“再創造”教育理論在初中科學教學中的實踐性研究

郭春根

【摘 要】在特定的時期和不同的時代背景下，我們會對科學知識產生不同的理解和演繹方式，各種因素也在不斷創造這樣的條件，使科學中的再創造成為可能；科學中的再加工與再創造是科學學科自身發展的內在需要；實現這樣的再創造使科學學科產生了無窮的魅力；科學再創造促成了諸多能力的發展，對學生是如此，對教師亦是如此！

【關鍵詞】再創造 科學教學 可行性 實踐性 建議

一、“再創造”教育理論的內涵

（一）“再創造”教育理論的由來

荷蘭數學家、數學教育家弗賴登塔爾（H. Freudenthal， 1905～1990）最早在數學中倡導“再創造”的教學方法，即教師創設一定的情境，由學生本人把要學的知識自己去發現或者創造出來，并且說“學習唯一正確的方法是讓學生進行再創造”。

（二）當代人對“再創造”的理解

國家教育發展研究中心研究員桑新民教授認為：“將教育置于人類社會三種生產的廣闊視野之中，更深刻地認識到歷史與現實中各種復雜的教育現象都具有不斷再生產、再創造著人類自身這一本質特征。”由此看來，在各類教育現象、各級學科中均存在“再創造”這一普適的道理。

（三）發展的“再創造”理論

“再創造”理論強調學習是一個主體自我知識、重新建構的過程；同時，人們更具備依靠現有的知識去建構新知識的能力。對于科學而言，美國物理學家阿·熱認為，自然科學最重要的目標之一，是追求科學本身的原動力。科學總是尋求去發現、了解客觀世界的新現象，研究和掌握新規律，這又成為社會發展和人類進步的一種最基本的動力。

二、科學教學“再創造”的可行性分析

初中科學中基本的原理、概念和規律，是科學的起步和基礎，是近乎“顛撲不破”的科學真理。在科學中進行“再創造”到底還有多大的可行性？

（一）學生的因素

學生接觸新知識的疑惑，或新知識體系與自己原有知識結構所產生的矛盾和沖突，會引起學生的困惑和質疑；學生結合自己特殊的生活經歷，將會對現有科學知識體系產生不同的問題和看法，使科學再創造成為可能。

（二）教師的因素

教師在歷年的工作中，會出現反復面對同一課題或同一問題進行多次思考和斟酌的狀況，加上教師自身知識結構在調整與更新之中，在不同的時期會產生不同的科學觀念和看法，這實際使科學觀念與理念的再創造成為可能。

（三）教材的因素

教材本身有一定的權威性，知識結構和主體在一定時間內保持相對穩定，但科學技術和社會在迅速發展，讓時事與教材緊密結合是科學中一項創造性的工作。尤其在新科學教材混合編排之后，各學科間知識的交會、融合與撞擊將會導致很多新問題的產生，這也是進行再創造的一個重要的思想源泉。

（四）信息技術與多媒體發展的因素

隨著信息技術的飛速發展，以計算機多媒體和網絡技術為核心的現代教育技術受到教育界的普遍關注。我們完全可以在虛擬環境里感受四維空間對教學帶來的沖擊，這使得我們對科學素材的加工、使用和再創造更為得心應手。

三、科學教學“再創造”的實踐性研究

（一）學生的再創造

1.引導學生用自己的觀點看問題

在信息化的時代，學生的科學思維多維拓展，以新的視角解讀科學成為可能，對科學知識的表達與認識也必將更為詳細、具體和生動，而形成自己的獨特見解。

案例一：

師：沙漠中的某些植物，葉子退化成針狀，這樣使它們在沙漠中生活有哪些好處？

生1：這樣減少了葉片的蒸騰面積，減少了植物體內水分的散失，有利于植物在干旱環境下的生存。

師：除了這一點，是否還有其他不同的個人見解？（老師提示類似刺猬形狀有什么作用。）

生2：沙漠中的植物種類稀少，食草動物覓食困難；沙漠中植物的刺很尖銳，能降低被動物食用的威脅，故還能起到自我保護的作用。

分析：學生通過對知識點進行這樣的加工和再創造，使科學課堂充滿了豐富的想象力；引導學生多用自己的觀點看問題，每個人在學習過程中都可以根據自己的體驗，用自己的思維方式重新創造與科學有關的知識。

2.激勵學生對科學知識發出質疑

學生與生俱來具有潛在的探究動機和好奇的品質，同時學生的思維活躍，一旦被激發，其再創造的潛能是不可估量的。

案例二：

在《物質的溶解性》一節中，教師給學生講解了：“將等量的松香粉分別放入等量的水和酒精中，觀察到松香在水中基本不溶解；而在酒精中，則是完全消失，酒精變成淡黃色”，順便介紹了“大多數有機物易溶于有機溶劑”的“相似相溶”等道理。

師：你是否覺得科學十分神奇？在這塊內容中是否還有其他的疑問，說出來讓我們一起分享？

生1：老師，酒精是溶于水的，如果將溶有松香的酒精加入水中，那么松香是溶還是不溶呢？

生2：老師介紹了“有機物易溶于有機溶劑”的“相似相溶”等道理，那么為什么酒精是有機物卻可溶解在水中呢？碘是無機物卻可溶解在酒精中呢？

接下來，老師通過實驗和相關的理論進行分析、解釋，對于有些不在學習范圍之內的問題，老師加以說明。

今天的中學生頭腦靈、反應快、膽大，學習參與欲強，對學習的期望值高，我們不能低估他們的再創造能力。

3.重視課外實驗的再創造

學生的實驗再創造能力同樣是非常強大的：在家用自買的硫酸銅粉末，使用冷卻熱飽和溶液的方法制成的硫酸銅晶體，藍色菱形，晶瑩锃亮，像一顆寶石，非常漂亮；用乒乓球制作的地球儀，畫上地圖，加上經緯線，同樣富有創意。課外實驗的再創造，實際是知識的再現、鞏固與應用，加深了學生對知識的認識和理解，能讓學生體會創造的樂趣與成功的體驗。

（二）教師的再創造

1.挖掘教材中的“隱性因素”

教科書常常只是引子、話題，留有空間，教師大可由此生成新的內容，以課本為載體，充分挖掘課本的“隱性因素”，注重基礎知識的外延，進行再創造。

案例三：

科學第四冊第二章中的關于“燈泡中充入氮氣或氬、氖等惰性氣體，防止燈絲被氧化，延長燈泡的使用壽命”這一知識點，多數情況下老師會一帶而過，學生也似懂非懂地就這么接受了。其原因還可深究：

首先，燈泡內要造成“真空”環境不可能是絕對的，部分殘留的空氣對大功率、高溫度的燈絲仍構成威脅，充入上述氣體，可更徹底地擠排出剩余微量空氣。

其二，燈泡內的“真空”環境與外界大氣之間存在龐大的氣壓差，燈泡本身要考慮承受更大的壓力，且外界空氣進入燈泡的可能性大，而充入惰性氣體維持了燈泡內與外界大氣壓之間的平衡，上述風險將大大減小。

其三，同時，這些氣體也不易受熱膨脹，故燈泡不易破損和爆裂，并且，這些氣體的化學性質較穩定，不易將鎢絲氧化。

最后，在泡殼中充以適量的惰性氣體后，在一定壓強下，鎢絲的蒸發要比在真空中大大減小，這樣就大大延長了燈絲的使用壽命。

分析與反思：通過立體地、全方位地挖掘，知識點的闡述變得更為具體和生動；部分科學概念、科學原理等將得到重新闡述或再加工、再創造的機會，科學課堂也形成了對科學知識再創造、重建的過程，這是一個充滿活力和生機的課堂。

2.巧妙利用教學資源

科學教材提供了翔實、生動、有趣的圖片、課外知識以及閱讀材料等教學素材，為科學知識的充實與擴展立下了不朽的功勞。對這些資源處理得好、挖掘得深，則能充分體現其科學價值。

案例四：

在第三冊第二章中課本呈現了一則我們十分熟悉的閱讀材料：在1912年秋季的一天，當時世界上最大的遠洋輪之一“奧林匹克號”正在海上航行，離它100米左右的地方，有一艘比它小得多的鐵甲巡洋艦“豪克號”與它平行疾駛。突然，小軍艦偏離了航道，掙脫了舵手的控制，一個勁地向“奧林匹克號”沖去，結果與“奧林匹克號”相撞。

常規分析：當兩船彼此平行行駛時，兩船之間的水由于被擠壓流速要比外部大，壓強就要比外部小一些。這樣，外部壓強較大的水就把兩船擠在一起而發生碰撞事故。

追問：既然大船和小船都受到了外部水的壓力作用，為什么是“豪克號”撞向了“奧林匹克號”，而不是“奧林匹克號”撞向“豪克號”？

分析：這樣的深加工與再創造，使學生聯想到了慣性的原理：小船質量小，慣性也小，在受同等力作用下，容易改變運動狀態；而大船剛好相反。經過這樣一加工，故事更值得琢磨和咀嚼了。

3.認真對待科學實驗

實驗教學是科學課程改革的重要環節，也是全面提高學生科學素養的重要途徑。科學實驗的開發和利用有利于提高教育質量和實現課程目標。

在實驗評比中一年一年能出這么多精彩的改進實驗和原創實驗：設計用臺秤演示不同形狀容器內液體壓力大小的演示儀；從圓盤到鋼鋸條的杠桿力臂本質的演示儀等等。

這些實驗在不斷的演變與進化之中，一個比一個設計合理，一個比一個更貼近我們的課堂，給了教學上很強的實驗支持。這本身也證明了實驗手段的生命力所在。

我們在這樣不斷地深加工與再創造的過程中，充分利用實驗的再生或衍生資源，使學生對科學事實獲得具體的、明確的認識，是理解概念和規律的必要基礎。

4.關注科技的發展動向

高科技以人為本，它沖擊著、改變著人類社會生活的各個領域，對教學也不例外。越來越多的老師利用數碼相機、DV等產品拍攝、制作教學片段或材料，創造出很多的教學資源；利用多媒體硬件與軟件重新生成的教學平臺與教學軟件（課件），極大程度地改變了傳統教學模式與方法。

充分利用現有科技產品和科學技術進行科學教學的再創造，優化了教學程序，改善了教學局面，從而使再創造具有歷史的痕跡，會烙上時代的烙印，符合科學發展的需要。

教師具有很強的信息獲取、信息分析、信息表達的能力，善于對信息予以再加工和再創造，有助于提高學生學習興趣，有利于提高教學效率。

四、對實施 “再創造”的幾點建議

（一）“臆想”不是科學——再創造的科學性

案例五：

在《指南針為什么能指方向》一課中，教師在介紹完磁化概念進入磁化應用的時候，先做了如下預設：有一枚鐵質的鑰匙，不慎掉入下水管道的彎道處，彎道處離臺盆中的管口處大約0.5米的距離。

師：你能想一種辦法幫老師將它取出來嗎？

（學生經過激烈的討論后開始了不同的回答。）

而教師最終給出的辦法是：將一根長鐵絲，從管口伸下去，鐵絲的下端碰著鑰匙后，用一塊磁鐵靠在鐵絲的上端，這樣鐵絲被磁化了具有磁性，就能吸住鑰匙，保持這樣的姿勢往上提，就能取出鑰匙了！

這是一個很富有新意的構思！后來筆者要處理同樣的教材，想把這一創意也帶入課堂，于是找來儀器：一段40厘米左右長的鐵絲、磁體、鐵鑰匙等。按上述方法，將磁鐵靠在鐵絲的上端，然后拿鐵絲前端去吸鑰匙，發現鐵絲吸不住鑰匙——看來鐵絲磁化后產生的磁力不夠吸起鑰匙；于是換用新的磁性較強的蹄形磁體，不行；換用直徑更粗的鐵絲、磁性更強的電磁鐵，依然不行！

反思：很明顯，在既有實驗室的條件下，原有“創意”是一個很難或者說根本無法實現的過程。雖然物體磁化產生磁力大小涉及磁化率、磁化曲線的計算和磁法測量等更為專業和高深的問題，我們不需要從理論上給予這么高的支持，但是，科學的深加工，不能盲從，如果沒有可操作性，仍舊缺少了一定的科學精神。再創造不能等同于“臆想”，應符合其科學性。

（二）“初生牛犢不識虎”——再創造能力的本真性

學生的再創造，有時是看似低級或天真，但同樣不可忽視其中的科學因素。有學者講過：“學生們有記憶、家庭、宗教信仰、情感、語言和文化，這些都使得他們對同一件事有不同的見解。我們可以設法對那些經驗進行批判，我們也可以超越它，但是我們卻不能否認它的存在。”

實踐證明：引導學生進行科學的再創造活動，是培養學生創新意識的重要途徑和方法。在再創造的過程中，充分尊重學生的“再創造”能力，保護其積極性，有時能達到意想不到的效果。

（三）“適可而止”——再創造時難度的適中性

再創造的教學方法應當在適當的環境下使用，當知識的積累還不能達成對問題的理解時，再創造的意義不大。再創造不能無限制拔高，如果超出了學生的接受能力，則會索然無味。

【參考文獻】

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