“火是活的嗎？”：美國高中課堂里的科學素養教育

肖思漢

在美國的教育學院接受博士學位訓練的一個重要步驟，是去中小學觀察課堂，親身感受與實地探索課堂教學的現象、問題與對策。對于我這樣一個中國留學生而言，這種經歷的另一價值在于以參與者的身份比較和思考中美教育的異同。在國內，無論是普通教育還是職業教育，在科學教育領域都一直強調科學素養的目標。然而，對于何為科學素養、如何在課堂上進行科學素養的教學等問題，教育界仍然處于爭論之中。尤其是在職教界，應該偏重具體的操作實務，還是偏重寬泛的科學思維，如何在兩者間取得有效的平衡，始終是學界和實踐界尚待解決的難題。今年春季，我有機會在一所美國公立高中進行了一個學期的科學(物理、化學、生物)課堂觀察，其中有許多片段都反映出美國科學教育界對“素養”概念的認識，以及在課堂上將知識、技能、科學理念等元素融為一體的教學方式。

在這個學期里，我印象最深的一堂課是關于“生命體的特征”。在之前的課上，孩子們學習了六個特征，如“有細胞”、“能繁殖”、“消耗能量”等。隨后，他們討論了三樣事物是否為生命體：頭發、火、玩具。他們就頭發和玩具達成了共識，但在火的問題上產生了爭執。因此，這堂課的目標是：引導孩子們上網搜索信息，自行判斷火是否為生命體。上課了，教師首先引導孩子們回憶上一堂課的爭執，并說：“我們有些人說火是活的，有些人說火不是活的，還有些人說火可能是活的。面對這種情況，我們要怎么辦呢？”兩三個孩子回應說：“看看誰對誰錯?！苯處熣f：“但你不能僅僅說‘?。∥矣X得我是對的。’”她轉向一個男生——全班只有他認為火是活的——說道：“你的觀點是什么來著？”男生回答：“活的東西并不一定要有細胞?！焙⒆觽凂R上開始爭論起來。

待爭論聲漸消，教師便對全班說：“就我聽到的情況來看，似乎我們需要證據，該怎么辦呢？”一個孩子說：“可以去問火?！逼渌⒆佣夹α?。另一個孩子說：“我們可以上網找信息。”教師追問：“聽起來不錯，那要去哪兒呢？”另一個孩子說：“去Youtube！”孩子們都笑了。教師聳聳肩膀說：“我可不知道正確答案啊，現在我們只是集思廣益罷了?！焙⒆觽儽硎举澩＝處熃又f：“所以我們都認為可以上網去找答案，對嗎？”孩子們點頭。教師說：“唔，不過我們是科學家呀，科學家可不能隨便就去任何網站找任何信息的。”孩子們沒有回應。教師又問：“為什么不能??？誰能說說看？”一個孩子說：“因為網站也是人寫出來的?！苯處熣f：“對啦！”

教師說：“我們今天要討論如何上網找信息。先來看一段視頻好不好？”她隨即播放了一段BrainPop制作的視頻。這個視頻探討的是如何評估網上信息的質量，提出了六個甄別標準：出版者、作者、偏見、深度、精確度、時效?？赐暌曨l后，教師說：“我給你們講個故事吧，前陣子我們過了馬丁·路德·金紀念日，對吧？然后我就想找找他的資料看看。我在Google搜他的名字，然后排在前面的有一個org后綴的網站，我覺得挺不錯啊，就進去看看。結果我越看越覺得挺奇怪的，所以我就查找網站的制作者是誰。你們猜后來怎么了？原來制作網站的是一個很有名的反馬丁路德金的團體……那么我就在想：這個網站所呈現的是真相嗎？”兩三個孩子說“不是”，其他孩子沒有回應。教師接著說：“現在我要問你們一個問題：當我們要進行一場科學爭論的時候，我們的目標是什么？”一個孩子回應說：“找到那個了解最多的人?！苯處熣f：“很對呀！你的意思就是，我們要找到那個掌握證據最多的人，是不是？或者說，誰的證據看上去最合理？”

孩子們紛紛點頭。教師說：“所以今天呢，我們要做一個我們自己的甄別標準，我們要問：哪個網站最值得信賴？”孩子們沒有回應，似乎沒有理解這句話的意思。教師便說：“也就是說，當我們上網查找資料的時候，我們要找的最重要的東西是什么？”一個孩子說：“看它是不是好玩！”教師回應道：“哈！是不是好玩！我沒想到這個，我得把它記下來！”她又說：“還有呢？”孩子們三言兩語地討論著，他們大多都提到信息的“多少”、“好壞”、“真假”等。兩分鐘過后，教師說：“看來我們都覺得最重要的是證據，對不對？”孩子們表示贊同。教師隨即在黑板上寫下這堂課的主導問題：“火是活的嗎？”然后她告訴全班，今天的任務是要一起上網尋找答案。孩子們打開各自的筆記本電腦，但教師提醒他們，他們將要一起完成這個任務，所以大家的操作要同步進行。

教師把自己的電腦屏幕打在投影儀上，打開Google，輸入“火是活的嗎(is fire alive)”，得到搜索結果約173 000 000條。教師問：“我們是不是隨便點擊一個結果就行了？”一部分孩子說“是”，另一些說“不是”。教師隨即說：“這樣吧，我們現在先關注前四項結果?！鼻八膫€網站分別是：雅虎知識問答(yahoo.com)、圣塔芭芭拉加州大學(ucsb.edu)、實情網(straightdope.com)和答案網(answers.com)。一個孩子說：“雅虎只提供答案！”教師追問道：“也就是說它不給出解釋嗎？”那個孩子說“是”。教師問：“那么你會選擇看哪個網站？”那個孩子說：“UCSB，因為它是大學。”教師繼續問道：“為什么不選答案網呢？”一個孩子說：“那種網站讓人自己填寫自己的意見?！苯處熣f：“說得很好，你們能不能把這句話記在自己的學習日志上？”當他們在寫的時候，又有一個孩子說：“那種維基百科式的網站總是提供錯誤的答案！”教師問：“總是嗎？”這個孩子援引自己的經歷來論證其觀點(“是啊，有一次我試著……”)。教師未置可否。

等大家都寫完了，教師問道：“有多少人認為第二個網站(ucsb.edu)是最值得信賴的？”孩子們紛紛表態。大約兩分鐘之后，孩子們都給出了自己的意見：三人說“是的”，另外三人說“可能是”，最后兩人說“不是”。隨后，全班開始進一步討論各自的意見。一個孩子說，他之所以認為第二個網站最值得信賴，是因為這是一個以edu為后綴名的網站。教師隨即問全班：“你們覺得后綴名重要嗎？”一個孩子問：“什么是后綴名？”教師解釋道：“就是網址第一個斜杠之前的最后一部分，比如這兒的com、edu、org……”

孩子們開始三三兩兩地討論。似乎有幾個孩子改變了原先的看法。大約兩分鐘之后，只有一個孩子仍然堅持“第二個網站是最值得信賴的”了。一個持“不是最值得信賴”的看法的孩子說：“我覺得后綴名并不重要。”教師問全班：“你們對自己的看法有多自信？你們確定嗎？”那個之前稱后綴名不重要的孩子說：“反正雅虎不是最值得信賴的，因為它是.com網站?！苯處熈⒓凑f：“那么你確實覺得后綴名是重要的呀！”這個孩子說：“噢，是的……”教師說：“這樣吧，讓我們一個一個地來看看這幾個網站?！彼蜷_的第一個網站是實情網。一個孩子說：“我們應該檢查一下這個網站是不是專業！”教師說：“太對了！你們把‘專業’這個詞寫在日志上好不好？”隨后她問道：“好了，現在我們進入這個網站了，之后該怎么辦?。俊币粋€孩子說：“看看它的作者是誰?！苯處熥穯柕溃骸盀槭裁匆疫@個？”一個孩子說：“看看作者專不專業?！苯處熣f：“唔，所以你的意思是，要看看作者在我們尋找的問題領域是不是有足夠的知識，對嗎？”孩子點頭稱是。

接著，他們花了大約一分鐘時間，在各自的電腦上尋找這一網站的作者信息。他們都發現，在這個網站首頁的置頂欄上，有一行字寫道：“了解Cecil Adams——世界上最聰明的人”。孩子們認為這就是作者信息。教師隨即問全班：“你們有什么看法？關于這個‘世界上最聰明的人’？”孩子們都笑了起來，一個孩子說：“他在騙人！世界上最聰明的人是斯蒂芬·霍金！”另外一個孩子說：“這個說法讓這個網站不值得信賴了，因為作者在騙人?！苯處熣f：“你們說得太對啦！我們還可以做些什么呢？”一個孩子回答：“我們可以看看這個網站的歷史?！苯處熣f：“我愛這個想法！讓我們把它記在日志里?！碑敽⒆觽冊趯懙臅r候，教師說：“這個工作很難吧？是的，我知道評價網站是很難的，但我們是科學家呀！”

接下來，他們一起進入了圣塔芭芭拉加州大學的網站。在瀏覽首頁的時候，一些孩子說：“這一個看起來好多了！”教師隨即問道：“為什么呢？它看上去是怎樣？”一個孩子說：“看上去很有趣?！绷硪粋€說：“信息量更大?！庇钟幸粋€孩子說：“它的圖片更多?！边€有一個孩子說：“它很專業，提供了更多的背景知識。”孩子們繼續瀏覽網站，教師分發了一份關于網上信息的講義。接著他們一起學習了這份講義里的主要內容，如“信息源”、“時效性”、“信度”、“精確度”、“引用”、“抄襲”等。之后，教師宣布下課。

乍看之下，這堂課所要解決的問題——“火是活的嗎？”——簡單得讓人驚訝。然而，有關“生命體特征”的知識顯然不是這堂課的核心；教師精心設計的活動和對話，都是指向“科學素養”的訓練。更關鍵的是，這種“素養”并非空泛的理念(如“科學是漸進發展的”或“科學知識具有不確定性”等原則)，而是一項具體的技能——檢索信息并判斷其可靠性的能力。在美國，“科學素養”概念的發展經歷了幾個重要的階段。最初，“素養”就是指科學知識掌握的多寡；九十年代之后，“本質取向”的觀點認為關于科學本身的知識更加重要，例如科學探究的方法與過程、科學內在的人類社會因素、科學發現的不確定性，等等；又有人說，我們不需要把這么復雜的東西教給所有人，我們需要教的是“對科學之重要性的承認”；再后來，“參與取向”、“讀寫取向”、“認同取向”紛紛問世，你方唱罷我登場……但是，這些取向都沒有明確告訴學校如何在課堂里教學，也沒告訴社會如何以科學素養的標準來遴選人。于是，“日常實踐派”誕生，這一取向呼吁：回到日常生活中去，看看普通人是如何與科學打交道的！他們發現，在日常生活中，一個非科學專業的普通人面對科學，幾乎只有一件需要做的事情：判斷信息的真偽優劣。信息來自哪里？怎么得出來的？如何呈現的？因此，學校要教給孩子的就是獲取信息、處理信息、鑒別信息的能力。

這種將知識、技能與思維方式圍繞“日常生活”組織在一起的科學教育，恰恰與時下職業教育界所強調的“學徒制”理念不謀而合。只不過，傳統的學徒制意在讓學徒跟著師傅手把手地習得某種特定的技能，而或多或少地忽略了技能之中的原理與思維方式。美國的這種科學教育所奉行的“認知學徒制”則更多地注重技能里隱含的“默會知識”，要求師傅以言語互動、步步引導、共同參與的方式，將思考與解決現實問題的方式教給學生。