裴新寧

從“中法同上科學(xué)探究課”說起

2014年中法建交50周年之際，筆者所在團隊與法國科學(xué)院項目專家合作開展了一項中法“科學(xué)探究”學(xué)習(xí)項目的比較研究。選擇的主題是“發(fā)酵”——這是兩國所共有的科學(xué)文化，但都沒有列入科學(xué)教材之中，中法各出一個參與班級，年齡12歲且都參加過“做中學(xué)”科學(xué)項目。雙方的科學(xué)教師各自設(shè)計關(guān)于發(fā)酵主題的探究教學(xué)并加以實施，一個月后通過遠(yuǎn)程視頻會議系統(tǒng)進(jìn)行匯報交流。交流課上，首先中方學(xué)生展示的是自制的各種各樣的發(fā)酵作品（有饅頭、酸奶、酒釀，等等）。見此景象法國小朋友驚呆了——他們一個發(fā)酵產(chǎn)品也沒做出來！再三鼓勵之下，一組法國小朋友走到鏡頭前，面帶愧色地說：“我們只寫了實驗報告，這個是我的，這個是我們小組的?！比缓笏麄兙烷_始匯報自己的設(shè)計方案和所記錄的實驗發(fā)現(xiàn)，也有小朋友則說自己還在研究過程中，有些現(xiàn)象還沒查明原因，比如發(fā)酵過程中產(chǎn)生的小氣泡，詢問中方小朋友有什么好辦法檢驗氣體的成分。

此時此刻中方師生似乎覺得“我們贏了”（其實，我在其他場合講到這個例子時，不少教師也都認(rèn)為我們贏了），觀課的老師們覺得“我們的孩子表現(xiàn)得更好，我們做出了這么多”。然而當(dāng)屏幕上幾組法國小朋友陸續(xù)地講述他們提出問題、作出假設(shè)、安排條件和設(shè)計實驗、觀察和記錄等過程以及各種現(xiàn)象和問題的時候，中國小朋友漸漸地意識到自己的學(xué)習(xí)似乎缺失了什么，臉上自豪的笑容淡去了。

看到法國小學(xué)生儼然科學(xué)家一般的研究發(fā)酵的過程和現(xiàn)象，并顯示出很好的問題意識、口頭和書面的科學(xué)表達(dá)能力，中國教師也受到觸動，開始重新思考科學(xué)課應(yīng)該教什么。

同樣是科學(xué)探究課，為何學(xué)習(xí)結(jié)果有如此大的差異呢？這可能跟雙方的學(xué)習(xí)過程有關(guān)。中國小朋友接到探究任務(wù)后就通過網(wǎng)絡(luò)搜尋制作發(fā)酵食品的信息或方子，然后按照說明開始試著做食品。法國小朋友又是如何做的呢？法國專家告訴筆者，法國的孩子們有機會接觸科學(xué)家，大多數(shù)兒童都接受過“做中學(xué)”項目探究方法的訓(xùn)練。筆者想了解法國小朋友探究發(fā)酵的具體過程。帶著這份好奇，筆者隨后在法國對“做中學(xué)”項目進(jìn)行了考察。

讓科學(xué)發(fā)現(xiàn)“像和面一樣容易上手”

法國中小學(xué)科學(xué)教育曾一度飽受詬病，科學(xué)事業(yè)缺乏對年輕人的吸引力。中小學(xué)開設(shè)了“實物教學(xué)”課程，設(shè)想通過提供科學(xué)項目和活動，幫助學(xué)生從具體對象入手獲取抽象的概念。然而由于缺乏有效的操作方法，科學(xué)教學(xué)依然停留于呆板的講授和事實性知識的學(xué)習(xí)，很多學(xué)生中學(xué)畢業(yè)后既沒有很好地理解科學(xué)，也沒有真正形成對科學(xué)的興趣。這種困境在上世紀(jì)90年代尤為嚴(yán)重，科學(xué)工作的從業(yè)率持續(xù)低落。

1995年法國物理學(xué)家諾貝爾獎獲得者Georges Charpak在美國芝加哥從事科學(xué)工作期間觀察到美國小學(xué)生的“動手做”（Hands on）科學(xué)活動（該程序最初由美國物理學(xué)家、諾獎獲得者Leon Lederman提出），其容易上手的序列設(shè)計可以讓兒童們快樂地與物理世界開展對話，饒有興致地探尋自然。他倡議法國應(yīng)該引入這樣的方法在小學(xué)和初中推行基于探究的科學(xué)教育。該倡議很快得到了法國政府的回應(yīng)，在法國教育部的幫助和法國科學(xué)院的支持之下，名日“做中學(xué)”的科學(xué)教育項目于次年便在法國開始實施（最先實施該項目的是巴黎發(fā)現(xiàn)宮和一些新建的“解放”學(xué)校）[1][2]?！白鲋袑W(xué)”的法文直譯是“動手和面團”（La mainàlapàte，簡寫為LAMAP），意指讓科學(xué)研究對孩子們來說“像和面一樣容易上手”。筆者通過項目主管人員了解到，“做中學(xué)”項目在法國的誕生和發(fā)展，Pierre Lena和Yves Quéré兩位科學(xué)家做出了重要貢獻(xiàn)。

設(shè)立“做中學(xué)”項目的主要意圖在于幫助教師找到一些教授科學(xué)的得力方法，運用探究式教學(xué)的思想激發(fā)學(xué)生的科學(xué)精神、發(fā)展兒童理解世界和進(jìn)行科學(xué)表達(dá)的能力。與美國“動手做”活動程序有所不同的是，法國“做中學(xué)”更傾向兒童的科學(xué)研究過程（investigation），并在該項目中融入了Celestin Freinet教學(xué)法傳統(tǒng)，這些教學(xué)法技術(shù)是建立在孩子們的自由表達(dá)基礎(chǔ)上的，包括自由寫作、自由繪畫、校際通信、印刷展報和學(xué)報、詢問討論、合作性會議等具體方法。這樣的本土化使得法國的科學(xué)教育獨具特色，其方法更為多樣和靈活，富有人文氣息，并更為切合法國文化背景下的教育價值。

在真實情境中發(fā)展學(xué)生的科學(xué)能力

“做中學(xué)”項目啟動后不久，項目委員會根據(jù)前期實施與實驗確立了項目原則（1998年），包括十項基本規(guī)約（見下表的概括）。其中前六項是對“做中學(xué)”基本方法的要求，且每一原則都指向?qū)嶒灪陀涗洠瑥娬{(diào)學(xué)生個人書寫實驗記錄以及小組集體書寫記錄。后四項原則是針對項目指導(dǎo)和支持的，包括基于網(wǎng)絡(luò)的支持以及來自學(xué)術(shù)單位或企業(yè)中科學(xué)家的支持。

“做中學(xué)”項目定位于推行基于探究的科學(xué)教育，改進(jìn)科學(xué)教育質(zhì)量和擴大對科學(xué)事業(yè)的參與度。其基本指導(dǎo)思想是促進(jìn)“學(xué)生中心”的科學(xué)建構(gòu)（包括學(xué)習(xí)者對科學(xué)的個人自主建構(gòu)和社會建構(gòu)），在真實情境中發(fā)展學(xué)生的科學(xué)能力，“使兒童像科學(xué)家一樣”。項目實施突出對以下幾方面的重視。

在教學(xué)策略及教師責(zé)任方面，有這樣幾個原則：

通過探索、實驗、討論等以學(xué)生為中心的教學(xué)方式來支持科學(xué)知識的建構(gòu)，發(fā)展概念性理解。強調(diào)科學(xué)的學(xué)習(xí)不是靠固定的死記硬背，而是一個主動的實踐，是懷疑性的、實驗性和集體性的建構(gòu)。

教師給學(xué)生提供合理的探究情境，教師指導(dǎo)學(xué)生但不代替學(xué)生；討論觀點時重點關(guān)注形成推理過程和掌握科學(xué)語言，尊重實驗結(jié)果，并依此來有效地報告研究發(fā)現(xiàn)，在過程的組織上注意時間的連續(xù)性和學(xué)習(xí)進(jìn)階。

課堂教學(xué)圍繞主題來組織科學(xué)內(nèi)容。教師不僅注意促進(jìn)學(xué)生知識的獲得和方法的掌握，還注意學(xué)生口頭和書面語言能力的進(jìn)步。每一個主題的學(xué)習(xí)要安排足夠的時間以保證他們有穩(wěn)定的成績。

教師明確自己的專業(yè)權(quán)利，認(rèn)同科學(xué)教育需要專業(yè)能力——既包括科學(xué)知識，也包括教學(xué)實踐；科學(xué)教師既要指導(dǎo)活動和學(xué)習(xí)，也應(yīng)主動發(fā)掘素材、文獻(xiàn)和人力資源，主動利用委員會提供的專業(yè)支持機會。

“做中學(xué)”項目強調(diào)科學(xué)語言的使用，包括教師及學(xué)生語言使用的適當(dāng)性和科學(xué)性。其中對學(xué)生口頭語言的學(xué)習(xí)要求是：學(xué)會運用科學(xué)語言進(jìn)行討論（辯論）、溝通和社會化；重點學(xué)習(xí)批判性思考的技能和基于證據(jù)的論證（argumentation）方法。在書面語言學(xué)習(xí)方面，學(xué)生學(xué)會做實驗記錄，寫出自己的觀點并能進(jìn)行綜合概括、追蹤結(jié)果和得出結(jié)論?？茖W(xué)語言也被列入法國義務(wù)教育的新課程框架（2016）的“思考與交流的語言領(lǐng)域”，該領(lǐng)域強調(diào)科學(xué)語言學(xué)習(xí)的基本目的是讓學(xué)習(xí)者認(rèn)識自然世界與科學(xué)領(lǐng)域、運用批判性思考[4]。

“做中學(xué)”項目委員會一開始就提倡科學(xué)家、家庭成員以及當(dāng)?shù)芈毮懿块T、企業(yè)、行業(yè)協(xié)會等人士介入科學(xué)教育活動，這一倡議得到積極響應(yīng)。各界人士的參與為當(dāng)?shù)氐纳鐣W(wǎng)絡(luò)注入了新源泉，也豐富了社區(qū)的社會生活。“做中學(xué)”項目也積極致力于健康教育、可持續(xù)發(fā)展教育以及災(zāi)害防御，力圖通過這些主題教育使兒童成為好公民。因此“做中學(xué)”自然而然地成為法國公民教育的重要組成。

“做中學(xué)”項目特別強調(diào)科學(xué)家參與的科學(xué)文化實踐，它把科學(xué)共同體和教育共同體聯(lián)結(jié)在了一起。項目委員會專門建立了“面向教師的科學(xué)網(wǎng)絡(luò)”，其中科學(xué)家的任務(wù)是總結(jié)和發(fā)展教育資源，為教師的教學(xué)提供支持，解答教師的科學(xué)問題。項目顧問隨時管理教師與科學(xué)家的暢通交流，并指導(dǎo)項目開展。許多大學(xué)加入了“做中學(xué)”項目，這些被稱作“科學(xué)種子”的大學(xué)，每年都要組織科研人員、中小學(xué)教師、資源管理和建設(shè)者、培訓(xùn)者進(jìn)行培訓(xùn)和專題研討，解決項目實踐中的問題。

讓科學(xué)更為平和地成為教育生活的組成部分

“做中學(xué)”項目的理念在法國已經(jīng)得到了廣泛踐行，相對于當(dāng)初較為激進(jìn)的培養(yǎng)“兒童像科學(xué)家一樣”的旨向，近年來轉(zhuǎn)向了使兒童具有并保持對科學(xué)與社會關(guān)系的興趣，努力使科學(xué)能更為平和地成為教育生活的組成部分?！白鲋袑W(xué)”項目穩(wěn)步發(fā)展，目前已成為國際、國家和地方三個層面的項目網(wǎng)絡(luò)，合作伙伴也由當(dāng)初的科學(xué)院，發(fā)展到教育部及許多大學(xué)和機構(gòu)。

項目設(shè)立的一些原則是共同堅持的。比如“讓兒童自己做實驗”依然是最主要的活動原則（在巴斯德中心兒童們可以使用雙筒放大鏡和顯微鏡，這在學(xué)校里是很難保證每一個孩子都有機會獨立操作的）；運用探究取向鼓勵學(xué)生對科學(xué)方法的掌握和運用，學(xué)會思考并反思如何將這樣的方法遷移到其他科目的學(xué)習(xí)中；兼顧融入自然、環(huán)保行動、教育實地考察等經(jīng)典活動形式；為教師提供專業(yè)培訓(xùn)，包括基于探究的教學(xué)法和科學(xué)內(nèi)容知識方面的培訓(xùn)。

“做中學(xué)”項目有著完善的督導(dǎo)機制。盡管項目的主要受眾是幼兒園至初中的教師和兒童，但它并非強制性項目，學(xué)校和教師有決定權(quán)?！白鲋袑W(xué)”項目委員會與教育部達(dá)成了協(xié)議，要保證教師有足夠的時間全部或部分從事“做中學(xué)”活動；同時參與教師可以得到有保障的專業(yè)支持，這些舉措減低了教師的風(fēng)險感，激勵了他們參與變革。教師獲取專業(yè)幫助的方式也十分便捷和多樣，他們可以通過項目網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系“做中學(xué)”管理人員，或者自己從網(wǎng)絡(luò)上獲取免費資源，或者將自己的問題和需求提交到網(wǎng)絡(luò)，國家教育督導(dǎo)員會定期舉辦針對教師需求的專門會議和培訓(xùn)。法國教育部在每個地區(qū)都有國家教育督導(dǎo)員，他們會走進(jìn)學(xué)校與教師會面，提供教學(xué)建議；教師可以采納“做中學(xué)”的方法或者建議的其他教學(xué)方法。

法國的各主要地市都建立了“做中學(xué)”項目中心，但其職能和區(qū)域資源不盡相同，各項目中心的活動理念和內(nèi)容也各有特點。比如，位于中央高原Auvergn的項目中心是以火山地質(zhì)活動資源為主的；巴斯德中心則匯集了微生物學(xué)、發(fā)酵以及晶體等方面的學(xué)習(xí)資源，教學(xué)活動的構(gòu)建也是從巴斯德的工作出發(fā)（巴斯德出生在Dole，生活在Arbois）。當(dāng)然各項目中心也會考慮建設(shè)其他的主題性資源。

“做中學(xué)”項目一直是免費的，這樣做也是為了確保平等?？沙掷m(xù)發(fā)展的理念是滲透在項目活動中的，所用活動材料，包括實驗材料大都是循環(huán)使用的或者師生回收的廢棄物，實驗設(shè)計會考慮用簡單易得的物品。

“做中學(xué)”項目團隊啟動了一系列的關(guān)于兒童科學(xué)學(xué)習(xí)的研究，并用研究驅(qū)動項目的發(fā)展。比如全國性的“兒童自己的科學(xué)術(shù)語詞典”項目，涉及兒童在“做中學(xué)”活動中形成的關(guān)于科學(xué)的概念理解。地方層面的項目中心也在不斷開發(fā)自己的特色研究項目。如“學(xué)習(xí)通道”研究，旨在幫助兒童在不同學(xué)段（比如小學(xué)到初中）的科學(xué)學(xué)習(xí)有一個順利的過渡。這些項目對查明兒童科學(xué)學(xué)習(xí)的概念進(jìn)階，從而開發(fā)有效的教育活動和制訂合理的教育決策起到重要作用。

法國“做中學(xué)”項目帶來的啟示

1.“做”不等于理解

觀察發(fā)現(xiàn)，我國大量的冠以“科學(xué)探究”的科學(xué)課堂把學(xué)生的科學(xué)探究簡化為幾個固定的技能性操作步驟，實驗環(huán)節(jié)中學(xué)生常常不做記錄，“提出問題”“做出結(jié)論”等體現(xiàn)科學(xué)探究核心價值的重要環(huán)節(jié)則由教師取代，至于論證和解釋等需要學(xué)科高階思維的過程更是少見。無意之中造成了教學(xué)目標(biāo)的偏離，使得科學(xué)探究課更像一堂勞動技能課。時?！白觥钡脽狒[但在概念理解上卻難有實質(zhì)性進(jìn)步。一些原本以問題解決能力和設(shè)計思維培養(yǎng)為追求的新興項目（比如STEM），也是被簡化為技藝和處方的模仿，為的是讓學(xué)生在較短時間內(nèi)能做出“產(chǎn)品”。如此的教學(xué)樣式中，其新技術(shù)支持的不是創(chuàng)新而是復(fù)制。研究表明，這種追求“結(jié)果上成功”的教學(xué)會逐步消解兒童天生的探究欲望[5]。如此下去，怎能培養(yǎng)出從事復(fù)雜問題解決和創(chuàng)新所必需的21世紀(jì)素養(yǎng)？

2.科技教育創(chuàng)新不可背離可持續(xù)發(fā)展

近年我國高度重視科技教育，不少經(jīng)濟發(fā)達(dá)地區(qū)興建了學(xué)校創(chuàng)新實驗室，然而使用效率并未達(dá)到預(yù)期。技術(shù)裝備的更新固然會給學(xué)校帶來一些發(fā)展的機會，但也可能造成極大的浪費，甚至由于維護的不及時而給教學(xué)創(chuàng)新造成阻礙。其實，一所學(xué)校實驗室裝備的完善難以滿足多樣化的學(xué)生豐富的資源需求。筆者認(rèn)為，聯(lián)合社會力量共建優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)資源才是可持續(xù)創(chuàng)新之良策，在我國加強科技場館、社區(qū)科學(xué)中心的資源及課程建設(shè)是值得努力之路。法國“做中學(xué)”項目中心的裝備大多是老舊的，政府每年投資設(shè)備更新的經(jīng)費非常有限，但這并不影響兒童科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展。創(chuàng)新本質(zhì)上是軟技能，應(yīng)該貫穿在日?？茖W(xué)教學(xué)中來培養(yǎng)。由于面臨我國發(fā)展進(jìn)程中的資源匱乏、環(huán)境惡化等嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，科學(xué)教育必須幫助兒童及每一個公民樹立可持續(xù)發(fā)展的觀念。

3.建立原則與提供保障同等重要

我們不乏創(chuàng)意很好的項目，但時常沒有好的效果甚至難以為繼，這往往與缺乏同步的風(fēng)險保障和配套的支持系統(tǒng)有關(guān)。專家們花了N年研制了一套“標(biāo)準(zhǔn)”或“原則”，而后需要再花上N年去搞清楚如何提供一些支持，讓其中某條標(biāo)準(zhǔn)得以實現(xiàn)。反思一下，這樣的線性程序如何能真正帶來改革的成效呢？法國“做中學(xué)”項目可以持續(xù)進(jìn)步，極大程度上是因為其支持網(wǎng)絡(luò)是同步的、層級是合理的、全覆蓋的并不斷發(fā)展的，消除了教師參與變革的風(fēng)險感。這樣的支持網(wǎng)絡(luò)保證了多元參與和學(xué)習(xí)質(zhì)量，從而奠定了教育公平的基礎(chǔ)。

4.公民科學(xué)素養(yǎng)建設(shè)需要科學(xué)家參與

法國年幼學(xué)生可以接觸真實的科學(xué)并與科學(xué)家互動，給筆者留下了深刻印象?？茖W(xué)教育和公民科學(xué)素養(yǎng)的提升是專業(yè)科學(xué)工作者的使命。研究也表明科學(xué)家參與科學(xué)傳播實踐與科研成果成促進(jìn)關(guān)系。在法國，參與科學(xué)傳播是大學(xué)工作的重要組成部分，大學(xué)科研人員及教師的角色除傳統(tǒng)的教學(xué)、研究工作之外，還包括參加科學(xué)文化活動的義務(wù)。許多大學(xué)也將科學(xué)傳播技能的學(xué)習(xí)和實踐納入理工科研究生培養(yǎng)計劃，有的則作為博士畢業(yè)的必修學(xué)分。在科研工作者的責(zé)任建構(gòu)、社會服務(wù)的激勵機制和社會監(jiān)督制度建設(shè)方面，法國提供了可借鑒經(jīng)驗。我國應(yīng)加快建立科學(xué)家參與公眾科學(xué)實踐的制度，這對改善學(xué)術(shù)機制，鼓勵持續(xù)和迭代遞進(jìn)的科學(xué)研究，對國家競爭力的提高和社會穩(wěn)定進(jìn)步具有重要意義。

基金項目：全國教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃教育部重點課題“國際學(xué)習(xí)科學(xué)新進(jìn)展及其對基礎(chǔ)教育課程變革的影響——以發(fā)達(dá)國家或地區(qū)為例”（項目編號：DDA120192）。致謝：本文的形成得到法國科學(xué)院項目專家Daniel Raichvarg教授及巴斯德“做中學(xué)”中心Aurélie Pourrez女士的大力幫助，在此向他們表示感謝！也感謝中法兩國參與項目研究的學(xué)校師生。

[1] http：//www.fondation-lamap.org/fr/page/14608/georges-charpak-initiateur-de-la-main-a-

la-pate. [2015-05-26].

[2] Partager la science. Lillétrisme scientifique en question， Actes Sud， IHEST 2013. Ici Pierre Léna. Léducation aux sciences et la demarche scientifique， p157-174.

[3] Raynal F. et Rieunier A. （2014）. Pédagogie， dictionnaire des concepts clés： Apprentissage， formation， psychologie cognitive（10e édition）. Paris ： ESF， p.309.

[4] Conseil supérieur des programmes. Socle commun de connaissances， de compétences et de culture. [EB/OL]. Bulletin officiel n°17 du 23 avril 2015. （2015-04-23） [2015- 08-23].

[5] [法]安德烈·焦?fàn)柈?dāng)著，杭零譯，《學(xué)習(xí)的本質(zhì)》，華東師范大學(xué)出版社 2015年版，第66-78頁。