林昌平

在新一輪國家基礎(chǔ)教育改革中，探究性學(xué)習(xí)被提高到一個前所未有的高度，作為科學(xué)教育中探究性學(xué)習(xí)最重要的手段——科學(xué)實驗，在實際的教學(xué)中地位如何？本文從理論和實踐兩方面考察初中科學(xué)教育中實驗的地位，探討實驗的應(yīng)然地位與實然地位之間存在巨大差距的原因，并提出相應(yīng)的策略。

對科學(xué)而言，進(jìn)行實驗探究是理所當(dāng)然的事，沒有實驗的探究何來科學(xué)？近代化學(xué)的奠基者波義耳認(rèn)為：實驗和觀察是形成科學(xué)思想的基礎(chǔ)。但是在科學(xué)教育實踐中，存在大量的真實實驗被放棄現(xiàn)象，原因何在？提倡做費時、費力又并不十分精確的實驗，其根本的目的是什么？實驗在科學(xué)教育中究竟扮演什么角色？

應(yīng)然分析

對實驗在中小學(xué)科學(xué)教育中地位的應(yīng)然分析，即是要回答：實驗在科學(xué)教育中應(yīng)該有什么地位。

從科學(xué)知識的產(chǎn)生角度分析人類的科學(xué)知識是怎樣得來的？試想：如不研究物質(zhì)的性質(zhì)隨溫度的變化，能認(rèn)識物態(tài)變化的規(guī)律嗎？假使不研究反射光線和入射光線的關(guān)系，能發(fā)現(xiàn)光的反射定律嗎？如果不研究金屬與酸的反應(yīng)，能發(fā)現(xiàn)金屬活動性順序嗎？整個科學(xué)的發(fā)展史表明，人類的知識源于實踐，特別是來源于科學(xué)實驗的實踐。“個體對科學(xué)知識的認(rèn)識發(fā)展，在很大程度上即可被看成人類對科學(xué)知識的認(rèn)識過程的一個重演或縮影?！盵1]故科學(xué)學(xué)習(xí)的過程，只有輔以實驗的手段，才符合人類獲取科學(xué)知識的真正歷程。

從科學(xué)學(xué)習(xí)的角度分析關(guān)于怎樣學(xué)習(xí)，在當(dāng)今的科學(xué)教育領(lǐng)域頗受注目的當(dāng)推皮亞杰提出的建構(gòu)主義。皮亞杰在他的發(fā)生認(rèn)識論中提出：“認(rèn)識既不是起因于一個有自我意識的主體，也不是起因于業(yè)已形成的、會把自己烙印在主體之上的客體；認(rèn)識起因于主客體之間的相互作用。”應(yīng)用于學(xué)習(xí)領(lǐng)域，形成的觀點就是：學(xué)習(xí)并非學(xué)生對于教師所授予知識的被動接受，而是依據(jù)其已有的知識和經(jīng)驗所作的主動建構(gòu)。學(xué)生已有的知識和經(jīng)驗，在蘇霍姆林斯基認(rèn)為是屬于學(xué)生學(xué)習(xí)新知識的智力背景，其智力背景的結(jié)構(gòu)如何對學(xué)習(xí)的品質(zhì)會產(chǎn)生深刻的影響。

系統(tǒng)化的實驗，可以使學(xué)生獲得大量的直接經(jīng)驗，豐富其科學(xué)智力背景，對完成知識的主動建構(gòu)，具有不可或缺的作用。

從科學(xué)教育的價值與目標(biāo)分析科學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生崇尚事實、強調(diào)證據(jù)，追求創(chuàng)新、嚴(yán)謹(jǐn)和規(guī)范的最佳學(xué)科?？茖W(xué)教育之所以能走進(jìn)基礎(chǔ)教育的課程體系之中，正是這種與人文精神不同的獨特的教育價值[1]?？茖W(xué)教育的主題是：通過個體的生命體驗，形成對科學(xué)知識的獨特的理解，促進(jìn)科學(xué)態(tài)度的形成。生命的體驗須通過學(xué)生的親歷親為，通過觀察、思考，在與事實的多次對話中，最終形成一種自覺接受的觀念。

科學(xué)教育價值的實現(xiàn)，科學(xué)教育目標(biāo)的達(dá)成，都需大量系統(tǒng)化的科學(xué)實驗，淡化甚至放棄實驗就意味著對這些最重要的科學(xué)教育價值與目標(biāo)的放棄。

實然透視

對實驗在科學(xué)教育中的實然透視，即是要探討實然與應(yīng)然的吻合度。從理論上說，事物的實然狀態(tài)與其應(yīng)然狀態(tài)總存在一定距離，互相之間保持著一定的張力，但如果不克服實然的惰性和片面，使其不斷向應(yīng)然逼近，事物將失去變革的動力，從而喪失其發(fā)展的可能[2]。

現(xiàn)狀的調(diào)查以浙教版的《科學(xué)》為例，與其配套的《科學(xué)實驗活動冊》中學(xué)生實驗數(shù)量從七到九年級分別是37個、35個、26個。根據(jù)筆者對幾所初中的調(diào)查，每一學(xué)期，開出的學(xué)生實驗數(shù)量不超過4個，個別學(xué)校在某些學(xué)期沒有開出過一個學(xué)生實驗。在新課程改革的浪潮中，各校在實驗室的建設(shè)上都投入大量的資金，能滿足以上絕大部分實驗的開出。既然硬件不是問題，實驗在科學(xué)教育中的地位又是這樣的重要，為何還會出現(xiàn)這種局面呢？

原因分析

1）應(yīng)試教育一統(tǒng)天下，實驗的作用顯得很蒼白。“素質(zhì)教育轟轟烈烈，應(yīng)試教育扎扎實實”是我國當(dāng)前教育現(xiàn)狀的真實寫照?！白鰧嶒灐钡目茖W(xué)教育在紙筆型的考試中與“講實驗”相比，不但沒有優(yōu)勢可言，在很多時候更顯出它的劣勢。所以在真實的常態(tài)課中，更多時候?qū)W生實驗變成演示實驗，演示實驗演變?yōu)椤翱陬^實驗”“黑板實驗”，及用電腦演示的“模擬實驗”。

2）高效率和標(biāo)準(zhǔn)化的教育價值取向與實驗的開放、不確定性不相容。實驗，總帶有不確定性，真實的實驗大多時候不像書本所描述的那樣“標(biāo)準(zhǔn)”，實驗的現(xiàn)象可能隨實驗的條件而有所改變，這是科學(xué)的真實一面。但是在當(dāng)前追求高效率、標(biāo)準(zhǔn)化的教育價值取向的氛圍中，這些需要作進(jìn)一步解釋的“意外情況”，會引起課堂效率的降低，預(yù)設(shè)的教學(xué)任務(wù)不能完成，這是教師不愿意接受的。

3）多媒體對實驗的沖擊。隨著課程改革的推進(jìn)，多媒體設(shè)備已普及，F(xiàn)lash模擬實驗、視頻實驗在科學(xué)課堂上得到廣泛應(yīng)用，使得教師有可能告別瓶瓶罐罐，跨越時空與實物的限制，真實實驗中可能發(fā)生的一切意外，在模擬實驗中都可避免。多媒體的高效、準(zhǔn)確、可重復(fù)使用，是真實的實驗所無法相比的。

4）實驗課堂更容易出現(xiàn)紀(jì)律問題。開展實驗，特別是學(xué)生實驗，大大增加教師的工作負(fù)荷，但付出并沒有與回報成正比。實驗課堂上學(xué)生的興奮程度比平常要高，教師又要分配更多的精力做實驗，故更易出現(xiàn)紀(jì)律問題。如演示實驗時現(xiàn)象不明顯，或?qū)嶒灪臅r長，學(xué)生實驗中幫助排除故障，就可能出現(xiàn)教師忙得不亦樂乎，而學(xué)生閑聊、做小動作的現(xiàn)象，以致知識目標(biāo)不能落實。在應(yīng)試的話語霸權(quán)中，這一切的努力，常付之東流，教師身心疲憊。

實驗的嚴(yán)重缺失所產(chǎn)生的后果

生命體驗的缺失“生命的體驗始終是學(xué)習(xí)的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，體驗強調(diào)的是親身的參與，是生命對直接經(jīng)驗的直接感受和經(jīng)歷。”[3]實驗的大量缺失，使得學(xué)生在科學(xué)學(xué)習(xí)過程中本應(yīng)獲得的對探究過程的體驗幾乎成為空白，“科學(xué)知識在他們頭腦中很可能只是作為一個外來物存在，而沒有真正融入心靈”。這種缺失造成的不良后果不是短期之內(nèi)的紙筆測試所能檢測到的，但從一個資料中可能會有所領(lǐng)會：有一個高三的化學(xué)教師，在一屆畢業(yè)生上大學(xué)后2年，用當(dāng)年的高考試卷讓他們重做，結(jié)果平均分?jǐn)?shù)只是當(dāng)年高考時的1/5，這種驚人的遺忘率，迫使人們反思學(xué)生獲得知識的過程。

科學(xué)精神的失落“完整意義上的科學(xué)教育，包括具體層面的科學(xué)知識、科學(xué)方法的傳授和抽象層面的科學(xué)精神的培養(yǎng)。如果說前者是科學(xué)教育的實體的話，那么后者就是科學(xué)教育的靈魂?！盵4]科學(xué)教育中若科學(xué)精神失落，則科學(xué)教育就淪落為一種無靈魂的教育。做實驗實際上是學(xué)生在踐行一種信念，即科學(xué)研究應(yīng)該是客觀的，科學(xué)理論是能夠通過實驗加以檢驗的。故實驗機會的大量剝奪，學(xué)生失去對自己這種信念身體力行的機會，所形成的信仰是膚淺的，扭曲的，“一旦發(fā)現(xiàn)科學(xué)中的不完美之處，就有可能轉(zhuǎn)化為對科學(xué)的蔑視”[1]。

我國多發(fā)的食品安全問題，原因是多方面的，但從文化層面上看，全社會對科學(xué)的藐視，科學(xué)精神的嚴(yán)重缺失，實為其中的一個重要因素。

缺乏可持續(xù)發(fā)展，動手能力、合作精神流于說教教育的目標(biāo)是促進(jìn)個體的發(fā)展，這種發(fā)展應(yīng)該是可持續(xù)的?！翱茖W(xué)課程從未來合格公民的科學(xué)素養(yǎng)要求出發(fā)規(guī)劃了課程的目標(biāo)，而這些目標(biāo)的達(dá)成，則必須要通過學(xué)生積極主動的人格活動——科學(xué)探究活動才能真正有效地實現(xiàn)?！盵5]離開科學(xué)探究的實踐、感受、領(lǐng)悟和理解的學(xué)習(xí)過程，無法真正達(dá)成許多重要的科學(xué)素養(yǎng)目標(biāo)。在實驗缺失的環(huán)境中成長起來的學(xué)生，在科學(xué)知識方面暫時得到一種畸形的提升，但對于學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)并無實質(zhì)性的幫助。我國大學(xué)教育的質(zhì)量低下，從一個側(cè)面也反映了學(xué)生在可持續(xù)發(fā)展方面的不盡如人意。

遠(yuǎn)離實驗的科學(xué)教育，學(xué)生將會被培養(yǎng)成“動口不動手”的“君子”，只有在實踐中才能真正形成的合作精神、動手能力，將不可避免地流于說教。

對策探討

科學(xué)教育目標(biāo)的內(nèi)化與應(yīng)試的淡化國際21世紀(jì)教育委員會提出“教育——必要的烏托邦”這一命題，這意味著教育必須具有一種著眼于未來的精神[6]。教師要真正理解科學(xué)課程的目標(biāo)“提高每一學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)”，進(jìn)而內(nèi)化為日常的教學(xué)行為，將實驗教學(xué)落到實處，從而使實驗這一最能體現(xiàn)科學(xué)教育特征的教學(xué)手段回歸正常。

實驗教學(xué)目標(biāo)定位的合理化過去給實驗教學(xué)的目標(biāo)定位，從促進(jìn)科學(xué)概念的理解、科學(xué)規(guī)律的掌握到領(lǐng)會科學(xué)方法、培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和提高科學(xué)研究能力等無所不包，這本身就與科學(xué)精神相違背。實驗教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生尊重客觀事實，體驗科學(xué)探究的過程方面，無疑是最佳的手段，但在實現(xiàn)知識傳授方面，并不是高效的。正確認(rèn)識實驗在科學(xué)教育中的作用，在教學(xué)過程中靈活選用，達(dá)到方法上的最優(yōu)化組合，才是“腳踏實地，放眼未來”的教育選擇。

校本實驗的系統(tǒng)化教師對于實驗的舍棄，一方面是屈從于應(yīng)試，另一方面不可回避地是實驗增加工作的負(fù)荷。實驗教學(xué)處于一種無序、混亂的狀態(tài)，故實驗的系統(tǒng)化安排就變得具有現(xiàn)實意義。刪除活動冊中一些不切實際的實驗，根據(jù)本校實際，設(shè)置目的明確的演示實驗、學(xué)生實驗。何時開設(shè)，需要準(zhǔn)備哪些器材，實驗的目的是什么等，都作有序的安排。一個學(xué)校的科學(xué)實驗教學(xué)若如此長期堅持，就可大大減輕教師因?qū)嶒灦黾拥墓ぷ髫?fù)荷。

防止多媒體在實驗中的過度使用多媒體輔助實驗教學(xué)，在增強實驗可見度，突破時空，提高演示實驗效率等方面具有積極的意義。所以多媒體的引入，對科學(xué)教育應(yīng)該是有良好的促進(jìn)作用。但并不能認(rèn)為一旦采用多媒體輔助教學(xué)，就可以舍棄真實的實驗。在真實性、體驗性方面，真實的實驗是任何其他教學(xué)手段所無法取代的。所以適度使用多媒體，提高實驗的教學(xué)效果，才是一種正確的選擇。

“教育總在培植一個屬于未來的世界，教育總是應(yīng)當(dāng)帶有理想性。教育不是隨波逐流，教育應(yīng)當(dāng)通過對理想的堅持而引導(dǎo)社會的風(fēng)向。” 科學(xué)教育中的實驗教學(xué)也是如此。

參考文獻(xiàn)

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[3]黃燕.中國教師缺什么[M].杭州:浙江大學(xué)出版社,2005:103

[4]吳冬梅.淺析中國近代科學(xué)教育中科學(xué)精神缺失之原因[J].濟(jì)南大學(xué)學(xué)報,2002(03)

[5]教育部基礎(chǔ)教育司.科學(xué)（7-9年級）課程標(biāo)準(zhǔn)解讀[M].武漢:湖北教育出版社,2002(65)

[6]劉鐵芳.回到原點：時代沖突中的教育理念[M].上海: 華東師范大學(xué)出版社,2006(30)

（作者單位：浙江省溫嶺市實驗學(xué)校）