（二）讀書有利于提高學(xué)科教學(xué)的能力

《探究式科學(xué)教育教學(xué)指導(dǎo)》讀書筆記

教師對(duì)科學(xué)的理解，對(duì)科學(xué)教育的理解，以及他對(duì)探究式科學(xué)教育的理解，直接影響到科學(xué)教育的實(shí)施，影響學(xué)生學(xué)習(xí)的質(zhì)量。科學(xué)教師必然需要相關(guān)的理論與實(shí)踐指導(dǎo)，韋鈺院士和加拿大羅威教授合著的《探究式科學(xué)教育教學(xué)指導(dǎo)》就是這樣的一本書。

這本書出版于2005年，其中的一些論述在今天仍然被我們所強(qiáng)調(diào)。比如：什么是科學(xué)呢？通常科學(xué)指近代科學(xué)，一般把伽利略的研究工作和他對(duì)實(shí)證方法的確立，看作是近代科學(xué)誕生的標(biāo)志。科學(xué)原來指的是自然科學(xué)，20世紀(jì)90年代，聯(lián)合國(guó)教科文組織重新明確了科學(xué)的范圍。按照聯(lián)合國(guó)教科文組織給出的定義，科學(xué)包括自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)。在幼兒園和小學(xué)的科學(xué)教育里，我們探究的是自然科學(xué)領(lǐng)域的問題。再比如：科學(xué)和技術(shù)是兩個(gè)不同的概念，科學(xué)是在認(rèn)識(shí)世界中發(fā)現(xiàn)新的知識(shí)，而技術(shù)是在改造世界中發(fā)展新的手段。對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)和技術(shù)兩方面的教育是很必要的。

該書指出，作為小學(xué)科學(xué)老師，我們不必去探究科學(xué)的確切定義，而應(yīng)該去理解有關(guān)科學(xué)的主要含義。我們論及的科學(xué)至少包含科學(xué)知識(shí)，科學(xué)研究和科學(xué)方法、科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度等科學(xué)素養(yǎng)。小學(xué)科學(xué)課是以培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)為宗旨的課程。

該書大力倡導(dǎo)探究式科學(xué)教育，提出探究式科學(xué)教育所包含的步驟大致可以分為：提出問題、推測(cè)和假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、尋求實(shí)證、信息和數(shù)據(jù)處理、獲得結(jié)論和表達(dá)。帶孩子玩一玩紙飛機(jī)，不是探究，只是簡(jiǎn)單的制作。比一比誰的紙飛機(jī)飛得遠(yuǎn)，這也不是探究。要知道答案會(huì)涉及很復(fù)雜的因素，即使是科學(xué)家，也不能簡(jiǎn)單地求得答案。比如影響紙飛機(jī)飛得遠(yuǎn)和近的因素，至少有紙的材質(zhì)和紙張的大小，手工折出的紙飛機(jī)的形狀，飛機(jī)擲出手時(shí)用力的程度、方向和位置、當(dāng)時(shí)的風(fēng)速，有沒有人圍觀，等等。這些因素?zé)o法簡(jiǎn)單地用量來描述，它們之間的影響，又不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系，什么原因?qū)е录堬w機(jī)飛得遠(yuǎn)或飛得近，不能給學(xué)生清晰的回答和建立正確的科學(xué)概念。

如果用同樣的紙折出來的兩個(gè)不同形狀的紙飛機(jī)相比較，看哪一個(gè)飛得遠(yuǎn)，這樣的問題就變得可以探究了，因?yàn)檫@樣比較的結(jié)果會(huì)很明顯地顯示形狀會(huì)影響飛行的性能。

書中有一處內(nèi)容給我留下非常深刻的印象。討論探究式科學(xué)教育怎樣引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察，書中介紹了一個(gè)實(shí)際案例。諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者、美國(guó)科學(xué)家費(fèi)曼在回憶父親對(duì)他的培養(yǎng)時(shí)，曾經(jīng)講了這樣一個(gè)故事：

有一次一個(gè)孩子問我：“看見那只鳥了嗎？你知道它是什么鳥嗎？”我回答：“我一點(diǎn)兒都不知道。”

但是父親教了我很多，父親說：“看那只鳥，它的名字叫×××；在意大利它叫×××；在中國(guó)它叫×××；在日本它叫×××（父親給鳥取了不同的名字）；你可以知道用世界上不同的語言如何稱呼這種鳥。但是學(xué)完了這些，你實(shí)際上根本不了解這種鳥，你只知道世界上居住在不同地方的人對(duì)這種鳥有不同的稱呼。所以，讓我們來仔細(xì)觀察這只鳥，看看它在做什么，那是我們應(yīng)該考慮的。”我很小就知道，知道某個(gè)物體的名字和某個(gè)物體之間的差別。

父親說：“看吧，這只鳥不停地在啄它的羽毛，它是不是一邊走，一邊在啄它的羽毛？”

“是！”

“鳥為什么要啄它們的羽毛？”

“可能是它們飛行時(shí)把羽毛弄亂了。它們啄羽毛，以便把它們的羽毛理順。”

父親又說：“好吧，如果是這樣，那么它們只需要在飛過以后啄一會(huì)兒，當(dāng)它們落地一段時(shí)間以后，就不應(yīng)該再啄它們的羽毛了。你知道我問你這個(gè)問題的目的嗎？”

父親又說：“讓我們仔細(xì)觀察一下，它們是在剛剛落下時(shí)啄得最多嗎？實(shí)際上要看清楚這一點(diǎn)，并不困難，比較一下那些剛剛落下的鳥和已經(jīng)在地上走來走去的鳥，它們?cè)谧挠鹈峡床怀霾顒e。”我說：“我放棄我的想法，那些鳥啄它們的羽毛，并不是為了整理羽毛。”

父親和我一直討論下去。

這個(gè)故事告訴我們，最重要的不是名字，也不是結(jié)論，而是要讓孩子學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問題、設(shè)想并驗(yàn)證，不斷地用實(shí)際觀察的結(jié)果來檢驗(yàn)自己原來的設(shè)想，來進(jìn)行推論，不斷深入地探究。

我們說，教育的終極目標(biāo)是生命的幸福，探究式科學(xué)教育過程中的邏輯推理、實(shí)證求真，能夠培養(yǎng)孩子的科學(xué)素養(yǎng)，讓孩子擁有強(qiáng)大的理性思維，讓他們的學(xué)習(xí)、生活和工作更加充滿智慧，做事更有條理。在我們身邊有一些人，因?yàn)檫壿嬎季S和實(shí)證意識(shí)比較弱，他們?cè)谏钪袝?huì)經(jīng)常出錯(cuò)，容易上當(dāng)受騙，而且會(huì)屢錯(cuò)屢犯。這就是缺乏科學(xué)素養(yǎng)導(dǎo)致的后果。

比如我們的身邊有一些披著面紗的傳銷。當(dāng)“上線”來做推廣的時(shí)候，有的人通過自己的理性思考，一眼就能識(shí)破陰謀。但有的人，他僅僅只用自己的感性思考，只朝著自己內(nèi)心想要的欲望走，在被抓住心理需求的情況下，對(duì)方怎樣說，他全都相信，沒有任何邏輯思維和實(shí)證求真的意識(shí)。

有這樣一個(gè)真實(shí)的故事。有人在微信群里發(fā)了一個(gè)小視頻，這個(gè)小視頻的內(nèi)容是：一只小狗能快速地識(shí)別藏有食物的杯子。主人準(zhǔn)備四個(gè)杯子倒扣在桌子上，在其中一個(gè)杯子里放進(jìn)食物，然后不斷地快速調(diào)換各個(gè)杯子的位置，每次停下來的時(shí)候，小狗都能很快地找到那個(gè)放有食物的杯子。看到這個(gè)視頻后，有的人感嘆：“小狗真可愛。”有的人夸贊：“眼力真好。”但是有的人會(huì)進(jìn)行邏輯推理：哪個(gè)杯子里有食物，我們?nèi)搜凼菬o法分辨出來的，為什么小狗可以呢？小狗的視力與人的視力相比是沒有優(yōu)勢(shì)的，那么小狗在哪個(gè)方面比人更有優(yōu)勢(shì)呢？是嗅覺。這應(yīng)該是小狗的嗅覺在起作用吧！有的人還會(huì)想到：“這只是我的想法，到底是不是這樣呢？我們得通過做實(shí)驗(yàn)來證明。”怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)兀坑械娜松踔習(xí)氲皆O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的細(xì)節(jié)部分，如何嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)條件。所以說科學(xué)素養(yǎng)強(qiáng)的人，他能夠透過事物的表象看到本質(zhì)。

科學(xué)老師用有趣的方式培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，當(dāng)然，老師自身要擁有極強(qiáng)的探究能力與創(chuàng)新精神。我在多年前的一次講座中，與我們的科學(xué)老師共勉。當(dāng)時(shí)我是這樣說的：“語文，語就是語言，文就是文字。我們能從很多語文老師的身上看到語文的光芒，那就是‘出口成章，落筆成文’。那在我們科學(xué)老師的身上看到的光芒應(yīng)該是什么呢？是探究與創(chuàng)新。在科學(xué)課堂內(nèi)外，會(huì)發(fā)現(xiàn)很多新的問題，解決這些問題需要細(xì)致的思考，需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，需要高品質(zhì)的探究與創(chuàng)新行為。”

實(shí)施探究式科學(xué)教育教學(xué)從自己開始。