從隱性走向顯性小學(xué)科學(xué)本質(zhì)觀教學(xué)初探

：對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解是對(duì)科學(xué)理解的，是成功進(jìn)行科學(xué)教育的關(guān)鍵?，F(xiàn)代科學(xué)本質(zhì)觀能讓學(xué)生正確理解新科學(xué)知識(shí)和產(chǎn)品、合理看待科學(xué)家以及科學(xué)事業(yè)，做出科學(xué)的決策，并發(fā)展出良好的科學(xué)創(chuàng)造精神和能力，能夠更好地應(yīng)對(duì)這個(gè)日益科技化的世界。圍繞“科學(xué)本質(zhì)觀怎么教”的議題，本文以文獻(xiàn)研究和實(shí)踐探索為支撐，概括出科學(xué)本質(zhì)觀教學(xué)的“一個(gè)方向”和“兩條路徑”，基于科學(xué)本質(zhì)提出若干將科學(xué)史融入小學(xué)科學(xué)教學(xué)的建議，以供大家研究與爭論。：小學(xué)科學(xué)；本質(zhì)觀教學(xué)；顯性教學(xué)；隱性教學(xué)號(hào)：G42文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：16739094（2012）05002604—課 科學(xué)本質(zhì)是新課程中生出的“觀念課程”，

—、一個(gè)方向 的教學(xué)能顯示科學(xué)

對(duì)科學(xué)理解的。關(guān)于科學(xué)本質(zhì)及其教學(xué)的教論在國際科學(xué)教育已經(jīng)延續(xù)了近三十年。國際著學(xué)名科學(xué)教育專家 伊利諾斯州技術(shù)學(xué)院數(shù)—和科學(xué)教育系、科學(xué)教學(xué)研究會(huì)前萊德曼（Ledermn）教授長期從事科學(xué)本質(zhì)教育的研究。在中，他和他的同事發(fā)現(xiàn)：從幼兒園到高中，學(xué)生并沒有充分理解科學(xué)本質(zhì)；這個(gè)階段的老師也沒有充分理解科學(xué)本質(zhì)；并不是他們都不能理解，是因?yàn)闆]有機(jī)會(huì)和適合的途徑來理解。理解科學(xué)本質(zhì)的機(jī)會(huì)和途徑是什么？作為科學(xué)教師如何把對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解轉(zhuǎn)化為課堂的教學(xué)實(shí)踐？是當(dāng)前中小學(xué)科學(xué)教育亟待重視的課題。在研究中圍繞科學(xué)本質(zhì)觀怎么教的議題，以文獻(xiàn)研究和實(shí)踐探索為支撐，課題組概括出科學(xué)本質(zhì)觀教學(xué)的“一個(gè)方向”和“兩條路徑”，以供大家研究與爭論。

本回顧科學(xué)教育發(fā)展史，科學(xué)本質(zhì)轉(zhuǎn)化為教學(xué)實(shí)踐主要通過兩種路徑來完成。一是隱性取向（implictapprach），通過科學(xué)探究活動(dòng)、科學(xué)過程技能、做科學(xué)等方式，將科學(xué)本質(zhì)觀念鑲嵌在教學(xué)中，透過活動(dòng)，以間接的方式讓學(xué)生體會(huì)科學(xué)本質(zhì)Hakoos＆enic，198，Schanma，199；Scharmamn＆Harris，1992）。二是顯性取向（explicitapproach），從科學(xué)史、科學(xué)哲學(xué)、科會(huì)學(xué)等多種角度去詮釋科學(xué)本質(zhì)，并透過課堂討論、閱讀科學(xué)本質(zhì)的信息，藉以達(dá)到科學(xué)本質(zhì)的教學(xué)目標(biāo)Akindehin199AbdElKhalick＆Lederman，2000）。萊德曼教授，對(duì)科學(xué)本質(zhì)的學(xué)習(xí)應(yīng)該是顯性的， 的教學(xué)，而不是隱性的做中學(xué)。隱性的做中學(xué)本質(zhì)是歸納式的，強(qiáng)調(diào)的是科學(xué)方收稿日期：201203作者簡介： 市路小學(xué)（，210009）校長，中學(xué)高級(jí)教師，市科學(xué)學(xué)科人，長期從事小學(xué)科學(xué)教學(xué)研究和兒童綜合素質(zhì)發(fā)展的實(shí)踐研究。法的學(xué)習(xí)，例如觀察、分類、測量等，當(dāng)已有的前概念被證偽后，要修正前概念不可能僅僅用到歸納的方法，學(xué)生不僅要學(xué)會(huì)通過觀察做出進(jìn)一步的判斷，還要學(xué)會(huì)進(jìn)行合理的想象、聯(lián)系、重構(gòu)。研究表明，學(xué)生很難在“做科學(xué)”和探究活動(dòng)中理解科學(xué)本質(zhì)和科學(xué)探究，教師必須采用特殊的方法幫助學(xué)生他們的活動(dòng)，這是學(xué)生理解科學(xué)本質(zhì)和科學(xué)探究的最好方法。因此，在“做中學(xué)教學(xué)中我們強(qiáng)調(diào)學(xué)生過程技能操作與應(yīng)用的同時(shí)，也應(yīng)審視由事實(shí)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行探究的教學(xué)，讓學(xué)生還能了解建構(gòu)科學(xué)理論時(shí)這些過程技能的本質(zhì)。事實(shí)上小學(xué)科學(xué)本質(zhì)觀教學(xué)所做的就是用最少的“”盡可能多地結(jié)出最多的“果實(shí)”，以研究創(chuàng)新兒童的學(xué)習(xí)生活保護(hù)兒童的好奇心和求知欲，學(xué)科知識(shí)的界限，讓他們學(xué)會(huì)親近生活，親近自然，親近科學(xué)，親近他人，在未來更好地生活、工作與發(fā)現(xiàn)。二、一條路徑：發(fā)展學(xué)生科學(xué)本質(zhì)的一個(gè)重要途徑就是在小學(xué)科學(xué)探究學(xué)習(xí)中將科學(xué)本質(zhì)顯性化。今天，我們要培養(yǎng)的不是匠型人才”，“人才只能重復(fù)解決已知問題解決未知問題需要的是創(chuàng)新型人才。創(chuàng)新型人才不僅需要結(jié)構(gòu)化的基本知識(shí)和過程技能，更需要理解那些用來解

樣的學(xué)生才能應(yīng)對(duì)未來社會(huì)的種種—些老師片面地認(rèn)為：學(xué)生不做實(shí)驗(yàn)，課堂上沒有完整的預(yù)測、設(shè)計(jì)、匯報(bào)環(huán)節(jié)，就不是探究式學(xué)習(xí)。必須掙脫這種形式探究對(duì)師生的束縛，讓孩子們?cè)?的探究教學(xué)中與日常生活中使用的物品打交道，通過思考整理各種信息，如排序、分析、比較、分類、判斷、推理或預(yù)測、建立模型、觀察、測量、控制變量、繪制圖表、數(shù)據(jù)整理與分析、發(fā)現(xiàn)問題、制訂計(jì)劃、實(shí)驗(yàn)操作、結(jié)論與理由陳述，尋求答案，消除自己的錯(cuò)誤觀念，逐步掌握思考和解決問題的技術(shù)，在理解世界的同時(shí)還能更好地理解科學(xué)研究。不難理解，在這樣的教學(xué)中，科學(xué)知識(shí)得以被探尋，科學(xué)方法得以被應(yīng)用，科學(xué)觀念得以被發(fā)展。三另一條路徑：在科學(xué)史融入式教學(xué)中顯示科學(xué)本質(zhì)科學(xué)史融入式教學(xué)是發(fā)展小學(xué)生科學(xué)本質(zhì)觀的第二個(gè)途徑。早在數(shù)十年前，英國科學(xué)促進(jìn)會(huì)（BAAS）就在中呼吁：“我們要教給年輕人的，與其是科學(xué)結(jié)論不如是科學(xué)方法，更不如是科學(xué)史。”科學(xué)史是發(fā)展學(xué)生科學(xué)本質(zhì)觀的重要資 科學(xué)史是科學(xué)教育的重要資源。 科學(xué)的歷史 世界能為我們提供豐富的發(fā)展學(xué)生科學(xué)本質(zhì) 釋世界 是如何產(chǎn)生的，何以成 ？ 素材?？茖W(xué)史對(duì)于科學(xué)教學(xué)和科學(xué)課 的 與學(xué)知識(shí)并不能催生正確的科學(xué)觀念為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，我們應(yīng)將探究教學(xué)從科學(xué)本質(zhì)的隱性體會(huì)轉(zhuǎn)化為顯性化教學(xué)。各種科學(xué)知識(shí)我們都能直接告訴學(xué)生，然而真實(shí)的自然現(xiàn)象是無法用語言告訴的，學(xué)生自主的思維過 研究沖動(dòng)、已有的生活經(jīng)驗(yàn)、探尋的行動(dòng)以及學(xué)生之間的人際互動(dòng)教師根本無法替代。要認(rèn)識(shí)到，小學(xué)“探究式”科學(xué)教學(xué)的任務(wù)并不僅僅是學(xué)習(xí)科學(xué)方法和科學(xué)概念，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生形成現(xiàn)代科學(xué)本質(zhì)觀，發(fā)展他們的邏輯思維和性思維，培養(yǎng)開放態(tài)度、創(chuàng)新精神和實(shí)證精神。正如法國專家所說，小學(xué)階段并不希望孩子們對(duì)物質(zhì)有什么新的發(fā)現(xiàn)，重要的是孩子在課堂上能用完成一個(gè)研究人員最基本的動(dòng)作：、分類、命名、構(gòu)想和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)觀察和解釋，收集和利用資料，把看到的用圖表畫出來，制造小模型，對(duì)結(jié)果提出問題以新的實(shí)驗(yàn)……幫助孩子從一個(gè)的觀察者成長為一個(gè)主動(dòng)的實(shí)踐者，建立起觀念、感覺與物質(zhì)（真實(shí)）世界的關(guān)系，將促進(jìn)學(xué)生掌握突出主動(dòng)性獨(dú)立性、體驗(yàn)性、內(nèi)省性的現(xiàn)代學(xué)習(xí)方式

獻(xiàn)深為學(xué)界所肯定。1994年， 在總結(jié)各家 研究成果的基礎(chǔ)上，將科學(xué)史融入科學(xué)教學(xué)的價(jià)學(xué)科學(xué)本質(zhì)觀列舉科學(xué)史融入科學(xué)教學(xué)的價(jià)值科學(xué)集邏輯和想象于一身科學(xué)史可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，吸引學(xué)生投入科學(xué)的探究科學(xué)本質(zhì)觀列舉科學(xué)史融入科學(xué)教學(xué)的價(jià)值科學(xué)集邏輯和想象于一身科學(xué)史可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，吸引學(xué)生投入科學(xué)的探究科學(xué)家具有好奇心科學(xué)史可使更具人性化科學(xué)家試圖鑒別和避免偏見科學(xué)史可使學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)家也會(huì)有方面的爭論科學(xué)需 借助于探索科學(xué)概念的發(fā)展和精致化過程學(xué)生可以更好理解概念科學(xué)史可以幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)科學(xué)方法的發(fā)展過程使學(xué)生對(duì)科學(xué)方法的本質(zhì)有更深刻的認(rèn)識(shí)?？茖W(xué)上給出的解釋理論和模型都是在特定的時(shí)期內(nèi)與事實(shí)在理解重要的科學(xué)史例的過程中，可使學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)本質(zhì)例如科學(xué)?？茖W(xué)史可使學(xué)生了解到科學(xué)知識(shí)的不定性和可變性以上七條科學(xué)史融入科學(xué)教學(xué)的價(jià)值條條對(duì)應(yīng)科學(xué)本質(zhì)觀?？茖W(xué)史融入教學(xué)，對(duì)學(xué)生而言，不僅能使活潑化，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)，也能使學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)家面對(duì)問題時(shí)的思考或?qū)嶒?yàn)探究的歷程，有助于學(xué)生領(lǐng)悟解決問題的方法、了解科學(xué)家的創(chuàng)造的過程、理解知識(shí)的內(nèi)涵并協(xié)助他們更了解科學(xué)的本質(zhì)。對(duì)教師的教學(xué)而言對(duì)于特定科學(xué)在其歷史發(fā)展中所經(jīng)歷的漫長和的歷程的了解可以幫助教師設(shè)計(jì)出合適的教學(xué)方案，選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)和活動(dòng)，并應(yīng)如何去對(duì)教室中所出現(xiàn)的問題或疑難做出反應(yīng)。在科學(xué)史融入式教學(xué)中顯示科學(xué)本質(zhì)的主要方式在國際科學(xué)教育界，最初把科學(xué)史（History）、科學(xué)哲學(xué)philosophy）和科學(xué)教學(xué)（Scienceteaching）一起簡稱為HPS，近年來有些科學(xué)教育專家把科會(huì)學(xué)和科學(xué)技術(shù)學(xué)也納入其中?？茖W(xué)教育專家普遍認(rèn)為HPS教學(xué)對(duì)科學(xué)課程有四個(gè)方面作用，尤其重要的是，可以使學(xué)生更好地理解科學(xué)本質(zhì)，使他們懂得科學(xué)究竟是什么，科學(xué)知識(shí)是怎樣產(chǎn)生的，科學(xué)在社會(huì)發(fā)展和進(jìn)步中的作用，科學(xué)和科學(xué)方法的優(yōu)點(diǎn)和局限性，等等?！? 科學(xué)史融入科學(xué)教育主要有兩種方式：一種課 是附加式，一種是滲透式。傳統(tǒng)的科學(xué)課，往往是 把科學(xué)史作為一種知識(shí)附加在科學(xué)教學(xué)內(nèi)容上

第一步，由教師演示相關(guān)現(xiàn)象，引出需要解決的問題；第二步，要求學(xué)生先行說出自己對(duì)于這一現(xiàn)象的看法；第三步，將相關(guān)科學(xué)家的觀念作為一種可能的觀念告訴學(xué)生；第四步，要求學(xué)生通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)所提及的各種觀念做出檢驗(yàn)以確定哪種觀念正確；第五步，由教師講解當(dāng)代的科學(xué)觀念，即介紹教科書對(duì)這種自然現(xiàn)象的解釋，并通過實(shí)驗(yàn)對(duì)此做出必要的檢驗(yàn)。第六步教師和學(xué)生一起對(duì)全部的學(xué)習(xí)過程做出總結(jié)和評(píng)價(jià)。實(shí)踐證明在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中有效運(yùn)用HPS教學(xué)能有效促進(jìn)學(xué)生科學(xué)本質(zhì)觀發(fā)展應(yīng)成為今后促進(jìn)小學(xué)生科學(xué)本質(zhì)觀發(fā)展的努力方向。四、基于科學(xué)本質(zhì)的科學(xué)史融入式教學(xué)的實(shí)施建議新課程推進(jìn)以來科學(xué)史作為小學(xué)科學(xué)教學(xué)的重要素材，在版小學(xué)科學(xué)中出現(xiàn)次已達(dá)30多處應(yīng)該充分發(fā)揮它的教學(xué)價(jià)值提高融合科學(xué)史的小學(xué)科學(xué)探究式教學(xué)的效果促進(jìn)小學(xué)生科學(xué)本質(zhì)觀的發(fā)展。基于“十一五”專項(xiàng)研究與實(shí)踐，特提出以下建議。要選擇適合兒童的科學(xué)史素材概念為一個(gè)初級(jí)概念，科學(xué)概念敘述的都是兒童生活中熟悉的事物概念為一個(gè)初級(jí)概念，科學(xué)概念敘述的都是兒童生活中熟悉的事物探究方法和實(shí)驗(yàn)裝置直接來源于生活世界，學(xué)生理解上不存在探究過程具體而詳細(xì)，來龍去脈展開清晰， 背景有相應(yīng)的說明。 科學(xué)人物的所思所言所聞，所感所做所為。學(xué)生最好能根據(jù)故事做出模擬實(shí)驗(yàn)語言直白，沒有過多的科學(xué)術(shù)語用講故事的方式或呈現(xiàn)發(fā)現(xiàn)的歷程。時(shí)間不要牽涉太多次，要方便學(xué)生建立時(shí)間順序。人名不要牽涉太多次，尤其是外國科學(xué)家

教師以陳述的方式向?qū)W生簡要介紹人物與發(fā)現(xiàn) 實(shí)踐證明，這種將科學(xué)史與科學(xué)教學(xué)內(nèi)容分離的教學(xué)模式是低效的。教師應(yīng)明白，采取歷史和學(xué) 學(xué)這個(gè)新視角，不只是為了提 的知識(shí)，是為了增進(jìn)對(duì)于某些有趣并十分重要的問題的敏感性，并積極關(guān)注它們的解決?！皾B透式”教學(xué)模式最具典型意義是下述兩種。一是學(xué)者萬在發(fā)展起來的一種新的教學(xué)方法互動(dòng)式歷史小故事。教學(xué)者可以謹(jǐn)慎地切割科學(xué)史將一個(gè)科學(xué)史小故事分成幾個(gè)小片段運(yùn)用互動(dòng)的方式呈現(xiàn)故事讓學(xué)生推測后續(xù)的發(fā)展，以此來描述一個(gè)單一的科學(xué)本質(zhì)。每次大約使用10～15分鐘講授一個(gè)“互動(dòng)式歷史小故事”?！耙蝗绶傻难凶x，科學(xué)教育也應(yīng)是通過再發(fā)現(xiàn)的敘事體傳達(dá)學(xué)科知識(shí)。二是在1997年由英國學(xué)者與奧斯本所提出的另一教學(xué)模式—與奧斯本的“融合模式”。這個(gè)教學(xué)模式分為6個(gè)階段。應(yīng)用這一模式首先選擇在科學(xué)史上曾由某個(gè)科學(xué)家研究過的某個(gè)自然現(xiàn)象作為課堂學(xué)習(xí)的，如自由落體的現(xiàn)象植物從哪里獲得食物燃燒現(xiàn)象等等。

給科學(xué)史找一個(gè)吸引人的進(jìn)入方式用互動(dòng)式講述、片段式排序、模擬式操作等方法更容易吸引學(xué)生進(jìn)入思維模式而不僅僅是閱讀的模式。例如給車輪的發(fā)展史排列順序把學(xué)生卷進(jìn)學(xué)習(xí)之中學(xué)生能主動(dòng)思考各種車輪所處的社會(huì)背景，便能更好地理解技術(shù)發(fā)明的產(chǎn)生過程。運(yùn)用科學(xué)史促進(jìn)小學(xué)生科學(xué)本質(zhì)教學(xué)方法不唯一應(yīng)當(dāng)注意防止對(duì)于各種具體教學(xué)方法或教學(xué)模式的簡單模仿或盲目追逐。科學(xué)史融入科學(xué)課程的多元教學(xué)，所強(qiáng)調(diào)的是針對(duì)某一個(gè)科學(xué)理論或科學(xué)概念，利用討論、辯論、教師演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)等多種方式，模擬當(dāng)年該科學(xué)理論形成的過程，并說明當(dāng)時(shí)的文化背景。通過呈現(xiàn)科學(xué)史學(xué)家們所產(chǎn)生過的爭論、質(zhì)疑、誤概念，除了可以避免學(xué)生犯科學(xué)家先前錯(cuò)誤之外，也可以幫助學(xué)生轉(zhuǎn)變其錯(cuò)誤概念。融入科學(xué)史的材料能較完整呈現(xiàn)以前的爭論及質(zhì)疑，這有利于充分說服學(xué)生放棄錯(cuò)誤概念，進(jìn)而自主建構(gòu)科學(xué)概念。科學(xué)史不是學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的知識(shí)點(diǎn)課程標(biāo)準(zhǔn)：在義務(wù)教育階段的科學(xué)課程中引入科學(xué)史，主要是作為學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的一種途徑和，科學(xué)史不應(yīng)作為新的知識(shí)點(diǎn)來考核，其教學(xué)效果應(yīng)當(dāng)通過學(xué)生對(duì)相關(guān)科學(xué)知識(shí)的理解、對(duì)科學(xué)過程與方法的理解以及學(xué)生科學(xué)態(tài)

是成功進(jìn)行科學(xué)教育的關(guān)鍵。對(duì)于普通公眾而言，也許懂得科學(xué)知識(shí)就夠了，而對(duì)師講，如果不懂得科學(xué)的本質(zhì)、科學(xué)與其他學(xué)科的差別，分不清各種科學(xué)哲學(xué)流派的確切含義及其對(duì)科學(xué)教育、對(duì)我國的貢獻(xiàn)、局限甚至危害，就不可能真正上好科學(xué)課。開展基于科學(xué)本質(zhì)的HPS教學(xué)，教師首先需要建立相應(yīng)的科學(xué)本質(zhì)觀，樹立開展科學(xué)本質(zhì)教學(xué)的意識(shí)，努力使自己的教學(xué)行為符合現(xiàn)代科學(xué)本質(zhì)觀的要求；其次應(yīng)圍繞若干選定的典型編寫合適的科學(xué)史題材，有明確的科學(xué)本質(zhì)教學(xué)目標(biāo)的定位；再次選擇合適的呈現(xiàn)現(xiàn)象的方式，將、解釋、猜想、實(shí)驗(yàn)等探究式學(xué)習(xí)方式與科學(xué)史融合在教學(xué)全過程，努力讓科學(xué)本質(zhì)在教學(xué)中顯性化。參考文獻(xiàn)［1］，．“科學(xué)本質(zhì)”的研究及其進(jìn)展［J］．生物學(xué)通報(bào)，2076［2］．科學(xué)教學(xué)M：教育［3］王晶瑩．科學(xué)本質(zhì)與科學(xué)探究的意義及實(shí)踐 教授訪談錄［J］．全球教育展082［4］林長春．科學(xué)史教育的演進(jìn)及其啟示［J］．外國教育究46．—［5］袁維新．科學(xué)史教育的教學(xué)價(jià)值與教學(xué)模式［J］．教育科 研究47 度、情感與價(jià)值觀的培育來體現(xiàn) ［6］袁維新．科學(xué)史融入科學(xué)課程的原則、方式和策略［J］． 與對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解是對(duì)科學(xué)的理解 程 ·教法060教學(xué)—FromImplicittoExplicit：DiscussiononPrimarySchoolScienceSHANDao（NanjingZhongyangRoadPrimarySchool，Nanjing210009，: