专题：新课标下科学课思维型探究教学实践

作者：李霞／浙江省杭州市基础教育研究室附属学校

《义务教育科学课程标准》（2022 年版） 提出素养立意、注重综合、加强实践、注重思 维的价值导向，要求重视探究实践过程中学生 思维的深度参与，这是目前科学教学改革的重 要方向。本文从对科学教育发展历程中科学探 究的分析入手，探讨科学探究的内涵，以思维 型教学原理为指导，提出思维型探究的设计方 法和实施要点。

对自然科学课程发展历程中科学探 究的分析

在自然科学相关课程进入正规课堂的百年历程中，科学探究始终被认为是科学学习的重要方法，同时科学探究的内涵得到丰富。

19世纪中叶，以斯宾塞为代表，提出科学教育要为个体发展服务，每种学习都应该从实验入手，经过充分观察后进行推理，科学教育是为了获取知识和发展推理能力[1]。20世纪初期，杜威在《科学》杂志上发表文章，提出科学教育是要为培养社会需要的人服务，需使用归纳、演绎、数学逻辑和实证等科学方法解决实践的问题，发展思维能力[2]。20世纪下半叶，施瓦布提出科学教育要为培养有效的公民而服务，科学内容和科学方法是密不可分的，科学是因新证据出现而被修改的概念结构，学生应该以探究的方式学习科学[3]。1996年，美国《国家科学教育标准》正式提出科学探究的概念，对科学探究的内涵、方法、实施步骤作了界定，科学探究是要帮助学生获取科学知识，领悟科学方法和科学思想观念。在新一轮全球课程改革的背景下，科学课程强调对科学概念的探究建构与实践运用，强调思维探索，强调把思维探索与动手活动相结合，同时将科学教育从科学领域扩展到工程领域，提出了科学探究和工程实践。《义务教育科学课程标准》（2022年版）也明确提出培养科学核心素养要从科学观念、科学思维、探究实践和态度责任4个方面综合考虑，首次将教学中一直被忽视的科学思维列为科学素养的重要方面。

从观察、实验到归纳、演绎、数学逻辑和实证，再到探究方式的提出，再到科学探究的提出，再到探究实践、科学思维的提出，可以发现：科学教育从诞生之初就蕴含着探究的思想，科学探究从一开始就与科学思维相互伴随。作为一线科学教师，在新课标背景下如何基于科学思维开展有效的科学探究，是教学实施中面临的重要问题。

新课程背景下对科学探究内涵的再思考

《义务教育科学课程标准》（2022年版）对科学核心素养的探究实践维度进行了界定，指出了科学探究的组成要素、基本程序及本质。教学中，需要深入理解新课标中科学探究的内涵。

对新课标中科学探究内涵的解析

《义务教育科学课程标准》（2022年版）提出，“科学探究能力体现在：理解科学探究的一般过程和方法；提出科学问题，并针对科学问题进行合理猜想与假设；制订计划并搜集证据，分析证据并得出结论；对结果进行解释与评估；准确表达观点，反思探究过程与结果。”

科学探究主要包括问题、证据、解释、结论四个基本要素，一般具有提出问题、猜想假设、制订计划、搜集证据、处理信息、得出结论、表达交流和反思评价的八步基本流程。在探究教学过程中，要关注学生亲历探究解决问题，也要关注学生获得对科学探究本身的理解。

对科学探究内涵的再思考

胡卫平将科学探究的内涵定义为：这是一个复杂的教与学的实践行为，是激活学生情感与思维的实践行为，是根据事实证据建构科学解释的实践行为。从科学探究的目标和结果来看，不仅要帮助学生形成科学探究能力、理解科学探究、形成科学观念，还要领悟科学的研究方法[4]。从以上对科学探究内涵的界定可知，科学探究的本质是认知建构的过程，是科学思维的过程，是合作交流的过程，是情感互动的过程。科学探究不仅仅是对学生操作技能的培养，也不仅仅是一套学生能背出来的标准化操作程序。

科学探究是一套动手实践的操作体系。它起源于一个学生可以研究的科学问题，在寻找问题答案的过程中，学生围绕问题提出初步假设，针对假设开展观察、测量、实验、调查等活动，获取信息和证据后，运用归纳、推理、论证、建模等思维方法进行解释，最后通过教师与学生之间的交流与论证，形成共识。

科学探究是一套深入思考的方法体系。它是属于科学学科的一套独特的方法体系，需要将动手实践的过程与科学方法、科学思维建立连接。能够支撑科学探究的科学方法主要包括观察、实验、测量、推理和解释等，具有科学学科特点的思维方法主要包括科学推理、建构模型、科学论证和质疑批判。

综上可见，动手实践是科学探究的外显部分，科学方法是科学探究的内隐部分，而科学思维则是科学方法的重要组成部分，科学探究的过程既是动手实践的过程，也是科学方法的运用过程，还是科学思维的过程。在探究过程中，始终伴随着思考，始终不断推进着学生推理论证能力、模型建构能力、批判性思维和问题解决能力的发展。科学课堂需要实施思维型探究。

参考文献

[1] 赫·斯宾塞．教育论：智育、德育和体育[M]．胡毅，译．人民教育出版社，1962．

[2] J. Dewey. Science as Subject - matter and as Method [J]. Science，1910．

[3] （美）韦斯特伯里，威尔科夫主编．科学、课程与通识教育——施瓦布选集[M]．郭元祥、乔翠兰主译．中国轻工业出版社．

[4] 胡卫平．思维型科学探究教学的理论建构[J]．课程·教材·教法，2021（06）．

[5] 李霞．核心素养价值取向的科学教学模式研究[J]．课程·教材·教法，2018（05）．

[6] 林崇德，胡卫平．思维型课堂教学的理论与实践[J]．北京师范大学学报（社会科学版），2010．

本文部分节选自《中国科技教育》2022年第6期专题栏目，作者：李霞／浙江省杭州市基础教育研究室附属学校

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