本篇根据2014年5月11日读书社活动讲座整理,主要针对家长及学生,有些案例曾在专业杂志发表过,关注过的朋友可略过,以免浪费时间.

一、引言

从教高中化学20多年了，近年来最大的感受就是学生越来越“用功”。以前总要花很多精力与那些调皮贪玩的学生斗智斗勇。那些孩子，上课能听听就算是给足你面子了，课后根本不指望他复习、作业，更不要说预习了。一个暑假过来，一看他黑黝黝的皮和白亮亮的牙，还有那躲躲闪闪的眼神，就知道他的书基本没碰。

现在，这样的学生越来越少。他们上课听讲，晚上学习至深夜，周末也不休息，奔赴各种辅导班。到了寒暑假，每天的课比开学时还多，在各种衔接班、强化班中从早学到晚。可特别让人绝望的是，花了这么多时间，这么用功地学习，效果却不怎样，尤其是理科。许多学生对数理化考卷上的题目完成起来仍很吃力，对数理化的体系、原理更是懵懵懂懂，不知所云。于是，家长们困惑了：我的孩子不笨啊，怎么学不好数理化呢？恐怕高中的理科特别难吧，那我们更得提前学、多多学了。

持这一看法的家长和学生不在少数。最近我常接到热心家长的电话，邀约我家的初三毕业生去“团”暑期初升高衔接班的课。我一面婉拒，一面愈发觉得要写些文字详细表述我的观点。

二、理科自身有什么特点

古人早就教育我们要“顺势而为”，要“因势利导”，这样才能把事情做好，这是常识。因此，学习理科之前我们先要弄清楚什么是理科的“势”，即它的特点和规律，才不至于学起来南辕北辙。我这里说的理科主要指物理、化学、生物等自然科学类课程。自然科学研究自然界运转的机制。科学工作者认为自然如同一部大机器，是按一定规律运转的，而这些规律是可知的。正如数学家、哲学家怀特海所说，“我们如果没有一种本能的信念，相信事物之中存在一定的秩序，尤其是相信自然界存在秩序，那么，现代科学就不可能存在。”

既然科学工作者坚信自然的规律是可以被认知的，那么他们工作的时候就会先有一个想法或预感（也就是说，比假说还要更不成熟的想法），提出一种方法或途径来探究一个问题。他们会通过实验和收集数据，来证明或反驳这个假说。而科学必须有这样重要的特征：它有一种可以证明自身为错的内在机制，它是可以证伪的。它不允许你自己欺骗自己，也不允许自然界（或其他人）来欺骗你。正是科学这一不断自我纠错的特性，使它成为人类理解自然机制最为严谨也最为有效的手段。因此，科学本身远不止是那些写在书本上的结论，它是一种思维方法，一种生动的、不断变化的对世界的看法。它是发现世界背后机制的一种方式——一种非常特别的方式，用的是科学家设计的一系列有助于发现自己错误的规则。这套规则中最重要的是两点：证据和逻辑，它所不认可的就是说不清道不明的主观感觉。

举个例子来说明。如果你去问凡高，为什么你会用这样的色彩和线条来表现向日葵，他恐怕只能回答你三个字：“我喜欢”，而观众能强烈感受到“美”，却无法弄清每一根线条落在这个位置的来龙去脉。如果你去问爱因斯坦，你为什么会提出相对论，他应当能告诉你他从哪些端倪中有了初步想法，又发现哪些事实是可以支持他的想法的，你能感受到“真有道理”！这就是艺术和科学的不同。前者的创造可以天马行空，而后者的创造必需有理有据。

既然如此，那直奔科学结论而去的学法其实就是种艺术创想式的学法，它不顾结论的前世今生，只是孤立地看待一个个写在教科书上的僵化的文字；它割裂了科学结论与科学过程的关系，认为不管你怎么来的，只要知道你是什么就行。这样的学习方式必然与科学本身的气质不搭，学得越多会越混乱，最后只得不断死记硬背，不断重复训练，不断艰难地与遗忘作斗争，怎奈以梵高作画的方式去研究物理学终究是行不通的，最后只能全面溃败。

由于我自身的教师身份以及教与学本身的不可分割，下面我结合课堂教学具体说说遵循理科规律即讲“理”的理科学习是什么样的。

三、讲“理”的学习让理科不枯燥

一次在化学课上认识金属钠的性质，做钠与水反应的实验。这个实验的现象比较奇特，钠与水一接触就十分剧烈地反应，固体钠熔化成一个闪亮的小球，浮在水面上，不停地无规则游动，并且嘶嘶作响，同时，原先滴有指示剂酚酞的水变红。许多的教辅书都喜欢将实验现象小结为“浮、熔、游、红、响”这五个字，其实五字诀中的“熔”字可不是通过感官直接观察来的，那是要经过理性思维的。果然，学生“熔”字讲不出。因为这是反常识的，平时哪见过金属放在水里就熔化成液体的啊。因此，如果他们发现钠熔化了，会多么惊叹物质世界的丰富啊——居然有熔点这么低的金属！这才是化学有意思的地方呢，所以我打定主意要让学生自己把“熔”字讲出来。

我问他们，钠为什么会变成小球？因为它与水反应，钠慢慢地被消耗了。这是很正常的想法，大多数学生都这么说。我不依不饶，继续问，钠被消耗只会变小啊，怎么会成球的呢？学生们对这个问题相当不屑，都说均匀地被消耗呗。还有学生补充说，钠在水面上不停滚动，就像滚雪球那样，只不过它是越滚越小。（这就是科学过程中的“假说”。）

看来要说出“熔”字来不容易啊，怎么才能让学生意识到钠被水均匀“削”成小球的看法不对呢？科学课堂只能靠事实说话。我分别切了一小块立方体状的钠、一小块三角锥状的钠、一小块金字塔状的钠投入水中，结果殊途而同归，都迅速变成小圆球在水面游动。（这就是科学过程中的“证伪”。）

学生们十分惊奇，但努力自圆其说：是尖角处消耗的多，所以最后被“削”成小球了。这时候学生中起内讧了：好象不是被“削”出来的吧，似乎特别圆特别光滑。（只好提出新的“假说”。）顽固的认识已经出现松动了，我趁势加劲：不是被“削”出来的话，会不会是自己“撑”出来的？荷叶上的露珠为什么是个小球？（逻辑分析。）有学生站出来说，是表面张力……立即有学生又站出来说，液体才有表面张力！说完，他愣了愣，难道，难道钠变成液体了？

话音刚落，即刻有学生兴奋地拍着桌子站起来说，是熔化成液体啦！我用手指捏它了，又热又粘！（通过实验“证实”。）

钠熔化了？一帮唯恐天下不乱的学生相当开心，一边纷纷用戴着乳胶手套的手去触摸那个逐渐变小的小钠球，一边惊叹着金属钠的熔点是如此的低。

这是一段看上去闹哄哄、乱糟糟的课堂实录，大约花了十分钟认识到这个“熔”字。由我告诉学生的话只要十秒钟吧。可是在这“乱哄哄”的十分钟里，我们经历了假说、观察、思考、分析、推理，收获了自己的发现，收获了自己得出的结论，这是十秒钟的高效传授给予不了的。类似这样的过程，就是想让学习者知道，科学结论并不是冰冷地存在于课本中的，它是有温度的，可以触摸的，你可以慢慢地牵住它的手，愉快地带它去散步。