一
为深入开展2007年省教科规划课题--“初中科学教师专业发展新取向的实践研究”,促进科学教师的专业发展,2008年1月10日,课题组在皋埠镇中举行了以“问题与求解”为主题的科学教研论坛,活动有教研员的引领指导,有一线教师的心得体会,也有不少对科学教学的观点争论,概括起来有:教学目标(主要面向高中招生的学业考试)与课程目标(主要面对学生发展的科学素养)之间的矛盾、学业考难度低与作业本要求高之间的矛盾、教学任务与教学进度的矛盾、探究式的效率低与讲授式的效率高之间的矛盾、课程内容多与教学资源少之间的矛盾、探究要求高与实验装备低之间的矛盾、大众教育(新课标理念)与精英教育(尖子生培养)之间的矛盾、有合科与分科之间的矛盾…显然,有些争论是老生常谈,有些争论是新来乍到,但无论新旧,都是一线教师的真实体验,其中也不乏真知灼见。不过,在处理和解决这些争论的过程中,我们常常感到力不从心,进而显得束手无策,最终导致一事无成。原因固然很多,但有一点是共同的,就是把“困扰”与“问题”交织在一起。
现代汉语词典对“困扰”的注释是:围困并搅扰,无法摆脱的烦恼,一般作动词使用。对“问题”的注释是:要求回答或解释的题目,须要研究讨论并加以解决的矛盾、疑难,一般作名词使用。在很多场合,两个词往往同时出现,比如,……问题和困扰,被……问题所困扰,困扰……的问题是……,等等。因此,在我的认知中,“困扰”与“问题”属于同一个概念。
经过时间的过滤与验证,逐渐让我明白:“困扰”与“问题”虽然有相近之意,但还有不同之境。如果把“困扰”和“问题”作为两个不同的名词来使用,那么,“困扰”指的是当前不能或没有条件处理和解决的事情;“问题”指的是当前可以处理和解决的事情。从这个意义上讲,在初中科学教学的实施过程中,被“困扰”所缠绕、被“问题”所迷惑是难免的,关键是我们要分清哪些是长期的“困扰”,哪些是真实的“问题”,推进科学教师的专业发展需要有效地规避“困扰”、更要积极地解决“问题”。
二
顺着这个思路,我们可以把初中科学教学的争论可以分成两大类,一类属于困扰,另一类属于问题 。显然,合科好还是分科好,就是一个“仁者见仁,智者见智”的“困扰”,争论的焦点往往集中在教师的适应性上。过去,人们常用“要给学生一杯水,教师必须有一桶水”的关系来比喻教学中教师必须拥有比学生多得多的知识量。由于自然科学涵盖物理、化学、生物、地理等分科知识,对于在高等师范按分科--也即按中学的传统教学科目设置来设置专业培养出来的教师来说,在起始阶段确实存在着一些不适应的现象。比如化学教师分不清植物的根茎叶、物理教师用手抓烧碱做配制溶液实验、生物教师不明白地球自转与昼夜交替关系等,我至今还保存着由《浙江教育报》记者黄捷撰写的新闻追踪-“《自然科学》仓促推广问题太多亟待完善”的批判文章,指出对实施自然科学的意见主要集中在内容编排、师资条件、教学装备三个方面,建议只能在条件好的学校试点,不宜推广。
其实,一个教师担任多门学科的教学任务并不是自然科学提出来的,而是早已在农村普遍存在的事实。在农村学校,不管教师在大学修习的是什么专业,也不管他愿不愿意,都得去兼教他在大学未曾修习过的学科(邵宗杰,合科可行吗?《浙江教学研究》,1991第5期P7)。科学课程的最大特点就是整合和探究,这种整合不简单地把不同学科的知识进行链结,而是通过对内容的整合让学生从整体下认识自然,理解科学的本质,构建起超学科的结构体系。这种探究不仅仅只涉及到自然界存在的因果关系,使用的方法也不再是单因子分析,它吸纳了当代科技发展的许多新成果,呈现给学生的是一个综合的、千变万化的自然图景,由此出现了许多不确定性的问题。这样一个知识结构,靠争论是解决不了任何问题的,只有通过分科教师广泛实践才能逐渐地把握。
分科教师教综合课程一直是科学教学中的“困扰”,这是我们一线教师无法改变的事实,但这并不妨害科学课程改革的不断深入。作为一线教师来说,重要的是要规避诸如“分科教师教合科”、“中考不取消难以减负”、“实验装备不足无法实施探究”等“困扰”,自觉接受交叉学科(理科中非自己原学专业学科的统称)知识培训,主动走进交叉学科的课堂,深入开展以探究教学为核心的课堂改革,不仅增加了教师的知识量,而且还拓宽了教师的知识结构,在落实三维目标、提高学生科学素养上还是会有所作为的。
三
初中科学教学的另一类争论则属于“问题”。比如探究式的效率低与讲授式的效率高就是一个“知识观与素养观”的问题,争论的焦点在实施有效的课堂教学上。过去,由于升学的压力,人们往往把有效教学理解为“花最少的时间教最多的知识”,而在实际操作中,有的甚至连“单位时间”也不要了(也许是难以划分),简单地认为“分数高就是最有效”。在那个分数至上的年代,这样的认识和做法也未尚不可。但问题是,不同的时代对有效教学有着不同的关注主题,不同的教育价值观对有效教学又有着不同的理解,由此而产生的教学理念始终影响着教师的教学行为和学生的思维方式。
时至今日,经历了“教学规模”、“教学模式”的主题式发展阶段后,有效教学已进入了关注“学习方式”的新阶段,这与新课程倡导的自主学习、合作学习、探究学习几乎是一脉相承。因此,当我们站在新课程的层面来实施有效教学的时候,我们不能机械地批判过去的教学是无效或低效的,也不要以教学目标(主要面向高中招生的学业考试)与课程目标(主要面对学生发展的科学素养)的困扰来缠绕自己,而应当从促进学生自主发展的角度来理解有效课堂教学的意义,并实实在在地研究和解决实施有效课堂教学、促进学生自主发展中的问题。
初中《科学》第三册第一章第3节“水的压强”,教师一般以教科书为线索:水对容器底部的压强-水对容器侧壁的压强-水内部的压强展开教学活动。在一段塑料管的下端和侧壁的出水口上蒙上橡皮膜,进行实验:将水注入管内约三分之一,让学生观察橡皮膜向下凸出的现象;再将水注入管内,学生们观察到橡皮膜更加凸出,引导学生得出的结论是:水对容器底部和侧壁都会产生压强,深度越大,压强越大。液体压强的原理得到了验证,接下去的实验活动“研究水内部压强的特点”只是一种形式上的探究了,只要不发生意外,都会得到相同的结论。从知识目标上看,验证原理的任务算是出色完成了。但如果从培养学生理性思维能力的角度看,这种“按书操作”的教学方式并没有彻底消除学生原有的前概念,因为,固体压强公式已让多数学生建立起:压强与压力成正比,与受力面积成反比、并与生活经验相一致的概念。当我们在“向玻璃筒继续加水--橡皮膜更加凸出—水的压强随着水深度的增加而增大”的过程中,学生很自然地会猜想“水的压强可能与水的质量有关”,因此,在水内部压强的特点探究活动中,不但要比较同种液体中不同深度、不同液体中同一深度之间的压强大小,更要比较相同质量的水在不同深度时产生压强的大小,这才称得上理性思维的培养。
“对于前科学概念不能只去破坏它,或像垃圾似的丢掉它,这样做是没有用的,而是应当通过有效的理性思维活动,把错误的前科学概念转变为正确的科学概念”。省编《自然科学》和浙教版《科学》,在编写“水对容器底部、侧壁压强的实验”时,没有融入控制变量的思想来设计实验(自然科学教材第三册P37,科学教材第三册P17),难怪有头脑的学生会提出这样的“新问题”,看起来这是一个教学活动中的细节,其实,它反映了学生是在用对比的方法学习科学,是学生自主发展的一个重要行为。有的人可能会觉得这是小题大做,用得着追问这样的细节吗?但这就是真真切切的科学探究。大家都知道物理学上有一个重力加速度g,是伽里略通过斜塔实验发现的。斜塔实验看起来很简单,但其思想非常重要。在伽里略以前,人们普遍认为越是重的东西所受到的重力加速度就越大,速度就越快。伽里略说:不对!他指出:物体无论轻重,在重力场作用下的加速度和速度都是相等的,斜塔实验的轻重两个球同时落地,证明伽里略是对的。别以为斜塔实验看上去很简单,实际上这开了近代科学使用分析法的先河。为什么这样说呢?古希腊学者与伽里略的想法不一样,主要因素是空气阻力。一根羽毛掉下来很慢,而一个铅球掉下来很快,差别在于空气阻力。伽里略的功劳在于撇开空气阻力的因素,光是研究在重力作用下这个物体的加速度和速度,结果他得出了与古希腊学者不同的结论,开了现代科学分析法和实验法的先河,这是一件了不起的事情。
物理学家劳厄曾经说过,对于科学教育重要的不是获得知识,而是发展思维能力。教育给予人们的无非是一切学过的东西都遗忘掉的时候所剩下来的东西。“剩下来的东西”是什么?就科学教育来说,是科学素养,通俗地说,就是理性思维。探究式教学虽然花费了比讲授式教学更多的时间,换言之,就现时的掌握知识来讲,效率相对较低,但从长远的观点看,以探究方式所习得的知识蕴含着许多理性思维的能力,学生发展的后劲会更足。
四
“先有鸡还是先有蛋”?是人们长期争论不休的“困扰”。鸡生蛋、蛋孵鸡,你若说鸡先出现,那么“没有蛋鸡怎么孵出来的”?你若说蛋先出现,又会遇到“没有鸡谁下出来的蛋”的问题,真令人无所适从。但这并不影响蛋和鸡的和谐共存。
如果你一定要给它正确答案,那么,首先要把这个“困扰”转变成“问题”。
假如它指的是时间上的先后,就属于事实问题,假如它指的是逻辑上的先后,就属于概念问题。比如说,针对“先有汽车还是先有汽车轮”这个问题,我的回答是事实上先有汽车轮后有汽车,因为在时间顺序上,不先做好汽车轮子,完整的汽车就做不出来。但是在概念上,先有汽车,后有汽车轮子。因为在逻辑上只有先理解了什么是汽车,才能理解什么叫汽车轮子。这个例子告诉我们:如果我们一直把“困扰”当“问题”、把“问题”当作“困扰”,那么,任何一项工作都会在“争论”中消逝良机,造成难以弥补的损失。
不仅仅是科学教学,几乎所有的教育改革,“困扰”与“问题”是始终存在的一个客观事实。我们现在整天在讨论中考、高考要不要取消,学生的课业负担到底是偏重还是偏轻?等等,虽然难以一目了然,但只要我们有一种解决“问题”的责任感,不仅有利于厘清“困扰”与“问题”,而且还能积极地创造条件把“困扰”转变成“问题”,最终解决教育的“困扰”。