斯廷·凯诺内斯 博比·吉恩皮埃尔／著
万 学 ／译 刘绍江 ／校
提问可以带来最好的课堂教学体验。历时三周的生物单元教学结束后，我问二年级的学生他们还想要学习植物的其他什么知识。他们的问题是开展为期三周的植物生长的探究过程的前提。从问题提出到结果呈现，学生们带着自己的问题经历了探究式学习的全过程。
在此前的三周里，学生们学习了生物和非生物的相关知识、植物生长和变化的情况、动物生长和变化的情况。学生们还学习了植物发芽的知识，并观察了植物从种子到长成幼苗的生长过程。这被证明是我们探究过程中很适用的背景知识，因此，我能进一步评估学生的学习情况，并巩固我们已经学过的关于植物生长需要的知识。
问题提出
开始上课时，我在黑板上挂了一张ＫＷＬ表格（译者注：Ｋ即ＫＮＯＷ，我已经知道什么；Ｗ即ＷＡＮＴ，我想要知道什么；Ｌ即ＬＥＡＲＮＩＮＧ，我学到了什么），然后引导学生填充内容。学生们“已经知道”这些知识点：“植物属于生物”；“植物是食物链的一环”；“植物需要水、阳光和空气”；“植物会生长和变化”；“人们吃植物”；“有些植物会开花”；“有些植物有毒”。
以下这些问题代表了学生们“想要知道”的植物知识：
●没有阳光植物会生长吗？
●多浇水植物会长得更大吗？
●没有土壤植物会生长吗？
●没有水植物会生长吗？
●除了水，浇灌其他液体植物会生长吗？
这组问题让我弄清了学生们对植物生长的前概念。由于多数问题都可以归结为生长条件，显而易见，学生们对植物生长需要的知识非常熟悉。这是我们学习生物时的主要内容。
接下来，我们讨论了对每个问题进行研究的可能方案，并举手表决了全班共同研究的一个问题。我们首先确定对每个“想要知道”的问题进行实验研究需要哪些材料。例如，我问学生：“如果我们想要弄清楚没有阳光植物是否会生长，我们需要做什么？”他们回答说我们要准备两株植物：一株放在阳光下，一株放在阴暗处，如壁橱内、储藏室内、盒子下、毛巾下或暗室中。
以同样的方式讨论完每个问题后，学生举手表决，决定研究这个问题：“除了水，浇灌其他液体植物会生长吗？”我都有点怀疑这是学生们的选择，因为研究这个问题要试验的各种变量太多了。全班提出了一长串可用于浇灌植物的液体：盐水、自来水，碳酸水、苹果汁、油、肥料水、牛奶和柠檬水。由于不可能对所有的液体都做实验，我们又将这一长串液体缩减到了五种。我们进行班集体讨论，决定哪些液体安全、容易得到以及在数据收集阶段能够显现结果。
实验设计
探究过程的下一步就是设计实验。我们为此花了大约一周的时间，以保障我能充分讲解自变量和因变量的概念。我通过提问题让学生自由回答的方式引导课堂讨论。我把每个学生的想法都记录在黑板上，并让大家一起讨论。
在回答“我们怎么知道植物是因为我们的所作所为而生长或死亡的”这个问题时，学生们说我们需要“按通常的方式”照料至少一株植物。这次课堂讨论最后决定对参照植物只浇水。
我又问：“还有其他东西会改变植物生长的方式吗？”以及“我们如何控制这些变量？”学生们想出了许多主意确保实验结果令人满意：
●一开始就选用健康的植物。
●植物必须得到等量的日照。
●植物必须放在同样的土壤中。
●植物大小必须相同。
●植物必须浇灌等量的液体。
接下来几天的讨论中，我问学生们这个实验需要他们考虑哪些问题以及我们如何衡量实验结果。提出的问题有：“我们怎样确定植物受到了相同的照料？”“你们怎么向别人展示你们的结果？”学生们提出了以下想法：
●我们要测量我们用了多少液体并记录下来。
●植物应该相互靠近。
●转动植物，让各边得到光照。
●制作表格来记录数据。
●每天观察植物并作记录。
●每天测量植物并记下数据。
●每天统计叶子数目并记下数字。
●在实验开始和结束时拍下数码照片。
●标记每株植物，不要搞混。
在实验开始前，我们又利用当周剩下的时间确保实施计划反映出我们先前讨论的要求。
实验准备
实验利用了以下材料：５株健康的植物（相同种类，相同大小）；测量工具；５个装水的一次性塑料容器；盐水、牛奶、碳酸水、水和肥料水各５００毫升。我选择了锦紫苏植物，因为它生命力旺盛，而且容易找到。我还为每组学生弄到一部数码相机和几张磁盘，以便于他们记录植物生长情况。
学生们选择用大汤匙测量每株植物每日吸收多少液体。全班学生还决定在实验期间每天早晨为每株植物浇灌１５毫升液体。各组学生还决定在周五浇灌３０毫升液体，以保证植物活过周末。
液体的名称分别写在几张纸条上，并放进帽子里，每组从中抽出一张纸条。每组展开小组讨论，各自进行预测：
●牛奶组：用牛奶浇灌的植物将会茁壮成长。
●碳酸水组：用碳酸水浇灌的植物会死亡。
●盐水组：用盐水浇灌的植物会存活。
●肥料水组：用肥料水浇灌的植物会活下来并长大。
这些预测中有些可能来自于上周讨论的营养知识。尤其是牛奶组，他们预测的基础就是我们学过的食物金字塔中关于骨骼和奶酪的知识。在实验结束我们评价结果时，我要能保证学生们不会混淆人的需要和植物的需要。
每组将各自的预测记在一个标签上，并贴到栽种实验植物的盆上。标签成了各种植物的记号和各组实验预测的提醒物。所有植物均置于同一个窗台以统一光照量。当我们确信我们列出的所有标准都满足后，实验就要开始了！
收集数据
在为期一周的实验数据收集阶段开始时，每组中每个学生均测量了植物的起始高度。高度数据记录在我根据学生想出的主意制作的观察记录表上。每个学生的科学文件夹内都有一张观察记录表。
每组每天观察植物并记下浇灌植物的液体量，测量植物的高度，描述植物的“健康，垂死或者死亡”状况。除了这个一般性描述外，学生们还将叶子颜色、大小等观察数据写在观察记录表上。
各组还用数码相机拍下了各自的实验植物。每张照片都记下了相应植物的类型如参照植物、牛奶植物、碳酸水植物、盐水植物和肥料水植物以及拍照日期。
植物长势如何
在一周结束时，用肥料水浇灌的植物长了２．５ｃｍ，用自来水浇灌的植物长了１．２５ｃｍ，用碳酸水浇灌的植物被列为“死亡”。在实验第三天，用盐水浇灌的植物死亡，在实验的第六天，用牛奶浇灌的植物被列为“垂死”。
学生们发现只有那些用自来水和肥料水照料的植物在实验进行七天后仍在继续茁壮成长。因此，学生们得出了他们自己的答案：用水或肥料水之外的液体浇灌，植物不能存活下来。我们讨论认为，要确切地弄清楚这一点还需要用更多的植物和液体作进一步的实验。
分析数据后，全班讨论了他们的结果形成的可能原因。自来水组认为他们的植物能存活下来是因为吸收了必要的元素：水和阳光。肥料水组了解到他们的植物生长旺盛，除了因为有必要的元素外，还因为得到了来自肥料的额外养分。
牛奶组一致认为植物并不像人一样需要牛奶来促进生长发育。当我让碳酸水组解释他们的植物不能生长的原因时，其中一个成员说：“妈妈说过碳酸水富含糖分。我认为我们的植物并不喜欢糖分，因为它快要死了。”我补充说碳酸水中的其他物质也可能伤害到植物。
为了让实验研究更加圆满，每组均制作了一个宣传板展现他们的实验成果，如实验起止日的数码照片，阐述生长结果的图表。虽然文字描述实验情况没有作要求，但是每组都要向全班口头表述他们的实验数据。
我们用“表达能力栏目”评估学生口头表达能力的高低。各组成员还填写了“表现栏目”以评估各组在植物探究实验中的合作能力。活动文字记载也是评价过程的一部分。
探究精神
我们的植物探究活动创设了一个激动人心的情景，让学生可以提出自己的问题，收集数据，展示自己的成果让别人观看。所有学生都完整地参与了探究过程的每一个阶段，包括实验设计阶段。每个学生对每天收集到的资料都享有所有权，并引以为豪。学生们渴望相互分享自己的数据和数码照片。
事实上，当探究活动结束时，我感到全班学生都有一些失望，因为这些孩子们还想继续探索自己对植物感兴趣的问题。他们都决定继续照料存活下来的植物。他们还想要检验一个新的预测——用肥料水浇灌的植物将比仅用自来水浇灌的植物长得更加旺盛。
这些二年级学生提出的关于植物的种种问题，他们合作开展各自实验的意愿以及他们继续探究的热情都向我们展示出他们正在养成“探究精神”。
（本文译自美国《孩子与科学》杂志。）
