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摘要：教学旨在促进学生理解重要的科学概念，提高学生的科学素质。然而，许多教师的教学挫伤了学生的学习兴趣，从而诱发了严重的教学困境。因此，进行教学改革，理解科学的建构主义学习观，运用探究式教学策略，是提高教学质量的内在要求与出路。
关键词： 科学素质；教学策略；建构主义；探究式教学
【中图分类号】G420
科学素质（science literacy）——利用知识、理解科学概念及解决事关个人与社会的不同现实问题的能力——是当代社会每个人所必须的，因为我们的社会越来越依赖于科学和技术[1]。尽管科学在生活质量和社会进步中起着至关重要的作用，但是，许多学生不能理解最基本的科学概念，也未能获得基本的技艺和能力。而且，太多的学生对科学的态度日益冷漠，太多的学生被不同教师的授课方式（approaches to teaching of science）挫伤，这些学生知道教师希望他们能理解所学的内容，也清楚自己没有理解。毋庸置疑，这种令人不安的科教现状催人深思。
因此，很多教师必须思考两个问题：什么样的教学策略才能有效地促进学生掌握科学知识而不是挫伤学习兴趣呢？什么样的学习策略能加深理解呢？ 本文将扼要地对“怎样教”和“怎样学”予以分析和解析，以期为提高教学质量添砖加瓦。
一、兴趣挫伤的原因探析
教学是教与学的有机结合，是教师与学生的互动过程。尽管教师都知道这一共性，但是，在实际的课堂教学中，尤其是片面追求升学率的课堂教学，教师表演的是“单口相声”，学生是静静聆听的“观众”。这种传统的“一言堂”授课方式，忽视了学生的参与作用，更忽视了学生意义建构的能动性，结果呢？学生未能吸收所学内容，也不能进行知识迁移解决实际问题。而且，许多学生学习的动机就是为了“考试过关”，渐渐地，学习科学的兴趣和激情成了昨日的“记忆”。
而且，调查发现，很多学生在小时候形成的关于科学现象的天真的观点在高中甚至大学之后也常未变化。这意味着，这些学生几乎没有整合知识以形成自己的知识体系。这种现象迫使我们质疑现有的教育体制、教师授课策略与授课过程，同时，也迫使我们反思学生学习效果的评价体系，包括评价方法与标准。
二、建构主义学习理论
建构主义（constructivism）是一种基于观察和科学研究的理论，是关于人们怎样学习的理论，称之为建构主义学习理论[2]。该理论强调学习者以其经历的事物和对经历的反思建构自己对客观世界的理解和知识体系。当遇到新的事物时，我们必定使其与事先存在大脑中的观点和经历碰撞，如果彼此融合，则改变我们的认知，否则，我们将会拒绝或忽略新的不相融合的事物。显然，学习者才是自己知识的创建者。
建构主义学习理论又称建构主义学习观（constructivist view of learning），它指出了一系列不同的教学实践。总体上，建构主义学习观鼓励学生积极运用不同的科学工具创造更多的知识，然后反思和讨论所做的及其理解是如何变化的。教师指导学生活动，促进学生理解发生的现象和存在的理论，促进学生在原有的基础上发展新的观点和理论。也就是说，教师的主要作用之一就是鼓励这种自主学习和思考的过程，而不是复制或重现大量的既成事实。
那么，师生可以通过什么的方式或利用什么样的工具实现自我建构的过程呢？建构主义学习理论认为，建构主义型教师善于为学生提供强有力的工具，例如，问题解决式的学习活动（problem-solving learning activities）和探究式学习活动（inquiry-based learning activities），学生可以利用这些工具明确地阐述自己的想法（或观点）（即假设），然后检验之，最后做出结论和推论[3]。可见，建构主义将学生从被动的信息接受者转变成了积极的参与者，积极地探求答案，或者说，学生在教师的指导下积极地构建知识体系，而不是呆板地从教师和教科书中获取知识。所以，在一系列的教学活动中，学生积极挖掘已有的经验和知识，学会如何形成假设、如何检验假设或理论，以及如何基于所得数据（结果）得出结论或推理。
而且，在课堂教学中，建构主义型教师的课堂与传统型教师的课堂是有很大差异的（表1）。通过比较可知，在建构主义型教师的课堂里，教师和学生认为知识是动态的，我们生活的世界是千变万化的，并思考如何思考的深层问题。
三、探究式教学策略
探究式学习是建构主义所推崇的学习方法。类似地，探究式教学（inquiry-based teaching）被认为是一种科学的教学策略。因此，探究式教与学的方法在增进智力衔接和促进深度理解方面显示出了强大的作用。实际上，探究式教学不是一种简单的授课技巧或教学实践，而是对教师有更高要求的教学活动——教师必须善于学习并喜欢探索，掌握大量的主题（话题），并创设恰当的情景，为学生拓展其好奇心和进行知识建构提供环境[4]。所以，探究式教学的运用首先与教师自身素质直接相关，要求教师有更大的智力投入，即设计与课程学习、学生生活以及客观世界密切相关的学习任务，这也是为什么该策略未被广泛运用于课堂的原因之一。
表1建构主义课堂与传统课堂的特点比较
传统课堂 建构主义课堂
授课是从局部开始的，强调基本技能 授课从整体开始，然后拓展到局部；强调重要的理论
严格遵循既定的课程体系 强调学生的学习兴趣、积极性和提问
教学素材禁锢于教材和实验指南 教学素材是被教师精心处理和设计的，不照搬教材
教师单向传递知识；学生是知识的被动接受者 师生对话、互动，帮助学生建构知识体系
教师是权威，其作用是直接的 教师是对话者，（与学生）相互作用的
考试是评价的唯一标准 评价是多样的，除考试外，学生观察、提问、变数观点及其检验过程也是重要的考核环节；非常重视学习过程
知识被视为惰性的，而非动态的 知识被视为动态的，是随经历的增加而变化
学生主要是单独学习或操作 学生独立思考，常与他人组成小组，共同操作和讨论
在实践中，探究式教学须重视2个方面：（1）以问题为导向，即探究式教学以一个松散的问题或案例研究为起点，逐步推进教学活动；（2）以方案为中心，即让学生创建问题的解决方案或呈现论证的报告。与传统的教学形式相比，探究式教学强调学习的过程，注重与学生相互作用的衔接，强调从整体上完成学习目标。
在探究式教学过程中，要想培养学生更高层次的思考能力和解决问题的能力，教师常常让学生涉及到如下几个方面：（1）着手处理来自现实世界的疑问、问题和争论；（2）发展提问、研究和交流等方面的技能；（3）解决问题或创建解决方案；（4）在课堂内外开展合作；（5）促进知识的深度理解；（6）参与公共的创新活动以及观念与知识的改良活动[5]。由此而知，探究是一个总括术语，它涵盖了许多其他的教学手段或途径。
综上所述，无论是建构主义学习观，还是探究式教学策略，都明确地为一线教师的课堂教学指出了教学的思路和方向，但是，它们的实际运用及其效果与任课教师的教学理念、教学法知识和智力投入等方面密切相关。所以，要想使发生于已知与未知之间的学习高效而愉悦，教师必须提高自身素质，树立高尚的教育信仰，周密地设计教学环节，负责地管理与控制教学活动，促使学生积极探寻问题的答案，促进其建构知识体系。
参考文献：
[1] Wieman C, 2008. Science education in the 21st century using the tools of science to teach science. Forum for The Future of Higher Education (Forum Futures), March, 61-64; http://net.educause.edu/ir/library/pdf/ff0814s.pdf
[2] Piaget J, 1952. The origins of Intelligence in Children, trans. Margaret Cook. New York: International Universities Press.
[3] Lutz ST, Huitt WG, 2004. Connecting cognitive development and constructivism: Implications from theory for instruction and assessment. Constructivism in the Human Sciences, 9 (1), 67-90.
[4] Lotter C, Harwood WS, Bonner JJ, 2007. The influence of core teaching conceptions on teachers’ use of inquiry teaching practices. Journal of Research in Science Teaching. 1-30.
关键词： 科学素质；教学策略；建构主义；探究式教学
【中图分类号】G420
科学素质（science literacy）——利用知识、理解科学概念及解决事关个人与社会的不同现实问题的能力——是当代社会每个人所必须的，因为我们的社会越来越依赖于科学和技术[1]。尽管科学在生活质量和社会进步中起着至关重要的作用，但是，许多学生不能理解最基本的科学概念，也未能获得基本的技艺和能力。而且，太多的学生对科学的态度日益冷漠，太多的学生被不同教师的授课方式（approaches to teaching of science）挫伤，这些学生知道教师希望他们能理解所学的内容，也清楚自己没有理解。毋庸置疑，这种令人不安的科教现状催人深思。
因此，很多教师必须思考两个问题：什么样的教学策略才能有效地促进学生掌握科学知识而不是挫伤学习兴趣呢？什么样的学习策略能加深理解呢？ 本文将扼要地对“怎样教”和“怎样学”予以分析和解析，以期为提高教学质量添砖加瓦。
一、兴趣挫伤的原因探析
教学是教与学的有机结合，是教师与学生的互动过程。尽管教师都知道这一共性，但是，在实际的课堂教学中，尤其是片面追求升学率的课堂教学，教师表演的是“单口相声”，学生是静静聆听的“观众”。这种传统的“一言堂”授课方式，忽视了学生的参与作用，更忽视了学生意义建构的能动性，结果呢？学生未能吸收所学内容，也不能进行知识迁移解决实际问题。而且，许多学生学习的动机就是为了“考试过关”，渐渐地，学习科学的兴趣和激情成了昨日的“记忆”。
而且，调查发现，很多学生在小时候形成的关于科学现象的天真的观点在高中甚至大学之后也常未变化。这意味着，这些学生几乎没有整合知识以形成自己的知识体系。这种现象迫使我们质疑现有的教育体制、教师授课策略与授课过程，同时，也迫使我们反思学生学习效果的评价体系，包括评价方法与标准。
二、建构主义学习理论
建构主义（constructivism）是一种基于观察和科学研究的理论，是关于人们怎样学习的理论，称之为建构主义学习理论[2]。该理论强调学习者以其经历的事物和对经历的反思建构自己对客观世界的理解和知识体系。当遇到新的事物时，我们必定使其与事先存在大脑中的观点和经历碰撞，如果彼此融合，则改变我们的认知，否则，我们将会拒绝或忽略新的不相融合的事物。显然，学习者才是自己知识的创建者。
建构主义学习理论又称建构主义学习观（constructivist view of learning），它指出了一系列不同的教学实践。总体上，建构主义学习观鼓励学生积极运用不同的科学工具创造更多的知识，然后反思和讨论所做的及其理解是如何变化的。教师指导学生活动，促进学生理解发生的现象和存在的理论，促进学生在原有的基础上发展新的观点和理论。也就是说，教师的主要作用之一就是鼓励这种自主学习和思考的过程，而不是复制或重现大量的既成事实。
那么，师生可以通过什么的方式或利用什么样的工具实现自我建构的过程呢？建构主义学习理论认为，建构主义型教师善于为学生提供强有力的工具，例如，问题解决式的学习活动（problem-solving learning activities）和探究式学习活动（inquiry-based learning activities），学生可以利用这些工具明确地阐述自己的想法（或观点）（即假设），然后检验之，最后做出结论和推论[3]。可见，建构主义将学生从被动的信息接受者转变成了积极的参与者，积极地探求答案，或者说，学生在教师的指导下积极地构建知识体系，而不是呆板地从教师和教科书中获取知识。所以，在一系列的教学活动中，学生积极挖掘已有的经验和知识，学会如何形成假设、如何检验假设或理论，以及如何基于所得数据（结果）得出结论或推理。
而且，在课堂教学中，建构主义型教师的课堂与传统型教师的课堂是有很大差异的（表1）。通过比较可知，在建构主义型教师的课堂里，教师和学生认为知识是动态的，我们生活的世界是千变万化的，并思考如何思考的深层问题。
三、探究式教学策略
探究式学习是建构主义所推崇的学习方法。类似地，探究式教学（inquiry-based teaching）被认为是一种科学的教学策略。因此，探究式教与学的方法在增进智力衔接和促进深度理解方面显示出了强大的作用。实际上，探究式教学不是一种简单的授课技巧或教学实践，而是对教师有更高要求的教学活动——教师必须善于学习并喜欢探索，掌握大量的主题（话题），并创设恰当的情景，为学生拓展其好奇心和进行知识建构提供环境[4]。所以，探究式教学的运用首先与教师自身素质直接相关，要求教师有更大的智力投入，即设计与课程学习、学生生活以及客观世界密切相关的学习任务，这也是为什么该策略未被广泛运用于课堂的原因之一。
表1建构主义课堂与传统课堂的特点比较
传统课堂 建构主义课堂
授课是从局部开始的，强调基本技能 授课从整体开始，然后拓展到局部；强调重要的理论
严格遵循既定的课程体系 强调学生的学习兴趣、积极性和提问
教学素材禁锢于教材和实验指南 教学素材是被教师精心处理和设计的，不照搬教材
教师单向传递知识；学生是知识的被动接受者 师生对话、互动，帮助学生建构知识体系
教师是权威，其作用是直接的 教师是对话者，（与学生）相互作用的
考试是评价的唯一标准 评价是多样的，除考试外，学生观察、提问、变数观点及其检验过程也是重要的考核环节；非常重视学习过程
知识被视为惰性的，而非动态的 知识被视为动态的，是随经历的增加而变化
学生主要是单独学习或操作 学生独立思考，常与他人组成小组，共同操作和讨论
在实践中，探究式教学须重视2个方面：（1）以问题为导向，即探究式教学以一个松散的问题或案例研究为起点，逐步推进教学活动；（2）以方案为中心，即让学生创建问题的解决方案或呈现论证的报告。与传统的教学形式相比，探究式教学强调学习的过程，注重与学生相互作用的衔接，强调从整体上完成学习目标。
在探究式教学过程中，要想培养学生更高层次的思考能力和解决问题的能力，教师常常让学生涉及到如下几个方面：（1）着手处理来自现实世界的疑问、问题和争论；（2）发展提问、研究和交流等方面的技能；（3）解决问题或创建解决方案；（4）在课堂内外开展合作；（5）促进知识的深度理解；（6）参与公共的创新活动以及观念与知识的改良活动[5]。由此而知，探究是一个总括术语，它涵盖了许多其他的教学手段或途径。
综上所述，无论是建构主义学习观，还是探究式教学策略，都明确地为一线教师的课堂教学指出了教学的思路和方向，但是，它们的实际运用及其效果与任课教师的教学理念、教学法知识和智力投入等方面密切相关。所以，要想使发生于已知与未知之间的学习高效而愉悦，教师必须提高自身素质，树立高尚的教育信仰，周密地设计教学环节，负责地管理与控制教学活动，促使学生积极探寻问题的答案，促进其建构知识体系。
参考文献：
[1] Wieman C, 2008. Science education in the 21st century using the tools of science to teach science. Forum for The Future of Higher Education (Forum Futures), March, 61-64; http://net.educause.edu/ir/library/pdf/ff0814s.pdf
[2] Piaget J, 1952. The origins of Intelligence in Children, trans. Margaret Cook. New York: International Universities Press.
[3] Lutz ST, Huitt WG, 2004. Connecting cognitive development and constructivism: Implications from theory for instruction and assessment. Constructivism in the Human Sciences, 9 (1), 67-90.
[4] Lotter C, Harwood WS, Bonner JJ, 2007. The influence of core teaching conceptions on teachers’ use of inquiry teaching practices. Journal of Research in Science Teaching. 1-30.