讓科學(xué)教育煥發(fā)出新的光彩

李德強(qiáng)

2017年年初，新的義務(wù)教育《小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》正式頒布，這是廣大科學(xué)教育工作者盼望已久的事情。

在此之前數(shù)年間，世界科學(xué)教育領(lǐng)域發(fā)生了一些重要事件。2011年7月，美國國家研究理事會發(fā)布了《K-12年級科學(xué)教育框架：實(shí)踐、跨學(xué)科概念和核心概念》一書，提出了“科學(xué)實(shí)踐”的概念，確立了“科學(xué)實(shí)踐”在科學(xué)教育中的首要地位。在此基礎(chǔ)上， 2013年，美國頒布了《新一代科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》，標(biāo)準(zhǔn)開始突出“科學(xué)實(shí)踐”，不再使用“科學(xué)探究”。就像當(dāng)年“科學(xué)探究”成為科學(xué)教育的熱門話題一樣，“科學(xué)實(shí)踐”也迅速成為另一個備受關(guān)注的“熱詞”。

我國新的科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)明確提出“小學(xué)科學(xué)課程是一門實(shí)踐性課程”，這一論述是在充分吸納“科學(xué)實(shí)踐”思想的基礎(chǔ)上，對科學(xué)課程性質(zhì)的重要判斷。用“科學(xué)實(shí)踐”取代“科學(xué)探究”，實(shí)際上是在實(shí)踐思維的視野下來理解科學(xué)教育。

與探究思維不同的是，實(shí)踐思維是“一種把人類實(shí)踐活動本身作為思維邏輯理路的自覺思維方式”，而不是將所謂的包括科學(xué)教育規(guī)律在內(nèi)的自然規(guī)律視為“不可改變的路徑”，規(guī)定為學(xué)生學(xué)習(xí)的必由之路，比如被抽象概括出來的一套套的科學(xué)方法。它更多的是從尊重實(shí)踐活動的角度出發(fā)，按照現(xiàn)實(shí)中發(fā)生的實(shí)踐活動本性及方式，通過教育活動來理解和認(rèn)識真實(shí)的世界。這就解除了對“科學(xué)探究”程序的“硬性規(guī)定”和僵化執(zhí)行，也排除了為了滿足自身的結(jié)論需求，將學(xué)生實(shí)踐活動的自主性以及真實(shí)性簡單控制，隨意冠以“探究”之名的種種言行。

實(shí)踐思維視野下的科學(xué)教育關(guān)注的不是教學(xué)的“應(yīng)然狀態(tài)”，而是學(xué)生及其活動，觀照其在實(shí)踐活動中的認(rèn)知、社會、行為、文化等多維度下的活動狀態(tài)，并按照教育目標(biāo)展開系列教育活動。因此，實(shí)踐思維視野下的科學(xué)教育是既有“理性”又有“溫度”的科學(xué)教育。筆者個人理解，所謂“理性”，就是遵循科學(xué)知識體系以及學(xué)生發(fā)展的基本規(guī)律;所謂“溫度”，就是尊重人的生命活動及其社會化的過程。兩者結(jié)合，才能讓科學(xué)教育生發(fā)出新的力量。這或許就是“科學(xué)實(shí)踐”所要追求的本義。

如果說，過去“科學(xué)探究”的模式化、機(jī)械化、教條化是促使科學(xué)教育研究者提出“科學(xué)實(shí)踐”的外部力量，那么“探究”本身的內(nèi)涵還需進(jìn)一步拓展則是其內(nèi)在的要求?！皩?shí)踐”一詞不僅包括我們經(jīng)常所講的“動手”，就是大家習(xí)慣掛在嘴邊的“實(shí)驗(yàn)操作”等，也包括富有創(chuàng)造性思維和科學(xué)理性的“動腦”和“動口”。這些實(shí)踐不僅包含像科學(xué)家一樣認(rèn)識世界的系列科學(xué)探究活動，比如獲取證據(jù)、理論建模等，也包括像工程師一樣利用所掌握的知識與技能去改造世界的工程設(shè)計與建造活動。人教·鄂教版科學(xué)教材執(zhí)行主編黃海旺指出：科學(xué)實(shí)踐包括科學(xué)探究和工程技術(shù)活動，要讓兒童親歷科學(xué)，通過科學(xué)實(shí)踐建構(gòu)科學(xué)概念，理解工程技術(shù)的本質(zhì)。這一解釋比較準(zhǔn)確地道出了科學(xué)實(shí)踐的基本要義。在現(xiàn)有的科學(xué)教材版本中，該套教材將“科學(xué)實(shí)踐”設(shè)置為核心版塊名稱加以呈現(xiàn)，也是對這一認(rèn)識的深度詮釋。

科學(xué)實(shí)踐是十分重視親歷科學(xué)的，以前我們也常提親歷科學(xué)，但基于科學(xué)實(shí)踐的親歷科學(xué)有其新的涵義。

過去“親歷”的“科學(xué)”是被人們貼上標(biāo)簽了的“科學(xué)家發(fā)現(xiàn)知識的探索過程”，其中被放棄或者被擠掉的是科學(xué)實(shí)踐中的社會與文化要素。作為實(shí)踐的科學(xué)所反映的是人類科學(xué)活動方方面面的有機(jī)統(tǒng)一，包括相互交織的四個方面，即理解科學(xué)解釋、產(chǎn)生科學(xué)證據(jù)、反思科學(xué)知識、參與科學(xué)活動。很顯然，僅僅從內(nèi)容、過程乃至探究本身來單獨(dú)強(qiáng)調(diào)科學(xué)學(xué)習(xí)，都無法全面體現(xiàn)這些方面，也就難以聚焦到科學(xué)學(xué)習(xí)的本質(zhì)上來。

“科學(xué)實(shí)踐”強(qiáng)調(diào)社會、文化要素，使得科學(xué)作為人類活動的本來特征得以回歸，不再僅僅局限于知識的掌握、方法的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練等方面。對照曾經(jīng)的科學(xué)教學(xué)，這樣的回歸實(shí)際上也就對科學(xué)教學(xué)提出了新的要求，在科學(xué)課堂中如何關(guān)注科學(xué)活動的社會性也就成了課堂教學(xué)改革的一個重要目標(biāo)，也是未來新的課堂教學(xué)形態(tài)發(fā)展的一個重要趨勢。

從“親歷科學(xué)”的角度來講，學(xué)生所經(jīng)歷的不僅僅是一個知識形成的過程，而是從科學(xué)活動的多個層面，遵循一定的規(guī)范去展開科學(xué)學(xué)習(xí)，這樣“親歷科學(xué)”的“事件”就是一個人類實(shí)踐活動視角下相對完整的科學(xué)經(jīng)歷，其實(shí)質(zhì)更加接近“像科學(xué)家一樣搞科學(xué)”了。

那么在科學(xué)教育教學(xué)中，我們應(yīng)該注重體現(xiàn)實(shí)踐活動的哪些特性呢？

一是交互性。在“作為實(shí)踐的科學(xué)”認(rèn)識下，科學(xué)活動的基本內(nèi)容和方式大致可以分為三個方面：首先是調(diào)查取證，通過對真實(shí)世界的觀察提出問題，然后圍繞問題展開一系列的“取證”活動;其次是做出解答，在一定的理論與模型框架下，通過一系列的思維、想象、計算、推理等“回答”活動，對問題進(jìn)行解釋或者嘗試解決;第三是評價，這是介于“調(diào)查取證”和“做出解答”之間的一項活動，可以通過辯論、批判、分析等方式，對其中任何一個方面的活動情況做出分析與判斷，使之更趨合理或“正確”。

當(dāng)三個方面的活動在課堂上展開時，就會形成“網(wǎng)狀活動”形態(tài)。比如：圍繞問題進(jìn)行取證時，取什么證據(jù)？怎么?。坎皇抢蠋煾嬖V大家去做什么或者怎么做，而是基于對問題的假設(shè)性解釋通過討論提出，并在思辨的基礎(chǔ)上達(dá)成一致。這樣的活動就不是單一的要求或者探究程序的單向運(yùn)行，而是復(fù)雜、動態(tài)的，在不同環(huán)節(jié)之間不斷往返的過程，具有很強(qiáng)的交互性特征。

二是思維性。透過探究活動的交互性可以看到，各項活動“不斷往返”的前提是學(xué)生有了新的發(fā)現(xiàn)、新的思考，否則是沒有辦法去交流的。但新的發(fā)現(xiàn)與思考并不是憑空而來的，是需要通過探究活動引起并匯聚成“自己的觀點(diǎn)”的。所以“作為實(shí)踐的科學(xué)”對探究活動中“可思考”的含量有更多、更高的要求。用一句話來講：探究活動應(yīng)具有思維價值。

三是情境性。從科學(xué)教學(xué)的角度來看，所謂的實(shí)踐情境就是在真實(shí)的生活環(huán)境中去認(rèn)識真實(shí)的世界。美國教學(xué)法專家理查德·薩奇曼尖銳地指出：“學(xué)校建構(gòu)了一些脫離真實(shí)世界的中性場合，在其中是先學(xué)會一些東西然后再將它們應(yīng)用于真實(shí)世界，這個前提在本質(zhì)上是誤導(dǎo)性的?！边@對我們的科學(xué)課堂應(yīng)該是具有啟示的?！白鳛閷?shí)踐的科學(xué)”所倡導(dǎo)的就是要在社會文化的背景下去實(shí)現(xiàn)課堂的實(shí)踐轉(zhuǎn)向，而其主要途徑就是凸顯探究活動的情境性。創(chuàng)設(shè)科學(xué)學(xué)習(xí)情境，既要考慮“認(rèn)知功能”，更要重視“實(shí)踐功能”。也只有走出以“認(rèn)知功能”為中心的情境組織思路，讓“認(rèn)知”與“實(shí)踐”功能結(jié)合起來，才能讓孩子們從“課堂人”走向“社會人”。

四是合作性。在“科學(xué)學(xué)習(xí)共同體”中，個人的素質(zhì)固然重要，但以小組形式展開的合作更有教育意義。這也是探究活動的情境性所具有的另外一個重要意義，就是要為學(xué)生提供合作的實(shí)踐機(jī)會，讓每一個孩子都逐漸意識到：學(xué)習(xí)的根本標(biāo)志，就是越來越容易地、有成效地參與團(tuán)體重要的實(shí)踐活動。換個角度講，也就是說學(xué)習(xí)是一個不斷增長其實(shí)踐能力、不斷社會化的過程。

探究活動中的交互性、思維性、情境性、合作性等構(gòu)成了“作為實(shí)踐的科學(xué)”，科學(xué)教學(xué)要更進(jìn)一步改變和完善的方向。綜合起來看，筆者認(rèn)為，這樣的科學(xué)教學(xué)就是要在社會與文化的背景下，實(shí)現(xiàn)“動手”“動腦”“動口”“動筆”的協(xié)調(diào)共進(jìn)，實(shí)現(xiàn)行為、思維、合作交流三者的融合。這樣的科學(xué)教學(xué)才能更好地體現(xiàn)科學(xué)學(xué)習(xí)的本質(zhì)，達(dá)成培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)核心素養(yǎng)的目標(biāo)，煥發(fā)出新的光彩。