王梓霖

30多年前的一天，浙江省人民政府的會(huì)議廳里氣氛嚴(yán)肅，一場由分管教育的副省長組織，省內(nèi)學(xué)科專家參與的討論會(huì)正激烈地進(jìn)行著。他們爭論的焦點(diǎn)是當(dāng)前的基礎(chǔ)教育綜合課程改革是否還要繼續(xù)下去。那時(shí)，浙江省內(nèi)一些地區(qū)已推行了幾年的綜合課程改革，將初中的物理、生物、化學(xué)等學(xué)科合并為“綜合理科”，歷史、地理等學(xué)科合并為“綜合文科”，均設(shè)為中考科目。作為新中國歷史上第一場在全省范圍內(nèi)鋪開的課程改革，推行過程中遇到的阻力是巨大的。學(xué)科專家擔(dān)憂合并會(huì)破壞學(xué)科知識(shí)的系統(tǒng)性，授課教師則普遍反映很難以一科之長勝任多學(xué)科綜合的教學(xué)任務(wù)。

這些年里，類似的論爭還發(fā)生過幾次，最后都得出同樣的結(jié)論：課程改革要繼續(xù)下去。改革要想行穩(wěn)致遠(yuǎn)，首先需要合格的師資作保障。浙江省一面為全體綜合課程師資提供持續(xù)的在職培訓(xùn)，一面通過高等師范院校加緊培養(yǎng)未來教師。1993年，溫州又一批在高中各科會(huì)考表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生被提前招錄至溫州師范學(xué)院大專班，蔡呈騰就是其中一員。“誤入”大學(xué)物理系的他，除了物理系的重點(diǎn)科目，也學(xué)習(xí)一些化學(xué)、生物學(xué)科的專業(yè)知識(shí)，但這位原本酷愛文學(xué)的青年并未對(duì)理科做深入研究，而是在課業(yè)之余更醉心于文科類閱讀。兩年后，蔡呈騰被分配至溫州市蒼南縣錢庫鎮(zhèn)一所鄉(xiāng)村初中擔(dān)任科學(xué)教師。

勤向名家乞“新火”，教師須讀五車書

蔡呈騰職業(yè)生涯的覺醒源自縈繞于心頭的無力感。他仍記得，執(zhí)教后不久的一次教學(xué)給了他一記猛拳。

那節(jié)課講授的是化學(xué)知識(shí)，按照教學(xué)要求，他需要向?qū)W生演示生成二氧化碳的實(shí)驗(yàn)?！罢n上大概是學(xué)生有了新問題，我在講明白那部分內(nèi)容后就沒有時(shí)間帶著他們做實(shí)驗(yàn)了?！辈坛黍v回憶道。進(jìn)教室前他提著一筐實(shí)驗(yàn)器材，下課后又原原本本地提了出來?！耙稽c(diǎn)都沒有動(dòng)?！辈坛黍v坐在辦公室里，陷入了長久而痛苦的沉默，也對(duì)自己產(chǎn)生了懷疑，“我好像不能勝任這項(xiàng)工作。”

對(duì)于絕大部分青年教師而言，如何站穩(wěn)講臺(tái)是初入職場必須解決的難題。而對(duì)于那時(shí)浙江省初中的科學(xué)教師而言，這個(gè)挑戰(zhàn)或許更大。綜合課程改革尚不具備可供參考的成熟教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，由于自身授課經(jīng)驗(yàn)的不足，不少青年教師難以妥當(dāng)?shù)靥幚碚n堂上的突發(fā)情況。同時(shí)，只具備某一特定學(xué)科背景的他們尚不能深入理解主修專業(yè)之外的其他學(xué)科知識(shí)，難以在教學(xué)中真正地做到內(nèi)容的“綜合”，于是不少教師采取了簡單化的教學(xué)方式，只一味地督促學(xué)生“記一記”“背一背”。

沒有人對(duì)蔡呈騰提出批評(píng)，但他下定決心，再不能讓這樣的情況出現(xiàn)。在那個(gè)沒有網(wǎng)絡(luò)、信息不算便捷的年代里，獲取知識(shí)的渠道主要是閱讀和接受培訓(xùn)。錢庫鎮(zhèn)對(duì)教育尤為重視，學(xué)校圖書館里總會(huì)及時(shí)購入前沿的理論著作。蔡呈騰一直就好讀書，通過書籍進(jìn)一步提高教學(xué)的“術(shù)”，也在書籍中尋找教學(xué)的“道”。他對(duì)照名師教學(xué)案例集，模仿、學(xué)習(xí)、重復(fù)，提升自己的語言表達(dá)、板書設(shè)計(jì)等技藝，依照教學(xué)參考書去思考教材編排的內(nèi)在邏輯，領(lǐng)悟知識(shí)背后的底層邏輯，建立對(duì)課程的整體理解。但凡有外出培訓(xùn)的機(jī)會(huì)，不管多忙他都會(huì)安排好手頭的工作，積極爭取，通過培訓(xùn)見世面、學(xué)本領(lǐng)，盡力補(bǔ)足自己的專業(yè)缺失。一次培訓(xùn)中，蔡呈騰接觸到建構(gòu)主義，由此產(chǎn)生了濃厚的興趣，主動(dòng)搜集了這一流派相關(guān)人物的更多著作。從維果茨基到皮亞杰再到奧蘇貝爾、布魯納……大量的閱讀、持續(xù)的培訓(xùn)，加上將知識(shí)運(yùn)用于實(shí)踐，一輪輪的漫長思考后，他漸漸體會(huì)到現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)、探究精神對(duì)科學(xué)課堂的意義，明白了自己要做的究竟是什么——懷著建構(gòu)主義上課堂。

“教學(xué)不能把知識(shí)作為預(yù)先決定了的東西教給學(xué)生，不要以我們對(duì)知識(shí)的理解方式來作為讓學(xué)生接收的理由。學(xué)生對(duì)知識(shí)的接收，只能由他自己來建構(gòu)完成，用他們自己的經(jīng)驗(yàn)為背景，去分析知識(shí)的合理性?！?/p>

在HPS教育中，“建構(gòu)”三個(gè)世界

2003年的一天，已能從容執(zhí)教的蔡呈騰在閱讀波普爾的《猜想與反駁》時(shí)，突然對(duì)自己的教學(xué)產(chǎn)生了質(zhì)疑：“初中生學(xué)習(xí)的科學(xué)知識(shí)，能代表當(dāng)下最典型的科學(xué)知識(shí)嗎？”更深入地閱讀和探尋后，他認(rèn)定了一個(gè)想法，唯有理解科學(xué)本質(zhì)才能真正幫助學(xué)生了解科學(xué)。而科學(xué)的本質(zhì)，可以大致概括為科學(xué)知識(shí)、科學(xué)探究和科學(xué)事業(yè)三個(gè)方面。理解科學(xué)本質(zhì)最顯性的路徑，就是HPS教育，即在教學(xué)中滲透科學(xué)史、科學(xué)哲學(xué)和科學(xué)社會(huì)學(xué)教育。由此，蔡呈騰從學(xué)生“需要什么”出發(fā)，結(jié)合已有課程與教材，重構(gòu)出學(xué)生更需要的科學(xué)課程體系。

某任校長曾這樣評(píng)價(jià)他：“蔡老師，你在課上很會(huì)裝傻，你把所有問題都設(shè)計(jì)得好像自己不知道一樣?！辈坛黍v很喜歡這個(gè)評(píng)價(jià)，他確實(shí)想方設(shè)法地推動(dòng)學(xué)生往深處思考。“我們的課堂要想清楚一個(gè)問題——要把學(xué)生往哪里帶?！辈坛黍v的答案是生活的世界、科研的世界、歷史的世界。

立足學(xué)生的原有知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)，是建構(gòu)主義學(xué)習(xí)活動(dòng)開展的前提條件。在講述流速與壓強(qiáng)的關(guān)系時(shí)，蔡呈騰問一個(gè)足球踢得很好的學(xué)生：“我看你上次踢出了一個(gè)‘香蕉球，這是怎么做到的？”“老師，你看如果這是個(gè)足球，我的腳從這個(gè)角度踢過去，球就旋轉(zhuǎn)起來了，然后就會(huì)以這樣一條弧線飛到球門里?！边@位學(xué)生邊回答邊用手比畫，眼神中滿是興奮。蔡呈騰接著問：“那你是怎么使勁的？能不能用科學(xué)來解釋這個(gè)操作？”踢球的學(xué)生模糊地知道背后的伯努利原理，但也只是一知半解。對(duì)生活中常見現(xiàn)象的好奇催生了學(xué)生們進(jìn)一步探索的欲望。在初中階段，學(xué)生正處于由表象思維向抽象思維過渡、從定性思考向定量思考轉(zhuǎn)變的時(shí)期，他們大多能經(jīng)由生活世界里的經(jīng)驗(yàn)理解伯努利原理，但還不太具備對(duì)各類現(xiàn)象定量分析的能力。

而某些學(xué)生的學(xué)習(xí)或某些概念的教學(xué)中，教師需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)機(jī)會(huì)讓學(xué)生自然地走進(jìn)科研的世界。比如一些學(xué)生可以輕松感知到力能使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變，也很想知道力與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變之間的定量或半定量的關(guān)系。課上蔡呈騰舉了一個(gè)例子，假設(shè)有AB兩輛賽車，它們質(zhì)量相同，A車從靜止加速到100km/h用時(shí)4秒，B車則用時(shí)5秒。那么哪輛車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的程度大？哪輛車的動(dòng)力更大？學(xué)生能自然地回答出正確答案：都是A。初中階段，學(xué)生掌握到這里已經(jīng)足夠?！盀槭裁磿?huì)有這樣的結(jié)果？”一些學(xué)生期待了解更多，他們想知道怎樣用一個(gè)物理量精準(zhǔn)地描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的程度。而這背后是牛頓第二定律，與加速度相關(guān)的知識(shí)。蔡呈騰在設(shè)計(jì)教學(xué)情境時(shí)，常這樣有意為學(xué)生預(yù)留出進(jìn)一步探究的空間。這樣的習(xí)慣源自2005年，自那時(shí)起的很長一段時(shí)間，他兼任學(xué)校自然科學(xué)競賽教師，輔導(dǎo)了不少有興趣深入探究科學(xué)奧秘的學(xué)生?！斑@些學(xué)生將來可能會(huì)從事科研相關(guān)工作，他們擅長運(yùn)用理性思維思考問題，比如以數(shù)學(xué)關(guān)系去觀察世界的運(yùn)行邏輯?！辈坛黍v說道。而科學(xué)學(xué)習(xí)和研究只有進(jìn)入高度理性和抽象的境界時(shí)，才能進(jìn)一步挖深和拓寬人類的科學(xué)認(rèn)知領(lǐng)域。

根據(jù)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，判斷一個(gè)情境是否必要的標(biāo)準(zhǔn)是，觀察去掉情境后這節(jié)課的內(nèi)容、性質(zhì)、效果是否發(fā)生了較大變化。在蔡呈騰的課堂上，歷史上的科學(xué)探究過程可以成為教學(xué)的情境資源。八年級(jí)下冊需教授電生磁的知識(shí)，蔡呈騰從1820年丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的現(xiàn)象說起，還原了奧斯特的探究過程，模擬了當(dāng)時(shí)奧斯特研究中的幾次實(shí)驗(yàn)。其中的失敗經(jīng)歷更是啟發(fā)學(xué)生思考科學(xué)和人生的好時(shí)機(jī)?！笆请娏髦車娴牟淮嬖诖艌鰡?？如果你是19世紀(jì)20年代的科學(xué)工作者，還會(huì)對(duì)這個(gè)問題感興趣嗎？”真實(shí)的探究總要?dú)v經(jīng)一番考驗(yàn)，了解科學(xué)家們探究的思維方式、流程，能讓學(xué)生在一定程度上體悟科學(xué)的本質(zhì)。在蔡呈騰眼中，科學(xué)與語言類人文學(xué)科學(xué)習(xí)的最大差別在于，學(xué)生無法做到“書讀百遍其義自見”，科學(xué)教師是意義建構(gòu)的幫助者、促進(jìn)者，而不是知識(shí)的提供者和灌輸者?？茖W(xué)這門課上，學(xué)生是信息加工的主體，教師要引領(lǐng)學(xué)生在實(shí)現(xiàn)舊知識(shí)基礎(chǔ)上的重構(gòu)，依靠觀察與實(shí)驗(yàn)，豐富自己的體驗(yàn)。

在平凡的日子里吹響號(hào)角

初中課堂教學(xué)時(shí)間有限，采取建構(gòu)、內(nèi)化的方式來教學(xué)，無疑需要耗費(fèi)大量的時(shí)間和精力。這些年里，蔡呈騰是否曾產(chǎn)生動(dòng)搖？他堅(jiān)定地回答：“沒有?！?/p>

“首先是改變自己，然后盡可能改變現(xiàn)狀?！币?yàn)樵诔踔锌茖W(xué)教學(xué)中的突出表現(xiàn)，這些年，蔡呈騰參加過各種級(jí)別和類型的科學(xué)試卷命題工作。他所在的命題團(tuán)隊(duì)形成的共識(shí)是，逐步消除試卷中學(xué)生通過記憶就能完成的題目。即便是基礎(chǔ)知識(shí)，在試卷中也有了與以往不同的呈現(xiàn)形式。“比如運(yùn)用顯微鏡時(shí)，要將低倍鏡換成高倍鏡，只需調(diào)整低倍鏡的轉(zhuǎn)換器。我們以具體情境考查這個(gè)知識(shí)點(diǎn)，題干里的第一幅圖是鏡頭下比較小的細(xì)胞，第二幅圖是鏡頭下放大了的細(xì)胞。問：從圖1到圖2該怎樣操作？又如，考查杠桿原理相關(guān)知識(shí)時(shí)，我們繪制出一輛自行車，問：要想將后輪提起來，提哪里會(huì)比較省力？在這道試題中不標(biāo)注動(dòng)力臂、阻力臂，學(xué)生需要首先判斷這是在考查什么知識(shí)?！痹诟鞣N考試中，他期望更多命題者以測評(píng)引領(lǐng)教學(xué)，進(jìn)一步促成學(xué)校教育中教和學(xué)的方式變革。

初中教材中蘊(yùn)藏著科學(xué)史實(shí)、科學(xué)故事、科學(xué)精神的內(nèi)核，蔡呈騰幾乎將絕大部分閱讀時(shí)間投入與初中科學(xué)教材相關(guān)的科學(xué)史研究中，使它們成為教學(xué)的有效資源，這已然成為他日常生活的一部分。有朋友問，為什么不整理出來分享給更多人？這個(gè)問題在他的心里生了根。在大多數(shù)人眼中，科學(xué)教育重在探究，似乎與閱讀沒多大關(guān)系，但蔡呈騰認(rèn)為理科閱讀對(duì)于提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的作用同樣重要。他的思考有了新命題：“我們能夠給師生推薦哪些理科讀物？哪些既有較高的閱讀價(jià)值，又能讓師生有更強(qiáng)的閱讀意愿？”他再次考證這些年里搜集到的材料，依據(jù)浙教版初中科學(xué)教材的編排邏輯，編撰了《科學(xué)史上的動(dòng)人時(shí)刻》系列著作，呈現(xiàn)了科學(xué)史上具有精神內(nèi)核的故事。他期望這套著作能為同行的教學(xué)和命題提供一些參考，也為學(xué)生的理科閱讀提供一種選擇。

2019年，蔡呈騰入選溫州市暑期師德講師團(tuán)，面向全市約12.5萬教師作報(bào)告。起初他有點(diǎn)忐忑，感覺自己和其他同場報(bào)告的人相比，沒有什么特殊成就?！拔业娜兆雍芷降?，做一點(diǎn)自己喜歡的事情、做一點(diǎn)教學(xué)研究工作?！薄斑@就是最大的師德?！鳖I(lǐng)導(dǎo)的話讓他一下子放下心來。在那次題為《一位理科教師的日常生活》的演講中，他提到了四個(gè)關(guān)鍵詞“教、讀、看、寫”。到現(xiàn)在，蔡呈騰每周仍會(huì)回顧自己的日常，踐行自己的教育信條。

時(shí)間，標(biāo)注著時(shí)代整體的變遷，也丈量著個(gè)人成長的足跡。從事科學(xué)教育近30年，在這條起初并非主動(dòng)踏足的道路上，蔡呈騰將責(zé)任與興趣相結(jié)合，在科學(xué)教育中融入人文內(nèi)核，將一位科學(xué)教師的日常生活過得有滋有味。他常這樣形容自己的工作，“在歷史的車轍中辨析未來的方向，在哲學(xué)的遇見中體悟教育的情懷”。歷史的車輪依舊向前，科學(xué)教育在迎接屬于它的春天。