科学教师实践中的困惑

第一节　科学教师实践中的困惑

教师专业的基点是“‘如何教’的知识和能力”。⁽¹⁾与其他教师相比，科学教师除了要面对共同的课程改革的挑战以外，还遇到前所未有的学科知识上和能力上的挑战。作为科学课的教师，在基点问题上遇到的困难又是什么呢？

一、被动进入实验

从《自然科学》的教学实验开始，物理、化学、生物等教师都是作为新的“自然科学”教师身份被动地卷入实验中。后来的《科学》（课标浙江实验版），让更多的教师不得不面对实践中的困惑。2004年9月，台州市“科学”新课程教研会召开。听完三节课后，各地的教师提出了一些问题，大致表明教师在实践中的困惑，主要有理念、教材、技术、行为、反思等方面。

（一）理念上的困惑

《基础教育课程改革纲要（试行）》指出：基础教育课程改革是一项系统工程……应始终贯彻“先立后破，先实验后推广”的工作方针。这“先立后破”“自上而下”的课程改革的外在要求与“自下而上”的教师内在改变必然会有一段时间不能“携手共进”，如“新教材本来就比较难以把握，而作业本与教材又不配套，上课学生很开心，作业学生不会做，长此以往，学生还有学习的热情吗？”这样的问题，映射出老师、学生以及学生家长头脑里固有的一个可怕的公式，那就是：作业＝读书＝求知。单一评价思想与多元评价思想的碰撞，只是教师理念上困惑的一种表现之一。又如“理念的操作难度很大，农村中学的学生本来接触面就有限，学生能说出什么？”等等，反映的是教师在学生潜能方面的认同理念上存在的问题。因为学生“不懂”，所以需要“学习”，而不是“因为学生说不出”而“看轻农村学生”。

（二）教材上的困惑

《科学》（课标浙江实验版）教材跟以往的教材相比，表面上有了很大的变化，出现了“三多一少”的特点：教材中学生的活动多了、实验探究多了、图表多了；而对主干知识的描述和介绍篇幅大量减少。这给教师的教学和学生的自学带来一定的困难。如“新教材的处理，各有各的想法，甚至于一个学校内都有一种混乱的感觉，如何协调”“新教材重视实验与探究，有那么多的时间去准备吗”等问题就是这种情况的表征。而“新教材如何给教师减负？因为新教材带给教师的心理压力实在太大”表现出教师初次接触新教材时的真实想法。教师对教材主要存在以下两个方面的困惑。第一，部分教材的难度大，如《科学·七年级上》（课标浙江实验版）⁽²⁾中的“地球与宇宙”和《科学·七年级下》⁽³⁾（课标浙江实验版）“不断运动的地球”两章自然地理内容以及“对环境的察觉”这一章中的部分光学内容，学生学习起来比较吃力，教师教学也比较困难。原因主要有：①学生的生活经验和认知基础的缺乏；②教师知识结构的不足，特别是对有关自然地理方面知识的不足；③教师对知识方面的要求过高，没有深入理解课标的要求。第二，教材中部分实验有待改进，部分实验效果不是很明显，部分实验不容易获得实验材料，部分实验有的学校没有条件开展。如《科学·七年级上》（课标浙江实验版）教材关于“海波和松香熔化”实验，许多教师反应海波的熔化时间比较难控制，成功率较低；“观察草履虫”实验，因为目前许多河道污染严重，草履虫比较难以采集和培养。《科学·七年级下》（课标浙江实验版）要求学生分组实验“嫁接”，但很多城镇学校根本没有实验基地开展实验，只能“纸上谈兵”。

（三）技术上的困惑

“当学生提出大量问题时，在教师的知识范围内很难回答，就是能回答的，也将消耗大量的时间，教材中的知识点如何处理？”“科学探究难以处理，本来就费时，再加上作业本中的实验性习题，教学时间哪里够？”这样的问题表明教师在时间处理技术上遇到了困惑。而“新教材需要媒体的支持，乡下没多媒体设施，怎么办”等问题，反映的是教师信息技术上遇到的困难。“公开课好是很好，但平时的教学中，教师有那么多的时间精力去准备一节课吗”等问题，反映的教师在展示技术上遇到了新的问题。

（四）行为上的困惑

一位教师在上“生物与非生物”⁽⁴⁾这一课时，把学生分成正反两方：正方观点是“摩托车是生物”，反方观点是“摩托车是非生物”。两种截然不同的意见，是引导学生深入讨论。当正方学生为获胜而开心的时候，也就是“摩托车是生物”的观点胜利之时，教师轻描淡写地给予简单的肯定：“很好”，可以称之为大大提高课堂教学的质量吗？据了解，这种现象在当时的一些实验区较为普遍。

辩论从形式上看，似乎属于教学中顺手拈来、随机可行、师生“咸宜”的“方便面”，在不少场合被使用得较频繁，事实上辩论的教学功效并不明显，有时会浪费时间，甚至变相地成为教师教学时间空白的填充物。

但不能因噎废食。辩论对学生的合作学习、社交学习、发现学习、教学关系乃至课程的再组织都有一定的意义。学生对情感、态度与价值观的切身体验可以在辩论中获得。

有的教师“千呼万唤”，学生就是不动，有的教师又哄又奖，也只有少数学生动了起来。可当学生真的动起来后，新的担心又产生了——有的课堂热热闹闹，该讲的未讲清楚，该听的未听清楚，纪律难以控制，教学任务难以完成。于是，也就有了以下困惑：“如此开放的教学，学生考试怎么办？”“一个星期四节课，教师要教三个班甚至四个班，教学任务能完成吗？”“我们承认有些回答不了学生，但总不能大部分的学生提问都不回答吧。现在的教学大多数不回答学生的问题，是没必要回答呢？还是教师在知识上就不能正确解答？”“课堂教学中用到大量的探究器材，如实验中要用到的手电筒，是教师出钱还是家长出钱、学校出钱？”“在学生基础比较差的学校，如何开展探究与辩论？这些是不是教学的主流形式？”

（五）反思上的困惑

由于教师对问题表征过于表面化，只要一提反思，教师就认为是难事。如“校内教师的水平都差不多，研讨又有什么意义呢”这样的问题，就不利于学科反思的开展，倒是这个问题的提出本身值得反思。“实验区的教师有成就感吗？是快乐还是无奈”“今年的中考，出现了探究题，明年是不是也一样的有”等问题，还说明教师在反思上找不到要点。教师之所以感觉反思难，一是因为反思需要从问题入手，没有问题就缺乏反思的起点；二是反思需要一定的理论水平和一定的技术；三是反思能显现教师个人的不足，过多地显示不足有可能损伤信心；四是教师在认识到不足之后，不是努力弥补不足，而是掩盖自己差距的想法，继而不敢反思。“理解一个问题，就是对这个问题提出问题。”一旦问题没有了，被“消灭”了，反思也就暂时终止，转入“独是”阶段。

这里显现的是教师对教学的一些困惑，实际上，教师所面临的实实在在的困惑远不只这些，只是有些不便公开地流露出来而已。这是教师成长中不得不面对的问题。

二、课程标准与教材

无论是《全日制义务教育科学（7—9年级）课程标准（实验稿）》，⁽⁵⁾还是《义务教育初中科学课程标准》（2011年版），⁽⁶⁾都既有指导性又有灵活性，教材编写和教学过程都可以此为标准进行调整、改造和补充。在“一纲多本”的情况下，要有效地使用新教材，领悟新教材，课程标准是源头之一。

（一）编排意图的创新性

“7—9年级的科学课程必须进行整体设计，力求创建一门将科学作为一个整体、有利于学生自主学习的课程。”⁽⁷⁾这标志着一门新的课程正式诞生了，同时也表明这一门新生的“科学”课程还在“力求创建”阶段，它的成长需要时间与实践的养育。教材编写淡化学科界限，渗透统一的科学概念与原理，使学生能够从整体上认识自然、认识科学；体现科学探究思想，着重培养学生科学探究的过程、方法和能力；重视对学生情感、态度与价值观的培养；帮助学生认识科学、技术与社会之间的互动关系；贯彻改革精神与现实考虑相统一的原则。它以“面向全体学生、立足学生发展、引导学生逐步认识科学的本质、体现科学探究的精神、反映当代科学成果”⁽⁸⁾为立意，以“全面提高每一个学生的科学素养”为核心理念。

（二）目标安排的指向性

科学课程以提高每个学生的科学素养为总目标。科学课程的分目标包括四个方面：科学探究，科学知识与技能，科学态度、情感与价值观，科学、技术、社会与环境。每一个主题设计及具体的教学内容都有明确的目标要求，这些目标规定了我们教学的方向和重点。在目标的设计过程中不能遗忘“双基”：了解或理解基本的科学知识，学会或掌握一定的基本技能，并能用它们解释常见的自然现象，解决一些实际问题。同时，要求学生必须更多地学习终身必备的科学知识，以顺应时代的要求。只要严格按照这些目标进行教学，我们就不会出现处理教材的随意性，自然不会走入教学目的不明的误区。

（三）内容形式的综合性

在内容上，综合性主要体现在整合与探究两个方面。“课程内容突出‘整合’与‘探究’两个特点。这里的‘整合’不是简单地把不同学科知识之间的综合作为唯一追求的目标，而是通过对内容的整合让学生从整体上认识自然，从基本科学观念上理解科学内容。”“科学课程整合的特点，一是试图超越学科界限，保留带有结构性的基本内容，注意不同学科领域知识、技能之间的融通与连接。”“第一、第五领域明显地是以综合为特色和要求的，其内容均将渗透到其他三个领域中去，第二、第三、第四领域在编写教材时也需要重新进行整合。”⁽⁹⁾“科学教材整合时，并不要求完全打破分支领域的界限，但在内容上，要注重不同学科领域知识与技能之间的融通与连接，有些主题本身就具有综合性，如空气和水，不仅涉及物质科学领域，还涉及生命科学领域，地球、宇宙和空间科学领域，编写教材时，应注意其综合联系和相互渗透，以培养学生综合运用知识的意识和能力。”⁽¹⁰⁾

同各分科课程相比，科学课程试图超越学科的界限，统筹设计，整体规划，强调各学科领域知识的相互渗透和联系整合。这样的课程，有助于学生从整体上认识自然和科学，根据统一的科学概念、原理和各领域知识之间的联系来建立开放型的知识结构；有助于学生知识的迁移和学习能力的发展；有助于对学生科学探究能力培养的总体安排，使学生得到全面的科学方法的训练；有助于学生较为全面地关注和分析与科学技术有关的社会生活问题，获得对科学、技术与社会关系的理解。这是科学课程相比分科课程的独特作用。

在形式上，综合性主要体现在主题式的结构上，当然也包括以知识结构为主的主题。“科学教材整合后，应有一定的逻辑结构，但逻辑结构的形式可以是多样的，如主题式的结构形式，以科学、技术与社会为主线的结构形式，以科学史为主线的结构形式，以探究活动和学生的能力发展为主线的结构形式，以科学概念的逻辑发展为主线的结构形式等，也可以是其中几种结构形式的结合。例如，以人与自然的关系作为一条主线，可以得到如下的结构：宇宙—人与宇宙；地球—人与地球环境；地球上的生物—人与生物圈等。又如，用灾害性事件的主题来构建地球的知识结构：风灾—地球上空气的运动；水灾—地球上水的运动；地震、火山—地形和地壳的运动。再如，用水的系列探究活动形成一种综合的结构：探究水的性质—水的密度、水的压强、浮力、冰的融化、水的沸腾、水对物质的溶解、水的导电性；讨论水与生命；调查水资源的利用；调查水污染。”⁽¹¹⁾

（四）教材体系的序列性

《科学》教材从对自然认识的角度，对其中的生命科学领域、物质科学领域和地球与空间科学领域等3个方面的学习内容进行整合，在对科学作定性介绍（科学入门）后，即以“存在的自然—演化的自然—自然与人”为主题编排的线索展开，这样学生能整合地认识自然界和关于人与自然的关系的基本思想，即从相对静态地描绘自然界的总图景开始，过渡到动态地反映自然界演化途径，最后归纳到根本问题——人与自然的关系。科学课程内容分为三个层次。首先是在总体上把内容划分为五大领域：科学探究，生命科学，物质科学，地球、宇宙和空间科学，科学、技术、社会与环境。第二个层次是对主题的设计，例如物质科学中的“物质结构”这一主题就划分为构成物质的微粒、元素以及物质的分类三部分，从物质结构的系统观念上将有关内容整合在一起。第三个层次是主题下的设计，一般分为专题性与结构性两类。前者如水、空气、健康与环境、人与环境等，它们都从不同学科领域和科学、技术、社会、环境关系的角度探讨同一问题，体现综合特色；后者则把有密切逻辑联系的概念与原理整合在一起，它主要是从科学探究和科学、技术、社会、环境关系的角度进行整合，如生命科学中人体的新陈代谢。

（五）能力目标的实用性

达成目标是对学生完成7—9年级科学课程后所应达到的要求。《全日制义务教育科学（7—9年级）课程标准（实验稿）》在课程目标部分明确指出：“科学课程以提高每个学生的科学素养为总目标。通过本课程的学习，学生将保持对自然现象较强的好奇心和求知欲，养成与自然界和谐相处的生活态度；了解或理解基本的科学知识，学会或掌握一定的基本技能，并能用它们解释常见的自然现象，解决一些实际问题；初步形成对自然界的整体认识和科学的世界观；增进对科学探究的理解，初步养成科学探究的习惯，培养创新意识和实践能力；形成崇尚科学、反对迷信、以科学的知识和态度解决个人问题的意识；了解科学技术是第一生产力，初步形成可持续发展的观念，并能关注科学、技术与社会的相互影响。”⁽¹²⁾能力目标的实用性也就显而易见了。能力目标的核心直指学生的未来生活，立足学生的适应与发展，突出实践能力的培养，能力目标与知识目标有很好的交融性。

（六）能力训练的活动性

根据学生的心理特点和学科特点，“教师应特别注意充分利用校内外资源，通过具体的活动着力培养学生在观察、描述、分类等方面的能力，并应注意通过有关内容的学习加深学生对本课程中相关的‘统一概念’的理解。”⁽¹³⁾这些虽然是针对“生命科学”而言的，但都体现出编者有意将能力要求落实在不同的活动中，并在不同的地方反复出现，让学生在活动中巩固提高。

（七）科学探究的层级性

科学探究的目标和要求，主要体现在六个要素及其相对应的六个方面的学习要求和目标：提出科学问题；进行猜想和假设；制定计划，设计实验；观察与实验，获取事实与证据；检验与评价；表达与交流。这其中也有一定的层级，在“某些探究过程只包含其中的几个要素，而且也不一定按上面呈现的顺序进行。科学探究的主要目标是使学生领悟科学探究的思想，培养学生进行科学探究所需要的能力，增进对科学探究方法与过程的理解。科学探究能力是通过完成部分探究活动和完整的探究活动而形成和发展的。”⁽¹⁴⁾“探究活动的指导与开放程度可以不同。科学探究中每一个要素的目标和整体的目标都是分层次的。如提出问题，按照问题的来源，我们可以把它分为三个由低到高不同的层次：（1）学生根据教师、教材或其他途径给出的问题进行探究；（2）学生从所提供的问题中得到启发而提出新的问题；（3）学生自己提出问题。层次越低，教师的指导性越强；层次越高，探究开放的程度越大。探究活动的设计应当根据多种因素来把握指导与开放的程度。这些因素包括教学的具体目标、教学内容的性质、学生的特点和资源的情况等。随着学习的进展，应使开放的程度逐渐提高。”⁽¹⁵⁾“科学教材内容的整合应考虑学生的认知特点和发展要求。7—9年级的学生正处于从具体形象思维向抽象思维过渡的阶段，教材的要求应与这种特点相适应。如7年级的教材对学生的要求一般应以定性观察和描述为主。”⁽¹⁶⁾可见，学生各种能力的要求是具体的，材料是具体的，训练也是具体的，能力发展渐进安排，从7年级到9年级逐步提高，体现了发展性原则。

（八）题材特点的时代性

与传统单科教材相比，“科学”教材增加了大量富有时代气息的新材料。“科学在不断发展，它具有鲜明的时代特征。科学课程要反映当代的科学成果和新的科学思想。应当让学生了解一些他们能够接受的现代科学技术知识，了解现代科学技术对建设新农村、新城镇和改善人们物质与精神生活的作用，从而使他们意识到科学与自身和社会发展的密切关系，学好科学知识，提高科学素养，树立服务社会、振兴中华的理想。”⁽¹⁷⁾如引导学生关注在生命活动的调节中脑科学和动物行为学等科学前沿的进展。在生命的延续和进化部分“对与此有关的新型农业生物技术、遗传工程、克隆技术及人类基因组计划等作扩展性介绍”。在人、健康与环境部分，应注意紧密结合与学生生活密切相关的问题，针对学生的年龄特征，进行健康教育，引导学生高度关注环境问题，关注科学技术的发展、应用对社会的影响，提高社会责任感。学生可以通过教材了解过去，更能了解现在和未来。