摘 要：“探究实践”是我国中小学科学课程旨在培养的学生核心素养之一，也是近三十年来国内外科学教育重要的育人理念和教学形式。科学教育界倡导在课堂中开展贴近科学家实践的真实探究，但缺少对课堂探究与科学家真实探究之间一致性的实证分析，也并未在“什么是真实的课堂探究”这一关键问题上达成共识。本研究对我国东部某市优质课评选活动中获奖的34节小学科学课视频和教案展开分析，旨在揭示小学科学探究任务是如何在课堂中开展的，并判断这些探究任务是否符合真实探究，最后探讨小学科学课堂需要怎样的真实探究。研究结果表明，90%以上的科学课都包含了至少一项探究任务，平均每节课有一半到三分之二的教学时间用于开展探究，但是绝大部分课堂探究以简单探究为主，主要包括简单实验或简单观察，在认知过程和认识论维度都与科学家的真实探究有着较大差异；课堂探究的开放程度较低，教师在引入和总结阶段都扮演着主导角色，学生极少参与自主探索、协商和辩论等科学实践。小学课堂可能并不具备完全复制科学家真实探究的条件，但教师应平衡探究任务的结构性与开放性，引导学生从认知思维、认识论信念、社会交互等维度模拟科学家所经历的真实探究。

关键词：科学探究；探究实践；科学课堂；认识论；话语分析；课堂论证

一、问题的提出

自美国于1996年颁布《国家科学教育标准》（National Science Education Standards）并明确提出科学探究以来，科学探究已成为全球中小学科学教育中备受重视的育人理念和教学方式。我国自21世纪初启动的基础教育课程改革以来，也将科学探究确立为自然科学类课程的基本内容和学习方式。最新版的《义务教育科学课程标准（2022年版）》进一步将“探究实践”列为科学课程旨在培养的核心素养之一，强调课堂探究应贴近科学家的真实实践。然而，对于何为真实的课堂探究，科学教育界仍缺乏统一认识。教师在将理念转化为实践的过程中也走入了诸多误区。例如，有的教师在短短的一节课里安排了过多的探究任务，探究学习的质量无法保障；有的教师盲目套用固定化的探究程式，专注于探究过程中操作性技能的掌握，倾向于开展重流程而轻思维的“虚假”探究、“菜谱式”探究等。

当前我国学界对科学课堂探究的研究多集中于理论层面，较少对课堂探究任务展开实证分析，也较少探讨应如何使课堂探究更接近真实科学实践。本研究聚焦小学科学课堂中的探究任务，原因在于小学科学教育在培养学生科学兴趣、科学思维和科学精神方面具有基础性作用。已有研究也表明，小学生已具备一定的科学推理与思维能力：8至9岁儿童能对科学问题形成较为详细的理论表征；3到6年级学生可以建构类比推理并用于问题解决。因此，有必要深入分析科学教育早期阶段中课堂探究任务的实施现状，并探索如何通过优化任务的设计与实施，有效培养“探究实践”这一科学核心素养。

二、文献综述

近年来，科学教育在政策、课程与教学层面持续受到重视。例如，2021年颁布的《全民科学素质行动规划纲要（2021—2035年）》明确提出要“提升基础教育阶段科学教育水平，引导变革教学方式，倡导启发式、探究式、开放式教学”；2023年《教育部等十八部门关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》进一步强调要在“教育‘双减’中做好科学教育加法”。然而，我国小学科学教育在基础教育体系中一直处于相对弱势地位。大规模调研显示，小学科学教师队伍结构严重失衡，以兼任教师和文科背景教师为主体，实验资源匮乏，缺乏精准化和专业化培训。另有研究表明，近十年来小学科学教师在科学知识方面有所进步，但在科学观方面进步有限，教学行为亦未见明显改善，仍普遍倾向于采用授受式教学，忽视学生的主动参与和体验。

在课堂探究方面，我国2017年颁布的《义务教育小学科学课程标准》明确倡导探究式学习，鼓励通过科学探究培养学生提出问题、收集和处理数据、分析与解决问题、交流与合作的能力；2022年新修订的《义务教育科学课程标准》将“探究实践”列为科学核心素养之一，提倡以探究和实践为主的多样化学习方式，强调学生主动参与和动手体验。然而，多数小学教师由于缺乏科研背景及相应培训，对探究教学的本质与实施理解有限，往往将课堂探究简化为“食谱式”操作，侧重于技巧训练和理论验证。此类课堂探究与科学探究的本质相悖：学生不需要调动科学思维，不需要形成与真实探究相匹配的认识论信念，也不需要通过与同伴对话来澄清、重构或扩展观点。总而言之，科学课堂探究通常以获取或验证权威知识为目标，且易被简单化、程式化为固定的操作步骤或方法；学生无非是按照教师或教科书规划好的路线，走向确定的终点，在认知性、认识性和社会性等多个维度与科学家的真实探究有着较大差距。

纵观现代科学发展史，人类对科学的本质及其价值的认识受到政治、经济、宗教、战争等多重因素的影响，一直处在不断变化之中。自19世纪科学教育进入学校教育以来，科学学科的教学方式应当遵循早期科学家学习科学的学徒制方式，还是应当遵循人文学科以讲课或讲座为主的教学方式，也一直备受争议且尚无定论。尽管科学教育界积极倡导要在课堂中开展真实探究，提出学生只有参与真实探究才能提高科学实践能力、培育科学精神和科学态度，但在“何为真实的课堂探究”这一核心问题上仍未达成共识。

围绕这一问题，我国与西方科学教育界都经历了多轮观点的更迭，争论的焦点之一是“真实性”应该由谁决定。近年来美国科学教育改革的重点之一便是重视“经典科学”的真实性，例如，美国国家研究协会主张精确地界定什么是真实的科学，以及为什么学习者参与真实的科学是重要的。但也有研究者指出，若把科学家的探究直接引入课堂，而不根据学生的认知水平和学校的客观条件进行调整，也是不合适甚至是适得其反的。拉姆等人则持与“经典科学”完全相反的看法，他们主张因地制宜地“生成真实性”（emergent authenticity），认为课堂探究的真实性不应被科学界的预先定义所限制。此外，还有学者强调情境上的真实性，由此才能将学生的日常经验、学校科学和科学事业联系起来。越来越多的科学教育研究者指出，若将科学研究中的核心思维与方法延伸到基础教育阶段，应更加重视认识论和社会性协商对学生的意义。

科学教师在开展探究教学时也常面临困境。科学探究是以学生为中心的学习方式，但是，教师很难在课堂教学中恰当把握探究的不确定性、学生的自主探究程度以及同伴之间的协商空间。教师在开展探究教学时的过度控制可能进一步强化探究的“虚假”特征，例如，教师很容易将复杂的探究问题拆解为“小步子”式的填空题或有条件的程式化问题，学生仅需要用“三言两语”的“伪论证”说出教师期待的标准答案，不需要经历复杂的、带有不确定性的认知过程。换句话说，教师依靠由自身主导的“话语权”对学生回答进行正误的评价，将学生的想法和讨论规制在既定的标准答案内，学生无法真正参与以争议性、不确定性和主观性为基本特征的科学探究，更无法真正体悟与真实探究相一致的科学认识论和科学本质观。

由此可见，科学教师在开展探究教学时需要平衡探究任务的结构性与开放性，才有可能引导学生在结构化的课堂环境中经历科学家的探究过程。为避免歧义，本研究将“真实性”定义为科学课堂探究与科学家探究之间的一致性，而非探究任务是否在课堂中真实发生。本研究基于我国东部某市市级优质课评选活动中的获奖课例，共包括34节课堂视频和教案，涵盖小学一年级到四年级，代表了我国当前小学科学课堂教学的较高水准。研究旨在回应以下三个问题：小学科学探究任务是如何在课堂中开展的？这些探究任务在多大程度上符合真实探究？小学科学课堂需要怎样的真实探究？

三、研究方法

（一）数据来源

本研究所分析的视频与教案均来自我国东部某市市级小学科学优质课评选活动。该活动以探索更有效的科学教学策略、推动教师的专业成长为目标。参与评选的教师均为专职小学科学教师，其教龄与专业背景信息如图1（图1略）所示，课堂视频的教学主题详见表1（表1略）。

（二）数据分析

1.探究任务的识别与提取

分析过程的第一步是从课堂视频中识别和提取探究任务。首先，根据教案中描述的学习任务，初步识别出探究任务，并在视频中大致确定每一项探究任务的起止时间。随后，基于视频转录文本，以“话轮”为单位对每一项探究任务的开始与结束话轮进行精确标注。话轮指师生单次发言的完整内容，一项探究任务通常包含多个师生交替的话轮。起始话轮通常包含教师引入探究情境或发出明确指令，例如：“今天这节课，让我们来研究到底是什么因素在影响物体沉浮。”结束话轮则通常包含教师总结，或学生对教师总结的集体回应，例如教师说“请大家把这个结论写在实验单上”，或学生应答“听明白了”。在精确定位所有探究任务之后，进一步统计每节课中包含的探究任务数量、每项探究任务的持续时长，并计算每节课中探究任务总时长占课堂总时长的比例。

2.探究任务的教学分析

在从视频中识别并提取所有探究任务后，我们将每项探究任务对应的课堂教学划分为三个教学阶段：引入阶段、操作阶段和总结阶段。通常，引入阶段以教师讲解和任务布置为主；操作阶段由学生以个人或小组为单位形式执行任务；总结阶段则主要包括教师引导学生对探究结果进行讨论与总结。本研究主要聚焦探究任务的引入阶段和总结阶段。原因在于，这两个阶段通常由教师面向全班进行教学，视频和音频质量较高，便于分析；而在操作阶段，由于背景噪音较大，录制设备难以清晰捕捉各小组内部对话，因此不便于展开分析。

在引入和总结阶段中，教师行为往往占主导地位。基于这一特点，本研究利用现有数据，自下而上地构建了探究教学的教师行为分析框架。具体过程为：首先从部分视频数据中初步归纳出教学行为类型，将其应用于更多数据中，通过不断对比、合并、删除与修正，最终形成如表2（表2略）所示的探究教学教师行为分析框架。该框架允许每项探究任务的引入或总结阶段包含其中一种或多种教学行为。

3.探究任务的性质分析

在探究任务的教学行为分析基础上，本研究结合教案中有关探究任务的描述，进一步对课堂探究在多大程度上贴近科学家的真实探究做出分析。该分析主要依据Chinn&Malhotra提出的科学教科书探究任务真实性分析框架。本研究创新地将该框架从对静态教科书探究任务的分析拓展至对课堂视频中动态的探究任务教学实施分析。Chinn&Malhotra的框架主要由表3（表3略）和表4（表4略）两部分构成。表3（表3略）侧重于从认知过程和认识论中的多个维度评估探究任务的真实性，需逐维度判断其是否具备真实性。表4（表4略）则用于对每一项探究任务进行整体性质归类：首先将任务划分为真实探究或简单探究，进而将简单探究细分为简单观察、简单实验或简单阐释。需要指出的是，本研究并不否定简单探究在科学课堂中的教育价值，其对于培养小学生的观察与操作能力具有重要意义。本研究的焦点在于分析课堂探究与科学家真实探究之间的一致性，并探讨如何让儿童更早地参与和体验真实的科学探究。

即使一项探究任务被整体判定为简单探究（表4）（表4略），该任务在认知过程或认识论的某个维度（表3）（表3略）上既可能属于简单探究，也可能属于真实探究。在表4（表4略）的简单观察案例中，教师将探究问题直接告知学生，这在认知过程的“提出研究问题”维度属于简单探究。在总结交流阶段，有小组的观察结果与其他小组“指示方向一致”的结论不相同，教师却直接忽视该小组的异常数据，没有引导学生围绕异常结果展开讨论，而是武断地总结出“磁铁总是指向同一个方向”，这在认识论的“对异常数据的处理”维度属于简单探究。在表4（表4略）的简单实验案例中，教师组织学生以小组为单位选择一个影响物体稳定性的因素，利用现有材料自主设计实验方案、绘制草图，并在集体讨论后对方案进行修正和完善，这在认知过程的“设计程序”维度符合真实探究。在表4（表4略）的简单阐释案例中，当小组在全班范围内展示方案并汇报结果后，教师引导学生反思现有方案的缺陷，并鼓励学生自由提出想法来弥补缺陷，这在认知过程的“寻找缺陷”维度属于真实探究。

为检验编码信度，研究者进行了编码者间一致性检验。两名作者邀请一位未参与本研究的科学教育研究者，依据表2至表4的分析框架，共同对20%的视频样本（共7节课堂视频）进行独立编码。结果显示，三位编码者在使用上述三个框架时，结果一致性达到100%。最后，两名作者完成了剩余数据的编码工作。

四、研究结果

（一）探究任务的数量及时长

分析结果显示，在34节小学科学课堂视频中，共有31节（约占91%）包含至少一项探究任务。每节课平均设置1.9项探究任务，单节课最多包含4项，最终从31节课中共计提取出59项探究任务，其中低段（1-2年级）包含26项，中段（3-4年级）包含33项。由表5（表5略）可知，每项探究任务平均时长为21.2分钟，平均占整节课时长的57.65%，表明在包含探究任务的课堂中，教师将超过一半的教学时间用于开展探究教学。此外，探究任务在教学时长中的占比随年级升高呈现显著变化：在低段中占比为48.14%，而在中段中则提高至66.57%，两者差异显著（t=－2.55，p<0.05）。这一趋势说明，随着学段上升，探究教学所占的教学时间从约一半增加至三分之二。由此可见，小学科学教师普遍重视开展探究教学，因此有必要进一步关注课堂探究任务的具体实施方式与其性质特征。

（二）探究任务的教学方式

根据表6（表6略）所示，探究任务在不同教学阶段的时长分布存在明显差异。其中，探究总结阶段所占时间比例最高，约占整个探究任务教学总时长的近一半；其次是探究操作阶段，约占三分之一；而探究引入阶段用时最短，仅约占五分之一。统计检验表明，探究总结阶段的时长占比显著高于引入阶段（t=4.15，p<0.001）和操作阶段（t=2.94，p<0.01），反映出教师在教学中尤为重视探究总结环节。此外，小学低段与中段在不同教学阶段的时长分配上未呈现显著差异。

表7（表7略）展示了探究引入和总结两个教学阶段中师生话语模式的对比结果。在引入阶段，教师的话语总字数（t=9.69，p<0.0005）、话轮数（t=6.29，p<0.0005）以及话轮长度平均值（t=8.13，p<0.0005）均显著多于学生，且教师单次话轮的最大字数约为学生的4倍。在总结阶段，同样发现教师的话语总字数（t=8.79，p<0.0005）、话轮数（t=4.63，p<0.0005）和话轮长度平均值（t=7.93，p<0.0005）显著高于学生，教师单次话轮最大字数约为学生的3倍。以上结果表明，在这两个阶段中，教师均占据明显的话语主导地位。

整体而言，表7（表7略）中的师生话语分析结果可归纳为三个主要趋势。首先，在探究引入和总结阶段，教师的话语总量、话轮数量、话轮长度平均值均显著多于学生，且教师单次话轮的最大字数约为学生的3至4倍，显示出教师在这两个环节中占据明显的话语主导权。其次，师生在话轮长度平均值上的差距在引入阶段较大（约相差90字），而在总结阶段明显缩小（约相差30字）。这一差异反映出引入阶段的任务布置高度依赖教师讲解，学生参与有限；而在总结阶段，教师更多引导学生进行分享与表达，学生的参与程度有所提升。最后，无论是教师还是学生，在探究总结阶段的话语输出均多于引入阶段。这说明引入阶段通常节奏较快，以迅速引导学生进入探究操作；而在总结阶段，教师则倾向于投入更多时间鼓励学生发言，并对学生的观点进行梳理与总结。

表8（表8略）展示了59项探究任务中各类教学行为的出现频次及占比。以“教师创设问题情境”为例，该行为共出现13次，意味着在22.03%的探究任务教学中包含这一教学行为。在探究引入阶段，出现频率最高的三种教学行为依次为：教师提出探究问题/目标、教师指导探究操作、教师明确探究要求/规范。统计表明，近90%的探究任务教学中，教师负责提出探究问题或目标；约一半的探究任务教学中，教师主导规划操作流程或设定规范。从认知过程维度看，这些教学行为反映出该阶段多属于简单探究。

在探究总结阶段，最常见的教学行为包括教师邀请学生分享探究结果、教师归纳/总结学生分享，以及教师呈现正确答案。此外，所有总结阶段均包含教师总结学生分享或直接提供正确答案中的至少一种行为。这说明探究总结阶段通常以教师为主导，旨在将探究结论引向既定的标准答案，在认识论维度上呈现出简单探究的特征。

为深入阐释探究引入与总结阶段的典型教学方式，本研究从小学中段课堂中选取了两个典型案例，并对其进行质性分析。

片段一：探究引入阶段（小学中段）

（话轮1）教师：是什么原因导致它们的上浮和下沉？你说。

（话轮2）学生1：它们自身的重量不一样。

（话轮3）教师：好，看来大家都关注到了瓶子可能有轻重的不同。今天这节课，让我们一起来研究到底是什么因素在影响物体的沉浮。（教师提出探究问题/目标）看一下老师给大家准备的材料，有三个体积、大小相同的小球，注意上面是有编号的。先听要求，请同学们比较三个小球的轻重，然后把它们按到水槽底部，然后再松手，观察这三个小球的沉浮状态，并且完成实验记录单。（教师指导探究操作）材料就在大家的抽屉板里，请开始你们的实验。

片段一围绕“物体沉浮”主题，呈现了引入阶段“教师提出探究问题/目标—教师指导探究操作”的典型教学行为序列。教师首先借助塑料瓶在水中沉浮的现象创设情境，并询问学生产生该现象的原因（话轮1）。一名学生提出可能与物体重量有关（话轮2），教师随即明确本节课的探究问题：“哪些因素会影响物体的沉浮？”（话轮3），同时提供实验材料并逐步讲解操作步骤。该片段反映出探究引入阶段中高度结构化的师生互动特征。如表8（表8略）所示，“教师提出探究问题/目标”与“教师指导探究操作”正是该阶段出现频率最高的两类教学行为。在简短的导入之后，教师通常使用“今天我们一起来……”这类指令性表达直接抛出问题，明确操作方法及记录要求，学生则很少有机会提出疑问或自主构思探究流程。整个引入阶段中师生对话次数有限、节奏紧凑，教师在话语上占据绝对主导，扮演“分配者”角色，负责传递知识并布置任务；学生则主要作为“执行者”，被动接受信息并按指令操作。这种引导方式显著限制了探究的开放性，学生难以自主提出研究问题或参与方案设计，极易形成“探究就是‘照着菜谱做菜’”的片面认知，在认知过程与认识论层面均偏离了真实探究的本质。

片段二：探究总结阶段（小学中段）

【小组探究结束】

（话轮1）教师：这次你又有什么发现？你说。（教师邀请学生分享探究结果）

（话轮2）学生1：我发现如果里面有个针筒，全部放进水里，把它拉开，再把里面那个小盖子打开，里面就会吸入空气，然后再把盖子盖上，里面只要有空气，就会浮出水面。

（话轮3）教师：从他的话语当中，可以听出来产生这种现象的原因是什么？

（话轮4）全体学生：里面有空气。

【此处省略11个话轮，教师不断追问学生原因，持续1分15秒】

（话轮5）教师：用自己的语言想一想，你说。

（话轮6）学生2：长短变了。

（话轮7）教师：你说。

（话轮8）学生3：大小变了。

（话轮9）教师：好，空气的确有影响。刚刚几位同学已经讲得很好了，长短也好，大小也好，如果用一个更加规范的词语去描述的话，应该是体积。当然你们现在的数学课可能还没有学习体积，对不对？所以同学们用大小形容得非常到位。（教师归纳/总结学生分享）。通过这个比较，我们可以发现在重力不变的情况下，物体的沉浮状态与其大小有关，对不对？（教师呈现正确答案）

（话轮10）全体学生：（没有明确的语言回应）

（话轮11）教师：好，请大家把这个结论写在实验单上。

片段二围绕“物体体积与沉浮的关系”展开，呈现了总结阶段“教师邀请学生分享探究结果—教师归纳/总结学生分享—教师呈现正确答案”的典型教学行为序列。小组实验操作结束后，教师立即邀请学生汇报探究发现（话轮1），学生初步描述了观察到的现象（话轮2）。通过教师持续追问（话轮3），在约十个来回的话轮交替中，教师逐步引导学生关注针筒在沉浮过程中的变化，学生使用“长短”“大小”等生活化语言进行描述。随后，教师对学生的回答进行了总结（话轮9），在肯定学生发现的基础上，以“体积”这一规范科学术语替代了学生所使用的“大小”等日常表述。最终，教师明确呈现科学结论，并指导学生将结论书写在实验单上（话轮11）。

该片段体现了探究总结阶段中高度结构化的师生互动模式。如表8（表8略）所示，“教师邀请学生分享探究结果”“教师归纳/总结学生分享”以及“教师呈现正确答案”正是该阶段最高频的教学行为。教师虽鼓励学生表达观点，却通过追问、评价等策略将讨论导向预设结论；最终以归纳或直接告知的方式给出标准化答案。尽管从表7（表7略）可见，学生在总结阶段的话语量及话轮数明显多于引入阶段，表现出更高的参与度，但教师通过引导、归纳与直接呈现等策略，仍将学生的思维约束于既定结论框架之内。这种做法容易使学生形成“科学探究必然存在唯一标准答案”的片面认识论，误解科学知识的建构性与争议性本质，从而偏离真实探究的宗旨。

（三）探究任务的性质

如表9（表9略）所示，小学低段探究任务中出现了2次“协调多个研究结果”这一指向真实探究的认知过程指标，小学中段探究任务中出现了18次如“选择变量”“设计程序”等指向真实探究的认知过程或认识论指标。表10（表10略）呈现了探究任务的整体性质：小学低段的探究任务以简单观察为主，涉及少量的简单实验任务，无简单阐释任务；小学中段的探究任务以简单实验任务为主，涉及少量的简单观察任务，还有较低比例的简单阐释任务。采用费雪精确检验（Fisher's Exact Test）进行分析，结果显示低段与中段在探究任务性质上存在显著差异（χ2=9.48，p=0.005）。低段课堂更倾向于开展简单观察任务，而中段则更多开展简单实验任务。表9（表9略）与表10（表10略）的分析共同表明，尽管所有课例中的探究任务在整体上均被归类为简单探究，但仍有部分任务在认知过程或认识论的某些维度上体现出真实探究的特征。换言之，即便小学科学课堂难以完全复现科学家的真实研究过程，仍可在特定认知或认识论维度上模拟真实探究。

五、研究结论

本研究的案例样本选自我国东部沿海某市市级优质课评选活动中的获奖教学案例，代表了当前国内小学科学教学的较高水平。需要指出的是，由于该类课例在一定程度上具有“展示”属性，教师为保障教学环节的顺利推进，可能在探究任务的设计与实施中强化教师主导作用、降低开放程度。因此，未来研究有必要将常态课纳入分析范围，从而更全面地探索自然教学状态下的课堂探究。尽管如此，优质课例作为当前科学教育界广泛推崇的教学典范，在实际教学中具有较强的导向性和示范意义，对其所包含的探究任务进行深入分析具有重要的现实价值。

基于对34节小学科学课视频与教案的分析发现，在小学中低段课堂中，教师高度重视探究任务的实施，平均每节课涵盖1.9项探究任务，约占课堂总时长的一半至三分之二。在探究任务教学中，教师始终掌握着“主导权”，尤其体现在引入和总结阶段教师话语占据绝对主导，限制了学生自主提出问题、设计方法或得出结论的空间；学生很少有机会参与开放性探索、观点协商或科学辩论等真实科学探究实践。尽管部分探究任务在认知过程或认识论的某些维度上贴近真实探究，但总体而言，所有任务仍属于简单探究范畴，多表现为“按照规划好的路线走向确定的终点”，与科学家的真实探究存在显著差距。

国内外科学教育界普遍倡导在科学课堂中开展贴近科学家实践的真实探究。然而，科学家所从事的真实探究往往过程复杂，对专业知识、技术手段、时间投入、设备条件、场地环境及经费支持等方面均有较高要求，而小学课堂通常难以完全满足这些条件。那么，小学科学课堂应追求怎样的“真实探究”？相较于完全复现科研实景，课堂探究必然需要在某些方面进行“简化”。但关键在于，这种“简化”应主要体现在设备、流程、资源等操作层面做“减法”，而非在认知思维、认识论信念和社会互动等核心维度进行缩减。教师应当积极引导学生在这些维度上充分体验科学家所经历的真实探究。

在认知思维维度，真实探究强调从“数据”到“证据”，再从“证据”到“观点与解释”的推理过程。尽管受客观条件所限，教师难以让学生在课堂中完全像科学家那样自由探索未知世界，但仍应在探究任务的设计与实施中关注科学思维，引导学生体验科学思维的运用。本研究的分析发现，在探究引入阶段，教师普遍牢牢把握话语权，多以讲授的方式直接提出探究问题、明确探究方案与操作步骤，未给学生留下充分思考与表达的空间。学生很少有机会反思相关理论或参与研究方法的选择，其所参与的所谓“自主探究”环节，往往是最不需要思考的，例如执行既定方案、收集数据并汇报结果等。事实上，在真实的科学探究中，“动手”是由“动脑”驱动、为“动脑”服务的。忽视学生在科学学习初期理论思维的发展，将限制其未来参与创造性和理论性思考的能力。研究表明，即便是低年级小学生也具备调动科学思维进行理论思考的潜力：一年级学生能够进行机制推理并建构科学解释；二年级学生已可分析自己所设计实验的可靠性，并关注理论中的证据一致性与逻辑一致性。因此，教师可选取部分探究任务，在引入阶段就增强学生的认知参与，例如鼓励学生基于已有知识提出感兴趣的探究问题，独立或与同伴合作设计探究方案，包括选择变量、提出假设、规划程序等。这一“动手”之前的“动脑”过程，将有效促进学生科学认知思维的发展。

在认识论信念维度，学生不仅需要掌握陈述性与程序性知识，更应逐步理解“知识是如何产生的”以及“为何能够确信某一知识主张”等认识论层面的问题。认识论信念涉及个体对知识的本质、来源及其合理性的理解。儿童往往持有客观主义认识论，认为世界存在某种可被直接观察、证实并最终掌握的绝对真理。持这一信念的学生尚未意识到，科学知识并非确定或权威的定论，而是具有相对性、情境性，并依赖于对证据的主观解读与社会建构。本研究显示，当前小学课堂中的探究任务可能在无意中强化了这种片面的客观主义认识观：学生很少反思结论所依赖的路径是否可靠，也未围绕不同结论展开讨论或辩论，也就未能真正体验科学探究中固有的不确定性、相对性与建构性。在人工智能技术迅速发展的当下，科学教育的目标已不再局限于知识的传授，更包括培养学生的问题意识与批判质疑能力，例如能够独立作出基于证据的判断，并勇于批判和质疑他人对证据的解释。因此，教师应努力构建开放、不确定并鼓励批判的探究环境，允许某些探究任务以“未达成共识”或“有待进一步验证”的方式结束；应引导学生持续搜集更多证据，基于证据形成不同观点并进行有理据的辩护，从而逐步形成能够协调客观证据与主观建构的、更为理性的认识论信念。

在社会交互维度，学生应充分参与科学知识建构所必需的话语实践，包括阐释、推理、证明、协商、批判与论证等。真实探究本质上是科学共同体的群体性实践，而非科学家的孤立行为：任何科学理论都需经历科学共同体的反复审视，包括检验研究流程是否规范、证据是否可靠、推理是否严谨，以及其是否比替代理论更具解释力等。在这一过程中，论证成为科学共同体建构知识的核心社会交互方式，主要通过“口头论证”与“书面论证”实现。本研究发现，学生在口头与书面论证方面的实践机会极为有限：课堂发言多局限于回应教师所提的封闭性问题或汇报既定结果；学生之间极少开展真正意义上的口头论证，也缺乏撰写简要研究报告等书面论证的训练。已有研究显示，当围绕具有争议性的议题展开讨论时，小学生能够积极参与并较好地完成课堂论证任务。然而，本研究中的探究任务普遍缺乏争议性，课堂讨论往往指向同一观点而非发散观点；而论证式课堂则以认知冲突为基础，鼓励多元观点的提出、碰撞与协商。因此，教师应在探究引入阶段增强任务的开放性，并在总结阶段为学生创造参与口头及书面论证的机会；通过搭建认知“脚手架”，引导学生在“最近发展区”内积极参与以论证为核心的社会性科学实践。

综上所述，科学教师应在教学中逐步提升探究任务的开放性，降低其程式化与结构化程度。然而，这并不等同于完全由学生自主开展探究。已有研究指出，过于开放的课堂探究可能为教师的课堂管理及学生的学习体验带来挑战，且完全由学生主导的探究在效果上并未显著优于教师指导下的探究。这一现象可能源于探究作为一种高认知负荷活动，涉及多重要素与复杂流程，完全交由初学者自主开展并不符合其认知发展水平，反而容易导致认知超载。因而，科学教师需在探究任务的结构性与开放性之间寻求巧妙平衡。基于“合法性边缘参与”的情境学习理论，教师应综合考虑教学资源、任务难度与学生认知水平，循序渐进地引导学生从低难度、短耗时的探究实践入手，逐步过渡到更为复杂、耗时较长的探究任务，最终实现在更多维度上贴近科学家的真实研究。这一过程也体现为教师逐渐撤除“脚手架”：从教师高度主导的课堂探究逐步转向在特定维度赋予学生更多自主探索、辩论与协商的空间。科学教育研究者应与科学教师密切协作，共同探索课堂情境中真实探究的本质与实现路径，从而切实促进学生“探究实践”这一科学核心素养的发展。

（本文参考文献略）

What Constitutes Authentic Classroom Inquiry: An Analysis of Inquiry Tasks in Elementary Science Education

ShiYuchen TangJiaxin

Abstract: “Inquiry Practice” is a core competency targeted in China’s primary and secondary science curricula and has been a key educational concept and instructional approach in science education globally over the past three decades. While there is a strong advocacy for integrating authentic inquiry that mirrors scientific practice into the classroom, empirical analyses on the alignment between classroom inquiry and real scientific inquiry remain scarce, and no consensus has been reached on what constitutes “authentic classroom inquiry.” This study analyzes 34 award-winning elementary science class videos and lesson plans from a city in eastern China to examine how inquiry tasks are implemented in the classroom, assess their authenticity, and discuss what forms of authentic inquiry are needed in elementary science education. Findings reveal that over 90% of the classes included at least one inquiry task, with half to two-thirds of class time on average devoted to inquiry activities. However, most tasks involved simple experiments or observations, differing significantly from authentic scientific inquiry in both cognitive and epistemological dimensions. Classroom inquiry exhibited low openness, with teachers dominating the introduction and conclusion phases, while students rarely engaged in autonomous exploration, negotiation, or argumentation. Although fully replicating scientific inquiry in school settings may not be feasible, teachers should strive to balance structure and openness in inquiry tasks, guiding students to simulate authentic scientific practices through cognitive, epistemological, and social dimensions.

Key words: science inquiry; inquiry practice; science classroom; epistemology; discourse analysis; classroom argumentation

初审：王悦桦

复审：孙振东

终审：蒋立松