让孩童简约地重演科学家探究的过程

——小学低年级科学课堂应该是什么样的？
 

7-8岁是小学初始阶段，该年龄阶段的儿童刚刚从幼儿园进入小学，他们的心理、行为、思维方式还具有明显的幼儿特征：好奇、好问、好动手，喜欢探索，对直观、形象的事物容易引起注意，并产生强烈的求知欲望，这是培养科学兴趣，体验科学、观念、精神、态度的重要时期。怎样利用好这段时期，使学生在养成科学素养方面有个良好的开端？

一、低年级的科学课堂应该是有“问题”的课堂

好奇是探究之始，人类的好奇是与生俱来的原始特质。因为好奇，人类从远古的洪荒之中探索周遭，审视自我，一步步从自然世界走向文明社会。孩子也拥有这样的特质，我们常从孩子们口中听到这样的问题：人从哪里来？/宇宙是不是无限的？/飞机为什么会飞？/他们为什么发生战争？/他们为什么把树砍掉？/那些人为什么那么可怜？……很多时候，成人对这些问题一笑而过，并不会认真地理会，更没有想过这背后的延展意义。其实就在孩子的心智背后，有着人类深刻而持续关注的话题：演化与遗传、生命的基因/宇宙的起源/科技与文明/战争与和平、人口与资源/生态保护与经济开发/社会矛盾与阶级、资本主义和社会主义……只要将这些话题与孩子们提出的问题一一对应，你就会发现，哪一个成人关注的自然、社会的话题不是来源于孩子最本真的发问呢？

美国的教育家尼尔·波斯特曼说过：“孩子们入学时像个问号，毕业时像个句号。”想想我们的孩子，刚刚入学之时，他们怀着多么激动的心情跨进学校的门槛，怀着多么深切的信任注视着老师。而这之后，甚至只有几个月、几个星期之后，闪烁在他们眸子里的火花渐渐熄灭了，他们对单调划一的学习感到厌倦，对缺乏温情的教师感到失望。为了“顾全大局”，只能一忍再忍，在“忍耐”中泯灭了创造，在无奈中变得消极，变得冷漠。

探究活动的学习过程是围绕着一个需要解决的实际问题而展开，以儿童亲历探究过程，最终实现问题的解决为终极目标，其关键在于使学生形成在开放的环境中自主地发现和提出问题，提出解决问题的设想，并根据设想选择解决问题的科学方法，通过多种实践活动收集资料，分析资料和得出结论，以及表达思想和交流成果的综合能力，所以，对于一年级的学生而言，关注和培养学生的问题意识尤为重要，这是学生主动探索，主动学习的切入口。当儿童提出各种各样的问题时，教师应给予积极的回应，表示由衷的赞赏和鼓励，并敬佩他们敢于提出科学家们正在研究的难题和勇于实践的精神；当孩子提出在成人看来比较幼稚的问题时，不应该嘲笑他们；当孩子提出连我们都不知道答案的问题时，不应该回避或岔开，更不应该斥责孩子来保持我们的尊严、掩盖我们不知的真相，我们要理解、支持并加以引导，训斥儿童或让他呆着别动会使他与生俱来的探究精神逐渐消退，甚至泯灭。

二、低年级的科学课堂应该是有“实践”的课堂

孩童不仅会发问，他们还是一个勇于行动的大胆实践者、一个通过直接经验来认识事物的人，他们喜欢用最直接的方式感知这个世界。例如，雨天孩子总是喜欢踩水、淌水玩，面对一汪积水的时候，小孩子其实只是想感受一下：如果我一脚踩下去，会发生什么事？水会漫过我的脚吗？会不会从我的脚趾缝挤上来？紧接着，他们一脚踩上去，一步步淌过去，以证实他们的所有想法。不仅如此，儿童还勇于尝试，不怕失败，多次尝试，不断排除无关因素，逐渐接近答案。例如：在上《影子》一课时，老师让学生捉影子，踩影子，学生高兴得欢叫起来。实践中学生积极发言，纷纷讲述自己观察到的现象——影子永远是在物体背光的方向。其中有的同学还进行了把影子留下来、让影子长一点的实践活动。又如：在教《不倒翁》一课时，老师让学生想办法把不倒翁扳倒，看谁的办法多。这样学生兴趣高涨了，在实践中找出了多种扳倒不倒翁的方法：有的把不倒翁底部的橡皮泥取出来；有的在不倒翁的头部加橡皮泥；有的把底部换成平底；有的在底部加上几只脚，最后，老师让学生恢复扳不倒的不倒翁。实践之后，学生都发现了不倒翁不倒的两个秘密：“上轻下重，底部是圆球形。”  低年级科学教学的实质要指导学生从“探究”中发现问题、提出问题、研究问题、解决问题。让学生简约地重演科学家探究的过程，像科学家那样去探索大自然的秘密，尽管他们所做的、所想的、所说的、所看到的很幼稚，但他们会从“探究”中不断获得新认识，会从幼稚逐步走向成熟。

科学家处于一定的历史阶段，选择自己熟悉的、感兴趣的研究内容；而儿童则处于教师设定的环境和材料之中，自由地按自己的想法去支配材料。从实践的程序来看，儿童和科学家经历了大致相似的探究和发现过程，但每个环节都有程度上的差异。他们都面对未知，科学家面对的是人类的未知，儿童面对的则是人类已知而他们自己未知的；他们都运用已有经验提出假设，科学家是在前人研究和自身观察的基础上进行推论和假设，文献资料具有重要的意义，而儿童只是在自身经验和观察基础上进行假设；他们都对自己的假设进行验证，科学家经历漫长的科学发现历程，甚至需要几代人的努力，而儿童只是简约式地重演科学发现的过程；他们都要与他人交流和分享发现，科学家将成果公之于众，供他人分享与验证，他们的成果是人类共同的财富，而儿童只是在同伴之间、师生之间进行分享交流和相互质疑。

三、低年级的科学课堂应该是有“解释”和“经验积累”的课堂

幼儿和小学初级阶段的孩子，对周围事物的认识和解释以及所获得的知识经验受其原有经验和思维水平的直接影响，具有“非科学性”的特点，被称为“天真幼稚的理论”。台湾学者周淑惠教授在详细研究了儿童自然科学概念与思维后得出结论：“综合儿童的另类观点，足以证明儿童绝非一个空白容器，被动地等着他人灌输讯息；相反地，儿童是一个主动建构知识的个体，在每日生活中试图去理解周遭事物，并且合理化、意义化他的认知冲突。对于一个建构知识的个体，在教学上则必须以促其建构知识的方法对待之。”意大利瑞吉欧儿童教育实践让人们也越来越体会并惊喜地发现：儿童不仅仅是一个有能力的学习者，更是一个有能力的思考者、知识的建构者与发现者。他们有自己分析事物的逻辑，有自己独特的解决问题的方式，更有成人无可比拟的大胆的想象力和创造力。

众所周知，儿童很多时候会从主观意愿出发，或赋予万物以灵性（即泛灵论）。当问儿童“太阳会不会掉下来？”时，孩子可能会回答：“太阳不会掉下来，因为如果它掉下来，我们就会死了。”儿童对事物及其关系的解释具有“人为的”和“万物有灵论”的色彩。尤其在七八岁前，他们相信每件东西都是由人所创造的；他们还相信自然界的事物像自己一样，是有生命、意识、意图和情感的。科学家的方法是做出解释和形成理论，儿童也会尝试解释周围的世界，他们是依据个体的经验，已有的知识以及自己的语言来解释。虽然儿童的解释是很不成熟的、朴素的，甚至是有悖科学常理的，但如果儿童的看法是基于有价值的证据的话，那这些看法就是科学的。实际上，儿童像科学家一样，知道用证据支持他们的观点。只是儿童凭借的是自己缺乏指导的感官能力，对周围发生的日常现象，构建自己对事物、对科学的认识；而成年科学工作者使用诸如电子显微镜、太空望远镜、电子探测器、超级计算机等先进的技术设备，以及训练有素的科学研究方法。因此，低年级的科学老师需要用一种更为开放的心态去接纳儿童“非科学性”的解释和经验。如：一年级《沙和粘土》的教学中，整堂课自始至终老师和学生站在同一层次上谈话、讨论和玩。老师不强求学生玩沙或玩粘土，随学生自己玩，让他们想怎么玩就怎么玩，老师也在玩。老师在玩的过程中，用粘土做了一根“麻花”，学生马上做更长的“麻花”与老师做的比长短。接着老师做了一个碗，学生做了小勺、沙锅、杯子等各种各样的生活用品，培养了学生的创造力。最后，黄老师问喜欢玩粘土的小朋友，为什么喜欢玩粘土，小朋友说粘土不会散开，能捏成各种各样的东西；又问喜欢玩沙的小朋友为什么喜欢玩沙，小朋友说沙松不粘手。这节课就这样在孩子们“非科学”的结论中归纳出了沙和粘土的特性。再比如：上《小风车》一课，小风车对于学生来说是一种熟悉的玩具，不少学生都玩过，所以当小风车放在学生面前时，一下子就吸引了学生的注意力。他们唯一的想法就是玩，所以教师应顺应学生的心理需求，先让学生玩小风车，让学生想办法使小风车转起来，比一比谁的风车转得快。学生玩得可高兴了，有的用嘴吹，有的迎风举起，有的还迎风跑起来。通过玩小风车，学生发现小风车的转动与风有关，转的速度还与风力、风向有关。这种经验实际上是孩子人生成长不可或缺的重要基因。

孩子的解释和经验的积累不仅仅是在动手中完成的，动手之后的表达和交流也功不可没。教师要鼓励每个儿童组织自己的想法和表达自己的观点，无论他的观点正确与否。教师要倾听、鼓励并重复儿童的关键陈述；发现并引导他们关注自身探究结果的矛盾和不一致；发现并引导儿童关注同伴间的差异、矛盾，使他们懂得每个人都可以对同伴和老师提出质疑，但争论必须以观察到的事实为依据。此外，非常重要的一件事是：教师要引导儿童把最后的结论和自己最初的想法作对比，从而改进原有的想法。

总之，由于认知特点和思维水平的限制，儿童尽管亲身经历了探究过程，老师们仍会发现孩子们似乎不愿意承认他们的天真理论是错的，这是许多孩子在努力放弃一套理论而接受其他理论过程中内心斗争的反映。对许多孩子来说，面对他们先前的错误概念并对其加以改变是一个艰难的智力挑战。因此，了解孩子的思想斗争，忍耐这个过程及由此产生的痛苦，对老师来说很重要。

作者：曾宝俊（江苏省特级教师、国家教育部《小学科学课程标准》研制组核心成员）