第15章 “动手做”教学——法国的科学教育(2)

另外，“动手做”要为儿童构建一种科学文化，从而更好地理解和掌握当今世界。儿童的现代生活中不可缺少的就是电视，然而电视给儿童提供的影像或信息虽然是斑斓绚丽的，但却是无序的，缺乏联系的，不协调的。科学教育的意义就在于通过儿童接触具体事物，向儿童展示一个具有完整结构的规律有序的真实世界。

“动手做”在教学法上也有所创新。自“教学论”提出以来，课堂教学虽然大大提高了效率，但始终面临着班级整体与个别儿童的矛盾。因为每个儿童都有自己的个性，都有不同的学习特点，可以说一个儿童就是一个世界。尽管许多教育学家做过无数尝试，诸如“个别教学法”等，均未能实现既全面考虑班级教学又充分照顾个性发展的理想模式。“动手做”则允许把班级划分若干小组，通过学习不同的专题，按照不同的进度进行学习。特别是“动手做”学习过程，既是勤于动手，又是勤于动脑的过程，孩子们通过自己设计计划，寻找实验器具，研究学习方法，一边讨论，一边绘画，一边绘图，一边读书，可以避免枯燥学习常常出现的疲劳松懈或精神分散等问题。

二、让学生在操作中理解科学

科学教育，特别是实验科学教育应当包含一定的实验。但是在法国的传统的实验科学教育中实验并不多见。过去，法国科学教育过分以数学为中心，过于公式化，过于教条化，而未能充分发展儿童的实验能力，未能发展具体操作的能力，未能发展探索和求知的精神。教育的重大作用是使人类几千年累计的知识浓缩起来，在较短的时间里传授给新一代。但是这并不意味着完全放弃人类在创造知识的长期过程中所进行探索的方法。“动手做”就是要让儿童在自然和真实现象面前，感到惊异，尝试去做，反复去做，认真观察，大胆假设，小心求证。

法国科学家强调，科学不仅仅是定理和公式，科学活动还包括多种多样的形式：操作、提问、观察、表达、交流、分析、综合、想像、验证等。如果科学的定理和公式对孩子来说是十分枯燥的，但在实际操作中可以发现孩子对自然科学有着非凡的接受能力。

例如，老师可以组织学生观看彩虹：彩虹什么时候出现？它是什么形状？它的颜色总是一样吗？我们可以自己制造彩虹吗？如何解释这些现象？这些问题都可以很容易地在“动手做”的过程中得以解决。

“动手做”也不需要复杂而昂贵的设备。法国教师经常利用一些日常用品和废旧物资，来进行科学演示与实验。这些实验通常也不需要特别的技术，只要肯于动脑和动手就足够了。

例如，为了理解火山是怎么爆发的，老师帮助学生做这样的实验：先将平底锅里放几勺草莓酱，再覆盖上一层厚厚的土豆泥，然后放在火上慢慢煮沸，火山就这样爆发了！如果把所有这些放到冰箱里冷冻，再进行切片，就会看到“火山”内部结构的剖面。

三、让学生在学习科学的过程中学会做人

从某种意义上说，探索真理的道路永无止境，科学的结论有待于不断深化。教师有责任让学生对科学结论有更加清醒的认识。如水的沸点温度会随着纬度的变化（即气压的变化），随着水的组成元素、纯度等因素的变化而变化。人们可以对真实的科学表述进行完善，使之“更加真实”。科学就是这样通过越来越高级的工具，用更加精确的观点，来明确和完善各种定律。

另外，谁也不能专横地宣称自己的结论“就是科学”。科学史上的反常现象并不鲜见，任何断言都可能导致独断，都可能阻碍科学的进步。科学教育正是通过一些微不足道的观察和实验给学生以启发。即使真理毋容置疑地独立于我们而存在，它也是一点一点地建立起来的。真正的科学教育总会潜移默化地告诉人们，要以批评的精神对待现成的理论，更要以创新的精神构建新的科学。

儿童作为未来的公民，应当学会在民主气氛中生活。“动手做”可以让他们在认识客观世界的同时，也知道自己属于世界的一部分，从而学会处理与他人的关系。所以说，学习科学的过程，也是学生学会民主生活的过程。要让他们有参与辩论的意识，让他们在与别人的观点交锋中形成自己的观点，学习别人的长处，学会尊重他人的意见，学会辨别哪些东西要受到现实的限制，哪些东西符合伦理规范。只有当他们觉得自己的观点被倾听、被注意、被重视，才会树立战胜任何困难的信心。

每个人都应学会辩论，摆清事实、数据，使自己的论据处于有利地位，以理服人。每个人也应聆听他人的意见，在吸纳别人观点、修正自己的观点，要正视，而不要弄虚作假，争取与别人达成共识。

也许，“动手做”并不使人感到新鲜，“做中学”、“实践出真知”、“在游泳中学会游泳”是众所周知的道理。然而，分水岭也许就在这“做”与“不做”之间，难能可贵的就在于做，特别是法国科学家，而且是顶级的科学家就在做这样的事。

《如何长时间保存冰块》

——法国“动手做”课堂案例一

老师向同学们提出这样的问题：“如何长时间保存冰块？”同学们立刻提出种种设想：

——放在比较凉快的走廊里；

——放在窗台上；

——放在阴影里；

——放在冷水桶里；

——放在恒温箱里；

——放在报纸里。

老师又问：“冰块放在哪里化得最快？”

——电炉上；

——阳光下；

——热水中；

——毛衣里。

众说纷纭，老师建议学生动手实验。经过准备，孩子们开始记录实验结果。

一个把冰块放在冷水里的学生首先宣布结果：这不可能。

另一名学生要求再来一次，因为他感到水不够凉，也不流动。老师当然答应了他的请求，可惜结果仍然是冰很快消失。

而把冰块放在羊毛衣中的学生，在实验开始时便有些后悔，他觉得自己肯定是最先失去冰块的人。但是一个上午过去了，他的冰块还基本完好！

有的学生并不服气，他认为这个实验不公平，他的冰块比其他学生的小。也有的孩子说，教师各处的温度不一样。

于是实验重新开始，大家选择同样大小的冰块，放在同一地点，并且同时开始。结果依然不变：放在水中的冰块融化得快，而毛衣中的冰块保存较好。

为了帮助学生弄清原因，老师又让每个人观察冰块在一杯热水中的变化。老师向他们解释了对流运动和热量交换的道理，冰块之所以在毛衣中不易融化，就是因为毛衣阻碍热量交换。这样学生就接触到了绝热的概念。

从这一简单实例中，我们也可以这样认为：科学教育的目的是构建真理，科学教育应当使学生面对真实，与真实接触，向真实发问。

但是，现实的东西不一定是真实的，甚至可能是虚幻的。科学教育使儿童接触自然和科技世界成为可能，科学教育可以让学生与物质、自然和客观现象相碰撞，让他们向其发问，对其探索，在不断提问与探索的互动过程中形成逻辑思维能力，形成认识事物的能力。首先要让儿童对客观事物进行积极的观察，引起他们的好奇心和求知欲；其次，要求儿童对观察到的事物进行初步的描绘，提出问题；最后对实验结果进行归纳推理，得出结论，获得对世界的客观认识。

例如，我们可以很容易地告诉学生，“水的沸点是100℃”。而学生往往会提出疑问，为什么不可能是200℃、99℃或101℃？教师就可以利用野营的机会，在篝火上架起一个盛满冷水的锅，并在水中插上一只温度计。学生会认真地观察温度计的变化。当温度计在100℃停止不动时，有的学生坚持说可以达到200℃，只是火力不够。然而经过不断添柴，温度计依然不变。学生又说，可能温度计坏了，换了几次温度计之后，温度计总是在99～101℃之间。老师会告诉学生，水的沸点就是100℃，只是我们的温度计还不够精确，所以有时会有误差。因此学生对科学的定论不仅信服，而且也获得了深刻的记忆。

当然，科学教育，或者说“动手做”，都不能等同于游戏。一个法国儿童这样说过，学习科学，就像做游戏，但却是一种很难的游戏。对于一个只有战胜困难才能获胜的游戏，需要全神贯注和集中精力。在“动手做”的过程中，他们会逐渐地提出这样的问题：为什么植物要这样生长？它们也吃东西吗？怎么吃东西？植物与动物有什么不同？动物与人类有什么不同？

回答这些问题并非轻而易举。提出问题之后，往往需要再观察，在观察中提问，在提问中观察。有时观察不到任何东西，有时观察到似是而非的东西，有时观察到的东西稍纵即逝，有时为记录观察的东西而顾此失彼。在这里，教师发挥着极其重要的作用，他引导着学生在正确的道路上探索。教师的提示可能是简洁的：看一看下面有什么变化？你看这是什么？你想会怎么样？教师也可以对儿童进行指导：再看一看，再做一做。

例如，引导儿童观察物体在水上漂浮：球状的橡皮泥下沉，扁平的就漂浮；塑料的物体，无论什么形状都不沉入水中。正是通过教师的正确引导，学生逐步学会观察，学会正确的观察，学会提出问题，学会寻找答案。惊异、发问、探索、实验、归纳、推理、重复、证明等等，这就是科学实践的过程，这也是科学教育应当经历的过程。只有经过这样适当的过程，学生才可能真正掌握科学的知识，掌握科学的方法，获得科学的能力。

《如何知道风从哪里来》

——法国“动手做”课堂案例二

一、实践中探寻方法

制作风向标这一活动初期，学生根据各自的兴趣设计了形态各异风向标草图。教师为学生准备了各种材料。如：吸管、竹签、纸片等。估计学生一定会边想边做边试，所以还为他们准备了电风扇。

1．制作与改进

学生很快将自己的设计变为了现实。但是当他们在制作和测试作品时却出现了问题。例如：有的学生发现自己设计的风向标不能动时就想索性从新设计一个。这时教师鼓励他把原有的设计进行改进后再试，如果经过改进效果仍然不好，也应该找到原因后再从新开始。就这样，学生在教师的鼓励下，认真分析自己的作品，找到失败原因后将原有的设计进行了改进，最终测试成功了。在制作中大多数学生有自己的发现，自己的方法，而且在不断的改进中获得了成功。

例如：有的学生在集体交流时这样汇报：“我的小鱼开始不爱转，我发现鱼尾巴短，受风面小，于是又加了一截鱼尾，再试就成功了。”

教师对这样主动想办法解决问题的学生大加赞赏。通过交流讨论，学生们在共同启发下，解决了一些具体问题后，他们的思路也展开了。单对改变受风面大小这一问题就想出了不同的方法。有的学生把风向标的尾部分叉并支撑起来；还有的学生把风向标的后端面积增大；学生还想到了用手指把风向标架起来，可以测出前后重量是否一致，这样可以调整风向标前后的长度。

学生在教师的鼓励和启发下最终把自己的作品制作完成，并且都测试成功了。学生这些成功的作品来自于他们不断的尝试和改进，同时也来自于他们的相互交流和学习。

2．探究与发展

学生在观测风向的实践活动中，也体现了从不会到会的变化过程。他们在亲身实践中，对问题有思考，有见解，有解决问题的方法。

他们的方法各不相同。孩子们利用教师提供的记录图，有的把风向标放在记录图上进行观测，有的索性用风向标穿透记录图，举在半空中直接记录。

学生来到操场测风向，但是小小风向标并不能准确指示风向，观测结果极不一致，各个方向都留下了他们的记录点，这时学生想到了对观测的位置进行分析。

教师及时为他们提供了学校操场的示意图，此时学生发现观测地点的不同显然是影响观测结果的主要原因。经过讨论，学生总结出要想不受到干扰测试风向，就应在比较开阔的地方进行观测的结论。改进了观测位置他们观测的结果都相对比较集中。

在这次有关“风”的研究活动中，学生继续学习的兴趣很浓，他们有的主动进行了资料搜集，制作了简报、知识卡片；还有的又制作了形式多样的风向标；更有同学在研究的后一阶段提出了自己想要研究的问题。例如：