（二）读书有利于提高学科教学的能力

《探究式科学教育教学指导》读书笔记

教师对科学的理解，对科学教育的理解，以及他对探究式科学教育的理解，直接影响到科学教育的实施，影响学生学习的质量。科学教师必然需要相关的理论与实践指导，韦钰院士和加拿大罗威教授合著的《探究式科学教育教学指导》就是这样的一本书。

这本书出版于2005年，其中的一些论述在今天仍然被我们所强调。比如：什么是科学呢？通常科学指近代科学，一般把伽利略的研究工作和他对实证方法的确立，看作是近代科学诞生的标志。科学原来指的是自然科学，20世纪90年代，联合国教科文组织重新明确了科学的范围。按照联合国教科文组织给出的定义，科学包括自然科学和社会科学。在幼儿园和小学的科学教育里，我们探究的是自然科学领域的问题。再比如：科学和技术是两个不同的概念，科学是在认识世界中发现新的知识，而技术是在改造世界中发展新的手段。对学生进行科学和技术两方面的教育是很必要的。

该书指出，作为小学科学老师，我们不必去探究科学的确切定义，而应该去理解有关科学的主要含义。我们论及的科学至少包含科学知识，科学研究和科学方法、科学精神和科学态度等科学素养。小学科学课是以培养科学素养为宗旨的课程。

该书大力倡导探究式科学教育，提出探究式科学教育所包含的步骤大致可以分为：提出问题、推测和假设、设计实验、寻求实证、信息和数据处理、获得结论和表达。带孩子玩一玩纸飞机，不是探究，只是简单的制作。比一比谁的纸飞机飞得远，这也不是探究。要知道答案会涉及很复杂的因素，即使是科学家，也不能简单地求得答案。比如影响纸飞机飞得远和近的因素，至少有纸的材质和纸张的大小，手工折出的纸飞机的形状，飞机掷出手时用力的程度、方向和位置、当时的风速，有没有人围观，等等。这些因素无法简单地用量来描述，它们之间的影响，又不是简单的线性关系，什么原因导致纸飞机飞得远或飞得近，不能给学生清晰的回答和建立正确的科学概念。

如果用同样的纸折出来的两个不同形状的纸飞机相比较，看哪一个飞得远，这样的问题就变得可以探究了，因为这样比较的结果会很明显地显示形状会影响飞行的性能。

书中有一处内容给我留下非常深刻的印象。讨论探究式科学教育怎样引导学生进行观察，书中介绍了一个实际案例。诺贝尔物理学奖获得者、美国科学家费曼在回忆父亲对他的培养时，曾经讲了这样一个故事：

有一次一个孩子问我：“看见那只鸟了吗？你知道它是什么鸟吗？”我回答：“我一点儿都不知道。”

但是父亲教了我很多，父亲说：“看那只鸟，它的名字叫×××；在意大利它叫×××；在中国它叫×××；在日本它叫×××（父亲给鸟取了不同的名字）；你可以知道用世界上不同的语言如何称呼这种鸟。但是学完了这些，你实际上根本不了解这种鸟，你只知道世界上居住在不同地方的人对这种鸟有不同的称呼。所以，让我们来仔细观察这只鸟，看看它在做什么，那是我们应该考虑的。”我很小就知道，知道某个物体的名字和某个物体之间的差别。

父亲说：“看吧，这只鸟不停地在啄它的羽毛，它是不是一边走，一边在啄它的羽毛？”

“是！”

“鸟为什么要啄它们的羽毛？”

“可能是它们飞行时把羽毛弄乱了。它们啄羽毛，以便把它们的羽毛理顺。”

父亲又说：“好吧，如果是这样，那么它们只需要在飞过以后啄一会儿，当它们落地一段时间以后，就不应该再啄它们的羽毛了。你知道我问你这个问题的目的吗？”

父亲又说：“让我们仔细观察一下，它们是在刚刚落下时啄得最多吗？实际上要看清楚这一点，并不困难，比较一下那些刚刚落下的鸟和已经在地上走来走去的鸟，它们在啄羽毛上看不出差别。”我说：“我放弃我的想法，那些鸟啄它们的羽毛，并不是为了整理羽毛。”

父亲和我一直讨论下去。

这个故事告诉我们，最重要的不是名字，也不是结论，而是要让孩子学会发现问题、设想并验证，不断地用实际观察的结果来检验自己原来的设想，来进行推论，不断深入地探究。

我们说，教育的终极目标是生命的幸福，探究式科学教育过程中的逻辑推理、实证求真，能够培养孩子的科学素养，让孩子拥有强大的理性思维，让他们的学习、生活和工作更加充满智慧，做事更有条理。在我们身边有一些人，因为逻辑思维和实证意识比较弱，他们在生活中会经常出错，容易上当受骗，而且会屡错屡犯。这就是缺乏科学素养导致的后果。

比如我们的身边有一些披着面纱的传销。当“上线”来做推广的时候，有的人通过自己的理性思考，一眼就能识破阴谋。但有的人，他仅仅只用自己的感性思考，只朝着自己内心想要的欲望走，在被抓住心理需求的情况下，对方怎样说，他全都相信，没有任何逻辑思维和实证求真的意识。

有这样一个真实的故事。有人在微信群里发了一个小视频，这个小视频的内容是：一只小狗能快速地识别藏有食物的杯子。主人准备四个杯子倒扣在桌子上，在其中一个杯子里放进食物，然后不断地快速调换各个杯子的位置，每次停下来的时候，小狗都能很快地找到那个放有食物的杯子。看到这个视频后，有的人感叹：“小狗真可爱。”有的人夸赞：“眼力真好。”但是有的人会进行逻辑推理：哪个杯子里有食物，我们人眼是无法分辨出来的，为什么小狗可以呢？小狗的视力与人的视力相比是没有优势的，那么小狗在哪个方面比人更有优势呢？是嗅觉。这应该是小狗的嗅觉在起作用吧！有的人还会想到：“这只是我的想法，到底是不是这样呢？我们得通过做实验来证明。”怎样设计实验呢？有的人甚至会想到设计实验的细节部分，如何严格控制实验条件。所以说科学素养强的人，他能够透过事物的表象看到本质。

科学老师用有趣的方式培养学生的科学素养，当然，老师自身要拥有极强的探究能力与创新精神。我在多年前的一次讲座中，与我们的科学老师共勉。当时我是这样说的：“语文，语就是语言，文就是文字。我们能从很多语文老师的身上看到语文的光芒，那就是‘出口成章，落笔成文’。那在我们科学老师的身上看到的光芒应该是什么呢？是探究与创新。在科学课堂内外，会发现很多新的问题，解决这些问题需要细致的思考，需要严谨的态度，需要高品质的探究与创新行为。”

实施探究式科学教育教学从自己开始。