追寻深度与宽度的共生发展

周振宇

课改以来，小学科学教学中流传着这样一种理念，叫“一英寸宽，一英里深”。所谓“一英寸宽”是指在课堂教学中知识内容要尽量少一些、精一些。“一英里深”是指具体到每一个教学内容要充分展开，放手让学生去探究，像科学家一样经历完整的探究过程，同时搞清楚知识的来龙去脉，突出了探究的深度。

矫枉过正的现状

相比较于我国传统的科学(自然)教学中过于重视科学知识的学习，过于追求课堂知识掌握的效率，忽视学生的主动发现和探索，不注重让学生尝试经历科学现象和原理的发现过程等理念而言。这种提法起到了很好的纠偏作用。它使老师们认识到，科学知识的掌握并不是科学教学的唯一追求，让学生机械记忆科学知识、机械模仿科学实验只能培养出技术型人员，却无法培养出创造型人才。

但是，任何事物如果偏离了正常的发展轨道常常会由一个极端走向另一个极端。“一英寸宽，一英里深”的理念过于强调追求探究的深度，极度忽视科学知识的学习，这在我们的科学教学中闪现出另一种不好的苗头——过于强调科学探究，把探究视为科学教学的全部，忽视甚至淡忘了科学教学的知识目标。这样的教学方式使师生一门心思搞探究，不注重对探究后形成的科学结论加以讨论、分析、梳理，进而形成新的知识框架。还有，把大量的时间花到了科学探究中，导致学生科学知识的掌握程度达不到与其年龄相匹配的应有程度。长此以往，学生的科学学习常常停留在一些零散的问题和现象研究上，对于科学学习缺少整体把握，对于科学知识无法形成有效的结构，进而影响到科学思维的形成和科学探究的开展。

共生发展的诉求

根据国家的课程设置，小学阶段学生的科学课时是固定的，从三年级开始，每学期大约40课时，八个学期大约320课时。如果我们不考虑科学知识与科学探究的交叉兼容性，把两者之间的时间划分用简单的数学原理来表述：要想增加科学探究的深度，必须付出更多的时间，在时间总量一定的情况下，增加了科学探究的时间必然会削弱科学知识学习的时间，反之注重了科学知识的学习，科学探究的时间又得不到保证。所以，“一英寸宽，一英里深”的关键含义就在于突出强调科学探究的重要性，为了让科学探究得以强化，不惜压缩甚至放弃科学知识的学习。强调了“一英里深”，就不可能再有“一英里宽”，鱼和熊掌无法兼得。

当然，科学知识与科学探究之间的关系未必如此简单，其时间的划分并不简单是数学原理中的“和减去一个加数等于另一个加数”。科学探究的过程始终离不开科学知识的参与，学习者首先要调用头脑中许多的相关科学知识作为探究的“前概念”。比如研究磁铁的性质，首先得了解孩子对于磁铁已经知道了些什么，有的孩子知道磁铁也叫吸铁石，能够吸引铁的东西，有的孩子知道哪些地方要用到磁铁(但不知道为什么要用，怎么用)，这些就是探究磁铁性质的前概念，通过学生的发言交流和讨论等形式，这种“前概念”还会在学生之间相互补充和完善。探究过程中会生发出许多新的探究结论，比如磁铁都有磁极，同极相互排斥、异极相互吸引，磁铁具有指南的性质等等。这些探究的结论会转化成科学知识储存到学生的头脑中，对学生关于磁铁的知识系统形成升级。

还以磁铁性质的研究为例：如果在教学中开展深度探究，让学生就磁铁有两极，同极相斥、异极相吸这一科学现象进行研究，我们可以设计让学生发现不同的磁铁的两侧靠近时。有时吸引有时排斥这样的教学环节。接着引导学生探究什么情况下吸引，什么情况下排斥呢?通过讨论列举出N—S、S—N、N—N、S—S四种情况的详尽的实验方案。进而得出同极相斥、异极相吸的科学结论。如果按照“一英寸宽，一英里深”的理念，我们接下来还要设计用已知磁极的磁铁去检验、标明未知磁铁的磁极的探究环节，还要考虑去探究一根断裂的磁铁，其是否仍然具有两极，其磁极的性质是否发生改变等等。就这样几个环节探究下来，可能需要两节课甚至更多的时间，探究的深度是达到了，但是对于磁铁吸铁的性质、磁铁可以用来做指南针的知识、指南针的制作、磁铁在生活中的应用等知识在课堂上就无从着落了。

从生态学的视角来看，科学教学的宽度与深度之间就存在着这样一种相生相克的效应。如果我们过于注重了两者之间的某一个方面而忽视了另一个方面，那么，被忽视的方面必然会成为一种限制因子，抑制我们过于重视的方面的发展，同时自身也受到发展的制约。比如，我们过于重视了探究的深度而忽视了宽度，那么学生的知识储备的缺失和知识框架的零散必然成为探究向深层次开展的瓶颈；反之，特别注重了知识的宽度而忽视了探究的深度，就会导致学生知识的浅表化，“知其然而不知其所以然”，对于知识与知识之间的关系缺少结构性的、过程性的联系。

在科学教学中，探究的深度与知识的宽度应该并重，让它们的关系始终维持在一种巧妙的平衡，以期达到一种相互包融、相互支持、相互促进、共生发展的良好状态。这里所指的“共生”，不再停留于生物学视域中的理解，而是立足于教育视野，追求“宽度”与“深度”两个主体之间相互包融、相互促进的理想状况，加深对两者相互依存关系的认识，从而实现双方的共同发展、实现各自的最优化发展，并共同作用于教育的对象——学生这一主体身上。

教学新路的探索

美国研究者威廉·艾斯勒和玛丽·艾斯勒在其著作中指出：在小学中教授科学的人有两个主要目标，它们同等重要。一是为了帮助学生发展做科学的过程技能；二是为了帮助他们获取适当的科学内容或信息。这里的前者就是指科学探究，也就是科学教学的深度，后者是指科学教学的知识内容，也就是科学教学的宽度。

基于上述两者并重的观点，他们提出了一种新的教学方法——全景科学教学(FSSI)，其核心是建立学习活动的新顺序。每个科学主题或教科书的每一章都必须用一系列探究课来引入，这些探究活动涉及所研究主题的主要概念。在探究活动的结尾，学生将会获得对概念结构的理解，获得一些做科学的能力以及对若干词汇的熟悉。然后让学生使用互联网、影碟、阅读材料以及其他学习方式来增加所研究题目的广度。这样，建构主义探究——概念结构——信息(CCI)就产生了建构主义探究与相关知识学习的最佳平衡，成为FSSJ的核心。

应该说，全景科学教学思想确实对教学深度与宽度的矛盾提出了很好的解决方案，既保证了科学探究的有效实施，又让科学知识的学习和拓展建立在探究体验的基础上。但是，结合我国科学教育的现状，还是有许多理念和做法需要做本土化的调整和改进。比如说。我国学生科学基础不尽如人意，探究意识也显薄弱，如果在每个单元教学的开始就直接进入核心内容的探究，由于没

有相关的知识准备和较强的探究能力，常常使探究过程陷入僵局，进而使整个单元的教学陷入进退两难的被动境地。再比如说，全景教学思想的最后一个环节的信息化学习，需要相关信息的大量铺陈，媒体设备的立体交叉使用。但是，我国目前的科学教育当中，课程资源建设相当薄弱，加之科学教师队伍以业余、兼职为主，他们腾不出更多的时间和精力，也没有足够宽广的科学视野去准备相关的课程资源包供学生在单元教学中进行科学知识和信息的集中爆炸式学习。

上述种种弊端决定了我们不可能照搬美国的全景科学教育思想，而是应该结合中国国情和小学科学教育的现状做本土化的扬弃和改进。在保留全景科学教学思想这种大单元教学的前提之下，我国的小学科学教育可以尝试“研讨——探究——梳理——发散”这样的四步教学方法。

所谓研讨，是安排在每个教学单元开始的一个环节。其主要作用在于了解学生对于本单元教学内容的“前概念”状况，就是说大家对于新知已经了解了多少，这种前概念的对与错，多与少是因人而异的。我们通过适当的提问和交流有助于辨析和剔除学生中错误的前概念，并且使大家的基础知识的水平逐渐趋向于同一起跑线。为后续的探究环节打好铺垫。相对中国学生的科学基础和独立探究能力而言，这个环节是基础和铺垫，是探究活动能否顺利实施的关键所在。

探究环节是四个步骤中的重点环节。小学科学课程标准当中就明确提出了小学生进行科学学习应该以探究为核心，科学课程要向学生提供充分的科学探究机会，使他们在探究过程中体验学习科学的乐趣，增长科学探究能力。获取科学知识等等。因此，我们应该毫不犹豫地选择单元教学中重点的，并且适合学生开展探究的内容让学生开展探究式学习。并且应该在探究中掌握核心知识，升级自己的相关知识储备，并力图在探究过程中不断产生新的、有价值的问题，使科学探究不断走向深入，这样的探究式学习才是高质量的、有意义的。

通过梳理环节，帮学生厘清整个探究过程的前后层次和顺序，梳理出探究过程中产生的对自己有价值的发现和结论，并力争使这些结论条理化、结构化，成为对单元知识学习的核心知识框架。同时，还应该帮助学生反思和发现探究过程当中出现的疏漏和不严谨的地方，共同寻找解决问题的最佳途径。这种最佳途径可以是基于自身实践的。也可以是学习和借鉴前人对于该问题的更好的解决办法。通过梳理，引导孩子们发现单元当中还有许多通过前面的研讨和探究活动尚未能获得解决的问题、尚不明白的诸多问题，为后续的发散、拓展环节做好铺垫，提供主动学习的动力。

最后的发散环节主要帮助学生解决前三个环节中的问题，需进一步通过各种途径进行主动的搜索和学习知识点，以达到知识学习更立体、更丰富、更全面的目的。和全景科学教育模式当中的“信息学习”环节相比，这种模式当中的学生对于科学知识学习的需求更强烈，目的性更明确。同时，因为学生学习的主动性，对于老师进行单元课程资源整理的需求压力产生了较大的缓解作用，适当弥补了我国科学教师队伍整体薄弱的缺憾。