Case Study Exploration into dialogue-assisted science education based on the notion of associating science with life / ZHOU Jianzhong

摘要 在非正式学习的情境中,倡导生活科普理念,通过科学对话的方式,普及科学方法、启迪科学智慧。 对于少年儿童来说,以这种方式来获得科学知识、培育科学情感是最自然、最直接、最真切,也是最深刻的。 对话式科学教育可以从发现生活中的科学细节、把握旅途中的科学点滴、提炼故事中的科学内涵、培养实验设计中的科学素养等方面适时地开展。关键词 生活科普 科学教育 亲子对话

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0 引言任何有效的学习都不能脱离情境而发生, 情境是学习中重要而有意义的部分。 学习情境可以发生在课堂中,也可以发生在学校教育之外,如生活、工作、场馆(博物馆、动物园、植物园等)、社区、家庭等环境中,学习者在自然状态下,通过非教学性质的社会交往来传递和渗透知识,由学习者自我发起、自我调控、自我负责的学习方式,我们称之为“非正式学习”。 一直以来,笔者致力于倡导“生活科普”的理

[1]念,即通过“观生活中的现象,用生活中的材料,探生活中的科学,在实验室之外做实验”的方法来普及科学。 对于少年儿童在生活情境中利用生活资源探

[2]索自然世界来说,以这种途径来获得科学知识、培育科学情感是最自然、最直接、最真切,也是最深刻的。

下面将通过几个案例,解析如何借助生活科普,在非正式学习环境下进行对话式科学教育活动的实践与反思。

1 发现生活中的科学细节

1.1 案例:不会燃烧的纸[3]一天,我和六岁女儿安安去了一家韩国烧烤店, 吃小家伙最喜欢的烤肉。这里的烧烤方式很特别:服务生先将一张A4大小的纸放在平底锅中, 然后依次放上肉片、蔬菜等食材进行翻烤。问服务生为什么要放纸?回答是为了吸肉上的油。但我认为恐怕不止于此, 还可以通过更换纸张而避免食材与锅底直接接触,在加热的过程中不至于粘锅。咦!这不正是生活中的科学细节吗? 那就来考一考安安吧。“安安,烤锅中为什么要放张纸呢? ” “刚才服务员说了,是为了吸去肉中的油。 ” “那蔬菜放进去烤,也是为了吸油吗? ” “都是! ” “你看下面的火多旺啊!纸放在锅里不怕烧起来吗? ”

对于上述问题,小家伙已经无心应答,显然她的心思全在吃肉上,没兴趣进一步探索。 不急,先让她吃会儿。 于是,我便不再往锅里添食物了,而是和她一起狼吞虎咽起来,等吃个半饱再说。“怎么不往锅里加东西啊? ” “安安吃得太猛了,休息一下吧。 看看锅里的纸有什么变化?”

这时她的注意力总算集中到纸上了“,爸爸!纸要烤焦了,快让哥哥(服务生)来给我们换张纸呀! ”换好

之后,我又往锅里夹了些肉和蔬菜,趁热打铁继续问。“安安,现在你再看看纸有没有烤焦? ” “没有。 ” “那就再观察一会! ” “还是没有焦! ” “为什么呢? ”小家伙若有所思,“因为纸上有菜就不会烤焦,没有菜了就会烤焦。“”满分! ”她已经发现了其中的因果关系。对于孩子来说,这样的回答应该相当让人满意了。接下来,就可以简单地解释一下深层次的原因:因为烧烤时,锅底将热量传递给纸张,纸张又把热量快速地传递给食物, 这使得纸张无法达到燃烧所需要的温度(即燃点),所以它不容易烤焦。对这样的解释,或许现在她仍然似懂非懂,但并不要紧,因为今后她还会在课堂上系统学习。而今天的收获是:她能发现问题并找出原因, 这就是适合儿童年龄的科学探索。1.2 案例反思

爱因斯坦说过: 提出一个问题往往比解决一个问题更重要。 因为解决问题也许仅仅是一个数学上或实验上的技能而已, 而提出新的问题、 新的可能性, 从新的角度看旧的问题, 却需要创造性的想象力,并且标志着科学的真正进步。 作为教师或家长,首先自己要有一颗好奇心,能随时捕捉生活中、自然中的科学现象,善于为孩子设置科学问题,并适当地提出解决问题的方法。 当引导孩子观察、思考时,可以根据他们提出的问题,顺势而导;也可以事先预设问题,因势而导,逐步内化为孩子自己的问题。 对于少年儿童来说,关键是要有问题意识,才能进一步探索发现,而对于科学现象的解释,点到为止即可。 因为背后的科学原理, 他们在以后的学习阶段中还会触及。 给他们一个问题的环境、一个探索的过程,学会观察、学会发现、学会辨别才是最重要的。 生活中处处有科学———种子发芽、子叶 变色、水面结冰、气球上天……只要你用心, 这些日常现象都成可以 为科学教育的素材,成为孩子们的问题源泉。

2 把握旅途中的科学点滴

2.1 案例:这里的植物真奇怪[3]我和安安沿着山间公路一路走来, 发现两旁的

树木越发粗大,常有小松鼠上蹿下跳,不时可以听到各种鸟儿的鸣叫。我们有些累了,便在路边停下稍事休息。 安安指着山坳间一片茂密的柳杉林, 喃喃自语“:这里的树木好奇怪啊,怎么叶子都长在树顶上,像戴了个大帽子。”听了她的话,我突然灵光一闪:这不正是一个活生生的科普材料吗?

“安安,你看到的那些树,叫做柳杉。你知道为什么它们都长得很高,而且叶子长在树的顶部吗? ”

小家伙若有所思,“不清楚, 可能它们缺少营养吧。 ”

“这些树长在山坳中,又长得那么密,树的中间和下面被照射到的阳光多不多啊? ” “不多。 ” “叶子的生长除了需要营养,还需要什么呢? ” “阳光! 噢,我明白了:因为长得很密的树林,只有树顶的阳光充足,所以叶子都长在树的上面。 ”

“没错,这些树长得瘦瘦高高,有利于它们在顶部获得更多的阳光, 所以你会看到在树的顶部叶子非常密集。 ”

走着走着,前面的道路开阔起来,沿公路的一侧也生长着一排柳杉,树与树之间的距离却很大。我问安安“,路边的这些树,你认识吗? ”

小家伙看了看,摇摇头。我说道“:这些树和你刚才看到的树,是同一种树,都是柳杉。 你说说它们之间有什么不一样? ”

安安观察着眼前的柳杉, 顿时惊呼起来“:这些树,叶子不光长在顶部,树的中间也有很多叶子。”没等我问,她自己解释道“:这是因为,这里的树长得不那么密,每棵树都容易被阳光照到,所以在树的中间也会长出很多叶子。 ”

在我们返程的途中, 又遇到一些长在山坡上的柳杉。 这时不用我指点,安安已经知道:那几棵柳杉之所以像迎客松一样,枝条、叶子都偏向一侧生长,是因为柳杉靠近山坡的一侧光照少, 而向光的一侧光照则多。2.2 案例反思

在这次登山途中,我和安安有了很多新奇的意外发现,感受到大自然中的无穷奥妙。枯燥的学习会令人厌倦,但如果能换种方式,在好奇驱动中、在兴趣中学习,那么就会轻松许多。读万卷书,行万里路,始

终是增长知识、提高修养的途径和目标。因此,带着孩子出去旅游开阔眼界,往往是家长们乐此不疲的事情。但很多时候,带孩子旅游可能仅仅是“到此一游”,如此这般,即便行万里路也只是个“邮差”。 因此,家长要事先做很多功课,大致了解当地的人文地理、风土人情,最好能和子女一起制定任务单或者“寻宝图”。利用旅游资源,完成一次科学与人文的探秘之旅,从而增加孩子们的旅游收获,真正提高旅游的质量。

3 提炼故事中的科学内涵

3.1 案例:《小青蛙与小水珠》[3] “爸爸,你现在怎么不和我讲故事了。”安安似乎在回忆小时候:每天晚上,一个小女孩依偎在爸爸妈妈的怀里,你一句我一句地读着书上的文字,冒出各种各样有趣的话题,在讨论、分享中,我们度过了一段段亲情融融的阅读时光……

“因为安安已经长大了,能够自己看书上的故事了”,我有些牵强地答道,其实内心深处也发出一丝惭愧: 那么有意义的事情却出于种种原因未能坚持下来。那时,每到晚上,安安就闹着不愿睡觉,非得让我讲故事给她听。这似乎已经成为一种习惯,不听故事就睡不着。

“我觉得爸爸从前给我讲的《小青蛙和小水珠》很有趣。 ”说话间,安安开始起复述那段故事了。 此刻,我的心中为之一怔,想不到一个小小的故事竟会给她带来这么深刻的印象:

一天清晨,有一只小青蛙在湖边玩耍,它一会儿跳进草丛捉虫子,一会儿在岸边呱呱地唱歌。不知道为什么,它觉得很闷。于是,小青蛙又跳进湖中戏水起来,就这样折腾了很久。当它想返回岸边休息的时候,不远处几片大大的荷叶把它给吸引住了。小青蛙以蛙泳的姿势,快速地游向荷叶,并跳了上去。荷叶被小青蛙震得有点晃动了。这时, 小青蛙惊奇地发现:几滴晶莹透亮的小水珠正随着它转动呢!

“啊,总算有小伙伴陪我玩了! ”小青蛙惊呼着,别提有多高兴了,在荷叶上跳动得更欢了。它在荷叶的这边跳一下,小水珠就溜溜地滚到身旁;它在荷叶的那边跳一下,小水珠又飞快地追了过来,真是太有趣了。快乐的时光总是过得很快,不知不觉,太阳公公已经高高地挂在头顶上了。正当它们陶醉在你追

我赶、尽情游戏的时候,一个令小青蛙怎么也想不到的事情发生了:一起玩耍的小水珠慢慢变小了,慢慢、慢慢地越变越小,最后消失了。

看着眼前的情景,小青蛙伤心得大哭起来“,小水珠,你们不要走,我要和你们一起玩啊!”小青蛙越哭越伤心,越伤心哭泣声也就越大,惊动了正在熟睡的太阳公公。

“小青蛙,到底发生了什么事情,你打扰我睡午觉了”,太阳公公有点埋怨道。小青蛙羞愧地将刚才的事情说了一遍,又伤心得哭了起来。

“原来是这样啊,小青蛙别哭了,小水珠只是暂时离开一段时间,它们还会回来的。”

“真的吗?”小青蛙有点怀疑,消失的小水珠怎么会回来呢?

“放心吧,我太阳公公是不会说假话的,你就在荷叶上耐心地等着吧”,说着,太阳公公打了个大大的哈欠,又睡着了。

小青蛙已经玩了一个上午,又哭了那么久,现在一点力气也没有,边伸懒腰边打哈欠,不久就睡着了。渐渐地,太阳公公落山了,黑夜来临了,世界在熟睡中沉寂了下来。怎么皮肤上凉凉的、痒痒的,好像有东西在自己肚皮上跳舞。这是怎么回事,小青蛙睁开惺忪的双眼,顿时被眼前的景象惊呆了:几滴小水珠在荷叶上跳动着,还有几滴在自己的皮肤上翻滚着“。啊,小水珠,你们回来了,真是太好了,我们又可以一起做游戏了。”

故事讲到这里,安安也像那只小青蛙,呼呼大睡起来。《小青蛙和小水珠》的故事,安安连着让我讲了七个晚上。说得带劲,听着真切。安安一直不厌其烦,甚至在之后的两年中,小家伙还时不时地让我重复,回味无穷。

“安安记性真好,《小青蛙和小水珠》的故事讲得很精彩。你能不能告诉我:那些小水珠为什么会消失,为什么又会出现呢? ”

“那是因为小水珠会变成水汽散发(蒸发到)空气中,天气越热、温度越高,小水珠就越容易散发(蒸发)。到了晚上,温度降低,空气中的水汽就会在荷叶上变成(凝结)小水珠……”

3.2 案例反思

用讲故事的方法来推行教化古已有之。 我们从

小就通过传说、神话、寓言、童话等形式,逐步了解社会,形成对世界的认知。这种方式能同时调动我们的理智与情感。 在绘声绘色的情境中,通过眼神交流、表情显现、 手势表达, 听众的情感被强烈地调动起来。 同样,将知识隐藏在故事之中,在儿童思绪活

[4]跃之际, 科学的理性也在潜移默化地浸入他们的心灵。 故事源于生活,它会在孩子的记忆中留下痕迹,当我们再次将孩子带入类似的情境中, 或孩子自发地触及类似的现象时, 那个故事中的科学原理便会再次被唤醒。 比如,安安在两年后还会对《小青蛙和小水珠》的故事津津乐道,更重要的是她能熟练地运用科学道理解释自然现象, 这就是科学故事带来的收获。 我们都有这样的学习经历, 当面对一大堆公式、定律时,如果有那么一小段,哪怕是豆腐干大小的奇闻轶事,我们的目光马上会被吸引过来,或许有些内容直到今天还记忆犹新。同样在科学教育中,运用一点故事情节进行铺垫, 孩子的关注点就会从故事内容,自然而然地过渡到教师所要传达的知识上。故事无疑是启动孩子兴趣引擎的好方法, 在兴趣之中,得来的知识肯定是牢固而深刻的。 教学如此,生活科普亦此。

4 培养实验设计中的科学素养

4.1 案例:与孩子一起设计[3] 安安提出了一个非常有趣的问题“:种子在身体里会发芽吗? ” “怎安安 么会想到这个问题呢? ” “昨天在学校里吃苹果的时候,我把一粒苹果种子吃了下去”。“那安安认为会发芽吗? ” “不会,因为胃里有酸酸的液体,种子进入胃里就会被它消化掉了。 ”

对于这个回答,我很高兴,因为安安记得老师给她的解释。我笑道, “胃里酸酸的液体很厉害,可以把食物变得更小(分解) ,种子在里面会受到伤害,所以不能发芽”。“对,种子在里面都酸死了。 ” “另外,即便种子在胃里没被破坏,到达肠子后,也会被小肠大肠挤出(蠕动) ,变成便便排泄出来。所以种子发芽需要一个合适的环境。”我继续问道“,安 安还记得种子发芽需要什么吗? ” “要在温暖的地方,有水和空气。 ” “还有呢?”我启发着“,种子被煮熟了会怎么样?种子在酸酸的环境中又会怎么样? ” “还有种子不能受到伤害。 ” “非常棒,种子发芽除了需要适宜的水、空气、温度外,它自己也应该健健康康的。”看来小家伙已经基本明白种子萌发的条件,那么下面就和她一起巩固一下。

“安安,我们设计一个实验好吗,看看这些条件对种子的发芽到底有多重要?”我举了一个例子“,比如水很重要,我们就准备两个杯子,一个杯子中加适量的水,一个杯子中不加水,分别放些绿豆种子,看看杯哪个子中的种子能发芽? ” “没水的那个杯子肯定不能发芽。 ” “很好,那怎么来证明温暖的地方对种子发芽很重要呢? ” “可以把种子放在冰箱里试试。 ” “那怎么来证明空气对种子发芽也很重要呢? ”小家伙若有所思,一时答不上来。我接着说道,“安安还记得游泳的时候吗?闷在水里时间太长会受不了,必须马上浮出水面透透气。”

“啊,我知道了,把种子闷在水里,让它没有空气”。

在我和安安一问答一 的过程中,种子萌发条件的探究设计已初见雏形。接下来,就是和她一起准备实验材料开始探索。4.2 案例反思 设计是把一种计划、规划、设想通过一定的形式传达出来的活动过程。 在科学探究的五大要素中

[5] (提出问题、猜想与假设;制订计划与设计实验;进行实验与收集数据;分析与论证、评估;交流与合作) ,设计也是重要的一环。对于青少年来说,在鼓励其不断涌现问题意识时,适当地针对问题进行猜想,进而实施科学实验设计, 这 将有助于孩子们潜移默化地构筑科学素养。

虽然科学素养的培养无需每时每刻,面面俱到,但是家长和教师有目的地设计一些活动场景, 增加设计的元素也可以成为提高孩子科学兴趣的催化剂。 笔者根据相应年龄段儿童所能理解和接受的水

平,设置了种子萌发条件的实验场景,让孩子体验实验设计的过程,通过简单的对比来辨别结果,这也是科学方法和实验论证对他们内心的启蒙。毕竟,设计也需要思想的火花、智慧的灵感。5 结语以上是笔者在非正式学习的环境下, 挖掘生活科普资源, 适时与儿童进行对话式科学教育的一种教学尝试与探索。相信在科学教育的广阔领域中,只要我们懂得“教什么、怎么教”,那么,学生的科普之路定能豁然开朗。科学普及不仅是普及科学知识,更是在此过程中不断培养科学精神、积淀科学思想、塑造科学习惯、掌握科学方法。只有这样,才能将“爱科学、学科学”完美地融入“用科学”的实践中来,即用科学的思想解答生活中的问题。 与科学的邂逅是美 妙的,关键在于我们是否愿意停下匆忙的脚步,静下心来、留点时间,与孩子们一起分享这充满趣味和智慧的科学之美。 参考文献[1]余胜泉,毛芳.非正式学习———E-learning 研究与实践新领

域[J].电化教育研究,2005(10):18-23. [2]周建中“.以生活为媒 探科学之实”:基于生活科普理念的

青少年科学教育[J].青少年研究与实践,2015(1):61-63. [3]周建中.与孩子的科学对话[M].上海:上海科技教育出版

社,2015. [4](德)吉塞拉·吕克.家长和孩子一起玩的小实验Ⅱ[M].李嘉

译.济南:山东文艺出版社,2011. [5]苗茵,黄英姿.生物学高考中探究性试题的比较与分析[J].

生物学教学, 2005(3):31-34.

( 2017-03-20 收稿; 2017-03-27 修回)

作者简介:周建中( 1973—),男,中学高级教师,主要从事生物学与科学指导, E-mail: suyuyang73@126.com。

Exploration into dialogue-assisted science education based on the notion of associating science with life// ZHOU Jianzhong

Author's address China welfare institute children’s palace, e-mail: suyuyang73@126.com Abstract In the context of informal learning, talking with children about the topics related to science means showing them scientific methods, inspiring them scientifically and promoting the notion of associating science with life. It helps children explore the world of science in real-life situations, and also a natural, direct, realistic and deep way to help them acquire0 scientific knowledge and develop a love for it. Dialogue-assisted science education makes it possible to find scientific details in daily life, understand scientific discoveries in journeys, summarize the scientific implications in stories and develop scientific literacy in experiment design. Keywords life science, science education, parent-child daily dialogue

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