日常科學(xué)之謎:一:1 節(jié)選

　　《日常科學(xué)之謎（1）/莫蘭科學(xué)筆記》：　　我們都曾聽說，人們往往把科學(xué)課堂上出現(xiàn)的任何活動都稱為“實驗”。實際上，鑒于當(dāng)今的科學(xué)課程授課方法，真正的實驗幾乎不存在。按照實驗的定義，實驗是用來驗證假設(shè)，而這些假設(shè)在當(dāng)今的科學(xué)教學(xué)中幾乎不存在。假設(shè)是任何實驗的一個必要組成部分，是人提出來的，他或她花費大量時間沉迷于某一個難題，感覺有必要提出一個理論來解釋自己迷惑不解的地方。　　然而，即使沒有適當(dāng)?shù)募僭O(shè)，我們也可以研究自己面對的問題，這種做法既常見又合理。我們可以采取“公平實驗”方式進行研究，這種做法可能尤其適合小學(xué)課堂，因為小學(xué)生往往沒有足夠的經(jīng)驗，無法提出具有真正科學(xué)意義的假設(shè)。不久前，我曾問一個4年級女生什么是“公平實驗”，她回答說：“公平實驗就是結(jié)果是我所期待的實驗。”我們可以想見，即使到了小學(xué)4年級，學(xué)生們依然不知道如何適當(dāng)控制變量。我們有必要重申這一點。　　假設(shè)不僅僅是猜測。假設(shè)往往使用包含“如果……那么……”的語句，例如，“如果我把黃粉蟲幼蟲放到冰箱里，那么它們的發(fā)育速度比在溫暖環(huán)境慢。”在學(xué)校科學(xué)課程中，預(yù)測也不應(yīng)當(dāng)僅僅是猜測或預(yù)感，而應(yīng)當(dāng)建立在經(jīng)驗和縝密思考的基礎(chǔ)上。要求孩子們對自己的預(yù)測做出合理的解釋，這是一種很好的辦法，可以幫助他們看出猜測與預(yù)測之間的區(qū)別。　　大多數(shù)學(xué)校的科學(xué)課程都缺乏兩個要素：學(xué)生需要充分的時間去認真思考那些在現(xiàn)實生活中具有意義的問題。可能的情形是，學(xué)生往往拿出一定的時間去“涉獵”某個領(lǐng)域的研究（比如池塘生物），他們閱讀相關(guān)資料，觀看模型展示，跟專家一起到池塘實地考察，單人或集體撰寫關(guān)于池塘各種動植物的報告，利用鞋盒制作池塘模型或利用紙張制作巨幅海報等。或者，他們可能對太陽系進行研究，根據(jù)各大行星的具體數(shù)據(jù)撰寫科學(xué)報告，全班制作一個太陽系模型掛在教室的天花板上，認為這樣就大功告成。這些做法當(dāng)然很有趣，但是問題在于，學(xué)生不可能從這些做法中發(fā)現(xiàn)真正的問題，他們不需要開動腦筋，不需要利用集體智慧苦思冥想、提出假設(shè)或?qū)嶒烌炞C。　　你肯定注意到，大多數(shù)科學(xué)課程都含有一系列“批判性的”活動，學(xué)生通過參與這些活動可能找到理解某一概念的鑰匙。在大多數(shù)情況下，人們往往認為，學(xué)生開始學(xué)習(xí)某一新單元之前已經(jīng)具有關(guān)于某些概念的常識或前概念（preconception），而批判性的活動有助于學(xué)生理解那個科學(xué)概念。這種想法極其有害，因為研究表明，學(xué)生在開始學(xué)習(xí)新東西之前前概念水平不盡相同。這些知識不僅在學(xué)生的大腦中根深蒂固，而且極難改變。如果學(xué)生的知識水平跟事先設(shè)計好的教學(xué)活動沒有多少關(guān)系，尤其是如果老師不充分了解學(xué)生的前概念，那么讓他們參與這些事先設(shè)計好的活動便毫無意義。　　邦妮·夏皮羅（Bonnie Shapiro）在其著作《孩子們?nèi)绾伟l(fā)現(xiàn)光的秘密》（What Children Bringto Light，1994）中以毋庸置疑的細節(jié)向我們指出，一位用心良苦的科學(xué)教師如何引導(dǎo)學(xué)生進行一系列關(guān)于光的性質(zhì)的活動，卻不知道班里學(xué)生都存在同樣的誤解：人之所以能夠看見物體，是因為人用眼睛去觀看，而不是因為來自物體的光線反射進入人的眼睛。這些活動用意雖好，卻在做無用功，因為盡管學(xué)生已經(jīng)“搞定老師”（而不是搞定問題），能夠填寫相關(guān)表格并在本單元學(xué)習(xí)結(jié)束時通過考試，卻始終對下面這個關(guān)鍵概念持懷疑態(tài)度：來自物體的光線反射進入人的眼睛，讓人看見了物體。“搞定老師”意味著學(xué)生對老師的行為、技巧、語言方式和教學(xué)方法了如指掌，他們能夠準(zhǔn)確預(yù)測老師有什么想法，什么事情能讓老師高興或生氣，如何表現(xiàn)才會讓老師相信他們已經(jīng)學(xué)到并掌握她希望傳授給他們的概念。　　埃莉諾·達克沃斯在其專著《發(fā)明密度>（Inventing Density，1986）中說道：“批判性的實驗本身并不能告訴你任何東西。一個人必須在實驗之前就完成研究工作的絕大部分。一個人必須首先形成一整套理念，然后才能利用實驗加以驗證。”這可能是本書*重要的一段引語！　　教師如何判斷學(xué)生是否形成了一整套內(nèi)嵌課堂活動的理念？教師如何發(fā)現(xiàn)學(xué)生腦海中是否存在關(guān)于將要學(xué)習(xí)內(nèi)容的錯誤想法？我相信，本書可以為這些問題提供一些答案，并為糾正上述錯誤提供一些建議。　　……