《教室里的變革》

《教室里的變革》是由趙光平所著的一本書籍之一。

教室里的變革——探究性學習的故事

趙光平

* 本書內容自2002年2月3日起已在《科學時報》(中學生科技)上連載並被教育部基礎
教育課程教材發展中心主辦的《國家基礎教育課程改革與實驗通訊》第6期全文刊登。

目錄

1 親近探究性學習--寫在《教室里的變革》前面的話………1
2 水蒸氣在天上…………………………………………………2
3 白鼠不是賊……………………………………………………4
4 探究浪費時間…………………………………………………5
5 落葉之謎………………………………………………………6
6 死亡森林………………………………………………………8
7 信不信由你,學生是科學家…………………………………10
8 脫險奇招………………………………………………………11
9 培養一代機器…………………………………………………13
10不問不管………………………………………………………15
11隻問不管………………………………………………………16
12老師不是學生的"領導"………………………………………19
13 永遠打不開的黑盒……………………………………………20
14 喜歡探究,是人的天性………………………………………22

15後記

1、親近探究性學習——寫在《教室里的變革》前面的話

2001年金秋十月,在桂林廣西師範大學,召開了首屆全國科學探究式學習研討會。中國教育電視台利用這一 機會製作了一個介紹探究式學習的專集並在其"關注"欄目中播出,題目叫做"走近探究式學習",看後覺得它確實讓人們近距離地看到了探究式學習的許多方面。
然而,要將探究性學習真正變為課堂的現實,成為廣大教師特別是理科教師的自覺行動,也就是說使大家不僅走近,而且親近探究性學習,要做的工作還很多。其中一個重要的方面,就是要用各種形象生動的手段進行探究性學習的宣傳普及工作,消除人們對它的神秘感和畏懼感。因此當趙光平博士跟我談到用故事書介紹探究性學習的創作想法時,我毫不猶豫地鼓勵他儘快實施。
我了解趙光平,他1995年從吉林大學畢業,是物理化學專業的博士,有相當好的科學專業背景。這幾年,潛心於科學教育普及的工作,已經出版了好幾本科學發現的故事書**。但我知道,要寫好這樣一個東西也不是件容易的事情。
如今,看過了他寄來的手稿,最直接的感覺就是他幹得漂亮。什麼是探究性教學?其價值意義何在?具體教學如何進行?與傳統教學有何區別?……這些原本是學術專著里的論題,可在作者的妙筆下,都變成了一個個生動有趣的故事。
每個人都熱愛、關心孩子。我們沒有理由不關注孩子們在課堂里學的是什麼,是怎么學的。新一輪國家基礎教育課程改革倡導學生主動參與的探究性學習,就是要改變至今仍普遍存在的學生被動接受、大運動量反覆操練的學習方式。正如書名所言,探究性學習就是發生在教室里的一場靜悄悄的變革。如果花點時間讀讀這些教室里的故事,也許能讓您更加走近探究性學習,甚至親近探究性學習。
之所以有上面的文字,是因為趙光平博士要我為他的系列故事寫個序,對此我深感榮幸。同時感到正好可以趁機和大家交流一下我多年來的一個十分強烈的希望,甚至可以說是夢想。那就是:如果有更多的象趙光平博士這樣受過良好科研訓練的人能迷上科學教育,甚至有一些頂尖的科學家也能來帶領我們共創一流的科學教育,那我們的孩子們該有多幸福啊!

* 羅星凱,博士、教授;教育部廣西師範大學課程研究中心常務副主任、廣西師範大學科學教育研究所所長,國家基礎課程改革項目 "科學探究性學習的理論與實驗研究" 總課題組負責人,該課題研究的重點是理科各學科教學中探究性學習的實施。
** 趙光平博士已於2002年3月正式加盟廣西師範大學科學教育研究所。

2、水蒸氣在天上

(教室1)

上課鈴響了。
教室里仍一片喧鬧。
教師的臉出現了,整個教室頓時沒有一點聲音。
上課的是一位年青的男老師。
他把一杯水放在講台上,然後一臉神秘地說道:
“重要的事件將發生,請同學們仔細觀察。”說完就用濕毛巾在黑板上畫了一個大圓圈。

教室靜極了,學生們都睜大眼睛盯著黑板。
幾分鐘後,老師問道:“黑板上發生了什麼?”
沉默,沒人回答。
老師只好點名叫起了一個學生。
“黑板上的水幹了。”學生低聲說。
“大聲點!”老師叫道。
“水不見了。”
“水到哪裡去了?”老師追問道。
“水被黑板吸掉了。”
師露出一臉不高興,連連說:“錯了,錯了!”“正確應是水蒸發了。”
學生羞紅了臉。待老師示意後,才敢坐下。

老師說道:“剛才看到的就叫蒸發,明白了嗎?”
學生們忙不迭地點頭,示意懂了。
為了檢查是否真懂,老師叫起了一個學生。
“水無蹤無影地消失了,就叫蒸發。”學生憑著感覺說。
“錯了!”老師叫道,“科學地應說,水在常溫下,會慢慢地變為水蒸氣飛散到空中,這種現象就叫蒸發。”
接著補充道:“水蒸氣是一種氣態的水,它是無色、無味的氣體。”

為了擴大理解的範圍,老師指著講台上那杯水問道:
“這裡的水也蒸發嗎?”
沉默,沒人回答。
老師叫起了一個學生。
“杯里的水大概不會蒸發。”學生語氣不是很肯定。
“為什麼?”老師驚訝地問。
學生說:“杯里的水太多了。還有,如果蒸發了,那應看到杯里的水減少啊。”
教師說:“錯了!杯里的水也在蒸發。不信,回家時,放一杯水在書桌邊。幾天后,你們將看到水明顯減少。”

老師接著說:“不但杯里的水在蒸發,河裡的水、湖裡的水、海里的水都在蒸發。不信,你們看!”教師說著把手指向窗外。
學生們轉過了頭,看到藍天上漂著一朵朵白雲。
“地上的水變成了水蒸氣,這些水蒸氣在天上形成了白雲;如果水蒸氣凝結成較大的水滴,水滴落下來形成雨。
當老師說這些時,語氣也變得緩和。

忽然,老師看到了兩個學生竊竊私語。
“你倆在說什麼?”老師生氣地問道。
“我問她,水蒸氣如何變成雨?”一個學生怯生生地說。
教師意識到這是個問題,決定給學生演示一個實驗。
在一杯熱水上,放了一塊玻璃片。
幾分鐘後,他問道:“你們看到了什麼?”
沉默,沒人回答。
“玻璃片上有了些小水珠。”被叫起來的學生說道。
“小水珠如何來的?”
“由熱蒸氣變來的。”
老師終於有了一點笑容,並大聲說:“大家給她鼓掌!”
“啪,啪”整齊的掌聲足足持續了三十多秒。

下課了,胡博士一行,慢慢地走回住處。
路上,小楊說:“這老師,我不喜歡。像只老虎,嚇得小孩,不敢回答問題。”
胡博士說:“你看課堂上,國小生多規矩,那有一點孩子的天真和活潑。”
老王不同意地說道:“不錯,學生是小孩。正因是小孩,若管得不嚴,課堂將成‘鬧市’,亂烘烘的,無法上課。”

半道上,小楊叫了起來,說在教室里忘了一件事。
還沒說完,拉著胡博士和老王就往回走。
當趕回教室時,學生已回家了,只剩幾個。
楊微笑著說:“同學們好!”
“老師好!”學生禮貌地說。
“我問你們一個問題好嗎?”
“好!”
小楊指著教室空間問:“這裡有空氣嗎?”
“有”學生回答。
“空氣里有水蒸氣嗎?”
“沒有。”
“那剛才用濕毛巾塗在黑板上的水呢?”小楊問。
學生們說:“變成水蒸氣,到天上去了。”

小楊小聲說道:“聽到了嗎,水蒸氣在天上!”
“這些學生,怎么會這么蠢!”老王不客氣地說。

一星期後,他們又回訪了這個班。
小楊認為,孩子們回家後,會按教師的建議,觀察一杯水的蒸發。
調查結果出乎他預料,98%的孩子沒有做這個實驗。
小楊迷惑不解地說:“拿一杯水放在桌上,實驗就這么簡單,為什麼不做一下?……沒有條件做,沒時間做,這些藉口都不存在啊!”
“還能說什麼,只能說學生太懶!太懶!”老王快人快語。

學生為什麼缺乏求知慾?
他們真的又懶又笨嗎?
讓我們走訪下一所學校。

3、白鼠不是賊

(教室2)

胡博士一行走訪了一所新型學校。
一走進教室,小楊就覺得有些特別。
一是班很小,只有20個學生。
二是教室和一間活動室相連,裡面有一個大沙盤和幾盒花。
上課的是位女教師。
她原本要講“花的構造”,但下面所發生的事,完全改變了計畫。

教室里爭吵了起來,一個學生連聲吼道:“誰倒了噴水壺裡的水?”
教師一看,這學生叫小華,對植物有興趣,活動室里的幾盆花就是他負責照看的。

“怎么回事?你慢慢地講。”老師平和地說。
小華由天氣憤,說了好長時間,才說清。
原來幾天前,他把噴水壺盛滿了水,放在窗台上,可現在幾乎沒有水啦。他懷疑是小洋同學和他過不去,故意把水倒掉。
“你有根據嗎?”教師問道。
“有,上星期二,我和他爭籃球,打了架。過後兩天,路上遇到時,他還直瞪眼。”小華說道。
“是什麼時間倒的?”老師問。
小華說:“今天是星期一,水是上星期四放在窗台上的,當時同學們都放學回家了。這樣一推算,小洋是在上星期五倒的。”
老師笑了,並說:“水不是小洋倒的。上星期五,他沒有來,有病請假。”
小華傻了:“那水為什麼不見啦?”

沒有人碰過噴水壺。
一個女孩只好提出了一種解釋:“水可能被小白鼠偷吃了。”
原來,活動室里,孩子們還養著一隻小白鼠。
“水減少,一定是小白鼠偷吃的?”老師說。
“肯定是。”學生們說。
“若小白鼠沒有偷吃,那水就不會變化。”一個學生推理道。
為了證明這點,孩子們把噴水壺蓋上,這樣小白鼠就喝不到水了。
第二天早晨,果然水位沒有下降,推理被證實了。
小白鼠是賊,偷吃了壺裡的水。對此,孩子們更加相信了。

“小白鼠一直在籠子裡,沒出來,怎么會偷吃水呢?”老師問。
“不,夜裡,小白鼠跑了出來。”學生解釋說。
“它跑出來過?證據呢?”老師不服地問。
這下,學生全愣了。
好半天,一個學生才說:“若夜裡它出來過,在籠外,就會留下腳印。”
可地板上沒有找到腳印。但孩子們卻受此啟發,想出一個巧妙的辦法。
把關著小白鼠的籠子,提到活動室沙盤的中間,並將沙抹平。
孩子們堅信,它會出來,在沙上留下腳印。
可幾天幾夜過去了,沙上始終沒有腳印。
“小白鼠不可能從籠子裡出來。”學生有點失望。
“慢!”有個學生叫道,“小白鼠不傻,看到水是蓋著的,它為什麼還要出來!?”
“對啊!”學生們猛然醒悟了過來。

更好的實驗設計出來了。
籠子和敞開著口的噴水壺,都放在沙盤上,中間隔著一段距離。
水位下降了,
可沙上看不到任何腳印。
“可以肯定,不是小白鼠!它沒有偷吃水。”這下,學生徹底死心了。

“水跑到哪裡去了?”學生們百思不得其解。
老師意識到,是給出謎底時候了,於是她說道:
“水慢慢地變成水蒸氣,無影無蹤地跑到空氣中。若不信,回家在桌上放杯水,每天可看到,水都在減少。”

學生在回家裡做了實驗。
幾天后,碰頭會上,他們又提出一個疑問:
“水確定少了,但少了的水總得有一個去處,它會跑到哪裡呢?”
幾個學生都說:“可能在天花板上。”
大家就在活動室里,這么一說,都抬起頭,伸長脖子,往天花板上看,但什麼水跡也沒有。
幾個男生仍死心,抬來書桌,疊了起來,便上去觀察。
老師說:“水就在空氣中。”
學生指著活動室空間問:“就在這裡空氣中?”
“可以這樣說。”老師答道。

空氣中有水蒸氣,沒有學生相信。
一個學生捲起手袖,把赤裸的手臂靜靜地放在空中,說道:
“如果有水蒸氣,應感到濕濕的。”
引得其他同學,也紛紛仿效。
還一個學生笑著說:“若空氣中真的有水,那口渴時,只要吸幾口空氣就行了。”

看著充滿童趣的孩子,老師也開起了玩笑,她大聲地說道:
“我有神力,只要用鏡子,就能使隱藏在空氣中的水蒸氣顯出‘原形’!”
學生們的眼光齊刷刷地投向老師。
只見她從一個密封的塑膠袋里,拿出一面大鏡子,並舉到空中。
光亮的鏡面很快就模糊了,變花了;一分鐘後,就出現了許多小水珠。
“哇,真是魔鏡,可以照出水蒸氣!”學生興奮得真嚷。
一個細心的學生摸了摸鏡子,大叫道:“鏡子是凍的!”
老師承認,鏡子剛從冰櫃里拿出來。
這下學生明白了:由於鏡子溫度低,空氣中水蒸氣,就在鏡面上冷凝,形成了小水珠。

4、探究浪費時間

對前面的教學,老師爭議很大。
現把胡博士、小楊和老王的觀點摘錄如下。

小楊:
噴水壺裡水莫明其妙地消失了,通常這只是一個不顯眼的事件。
但在教室2的情境下,它引起了學生們極大的關注,並激起強烈的探究欲望。
那位教師是出色的,她抓住了這個難得的機會,
使學生的探究活動自然而順暢地開展了起來,
不知不覺中,就完成教學任務。

胡博士:
整個過程中,學生都處在主動、積極、興奮的探究狀態中。
可以說,這是一次極成功的探究式教學。

老王:
你們別說得天花亂墜。
我敢斷言,若所有教學都像這樣進行,學生學得知識將很少。

小楊:
這話怎講?

老王:
同樣的教學任務——“水的蒸發”,
教室1里,只用了一節課;
而按所謂探究式教學,則斷斷續續花了兩個星期。
浪費了很多時間。

胡博士:
你認為問題出在哪裡?

老王:
噴水壺裡的水減少,學生認為是小白鼠偷吃了。
教師明知這是錯的,卻允許學生花大量時間,按這條思路去探索。

胡博士:
若你上這次課,你會怎么辦?

老王:
我會盡到教師的職責,明明確確地告訴學生,他們錯了,別去走彎路,別浪費時間。

小楊:
這反倒覺得,這正是那位老師的高超之處。
明知學生錯了,卻耐著性子聽他們講出自己的觀點,
並容許學生按他們的想法去實驗,去探究、直到最終發現自己錯了。
這么沉得住氣,極少見,需要極高的修養。

老王:
我不明白,錯了一定要自己親自發現嗎?

小楊:
是,只有這樣,印象才深刻。

胡博士:
更重要的是,只有這樣,學生才能親自體會到,
在什麼地方出錯,怎樣出錯,為什麼出錯;
並有可能,進一步地感悟,人的認識是多么容易出錯。

小楊:
別小看這樣的經歷,
學生的為人處事,都有可能因此而改變!

胡博士:
對啊。

老王:
我老覺得,在這樣課中,學生不是學知識,而是在“玩”。

胡博士:
在“玩”中“學”,其樂無窮,這是再美不過之事!

老王:
“你認為小白鼠偷吃了水,你的證據充足嗎?”
重點似乎是訓練這個,而不是學習“水的蒸發”。
別忘了,後者才是這次課的教學目標啊。

小楊:
不失時機地進行這種訓練是很重要的。
試想,如果學生在學校反覆受過這種訓練,將來進入社會後,他們的素質一定會很高。
比方說,他們若是政法人員,
那么,沒有充分的證據,就不會輕易地把犯罪嫌疑人判定為有罪。

老王:
這么說,這種課的目的,不是單一地學點知識?

胡博士:
對啊,除了知識外,學生還可受到各方面的鍛鍊。
從長遠看,這可能更有意義,也更重要。

為了進一步地認識這種課的價值,我將帶你倆繼續走訪一些學校。

5、落葉之謎

(教室3)

快要上課了,教室里只有幾個學生。
“其他同學哪裡去了?”老師有點不安地問。
一個學生指著窗外說:“跑去看樹了!”
老師納悶,樹有什麼好看。
他移步近窗,往遠處一看,在操場邊的樹下,確實有許多學生。
細看那三棵樹的葉子,老師也吃了一驚。
只見操場頭的那棵的葉子全掉光了,只剩下光禿禿的樹枝;
中間的那棵的葉子全變黃了;
只有第三棵仍綠葉滿枝,充滿著生機。
印象中,這三棵樹不久前還好好的,怎么現在變成這個樣呢?

就要上課了,學生還沒有回教室。
要是平時,老師肯定怒髮衝冠;但今天卻仍笑呵呵,並請人火速去通知:
“上課後,學生仍可留在操場看樹。”
看得出,老師很高興。
實際上,他也該高興。
他要找一個學生感興趣的探究的課題,一直找不到。沒想到,它就在操場邊,就是學生現在所看的那三棵樹。

十分鐘後,學生回到了教室。
趁著學生的熱情還在,老師組織學生討論。
“那棵樹的葉子全掉光了,你們認為是什麼原因?”老師問。
明明說:“秋天到了,有些樹會比其它樹早些落葉。”
麗麗說:“我爺爺的頭髮全變白了,還老是掉,現在快要掉光了。我想,掉光了葉子,可能也是樹的年齡大。”
清清說:“可能是害蟲。前不久,家裡栽的一盆花快死了,我爸一檢查,發現葉子後生長著許多蚜蟲。”
文文說:“可能是水太多。”
“不會的,植物需要水。”明明接口說。
“到底是什麼原因,不同的人可能有不同的看法。”老師說話了,“贊同水太多的,請舉手。”
有4個同學舉起了手。
“你們4個組成‘水’組,負責調查是不是水太多引起的,行嗎?”老師問道。
“行”這4位同學回答。
類似地組成了“害蟲”組、“樹齡”組和“樹品種”調查組。
利用科學課的時間和課外時間,各組分頭進行調查。

“樹齡”組最先到操場上。一個學生指著樹說:“有證據了!三棵樹的高度有差別,掉光葉的樹比較高,說明它的年齡大。”
後來,又到學校會計處,他們查到購買樹苗的原始單據,然後到苗圃去核實。出乎預料的是,這三棵樹品種相同,樹齡也一樣!

在這之前,“樹品種”組採摘到三棵樹的葉子,葉子形狀很想像,但是否為同一品種,爭論不休。直到前組公布了結果,爭論才自然終止。

這兩組的成員只好加入“害蟲”組和“水”組。
從落葉上,學生沒有發現蟲害的跡象。從葉子變黃的樹上,也沒有找到什麼。

“水”組發現地面有積水,為了判斷是否總是這樣,他們決定,儘量每隔兩小時察看一次地面,輪流值日,並作記錄。
連續進行兩周后,小組向全班報告:
“掉光葉子的那棵樹,一直淹在水裡;
中間那棵,有時淹在水裡;
長滿綠葉的那棵,雖地面潮濕,但從沒淹在水裡。”

一個同學解釋說:“就像人要呼吸一樣,可能樹根也要呼吸,也要空氣。在水裡,樹根吸不到空氣,生命就停止了。”
同學們覺得這種解釋有道理。不久前,他們剛做過一個實驗,把幾粒大豆放在水下,由於隔絕了空氣,大豆不發芽。

同學們繼續工作,調查水的來源。
他們注意到水是從一條小溝來的。
沿著小溝追蹤,發現根源在辦公樓前的草坪。
學校後勤管理員,一周三次打開草坪的灑水系統,噴水時間太長,過量的水流到那三棵樹下,地勢低凹處的樹就淹在水中。

在教師的建議下,學生給管理員寫了一封信,告訴了上述調查結果。
收到信後,管理員調整了灑水系統。

結果得到了初步的承認,
但要真正證明其正確,同學們討論後決定,必須看明年這些樹是否真活過來。

幾個月後,光禿禿的樹枝又長出綠葉。
在這些小孩子眼中,綠葉有了新的含義:
它是生命,更是自信和力量!

對這次科學探究,胡博士有如下評論。

胡博士:
對成人來說,只要到實地一看,
一眼就可認出,樹掉光葉子,是水淹造成的。
但對十多歲的小孩,這是一個天大的疑難問題,
必須經過一番周折、一番探究、一番討論,才能徹底搞清。

為什麼樹會掉光葉子?
小孩子們根據過去的經驗和知識,提出了種種猜想;
有些猜想被否定了,有些猜想被證實了。
這很像科學家在做研究!

老王:
科學家也像這樣?
胡博士:
是的。不信,請聽下面的故事。

6、死亡森林

隔著太平洋,
與日本遙遙相對的是美國的華盛頓州,
其位於太平洋的東北海岸。

1986年的一天,兩個美國遊人驅車來到這裡。
“教授,到了!”年青的助手停下車。
往海邊一看,教授驚呆了。
全是死亡森林,有幾十公里長。
枯死腐爛的樹幹,有的立著,有的橫七豎八躺著,
裡面什麼也沒有!
只有潮濕的海風徐徐穿行。

“怎么死的?”半天,教授才低聲問道。
“沒有人知道。”
“走,進去看看。”教授抬腿就往裡走,助手只好跟上。
“我想,這片森林死亡有三種可能。”路上教授說:
“一是附近的火上噴發,引起森林火災;
二是森林病蟲害;
三是在海邊,可能與鹹鹹的海水有關。”

當到裡面時,發現樹幹沒有燒過的痕跡,也沒有找到火山灰。第一種可能性排除了。
仔細檢查,也沒有發現蟲害的跡象。
“看來,死因不同尋常!”教授開始有點興奮。
助手又介紹道:“離這裡約五十公里的海邊,也有大片死亡森林。”
“馬上去那裡!”教授急迫地說。

當看到兩片死亡森林很相似時,教授提出一個問題:“它們是同時死亡的嗎?”
“不大可能,你看,這裡的小樹枝全腐爛了。”
“這樣判斷,不可靠。”教授說,“如果兩地的溫度和濕度不同,樹木腐爛的快慢就不同。”
“這樣說,沒辦法判斷了。”助手嘆氣道。
“有”教授說,“樹木一死,它裡面的碳-14,因核衰變,含量會逐年減少。從減少量的大小,可推算出死亡的年限。”
“核衰變的快慢不受外界影響?”
“對”教授說。

他們採集了樣品,結束旅行,回到了研究所。
碳-14分析表明,兩片森林是同時死亡的。
這結果令教授振奮:“這么長的海岸上,為什麼有大片森林同時死亡?可能是附近海里發生了地震。”
“有這種可能嗎?”助手懷疑地問。
“有”教授說,“1964年,也是在太平洋東北海岸,靠近阿拉斯加州的海里,發生了一次大地震,造成海岸下沉,數平方公里的森林淹到海水中,死掉了。”
“你的意思是,這裡也曾發生地震,導致樹木淹在海水裡?”
“對”
“但死亡森林不在海里啊?”
“過去在海里,後來地殼運動,又升出海面,變成現在的樣子。”教授解釋道。

帶著助手,教授又深入死亡森林考察,但沒有獲得新的證據。
只見內陸有一條河,流經死亡森林後,注入了大海。
正枯水季節,河水很小。教授和助手,沿著河底,走向了內陸。
已遠離了海岸。
要不是下面這件事,他們這次就白跑了。
一群工人正在河底挖兩個大坑,以便建橋。
往坑裡一看,教授看到河底的沉積物是分層的,中間一層是白色沙子,上下兩層則是黑黑的泥土。
“走吧,教授,這些泥沙,有什麼好看!”助手說。
教授仍沒有動,邊檢查泥沙邊問:“從哪裡來的?”
“從內陸衝來的吧。”助手說。
“黑土是從內陸衝來的,但這層沙子呢?”
“當然也是內陸。”
“不”教授叫道,“它是大海里的沙子,是從大海里衝來的。”
“怎么可能!這不是海岸。”助手斷然地說。
教授說:“那次大地震,引起了巨大的海嘯。”
“幾層樓高的巨浪,一浪接一浪衝擊著海岸,並沿著河道不斷推進,海里的沙子就帶到這裡。”教授補充說。
“這只是想像!”
“不”教授指著沙層中化石說:“這就是證據!這種生物是海洋特有的。”

看來,發生過一次大地震,是確定無疑的了。
可助手不這樣認為。
他想,若真的大震發生,海岸崩塌,
那岸邊不遠的城鎮能安然無恙嗎?房屋肯定倒塌;就算沒倒,也會被隨之而來的海嘯而捲走。
這應是重大事件,但查遍了這個州的史料,為何均沒有記載?

教授自有解答:
碳-14放射性測定表明,樹木死於300前。
即是說,地震約發生在1700年。
那時,這個地方還沒有歐洲移民定居。

教授把上述猜想和所發現證據,寫成論文發表了。
兩年後,一個日本地質學家寄來一封信。
信中說,他查閱了日本歷史上對潮汐的記錄,發現1700年1月17日,日本島受到一次巨大的海嘯襲擊。

這次海嘯就是教授所說的那次地震引起的。
“真沒有想到,它這么大,遠在太平洋一端的日本也受到了衝擊。”教授說。
“衝擊得太好啦,為我們留下了最有力的證據!”助手湊趣道。
“對”教授笑著贊同。

“附近海里可能有一條斷裂帶。”助手猜測。
“對,有地震帶。”緊接著教授推理說:“發生地震,那就不是一次了,而是多次!”
檢查海邊的沉積物,找到了更古老的死亡樹林和沙層,證實了教授的推測。

“回想起來,真不可思議,四年前,假期中的偶然一次旅遊,導致了這頂研究。”助手感嘆道。
“證明這裡發生過地震,又有什麼意義?”助手終於問了這個早就想問的問題。
“怎么會沒有呢?”教授說,“我們的研究提醒人們,這裡的大地將會晃動,房屋將會倒塌。”
“新建房子時,要考慮到防震?”
“對!”教授點頭。

研究確實引起了政府的重視,當地的建築法修改了,建築物的防震要求也提高了。

在這之前,誰能想像得到,
對這片死亡森林的探究,會帶來這么一個結果;
而且這個結果對當地每一個人的將來都有影響!

7、信不信由你,學生是科學家!

胡博士一開口,就怪怪地問:“什麼是探險?”
無頭無腦的,怎么回答,小楊和老王乾脆沉默。
胡博士自己說道:
“人們只承認,太空人,從飛船跳到月球上,是探險;
實際上,一歲的嬰兒,第一次從沙發蹦到地上,也是探險!
同樣地,
科學家研究死亡森林,是探究;
國小生解開落葉之謎,也是探究!
問題不一樣,
但處境是一樣的,
解決的過程也是相似的。

首先,都是遇到疑難問題。
科學家的是:為什麼海邊森林會死亡?
學生的是:為什麼那棵樹會掉光葉子?

面對疑難,科學家提出了3種猜想:
1) 火山爆發引起森林火災;
2) 森林病蟲害;
3) 森林死亡可能與海水有關。
同樣面對自己的疑難,學生也提出了4種可能:
(1)秋天到了,有的樹落葉了;
(2)樹太老了,枯死了;
(3)病蟲害;
(4)水淹。

科學家花了幾年時間,一一檢驗了自己的想法。
一些想法被否定了;
地震引起海岸下沉,海水淹死樹林的想法被證實。
學生也用了幾周時間,逐一檢驗了自己的猜測。
幾個猜想被否定了;
水淹的猜測得到了證實。”

聽到這裡,小楊搶著說道:
“探究活動,由三步組成:
第一步,遇到疑難;
第二步,提出種種猜想;
第三步,一一檢驗。”
“對,概括得好!”胡博士讚揚道。

“無論是學生,還是科學家,探究活動,都是這三步組成?”小楊仍不放心地問。
“對!”胡博士用力點頭。
“學生經歷了與學家相似的過程?”
“對!”,胡博士接著又強調:“在這樣的過程中,學生可以學習科學探究的方法,體驗科學探究的樂趣!”
“像科學家一樣地探究,這種教學太妙了!”小楊愈說愈興奮。
可老王忍不住了,他冷冷地說:“難道要把所有的人,都培養成科學家不成?”

大家僵住了。
幾秒後,小王連聲反問:“這有什麼不好?”
“好!好得像迷魂藥,讓你們發昏,忘了最起碼的事實。”老王終於吐出了悶在胸中的話。
“什麼事實?”
“大部分學生將來不是科學家,而只是普通的公民。”
“這,這……”小楊被噎住了。

胡博士說話了:
“當科學家,需要這種訓練;
不當科學家,也需要這種訓練。
實際上,任何人,
無論將來處在什麼環境,乾什麼工作,做什麼事情,
要想有效地解決遇到的困難,都需要這種訓練!”

“此話一點不假,不信,請聽我親身經歷過的一次冒險。”小楊接口道。

8、脫險奇招

這是我親身經歷的一次冒險。
發生在兩年之前的暑假裡。
城市生活,我過煩了,想去個地方,散散心。對旅遊區又提不起興趣,到什麼地方呢?

一天,朋友來對我說,200公里外,有片大森林,除了一個小林場外,方圓30公里沒有人煙。
“那裡肯定能找到新鮮的感覺!”我說。
“對”朋友附和著。
我倆當天晚上就到了小林場。
第二天一早,只簡單地帶了點水和餅乾,就進山了。打算天黑返回小林場投宿。

工人為了採伐樹木,在森林中開了一條路。
開始,我們就沿著這條小路走。走著走著,就隨意了,哪裡好看,就往哪裡走;哪裡沒人到過,就往哪裡去。
一切都陌生,都新鮮!

中午,在一棵“S”形大彎松樹下,我倆吃了午飯。
往回走時,覺得有點問題了。進來時只顧走,沒留任何標記。現在怎么出去呢?
“哎,要是有指南針就好了。”朋友說。
“對”我說。
“可以通過太陽來判斷方向!”朋友建議道。
“知道方向,也沒有用了”我喪氣地說,“轉了半天,已經不知道小林場在什麼方位。它是在南邊,還是北邊?東邊,還是西邊?”
朋友沉默了,好一陣子才說:“森林不大,始終朝一個方向走,總能出去。”
我們只好不停地走。
太陽快要落山了,真希望翻過山坡,就看到山外。

一棵“S”形大彎松樹,我覺得眼熟。再往樹下一看,我叫道:“你瞧,這個袋子!”
它是餅乾袋,無法相信的是,它就是中午我們吃過的。
確定無疑地,我們迷路了,走了半天,又走回原地!
一屁股坐在地上,我幾乎要哭。

“在森林裡,抬頭不見天。”朋友說,“若爬上樹頂,可能看得遠一點,也許能看見山外。”
找了一棵最高的樹,我爬上樹頂,可看到仍是無邊無際的森林。
癱坐在地上,我腦子裡只有一個絕望的念頭:走不出去了!

“你注意到了嗎,森林裡有些野菜和野果?”朋友說。
“嗯”我有氣無力。
“不會餓死的”朋友說。
我只是苦笑了一下,沒說什麼。
“我們周圍森林裡有很多野兔、野雞。”朋友又說。
我說:“抓不到它們,有也沒用。”
“有用的,它們會把獵人引來。獵人見到我們,我們就有救了。”
我笑了,真佩服這位朋友,到了這個時候,還這樣樂觀!

天黑了。森林裡的夜真靜,靜得恐怖。
冷不防傳來幾聲不知是什麼動物的怪叫聲,令人毛骨悚然。
朋友和我緊緊地挨在一起坐著。
為了壯膽,朋友大聲說著話:
“小時候,讀到一個故事。說有個小男孩,一個人在森林裡迷了路。當他急得直哭時,出現了一隻為他領路的小花鹿。跟著小花鹿,小孩走出了森林,回到了家。”
“跟著什麼走出森林?”我問道。
“跟著小花鹿”朋友重複說。

這是朋友無話找話說,隨口編的,可我還是受到了觸動:“對啊,這也是一個辦法!”
“跟著什麼走,可以走出森林?”夜裡,我不停地想。
天快亮時,迷迷糊糊中,頭腦里突然出現一條有金光的小溪。
“溪水總要流出山”我興奮地說,“跟小溪走,就可走出森林,走到山外”
“有救了!這方法準行。”朋友高興得直跳。

朋友建議往山谷走,那裡才可能找到小溪。
很幸運,我們真的找到了一條小溪。
跟著小溪,我們走出了森林,脫離了危險。
當走到山外,看到遠處的小山村時,我差點哭了。

小楊說:“這就是我的故事。”
“你倆的命真大!”老王叫道。
胡博士笑道:“要不是小溪,看他倆命還大不大!”
“實際上,我和朋友在森林裡尋找出路,也是一種探究活動!”
胡博士說:“對,是一次緊張探究活動,其由三步組成:
第一步,你倆在森林裡迷路了,該如何走出森林呢?
第二步,根據經驗和知識,你倆提出種種辦法。
第三步,你倆一一嘗試,發覺很多辦法不中用;最後,發現跟著小溪可以走出森林。”

“我覺得,三步之中,第二步最關鍵。要是當時輕易地絕望,不構想各種辦法,那真的可能困死在山裡。”小楊感嘆地說。
胡博士點頭贊同,並說:“人聰明與否,很大程度就看遇到問題時,能提出多少辦法。”
“這取決於平時訓練。”小楊嚷道。
“對。不滿足一個答案,樂意嘗試各種可能。這種品質不是天生的,是後天不斷訓練而成的!”胡博士說。
“從這意義上講,進行科學探究訓練,可以提高每個人的生存能力和發展能力。”小楊強調道。

(老王知道,這話是說給他聽的。)
“不要為我,再費口舌。現在關鍵的是,如何進行這種教學。”老王誠懇地說。
胡博士高興地笑了:“好,為了解這方面情況,我們再走訪幾所學校。”

9、培養一代機器

(教室4)

這是一堂實驗課。
做實驗的是國小五年級的學生。

“為了研究蚯蚓適於生活在什麼環境”嚴老師說,“今天做兩個實驗。
實驗1
把蚯蚓放在半明半暗的盒裡,觀察蚯蚓往哪邊爬。
具體步驟如下:
1) 在紙盒頂開一個窗。
2) 在窗上貼一塊透明的薄膜。
3) 在桌上鋪一塊黑濕布。
4) 在布上放上5條蚯蚓。
5) 用盒罩住,使蚯蚓正好在盒內的明暗交界處。
6) 觀察蚯蚓往哪邊爬?比較亮處與暗處蚯蚓的數量。”
“聽清了沒有?”嚴老師大聲問道。
“清楚了!”學生課時聲回答。

嚴教師說:“不要忘了,今天做兩個實驗。
實驗2
把蚯蚓放在乾土和濕土之間,觀察蚯蚓往哪邊爬。
具體操作是:
(1) 在盒底墊上一塊塑膠薄膜。
(2) 一邊放乾土,一邊放濕土。
(3) 在盒中間放5條蚯蚓。
(4) 用一塊玻璃將盒蓋上。
(5) 觀察蚯蚓往哪邊爬?比較乾土和濕土中蚯蚓的數量。”
“上面說的都聽清了嗎?”嚴老師問道。
“聽清楚了!”學生齊聲說。

“我所說的,書上都有。若記不住,可以邊實驗,邊查書。
一切按規定的進行,千萬別亂來。”老師嘮嘮叨叨。
“聽清了嗎?”
“聽清了!一切按規定進行,千萬別亂來。”學生齊聲說,好像經常背誦似的。
“做實驗,兩人一組。”嚴老師交待著,“各組現在來領器材。動作快點,實驗必須在二十分鐘內完成。”

嚴老師站在高高的講台上,監視著學生活動。
學生很少說話,都忙著做實驗。
他們很認真,嚴格地按著規定的步驟進行操作。
十分鐘後,嚴老師走下講台,緩緩地在教室走動。
看到各小組都沒有什麼問題,嚴老師把視線轉向窗外。
一個調皮的學生認為機會到了。
他悄悄地把一條濕乎乎的蚯蚓放到了一個女生的脖子上。
女生嚇得尖叫起來,其他學生忍不住笑出了聲。
嚴老師轉過了頭。
教室里的笑聲戛然而止。
在嚴老師嚴厲的目光下,搗亂那個學生忙低下頭,繼續做實驗。

二十分鐘後,實驗圓滿地結束了。
各小組交上了實驗所報告。就象約好一樣,寫的都是同一句話:
“蚯蚓適於生活在陰暗、潮濕的環境中。”

如何評價這堂課呢?
請聽胡博士、老王、小楊的討論。

老王:這堂課看上去沒什麼,但為了準備實驗,老師課前必須做大量的工作。
就說蚯蚓,雖容易得到,但要給每兩個學生提供5條蚯蚓,也要費很多時間。
因為費事,很多學校,學生不做實驗,而是“聽”實驗,“背”實驗。
胡博士:什麼是“聽”實驗?
老王:實驗不是做,而是由老師在黑板上講,學生坐在下聽。
胡博士:為什麼出現這種怪事?
老王:當然是圖省事嘍。
小楊:不單是圖省事,主要的是,“做”也不見得效果好到那裡。
胡博士:“聽”和“做”的效果都差不多?
小楊:對。
胡博士:原因何在?
小楊:就拿上面實驗來說吧。老師什麼都有規定好了,學生不需要動任何腦筋,只需要操作。
完全像個機器人,機械地執行指令。這樣怎么會有趣,又怎么會有效果!
胡博士:對!
小楊:教學中,一切都是強制性的。這不是培養人,而是培養一代機器人!
老王:那你認為應怎么樣?
小楊:讓學生自己提出問題,自己設計實驗,自己得出結論。
胡博士:不要規定死,應放開腳手,讓學生主動地去探索?
小楊:對,只有這樣,學生才會有較大的收穫。
老王:像這樣,真的就有效果?
胡博士:可能沒有小楊說的那么簡單!不信,請隨我走訪下一所學校。

10、不問不管

(教室5)

怪得很,上課不在教室,而是在校園偏僻的一角。

松教師除了塊頭大一點外,看上去也像個娃娃。
“你們想不想發財?”松教師問道,沒有一點正經樣。
學生們嘻皮笑臉地答道:“想啊!”
松教師指著曾堆過垃圾的地方說:“這裡埋著‘寶’,不信,你們把土翻開看一看。”
翻開了一大塊黑土,學生們看到了十多條活嘣亂跳的蚯蚓。
“這就是你說的‘寶’?”學生驚奇地問。
“對”松老師笑著說。

這些蚯蚓被連土放入盆里,抬回教室,放在講台上。

“我們要做什麼?”松老師指著蚯蚓問道。
“觀察蚯蚓!”學生們大聲說。
“誰觀察?”
“當然是我們嘍!”
“那觀察什麼,如何觀察,是由你們決定嘍?”
“不是”學生回答。
松老師說:“對,在以前的課上,你們沒有這個權利。今天,我要改變一下方式,把決定權還給你們。”
停頓一下,松老師接著又說:
“作為老師,我威風得很,叫你們朝東,你們就朝東,叫你們朝西,你們就朝西。
但學生不是‘木偶’,學生也是人,也有自己的主見,有按自己想法去行動的願望。”
“我說的對不對?”見學生沒有反應,松教師問道。
“對”學生答道。
“人天生就喜歡探究,喜歡發現!從天性說,每個人都是科學家,都對一切事物充滿好奇……”

松老師今天怎么啦,盡說些不著邊際的話。
漸漸地學生們明白了:
要研究蚯蚓,具體研究什麼,如何研究,必須自己拿主意,自己進行,老師一概不問不管。

全班分成6組,每組5人,各組選出組長。
計畫用兩周的課外時間,研究蚯蚓。

以前,恨沒有自主權。
當真有了權利後,學生又抓瞎了,不知道如何辦。

一天過去了,學生心裡仍沒底,只好去問松老師:“具體應研究蚯蚓的什麼?”
“這是你們的事,願意研究什麼,就研究什麼!”松老師擺出一副事不關已樣子。

兩天過去了,仍一點頭緒都沒有,學生們沉不住氣了,跑去找松老師,請求取消這種做法。
松老師堅決不同意:“萬事開頭難,一定要闖過這關!”
“如果兩周后,我們什麼結果也沒有研究出來,那怎么辦?”一個學生試探著問。
松老師拍了拍那同學肩膀說:“要真的是那樣,也不要緊。”
“那怎么寫研究報告呢?”
“老兄,那就簡單了,只需寫11個字:‘我研究了,但沒有什麼結果。’”松老師似笑非笑地說。
“這恐怕不行吧?”
“行”松老師鄭重其事地說,“這種活動,重在參與,不在乎結果!”
學生仍不放心,直截了當地問:“就是說,無論結果如何,都不影響期末成績?”
“對”松老師毫不含糊地說。

到了這步,對老師的意圖,學生明白了,同時也放心了。

那具體怎么做呢?
私下,娃娃頭子對同伴分析:“蚯吲養在有土的盆里,老師把盆放在黑板腳。蚯蚓在室內會不會養死?這就是要我們觀察的!”
“對”其他學生一致贊同。

後面十多天裡,學生們獨立自主地進行活動。老師遵守諾言,從不過問,學生也當然不向老師匯報。

兩周后,每個組都交上了研究報告。
一個小組的觀察結果是:
蚯蚓沒死、蚯蚓沒死、……天天結果都是如此。

另一個小組,第一天觀察結論是“蚯吲正常”,第2天也是“蚯蚓正常”,
一直到第14天,都是這個結論。

第5組的組長是一個跳皮搗蛋男生,他寫的報告倒有點內容。
“蚯蚓是‘啞巴,用筆尖戳它,它不叫不哭,只是動一動。
另外,發現蚯蚓像一條橡皮筋,用力拉它,它會變長變細。
更奇的是,把蚯蚓砍成兩段,蚯蚓並沒有死,每段在地上仍不停爬……”

顯然,這種上課法效果不好。
松老師對胡博士說,這是他第一次上探究課。
老王問:“你為什麼放野馬,對學生的探究活動不問不管?”
松老師說:“我怕損害學生探究的自由!我怕學生得不到最大的鍛鍊!”
小楊問:“學生探究了嗎?”
這種問法,松老師有些不愉快,可仍回答:“探究了,儘管結果不理想。”
小楊說:“學生根本沒有探究,
雖交了研究報告,那只是敷衍老師。
後一個星期,全班沒有一人觀察過蚯蚓,可每天的觀察記錄卻寫著‘蚯蚓正常’或‘蚯蚓沒死’。”

松老師生氣了,叫道:“你怎么知道沒有觀察,蚯蚓就放在教室里,學生可隨時觀察啊。”
小楊沒發火,而是問道:“蚯蚓是不是養在盆里?”
松老師說:“是”
小楊又問:“盆上是不是蓋了一塊黑布?”
松老師說:“是。那是為了給蚯蚓一個陰暗、潮濕的環境。”
小楊說:“活動開展一周后,我在黑布上放了一紅一綠兩個粉筆頭。
若有人觀察蚯蚓,必掀開黑布,粉筆頭將滾落。
可一直到現在,粉筆頭仍原封不動地放著,這說明什麼?”

老王說:“確實沒有人觀察過蚯蚓!”
松老師氣得臉都白了:“這些學生怎么會這樣呢?!”

最後,小楊帶有總結性地說:
“探究課太難!
放手不行,
一管又死,
叫老師怎么辦?!”
“對”,松老師深有同感。
胡博士說:“還是有辦法的!
不信,我們去走訪下一所學校。”

11、只問不管

(教室6)

在校園的一塊空地上,朋老師畫出一個“田”。“田”不大,約一平方米。
國小生分成4組,“十”也把“田”分成了4塊,
老師依次插入4塊小牌,並寫著:“第1組的地”、“第2組的地”、“第3組的地”、“第4組的地”。
分了“田”後,各組輪流挖自己的地。目的是了解土裡有什麼。

一會兒後,一組挖出了一大一小兩條蚯蚓,引得同學們圍上來觀看。
一個學生問:“我們組的地怎么沒有蚯蚓?”
“對啊,我們的也沒有。”另一組說。
“看來,你們對這有興趣。”朋老師說,“還有其它問題嗎?”。
一個女生捧著那條小蚯蚓問道:“小蚯蚓是怎么長大的?”
朋老師像是看透了她的心思,問道:“你想把它帶回教室,觀察它長大?”
“對”小女生點頭。
“其他同學也想把蚯蚓帶回教室嗎?”朋老師問。
“想啊!”
“帶回教室,放在什麼地方?放地板上?”
“不行,恐怕要給它一個‘家’。”
“把蚯蚓放在紙盒裡?”朋老師問。
“不,蚯蚓不喜歡。”
“它喜歡什麼樣的‘家’呢?”朋老師循循善誘地問道。
“有土”一個學生說。
“還要有青草。”另一學生說,“我和爸爸去釣魚時,常在有草的地方挖到蚯蚓。”
“沙行嗎?”一個小個子男生問。
“恐怕不行,在沙堆里,沒見到過蚯蚓。”一個女生說。
“剛才的蚯蚓是在哪裡發現的?”老師問。
“第1組的地”學生說。
“蚯蚓為什麼在這塊地里?它與其它地有什麼不同?”老師問。
學生答不上來。

學生們又回到“田”里,
一面調查,一面記錄蚯蚓哪兒有哪兒沒有;並分析土壤有什麼差別。
通過這樣的實地調查,學生有了一些直接經驗。

第3天,各小組開始給蚯蚓建造“家”。
可樂瓶截成兩截,下半截裝上濕土。
一組還在土裡放了些腐爛的樹葉,土上栽了幾棵小草。
“為什麼放樹葉?”老師問。
“蚯蚓喜歡呆在有爛葉子的地方。”學生說。
“那草呢?”老師又問。
“讓蚯蚓就像生活在大自然里一樣嘍!”學生回答。

另一組用黑紙把瓶子圍了起來,老師困惑不解:“這是乾什麼?”
“讓它黑黑的,就像‘地底下一樣’。”學生說。

第三組,在瓶身上打了許多小孔。“有什麼用?”老師好奇地問。
“通氣,排水。”學生童聲童氣地說,“否則,蚯蚓會悶死的。”

老師發給每組3條蚯蚓,讓他們飼養。
飼養幾天后,學生們提出了一些問題:
“蚯蚓會不會餓死?應給它吃點什麼?”第2組問。
“瓶里土變幹了,蚯蚓會怎么樣?”第1組說。
“蚯蚓願意呆在太陽光下嗎?”第4組則問。
“蚯蚓是怎么生孩子的?”第3組一說出,全班笑了起來。

每組確定了一個感興趣的問題,作為下兩周研究的課題。
聽,各小組在匯報構想。
一個組長說:“我們打算研究土壤,看看蚯蚓是喜歡乾土還是濕土。”
朋老師打斷了他的發言,問了一個怪問題:
“喜歡什麼,人會說,但蚯蚓會說嗎?”
“不會說。”學生笑著回答。
“那怎么判斷?”朋老師問。
“若蚯蚓長期呆要某處,就說明它喜歡此地。”一個叫小明的學生說。
“不行,蚯蚓在不停地爬。”小莉說。
“若蚯蚓在某地長大並有了孩子,那個地方就是它的‘家’,也就是它喜歡的地方。”小箐說。
“若蚯蚓在某處死了,就說明它不喜歡此地。”小明說。
“蚯蚓爬向哪兒,那兒就是它喜歡的地方。”小莉說。

小莉的方法簡單易行。
經大家反覆討論後,決定採取小莉的方法。

一星期後,各組介紹研究情況。
第1組的組長說:“在一堆乾土和一堆濕土的中間,放2條蚯蚓。
蚯蚓會定定地呆在兩堆土之間嗎?不,它們很快就爬到濕土裡。這說明蚯蚓喜歡潮濕。”

第2組的組長說:“泥土裡養著3條蚯蚓。
我們放了一小片白菜和一小片香蕉作為蚯蚓的食物。
兩天過去了,食物原封不動地在土的表面。
我們猜測,也許是蚯蚓膽小,不敢爬到外面。於是,把食物埋入土裡。
又過兩天,翻開泥土,發現白菜片仍在,香蕉片也還在。
但仔細一檢查,發現放香蕉片處有兩個洞。”
“那是蚯蚓穿過泥土留下的,是蚯蚓洞!”一個學生脫口而出。
“放白菜處也有洞嗎?”另一個學生迫不及待地問。
“沒有”第2組的組長說。
“這就有意思啦!說明蚯蚓到過香蕉片周圍,吃過香蕉。”學生推理說。
“對”第2組組長高興地說,“我們也是這樣想的。”
“看來,蚯蚓不笨,也知道香蕉比白菜好吃!”一個學生幽默地說,引得其同學大笑。

“我們沒有做出什麼。”第3組的組長羞愧地說。

第4組開始匯報了。
“把蚯蚓放在太陽下,”組長說,“蚯蚓鑽到下面土裡,說明蚯蚓怕光。”
“不對!”別組的一個學生叫道,“放到太陽下,瓶子被曬熱。蚯蚓不喜歡熱,只好鑽到土裡。”
經這一說,第4組意識到,自己實驗有缺陷。

兩天后,第4組又報告了改進後的實驗。
“這次是在房裡進行的,時間是中午。”組長說,
“在室內光線下,將蚯蚓放在泥土表面,蚯蚓仍往土裡鑽。
這次不存在熱了,說明蚯蚓真的是怕光。”
“慢!我問你。”外組的一個學生喊道,“表面的土是不是比瓶里的土乾燥?”
“大概是吧。”小組長只好勉強承認。
“那蚯蚓往下面鑽,是因為它喜歡潮濕。”反對者解釋說。

真該死,一連兩次實驗都不行!
第4組再也想不出辦法,似乎山窮水盡了。
“解決不了,就暫時放一放。”老師說,“現在,你們任務就是玩!”

兩天后,第4組又開碰頭會。
小個子學生說:“把蚯蚓放在沒有光線地方,蚯蚓會怎么樣?”
“對啊,前面只想著光照,為什麼就不想想相反的情形呢?”老師鼓勵道。
“什麼地方沒有光線?”有人問。
“紙盒肯定沒有光線。”小個子說。

小個子把2條蚯蚓放入紙盒。
“可我們看不到紙盒裡的情況啊?”其他學生嚷道。

小個子用刀尖在盒上開了一個孔。
從孔往裡看,有一個亮點,蚯蚓剛好在亮點處。
“蚯蚓正向暗處爬,快看不到了。”小個子邊看邊叫道。
“爬向暗處?”其他人有些吃驚。
“對啊!”小個子興奮地說。
“嘿!蚯蚓從有光地方爬向沒光地方,這正是我們所要的!”其他學生叫起來。

學生們又作了一些改進。
為了觀察方便,孔乾脆擴大成了小窗。
只要把蚯蚓放在盒子的窗下,
就可看到,蚯蚓遠離光明,爬向黑暗。
多次重複實驗後,他們相信成功了。

第4組向全班演示了這個實驗。
“蚯蚓怕光”,結論還是以前的結論,只是更堅實了。
“感謝其他組的同學,”第4組的組長說,“正是你們的批評,促進了我們的工作!”
此話說完後,教室響起熱烈的掌聲。

12、老師不是學生的“領導”

小楊:
前面都是“蚯蚓”課,可給人的印象不一樣。

老王:
對。三個教室里,教師做法不同,學生表現不同,效果也大不相同。

胡博士:
三個老師很有特點,可概括如下:
教室4:嚴教師、一切管死
教室5:松老師、不問不管
教室6:朋老師、只問不管

小楊:
老師充當的角色不同?

胡博士:
對。在教室4,老師充當“領導”的角色,其職責是作出規定,並督促學生按規定進行。
教室6,老師僅僅只是“朋友”的角色,其職責是了解,必要時也提點建議,供學生參考。

小楊:
老師不當“領導”,只當“朋友”,是為了尊重學生在探究中的自主權?

胡博士:
對,學生必須有自主權。

小楊:
教室5中,松老師也給學生自主權,為何探究仍開展不起來?

胡博士:
除了自主權,學生還需要一些幫助。

小楊:
怎么幫助?

胡博士:
以朋友的身份幫助。問,就是最大的幫助!

小楊:
我不明白。

胡博士:
在探究活動中,學生最怕老師問:“這段時間,你做了些什麼?”

小楊:
“若我什麼也沒想,什麼也沒做,老師問,那我怎么說。”這就是學生的心理。

胡博士:
對,老師應抓住學生這種心理。
若老師不問,學生可能就不想,也不做。
問,對學生的探究工作有促進作用。
另外,在問的過程中,老師可了解到,學生在什麼地方有困難,然後,再提出有針對性的建議。

小楊:
幫助必須恰到好處?

胡博士:
對,探究活動中,切忌教師亂幫忙!
幫早不行,幫遲了也不行;
幫多不行,幫少也不行。
要掌握幫的“火候”,就要隨時了解學生活動的情況。

老王:
為什麼要注意“火候”?

胡博士:
幫早、幫多,學生得不到鍛鍊;
幫遲、幫少,學生會絕望放棄!

小楊:
要幫到點子上,老師僅是學生的朋友是不夠的,必須是熱心朋友、知心朋友。

胡博士:
當朋友,說容易,做起來很難!
老師不是學生同齡人,不處在學生的位置,
對學生有些什麼疑惑,有些什麼困難,有些什麼感受,老師很難把握。

小楊:
活動中,教師最好以觀察者的身份參加,對學生多觀察、多提問、多了解,少發號施令?

胡博士:
對,不了解就沒有發言權。
多用眼觀察,多用耳傾聽,多用心理解,少指手畫腳。

小楊:
“只問不管”,原來如此!

胡博士:
對學生的活動,老師要了解、了解、再了解!
不“了解”的教育是盲目的,也必然是失敗的!

老王:
對探究教學,我們已考察得差不多了,但我還想了解一個問題。

胡博士:
什麼問題?

老王:
完成一次探究性教學,需要多長時間?

胡博士:
前面一些例子,如探究樹落葉之迷,用了兩星期時間;探究蚯蚓,花了3個星期時間。

老王:
一般來說,要用很多節課,才能完成一次教學?

胡博士:
對,這種教學太複雜。

老王:
能不能做到一節課就完成?否則,現階段,如何在學校實施?

胡博士:
你說得很實際。

小楊:
一節課完成,不可能。

胡博士:
若選擇的探究項目簡單,可能性還是有的。不信,我們就走訪下一間教室。

13、 永遠打不開的黑盒(教室7)

[一節課完成探究活動]
初二學生在上物理。
電學部分上完了。
這節課,老師發給每人一個黑盒。
"這個盒子黑黑的,很神秘。看,從盒裡接出了一紅一綠兩根導線。"老師說。
"這兩根導線連在一起嗎?這是一個謎。"
學生一個盒面一個盒面地仔細看。
"唉,要是有一條縫隙,就可看到盒內了!"學生嘆息道。
"有縫隙嗎?"老師故意問。
"沒有啊!"
"那怎么辦?"
"打開黑盒,一切就明白了!"一個膽大學生說。
"對啊!"眾人附和著。
"不"老師說,"不能打開黑盒,考人之處,正是這裡。"
"有辦法了,用X光照一照,黑盒裡的情況不就一目了然嗎。"一個學生說。
"這方法如何?"老師問道。
"不行,學校沒有X光。"其它學生評論道。
一會兒後,一個男生有了辦法。
"給我一節電池,一個小燈泡"他說。
"乾什麼呢?"老師明知故問。
"把電池、燈泡和黑盒的導線連線起來,"學生急促地說,"若燈泡亮,說明黑盒裡導線是接著的;反之,就是斷開的。"
"此法如何?"老師笑著問。
"妙極了!"學生們高聲說。
老師立刻發了電池和燈泡。學生忙著試了起來。
"點亮了!"有些說。
"點不亮!"另一些叫道。
"這是怎么了?有的亮,有的不亮?"老師裝作十分驚訝。
"可能黑盒不同,"一個學生說,"有兩種,一種導線接著,另一種斷開。"
探究到此似乎應結束了。
可就這時,一個學生大叫道:"我的黑盒不是這樣!"
在眾人注目下,他開始擺弄黑盒。
燈本來亮著,可把黑盒反轉一方向,再接,燈就不亮了。
"天吶,黑盒有方向性!"學生驚奇地叫道。
各人試了自己的黑盒,發現都如此!
"這該如何解釋呢?"老師說。
"可能盒裡有一個電子元件。"一學生說。
其他學生表示贊同,並補充道:"對電流來說,這種電子元件是'單行道',只能從一端流向另一端,反向就不行。"
"可能有節電池。"一個學生又提出另一種可能。
他進一步解釋說:"若黑盒裡的電池與外面電池是一順的,燈就亮;若反了,兩隻電池抵消,燈當然就點不亮了。"
"到底有什麼?"老師問。
"不能確定。"學生們說。
"那怎么辦?"老師問。
學生認為只能打開黑盒看一看。
"不能打開!"老師一口拒絕。
學生有些絕望。
過了很久,學生終於想出了一個巧妙的辦法。
一個學生說:"若黑盒裡真的有節電池,那用這節電池就能點亮燈泡。"
眾人一聽,茅塞頓開。
一試,果然,只用黑盒,就能點亮燈泡。
"黑盒有節電池!"學生們興奮得手舞足蹈。
課結束了,學生一致要求:"打開黑盒!"
"你們仍不相信有電池?"老師問。
"不是,"學生說,"只是不親眼所見,總覺得不踏實。"
"黑盒之所以神秘,就是永遠不能打開!"老師說。
看來,老師是狠到家了!
讓學生欲罷不能!
聽,學生又提出一種猜測了:
"如果盒裡是電池,它的電應會用完。"
"怎么檢驗呢?"老師問。
學生把黑盒外的兩段導線連線在一起。
"老師,你摸,導線發熱。"學生說。
"對了"老師說,"這就是認識黑盒的方法!雖永遠不能打開,但可以不斷猜測,不斷檢驗。"
老王:為什麼最後不打開黑盒?
胡博士:若打開了,謎不在了,好奇消失了,學生的探究也就停止了。
小楊:原子是不是一個黑盒?
胡博士:是。原子有什麼?
小楊:有電子、原子核?
胡博士:怎么知道的?拿出一個原子,截成兩半?
小楊:原子太小,怎么截開?
胡博士:對,所以說,它是一個黑盒。
在上面,學生沒有打開黑盒,通過不斷探究,知道盒裡有電池;用類似的探究方法,科學家也發現了原子裡有一個核。
老王:對於老師來說,學生也是一個黑盒。
胡博士:對。學生心裡想些什麼,是看不透的。我們只能提問,然後根據回答,對學生的心理作出一些推測。
小楊:對孩子的教育,你為什麼這么感興趣?
胡博士:教育之所以令人著迷、令人興奮,大概就是因為,它是黑盒,我們只能不斷猜測、不斷檢驗、不斷探究。

14 喜歡探究,是人的天性

半年時間裡,胡博士一行走訪了很多教室。
走訪結束了。
老王回到了所在城市。
這是夏天,大雨剛過。
老王走著回家,他注意到路面是濕濕的。
快到家門口時,他呆住了。
兩隻黃色的小雞正爭著啄地上的一條蚯蚓。
一個拿著塑膠槍的男孩對一個抱著小白兔(玩具)女孩喊:"快看啊,小雞吃蚯蚓!"
"才不是吃,是爭著蚯蚓玩!"小女孩說。
"瞧,蚯蚓被吃到肚子裡去了。"小男孩驚叫道。
"好奇怪,小雞怎么會吃蚯蚓呢!小雞隻吃碎米,奶奶每天給小雞碎米吃。"小女孩嘟嘟囔囔。
"小雞還吃飯、吃菜葉、吃蟲子,還吃--"小男孩說不出來,停頓了一會,"可能還吃朱古力。"說完,他咯咯地笑了起來。
"亂說!"小女孩跺腳道。
"那讓小雞嘗一小點!"小男孩從口袋裡掏出剛才吃剩的朱古力,掰了一小塊,放在地上。
"小雞認為是小泥塊,才不吃。"小女孩說。
"不會的!"小男孩嚷道,"它們沒有看見。"說完,彎腰撿起了朱古力,丟到小雞群中。
"吃了,吃了。小雞愛吃朱古力,誰都愛吃朱古力。"
小男孩跳著,笑著,奔到房下:"媽媽,媽媽,小雞愛吃朱古力!"
看完這一幕,老王似乎有所悟,自言自語地說:
"看來,喜歡探究,是人的天性。
正是通過對周圍世界不斷的探究,人成長起來了!"

後 記

去年金秋十月,在風景如畫的桂林,召開了全國科學探究式學習研討會。
作為參會者,我獲益很多。
在會上,聽報告的過程中,我產生一個想法:寫本故事書,把專家和學者的觀點,介紹給廣大讀者。
過後一分析,覺得這想法不錯:
讓人們在讀故事的過程中,輕鬆、愉快地了解,什麼是探究性教學(學習),它的意義價值何在,具體教學(學習)如何進行,它與傳統教學(學習)有何區別。
我希望故事寫得通俗、有趣,教師、家長、學生,都喜歡讀,讀後,都能得到啟發和幫助。
想想容易,真動筆寫起來就難了。可以說,若沒有眾多的長輩、朋友、親人的支持和幫助,這本小冊子是完不成的。
廣西師範大學的羅星凱教授給我提供了許多資料;在寫作中,還得到他的指導和幫助,在此表示衷心的感謝。
同時,也感謝眾多的長輩、朋友和親人。對他們的幫助和支持,再次說聲,謝謝!
最後,書中若有什麼不妥之處,敬請讀者批評指正。

趙光平
2002/1/1

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