对学习内容和社会生活进行研究与实验,不但为青少年提高自己的创新能力提供了有益的实践机会,而且也可以丰富他们的知识,开阔他们的视野,增长他们的才干。在青少年的天性中,就蕴涵着对新生事物和未知领域充满了好奇并喜欢探索的精神。因此,针对青少年的求知欲旺盛的特点而开展的研究与实验活动,会使青少年终生受益。青少年要培养自己的研究与实验智能,有必要经常深入到社会生活中去,掌握观察、探索和进行实验的科学方法。
A.研究与实验智能简析
1.研究与实验智能是科学家的必备素质
所谓研究和实验智能,是指从学科领域或社会生活中确定研究课题,通过自主、独立的实践、操作、调查、信息搜集与处理、表达与交流等探索活动,达到发现问题、解决问题的能力。
研究和实验智能是一种有效地将知识转化为能力的智能,是青少年应具备的一项智能。
教师在教学过程中“注重培养学生的独立性和自主性,引导学生质疑、调查、探究”。即是强调培养青少年的研究和实验才能。
一位科学家曾说:“科学家一旦离开实验室,就像战场上缴了械的士兵。”人们对简单的问题,通过一定的观察和思考就能找到原因。但是面对复杂的事情,光靠双眼和大脑已经无能为力。而科学实验,因为借助了科学仪器,可以人为地控制或模拟待研究的事物,因此能够有效地帮助人们见微知著,剖析原因。研究与实验不仅是一种创新精神的体现,而且是一种不可缺少的创新能力。
研究和实验的过程就是自主提出问题、确立主题、围绕主题展开探究,最终解决问题、获取知识、应用知识的过程。面对潮涌而来的信息,如果还像过去那样单一地采用接受式学习,学习负担势必较重。而转变学习方式,用类似科学家科学研究的方法来学习、探索、求知,一定会轻松自如,乐趣无穷。
有一首诗叫《真知》,或许对青少年有一定的启发:真知不像哗啦啦的小溪,俯身就能捧起它的水滴;
真知不像红艳艳的桃李,举手就可摘下它的果实;
它像美玉,深藏在岩芯;它像原油,奔涌在地底。
只有用“探索”这部钻机,才能揭开真知的秘密。
在现实生活中,有不少青少年就有很强的研究与实验能力。请看下面的一个例子:
广西2003年高考文、理科状元黄明和魏巧玲的研究和实验能力就很强。黄明从高中二年级开始,就与同学一起对柳州的著名历史遗址“乐群社”进行研究、探讨,从寻访古迹、查找资料、综合分析,到探讨开发、估算经济价值等,不仅锻炼了综合能力,还使她从想当外交官的理想转向了经济。
魏巧玲则在老师的引导下,常将数学与她的生活紧密联系在一起,将许多深奥的数学问题简单化。2002年国际数学大会首次在中国举行,她作为广西代表之一,亲临现场听取国际数学大师的讲座,使她更加坚定了学数学的信念。
从黄明和魏巧玲的实践中,青少年可以体会到,“吃自己采摘的葡萄最甜”,学习虽说是接受前人的间接经验,但研究和实验也不可或缺。青少年正处在一个知识爆炸、信息猛增的年代,如果只采用接受式学习,青少年的头脑很可能成为一个不堪重负的“容器”。培养提高自己的研究和实验能力,一方面能减轻学习负担,另一方面能高效掌握知识,更重要的是学会通过研究和实验将知识转化为能力,为自己的终身学习、终身发展奠定基础。
2.研究与实验是激活所学知识的有效手段
《新课程与学习方式的变革》一书认为:“探究主要是一种学习方式,而不是科学研究。探究不是像科学家那样探究深层次的、尖端的问题,而是学生研究自己身边感兴趣的现象。探究学习是学生从未知到已知的自主探求的过程。”这里的“探究学习”就是我们所指的研究和实验。
黄矿岩,美籍华裔学生。早在小学二年级他就开始搞“研究和实验”。有一次,他要研究“蓝鲸”,便缠着妈妈去图书馆挑选到十几本关于蓝鲸内容的“参考资料”。这些资料说是“参考资料”,实际上都是些儿童画册,他从“参考资料”中获取到有关蓝鲸的知识:
蓝鲸一天要吃4吨的虾;
蓝鲸的寿命是90~100年;
蓝鲸的怀孕期是300~330天;
蓝鲸的心脏像一辆汽车那么大;
蓝鲸的舌头上可以同时站50~60人;
蓝鲸的主血管可以任一个人爬进去。
就这样,小矿岩完成了他有生以来的第一份“颇有分量”的研究报告:《蓝鲸》。
他的报告封面上画着一条张牙摆尾的蓝鲸。蓝鲸的前面用笔细细地画了群慌慌张张逃生的小虾。在封面的左下方,工工整整地写着作者:黄矿岩。报告含四个小题目:①介绍;②蓝鲸吃什么;③蓝鲸怎么吃东西;④蓝鲸的非凡之处。
研究和实验不仅追求结论,更重要的是一种经历,包括经历挫折与失败。其强调的主要是过程,以此来培育青少年的探索精神和创新能力。每位青少年都可以选择适合自己的专题,探索研究,获得成果。
3.勤动手可使青少年心灵手巧
人们常用心灵手巧来形容一个人的动手能力。灵巧的手是一个人大脑发育良好的标志之一。在大脑中支配手动作的神经细胞有20万个,而负责躯干的神经细胞却只有5万个,可见大脑发育对手灵巧的重要性,而手动作的灵敏又会反过来促进大脑各个区域的发育。婴儿期是大脑发育的关键时期,手的活动会将更多信息传到大脑额叶,促进脑细胞的发育,使大脑更加发达。难怪人们常说:“眼过百遍,不如手做一遍。”青少年要想达到心灵手巧的目的,需掌握以下几点:
(1)提高智能要手脑并用
中外的教育界公认:“中国留学生的数理化及社会科学的学习成绩比其他国家的学生都要好,但实践能力和技术能力却比较差。做实验时,往往因技巧上的错误而影响研究成果。其原因主要是许多学生自幼从来不做家务劳动,也很少参加手脑并用的手工技巧训练。”
青少年的动手能力既是智力内容之一,又是开发、培养一个人总体智力,促进其他单项智力的最佳方式。
(2)动手实践能力有利于促进大脑发育
这是用生理科学可以证明的。大脑控制着整个人体躯干,人体躯干各部分的活动能促进大脑机能的成熟和发展。当青少年双手在活动时,指头上的神经细胞能随时将信息传入大脑,大脑将结合来自视觉、听觉等诸方面的感知信息,进行综合、加工处理,并不断发出神经指令协调手的动作。在这个过程中,手和大脑都得到了锻炼和发展。灵活的双手造就灵活的大脑,为有创造性思维准备了良好的物质基础,良好的大脑发育是开发智力的前提。
俗话说,人有两大宝,两手一大脑。其中手的灵巧程度影响着智力的发展水平,手的灵巧也锻炼着身体其他机能。一个人如果从小懒于动手,依赖父母太重,自己能做的事也推给父母或他人去做,双手得不到锻炼,动手操作能力差,那他的智力发展肯定会受影响。“衣来伸手,饭来张口”的青少年不但智力发展受到影响,而且其他非智力的发展也会受到影响,比如性格、习惯、独立性等方面。
开发研究和实验能力,正是通过实践激活青少年思维的有效方法。
B.如何开发研究与实验智能
1.在实践中寻找研究性学习课题
人类生活的自然界、社会以及人类思维的过程都有着无穷无尽的奥秘。历史上许多重大的发现都是在实践中产生的,瓦特看到冒汽的水壶,发明了蒸汽机;马克思看到工人劳动而资本家发财致富,发现了剩余价值规律。只要青少年善于观察,善于研究,也可以揭示自然界、社会和人类思维的奥秘,把握事物的本质和规律。
青少年应该从小树立研究意识,多问几个为什么。多问为什么,实质上就是选择有意义的课题。课题在哪里?在生活中,在社会实践中。
有一位青少年在生活中发现,当地有许多习俗,其实就是一种很有特色的地方文化。比如“吃茶”,他发现家乡人经常请人“吃茶”,却都与茶叶无关,于是对此发生了兴趣。经过初步研究,他发现从原料分,有鸡蛋茶、酒酿茶、麦芽茶、薄荷茶;从时间看,有早茶、午茶、晚茶、夜宵茶;从招待的对象分,有孝敬长辈的,有迎接“访亲”的,有款待旧友的,有招待新朋的;从“吃茶”的规矩看,有的可以全部吃完,有的必须有剩余。这里面有许多学问。于是这个学生进一步调查、研究“吃茶”的起源、演变等,并写出了标题为“家乡的茶文化”的论文。
只要做有心人,生活中处处都有话题、课题。春天的风沙怎么比其他季节多了?非典型性肺炎怎么传染的?……课本上也有许多的研究课题。如,死海为什么不死?三角形真的很稳定吗?……有时课题还来源于对名家名篇的质疑。比如《孔雀东南飞》中焦仲卿为什么休了自己的妻子?传统的说法是封建的礼教和家长制,迫害了青年一代,摧毁了青年男女的爱情。而有的青少年结合所学到的知识,提出了独特的见解:“因为刘兰芝没有生小孩,这样就让焦家绝后了,因而使得焦母逼迫儿子与刘兰芝离婚。”无论正确与否,这应该说是一种很有意义的研究。最值得肯定的是,对被教材一贯引用并多年不变的经典说法提出异议。
可以说,奇妙无穷的世界,绚丽多彩的生活,包括青少年每天接触的教材,都有值得研究的地方,都可以从中找到研究的课题。也许比较粗糙,比较稚嫩,甚至没有什么道理,但是,研究的意识会萌生,创新的种子会发芽,将来或许就这样不知不觉地诞生出许多有成就的科学家。
2.在社会调查中寻找研究性课题
社会调查就是结合自己的学习内容,由一个或者是几个人一起深入到社会实际生活中,通过各种方法,全面、客观地掌握社会实际情况,获得大量有关的信息并进行深入思考,从中把握事物本质和变化发展的规律性。
社会调查不但可以增长青少年的见识,培养青少年适应社会的能力,还可以让青少年把在书本上学到的理论知识运用到具体的实际生活中去,增强运用知识解决实际问题的能力。
(1)观察——用“眼”调查
观察就是在事件发生的现场,为一定目的,用眼去直接感受和记录正在发生的一切同探究或研究学习内容有关的事物。
观察不仅仅局限于用眼睛,也可以利用耳朵、鼻子,甚至是舌头等感觉器官从外界获得有关的信息。观察法是社会调查学习中最常用、方便而有效的方法。上海有一名中学生,一次在家长带领下去上海动物园游玩后,他对在湖中嬉戏的天鹅产生了浓厚的兴趣。以后他每天都去看天鹅,并且很快就开始对天鹅的生活习性进行细致的观察,并做了必要的记录。在坚持一年多以后,他根据长时间观察得到的结果,写出了一篇关于天鹅生活习性的论文。由于他通过自己观察发现了尚未为人们所认识的现象,并在论文中提出了新的观点,从而引起了有关生物专家的注意和重视,获得了相应的学术评价,他也因此破例被接收为上海市动物学会最年轻的会员。可见,观察对青少年进行研究或实验来说是非常重要的。当亲身参与到所要观察的活动中去时,可以对当时的活动情境有比较直接的感性认识,并能够掌握第一手的资料,为自己的调查目的提供具体的论证基础;还可以看到行为或者事件的发生、发展和变化过程,了解有关事件或问题的连续性、相互关联性以及背景脉络。
(2)访谈——用“口”调查
访谈与人们日常的交谈不同,指的是通过“寻访”、“访问”被访谈者,与他们进行有目的性的“交谈”和“询问”,通过口头谈话的方式从被访谈者那里收集第一手资料。
访谈是建立在这样一种信念之上的,即通过相互交流,访谈者与被访谈者可以比较充分地表达自己的思想,从而达到一定的相互“理解”。因此,通过访谈可以了解受访者的所思所想,包括他们的价值观念、情绪情感和行为规范;了解受访者过去的生活经历以及他们耳闻目睹的有关事件,并且了解他们对这些事件的解释;可以对所要调查的对象有一个比较广阔、整体性的视野,能够从不同的角度对事情的过程进行比较深入、细致的描述;可以为青少年的研究提供指导,事先了解哪些问题可以进一步追问,哪些问题是敏感性问题,需要特别小心;可以帮助访谈者和受访者建立良好的人际关系,使双方的关系由彼此陌生变得相互熟悉、相互信任,等等。
访谈与日常生活中谈话的区别在于:日常谈话一般没有明显的目的,或者说目的性不强,也没有一定的规则和要求。比如说,在日常谈话中,虽然双方都有一些事情要谈,但是不会直接对对方说“让我们来谈谈某某事吧”,而且在交谈时,也不受什么限制,可以随心所欲。而访谈有着十分明确的目的性,交谈双方对这个目的都非常清楚。青少年在访谈开始之前和访谈之中彼此都开诚布公、直言不讳,同时还要遵循一定的规则,掌握一定的技巧。具体如下:
(1)要做好访谈的准备
青少年在做访谈前尽可能收集有关被访者的材料,对其个性、经历、地位、职业、专长、兴趣等有所了解。这样在访谈的过程中就可以有的放矢,保证访谈的高效率。要确定访谈的时间和地点。
(2)在访谈时要掌握提问的技术
提问的方式受到很多因素的制约,比如访谈者和受访者双方的个性、年龄、性别、职业、受教育程度、社会地位以及双方之间的关系、访谈的具体情境等。因此,访谈者应该学会随机应变,根据具体情况选择最佳方式进行提问。
(3)要把谈话的内容认真记录下来
在进行访谈记录时,如果可能的话,访谈者应该对访谈进行现场录音或录像。如果条件不允许的话,就应当对访谈的内容进行详细的记录。记录时尽可能记下每一个细节,因为当中可能蕴涵所需的重要内容。
(4)要注意自己的行为举止
在访谈过程中,访谈者本人的非语言行为,如服饰、打扮、动作、表情和目光等,也会对访谈产生十分重要的影响。如果你的穿着与受访者所处的文化环境格格不入,可能会使对方感到不舒服,从而影响对方与你合作;如果你的动作过于频繁,目光左顾右盼,表情过于夸张,也可能使受访者受到干扰,不能集中注意力思考问题。同时,在进行访谈时还要做到大方、礼貌、不卑不亢。
3.科学制订研究和实验方案
凡事预则立,不预则废。生活中有无数值得研究的东西,一旦确定之后,就要努力达到预期的目标。怎样才能确保研究和实验顺利地进行,取得预期的效果呢?这就要学会制订科学的方案。
研究和实验并不神秘,但是忌讳虎头蛇尾,杂乱无序。研究和实验既要有科学的态度,更要有科学的方法,一个好的方案是实现研究和实验目标的前提。制订方案就是在老师的指导之下,对已经掌握的与之有关的背景资料进行讨论分析,在吸取别人成功的经验或者失败的教训的基础上,确定研究目标,拟定研究和实验的方法和步骤,安排研究和实验进程的过程。