（二）讀書有利于提高學科教學的能力

《探究式科學教育教學指導》讀書筆記

教師對科學的理解，對科學教育的理解，以及他對探究式科學教育的理解，直接影響到科學教育的實施，影響學生學習的質量。科學教師必然需要相關的理論與實踐指導，韋鈺院士和加拿大羅威教授合著的《探究式科學教育教學指導》就是這樣的一本書。

這本書出版于2005年，其中的一些論述在今天仍然被我們所強調。比如：什么是科學呢？通常科學指近代科學，一般把伽利略的研究工作和他對實證方法的確立，看作是近代科學誕生的標志。科學原來指的是自然科學，20世紀90年代，聯合國教科文組織重新明確了科學的范圍。按照聯合國教科文組織給出的定義，科學包括自然科學和社會科學。在幼兒園和小學的科學教育里，我們探究的是自然科學領域的問題。再比如：科學和技術是兩個不同的概念，科學是在認識世界中發現新的知識，而技術是在改造世界中發展新的手段。對學生進行科學和技術兩方面的教育是很必要的。

該書指出，作為小學科學老師，我們不必去探究科學的確切定義，而應該去理解有關科學的主要含義。我們論及的科學至少包含科學知識，科學研究和科學方法、科學精神和科學態度等科學素養。小學科學課是以培養科學素養為宗旨的課程。

該書大力倡導探究式科學教育，提出探究式科學教育所包含的步驟大致可以分為：提出問題、推測和假設、設計實驗、尋求實證、信息和數據處理、獲得結論和表達。帶孩子玩一玩紙飛機，不是探究，只是簡單的制作。比一比誰的紙飛機飛得遠，這也不是探究。要知道答案會涉及很復雜的因素，即使是科學家，也不能簡單地求得答案。比如影響紙飛機飛得遠和近的因素，至少有紙的材質和紙張的大小，手工折出的紙飛機的形狀，飛機擲出手時用力的程度、方向和位置、當時的風速，有沒有人圍觀，等等。這些因素無法簡單地用量來描述，它們之間的影響，又不是簡單的線性關系，什么原因導致紙飛機飛得遠或飛得近，不能給學生清晰的回答和建立正確的科學概念。

如果用同樣的紙折出來的兩個不同形狀的紙飛機相比較，看哪一個飛得遠，這樣的問題就變得可以探究了，因為這樣比較的結果會很明顯地顯示形狀會影響飛行的性能。

書中有一處內容給我留下非常深刻的印象。討論探究式科學教育怎樣引導學生進行觀察，書中介紹了一個實際案例。諾貝爾物理學獎獲得者、美國科學家費曼在回憶父親對他的培養時，曾經講了這樣一個故事：

有一次一個孩子問我：“看見那只鳥了嗎？你知道它是什么鳥嗎？”我回答：“我一點兒都不知道。”

但是父親教了我很多，父親說：“看那只鳥，它的名字叫×××；在意大利它叫×××；在中國它叫×××；在日本它叫×××（父親給鳥取了不同的名字）；你可以知道用世界上不同的語言如何稱呼這種鳥。但是學完了這些，你實際上根本不了解這種鳥，你只知道世界上居住在不同地方的人對這種鳥有不同的稱呼。所以，讓我們來仔細觀察這只鳥，看看它在做什么，那是我們應該考慮的。”我很小就知道，知道某個物體的名字和某個物體之間的差別。

父親說：“看吧，這只鳥不停地在啄它的羽毛，它是不是一邊走，一邊在啄它的羽毛？”

“是！”

“鳥為什么要啄它們的羽毛？”

“可能是它們飛行時把羽毛弄亂了。它們啄羽毛，以便把它們的羽毛理順。”

父親又說：“好吧，如果是這樣，那么它們只需要在飛過以后啄一會兒，當它們落地一段時間以后，就不應該再啄它們的羽毛了。你知道我問你這個問題的目的嗎？”

父親又說：“讓我們仔細觀察一下，它們是在剛剛落下時啄得最多嗎？實際上要看清楚這一點，并不困難，比較一下那些剛剛落下的鳥和已經在地上走來走去的鳥，它們在啄羽毛上看不出差別。”我說：“我放棄我的想法，那些鳥啄它們的羽毛，并不是為了整理羽毛。”

父親和我一直討論下去。

這個故事告訴我們，最重要的不是名字，也不是結論，而是要讓孩子學會發現問題、設想并驗證，不斷地用實際觀察的結果來檢驗自己原來的設想，來進行推論，不斷深入地探究。

我們說，教育的終極目標是生命的幸福，探究式科學教育過程中的邏輯推理、實證求真，能夠培養孩子的科學素養，讓孩子擁有強大的理性思維，讓他們的學習、生活和工作更加充滿智慧，做事更有條理。在我們身邊有一些人，因為邏輯思維和實證意識比較弱，他們在生活中會經常出錯，容易上當受騙，而且會屢錯屢犯。這就是缺乏科學素養導致的后果。

比如我們的身邊有一些披著面紗的傳銷。當“上線”來做推廣的時候，有的人通過自己的理性思考，一眼就能識破陰謀。但有的人，他僅僅只用自己的感性思考，只朝著自己內心想要的欲望走，在被抓住心理需求的情況下，對方怎樣說，他全都相信，沒有任何邏輯思維和實證求真的意識。

有這樣一個真實的故事。有人在微信群里發了一個小視頻，這個小視頻的內容是：一只小狗能快速地識別藏有食物的杯子。主人準備四個杯子倒扣在桌子上，在其中一個杯子里放進食物，然后不斷地快速調換各個杯子的位置，每次停下來的時候，小狗都能很快地找到那個放有食物的杯子。看到這個視頻后，有的人感嘆：“小狗真可愛。”有的人夸贊：“眼力真好。”但是有的人會進行邏輯推理：哪個杯子里有食物，我們人眼是無法分辨出來的，為什么小狗可以呢？小狗的視力與人的視力相比是沒有優勢的，那么小狗在哪個方面比人更有優勢呢？是嗅覺。這應該是小狗的嗅覺在起作用吧！有的人還會想到：“這只是我的想法，到底是不是這樣呢？我們得通過做實驗來證明。”怎樣設計實驗呢？有的人甚至會想到設計實驗的細節部分，如何嚴格控制實驗條件。所以說科學素養強的人，他能夠透過事物的表象看到本質。

科學老師用有趣的方式培養學生的科學素養，當然，老師自身要擁有極強的探究能力與創新精神。我在多年前的一次講座中，與我們的科學老師共勉。當時我是這樣說的：“語文，語就是語言，文就是文字。我們能從很多語文老師的身上看到語文的光芒，那就是‘出口成章，落筆成文’。那在我們科學老師的身上看到的光芒應該是什么呢？是探究與創新。在科學課堂內外，會發現很多新的問題，解決這些問題需要細致的思考，需要嚴謹的態度，需要高品質的探究與創新行為。”

實施探究式科學教育教學從自己開始。