关注细节 抓住科学求真本质

成都市成华区教师进修学校  唐  皓
四川大学附属实验小学   叶宝妮

    科学究竟是什么？科学教育的核心价值究竟是什么？“科学是人类对物质和自然现象的描述，这种描述的主要特征是客观性。”科学的本质就是“求真”。当用科学教育引导孩子们去理解科学的本质、学习科学家做科学的方法以及形成科学的情感、态度、价值观的时候，科学教育应该和科学的本质一样，那就是——求真！然而一线教师如何通过科学课让科学教育的价值最终体现在孩子们的身上，是摆在我们面前最现实、最不容回避的问题。
   在近两年的实践中，我们从落实科学教育理念的主阵地——课堂教学入手进行研究，发现过去我们忽略了一些细节，而对这些细节关注的核心就是体现科学的本质——求真！下面就是我们对这些细节在方法、态度等方面的体验和实践。

                                      关注方法上的细节，重视学生的证据意识

    科学研究的目的是为了描述世界和解释世界，描述和解释世界的途径是观察。而观察就是为了寻找证据。在科学界，评判一项科学研究是否科学，不在于它的理论有多高深，而在于研究者的证据即观察收集的资料有多真实。因为，“只有事实性资料和基于事实的理论可以在学术圈中积累，而观念不可积累，而更可能产生分歧”。由此，在科学教学中培养孩子们的证据意识就有着非常重要的意义。这是做一个科学家的基本素质，也是做一个现代化的、民主与法制社会的合格公民的基本素质。
    在科学教育中，现状又是怎样的呢？前年，在山东滨州举行的小学科学国际研讨会上，来自英国的米希尔女士让我们以学生的角色去经历一个个科学探究活动。其中在进行“哪种材料更保温”的探究活动时，参培的老师们有的直接采用上个组遗留的实验材料，不顾杯子上的余温；有的将保温杯里的水依次倒入每个杯子里，不顾实验中水温是否相同……总之，大家对实验方法中的细节——公平性不太在意，对收集到的数据的真实性缺乏反思。主持培训的郁波老师告诉我们：米希尔女士要求买四百个杯子，以保证实验的公平！而老师们在操作时对提供的纸杯只用到了不足三分之一。这个事实对我们的启示是：米希尔对实验方法中细节的关注，对实验公平性的重视，对数据真实性的强调，正是强调证据意识的体现，而这些正是目前我们科学教师们所缺乏的，也是科学教学中不够重视的。
    作为科学教师，在引导孩子们经历一个个探究活动时，如何重视对学生证据意识的培养，关注探究方法中的细节，对此，我们的建议是——课前亲历，周密考虑。
    课前亲历是指教师在课前以“学生和教师双重身份”参与到学生将要进行的科学活动中。一方面，以学生的视角感受活动中将会面临的真实问题；另一方面，以教师的身份对影响学生获取真实数据的因素进行了解，关注探究方法中的细节，进行周密考虑，便于指导。如在科教版四年级上册《测量气温》一课前，教师们亲历了一天的气温记录活动。在活动中发现学生可能面临测量时间、地点、方法、人员分工等问题。针对这些问题，教师们制定了相应的对策。在学生探究过程中，对涉及这些方法的细节进行指导，尽可能保证学生在实际测量活动中，收集到真实的数据。
                                     关注态度上的细节，强调教师的身体力行

    《美国国家科学教育标准》中提到：科学教师是科学界在课堂上的代表。这句话明确了科学教师的职责，它要求我们加深对科学性质的了解，理解“科学对事实的尊重、对观察的依赖、对结论的谨慎、对错误的勇于修正”。科学教师们在科学教育中所展现出的科学形象，直接影响着孩子们对科学的认识，影响着他们科学情感、态度、价值观的形成，因此，科学教师们应身体力行为学生的科学学习做好示范。
     前一段时间，由一个细节引发了成都市的科学教师的讨论。在《冷水与热水》一课的公开教学中，在经历了红墨水滴入冷水和热水中的活动后，部分学生观察到红墨水在热水中扩散得快，部分学生观察到红墨水在冷水中散开得快。于是教师进行了演示实验。当教师将两滴红墨水同时分别滴入热水与冷水中时，孩子们观察片刻后齐声说：“在冷水中扩散得快！”（事后，现场教师们分析可能是由于实验时天气较冷，红墨水在热水中先下沉、再扩散，造成视觉误差的原因）这时上课教师有点不知所措，对全班同学说道：“这个实验老师也失败了！正确的结论应该是红墨水在热水中扩散得快，在冷水中扩散得慢！”接着教师将此“正确结论”板书在黑板上让学生反复颂读，于是，孩子们记住了“正确的结论”。就这样一个现场引发了科学教师们的深入思考：教师为了结论，不顾客观事实的做法，展示给学生什么样的科学形象？！这样的科学课给孩子们渗透着什么样的价值观？反思我们的科学课堂，类似的现象时有发生。
     面对这样的现状，我们认为提高科学教师的科学素养刻不容缓。因为，我们的科学素养高低已经影响到了科学教育目标的实现。当然，我们科学素养不够高，也是由于我们学习科学的经历所决定的。因此，我们的建议是——用探究的方法学习科学。
     用探究的方法学习科学是指教师们参加一些通过探究活动来学科学的科学课程，使自己有机会像他们的学生那样对探究活动、对科学知识的结构及其产生的过程有较深入的了解，扩大自己的认识能力。如：在成华区的科学学科培训活动中，教师们参与了“解密黑匣子”“观察蜡烛”“影响纸飞机飞行时间因素研究”等一系列科学探究课程，经历了提出问题、建立假设、获取数据、分析整理数据、建立模型的科学探究过程。在这些过程中，教师们通过直接接触各种现象，已经能够运用适当的技术资源去收集和解释数据，能够以小组活动方式参与研究那种尚无定论的实际问题。这类科学课程在很大程度上提高了教师的科学素养，并身体力行地反映到自己的教学实践中。
     还是在《气温变化》一课中，前面提到的教师“亲历活动，周密考虑”，指导学生对11月3日全天学校气温进行测量，以取得可靠的数据进行“一天中气温变化的研究”。然而当孩子们11月3日放学前将小组纪录表交回来时，老师发现这些数据有反复涂改的痕迹，同时，各组数据间还存在着很大的差异，同一时间，操场内温度最高相差13度。看着这样的数据她困惑了：这些数据都真实可靠吗？面对这样的情况，她尊重事实，重新调整教学目标和过程，针对孩子们的数据，引导他们反思：这些数据是否真实、可靠？如何获得真实、可靠的数据？虽然，这节课没有完成教材的目标，但在课堂上，我们从孩子们的言行中，看到了学生对自己科学行为的反思，这正是我们希望孩子们所具有的尊重事实的科学精神。这样求真的科学课，只有教师从意识深处真正理解科学的求真、求实精神，才能从我们的态度中反映出来，也才能进一步外显在我们教师的行为细节中。最终真正受益的必将是我们的孩子们。

                                           关注探究技能上的细节，重视学生的参与 

   《科学课程标准》中强调：“学生是科学学习的主体”、“科学学习要以探究为核心”。儿童学习科学的特点是在好奇心促使下，通过观察和摆弄周围环境中常见物体和材料来探究世界，因此，科学学习是孩子们要亲自动手做而不是要别人做给他们看的事情。科学教师在科学教育中要使科学学习成为学生们主动参与和能动的过程。
    在科学课中，教师们已经开始重视学生亲历科学探究。设计教学时加强了对探究活动的安排。教学中，一个接一个的活动热闹非凡，孩子们也兴高采烈。但是如果我们冷静地看看这些热闹后面：孩子们是不是全身心地投入到了每一个活动中？是不是每个孩子都卷入了、亲历了每一个活动？我们的回答是：没有！在热闹的活动中，我们经常看到无所事事、东张西望的孩子；看到目标不明确、方法不了解的小组探究活动……我们分析，造成这些现象的实质在于孩子们缺乏探究的技能，许多教师认为只要给了孩子探究的任务、材料与时间，他们就能进行自主探究。然而没有科学的探究技能作基础，这样的活动只能是流于形式的、表面热闹非凡实质却是远离孩子们的低效活动。而真正的科学活动是包括了观察、提问、假说、预言、调查、解释、及交流等的一系列活动。那么，如何使科学课的活动变为真正意义上的科学活动呢？对此，我们的建议是——有计划、有侧重点地逐步训练。
    有计划、有侧重的逐步训练是指教师首先要全面了解孩子们现在所具有的探究技能水平，再结合科学课程中所呈现的探究内容，确定明确、具体的适合目前儿童掌握的探究技能目标，在活动前教授相应的探究技能，并在实施过程中密切关注孩子的参与情况，从而让孩子们真正接触科学，在参与科学活动中的过程进一步提高探究的能力。如在三年级开展的科学教育，我们就着重引导学生进行科学观察活动，在活动中有计划、分步骤地对观察过程中的科学观察技能加以训练。我们希望通过这种训练，最终使探究能力的各个方面连贯地组合在一起，使学生在以后的学习中终身受用。                                                         （责任编辑：唐  皓）

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