萬榮根，李茂春

（1.溫州大學(xué)教育學(xué)院，浙江溫州 325027；2.瑞安市莘塍第一中學(xué)，浙江瑞安 325206）

長(zhǎng)期以來，由于受科學(xué)實(shí)證主義的影響，科學(xué)教學(xué)非常強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和邏輯訓(xùn)練，試圖培養(yǎng)學(xué)生獲得理性的科學(xué)知識(shí)體系。這種認(rèn)識(shí)似乎掩蓋了科學(xué)豐富的內(nèi)涵，即科學(xué)還具備充滿猜測(cè)、富有想象的一面。因此，激情與美感理應(yīng)構(gòu)成科學(xué)教學(xué)重要內(nèi)容?！读x務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》明確指出教師應(yīng)“創(chuàng)設(shè)愉快的教學(xué)氛圍，保護(hù)好學(xué)生的好奇心，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的內(nèi)在動(dòng)機(jī)”[1]3，“創(chuàng)設(shè)良好的學(xué)習(xí)情境，設(shè)計(jì)適宜的探究問題，引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，激發(fā)積極思維”[1]3，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)。

然而，迫于中考、高考“升學(xué)率”的壓力，實(shí)踐中科學(xué)這種知性與感性的訴求并沒有得到科學(xué)教學(xué)的重視。不少教師的科學(xué)教學(xué)變成了以知識(shí)傳授為中心，以技能掌握、考試得高分為目的活動(dòng)，相應(yīng)地學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)變成了一種“刷題訓(xùn)練”“學(xué)習(xí)套路”的活動(dòng)，樂趣不多，激情更為缺乏。也即科學(xué)教學(xué)注重知識(shí)技能訓(xùn)練，變成了“程式化的訓(xùn)練”，成為一種“唯理性教育”活動(dòng)，較為忽視學(xué)生的情感需求、情感體驗(yàn)、審美情趣，學(xué)生不能很好地體驗(yàn)到科學(xué)的“妙趣”“神奇魅力”，難以體會(huì)到科學(xué)的審美價(jià)值、科學(xué)學(xué)習(xí)的生命意義。為回應(yīng)我國(guó)《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求，解決當(dāng)前科學(xué)教學(xué)重知能、輕情感的問題，本文試圖從驚奇感視角進(jìn)行探索。

一、驚奇感內(nèi)涵及其科學(xué)教學(xué)價(jià)值

（一）驚奇感的內(nèi)涵

何謂驚奇感，目前課程與教學(xué)研究領(lǐng)域并沒有對(duì)此進(jìn)行明確的界定，不同的研究者提出各自的描述，他們主要從認(rèn)知、審美兩條路徑開展探討。認(rèn)知維度的驚奇感探討，可追溯到古希臘哲學(xué)家柏拉圖的哲學(xué)開端——“驚奇說”，他在《泰阿泰德篇》中指出：“驚奇是哲學(xué)家的感覺，哲學(xué)始于驚奇”[2]。柏拉圖奠定了哲學(xué)開端的基本情調(diào)——驚奇，后來者亞里士多德對(duì)柏拉圖的哲學(xué)起源“驚奇說”進(jìn)行了詳細(xì)闡述，他在《形而上學(xué)》中指出：“人們開始哲理探索都應(yīng)起于對(duì)自然萬物的驚異；他們先是驚異于種種迷惑的現(xiàn)象，逐漸積累一點(diǎn)一滴的解釋，對(duì)一些較重大的問題，例如日月與星的運(yùn)行以及宇宙之創(chuàng)生，作出說明。一個(gè)有所迷惑與驚異的人，每每慚愧自己的愚蠢無知；他們探索哲理的目的是想脫出愚蠢。顯然，他們?yōu)榍笾鴱氖聦W(xué)術(shù)，并無任何實(shí)用的目的?！盵3]。從古希臘哲人的論述來看，他們眼中的驚奇多指“好奇”“疑惑”，探尋奧秘，追求智慧，消除無知，擺脫愚蠢，有所發(fā)現(xiàn)而帶來的驚奇感，即一種純粹認(rèn)知探究、智慧追尋過程中的情感。鑒于古希臘的哲學(xué)和科學(xué)沒有分離，“驚奇說”可為當(dāng)今的科學(xué)教學(xué)提供思想資源。古希臘哲人的論述也為后來者進(jìn)一步探討何謂驚奇感做了很好的鋪墊，近代科學(xué)始祖法國(guó)人笛卡爾則認(rèn)為驚奇感是一種激情，是“所有激情當(dāng)中最基本的一種”，驚奇感的產(chǎn)生是“當(dāng)我們與某個(gè)事物第一次突然邂逅的時(shí)候，我們判斷它是一種新的東西，或者是與我們之前認(rèn)識(shí)的東西非常的不同，抑或是與我們所設(shè)想的它應(yīng)該是的樣子完全相異，由此，這個(gè)事物就使我們感到驚奇、驚愕”[4]。笛卡爾對(duì)驚奇感的界定點(diǎn)明了驚奇感的本質(zhì)屬性及其發(fā)生機(jī)制，為引發(fā)驚奇感的科學(xué)教學(xué)策略設(shè)計(jì)提供了學(xué)理機(jī)制。

上述論述表明，驚奇感是帶著渴望情感的求知。在美學(xué)家眼里，這樣的求知還伴隨美的出現(xiàn)，驚奇感在藝術(shù)領(lǐng)域有大量的探討，美國(guó)新歷史主義文學(xué)批評(píng)家斯蒂芬·格林布拉特認(rèn)為驚奇是藝術(shù)作品不可或缺的性能與力量，“所謂‘驚奇’指的是展覽品所具有的這樣一種力量：使觀者駐足凝視，傳達(dá)一種引人好奇的獨(dú)特感受并激發(fā)出一種精神被提升的感覺”[5]。有研究者認(rèn)為：“自然的或人為的欣賞對(duì)象對(duì)欣賞者產(chǎn)生的震驚、迷醉、震懾便是美學(xué)中所說的“驚奇”。驚奇感是客體帶給主體的一種無盡的審美快感?！盵6]“美學(xué)之父”鮑姆嘉滕認(rèn)為：“驚奇是對(duì)靈魂的突然占有，以致靈魂沉浸在對(duì)那種在它看來是罕見的和非凡的對(duì)象的觀照之中、驚奇是手段，而不是目的。”[7]從這些論述可以看出驚奇感主要有三層意思：第一，驚奇感緣于物體的一種性質(zhì)，是某些看上去令人驚異的特質(zhì)；第二，驚奇感是該物體與一個(gè)人相遇時(shí)對(duì)其產(chǎn)生的影響，是既成事實(shí)的情感[8]120。換言之，驚奇感既緣于客體的特質(zhì)，也是主體的體驗(yàn)[8]120。第三，驚奇是手段，不是目的。文學(xué)、藝術(shù)作品不能為了驚奇而驚奇，驚奇的目的是讓欣賞者領(lǐng)略作品的“想象力、創(chuàng)造力”，把欣賞者引向“作品意境”“積極情感體驗(yàn)”和“健康的審美情趣”。在美學(xué)家看來，驚奇感是一種審美發(fā)現(xiàn)，是一種極致的審美心態(tài)，是那種怦然心動(dòng)、非常強(qiáng)烈或震撼的審美體驗(yàn)。有研究顯示——在驚奇中，本來是片段的、零碎的感受都被接通為一個(gè)整體，觀賞者的心靈受到了強(qiáng)烈的撼動(dòng)，而作為審美對(duì)象的作品里潛藏著、幽閉著的意蘊(yùn)，突然被敞亮了出來[9]。可見，在美學(xué)中驚奇感富有新奇與奇異的外部世界與主體相遇，而主體敞開心扉向客體發(fā)出邀請(qǐng)后所獲得獨(dú)特的審美體驗(yàn)。審美維度的發(fā)現(xiàn)體現(xiàn)了驚奇感是認(rèn)知、情感和審美的統(tǒng)一，是一種遭遇異象、探秘解惑、迸發(fā)激情、萌生愉悅的融合狀態(tài)。

何謂科學(xué)教學(xué)中的驚奇感？承接哲學(xué)驚奇感的思想，借鑒審美驚奇理論，驚奇感是指在科學(xué)教學(xué)過程中，教師創(chuàng)設(shè)情境或設(shè)計(jì)任務(wù)，與學(xué)生的科學(xué)認(rèn)知、思維習(xí)慣和心理期待產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖突，以便真實(shí)性科學(xué)學(xué)習(xí)得以發(fā)生，學(xué)生產(chǎn)生科學(xué)探究的強(qiáng)烈情感動(dòng)機(jī)及其審美體驗(yàn)。驚奇感是一種激發(fā)學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)、開展探究的情感動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)科學(xué)教學(xué)的情感力量，也是學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的強(qiáng)烈審美情感體驗(yàn)，還是一種飽含認(rèn)知、情感、審美的教學(xué)工具。

（二）驚奇感的科學(xué)教學(xué)價(jià)值

1.引發(fā)好奇，增強(qiáng)動(dòng)機(jī)

科學(xué)始于驚奇，探究源于好奇。在科學(xué)教學(xué)中，如果教師按照程式化的流程開展知識(shí)傳授，而且教學(xué)方法單一，慣用習(xí)題訓(xùn)練學(xué)生，讓他們掌握那些抽象的概念和干巴巴的公式，課堂教學(xué)“波瀾不驚”，遮蔽了學(xué)生的好奇心，他們定會(huì)感到科學(xué)課程的枯燥、無趣、無味。如果教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合學(xué)生的實(shí)際，呈現(xiàn)令人震撼的自然現(xiàn)象視頻、圖片，演示實(shí)驗(yàn)或讓同學(xué)做一些有趣的實(shí)驗(yàn)及游戲，或利用日常生活現(xiàn)象創(chuàng)設(shè)饒有趣味的教學(xué)情境。這些自然現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，尤其是學(xué)生從未看到過的、有趣的科學(xué)現(xiàn)象能讓他們感受到科學(xué)的驚奇性，也會(huì)讓學(xué)生心中產(chǎn)生困惑，引發(fā)他們疑問：為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象？現(xiàn)象后面隱藏的科學(xué)原理是什么，促進(jìn)他們產(chǎn)生查閱相關(guān)資料去解決困惑的沖動(dòng)，產(chǎn)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證自己的猜想的激情。簡(jiǎn)要地說，驚奇現(xiàn)象能讓學(xué)生遭遇認(rèn)知沖突，會(huì)讓他們意識(shí)到自己的知識(shí)不完整，或者是錯(cuò)誤的，引發(fā)他們的認(rèn)識(shí)性好奇心，萌發(fā)探究欲望，激發(fā)他們科學(xué)學(xué)習(xí)的興趣與熱情。

2.拓寬視野，震撼情感

驚奇感是在科學(xué)學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的一種情感反應(yīng)。教師演示或?qū)W生自身操作的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是學(xué)生沒有見過的科學(xué)現(xiàn)象，其結(jié)果也是學(xué)生意想不到的。教師也可利用日常熟知現(xiàn)象來創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，讓學(xué)生獨(dú)辟蹊徑挖掘其隱藏的科學(xué)原理，大開眼界，見證奇跡時(shí)刻。這些令人驚奇的現(xiàn)象是大自然贈(zèng)予學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的禮物，讓學(xué)生見所未見、聞所未聞、想所未想，有助于學(xué)生用新的眼光看待事物，讓他們通過一種全新的方式來看待熟悉的事物[10]149。

認(rèn)知的困惑產(chǎn)生驚奇，驚奇是一種強(qiáng)烈的情感體驗(yàn)，它可以給人一個(gè)機(jī)會(huì)去欽佩，感到驚訝，詫異、困惑、迷惑和神秘。除了這些情感體驗(yàn)，非常強(qiáng)烈的體驗(yàn)是情感沖擊或受到震撼。學(xué)生看大自然現(xiàn)象引起視覺上的震撼，那種獨(dú)具匠心的設(shè)計(jì)、非凡的技藝、令人欽佩的絕妙想法會(huì)令人震撼[11]。這種情感震撼讓學(xué)生感受到大自然的神奇、獲得日常生活的新體驗(yàn)、新視角，獲得科學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)的“巔峰體驗(yàn)”，從心底愛上科學(xué)。

3.重構(gòu)價(jià)值，觸動(dòng)心靈

在科學(xué)學(xué)習(xí)、實(shí)踐探究過程中，學(xué)生驚訝于日常生活現(xiàn)象與科學(xué)原理之間意想不到的聯(lián)系，欣賞和驚奇于自然現(xiàn)象的美，在認(rèn)知與情感的雙重沖擊下，逐步走進(jìn)了審美體驗(yàn)，由此，在驚奇感帶動(dòng)下，一是科學(xué)學(xué)習(xí)的價(jià)值從功利走向了純粹，科學(xué)學(xué)習(xí)回歸科學(xué)學(xué)習(xí)本身，對(duì)自然現(xiàn)象感到好奇、困惑、驚奇，涌現(xiàn)并提出一系列的問題，迫切、興奮地想去窺探自然現(xiàn)象后面的奧秘，主動(dòng)地去調(diào)查和實(shí)驗(yàn)；二是在動(dòng)腦動(dòng)手的實(shí)踐中，學(xué)生對(duì)教材中的科學(xué)知識(shí)、對(duì)周圍習(xí)以為常的事物和現(xiàn)象有了新的發(fā)現(xiàn)和理解，發(fā)現(xiàn)科學(xué)之美，獲得了看待世界的新方式，能運(yùn)用所學(xué)的科學(xué)知識(shí)解釋令人驚奇的自然現(xiàn)象，見證科學(xué)的奇跡時(shí)刻；三是學(xué)生沉浸于并體驗(yàn)到探索、發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造、制作的樂趣，體驗(yàn)到科學(xué)知識(shí)和科學(xué)方法的個(gè)人意義和價(jià)值，逐漸領(lǐng)悟到科學(xué)精神及其本質(zhì)，實(shí)現(xiàn)“認(rèn)識(shí)價(jià)值”“情感價(jià)值”和“審美價(jià)值”的統(tǒng)一與交融，并從中吸取養(yǎng)料，構(gòu)建自己的精神世界。

二、驚奇感在科學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐路徑

（一）實(shí)踐路徑的提出及其緣由

驚奇感可廣泛地應(yīng)用于科學(xué)教學(xué)，至目前為止并沒有出現(xiàn)統(tǒng)一的實(shí)施程序。為便于廣大一線教師應(yīng)用驚奇感于科學(xué)教學(xué)，本文提出如下實(shí)踐路徑，即喚起好奇—體驗(yàn)驚奇—催生神奇。該實(shí)踐路徑的內(nèi)在邏輯在于：要產(chǎn)生驚奇感首先需要喚起學(xué)生的好奇心，有了驚奇感后還需要把它升華為神奇感。之所以提出這樣的實(shí)踐路徑主要基于如下三個(gè)方面的理由。

一是就驚奇感產(chǎn)生機(jī)制來看，科學(xué)學(xué)習(xí)是以認(rèn)知為基礎(chǔ)，需要經(jīng)歷好奇到驚奇的過程。首先，科學(xué)教學(xué)中的驚奇感需要讓學(xué)生感受到“奇”，所謂“奇”，異也，即不同，不同尋常，包含了認(rèn)知因素，驚奇感的發(fā)生與學(xué)生的認(rèn)識(shí)有關(guān)。學(xué)生在日常生活實(shí)踐中通過五官獲得有關(guān)科學(xué)方面的日常感受、經(jīng)驗(yàn)，形成日常概念、常識(shí)。在學(xué)習(xí)科學(xué)過程中會(huì)形成對(duì)科學(xué)的認(rèn)識(shí)以及對(duì)世界的看法，建構(gòu)科學(xué)知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，逐漸沉淀為自己的認(rèn)知觀點(diǎn)，在日后的生活、學(xué)習(xí)中，學(xué)生常常依據(jù)常識(shí)或觀點(diǎn)作為“認(rèn)知參照點(diǎn)”來認(rèn)識(shí)周圍世界[12]。如果科學(xué)現(xiàn)象、事物、事件超越學(xué)生已有的認(rèn)知，學(xué)生用舊有知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、觀念無法解釋、無法同化遇到的事物及其現(xiàn)實(shí)，即與其原有的認(rèn)知產(chǎn)生沖突，便會(huì)產(chǎn)生驚訝，如果認(rèn)知沖突激烈到一定程度，驚奇便誕生。比如按照常識(shí)，學(xué)生都知道紙張遇到火很容易燃燒，但紙棒纏繞銅絲或裝有水的紙盒都不易點(diǎn)燃，這都與學(xué)生的認(rèn)知相矛盾。再如燈泡在特斯拉線圈附近時(shí)瞬間被點(diǎn)亮，燈泡“隔空點(diǎn)亮”，無須電線，顛覆了學(xué)生原有的燈泡點(diǎn)亮需要電線等經(jīng)驗(yàn)認(rèn)知，這些認(rèn)知沖突易產(chǎn)生探究好奇，讓學(xué)生感覺很有趣、神奇。其次，驚奇感產(chǎn)生還在于科學(xué)學(xué)習(xí)過程與結(jié)果超出了學(xué)生的心理預(yù)期。一般來說，在每次科學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)之前，學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)結(jié)果或?qū)W習(xí)過程都會(huì)有某種心理期待。當(dāng)學(xué)習(xí)過程、結(jié)果超出原先預(yù)期時(shí)，出現(xiàn)了與預(yù)期相反的積極結(jié)果，出乎學(xué)生的意料，驚奇感便產(chǎn)生。比如“用毛筆蘸水（事先滴有酚酞）在紙上寫字，等到晾干后，用噴霧器（裝有NaOH溶液）噴在紙上，發(fā)現(xiàn)白紙迅速出現(xiàn)紅色的字，然后用另一個(gè)噴霧器（裝有鹽酸溶液）噴在紙上，發(fā)現(xiàn)字消失了。”[13]這種無中生有，有中生無現(xiàn)象，認(rèn)知反轉(zhuǎn)，引發(fā)沖突，一波三折，期望落空，激發(fā)好奇，頓感驚奇、神奇。可見，心理預(yù)期在驚奇感發(fā)生過程中具有導(dǎo)引作用，因而在科學(xué)教學(xué)過程中要產(chǎn)生驚奇感，教師要把握學(xué)生的心理預(yù)期，“制造意外”。這兩種情況都與好奇感息息相關(guān)，在一定程度上可以說，驚奇感始于科學(xué)學(xué)習(xí)的好奇感，需要教師創(chuàng)設(shè)條件讓學(xué)生先經(jīng)歷好奇。

二是科學(xué)教學(xué)為了學(xué)生更好地體驗(yàn)到科學(xué)的奧秘與偉大，讓學(xué)生產(chǎn)生對(duì)科學(xué)的強(qiáng)烈認(rèn)同感，需要經(jīng)歷驚奇到神奇的過程?？茖W(xué)教學(xué)不能僅僅滿足于讓學(xué)生獲得驚奇感，恰恰相反，產(chǎn)生驚奇感后，教師需要引導(dǎo)學(xué)生升華驚奇感。一個(gè)好的科學(xué)教學(xué)，是富有吸引力的，它能讓學(xué)生深刻地體驗(yàn)到科學(xué)探索過程之美，領(lǐng)略到科學(xué)知識(shí)之美，甚至讓學(xué)生愿意投身于科學(xué)事業(yè)。這其實(shí)就要求教師還應(yīng)隨機(jī)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)科學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行“審美觀照”，以“美”的角度“審”視科學(xué)現(xiàn)象，讓學(xué)生體驗(yàn)到“審美驚奇”。課堂教學(xué)中，用圖片、照片、視頻或?qū)嶒?yàn)展示，讓學(xué)生領(lǐng)略神奇物理現(xiàn)象、化學(xué)現(xiàn)象、生物現(xiàn)象的對(duì)稱、和諧、整齊、精致等具象之美，進(jìn)而探究現(xiàn)象所蘊(yùn)藏的科學(xué)原理，引導(dǎo)學(xué)生感受科學(xué)理趣之美。教師還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生走出教室，把眼光投向更為廣闊的大自然、觀察日常生活更豐富多彩科學(xué)現(xiàn)象，在與自然接觸中、在審視日常生活中，對(duì)大自然產(chǎn)生親切感、神秘感、敬畏感。這樣的教學(xué)過程體現(xiàn)了從驚奇到神奇的過程，這里的神奇是對(duì)驚奇的超越。

三是好奇、驚奇、神奇三者之間本身就具有內(nèi)在緊密聯(lián)系，具有遞進(jìn)的學(xué)習(xí)關(guān)系。上文表明，實(shí)踐路徑體現(xiàn)了好奇感、驚奇感、神奇感的產(chǎn)生過程是個(gè)不斷遞進(jìn)深化過程。表1進(jìn)一步呈現(xiàn)了三者的聯(lián)系與區(qū)別，同時(shí)更好地輔助說明前面兩點(diǎn)理由。

表1 好奇、驚奇、神奇的區(qū)別

（二）實(shí)踐路徑的具體展開

1.制造認(rèn)知沖突，喚起好奇心

黑格爾認(rèn)為：“人與自然一體時(shí)還沒有驚奇感；人完全認(rèn)識(shí)自然時(shí)已不復(fù)有驚奇感。只有在這兩階段之中，即主體與客體尚未完全分裂而矛盾已開始顯露的時(shí)候，人才有驚奇感?！盵15]為此，教師必須在“認(rèn)識(shí)主體與客體”之間制造矛盾沖突，即認(rèn)知沖突，打破學(xué)生的現(xiàn)有的認(rèn)知平衡狀態(tài)，喚起學(xué)生的好奇心，激發(fā)學(xué)生的求知欲望及探索激情。這可從兩方面開展行動(dòng)：

一是找到認(rèn)知參照點(diǎn)。在設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí)，教師可以通過多種途徑來了解學(xué)生已有科學(xué)知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，找到與教學(xué)內(nèi)容緊密相關(guān)的認(rèn)知參照點(diǎn)，為制造認(rèn)知沖突，引發(fā)好奇心創(chuàng)造條件。教師可通過日常閑聊，也可選用診斷性前測(cè)方式，運(yùn)用solo分類方法找到學(xué)生學(xué)習(xí)新知前的“知識(shí)基礎(chǔ)”“思維定勢(shì)”，或運(yùn)用思維導(dǎo)圖方式讓學(xué)生復(fù)盤已學(xué)科學(xué)知識(shí)節(jié)點(diǎn)之間的邏輯性，找到學(xué)生的“迷思概念”，相應(yīng)的知識(shí)缺陷，還可分析學(xué)生的課表現(xiàn)、作業(yè)完成、探究過程、活動(dòng)成果等方面，了解學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)、認(rèn)知水平、思維特點(diǎn)以及對(duì)科學(xué)知識(shí)存在片面的或錯(cuò)誤的理解、認(rèn)識(shí)。比如在教授浮力這一知識(shí)內(nèi)容之前，教師可以通過訪談、概念圖、作業(yè)等方式，了解學(xué)生“對(duì)于浮力產(chǎn)生的原因、影響浮力大小的因素、浮力的方向這三個(gè)科學(xué)概念的理解”[16]16，找到有關(guān)浮力的迷思概念，不如“物體的沉浮與物體的輕重有關(guān)、物體的沉浮與物體的體積有關(guān)、物體的沉浮與物體的空心、實(shí)心有關(guān)”等[16]18。針對(duì)學(xué)生的迷思概念，教師只要做一個(gè)“胡蘿卜漂在水面上”對(duì)比實(shí)驗(yàn)，認(rèn)知沖突便產(chǎn)生了，可以說，教師對(duì)學(xué)生已有的科學(xué)認(rèn)知越清楚，就越容易精準(zhǔn)找到認(rèn)知參照點(diǎn)，越能成功制造認(rèn)知沖突。

二是制造認(rèn)知沖突。在課堂教學(xué)過程中，基于沖突圖模型，教師可利用學(xué)生認(rèn)知參照點(diǎn)，即“前科學(xué)概念”[17]與科學(xué)概念、原理的矛盾制造認(rèn)知沖突，并且用實(shí)驗(yàn)、視頻、圖像等方式，將認(rèn)知沖突可視化。比如，在牛頓第三定律教學(xué)中，老師可首先展示一張照片，說明了一輛巨大的卡車和一輛非常小的汽車迎面相撞，然后要求學(xué)生預(yù)測(cè)施加在車輛上的力的大小。在學(xué)生預(yù)測(cè)之后，老師告訴學(xué)生牛頓提出了一個(gè)公理，根據(jù)這個(gè)公理，一輛巨大的卡車施加在一輛非常小的汽車上的力在大小上等于這輛小汽車施加在卡車上的力[10]156。在這個(gè)案例中，學(xué)生以往的認(rèn)知、直覺與觀測(cè)事實(shí)相違背，即觀測(cè)事實(shí)與認(rèn)知參照點(diǎn)產(chǎn)生沖突，讓學(xué)生感到很意外，從而產(chǎn)生一系列“問題”及解決問題的沖動(dòng)?？傊?，教師要針對(duì)學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)、思維定式，利用一些不尋常的自然現(xiàn)象或日常普通、熟悉的物體和現(xiàn)象，設(shè)計(jì)“差異性事件”，對(duì)學(xué)生已有的科學(xué)認(rèn)知、思維產(chǎn)生沖突、沖擊，出乎學(xué)生的意料，激發(fā)學(xué)生探究欲望。

2.開展趣味探究，體驗(yàn)驚奇感

驚奇感具有具身性，驚奇感的體驗(yàn)是一個(gè)動(dòng)腦、動(dòng)手、動(dòng)情的過程，是身心沉浸、知行合一、行思交融的過程。雖然在課堂教學(xué)中，教師創(chuàng)設(shè)情境能讓學(xué)生體驗(yàn)到驚奇，但必須指出，不是每堂課都存在見證“驚奇時(shí)刻”，況且課堂學(xué)習(xí)時(shí)間有限，因而，教師必須對(duì)課堂教學(xué)進(jìn)行拓展、延伸，設(shè)計(jì)具有新意的、有趣的課外探究活動(dòng)，讓學(xué)生在“生活世界”中有更多的機(jī)會(huì)體驗(yàn)到驚奇感。

為此，教師首當(dāng)其沖要依據(jù)驚奇產(chǎn)生的“心理預(yù)期機(jī)制”，以教學(xué)內(nèi)容為主線，選擇、改編、創(chuàng)設(shè)學(xué)生在家庭、室外、野外可以完成的實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單易做、材料常見、普遍易得、有一定的挑戰(zhàn)性、趣味性、結(jié)果會(huì)出現(xiàn)意外驚喜，能為學(xué)生“帶來探索、發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造的樂趣”[18]，比如讓朋友坐在椅子上，頭向后仰，你用食指抵在他的前額上并向下壓，他就無法站起來等[19]，學(xué)生做這個(gè)游戲前一定會(huì)覺得很容易站起來，做完后一定會(huì)納悶為什么會(huì)這樣呢？學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)的過程是一個(gè)情感經(jīng)歷非常豐富的過程，從興奮、期待、好奇、到意外、驚奇、驚嘆、困惑、好玩。在完成實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生感覺自己就像一個(gè)魔術(shù)師，完成了令人驚奇的魔術(shù)表演。學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)的過程也是審美體驗(yàn)展開的過程：發(fā)現(xiàn)物體的外表美、結(jié)構(gòu)美、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的靜態(tài)美、動(dòng)態(tài)變化美、實(shí)驗(yàn)操作美以及實(shí)驗(yàn)探究時(shí)人的精神狀態(tài)美。與此同時(shí)，教師也可以布置一些觀察活動(dòng)，讓學(xué)生走進(jìn)大自然、深入生活細(xì)致觀察周邊的自然現(xiàn)象、日常生活現(xiàn)象，體驗(yàn)大自然、日常生活所帶來的驚奇感，或者布置一些發(fā)散性思維的任務(wù)，比如平常物品的不平常的用途和功能，讓學(xué)生感覺到物品的奇妙性。教師也可以讓學(xué)生用拼接、自由組合方式提出一些有趣、讓人眼前一亮的問題去考考其他同學(xué)，讓同學(xué)之間相互挑戰(zhàn)，“制造驚奇”，體驗(yàn)到思維的樂趣，體悟到科學(xué)的魅力。

3.增強(qiáng)審美觀照，催生神奇感

增強(qiáng)審美觀照，首先要破除功利主義。鑒于升學(xué)考試的壓力，科學(xué)教學(xué)追求必要的“功利”無可厚非，但陷入功利主義的泥潭則有違科學(xué)教學(xué)的本意。如果一個(gè)學(xué)?；蚪處煴还髁x遮蔽“雙眼”，把考試當(dāng)作目的，教師或?qū)W校整體忙于“功利”計(jì)算及知識(shí)訓(xùn)練，把“分?jǐn)?shù)”及其“分?jǐn)?shù)背后的各種獎(jiǎng)勵(lì)”當(dāng)作獎(jiǎng)賞，易使科學(xué)教學(xué)陷入“艱辛”，教師、學(xué)生無暇、無法或不屑于、不知道領(lǐng)略、欣賞科學(xué)的美。驚奇感的生成則讓學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)的過程中驚嘆于自然現(xiàn)象的美，震撼于科學(xué)實(shí)驗(yàn)的“魔性”，對(duì)自然和科學(xué)心存敬畏，忘記了所謂“功利”的存在，消解了一切“負(fù)累”，進(jìn)入了“澄明之境”，回歸到學(xué)習(xí)科學(xué)的本質(zhì)，即回歸于對(duì)世界的充滿好奇，對(duì)未知世界有一探究竟的熱情、熱衷于對(duì)世界的思想實(shí)驗(yàn)。學(xué)習(xí)科學(xué)的目的純粹是為了滿足自己的好奇心以及驗(yàn)證對(duì)未知世界的各種猜想，是一種理性的“冒險(xiǎn)之旅”，也是一種妙不可言的“審美”情感體驗(yàn)。吸收科學(xué)養(yǎng)料構(gòu)建自己的精神世界，生命受到澤潤(rùn)。讓知識(shí)與思想隨行，讓功利讓位于審美，有必要對(duì)科學(xué)教學(xué)進(jìn)行“審美觀照”。

其次，制造偶遇，“一見而驚”。神奇感的產(chǎn)生有審美客體“奇”的特征，又有審美主體“神”的體驗(yàn)。一般來說，在科學(xué)教學(xué)過程中，“一見而驚”是指在某種特定的情形之下，審美主客體驟然相遇，由于對(duì)迥異尋常客體的極度激賞，在主體心中驀然升騰而起一種獨(dú)特驚奇的美感體驗(yàn)，因其在主體審美經(jīng)驗(yàn)世界的缺失，所以在得以補(bǔ)償?shù)膭x那表現(xiàn)得尤為強(qiáng)烈[20]。而科學(xué)教學(xué)在絕大多數(shù)情況下是一種有目的、有計(jì)劃、有組織的活動(dòng)，除了在日常生活中“偶遇”外，在科學(xué)教學(xué)中這種“一見而驚”的審美偶遇是教師精心設(shè)計(jì)的產(chǎn)物。為此，教師要去了解學(xué)生的日常生活經(jīng)歷、生活經(jīng)驗(yàn)、學(xué)生已有的科學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)、認(rèn)知方式、審美情趣，找到學(xué)生平常未見的美妙自然現(xiàn)象、未聞的科學(xué)事件、天籟聲音、文字構(gòu)建的畫面意象、意境、故事等，以科學(xué)內(nèi)容知識(shí)為切入點(diǎn)，盡可能以可視化的方式呈現(xiàn)在學(xué)生面前，從而達(dá)到“一見而驚”“感受到心靈的激蕩與震撼”，進(jìn)而覺得神奇的目的效果。

再者，制造意外，催生神奇感。“一見而奇”即“視覺驚奇、神奇”，更多地強(qiáng)調(diào)視覺引發(fā)的審美驚奇、神奇體驗(yàn)，在日?？茖W(xué)教學(xué)中大多數(shù)情況處于“不驚奇”“不神奇”狀態(tài)，因而要實(shí)現(xiàn)審美的 “不神奇→神奇”，則必須由認(rèn)知來引發(fā)?！安簧衿妗衿妗币馕吨哂幸l(fā)神奇審美體驗(yàn)的客體沒有被發(fā)現(xiàn)，其原因可能是審美主體缺乏“發(fā)現(xiàn)美的眼睛”，或是審美主體過于功利、忙碌而無意、無暇對(duì)客體進(jìn)行“審美觀照”。在科學(xué)教學(xué)中，如何讓學(xué)生從“不神奇”走向“神奇”？其中最重要的策略是對(duì)教材內(nèi)容、日常司空見慣的科學(xué)現(xiàn)象“陌生化”“化平凡為神奇”。教師用信息技術(shù)、實(shí)驗(yàn)等對(duì)教材內(nèi)容、日常科學(xué)現(xiàn)象加工改造，使得科學(xué)知識(shí)變得新穎、形象、生動(dòng)有趣，喚醒審美休眠，引發(fā)神奇感，比如小時(shí)候不少學(xué)生都玩過陀螺，在講授磁性時(shí)，教師可以用陀螺演示一個(gè)新玩法：用磁鐵和陀螺做一個(gè)懸浮實(shí)驗(yàn)。首先讓陀螺在塑料片上轉(zhuǎn)動(dòng)起來，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)注意陀螺轉(zhuǎn)動(dòng)的中心點(diǎn)和磁鐵的中心垂直，然后慢慢抬起塑料片，再抽掉這個(gè)塑料片，結(jié)果出現(xiàn)陀螺懸浮在磁鐵的上方[21]。學(xué)生首次看到這種現(xiàn)象會(huì)覺得不可思議，感到很神奇，急切想知道為什么會(huì)懸浮，教師引導(dǎo)學(xué)生明白科學(xué)原理后，要引導(dǎo)學(xué)生去欣賞科學(xué)現(xiàn)象美——懸浮，動(dòng)靜結(jié)合的美。平日教師要多引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)科學(xué)知識(shí)的另一面即“簡(jiǎn)單美、對(duì)稱美、和諧美”[22]，假以時(shí)日，學(xué)生便學(xué)會(huì)用科學(xué)與審美的眼光靜觀日常萬物、萬象，對(duì)大自然、對(duì)科學(xué)產(chǎn)生神奇感、敬畏感。

三、結(jié)語

驚奇感源于學(xué)生對(duì)熟悉事物和未知事物某些現(xiàn)象的陌生感和視覺沖擊力，來自于學(xué)生科學(xué)認(rèn)知的局限性。驚奇感能使沉悶的、程式化的科學(xué)課堂教學(xué)變得別開生面、波瀾起伏、妙趣橫生，融科學(xué)知識(shí)、科學(xué)思維、價(jià)值情感、審美體驗(yàn)為一體，讓學(xué)生對(duì)科學(xué)產(chǎn)生好奇，感受科學(xué)的魔力，觸動(dòng)學(xué)生的心靈，從靈魂深處徹底愛上科學(xué)。當(dāng)然，驚奇感不可能時(shí)時(shí)都產(chǎn)生、處處都存在、事事都蘊(yùn)含。在課堂教學(xué)中，制造驚奇對(duì)科學(xué)教師來說是一項(xiàng)巨大的挑戰(zhàn)，學(xué)生經(jīng)歷驚奇后，便會(huì)變得不再驚奇，如何讓學(xué)生不斷從不好奇變?yōu)楹闷?、驚奇、神奇，需要提升教師的科學(xué)素養(yǎng)，喚醒科學(xué)教師的驚奇感，提升教師制造驚奇的能力。為此，教師必須廣泛閱讀科學(xué)專著、科普作品、美學(xué)書籍等等，對(duì)科學(xué)家故事如數(shù)家珍，對(duì)科學(xué)知識(shí)的來龍去脈一清二楚、爛熟于心，對(duì)學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)了如指掌，對(duì)科學(xué)知識(shí)的應(yīng)用信手拈來，能把科學(xué)實(shí)驗(yàn)游戲化、魔術(shù)化，以科學(xué)視角觀察、審視萬物、萬象，在平凡中見新奇，以審美眼光觀照科學(xué)知識(shí)及科學(xué)教學(xué)，讓自己的靈魂變得有趣。同時(shí)，發(fā)揮教學(xué)想象力，在課堂教學(xué)中出其不意，引導(dǎo)學(xué)生在認(rèn)知沖突、實(shí)踐探究、創(chuàng)意物化中，體驗(yàn)到學(xué)習(xí)科學(xué)的樂趣，感受到科學(xué)世界的驚奇、美妙與神奇。