培养小小科学家(幼儿科学教育中的建构主义教学法)

一、有意义的课程 只有在教师理解幼儿的思维方式，且课程与幼儿当下思维方式的范围相一致的教室里，有意义的课程才能存在。教师必须问自己：为了成功地参与课程任务，孩子必须采用什么样的思维方式？ 有时，在有意义的课程中，教师只关注了幼儿的兴趣，而忽略了其他关键因素。有时，教师想要涵盖太多的科学课程，以至于他们使用的教师用语很少促进科学学习。在试图提供与幼儿的兴趣相关或与课程指南一致的有意义的课程时，教师可能会错失课程与儿童当前思维的发展性关联，进而发现自己教授的科学课程几乎没有多少科学内容。 二、设计更好的科学课程 让我们看看两种不同类型的科学课程。首先，我们将看到斯潘塞（Spencer）老师的幼儿园“北极熊”课程所引入的智力参与类型。紧随其后的是斯潘塞老师在某天中的一段摘录，在这段摘录中她教授了一节课，她将这节课设计成阅读一本关于生活在寒冷气候中的动物的图书的后续课程。我们将看到课程对发展的要求与学生不匹配。本章将继续探讨斯潘塞老师如何重新组织课程，以包括更多真实的科学和数学学习机会。 （一）与发展脱节 斯潘塞老师的开场白听起来像是一个实验的开始，但这根本不是实验。请注意，在孩子们试图找出答案之前，她就告诉了孩子们他们将要找出的答案： 北极熊的皮肤实际上是黑色的，而不是白色的。它们生活在一个非常寒冷的环境中。黑色的皮肤是极好的吸热材料。而北极熊的皮毛是透明的。它们看起来是白色的，是因为它们的皮毛反射了雪产生的白色的光。今天我们要来展示黑色比白色更能吸收热量。 然后，斯潘塞老师发给孩子们温度计，并告诉他们把温度计放在黑纸和白纸下面。她打开纸上方的灯，让孩子们等待5分钟。请注意，该实验是斯潘塞老师设计的。 不到1分钟，哈利利亚和本就去了房间的另一个角落，大卫和汤姆反复翻起纸偷看温度计中的“红色东西”发生了什么变化，威尔和玛丽因大卫和汤姆“搞砸”了他们的实验而大喊大叫。斯潘塞老师所提供的该课程中，这些儿童的行为没有任何智力上的参与。斯潘塞老师召集所有孩子来听她的结论，而不是孩子们的结论。 看看这个温度计！黑纸下的温度比白纸下的温度高。我们刚刚证明了黑色的东西是极好的吸热材料。我们现在知道为什么北极熊的皮肤是黑色的了。它们的黑色皮肤能在寒冷的环境中吸收热量。 大卫和威尔将他们的手臂放在一起，比较肤色。皮肤白皙的威尔问肤色较深的大卫热不热，大卫问威尔冷不冷。本和哈利利亚则跑到门口迎接走进房间的助教。斯潘塞老师让孩子们重新聚在一起，然后揭示了北极熊的另一个特征。 它们有一层厚厚的脂肪层，也称为肥肉，可以用来保温。这有助于它们在寒冷的北极气候中保持温暖。 斯潘塞老师分发矿物油，并做了以下说明。 用矿物油涂满一根手指，然后将干燥的手指和涂满矿物油的手指放入一杯冰水中。让你的伙伴看看你的两根手指可以在水中待多久。 几分钟后，她告诉孩子们： 这个实验表明了脂肪层对于北极熊保暖有多么重要。 上面的课程用意良好，但误入歧途。斯潘塞老师：（1）计划的课程与班级儿童正在发展的技能联系太少；（2）用脂肪层的活动扩展课程，却没有进一步指明课程的**部分（即温度计活动）所形成的她所预期的概念； （3）替孩子们思考，而不是为他们提供独立思考的机会。 理解北极熊皮肤和北极熊脂肪层的活动中所蕴含的概念需要一定程度的去自我中心，而斯潘塞老师班上的孩子们在完成任务时并没有做到这一点。在本节课的活动中，斯潘塞老师假设孩子们“相信”黑纸是北极熊的黑皮肤，矿物油是北极熊的脂肪。把东西藏在不同颜色的纸的下面是非常奇怪的行为，在手指上涂满矿物油更是一种动觉狂欢。因此，尽管孩子们顺从地遵循指示，但是他们理解关系逻辑吗？由于课程中没有安排机会让孩子们分享他们的想法，因此斯潘塞老师没有机会去找出答案。 （二）错失良机 在有关北极熊脂肪层的活动中，斯潘塞老师解释了北极熊有脂肪层的原因：“这个实验表明了脂肪层对于北极熊保暖有多么重要。”她因而错失了让孩子们思考先导问题的机会，这个问题是：“总之，是什么让北极熊在寒冷的天气里保暖？”由于没有让孩子们对所观察到的事表达出自己的理由，斯潘塞老师错过了发现孩子们正在建立何种联结的机会。如果孩子们没有看出他们桌上的矿物油和北极熊的脂肪层之间的关系，那么这节关于北极熊的课就毫无意义。 在不同颜色的纸的活动中，斯潘塞老师不仅解释了北极熊有黑色皮肤的原因，还阐述了黑色皮肤的工作原理：“既然我们现在证明黑色的东西是极好的吸热材料，我们就可以理解为什么北极熊有黑色的皮肤，以及在寒冷的环境中吸收热量对它们来说有多么重要。”同样，她在替孩子们思考，而不是和他们一起思考，并希望孩子们相信她对证据的解释。 （三）蕴含真实科学和真实数学的科学课程 让我们改造一下这节课，让孩子们有机会提出自己的问题、设计自己的实验、决定收集哪些数据来帮助回答他们自己的问题，并决定如何分享他们的发现。 科学为学习、使用和练习数学技能提供了理想的环境，而数学技能对科学领域的成功来说至关重要。让我们利用关于北极熊的课程培养儿童使用技术和工具来解决问题并进行测量的基本技能。我们首先要让孩子们有机会思考温度计上的数字和刻度线。“较高的红色柱”或“较低的红色柱”分别意味着什么？在这堂新课中，孩子们需要阐明他们观察的理由。 暴露在热源下，黑纸和白纸下的温度明显不同。观察差异可以促使孩子们提出能引发许多调查的重大问题。但是，直到升入小学高年级之前，读取带刻度的温度计是一项令许多儿童感到畏惧的技能。那么，我们如何开启学习过程呢？ （四）“读取”温度计 考虑以下问题：如果你有一个问题，而这个问题是温度计可以帮助你解决的，那么温度计就是一个很好的工具。如果你想知道在阳光明媚的日子里，在黑色纸片下是否真的比在黑色纸片上更热，那么你需要一个可以帮助你测量“热度”的工具。如果你相信温度计可以测量“热度”，那么它是解决测量问题的好工具。它可以为你提供你想要的数据。 上面这段话包含着逻辑推理和解决问题的证据。孩子选择温度计作为合适的工具来开展工作，他就开始理解温度计管内的变化意味着什么，同时，她“读取”这些变化的能力也是基本的学业和生活技能。因此，与其在斯潘塞老师读取温度计时让孩子们在旁边看着工具，不如把工具交给孩子们，同时聚焦于一个重要的观点：“当‘热度’上升时，温度计里的红色液体也会上升。”有了这条指导意见后，再请孩子们看看在阳光明媚的日子里，黑纸底下是否确实比黑纸上面更热。 学习阅读温度计上的不同刻度线是以后的事情。实际上，在每节课中，孩子们的行为和言论都会告诉斯潘塞老师，何时他们已经准备好进行更精确的学习了。 （五）给北极熊的脂肪层“建模” 我们还可以重新组织课程，让孩子们找到一种方法来证明脂肪层可以防止北极熊在冷水中受冷。在一次与斯潘塞老师的讨论中，威尔告诉他的同学，“我看了一部用水中呼吸器潜水的电影。也许脂肪层有点像他们穿的那套衣服。”威尔的陈述是了解他想法的一个窗口。他揭示了他所认为的潜水服和脂肪层之间的某种关系。 本和哈利利亚不认为矿物油是脂肪层的模型。尽管如此，他们还是为自己研究矿物油的特性和自己的手指在冷水中的特性而感到兴奋。为了设计实验，本或哈利利亚会回答引起他们兴趣的问题。本会问：“我能够让我那涂满矿物油的手指在冷水里泡多久？”而如何得到他提出的问题的答案，则由本自己来决定。哈利利亚想知道如果将戴着雪地手套的手浸入冷水中，手指在手套中会是什么感觉。在这些互动中，我们看到本和哈利利亚开始进行与斯潘塞老师不同但相关的探索，斯潘塞老师追随孩子们的引导，而孩子们则投入地探究自己熟悉的戴手套任务、涂油膏或乳霜的任务。 威尔和戴维认为矿物油是脂肪层的模型，而本和哈利利亚则不认为是这样，斯潘塞老师为这两个小组提供了自己设计实验的机会。她试图让儿童对概念的学习立足于他们的日常环境。实际上，一旦斯潘塞老师开始协商原设课程，那么这节课中本和哈利利亚就能够开始对绝缘材料的学习，而无须提及缺席的北极熊。 课程在继续，斯潘塞老师与孩子们一起以各种方式表达他们的想法。在他们决定在每个实验中收集什么数据和在其调查中观察什么的过程中，以及在孩子们决定如何记录其想法的过程中，斯潘塞老师都是促进者。