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从“科学探究”到“探究实践”:让指向核心素养的科学教育真正落地
近日,习近平总书记在全国科技大会、国家科学技术奖励大会、两院院士大会上的重要讲话和党的二十届三中全会审议通过的《中共中央关于进一步全面深化改革、推进中国式现代化的决定》,都提出要“完善科教协同育人机制”,为我们在充分理解认识教育发展、科技创新、人才培养逻辑的基础上,落实新时代科学教育发展工作指明了前进方向、提供了根本遵循。党的十八大以来,中小学科学教育工作得到全面加强。在科学教育发展过程中,《义务教育科学课程标准(2022版)》首次提出“探究实践”,取代了在我国近20年来备受关注的“科学探究”,这一变化强调“探究实践”及其在课程教学中的落实,指向学生科学核心素养的实现,突出体现了科学教育的探究性、实践性、跨学科性以及主体性;遵循了探问、究理、践真知的实施逻辑;并蕴含着构建符合学生认知发展规律的内容结构,构建学生科学本质观,增强科学教育活动对学生内在吸引力的现实意义。
从“科学探究”到“探究实践”,强调了科学教育的特性
从科学教育的发展趋势看,“探究实践”本质上是指“科学探究”实践以及“技术与工程”实践双向耦合、有机融合的综合实践;强调让学生掌握“像科学家一样”基于探究问题,经历“从未知到已知”的探究过程,以及在此基础上创造性地将工程设计“从无到有”或“从有到优”地创造成物,并在此过程中,习得技术运用的意识与能力的综合实践活动。因此,“探究实践”发展了“科学探究”的基本内涵,突出了科学教育的探究性、实践性、跨学科性以及主体性。
深化科学教育的探究性。科学教育从“科学探究”转向“探究实践”,整体深化落实了科学探究学习。使科学探究不再仅仅被局限于作为一种研究方法,而是被置于一个更为宏大的视角来进行界定。它所展现的是一个从问题起始,以证据为依据,立足系统与局部的逻辑推理以及批判论证直至结果不断完善的完整流程。在“探究实践”中,探究摆脱了原本局限于实验室的程式化设定,[1]步入真实的场景,被赋予了切实的意义,进而使探究性融入有关科学本质观、知识观等一系列重要观念的教育范畴。因此,“探究实践”相较于科学探究中的探究性,它不再是一种程式化且脱离科学教育实际内容的过程,更是一种由局部走向系统、主动探索知识生成过程,更加贴近育人的价值取向。
激活科学教育的实践性。在“探究实践”的发展进程中,实践性毋庸置疑地成为关键的驱动要素,为整个进程赋予了极其显著的主动性。它将探究的流程从抽象的理论范畴以及单调的实验室内,有力地牵引至多元且丰富的社会应用场景,推动整个流程深度融入工程与技术的具体情境之中。这使得学生能够清晰且真切地领悟到所学知识与实际生活中随处可见的工程和技术之间存在的紧密关联。这种紧密的联系激发了学生的学习兴趣和探究渴望,也有利于将其科学学习与人文学习统一在探究实践当中。由此形成的良性循环,能更大程度地培养学生解决实际问题的能力,激活实践的育人价值。
彰显科学教育的跨学科特质。在“探究实践”中,蕴含着极强的跨学科的特质。一方面,科学学科是包含物理、化学、生物、天文、地理等多学科的综合理科,“探究实践”的提出也将技术与工程融入科学学科,形成了科学、技术、工程三门课程的学科整合,体现了科学教育跨学科的综合特性。另一方面,倘若探究行为在科学知识的习得过程中,仅仅被视为一种能力的习得以及方法论的存在,那么增添了实践这一限定后,所面临的就不单是科学方面的问题,还可能涵盖社会、工程、技术等诸多方面的问题。[2]所以,科学教育的跨学科性是天然的,是与真实问题的复杂性相适配的,考验和培养的是学生最为真实的处理问题、解决问题的能力。
突出科学教育的主体性。“科学探究”强调从提出问题到解决问题的完整研究过程,是科学知识产生的过程;而“探究实践”更强调学生这一主体在探究与实践过程中的具身投入,强调激发学生的好奇心与探究欲,让学生积极主动地参与科学活动。与此同时,探究实践活动也是一种社会性活动,因而在强调自主学习的情况下,也需注重合作探究,强调在小组合作与同伴合作的过程中进行探究与实践,并在此过程中理解“他人”的独立性,以及与团队合作的重要性。
“探究实践”的逻辑理路
“探究实践”是一个探问、究理和践真知三个部分并行的过程。其中,探问强调在探究形式和真实情境的双重制约下构建问题;究理作为主体,既受问题约束又为实践服务,注重学生的探究能力培养和科学本质观教育;践真知则作为评估、鉴定和完善的手段,提高探究主动性,突破问题限制,实现全面综合的育人导向。
探问:激发学生的科学兴趣与好奇。科学问题不仅是探究实践的起始点,更应该是学生构建科学知识、培养科学兴趣以及激发科学好奇心的源头。因为,教学活动中构建的问题,不能只是让学生在新颖题