國(guó)外小學(xué)科學(xué)教師培訓(xùn)策略
培訓(xùn)目標(biāo)：科學(xué)知識(shí)
策略：認(rèn)知地圖
在科學(xué)課的教學(xué)過(guò)程中，教師會(huì)遇到很多科學(xué)名詞和科學(xué)術(shù)語(yǔ)，如果不在它們之間構(gòu)建起一個(gè)有聯(lián)系的“認(rèn)知地圖”，這些科學(xué)名詞和科學(xué)術(shù)語(yǔ)將是一盤沒(méi)有“生命力”的散沙，無(wú)從拾起，也無(wú)從用起。既降低了先前的學(xué)習(xí)效果，又對(duì)后續(xù)學(xué)習(xí)沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的意義。因此，在我們的培訓(xùn)中，應(yīng)該引導(dǎo)和輔助受訓(xùn)教師把所學(xué)到的概念編織成一個(gè)具有開(kāi)放性和生成性的結(jié)構(gòu)網(wǎng)。
認(rèn)知地圖策略是美國(guó)心理學(xué)家托爾曼通過(guò)探索動(dòng)物在學(xué)習(xí)過(guò)程中的認(rèn)知學(xué)習(xí)變化得出的一個(gè)研究結(jié)果。在讓白鼠走迷宮的實(shí)驗(yàn)中，迷宮中有三條長(zhǎng)度不同的通道到達(dá)物箱，托爾曼將白鼠放在迷宮中的出發(fā)點(diǎn)位置上，接著讓白鼠自由探索，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的探索后，若三條通道暢通，白鼠則選擇最短的通道……不管情況如何，白鼠總能選擇較短、較近的通道。
白鼠之所以能如此，是因?yàn)樗谙惹暗奶剿鬟^(guò)程中已形成了迷宮的“認(rèn)知地圖”，正是這種“認(rèn)知地圖”在指導(dǎo)白鼠作出較為正確的選擇。受訓(xùn)教師學(xué)習(xí)的過(guò)程其實(shí)就是形成“認(rèn)知地圖”的過(guò)程。
通過(guò)下面的案例，受訓(xùn)教師應(yīng)該能夠體驗(yàn)到結(jié)構(gòu)圖的“生命力”。 
培訓(xùn)目標(biāo)：科學(xué)探究
科學(xué)學(xué)習(xí)是一種親自動(dòng)手的能動(dòng)過(guò)程，探究是學(xué)習(xí)科學(xué)的重要途徑，也是學(xué)習(xí)科學(xué)的重要內(nèi)容。下面介紹的策略，目的是讓受訓(xùn)教師在探究的過(guò)程中體會(huì)探究的核心過(guò)程技能。
策略一：解暗箱
解暗箱策略就是在物體不能打開(kāi)的情況下，運(yùn)用多種感官進(jìn)行研究，根據(jù)研究的結(jié)果猜測(cè)暗箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而加深對(duì)模型(模型就是將復(fù)雜的事物或過(guò)程用簡(jiǎn)單的、易于了解的方法呈現(xiàn)出來(lái)的表現(xiàn)手段�？茖W(xué)家們經(jīng)常用模型來(lái)代表非常龐大或者極其微小的事物，比如太陽(yáng)系中的行星、細(xì)胞的細(xì)微結(jié)構(gòu)等)的理解，建立模型可以幫助人們理解、解釋無(wú)法直接觀察到的事物。
在電路盒被封閉的情況下應(yīng)用有關(guān)簡(jiǎn)單電路的知識(shí)和技能，用檢測(cè)電路的工具對(duì)暗箱電路盒中的電路進(jìn)行檢測(cè)就是使用解暗箱策略的一個(gè)案例。通過(guò)這項(xiàng)活動(dòng)，教師可以充分發(fā)揮學(xué)習(xí)的自主精神、對(duì)未知事物的好奇心以及小組合作交流的學(xué)習(xí)態(tài)度，從而對(duì)暗箱的內(nèi)部構(gòu)造進(jìn)行預(yù)測(cè)、推理、判斷、分析和解釋。
策略二：維恩圖
維恩圖是對(duì)所記錄的信息進(jìn)行比較、分類的一種有效方式。維恩圖表用兩個(gè)或多個(gè)圓圈來(lái)表示不同的信息組合，把相同的信息放在同一個(gè)圓圈中，與其類似但有區(qū)別的信息就寫(xiě)在另一個(gè)圓中，兩個(gè)圓共有的信息則寫(xiě)在它們的交叉部分。
案例：對(duì)固體的探究
可以滾動(dòng)的固體與可以堆放的固體分別放到兩個(gè)圓圈里，既會(huì)滾動(dòng)又能堆放的固體放到其交叉部分中。
還可以將固體放到水中，觀察水中的固體會(huì)發(fā)生什么，如一些固體漂浮，而另一些固體下沉；一些下沉的固體會(huì)沉到瓶底，而另一些固體則會(huì)慢慢漂移；漂浮著的固體也會(huì)在水中不同程度地露出水面。受訓(xùn)教師通過(guò)描述并比較漂浮的固體與下沉的固體之間的相似點(diǎn)與不同點(diǎn)，就可以加深對(duì)固體屬性的理解，通過(guò)維恩圖的練習(xí)，還可以訓(xùn)練受訓(xùn)教師分類的能力。
策略三：模擬演示
諸如像火山爆發(fā)、變質(zhì)巖的形成過(guò)程這樣的事件，我們不能真實(shí)地進(jìn)行觀察，在這樣的情況下，模擬就成為一種重要的手段。通過(guò)模擬“變質(zhì)巖的形成”和“巖石結(jié)晶”，我們可以加深對(duì)這個(gè)策略的認(rèn)識(shí)。
案例一：變質(zhì)巖的形成
把不同顏色的橡皮泥分別捏成大小相差不大的小球代表不同成分的巖石(圖a)，把所有的橡皮泥小球放在一張蠟紙上，上面再放一張蠟紙，用力擠壓上面的蠟紙，通過(guò)這一活動(dòng)讓別人理解，在高壓下，巖石顆粒之間會(huì)相互滲透變質(zhì)，由開(kāi)始能區(qū)分得比較清晰的單獨(dú)顆粒(圖a)歷經(jīng)多次擠壓變成最終無(wú)法區(qū)分的狀態(tài)(圖b)，形成變質(zhì)巖。
案例二：巖石結(jié)晶
把飽和的硫酸鎂溶液分別倒入兩支試管中，量要相同，其中一支放入冰塊中，另一支利用培養(yǎng)皿加速自然蒸發(fā)，觀察兩種情況下飽和液體的結(jié)晶情況。這一活動(dòng)可以解釋在不同的溫度下巖石結(jié)晶的顆粒大小是不一樣的，快速降溫的結(jié)晶體小，慢速降溫的結(jié)晶體大。地球下面的巖漿進(jìn)行的是慢速結(jié)晶，地球表面的巖漿進(jìn)行的是快速結(jié)晶。
策略四：PRＯE策略(P一預(yù)測(cè)，R一原因，O一觀察，E一解釋)
這一策略以一些熟悉的問(wèn)題為話題進(jìn)行，開(kāi)始時(shí)，培訓(xùn)者并不發(fā)放是科學(xué)教育中的難點(diǎn)，以說(shuō)教方式進(jìn)行效果甚微，下面所講的演劇策略卻可以讓受訓(xùn)教師親身體驗(yàn)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)所提出的情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)。
演劇策略是指受訓(xùn)然后再發(fā)放物體加以研究。這個(gè)策略不僅可以調(diào)動(dòng)受訓(xùn)教師探究的欲望，還能造成他們的認(rèn)知結(jié)構(gòu)沖突，提高研究的效率。
案例：土壤里有什么
在“土壤里有什么”這個(gè)案例中，暫時(shí)先不呈現(xiàn)將要研究的土壤，讓受訓(xùn)教師對(duì)“土壤里有什么”這一問(wèn)題作出預(yù)測(cè)，或者以一種“思維可視化”的方式把所作的預(yù)測(cè)畫(huà)下來(lái)并說(shuō)明理由。接下來(lái)，培訓(xùn)者呈現(xiàn)土壤讓受訓(xùn)教師仔細(xì)觀察，并讓他們檢驗(yàn)自己的預(yù)測(cè)并作出解釋。
培訓(xùn)目標(biāo)：情感、態(tài)度與價(jià)值觀
策略：演劇
情感、態(tài)度與價(jià)值觀的教育一直是科學(xué)教育中的難點(diǎn)，以說(shuō)教方式進(jìn)行效果甚微，下面所講的演劇策略卻可以讓受訓(xùn)教師親身體驗(yàn)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)所提出的情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)。
演劇策略是指受訓(xùn)教師自導(dǎo)自演小品劇，進(jìn)行角色扮演，從而體驗(yàn)科學(xué)情感、態(tài)度與價(jià)值觀。
案例：地球先生的病
演劇策略首先要給出一個(gè)情景。比如，原本健康、神采奕奕的地球先生生病了，他到醫(yī)院去看病。結(jié)果通過(guò)診斷才知道他得了多種慢性疾病，其中有皮膚病、肺病、便秘和脫發(fā)。他向醫(yī)生訴苦，每種疾病都是因?yàn)槿祟惖母鞣N自私的行為而引起的一皮膚病是因?yàn)槿藗兘?jīng)常使用空調(diào)、噴霧器，它們散發(fā)出來(lái)的化學(xué)物質(zhì)損害了臭氧層；肺病是人類在工業(yè)及汽車運(yùn)輸中大量排放出來(lái)的廢氣污染了空人類大量砍伐樹(shù)木，令樹(shù)木大大減少，使大地光禿，水土流失……
接下來(lái)是培訓(xùn)者和受訓(xùn)教師之間的討論，如地球先生為什么會(huì)生病，病況如何?這四種疾病是指地球正面臨哪四種危機(jī)？是誰(shuí)造成地球先生以上這些疾病的?在討論的基礎(chǔ)上，全體受訓(xùn)教師進(jìn)行一次“拯救地球”專家會(huì)診活動(dòng)，給出拯救地球的方案。
(本文資料來(lái)自國(guó)家小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)組組長(zhǎng)、南京師范大學(xué)教授郝京華承擔(dān)的“小學(xué)科學(xué)教學(xué)論國(guó)家級(jí)培訓(xùn)”、底特律大學(xué)教授DrJazlinEbenezer主講的“小學(xué)科學(xué)教育國(guó)際高級(jí)研修班”等項(xiàng)目)
