“火是活的嗎？”：美國高中課堂里的科學(xué)素養(yǎng)教育

肖思漢

在美國的教育學(xué)院接受博士學(xué)位訓(xùn)練的一個(gè)重要步驟，是去中小學(xué)觀察課堂，親身感受與實(shí)地探索課堂教學(xué)的現(xiàn)象、問題與對(duì)策。對(duì)于我這樣一個(gè)中國留學(xué)生而言，這種經(jīng)歷的另一價(jià)值在于以參與者的身份比較和思考中美教育的異同。在國內(nèi)，無論是普通教育還是職業(yè)教育，在科學(xué)教育領(lǐng)域都一直強(qiáng)調(diào)科學(xué)素養(yǎng)的目標(biāo)。然而，對(duì)于何為科學(xué)素養(yǎng)、如何在課堂上進(jìn)行科學(xué)素養(yǎng)的教學(xué)等問題，教育界仍然處于爭論之中。尤其是在職教界，應(yīng)該偏重具體的操作實(shí)務(wù)，還是偏重寬泛的科學(xué)思維，如何在兩者間取得有效的平衡，始終是學(xué)界和實(shí)踐界尚待解決的難題。今年春季，我有機(jī)會(huì)在一所美國公立高中進(jìn)行了一個(gè)學(xué)期的科學(xué)(物理、化學(xué)、生物)課堂觀察，其中有許多片段都反映出美國科學(xué)教育界對(duì)“素養(yǎng)”概念的認(rèn)識(shí)，以及在課堂上將知識(shí)、技能、科學(xué)理念等元素融為一體的教學(xué)方式。

在這個(gè)學(xué)期里，我印象最深的一堂課是關(guān)于“生命體的特征”。在之前的課上，孩子們學(xué)習(xí)了六個(gè)特征，如“有細(xì)胞”、“能繁殖”、“消耗能量”等。隨后，他們討論了三樣事物是否為生命體：頭發(fā)、火、玩具。他們就頭發(fā)和玩具達(dá)成了共識(shí)，但在火的問題上產(chǎn)生了爭執(zhí)。因此，這堂課的目標(biāo)是：引導(dǎo)孩子們上網(wǎng)搜索信息，自行判斷火是否為生命體。上課了，教師首先引導(dǎo)孩子們回憶上一堂課的爭執(zhí)，并說：“我們有些人說火是活的，有些人說火不是活的，還有些人說火可能是活的。面對(duì)這種情況，我們要怎么辦呢？”兩三個(gè)孩子回應(yīng)說：“看看誰對(duì)誰錯(cuò)。”教師說：“但你不能僅僅說‘啊！我覺得我是對(duì)的。’”她轉(zhuǎn)向一個(gè)男生——全班只有他認(rèn)為火是活的——說道：“你的觀點(diǎn)是什么來著？”男生回答：“活的東西并不一定要有細(xì)胞。”孩子們馬上開始爭論起來。

待爭論聲漸消，教師便對(duì)全班說：“就我聽到的情況來看，似乎我們需要證據(jù)，該怎么辦呢？”一個(gè)孩子說：“可以去問火。”其他孩子都笑了。另一個(gè)孩子說：“我們可以上網(wǎng)找信息。”教師追問：“聽起來不錯(cuò)，那要去哪兒呢？”另一個(gè)孩子說：“去Youtube！”孩子們都笑了。教師聳聳肩膀說：“我可不知道正確答案啊，現(xiàn)在我們只是集思廣益罷了。”孩子們表示贊同。教師接著說：“所以我們都認(rèn)為可以上網(wǎng)去找答案，對(duì)嗎？”孩子們點(diǎn)頭。教師說：“唔，不過我們是科學(xué)家呀，科學(xué)家可不能隨便就去任何網(wǎng)站找任何信息的。”孩子們沒有回應(yīng)。教師又問：“為什么不能啊？誰能說說看？”一個(gè)孩子說：“因?yàn)榫W(wǎng)站也是人寫出來的。”教師說：“對(duì)啦！”

教師說：“我們今天要討論如何上網(wǎng)找信息。先來看一段視頻好不好？”她隨即播放了一段BrainPop制作的視頻。這個(gè)視頻探討的是如何評(píng)估網(wǎng)上信息的質(zhì)量，提出了六個(gè)甄別標(biāo)準(zhǔn)：出版者、作者、偏見、深度、精確度、時(shí)效。看完視頻后，教師說：“我給你們講個(gè)故事吧，前陣子我們過了馬丁·路德·金紀(jì)念日，對(duì)吧？然后我就想找找他的資料看看。我在Google搜他的名字，然后排在前面的有一個(gè)org后綴的網(wǎng)站，我覺得挺不錯(cuò)啊，就進(jìn)去看看。結(jié)果我越看越覺得挺奇怪的，所以我就查找網(wǎng)站的制作者是誰。你們猜后來怎么了？原來制作網(wǎng)站的是一個(gè)很有名的反馬丁路德金的團(tuán)體……那么我就在想：這個(gè)網(wǎng)站所呈現(xiàn)的是真相嗎？”兩三個(gè)孩子說“不是”，其他孩子沒有回應(yīng)。教師接著說：“現(xiàn)在我要問你們一個(gè)問題：當(dāng)我們要進(jìn)行一場(chǎng)科學(xué)爭論的時(shí)候，我們的目標(biāo)是什么？”一個(gè)孩子回應(yīng)說：“找到那個(gè)了解最多的人。”教師說：“很對(duì)呀！你的意思就是，我們要找到那個(gè)掌握證據(jù)最多的人，是不是？或者說，誰的證據(jù)看上去最合理？”

孩子們紛紛點(diǎn)頭。教師說：“所以今天呢，我們要做一個(gè)我們自己的甄別標(biāo)準(zhǔn)，我們要問：哪個(gè)網(wǎng)站最值得信賴？”孩子們沒有回應(yīng)，似乎沒有理解這句話的意思。教師便說：“也就是說，當(dāng)我們上網(wǎng)查找資料的時(shí)候，我們要找的最重要的東西是什么？”一個(gè)孩子說：“看它是不是好玩！”教師回應(yīng)道：“哈！是不是好玩！我沒想到這個(gè)，我得把它記下來！”她又說：“還有呢？”孩子們?nèi)詢烧Z地討論著，他們大多都提到信息的“多少”、“好壞”、“真假”等。兩分鐘過后，教師說：“看來我們都覺得最重要的是證據(jù)，對(duì)不對(duì)？”孩子們表示贊同。教師隨即在黑板上寫下這堂課的主導(dǎo)問題：“火是活的嗎？”然后她告訴全班，今天的任務(wù)是要一起上網(wǎng)尋找答案。孩子們打開各自的筆記本電腦，但教師提醒他們，他們將要一起完成這個(gè)任務(wù)，所以大家的操作要同步進(jìn)行。

教師把自己的電腦屏幕打在投影儀上，打開Google，輸入“火是活的嗎(is fire alive)”，得到搜索結(jié)果約173 000 000條。教師問：“我們是不是隨便點(diǎn)擊一個(gè)結(jié)果就行了？”一部分孩子說“是”，另一些說“不是”。教師隨即說：“這樣吧，我們現(xiàn)在先關(guān)注前四項(xiàng)結(jié)果。”前四個(gè)網(wǎng)站分別是：雅虎知識(shí)問答(yahoo.com)、圣塔芭芭拉加州大學(xué)(ucsb.edu)、實(shí)情網(wǎng)(straightdope.com)和答案網(wǎng)(answers.com)。一個(gè)孩子說：“雅虎只提供答案！”教師追問道：“也就是說它不給出解釋嗎？”那個(gè)孩子說“是”。教師問：“那么你會(huì)選擇看哪個(gè)網(wǎng)站？”那個(gè)孩子說：“UCSB，因?yàn)樗谴髮W(xué)。”教師繼續(xù)問道：“為什么不選答案網(wǎng)呢？”一個(gè)孩子說：“那種網(wǎng)站讓人自己填寫自己的意見。”教師說：“說得很好，你們能不能把這句話記在自己的學(xué)習(xí)日志上？”當(dāng)他們?cè)趯懙臅r(shí)候，又有一個(gè)孩子說：“那種維基百科式的網(wǎng)站總是提供錯(cuò)誤的答案！”教師問：“總是嗎？”這個(gè)孩子援引自己的經(jīng)歷來論證其觀點(diǎn)(“是啊，有一次我試著……”)。教師未置可否。

等大家都寫完了，教師問道：“有多少人認(rèn)為第二個(gè)網(wǎng)站(ucsb.edu)是最值得信賴的？”孩子們紛紛表態(tài)。大約兩分鐘之后，孩子們都給出了自己的意見：三人說“是的”，另外三人說“可能是”，最后兩人說“不是”。隨后，全班開始進(jìn)一步討論各自的意見。一個(gè)孩子說，他之所以認(rèn)為第二個(gè)網(wǎng)站最值得信賴，是因?yàn)檫@是一個(gè)以edu為后綴名的網(wǎng)站。教師隨即問全班：“你們覺得后綴名重要嗎？”一個(gè)孩子問：“什么是后綴名？”教師解釋道：“就是網(wǎng)址第一個(gè)斜杠之前的最后一部分，比如這兒的com、edu、org……”

孩子們開始三三兩兩地討論。似乎有幾個(gè)孩子改變了原先的看法。大約兩分鐘之后，只有一個(gè)孩子仍然堅(jiān)持“第二個(gè)網(wǎng)站是最值得信賴的”了。一個(gè)持“不是最值得信賴”的看法的孩子說：“我覺得后綴名并不重要。”教師問全班：“你們對(duì)自己的看法有多自信？你們確定嗎？”那個(gè)之前稱后綴名不重要的孩子說：“反正雅虎不是最值得信賴的，因?yàn)樗?com網(wǎng)站。”教師立即說：“那么你確實(shí)覺得后綴名是重要的呀！”這個(gè)孩子說：“噢，是的……”教師說：“這樣吧，讓我們一個(gè)一個(gè)地來看看這幾個(gè)網(wǎng)站。”她打開的第一個(gè)網(wǎng)站是實(shí)情網(wǎng)。一個(gè)孩子說：“我們應(yīng)該檢查一下這個(gè)網(wǎng)站是不是專業(yè)！”教師說：“太對(duì)了！你們把‘專業(yè)’這個(gè)詞寫在日志上好不好？”隨后她問道：“好了，現(xiàn)在我們進(jìn)入這個(gè)網(wǎng)站了，之后該怎么辦啊？”一個(gè)孩子說：“看看它的作者是誰。”教師追問道：“為什么要找這個(gè)？”一個(gè)孩子說：“看看作者專不專業(yè)。”教師說：“唔，所以你的意思是，要看看作者在我們尋找的問題領(lǐng)域是不是有足夠的知識(shí)，對(duì)嗎？”孩子點(diǎn)頭稱是。

接著，他們花了大約一分鐘時(shí)間，在各自的電腦上尋找這一網(wǎng)站的作者信息。他們都發(fā)現(xiàn)，在這個(gè)網(wǎng)站首頁的置頂欄上，有一行字寫道：“了解Cecil Adams——世界上最聰明的人”。孩子們認(rèn)為這就是作者信息。教師隨即問全班：“你們有什么看法？關(guān)于這個(gè)‘世界上最聰明的人’？”孩子們都笑了起來，一個(gè)孩子說：“他在騙人！世界上最聰明的人是斯蒂芬·霍金！”另外一個(gè)孩子說：“這個(gè)說法讓這個(gè)網(wǎng)站不值得信賴了，因?yàn)樽髡咴隍_人。”教師說：“你們說得太對(duì)啦！我們還可以做些什么呢？”一個(gè)孩子回答：“我們可以看看這個(gè)網(wǎng)站的歷史。”教師說：“我愛這個(gè)想法！讓我們把它記在日志里。”當(dāng)孩子們?cè)趯懙臅r(shí)候，教師說：“這個(gè)工作很難吧？是的，我知道評(píng)價(jià)網(wǎng)站是很難的，但我們是科學(xué)家呀！”

接下來，他們一起進(jìn)入了圣塔芭芭拉加州大學(xué)的網(wǎng)站。在瀏覽首頁的時(shí)候，一些孩子說：“這一個(gè)看起來好多了！”教師隨即問道：“為什么呢？它看上去是怎樣？”一個(gè)孩子說：“看上去很有趣。”另一個(gè)說：“信息量更大。”又有一個(gè)孩子說：“它的圖片更多。”還有一個(gè)孩子說：“它很專業(yè)，提供了更多的背景知識(shí)。”孩子們繼續(xù)瀏覽網(wǎng)站，教師分發(fā)了一份關(guān)于網(wǎng)上信息的講義。接著他們一起學(xué)習(xí)了這份講義里的主要內(nèi)容，如“信息源”、“時(shí)效性”、“信度”、“精確度”、“引用”、“抄襲”等。之后，教師宣布下課。

乍看之下，這堂課所要解決的問題——“火是活的嗎？”——簡單得讓人驚訝。然而，有關(guān)“生命體特征”的知識(shí)顯然不是這堂課的核心；教師精心設(shè)計(jì)的活動(dòng)和對(duì)話，都是指向“科學(xué)素養(yǎng)”的訓(xùn)練。更關(guān)鍵的是，這種“素養(yǎng)”并非空泛的理念(如“科學(xué)是漸進(jìn)發(fā)展的”或“科學(xué)知識(shí)具有不確定性”等原則)，而是一項(xiàng)具體的技能——檢索信息并判斷其可靠性的能力。在美國，“科學(xué)素養(yǎng)”概念的發(fā)展經(jīng)歷了幾個(gè)重要的階段。最初，“素養(yǎng)”就是指科學(xué)知識(shí)掌握的多寡；九十年代之后，“本質(zhì)取向”的觀點(diǎn)認(rèn)為關(guān)于科學(xué)本身的知識(shí)更加重要，例如科學(xué)探究的方法與過程、科學(xué)內(nèi)在的人類社會(huì)因素、科學(xué)發(fā)現(xiàn)的不確定性，等等；又有人說，我們不需要把這么復(fù)雜的東西教給所有人，我們需要教的是“對(duì)科學(xué)之重要性的承認(rèn)”；再后來，“參與取向”、“讀寫取向”、“認(rèn)同取向”紛紛問世，你方唱罷我登場(chǎng)……但是，這些取向都沒有明確告訴學(xué)校如何在課堂里教學(xué)，也沒告訴社會(huì)如何以科學(xué)素養(yǎng)的標(biāo)準(zhǔn)來遴選人。于是，“日常實(shí)踐派”誕生，這一取向呼吁：回到日常生活中去，看看普通人是如何與科學(xué)打交道的！他們發(fā)現(xiàn)，在日常生活中，一個(gè)非科學(xué)專業(yè)的普通人面對(duì)科學(xué)，幾乎只有一件需要做的事情：判斷信息的真?zhèn)蝺?yōu)劣。信息來自哪里？怎么得出來的？如何呈現(xiàn)的？因此，學(xué)校要教給孩子的就是獲取信息、處理信息、鑒別信息的能力。

這種將知識(shí)、技能與思維方式圍繞“日常生活”組織在一起的科學(xué)教育，恰恰與時(shí)下職業(yè)教育界所強(qiáng)調(diào)的“學(xué)徒制”理念不謀而合。只不過，傳統(tǒng)的學(xué)徒制意在讓學(xué)徒跟著師傅手把手地習(xí)得某種特定的技能，而或多或少地忽略了技能之中的原理與思維方式。美國的這種科學(xué)教育所奉行的“認(rèn)知學(xué)徒制”則更多地注重技能里隱含的“默會(huì)知識(shí)”，要求師傅以言語互動(dòng)、步步引導(dǎo)、共同參與的方式，將思考與解決現(xiàn)實(shí)問題的方式教給學(xué)生。