学习科学从“动手做”开始

80年代初，美国的科学家们认为，美国的教育方式和教材不能适应下个世纪科学技术发展的需要。1985年，美国促进科学协会联合美国科学院、联邦教育部等12个机构，启动了一项面向21世纪、致力于科学知识普及的中小学课程改革工程——2061计划。1995年，美国科学院下属的国家研究理事会根据政府的要求，用5年的时间制定了美国《国家科学教育标准》。

“动手做”的学习方法就是在这一背景下提出并实践的。90年代初，美国物理学家雷昂·勒德曼在芝加哥的一些公立学校以“动手做”的方式开展“科学扫盲”实验，引起其他一些州及私立学校的极大兴趣，并很快传播开来。以乔治·夏帕尔为首的一些法国科学家和大学教授访问了美国，将这一学习方法带到法国，并得到法国科学院和教育部的大力支持并迅速推广到4000个学校。1999年9月，法国科学院、国家教育研究院、教育部、工艺研究部联合制订了《小学科学教学动手做活动指南》，在全国范围内推广这一方法。2000年11月1－4日，由我国教育部副部长韦钰提议，国际科学理事会（1CSU）能力建设委员会（CCBS）的第7届例会，即小学科学与数学教育国际会议，在北京召开。以这一会议为契机，我国教育部将在我国中小学实验和推广“动手做”的学习方法，为变革我国传统的学习方式、推进素质教育探索一条新路。

小学阶段的孩子对物质世界非常好奇，他们也拥有认识这个世界的巨大潜力。而到初中阶段，孩子们（特别是女孩子）的注意力则更多地转移到了人类世界，对物质世界的关注相对减弱。因此，要从孩子最小时就实施自然科学教育，并进行创造性的实践。

小学阶段的科学教育与初中阶段的科学教育是不同的。在小学阶段，孩子们还太小，不能接受抽象的科学概念。以数学关系形式表达的结论非常复杂，也不能过早地引入小学科学教育。应当把小学阶段学习的科学知识限制在儿童能够自己获得的范围之内，并通过简单的实验来学习，其他的知识则留到初中阶段学习。学生们对任意一个课题自由地或自发地进行实验并得出有意义的结论，这种可能性是非常小的。不是所有的探究活动都能达到科学教育的效果，如果我们希望孩子们开展真正的调查研究，就要为他们设计有利的场景，并把他们的探究引向一个明确的方向。

为了使学生们获得真正的知识，探究活动应该伴随问题、假设、描述、解释，并要求进行实验记录。孩子们获得的可能只是间接的概念和理论。这些概念在保持孩子的用语的同时接近科学的概念，为孩子们今后学习更准确的概念提供良好的基础。

在“动手做”的方法中，教师通过设置适当的活动和任务，使学生投入到真实的情境中去，在亲自动手操作的实践过程中学习知识、掌握科学的思维方法、培养对科学的积极态度。这种方法强调学生应该通过做科学来学习科学、强调从周围环境中就地取材、强调科学家的参与。“动手做”方法不需要笨重而又昂贵的设备，在很多情况下，日常生活中的常见物品就够用，需要做的实验也很简单。教师和家长完全可以陪同孩子一起做实验。

如何在国内中小学开展“动手做”科学教学，还是一个有待积极探索的新的教学思路。但把国外成功经验，与国内长期以来多种课外活动的丰富实践相互结合，不失为一种有效的实施方案：在科学教学时，鼓励孩子们深入地观察一件物体或一种现象，在研究所观察物体或现象的过程中，引导孩子们进行思考、讨论他们的想法及结果，以此弥补他们在单纯的手工活动中的不足；老师给学生们推荐的活动应该注意循序渐进，按一定顺序安排活动，并明确活动的非强制性，给孩子们较大程度上的自主。在时间上要给予保证，比如在几个星期里，每周至少花两个小时进行同一个主题的活动，以保证整个学期内活动的持续性。

在实施“动手做”课程时，教会孩子们养成每个人都作实验备忘录的习惯相当重要，鼓励他们用自己的语言来记录有利于激发孩子们的热情和动力。这也与“动手做”活动最主要的目的一致：让学生们逐渐适应科学概念及技术操作，同时加强和巩固口头和笔头的语言表达。为确保“动手做”活动的科学性，大学和中学的科学合作者可以利用他们的专业技能协助孩子们课堂上的活动，教师培训机构也有必要为教师提供他们在教育及教学法方面的经验，而教师们自己应该通过因特网来获得一些可应用的资源。

正是由于“动手做”的学习方法需要大量的材料，需要较长的时间，需要适当的活动场所，需要科学家和教育者的参与，这意味着“动手做”方法的实施不是教师的个人行为，而是一个社会系统工程。中小学学校、教育行政部门、高等院校和科研机构、科学学会和教育学会、博物馆、科学中心、工商企业等都必须行动起来，为“动手做”方法的实施，为推进我国的素质教育，提高我国未来公民的科学素养作出自己的贡献。