三、探究能力训练及培养上的差距

我国以往把科学素养仅仅理解为具有一定的科学知识，而学科学的过程则变成了做考卷、解习题、背教科书。实际上，科学是一种探究自然的活动，科学探究是充满创造性思维的过程，而自然科学的知识体系是探究活动的结果。

    美国的科学教育则以探究活动为基础，相信孩子与成人一样具有独立研究能力，对中小学生提出不同程度的研究要求。由此，美国基础教育只是在理论知识接受量上的要求低于我国，而在实际能力特别是探究能力上的要求却远远高于我国。美国学校主要通过研究性学习培养学生的探究能力，并将其渗透到每个年级、每个科目的具体教学中，而不是单独开一门课。各门课程的要求使美国学生从小就不断进行研究性学习并做出相应的研究成果。

    研究性学习强调主动探究和亲身体验，着眼于培养学生终身受用的综合能力。在研究性学习的过程中，学生能够学会观察现象、描述事物、提出问题、科用所学知识解决遇到的问题、阐明解释、验证这些解释并与他人交流观点，还能学会条理清晰地表达自己观点，形成既有逻辑性又有批判性的思维技能，同时在科学探究活动中认识自然界和理解科学规律并形成自己的独立见解。

    研究性学习有助于提升学生的学习兴趣和拓展学习领域，并开发学习潜能。学生在研究性学习的过程中所受到的训练使他们懂得如何掌握问题的中心、如何运用不同领域的知识和从多角度看问题，由此而发展了高层次的思考能力，同时也培养了与别人沟通、合作的能力。研究性学习的过程，既有知识的学习，更有合作意识、探究习惯、科学态度、科学思维方式的形成，以及信息处理能力、科研能力、自学能力的培养。从小进行这种综合性实践活动，无疑为综合素质的发展奠定了可持续发展的基础。

    探究活动是通过问题展开的，因而仅仅动手实验是不够的，还必须学会思考，学会在实验的过程中思考有价值的问题。科学探究包括许多方法，科学家正是运用这些方法研究自然界并解释各种自然现象。美国学校的科学教育不仅指导学生在探索知识的过程中学会掌握具体的研究方法和实验技能，而且更注重指导学生如何像科学家那样思考问题和解决问题，使学生了解探究过程是如何进行的，同时在探究过程中又综合训练了科学研究能力。

    在美国学校，小学生写长达几页的论文，中学生写几十页的论文都是极为常见的作业。美国学生在写论文方面的训练，是我国完全没有的，而正是这种训练使美国孩子从小就学会了用正规的学术研究方法去分析问题和解决问题，具备这种研究能力对一个人综合素质的影响非同小可。当我们的学生从小学到高中年复一年地进行应试作文训练时，美国学生已练就了写学术论文、调查研究报告的本领，并在确定研究主题、收集资料、筛选信息、组织观点、撰写论文中，掌握了比通晓所研究的具体知识更重要、更有价值的研究方法，从而具备了普适性的综合能力。

    美国的科学教育十分重视科学研究的方法，从小学起就开始进行科学方法的训练，并将科学方法的教育渗透到各类课程的课堂教学中，各级学校都注重从小培养学生尝试科用科学的研究方法来探索和思考科学前沿问题，尤其注重通过科学实验来培养学生的研究能力，特别强调在进行严谨实验之后再下结论、做判断。这样的科学教育使学生可以在学校就进行与科学工作者的工作相符合的能力训练，而从小就进行的这种训练，使美国学生在高等教育阶段能很快进入专业研究角色，并具备科学研究所要求的实际能力和基本素质。这就是为什么中小学阶段学得少、学得轻松的美国孩子，能在高等教育阶段超过一直学得多、学得艰辛的中国孩子。

    与美国学生以动手操作为主所不同的是，我国学生以书本学习为主，这一偏向的根源在于我国重理论轻实践的教育传统。由于这种偏向，衡量学生掌握知识的程度就是看他们记住了多少规则和原理，做了多少书面练习，考试成绩如何。在这种教学方式下，学生由于缺少主动学习和主动思考，而使探究能力无从培养。

    研究性学习对人的素质的提高需要长期积累才能逐渐显示出来，在高考中很难产生立竿见影的效果，而这门课的教学却使师生都要付出较多的时间和精力，因此在我国，无论是教师还是学生对开展研究性学习都没有积极性。相比较，国外的研究性学习不仅与课程教学紧密相连，而且与教学评价紧密相连；不仅有单独的课业，而且渗透到所有课程的教学过程中。所以，他们没有我们所存在的上这门课值不值的问题。

    研究性学习所表达的教育理念是：重要的不是学到什么，而是要学会探索什么。在发达国家，研究性学习实际上主要是一种教学方法，即在实践性的亲身体验中自主探索、求知的教学方法，强调的是学生对研究活动的参与和对研究过程的体验，这种方法被渗透到各个学科的课堂教学中，使所有课程都具有综合性实践课的效果。而在我国，研究性学习是单设的课程，即其他课程还是传统教学，只有研究性课程单独采用研究性学习方法。可想而知，即使我国各校都能设置研究性课程并完成教学计划，其教学效果也远远比不上全面开展研究性学习的发达国家。

发达国家的教育注重培养学生如何应付未知，即如何通过一整套的科学方法来探求未知，以便将未知变成已知，同时重视开发学生自身的创造潜能，以便有能力从未知中发展新知。创造性活动需要的基础，正是这些有利于求解未知、探索新知的相应知识及技能。

    我们的学生最擅长的是，在有限的考试范围内，运用多年锤炼的应试谋略而获胜于考试大战。这一长项的前提是，我们面对的是一个有限的、边界清晰的已知世界，事先将所有可能发生的结果全部预估出来，然后设计出各种针对性强的方略并记熟、背牢，考场上要做的就是快速将准备好的方法与考卷中呈现的题型“对上号”。然而，我们下的全部功夫都是为了应付已知的东西，而对未知则束手无策。

    在探索未知时，需要的能力是根据所需寻找合适的解决办法，不足的知识要能通过自学补上，因而重要的是发现问题、解决问题的能力及有效的自学能力。发达国家的基础教育没有在基础知识的灌输方面下工夫，而是重在培养上述能力，使学生一旦面临未知问题，依靠这些基本能力就能有针对性地摄取有用的知识，同时快速弥补所缺的知识，最终有效地求解未知。相比较，我们培养的学生一旦面临已知以外的世界，除了在储备好的知识库里寻找可用内容外，别的能力都没有，而仅靠现成的知识根本无法探求未知。

    从上述差异不难发现，我们是让学生尽可能将前人创造的东西都一一掌握，而人家只是有选择地学.。我们认为探求未知的基础是学好已知，学得越多，基础就越宽大、越结实；人家认为已知的东西虽多，但对于探求未知来说，取其中的一定量即可，重要的是掌握探求未知的科学方法。因此，当我们在狭小的已知圈子里费尽心机的时候，人家在广阔的未知世界里发展必备的综合素质。值得注意的是，我们在已知圈内打下的基础，与未知世界所需的基础不是一回事。而对未知世界，我们缺乏很多素质、很多能力，即我们没有打下面对未知世界所应具备的基础。

    中外学生探究能力上的差距，主要还是由于国情不同。由于科学探究需要花费时间，而我国课业紧张，升学压力大，使学生根本没有时间从事探究活动。因此，发达国家的孩子比我们的孩子更有机会也更有时间从事多方面能力的培养，包括有足够的时间和精力用来发展自己的爱好，进而充分发展自己的天赋和潜力。令人担忧的是，应试教育使我国当代青少年正在逐渐失去对未知世界的探究兴趣，远离科技探究活动，这使我国青少年的观察力、想像力、创造力正日渐衰弱。