呵護故事里的解釋

美國馬里蘭大學課程教學論博士

澳門大學教育學院教師

曾任西南大學教育學部副教授

兒子五歲半時，有一次把粉筆扔進水里。粉筆冒泡還發出吱吱的響聲，他很想弄明白是怎么回事。我們一起做了一些探索：把不再冒泡的濕粉筆扔進沒“反應”過的水里，發現它不會繼續“反應”；觀察粉筆涂痕，發現中間有一小塊一小塊沒有涂到的部分；用手持顯微鏡觀察粉筆橫截面，看到上面凹凸不平、小洞眾多。我問兒子水里的氣泡是從哪兒來的，他講了這么一個故事。

“空氣說‘那里有個凹凸的洞，我們進去吧’，它們就進去了。粉筆被放進水里后，它們說‘啊，有水’，于是就出來了，變成泡泡升上去，雞飛狗跳般地跳上跳下。”

“為什么會有吱吱的響聲呢？”

“它們鉆進的孔太小了，只好擠出去，就發出吱吱的聲音了。”

他顯然不知道空氣要占據空間，不明白為什么水進去空氣就得出來，于是想象空氣像人一樣，好奇地進入粉筆中的小洞，又在粉筆進水時被嚇得逃出來。但看得出，擬人之外并非沒有思考。

這樣的想法我在小學科學課堂上也聽過。探索壓縮空氣時，有學生說，那些空氣本來是自由自在的，往下壓注射器時，它們擠在一起很不舒服，就用力掙扎，你就壓不下去了。松開注射器，它們就趕緊散開來，因為它們又自由了！講這個故事的學生說，這樣想能幫助自己理解。解釋浮力時，有學生假設泡沫塊里有喜歡生活在空氣里的小人，把泡沫塊往水里摁，入水的小人就會拼命向上游。但當泡沫塊已經整個被壓到水中，往下壓得再多浮力也不會變大，是因為所有的小人都已經在向上游了。

不少教師碰到這樣的想法就會擔心：科學課要講證據，怎么能講故事呢？做解釋就一定不能講故事么？事實并非如此。

講故事是人類的基本思維方式之一。人們從經歷中建立起各種物理的或社會的基本模式：世界運行存在秩序，維持生命需要能量，相聚歡離別苦……所謂故事，就是因循某些基本模式，將一些人物和事件組織成有頭有尾、有因有果的序列。有故事，人的經歷才有意義。科學解釋是將陌生的現象，拆解成人們熟悉的基本模式（通常是物理的）。研究一個自然現象（遺傳），人們只有知曉有哪些角色（等位基因、各種酶、各種單體），在怎樣的時空中（生殖細胞的形成和融合過程）上演了一系列什么活動（復制、分離、重組、轉錄、翻譯等），才能獲得理解的滿足感。從這個角度看，做解釋就是科學探究中的講故事。

當然，科學解釋講的每一個故事，都需要經受實證的反復檢驗。無法和新證據保持一致的解釋會被質疑，甚至會被推翻，這可比編個故事難多了。然而，當信息不足又需要生成解釋猜想，或表達交流想法時，從非科學故事里淘取模式也是常有的事。大自然厭惡真空，細菌“搶地盤”或者“合伙”擴張，質子搭乘三個水分子組成的“列車”在水中移動，都是科學家在實證基礎上腦補的結果。他們也想要完整又易懂的故事啊！

科學教師該怎么對待學生炮制的故事呢？

我覺得要撥開擬人和想象的“葉子”，看看里面有沒有科學解釋的“小芽”，如果有，想想怎么能讓它長一長。例如，把泡沫塊壓進飽和鹽水里，還是那些小人，浮力怎么變大了？如果缺乏生長條件，先肯定其中合理的部分，讓“小芽”先休眠也未嘗不可。前面課堂中學生講的故事，實際上指向了科學的想法，即空氣被壓縮時會產生阻礙壓縮的力，物體受到的浮力取決于物體本身和入水的體積。

所以，比起擔心講故事不科學更重要的是，創設有吸引力又足夠開放的情境，讓學生解釋的“小芽”不拘一格地成長！