科学实验不是理论真伪的镜子

说到这里，也许有人会认为，之所以会出现这样棘手的局面，都是实验误差惹的祸，如果能将误差降低到理想的程度，问题将不复存在。实际上，情况远非如此简单。这里所牵出的是一个如何认识科学理论与实验本质的重大问题，正是在这个问题上存在着认识偏差，不仅催生了前述的一系列问题，而且成为长期制约科学实验在理科教育中作用发挥的重要原因之一。试想，如果我们将科学理论简单地理解为已经被证实的终极真理，将科学实验简单地理解为科学理论的试金石，过分天真地以为实验是最公正、最可靠的法官，我们岂不成了理论的盲从者、实验结果的奴隶？正是这种对科学理论与实验本质的机械的、绝对的认识，使我们不知不觉地陷入对理论和实验结果的盲从，因而在受到实验事实“捉弄”时就会表现出一种惊慌失措的状态。实际上，如果我们认识到一个科学理论特别是经典的科学理论，虽然经受过大量实验检验、得到了众多事实直接或间接的支持，也只不过是人类认识发展的一个高峰，对其绝对化的想法和做法，本身是与科学的理性质疑精神相违背的；科学实验只是一种重要的、特殊的人类探索活动，它所能提供的被我们称为实验事实的东西不过是特定条件和过程的产物，本身并不能像镜子一样被拿来直接照出理论的真伪^⑧。我们就不会为没有得到预期的实验结果而文过饰非，使科学教育失去本来最需要保住的科学精神、科学态度的底线，也不会出于对实验误差的恐惧而对教学中的科学实验提出过高的设备要求，反而会在即使得到预期的实验结果时，不是“见好就收”，满足于肤浅的证实，而是抱一种理性的怀疑态度^⑨，不放弃对进一步实验探索的追求。自然，得到的若不是预期的实验结果，态度还是一样，不需要“见风使舵”。

过程正确与结果正确至少同样重要

长期以来，实验教学在科学教育中的地位是非常特殊的。说它特殊，是因为人们认为科学教育要重视实验教学就像学游泳要勤下水一样是再明白不过的道理，它的作用与地位“怎么强调也不过分”。然而，这种特殊“优越”的地位实际上只不过是有名无实的虚高。我国自文革后恢复正常的教学秩序以来，科学教育界对加强实验教学特别是中小学实验教学的呼声一直很高。但是在不少的中学物理甚至化学和生物课堂上，用嘴巴“讲实验”、用粉笔在黑板上“画实验”代替师生亲手做实验的现象至今仍非个别。究其原因当然不很简单，但如果我们不能与时俱进地深化对科学实验本质、作用及其教育功能的认识，实验在理科教育中就仍然只能是一个“鸡肋”！在2001年正式启动的基础教育新课程中，科学探究被提到了理科课程核心的位置。科学实验作为一种探究活动，在被用于教学的过程中如果能突出或至少保持住其探究的本质特性，就是最能有效地落实科学探究教育目标的课程资源。然而，在一些人那里，探究成了多做实验、多动手、多活动的代名词。操作起来更是省事，将原来一个个实验项目名称前面的“验证”、“测定（量）”去掉，通通换成“探究”，就算完成了向新课程的转变。而实际上，科学探究真正要强调的是“动脑”。学生做了实验，手动起来了，但不等于脑也自动地跟着动了起来。即使探究的环节都有了，探究的程序也都走过了，科学家的样子也做得像模像样了，学生的学习仍有可能是机械的而不是有意义的，那样的探究又有什么真正的价值^⑩？

进一步说，全面落实知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观的三维课程目标，是新课程对教师最大的挑战。实施中最大的难点是如何将它们整合成一体的目标，自然、均衡地落实于具体的教学活动之中，顾此失彼往往是最常见的问题。本文开头所述的对实验现象的处理，就是一个典型的例子。由于只关注教给学生的知识结论是否正确，而忽略了知识得出的过程是否符合科学，结果使得在一个原本学生可能很容易接受的知识点的教学中，传递给学生的思维方式和态度，都是违背基本科学精神的，犯了不能忽视的另一类科学性错误！