曾寶俊
“圍堰捕魚”并不是三十六計中的原計,而是根據(jù)課堂實際需要新增的一計?!把摺痹感拗趦?nèi)河上的既能蓄水又能排水的小型水利工程,或者田邊用以分界或防止水土流失的土埂?!皣卟遏~”是海南儋州臨海鹽田人的捕魚古法:構(gòu)筑圍堰靜待魚群入“沖”。當(dāng)?shù)厝朔Q“石沖”,也稱為“漁沖”“沖籬”?!皼_”就是在潮間帶區(qū)域,堆砌弧形石堤或水壩,海水漲潮時淹沒石堤頂部,魚群隨著潮水進入“沖”內(nèi)覓食;退潮時海水流走,魚群滯留“沖”內(nèi),人們便可下“沖”捕捉。這種方式體現(xiàn)了中國古代先人們的生存智慧,是對自然規(guī)律的認(rèn)知與利用。
由此,筆者想到,在科學(xué)課堂上,學(xué)生的思維如這池塘里的魚兒,在場域情境中歡快地玩耍游樂,進行科學(xué)探究,教師則在其中推波助瀾,悄悄地筑起隱形的“堰塘”。一旦時機成熟,“海水”退去時,學(xué)生便進入兩難境界。此刻,他們獲得的感受應(yīng)該是最深的?!皣卟遏~”不失為課堂教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生周密思維的一著妙招。
一
這是一堂對鼴鼠吃什么進行研究的課。
課的開始,教師把學(xué)生吸引到一個裝著鼴鼠的籠子旁邊,問他們鼴鼠吃什么。學(xué)生有的說吃糖塊,有的說它不吃面包,也不吃火腿。這時候一個聲音冒了出來:我看過鼴鼠吃生菜!
教師抓住這個問題,圍起了第一道“堰”,問學(xué)生:“鼴鼠是怎么知道它吃的是生菜?”
學(xué)生有的說是聞見的,有的說可能是看到的……由于學(xué)生提出了各種不同的猜測和理解,教師就順?biāo)浦蹏鹆说诙馈把摺?,提出這堂課要研究的一個問題:鼴鼠吃食物究竟是看到的還是聞到的?這個問題立刻激發(fā)了學(xué)生的興趣。
在問題提出以后,教師緊接著圍起了第三道“堰”。教師追問:“我們通過什么方法才能知道鼴鼠吃食物到底是看到的還是聞到的?”引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)思考:怎么才能知道它們不是聞到的而是看到的呢?這個問題提出來后,學(xué)生立刻沿著問題的指向,積極地開始思考了。
為了證明“鼴鼠不是聞到而是看到了生菜才過去吃的”這個觀點,有個學(xué)生開始“突圍”:把鼴鼠的鼻子堵上,排除掉這個干擾因素。第二個學(xué)生也趕緊補充:“我們應(yīng)該仿造一個像生菜的東西,看它吃不吃?”教師說:“你們怎么仿造呢?”有的學(xué)生說:“我用綠色的蠟筆畫一棵生菜?!苯處熡謫枺骸斑€有什么辦法?”學(xué)生說:“我可以找一張綠紙……”教師這時候又開始圍 “堰”:“你們?yōu)槭裁匆x擇綠色的東西?”學(xué)生說:“為了讓這些東西看起來更像是生菜,這樣我們就能夠明白鼴鼠到底是不是用眼睛看來發(fā)現(xiàn)生菜。”
以知識為中心的教學(xué)只是讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)鼴鼠喜歡吃什么,只要把鼴鼠喜歡吃的食物歸納起來,就達(dá)到教學(xué)目標(biāo)了。以探究為中心的教學(xué)應(yīng)該關(guān)注探究的過程,關(guān)注通過什么方法,才能知道鼴鼠在吃食物的過程中是怎樣發(fā)現(xiàn)食物的。從這個案例中,我們可以很清楚地看到教師“圍堰捕魚”的教學(xué)指導(dǎo)策略。這里面首先有一種假設(shè),假設(shè)鼴鼠是先看到的,然后聞到的。怎么驗證這種假設(shè)?要搜集事實和證據(jù)。怎么搜集證據(jù)?就要“圍堰捕魚”,引導(dǎo)學(xué)生設(shè)想這個科學(xué)實驗應(yīng)該怎么做,這就是研討的意義和價值所在。
二
多年來,國內(nèi)教育不太重視從小鼓勵學(xué)生思考,不論是對課本還是對生活中的問題,學(xué)生少有機會去質(zhì)疑、辨析。學(xué)生在考試過程中犯得最多的錯誤表面看是粗心大意、馬虎、字跡潦草等不良習(xí)慣造成的,其實歸根結(jié)底是學(xué)生思維的不嚴(yán)謹(jǐn)。應(yīng)該如何培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維呢?
嚴(yán)謹(jǐn)形容態(tài)度嚴(yán)肅謹(jǐn)慎,做事細(xì)致、周全、完善,追求完美,既是一種思維能力,也是一種做事作風(fēng)。通常,科學(xué)家不僅具有敏銳的觀察能力、根據(jù)已知預(yù)測未知的能力,還具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃伎剂?,善于判斷推理?/p>
“圍堰捕魚”教學(xué)策略不僅能鍛煉學(xué)生觀察的敏銳度,還能培養(yǎng)他們從如何觀察單個物體或現(xiàn)象特征,到如何觀察幾個現(xiàn)象的共同特征,再到如何把自己的觀察與已有的觀察經(jīng)驗產(chǎn)生聯(lián)系的能力。
如引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識季節(jié),教師先讓學(xué)生看一幅有關(guān)季節(jié)的圖畫,觀察里面動植物的狀態(tài),這是圍起了第一道“堰”。接著,教師讓學(xué)生對比另一幅季節(jié)圖,觀察不同季節(jié)動植物的變化,這是圍起的第二道“堰”。最后,教師引導(dǎo)學(xué)生對比不同場景,找不同事物的聯(lián)系,這是第三道“堰”。這三道“堰”可以幫學(xué)生理解季節(jié)變化對生態(tài)系統(tǒng)的影響,不僅學(xué)到科學(xué)知識,還提升了觀察能力和思考能力。
這里有一個有趣的例子。風(fēng)靡全世界的迪士尼動畫片《米奇妙妙屋》里有一個情節(jié):米妮老鼠包裹了三盒圣誕禮物,可是她忘記把紅色蝴蝶結(jié)包在了哪個盒子里。
米妮老鼠看著眼前的三個盒子,用自己的手比著蝴蝶結(jié)的大小,在三個盒子前比較,她覺得第一個盒子太小了,先排除了第一個盒子。那么,蝴蝶結(jié)應(yīng)該在第二個或者第三個盒子里嗎?米妮老鼠給出的答案是必須在第二個盒子里,因為它的大小剛剛好。然而,為什么沒有其他的可能性呢?難道米妮老鼠不可以把蝴蝶結(jié)折疊好,放在第一個小盒子里嗎?或者把蝴蝶結(jié)放在一個更大的盒子里??梢?,動畫片的作者在寫劇本的時候,并沒有教給孩子多角度分析問題的方法。
學(xué)生如果習(xí)慣了接受標(biāo)準(zhǔn)答案,他們就會把標(biāo)準(zhǔn)答案當(dāng)作真理,而不去考慮其他的可能性。但是,“圍堰捕魚”教學(xué)策略教給學(xué)生不要墨守成規(guī),而是通過對多種可能性的邏輯分析、評估,最終找出最佳解決問題的方法。
有一位教師對一年級學(xué)生進行觀察動物的教學(xué)中,就比較好地運用了“圍堰捕魚”的教學(xué)策略,培養(yǎng)了學(xué)生尊重事實、講求證據(jù)的實證意識。這一課是自編課文《西瓜蟲》,西瓜蟲學(xué)名鼠婦,是一種常見的小動物。本課要觀察學(xué)?;▔械奈鞴舷x,了解其生活環(huán)境、生存方式及身體特點,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)心周圍的小動物,愛護小動物,訓(xùn)練他們觀察小動物的方法等。
課堂上教師交代本節(jié)課的任務(wù)后,引導(dǎo)學(xué)生在花壇邊進行觀察。28分鐘之后,學(xué)生回到教室,匯報自己的觀察成果:
生:我們知道了西瓜蟲的身體會縮攏,它受驚時,會縮成一團。
生:我看到西瓜蟲有許多腳。
師:有沒有數(shù)清楚,西瓜蟲有幾只腳?
生:它在爬動很難數(shù)清。
生:我們數(shù)清楚了,是十四只腳。
生:老師,我有個問題,西瓜蟲有沒有耳朵?
師:你認(rèn)為呢?
生:我不知道。
師:哪個小朋友知道,西瓜蟲究竟有沒有耳朵?
生:我認(rèn)為西瓜蟲有耳朵。
生:沒有。
生:有。
頓時,教室里熱鬧起來,同學(xué)們紛紛發(fā)表意見。這時候,學(xué)生的思維是零散的、無序的,最需要“圍堰捕魚”的策略了。教師是這么做的:
師:我來調(diào)查一下,贊成西瓜蟲有耳朵的舉手。
(共15人舉手。)
師:贊成西瓜蟲沒耳朵的舉手。
(共24人舉手。)
師:還有兩位同學(xué)不舉手,心里還拿不定主意。我們怎么辦?
這是教師圍起了第一道“堰”,將各種意見歸納為三類:同意的、不同意的和拿不定主意的。
生:做實驗。
師:這個實驗怎么做?(圍起了第二道“堰”。)
生:用放大鏡看,有沒有耳朵。
生:放大鏡看不出,用顯微鏡看。
生:抓個西瓜蟲放在桌上仔細(xì)看。
師:還有其他方法嗎?(拓展其他的“堰”。)
生:讓西瓜蟲聽聲音。
師:聽聲音有什么用?
生:有一個好辦法,我把西瓜蟲放在桌上,看它爬動,然后在它的后面大聲喊,嚇?biāo)幌?,如果它縮攏了,說明它聽到了,有耳朵;如果它不慌張,說明它沒有耳朵。
師:這個辦法好嗎?
大部分學(xué)生都贊成用這個方法,至此,“堰沖”基本完成。
師:你想出了一個好辦法,為大家解決了困難?,F(xiàn)在,分小組到教室外做實驗,做完之后,立即回教室。
(頓時,校園響起了“嘭”“啪”“喂”的聲音,還傳來一陣陣歡呼聲,5分鐘后,學(xué)生陸續(xù)回到教室。)
師:把你們的實驗結(jié)果告訴大家。
生:西瓜蟲沒有耳朵,因為它聽不到響聲。
生:我們在它后面大聲叫喊,它一點反應(yīng)也沒有,說明它沒耳朵。
師:大家的意見很統(tǒng)一,有沒有不同意見?
生:我們組發(fā)現(xiàn)西瓜蟲有耳朵,我們把它放在桌上,然后在它后面敲一下桌子,它就把身體縮起來了,說明它有耳朵。
師:你們同意這組的意見嗎?
生:不同意。你用手敲桌子,西瓜蟲不是用耳朵聽到聲音的,它是通過腳知道聲音的,所以還是沒耳朵。
生:不同意,他們敲桌子的時候把西瓜蟲彈起來了,西瓜蟲被嚇壞了,就縮起來了。
師:我們來試試用手感受桌子的震動。
(學(xué)生一只手放在桌面上,一只手敲桌子,感受桌子的震動。)
師:我們經(jīng)過仔細(xì)研究西瓜蟲,用大多數(shù)同學(xué)的意見來說西瓜蟲沒有耳朵。
對學(xué)生的疑問,教師沒有輕易地下結(jié)論,而是采用“圍堰捕魚”教學(xué)策略,細(xì)心地引導(dǎo)他們想方設(shè)法收集證據(jù)來證明自己的猜想。學(xué)生用簡單的方法,驗證了西瓜蟲沒有耳朵的猜想,體現(xiàn)了用證據(jù)說話的思想。這樣教學(xué),培養(yǎng)了學(xué)生的實證意識。
三
有一位教師上《電路出故障了》一課,當(dāng)學(xué)生檢測一個電路時,檢測器的小燈泡不亮,他馬上判斷:燈泡壞了!教師笑瞇瞇地看著學(xué)生問:你就這么肯定燈泡壞了?(圍堰)檢測的學(xué)生愣了一下,旁邊有學(xué)生提醒他:有可能燈座也壞了。于是那個學(xué)生又檢測燈座,發(fā)現(xiàn)燈座也壞了,就說:燈泡壞了,燈座也壞了!教師還不表態(tài),說:你再想想看,還有沒有其他原因?(再圍堰)檢測的學(xué)生就想了,還有什么其他原因呢?會不會自己的檢測器出毛病了呢?一檢測,發(fā)現(xiàn)自己檢測器果然壞了,原因是檢測器中的電池沒電了。這位學(xué)生馬上換上新電池再檢測,檢測器好了,再檢測電路里的燈泡、燈座,發(fā)現(xiàn)都有問題,其他部件沒有問題。這下學(xué)生說:可以確定電路中的燈泡、燈座都壞了。教師笑著點點頭,表示肯定。
這個過程很細(xì)致。其實,這是教師特意設(shè)計的,通過“圍堰”策略讓學(xué)生思考周密,認(rèn)識到故障要一個一個地排除,排除到不能排除為止。這個過程蘊含的是我們需要的邏輯思維??茖W(xué)研究中程序很重要,程序錯了往往影響最后的結(jié)果。程序的背后是邏輯思維,是理性的思考,是理性思維的培養(yǎng)??茖W(xué)探究活動有一整套比較嚴(yán)密的、完整的探究方法,這個方法的背后就是嚴(yán)密的思維。
思維是一種積極的有目的的認(rèn)知活動,是人腦對客觀事物概括的、本質(zhì)的、間接的反映。思維是智力結(jié)構(gòu)的核心,恩格斯將人類的思維贊喻為地球上最美麗的花朵。愛因斯坦認(rèn)為,發(fā)展獨立思考和獨立判斷的一般能力,應(yīng)當(dāng)始終放在首位,而不應(yīng)當(dāng)把獲得專業(yè)知識放在首位。他還強調(diào)指出,思考,再思考,我就是靠這個學(xué)習(xí)方法成為科學(xué)家的。吳階平院士在《智慧,在于思維》一文中指出,人的智慧的差別,在于應(yīng)用思維的能力。腦力也需要鍛煉,一輩子不停地努力思考,思維能力就會不斷提高。思維的嚴(yán)密性(科學(xué)性、辯證性、深刻性、邏輯性)主要表現(xiàn)在通過細(xì)致縝密的分析,從錯綜復(fù)雜的聯(lián)系與關(guān)系中認(rèn)識事物的本質(zhì)。為了完整地反映整個事物,反映事物的本質(zhì)和內(nèi)在規(guī)律,更為了思維成果在付諸實踐的過程得以順利施行,必須多視角、多側(cè)面、多因素、多向度地進行思考和論證,必須對可能出現(xiàn)的情況、可能起作用的因素、可能發(fā)生的后果逐一進行考察和預(yù)測,然后經(jīng)過分析、綜合,做出科學(xué)的抉擇或決策。“圍堰捕魚”的教學(xué)策略其實就是幫助學(xué)生確定抉擇與決策的把握性,而這取決于多向思維的嚴(yán)密性。沒有“水銀瀉地”般的嚴(yán)密性思維做前提,便不可能有果斷抉擇與決策。
我們幾乎都聽過下面的問題。
教師問:樹上有十只鳥,開槍打死一只,還剩幾只?孩子十有八九會不假思索,脫口而出:“九只!”標(biāo)準(zhǔn)答案是:一只不剩!理由是,槍聲一響,沒打死的鳥都飛走了。
可是,有這么一位孩子,他上了大學(xué),一天教師向全班提出了同樣的問題,他和教師發(fā)生了如下對話:
師:樹上有十只鳥,開槍打死一只,還剩幾只?
生:是無聲手槍嗎?
師:不是。
生:在這個城市里打鳥犯不犯法?
師:不犯法。
生:您確定那只鳥真的被打死了嗎?
師:確定。(老師已經(jīng)不耐煩了)拜托,你告訴我還剩幾只就行了,OK?
生:OK。鳥群中有沒有耳朵聾的?
師:沒有。
生:有沒有鳥是關(guān)在籠子里的?
師:沒有。
生:打鳥的人眼睛有沒有花?
師:沒有花,就十只。
(老師已經(jīng)滿頭是汗,下課鈴聲響起,但學(xué)生繼續(xù)問。)
生:有沒有鳥傻得不怕死的?
師:都怕死。
生:會不會一槍打死兩只?
師:不會。
生:嗯,如果您的回答沒有騙人,打死的鳥要是掛在樹上沒掉下來,那么就剩一只;如果掉下來,就一只不剩。
你看,這位大學(xué)生采用的就是“圍堰捕魚”的策略,對于一件事情要進行復(fù)雜、縝密的分析和思考,看到事物的本質(zhì),以更全面的眼光去看待問題。
所謂科學(xué)思維能力,是指科學(xué)思維的邏輯性、敏感性、周密性和條理性。小孩子的思維往往是單向的、線性的,思維的周密性差,考慮問題不夠周全,常常顧此失彼,這也是他們做實驗常常失敗的原因??茖W(xué)研究特別講究思維的周密性,要考慮到各種各樣可能的情況。比如航天員上天,必須考慮可能發(fā)生的任何情況,包括吃喝拉撒等??茖W(xué)史上因一個細(xì)節(jié)考慮不周全,而導(dǎo)致發(fā)生災(zāi)難事件的例子舉不勝舉。在教學(xué)中,教師要讓學(xué)生考慮探究過程中會發(fā)生的種種情況,尤其是會對實驗結(jié)果產(chǎn)生影響的種種可能性。
《煮雞蛋需要多長時間》是一堂科學(xué)探究課,在這節(jié)課上,教師著力培養(yǎng)學(xué)生周密計劃的能力,讓他們意識到:凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢,一個周密的計劃有助于探究的順利實施。這節(jié)課的話題從大家都吃過的煮雞蛋談起,許多人吃過雞蛋,甚至親手煮過雞蛋,卻不知道煮熟一個雞蛋需要多長時間。
教師先讓學(xué)生基于自己原有的經(jīng)驗進行預(yù)測:多長時間能煮熟雞蛋?學(xué)生預(yù)測:2分鐘、5分鐘、8分鐘,也有說15分鐘的。預(yù)測的結(jié)果讓學(xué)生知道在一個什么樣的時間范圍內(nèi)雞蛋會被煮熟。
預(yù)測過后,教師拋出第二個問題:雞蛋被煮成什么狀態(tài)才算熟呢?也就是確定一個熟的標(biāo)準(zhǔn):蛋黃要處于凝固狀態(tài),不能流淌。
在這個基礎(chǔ)上,組織學(xué)生討論:哪些因素會影響雞蛋熟的快慢?學(xué)生依據(jù)自己的經(jīng)驗,認(rèn)為水的多少、水的溫度、容器的大小、容器的材料、雞蛋的個數(shù)、火力的大小等因素都會影響雞蛋煮熟的快慢。為了比較的公平性,要規(guī)定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn):放的水剛好淹過雞蛋、用一樣的鍋、統(tǒng)一放熱水或者冷水、統(tǒng)一用酒精爐子(剪開易拉罐,放上棉花和酒精)。
討論到這里,似乎可以開始實驗了,學(xué)生也躍躍欲試。
這時候,教師又拋出一個關(guān)鍵的問題:放幾個雞蛋?
教師描述:放一個雞蛋在鍋里,過幾分鐘撈出來打開一看,熟的,能不能確定是這個時刻被煮熟的?學(xué)生一愣,轉(zhuǎn)念一想,還不能確定!那么怎樣才能知道雞蛋在哪一分鐘熟的呢?于是就有學(xué)生提出,我們多煮幾個雞蛋,每隔一兩分鐘,就撈出來一個打開,就可以知道雞蛋是在什么時候被煮熟的。
煮幾個雞蛋呢?太多了鍋裝不下,太少了又不能知道確定的時間。學(xué)生思維的嚴(yán)密性就在一步一步的思考中被培養(yǎng)起來。
除此之外,還要讓學(xué)生想到:剛煮出來的雞蛋,燙手怎么辦?要準(zhǔn)備一盆冷水。幾個雞蛋在水中容易混淆,怎么辦?要用記號筆做記號。用什么工具打開雞蛋呢?提醒學(xué)生用刀的時候注意安全。此外,還要準(zhǔn)備抹布等。
材料都準(zhǔn)備好了,教師讓學(xué)生把6~8個雞蛋放到水里同時煮,每兩分鐘撈出一個出來打開,看看雞蛋是在什么時候熟的。實驗結(jié)束時,學(xué)生的桌上有一排雞蛋,依次從生到熟。
煮雞蛋之前的那些討論有什么意義呢?那就是“圍堰捕魚”——要讓學(xué)生知道做事情之前要經(jīng)過深思熟慮,考慮周詳;要在動手實驗之前,思考實驗過程中會遇到什么問題,有什么危險,遇到危險以后怎么辦?這樣教學(xué),關(guān)注了動手前的動腦,讓學(xué)生“想好了再做”。這里面不僅包含著教學(xué)方法的問題,更重要的是包含了老師教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變問題。“想好了再做”讓教師的引領(lǐng)從追求結(jié)果到追求過程,從關(guān)注課的順利進行到關(guān)注學(xué)生思維與能力的增長?!跋牒昧嗽僮觥弊寣W(xué)生的學(xué)習(xí)目的更明確,觀察更到位,實驗更有效。