做科學的“頑童”

景思衡

“老師，好神奇啊，我們試了很多組合，但根據熱力環流原理，只有三圈環流的運動模式才能完美地解釋近地面所有的氣壓帶風帶現象。除此之外，沒有其他的可能。”隨著課堂接近尾聲，有孩子興奮地說。

這是不久前我的一節大氣環流課結尾，這節課的立意是利用學具、情境和任務設定，重現大氣環流知識的形成過程。而學生的任務則與幾百年前的科學家一致——為近地面存在的氣壓帶風帶現象找到符合邏輯的大氣運動解釋。不同的是，他們已經掌握了“熱力環流原理”和“地轉偏向力”規律，已然站在了巨人的肩膀上。課上，學生折彎了代表氣流的箭頭，在泡沫制成的地球儀上尋找合適的安插位置，比畫著，爭論著，調整著，思考著。

無形的大氣、宏大的空間尺度、復雜的空間動態性……這些特點讓大氣環流這一內容成為許多高中生地理學習的天塹。因此，提升學生在探究活動中的主動性，找到能讓學生“玩起來”的方法，是我的教學重點。玩，是人和動物幼年的本能。玩的本質是對現實情境的一種簡化和對情境應對策略的模仿。既然是模仿，就需要模仿的對象和道具。通過檢索資料，以哈德萊、費雷爾和伯杰龍為代表的三位科學先賢前后持續近200年大氣運動探索史成為這節課教學環節推進的故事腳本。通過自己先行先試，不斷試錯和改進，經過若干版本的迭代，一個標好緯度的泡沫球和一組箭頭成為學生用來塑造大氣運動的道具，取得了良好的教學效果。

在這節課上，學生不用憑空想象，而是在可觸、可控的三維空間里順暢自然地認識大氣運動，利用多感官參與的主動建構去沖破空間想象的黑障。繞過了抽象晦澀的概念演繹，只留下在情境中對因果本質的探尋——正如這些知識的發現者當年做過的那樣。所謂“道法自然”，也就是在探究自然的過程中悟道，其關鍵在于探究的過程，而知識只是探究后形成的結論。

雖然我們每一代人都可以站在前人的肩膀上，但具體到每一個個體，依然需要靠自己的大腦從無到有構建每一個知識，而作為先行者和示范者，教師真正的工作不應只是講解和強化知識本身，更應該以自己的經歷為橋梁，將學生擺渡到知識的彼岸，向學生展示我們獲得知識的方法和路徑，以及我們個性化的學習體驗。從這個意義上來說，教師和學生都是科學的“頑童”，雖然聞道有先后，術業有專攻，但我們共同擁有的是對世界的好奇和對科學精神的遵循。