原载:美国国家科学基金会教育与人力资源部中小学及校外教育处 著,
罗星凯、李萍昌等译,《探究——小学科学教学的思想、观点与策略》,人民教育出版社,2003年6月版第6-9页
通过探究学习科学并不是什么新鲜事。观察、提问、开展调查早已成为人类理解世界的一种基本方法。本文回溯探究的历史与哲学的发展以及古今围绕探究展开的争论,并展望了探究的未来。
科学探究根源于人类思想中与生俱来的认知热情。人类早已将这种热情倾注于探究活动,这种热情远胜于所居住的星球上的其他任何生物。好奇心是人类的一种基本特质,它使我们人类作为一类物种得以存活并使我们的文明得以不断地发展。而对于美国社会,科学探究已成为我们技术领先、经济繁荣的源泉。因此,强调把培养学生的探究能力放在学校教育的中心位置,这样的教育观还会令人惊异吗?
凡是盛行探究的社会,其文明也会有长足的进步。我们想起公元前5世纪的雅典,崇尚自由的希腊人汇集于人民大会(Agora)纵论时事,在历史上一位名师的引领下那个地方变成了运用智慧去探究的熔炉。这位名师就是苏格拉底。苏格拉底,这位永不疲倦的探究者向雅典城的年轻人提出挑战,鼓励他们独立思考、敢于对长者的智慧提出质疑、探索自然界尚未解开的奥秘。
一时间,从柏拉图与亚里士多德关于哲学和科学的沉思,到索福克勒斯和菲迪亚斯在文学艺术上取得的成就,雅典城中思潮涌动。苏格拉底将毕生都奉献给了永无止境的探索和对真理的执着追求,然而,到头来即便是进步的雅典亦无法容纳他这种从未减弱过的探究热情。
我们中很少有人能声言自己可以毕生从事苏格拉底对话法式的思辨,但我们仍对这位大师所做的工作表示敬佩。他虽然声称自己一无所知因而授课不取分文,却激励雅典城的年青人学会独立思考。我们相信,思想经受这样的磨砺,必将对社会的进步、科学的发展有所贡献。今天我们传承的探究热情不仅来自古希腊人,同时还来自文艺复兴时期的伽里略和达芬奇,以及启蒙运动时的洛克和卢梭。
在20世纪,人们对科学探究的力量提出了质疑。人们不再确信:能够揭开宇宙奥秘的人脑的探究能力给人类带来的总会是福音。当我们过度热衷于理解和控制周围的环境时,破坏的力量就会与创造的力量旗鼓相当。也许在今天,相比于以往的任何时候,普通公民具有独立思考的能力或许会成为生活在日益科技化的世界里的一把最好的保护伞。既然如此,发展质疑和独立思考的能力应成为学校教育的基本目标。
二战前夕,20世纪最著名的美国教育家和哲学家约翰·杜威举了一个极有说服力的例子,说明在受到极权主义威胁的世界中,探究式教学作为一种维护人的价值的方式的重要性。杜威说,科学方法“是我们能够从每天的生活经验中获得重要意义的唯一可靠的途径(1938,Experience and education P111)”。杜威认为科学推理能力是人们处理现代生活中的复杂事务所必备的技能,而且他警告说不培养这样的技能会有“在理智和道德上迷信权威的倒退(P109)”的危险。今天,我们比以往更需要科学的思维能力,因为我们面对的是来自信息时代信息过载的挑战。
杜威的观点是,探究式教学要使学生的学习基于他们自己的亲身经验并发展他们好奇求知的天性。他认为科学探究的过程包含有创造性思维的要素,而且无论在幼儿园还是科学研究实验室,出现的智力活动都有许多相似之处。他认为,以这样的方式来组织学习,不仅
其后的教育理论家,如简·皮亚杰和杰罗姆·布鲁纳,为杜威的教育哲学思想融入了认知领域的研究成果。布鲁纳和肯尼的著作《认知发展研究》(1966)书中收录了一篇由乔治·米勒撰写的题为《神奇数字7加减2》的著名论文。米勒在文中论述了人的大脑中一次只能有大约7个独立区域的信息被记住的观点。基于这一发现,布鲁纳进一步提出“要用金币填充这7个记忆槽”。他的意思是我们要帮助学生掌握支撑各学科的深层概念结构,而不是让学生记忆那些互不关联的事实。
最近生物学家威尔逊在《共性》(1998)一书中也提到了类似的观点,书中他建议将分科教学替换成综合教学,这种回归可以启蒙运动为例。那么,就威尔逊的观点,我们如何能完成这种转变呢?解决方法是开展着重于以亲身体验来探索世界的学习活动(正如杜威所言),使学生通过持续的观察和实验、对基本问题的探究来获取知识。例如这样的问题:生物如何进食、如何躲避被捕食、如何存活并进行繁衍?在遵循自然选择的世界中,它们如何生存、如何保证后代生存从而避免本物种的灭绝?以及人类在这一遵循生物规则的世界中所处的地位如何?
在以探究为导向的课堂中,是否仍有讲授法教学的用武之地?这也是一个值得研究的问题。无疑,以讲授的形式教学可以最迅捷地将重要事实、概念和相关的思路呈现给学生。然而,最近的认知研究表明,在这种学习情景下所获得的大部分知识留在记忆中的半衰期相对较短,容易被遗忘。这又如何能保证我们的学习最后留在记忆里的是布鲁纳所说的“金币”呢?
尽管很不幸教育学还没能成为一门精确科学。但已历时40年的科学教育改革积累了越来越多的证据,这些证据表明:课堂教学围绕着让学生仔细考察真实现象、探究不仅由老师还由学生自己提出的有意义的问题来设计,能促进学生情感的投入、记忆的保持和知识的理解,这无疑对讲授法的教学提出了挑战。假若果真如此,这倒是好信息,学校教育有望从杜威所担心的会造成学生在思想上迷信权威的情形中解放出来。
如果苏格拉底今天还健在,来参观美国的学校,也许会有很多东西令他迷惑不解。比如,在学生经过挑选的高中化学或物理课的课堂上,随着讨论的进行他可能会感到吃力。但是,尽管今天所呈现的知识水平不同,苏格拉底仍会和从前一样对自以为是的思想提出质疑,并且不论学科内容的深化程度,他仍会主张优秀教学的本质在于那些组织得恰当的问题。
也许参观现代的小学或者幼儿园,苏格拉底会感到莫大的欣喜。在那里,学生的学习围绕着亲自探索自然界的奥秘展开,社会行为的一些准则同样体现于在学校操场上进行探究的学生身上,老师鼓励学生们探究他们自己提出的问题并通过自己的努力获得结果。这不就是苏格拉底的方式吗?这难道不是在文明发展前大部分的人类历史中早已使用并沿用至今的一种基本学习方式吗?
参考文献
Bruner, J.S., and Kenney, M.J. (1966). Studies in cognitive growth. New York: Wiley.
Dewey, J. (1938). Experience and education. New York: Macmillan
Wilson, E.O. (1998). Consilience: The unity of knowledge. New York: Kn



