王家友

目前，以講授科學(xué)概念為價(jià)值取向的科學(xué)課在不少地方很受歡迎，這種以教師為主的授課方式比較容易操作。不少地方的科學(xué)課就是老師講講，學(xué)生讀讀，平時(shí)的實(shí)驗(yàn)是很少做的，最后通過一張?jiān)嚲碜鳛榭荚u(píng)依據(jù)，題目也就是一些簡單的知識(shí)點(diǎn)，很難對(duì)學(xué)生探究能力、觀察能力、動(dòng)手能力進(jìn)行測試，從考評(píng)的形式到內(nèi)容也就變成了形式主義。這樣的科學(xué)教育與當(dāng)今世界上的科學(xué)教育水平相差甚遠(yuǎn)。

一、以過程為導(dǎo)向的小學(xué)科學(xué)教育將成為必然

1.從兒童的立場來判斷，以過程為導(dǎo)向的小學(xué)科學(xué)教育將成為必然

從孩子們歡快的充滿求知的笑臉上，我們知道在他們心里裝著數(shù)不盡的問題。兒童時(shí)期是一個(gè)喜歡對(duì)周圍迷人的世界提出問題，進(jìn)行探究和發(fā)現(xiàn)的特殊時(shí)期。在這個(gè)時(shí)期的兒童總喜歡問這問那。比如說，為什么會(huì)下雨？當(dāng)水坑干了的時(shí)候，原來的水哪兒去了？魚是怎樣呼吸的？月亮為什么會(huì)跟著人走？當(dāng)問題產(chǎn)生的時(shí)候，他們總喜歡通過自己方式進(jìn)行解釋。在條件允許的情況下，他們總喜歡通過操作材料加以研究。不是嗎，人從出生開始，就通過動(dòng)手來探究周圍的世界，他們喜歡用手摸摸，喜歡用眼睛看看，喜歡用嘴巴嘗嘗。在大些的時(shí)候，他們開始瘋狂地喜歡上了玩具，可以玩的一切器具。我們不妨將這些器具稱之為可以探究的材料。我們常常聽到媽媽們的一句話“不許碰”，從中我們同樣能感受到孩子們對(duì)于動(dòng)手探究材料的強(qiáng)烈欲望。其實(shí)這一點(diǎn)對(duì)于許多成人來說同樣適合。心理學(xué)研究表明，在一個(gè)比較封閉的環(huán)境中，不管大人還是小孩，他們對(duì)于呈放在他們面前的材料總是喜歡動(dòng)手去操作片刻，喜歡動(dòng)手操作是人的天性，兒童和成人在探究自然世界方面都有天生的興趣。

由此可見，兒童學(xué)習(xí)科學(xué)的基本方式是自己動(dòng)手去探究，去了解，去發(fā)現(xiàn)，去交流。兒童在學(xué)習(xí)科學(xué)必須借助豐富的材料。兒童這種學(xué)習(xí)科學(xué)的過程，科學(xué)界謂之為“做科學(xué)”。兒童的“做科學(xué)”和科學(xué)家的“做科學(xué)”有許多相似之處，他們都有一個(gè)大家公認(rèn)的過程，即科學(xué)探究的過程。通過這樣的過程，兒童不僅能對(duì)自己的問題進(jìn)行探究和解釋，更為重要的是在科學(xué)探究過程中，孩子們的觀察、分類、交流、測量、預(yù)測、推斷、假設(shè)、解釋等相匹配的科學(xué)能力將會(huì)得到系統(tǒng)地發(fā)展。

2.從科學(xué)概念的角度來判斷，以過程為導(dǎo)向的小學(xué)科學(xué)教育將成為必然

我們知道，無論我們知道多少知識(shí)，總是不夠的，原因之一就在于今天已知的信息量是相當(dāng)龐大的，任何人要全部掌握都是不可能的?；艚鹪?998年白宮千年晚會(huì)上發(fā)表演講時(shí)說，如果科學(xué)概念仍以現(xiàn)在的發(fā)展速度增長的話，到2600年，“如果你將新出版的書依次擺放的話，你要以每小時(shí)90英里的速度行走才能跟上新書出版的速度?！边@話有些怪誕，但足以說明科學(xué)概念真的處于“大爆炸”時(shí)代。

科學(xué)概念除了信息總量的不斷增長，其更新速度也是驚人的。在科學(xué)領(lǐng)域中，不僅新信息不斷充實(shí)到已有的科學(xué)概念之中，而且已有的科學(xué)概念也處在不斷的變化之中。有些科學(xué)概念過時(shí)了，它們被新的、更有效的科學(xué)概念修正或代替。比如，20世紀(jì)60年代的板塊構(gòu)造理論就很快取代了以前盛行的大陸漂移理論，原本太陽系中的九大行星被八大行星理論所替代以及由轉(zhuǎn)基因技術(shù)而衍生的新物品等。所以，以科學(xué)概念為主要價(jià)值取向的小學(xué)科學(xué)教育是不能滿足當(dāng)今世界發(fā)展的需求。人們更加重視如何去獲取信息，也就是獲取信息的過程，而不是只追求獲取信息的多少。

3.從科學(xué)教育的根本目的來判斷，以過程為導(dǎo)向的小學(xué)科學(xué)教育將成為必然

眾所周知，科學(xué)教育的根本目的就是培養(yǎng)公民的科學(xué)素養(yǎng)。而科學(xué)素養(yǎng)肯定不是指一位公民所擁有的科學(xué)概念的多少。具有科學(xué)素養(yǎng)的人知道如何提出問題、如何批判性地思考以及理性地作出決定，而不是根據(jù)情緒或盲目地作出決定，他們會(huì)用科學(xué)的眼光來看待身邊的現(xiàn)象。

國際科學(xué)教育界中多個(gè)行動(dòng)綱要都表達(dá)了一些相似的主張：強(qiáng)調(diào)少教知識(shí)內(nèi)容，多教調(diào)查過程能力；強(qiáng)調(diào)以探究的方式開展科學(xué)教學(xué)；強(qiáng)調(diào)學(xué)科之間的融合；主張面向所有學(xué)生；重視激發(fā)兒童對(duì)科學(xué)的興趣，特別強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)具有科學(xué)素養(yǎng)的公民?？茖W(xué)家、科學(xué)教育工作者及其他一些相關(guān)的專業(yè)人士一致認(rèn)為，兒童學(xué)會(huì)如何探究、如何發(fā)現(xiàn)問題的答案、如何對(duì)科學(xué)問題開展調(diào)查是很有必要的。他們認(rèn)為探究比積累大量的科學(xué)概念要重要得多。

二、以過程為導(dǎo)向的小學(xué)科學(xué)教育的具體闡述

21世紀(jì)的科學(xué)教育與以往以教師為中心的方法大不相同。今天的科學(xué)教育充分調(diào)動(dòng)了兒童的好奇心。它的焦點(diǎn)是“做科學(xué)”而不僅僅是獲得科學(xué)概念，掌握科學(xué)技能。兒童通過做科學(xué)來學(xué)習(xí)科學(xué)，而“做科學(xué)”則是通過運(yùn)用科學(xué)知識(shí)的過程來建構(gòu)個(gè)人的探究而實(shí)現(xiàn)的。之前，國內(nèi)曾有科學(xué)教育專家質(zhì)疑是否存在一個(gè)大家較為認(rèn)同的科學(xué)過程，他們認(rèn)為科學(xué)家由于其所處的領(lǐng)域不同，他們科學(xué)探究的過程是各不相同的，所以沒有一個(gè)統(tǒng)一的科學(xué)探究過程。經(jīng)過大量的研究，國際科學(xué)教育界認(rèn)為雖然科學(xué)家所處的專業(yè)領(lǐng)域不盡相同，但是他們在進(jìn)行科學(xué)探究時(shí)都存在著一個(gè)較為相同的過程，他們稱之為科學(xué)過程。

看到“科學(xué)過程”這個(gè)詞，不禁會(huì)追問：什么是“科學(xué)過程”？我們不妨先來看看科學(xué)家是怎樣做“做科學(xué)”的。不管哪個(gè)領(lǐng)域中的科學(xué)家，他們在做科學(xué)時(shí)一般都要經(jīng)歷以下一些過程，即：觀察現(xiàn)象、提出問題、形成理論、發(fā)現(xiàn)更多的信息或挑戰(zhàn)他人已形成的觀點(diǎn)。在這些大的過程中又同時(shí)包含著一些小的科學(xué)過程，也稱之為科學(xué)技能，即：觀察、分類、交流、測量、預(yù)測、推斷、識(shí)別與控制變量、形成與驗(yàn)證假設(shè)、解釋數(shù)據(jù)、下操作性定義、實(shí)驗(yàn)與建立模型等。

在小學(xué)科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中，有一個(gè)關(guān)于研究降落傘降落的快慢跟哪些因素有關(guān)的科學(xué)探究活動(dòng)。在這個(gè)探究活動(dòng)中，孩子們運(yùn)用了多種的科學(xué)過程來獲得結(jié)論。首先孩子們要制作降落傘，在制作降落傘的過程中，他們的動(dòng)手能力得到了鍛煉。在制作過程中需要測量和計(jì)算降落傘傘面的面積，還要測量繩子的長度。這里，他們的測量和計(jì)算的能力得到了發(fā)展。為了研究的需要，他們要做三個(gè)大小不同的降落傘。這樣，他們的分類能力得到了發(fā)展。做好后，他們要進(jìn)行預(yù)測，哪個(gè)降落傘落地快，哪個(gè)落地慢，他們還要推斷為什么會(huì)出現(xiàn)快慢不同的結(jié)果，影響快慢的因素有哪些。在這里，他們的預(yù)測和推斷的能力又得到了發(fā)展。當(dāng)他們在改變降落傘的大小、材料、重物等一些因素時(shí)，他們就是在識(shí)別和控制變量。當(dāng)他們測量一些因素和降落傘下落所用時(shí)間之間的關(guān)系時(shí)，他們就會(huì)形成假設(shè)，接著他們就會(huì)通過實(shí)際操作擲降落傘來驗(yàn)證自己的假設(shè)。他們還會(huì)通過觀察降落傘落地所用的時(shí)間來解釋數(shù)據(jù)。其實(shí)，他們的整個(gè)探究活動(dòng)就是以實(shí)驗(yàn)控制的形式進(jìn)行，其中使用的降落傘就是真實(shí)降落傘的模型。

在探究擺錘周期這一科學(xué)探究活動(dòng)中，學(xué)生通過觀察到關(guān)于擺擺動(dòng)的現(xiàn)象，有的擺擺動(dòng)得快，有的擺擺動(dòng)得慢，從而引發(fā)他們的猜測與交流：擺擺動(dòng)得快慢跟什么因素有關(guān)？接著他們會(huì)對(duì)觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行分類，有的擺擺線長，有的擺擺錘重，有的擺擺角大，這樣就為下面研究進(jìn)行了分類。隨后，他們將通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證自己的猜測。在實(shí)驗(yàn)之前，他們將對(duì)擺長、擺速等一些因素通過討論交流下定義：到底什么是擺長？什么是擺速？在統(tǒng)一了這些不確定的因素之后，他們還需對(duì)問題進(jìn)行假設(shè)，還要驗(yàn)證自己的假設(shè)。有的學(xué)生認(rèn)為擺的快慢可能跟擺錘的重量有關(guān)，他們要識(shí)別和控制變量，自變量是擺錘的重量，因變量是擺的速度，不變量是其余條件。到此為止，他們可以開始測量擺長的長度、擺錘的重量、擺角的度數(shù)、擺的速度，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、解釋數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上他們還可以對(duì)沒有實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行預(yù)測推斷，再通過實(shí)驗(yàn)二次驗(yàn)證自己的預(yù)測和推斷。最后建立關(guān)于擺的模型，并嘗試運(yùn)用此模型進(jìn)行一些簡單的解釋。

關(guān)于科學(xué)過程中各部分之間的關(guān)系，它們不是割裂的，而是相互聯(lián)系的。因此，人們很少以割裂的方式教授它們，而一般采取整合的方式。當(dāng)然，我們在強(qiáng)調(diào)以過程為導(dǎo)向的小學(xué)科學(xué)教育的同時(shí)，并非摒棄了科學(xué)概念?？茖W(xué)概念是科學(xué)教育目標(biāo)中重要的一環(huán)。我們不應(yīng)對(duì)立地看待過程與概念之間的關(guān)系，不要認(rèn)為過程重要而科學(xué)概念就不重要。對(duì)于科學(xué)概念與過程，我們應(yīng)該建立以下的認(rèn)識(shí)：科學(xué)概念應(yīng)該成為兒童學(xué)習(xí)科學(xué)過程的載體。通過它，兒童掌握了科學(xué)過程。而這樣的結(jié)果是促進(jìn)了學(xué)生在科學(xué)過程和科學(xué)結(jié)果兩方面學(xué)業(yè)成績的同時(shí)發(fā)展。在以科學(xué)過程為導(dǎo)向的小學(xué)科學(xué)教育目標(biāo)是以過程為基礎(chǔ)的，并把你要確定的科學(xué)概念作為探究過程中的媒介，而這一過程往往是課程的核心。

（作者單位：江蘇淮陰師范學(xué)院第一附屬小學(xué)）endprint