现代科学教育理论在科学教育实践方面达成的一个共识是：科学教育最重要的目标是引导儿童主动探究、亲历发现过程，应提倡让孩子们按照科学家发现知识的过程来进行学习，即引导孩子们用“做科学”的方式来学习科学。正如美国《国家科学教育标准》所指出：“学习科学是学生们要亲自动手做而不是要别人做给他们看的事情”，同传统科学教育偏重学生记住科学概念和结论相比，现代科学教育更强调“做科学”，即强调学生在“做”中学习，强调“科学探究”。

　　什么是“做科学”：从科学作为探究的角度看“做科学”的内涵

　　然而，人们对于“做科学”往往存有很多误解，不少人认为“做科学”主要是动手的事情，将“做科学”和“探究”等同于动手活动，认为只要让孩子体验了、动手了，他们就是在“做科学”；有些人认为“做科学”就是为了让学生通过动手更好地理解科学知识，是帮助学生理解科学知识的手段；还有不少人往往分割看待科学教育的多维目标，将“做科学”与“科学技能”、“科学过程与方法”相对应，认为“做科学”就是学生学习诸如观察、推断和实验等各种能力的过程。

　　笔者认为，之所以出现这些误解，最主要的原因在于我国科学教育在由传统的强调“科学知识”向当前“科学探究”跨越式转化，而国际科学教育思想的发展则经历了从“知识”到“过程”再到“探究”的过程。也就是说，我国的科学教育发展并没有经历一个中间阶段而直接进入“科学探究”阶段。由于缺乏相应的过渡阶段及受各种条件、因素的制约，极易出现对“做科学”的误解以及实践上的误区和问题。

　　那么，从科学作为探究这一角度来看，什么是“做科学”呢？“做科学”意味着学生亲身经历科学发现与研究的过程，意味着儿童学科学是一个积极参与的动手动脑的过程，意味着科学教育过程是一个多侧面的活动：需要观察；需要提出问题；需要查阅书刊及其他信息资源以便弄清楚什么情况已为人所知；需要设计调研方案；需要根据实验证据来检验已经为人所知的东西；需要把研究结果告知于人。探究需要明确假设，需要运用判断思维和逻辑思维，需要考虑其他的可能性解释。在这个过程中，孩子们可以能动地获得对科学的理解。

　　“做科学”的重要价值与目标：帮助孩子更好地理解科学

　　“做科学”的价值是什么呢？通过“做科学”，目标在于更好地实现孩子对于科学的理解。事实上，当前强调的科学教育的多维目标是一种立体的目标结构，在这种目标结构下，“获得对科学的理解”、“更好地理解科学”是进行科学教育的基础，由此构成了科学教育的核心目标之一，“做科学”、“探究学习”的重要目标之一应该是使学生更好地理解科学。就此观点，在美国的《国家科学教育标准》和我国新的科学课程标准中已有所体现：“做科学”不仅要求把“学科学作为一种过程”，学科学的中心环节是探究，在参与探究时，学生们要能描述物体和事件，提出问题，进行解释，能根据现有科学知识加以检验，并且能把自己的看法和意思传达给别人。学生们会提出自己的假设，会运用判断思维和逻辑思维，会考虑可能的各种解释。通过“做科学”，学生要把科学知识与推理和思维的技能结合起来，从而能动地获得对科学的理解。

　　北京师范大学出版社出版的《建构儿童的科学》一书对上述观点进行了很好的诠释。此书反复强调：教孩子们怎样去“做科学”比教他们学习科学知识要好得多。他们必须学会如何观察、创造、提出新观点、探究、开展调查以及分析与评价。教师无需在孩子们的头脑中努力填满无数的科学事实、原理及概念，而是要教孩子们学会如何“做科学”。孩子们在学会如何“做科学”的同时也学会了科学知识，获得了对科学的理解。

　　“做科学”在实践中的应用：一个科学活动案例对“做科学”的诠释

　　在美国《国家科学教育标准》中，有一个《仓鼠威利》的活动案例，这是一个教师鼓励学生参加一项科学研究的案例，源于学生感兴趣的现实问题。研究对象是学生熟悉的一个宠物——一只名叫威利的仓鼠，共进行了3节课，以下是课堂实录：

 

　　科学课一开始，乔治就举手抱怨说水不见了：“是谁用了我的水？”“是不是有人把它喝了？还是有人把它洒了？”但谁也没有碰过水壶，于是教师问：“你们认为水跑哪里去了？”

　　玛丽认为，如果没有人动它，那一定是仓鼠威利夜里从笼子里跑出来把水喝光了。于是大家决定检验玛丽的推测：他们将水壶盖上，这样仓鼠就喝不到水了。孩子们执行了他们的研究计划，结果发现第二天水位没有下降，于是认为这个解释是有道理的。接着，教师让孩子们进一步考虑：“是不是还有其他原因也能导致这样的结果？”“你们能肯定威利从笼子里跑出来了吗？你们凭什么肯定？”

　　孩子们想出了一个办法：他们把笼子放在沙盘中间，将沙抹平。过了几天，他们发现沙子上没有脚印，水位也没有变化，于是大家认为：威利夜里没有出来。

　　有个孩子提出了不同想法：“威利看见水壶被盖上了，所以它怎么会从笼子里跑出来呢？”于是全班同学决定把笼子放在沙盘中间，并把水壶的盖子拿掉。几天后，水位又下降了，但是沙子上却没留下脚印，这回孩子们认为最初的假设是错误的。

　　此时，教师建议：把一个广口容器放在窗台上，同学们每天用纸条测量和记录水位，然后他们把这些纸条标上日期，贴在一张大纸上形成一个直方图。几天后，孩子们觉察到：水位一直在降低，但是每天降低的高度却不一样。经过一番讨论，有个孩子想到：他妈妈在家弄干衣服时，就把它们放到烘干机里，因为衣服在烘干机里被加热了，所以干得就快。于是他认为：温度较高时，水就消失得快一些。

　　以孩子们用纸条测定水位变化和寻找变化模式的经验为基础，学生和教师进行了另一项研究：是否温度高时，水消失得快些。

　　此外的两项新的研究进一步丰富了学生们关于水消失的经验：一个是关于容器覆盖部分的大小如何影响水消失的速率；另一项是用扇子在水容器上进行扇动是否会使水消失得更快。

　　这个案例是对“做科学”的很好的诠释，孩子们通过探究“水消失了”的现象，不仅经历了科学发现和探究的基本过程：建立假设、制定研究方案、检验假设、得出结论，而且还体验了观察、交流、测量、控制变量、形成与检验假设、解释数据等具体“做科学”的过程；在此基础上，孩子们自然获得了对科学的认识和理解：科学允许争论但需要证据，科学发现要经历一定过程，科学观察受到个体先前经验的影响，科学知识建立在观察和推论基础上。

　　反审科学教育实践：澄清“做科学”的实践误区

　　围绕“做科学”的内涵，在科学教育实践中，要注意澄清如下误区：

 

　　1.并不是在每一堂课或每一项活动中，都一定包括科学探究的几个基本过程。

　　“做科学”实质是强调将科学探究作为科学学习的中心环节，通过探究经历科学发现的过程，从而更好地理解科学。尽管研究问题的方式、途径和手段不同，且没有绝对统一的模式，但是无论是哪类科学研究，从发现问题到解决问题，都要经过一些类似的活动过程，这些过程构成了“探究”的科学过程。一般而言，一项完整的科学研究往往包括“提出问题、收集数据资料、分析数据资料、得出结论”等步骤，是一个不断循环的过程，但这并不意味着每一节课或者每项活动都一定包括如上过程。对于一节课或一项活动而言，一个探究活动所能完成的可能只是全部过程的一小部分，其具体目标也可能有所侧重，不一定是一个完整的科学活动过程。

　　2.“做科学”的核心在于孩子学习的过程必须是一个能动的过程，能动与否关键在于孩子是否积极参与到学习的过程中。

　　“做科学”并不等同于动手学习或者简单地动手做，光是动手活动还不够，还必须有动脑的活动。因此，尤其要强调教师和孩子一起提出可以引发探究的问题；在“做科学”的过程中，孩子们主动地进行了知识经验的建构，收集了方法的证据并对证据进行解释，孩子们之间有充分的合作与交流等。这就要求教师在组织科学教育活动过程中，尤其要重视儿童在观察中的思考、对探究结果的猜测、对后续活动的计划、对获得的资料进行分析、在与同伴的讨论中相互质疑等。教师应时刻牢记：不要让孩子为了动手而动手，而应当考虑如何通过动手以促进动脑，通过动脑来指导动手。

　　3.强调“做科学”并不意味着不要科学概念和科学知识，并不意味着科学教学只应该采取“做”的方式。

　　教师需要运用不同策略使学生掌握科学知识，理解科学原理，学习科学技能。科学知识是孩子们在探究科学和掌握探究过程能力时可以利用的跳板，发展科学探究过程能力离不开科学内容，而科学探究过程能力获得后，又可促进对新的科学内容的学习。

　　4.参加探究或者参加科学过程技能的教学并不意味着一定能够获得对科学的理解。

　　教师应该认识到，组织学生参加科学探究活动或者科学过程技能的教学，并不意味着一定能使学生获得对科学的理解。例如，通过“做科学”，学生可能获得“仔细地观察”的技能，但他们可能并不理解“观察要受到我们感觉器官的制约”。因此，教师在科学教育实践中，应认识到“做科学”的目标，通过探究使学生更好地理解科学，才能使科学学习过程更具价值，也有助于将知识、能力、情感态度等目标统一起来，提升学生的科学素养。　（北京师范大学科学教育研究中心　高潇怡）

　　《中国教育报》2007年6月14日第6版