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科學(xué)史的研究范文第1篇

【關(guān)鍵詞】高中生物，科學(xué)史教育，科學(xué)素養(yǎng)，課堂教學(xué)與研究

1.研究背景

《普通高中生物課程標準》（以下稱《標準》）明確指出：提高每個高中學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)是本課程標準實施中的核心任務(wù)。美國著名科學(xué)教育家馬丁認為科學(xué)知識、科學(xué)過程能力和科學(xué)態(tài)度三方面內(nèi)容組成了科學(xué)素養(yǎng)，而國內(nèi)一些學(xué)者認為科學(xué)素養(yǎng)包括知識與技能、科學(xué)方法、科學(xué)觀和科學(xué)品質(zhì)四個要素。[1]而生物科學(xué)史不僅展示了科學(xué)家們在探究生物學(xué)有關(guān)問題中的時代背景、技術(shù)發(fā)展情況，也展示了他們在探究過程中的思想過程和探究方法，體現(xiàn)出科學(xué)方法不斷發(fā)展的歷史，科學(xué)家們散發(fā)出來的科學(xué)品質(zhì)和科學(xué)觀。因此《標準》在第四部分的實施建議中也指出了注重生物科學(xué)史的學(xué)習(xí)：學(xué)習(xí)生物科學(xué)史能使學(xué)生沿著科學(xué)家探索生物世界的道路，理解科學(xué)的本質(zhì)和科學(xué)研究的方法，學(xué)習(xí)科學(xué)家獻身科學(xué)的精神。這對提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)是很有意義的。[2]

這個認識是與近年來國際的教育理念相接軌的。隨著對科學(xué)本質(zhì)的認識不斷深化，各國教育家們意識到：科學(xué)本質(zhì)離不開科學(xué)的歷史、文化、社會，HPS教育（即：科學(xué)史History、科學(xué)哲學(xué)Philosophy和科學(xué)教育Science Teaching）應(yīng)運而生。[3]查閱多方文獻資料便可發(fā)現(xiàn)，重視科學(xué)史教育在提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)方面的意義已經(jīng)成為國際科學(xué)教育改革的大趨勢：美國的《科學(xué)素養(yǎng)的基準》和《國家科學(xué)教育標準》、英國國家課程的科學(xué)部分等，都將科學(xué)史與科學(xué)教學(xué)結(jié)合，并對HPS的課程與教學(xué)有著明確的要求。

因此，國內(nèi)的新一輪高中生物課程改革緊隨國際步伐，在《標準》中明確提出對科學(xué)史的重視，新教材的編排就蘊含了大量的科學(xué)史內(nèi)容。

1.1 三個必修模塊的緒論都改編為“科學(xué)家訪談”，從鄒承魯?shù)綄O儒泳，從我國率先人工合成蛋白質(zhì)到生態(tài)學(xué)研究，展示科研成果，探討研究過程，滲透科研精神，切入模塊主題。

1.2 在“問題探討”欄目中作為引入新知識的背景材料，引導(dǎo)學(xué)生進入學(xué)習(xí)情境。如必修1第5章“降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶”介紹了意大利科學(xué)家研究鷹消化食物的巧妙實驗；必修2第1章“孟德爾的豌豆雜交實驗（一）”介紹了當時的融合遺傳的觀點。

1.3 以科學(xué)家的探索過程作為主線呈現(xiàn)在教材的正文主要部分。如“對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程”、“光合作用的探索歷程”、“生長素的發(fā)現(xiàn)歷程”等等。

1.4 以“資料分析”、“科學(xué)史話”、“科學(xué)前沿”、“科學(xué)家的故事”等欄目穿插在正文中，或者作為拓展的閱讀材料。

而整個必修2模塊的編排就是按照科學(xué)發(fā)展的歷史，圍繞人類對基因的認識這一主線展開，使學(xué)生在學(xué)習(xí)遺傳知識的過程中感受科學(xué)家們的探索之路。

2.國內(nèi)的研究現(xiàn)狀

但在我國的基礎(chǔ)教育中，科學(xué)史的教育起步較晚，因此在實施的過程中呈現(xiàn)出一些問題：

2.1 與國外相比，國內(nèi)的教材對科學(xué)史的編排更加側(cè)重科學(xué)研究的神圣，強調(diào)科學(xué)家的光輝一面，強調(diào)理性在科學(xué)研究中的作用，同時更重視我國的科學(xué)成就，而對科學(xué)家“人性”的一面介紹很少，容易使學(xué)生們陷入科學(xué)家的“神話”里。

而根據(jù)沈陽師范大學(xué)蔡紅英在其碩士論文的課題研究《應(yīng)用生物學(xué)史開展高中生物科學(xué)方法教育的研究》可發(fā)現(xiàn)另外的一些問題（她采用問卷調(diào)查的方式，于2010年6月再甘肅省定西市漳縣四所學(xué)校隨機抽樣，結(jié)論具有可信性）。

2.2 學(xué)生對于生物學(xué)史的興趣普遍高，也認識到了其中的科學(xué)方法教育的重要性。但是，對于科學(xué)方法的學(xué)習(xí)有畏難情緒，在遇到有關(guān)生物學(xué)方法的試題或在實驗設(shè)計方案中能從中得到幫助的比較少，也就是生物學(xué)史的科學(xué)方法教育價值得不到充分發(fā)揮。

2.3 由于高考的現(xiàn)實壓力以及課堂教學(xué)時間的限制，教師往往按照教材的知識內(nèi)容編排順序，簡單介紹基本知識和原理，傳授科研成果以縮短學(xué)生的認識過程以提高高考成績，沒有深入挖掘其中的教育價值。

2.4 由于當代教師是在傳統(tǒng)的科學(xué)教育理念下培養(yǎng)出來，本身沒有受到科學(xué)史教育，加上教學(xué)工作的繁忙而無法在課前查閱大量資料，這樣，教師本身的科學(xué)史知識的儲備問題，使他們在科學(xué)史教學(xué)教育中力不從心。

3.加強和改善科學(xué)史教育教學(xué)和研究的措施

筆者根據(jù)參考文獻和自身的教學(xué)經(jīng)驗提出個人的一些建議和改善措施：

3.1 增強師生對于科學(xué)史教育的價值的認識。這是亟待解決的首要問題，只有師生在觀念上的重視，才會在教學(xué)和學(xué)習(xí)過程中重視以達到教學(xué)目標。既然以高考為核心的考試評價體系沒有更改，那就從這個現(xiàn)實的角度切入，搜集高考以及各地市試卷中有關(guān)科學(xué)史與科學(xué)方法的習(xí)題，無論教師層面還是學(xué)生層面都有引起重視。例如：09年天津卷和2012年福建卷的選擇題等，教師在研究各地市高考及其他試題之后，要回歸到《標準》，結(jié)合試題能更深入地理解高中新課程理念，認識到科學(xué)史教育的重要性，不斷更新觀念，在課堂教學(xué)中把握住科學(xué)史教育的教學(xué)設(shè)計理念。進而，教師可將這些試題改編成與某個階段學(xué)習(xí)進度相適應(yīng)的練習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生對科學(xué)史教育的重視。

3.2 在重視的基礎(chǔ)上，教師自身更要注意日常對生物科學(xué)史資料和素材的積累。除了網(wǎng)絡(luò)上搜集到的資源，也可以參考百花文藝出版社出版的《生命科學(xué)史》、復(fù)旦大學(xué)出版社出版的《20世紀的生命科學(xué)史》等書籍，從中了解生物學(xué)知識的發(fā)展史，把握知識的內(nèi)在聯(lián)系和概念、規(guī)律等的形成過程，挖掘出隱性的科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。

3.3 在資料搜集和積累的基礎(chǔ)上，根據(jù)《標準》確定、精選出出科學(xué)方法教育目標，對相關(guān)史料進行適當整理，或有一定趣味性，或突出重點事件，使目標在有限的課堂教學(xué)時間內(nèi)得以實現(xiàn)。例如：在《孟德爾的豌豆雜交實驗》中，突出的是假說演繹法這一科學(xué)方法，因此，在教學(xué)設(shè)計中，可將“科學(xué)史的發(fā)展脈絡(luò)”作為線索，整合“不同顏色牡丹花”的問題探討和“孟德爾獲得成功的原因”這個思考與討論的材料，同時，其中的科學(xué)方法“假說演繹法”為另一條主線設(shè)計教學(xué)過程，孟德爾提出什么問題？根據(jù)現(xiàn)象怎么提出假說的內(nèi)容？又怎么設(shè)計實驗進行演繹推理和實驗驗證？教師在教學(xué)過程中，通過方法引導(dǎo)，使學(xué)生在體驗科學(xué)史的過程中學(xué)習(xí)科學(xué)方法。

3.4 在資料搜集和積累的基礎(chǔ)上，注意科學(xué)史的真實性，在充分肯定在科學(xué)史中科學(xué)家們的巨大貢獻和科學(xué)精神時，也要對他們犯下的錯誤進行客觀的評價。既要看到科學(xué)家們身上光輝的一面，也要引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注他們“人性”中的弱點。例如：在促胰液素的發(fā)現(xiàn)過程中，囿于定論的沃泰默和另辟蹊徑的斯他林、貝斯利之間就可以形成思維上的矛盾沖突，教師可以在分析教材資料時引導(dǎo)學(xué)生從這個矛盾折射出富有生命力的人文精神，將科學(xué)教育中的真實性、客觀性與人文教育中的求美有機結(jié)合起來，培養(yǎng)出具有科學(xué)精神和人文精神的全面發(fā)展的個體。

3.5 在資料搜集和積累的基礎(chǔ)上，教師有所了解之后，還可要求學(xué)生自行搜集相關(guān)科學(xué)史材料，如“搜集生物進化理論發(fā)展的材料”并有所側(cè)重，比如搜集澄江生物群的資料顯示物種大爆發(fā)，對達爾文的自然選擇學(xué)說中物種是漸變的形成新的質(zhì)疑，引出現(xiàn)代生物進化理論的修正和完善；比如搜集“中性突變學(xué)說”等其他進化理論的大概內(nèi)容。引導(dǎo)學(xué)生加深對科學(xué)本質(zhì)的理解，在科學(xué)史教育中認識到科學(xué)知識是多元的、暫時的，科學(xué)是動態(tài)過程，是人類不斷認識自然的嘗試，因此作為其成果的科學(xué)知識也不是一成不變的，很多都是各家學(xué)說，并非定論。

參考文獻

[1] 張大昌.新課程理念與初中物埋課程改革.東北師范大學(xué)出版社，2002.5.

科學(xué)史的研究范文第2篇

【關(guān)鍵詞】生物科學(xué)史 生物教學(xué) 教學(xué)價值

【中圖分類號】G【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2014）09B-0111-02

生物科學(xué)史全方位地展示了生命科學(xué)產(chǎn)生、形成、發(fā)展、演變的歷程，它包含著實驗探索、理論形成的科學(xué)規(guī)律與方法，每個科研成果的背后也蘊涵著科學(xué)家偉大的科學(xué)精神與人格魅力?！镀胀ǜ咧猩镎n程標準》中提出：“學(xué)習(xí)生物科學(xué)史能使學(xué)生沿著科學(xué)家探索生物世界的道路，學(xué)習(xí)科學(xué)的本質(zhì)和科學(xué)研究的方法，學(xué)習(xí)科學(xué)家獻身科學(xué)的精神，這對提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)是很有意義的?！痹谏锝虒W(xué)過程中，教師應(yīng)該重視生物科學(xué)史的教學(xué)，以趣味的科學(xué)故事激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，以經(jīng)典的科學(xué)實驗幫助學(xué)生理解生物學(xué)知識和提高探究能力，以科學(xué)家嚴謹務(wù)實、一絲不茍的科學(xué)態(tài)度陶冶學(xué)生的科學(xué)精神，從而實現(xiàn)生物教學(xué)的目的。對此，文章從以下四個方面探討生物科學(xué)史在生物教學(xué)中的教學(xué)價值。

一、利用生物科學(xué)史的趣味性提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)其學(xué)習(xí)熱情

在學(xué)習(xí)生物科學(xué)知識的過程中，很多學(xué)生會覺得枯燥乏味，甚至深奧難懂，因而對生物學(xué)習(xí)缺乏興趣。事實上，生物科學(xué)史中不乏逸聞趣事，教師應(yīng)在課堂上結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，列舉一些有趣的事例，吸引學(xué)生的注意力，提高其學(xué)習(xí)興趣。愛因斯坦說過：“興趣是最好的老師”，學(xué)生對所學(xué)知識產(chǎn)生興趣，就會提高其學(xué)習(xí)的積極性，從而提高學(xué)習(xí)效率。在生物課堂教學(xué)中，教師利用生物科學(xué)史導(dǎo)入新課，除了能夠迅速使學(xué)生集中注意、激發(fā)認知需求外，還能促使學(xué)生形成學(xué)習(xí)期待。例如，在講授細胞結(jié)構(gòu)的知識點時，可以向?qū)W生講述英國物理學(xué)家和天文學(xué)家羅伯特?虎克發(fā)現(xiàn)細胞的故事來導(dǎo)入；在講解條件反射知識點時，可以向?qū)W生介紹俄國生理學(xué)家伊萬?巴甫洛夫通過觀察狗吃食物發(fā)現(xiàn)非條件反射的故事等?？梢姡處煈?yīng)善于收集一些與生物教學(xué)有關(guān)的故事情節(jié)，在課堂上將生物科學(xué)史與生物教學(xué)巧妙融合，增加生物學(xué)知識的趣味性和故事性，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，促使其主動學(xué)習(xí)。

二、利用生物科學(xué)史的漸進性理解生物學(xué)知識，突破重難點

生物科學(xué)史是生命科學(xué)研究成果的發(fā)現(xiàn)過程，是揭示生命奧秘的過程。在生物教學(xué)的過程中，以科學(xué)史作為教學(xué)材料，能夠順理成章地展現(xiàn)生物科學(xué)知識的形成過程，有助于學(xué)生全面理解生物學(xué)基礎(chǔ)知識，構(gòu)建完整的知識體系，這也符合學(xué)生的認知規(guī)律。另外，層層遞進的科學(xué)史知識，能夠幫助學(xué)生深入地理解生物課堂上的重難點內(nèi)容。

通過科學(xué)史可以全面了解生物科學(xué)的具體研究方法和思維方法，從而積累更多的知識經(jīng)驗，拓展學(xué)生的思維空間，提升學(xué)生突破重難點知識的綜合能力。例如，在講授高中生物《光合作用》的內(nèi)容時，教師可將光合作用的發(fā)現(xiàn)史貫穿在課堂教學(xué)中，如講授光合作用的產(chǎn)物時，可結(jié)合1864年德國科學(xué)家薩克斯的綠葉遮光實驗來講解；講授光合作用的場所時，可通過1880年德國科學(xué)家恩吉爾曼用水綿實驗來講解；講授光反應(yīng)中氧氣的來源時，可以結(jié)合1939年美國科學(xué)家魯賓和卡門的氧同位素標記的實驗來講解?？梢?，不同的實驗體現(xiàn)了不同的研究方法和思維方法，可加深學(xué)生對單一變量、對照等實驗原則的理解，以及對同位素標記法等科學(xué)研究方法的掌握，從而使生物教學(xué)的重難點知識得以突破，提高學(xué)生解決問題的綜合能力。

三、利用生物科學(xué)史的經(jīng)典性體驗科學(xué)過程，提高學(xué)生的探究能力

生物科學(xué)史中的一些經(jīng)典實驗，蘊涵著獨特的生物學(xué)思維和科學(xué)研究方法。利用科學(xué)史上的經(jīng)典實驗進行教學(xué)，是培養(yǎng)學(xué)生探究學(xué)習(xí)能力的一個有效措施。在生物科學(xué)史課堂中，教師要靈活運用科學(xué)史，引用科學(xué)史資料來導(dǎo)入新課，創(chuàng)設(shè)探究情景、營造探究氛圍，以發(fā)散學(xué)生思維，提高其科學(xué)探究能力。生物科學(xué)發(fā)展的歷史就是一部科學(xué)探究的歷史，在教學(xué)中可普及一些科學(xué)史的知識，讓學(xué)生從中體驗科學(xué)探究活動的整個過程。教師把經(jīng)典的科學(xué)探究實驗引入生物課堂，讓學(xué)生身臨其境地思考與探索，自主設(shè)計實驗方案，感悟科學(xué)探究過程，理解科學(xué)家發(fā)現(xiàn)、探索和解決問題的科學(xué)精神。例如，在講授“遺傳定律”的內(nèi)容時，可以融入奧地利生物學(xué)家格里哥?孟德爾經(jīng)典豌豆實驗的科學(xué)史，按照“假設(shè)――演繹法”的推理探究模式進行教學(xué)，使學(xué)生在體驗遺傳規(guī)律探究發(fā)現(xiàn)的過程中，不斷深化對遺傳定律基礎(chǔ)知識的認識，掌握科學(xué)探究的基本方法，提高探究學(xué)習(xí)的能力?？梢?，教師在生物課堂上可以通過具體的科學(xué)史實例，讓學(xué)生親身體驗科學(xué)探究的一般過程，即觀察科學(xué)現(xiàn)象――提出科學(xué)假設(shè)――設(shè)計科學(xué)實驗――假設(shè)的證實或證偽，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，提高其探究能力。

四、利用生物科學(xué)史的嚴謹性樹立學(xué)生的科學(xué)觀念，培養(yǎng)其科學(xué)素養(yǎng)

科學(xué)素養(yǎng)包括兩個層面：一是對知識、情感和技能的掌握程度，二是在原有的基礎(chǔ)上不斷提升自身科學(xué)素養(yǎng)的能力。新課程改革的理念倡導(dǎo)轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式變被動為主動，提倡學(xué)生主動參與、勤于動手、樂于探究，注重培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理信息的能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力，全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。學(xué)習(xí)生物科學(xué)史，就是追尋科學(xué)家探索生物奧秘的腳步，深入地理解生物科學(xué)的本質(zhì)和科學(xué)研究的方法。生物科學(xué)史的故事中蘊涵了科學(xué)家的科學(xué)態(tài)度及精神，例如，青霉素的發(fā)現(xiàn)是1928年英國細菌學(xué)家弗萊明嚴謹不茍、求真務(wù)實態(tài)度的成果；自然選擇學(xué)說的創(chuàng)立是英國生物學(xué)家達爾文合理質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新意識的指引；奧地利生物學(xué)家格里哥?孟德爾潛心研究了八年的植物雜交實驗，最終總結(jié)出重要的孟德爾遺傳規(guī)律，也體現(xiàn)出科學(xué)研究需要堅持不懈、一絲不茍的科學(xué)精神。在課堂教學(xué)中，教師應(yīng)滲透這些生物科學(xué)史教育，有助于學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神，讓學(xué)生在理解科學(xué)實驗的發(fā)展過程中，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)、探索與解決問題的能力。因此說，科學(xué)實驗的嚴謹性滲透在科學(xué)史中，能夠幫助學(xué)生樹立科學(xué)觀念，培養(yǎng)其科學(xué)素養(yǎng)。

綜上，生物科學(xué)史中蘊涵著科學(xué)家對生命世界探索的精彩片段，有效的生物科學(xué)史教學(xué)應(yīng)選擇適合的材料、運用恰當?shù)氖侄危拍苓_到最佳的教學(xué)效果，讓學(xué)生身臨其境般地感受和領(lǐng)悟科學(xué)探索的過程。生物科學(xué)史是一部揭示生命科學(xué)發(fā)展歷程的探究史，科學(xué)史的學(xué)習(xí)將知識傳授、能力培養(yǎng)和情感態(tài)度價值觀的發(fā)展等三個方面的教育融合起來，其趣味性能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生主動地沿著科學(xué)家探索生物奧秘的道路去發(fā)現(xiàn)與解決問題，真正理解生物科學(xué)的本質(zhì)，感受生物科學(xué)蘊涵的精神，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方法和科學(xué)探究能力，促進學(xué)生科學(xué)而全面的發(fā)展，對培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有重要作用。

【參考文獻】

[1]胡永.潤物細無聲――分析科學(xué)史在生物教育中的作用[J].中學(xué)生物教學(xué)，2008（6）

[2]黃麗堅.淺談科學(xué)史在生物教學(xué)中的應(yīng)用[J].中學(xué)教學(xué)參考，2011（17）

[3]丁金昌.應(yīng)用生物科學(xué)史在教學(xué)中突破難點[J].生物學(xué)教學(xué)，2008（2）

[4]林國海.高中生物科學(xué)史的應(yīng)用淺析[J].現(xiàn)代教育科學(xué)（中學(xué)教師），2010（1）

科學(xué)史的研究范文第3篇

關(guān)鍵詞：教育技術(shù)學(xué)；歷史研究；發(fā)展脈絡(luò)

中圖分類號：G434 文獻標志碼：A 文章編號：1673-8454（2016）04-0020-04

一、引言

對歷史的研究通常能幫助我們尋找規(guī)律以更好地預(yù)知未來，科學(xué)研究同樣如此，要把握任何學(xué)科的未來，最好途徑就是先了解其歷史。因此學(xué)科歷史研究是非常重要的一種學(xué)術(shù)方法。從某種意義來說，對學(xué)科歷史研究和反思的重要性甚至不亞于學(xué)科基礎(chǔ)理論的研究，這種反思的深度廣度，對該學(xué)科理論體系的形成和發(fā)展都是非常重要的。

學(xué)科史研究服務(wù)于該學(xué)科的需要，通常關(guān)注本學(xué)科領(lǐng)域里主要理論問題的來源、解決情況以及解決方法等。通過研究學(xué)科的起源及發(fā)展歷程，梳理出學(xué)科發(fā)展的清晰脈絡(luò)，確保該學(xué)科的理論體系的自主性和基本價值，是所有學(xué)科發(fā)展的重要前提，對于教育技術(shù)學(xué)這一年輕學(xué)科來說同樣如此。通過對教育技術(shù)/教育技術(shù)學(xué)發(fā)展歷史中重大事件、重要人物以及重要思想體系產(chǎn)生過程的研究，有助于我們深入分析領(lǐng)會教育技術(shù)學(xué)的學(xué)科理論體系的形成及其發(fā)展演變過程。這種歷史研究的方法和分析角度對我們梳理教育技術(shù)學(xué)科，尋找學(xué)科自身發(fā)展演變規(guī)律，準確預(yù)測其未來發(fā)展趨勢都是非常重要的。

二、科學(xué)史主要研究方法對比分析

目前，科學(xué)史的研究主要有三種方法，分別是以科學(xué)史學(xué)科創(chuàng)始人薩頓為代表的實證主義編年史方法，以柯瓦雷為代表的思想史編史方法以及以默頓和貝爾納為代表的社會學(xué)方法。

以科學(xué)史學(xué)科的主要創(chuàng)始人喬治?薩頓為代表的實證主義史學(xué)觀認為科學(xué)是實證知識，而科學(xué)史則是實證知識的積累史，其研究方法通常采用以大事年表的方法記錄歷史上出現(xiàn)的所有科學(xué)知識和技術(shù)知識。由法國科學(xué)史家柯瓦雷開創(chuàng)的思想史編史家們則認為：科學(xué)本質(zhì)上是觀念，科學(xué)觀念的發(fā)展是內(nèi)在的和自主的，科學(xué)史是觀念內(nèi)在更替的思想史。與編年史研究方法相比，思想史研究方法既能從某個特定學(xué)術(shù)領(lǐng)域中尋找和選擇能夠代表其不同發(fā)展階段的代表性科學(xué)事實和關(guān)鍵技術(shù)，又能深入分析這些科學(xué)事實和技術(shù)之間的內(nèi)在關(guān)系和演變規(guī)律，在科學(xué)研究的系統(tǒng)性上面有了一定的進步。以默頓和貝爾納為代表的科學(xué)社會史家們則認為：科學(xué)本質(zhì)上是一種社會活動，因而科學(xué)史可以而且應(yīng)該寫成科學(xué)與其它社會文化因素的互動史?？茖W(xué)社會史研究方法的主要特點在于其主張在研究科學(xué)發(fā)展的同時結(jié)合對應(yīng)時代的社會背景。

實證主義編年史研究有助于人們快速而清晰地了解某一科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展歷程中的關(guān)鍵節(jié)點和主要脈絡(luò)，但對重大科學(xué)事件背后隱藏的科學(xué)演變規(guī)律卻未作過多探究?？茖W(xué)思想史和科學(xué)社會史的研究者們在對科學(xué)人物、科學(xué)事件和科學(xué)成果進行記錄和總結(jié)的同時，還試圖通過歷史解釋的方式來尋找其產(chǎn)生的根本原因以及發(fā)展規(guī)律。在學(xué)科史研究過程中，如果想找出蘊含于其中的歷史規(guī)律，最好的方法是對上述幾種方法取長補短，結(jié)合學(xué)科自身特點加以綜合運用，我們在進行教育技術(shù)和教育技術(shù)學(xué)的歷史研究時同樣需要如此。

三、教育技術(shù)學(xué)歷史研究的主要方法

在充分借鑒了科學(xué)史的主要研究方法后，教育技術(shù)學(xué)歷史研究者們最終形成了關(guān)鍵事件編年史研究、范式研究和學(xué)術(shù)人物思想研究等三種不同方法，由此也分別形成了不同視角下的教育技術(shù)/教育技術(shù)學(xué)發(fā)展史。

1. 教育技術(shù)學(xué)的編年史研究

與其他科學(xué)編年史相同，教育技術(shù)編年史研究也是對教育技術(shù)領(lǐng)域曾經(jīng)發(fā)生的各類事件進行整理，通過分析其對本領(lǐng)域的影響程度來進行選擇，最終形成不同時間點具有代表性的教育技術(shù)重大事件列表。

目前已有很多各具特點的教育技術(shù)/教育技術(shù)學(xué)大事年表，如美國佐治亞大學(xué)Julie Moore 主講的《教育技術(shù)學(xué)導(dǎo)論》課程中，學(xué)生Saeid Roushanzamir和 Emily Giles 創(chuàng)建并維護了一個教育技術(shù)學(xué)大事年表（表1），該表的時間段基本上是從1920年代前后一直到2000年前后。針對每個時段里的重要事件都有較詳細的說明和分析，其中列出每個年代出現(xiàn)的重要理論，如20世紀50年代的行為主義理論，20世紀60年代的系統(tǒng)方法，20世紀70年代行為主義理論開始向認知主義理論轉(zhuǎn)化，20世紀80年代微型計算機的普及所帶來的對教學(xué)設(shè)計的巨大影響以及績效技術(shù)的出現(xiàn)，20世紀90年代建構(gòu)主義理論的出現(xiàn)等。從這個大事年表中，我們可以通過那些對教育技術(shù)學(xué)科發(fā)展有重大影響的事件來把握教育技術(shù)基礎(chǔ)理論的發(fā)展歷程。

2. 教育技術(shù)學(xué)的范式研究

美國科學(xué)史家、科學(xué)哲學(xué)家托馬斯?庫恩在其代表作《科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)》中首次提出了范式的概念，為當代科學(xué)思想研究建立了一個重要討論基礎(chǔ)。范式實際上就是在某個科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)，研究者們遵循的相關(guān)標準理論、思想觀念以及相應(yīng)的研究方法的總和，也就是研究者們對于特定對象所使用的各種研究工具和方法構(gòu)成的體系。

在教育技術(shù)學(xué)研究領(lǐng)域，以庫恩范式理論為指導(dǎo)來解讀和詮釋教育技術(shù)學(xué)發(fā)展歷史成為一種重要思路。不少學(xué)者根據(jù)自己的思考，分別提出了不同的教育技術(shù)范式體系，其中比較有代表性和影響力的范式體系如賽特勒的教學(xué)技術(shù)四范式理論，即：媒體范式、傳播與系統(tǒng)范式、行為科學(xué)范式、認知科學(xué)范式，蒂莫西?克詩曼提出的包括計算機輔助教學(xué)（CAI）范式、智能導(dǎo)師系統(tǒng)（ITS）范式、（Logo-as-Latin）范式以及計算機支持的合作學(xué)習(xí)（CSCL）范式等。運用科學(xué)范式理論研究教育技術(shù)學(xué)既有積極的推動意義也有消極影響，因為范式理論所倡導(dǎo)的多元化既能有助于從不同研究角度推進教育技術(shù)學(xué)發(fā)展，也可能影響教育技術(shù)學(xué)統(tǒng)一規(guī)范的理論體系的形成。

3.教育技術(shù)學(xué)的學(xué)術(shù)人物思想研究

學(xué)科基礎(chǔ)理論的最終形成通?？梢钥醋髟搶W(xué)術(shù)領(lǐng)域大師們的理論思想與實踐研究的積累和沉淀。運用思想史研究方法，研讀和分析教育技術(shù)學(xué)科發(fā)展過程中的關(guān)鍵學(xué)術(shù)論著及其包含的觀念和思想，既能從中梳理出引導(dǎo)學(xué)科發(fā)展方向的線索，研究成果最終也可以構(gòu)成學(xué)科基礎(chǔ)理論體系的基石。

雖然教育技術(shù)學(xué)的歷史比較短暫，但在其產(chǎn)生和發(fā)展過程中，本學(xué)科和相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)無數(shù)學(xué)識卓越的大師通過智慧和努力，為學(xué)科的誕生與發(fā)展壯大提供了寶貴的思想。例如世界上第一部系統(tǒng)的教育學(xué)理論巨著――夸美紐斯的《大教學(xué)論》，給出了很多教育基本理論的界定，成為教育學(xué)及其分支學(xué)科教育技術(shù)學(xué)的理論基石。心理學(xué)家桑代克、斯金納將行為反射理論應(yīng)用于教育心理學(xué)；此外，皮亞杰的認知理論，香農(nóng)的信息理論和拉斯韋爾、施拉姆對信息傳播模式的定義對教育傳播學(xué)后續(xù)發(fā)展的影響。皮亞杰、布魯納、維果斯基、格拉斯菲爾德等人對于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的體系形成和發(fā)展的影響等。這些例子都說明不同歷史階段代表性人物的學(xué)術(shù)思想對教育技術(shù)學(xué)科的巨大推動作用。

對教育技術(shù)學(xué)界重要人物的學(xué)術(shù)思想史進行追溯與解讀，系統(tǒng)介紹、分析研究和評價大師們的學(xué)術(shù)思想，是教育技術(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論問題研究以及學(xué)科理論體系建設(shè)的重要內(nèi)容，有助于理清教育技術(shù)重要理論的發(fā)展及沿革規(guī)律。

四、不同視角結(jié)合的教育技術(shù)學(xué)發(fā)展線索

教育技術(shù)學(xué)歷史研究的上述三種方法各有優(yōu)點和不足。例如僅關(guān)注教育技術(shù)學(xué)的歷史事件，往往容易迷失于其中，難以從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律。同樣，如果脫離歷史事件進行范式研究或是學(xué)術(shù)人物思想研究同樣無法真正把握教育技術(shù)學(xué)的歷史脈絡(luò)，我們必須融匯和綜合運用各種歷史研究方法，結(jié)合教育技術(shù)歷史研究三種方法的優(yōu)缺點，分別通過關(guān)鍵事件年表、研究主題和范式的演變以及主要學(xué)術(shù)人物思想演變的過程梳理出多視角下的教育技術(shù)歷史發(fā)展脈絡(luò)。

1.理論與技術(shù)視角下教育技術(shù)學(xué)歷史發(fā)展演化線索

各種理論與技術(shù)隨時間逐漸引入教育，使得教育技術(shù)學(xué)研究的主題與研究對象也經(jīng)歷了不斷的演變，如果以各類技術(shù)發(fā)展對教育技術(shù)學(xué)及其研究主題的影響作為分析線索，可以清晰地看出歷史演進線索，如圖1所示。

針對上述教育技術(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)、技術(shù)及研究主題的歷史演變，可以借鑒塞特勒范式概念來解讀和綜合研究其發(fā)展線索，可以綜合應(yīng)用媒體范式和傳播與系統(tǒng)范式來研究直觀教學(xué)到視聽傳播這條線索，綜合應(yīng)用行為主義范式和認知科學(xué)范式來研究個別化學(xué)習(xí)演化這條線索，這能夠在一定程度上反映理論基礎(chǔ)與技術(shù)進步影響下的教育技術(shù)學(xué)演進規(guī)律。

2.基礎(chǔ)理論與學(xué)術(shù)思想視角下的教育技術(shù)學(xué)發(fā)展線索

教育技術(shù)學(xué)發(fā)展歷程的關(guān)鍵階段，往往都是隨著技術(shù)進步的影響及其他相關(guān)基礎(chǔ)學(xué)科理論的發(fā)展，對本學(xué)科重要學(xué)術(shù)人物產(chǎn)生了較大影響，令其深入思考后提出帶有突破性的觀點和理論而推動的。如美國教育技術(shù)學(xué)發(fā)展過程中，以戴爾、芬恩為代表的早期媒體派教學(xué)專家的研究工作；二十世紀五十年代傳播學(xué)的影響和行為主義心理學(xué)發(fā)起的程序教學(xué)和教學(xué)機器運動帶來的從媒體研究向整體教學(xué)過程研究的發(fā)展，使系統(tǒng)科學(xué)研究方法逐漸開始成為教育技術(shù)學(xué)科重要的理論基礎(chǔ)和研究方法；此后學(xué)習(xí)心理學(xué)發(fā)展推動學(xué)習(xí)科學(xué)逐漸成為教育技術(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論，使系統(tǒng)化的教學(xué)設(shè)計和教學(xué)開發(fā)成為教育技術(shù)學(xué)研究的主戰(zhàn)場。相關(guān)學(xué)術(shù)思想和研究成果不斷開拓著教育技術(shù)學(xué)研究視野，逐步形成和完善了學(xué)科研究的理論基礎(chǔ)。因此，不同學(xué)術(shù)人物之間的學(xué)術(shù)觀點和研究方法的溝通交流與融合貫通，在一定程度上促進了學(xué)科理論體系的不斷充實和完善。

五、多視角結(jié)合的教育技術(shù)學(xué)歷史發(fā)展脈絡(luò)

結(jié)合上面所說的教育技術(shù)歷史關(guān)鍵事件、研究范式的演變以及學(xué)術(shù)人物思想的碰撞與交互過程，我們可以嘗試著綜合運用這些方法來梳理出一條清晰而易于理解的教育技術(shù)學(xué)發(fā)展脈絡(luò)。例如，可以應(yīng)用賽特勒四范式結(jié)合歷史事件、理論發(fā)展及代表學(xué)術(shù)人物思想影響來梳理出20世紀30年代至目前的教育技術(shù)學(xué)發(fā)展脈絡(luò)和演進關(guān)系。

從上圖中不難看出，在教育技術(shù)的演變過程中，在不同歷史時期，所產(chǎn)生的關(guān)鍵事件，能夠帶來教育技術(shù)研究視野和角度的變化，對于相應(yīng)時期的學(xué)術(shù)人物的學(xué)術(shù)觀念會帶來很大的影響，由此推動其學(xué)術(shù)思想的變化和豐富完善，這種多因素的共同影響，在大多數(shù)情況下，構(gòu)成了推動教育技術(shù)學(xué)科發(fā)展的全部動力。

六、結(jié)語

教育技術(shù)學(xué)作為真正意義的學(xué)科的出現(xiàn)和發(fā)展實際上都與現(xiàn)代教育技術(shù)自身的出現(xiàn)和發(fā)展息息相關(guān)、相輔相承，而教育技術(shù)的發(fā)展是科學(xué)技術(shù)的進步與教育實踐的需求相結(jié)合的產(chǎn)物。不同階段的教育技術(shù)發(fā)展都受到社會發(fā)展的影響，從不同角度的教育技術(shù)學(xué)發(fā)展史中，都能明顯的看出這一點。

在教育技術(shù)與教育技術(shù)學(xué)的歷史發(fā)展進程中，教育技術(shù)學(xué)的研究對象在不斷發(fā)展開拓，從主要注重視覺媒體及其教育應(yīng)用，到視聽媒體、再到視聽傳播、教育制度，從只關(guān)注學(xué)校教育本身到關(guān)注學(xué)校以外的政治、經(jīng)濟、文化等隱性因素，從注重借鑒發(fā)達國家的教育經(jīng)驗到注重國際教育和發(fā)展教育等，教育技術(shù)學(xué)的研究對象在不斷向縱橫方向深入發(fā)展，這種研究的深入也在不斷推動教育技術(shù)學(xué)的學(xué)科體系自身的不斷深入和完善。

在教育技術(shù)研究中綜合運用多種研究方法，能夠幫助我們克服單一視角和單一研究方法所帶來的局限性，有助于梳理出更加清晰、完整和易于理解的教育技術(shù)學(xué)發(fā)展脈絡(luò)。在研究中應(yīng)堅持歷史與邏輯的同一原則，既注重對事實的敘述，也注重對事實背后影響因素的邏輯分析，應(yīng)將教育技術(shù)學(xué)的發(fā)展過程置身于科學(xué)、技術(shù)以及教育發(fā)展的歷史長河中進行考察，在不同歷史時期、不同國家間進行比較研究，同時要結(jié)合我國特定歷史時期社會狀況來做研究和分析。

作為比較年輕的學(xué)科，現(xiàn)代教育技術(shù)誕生和發(fā)展還不到一百年，在基礎(chǔ)理論建設(shè)上還很不成熟。對于這樣發(fā)展迅速的新興交叉學(xué)科，對其歷史和理論的總結(jié)、研究和反思就顯得更加重要。為解決學(xué)科高速發(fā)展同時帶來的一系列需要正視和解決的問題，所有教育技術(shù)理論工作者需要做的是冷靜總結(jié)學(xué)科發(fā)展歷史，尋找客觀規(guī)律，分析和預(yù)測變化趨勢，探尋保證本學(xué)科可持續(xù)性發(fā)展的正確道路！

參考文獻：

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科學(xué)史的研究范文第4篇

物理課程 歷史課程 課程整合

一、前言

社會危機實為人的危機，而人的危機實為文化的危機?？茖W(xué)文化與人文文化的分裂使得社會成員之間無法溝通與理解，無法理智地進行個人判斷與社會決策。然而，科學(xué)文化與人文文化的分裂始于基礎(chǔ)教育，它們的統(tǒng)整與彌合也應(yīng)始于基礎(chǔ)教育。中學(xué)物理課程與歷史課程分別以傳承物理文化與人文文化為基本旨趣，兩者的整合能加強科學(xué)文化與人文文化的融合并促使“全面和諧的人”的最終形成。歷史課程使學(xué)生“從歷史的角度去了解和思考人與人、人與社會、人與自然的關(guān)系”，物理課程則從科學(xué)的角度使學(xué)生“認識人與自然、社會的關(guān)系”，即兩課程在人的培養(yǎng)方面存在諸多共通之處。在不生成新的課程形態(tài)的前提下開展兩者的整合研究既可凸顯科學(xué)與人文的血肉聯(lián)系，也對理科教材和人文教材的編制及課程實施具有重要啟示。

二、課程整合目標的厘定

課程目標實質(zhì)是通過課程將學(xué)生培養(yǎng)成某種規(guī)格的人的課程期望，它決定課程的具體內(nèi)容與實施。社會功能的分化導(dǎo)致人的社會分工，人的社會分工導(dǎo)致知識的分化，而知識的分化又導(dǎo)致課程的分化與人格的分化。教育系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)與自我修復(fù)功能，根據(jù)矛盾的對立統(tǒng)一原理，課程分化與課程整合相生相克，相輔相成，課程分化帶來的“單向度的人”的問題必須通過課程整合予以消解。

教育目標因?qū)蛹壊煌鴺?gòu)成相互關(guān)聯(lián)的意義網(wǎng)絡(luò)，課程整合目標作為教育目標的子系統(tǒng)，它在縱向秉承國家中長期教育目標與國家基礎(chǔ)教育目標的諸項宗旨，在橫向融合物理課程與歷史課程的共同愿景。厘定物理課程與歷史課程的整合目標需在縱向上按照“形而下”的邏輯對不同層級的教育目標予以考察，在橫向上按照課程關(guān)聯(lián)與適配的邏輯對物理課程目標與歷史課程目標予以考察。

我國《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》提出：“（使學(xué)生）成為全面發(fā)展的人，學(xué)生的全面發(fā)展體現(xiàn)在個人、人與人、人與社會的關(guān)系上，是家庭的好成員、學(xué)校的好學(xué)生、社會的好公民，成為終身的學(xué)習(xí)者、創(chuàng)新的思考者、問題的解決者、共存的合作者、負責(zé)任的公民。”我國《基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）》提出要使“學(xué)生具有愛國主義、集體主義精神……正確的世界觀、人生觀、價值觀……社會責(zé)任感……初步的創(chuàng)新精神、實踐能力、科學(xué)和人文素養(yǎng)……適應(yīng)終身學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)知識、基本技能和方法”等。上海市普通中小學(xué)課程目標為“（使學(xué)生）初步形成正確的人生觀、價值觀、世界觀……社會責(zé)任感……適應(yīng)終身學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)知識、基本技能和學(xué)習(xí)策略……創(chuàng)新精神、實踐能力和可持續(xù)發(fā)展能力……基本的人文素養(yǎng)和科學(xué)素養(yǎng)…健康的審美情趣和生活方式”。

一言蔽之，上述三個文件均以學(xué)生的“全面和諧發(fā)展”作為教育或課程的最終目標，只是具體內(nèi)容與表述方式略有差異?！罢n程設(shè)置服從于核心品德、知識和技能要求，按照個人、人與人、人與社會、人與自然的關(guān)系等邏輯優(yōu)化課程體系，按類別分級設(shè)置課程?！钡?，如果嚴格地按照個人、人與人、人與社會、人與自然的關(guān)系等邏輯分級設(shè)置課程勢必造成上述四種關(guān)系邏輯的相互疏離。任何課程都必須同時關(guān)涉與協(xié)調(diào)個人、人與人、人與社會、人與自然的關(guān)系，過分的強化或弱化某一種關(guān)系，都可能導(dǎo)致人的片面發(fā)展。

基于上述對不同層次的教育目標的縱向考察以及物理課程與歷史課程目標的橫向關(guān)聯(lián)，筆者將中學(xué)物理課程與歷史課程的整合目標厘定為：

（1）在知識與技能領(lǐng)域，兩課程相互提供腳手架；（2）在人與自然、人與社會關(guān)系上，兩課程進行內(nèi)容整合；（3）在個人以及人與人關(guān)系上，兩者共同協(xié)商與隱性滲透。

三、課程整合內(nèi)容的商榷

1.基于課程標準的課程整合內(nèi)容考察

課程目標的實現(xiàn)離不開具體的課程內(nèi)容，而課程內(nèi)容源于課程標準的剛性規(guī)定，再經(jīng)教材編者和教師的不斷開發(fā)與生成，物理課程與歷史課程的整合內(nèi)容也是如此。筆者發(fā)現(xiàn)課標關(guān)于課程整合內(nèi)容的分布具有如下特點：

（1）初中物理課程標準幾乎沒有提供課程整合的具體內(nèi)容，高中物理課程標準各個模塊都有若干課程整合內(nèi)容，其中以選修1-1和選修1-2模塊居多。

（2）初中歷史課標的課程整合內(nèi)容散布于各一級主題中，它們以二級主題“科學(xué)技術(shù)與思想文化”或“科學(xué)與思想文化”等形式出現(xiàn)，高中歷史課標的課程整合內(nèi)容集中于歷史Ⅲ專題“古代中國的科學(xué)技術(shù)與文化”、“現(xiàn)代中國的科學(xué)技術(shù)與文化”、“近代以來世界科學(xué)技術(shù)的歷史足跡”以及選修課程專題“中外歷史人物評說”中的二級主題“杰出的科學(xué)家”之中。

（3）初中歷史課程標準主要是科學(xué)史實的淺層介紹，高中歷史課程標準則基于社會與文化發(fā)展的視角對科學(xué)史實展開深層思考，由關(guān)注科學(xué)家個人到關(guān)注特定時代背景的科學(xué)家群體，由關(guān)注科學(xué)理論到關(guān)注科學(xué)理論產(chǎn)生的社會與文化背景。

鑒于本文篇幅，筆者以高中物理選修1-2為例，對潛在的整合內(nèi)容疏理如下。

由表1可知，“蒸汽機”、“第一次工業(yè)革命”、“第二次工業(yè)革命”、“人類生活”、“社會發(fā)展”、“電”等成為兩課程的共同關(guān)注點，也說明物理課程與歷史課程不僅可以利用科學(xué)、社會發(fā)展、人類生活等議題實現(xiàn)課程整合，也可以在課程整合的基礎(chǔ)上實現(xiàn)科學(xué)、歷史與哲學(xué)的融合。

2.基于教材的課程整合內(nèi)容考察

課程標準雖然提出若干潛在的整合內(nèi)容，但其文本表述模糊，教材既可將其作為整合內(nèi)容也可不作為整合內(nèi)容。筆者以人教版初中歷史教材和蘇科版物理教材八（上）為例對其課程整合內(nèi)容與形式予以考察。

科學(xué)史的研究范文第5篇

關(guān)鍵詞：科學(xué)探究能力；科學(xué)課程改革；教學(xué)和研究模型

Abstract:Students' scientific inquiry ability is addressed by the ongoing science curriculum reform， which is a new topic faced by the researchers and teachers in the field of science education .But it has been addressed in the developed countries in the late 20th century. There are three main types of teaching and research models and practice results which we can learn from. These research results give us the implication that scientific inquiry ability is a higher level ability with very complicated structure， which could not be simplified and formularized. Therefore， by learning from some related research results， we should grasp the essential characteristics of scientific inquiry and build an appropriate teaching and research model so as to do more research work on theory and practice by using complicated and scientific research method .

Key words:scientific inquiry capacity; science curriculum reform; teaching and research model

一、關(guān)于科學(xué)探究目標的主要觀點和研究范式

在國際科學(xué)教育領(lǐng)域，人們對于科學(xué)課程應(yīng)當發(fā)展學(xué)生對科學(xué)探究的理解、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力已經(jīng)達成了共識，許多國家的科學(xué)課程標準已明確提出了關(guān)于科學(xué)探究的目標。但對于科學(xué)探究在科學(xué)課程中所處的地位和實現(xiàn)目標的途徑則存在不同認識，概括起來主要有以下兩種觀點。一種觀點認為，學(xué)生可以通過觀察演示實驗和親身經(jīng)歷探究性實驗而潛移默化地達到課程目標，不需要明確地教給學(xué)生如何開展科學(xué)探究；另一種觀點則認為應(yīng)當明確地教給學(xué)生科學(xué)方法，甚至認為學(xué)生對科學(xué)方法或過程的理解比對科學(xué)知識內(nèi)容的理解更為重要。從科學(xué)課程的發(fā)展來看，后者得到越來越多的科學(xué)教育者認同。這樣，如何實現(xiàn)科學(xué)探究目標的問題就擺在了研究者和課程設(shè)計人員面前，成為科學(xué)教育研究領(lǐng)域的一個具有挑戰(zhàn)性的問題。

由于科學(xué)探究不存在固定模式，人們對科學(xué)探究的理解也很難達成共識，這給研究學(xué)生的科學(xué)探究能力帶來了一定困難。因此，不同的研究者和課程設(shè)計者均在相關(guān)理論指導(dǎo)下采用了如下研究模式。首先建立關(guān)于科學(xué)探究的教學(xué)和研究模型，在此基礎(chǔ)上進行課程和教學(xué)設(shè)計，在實踐過程中開展對學(xué)生科學(xué)探究能力發(fā)展以及有關(guān)影響因素的實證性研究，通過對理論、模型、實踐過程和結(jié)果的綜合研究和反思，對原來的模型進行修正，不斷深化對學(xué)生科學(xué)探究能力的認識。下面簡要介紹有關(guān)的研究過程和結(jié)果，對三種有代表性的研究和教學(xué)模型及實踐結(jié)果進行比較評析。

二、幾種主要模型的比較與評析

（一）科學(xué)探究能力的解析：“過程技能”的集合模型

這是一種早期的科學(xué)探究能力模型。這種模型的建立者采用了還原論的思維方式和過程分析方法，將科學(xué)探究過程分解為一系列獨立的成分，如觀察、分類、假設(shè)、推論、預(yù)測等。相應(yīng)地把科學(xué)探究能力分解成一系列獨立的技能，如觀察技能、分類技能、假設(shè)技能、推論技能、預(yù)測技能等，稱為過程技能。其基本假設(shè)如下：學(xué)生的科學(xué)探究能力是一系列過程技能的集合；這些過程技能是可以通過練習(xí)來獨立發(fā)展的；學(xué)生的過程技能得到發(fā)展后，就可以用來解決實際的科學(xué)問題，科學(xué)探究能力也就得到了發(fā)展。根據(jù)這種模型提出的教學(xué)策略是，首先讓學(xué)生獨立地練習(xí)和發(fā)展這些技能，然后再結(jié)合起來解決更復(fù)雜的問題。這種模型對課程設(shè)計產(chǎn)生了一定影響，例如，美國科學(xué)促進會1967年推出的課程：科學(xué)──一種過程方法（SAPA）就是按照這種模型設(shè)計的。20世紀80年代，英國有幾種科學(xué)課程也建立在這種模型的基礎(chǔ)之上，如納費爾德的《過程科學(xué)》。這些課程完全打破了按照科學(xué)內(nèi)容的邏輯體系來組織教材的傳統(tǒng)方式，主要根據(jù)培養(yǎng)學(xué)生“過程技能”的需要來設(shè)計一系列活動，讓學(xué)生通過這些活動來發(fā)展相應(yīng)的技能和能力。

從本體論意義上來看，這種模型將科學(xué)探究能力描述成一系列過程技能的集合，是對科學(xué)探究能力的一種人為的肢解，不能反映其本質(zhì)特征；同時，這種模型在認識論層面上受到了強烈質(zhì)疑，因其科學(xué)探究觀具有很強的經(jīng)驗性和歸納性，與當代的科學(xué)哲學(xué)觀點相悖。從有效性的角度來看，這些課程的實施結(jié)果并不能令人滿意。雖然當時的研究者對于SAPA和其他類似的課程進行了許多小規(guī)模的評價研究，取得了肯定的結(jié)果，表明學(xué)生的學(xué)習(xí)在各個方面都取得了進步。但這些結(jié)論的可靠性受到質(zhì)疑，批評者認為這些評價不能有效地證明學(xué)生能力的發(fā)展。即使學(xué)生通過練習(xí)掌握了這些過程技能，也不一定能用于解決實際問題，不能證明科學(xué)探究能力得到了發(fā)展。換言之，科學(xué)探究能力并不等于過程技能的簡單集合。這種模型在教學(xué)的層面上也遭到了批評，有人提出，觀察、分類、假設(shè)等是兒童從幼年時期就擁有的能力，并不需要專門訓(xùn)練。另一方面，根據(jù)這種模型設(shè)計的課程打破了知識體系，不能使學(xué)生建立良好的知識結(jié)構(gòu)，受到來自學(xué)科專家的強烈批評。因此，這種模型已經(jīng)逐漸退出科學(xué)教育的歷史舞臺，但過程技能的概念被保留下來，成為探究技能的組成部分，在許多科學(xué)課程中仍然受到重視。

（二）將控制變量作為科學(xué)探究的特征：邏輯策略模型

有些研究者認為，科學(xué)探究的本質(zhì)是科學(xué)的思維方式。科學(xué)思維的一個重要特征是運用邏輯推理來解釋相關(guān)證據(jù)。這樣就把“科學(xué)思維”與“邏輯思維”聯(lián)系起來，并根據(jù)皮亞杰的理論，用控制變量的實驗來檢測學(xué)生的邏輯思維，把它作為科學(xué)探究能力的一個重要特征，建立了科學(xué)探究能力的邏輯策略模型。這種模型將科學(xué)探究過程作為按照邏輯策略操作和處理相互獨立的多變量的過程，將學(xué)生的科學(xué)探究能力描述成能進行控制變量的實驗探究的能力。從本體論意義上來看，這種模型不是描述學(xué)生科學(xué)探究能力的結(jié)構(gòu)模型，而是一種簡化了的功能特征模型，突出了會進行控制變量的研究這個功能特征。由于這個特征比較容易把握，在研究和教學(xué)實踐中具有可操作性和可檢測性，因而取得了一定的結(jié)果，在一定程度上深化了對于學(xué)生科學(xué)探究能力的認識。

科學(xué)教育工作者根據(jù)這種模型設(shè)計了適合不同年級學(xué)生的用于培養(yǎng)和檢測學(xué)生科學(xué)探究能力的多變量實驗，有許多研究者深入研究了學(xué)生在多變量實驗中控制變量的能力，并對相關(guān)的教學(xué)策略進行了評估。研究表明，一般條件下，許多學(xué)校的學(xué)生在設(shè)計多變量的實驗和解釋實驗結(jié)果方面存在困難，其能力是隨著年齡的增長而逐漸發(fā)展的，兒童原有的觀念和直覺起著重要作用。研究還發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在完成“自然實驗”（解釋日常生活中觀察到的現(xiàn)象）時的表現(xiàn)與實驗室實驗中的表現(xiàn)很不相同。對教學(xué)的評估結(jié)果發(fā)現(xiàn)，學(xué)生練習(xí)解決控制變量問題有助于提高能力，但是對研究結(jié)果的詳細討論對于提高學(xué)生能力幾乎沒有作用。在這些研究過程中，研究者遇到的主要困難是評價問題，教學(xué)后用來評價學(xué)生能力的測驗題很難設(shè)計，既要不同于在教學(xué)中使用的問題，但又不能有太大差異。

在20世紀70年代末和80年代初，英國的學(xué)生成績評價機構(gòu)（APU）采用了這種模型對學(xué)生的科學(xué)探究能力進行了大范圍的評估，控制變量類型的實驗探究也納入了英國的國家科學(xué)課程之中。然而，有不少研究者對APU和英國國家課程中的科學(xué)探究提出了批評，認為科學(xué)探究的含義是廣泛的，這種模型將學(xué)生的科學(xué)探究限定為控制變量的實驗，縮小了科學(xué)探究的范圍，影響了對科學(xué)探究包含的其他要素的關(guān)注。

（三）擺脫固定模式：問題解決模型

上述兩種模型存在的共同問題是將科學(xué)探究描述成一種相對固定的模式。認為存在一種程序性的“科學(xué)方法”，而不是靈活可變的探究過程。其中隱含著一種經(jīng)驗主義的觀點，認為理論觀念（變量之間的相互聯(lián)系）產(chǎn)生于情境，而不是受探究者原有認識的影響。

針對上述問題，一些從認知科學(xué)角度出發(fā)的研究者把科學(xué)探究看做問題解決的一種形式。在開展探究時，探究者從自己的“工具箱”里選擇“工具”。對任何一個給定的探究任務(wù)，并非需要所有的工具，其技巧就在于正確地挑選并知道如何去使用所需的工具。米勒將科學(xué)探究能力包含的成分分為三類：一般的認知技能（例如觀察、分類等等）、實踐的技能（例如，知道怎樣使用不同的測量工具）和探究的策略（例如，知道用重復(fù)測量來提高測量的可靠性）。他認為第一種技能是不需要教的，它是所有孩子都擁有的認知的一般特性，而其他的兩種技能是需要教的，但如何選擇這些技能并把它們聯(lián)系起來處理給定的探究任務(wù)，并沒有“一系列規(guī)則”可以遵循。

在此基礎(chǔ)上，英國約克大學(xué)的PACKS項目組提出了一種模型，并在大量實證研究的基礎(chǔ)上對模型進行了細化。如圖1所示。[1]

這種模型將科學(xué)探究的主體和探究過程作為一個整體進行研究，具體描述了學(xué)生原有的認識和技能對科學(xué)探究過程中各環(huán)節(jié)的影響，擺脫了前兩種模型的機械決定論和經(jīng)驗主義的科學(xué)觀，深化了對科學(xué)探究能力的結(jié)構(gòu)和功能的認識，對于研究和發(fā)展學(xué)生與科學(xué)探究相關(guān)的理解和能力有一定的指導(dǎo)作用。從本體論角度看，這種模型在一定程度上揭示了影響學(xué)生科學(xué)探究能力的內(nèi)在因素，包含四類相關(guān)的認識、知識和技能，如圖1左側(cè)的四個框圖所示；同時描述了科學(xué)探究能力的外部特征，如圖1右側(cè)的流程所示。研究者用這種模型解釋了學(xué)生在七項探究任務(wù)中的表現(xiàn)，證明了該模型的有效性。

這種模型提供了一個可以進行深入研究和教學(xué)實踐的框架，可以在指導(dǎo)學(xué)生開展科學(xué)探究的過程中發(fā)展他們相關(guān)的理解和技能，同時也可以對學(xué)生存在的問題做出診斷，開展有針對性的教學(xué)。

該模型存在的問題是從一個給定的任務(wù)開始分析，忽略了學(xué)生發(fā)現(xiàn)和確定探究問題的過程，我們可以對此模型進行修正，補上這一環(huán)節(jié)。

三、幾點啟示

（一）科學(xué)探究能力的培養(yǎng)不能簡單化和程式化

上文表明，在國外科學(xué)教育領(lǐng)域?qū)茖W(xué)探究能力的研究和認識經(jīng)歷了一個漫長的過程，雖然積累了許多經(jīng)驗和教訓(xùn)，但至今仍在探索之中。有關(guān)研究表明：科學(xué)探究是一個復(fù)雜的過程，涉及理論和實踐領(lǐng)域中多方面的問題，絕對不能將其簡單化和程式化，否則，不僅不利于學(xué)生科學(xué)探究能力的發(fā)展，而且會造成學(xué)生對科學(xué)探究的錯誤理解。在目前我國的有關(guān)理論研究中，尚未對科學(xué)探究涉及的理論問題展開深入探討，沒有建立在研究基礎(chǔ)上的適合我國國情的明確的科學(xué)探究模型，結(jié)果導(dǎo)致科學(xué)課程改革實踐中產(chǎn)生了兩種誤解：一種認為科學(xué)探究存在固定模式，將課程標準中提出的科學(xué)探究要素作為程序性知識教給學(xué)生，或者抽出其中的要素進行獨立訓(xùn)練，這使許多課堂探究走向程式化和表面化；另一種則對科學(xué)探究的理解過于寬泛，認為只要將學(xué)生放開，讓他們自己去動手動腦，就是科學(xué)探究，而忽略了對科學(xué)探究本質(zhì)特征的把握和對學(xué)生科學(xué)探究能力的有目的的培養(yǎng)，不能使科學(xué)探究能力的培養(yǎng)落到實處。這些問題需要引起科學(xué)教育研究者和廣大教師的重視。

（二）科學(xué)探究能力是一種具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的高層次能力

國外的研究表明，科學(xué)探究能力是一種具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的高層次能力。它建立在多方面的知識和技能基礎(chǔ)之上，但又并非這些知識技能的簡單集合，采用還原論的方法將科學(xué)探究能力肢解為要素進行分別培養(yǎng)的做法是行不通的。各種相關(guān)技能的訓(xùn)練和發(fā)展是發(fā)展科學(xué)探究能力的必要條件，但不是充分條件。我國的傳統(tǒng)教學(xué)重視基礎(chǔ)知識和基本技能，這些構(gòu)成了科學(xué)探究能力發(fā)展的基礎(chǔ)。例如，如果學(xué)生不具備最基本的電路知識和使用電學(xué)儀器的技能，就不可能去探索電學(xué)的新知識領(lǐng)域，更不可能解決任何電學(xué)領(lǐng)域的實際問題；但具備了這些知識和技能就一定會探索新知識、解決實際問題嗎？答案也是否定的，因為還需要更高層次的能力，這就是科學(xué)探究能力。新課程注重科學(xué)探究，并不是忽視基礎(chǔ)知識和基本技能，而是要在此基礎(chǔ)上發(fā)展學(xué)生更高層次的能力，使學(xué)生能真正會探索新知識、解決新問題。這是對新世紀人才培養(yǎng)提出的更高要求。

（三）要用科學(xué)的態(tài)度和方法開展對科學(xué)探究能力的研究

科學(xué)探究已經(jīng)成為我國課程改革中的熱點問題，但國內(nèi)的研究工作才剛剛起步。我們的研究不能從零開始，需要借鑒國外的有關(guān)理論、研究過程和結(jié)果，采用科學(xué)的方法開展研究。首先要有先進理論的指導(dǎo)，關(guān)于科學(xué)探究能力的研究涉及當代科學(xué)哲學(xué)、科學(xué)史和認知心理學(xué)等有關(guān)理論，我們要認真學(xué)習(xí)和借鑒這些理論，不能束縛于經(jīng)驗主義之中；其次，由于我們對科學(xué)探究缺乏深入認識，應(yīng)當在借鑒有關(guān)研究的基礎(chǔ)上，建立適當?shù)目梢杂脕碇笇?dǎo)研究過程和教學(xué)實踐的模型，根據(jù)模型來設(shè)計教學(xué)實驗、收集證據(jù)，不斷修正和完善模型，使我們對科學(xué)探究能力的認識不斷深化。