科学精神的培养从制定目标开始

王严

[摘 要]通过赴美教学培训过程中几个带来思想冲击的镜头，反思了科学精神培养中东西方教学的差异。通过反思发现，东西方教学的差异表面上看是教学方式的差异，实质上是教学目标的定位差异，因此科学精神的培养要从教学目标这个根源着手。

[关键词]科学精神；制定目标；赴美教学；美国教育

[中图分类号] G633.98 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058（2018）20-0074-02

这是我第一次来到美国，亲身感受异国的教育理念。一个月的沉浸式培训，将我置身于真实的美国文化环境之中，近距离体验了传说中极富科学精神的美国教育。灵动鲜活的课堂、特色鲜明的校园、原汁原味的讲座，以信息轰炸的节奏强烈地冲击着我的思想。

科学精神培养是个大话题，似乎可以从任何一个视角切入来一番感慨，然而感叹并不是今日教育改革的主旋律。我们需要去发现那一幕幕和我们课堂不同的镜头背后隐藏着什么，并且把我们的发现付诸行动。

镜头1：教师说，学生阐释得都很好。

——目标不是定位于标准答案，而是定位于解读答案的过程。

这是一堂生物课。教师教学的内容是食物链。学生正在兴高采烈地将各种生物圖片粘贴在海报上（如图1），勾画出食物链的图形。然而，对于蚊子的位置却出现了不同的看法。有的小组将蚊子放在了食物链的中间，而有的小组则将它放在了食物链的顶端。接下来，教师让学生交换小组来倾听他人的解释。将蚊子放在食物链中间的学生认为，小鸟可以吃掉蚊子，而老鹰又可以吃掉小鸟。而将蚊子放在食物链顶端的学生则认为，老虎、狮子、老鹰都无法吃掉蚊子，但是蚊子可以叮咬各种猛兽。学生的阐释结束，教师认为他们阐释得都很好，都成功地完成并解释了他们的食物链。课就这样结束了。

不难想象，在我们的课堂里，是不会有这样的情境的，怎么也要来个学生间的辩论，教师要提出“正确”的观点以正视听。然而，这堂美国的生物课就这样结束了。教师的评价是这样的：学生阐释得很好，都能自圆其说。两种教学方式关键的差别在于，课堂目标的定位不同。我们的课堂目标定位于正确答案的获得，所有的活动设计无论是动手动脑还是辩论，无论是传统教学还是新课程教学，最终都是指向正确的答案，所有的形式都是为这个终极目标服务。换句时髦的话，就是“课堂弄得再热闹，也是要落实的”。那落实什么呢？无非是某个答案、某一个知识或技能。而美国的课堂不同，他们的目标定位为学生能有理有据地阐释自己的观点。他们的课堂没有落实吗？UBD逆向设计的讲座告诉我们，美国课堂也很看重落实，不过他们在这堂课落实的，就是学生阐释自己观点的能力。什么样的课堂培养的学生会更有科学精神？答案是显而易见的。

镜头2：40天，40个月，40年之后，学生将能……

——目标不是定位于应对眼前的考试，而是定位于未来独立解决问题的能力。

这是学习UBD逆向设计的课堂。课上，教师说：“需要制定迁移目标。”这个迁移目标，特别强调的句式是“学生将能独立运用所学……”，教师提问：“无论在校内还是校外，当学生面对新挑战时，我们希望他们能如何独立应对？”接下来，教师投影了一张令我印象深刻的幻灯片（如图2），并要求我们思考这节课的迁移目标是什么，思考学生40天、40个月和40年后能独立运用所学知识，完成怎样的任务。

在我们的课堂中，很难从这个角度出发来制定教学目标。也许一些优秀教师，会从更长远的角度、更高位的学科视角来制定教学目标，但是，在制定每堂课的目标时能去思考制定未来40天、40个月乃至40年的长期目标是很少见的。试想40年之后，我们记得的知识、掌握的技能还有多少？我们这堂课在这样长的时间阵线里留给学生的痕迹是什么？留给他们解决问题的方法是什么？我们经常会说美国课堂教的知识那么少，活动了半天什么都没落实，可是，我们的课堂教学就真的落实了吗？我们的学生在一节节优质课之后，会在未来的40天、40个月、40年之后记得些什么呢？反观美国的课堂，常常会好几节课翻来覆去倒腾一两个具体任务，讨论、争辩、做海报、做实验、做看似简单的手工拼接，这样的课堂看似松散、简单，但并非是目标定得低、学生能力差，而是目标定位不同，着眼点不同。

镜头3：什么是酸和碱？

——目标不是定位于界定概念本身，而是定位于用发展的眼光认识概念的阶段性。

美国各州均有统一的教学标准。在德州期间，我们从网上下载了“德州基本知识与技能”目标标准，规定很是详尽。下面是美国高中关于酸和碱的教学目标的具体描述：本单元重点在于区分酸和碱、强酸强碱和弱酸弱碱，酸碱之间的反应，计算溶液的pH值。对于区分酸和碱，具体目标描述为：了解阿累尼乌斯酸碱理论（即氢离子氢氧根理论）、Br?nsted 理论（即质子酸碱理论）和路易斯酸碱理论的差别。甚至在后续的目标中还有这样的表述：知道科学的定义和理解它的局限性；知道科学假设是阶段性的、待检验的论断， 必须通过实测的证据支持或者推翻。经得起时间考验的有说服力的假设是能概括各种不同条件下的实验结果的理论；要知道，科学理论是建立在自然和物理现象基础上的， 并且能够经得起多个独立的研究人员的检验。科学理论是行之有效的并且高度可靠的解释，但可能因尚未开发的科学和技术研究领域而受到局限。

这个目标着实让我震惊。在印象中，美国学生关于酸和碱的学习是很浅显的，他们有的甚至写不对硫酸的化学式，或分不清碳酸钠是酸还是碱。这样的事情不可能出现在我们学生身上。我们的学生在初三就已经初步了解酸和碱了，到了高中，对于强酸强碱和弱酸弱碱都会有较深刻的认识。我们的学生初中就能熟练判断“碳酸钠是盐不是碱，硫酸氢钠不是酸”。可是，我们的学生直到高中毕业，也没听说过阿累尼乌斯酸碱理论、质子酸碱理论和路易斯酸碱理论，更别说弄清它们的差别了。我们担心这些理论会把要掌握的知识冲淡甚至弄混淆，所以我们教给学生的知识，往往只是阶段性的、局部的一些理论。学生对化学理论的发展性、阶段性和局限性的认识更无从谈起。反观学生科学精神的培养，相信我们能体会两种不同目标指导下的差异。

镜头4：怎样才能构成原电池？

——目标不是定位于个例的准确书面表达，而是定位于广泛适用的内在原理。

这是一堂关于原电池的化学课。我们走进教室的时候，学生正在绘制基础的原电池装置，并标明电极反应。他们面前放着厚厚的课本资料，他们在资料中查找着。我惊讶地发现，课本中有多达两页写满了各种各样的电极反应式，铜—锌原电池的电极反应在这密密麻麻的文字中居然可以找到，学生的工作仅仅是将它们誊抄在笔记本上。而且，我看到有一部分学生，不借助课本的话，连硫酸根都不会写。正当我惊异于学生如此不纯熟的书写技能时，教师开始叫停，并進行讲解。教师的讲解很细致，并没有所谓的小组讨论、问题引领之类的数学活动，就是简单的个人独白式演讲。教师在讲到底什么样的电极能够构成原电池，并且让学生查找了很多相关数据，根据电极电位来确定能否构成一个原电池。最后，教师发了一份A4纸的习题练习单，习题练习单的正面全是各种资料，曲线图表数据林立；背面一共有5道选择题，题干超长。一方面由于语言的障碍，另一面则确实由于水平的差距，我很汗颜地发现，这些题我仅仅会做一道，而那些连硫酸根和电极反应式都要查阅资料才能写出的美国学生，却似乎并没感到太大困难。

对比我们的课堂，学生对电极反应式操练得滚瓜烂熟，不但要反复默写，纠正每一个符号字母，还要迅速准确地判断出各种原电池的正负极，并能独立书写各种电极反应。但是大多数学生不知电极电势为何物，更谈不上通过查找电极电位来判断一个装置能否构成原电池。学生对是否构成原电池的判断都是基于记忆中的一些具体反应，如果是一个超出他们记忆范围的新反应，他们是很难构造相关装置的。从习题的呈现方式，能清晰地看到美国教学对数据查找及运用的重视。两国教学目标，一个定位在记住几个简单个例，另一个定位在查找海量数据并做出判断上，学生将来的创新能力强弱不难预见。诚然，扎实的记忆书写功底也非常重要，这也是未来创新的基础。关键是在有限的教学时间里，我们真正想要的到底是什么呢？

这些镜头串联起来，引发了我很多思考。我深深感到东西方教学存在很多差异，表面上看是教学方式的差异，实质上是教学目标的定位差异，是一个我们为了什么目标而教的问题。中美教育都有“启发”“理解”的各种课堂环节设置，甚至很多做法表面上看是一样的。然而，我们的教育，往往是“理解是为了记住”，而美国的教育则是“记住是为了理解”，甚至无须记住，只需能查找资料即可。我们的教育一定要指向一个确定的需要掌握的“正确结果”，所有的理解活动均为此服务。而美国的教育对“正确结果”的需求却不那么强烈，他们更看重过程，更看重过程背后承载的能力和观点。这一点，或许正是科学精神培养差异的根源所在。如果说要实践和探索，那首先就要从“教学目标”这个根源着手。虽然说我们无力撼动终极以考试和评价为主要目的的教育模式，但是我们在自己可以掌控的课堂上，仍然可以试着更多地从长远的、发展的视角来调整我们的教学目标，这样我们的课堂也会随之发生更多的变化，而我们的学生也会得到更好的发展。

（责任编辑 黄春香）