張麗 馬騰飛 姜樂

摘要：博物學(xué)著眼于對個別事物的具體描述，以觀察、考察、記錄、匯編為主導(dǎo)方法，以不改變對象為前提，自然地獲得事物的信息，是西方的一種科學(xué)傳統(tǒng)。博物學(xué)與數(shù)理實驗科學(xué)共同構(gòu)成了現(xiàn)代科學(xué)。因年齡、認(rèn)知特點，小學(xué)科學(xué)教學(xué)應(yīng)當(dāng)更多的采用博物學(xué)的方法論。在教學(xué)實踐中，以博物學(xué)的方法論指導(dǎo)小學(xué)科學(xué)的教學(xué)取得了良好效果。

關(guān)鍵詞：博物學(xué) 方法論 科學(xué)教學(xué)

小學(xué)科學(xué)與中學(xué)的物理、化學(xué)、生物的教學(xué)是一脈相承的。小學(xué)科學(xué)的學(xué)習(xí)為中學(xué)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。中學(xué)的理化生教學(xué)遵循了分科的原則，更多的采用了科學(xué)實驗與數(shù)理邏輯的方法論。但小學(xué)生的知識儲備少，數(shù)學(xué)還處于基礎(chǔ)啟蒙階段，認(rèn)知水平還處于具體運算階段。小學(xué)科學(xué)更多的采用了觀察、記錄、描述等科學(xué)方法，在科學(xué)解釋上更多的是經(jīng)驗的和類比的。推理方式也是類比推理和歸納推理。這一切表明，小學(xué)科學(xué)教學(xué)應(yīng)當(dāng)更多的采用博物學(xué)的方法論。

一、博物學(xué)及其方法論

1.博物學(xué)及其發(fā)展歷程

博物學(xué)是對英文natural ?history的傳統(tǒng)漢譯，是西方的一種科學(xué)傳統(tǒng)。博物學(xué)著眼于對個別事物的具體描述。[1]典型的博物學(xué)包括關(guān)于自然界中的個別事物特別是植物、動物、礦物的觀察記錄、考察記錄、文獻(xiàn)典籍匯編?；仡櫜┪飳W(xué)發(fā)展的歷程：17世紀(jì)，培根把博物學(xué)提高到一切科學(xué)必不可少的基礎(chǔ)地位，是近代博物學(xué)傳統(tǒng)與實驗傳統(tǒng)的交匯點。18世紀(jì)，博物學(xué)成為獨立學(xué)科門類，由植物、動物、礦物三大學(xué)科組成;博物學(xué)家接受專門化訓(xùn)練，形成了專業(yè)共同體;以嚴(yán)肅、客觀的觀察記錄和理性解讀自然，以建立自然秩序為己任。19世紀(jì)，博物學(xué)專業(yè)化、分科化;“歷史”的觀念融入“自然”的觀念;誕生了達(dá)爾文的進(jìn)化論。20世紀(jì)，在學(xué)術(shù)界，傳統(tǒng)的博物學(xué)家轉(zhuǎn)向生態(tài)學(xué)，采用定量研究、假設(shè)——檢驗方法論，把野外觀察與實驗室工作相結(jié)合。博物學(xué)在民眾中擁有眾多熱情的實踐者，在初等科學(xué)教育中繼續(xù)擁有自己的位置。由此可見，博物學(xué)與數(shù)理實驗科學(xué)共同構(gòu)成了現(xiàn)代科學(xué)。

2.博物學(xué)的方法論

博物學(xué)以觀察、考察、記錄、匯編為主導(dǎo)方法，以不改變對象為前提，自然地獲得事物的信息，因此是原本意義上的自然學(xué)。[2]而現(xiàn)代科學(xué)是建立在“哥白尼—牛頓革命”之上的，世界被圖景化了。在笛卡爾所開創(chuàng)的存在者闡釋和真理闡釋的道路上，將人確定為主體，將世界確定為表象。以“求力意志”為標(biāo)志的現(xiàn)代人把世界表象為一個圖景，整個世界被“數(shù)學(xué)化、空間化、時間化、機(jī)械化”了。因此，現(xiàn)代數(shù)理實驗科學(xué)中的人是外在于所研究的世界的;在現(xiàn)代人的心靈中培養(yǎng)了無生命、無生機(jī)的意識;人不再以同情的態(tài)度看待自己面對的一切。

與數(shù)理實驗科學(xué)相比較，博物學(xué)有其自身獨特的方法論。博物學(xué)是人類在與自身所處的生存環(huán)境直接打交道的過程中積累的知識，具有鮮明的地方性與多樣性特征，經(jīng)過多年的積累與磨合，其知識有效且可靠。博物學(xué)家對自然保持高度虔誠的態(tài)度，對自然本身有一種深切的熱愛、同情、理解。[3]這種態(tài)度恰恰是數(shù)理實驗科學(xué)所忽視的。

二、博物學(xué)方法論對小學(xué)科學(xué)的指導(dǎo)作用

小學(xué)科學(xué)的基本理念是：面向全體學(xué)生、倡導(dǎo)探究式學(xué)習(xí)、保護(hù)學(xué)生的好奇心與求知欲、突出學(xué)生的主體地位。在科學(xué)態(tài)度方面，強(qiáng)調(diào)對自然現(xiàn)象保持好奇心與探究熱情，樂于參加觀察、制作、調(diào)查等科學(xué)活動。具有基于證據(jù)和推理發(fā)表見解的意識。[4]

結(jié)合小學(xué)生的身心發(fā)育特點與課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，我們認(rèn)為，博物學(xué)的方法論對于小學(xué)科學(xué)具有重要的指導(dǎo)作用。

1.小學(xué)生的心理發(fā)育水平?jīng)Q定了其能夠順利完成觀察、調(diào)查等科學(xué)活動

小學(xué)生處于認(rèn)知發(fā)展的具體運算階段，思維具有可逆性，初步有了守恒的觀點;有了一定的分類與抽象能力，但仍需具體事物的支持。在教師的指導(dǎo)、幫助與支持下，能夠順利的進(jìn)行觀察與調(diào)查活動。圍繞博物學(xué)的方法論，小學(xué)生置身于自然與社會中，細(xì)心的觀察、調(diào)查，忠實的記錄。不但能夠生成科學(xué)知識，而且經(jīng)歷了科學(xué)過程，學(xué)會了科學(xué)方法。如，在校園和社區(qū)中觀察常見的樹木。調(diào)查本地的主要經(jīng)濟(jì)作物。觀察并描述月相變化的規(guī)律等。

2.小學(xué)生的數(shù)學(xué)水平、數(shù)理邏輯能力較低，感性認(rèn)識為主，所做的探究多為定性的

現(xiàn)代科學(xué)以數(shù)理實驗科學(xué)為主線，科學(xué)學(xué)習(xí)與數(shù)學(xué)緊密聯(lián)系。小學(xué)生的數(shù)學(xué)尚處于學(xué)習(xí)的初始階段，數(shù)理邏輯思維還未建立起來，對自然與社會的感知多為感性認(rèn)識。小學(xué)階段的科學(xué)教學(xué)以觀察、制作、調(diào)查、定性的小實驗等科學(xué)活動為主。這些與博物學(xué)的方法論是一致的。當(dāng)然，隨著學(xué)生年齡的增長，知識的增加與科學(xué)方法的習(xí)得，到了中學(xué)階段，就可以更多地采用數(shù)理實驗科學(xué)方法論了。

3.能夠培養(yǎng)出小學(xué)生對自然的虔誠態(tài)度，認(rèn)識到和諧發(fā)展的觀點

現(xiàn)代社會，科技飛速發(fā)展，社會生活日新月異。學(xué)生每天生活在這樣的環(huán)境中，都能感受到科技改造自然的力量。在“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”的口號下，成年人往往都認(rèn)為“人定勝天”，人類能夠改造自然，為我所用，更何況小學(xué)生？現(xiàn)代人普遍缺乏對自然的敬畏與虔誠之心。這與現(xiàn)代數(shù)理實驗科學(xué)所采用的，與“求力意志”相契合的科學(xué)方法論對人的影響密不可分。為了解決這類問題，在小學(xué)科學(xué)的教學(xué)中，采用博物學(xué)的方法論具有重要意義。培養(yǎng)學(xué)生對自然的熱愛、同情、理解。讓學(xué)生認(rèn)識到人、自然、社會和諧發(fā)展的觀點。

三、博物學(xué)方法論指導(dǎo)小學(xué)科學(xué)教學(xué)的具體方法

筆者所在的九年一貫制學(xué)校，采用的是青島出版社的小學(xué)科學(xué)教材。下面以此版本為例，結(jié)合教學(xué)的實際，談?wù)劜┪飳W(xué)方法論指導(dǎo)小學(xué)科學(xué)教學(xué)的具體方法。

案例一：“生物的啟示”

“生物的啟示”這堂課，教師往往這樣講授：從“蔥葉的啟示”出發(fā)，讓學(xué)生認(rèn)識蔥葉的結(jié)構(gòu)特性，建立模型，認(rèn)識“仿生”。再結(jié)合生活的常識，和教師提供的材料，讓學(xué)生知道“發(fā)明受到了生物的啟示”。

這堂課解決了觀察、認(rèn)識、歸納的教學(xué)重點。我們需要改造的是：增加“人與自然、環(huán)境”的教學(xué)環(huán)節(jié)。目的是讓學(xué)生升華體驗，認(rèn)識到：人是自然的一部分，人要與自然和諧相處，我們要自覺愛護(hù)生態(tài)環(huán)境。以此為契機(jī)，結(jié)合博物學(xué)的方法論，培養(yǎng)學(xué)生對自然的熱愛、同情、理解。讓學(xué)生認(rèn)識到人、自然、社會和諧發(fā)展的觀點。

案例二：“生活中的機(jī)械—杠桿”

這節(jié)課，教師以前經(jīng)常采用的思路是：先展示同學(xué)們玩蹺蹺板的情景，之后以撬棒撬石頭為例介紹“支點、力點、重點”。播放玩蹺蹺板的視頻，啟發(fā)學(xué)生根據(jù)器材（杠桿平衡裝置、鐵架臺、鉤碼）設(shè)計小實驗，探究什么時候省力？什么時候費力？分別得出“力點到支點、力點到重點的距離”的數(shù)量關(guān)系。

通觀整堂課，除了沒有明確“力臂”的概念，和初中“探究杠桿平衡條件”一課非常相似。這樣上課，學(xué)生的認(rèn)知跨度大，很難順利完成實驗，效果不理想。歸根結(jié)底，這堂課還是深受數(shù)理實驗科學(xué)方法論的影響，過分強(qiáng)調(diào)了定量實驗與科學(xué)邏輯;沒有關(guān)注學(xué)生現(xiàn)有的水平及認(rèn)知發(fā)展的過程;忽視了學(xué)生的觀察、生活經(jīng)驗、體驗對于科學(xué)學(xué)習(xí)的作用。在教學(xué)實踐中，以博物學(xué)的方法論為指導(dǎo)，對課堂進(jìn)行改造。

改造后的課，我們這樣進(jìn)行：課前讓學(xué)生在家使用鉗子、鑷子、扁擔(dān)、鍘刀、桿秤這些工具。上課首先說說使用的體會，這些體會是學(xué)生直接的感受，是發(fā)散性的。教師再引導(dǎo)學(xué)生回憶玩蹺蹺板的情形，啟發(fā)學(xué)生：蹺蹺板的轉(zhuǎn)動和哪些因素有關(guān)？適時引出“杠桿”、“支點、力點、重點”。再提供多種器材讓學(xué)生嘗試怎樣使用杠桿可以省力？怎樣使用可以費力？

這樣，整堂課就采用了博物學(xué)的基本方法，課堂圍繞學(xué)生的觀察和體驗展開，重點在于形成學(xué)生自己的知識，這種知識是學(xué)生自己的、正確的、且有用的知識，并且不過分強(qiáng)調(diào)數(shù)量關(guān)系;學(xué)生所使用的是類比推理的方式。整個過程符合學(xué)生年齡與認(rèn)知的特點。

案例三：“彎彎的月亮—月相的變化”

對于這節(jié)課，教師以往的授課是這樣的：提問學(xué)生觀察過月亮嗎？月亮的形狀是什么樣子的？學(xué)生簡單的交流后，教師用課件把月相的照片展示出來。介紹什么是月相以及它在不同時間的名稱，用視頻簡單講授月相的成因。

分析這堂課，對照課程標(biāo)準(zhǔn)的要求：通過長時間觀察，了解月亮在一個月的不同時期有不同形狀，變化是有規(guī)律的;持續(xù)觀察月相變化，感受天空星球的奇妙運動;通過觀察記錄月相的活動，體會規(guī)律可以通過觀察獲得，長期的記錄有利于證據(jù)的積累。[5]這些要求與博物學(xué)的方法論是不謀而合的。這節(jié)課是進(jìn)行觀察、記錄、積累證據(jù)教學(xué)的極佳案例。

基于博物學(xué)的方法論，我們這樣進(jìn)行改造：在農(nóng)歷12日，教師布置任務(wù)：回家觀察月亮，堅持觀察一周，為上課做準(zhǔn)備。提示學(xué)生：記錄什么時間、什么地點看到月亮，它是什么形狀？根據(jù)具體情況，教師可以給予觀察和記錄的示范。到農(nóng)歷25日，再次布置任務(wù)：觀察月亮。多數(shù)學(xué)生根據(jù)之前的經(jīng)驗，認(rèn)為能夠順利完成觀察任務(wù)，然而，到了夜晚并沒看到月亮。有位同學(xué)說，今天早上起床看到了月亮，并做了記錄。第二天上課，教師組織匯報，交流近期的觀察記錄報告。引導(dǎo)討論，不同日期觀察到的月亮有什么不同。指導(dǎo)學(xué)生歸納月相變化的基本規(guī)律。下課前，布置任務(wù)，鼓勵學(xué)生觀察今晚之后，月亮怎么變化。當(dāng)然，長期觀察類的教學(xué)活動是科學(xué)教學(xué)的難點。要在教學(xué)中激發(fā)、保持學(xué)生的興趣，培養(yǎng)觀察力，培植敏銳心。為了解決此類問題，學(xué)校成立了多個科學(xué)社團(tuán)。學(xué)生根據(jù)自己的興趣參加社團(tuán)活動。在“小小天文家”社團(tuán)里，小團(tuán)員們就很好了完成了持續(xù)一個多月的月相觀測。

在教學(xué)實踐中，我們發(fā)現(xiàn)，以博物學(xué)的方法論指導(dǎo)小學(xué)科學(xué)的教學(xué)取得了良好的效果。在今后的教學(xué)中進(jìn)一步總結(jié)經(jīng)驗，處理好博物學(xué)方法論與數(shù)理實驗方法論的關(guān)系。以期進(jìn)一步完善小學(xué)科學(xué)教學(xué)，為學(xué)生升入中學(xué)打下堅實基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1][3]吳國盛.什么是科學(xué)[M]廣州：廣東人民出版社，2016（第1版）.225，261

[2]劉嘯霆，史波.博物論——博物學(xué)綱領(lǐng)極其價值[J].江海學(xué)刊，2014（5）：5-11

[4][5]中華人民共和國教育部.義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)[M]北京：北京師范大學(xué)出版社，2017（第1版）.3-4，88