九层之台起于垒土—— 实验探究能力培养的课程化初探

【摘要】本校考生高考实验探究类题目得分率较低，原因是：平时探究性教学缺乏整体规划，探究素材局限于教材，评价体系不够完善，使得探究性教学缺乏有效性。本文旨在提出一种规划思路：对探究性教学作出整体规划，将教材素材和课外素材有序整合，构建能力目标难度层层递进、评价体系完善的“渐进式”探究方案系统，实现实验探究能力培养的课程化，以此提高探究性教学的有效性。
【关键词】    渐进式     探究方案系统     实验探究能力    课程化

一、问题提出的背景 
1.学生实验探究能力现状分析
《新课程标准》强调过程与方法, 重视获取知识的方法和途径, 重视培养学生探究未知世界的兴趣和能力。其中，实验探究能力是对学生四项基本能力要求之一，每年的高考试题中均有体现。但从本校近几届高三考生实验探究类题目的答题情况来看不容乐观，学生实验探究能力普遍匮乏，主要表现在：①学生不能针对具体的问题情境提出探究的主题；②实验设计不规范，不能达到探究主题的目的；③违背实验设计的基本原则，对自变量、无关变量的控制不合理；④不能准确确定因变量（或与因变量相关的指标）进行观察或测量；⑤不能灵活运用生物学语言、函数图像、表格等形式对实验结果进行准确描述。⑥不能准确分析自变量和因变量之间的关系，导致得出错误的实验结论。
2.日常探究性教学活动开展的现状分析
（1）缺乏整体规划
实验探究能力是学习者是对探究活动进程及方式起稳定调节作用的个性心理特征，其形成和发展有一定的活动程序和规律，是一个循序渐进的长期过程，不可能一蹴而就。因此，要培养学生的实验探究能力就必须根据学生现有能力水平和能力发展规律，对日常的探究性教学活动作出长期性的整体规划。
而日常的探究性教学活动恰恰缺乏整体规划设计，主要表现在：其一,整体布局散乱无序。由于探究素材主要来源于教材，受教材内容编排顺序限制，这些探究素材分散于各个章节，以这些素材为基础开展的探究性教学活动彼此孤立、不成体系。其二，能力目标预设笼统、难度要求缺乏层次性。探究性教学活动总体目标被笼统的确定为：“培养学生的实验探究能力”，但没有按照一定的难度梯度、有层次的细化到每个具体探究活动方案中。由于缺乏有层次性的目标作指导，很难实现探究方案间的有序衔接，也就不能根据学生的能力水平和能力发展规律、有计划、循序渐进的培养学生的实验探究能力。
（2）探究素材局限于教材，缺乏新颖性，难以激发学生的探究动机
实验探究活动重在过程，让学生在动态变化的过程中通过师生互动、生生互动来实现预定能力培养目标。因此，培养学生实验探究能力的关键在于:让学生积极参与到探究活动中来。而学生的参与程度主要取决于学生进行探究的兴趣能否被激发，这就要求我们选择的创设问题情景的素材必须具体新颖、有趣味性、针对性、诱发性、典型性。
倡导探究性学习是新课程改革的基本理念和基本要求，新教材虽然体现了这一理念，但教材提供的素材具有很多局限性：其一，可用素材少。受知识性内容的限制，教材提供的适合开展探究性教学的素材并不多。其二，限制了学生的能力发展空间。教材中的素材都是在设计完整的实验框架范围内验证前人的结果，实验结果在设计者的预料之中，学生的思维和科学素养表现的机会很少，限制了学生的能力发展空间。其三，情景单一，缺乏新颖性。教材中的相关素材，往往与科学史相结合，比较经典，但其情景呈现形式单一，内容也很难做到具体新颖、生动有趣，以这样的素材创设问题情景，难以调动学生进行探究的积极性。
（3）评价体系不够完善
有效运用教育评价，能够激发和维持被评价对象的内在动力，提高其参与探究的积极性和创造性。评价者只有根据被评价者达到的目标程度，才能给与被评价者有针对性的指导，以促进其能力的进一步发展；被评价者也只有通过评价，才能了解自己与评价目标的差距，明确努力方向。对探究性教学活动的有效性进行及时评价，可以获取反馈信息，为我们反思探究方案的科学性、可行性，及时调整完善下一次探究性教学方案提供依据。
但日常的探究性教学中，评价体系不够完善，往往只注重结果性评价和整体评价，而缺乏过程性评、个性化评价和学生的自我评价，这不利于维持学生的探究兴趣、不利于发挥学生的个体创造性、不利于学生正确的情感、态度与价值观的形成、不利于学生实验探究能力的持续性发展。 同时，日常的探究性教学中也缺乏探究方案自身科学性、可行性的评价方法，使得探究方案不能得到及时改进和完善，这不利于探究性教学的长期有效进行。
二、问题的解决思路
怎样才能改变日常探究性教学的现状呢？笔者认为：其一，应该以新课程改革的基本理念和基本要求为指导，以培养学生的实验探究能力为宗旨，对学生探究能力的培养做出长期性的整体规划，明确总体目标和阶段性的目标，并按照难度梯度细化到每个探究活动方案中。其二，在充分利用教材已有素材的基础上，适当、有序整合课外素材，构建情景素材新颖、多样的探究方案系统。其三，完善评价体系。其四，将探究能力培养目标系统、探究方案系统、评价系统三者整合，构建“渐进式”探究方案系统，作为校本教材，实现探究能力培养日常化、课程化，提高实验探究能力培养的有效性。
三、构建“渐进式”探究方案系统
1.对“渐进式”探究方案系统概念的界定
本文中的“渐进式”探究方案系统是指：充分挖掘教材原有素材、适当精选课外素材创设情境，构建多个探究方案，并将其进行有序整合，所形成的探究方案体系；由于各探究方案的探究能力培养目标在难度层次上呈“渐进式”关系，因此称为“渐进式”探究方案系统。
2.“渐进式”探究方案系统的结构
该系统由“渐进式”目标系统、实验探究方案系统、评价系统三部分构成。
（1）“渐进式”目标系统
首先对高二学年至高三上学期的探究性教学活动做出整体规划，确定实验探究能力培养的总体目标，并根据学生实验探究能力的实际水平和能力发展规律，分设成多个“子目标”；将“子目标”作为单个探究方案的实验探究能力培养目标，各“子目标”难度上层层递进，前一个“子目标”的达成为后一个“子目标”的实现奠定基础，后一个“子目标”依据前一个“子目标”的达成情况来制定，从而形成“渐进式”目标系统。目标系统明确了实验探究能力培养的总体任务和每个实验探究方案承担的任务，也明确了各个实验探究方案之间的关系，这样的整体规划保证了探究性教学活动能够高效、有序进行。

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