一、问题的提出

在当下科技引领的社会，科学教育为培养具有21世纪能力的个体和群体发挥着举足轻重的作用，几乎所有的发达国家和地区对科学教育的重视都提升到前所未有的高度。大量研究表明，科学探究对于面向知识创新的学习，特别是问题解决和批判性思维等品质的形成具有显著的积极影响，但相应的要求是学习评价及学习过程要“以学习者为中心”(European Commission，2011；National Academies, 2017, p.iv)。然而迄今看来，真正实现这样的课堂转变对许多国家的学校和教师都是严峻的挑战(Coquidé & Pei, 2014；Crawford，2014)。如果缺乏对探究式课堂的切实支持，教师就会回到对科学的“授受”传统。变革课堂、提升科学教育质量再次成为各国教育研究的热点。

我国于本世纪初启动的基础教育课程改革将科学探究确定为自然科学类课程的基本内容和学习方式，迄今科学探究也一直作为变革传统科学课堂的基本路径。由于长期以来我国科学教学过度使用授受模式，不重视学生的参与和体验，因此转变教学方式成为课改的迫切诉求；自然地，“让学生多动手”、“教学要重过程”被作为教学方式变革的抓手，并似乎成为“科学探究”的代名词。然而实践观测表明，这些做法(重技能)并未能增进学生对科学的真正理解，探究技能的掌握也不尽如意。我国学校信息化水平的极大改善(教育部，2016)似乎并未能支持更多的教师利用信息技术工具促进学生的科学学习。^①“探究流于形式”的声音不绝于耳。教师一方面高度认同科学探究的理念，一方面在科学探究的具体实施上却有意或无意地回避一些重要的探究环节(赵健等，2013)。那么究竟为何会有这样的现实落差？我国课堂中科学探究的真实样态究竟是怎样的？其实还知之甚少。近年来欧美发达国家的科学教育发生了深刻变革并在全球产生了巨大影响，STEM教育热浪也涌入我国，在“科学探究”成效尚未得以明证的情况下，各种各样的以STEM或STEAM为名的实践，一时间让教师们分不清当下的中小学科学教育究竟该追求什么。因此，在这样的背景下，厘清当下国际上科学教育的主流观点，查明我国科学教育实践中的一些现实认识和取向十分必要。

本文研究的三个引导性问题是：国内外关于教育中科学探究的共识观点是什么？当下在我国初中课堂中科学探究有怎样的特征？初中科学教师在课堂中是如何实施探究教学的？希望本研究对我国学校科学教育的研究与发展定位有所启发。

二、相关概念分析与前期探索性研究

为了让读者更好地理解本研究的背景以及概念基础和设计框架的确立，我们首先对“科学探究”(scientific inquiry)以及“科学探究教学”(inquiry-based science teaching)的主要共识做出梳理，并介绍一项跨文化的探索性研究。

(一) 欧美话语中的科学探究和科学探究教学

现代西方话语中，科学作为认识世界的基本方式已得到广泛肯定，相应形成的基本共识是，让公民了解科学家如何工作、如何获取和分析实证性证据以形成有力的解释，是科学素养培育、维持国家稳定和科技强盛的关键(National Academies, 2016, pp.ⅶ-ⅷ)；科学与“探究”的天然联系是科学教育特别是学校中结构化科学学习的中心，只有通过“探究”才可能认识科学的本质。因此，对科学探究的理解和相应技能的掌握作为青少年个体科学素养的基本要素，列入了许多国家的科学教育目标及重要国际评估指标之中(National Academies, 2016, p.29; OECD, 2013)。

美国于1996年颁订的《国家科学教育标准》(简称“96标准”)将教育中的科学探究界定为两层含义：一是指学生应该具有的设计与实施科学调查的能力以及学生对科学探究本质的理解，二是指通过调查掌握科学概念的教学策略(Olson & Loucks, 2000, p. xv)。显然科学探究不仅是科学教育的内容，而且是科学教与学的基本方式。该定义对包括我国在内的全球许多国家在21世纪初期的科学教育政策制定产生了极大影响。

学习科学及认知技术对人类学习机制的不断揭示，为美国科学教育的持续变革奠定了基础。进入21世纪第二个十年不久，美国的科学教育“新框架”(即《K-12科学教育框架：实践、跨学科概念和核心观念》)以及相应的《下一代科学教育标准》等重要科学教育指引性文件陆续出台，再次主导了当下全球科学教育变革的风向。其中“学生如何学习”以及“教学如何反映真实世界中科学的运作”作为新框架的纵横坐标。首先映入眼帘的明显变化是，“96标准”的关键词“科学探究”已不在首位，转而占据新框架中心的是科学学习的三维度：(1)科学家及工程师开展工作的实践；(2)跨接各具体学科的交叉概念(又称“跨学科概念”)；(3)学科内部的核心观念。新框架发出号召，科学教学要整合三个维度，发展学生的科学思维和学习力(NRC, 2012, p.2；National Academies, 2017, p.5)。

显然，新框架的这一变化绝非一次简单的术语更替，更不是说科学探究已经过时，而是为科学探究——这一各门科学所共有的核心“实践”正名，使其具有应有之意(唐小为等，2012)。尽管“96标准”力图避免科学探究的程式化或沦为简单的技能规训，但是这些误识做法以及歧义诠释不乏存在(NRC, 2012, p.30)。因而新框架及其之后的科学教育指导性文本都努力强调，科学教育中的科学探究并不特指某种“手上的”(hands on)技能或方法，而是包括思想活动(minds on)和身体参与(body on)等在内的、有意图的(类似科学研究的)学习过程或科学实践(林等, 2016, 第11页；Lederman et al., 2014)。

这一“更词”之举无疑志在弥合长期存在的“教室中的科学”与“真实世界中的科学”之间的鸿沟，重申发展学生对科学探究的理解和从事科学探究的能力同等重要，需要学生对探究过程的直接体验和持续实践。一些具体的教学法，如基于项目的学习(project-based leanrning)、基于问题的学习(problem-based learning)和基于设计的学习(design-based learning)等提供了走向真实世界中科学探究式学习的实践途径(Barron & Darling-Hammond，2010)；许多国家期许通过这些途径和教学法实施的STEM或STEAM等跨学科学习，来助力学习者理解和掌握科学原理、应对社会挑战(European Commission, 2015, p.9)。

可见，科学探究的应有之意为“科学中的认知、社会和行为等多维度的实践活动”(NRC, 2012, p.30)，那么具体到中小学的课堂，科学探究应该怎样来落实？美国国家科学院、医学院和工程院的研究报告旗帜鲜明地指出，重要的是要让学生自己“做科学”，知道“为何”、“何时”与知道“如何”(技能)一样重要(National Academies, 2017, pp.5-7)。欧盟专门实施了“科学教师教育先进方法”计划(Science Teacher Education Advanced Methods，简写为S-TEAM)，推进课堂中的科学探究向学生“做科学”的落实，并具体重视科学探究活动的四个关键特征：(1)真实的、基于问题的、没有唯一正确答案的学习活动；(2)进行实验(某些步骤或整个实验)和“上手做”活动，包括检索和整合信息；(3)自我调节的学习序列，强调学生自治；(4)“谈科学”(talking science)，即有话语论证、同伴间沟通等(European Commission，2013)。四个关键特征的提出也为本文的课堂实践研究提供了基本的概念框架。

(二) 我国科学课程中的科学探究

我国青少年科学教育主要发生在学校，其“探究取向”受到杜威“进步主义教育”的影响(李雁冰，2012)。20世纪70年代在文献中出现过“探究式学习”的提法，但直到2000年启动的新课改中，自然科学类课程把科学素养作为教育主旨，“科学探究”开始以专有名词形式出现，而对“科学探究”概念及过程的界定，主要参照了美国“96标准”。例如我国现行《初中科学课程标准(修订稿)》将科学探究作为科学课程的目标、科学学习的方法和科学课程的基本内容，指出“科学教育中所说的科学探究则是指学生们经历与科学家相似的探究过程，以获取知识、领悟科学的思想观念、学习和掌握方法而进行的各种活动”(教育部, 2011, 第13-14页)；强调科学探究的方式和过程是多种多样的，没有一成不变的模式，并对探究过程所对应的六种基本技能的学习要求做出了具体描述(“提出问题”、“提出猜想和假设”、“制定探究方案”、“获取事实与证据”、“解释、检验与评价”、“表达与交流”)。尽管课标尽力表明探究并非固定有序的步骤，但多数科学课堂中的探究却被等同于传授和套用步骤(唐小为等，2012)；有研究认为导致这种状况的主要原因是教师对“与科学家相似的探究过程”之意和尺度难以把握，教学时间、教学任务和科学探究之间有着难以调和的矛盾(周仕东等，2006；2010)。总体上看，我国对科学探究的研究主要集中于课堂流程和技能方法的训练，而对科学探究的内涵及本质的研究十分有限，基于实证的考察更是少见。

(三) 跨文化共同框架下对科学探究教学影响因素的初步探索

2013年至2015年间，华东师范大学和法国里昂高师、法国国立教育研究院共建的“中法科学及数学教育联合研究室”的研究人员对可能影响科学探究教学的因素展开了探索性研究，发现中法两国科学教师显示出对科学教育的不同认识，并由此而关联到教师对科学探究教学实施上的差异。研究团队分别比较了课堂境脉性特征(比如授课主题及内容、学生能力等)，和学科教学结构(教师课前预备好的某种教学流程)对科学探究教学的影响。团队设想在一间教室里，课堂境脉性特征应该对科学探究教学的执行有更大影响。法方人员对法国St.市初中科学课例的分析证实了这一设想，法国初中科学课堂明显地表现出上述S-TEAM计划所提出的科学探究活动的关键特征。但我方研究人员观察发现，在我国W市的多所初中学校，虽然授课主题的不同和学生能力差异对科学探究教学的执行确实有影响，但似乎不同的课堂又都采用了十分类似的教学结构，而且在这种教学结构之下，授课主题和学生能力的影响变得均不明显。这一初步发现，提供了本文接下来的研究中案例主题选择的基础。

三、本实证研究的理论基础

根据文献考察和前期的探索性研究，本研究选择以学习的社会文化观为基本的理论出发点，并认为科学课堂教学是以科学探究活动为中心的课程“再生产”过程(Coquidé & Pei，2014)。

从学习的社会文化观出发，作为科学学习基本方式的科学探究，是学习者认知世界、求索科学知识的过程。然而所有可以称为“知识”(knowledge)的事物都根植于社会、文化和物理情境所限定的求知(knowing)实践活动之中(Greeno & Moore，1993)。科学教师关于科学探究的观念会因其所置身的特定境脉的不同而变化(Lotter et al., 2007)，进而影响其专业实践中的行为和行动。科学教育研究的突出价值在于揭示教师、学习者与科学知识之间的社会性互动所体现出的特定的集体性文化(Tobin, 2012, p.7)。基于这些观点和已有研究成果，研究团队决定通过调查教师如何描述科学探究以及他们如何在科学课堂环境中实施探究教学来了解科学探究概念的意义多变性和情境依赖性，并从教师专业发展的参与情境中寻求解释。

相应地，具体到案例选择与研究设计上，我们从法国科学教育著名学者马丁南德的“教学中的课程”框架(Martinand，2003)中得到启发。实际教学中，一方面教师会对专家设计的课程加以处理，形成自己“作为处方的课程”(包括教师的准备、他们对在学校工作条件下如何实施课程以及如何对待学生等专业实践所做出的考虑等)，对此，研究者通过对教师教案的分析以及课前对教师的访谈加以了解；另一方面，教师和学生在课堂上又对课程进行着共同生产，研究者借助课堂观察、对教师自我分析的记录以及现场交流可推论出这一师生共同生产出的“作为产品的课程”。“作为处方的课程”和“作为产品的课程”之间的差异，构成了“课堂故事”的解释空间。

四、研究设计

本研究采用多案例研究的方法，具体分为研究一和研究二两个相互关联的子研究。在研究一中，使用国际上较为成熟的科学探究教学分析工具，探查我国科学课堂中教师的探究教学行为。该项研究呈示了我国科学教师所表现出的不同于西方教师的一些普遍特征，引发了我们进一步深入研究我国科学课堂内在特征的兴趣。因此，研究二聚焦于我国科学教师课堂教学行为的具体表现，试图在研究一的基础上，揭示当下课堂科学探究的真实样态。

(一) 参与教师的选取

本研究所采取的质性研究取向，决定了数据的来源并非大规模统计调查，而是少量具有典型性和代表性的案例，以达到质性数据分析的“理论饱和”(theoretical saturation)要求为标志，最终共选择了W市9位初中科学教师。为了增强所选教师的代表性，本研究依据教师研究领域通常采用的原则(Berliner，2004)，参照莫勒姆(Moallem，1998)、莱因哈特(Leinhardt，1990)、裴新宁(2005，第105页)及刘新阳(2016, 第109-110页)等人开展类似研究时所采取的标准，制定了如下教师选择标准：(1)本科及以上学历；(2)7年及以上教龄且近3年内连续教授初中科学课程；(3)校长或学校管理者及同事对其教学水平的评价在同等资历教师中居于中等以上水平；(4)本人具有参与研究的主观意愿。同时，在条件许可的情况下，尽量顾及性别、学历、教龄及授课主题的涵盖范围，以期获取更为丰富的案例数据。9位参与教师的基本情况如表 1所示。

(二) 数据采集

本研究的主要数据来源为课堂观察、教师访谈及教师教学过程中所使用的各类资源。为了尽可能完整地捕捉教师教学的经常性行为特征，每位教师的课堂观察由3个左右课时的相对完整的主题单元构成，主题内容由参与教师决定，且教师认为他们所上的课都是科学探究课。我们预设学科内容上的差异可能会导致教学结构的不同以及课堂情境的变化，因此，我们在研究中注意数据的多源性，不仅关注课堂探究活动的具体开展，还关注教师的教学设计、其在课堂中处理教学问题时的教学策略倾向，以及课后教师对课堂实践的反思。为了能更准确地洞悉教师对科学探究教学的真实理解，我们在课堂观察后立即对教师进行一次10至15分钟的访谈，这样也可以确认我们对教师行为表现的推断。如此追踪教师从事一个科学主题教学的全过程，可以全方位了解课程的发展变化，将关注点落于课堂实践，探查和分析教师究竟如何与学生互动以及科学探究教学的具体开展。

在征得教师及学生同意的前提下，对课堂教学及课后访谈过程进行录像和录音，对于有学生分组活动的情况，增设一台摄像机和录音笔用于记录随机选择的一个学生小组的完整活动过程。最终共计获得31节课堂教学实录及120分钟访谈录音。

五、研究一：初中课堂科学探究的整体特征 (一) 数据分析工具与方法

研究一所选分析工具是欧盟S-TEAM计划负责人格朗日亚(Grangeat，2013)提出的科学教学活动分析的六维模型。该模型以学习的社会文化观和第三代活动理论(Engeström, 2000)为基础，通过对大量自然科学教学的课程产品的分析、对科学课堂实践的观察以及对教师关于科学探究的理解的研究，概括出科学探究教学的6类主要特征，从而构成了课堂分析的六个维度：问题的发起、问题的本质、学生的责任、教师对待学生的多样性、论证的地位、教学目标的澄明。其中每一个维度都是一个连续体，包括从1至4的四个层级的教学策略(从教师中心到学生中心)。第1级对应的是高度教师中心或内容中心的教学策略，而最后一级，是复杂的、以学生为中心的知识技能掌握的策略。该模型高度关联科学教师对教学法的选择，因此可以帮助我们更好地理解科学教师在课堂中的教学表现。参见表 2。

本文的两位研究者综合考量每位参与教师在整个教学主题单元中的表现，在充分协商的基础上，根据上述框架中每一维度的具体描述，找出教师所能达到的最大水平，据此给予赋分编码(见表 3)，对每位教师的科学探究教学特征做出描述，并得出均值，参见图 1。

(二) 研究一的结果与讨论

由表 3及图 1可见，每位参与教师对科学探究教学策略选择的层级与倾向是多样各异的，但总体上看，课堂探究的自主开放性不足，除“论证的地位”与“教学目标的澄明”外，其余4个维度的均值都在1和2之间。在“学生的责任”、“对待学生的多样性”和“问题的发起”三个维度上，参与教师与法国科学教师均值的差异均大于1。有4位参与教师在“论证的地位”维度上表现出高水平策略(大于等于3)，这些教师在有限的时空里为学生提供了论证机会，但总体上参与教师在该维度的策略层级(均值为2.5)依然略低于法国教师(均值为3)。9位参与教师在“教学目标的澄明”上有相对突出的表现(均值为2.6，且有5位教师在此维度得分为其在全部6维度中的最高分)，高于法国教师均值(2.3)，这显示出参与教师有较为明确的目标导向。课堂视频分析初步显示，一堂探究课通常由教师提出问题，但这些问题往往仅为引入新课，而很少用于接下来学生的多样化探索；教师更倾向于为了达成教学目标，给学生指定探究任务并监控学生达成同样的目标，有的教师在确保教学任务实现的前提下试图给予学生更多话语权。这就给我们造成一种印象：我们的科学探究似乎是教师主导的、围绕知识中心展开的。这里要特别说明的是，以上涉及的几处对照可能反映了中法科学课堂上的差异，但这种差异既有文化背景、科学及教育建制的原因(Tobin，2012)，也有现实条件(班额、学校实际和教师培训项目及模式等)的制约(European Commission，2013)，我们不能简单地凭据上述比较而判断两国科学教师教学水平的高低优劣。但另一方面，值得我们注意的是，我国基础教育改革一直强调以学生为中心，关注学生的个性差异，看来这些理念还没有在一线课堂中很好地落实。

由此笔者不由地怀疑，在倾向教学目标达成的“探究”形式之下，面向学科内容知识的授受式教学是否依然在起着主导作用。教师是在“教探究”？还是让学生“做探究”？是在教给学生关于科学探究的方法和过程的知识呢？还是真正“让学生经历科学探究的过程，获得科学知识和技能”(教育部, 2011, 第13-14页)？于是笔者确定了下一个研究的兴趣点：在当前的科学探究教学形式之下，究竟发生了什么，从而表现出上述现象？

六、研究二：初中课堂科学探究教学的过程结构与细部特征 (一) 数据分析方法

基于研究一的发现，我们推断我国初中课堂科学探究的开展与内容知识结构具有较为紧密的内在联系。所以我们需要回到现实的课堂现象本身，探索在习以为常的教学过程现象之下，科学课堂究竟发生了什么。

已有研究表明，教科书及配套教参是我国科学教师的主要课程资源(刘新阳, 2016, 第169-172页)，因此我们以教师所使用的教科书知识结构(即教师实践话语体系中的“知识点”)为参照，将课堂教学活动按照知识结构进行划分，形成数据分析的基本单元。抽取每个分析单元的课堂现场数据(包含课堂视频转录、课后访谈及所用教学资源等)，最终得到57个分析单元。根据研究问题的需要，我们首先对57个分析单元进行了基本类型的划分，分为科学知识类(33个)和科学实验类(24个)，其编码方案如表 4所示。进而在反复审阅具体数据的基础上，从教学过程的结构特征与教学活动的细部特征两方面进行编码，依次揭示整体性的、外显性的教学过程与具体的教学实施之间的关系。

教学过程结构特征的编码方案如表 5所示。所谓教学过程的结构特征，是指作为一个分析单元的教学活动在整体过程上所呈现出的结构要素，即该过程所包含的教学活动环节及其序列。

教学活动细部特征的编码方案如表 6所示。所谓教学活动细部特征，是指教学活动进行过程中，师生双方的具体行为方式、结果及其典型表现。

(二) 研究二的结果与讨论

通过对57个数据单元的分析发现，在教学过程结构层面，本研究所观察的教学活动普遍具备科学探究学习的基本环节与特征，如问题提出、形成假设、设计实验、开展实验、形成结论等，但在教学活动的细部特征层面，特别是从师生课堂行为的具体形式来看，仍然凸显出教师主导的、授受式教学的典型特征。具体发现报告如下。

1. 科学知识类教学活动的特征

(1) 教学过程结构。33个科学知识类教学活动呈现出两种模式，即“问题引导—对话讨论—形成结论”与“对话讨论—形成结论”，前者占66.7%(共22个活动)是后者的2倍(占33.3%，共计11个活动)。前者的“问题引导”环节是指教师以特定问题或问题情境来导入某个科学知识主题的教学活动，相比“对话讨论—形成结论”模式更加完整地体现了教学过程的探究特征。对前者22个活动的“问题引导”环节中“问题”的性质做进一步分析发现，情境化问题占63.6%(14个)，去情境化问题占36.4%(8个)，这表明多数问题引导环节中所采用的问题更符合探究学习活动需求。由此可见，科学知识类教学活动在教学过程结构层面上较为普遍地具有典型探究活动的环节与特征。

(2) 细部特征。科学知识类教学活动上述各环节的具体实施，主要是通过多种形式的师生对话达成的。因此，我们主要分析师生对话的具体形式来揭示其细部特征。

师生对话分析显示，科学知识类教学活动的细部特征具有强烈的“教师主导”倾向。如表 7所示。绝大多数师生对话(91.9%)由教师发起，其具体形式主要是各种类型的教师“提问”。对提问问题的开放性与封闭性分析结果如表 8所示，除“一问多答”型提问外，另外两种类型的提问中，封闭性问题(即具有明确的、唯一的正确答案的问题)占绝大多数。就3类提问总体(125)而言, “一问一答”型提问(78个)占到近2/3，封闭性问题(98个)占78.4%。

而课堂观察和视频分析均发现，以教师发起的、封闭性问题为主导的师生互动形式，使得教科书中提供的原本极具探究价值的问题，在“一问一答”之中被教师不自觉地转化为一系列“填空题”。这一现象在33个科学知识类教学活动中很常见，其中“排尿反射及其调节”即是一个典型案例。该内容属于教科书中的“思考与讨论”环节，安排在人体神经系统的基本结构(脑、脊髓、感觉神经等)、神经调节的基本方式(反射的概念、膝跳反射实验)等内容之后，教科书中呈现了关于排尿反射的一系列常见现象(如婴儿不能自主控制排尿而成人可以、成人在极度惊恐情况下会出现大小便失禁)，由此引导学生运用所学过的知识分析排尿反射的神经调节过程并解释上述现象，这原本是一个值得探究的“好问题”，但深入观察师生互动的细部特征，却发现问题的探究空间被教师的提问一步步消解，只剩给出唯一答案。

2. 科学实验类教学活动的特征

(1) 教学过程结构。科学实验类教学活动按照教学目标的侧重点可以分为两类：验证性实验和综合性实验。验证性实验侧重于实验结论，而综合性实验兼具实验过程(含实验设计方法、操作技能等)和实验结论双重目标。本研究所涉及的24个科学实验类教学活动中，属于验证性实验的有16个，属于综合性实验的有8个。验证性实验在教学过程结构上表现出3种模式，分别是“直接验证—形成结论”(8个)、“提出观点—实验验证”(5个)以及“提出观点—实验验证—理论解释”(3个)。可见，半数验证性实验在教学过程结构上具有较为完整的探究学习特征。综合性实验在教学过程结构上表现出两种模式：“提出假设—设计实验—开展实验—形成结论”(6个)以及“提出问题—形成解决方案—检验方案”(2个)。这两种模式均体现了典型的且相对完整的探究学习活动过程特征。

由此可见，在教学过程结构特征方面，科学实验类教学活动与科学知识类教学活动类似，总体上具备了探究学习活动的典型特征，特别是综合性实验，全部表现出较为完整的探究学习活动过程结构特征。

(2) 教学活动细部特征。本研究对科学实验类教学活动细部特征的分析主要包括4个方面：一是在“提出假设/问题”、“设计实验/形成解决方案”以及“形成结论”环节的师生互动方式；二是教学活动中所形成的假设(问题)与实验方案本身的特点；三是学生在“开展实验”过程中所表现出的行为特征；四是实验所形成结论的特点以及教师对待实验结论的方式。

对于第一个方面的分析，采用与科学知识类教学活动中师生对话分析同样的标准，具体统计数据如表 9所示。与科学知识类教学活动类似，科学实验类教学活动中的师生对话亦是教师发起的对话占绝大多数(92.4%)，具体形式同样是“一问一答”、“一问多答”为主。对问题性质的进一步分析发现，全部97个由教师发起的提问中，封闭性问题占到了92.8%。这些问题主要指向实验现象/结论(33.1%)、实验操作(17.3%)、实验步骤(15.1%)等具体问题，因而多为有明确答案的封闭性问题。

就实验教学活动过程中所形成的假设(问题)、实验方案本身的特点而言，涉及这些环节的教学活动共计16个(验证性实验8个，综合性实验8个)，其中绝大多数教学活动(仅2个例外)所提出的假设(问题)均为一致性的，即全班在开展实验之前明确确定了同一假设(问题)。从假设(问题)的来源看，除2个非一致性假设(问题)由学生提出外，其余14个均由教师主导提出，其中9个(占总数的56.2%)经由教师发起的对话得出，5个(占总数的31.2%)由教师直接提出。正如图 2所示，教师将实验活动命名为“探究活动”，却明确且唯一地给出了“假设”和“计划”(实验方案)。

对学生动手做实验过程中具体行为表现的分析表明，学生在实验设计方案(问题解决方案)的落实程度、对于特定实验处理意义的理解以及实验目的明确程度等方面存在较为明显的欠缺。本研究对于学生动手做实验环节的课堂观察均随机选择一个实验小组进行。分析结果表明，包含“设计实验/形成解决方案”的8个实验中，有7个存在不同程度的违背事先制定的方案的行为，其中3个实验中存在较为严重的问题，完全破坏了控制变量条件或完全脱离了既定方案，例如在以“空气流通程度”为控制变量的“影响蒸发快慢的因素”实验中将2个样品均拿去吹风。本研究观察到8种(分布在7个实验中)由于对特定实验处理意义不理解而造成的实验操作问题，例如，在“光合作用的产物”实验中，由于不理解“沸煮叶片”的意义而忽略了这一步骤。在实验目的的明确程度方面，所观察的24个实验中，有14个存在实验目的不明确的行为表现，典型的表现主要有不注意观察具有目标意义的实验现象、不能清晰报告实验结果、不能准确判断是否达到实验目的、在与实验目的无关的事情上花费大量时间等。

在实验所形成的结论及教师对待实验结论的方式方面，所观察的24个实验中，教师均在实验操作结束之后明确了实验“应该得到的正确结论”，在绝对多数实验(22个)中，教师均明确要求学生将“正确结论”统一记录在教科书或练习册的特定位置。在8个综合性实验中，在强调正确结论的同时，教师普遍强调了实验设计方法，集中表现为对控制变量的识别与控制、对照实验概念与特征的关注。24个实验中有13个涉及对“非正确结论”(本质上错误的或与教科书结论不同的)的处理，教师的具体处理方式表现为两类：一类是“反馈—纠正”(8个)，即教师明确表示学生的实验结论错误并告知正确结论；另一类则是“评价—分析”(5个)，即教师对学生的实验结论进行较为全面的评价而非简单的反馈对错，然后对其成因进行分析。

七、结论与反思 (一) 本研究的主要结论

综合研究一和研究二的发现，对于参与教师课堂科学探究真实样态的把握，可以从以下三个方面加以描述。

1. 教学活动具备了科学探究过程的整体结构

相比本世纪初期，当前我国的科学探究教学在教师观念、教学模式及教学实践等方面均已取得了显著进步。课堂观察表明，就整体性过程结构而言，参与教师的教学活动(无论是科学知识教学还是科学实验教学)已普遍具备了科学探究的一些基本特征，科学探究活动的常见形式与要素(如提出假设、设计实验、获取证据等)已为教师们所熟知并落实于日常教学之中。参与学校的初中科学实验教学主要包括验证性实验和综合性实验，二者之比约为2:1，综合性实验表现出完整的科学探究过程结构特征。

2. 教师主导的科学探究教学显示出一定的有效性

本研究所持有的跨文化比较视野以及对真实课堂的深入考察，使研究者得以较为敏锐地把握当下我国社会文化境脉下的科学探究教学特征。研究发现，教师主导、以师生集体会话为主要互动方式、以结构化活动为主体的探究过程，是初中科学探究教学的主要特征。这些特征一方面是班额、课时、评价方式及教师教学设计能力等局限性的反映，另一方面也体现了教师在限定性情境下对科学探究教学的坚持、探索与投入。本研究观察到，教师们大多能够娴熟地对班级对话加以调控，并努力通过提问让学生彼此建立学习上的关联，聚焦学习内容，引发共同思考。有研究表明，教师这种将学生作为群体来对待，开展教学会话的方式，在针对目标材料的学习上是有效的，课堂中这种“语言资本”(linguistic capital)的投入制造了学生集体思考和推理上的参与机会(Clarke, 2015)。难能可贵的是，有的教师在全班学习的模式之下，赋予个体学生一定的话语权和自主活动空间；几位教师在实验教学中力图将学生引向对目标的明晰。这些都展现了教师们平衡“学生中心——内容中心”之张力，在课堂中开展科学探究的实践智慧。可以说，当前的科学探究教学在科学实验方法、实验技能等目标的达成上较以往是有一定效果的。用发展的眼光来看，当前的样态是我国科学探究教学从无到有、由浅入深、由集体化到个别化发展过程中的必经阶段。

3. 科学探究课堂的“有形少实”现象普遍存在

本研究发现亦警示我们，尽管科学探究教学已经在实践中广泛开展，但教师对于科学探究的认识依然存在诸多片面化与形式化误区，教师用以支持学生有效经历探究过程的相关教学策略匮乏，授受式教学的思维定势乘虚而入。在教师主导的科学探究教学框架之下，科学实验中倾向于全班建立一个共同假设和一种设计方案，落实一个正确答案。这种看似对实验教学目标的落实之举，无意间也规避了科学探究之应有的学生“试误”与“犯错”, 阻碍了自治地发现和论证，弱化了学生对所从事的科学活动本身的理解，这样的处理显然也消解了原本课程内容的探究价值。而教师将科学探究简单化为过程性、操作性的知识与技能要素的教学行为倾向，不经意地引致了不同程度的探究过程“授受化”问题。看来，教师所“教”的更多是科学探究之“形”，学生所缺少的是科学探究经历之“实”。

(二) 研究反思

上述结论也反映出我国科学探究教学实践发展历程的一个现实剖面。面对当下的问题及未来的方向，我们认为重要的是立足这一剖面作进一步的反思，追问究竟是什么让“教探究”依然盛行？在此，我们回到本研究的理论立场，从我国初中科学教师身处的专业实践情境，结合研究中数据搜集的过程，挖掘现实根源(Tobin，2012；Lotter et al., 2007)，寻求当前科学探究教学“有形少实”困境的突破口。

1. 教师对科学探究教学目标的认识片面

科学探究的教学目标是双重性的，一方面是作为探究结果的知识，另一方面是唯有真正经历探究过程才能够掌握的相关方法与技能、问题提出与解决能力等诸多情境性知识以及经历探究过程所获得的情感体验与态度转变。将研究一中我国教师在“教学目标的澄明”方面相对法国教师的“突出”表现与研究二对课堂细部特征的分析相结合，使我们探查到教师对科学探究教学目标的片面化认识——看重探究过程的外在结构与作为探究结果的既定知识，忽视了学生对探究过程的参与和体验。

对照我国现行的初中科学课标，当前教师对科学探究教学目标的现实理解显然有较大落差。研究一中参与教师在“教学目标的澄明”方面的突出表现，反映出教师所重视的更多是将一套固定的、甚至是模式化的探究过程的结构要素清晰地授递给学生，这就是“教探究”。如果把这样的教师比作一位导游，他所关心的目标是确保游客(学生)到达并记住每一个景点(探究环节、知识点等)，而非体验和享受旅行的过程。课堂观察发现，尽管有学生能非常准确地回答出探究过程的每一个步骤，但落实到实验中，有些学生则完全没有对照实验、控制变量的意识，以至于出现了研究空气流动对蒸发快慢的影响实验过程中，学生将实验组和对照组均做吹风处理的现象。

诸如此类的“事件”在本研究的课堂观察中是大量存在的，它们生动地例示了将综合性的科学探究教学目标片面化所造成的困境：脱离了过程体验的知识学习，不仅会导致“过程与方法”以及“情感态度价值观”维度的教学目标无法落实，即便是“知识与技能”的掌握，往往也会存在问题。这将造成“仅存在于教室中的科学”局面——尽管学生掌握了大量知识，但由于这些知识均是去情境化的、非整合性的，从而导致其面对现实问题时的表现水平与没学过相关科学知识的人并无差异(林等, 2016, 第36页)。

由此可见，科学探究教学的实施效果不理想，不是科学探究教学活动本身的问题，我们对于现实困境的反思，应当更多地指向对科学探究教学目标的认识与落实。

2. 教师科学探究教学策略及探究活动支持工具匮乏

“教探究”现象的存在，反映了教师对科学探究所体现的教学理念的认同以及对相关知识与技能所蕴含的价值的珍视，也反映了在落实科学探究教学目标过程中的“有心无力”——之所以“教探究”而非“做探究”，乃是在用于支持学生“做探究”的教学策略与工具严重匮乏情况下的无奈之选。

已有研究表明，我国初中科学教师存在着先进教学理念与相对匮乏和滞后的教学策略之间的不匹配(刘新阳, 2016, 第187-191页)，当前教学实践中亦存在着高技术学校与低技术学习之巨大落差(赵健等，2017)。本研究证实了上述结论。笔者观察到参与教师采用的教学策略类型非常有限，以往授受式课堂广泛采用的提问及理答策略仍是主流，尽管教师在课堂中普遍采用了小组协作活动，但具体到分工、讨论、分享等环节则鲜有针对性策略的运用，导致小组协作的低效甚至无效；尽管课堂中可观察到大量师生、生生之间的话语互动，但鲜见教师有意识地运用科学论证策略引导与支持对话过程，致使科学探究中的话语交流不够深入。本研究所观察到的所有教室及实验室均配置了多媒体计算机和大屏幕显示(投影)设备，但所观察的全部教学案例中，仅有2次是教师使用Excel软件作为实验数据处理工具，其余均为多媒体演示层次的使用，教师使用最多的教学资源类型依次是教科书及配套教参、PPT、演示视频(动画)，教师普遍反映缺乏共享的科学课程资源(特别是交互式科学探究软件或环境)，集体备课等日常教研活动也很少涉及教学资源及工具的共建。

教学策略与工具的匮乏导致科学探究的教学效果不能令教师满意，从而产生实践的挫败感，容易强化教师“探究教学是低效的”认识，这对于教师开展科学探究教学的内在动机产生了严重的负面影响。更令人担忧的是，在理念与现实的矛盾冲突中，教师对科学探究教学效果的反思大多指向了几个外部因素(如课时限制、考试压力以及学生能力有限等，几乎每位参与教师均有提及)，这在很大程度上阻断了教师反思和改进自己的教学设计以及寻求相应专业发展支持的动力源泉。

因此，丰富和发展教师科学探究教学的策略与工具，增强教师设计和实施科学探究活动的专业能力，是突破科学探究教学“有形少实”困境的必由之路。

3. 培训和评课活动对“可操作性”的片面追求深刻地影响着教师的教学决策

研究团队在收集和分析数据的过程中发现，相对于课程标准、教科书及各类外部教学资源，所在地市学科组教师培训和课堂评价指标对教师教学实践的影响更直接和更具体，也因其具有更强的“可操作性”而更易被教师接受。然而在对科学探究的本质缺乏真正理解的情况下，教师培训及观课评价活动对“可操作性”的片面追求，在很大程度上消解了科学探究活动的丰富内涵，导致教师对科学探究产生了一些程式化甚至教条化的观念。“一定要有……才是科学探究”是听评课活动及教师日常话语中的高频句式；这些观念加剧了科学探究教学活动“形”与“实”之间的不匹配。

例如，教师知道“一定要联系生活经验”，但许多教师为了联系经验而联系经验。生活经验的铺垫本质上是为了让每个学生得以切身“接触科学”，促使其调用自身先前经验和知识并与课堂中的科学问题建立关联，从此科学不再是“与我无关”的东西。但科学教育的目的并不是回到生活本身，而是用科学解释生活及自然中的现象，形成科学上一致性的理解。教师的提问所涉及的“经验”是真的，但是往往并不能与探究主题产生实质性关联，并不能构成教学情境，这对于学生的学习体验来说其实是一种“伪真实”，也是导致“伪探究”的根源之一。

培训及评课活动中推广的看似简单明确、可操作性强的科学探究的“标准化”流程，反而成为让教师在课堂中疲于奔命的紧箍咒。在“每个环节都要有”的思想主导下，迫于40分钟的课时限制，教师们普遍反映能在形式上完成科学探究过程已实属不易了，这也让一些教师对科学探究“爱恨交加”。

笔者在研究中跟踪的教师培训活动仍然是专家主导的、授受式的、资源单调的，这种培训对教师真正理解科学探究和掌握专门技能的作用是微乎甚微的；让教师拿着专家的“处方”进课堂，久而久之会扼杀教师的教学创造性，而实际上，培训者也不可能为科学探究的实施开具通用的“处方”。教学活动的开展是镶嵌于具体而多变的实践境脉之中的，唯有教师才具有“处方权”。教师培训上重要的是，不仅要为教师“赋权”，还要为其“赋能”，给予科学教师更高位的引领，这是亟待研究和解决的新课题。

八、结语

本研究在跨文化境脉下对初中课堂科学探究的真实样态进行了考查，在探知我们的现状、明确存在问题的同时，也深切感受到不能简单照搬西方的研究结论及相关变革策略。有效改进我国科学教育质量，必须把理解科学探究和掌握科学探究的专业性技能和方法作为教师专业发展的中心，回归科学探究对问题解决和创造力培育的价值；需要把西方有关科学教师的先进研究成果与对中国科学教师的本土理解结合起来，并置于当下中国教育乃至社会经济发展的宏观境脉之中，开展扎根课堂实境的细致研究，探索出影响学校科学课堂效能的本土变量。

鸣谢: 本研究是在“中法科学及数学教育联合研究室”(JoRISS-C2SE)框架的支持下以及全体参与学校和参与教师的帮助下完成的。法国国立教育研究院、法国加香高师的Maryline Coquidé教授为研究设计贡献了宝贵建议。在此一并感谢！