在科學(xué)實(shí)踐中建構(gòu)解釋

黃海英 楊學(xué)軍

【摘? 要】 在科學(xué)實(shí)踐中建構(gòu)解釋，是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)課程、形成科學(xué)素養(yǎng)、實(shí)現(xiàn)科學(xué)教育目標(biāo)的一種途徑和方法，也是學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的一種體現(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】 科學(xué)實(shí)踐;建構(gòu)解釋

一、涵義及其意義

美國(guó)發(fā)布的《K-12科學(xué)教育框架——實(shí)踐，跨領(lǐng)域的概念和核心概念》，強(qiáng)調(diào)科學(xué)中“解釋”的一種核心形式是因果關(guān)系的解釋，能夠識(shí)別事物潛在的因果關(guān)系。

（一）解釋什么

建構(gòu)對(duì)“科學(xué)”的解釋，要回答三個(gè)問題：

一是世界是什么的問題——客觀地描述世界;

二是為什么如此的問題——客觀地分析世界;

三是做什么的問題——客觀地改造世界。

三個(gè)問題在小學(xué)不同階段，學(xué)生建構(gòu)解釋的側(cè)重點(diǎn)也不一樣。對(duì)于小學(xué)低年級(jí)的學(xué)生，應(yīng)主要進(jìn)行“是什么”問題的探究活動(dòng)，鼓勵(lì)對(duì)“為什么”問題的思考。對(duì)于小學(xué)中高年級(jí)的學(xué)生，側(cè)重于解釋性思考，在解釋性科學(xué)問題中，矛盾和問題不能太多。高年級(jí)學(xué)生在解釋性思考的基礎(chǔ)上，側(cè)重于設(shè)計(jì)解決問題的方案。

（二）怎么解釋

1. 參與真實(shí)、有意義的科學(xué)實(shí)踐

創(chuàng)設(shè)一個(gè)有意義的學(xué)習(xí)情境，一是將科學(xué)學(xué)習(xí)與學(xué)習(xí)環(huán)境之外的實(shí)踐聯(lián)系起來(lái);有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，提升運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力，和對(duì)科學(xué)實(shí)踐各要素的理解。二是要?jiǎng)?chuàng)造出一種寬松的氛圍，使學(xué)生在建構(gòu)解釋的過程中不怕犯錯(cuò)，使學(xué)生能夠展示出 “解釋”這種實(shí)踐是他們?cè)跇?gòu)建知識(shí)的活動(dòng)中能夠合理使用的方式。這里需要關(guān)注想法產(chǎn)生的原因，而不是僅僅關(guān)注一個(gè)概念的準(zhǔn)確性。

2. 進(jìn)行“重演”科學(xué)史的教學(xué)

所謂“重演”，表觀上是指事物或事物的具體內(nèi)容的重復(fù)再現(xiàn)、類似，其本質(zhì)是事物規(guī)律的同一性或相似性。在自然科學(xué)領(lǐng)域，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能夠多次“重演”出現(xiàn)，驗(yàn)證科學(xué)定律的相關(guān)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虻玫綗o(wú)限的“重演”?！爸匮菡摗狈虾⒆觽兊恼J(rèn)知發(fā)展，是從認(rèn)識(shí)“這是什么”到“這是為什么”再到“做什么”。

3. 運(yùn)用科學(xué)觀察方法、使用科學(xué)測(cè)量工具

學(xué)生通過觀察描述物體特征、 材料性能和物質(zhì)存在狀態(tài)，使用簡(jiǎn)單測(cè)量工具，對(duì)一些量的特征進(jìn)行測(cè)量記錄，從而對(duì)物體及其相關(guān)的聯(lián)系進(jìn)行解釋。 科學(xué)閱讀與科學(xué)記錄，可以看作是一種間接的觀察方法。

4. 使用模型、利用證據(jù)

建構(gòu)解釋需要整合現(xiàn)有的科學(xué)知識(shí)，常常包含使用模型。模型是思想觀念的外在表征，是對(duì)所表征的實(shí)體進(jìn)行了模擬和簡(jiǎn)化，包括圖表、三維物理結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)模擬、數(shù)學(xué)公式和類比等。

5. 進(jìn)行推理辯論，形成最佳解釋

建構(gòu)解釋的過程是一個(gè)爭(zhēng)論的發(fā)展過程：

學(xué)生對(duì)已知的數(shù)據(jù)等信息可以用多種方式解釋，產(chǎn)生不同的預(yù)測(cè)。對(duì)于多種解釋或不同的預(yù)測(cè)，其他學(xué)生去發(fā)現(xiàn)各個(gè)解釋的弱點(diǎn)和局限性，以及這些解釋之間的矛盾點(diǎn)，進(jìn)行推理辯論，理解錯(cuò)誤觀點(diǎn)的錯(cuò)誤之處和設(shè)計(jì)缺陷的原因。經(jīng)過推理辯論，找出多種解釋的共同點(diǎn)，達(dá)成共識(shí)。

最佳解釋的確定要對(duì)共同點(diǎn)進(jìn)行梳理和評(píng)論，加強(qiáng)那些解釋，使得解釋更加詳盡和清晰。

因此，形成解釋性說明不僅包括建構(gòu)，還包括比較和批判。在比較和批判中，利用證據(jù)為一個(gè)觀點(diǎn)進(jìn)行辯護(hù)應(yīng)成為科學(xué)課堂建構(gòu)解釋過程的一個(gè)重要組成部分。

6. 關(guān)注異常實(shí)踐結(jié)果，理解錯(cuò)誤數(shù)據(jù)

對(duì)于兒童而言，從來(lái)都沒有失敗的實(shí)驗(yàn)，任何探究行為的結(jié)果都會(huì)指向他們當(dāng)時(shí)的思維狀況，如果兒童在實(shí)驗(yàn)中有意思考一些看似干擾或錯(cuò)誤的因素時(shí)，包括數(shù)據(jù)，雖然有時(shí)會(huì)影響到正確觀念形成的進(jìn)程，但這些因素一旦被理解了，那么這些概念應(yīng)付被掌握得更加牢固、深刻。作為老師，應(yīng)該鼓勵(lì)所有兒童考慮彼此的“發(fā)現(xiàn)”過程，盡可能把這些情況轉(zhuǎn)化成完善科學(xué)概念的有效手段。

二、在建構(gòu)解釋中要注意的問題

（一）解釋的科學(xué)問題要小而少。有些科學(xué)問題不能集中在同一個(gè)概念體系層次上，以及脫離科學(xué)問題的教學(xué)目標(biāo)問題?？茖W(xué)問題要循序漸進(jìn)，小學(xué)低年級(jí)的科學(xué)教育，主題要小，對(duì)于“是什么”的問題所觀察的對(duì)象要具體;對(duì)于“為什么”的問題，所解釋的現(xiàn)象要簡(jiǎn)化，變量不能太多。

讓學(xué)生從自己的活動(dòng)中提出問題?！翱茖W(xué)學(xué)習(xí)與其它學(xué)科的學(xué)習(xí)不一樣，它以直接經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，而像學(xué)習(xí)生字詞那樣死記硬背、像學(xué)數(shù)學(xué)那樣以邏輯推理為主、像學(xué)藝術(shù)那樣強(qiáng)調(diào)夸張的想象力，都是極大的誤解?！辈粦?yīng)由教師分派給學(xué)生問題，而應(yīng)由學(xué)生自主學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在體驗(yàn)中明確科學(xué)問題。

（二）明確解釋中的一些相對(duì)性概念。對(duì)于科學(xué)方面的專業(yè)術(shù)語(yǔ)或概念，教師自身要能明確其涵義，嚴(yán)格區(qū)分。但對(duì)于學(xué)生則根據(jù)學(xué)生的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)狀態(tài)，引導(dǎo)學(xué)生規(guī)范使用科學(xué)語(yǔ)言。如物體與物質(zhì)、質(zhì)量與重量、絕對(duì)與相對(duì)等等。對(duì)于小學(xué)生而言，這些很抽象的概念，只有讓學(xué)生在科學(xué)實(shí)踐中進(jìn)行一定的對(duì)比體驗(yàn)才能有所感知和領(lǐng)悟。

（三）規(guī)范學(xué)生的科學(xué)語(yǔ)言。規(guī)范學(xué)生的解釋用語(yǔ)，可以使學(xué)生的解釋更有條理、更加清晰表達(dá)觀點(diǎn)，幫助學(xué)生建構(gòu)解釋。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 徐莉莎. 立足科學(xué)探究 建構(gòu)科學(xué)概念[J]. 小學(xué)科學(xué)（教師版），2018（3）.