摘要
自1996年美国发布的第一套《国家科学教育标准》中明确提出以“科学探究”为科学教育的核心理念以来，引发了国际范围内对科学探究的理论和实践研究，也对我国的科学教育产生了深刻影响。科学探究教学与学生探究能力存在种种问题和矛盾，本研究借鉴了美国、日本小学科学教材，在国家蓝本教学基础上，尝试构建以培养学生科学探究能力为主线的小学科学课程框架，以期对新一轮课程标准制定带来一点启示。
关键词
科学探究 探究能力 科学课程
一
研究背景
1
国际科学教育整体趋势
自1996年美国发布的第一套《国家科学教育标准》中明确提出以“科学探究”为科学教育的核心理念以来，国际范围内对科学探究的理论和实践研究成为了国际科学教育的热点问题，也对我国的科学教育产生了深刻影响。虽然 年，NRC 发布了《K~12 科学教育框架：实践、跨学科概念、核心概念》（A Framework for K~12 Science Education： Practices， Crosscutting Concepts，and Core Ideas），提出“科学实践”的概念，从“科学探究”到“科学实践”，这一词语改变的背后不是理念的颠覆，而是渗透着研究者对课堂中僵化的科学探究作出的一种改进，正如《框架》中指出，“科学实践”一词取代“科学探究”是为了更好地给科学探究正名。
２
学生探究能力与探究教学之间的矛盾
《国家中长期教育改革和发展规划纲要( － ) 》在战略目标和战略主题中亦明确再次提出“坚持能力为重”、“优化知识结构，丰富社会实践，强化能力培养”，并在考试招生制度改革中要求“深化考试内容和形式改革，着重考查综合素质和能力”。
学生探究活动的顺利开展是建立在学生一定探究能力基础上的。现在的科学课往往忽视了学生探究能力的培养。面对一个问题情境，学生不会提问；缺乏实证精神，往往将生活经验照搬到科学研究中…这些问题都为科学探究活动的顺利开展造成了很大的困难。所以培养学生科学探究能力也成为了一个重要问题。
３
现有课程与培养学生探究能力之间的矛盾
调查显示，科学教育被称为是“里宽尺深”，现有教材内容太多太满；从框架上看，更注重从知识体系出发，而不是从便于学生的探究性学习出发；不利于学生探究能力的培养。课时安排方面，按照现有课程框架，教师要完成教学任务就无法给学生充足的时间开展探究学习。要培养学生科学素养，就必须对课程框架做出调整。
二
概念界定
1
科学探究
1996 年，NRC 发布了第一套《国家科学教育标准》，将“科学探究”定义为“科学探索指的是科学家们用以研究自然界并基于此种研究获得的证据而提出种种解释的多种不同途径。科学探究也指的是学生们用以获得知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动”。
2000 年，NRC 又发布了《科学探究与国家科学教育标准——教与学的指南》，对“科学探究”作出进一步描述，指出科学探究具有两方面的体现：其一，它表示学生需要发展的设计和实施科学实验研究的能力以及应获得的对于科学探究本质的理解；其二，它表示一种能使学生通过调查研究掌握科学概念的教与学的策略。
2
科学探究水平
科学探究的水平可以按照不同的标准进行划分，最常见的一种划分方法是根据科学探究过程中学生自主参与的要素多少来划分，如果从问题提出到证据的收集都是由教师提供的，学生只是得出结论，被称为是封闭式的探究；如果教师只是提出问题或设计方案，其他的环节由学生进行，则称为指导性的探究；如果从问题的提出到得出结论的整个过程都是由学生进行的，被认为是开放性的探究。
3
科学探究能力
科学探究能力是探究活动顺利开展的重要保障。探究能力包含多种技能，借鉴美国的科学促进协会（AAAS）提取的13种探究技能，结合我国学生的具体情况，将探究技能分类两大类：观察、测量等基本技能和提出科学问题等整合技能。
我们将探究能力分解如下：
这些能力中，基本技能属于行为层面，通过一些专项训练比较容易达成；整合技能属于思维层面，其培养过程相对困难，也是我们要重点培养的。
三
附小特色的科学课程框架
为了顺利开展探究教学，培养学生探究能力，附小科学学科在教育改革中不断探索，以教科版教材为蓝本，尊重教科版教材各个单元的分布原则，同时借鉴日本、美国小学科学教材，对教科版教材进行调整，实现教材逻辑结构从以知识为主线转移到以探究能力发展为主线，逐渐构建了具有附小特色的小学科学课程框架。该框架注重培养学生的探究能力，并重视开展探究学习来构建学生科学概念，实现探究能力与探究学习双螺旋发展。
在该框架下，将探究教学分为以下几个主要类型：指导型探究课、探究能力培养课和开放型探究课。下面就这几种课型详细介绍。
1
探究能力培养课
学生的探究能力是支持学生开展探究学习的必要条件，相当于“点石成金的金手指”。所以我们设置了专门以检测、培养学生科学探究能力为主要目标的课型。
基本技能的培养
对于观察、分类、测量、记录等基本技能，需要教师在常规教学中系统而科学的指导。这些技能的训练贯穿于某些单元，依托于小的探究活动中。例如《运动和力》单元的开展就先知道测力计的使用；《温度与水的变化》单元第一课就开始学习温度计的使用。
2.整合技能的培养
科学探究是一个完整的过程。各项技能互相交叉，无法完全割裂，在一个完整的探究活动中都是完整相连的。所以我们认为，学生科学探究能力在完整的探究活动中才能得到更好的培养和提高。
这种主题探究学习首先要解决的就是单元框架的问题。以《面包发霉了》单元为例，在教科版教材中，时间为一课时。为了完成教学任务，教师只能是过度指导，甚至是牵着学生走，不利于学生探究能力的形成。而在新的主题探究学习这一模式下，我们调整了原有的单元结构，将其从《食物》中抽出来，变成独立的一个单元。给学生充分的时间去思考，去计划。学生的主体地位得到了充分的保障。
调整后的单元框架如下：
我们采取“一个学期一到两次完整探究”的策略，分步骤、有计划的培养学生的探究能力。提取在科学探究中至关重要的能力，根据学生的年龄发展特点，每学期的科学探究活动都有侧重点的对某一个探究能力着重指导。同时，设计相应的测试方法和工具，对学生的该项能力发展状况进行检测。当然，这并不意味着这项技能培养的结束，随着年龄的增长，该技能的发展应该是螺旋上升的。
课程及培养的探究能力安排如下表：
2
指导型探究课
指导性探究教学既体现学生的主体性，又注重教师的主导作用。如果每个单元都像主题探究学习那样，势必会造成由于课时不足而无法完成一学期的教学任务的情况出现。影响学生科学概念系统的构建。教师可以设计教学，针对探究的某个环节加以展开，而其他环节的探究活动就需要教师的合理指导。所以我们在指导型探究课的编排上基本尊重教科版的设计。
3
开放式的探究
这里的开放式探究指的是主题以及探究主体两方面。
首先，主题开放。
不同于主题探究课型的一个大的研究问题（可参看《面包发霉了》）， 在这种开放式的探究课上，学生研究的问题并不那么集中。例如，校本课程《蝴蝶谷探秘》单元，学生提出的问题可能五花八门，比如，“蝴蝶都吃什么？”“蝴蝶是怎么进化来的？”“蝴蝶具有哪些特征？”“蝴蝶和蚂蚁有哪些区别？”等等。只要这些都是学生的真问题，并且具有一定的研究价值，且是可研究的，满足以上条件都可以作为学生接下来要研究的问题。
其次，学生是探究的主体。
在这种开放式的探究中，探究的问题来自于学生，并且也是学生自己想办法解决问题。教师只是组织并在学生遇到困难，探究活动进行不下去时给予适当的帮助。
开放探究耗时较长，每次开放探究都要大约需要6-7课时，开发新的内容放在课程框架内并不现实。我们将原有教科版教材内容进行重新编排，进行校本化处理。开发了《蝴蝶谷探秘》、《花的秘密》、《种子探秘》几个单元。
四
教学单元的构建
新的课程以教科版为蓝本，进行合理调整。构建新的单元课程框架体系。课程框架的体系遵循以下原则：以指导型探究为主；每学期安排1-2个完整的主题探究学习单元；五、六适当安排开放探究单元。
新的单元需要对教科版教材进行调整，调整方式有以下几种：
1.借鉴日本、美国教材
借鉴外国比较典型的课程，与教科版教材相结合，合理调整。例如《点亮小灯泡》一单元就是借鉴日本教材的单元框架，由原有的四年级调整至三年级。
2.原有单元整体改编
对实施起来比较困难的某些单元，我们将单元的整体框架进行修改。例如《动物的生命周期》单元，我们就结合附小地理优势，与自然博物馆合作，开展《蝴蝶谷探秘》的开放探究活动，深受学生欢迎。
3.将原有单元局部改编
以《食物发霉了》单元为例，这一单元就是从《食物》单元截取出来的。将其从原有单元中独立出来，更有利于学生探究能力的培养。
以上就是附小在个性化教学改革中的一些做法，通过新的课程框架的实施，学生的探究学习得到有效开展，探究能力显着提高。在实际的教学实践中，这一课程框架也在不断完善。
