讓冰冷的石頭熱起來

顧超

【摘 要】科學(xué)課標(biāo)指出，應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為宗旨，保護(hù)好學(xué)生的好奇心和求知欲，在課程設(shè)置和課堂教學(xué)中突出學(xué)生的主體地位。課堂教學(xué)更應(yīng)該讓學(xué)生在新情境中運(yùn)用所學(xué)解決問題，探索出新意義與新知識(shí)。教師在教學(xué)過程中要不斷促進(jìn)學(xué)生的大腦發(fā)展，將知識(shí)、能力與態(tài)度進(jìn)行整合，讓學(xué)生成為課堂的主體。本文以科學(xué)課堂的教學(xué)實(shí)踐為基礎(chǔ)，探索如何讓學(xué)生成為“心智自由”的探索者。

【關(guān)鍵詞】科學(xué)教學(xué) 心智自由 探究實(shí)踐

一、何謂心智自由的探索者

在不同情境中創(chuàng)造性地解決問題的能力就是“素養(yǎng)”。《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》指出，小學(xué)科學(xué)課程以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為宗旨。除了學(xué)科素養(yǎng)，小學(xué)科學(xué)更應(yīng)該關(guān)注培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)素養(yǎng)。

學(xué)習(xí)素養(yǎng)簡(jiǎn)而言之就是“學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)”，學(xué)習(xí)素養(yǎng)的本質(zhì)是心智的靈活轉(zhuǎn)換。學(xué)習(xí)者在新情境中運(yùn)用所學(xué)解決問題，創(chuàng)造出新意義與新知識(shí)。具有學(xué)習(xí)素養(yǎng)的人，是心智自由的人。心智自由的人，有自己的價(jià)值準(zhǔn)則和獨(dú)立判斷，能靈活地調(diào)用自己原有的知識(shí)、能力、判斷在新的情境下做出更合理和有創(chuàng)意的決定，而不受知識(shí)的奴役和情境的限制。他可以根據(jù)情境中人的需求、條件和資源的狀況，創(chuàng)造性地重新定義情境，進(jìn)行知識(shí)和意義的再生產(chǎn)。

心智自由探索者的特征：有良好的身體基礎(chǔ);有良好的社會(huì)性情緒發(fā)展;對(duì)事物保持好奇心和主動(dòng)性;專注、堅(jiān)持，有計(jì)劃性和反思性;養(yǎng)成善于提問、善于建立聯(lián)系、善于個(gè)性化表達(dá)的心智習(xí)慣。讓每一個(gè)學(xué)生成為這樣心智自由的探索者，應(yīng)該是我們追求的理想教育。

二、科學(xué)課為什么要培養(yǎng)心智自由的探索者

（一）未來發(fā)展的需要

當(dāng)今世界科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)、技術(shù)突破及重大創(chuàng)新不斷涌現(xiàn)，真正的學(xué)習(xí)者應(yīng)該知道自己是誰、為何而學(xué)習(xí)，而不是被動(dòng)地應(yīng)對(duì)無法預(yù)測(cè)的變化，或是被他人和復(fù)雜的局勢(shì)左右。這類人應(yīng)該有自己的價(jià)值準(zhǔn)則和獨(dú)立人格，內(nèi)心充實(shí)，富有想象力和創(chuàng)造力，將學(xué)習(xí)所得用于創(chuàng)造更豐沛的人生和更美好的世界。如康德所說，人不應(yīng)該被作為手段，或被工具化，不應(yīng)被作為一部機(jī)器上的齒輪。人是有自我目的的，是自主、自律、自覺、自立的，由自己來引導(dǎo)內(nèi)心，是出于自身的理智并按自身的意義來行動(dòng)的。

（二）人生存發(fā)展的需要

課堂教學(xué)對(duì)于參與者具有個(gè)體生命價(jià)值。對(duì)學(xué)生而言，課堂教學(xué)是其學(xué)校生活最基本的構(gòu)成，其質(zhì)量直接影響學(xué)生當(dāng)前乃至今后多方面的發(fā)展和成長(zhǎng);對(duì)教師而言，課堂教學(xué)是其職業(yè)生活最基本的構(gòu)成，其質(zhì)量直接影響教師對(duì)職業(yè)的感受與態(tài)度、專業(yè)水平的發(fā)展和生命價(jià)值的體現(xiàn)。課堂學(xué)習(xí)是師生共同參與的整體性實(shí)踐活動(dòng)，是師生交互作用并生成智慧的動(dòng)態(tài)過程，是教師和學(xué)生共有的人生中重要的生命經(jīng)歷，是個(gè)體生命有意義的構(gòu)成部分。

（三）科學(xué)課育人價(jià)值的需要

科學(xué)課的育人價(jià)值是什么？科學(xué)課上，學(xué)生們心智自由嗎？科學(xué)課上，學(xué)生們都經(jīng)歷了真實(shí)的學(xué)習(xí)了嗎？在科學(xué)課上，我們經(jīng)?？吹揭韵卢F(xiàn)象：學(xué)生坐在那里，但只是看上去在學(xué)習(xí);學(xué)生假裝自己聽懂了，不斷點(diǎn)頭，但沒有自己真正要問的問題，沒有真正的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，只在配合教師教學(xué)的虛假學(xué)習(xí);有些課堂看上去很熱鬧，但學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確。簡(jiǎn)單來說，就是只為活動(dòng)，而不考慮為什么要這樣做;有趣但沒料，很多時(shí)候?qū)W生學(xué)了，但是很快就忘了，這是缺少策略性的、元認(rèn)知式的機(jī)械學(xué)習(xí)。學(xué)生認(rèn)為自己是最重要的，而同伴的學(xué)習(xí)和自己無關(guān);他們很少有機(jī)會(huì)體會(huì)到“同舟共濟(jì)”，在課堂中的對(duì)話或合作很多時(shí)候并沒有展現(xiàn)出良好的社會(huì)性技能，這是沒有深度的對(duì)話與討論的競(jìng)爭(zhēng)性學(xué)習(xí)。

三、如何成就心智自由的探索者

費(fèi)希特說，教育必須培養(yǎng)人的自我決定能力，而不是培養(yǎng)人們適應(yīng)傳統(tǒng)的世界。教育不是先著眼于實(shí)用性的，也不是先去傳授知識(shí)和技能， 而是要去“喚醒”學(xué)生的力量，培養(yǎng)他們的主動(dòng)性、抽象歸納能力和理解力，以使他們能在目前還無法預(yù)料的未來做出有意義的選擇。

（一）不斷啟動(dòng)學(xué)生自我學(xué)習(xí)系統(tǒng)

1.學(xué)前研究，啟動(dòng)學(xué)生自我學(xué)習(xí)系統(tǒng)

學(xué)生具有天生的學(xué)習(xí)能力，學(xué)習(xí)首先是學(xué)生自我系統(tǒng)的啟動(dòng)。學(xué)生應(yīng)對(duì)自己所學(xué)的內(nèi)容產(chǎn)生成就感和價(jià)值感，每個(gè)學(xué)生都有權(quán)利知道其所學(xué)的知識(shí)除了應(yīng)對(duì)考試還意味著什么、對(duì)發(fā)現(xiàn)自身與世界聯(lián)系有怎樣的價(jià)值。

課前筆者布置了學(xué)前小研究，讓學(xué)生自主閱讀六種常見巖石的資料，通過三個(gè)步驟進(jìn)行自主研究：畫一畫每種巖石的顯著特征，思考資料是從哪幾個(gè)方面來描述巖石特征的;可以通過查字典或請(qǐng)教別人來查一查不理解的地方;想一想怎樣從一堆巖石中識(shí)別出它們分別是哪種巖石，方法是什么。教師賦予學(xué)生更多的自由，學(xué)生把能解決的放在課前解決，讓每個(gè)學(xué)生按照自己的能力選擇最適合自己的方式接受新知識(shí)、自由學(xué)習(xí)。從學(xué)前反饋來看，學(xué)生通過多種途徑，收集了大量六種常見巖石的資料，并進(jìn)行了資料學(xué)習(xí)。啟動(dòng)學(xué)生自我學(xué)習(xí)系統(tǒng)，讓其帶著思考進(jìn)入課堂，為課堂自由性的學(xué)習(xí)和探討提供保證。

2.學(xué)前交流，搭建相互學(xué)習(xí)平臺(tái)

讓學(xué)生在課堂上真正地進(jìn)入學(xué)習(xí)，生生交流互動(dòng)是最有效的方式，彼此互為講授者和學(xué)習(xí)者，完成課堂上第一次自由學(xué)習(xí)。

學(xué)生學(xué)習(xí)前已對(duì)巖石的相關(guān)資料有了初步的認(rèn)識(shí)，但學(xué)生學(xué)前情況會(huì)有差別，學(xué)前充分的學(xué)生希望展示自己學(xué)習(xí)的成果，學(xué)前不充分的學(xué)生希望快速了解未知的，這為生生交流提供了可能性。因此本課一開始，學(xué)生進(jìn)行小組交流：組員輪流在組內(nèi)交流學(xué)前前兩項(xiàng);一位同學(xué)交流完，其他同學(xué)可以提問或補(bǔ)充，小組內(nèi)可以自己解決問題，小組內(nèi)不能解決的問題記下來;全部交流討論，這些巖石的特征都是從幾個(gè)方面來描述的。通過小組學(xué)習(xí)，生生交流，這樣的小組學(xué)習(xí)也是自由的，幫助學(xué)前有問題的學(xué)生第一次進(jìn)行學(xué)習(xí)。接著，全班交流進(jìn)行第二次學(xué)習(xí)，從而梳理六種巖石的特征，并且解決了諸如鹽酸、混凝土、化石等認(rèn)知問題，為識(shí)別巖石打下基礎(chǔ)。

3.制造沖突，啟動(dòng)心智自由轉(zhuǎn)換

在新情境中迅速尋找到自己想要的資源，并建立知識(shí)間的聯(lián)系，對(duì)新情境進(jìn)行判斷和問題解決是學(xué)習(xí)素養(yǎng)形成的關(guān)鍵。

遇到真正的巖石能夠根據(jù)資料辨認(rèn)出來，是真正識(shí)別巖石特征的難點(diǎn)。將文字和冷冰冰的巖石匹配在一起，對(duì)學(xué)生來說是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。辨認(rèn)巖石的過程中，每個(gè)學(xué)生的出發(fā)點(diǎn)和依據(jù)都是不一樣的，有的以顏色為首要條件，有的以顆粒為首要條件，有的先按顏色、再按顆粒、再按手感，順序不一樣，由此，體現(xiàn)了學(xué)生對(duì)巖石顯著特征認(rèn)識(shí)的不同差異。這也為學(xué)生要經(jīng)歷合作中的沖突、討論與觀點(diǎn)碰撞提供了很好的可能性，學(xué)生在辯論中不僅加強(qiáng)了對(duì)巖石的觀察，也進(jìn)一步增強(qiáng)了對(duì)文字資料的理解。在一塊又一塊巖石的辨認(rèn)活動(dòng)中，學(xué)生不斷養(yǎng)成善于提問、建立聯(lián)系、個(gè)性化表達(dá)的心智習(xí)慣，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生個(gè)人和團(tuán)隊(duì)共同進(jìn)步。

（二）高階學(xué)習(xí)帶動(dòng)低階學(xué)習(xí)

1.挑戰(zhàn)性的問題驅(qū)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)思考

巴羅斯和坦布林說，知識(shí)的獲得來源于對(duì)問題的認(rèn)識(shí)和解決的過程。學(xué)習(xí)開始時(shí)遇到問題，問題本身推動(dòng)了解決問題和推理技能的應(yīng)用，同時(shí)也激發(fā)了學(xué)生主動(dòng)查找信息、學(xué)習(xí)關(guān)于此問題的知識(shí)和結(jié)構(gòu)以及解決問題的動(dòng)力。

本節(jié)課一開始就用具有挑戰(zhàn)性的問題創(chuàng)設(shè)高階思維的情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)動(dòng)力。從學(xué)前的最后一題“想一想：怎樣從一堆巖石中識(shí)別出它們分別是哪種巖石？方法是什么？”，到“課上如果真有一堆巖石放在你面前，你能識(shí)別出這些巖石嗎？”，最后全班進(jìn)行一次比賽，看看哪個(gè)小組能既快又準(zhǔn)確地識(shí)別，始終圍繞著挑戰(zhàn)性的問題來驅(qū)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)投入思考。有挑戰(zhàn)性的驅(qū)動(dòng)性問題能引發(fā)學(xué)生對(duì)概念的思考和探索，能更好地使學(xué)生投入學(xué)習(xí)。學(xué)生始終知道自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)是什么，對(duì)自己所學(xué)的內(nèi)容產(chǎn)生成就感。

2.用問題解決認(rèn)知策略來帶動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)

高階認(rèn)知都會(huì)涉及大量的低階認(rèn)知，沒有對(duì)大量背景知識(shí)、概念知識(shí)、已有經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行搜尋、組織、比較、分類等，就幾乎無法有高階認(rèn)知。

這節(jié)課筆者主要運(yùn)用問題解決策略。問題解決是一個(gè)明確結(jié)構(gòu)不良問題的目標(biāo)與克服障礙的過程。學(xué)生在學(xué)習(xí)中面對(duì)的往往都是結(jié)構(gòu)良好的問題，這些問題有給定條件和目標(biāo)，從而有比較清晰的問題解決路徑，學(xué)生運(yùn)用現(xiàn)成的方法就可以找出問題的答案。而生活中他們要面對(duì)的更多的是結(jié)構(gòu)不良的問題，問題給定的條件、問題解決的路徑及可利用的資源都不清晰。對(duì)巖石特征文字學(xué)習(xí)、搜尋、組織、比較的低階認(rèn)知在學(xué)前研究查閱資料和課上生生互動(dòng)交流中完成?！叭绾螐囊欢褞r石中辨別出常見的巖石”就是一個(gè)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)不良問題。對(duì)學(xué)生而言，首先需要明確目標(biāo)是什么：“我想實(shí)現(xiàn)什么？這個(gè)問題是我能達(dá)到的目標(biāo)嗎？”其次，問題解決過程要分析阻礙目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的障礙和可以利用的資源，這就需要學(xué)生對(duì)問題情境進(jìn)行仔細(xì)分析。如果學(xué)生不對(duì)問題情境進(jìn)行仔細(xì)分析，得出的結(jié)果往往是粗糙的。對(duì)這些障礙性條件的分析有助于強(qiáng)化學(xué)習(xí)，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)概念的理解。

（三）讓學(xué)生經(jīng)歷有意義的探究實(shí)踐

科學(xué)作為一系列實(shí)踐的觀點(diǎn)源自無數(shù)歷史學(xué)家、哲學(xué)家、心理學(xué)家和社會(huì)學(xué)家的努力?！皩?shí)踐”強(qiáng)調(diào)的是“做”和“學(xué)”的不可分割性，這意味著不僅僅是“做”和技能的獲得，同時(shí)包含著“學(xué)”，包含知識(shí)、行動(dòng)和態(tài)度，包含著對(duì)知識(shí)的深度理解。讓學(xué)生經(jīng)歷有意義的探究實(shí)踐，意味著學(xué)生要像一個(gè)真正的科學(xué)家、工程師、作家、數(shù)學(xué)家、新聞工作者那樣，遇到真實(shí)的問題并在多種問題情境中經(jīng)歷持續(xù)的實(shí)踐，而不是按部就班完成探究的流程。

1.讓學(xué)生經(jīng)歷“以為會(huì)原來不會(huì)”的探究實(shí)踐

一節(jié)課上學(xué)生的思維是否發(fā)展了、學(xué)習(xí)是否真正發(fā)生了，不是看教師教了什么，而是看學(xué)生學(xué)了什么?？茖W(xué)課必須有認(rèn)知沖突，讓學(xué)生經(jīng)歷“以為會(huì)原來不會(huì)”的探究實(shí)踐。在家中的學(xué)習(xí)過程中，部分學(xué)生覺得自己對(duì)巖石資料的收集和整理已經(jīng)不錯(cuò)了，在學(xué)前交流后大部分學(xué)生進(jìn)行了資料學(xué)習(xí)，覺得也能初步掌握巖石的知識(shí)。但真正辨認(rèn)巖石時(shí)，前面的“會(huì)”就變成了“不會(huì)”，學(xué)生必須重新面對(duì)新的情景，調(diào)整方法，針對(duì)“不會(huì)”尋找解決策略。這個(gè)過程讓學(xué)生經(jīng)歷分析與探索問題，學(xué)生理解該做些什么、為什么要這樣做，如此，讓學(xué)生充滿著思維的張力。

2.讓學(xué)生經(jīng)歷“以為對(duì)原來不對(duì)”的試錯(cuò)過程

心智自由的首要條件是未成熟的狀態(tài)，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中出錯(cuò)是一種重要的學(xué)習(xí)資源，教師可以在錯(cuò)誤中發(fā)展他們的判斷力和創(chuàng)造力。本節(jié)課筆者進(jìn)行了兩次辨認(rèn)巖石的活動(dòng)，第一次是根據(jù)資料觀察巖石進(jìn)行比對(duì)，學(xué)生在沖突爭(zhēng)論中達(dá)成“共識(shí)”，將六種巖石辨認(rèn)了出來，并能自信滿滿地向全班同學(xué)介紹，同時(shí)在教師揭秘時(shí)進(jìn)行反思，進(jìn)一步加深了學(xué)生對(duì)巖石特征的認(rèn)識(shí)。第二次是對(duì)不同顏色花崗石的觀察，這次學(xué)生比第一次更自信滿滿，然而在再次揭秘時(shí)讓他們進(jìn)一步反思觀察的策略和方法。問題解決的過程需要通過嘗試錯(cuò)誤來尋找最優(yōu)的問題解決路徑，這就要求學(xué)生評(píng)估自己解決問題的結(jié)果，在情境中進(jìn)行嘗試。如果問題沒得到解決，就需要探查原因、糾正錯(cuò)誤、發(fā)現(xiàn)問題，再提出新的解決方案。

3.讓學(xué)生經(jīng)歷“有價(jià)值的結(jié)果”的成就體驗(yàn)

教學(xué)目標(biāo)達(dá)成、探究結(jié)果有效，是一節(jié)科學(xué)課的根本。一節(jié)課最終的結(jié)果要有質(zhì)量，并在群體中進(jìn)行交流才能體現(xiàn)出其價(jià)值。本課的學(xué)前研究從對(duì)巖石有抽象的認(rèn)識(shí)，到討論辨別這六種巖石的研究方法，最終從學(xué)前研究中提煉出辨別生活當(dāng)中巖石的方法。探究結(jié)果指向驅(qū)動(dòng)性問題“如何從一堆巖石中辨別出常見的巖石”，具有思維的真實(shí)性。這個(gè)探究結(jié)果既反映了學(xué)生個(gè)人思考探究的結(jié)果，同時(shí)也體現(xiàn)了小組合作探究的結(jié)果。探究結(jié)果指向了核心知識(shí)的深度理解，學(xué)生不僅僅是簡(jiǎn)單地觀察，還是結(jié)合資料深入地理解和探究。

重新認(rèn)識(shí)“學(xué)習(xí)”和“知識(shí)”。以往的學(xué)習(xí)概念基于聯(lián)想心理學(xué)，這種心理學(xué)排除身體活動(dòng)和目的性，僅僅以觀念為對(duì)象。在這種學(xué)習(xí)概念中，學(xué)習(xí)被貶斥為大腦細(xì)胞突觸的聯(lián)結(jié)，是一種單純的心理活動(dòng)。最典型的現(xiàn)象就是靜心修煉，“苦其心志，勞其筋骨，餓其體膚，空乏其身，行拂亂其所為，所以動(dòng)心忍性，曾益其所不能”。表現(xiàn)在課堂上，就是專心聽講，認(rèn)真筆記，反復(fù)操練，最終形成所謂的“知識(shí)結(jié)構(gòu)”。這種外在的知識(shí)，我們以為是游離于學(xué)生靈魂和精神之外的僵死的知識(shí)。這種壓縮式成長(zhǎng)的學(xué)習(xí)觀、知識(shí)觀應(yīng)予以摒棄。在今天，學(xué)習(xí)的內(nèi)涵已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地的變化。日本的佐藤學(xué)認(rèn)為，學(xué)習(xí)是一種構(gòu)筑世界、構(gòu)筑伙伴、構(gòu)筑自身三位一體的對(duì)話性實(shí)踐，學(xué)習(xí)也是一種借助于同他人的團(tuán)結(jié)與協(xié)作形成的合作性實(shí)踐。同樣，人們對(duì)知識(shí)內(nèi)涵的認(rèn)識(shí)也發(fā)生了根本性的變化。

超越系統(tǒng)邏輯知識(shí)的傳遞，注重學(xué)生的已有相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，在探明學(xué)生“已經(jīng)知道什么”的基礎(chǔ)上，幫助他獲得“想知道什么”，而作為“知道”的結(jié)果，重要的不是結(jié)論性知識(shí)是否絕對(duì)、完整，而是學(xué)生參與課程獲得的當(dāng)下體驗(yàn)和概念。因此，課堂上，學(xué)生通過師生對(duì)話、生生合作以及師生圍繞核心問題展開的探究過程使個(gè)體獲得關(guān)于人、自然、社會(huì)和自我認(rèn)同的認(rèn)識(shí)和情感體驗(yàn)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)既往“經(jīng)驗(yàn)”的超越。

筆者從事小學(xué)科學(xué)教育三十年，經(jīng)歷了我是教科學(xué)的、我是教孩子學(xué)科學(xué)的，到現(xiàn)在我是用科學(xué)教孩子的變化的歷程?，F(xiàn)在思考更多的是孩子為什么要學(xué)科學(xué)，如何以生為本、以學(xué)定教，通過合作學(xué)習(xí)，讓學(xué)生學(xué)習(xí)真實(shí)有效地發(fā)生，讓學(xué)生在課上思維真正得以成長(zhǎng)，努力讓每個(gè)學(xué)生都可以成為心智自由的探索者。