浅析中小学生科学探究能力的培养

摘　要　随着时代的发展，科学教育也逐步走进了人们的视野，培养中小学生科学探究能力成为了科学教育的核心。在培养的过程中，实验设计能力的培养和学生大胆质疑能力的培养都是不容忽视的。笔者从上述两个角度浅析中小学科学教育的现状，并对出现的问题进行反思，并提出有关的建议。

关键词　科学教育　科学探究　实验设计能力　质疑能力

中图分类号：G40 文献标识码：A

当前我国的教育正在逐步快速的发展，在发展的过程中，我们渐渐清晰地意识到，培养学生的最终目的不是为了能够让他们都考上名牌大学，而是要让他们能够在今后的生活中更好地发展，同时也需要为我国的各领域建设做出应有的贡献。在国家政策方面相继提出了科学发展观、科教兴国、人才强国等战略目标。因此大力发展中小学科学教育也提上了日程。科学教育的核心就是要培养学生的探究能力，下面我就从科学探究能力的重要性、中小学科学探究能力培养的现状和问题、对我国科学教育中探究能力培养的反思提出建议这三个方面谈谈我的理解和想法。

1 科学探究能力的重要性

科学教育是培养学生科学探究能力的重要形式。科学教育的宗旨在于提高科学素养、培育科学精神，进而提高全民族的科学水平。这就要求我们不仅在自然科学学科教学中，而且在人文社会科学学科教学中都要重视实施科学教育，并且使自然科学素养的培育与人文社会科学素养的培育相互渗透与结合，这是培养当代高层次科学人才的要求。①另外，著名的美国教育家杜威在他的《民主主义与教育》第十五章“课程中的游戏和工作”中提到，学校应该开展园艺、纺织、木工、金工、烹饪等活动。我个人认为活动课程就是科学教育的雏形，杜威强调要在做中学，通过亲自动手操作来探寻科学的奥秘。因此科学教育的培养对于我国培养高素质人才起到了至关重要的作用。

其实，科学探究是一个复杂的过程，涉及理论和实践领域中多方面的问题， 绝对不能将其简单化和程式化，否则，不仅不利于学生科学探究能力的发展，而且会造成学生对科学探究的错误理解。②注重科学探究，并不是忽视基础知识和基本技能，而是要在此基础上发展学生更高层次的能力，使学生能真正会探索新知识、解决新问题，要用科学的态度和方法开展对科学探究能力的研究。

2 中小学科学探究能力培养的现状及问题

我国小学科学教育突出的问题表现在科学教育的课时少，学校不重视科学教育课程的设置。缺乏全面的有层次的科学教育目标体系，科学教育主要侧重于知识方面，而忽视情感态度和科学的价值观的培养。通过笔者一个月的留美经历发现，在美国的日常生活中，许多商店儿童玩具的区域摆放的并不是一个个组装好的汽车、房子、人物，而是各种色彩鲜艳的零件，在零件的旁边有具体的指导组装图，美国的小孩子们都非常喜欢在这些零件周围驻足，按照图上的指导拼装完成，然后家长再给他买回家去。动手能力的培养从小就开始，而且在生活中随时发生，随时操作。与之相比，中国的家长则往往追求效益、追求省事，买一些经商店工作人员组装好的玩具给子女，甚至有些家长表示，让小孩子到处乱摸这些零件既不卫生，会带来细菌，又有可能在孩子玩耍打闹的时候伤害他们的身体。

另外我国小学科学教育的突出问题还表现在小学与中学的科学教育缺乏衔接，同时还存在过于强调经典知识内容的掌握，忽视了学生主动探究和发现的潜力，缺乏对学生质疑能力的培养，更令人担忧的是教师的教学方法过于单一，讲授和实验验证的教学模式占统治地位，学生的动手能力和实验设计能力的培养严重匮乏。

因此下面就从中小学生实验设计能力的培养和质疑能力的培养，谈谈当前中小学科学探究能力的现状以及出现的问题。

2.1 实验设计能力的培养

从现有的文献来看，研究者们普遍认为科学教育中的实验设计能力培养并不乐观。大多数情况都是学生按照教师或教材上预先设计好的步骤机械地操作，刻板地记录数据，然后拼凑实验报告，以完成实验教学的任务。这种做法对培养学生的实验能力毫无益处，不利于学生创新思维的发展。从实际教学情况来看，不但不会降低教学难度，而且不会节省教学时间。学生在似懂非懂的情况下依据别人的实验设计，花费的时间和精力似乎不少于学生自行设计实验的时间和精力。因此，培养学生的实验设计能力不仅完全有必要，而且是提高教学质量、锻炼学生动脑动手能力的根本途径。③此外，笔者认为，实验设计能力的培养是科学探究的根本，有了科学创造的理念，必须要有设计实验的能力，否则一切都是空想。而且在实验设计的过程中培养了学生的逻辑思维，更为学生合理地发散创造思维提供了可能，也是对学生无谓的假想进行了约束。

从我们个人的学习经历而言，小学阶段的自然课老师会带领大家去实验室做实验，通过讲解全班集体设计实验，然后分小组实际操作，最后得出有关的结论。到了中学阶段，由于学校人多地方小，所以在正常的教学活动期间，基本没有去过实验室。实验报告也是老师照本宣科，直接一步一步的在黑板上写出来，而没有给学生更多参与实践和探究学习的机会，这与我国科教兴国的培养目标相违背。学生从小就对实验操作不感兴趣，反而希望老师直接告诉结果，以便在考试中“对答如流”，学生的创造能力和探究问题的思维就在不经意间被考试所泯灭。

2.2 质疑能力的培养

除了实验设计能力的培养外，我国中小学生还比较缺乏质疑能力，这不是个别现象，而是普遍存在的事实。缺乏质疑能力可能与我国自古以来师道尊严的传统教育有关。但是在当今这样开放发达的多元社会，我们应该意识到科技才是第一生产力，培养学生的质疑能力是科学教育的重点。

许多学校不重视科学教育，甚至任课老师根本不在乎学生的合理质疑。对于中学生而言，老师认为学生的职责就是备考和解题，除此之外没有其他的。那么对于其他同样有着科学质疑能力的同学而言，面对老师经常回避提问的状况，且不说质疑能力是否会降低，对于提出质疑能力的信心恐怕也会逐渐丧失。

另外，一些研究者就表示学生的面子思想严重，怕说出来的问题太浅或者说错而遭到同学耻笑、老师责骂；而且过分地迷信书本和自己已有的知识，没有质疑的意识；没有主动质疑的习惯，学生大都习惯于去思考和解决教师提出的问题，而不习惯于自己主动质疑，这实际上反映了学生对教师的依赖；甚至有些同学不知要提什么问题，很多同学认为提问就是问自己上课没听懂的问题。④中小学生们的知识水平有限，通过仅有的知识发散思维，提出自己的见解和质疑，有利于他们提高今后的学习动力。

作为一名老师，学生的质疑应该给予解答，如果无法解答，至少应该正确地引导学生，帮助他查阅具体相关的资料，支持他的质疑能力。但是现在的中小学老师，每天忙于讲课复习，忙于班级建设，忙于晋升职称，忽视了作为教师最根本的职责。所以笔者认为，在培养学生质疑能力的同时，教师也应该进行反省，是否正确地引导或指导学生，态度和指导方法是否得当。

在日常的教学活动中教师可以通过师生互相问答、小组讨论和集体探究等方式培养学生的创新精神和质疑能力。教师在课堂中创设情境，引导学生生疑。而且更关键的是教师应该想方设法创设质疑情境，使学生在情境中产生问题，从而产生解决问题的欲望。巧妙地利用实验与思维定势的矛盾，可以激发学生的质疑能力。学生会在矛盾中不断地提出假设，设计实验，然后马上动手验证实验，得出自己质疑的结果。

3 反思与建议

通过上面的讨论，笔者认为科学教育离不开实验设计能力和质疑能力的培养，但是这并不意味着教师在教学的过程中就要以大量的实验来填充课堂，理论的指导也是同样重要的。学生对探究的理解不会也不可能脱离科学内容孤立地进行，应基于学生所掌握的只是去探究未知的事物，而探究的事物就是教材中所要学习的内容。有效的科学教学要求运用多种方式和策略，探究的教学只是其中一种方式。不管问题由学生自己还是由教师提出，只要问题具有探究的价值，学生就能够从探究这一问题中获得知识和技能。

另外，科学探究能力的培养与具体的实验环境、实验设备、实验器材等息息相关。不仅仅是中小学生，每个人面对桌上摆放的实物都会产生一定的好奇心，想要亲自动手实验。在其他的课堂中，老师也谈到目前的学校财政紧缺，又加上不断的扩招，学生无法进行实物的操作和真正意义上的科学探究。有些大学医学院的解剖课上，由于没有充足的经费购买尸体进行实际操作，就选择拿兔子代替，后来上课的人数增加，老师索性不用实验材料，直接在幻灯上进行电子的演示和操作。几年下来，不仅仅学生学得一知半解，就连老师也是多年没有进行过实体解剖。当真正拿来可以操作的实物时，教师甚至都不敢拿起手术刀，摸了半天也找不到一根神经组织。现实情况和实际的设想严重脱离。

综上，笔者认为中小学生的科学教育首先应该学校层面重视起来。其次，任课教师也需要在教学的过程中积极思考，将理论知识和学生的实验设计联系起来，通过已有的知识来发展学生的思维，为学生创设问题的情景，然后帮助并指导学生大胆质疑，培养学生的科学探究能力。

注释

①　于万辉.我国科学教育问题新论[J].继续教育研究,2011(8):18.

②　郭玉英.学生的科学探究能力：国外的研究及启示[J].课程·教材·教法,2005(7):96.

③　蒋建刚.科学探究过程中学生实验设计能力的培养[J].小学教学研究,2011(9):60.

④　施秋霞.科学教学中学生质疑能力培养初探[J].山西师范大学学报(自然科学版),2011(S1):101.

参考文献

[1]　袁向军.化学教学中对学生科学探究能力的培养[J].教育探索,2006(8):83-84.

[2] 张军鹏.理科学生科学探究能力现状的调查与思考[J].课程·教材·教法,2003(11):43-46.

[3]　杨莉.利用“技能训练”培养学生的科学探究能力[J].生物学教学,2010(8):19.

[4]　李雁冰.论中小学科学探究学习的评价问题[J].全球教育展望,2009(11):86-91.

[5]　周仕东,王书伟,郑长龙.美国PADI：学生科学探究能力评价模式初探[J].外国教育研究,2006.33(7):36-40.

[6]　刘文利.美国学校科学教育的改革发展与启示[J].中国教育学刊,2007(7):58-60.

[7]　楼佳.浅谈科学教学中学生质疑能力的培养[J].中学教学参考,2011(14):109.

[8]　陈超.上海与美国马萨诸塞州小学科学课程标准比较研究[D].上海师范大学,2009.