这是来自于美国国家科学资源中心（NSRC）的研究报告。

每年秋天，几百万儿童进入幼儿园，开始他们的正规教育。这些五岁大小的孩子们满怀着激情与兴奋，象大孩子一样登上校车，终于有机会去看看学校究竟是什么样子的。父母们也把此刻看作一个转折点。学校为孩子们提供机会去发现他们经常所问的问题的答案，如岩石是怎样形成的？为什么轮船会浮起来？等等。所有与儿童有关的人都希望学校能继续激发儿童求知这一天性。

教师运用许多方法来保持儿童的这种求知欲。为了激发学生们天生的好奇心，有的老师安排他们到湿地、河流、湖泊去郊游，把这作为他们学习自然生态系统的一个组成部分。为了使孩子们的想象力更加旺盛，有的老师把鸭蛋带到学校，鼓励学生照看这些鸭蛋，让他们想象小鸭子孵出时的样子。为了灌输对实验究根寻底的爱好，老师们用电池和灯泡或岩石和矿物等材料作为提问问题、做实验、发展理论和交流观点的出发点。

所有这些学习活动都是“以探究为中心的科学”（有时也简单地叫作“探究”）的一部分。根据美国《国家科学教育标准》，探究涉及“观察；提问；查看书本和其他信息以获得已知的知识；安排调查；根据实验证据对已知知识进行评价；应用工具收集、分析并解释数据；提出方案、进行解释和预测；交流结论”。

“探究”有哪些价值呢？

1．孩子们积极地参与了试验。通过试验，孩子们进行了思考，有了自己的观点，发展了他们推理的技能，提高了他们解决问题的能力。”

2．“以探究为中心的科学”把现实世界带入了教室和孩子们的生活。Jos Elstgeest，来自荷兰的一位科学教育家，把这种科学教育方法定义为“丢开实际的课程大纲。不是教给学生们别人科学活动结果的科学事实，而是通过做科学来进行教育。不是试图让他们背诵科学结果的描述，而是让他们了解这些结果是怎样得到的。不是让他们听和忘，而是让他们做和理解。”

3．“以探究为中心科学”要求学生们学会合作，这种合作技巧不仅在学校里越来越需要，在劳动场所也变得越来越重要。企业领导已经指出，劳动场所的工作方式已经从个人解决问题变为集体解决问题。通过在全校一起工作，学生们有机会从别人身上学到知识，同时他们也会发现合作是有效地解决问题的根本。

4．“以探究为中心的科学”课堂可以适应不同的学习方式。Howard Gardner已经在他的文章中说过，人们以不同的方式进行学习，有的通过语言学习，有的通过数学推理学习，有的通过视觉艺术学习。Gardner写道，“如果人们拥有多种表示概念和技能知识的方法，并能对这些知识形式融会贯通，那么真正的理解就很容易形成，并且使别人很容易明白。没有人能掌握所有的学习模式，但每个人都应该拥有几种方法来表示相关的概念和技能。”“以探究为中心的科学”包括许多种学习方式，并能给孩子们提供从一种模式转到另一种模式进行体验的机会。此外，用传统方法，如读或听，不能十分有效学习的学生，可得到其他机会取得成功。

5．“以探究为中心的科学”鼓励学生在多个领域学习。科学课程可以作为探索其它课程的跳板。举例来说，一个学生用写的方法记录下了她的结果，而写的方法是一种发展语言艺术技巧的有效方法。另一个学生画了一幅画来描述她的发现，这样就使科学与艺术建立了联系。老师也可能会叫学生们用图表的方法表现他们的发现，或进行计算来解释他们的数据；这些活动都表明了科学与数学之间的密切联系。

6．在活动中掌握了新概念和技能。科学教育的一个关键目标就是改进学生的思维能力，而传统的测试方法往往不能正确地度量这些技能。lauren Resnick 评论道，多项选择考试“能测量知识的积累，也能用来测试推理或思考的具体方面。然而，这种考试不适合用以评价我们称为“更高级别”的那种综合思考能力。”为测量在科学课上获得的知识，教育者开始认识到仍需要其它的评价方法。

7．过程技能与评价。“以探究为中心的科学”已经显示出了培养有效解决问题所必需的特定技能。这些常被称为“过程技能”的技能包括组织信息，精密地思考，应用知识解决新问题等。“以探究为中心的科学”之所以能够培养过程技能，原因在于它提供了可供汲取的丰富内容。

思考技能不能凭空产生；在人们解决感兴趣的问题的过程中发展了这种思考技能。Resnick也同意这种看法，她说过，“认知研究已经确立了知识在推理和思考中的重要作用。人们不能在抽象中推理；他必须对某件事情进行推理。通过在学科中渗入问题解决或批判性思考的训练，每个学校的学科都能提供大量的推理材料和解决问题材料。”

为试图度量“以探究为中心的科学”的价值，其他研究人员开展了长期的研究。如Arthur Reynolds和在北伊利诺斯大学的合作者发现，运用“以探究为中心”科学进行教学的小学学校里接受科学教育的学生与用更偏重于传统方法（如阅读课本等）教出来的学生相比，他们上初中和高中时科学课成绩前者的要比后者的更好。而且，接受过“以探究为中心科学”教育的学生比那些参加传统教学计划的学生更熟练于解决问题。另一位研究人员Ted Bredderman，总结并分析了1000个教室里的13000名学生60节科学学习课的情况的数据。他发现，用“以探究为中心的科学”计划进行讲学，学生们明显地提高了他们做科学的能力和创造能力，对他们的理解力、逻辑能力、语言进步情况、科学内容和数学测试，也发现他们的成绩有明显的提高。

“探究”还能帮助学生们逐渐形成一个能反映对科学在他们日常生活中重要性理解的世界观。美国美国科促会（AAAS）的2061项目已经确定通过科学教育孩子们应养成的五个态度，即：1）好奇心（提问，想知道）；2）对证据的尊敬（思想开明，愿意思考相互矛盾的证据）；3）批判性的思考（确定观察资料的重要性，对所观察事物进行评价）；4）适应性（愿意保留看法和重新思考观点）；5）对生物的敏感性（尊重生命，环境意识）。

科学教育者猜想，经历过“探究”教学的学生在长大后会变得喜欢提出问题，喜欢在仔细听了讨论的各个方面后才发表自己的看法。他们将成为热心的观察者，熟练于对他们所看到的事物进行评价并对此得出自己的结论。他们也会比前几代人更关心自然界，更愿意做出贡献保护环境。

要点：
以探究为中心的科学教育方法包括学习材料，提问问题，设计实验，解释数据，综合结果以及交流结果。
以探究为中心的科学”教育与儿童自然地学习的方式相一致。强烈要求用这种方法教授小学科学课程。
“以探究为中心的科学”很容易与其它课程如与语言和数学等相结合。
“探究”能适应不同的学习方式，给那些不能通过读或听等传统方法有效学习者提供了其它成功的机会。

摘自《面向全体儿童的科学》，美国科学教育资源中心
http://data.sedu.org.cn/usedu/book.php?bmid=1017474495