“探究學習”是美國在20世紀50年代末60年代初掀起的“教育現代化運動”，尤其是理科教學的現代化運動中產生的學習理論。本文旨在討論“探究學習”的來龍去脈，梳理“探究學習”理論的發展背景，主要內涵及其教育價值。
一、探究學習產生的背景與特點
1964年，芝加哥大學的教育學教授施瓦布（J.L.Sohwab）率先采用“探究學習”（enquiry? learning）的術語。與布魯納（J.S.Bruner）一樣，要求把學習者作為“小科學家”看待，這樣，教學過程便成了一種在教師指導下展開的具有嚴密的學術性的創造性活動。如果說，布魯納是從教育內容的側面展開他的“探究學習”的理論的，那么，施瓦布則是從教育方法的側面展開他的“探究學習”理論的。兩者的共同點是，強調學習者通過主動地參與科學探究的過程，掌握基本概念和探究方法、形成科學態度的學習方法，強調創造性教育的必要性與可能性。
“探究學習”是遵循科學家運用的方法和精神，教師和兒童一起研究科學現象的教育。在這里，強調的是科學方法與科學精神。有以下幾個特征：（1）兒童自主地抓住自然的事物、現象，通過探究自然的過程，獲得科學知識；（2）旨在培養兒童從事研究必要的探究能力。自主地抓住自然事物和現象，加深對自然的認識，有計劃地培養探究能力；（3）旨在有效形成認識自然之基礎——科學概念。在注重獲得過程的探究學習中，首要的方法就是，培養探究能力，運用這種能力去形成科學概念；（4）培養探究位置世界的積極態度。
探究學習是這樣一種過程：在研究客觀世界的過程中，通過兒童的主動參與，發展探究能力，獲得理解客觀世界的基礎——科學概念；進而以此為工具，培養探究未知世界的積極態度。是現代理科教學應有模式。“探究學習”的目標，包括了基本的探究能力的形成，廣泛的科學知識的建構，直覺性、創造性思維及邏輯思維的發展。
二、探究學習理論的主要內涵
“探究學習”理論的核心人物施瓦布從“現代科學的本質”的高度，闡述探究學習的必要性。施瓦布在《探究學習》（1962）中說，科學知識是不斷得到修正的。在科學研究中存在著兩種不同的探究方法：一種是不變動科學體系的探究，位置“固定性探究”（stable? enquiry）.另一種是，根本上變革科學體系本身的探究，謂之“流動性探究”（0fluid? enquiry）。探究的固定側面與流動側面的相互交替是科學研究過程的特征，施瓦布把這種“探究的永恒的更新”，謂之“科學知識所擁有的修正性格”。這意味著，科學的教學必須反映并且必須理解這種知識的修正性格。教育活動——教學過程，也應該是一種探究過程。就是說，兒童自主地掌握他所探討的事物的過程，就是教學過程。通過探究得到的知識，不是單純事實性的知識，而是被解釋的知識。
施瓦布倡導科學的方法分為如下七個階段：（1）形成問題。（2）搜集可能有助于問題解決的數據。（3）在形成問題。（4）解決問題所必須的數據。（5）計劃旨在獲得數據的實驗。（6）通過實驗獲得數據。（7）解釋數據。
“探究學習”理論的另一個代表認為加涅（R.M.Gagne）為探究學習的實踐研究奠定了理論基礎。加納認為，“所謂‘發展’是學習的結果，學習是‘發展’必須依存的前提條件；而學習不能歸結為單純的成長過程那樣的人的內部傾向與能力的變化。教學，是學習的必要條件。”教學設計的課題區分了八種類型的學習，它們構成了一個序列：信號學習、刺激——反應學習連鎖形成、語言聯結、辨別學習、概念學習、規則學習、問題解決。在這些學習之中，低級層次的學習是高級層次學習的必要條件，構成學習的層級結構。這就是加納的“積累式學習理論”。
根據加納的見解，“高級能力”指的是“抽象化、概念化能力”、“概念的形式操作、邏輯操作的能力”、“發現、解決新問題的思考能力”。在學校教育中，“高級能力”的學習主要跟三種類型的學習有關系：（1）概念學習：關于食物屬性的學習，使用觀察、比較、分類測量等比較低層次的探究能力，形成“類概念”的活動。（2）規則學習：從事物與事物的關系中獲得的“關系概念”和再發現現象中的“規則”、“規則性”、“法則”等學習中，運用檢驗假設、統一條件、預測、數據解釋等等，這類比較高層次的探究能力所構成的活動。（3）問題解決：在概念學習和規則學習的基礎上展開的學習活動，處于三類學習的最高層次。加納的“探究學習”為課程設計的提供了思路，其要點歸納如下：（1）學習是分階段進行的。（2）某一種學習是否成立，可以從學習者的初始能力與終結能力之間的差異加以判斷。（3）要有效地實現學習的最高層級——問題解決，就必須掌握大量的系統知識和能力。（4）不排除教師適當指導的前提下保障兒童自由活動的教學設計，是“探究學習”的最大課題。
三、探究過程的要素分析及其教育價值
科學的基本概念倘若離開了探究過程就不能建構。在理科課程的編制中，倘若把構成科學的探究活動的要素性過程加以析取，那么，著眼于科學家探究活動的探究方法就可以被揭示出來。降旗勝信分析了理科探究學習的過程要素，主張分三個范疇：（1）觀察過程——通過人的感官獲得有關現象的信息過程。這個范疇包括觀察、比較、分類、序列化、測定、發現變量、條件同意、實驗等等。（2）信息處理與表達過程——處理所獲得的信息，并用適當的符號表達該信息的過程。包括圖表化、符號化、數據解釋、預測、傳遞、操作性定義、問題的發現等。（3）理論化過程——超越假定的推論、模型化、理論等所掌握的信息，求得具有普遍性的法則的過程。包括條件控制、設立假設、推理、模型化、抽象化。
森村久熊教授析取的探究過程的構成要素是：（1）觀察——感覺的擴大、觀察與傳遞、觀察與解釋等。（2）分類——分類的標準、分類體系。（3）測定與數據的運用——定量觀測、感覺與測定工具、測定單位、誤差與測值的處理。（4）傳遞與記錄——傳遞的方法、記錄（圖表化）。（5）時空關系的把握——空間概念的要素、坐標系、時間。（6）推論與預測——推論、預測。（7）假設的設定——探究中假設的意義、建設的妥當性、基于假設的預測。（8）操作性定義——定義的意義、操作性定義及其妥當性。（9）條件的控制——探究與條件的控制、對照組。（10）實驗——驗證假設的實驗、實驗的構成。（11）數據解釋——數據的種類、圖表的解釋、討論與結論。（12）模型的建構——模型的種類、模型的功能。
“探究學習”論認為：（1）理科教學包含了科學概念（知識）、科學方法與科學態度。科學是涵蓋了科學知識與科學過程的，科學知識是科學過程的產物。（2）課程結構注重科學概念及概念系統。（3）科學方法強調“探究過程”。
“探究學習”論推動了理科課程、教材、教法的根本改造。“探究學習”論推動了對“教育目標論”的分析研究。“探究學習”強調，知識的獲得固然中需要，掌握知識如何獲得的過程更重要。“探究學習”課程突出了基本的科學概念和科學態度，有利于教師把握“教育目標”，并明確教學評價的領域。降旗勝信教授認為探究學習的態度包括：對自然具有興趣、熱愛的態度；根據事實批評性思考的態度；主動收集情報的態度；創新的態度；尊重生命、愛護自然的態度；探究未知世界的態度。
2018年2月4日
