小学科学教育活动科学性的现状分析

小学科学教育活动科学性的现状分析

发表时间：2019-08-13T10:00:26.920Z 来源：《中国教工》2019年第8期作者：吴舒莹

[导读] 科学是独特的、不同于其它学问的东西，它通过细致观察、严谨的实验来客观地认识和解释世界，有其自在的逻辑体系。儿童在科学教育活动中所习得的证据、实证意识、怀疑、验证、客观的品质是其他学科无可比拟的。科学教育活动的科学性从科学的真义衍化出来，是科学本质最基本的诉求，是进行小学科学教育基础之根本。若是忽略了科学教育的科学性，科学教育便失去了根本，迷失了方向。

吴舒莹

深圳市宝安中学（集团）小学部

摘要：科学是独特的、不同于其它学问的东西，它通过细致观察、严谨的实验来客观地认识和解释世界，有其自在的逻辑体系。儿童在科学教育活动中所习得的证据、实证意识、怀疑、验证、客观的品质是其他学科无可比拟的。科学教育活动的科学性从科学的真义衍化出来，是科学本质最基本的诉求，是进行小学科学教育基础之根本。若是忽略了科学教育的科学性，科学教育便失去了根本，迷失了方向。

关键词：教师，科学教育活动，科学性

科学作为一门学科，是独特的，它不同于其他学问，有其自在的逻辑体系。科学根据一整套的实验、证明和同行评审的过程建立他们的知识(约翰逊F.奥斯本，2004)。科学通过细致观察、严谨的实验来客观地认识和解释世界。科学对儿童也有特殊的意义，儿童在科学教育中所习得的证据、实证方法、怀疑、验证、客观等品质是其他学科无可比拟的，也彰显着科学的独特性。

然而，教师进行科学教育的时候却存在如此多的不科学表现，这与科学教育本身形成了尖锐的矛盾和对比。教师作为课程的实施者，时刻影响着学生，如果给学生先入为主地注入错误的认识后，会为将来建立正确的认识和观念带来很大的障碍，甚至会造成终身的误会，这样的后果与学生科学教育的初衷背道而驰。

一、科学本质视阈下小学科学教育活动存在的问题

美国《国家科学标准》对科学探究的定义为："科学家们用以研究自然界并给予此种研究获得的证据提出种种解释的多种不同途径。也指的是学们用以获取知识、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。" 可见，科学探究有一定的程序或阶段，如"发现问题-收集资料-提出假设-实验验证-得出结论"，科学探究过程是严谨和严格的。从科学本质看小学科学教育活动中的探究，存在以下的问题：

（一）把探究等同于动手操作，学生在高控制下进行探究

案例1：指纹

这个活动是一个小一年级的科学活动，该活动主要的活动目标有两个：一是了解几种典型的指纹型；一是提高学生的观察的能力和动手操作能力。教师为学生提供了许多可供操作的材料，如印泥、记录表、抹布、放大镜、操作纸和铅笔、指纹画范例、指纹图三份、字卡（指纹、萝型、箕型）等。

教师在引导学生认识指纹和比较指纹时，是这样组织教学的：

1．出示指纹图："你们知道这是什么吗？它像什么？"（字卡：指纹）"看看自己的手，指纹在哪里？"（指纹在人手指的第一节，有一条一条纹构成。）

2．印制指纹并观察比较指纹的不同，知道指纹的独特性。

（1）"别人的指纹和自己的指纹是不是一样的？""要想知道，首先我们把自己的十个手指的指纹印制出来，用放大镜看看就会有发现了。现在，我先来看看怎样印制自己的指纹。"介绍材料，请个别学生示范；老师小结：轻轻蘸泥英印后要擦手。（2）学生合作，自由印制指纹（提供白纸、4人一张、印泥一盒）

3．进行归类统计

（1）观察记录表，如何记录（左右手、指位）

（2）学生互相印制完成。

4．初步了解指纹的作用"谁知道人的指纹有什么用？"

这个科学活动符合人们一般认识意义上的"科学探究"，教师为学生提供了十分丰富的材料，学生在活动中有很多动作操作的机会：印制指纹，并使用放大镜来观察；对观察的结果进行归类统计，并作记录；把自己的指纹和同伴的指纹进行比较。学生在活动中萌发了极大的动手操作的兴趣，活动场景十分热闹。然而，稍作揣摩，我们不难发现，这和传统的常识教学没有显著的差异，活动一改以往"教师台上讲，学生坐在椅子上听"的呆板教学方式，增添许多动手操作的环节之外，其实是顶着"探究"的帽子，教师高控制，学生高服从的教学。这里的"探究"是学生被边缘化的"探究"，学生未能经历探索未知的过程；这里的"探究"是教师掌控一切的"探究"，主体是教师，非学生。教师事先规划好探究步骤，学生只需按部就班地完成即可。在"乐于参与"的影子下，学生实际上只是"探究""指令"的接受者和执行者。教师提出"别人的指纹和自己的指纹是不是一样的？"的问题，事实上这个问题隐含了一个行动指南，也即："怎样可以知道别人的指纹和自己的不一样？"，本是一个有科学探究意义的议题，教师却在此中断了学生探究问题的进程，学生没有发表意见的机会，更没有思考的空间和时间，教师就把"答案"告诉给孩子--"要想知道，首先我们把自己的十个手指的指纹印制出来，用放大镜看看就会有发现了。现在，我先来看看怎样印制自己的指纹。"学生与操作材料之间缺乏真正的互动，只有单一的模仿教师的操作步骤。

（二）探究流于形式，存在假探究

案例2：鸡蛋浮起来啦

活动的过程如下：

（一）猜一猜蛋宝宝沉浮的位置

1.出示内装等量淡水、盐水的两个杯子，引导学生比较：两个杯子中的水一样多吗。

2.出示鸡蛋一个：今天蛋宝宝要跟水玩个游戏，小朋友想看吗？蛋宝宝到了这两个装着水的烧杯里会怎么样呢？

3.猜猜蛋宝宝在盐水、淡水里的沉浮状况。

教师设疑：蛋宝宝到了第一个水杯里（淡水）会怎样？它是沉下去，还是会浮上来？（学生猜测并用身体动作表示沉浮结果：站表示浮，蹲表示沉――实验验证――学生观察结果――师幼一同完成记录）

继续设疑：蛋宝宝到了第二个水杯里（盐水）会怎样？它在水里会沉下去，还是浮上来？（学生猜测并请学生分别把磁吸标记贴在自己猜想的水位上――实验验证――学生观察结果――师幼一同记录鸡蛋在水中的位置）

《鸡蛋浮起来啦》这个活动中，有以下环节和步骤："蛋宝宝到了第一个水杯里（淡水）会怎样？它是沉下去，还是会浮上来？"--学生猜测并用身体动作表示沉浮结果――实验验证――学生观察结果――教师学生一同完成记录。可见，该活动具备了科学探究过程中的各个要素：提出问题，进行猜想，实验验证，实验记录、得出结论。活动看起来是科学的，然而细细考究，却缺乏对科学本质的关注。以其中的猜想和实验环节为例，首先，学生的猜测是随机的、赌博式、没有证据的猜测，结果不是沉就是浮，犹如丢钱币般不是正面就是反面，猜测环节为了存在而存在。其次，实验验证的设计不够严谨，教师仅仅对水的量进行了控制，对其它如盐的量、温度、搅拌与否、搅拌时间的长短等无关变量没有严格控制。也即，教师以为学生只要经历提问、假设、验证、得出结果的全过程就等于进行科学探究，但实际上陷入了模式化和程序化的误区。

（三）科学实验缺乏科学性

案例3：神奇的力活动过程

1.玩一玩（引导学生感知物体自由下落的现象）。

（1）今天老师准备了许多东西，请你们来玩一玩，把这些东西往上抛，看看会发现什么。（2）你刚才抛的是什么玩具？你抛玩具的时候有什么感觉？它落下来的速度是什么样的？（3）为什么物体都会往下落？

2.比一比（让物体自由下落，发现物体下落速度有快有慢）。

（1）教师一手拿绣球，一手拿彩纸，暗示学生应在相同高度同时放手并演示。

（2）教师引导学生任选两样物体让它们同时下落，发现物体下落速度有快有慢。

3.做一做（启发学生探索改变物体下落速度的方法）。

（1）教师出示两个相同的物体，启发学生想办法让它们以不同的速度落下来。

（2）学生尝试探索改变物体下落的速度。

教师如果在演示和操作实验的时候不考虑无关变量的控制，会影响到科学教育活动的科学性。在案例《神奇的力》中的第二环节，教师"一手拿绣球，一手拿彩纸，暗示学生应在相同高度同时放手并演示"，虽然教师在演示的过程中做到并要求学生做到同一时间、同一高度把绣球和彩纸放下，但是教师并没有对材料本身的质量和形状进行控制。要想引导学生探究物体的质量对其下落速度是否有影响，除了控制下落高度和下落速度外部因素之外，还需要控制物体的质地、形状、大校具体来说，可以选择同一大孝同一形状（如圆球）、同一质地（如铁球）的空心物和实心物作为操作材料。要想引导学生探究物体的形状是否对下落速度有影响，则需要选择同一质量、同一质地不同形状的物体（如纸团和纸片）作为操作材料

二、提高科学教育活动过程与方法科学性的建议

（一）加强活动教学中科学用语的意识

教师在活动教学中应加强科学用语的意识，具体应该做到：确切地表述概念、原理、定律等，教给学生正确的、符合客观事实的知识；规范地用语，如遣词造句合乎语法规则，叙述事理符合逻辑；要做到把准确无误、真实可靠、经过科学论证的知识带给学生，杜绝毫无科学依据的猜测以及单凭经验的解释。

（二）活动前应做好充分的准备

教师活动教学中所犯的知识性错误是最低级的错误，是对自身、对学生不负责任的一种表现。虽然科学知识的广泛性决定教师不可能掌握全部的科学知识，但是，教师有必要对即将开展的科学活动所包含的科学知识作全面的了解和准备。为了提高科学活动科学性，教师应该在活动前做好充分的准备，具体应做到：做科学知识的过滤器，把好知识关，把教材中不正确的信息排除在外；多方面、多途径地了解科学知识，而不是全盘接受教材中的知识点；活动中涉及科学实验的部分，应在活动前预先操作一次实验，预测活动中有可能出现的错误因素。

（三）规范科学实验步骤

实验是更具结构性的观察，通过对非观测变量的控制进行有效的观察。在科学实验中，教师应该规范科学实验步骤。举个例子来说，研究温度对盐的溶解速度的影响，就要对两杯参与实验的盐水进行一系列的控制，如控制盐的量、水的量、搅拌与否或搅拌时间长短，使得这量杯盐水在"平等"的条件下，对温度引起的反应进行比较。

参考文献：

1. [美]美国研究理事会.美国国家科学教育标准[M].戟守志等译.科学技术文献出版社.1999.P30

2. 王冬兰、郎和.幼儿园科学教育中的科学性问题分析[J].学生教育.2009(6)

3.张红霞.科学究竟是什么[M].教育科学出版社.2003