"戴上学生的帽子"，经历探究现象的过程｜美国这样培养科学老师
发布时间：2023年03月21日
我会在这个系列分享我在美国范德堡大学做助教的经历，希望能给国内从事科学教育和教师教育的同仁们一些启发。
前面提到过，我们这个班都是范德堡大学小学师范专业大二的学生。班级容量不大，只有21人，其中大部分学生在其他课程的学习过程中有过同班的经历，一些同学还是彼此非常熟悉的好朋友。如果不进行干预，学生会更愿意选择和熟悉的朋友坐在一起。根据不同的教学目标和教学活动，有时需要打破这种格局。我们会在学生走进教室的时候随机给他们发一张卡片，卡片上的图案代表着他们所在的小组。比如，两人组的卡片可以是：薯条和番茄酱，牛奶和饼干，牛肉和土豆，等等；三人组的卡片可以是：剪刀、石头和布，红灯、黄灯和绿灯，围巾、手套和帽子，等等；四人组的卡片可以是：加减乘除，春夏秋冬，红桃、黑桃、方片和梅花，等等。这些是常见的组合，也可以按照颜色来分组，比如，带有红色图案的卡片为一组，蓝色的为一组。
从这节课开始，我们会以一个围绕“橡果”的教学单元为例，带领学生以学生和老师两种身份进行体验和思考，学习一些小学科学课堂常用的教学策略和工具。之所以选择“橡果”，除了橡树在北美的大量种植和美国人普遍对橡树的喜爱，也是因为范德堡大学校园里生长着很多的橡树，每年秋天都有不计其数的橡果落在地上，大学之前的校徽上就印有橡果。从学生熟悉的事物和感兴趣的现象出发，我们开始了一段科学探究和科学教育的体验之旅。首先，抛出探究问题——橡果是如何长成橡树的？而抛出问题的方式是，教授带了一只松鼠手偶到教室，模仿松鼠的声音，代表松鼠问大家。这是教授在吸引“戴上了小学生帽子”的学生注意力的方式，也是教授在向学生展示一种吸引小朋友注意力的方式。接下来，联系已知，构建模型。我们让每一位学生在纸上画出橡果长成橡树的过程。每一位学生都或多或少了解一些关于橡果和橡树的知识，无论是来自生活经验还是来自学校学习。这个过程中，教授准备了一些问题来调动学生的思考，比如，关于“橡果”，你还知道什么？橡果去哪里了？橡树从哪里来？这个想法很好，怎么才能把它展示在图上呢？……最后，构建班级模型。我们让学生进行画廊漫步，观看其他人绘制的模型，记录下和自己模型相似的地方，以及自己没想到的地方。然后学生在班级内进行讨论，共同绘制一个关于“橡果如何长成橡树？“的模型。在学习过程中，学生会不时产生一些关于橡果和橡树的问题，但是无法在这一节课上探究明白。我们会提醒学生记录下这些问题，并且张贴在课堂的墙面上。在后续的探究活动中，我们可能会解决其中的一些问题，也可能并不会解决所有的问题，但是这给老师提供了一个机会来了解学生感兴趣的问题（也是一种形成性评价）。在课上及时地把这些问题记录下来，学生也可以在课后继续探索。
传统的科学教学过程通常是，先由老师介绍概念和解释原理，然后让学生去做实验进行探究。比如我们先学习了细胞的结构，然后去观察洋葱表皮细胞。这和科学家发现科学原理的过程是相悖的。学生一直在学习前人发现的知识，并没有过创造知识的体验。而“现象优先”把这种教学步骤反了过来，先让学生对现象进行探究，再由老师帮助学生总结所得，在这个过程中构建自己的理解。从学生感兴趣的现象出发，让他们自己创造科学知识，构建对世界的理解，这其实是在模拟科学家做科学的过程，也更容易让学生保持对科学的兴趣。比如，这节课的主题是“现象优先的教学”，但是我们没有先给学生介绍这种教学方式背后的理念和涉及的概念，而是让学生先体验了一段“现象优先”的学习经历，再介绍相关的概念和方法。现象是世界上那些可被观察到的事物。我们可以使用科学知识来解释或者预测现象。人类构建的科学知识体系就是为了解释或者预测现象。
举几个案例，这些是在美国小学科学课堂上使用的“现象”：
你能猜出这些现象是用于什么主题的学习吗？（文末揭晓答案）
在教学过程中，现象可以以不同的形式出现在不同的地方：
对于不同的现象，针对不同的教学需求，学生研究一个现象的时间可长可短。
关于“现象教学“，老师们可能会有这些常见的误解：
- “现象必须是有趣的、高大上的，并且让学生可以动手实践。”
- “在学生理解科学概念之后再向他们展示现象，这样他们才可以应用所学去解释现象。”
现象教学是美国下一代科学课程标准（NGSS）推崇的核心教学法。除了科学课堂，现象教学还在芬兰等国家被广泛应用在跨学科教学中。不同的国家使用的名称有所差异，因为翻译的问题，也可能让读者产生不同的理解，但其核心都是围绕学生生活中的现象展开教学，以调动学生的主观能动性。与现象教学有相似理念的教学范式有很多，比如项目式学习（Project-Based
Learning），在地化教学（Place-Based Learning）等。
现象
| 教学主题
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歌手是怎么把玻璃杯震碎的？
| 声音如何产生和传播
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水坑从哪里来？水坑又到哪里去？
| 水循环
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奶油色小猫的父母为什么是两只橘猫？
| 遗传性状和获得性状
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灯泡为什么会亮？
| 简单电路
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我们为什么会看到彩虹？
| 光的特性 |
玩滑板为什么会摔跤？
| 常见的力
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我相信这不是，也并不存在唯一的正确答案。如果你有不同的想法，欢迎发私信和我交流。
文章来源于公众号Liweisville
，作者力玮村委会
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