愉快地探究，满意的学习

十年前开始任教时，我的目标是要让我的学生热爱科学。我自己的经历告诉我，科学并非记忆性的事实，而是"动手做"。作为一个新教师，我也犯过把有趣的科学活动简单串联起来的常规错误，其中多数是教师指导式的。我的学生喜爱科学，但缺乏大量的批判性思考。而正是我在Exploratorium的探究协会的学习，使我的教学从简单的引人入胜发展到真正的充满灵感。
我与Exploratorium的协作开始于我任教第一年后，当时我登记参加一个为期三周有关"光和色彩"的专题研习小组。参与者并不是被教给如何教学"光与色彩"，而是完全投入学习的过程之中。我们也并不学习"光与色彩"本身，而是参与到涉及这一主题的错综复杂的现象的深入探究中。比内容本身更让人着迷的是这样一种观念，即通过参与探究，我看世界的方式将得以改变。通过这种潜心体悟，我开始注意到以前从我眼中逃脱的现象。"影子"和"反射"在我看来有了新的意义。我决定以同样的方法去激动我的学生。后来我加入了教师学习小组，通过与小组中其他教师的互动，拓展了我关于探究的观念。
现在我一年中辅导我的六年级学生开展3到5个科学探究。
我以课堂上的热情程度和思维水平作为衡量我成功的标准。我的学生期盼科学课，对他们自己的科学探究能力充满信心。探究的问题是现实逼真、充满复杂性的。他们学会判定一个实验"符合规则"或"不符合规则"，确定实验中的控制因素和变量。就像我们希望成长中的写作者把自己看作作家一样，我们希望这些初露头角的探究者把自己视为科学家。我的课堂上充满了这样的"科学家"：那些对学习内容严肃思考，充满关心，认真反思的学生。当我开始明白几乎任何单元都可以进行科学探究时，我教学中最大的跨越产生了。
学生在探究的过程中，有四个必经的阶段：发展概念，制定计划和做出预期，开展探究，以及概括发现。
在第一阶段，就某一现象给学生多种多样的体验。通过这种互动，学生形成一系列的概念和问题。如果在对某一主题还没有具体的体验之前，就要求学生提出有关这一主题的问题，是没有效果的。
比如，在教学"物质的形态"这一单元时，一开始我要求学生完成物质形态的一系列状态的测量，这大约耗时一周。他们的问题通常就直接从其参与的状态测量中产生。例如，学生参与的其中一个"状态测量"是设计如何展示"扩散"的概念。学生在一烧杯水中滴入一滴食用色素，并观察随着时间流逝发生的现象。许多学生惊奇地发现食用色素与水混合了，这样就解释了液体的一个性质：液体中的分子是不停运动的。从这一实验可引导出许多探究活动：水温会改变扩散的速度吗？所有液体扩散的速度都一样吗？色素的颜色会影响扩散的速度吗？这些问题均由学生提出。在表述问题时，他们已经开始理解了一些科学的规则，如每次只改变一个因素。
学生有了探究现象的各种体验后，我们开始探究的第二个阶段：制定计划和做出预期。在这一阶段，学生明确表述出问题，制定一个探究问题的计划，并对他们的结果做出预期。在学生开始探究前，对他们的计划给出反馈意见至关重要。我喜欢在他们开始执行计划前和每个学生或每组学生（如果他们是合作学习的话）协商。如果问题不清晰，探究则不会成功。我指出某一问题中我所预见的任何困难，但如果学生真的对其专心致志，我允许他们持保留意见（通常一些最好的学习就发生在这种情况下）。
当学生自信他们有确定的问题时，开始撰写计划。然后要么在小组中，要么在全班和同学分享计划。为获得反馈我也参与学生间的反馈活动。我敢肯定所有学生都知道他们的探究最终要得到什么，该如何起步。
第三阶段是探究本身。这一阶段主要依靠学生自己。他们对我的辅导的需要或希望之少，常常让我惊异不已。学生探究的投入程度对我来说是进行课堂科学探究的价值的最佳证明。由于学生对所做的事情感兴趣，课堂管理也变得易于操作。允许学生做出自己的选择，使他们感到被赋予了权力。他们学习时我在他们中间巡视，提问他们正在关注内容，参与他们的发现。
给学生所需的足够时间去完成探究是非常重要的。如够他们提前完成，我总是确保让他们有事可做。通常他们会开始分析自己的探究结果。我要求学生学习时精确地记录发现，许多学生制作表格来组织数据。由于学生总是希望看到同学在做什么，我允许他们在教室里走来走去。我常常满意于学生相互间真实反馈中所表现出来的批判性思维水平。
探究的最后阶段是概括发现。我告诉学生所有的科学家都报告他们的发现。通常我们把教室变为一个模拟会场。我已学会变换学生报告他们发现的方式。对年度中的第一个探究，我通常同时要求书面报告和口头报告，但随着进展我有时把这一阶段完全变为口头的。之所以做出这一变化，是因为意识到有些学生开始把探究和他们要写的论文，而非和探究的过程联系在一起。概要本身包含三部分：问题和预期的再陈述，探究过程的描述，结果的阐释。最后以详述每一部分的量规评价学生。一年快结束时，我要求学生自己制作量规，相互评价。
去年学生完成了物质形态的探究，他们学习了水的循环。大多数学生都探究了直接来自初步的状态测量的问题，有些学生则大胆前行得更远。有一个小组决定要看看能否制作一种比在学校使用的更好的热水瓶。他们的目标是尽可能长时间地让冰水保持冰凉。在巨大的热情鼓舞下，他们购买了一堆材料：聚苯乙烯泡沫塑料等。在探究的过程中，他们在互联网上查找有关热水瓶的资料，加入到他们自己已有的有关"什么能保持东西冰冷"的知识中。最终，他们的热水瓶并没有商业购买的效果好，但这毫无疑问是他们成功的一种衡量尺度。这些学生分明对他们的成就感到自豪，并告诉我他们会再花一个星期探究他们的问题。其中一个学生说，他们看热水瓶的方式同以前再也不一样了。如此一来我知道我已经成功了。
（编译自Synergy Learning出版物Connect 2000年3-4月号）