对“做中学”的认识与思考

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  当前,教育界正把“做中学”当作探究学习来研究和实践。根据现有文献,做中学大致有两种情况:一是由教育部和中国科学技术协会于2001年5月发起的幼儿园和小学科学教育改革项目,它借鉴美国“动手做”(Hands on)和法国“动手和面团吧”(LMLAP)的经验,在北京、上海、南京等地试点;二是部分一线科学教师在推进新课程过程中所采用的一种教学方式。无论哪种情况,做中学都被当作一种有效的探究学习进行介绍和探讨。那么,做中学与其他方式的探究有什么不同?实施的关键在哪里?这些问题不清楚,必然会阻碍做中学的成功实施与推广。笔者认为,教师可从以下三个方面来认识和把握做中学。
  
  一、做:获得有意义的直接经验
  
  做中学,顾名思义,不是从书上获得间接经验的学习,而是从实际活动中获得直接经验的学习,它涉及从经验中建构知识。虽然日常所说的“做”并不是学习,如“做工”、“做农活”、“做衣服”等,但作为一种建构知识的方式,做中学也是有依据的。首先,它符合学生学习科学的认识规律。科学来源于生活,是对自然现象及其关系的抽象概括的反映,属于理性认识,它的学习与理解需感性认识作基础。它要求教学密切联系学生的直接经验,给学生提供获得直接经验的机会。关于这一点,美国教育家杜威早就指出,科学是成年人的认识成果,是儿童学习的终点。儿童学习的起点是经验,因此,杜威倡导做中学。其次,它是回归生活教育理念的要求。科学教学实践表明,传统那种从概念到概念、公式到公式、定理到定理的脱离实际的抽象符号学习,会导致学生机械记忆科学知识,不利于培养学生的科学兴趣、科学精神与科学技能以及运用科学知识解决实际问题的能力,不能满足学生自身发展的需要以及社会发展对创新人才的需求,所以,当今《美国国家科学教育标准》与我国的《科学课程标准》都主张科学教育向生活世界回归,要求加强科学课程、教学与学生直接经验的联系。“对从学生所亲历的事物中产生的一些实际问题进行探究,是科学教学所要采取的一些主要做法。”科学课程的内容应该是“贴近儿童生活的、符合现代科学技术发展趋势的、适应社会发展需要的和有利于为他们的人生建造知识大厦永久基础最必需的内容”。可见,做中学不仅可行也有必要。
  要使“做”成为有意义的学习,学生从“做”获得的经验应具备两个特征:一是日常性,二是教育性。日常性是指儿童从操作日常材料而不是科学仪器中获得直接经验。因为对于幼儿园和小学儿童来说,他们学习科学的目的主要是促进对日常自然现象的理解以及对科学的热爱,课程内容较浅显,涉及的自然现象儿童通过操作日常材料便能感知,较少需要通过科学仪器来显示。事实上,使用仪器的实验活动,往往因脱离儿童生活实际,超越儿童认识水平,他们理解都困难,更不要说操作了。如笔者在本刊总113期中举的“探究空气阻力”的例子中,教师使用真空管让学生探究空气的阻力未能成功,改用日常活动后,学生则能以多种方式表达空气阻力的存在。教育性是指儿童获得的经验应与科学紧密联系,能促进对科学的学习。因为,儿童在自然状态下获得的日常经验并非都有教育价值或都有相同的教育价值,有的对学习科学起促进作用,有的不起作用,有的起阻碍作用。作为一种有目的、有组织的教育活动,做中学获得的经验显然应当起促进作用。而要让学生获得有教育意义的经验,教师应当精心选择和设计材料,使材料能突出自然现象的特征及其联系。美国学者兰本达把这种材料称为有结构的材料,即材料包含着自然现象的某种关系模式。如磁铁、铁块、镍块和铜块组合在一起就形成一种结构,因为磁铁和铁、镍能发生相互作用,但却不能与铜发生相互作用。它们之间就隐含了这样一种关系:磁铁和某些金属能发生作用,和另一些金属则不发生相互作用。儿童操弄这些材料时所形成的观念,便是磁铁的特性。
  总之,做中学中的“做”不同于游戏与生产活动,其目的不是为了娱乐或实利,而是要获得有利于学习科学的有意义的经验。
  
  二、反思:使经验向科学转变
  
  感觉到的东西不一定能理解,只有理解了的东西才能更好地感觉它。要理解获得的直接经验,需使它们形成普遍性的联系。就做中学而言,儿童从做中获得的直接经验不是科学,也不会自然转化为科学。作为理性认识的科学,是科学家采用特定的概念与研究方法,对自然现象的本质及其内在联系进行抽象概括,活动的结果与人们在生活中自然形成的常识与日常思维有本质的区别。用美国学者施瓦布的话说,科学有独特的基本结构,它由实质结构与方法结构所组成,前者指科学概念及原理体系,后者指科学研究方法。显然,把从做中获得的直接经验上升到科学,这是一种质的飞跃,不可能在感性认识阶段自动完成。正如英国著名科学教育学者德赖弗指出:“通过文化和科学的社会机构建构和传播的科学观点是不会由个人通过他们自己的经验性探究而发现,学习科学包括加入到科学的文化中……如果学习者能进入科学的知识体系,知识建构的过程一定会超越个人经验性探究的范围,学习者需要的不仅是物质经验,而且也需要进入常规科学的概念、模式等。”美国教育家杜威也说:“教学的问题在于使学生的经验不断地向着专家所已知的东西前进。”显然,开展做中学时教师要引导学生超越个体经验,而不是停留在经验水平上。
  当然,有的学者会说,感性认识也是一种学习,儿童获得直接经验的目的并不仅是为理性认识打基础,其本身对儿童的感知、兴趣与情感等方面的愉悦发展有独特作用,不能被理性认识所取代。但从认识水平来看,不管儿童如何乐于动手,其中获得的认识是情境性的、具体的和直觉的,缺乏广泛的应用或迁移价值,有必要向理性认识升华,形成具有普遍性的科学观念。因此,我们认为从做中学习,其理性认识成分的多少,是衡量这种学习效率高低的一个重要标准。我们不能因强调感性认识的独特作用,而使做中学停留在感性认识的水平上。只有这样,做中学才能真正成为一种有价值的学习,从而与游戏或生产活动区别开来。
  至于如何才能促进经验向科学转变,相关研究和实践表明,加强对动手活动的反思是一条有效途径。经验学习的拥护者科尔伯认为,学习即改造经验创造知识的过程,它包括具体经验、反思性观察、抽象概念化、主动实验四个基本阶段。具体一点儿来讲,学习始于采取某项具体行动,接着观察和反思行动在具体情境中的效果,然后理解和概括行动情境中所涉及的普遍原理,最后在新情境中检验这个原理。在这个经验学习模式中,反思性观察是感性认识上升到理性认识的中间环节。反思时学习者要思考影响行动效果的因素,确定因果关系,然后把因果关系推到更广泛的类似情境,使具体经验获得普遍性。美国学者兰本达也认为,当儿童通过探究有结构的材料,而获得有意义的经历之后,他们的头脑已经有了大量等待开发的前语言思维。这种前语言思维向语言(概念)思维的转化有一个过程,需要专门的转化平台,而集体研讨则是促进这种转化的有效途径。兰本达的“探究——研讨”式教学实践表明,在集体交流过程中,不同感受与观点相互碰撞,刺激儿童对自己经验作反思,最后能就某些看法达成共识,形成带有普遍性的科学看法。
  从时间上看,科尔伯与兰本达主张的反思属于“做”后反思,即在动手活动完成后用专门的时间交流活动经验。但实际上反思不应仅限于此,也可以开展“做”前反思与“做”中反思。“做”前反思指动手活动前要求学生对活动结果作预测,并说明这种推测的根据,这样会使儿童把注意集中到关键要素上。“做”中反思指在动手活动的整个过程中,采用提问等方式提示学生思考怎样做才更有针对性和效率,如应怎样观察、怎样测量、怎样操作等。比如,教师给出一定量的盐,要求学生想办法使土豆在水里浮起来,结果学生采用不同的方法,有的是往水里面加盐,有的先放盐后再一点一点地加水。这看起来只是秩序上的不同,而且都达到了目的,但却折射出不同的思维方式。相比而言后一种做法更为科学,因为前一种做法极容易导致实验不成功。教师应及时提醒学生注意和思考这些不同,以加强对科学过程与方法的引导。
  
  三、做中学:一种低水平的归纳探究
  
  做中学是否是探究学习?要回答这个问题,需对探究学习有正确的认识。现有的探究学习定义,大多是从科学家的科学研究的角度归纳的。如《美国国家科学教育标准》就把科学家的研究与学生的探究学习统称科学探究——“科学探究指的是科学家们用以研究自然界并基于此种研究获得的证据提出种种解释的多种不同途径。科学探究也指的是学生们用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。”我国《科学课程标准》也是如此,认为科学探究包括提出问题,猜想与假设,制定计划,观察、实验、制作,搜集整理信息,思考与结论,表达与交流等基本活动阶段,并在附录中列举了包括所有这些活动的探究案例供教师参考。这种视角下的定义有利有弊,它虽具有规范和引领作用,防止探究学习泛化,但同时也容易导致探究学习的僵化。所以,尽管学者一再强调,学生的探究既可以包括所有这些活动,也可以只是其中部分活动,但在许多教师的心目中真正的探究应包括所有上述活动阶段。即使教师认识到儿童发展水平有限,不能从事过于复杂的探究,实际开展探究教学时还是容易机械套用科学探究的步骤,模仿科学研究的方法,导致实际教学“有探究之形却无探究之实”。我们认为,从学生心理角度来看,只要他们通过做与反思,能亲自从直接经验中作出个体意义上的发现,得出普遍性的科学结论,便是在进行探究学习。反之,那种事先把科学结论告诉学生,使“做”成为验证结论的活动,即使严格遵循科学探究的步骤,也不是探究学习,因为学生只有接受而没有个体意义上的发现。
  从思维方式上看,做中学是一种归纳式探究。与归纳思维相应,归纳探究是指从个别或某类事例出发,经过探索得出一般结论的探究。如前所述,开展做中学时,学生通常要在教师的精心安排下,以新方式操作日常材料,每当学生以不同的顺序或不同的结构关系操作材料时,都会对材料获得新的感性认识,并且附带着对感性认识的积累,他们有许多“感想”要表达,如果教师能恰当引导他们对自己的感性认识进行反思,他们就能够归纳某类事物的共同属性与特征,确定事件与条件的稳定联系,从而使感性认识上升到理性认识。例如,学前儿童在水中试验发卡、海绵、钥匙、弹子、乒乓球、有孔的乒乓球、纸杯等有结构的材料后,在全班交流个人的发现后,得出以下三个有关物体沉浮的结论:里面有空气的物体会浮;重的物体会沉;物体里的空气被水赶出时会浮。这三条结论实际上是儿童通过对上述各种物体、实验情境与个人感受进行直观概括活动后而获得的某种领悟或发现,即形成的科学观念。同样,小学生的思维也符合这样的探究规律。
  从探究水平上来看,做中学是一种低层次探究。按水平高低排列,探究学习从简单到复杂可形成一种系列。国外有研究者将探究学习的构成要素简化为问题、方法、答案三个基本成分,并根据三要素的给定与否判断探究学习的水平:当问题、方法及答案都由书本或教师给出时,学习是纯接受的而非探究的;只给出问题与方法而不给出答案,属一级水平的探究;只给出问题而不给出方法与答案,属二级水平的探究;三者都不给出,由学生自己获得,属三级水平的探究即纯探究学习。结合我国探究教学的实际情况,可将探究水平的划分更进一步。从教学实际来看,探究一般都以某种活动类型为主,由此可将探究水平由低到高排列为:做中学、演示探究、实验探究、纯理论探究。越靠后探究学习涉及的思维技能越复杂,思维的抽象水平越高。如实验探究需开展假设、分离和控制变量等活动,它要求学生具备概括推理与高级分析能力。如果说做中学时的思维活动带有很大的直观性和形象性,得到的是某种科学观念或观点,那么,实验探究时的思维活动则是在运用科学概念进行抽象推理,得到的则是科学原理,甚至是新发现了。
  根据上述分析,我们建议学前儿童、小学低年级学生在学习科学时宜采用做中学;初学探究教学的教师也应从尝试做中学开始。当然,如果学习时涉及的科学现象非常陌生,即便是中学生甚至大学生也可以采用做中学。遵循由易到难的顺序,掌握低水平的探究学习后,再逐步从事更高水平的探究。这样,才能把探究学习落到实处。
  
  参考文献:
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