Science Education and Museums

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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