研究表明，探究式教学对大学生理解科学性质的影响

探究教学能否提高学生对科学本质的认识，一直是创新教育研究中的一个有争议的话题。此前，大多数文献表明，在高等教育的早期阶段，仅仅基于探究的教学不足以让学生对科学本质有一个全面的了解，但对大学阶段的研究相对较少。

近日，辽宁科技大学副教授史朝、左春英联合北京师范大学教授王晶莹透露，通过实证分析，学生对科学本质的认知受到教学模式的影响，表明大学实施的探究性科学教学似乎能有效提高学生对科学本质的认知。相关研究论文发表在美国的物理评论-物理教学研究中。

探究式教学根据《国家科学教育标准》的概念，旨在培养与探究相关的思维和行为能力，包括提问、规划和调查、使用合适的工具技术收集数据、批判性和逻辑性思考证据及其解释之间的关系、构建替代解释、交流科学论点等。

历史认为，科学推理能力的不足将导致学生在科学探索过程中面临认知负荷。在采用探究式教学方法时，科学推理能力较强的学生和较弱的学生对科学本质的认知差异可能会进一步显现。但是，教育者需要认识到，这并不意味着探究式教学失去了教育意义。

这项研究是在中国一所公立大学的一所大学的物理实验课程中进行的，该课程面向2023年秋季学期近3500名工程和技术专业的学生。采用三种教学方法(讲授教学、隐性探究和显性探究)和两种合作组(同质与异质)，形成一个3。×2教学处理方法有六种，旨在探讨不同的教学方法和分组策略在提高大学生对科学本质的有效理解以及学生对科学本质的理解与其科学推理能力之间的潜在关系。

实证结果表明，当教师将导向问题设计为教学支架时，这种教学方法可以起到积极的作用。特别是对于科学推理能力处于中下水平的学习者，教师可以通过设置显性的反思路径(如结构化问题链等)。)引导他们逐步完善对科学本质的系统认知。这种认知脚手架可以有效消除不同能力学生之间的科学本质理解差距。

此外，本研究还进一步探讨了小组在不同教学方法下对学生科学推理能力差异的科学本质发展的影响。团队成员不是独立学习，而是相互合作、相互依赖，甚至存在竞争关系。从社会建构主义学习理论的角度来看，必须充分考虑实验室中的社会复杂性。

这项研究为探究式教学能否有效提高大学生对科学本质的认知提供了新的证据，也为大学创新教育改革、教学策略优化和教师专业发展提供了重要的理论依据和实践参考。虽然探究式教学可能会加剧不同能力水平学生之间的学习差异，但通过合理的教案设计指导，特别是提供有目的的认知支持，可以使其成为一种高效的教学模式。