一起做科学的“顽童”

“老师，好神奇啊，我们试了很多组合，但根据热力环流原理，只有三圈环流的运动模式才能完美地解释近地面所有的气压带风带现象。除此之外，没有其他的可能。”随着课堂接近尾声，有孩子兴奋地说。

这是不久前我的一节大气环流课结尾，这节课的立意是利用学具、情境和任务设定，重现大气环流知识的形成过程。而学生的任务则与几百年前的科学家一致——为近地面存在的气压带风带现象找到符合逻辑的大气运动解释。不同的是，他们已经掌握了“热力环流原理”和“地转偏向力”规律，已然站在了巨人的肩膀上。课上，学生折弯了代表气流的箭头，在泡沫制成的地球仪上寻找合适的安插位置，比画着，争论着，调整着，思考着。

无形的大气、宏大的空间尺度、复杂的空间动态性……这些特点让大气环流这一内容成为许多高中生地理学习的天堑。因此，提升学生在探究活动中的主动性，找到能让学生“玩起来”的方法，是我的教学重点。玩，是人和动物幼年的本能。玩的本质是对现实情境的一种简化和对情境应对策略的模仿。既然是模仿，就需要模仿的对象和道具。通过检索资料，以哈德莱、费雷尔和伯杰龙为代表的三位科学先贤前后持续近200年大气运动探索史成为这节课教学环节推进的故事脚本。通过自己先行先试，不断试错和改进，经过若干版本的迭代，一个标好纬度的泡沫球和一组箭头成为学生用来塑造大气运动的道具，取得了良好的教学效果。

在这节课上，学生不用凭空想象，而是在可触、可控的三维空间里顺畅自然地认识大气运动，利用多感官参与的主动建构去冲破空间想象的黑障。绕过了抽象晦涩的概念演绎，只留下在情境中对因果本质的探寻——正如这些知识的发现者当年做过的那样。所谓“道法自然”，也就是在探究自然的过程中悟道，其关键在于探究的过程，而知识只是探究后形成的结论。

虽然我们每一代人都可以站在前人的肩膀上，但具体到每一个个体，依然需要靠自己的大脑从无到有构建每一个知识，而作为先行者和示范者，教师真正的工作不应只是讲解和强化知识本身，更应该以自己的经历为桥梁，将学生摆渡到知识的彼岸，向学生展示我们获得知识的方法和路径，以及我们个性化的学习体验。从这个意义上来说，教师和学生都是科学的“顽童”，虽然闻道有先后，术业有专攻，但我们共同拥有的是对世界的好奇和对科学精神的遵循。

除此之外，更重要的感悟和成长在于领悟并保持“玩童”心态的同时，在面对困难与挫折时“顽强”坚持。科学探索要面临无数的试错，科学家面对困难和挫折时的顽强与坚持，才使得人类的科学大厦越筑越高。而我在教具准备阶段的一次次失败与尝试，更让我在精神上经历了一遍真正的科研过程，过程虽然痛苦，但获益匪浅。

让我们和学生一起，永远做科学的“顽童”，感受探索世间万象的乐趣。

（作者系上海市建平中学地理教师，上海市浦东新区骨干教师）

《中国教师报》2023年05月10日第8版