郭春根

【摘 要】在特定的時期和不同的時代背景下，我們會對科學(xué)知識產(chǎn)生不同的理解和演繹方式，各種因素也在不斷創(chuàng)造這樣的條件，使科學(xué)中的再創(chuàng)造成為可能；科學(xué)中的再加工與再創(chuàng)造是科學(xué)學(xué)科自身發(fā)展的內(nèi)在需要；實現(xiàn)這樣的再創(chuàng)造使科學(xué)學(xué)科產(chǎn)生了無窮的魅力；科學(xué)再創(chuàng)造促成了諸多能力的發(fā)展，對學(xué)生是如此，對教師亦是如此！

【關(guān)鍵詞】再創(chuàng)造 科學(xué)教學(xué) 可行性 實踐性 建議

一、“再創(chuàng)造”教育理論的內(nèi)涵

（一）“再創(chuàng)造”教育理論的由來

荷蘭數(shù)學(xué)家、數(shù)學(xué)教育家弗賴登塔爾（H. Freudenthal， 1905～1990）最早在數(shù)學(xué)中倡導(dǎo)“再創(chuàng)造”的教學(xué)方法，即教師創(chuàng)設(shè)一定的情境，由學(xué)生本人把要學(xué)的知識自己去發(fā)現(xiàn)或者創(chuàng)造出來，并且說“學(xué)習(xí)唯一正確的方法是讓學(xué)生進(jìn)行再創(chuàng)造”。

（二）當(dāng)代人對“再創(chuàng)造”的理解

國家教育發(fā)展研究中心研究員桑新民教授認(rèn)為：“將教育置于人類社會三種生產(chǎn)的廣闊視野之中，更深刻地認(rèn)識到歷史與現(xiàn)實中各種復(fù)雜的教育現(xiàn)象都具有不斷再生產(chǎn)、再創(chuàng)造著人類自身這一本質(zhì)特征?！庇纱丝磥恚诟黝惤逃F(xiàn)象、各級學(xué)科中均存在“再創(chuàng)造”這一普適的道理。

（三）發(fā)展的“再創(chuàng)造”理論

“再創(chuàng)造”理論強調(diào)學(xué)習(xí)是一個主體自我知識、重新建構(gòu)的過程；同時，人們更具備依靠現(xiàn)有的知識去建構(gòu)新知識的能力。對于科學(xué)而言，美國物理學(xué)家阿·熱認(rèn)為，自然科學(xué)最重要的目標(biāo)之一，是追求科學(xué)本身的原動力?？茖W(xué)總是尋求去發(fā)現(xiàn)、了解客觀世界的新現(xiàn)象，研究和掌握新規(guī)律，這又成為社會發(fā)展和人類進(jìn)步的一種最基本的動力。

二、科學(xué)教學(xué)“再創(chuàng)造”的可行性分析

初中科學(xué)中基本的原理、概念和規(guī)律，是科學(xué)的起步和基礎(chǔ)，是近乎“顛撲不破”的科學(xué)真理。在科學(xué)中進(jìn)行“再創(chuàng)造”到底還有多大的可行性？

（一）學(xué)生的因素

學(xué)生接觸新知識的疑惑，或新知識體系與自己原有知識結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的矛盾和沖突，會引起學(xué)生的困惑和質(zhì)疑；學(xué)生結(jié)合自己特殊的生活經(jīng)歷，將會對現(xiàn)有科學(xué)知識體系產(chǎn)生不同的問題和看法，使科學(xué)再創(chuàng)造成為可能。

（二）教師的因素

教師在歷年的工作中，會出現(xiàn)反復(fù)面對同一課題或同一問題進(jìn)行多次思考和斟酌的狀況，加上教師自身知識結(jié)構(gòu)在調(diào)整與更新之中，在不同的時期會產(chǎn)生不同的科學(xué)觀念和看法，這實際使科學(xué)觀念與理念的再創(chuàng)造成為可能。

（三）教材的因素

教材本身有一定的權(quán)威性，知識結(jié)構(gòu)和主體在一定時間內(nèi)保持相對穩(wěn)定，但科學(xué)技術(shù)和社會在迅速發(fā)展，讓時事與教材緊密結(jié)合是科學(xué)中一項創(chuàng)造性的工作。尤其在新科學(xué)教材混合編排之后，各學(xué)科間知識的交會、融合與撞擊將會導(dǎo)致很多新問題的產(chǎn)生，這也是進(jìn)行再創(chuàng)造的一個重要的思想源泉。

（四）信息技術(shù)與多媒體發(fā)展的因素

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，以計算機多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心的現(xiàn)代教育技術(shù)受到教育界的普遍關(guān)注。我們完全可以在虛擬環(huán)境里感受四維空間對教學(xué)帶來的沖擊，這使得我們對科學(xué)素材的加工、使用和再創(chuàng)造更為得心應(yīng)手。

三、科學(xué)教學(xué)“再創(chuàng)造”的實踐性研究

（一）學(xué)生的再創(chuàng)造

1.引導(dǎo)學(xué)生用自己的觀點看問題

在信息化的時代，學(xué)生的科學(xué)思維多維拓展，以新的視角解讀科學(xué)成為可能，對科學(xué)知識的表達(dá)與認(rèn)識也必將更為詳細(xì)、具體和生動，而形成自己的獨特見解。

案例一：

師：沙漠中的某些植物，葉子退化成針狀，這樣使它們在沙漠中生活有哪些好處？

生1：這樣減少了葉片的蒸騰面積，減少了植物體內(nèi)水分的散失，有利于植物在干旱環(huán)境下的生存。

師：除了這一點，是否還有其他不同的個人見解？（老師提示類似刺猬形狀有什么作用。）

生2：沙漠中的植物種類稀少，食草動物覓食困難；沙漠中植物的刺很尖銳，能降低被動物食用的威脅，故還能起到自我保護(hù)的作用。

分析：學(xué)生通過對知識點進(jìn)行這樣的加工和再創(chuàng)造，使科學(xué)課堂充滿了豐富的想象力；引導(dǎo)學(xué)生多用自己的觀點看問題，每個人在學(xué)習(xí)過程中都可以根據(jù)自己的體驗，用自己的思維方式重新創(chuàng)造與科學(xué)有關(guān)的知識。

2.激勵學(xué)生對科學(xué)知識發(fā)出質(zhì)疑

學(xué)生與生俱來具有潛在的探究動機和好奇的品質(zhì)，同時學(xué)生的思維活躍，一旦被激發(fā)，其再創(chuàng)造的潛能是不可估量的。

案例二：

在《物質(zhì)的溶解性》一節(jié)中，教師給學(xué)生講解了：“將等量的松香粉分別放入等量的水和酒精中，觀察到松香在水中基本不溶解；而在酒精中，則是完全消失，酒精變成淡黃色”，順便介紹了“大多數(shù)有機物易溶于有機溶劑”的“相似相溶”等道理。

師：你是否覺得科學(xué)十分神奇？在這塊內(nèi)容中是否還有其他的疑問，說出來讓我們一起分享？

生1：老師，酒精是溶于水的，如果將溶有松香的酒精加入水中，那么松香是溶還是不溶呢？

生2：老師介紹了“有機物易溶于有機溶劑”的“相似相溶”等道理，那么為什么酒精是有機物卻可溶解在水中呢？碘是無機物卻可溶解在酒精中呢？

接下來，老師通過實驗和相關(guān)的理論進(jìn)行分析、解釋，對于有些不在學(xué)習(xí)范圍之內(nèi)的問題，老師加以說明。

今天的中學(xué)生頭腦靈、反應(yīng)快、膽大，學(xué)習(xí)參與欲強，對學(xué)習(xí)的期望值高，我們不能低估他們的再創(chuàng)造能力。

3.重視課外實驗的再創(chuàng)造

學(xué)生的實驗再創(chuàng)造能力同樣是非常強大的：在家用自買的硫酸銅粉末，使用冷卻熱飽和溶液的方法制成的硫酸銅晶體，藍(lán)色菱形，晶瑩锃亮，像一顆寶石，非常漂亮；用乒乓球制作的地球儀，畫上地圖，加上經(jīng)緯線，同樣富有創(chuàng)意。課外實驗的再創(chuàng)造，實際是知識的再現(xiàn)、鞏固與應(yīng)用，加深了學(xué)生對知識的認(rèn)識和理解，能讓學(xué)生體會創(chuàng)造的樂趣與成功的體驗。

（二）教師的再創(chuàng)造

1.挖掘教材中的“隱性因素”

教科書常常只是引子、話題，留有空間，教師大可由此生成新的內(nèi)容，以課本為載體，充分挖掘課本的“隱性因素”，注重基礎(chǔ)知識的外延，進(jìn)行再創(chuàng)造。

案例三：

科學(xué)第四冊第二章中的關(guān)于“燈泡中充入氮氣或氬、氖等惰性氣體，防止燈絲被氧化，延長燈泡的使用壽命”這一知識點，多數(shù)情況下老師會一帶而過，學(xué)生也似懂非懂地就這么接受了。其原因還可深究：

首先，燈泡內(nèi)要造成“真空”環(huán)境不可能是絕對的，部分殘留的空氣對大功率、高溫度的燈絲仍構(gòu)成威脅，充入上述氣體，可更徹底地擠排出剩余微量空氣。

其二，燈泡內(nèi)的“真空”環(huán)境與外界大氣之間存在龐大的氣壓差，燈泡本身要考慮承受更大的壓力，且外界空氣進(jìn)入燈泡的可能性大，而充入惰性氣體維持了燈泡內(nèi)與外界大氣壓之間的平衡，上述風(fēng)險將大大減小。

其三，同時，這些氣體也不易受熱膨脹，故燈泡不易破損和爆裂，并且，這些氣體的化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定，不易將鎢絲氧化。

最后，在泡殼中充以適量的惰性氣體后，在一定壓強下，鎢絲的蒸發(fā)要比在真空中大大減小，這樣就大大延長了燈絲的使用壽命。

分析與反思：通過立體地、全方位地挖掘，知識點的闡述變得更為具體和生動；部分科學(xué)概念、科學(xué)原理等將得到重新闡述或再加工、再創(chuàng)造的機會，科學(xué)課堂也形成了對科學(xué)知識再創(chuàng)造、重建的過程，這是一個充滿活力和生機的課堂。

2.巧妙利用教學(xué)資源

科學(xué)教材提供了翔實、生動、有趣的圖片、課外知識以及閱讀材料等教學(xué)素材，為科學(xué)知識的充實與擴展立下了不朽的功勞。對這些資源處理得好、挖掘得深，則能充分體現(xiàn)其科學(xué)價值。

案例四：

在第三冊第二章中課本呈現(xiàn)了一則我們十分熟悉的閱讀材料：在1912年秋季的一天，當(dāng)時世界上最大的遠(yuǎn)洋輪之一“奧林匹克號”正在海上航行，離它100米左右的地方，有一艘比它小得多的鐵甲巡洋艦“豪克號”與它平行疾駛。突然，小軍艦偏離了航道，掙脫了舵手的控制，一個勁地向“奧林匹克號”沖去，結(jié)果與“奧林匹克號”相撞。

常規(guī)分析：當(dāng)兩船彼此平行行駛時，兩船之間的水由于被擠壓流速要比外部大，壓強就要比外部小一些。這樣，外部壓強較大的水就把兩船擠在一起而發(fā)生碰撞事故。

追問：既然大船和小船都受到了外部水的壓力作用，為什么是“豪克號”撞向了“奧林匹克號”，而不是“奧林匹克號”撞向“豪克號”？

分析：這樣的深加工與再創(chuàng)造，使學(xué)生聯(lián)想到了慣性的原理：小船質(zhì)量小，慣性也小，在受同等力作用下，容易改變運動狀態(tài)；而大船剛好相反。經(jīng)過這樣一加工，故事更值得琢磨和咀嚼了。

3.認(rèn)真對待科學(xué)實驗

實驗教學(xué)是科學(xué)課程改革的重要環(huán)節(jié)，也是全面提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑?？茖W(xué)實驗的開發(fā)和利用有利于提高教育質(zhì)量和實現(xiàn)課程目標(biāo)。

在實驗評比中一年一年能出這么多精彩的改進(jìn)實驗和原創(chuàng)實驗：設(shè)計用臺秤演示不同形狀容器內(nèi)液體壓力大小的演示儀；從圓盤到鋼鋸條的杠桿力臂本質(zhì)的演示儀等等。

這些實驗在不斷的演變與進(jìn)化之中，一個比一個設(shè)計合理，一個比一個更貼近我們的課堂，給了教學(xué)上很強的實驗支持。這本身也證明了實驗手段的生命力所在。

我們在這樣不斷地深加工與再創(chuàng)造的過程中，充分利用實驗的再生或衍生資源，使學(xué)生對科學(xué)事實獲得具體的、明確的認(rèn)識，是理解概念和規(guī)律的必要基礎(chǔ)。

4.關(guān)注科技的發(fā)展動向

高科技以人為本，它沖擊著、改變著人類社會生活的各個領(lǐng)域，對教學(xué)也不例外。越來越多的老師利用數(shù)碼相機、DV等產(chǎn)品拍攝、制作教學(xué)片段或材料，創(chuàng)造出很多的教學(xué)資源；利用多媒體硬件與軟件重新生成的教學(xué)平臺與教學(xué)軟件（課件），極大程度地改變了傳統(tǒng)教學(xué)模式與方法。

充分利用現(xiàn)有科技產(chǎn)品和科學(xué)技術(shù)進(jìn)行科學(xué)教學(xué)的再創(chuàng)造，優(yōu)化了教學(xué)程序，改善了教學(xué)局面，從而使再創(chuàng)造具有歷史的痕跡，會烙上時代的烙印，符合科學(xué)發(fā)展的需要。

教師具有很強的信息獲取、信息分析、信息表達(dá)的能力，善于對信息予以再加工和再創(chuàng)造，有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，有利于提高教學(xué)效率。

四、對實施 “再創(chuàng)造”的幾點建議

（一）“臆想”不是科學(xué)——再創(chuàng)造的科學(xué)性

案例五：

在《指南針為什么能指方向》一課中，教師在介紹完磁化概念進(jìn)入磁化應(yīng)用的時候，先做了如下預(yù)設(shè)：有一枚鐵質(zhì)的鑰匙，不慎掉入下水管道的彎道處，彎道處離臺盆中的管口處大約0.5米的距離。

師：你能想一種辦法幫老師將它取出來嗎？

（學(xué)生經(jīng)過激烈的討論后開始了不同的回答。）

而教師最終給出的辦法是：將一根長鐵絲，從管口伸下去，鐵絲的下端碰著鑰匙后，用一塊磁鐵靠在鐵絲的上端，這樣鐵絲被磁化了具有磁性，就能吸住鑰匙，保持這樣的姿勢往上提，就能取出鑰匙了！

這是一個很富有新意的構(gòu)思！后來筆者要處理同樣的教材，想把這一創(chuàng)意也帶入課堂，于是找來儀器：一段40厘米左右長的鐵絲、磁體、鐵鑰匙等。按上述方法，將磁鐵靠在鐵絲的上端，然后拿鐵絲前端去吸鑰匙，發(fā)現(xiàn)鐵絲吸不住鑰匙——看來鐵絲磁化后產(chǎn)生的磁力不夠吸起鑰匙；于是換用新的磁性較強的蹄形磁體，不行；換用直徑更粗的鐵絲、磁性更強的電磁鐵，依然不行！

反思：很明顯，在既有實驗室的條件下，原有“創(chuàng)意”是一個很難或者說根本無法實現(xiàn)的過程。雖然物體磁化產(chǎn)生磁力大小涉及磁化率、磁化曲線的計算和磁法測量等更為專業(yè)和高深的問題，我們不需要從理論上給予這么高的支持，但是，科學(xué)的深加工，不能盲從，如果沒有可操作性，仍舊缺少了一定的科學(xué)精神。再創(chuàng)造不能等同于“臆想”，應(yīng)符合其科學(xué)性。

（二）“初生牛犢不識虎”——再創(chuàng)造能力的本真性

學(xué)生的再創(chuàng)造，有時是看似低級或天真，但同樣不可忽視其中的科學(xué)因素。有學(xué)者講過：“學(xué)生們有記憶、家庭、宗教信仰、情感、語言和文化，這些都使得他們對同一件事有不同的見解。我們可以設(shè)法對那些經(jīng)驗進(jìn)行批判，我們也可以超越它，但是我們卻不能否認(rèn)它的存在。”

實踐證明：引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)的再創(chuàng)造活動，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識的重要途徑和方法。在再創(chuàng)造的過程中，充分尊重學(xué)生的“再創(chuàng)造”能力，保護(hù)其積極性，有時能達(dá)到意想不到的效果。

（三）“適可而止”——再創(chuàng)造時難度的適中性

再創(chuàng)造的教學(xué)方法應(yīng)當(dāng)在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境下使用，當(dāng)知識的積累還不能達(dá)成對問題的理解時，再創(chuàng)造的意義不大。再創(chuàng)造不能無限制拔高，如果超出了學(xué)生的接受能力，則會索然無味。

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