做学生与科学的摆渡人

陈有志

编者按

2023年5月17日，教育部等十八部门印发《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》，将“在教育‘双减中做好科学教育加法的各项措施全面落地”写入主要目标。如何推动科学教育落地见效，提升小学科学教师专业水平，培养小学科学教师队伍，本期我们约请教研员、名师、一线教师，以及参加小学科学“国培”的教师，亮观点，谈看法，说感受，以期能给读者带来启发。

兰本达在《小学科学教育的“探究—研讨”教学法》一书中，将儿童的学习过程比喻为“过河”。她认为，教师就像是站在河中大石头上的引路人，一次又一次地吸引着儿童向他们靠近。小学科学教育对学生的科学兴趣发展、科学观念形成、科学方法掌握、科学实践和科学精神培养起着基础性的作用。在这个过程中，教师的角色至关重要，他们是影响科学教育质量的最关键因素之一。

一、把好“四关”，优化科学教师的职业技能

一是推进科学教师专业化建设，把好入门关。过去，小学科学教师的专业化程度较低，由一些承担主科教学的教师转岗担任科学教师。这导致科学课无法满足学生对科学的求知欲。近年来，科学教师的招聘，吸引了具有理工科背景的教师，硕士研究生及以上学历的教师。

二是提高科学教师的教学水平，把好讲台关。一次次的备课、磨课，一堂堂的教学展示，一场场的教学研讨，都在考验教师处理教材、设计板书、组织课堂等方面的水平，教师要不断提升自身专业素质，把好讲台关。

三是夯实科学教师的实践能力，把好实验关。有些科学教师对自己在学生时代进行的实验操作记忆模糊，细节丢失，对科学探究的过程把握不准，却自我感觉良好，这也是导致“爆燃”之类的悲剧发生的原因。我们可以通过组织有关实验操作的专项培训、专题研讨，以及实验操作比赛等方式来改善这个问题。

四是加强科学教师的科研能力，把好科研关。科学教师需要重视科研成果的转化和应用，从日常教学的反思，到教研活动的深度思考，从撰写教学论文，到开展教研课题，都是提升科学教师教研能力的重要环节。

需要注意的是，在提升科学教师专业能力的过程中，这种全面稳妥的策略在考虑儿童的学习过程方面稍显不足。基于此，在组织科学教师职后研修的过程中，我们提出了两个新的视角，旨在在儿童与科学之间架设桥梁，期望科学教师能从“全能式教授”转变为“摆渡人”，引领儿童探索科学的世界，满足他们的求知欲。

二、两个视角，塑造科学教师的核心能力

（一）像儿童一样思考

科学思维不分老少，无论是学生还是教师，都应该像科学家一样思考。然而，问题不在于是否能像科学家那样思考，而在于我们的科學教师，是否知道儿童是如何思考的。像儿童一样思考，意味着我们需要深入理解儿童的思维方式和学习过程，放下成人的偏见和框架，以一种开放、接纳、尊重和理解的态度去接触儿童的世界。这需要我们具备深厚的专业知识、扎实的教育技能，以及广阔的心胸和深沉的爱心。

在《点亮小灯泡》这一课中，我们提供给学生电池、导线和灯泡，让他们进行小组交流并尝试点亮小灯泡。一些教师往往会“诲人不倦”地指导学生正确的连接方式，又或者带着学生去踊跃尝试各种连接方式。但无论是讲授式教学还是探究式教学，我们都忽视了儿童的思维过程，否定了他们的思维成果，这就使得小组交流尝试的环节仅仅起到了呈现错误结果的作用。

学生的思维过程是非常重要的。例如，有的学生这样汇报：“要使灯泡亮起来，电需要从电池通过导线传输到灯泡。我通过观察，发现灯泡底部和电池顶部都有凸起，因此我可以用导线连接这两个凸起，这样就能让灯泡亮起来。”只有当我们了解了学生是如何思考的，我们才能在此基础上展开后续的教学，才能理解“回路”对于学生学习简单电路的重要性，学生在自行尝试的过程中遇到了难以渡过的“河”才会认识到“回路”这块“踏脚石”的重要性。

教育的本质不是灌输，而是引导；不是传授，而是探究；不是告知，而是发现。我们鼓励教师抛开已知的结论，以未知为起点，探索已知的答案，经历思维的推动过程。

在《地球的四季》这一课中，探讨四季的形成与地球的公转，以及地轴的固定倾斜角度之间的关系。这样的内容，教师受到已知结论的影响，往往很难抑制“教”的冲动。学生从春夏秋冬四季的温度差异出发，推测这可能与地球的公转有关。然后，进一步探讨了地球和太阳的位置，以及地球的公转方式。整个推导过程经历了三个阶段。

第一阶段：学生排除了地球沿正圆轨道公转的可能性，因为如果地球沿正圆轨道公转，那么地球与太阳的距离将保持不变，无法形成冷热变化，也就无法解释四季的形成。

第二阶段：学生将地球的公转轨道调整为椭圆形，这样地球与太阳的距离就会发生变化。然而，这种假设会导致一年中出现8个季节，而不是4个。

第三阶段：学生将太阳的位置调整在椭圆轨道的一个焦点上，这样就可以完美解决距离带来的温度变化问题，从而解释四季的形成。

在这三个阶段中，学生的思维过程和推导结果都得到了充分的尊重和肯定。当学生在第三阶段仍无法解释为何同一时间点南北半球的季节不同，遇到了无法跨越的“河”时，教师意识到了这条“河”的存在，以此来确定本课的教学难点，这就是像儿童一样思考的奇妙功效。

像儿童一样思考，教师可以更好地了解学生的需求和兴趣，尊重学生的选择和判断，支持学生的探究和创造。

（二）像科学家一样观察

观察是科学研究的基础，是我们获取信息、理解世界的重要方式。在教学过程中，我们鼓励学生像科学家一样进行观察，发现问题，提出假设，进行实验，得出结论。然而，我们的科学教师能否像科学家一样观察呢？能否在观察中发现问题，理解问题，解决问题呢？

在一次科学探究活动中，每位教师都收到了一个一次性纸杯，被要求进行观察、交流和汇报。然而，一些教师显得有些茫然，他们直接举手汇报说：“这是纸杯！”但这真的算是观察吗？他们没有注意到纸杯上大下小的结构，没有注意到纸杯口的卷边，也没有注意到纸杯底部的凹陷与凸起边……在教师看来：“不就应该是这样的吗？”他们因为没有进行细致观察，所以也就无法思考这些结构所对应的功能，探究活动无法继续。

教师仅仅依赖教材和教参，去指导学生观察，然而教师自己却不擅长观察，这样的情况并不少见。教师的角色不仅仅是传授知识，还应该是观察和思考的模范。因此，教师要能够通过观察来理解世界，通过思考来解决问题。

在《空气占据空间》一课中，学生通过挤压注射器内的空气，亲身体验到空气可以被压缩，以及被压缩的空气具有弹性的特征。我们会询问参加研讨活动的教师：“当你挤压注射器时，你观察到了什么现象？你有哪些思考？”同时，我们要求教师做好实验记录。

然而，一些教师会问：“这个实验还需要记录吗？不就是空气被压缩了吗？”教师受到已有知识的影响，往往会忽视学习的过程，也因此习惯于将这些知识直接传授给学生，而不是引导学生自己去发现和理解。

当教师得意扬扬地交流所观察到挤压注射器前后的变化时，我要求他们用自己的方式解释这种变化，整个教室里安静了。教师再次拿起了注射器，真正的观察这才开始。这个实验为教师提供了一个反思自己的观察和思考的机会。

无论是以儿童的视角思考，还是以科学家的眼光观察，目标都是“理解”。科学教师的专业能力提升是一个全方位、多层次的系统工程，它涉及从规划到实施，从反馈到改进的各个阶段，从个人到学校，从区县到省市的各个层面。无论我们如何开展这个工程，如何提升教师的专业能力，最终的裁判一定是学生，是学生的科学素养是否得到了提升。科学教师的专业能力提升是一项长期而艰巨的任务，需要我们共同努力，持之以恒。

（责编 桑 涛）