根据新的劳动教育要求，湖南省株洲市天元区新马小学结合区域自然资源，将农作物种植（种子的力量）、科学观察与实验、农耕文化结合起来，将劳动教育课程体系化。低年段《校园环境课程》，感受农耕文化；中年段《小农夫课程》，参与劳动实践；高年段《职业体验课程》，感受劳动价值。

    实验是学习和探究科学的基本方法。通过问题的解决，证实或证伪学生自己的想法，并通过评价科学论断，发展出经过“实践检验”的想法，学会运用科学方法。实验教学及学生参与科学学习，是必须通过探究过程来提升自主学习能力、科学探究方法的。

    任何教育和学习都要找到一个“合适起点”。儿童通常是从猜想开始到实验的，所以教师首先要调动儿童的经验和已有概念来“策划”观察活动。有的学生经由观察产生了“疑问”，“疑问”就是思考的起点，也是进一步学习的驱动力，基于真实情境打破学生的“认知平衡”，与学生已有的知识和概念“不同”甚至“矛盾”，即认知不协调而再生“疑问”。至此，由“现象疑问”转移到“知识解释性疑问”，即找到了将知识结构化的“锚点”。

    学生有了困难，需要教师及时搭建“脚手架”，帮助学生进行思考，让学生再通过探究、实验来解决问题。实验教学强调的是以达到“一致性理解”为目标，探究的过程正如美国马西亚·C·林等人所言，包括“生成预测、诊断问题、评判实验、甄别不同选择、制订调查计划、研究猜想、搜寻信息、建构解释、与同伴辩论以及形成一致的观点”。

    学生在疑问的驱动下自己动手实验，通过实验对比得出结果。得到“观察结果”之后，作为科学探究的方法要求进行“验证”，于是学生通过“上网查询”得到了成因的“科学解释”，教师再及时引导学生记录下自己“巅峰时刻”的“美丽事件”。

    这就是以学生为中心成功的学科学和教科学，在劳动中学习，在学习中探究。这里涉及一个问题，即小学生能否进行真正的科学研究和复杂推理？英国儿童心理专家南希·巴特勒·桑格尔指出：“虽然儿童在科学学习中的技术使用和科学家不一样，但二者某些特点是相同的。”虽然许多低年级学生的课程没有促进复杂的思考，但是儿童以及青少年在教育引导下也可以对复杂的科学现象进行分析推理。

    学生在各种劳动和探究活动中形成的经验是他们终身学习科学的基础，也是对他们终身探索科学的一种鼓励。

    当然，科学和技术的学习也不仅仅是做实验、会使用科学技术、理解一些自然知识那么狭隘。有专家指出，“科学实践的社会学研究揭示了在跨学科领域中物质生产手段和方法的多样性”，也有科学团体提出了幼儿科学和技术领域的关键发展指标，可以概括为：观察——幼儿观察周围环境中的材料及变化过程；分类——幼儿对材料、行为、人物和事件进行分类；实验——幼儿通过实验检验自己的想法；预测——幼儿对将要发生的事进行预测；做出结论——幼儿基于经验和观察得出结论；交流想法——幼儿交流关于事物特性及运行方式的看法；自然和物质世界——幼儿积累关于自然和物质世界的知识；工具和技术——幼儿探索并使用工具和技术。

    这8项比较全面地规定了关于幼儿科学和技术的教育目的，也就是从环境、生活中观察、辨别、认知、验证、推理、动手学习的。新马小学正是在农耕课程中始终贯彻了科学和技术学习的基本原理和方法，既让学生调动眼、手、口、先有概念、感性认知在兴趣劳动中学习，又培养了学生的科学精神，可谓牵住了课程的“牛鼻子”。

    在实验中，尤其关键的是“过程”中的感知能力、科学观察、科学思维的培养，它是根本性的。新马小学学生的实验从生活中常见的种植出发，拔萝卜、细观察、做对比、想成因，再种植、再实验、再观察、再思考、再验证、得结论。这里的二次学习是验证，更是深度学习，尤其是利用网络进行颠覆式混合学习。教师的角色不再是知识的传播者，而是有经验的科学研究者、指导者、鼓励者、评价者。他们帮助学生搞清楚“数字背后的含义”，助力学生说服同学认可自己的观点和探究成果，同时又能接受其他同学的方案，最后达成共识，最大可能地发挥与团体协作的精神，提高合作学习的效率，共同防范认知风险。

    这里也需要解决两个问题：一是学生小组合作学习后自主写出实验报告，分工将实验名称、目的、器材、步骤、方法、结论以及小组自评逐一填写，建立一个范式，通过“活动过程”的范式来培养科学意识、科学精神和技术思维；二是广泛深入推行小组合作学习，让学生在丰富的时空及意义空间“充分协商”。

    （作者系甘肃省榆中一中原校长、全国优秀教师、兰州市“金城名师”）