周振宇

2014年底，我有幸參加由教育部課程改革研究中心和鳳凰出版?zhèn)髅郊瘓F(tuán)共同組織的全國(guó)小學(xué)科學(xué)（蘇教版）教學(xué)設(shè)計(jì)高級(jí)研修班。其間臺(tái)灣屏東大學(xué)的王靜如教授做了題為《科學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)》的輔導(dǎo)報(bào)告，報(bào)告中途帶領(lǐng)所有學(xué)員參加桃花心木種子研究的體驗(yàn)式探究活動(dòng)，這一環(huán)節(jié)讓我印象深刻，并引發(fā)自己對(duì)臺(tái)灣科學(xué)教育的關(guān)注以及對(duì)自身教學(xué)行為的反思。

一、現(xiàn)場(chǎng)探究體驗(yàn)活動(dòng)的過(guò)程描述

活動(dòng)開(kāi)始，王老師拿出一個(gè)紙盒子，盒子里裝滿桃花心木的種子。她讓班上個(gè)子最高的同學(xué)站到講臺(tái)前，抓住一把種子舉到最高位置，松手讓種子們自然下落。許多種子像一群蝴蝶一般翩翩起舞，緩緩旋轉(zhuǎn)著落下來(lái)，很有視覺(jué)沖擊力。所有學(xué)員都很振奮，紛紛舉手向老師索要種子來(lái)進(jìn)行研究，老師有條不紊地給各組成員分發(fā)桃花心木的種子，并簡(jiǎn)要介紹桃花心木的生長(zhǎng)環(huán)境和習(xí)性等。

第二個(gè)環(huán)節(jié)是觀察和建模。各個(gè)小組紛紛嘗試把桃花心木的種子從高處自由落下，并且好奇地猜想它在落下的過(guò)程中為什么會(huì)旋轉(zhuǎn)。有的認(rèn)為是為了緩沖，使種子從高處落下時(shí)不至于摔壞（桃花心木的樹(shù)形一般都比較高大）;也有的認(rèn)為是為了借助風(fēng)力，使種子飄得更遠(yuǎn)，擴(kuò)大繁殖的范圍，課堂氣氛非常熱烈。在此過(guò)程中，因?yàn)樘一ㄐ哪痉N子的翅膀非常干而且脆，一次試飛以后，翅膀就紛紛摔壞了。王老師微笑著說(shuō)：“要想繼續(xù)研究這個(gè)問(wèn)題，看來(lái)我們要來(lái)仿制一部分種子的模型?！苯酉聛?lái)就給每個(gè)小組分發(fā)了彩色紙和剪刀，各小組嘗試用彩色紙仿照桃花心木種子的樣子制作紙質(zhì)的模型，并且在試飛的過(guò)程中不斷調(diào)整和優(yōu)化自己的紙模型。

進(jìn)入到討論深化階段，王老師問(wèn)：“現(xiàn)在模型的制作基本都成功了，想一想，在桃花心木種子下落的過(guò)程中，有哪些值得探究的科學(xué)問(wèn)題？你們又準(zhǔn)備設(shè)計(jì)怎樣的方案來(lái)開(kāi)展研究？”各小組開(kāi)展了充分的討論，然后一個(gè)小組上臺(tái)發(fā)言：“我們準(zhǔn)備探究所有種子的翅膀旋轉(zhuǎn)方向是否一致。王老師追問(wèn)：“怎么來(lái)開(kāi)展這個(gè)研究呢？”匯報(bào)成員很苦惱，覺(jué)得暫時(shí)還沒(méi)有成熟的方案。第二個(gè)小組上臺(tái)發(fā)言：“可以研究種子在空中飛行的時(shí)間，以及與種子的翅膀旋轉(zhuǎn)的速度之間的關(guān)系。”王老師追問(wèn)：“該怎么做？”小組成員回答：“需要高速攝影設(shè)備來(lái)拍攝、記錄種子飛行的時(shí)間和單位時(shí)間內(nèi)旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)，然后通過(guò)數(shù)據(jù)的整理與分析來(lái)得出結(jié)論?！贝蠹覍?duì)這種說(shuō)法表示了肯定。

這時(shí)，第三個(gè)小組有成員站起來(lái)發(fā)言：“我們剛才研究了第一小組提出的問(wèn)題，假設(shè)種子的翅膀旋轉(zhuǎn)的方向與翅膀上主筋脈的方向有關(guān)系，我們做了兩個(gè)大小形狀幾乎相同的模擬種子，唯一不同的是一個(gè)主筋脈在左側(cè)，一個(gè)在右側(cè)，我們讓它們同時(shí)從一個(gè)高處落下，旋轉(zhuǎn)的方向果然一個(gè)是順時(shí)針，一個(gè)是逆時(shí)針?！痹谠摮蓡T講述的同時(shí)，另一成員站到講臺(tái)前給大家演示，演示的結(jié)果證實(shí)了前者的講述。這時(shí)第二組的成員站起來(lái)反駁：“我認(rèn)為你們這個(gè)研究是沒(méi)有意義的，不能解釋種子為什么要長(zhǎng)翅膀緩緩落地這個(gè)問(wèn)題?！钡谌M成員馬上發(fā)言：“我們不同意你的觀點(diǎn)，我們的研究結(jié)果從你關(guān)注的這個(gè)角度看似乎沒(méi)有價(jià)值，但是結(jié)論本身是有價(jià)值的?！蓖趵蠋熃由蟻?lái)：“他們的研究關(guān)注的是科學(xué)的規(guī)律，而你們關(guān)注的是科學(xué)的應(yīng)用，兩者都應(yīng)該是有價(jià)值的?！?/p>

因?yàn)闀r(shí)間關(guān)系，現(xiàn)場(chǎng)的體驗(yàn)活動(dòng)到此為止，重新進(jìn)入王老師的理念闡述當(dāng)中。

二、探究體驗(yàn)活動(dòng)中折射的臺(tái)灣科學(xué)教育理念

雖然老師們只是體驗(yàn)到了臺(tái)灣式科學(xué)探究課的前半階段，但是活動(dòng)當(dāng)中折射出的一些臺(tái)灣教師對(duì)科學(xué)教育的理解和做法仍然值得我們思考和借鑒。

首先，他們極為強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究的活動(dòng)應(yīng)該從生活中來(lái)，活動(dòng)的開(kāi)始必須從關(guān)注生活中的科學(xué)現(xiàn)象入手。

桃花心木是臺(tái)灣的常見(jiàn)植物，其種子能借助風(fēng)力飛翔，最遠(yuǎn)可達(dá)數(shù)千米。選擇這一研究話題既來(lái)源于學(xué)生的生活，又極具科學(xué)研究的價(jià)值，適合于兒童進(jìn)行探究活動(dòng)。學(xué)生通過(guò)觀察生活中的常見(jiàn)現(xiàn)象，從中發(fā)現(xiàn)科學(xué)問(wèn)題，開(kāi)展科學(xué)研究，通過(guò)小組的合作探究、充分討論與思維碰撞，逐步加深對(duì)事物現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)，建構(gòu)越來(lái)越接近于科學(xué)真相的屬己概念;嘗試通過(guò)自己的探究活動(dòng)解決或解釋這些科學(xué)現(xiàn)象，努力在更大范圍內(nèi)解決生活中的實(shí)際科學(xué)問(wèn)題。

相比臺(tái)灣的這一案例，我們的科學(xué)教材中也有類(lèi)似紙飛機(jī)、竹蜻蜓這樣的設(shè)計(jì)，但側(cè)重點(diǎn)在于讓學(xué)生學(xué)會(huì)制作紙飛機(jī)、竹蜻蜓，然后在玩的過(guò)程中討論、總結(jié)科學(xué)規(guī)律。兩相比較，我們少了開(kāi)頭的從生活現(xiàn)象入手嘗試建立模型這樣一個(gè)環(huán)節(jié)，將來(lái)學(xué)生們走向社會(huì)，面對(duì)生活實(shí)際情境的時(shí)候，形成和調(diào)動(dòng)科學(xué)素養(yǎng)儲(chǔ)備的速度和質(zhì)量也會(huì)下降，其教學(xué)效果的對(duì)比不言而喻。

其次，結(jié)構(gòu)化的材料是課堂成功的一半。

回顧整個(gè)探究過(guò)程，老師一開(kāi)始提供了一批種子，引發(fā)學(xué)習(xí)者的興趣和關(guān)注。待學(xué)生的注意力集中到種子的最主要特質(zhì)——能夠滯空、旋轉(zhuǎn)、飛翔上來(lái)時(shí)，老師提供第二批材料——剪刀和彩色紙，學(xué)生拿到這些東西，就會(huì)迫不及待地用這些材料去嘗試制作仿生的桃花心木種子，心無(wú)旁騖。等到學(xué)習(xí)者成功仿制出桃花心木的種子，開(kāi)始思考可以研究什么科學(xué)問(wèn)題的時(shí)候，老師再根據(jù)各組研究方案的需要協(xié)助準(zhǔn)備接下來(lái)的探究材料。材料呈現(xiàn)的層次順序極為精當(dāng)，能夠引領(lǐng)學(xué)習(xí)者情不自禁地慢慢走向科學(xué)問(wèn)題研究的核心區(qū)域，這就是材料的威力。

王老師給我們上的這節(jié)課上，學(xué)具呈現(xiàn)的多少和次序很有講究，可以稱(chēng)得上是有結(jié)構(gòu)的學(xué)具。這一點(diǎn)從整個(gè)體驗(yàn)課堂上學(xué)習(xí)者的參與熱情，以及研究進(jìn)程的逐步接近真相時(shí)學(xué)習(xí)者的思維和討論質(zhì)量逐步提升狀況，都可以顯現(xiàn)出來(lái)。而反觀王老師本人，除了提供了這些有結(jié)構(gòu)的材料之外，其實(shí)就說(shuō)了幾句關(guān)鍵的話：“能用彩紙做一個(gè)種子的模型嗎？”“接下來(lái)有哪些值得探究的科學(xué)問(wèn)題？”“該怎么做呢？”其余時(shí)間，老師基本充當(dāng)了一個(gè)笑瞇瞇的觀察者。反思自己的課堂，我們還常常是忘不了給學(xué)生們講科學(xué)道理，并且?guī)е鴮W(xué)生們亦步亦趨地往前走。難怪教授說(shuō)：“如果你覺(jué)得不講話、少講話沒(méi)法上課的話，就說(shuō)明你的學(xué)具沒(méi)有足夠強(qiáng)的結(jié)構(gòu)。一般來(lái)講，在活動(dòng)時(shí)如果孩子們盯著你，而不是盯著學(xué)具，一是說(shuō)明你的學(xué)具有問(wèn)題，二是可能你的科學(xué)問(wèn)題不明確。”

第三，科學(xué)學(xué)習(xí)的過(guò)程就是學(xué)生不斷嘗試、反復(fù)研討、螺旋上升的過(guò)程。

整個(gè)探究體驗(yàn)活動(dòng)中，所有的學(xué)習(xí)者看到了在空中翩翩起舞的桃花心木種子開(kāi)始，探究熱情就得到了空前的激發(fā)。真正的探究從觀察、揣摩種子的外形特征，嘗試仿制桃花心木種子開(kāi)始。老師沒(méi)有提太多的要求和注意點(diǎn)，也沒(méi)有讓學(xué)生先制定多少嚴(yán)密的方案和計(jì)劃再動(dòng)手實(shí)施，而是先讓學(xué)習(xí)者自己嘗試，在嘗試的基礎(chǔ)上思考、揣摩，然后同伴間開(kāi)展充分的交流，明晰思路后重新嘗試，在嘗試的基礎(chǔ)上再進(jìn)行交流、改進(jìn)，如此往復(fù)循環(huán)，探究不斷走向深入。

反思我們的教學(xué)，卻常常為所謂“像科學(xué)家那樣搞科學(xué)”所困，過(guò)于強(qiáng)調(diào)探究的計(jì)劃性和嚴(yán)密性，在學(xué)習(xí)者探究之前花費(fèi)大量的時(shí)間來(lái)討論制定探究計(jì)劃，并力求盡善盡美。但是，因?yàn)闆](méi)有充分的活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)作為基礎(chǔ)，學(xué)生提不出比較嚴(yán)密的計(jì)劃，老師只能“指導(dǎo)”學(xué)生修改實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，等到計(jì)劃終于成形的時(shí)候，時(shí)間已經(jīng)去了一大半。一方面，學(xué)生的好奇與沖動(dòng)消失殆盡，探究的熱情蕩然無(wú)存;另一方面，其實(shí)開(kāi)頭完善計(jì)劃階段的所謂充分討論最終往往還是演變成了教師演示、學(xué)生模仿的老套路。實(shí)踐多次證明了，像科學(xué)家一樣搞科學(xué)是指我們要幫助兒童像科學(xué)家那樣養(yǎng)成樂(lè)于探究事物現(xiàn)象背后的規(guī)律和本質(zhì)的習(xí)慣，而不是讓剛剛接觸科學(xué)的兒童一下能像科學(xué)家那樣從事科學(xué)實(shí)踐研究。

三、教師培訓(xùn)方式的不同客觀上也導(dǎo)致了教師教育行為的不同

對(duì)比屏東大學(xué)王靜如老師這半天的培訓(xùn)和我們以往參加的諸多內(nèi)地教育培訓(xùn)，我們很容易發(fā)現(xiàn)，內(nèi)地組織的培訓(xùn)更多還是專(zhuān)家學(xué)者的滿堂灌，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)把自己的理念和思考一股腦地灌輸給被培訓(xùn)者，鮮有這種教師充當(dāng)兒童，用角色代入的方式接受培訓(xùn)的。事實(shí)看來(lái)，被培訓(xùn)的教師經(jīng)歷了這樣的角色代入活動(dòng)之后，更容易把握培訓(xùn)者的意圖，更容易理解學(xué)生在該學(xué)習(xí)項(xiàng)目中可能遇到的問(wèn)題與困惑，更容易與培訓(xùn)者進(jìn)行思想的交流、互動(dòng)、共鳴與認(rèn)同，培訓(xùn)的效果更好。

無(wú)獨(dú)有偶，2014年暑假我在重慶巴蜀小學(xué)參加了一次美國(guó)斯坦福大學(xué)專(zhuān)家對(duì)我們?nèi)绾螏ьI(lǐng)學(xué)生開(kāi)展項(xiàng)目學(xué)習(xí)的培訓(xùn)，美國(guó)專(zhuān)家們也是采用了這種角色代入的方式來(lái)培訓(xùn)我們。老師選定主題，讓我們分組擔(dān)任學(xué)習(xí)者，通過(guò)組內(nèi)合作、組間的交流與展示來(lái)共同完成學(xué)習(xí)任務(wù)，培訓(xùn)現(xiàn)場(chǎng)以積極參與代替了昏昏欲睡，以高質(zhì)量的思維碰撞和不斷涌現(xiàn)的靈動(dòng)的創(chuàng)造力代替了枯燥無(wú)味的滿堂灌輸，取得了極好的培訓(xùn)效果。

還有一點(diǎn)，臺(tái)灣地區(qū)的科學(xué)教育把大學(xué)教授和小學(xué)科學(xué)教師之間進(jìn)行了合理的搭配與組合，建成了互相緊密聯(lián)系的學(xué)習(xí)共同體，共同開(kāi)展課堂教學(xué)研究。大學(xué)的專(zhuān)家和小學(xué)老師們一起備課，然后觀察小學(xué)的科學(xué)課堂，提出改進(jìn)意見(jiàn)和建議。這種模式下，專(zhuān)家們的研究有了小學(xué)課堂第一手的鮮活資料，接了地氣;小學(xué)科學(xué)老師們也不再在黑暗中摸索前行，在專(zhuān)家指導(dǎo)下，有了清晰的理念追求，有了明確的行動(dòng)指南，如魚(yú)得水。專(zhuān)家和小學(xué)科學(xué)教師的良性互動(dòng)、密切配合實(shí)現(xiàn)了理念與實(shí)踐的共生發(fā)展，尤其值得我們學(xué)習(xí)和借鑒。?