回歸原點：科學課應(yīng)有的生命樣態(tài)和品質(zhì)訴求

陸啟威

自我國基礎(chǔ)教育第八次課程改革以來，科學課一直在應(yīng)勢而為、不斷求變。從注重知識的傳授到關(guān)注過程和能力的培養(yǎng)，從專注于文本教學到主張“做中學”，從三維目標到核心素養(yǎng)，從使用傳統(tǒng)的教學手段到多媒體教學……科學課正在經(jīng)歷一次次順應(yīng)時代的改革和蛻變，也取得了諸多經(jīng)驗和成果。這是很值得慶幸和欣慰的一件事情。但在慶幸和欣慰之余，我們也需要進行一番回顧和深入的反思。經(jīng)歷了這么多的改革和蛻變，我們的科學課究竟取得了什么樣的進步和發(fā)展？十幾年來，我們的科學課有根本性的改變嗎？我們經(jīng)歷的這些改革真的是科學課所需要的嗎？科學課的本質(zhì)究竟是什么？我們究竟需要什么樣的科學課？反復思考這些問題，我們就會發(fā)現(xiàn)，過往的很多改革似乎都在原地兜圈子，并未取得實質(zhì)性的突破和進展。相反，在一次次的改革和刻意求變中，很多教師越來越背離科學課的本質(zhì)和使命，這使得科學課失去了應(yīng)有的生命樣態(tài)和品質(zhì)訴求。什么是科學課？科學課究竟要教給學生什么？回歸原點，重新審視科學課這一命題，我們必須從追溯我國科學啟蒙教育專家劉默耕和美國科學教育專家蘭本達的眾多論述開始，準確把握科學課的教育思想和教學理念，并在此基礎(chǔ)上堅守科學課的本質(zhì)屬性和生命訴求。

一、科學的本質(zhì)和使命：解釋世界

什么是科學？從本質(zhì)上講，科學就是解釋。我們生活的這個世界，就是一個不斷被發(fā)現(xiàn)，不斷被解釋的世界。尤其是小學生，他們對這個世界是懵懂的，他們對身邊的一切都充滿好奇，更是對可以想象的世界心懷美好的憧憬和期待。正是這些別樣的“新奇”，讓學生產(chǎn)生太多的疑惑和不解，他們每天都期望能夠走近這些新奇的事物和現(xiàn)象，并嘗試對這個世界進行一番深入的探究和解釋。科學課的本質(zhì)就是引發(fā)學生對這個世界的好奇，并在學生的深切期待中引領(lǐng)他們解釋這個世界，讓學生永葆對這個世界的探究熱情和求知欲望。還記得2001年發(fā)生獅子座流星雨的那個夜晚，為了能夠一睹那場天文奇觀，很多家長陪著孩子早早地來到了南京紫金山天文臺附近，待到流星雨出現(xiàn)時，孩子們歡呼雀躍，不斷地變換位置和角度觀察著、爭論著、記錄著……時至凌晨，孩子們還久久不肯離去。據(jù)說，這場流星雨發(fā)生前幾天，南京各大商場的天文望遠鏡就銷售一空。時至今日，發(fā)生的天文現(xiàn)象不在少數(shù)，但卻不見了當年的場景。現(xiàn)在的孩子不知怎么了，對如今的各種天文景觀不再有興致和熱情了。我們不禁要問：現(xiàn)在的孩子，他們的好奇心都到哪里去了？他們求知的欲望去哪兒了？這是很值得警醒和反思的問題。撇開其他原因，我們需要重新考量和反思科學課的本原性問題，立足科學課的本質(zhì)屬性和生命訴求，回歸科學課的本真和使命。這就要求我們的科學課，要關(guān)注現(xiàn)象的捕捉和問題的研究，且科學課上研究的問題，要盡量源于學生提出的問題，同時在研究問題時要堅持兒童立場，要密切對接兒童的思維方式和生活實際，喚起他們的認知體驗和心理需求。這里需要指出的是，要充分尊重學生的主觀意見和個性化認知。比如在做“空杯子倒扣蠟燭”實驗時（燃燒的蠟燭放在盛有水的水槽里），學生有不一樣的理解和認知，有的認為杯子里氧氣少了，水會進入杯子；有的認為杯子里有熱空氣，熱空氣會膨脹，水不應(yīng)該進去；有的認為燃燒消耗了氧氣，但變成了二氧化碳氣體了，空氣體積不會變小，水不會進去。這些認知和思考不管是對是錯，都是學生的想法和理解，都應(yīng)當給予肯定，切不可用正確答案直接否定學生的想法。唯有如此，才能保護兒童好奇的心性和求知的欲望。

二、科學的經(jīng)歷和過程：發(fā)現(xiàn)世界

學習科學，從本質(zhì)上講，就是學習認知這個世界的方法。學習怎樣認知這個世界，學會怎樣研究問題，這就是方法論?？梢哉f，學習科學的過程，就是一個不斷學習、掌握和應(yīng)用認知方法的過程。掌握認知方法，是一個人的基本素質(zhì)，也是研究問題的必要條件和基礎(chǔ)。

對于小學生來說，學習科學和認知世界的方法主要有三種，即模型法、實驗法和文獻法。模型法，就是把認知對象和研究問題模型化，通過模型演繹對研究對象進行合理的解釋和推斷。這是一種非常直觀且易于理解的認知方法。當然，學生在運用模型法認知事物時，不宜要求過高，可先以學生的感性經(jīng)驗入手（模擬實驗）。比如“月相變化”一課，為了弄清楚月相變化是怎么回事，學生想到了一個簡單的模擬實驗：一個學生舉著一個一面涂白色的小圓球，圍繞另一個學生（地球）轉(zhuǎn)動（小圓球白色一面始終朝向“太陽”），“地球”上那個學生看到涂白色小圓球的白色大小是在不斷變化的。在這種情況下，教師只需引導學生“把剛才的這個模擬實驗做個模型來演示一下”，就把學生從簡單的模擬實驗過渡到“月相變化”的模型設(shè)計，于是，學生便會很容易地設(shè)計出“三球儀”模型或“月相盒”模型，而且，學生發(fā)現(xiàn)這樣的觀察更直觀、更便捷，也更準確。另外，對于實驗法的運用，我們科學課上通常僅限于結(jié)論的驗證。其實，實驗法的最大價值在于對未知領(lǐng)域的探究。比如研究“空氣占據(jù)空間”一課，我們可以不出示這個命題，而是在學生毫無覺察的情況下，給學生一個杯子、一些紙和一只盛有水的大水槽，讓學生自己想辦法玩。結(jié)果有的學生把紙放在水里，計算多長時間紙會完全濕透；有的把紙放入杯底，倒扣在水槽里，看紙有沒有濕。學生在自然狀態(tài)下想辦法“玩”，這是認知的第一步。在觀察到的眾多現(xiàn)象里，學生最為關(guān)注的是倒扣在水里的杯子，杯底的紙為什么不濕？在回答這個問題的推導和實驗中，得出“空氣占據(jù)空間”這一新的認知才是探究的結(jié)果，而非驗證的結(jié)論。對于文獻研究法的應(yīng)用，科學課上可以適時植入科學史教育，讓學生通過查找資料、搜集信息和處理數(shù)據(jù)，自行解決問題。文獻研究法很值得珍視和使用，但在國內(nèi)的科學教學中卻很少涉及，實在是一大缺憾。

三、科學的功能和價值：創(chuàng)新世界

早在20世紀70年代末，蘭本達教授就對科學教育的功能和價值做過重要論述，她認為，科學教育對人類的作用與貢獻，就是教給我們探索自然的智慧。人類有了科學的智慧，就能不斷地改造自然，去創(chuàng)造自己的理想世界。也就是說，科學的功能和價值是創(chuàng)新世界。毋庸置疑，學習是為了應(yīng)用，而且是創(chuàng)造性地應(yīng)用。同時，也唯有在應(yīng)用中，我們學習的東西才可能真正轉(zhuǎn)化為我們的能力。顯然，嘗試創(chuàng)新是科學課的一項重要任務(wù)，也是培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和實踐能力的一條重要途徑。

創(chuàng)新是兒童的天性，也是兒童發(fā)展的必然要求。兒童有多少想象，就有多少創(chuàng)新。培養(yǎng)兒童的創(chuàng)新能力，就必須激發(fā)兒童的想象力。兒童的想象力從哪里來？激發(fā)兒童的想象力，需要引入藝術(shù)元素，從藝術(shù)的視角觀照兒童的世界，以藝術(shù)喚起學生的豐富想象力和創(chuàng)造力。比如在研究“形狀與結(jié)構(gòu)”這一內(nèi)容時，可以在學生學習和掌握基本知識后，鼓勵學生放飛想象，嘗試創(chuàng)造，我們可以大膽相信，學生一定能夠創(chuàng)造出像“鳥巢”“水立方”一樣的作品。

其次，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，需要多學科的融合教學。當前的STEM教育，就是一種學科融合的有效形式。比如：學習蘇教版《科學》五下《建橋梁》一課時，很多教師引導學生試著將科學、技術(shù)、工程、數(shù)學、藝術(shù)等知識融入橋梁的設(shè)計中，于是學生“建造”出了許多形狀各異、結(jié)構(gòu)精巧、姿態(tài)優(yōu)美的橋梁模型。曾有一位教師更是將經(jīng)濟學融入其中，結(jié)果竟有學生設(shè)計出一座融交通和商業(yè)為一體的“橋梁式水上城市”，實在是創(chuàng)意十足。

最后，創(chuàng)新和創(chuàng)意源于批判性思維的應(yīng)用。批判性思維是對已有觀點和認知定論的重新審視和思考，也是換一個角度或從另一個側(cè)面對問題進行新的質(zhì)疑和考量，這樣的質(zhì)疑和考量往往會有不一樣的發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造。比如：蘇教版《科學》五上《研究磁鐵》一課，磁鐵的應(yīng)用，基本上是利用異極相吸原理，很少見到同極相斥原理的應(yīng)用（除了磁懸浮列車）。針對這個問題，教師引發(fā)學生思考，結(jié)果學生想到了很多運用磁鐵相斥原理的地方。如有的學生想到在學校廁所的門和墻上相對鑲上兩塊同一極向的磁鐵，這樣，當門向里推開后，門內(nèi)側(cè)兩塊同一極向的磁鐵就會因靠近而產(chǎn)生較大的排斥力，這種排斥力會很自然地將門推回來關(guān)上?？梢姡虒W中只要教師留心學生批判性思維的培養(yǎng)，各種富有創(chuàng)造性的嘗試就很容易出現(xiàn)。

科學課是一門科學啟蒙課，重在培養(yǎng)兒童發(fā)現(xiàn)世界、解釋世界和創(chuàng)新世界的意識和能力。隨著時代的發(fā)展，科學課需要改革，科學課也必須改革，但無論怎么改革，科學課都要堅守自身的定位和使命，更好地開啟學生的心智，進而促進學生發(fā)展。