讓兒童直面生活中的科學(xué)

【按】2001年5月，教育部和中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)共同發(fā)起倡導(dǎo)，在小學(xué)和幼兒園推行一項(xiàng)名為“做中學(xué)（Larning by Doing）”的科學(xué)教育改革項(xiàng)目。該項(xiàng)目借鑒了美國(guó)“HANDS ON（動(dòng)手做）”和法國(guó)“LAMAP（動(dòng)手和面團(tuán)吧）”科學(xué)教育改革的經(jīng)驗(yàn)，采用中法合作研究的形式進(jìn)行研究。20011年9月，上海市靜安區(qū)8所小學(xué)和5所幼兒園正式投入試點(diǎn)，目前，“做中學(xué)”已經(jīng)成為靜安區(qū)小學(xué)、幼兒園實(shí)施的地方課程。

曹堅(jiān)紅、徐則民、李慧珠、昊成芳、董志祥、劉鑫……一批普普通通的“做中學(xué)”課程執(zhí)教老師，從參加試點(diǎn)到現(xiàn)在，雖然只有近兩年的時(shí)間，但他們的教學(xué)觀念和行為卻經(jīng)歷了“革命”性的變化：他們學(xué)會(huì)了如何從學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)中選取科學(xué)探究的主題并創(chuàng)造性地開(kāi)發(fā)課程，學(xué)會(huì)了如何基于真實(shí)的課堂問(wèn)題情境引導(dǎo)學(xué)生作進(jìn)一步的探究，學(xué)會(huì)了如何在科學(xué)教育的過(guò)程中自然地滲透科學(xué)態(tài)度與人文精神……這些也同樣是廣大新課程實(shí)驗(yàn)教師需要解決的問(wèn)題。下面由上海市靜安區(qū)教育學(xué)院提供的四篇文章，真實(shí)地記錄了他們?nèi)绾无D(zhuǎn)變角色、改善教學(xué)行為的專業(yè)成長(zhǎng)歷程。

上海市靜安區(qū)教育學(xué)院附校的一間辦公室里，全區(qū)“做中學(xué)”的執(zhí)教老師和教研員小曹請(qǐng)來(lái)了區(qū)教研室的物理、化學(xué)、生物等學(xué)科的教研員，一起為一個(gè)“做中學(xué)”教學(xué)主題的設(shè)計(jì)動(dòng)腦筋。對(duì)于在座的人而言，這樣的討論已經(jīng)不再陌生。一個(gè)小學(xué)的科學(xué)教育主題的設(shè)計(jì)，之所以要邀請(qǐng)眾多學(xué)科的老師加入討論，最初是因?yàn)椴坏靡选Ｖ械葞煼懂厴I(yè)的小學(xué)和幼兒園教師并沒(méi)有接受過(guò)系統(tǒng)的理科知識(shí)的訓(xùn)練，在學(xué)校時(shí)學(xué)的那點(diǎn)知識(shí)很多已成為了一些模糊的影子。由于“做中學(xué)”課程只設(shè)有課程標(biāo)準(zhǔn)，并沒(méi)有固定的現(xiàn)成教材，沒(méi)有了課本和教參，承擔(dān)著課程開(kāi)發(fā)任務(wù)的老師們常常因擔(dān)心把握不準(zhǔn)知識(shí)的正確性而倍加謹(jǐn)慎，盡管如此，在知識(shí)點(diǎn)上出錯(cuò)的現(xiàn)象仍頻頻發(fā)生。于是，參與課程設(shè)計(jì)的合作者在不斷增加，除了執(zhí)教老師、教研員外，具有扎實(shí)學(xué)科知識(shí)的理科各科教師也參與到課程的開(kāi)發(fā)和實(shí)施中來(lái)，多學(xué)科、多執(zhí)教背景的教師組成了長(zhǎng)期有效的合作團(tuán)體。

這次討論的是如何讓三年級(jí)的學(xué)生理解“空氣阻力”這個(gè)概念。

“可十來(lái)歲的孩子根本不懂什么叫做空氣阻力，得讓他們看到才行。”在向物理老師請(qǐng)教明白了與“空氣阻力”相關(guān)的知識(shí)后，小學(xué)老師們都有這樣的感覺(jué)。

“其實(shí)很簡(jiǎn)單，給他們看真空管里石頭和羽毛同時(shí)落下不就行了嘛?？梢缘街袑W(xué)里去借這個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置?！币晃毁Y深物理老師建議。

這個(gè)建議很快被采納，因?yàn)榇蠹乙埠芟肟纯催@個(gè)實(shí)驗(yàn)，看看孩子們興奮的臉，看看問(wèn)題被輕而易舉地解決。

當(dāng)看到真空管里發(fā)生的一切時(shí)，所有的孩子都驚呆了，這與他們先前的預(yù)測(cè)差了何止千里。但是小曹老師的笑容卻一直沒(méi)能露出來(lái)，因?yàn)榻酉聛?lái)她意識(shí)到這一科學(xué)現(xiàn)象的體現(xiàn)方式遠(yuǎn)離了孩子們的生活，在孩子看來(lái)它簡(jiǎn)直就是一種魔術(shù)?！斑@個(gè)管子和普通管子一樣嗎？”老師問(wèn)?！安灰粯印！彼械暮⒆哟鸬馈！皩?duì)，這個(gè)管子里沒(méi)有空氣?！崩蠋熧澩！芭?，原來(lái)沒(méi)有了空氣，羽毛就變得和石頭一樣重了?！薄袄蠋煟覀儼阉贸鰜?lái)再稱一稱吧。”面對(duì)孩子們的熱情討論，老師不知道該怎么引導(dǎo)，她這才明白孩子們完全不能理解“沒(méi)有空氣”是怎么回事，而真空管對(duì)于他們來(lái)說(shuō)完全是屬于他們生活范圍之外的“怪物”。于是她只能將其中的原理盡可能簡(jiǎn)單地描述給他們聽(tīng)，但從他們的眼神中，她幾乎可以肯定他們沒(méi)有聽(tīng)懂。

課后，她問(wèn)學(xué)生對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的看法?！昂苌衿妗?、“很奇怪”、“很好玩”、有點(diǎn)嚇人”，等等，這些詞出現(xiàn)在孩子們的回答中……誰(shuí)都知道，這樣的結(jié)果不是設(shè)計(jì)這堂課的初衷。“做中學(xué)”的目的，是要拉近孩子和科學(xué)的距離，現(xiàn)在倒好，科學(xué)在孩子們眼里越發(fā)神秘，真讓人懊喪。

好在這樣的失敗已經(jīng)經(jīng)歷過(guò)幾次，老師們很快調(diào)整好了情緒。第二次討論大家就有了方向，至少大家知道要想引發(fā)學(xué)生的探究興趣，絕不能借助像真空管這樣一個(gè)遠(yuǎn)離他們生活實(shí)際的實(shí)驗(yàn)。

“看來(lái)得憑借生活中的材料讓他們?nèi)ンw驗(yàn)空氣阻力才行，否則無(wú)論如何他們不會(huì)朝那方面去想的。”小曹老師首先提出。

“沒(méi)有問(wèn)題。讓他們迎著風(fēng)跑，就感覺(jué)到阻力了。”

“對(duì)啊，但不能一節(jié)課大家就這么跑吧？”一句話說(shuō)得大伙都笑了起來(lái)。

伺題是跑完了，孩子們會(huì)怎么想？我們得吸取上次的教訓(xùn)，想想孩子們會(huì)不會(huì)想到別的上頭去？”大家意識(shí)到不可忽視孩子們的思維和成人的思維是不同的。

于是，大家靜下來(lái)設(shè)想了許久。

“可能，他們會(huì)認(rèn)為只有很快地運(yùn)動(dòng)的物體才受到空氣阻力，因?yàn)樵谧聛?lái)的過(guò)程中，他們的屁股運(yùn)動(dòng)很慢，就感受不到阻力?！毙^(guò)之余，小學(xué)老師大都點(diǎn)頭稱是.

“再有，他們奔跑時(shí)受到的阻力大小和許多因素有關(guān)，如果他們關(guān)注到這些因素并提出來(lái)了，怎樣解釋？總不能教他們一些力學(xué)公式吧？”物理老師也有擔(dān)優(yōu)。

最后干脆找了一位老師的孩子，讓她跑了一次，問(wèn)她有沒(méi)有感到風(fēng)很有力地吹在身上，她說(shuō);“還好，不大?！?/p>

“看來(lái)得讓孩子們看到空氣阻力在生活中對(duì)一些事物起作用才行，這樣才比較直觀?！?/p>

“而且需要設(shè)計(jì)一個(gè)立足于他們?cè)猩罱?jīng)驗(yàn)，可以引發(fā)他們探究愿望的方案。”

“那個(gè)真空管的實(shí)驗(yàn)給我啟發(fā)，我們可以從他們生活中熟悉的現(xiàn)象入手，讓他們體會(huì)物體在空氣中下落時(shí)受到空氣阻力，+歲的孩子如果能感覺(jué)到這一點(diǎn)就太好了?！毙〔芾蠋熀屯聜兲岢隽俗约旱某醪皆O(shè)想。

在課的開(kāi)始，小曹老師講了一個(gè)童話故事：乒乓球蹦蹦和跳跳喜歡從空中落下的感覺(jué)，但總覺(jué)得落下的速度太快，來(lái)不及看風(fēng)景，你們有什么辦法幫助他們落得慢些嗎？

話音未落，孩子們饒有興致地討論起來(lái)。他們一共假設(shè)了近十種辦法，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了老師的意料?！罢成嫌鹈薄ⅰ白鼋德鋫恪?、“綁上氣球”、“從下往上吹風(fēng)”、“放在一張展開(kāi)的紙上”……不出所料，為孩子們準(zhǔn)備的生活材料都被派上了用場(chǎng)。結(jié)果，孩子們立足原有的認(rèn)識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)了不少挫折和改進(jìn)，終于用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這些假設(shè)。

在花費(fèi)了50分鐘時(shí)間完成自已設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)后，孩子們不僅成功地使球落得慢了，而且還明白了怎樣進(jìn)行快慢比較;明白了計(jì)時(shí)、目測(cè)各有利弊……老師在他們討論時(shí)適時(shí)提問(wèn)：“你覺(jué)得它怎么會(huì)落得慢了？”并要求他們?cè)敿?xì)描述落得慢的樣子，許多孩子在描述中提到了空氣的作用——“空氣在下面托住了紙”，“因?yàn)橛酗L(fēng)在下面幫忙”，“羽毛在落下的時(shí)候，空氣從下面托住了它，所以它慢慢落下”“一每當(dāng)這時(shí)，小曹老師都驚喜地鼓勵(lì)其他孩子一起來(lái)重復(fù)實(shí)驗(yàn)，體會(huì)這些球在空氣阻力作用下慢慢下落。雖然，“空氣阻力”一詞仍然沒(méi)有在課上出現(xiàn)，但孩子們用自己的語(yǔ)言描述它，因?yàn)樗麄兏杏X(jué)到了它的存在。它對(duì)于孩子們已不再是“魔術(shù)”實(shí)驗(yàn)中那樣高不可攀、神秘莫測(cè)的了，它就在他們的身邊，在幫助自己完成實(shí)驗(yàn)。在一個(gè)孩子的記錄本上，空氣被畫成一個(gè)有著一張笑臉的家伙，正托著乒乓球在慢慢下落。

老師們?cè)诳偨Y(jié)成功經(jīng)驗(yàn)的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)通過(guò)這堂課的設(shè)計(jì)和教學(xué)，對(duì)于教學(xué)主題的設(shè)計(jì)，大家比原先有了更深的理解：①必須貼近學(xué)生的生活，使學(xué)生便于運(yùn)用生活中的經(jīng)驗(yàn)，用生活中的材料來(lái)解決生活中的問(wèn)題，學(xué)習(xí)生活中的科學(xué)。如果給學(xué)生看或做他們無(wú)法理解的實(shí)驗(yàn)或用抽象的語(yǔ)言向他們解釋原理，只會(huì)使他們覺(jué)得科學(xué)很難懂，降低對(duì)科學(xué)的興趣，甚至對(duì)科學(xué)產(chǎn)生神秘感，無(wú)意去探究。②必須立足于學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)。正因?yàn)楹⒆觽兤綍r(shí)對(duì)下落物體有過(guò)觀察的經(jīng)驗(yàn)，雖然他們沒(méi)有意識(shí)到空氣阻力的作用，但對(duì)于他們提出假設(shè)、完成實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證起到很重要的作用。目前，這兩點(diǎn)已經(jīng)成為教師進(jìn)行“做中學(xué)”教學(xué)主題設(shè)計(jì)時(shí)必須參照的基本原則。從此，教師們更加關(guān)注孩子們對(duì)生活現(xiàn)象的疑惑，并從中選擇、提煉教學(xué)主題，探究孩子們眼中的科學(xué)現(xiàn)象成為“做中學(xué)”課程的一大特征。

小徐老師是幼兒園教師。那天，孩子們?cè)诮淌依锘顒?dòng)，一個(gè)小朋友突然問(wèn)道：“太陽(yáng)怎么只照在門這邊，不照到時(shí)面）窗那里？”按照以往，小徐老師也許會(huì)很干脆地告訴她：“因?yàn)楣馐侵本€傳播的，太陽(yáng)光只能照到這里?！钡藭r(shí)，徐老師回頭對(duì)那個(gè)孩子說(shuō)：“我們下節(jié)課專門來(lái)研究吧?！?/p>

話是說(shuō)出去了，可怎么才能讓五六歲的孩子理解這個(gè)道理呢？小徐老師查找了許許多多的書(shū)籍，發(fā)現(xiàn)幾乎所有的書(shū)上對(duì)這個(gè)問(wèn)題只有一種闡述：“光是直線傳播的?！薄熬瓦@么告訴孩子們，他們會(huì)懂才怪！”小徐老師想到了上次法國(guó)老師來(lái)培訓(xùn)中國(guó)教師時(shí)，大家對(duì)法國(guó)老師能將復(fù)雜的科學(xué)原理、概念通過(guò)淺顯易懂的方式里現(xiàn)給學(xué)生非常佩服，她心頭一動(dòng)：自己不妨也試試？

她和同事們首先想到的是在一間漆黑的房子里來(lái)觀察光柱，但哪里去準(zhǔn)備這么一間屋子呢?！白尯⒆觽兛吹焦饩€和所有直的東西一樣。”小徐老師順著這條思路，設(shè)計(jì)并制作了由幾根管子接起來(lái)的彎管，讓孩子們預(yù)測(cè)鉛筆、手電筒射出的光、打氣筒打出的氣、繩子四種物質(zhì)能否從彎管里通過(guò)。16位小朋友中有12位預(yù)測(cè)光可以從彎管中通過(guò)。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，他們發(fā)現(xiàn)了光和鉛筆都不能通過(guò)。小徐老師又拿出一根長(zhǎng)長(zhǎng)的直管讓孩子們嘗試，結(jié)果光和鉛筆都通過(guò)了……最后，孩子們自己總結(jié)出：“光和鉛筆一樣，是直的?！痹诶蠋煹倪M(jìn)一步引導(dǎo)下，五六歲的孩子解釋了自己先前困惑的問(wèn)題：“光照不到窗那里，光被墻擋住了?！薄肮馐侵钡?，要能拐彎才會(huì)照到窗。”“光直直地照下來(lái)，正好照到門這里。”

就這樣，老師們?cè)趯W(xué)生的生活中發(fā)現(xiàn)、尋找那些適合設(shè)計(jì)成“做中學(xué)”主題的命題，他們還鼓勵(lì)孩子使用生活中的物品而非實(shí)驗(yàn)室器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這樣做的目的只有一個(gè)：拉近孩子和科學(xué)的距離，讓孩子和科學(xué)親密接觸。