《早期科學·設計與技術能力的培養》是2002年上海遠東出版社出版的圖書，作者是。
基本介紹
- 書名：早期科學·設計與技術能力的培養
- ISBN：780661432X
- 頁數：266頁
- 出版社：上海遠東出版社
- 出版時間：2002年6月1日
- 裝幀：平裝
內容簡介,媒體推薦,目錄,文摘,
內容簡介
學育兒的道理，使他們懂得如何去遵循兒童教育的科學規律；還為幼兒教育工作者和家長提供了許多寓意深刻的案例，使們們能夠感悟兒童教育的藝術，並能運用不同的策略和方法去教育不同的孩子。
媒體推薦
引子
孩子身邊的科學技術
在派屈克生命的頭幾個星期內，他就已經經歷了多種多樣的現代技術。甚至在他出生之前，他的父母和祖父母就已經把他視作技術加工的產兒。我們與技術、科學打交道是終身化的，它的意義相當深遠。生活的每一部分都要受到科學研究結果和科技產品的影響。我們最早的感官經驗的對象，包括觸摸的、品嘗的、嗅的、傾聽的和看到的，均是科學和技術活動的產物。我們與生俱來的探索與試驗傾向在我們的早期學習中發揮了深刻的作用。食品技術對嬰幼兒的撫養立刻變得重要起來，它使得嬰幼兒食品的加工、烹製工作在家裡就能完成，這些食品甚至在食物處理器或微波爐里就能準備好。作為父母，我們扮演著食品工藝專家的角色，我們改造並組合食品，以便適應孩子們的口味。在這一過程中，人們常通過實驗的手段，系統地改變並檢驗食品的成分比例。當我們把一個玩具汽車置於嬰兒的輕便小床上方時，這一刺激將引發嬰兒有意識地與技術打交道，並且這一過程將貫穿在這個孩子的一生中不斷得到發展。
不久，兒童就開始與具有可動部分及機械裝置的玩具打交道。這些玩具由不同類型的材料(包括塑膠、紡織物、木頭等)構成。從中，兒童開始了解這些材料的特性：它們是柔軟、光滑的嗎?它們具有彈性嗎?它們堅固嗎?甚至當他們躺著睡覺時，仍會感受到周圍科技產品(如輕便小床、床墊、棉被)的影響。許多父母通過閱讀科學報告，了解不同品質的這類商品與導致嬰兒死亡的綜合病症之間的關聯。
一旦意識到科學技術對於我們生活的影響，以及技術在日常和特殊情況下的用途，我們就會得出所有的人都是科學技術的受益者這一顯而易見的結論。我們都是技術的使用者，但人們並不都是完全被動地使用技術。當我們挑選牙刷時，先對過去一直使用的那把牙刷進行評估，然後考慮牙刷的樣式與設計是否適合我們的手與口，看它的刷毛硬度和牙刷頭大小，看它的手柄質量，看它握在手裡的感覺，以及用起來的有效性如何，等等。正如牙刷的製作一樣，有關產品的設計與製作，以及對產品的評估、運用與探索，都是通過人們的感官進行的。
我們所有的人在運用科學技術的同時，其實也就是在練習做科學家與技術專家。我們都在努力為我們所經歷的事情作出解釋，我們不時地測量事物，並對事物進行試驗。謙虛一點說，我們每個人都會不時地設計或改造、製作一些東西，不管這些東西是食品，還是一款衣服或一個書架。我們可以為自己的花園設計並構想一個新的布局，而家庭的室內裝潢、家具的設計與選擇，對我們來說，更是義不容辭。如果我們要鼓勵少年兒童長大成人後善於做這些事情的話，我們就必須從一開始訓練他們用自己的眼睛去觀察世界，鼓勵他們自行調查與設計。通過我們的努力與幫助，他們的眼界範圍將日益開闊，能夠懂得和掌握大量的東西，並可望將來能夠獨立地去獲取它們。
本書為指導幼兒學習科學、設計與技術提供了一種嶄新的方式。這些方式從我們自己的經驗來看是有效的，但一些讀者對它可能並不熟悉與了解。因此，對這種方式作些理論的解釋是必要的。為了不打斷那些我們認為非常重要的敘述，許多進一步的解釋將在附錄中反映。不過，一些大致的介紹性評論仍是必要的，現在就讓我們轉向這種評論。
……
孩子身邊的科學技術
在派屈克生命的頭幾個星期內，他就已經經歷了多種多樣的現代技術。甚至在他出生之前，他的父母和祖父母就已經把他視作技術加工的產兒。我們與技術、科學打交道是終身化的，它的意義相當深遠。生活的每一部分都要受到科學研究結果和科技產品的影響。我們最早的感官經驗的對象，包括觸摸的、品嘗的、嗅的、傾聽的和看到的，均是科學和技術活動的產物。我們與生俱來的探索與試驗傾向在我們的早期學習中發揮了深刻的作用。食品技術對嬰幼兒的撫養立刻變得重要起來，它使得嬰幼兒食品的加工、烹製工作在家裡就能完成，這些食品甚至在食物處理器或微波爐里就能準備好。作為父母，我們扮演著食品工藝專家的角色，我們改造並組合食品，以便適應孩子們的口味。在這一過程中，人們常通過實驗的手段，系統地改變並檢驗食品的成分比例。當我們把一個玩具汽車置於嬰兒的輕便小床上方時，這一刺激將引發嬰兒有意識地與技術打交道，並且這一過程將貫穿在這個孩子的一生中不斷得到發展。
不久，兒童就開始與具有可動部分及機械裝置的玩具打交道。這些玩具由不同類型的材料(包括塑膠、紡織物、木頭等)構成。從中，兒童開始了解這些材料的特性：它們是柔軟、光滑的嗎?它們具有彈性嗎?它們堅固嗎?甚至當他們躺著睡覺時，仍會感受到周圍科技產品(如輕便小床、床墊、棉被)的影響。許多父母通過閱讀科學報告，了解不同品質的這類商品與導致嬰兒死亡的綜合病症之間的關聯。
一旦意識到科學技術對於我們生活的影響，以及技術在日常和特殊情況下的用途，我們就會得出所有的人都是科學技術的受益者這一顯而易見的結論。我們都是技術的使用者，但人們並不都是完全被動地使用技術。當我們挑選牙刷時，先對過去一直使用的那把牙刷進行評估，然後考慮牙刷的樣式與設計是否適合我們的手與口，看它的刷毛硬度和牙刷頭大小，看它的手柄質量，看它握在手裡的感覺，以及用起來的有效性如何，等等。正如牙刷的製作一樣，有關產品的設計與製作，以及對產品的評估、運用與探索，都是通過人們的感官進行的。
我們所有的人在運用科學技術的同時，其實也就是在練習做科學家與技術專家。我們都在努力為我們所經歷的事情作出解釋，我們不時地測量事物，並對事物進行試驗。謙虛一點說，我們每個人都會不時地設計或改造、製作一些東西，不管這些東西是食品，還是一款衣服或一個書架。我們可以為自己的花園設計並構想一個新的布局，而家庭的室內裝潢、家具的設計與選擇，對我們來說，更是義不容辭。如果我們要鼓勵少年兒童長大成人後善於做這些事情的話，我們就必須從一開始訓練他們用自己的眼睛去觀察世界，鼓勵他們自行調查與設計。通過我們的努力與幫助，他們的眼界範圍將日益開闊，能夠懂得和掌握大量的東西，並可望將來能夠獨立地去獲取它們。
本書為指導幼兒學習科學、設計與技術提供了一種嶄新的方式。這些方式從我們自己的經驗來看是有效的，但一些讀者對它可能並不熟悉與了解。因此，對這種方式作些理論的解釋是必要的。為了不打斷那些我們認為非常重要的敘述，許多進一步的解釋將在附錄中反映。不過，一些大致的介紹性評論仍是必要的，現在就讓我們轉向這種評論。
……
目錄
引子：孩子身邊的科學技術
·孩子，動手做
·人多學得好
·科學教育，越早越好
·你也能當科學家
1．科技也有故鄉嗎？
·哪個氣球輕一些？
·女孩多卡斯的問題
·開發兒童的專門技能
·兒童的信心與興趣，
2．不同兒童，不同需要
·“構成主義”：兒童是怎樣學習的?
·心手相連
·什麼是遊戲？
·遊戲與創造
·什麼是“正常女孩”
·發展是個大問題
3．早期實踐
·讓每個孩子都滿意
·飢餓的毛蟲
·沉在水下與浮在水上
·箱子與玩具娃娃的床
·個別需要與課程計畫
·你問我答
·遊戲的環境，
·在“做”中學習
·回顧和評估
4．渾然一體的科技教育
·我找到了!
·科學家的遊戲規則
·小小工程師
·給玩具做一件外套
·進步了
5．科技促進兒童的發展
·理想的學習結果
·豐富的學習環境
6．實踐幫助兒童進步
·設計的運用
·蠟筆、粉筆和布
·剪刀和安全剪
7．結語：前進的方向
附錄
I 幾種常見問題的科學解釋
II 在早期消除種族偏見的簡要方案
IV 安全和衛生
·孩子，動手做
·人多學得好
·科學教育，越早越好
·你也能當科學家
1．科技也有故鄉嗎？
·哪個氣球輕一些？
·女孩多卡斯的問題
·開發兒童的專門技能
·兒童的信心與興趣，
2．不同兒童，不同需要
·“構成主義”：兒童是怎樣學習的?
·心手相連
·什麼是遊戲？
·遊戲與創造
·什麼是“正常女孩”
·發展是個大問題
3．早期實踐
·讓每個孩子都滿意
·飢餓的毛蟲
·沉在水下與浮在水上
·箱子與玩具娃娃的床
·個別需要與課程計畫
·你問我答
·遊戲的環境，
·在“做”中學習
·回顧和評估
4．渾然一體的科技教育
·我找到了!
·科學家的遊戲規則
·小小工程師
·給玩具做一件外套
·進步了
5．科技促進兒童的發展
·理想的學習結果
·豐富的學習環境
6．實踐幫助兒童進步
·設計的運用
·蠟筆、粉筆和布
·剪刀和安全剪
7．結語：前進的方向
附錄
I 幾種常見問題的科學解釋
II 在早期消除種族偏見的簡要方案
IV 安全和衛生
文摘
書摘
談起兒童，我們常常把他們稱作“天生的科學家”或“自發的驚疑者”，他們對事物常常發自內心地感到驚訝和好奇。
從生命的最早時候開始，兒童就對發生在其身邊的事物產生某種看法。嬰兒鬆開手中“咔嗒咔嗒”作響的物體，物體掉落到地面，他又一次這樣做，物體又一次掉落地面。嬰兒推一隻球，球在地板上滾動起來。通過這種方式，一套套預期得以建立，由此嬰幼兒開始能夠對事物作出預測。起初，這些對事物的預期是相互獨立、互不關聯的。不過，隨著兒童年齡的增長，通過推、拉、舉、擲，以及觸摸和察看事物，他們對事物的預期更加概括化，對事物進行預測的範圍更大了。在兒童接受正式的科學教育之前，他們已經對大範圍的自然現象形成了一套信念。
——德賴弗爾
根據德賴弗爾的描述，現在我們知道，兒童早期形成的對事物的某些看法，與他們後來接受的科學知識是截然不同的，並且年幼時期形成的觀念往往難以改變。這一點對於我們考慮兒童的科學教育方式，即讓兒童自己去尋找和發現事物的答案，其有重要意義。放手讓兒童自己去發現，他們將由此學會了解他們周圍的世界，但麻煩的問題是，他們常常以一種特殊的並且不太有效的方式了解事物。以下這幾個很普通的例子可以說明這一點：
兒童常認為，既然“真空”依其定義意味著“什麼也沒有”，那么，真空吸塵器肯定什麼也吸不進去。
當兒童把他們的手放到冷水中，或者赤腳站在花砧地上，他們會認為是冷氣進入了他們的身體，而不是熱量從他們的身上逃走了。
兒童相信重的物體比輕的物體下落得快。
他們相信物體之所以“漂浮”在水面，是因為它們是輕的。
他們不能認識到，他們之所以能看到物體，是因為有光線從他們周圍物體上面反射回來，並進入他們的眼中。他們想像是他們的眼睛放射出某樣東西，因此才能感知周圍的物體。
可能許多年以後，直到青春期或成年期，我們對於這些現象才能給予一個更好的科學解釋。許多成年人自始至終也沒弄明白這些現象究竟是怎么一回事。
單個兒童建立在自己經驗基礎之上的科學觀念，與由專業科學家所建立起來的科學觀念具有本質的不同。我們接受由專業科學家所提出的科學知識，是因為我們知道，這種觀念已經在科學共同體內部得到交流，並經受了嚴格的檢驗。已確定的科學知識是科學共同體集體合作的歷史產物。當我們把“科學”當作一門“學科”來談論時，我們注意到，科學是一種理智的事業，它具有一套獨特的規則，這些規則通常為“科學家”這個特殊的學術團體所堅持。對於一個兒童(或任何其他人)來說，“科學地”思維意味著遵循這些規則，保持開放的心態，尊重證據並經常批判性地評估證據，參與鼓勵自由交流信息、同行評論與檢驗的學術共同體。後一點特別重要，正如德賴弗爾等人1996年所言，“科學知識是團體而不是個體勞動的產物。由某個個體所報告的發現，必須經受制度化的檢驗，檢驗通過後方能當作知識被人接受。”
所有這些在幼稚園背景下都能予以實施，並收到良好的效果。在英國國小中，有關科學的國家課程在開發兒童研究技能的同時，也注重教給他們一些關鍵性的概念與觀念。因此，科學教育的中，心任務在於，教會兒童欣賞科學共同體所取得的歷史成就，引導他們走近科學實踐的方法與手段。要使幼兒做到這些，最好的辦法就是給他們提供親自動手的實踐纖驗，並將其注意力吸引到可用來解釋這些經驗的某些科學理論上。而回答他們的疑問，給他們講一些科學史上重要的發展與發現方面的故事也能達到同樣的目的。要做到這一點，就需要我們為兒童建立一個科學方面的故事庫(這些故事對他們應是適當的)，發展我們對日常現象的認識與理解。科學能給我們提供眾多現象的解釋，這些現象恰恰是兒童感興趣的：天空為什麼是藍色的?蝌蚪是怎樣變化的?火炬的燃燒是怎么回事?所有的水流到大海後再到哪裡去呢?科學也能提供對事物進行預測的手段：醋與烘焙中的火藥粉相混合會發生什麼?在水下擠壓一個充滿空氣的塑膠瓶時會看到什麼?明天晚上的月亮會是什麼樣的?
除了給兒童提供我們所能獲取的對各種現象最好的解釋外，我們也需要幫助兒童懂得人們對這些現象的解釋是怎樣被發現的。要做到這一點，最好的辦法就是讓兒童自己去完成某些研究。正如布萊克在他關於國小科學學習綱要的一般討論中所說，“最為緊要的是，兒童應懂得什麼是科學，理解從事科學的人是如何工作的。”下面我們面即將看到，這種工作可以在任何一個家庭、託兒所或幼稚園環境中開展，而最有效的開展方式莫過於讓兒童“嘗試做科學家”。
在學校，我們還應當引導兒童逐漸領會更為複雜的問題解決策略和研究策略，以便兒童在將來的工作中能夠獨立地利用這些策略。這裡以數學學習為例：我們最先教給兒童的是，解決簡單的乘法和除法問題所需的運算法則(一套固定的程式)，然後再教給他們更為複雜的數學知識。在兒童學習寫作的早期階段，我們建議學生構造一個故事，應當首先確定故事發生的場景，接著確定故事中的人物，描述他們的行為，最後構思一個結尾。看字讀音教學法的運用提供了另一個例子：我們教兒童試讀單詞，並且將特定的讀音與特定的圖形符號聯繫起來。所有這些代表著不同形式的“啟發模式”，“啟發模式”在教育上的價值，人們很早以來就已經意識到了。也許，對“啟發模式”這一術語作些解釋是有益的。在接下來的部分，我們將為那些幫助兒童從事探究、從事設計與製作學習的教育者，提供我們自己的“啟發模式”。
我找到了！
古希臘文中的“heureka”一詞，在英語中一直被訛用成“eureka”一詞，其意為“有了!”“我找到了!”據說，當年阿基米德從澡盆中跳出來，興奮得大喊大叫，他所叫喊的正是“heureka”這個詞。當時，錫拉丘斯的國王懷疑他頭上戴的王冠不是由純金製成的，他指示阿基米德對王冠的構造成分予以鑑定。阿基米德對解決這一難題起初沒有什麼把握，原因在於他不知道該如何去測量這樣一個製作精美、複雜、形狀不規則的工藝晶的體積大小，但在一個偶然的場合，他找到了解決這一難題的辦法。一次，他正在洗澡時注意到這樣一個現象，即當他爬進浴盆時，浴盆中的水就隨之漲了起來。就在這一時刻，他意識到該怎樣測量王冠的體積，並計算出王冠的具體比重了。其辦法就是，把王冠浸入水中，測量出溢出的水的體積大小，此即王冠的體積大小，再根據王冠的重量，來測出王冠的比重大小。據古希臘傳記作家普盧塔克的記載，當時金匠的確欺騙了國王，他們在材料中摻入了部分銀子。
在教育上，“啟發模式”可用來幫助教學。上面所講到的，我們為孩子提示構造故事的結構，教給孩子解決數學問題的運算法則，便是它的體現。類比、明喻、隱喻，作為一種啟發式的教學策略，它們在教學活動中的價值與效用，在現代學習理論中也得到了廣泛的承認。現在，各種不同的科學研究模式在課堂教學中得到運用，已不是什麼新鮮事了。事實表明，在課堂教學中，運用“啟發模式”是有效的，它有助於發展兒童對事物的理解，還可以用奉指導教育者，將科學研究的過程或設計與製作的過程分解成為更細小、更易處理的子任務。這一點同樣適用於採用啟發式的問題解決模式，來教兒童從事設計與技術方面的學習。事實上，啟發式的問題解決模式，可為“設計與技術”這一學科的教學提供一種可供參考的格式或框架。在兒童
的早期教育中，諸如此類的“啟發模式”可作為兒童從事各種活動的“腳手架”來使用。隨著兒童使用符號表征的能力的發展，他們的認知模式將變得更加抽象，他們依靠自己的力量就可以“實施”自己的設計，規劃他們自己的技術工作。
因此，通過提供“腳手架”，兒童從很早時候起就可以從事各種活動了。弗里爾在談到我們這裡所建議和主張的“腳手架”時，認為“腳手架”的作用在於給兒童提供機會，以幫助他們形成自己的學習方式。她主張，我們應該給兒童提供足夠的時間與空間，以便他們能夠走進自己的遊戲“腳本”之中，與此同時，我們還應該給兒童提供學習活動的結構與框架，以確保兒童的學習是富有成效的。弗里爾還引證維果茨基的話，認為“從規則不明顯、情境想像外顯化的遊戲活動，到規則明顯、情境想像內隱化的遊戲活動，這種發展變化勾畫出了兒童從事遊戲活動的演化軌跡”。
兒童使用的建築玩具和工具都是採用“一壓即合”的系統，這樣兒童很容易就能將各種組件連線起來。儘管隨著兒童年齡的增長，他們能使用更小的建築用具來建造建築物，似我們不要認為，成套建築用具的製造商供給兒童的所有產品都符合兒童的需要。我們發現，幼兒常常偏愛使用一些小的而不是大的建築用具；在學校里，兒童的建造活動，常常由於建築用具的缺乏和糟糕的“使用指導”而受挫。教育者使用“聚焦式提問”，有助於引導兒童關註：事物為何彼此相互關連、相互影響，而不是彼此孤立、互不相關。“聚焦式提問”實際上是“以設計者的眼光來提問”，它可以發展兒童的分析思維，促進兒童認識到對於特定的建造任務而言，選用什麼材料是適當的，如何使用材料才能發揮其作用與功能。建築物的式樣以及決定其強度、硬度和穩定性的建築物特性，均可以通過師生之間的會話與交談加以確定。例如，通過會話與交談，兒童能夠認識到建築物的穩定取決於其地基的堅固與可靠，認識到在建築活動中磚塊交錯而砌的價值，認識到若要將車輪安裝到車輛上，必須提供支架的原因。
我們可以利用像Cleverstick、Interstar和Brio這類配套使用的建築用具，來演示說明在建築活動中運用三角架的好處。此外，我們也可以利用工藝麥稈這種極為柔韌的材料來演示這一點。
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談起兒童，我們常常把他們稱作“天生的科學家”或“自發的驚疑者”，他們對事物常常發自內心地感到驚訝和好奇。
從生命的最早時候開始，兒童就對發生在其身邊的事物產生某種看法。嬰兒鬆開手中“咔嗒咔嗒”作響的物體，物體掉落到地面，他又一次這樣做，物體又一次掉落地面。嬰兒推一隻球，球在地板上滾動起來。通過這種方式，一套套預期得以建立，由此嬰幼兒開始能夠對事物作出預測。起初，這些對事物的預期是相互獨立、互不關聯的。不過，隨著兒童年齡的增長，通過推、拉、舉、擲，以及觸摸和察看事物，他們對事物的預期更加概括化，對事物進行預測的範圍更大了。在兒童接受正式的科學教育之前，他們已經對大範圍的自然現象形成了一套信念。
——德賴弗爾
根據德賴弗爾的描述，現在我們知道，兒童早期形成的對事物的某些看法，與他們後來接受的科學知識是截然不同的，並且年幼時期形成的觀念往往難以改變。這一點對於我們考慮兒童的科學教育方式，即讓兒童自己去尋找和發現事物的答案，其有重要意義。放手讓兒童自己去發現，他們將由此學會了解他們周圍的世界，但麻煩的問題是，他們常常以一種特殊的並且不太有效的方式了解事物。以下這幾個很普通的例子可以說明這一點：
兒童常認為，既然“真空”依其定義意味著“什麼也沒有”，那么，真空吸塵器肯定什麼也吸不進去。
當兒童把他們的手放到冷水中，或者赤腳站在花砧地上，他們會認為是冷氣進入了他們的身體，而不是熱量從他們的身上逃走了。
兒童相信重的物體比輕的物體下落得快。
他們相信物體之所以“漂浮”在水面，是因為它們是輕的。
他們不能認識到，他們之所以能看到物體，是因為有光線從他們周圍物體上面反射回來，並進入他們的眼中。他們想像是他們的眼睛放射出某樣東西，因此才能感知周圍的物體。
可能許多年以後，直到青春期或成年期，我們對於這些現象才能給予一個更好的科學解釋。許多成年人自始至終也沒弄明白這些現象究竟是怎么一回事。
單個兒童建立在自己經驗基礎之上的科學觀念，與由專業科學家所建立起來的科學觀念具有本質的不同。我們接受由專業科學家所提出的科學知識，是因為我們知道，這種觀念已經在科學共同體內部得到交流，並經受了嚴格的檢驗。已確定的科學知識是科學共同體集體合作的歷史產物。當我們把“科學”當作一門“學科”來談論時，我們注意到，科學是一種理智的事業，它具有一套獨特的規則，這些規則通常為“科學家”這個特殊的學術團體所堅持。對於一個兒童(或任何其他人)來說，“科學地”思維意味著遵循這些規則，保持開放的心態，尊重證據並經常批判性地評估證據，參與鼓勵自由交流信息、同行評論與檢驗的學術共同體。後一點特別重要，正如德賴弗爾等人1996年所言，“科學知識是團體而不是個體勞動的產物。由某個個體所報告的發現，必須經受制度化的檢驗，檢驗通過後方能當作知識被人接受。”
所有這些在幼稚園背景下都能予以實施，並收到良好的效果。在英國國小中，有關科學的國家課程在開發兒童研究技能的同時，也注重教給他們一些關鍵性的概念與觀念。因此，科學教育的中，心任務在於，教會兒童欣賞科學共同體所取得的歷史成就，引導他們走近科學實踐的方法與手段。要使幼兒做到這些，最好的辦法就是給他們提供親自動手的實踐纖驗，並將其注意力吸引到可用來解釋這些經驗的某些科學理論上。而回答他們的疑問，給他們講一些科學史上重要的發展與發現方面的故事也能達到同樣的目的。要做到這一點，就需要我們為兒童建立一個科學方面的故事庫(這些故事對他們應是適當的)，發展我們對日常現象的認識與理解。科學能給我們提供眾多現象的解釋，這些現象恰恰是兒童感興趣的：天空為什麼是藍色的?蝌蚪是怎樣變化的?火炬的燃燒是怎么回事?所有的水流到大海後再到哪裡去呢?科學也能提供對事物進行預測的手段：醋與烘焙中的火藥粉相混合會發生什麼?在水下擠壓一個充滿空氣的塑膠瓶時會看到什麼?明天晚上的月亮會是什麼樣的?
除了給兒童提供我們所能獲取的對各種現象最好的解釋外，我們也需要幫助兒童懂得人們對這些現象的解釋是怎樣被發現的。要做到這一點，最好的辦法就是讓兒童自己去完成某些研究。正如布萊克在他關於國小科學學習綱要的一般討論中所說，“最為緊要的是，兒童應懂得什麼是科學，理解從事科學的人是如何工作的。”下面我們面即將看到，這種工作可以在任何一個家庭、託兒所或幼稚園環境中開展，而最有效的開展方式莫過於讓兒童“嘗試做科學家”。
在學校，我們還應當引導兒童逐漸領會更為複雜的問題解決策略和研究策略，以便兒童在將來的工作中能夠獨立地利用這些策略。這裡以數學學習為例：我們最先教給兒童的是，解決簡單的乘法和除法問題所需的運算法則(一套固定的程式)，然後再教給他們更為複雜的數學知識。在兒童學習寫作的早期階段，我們建議學生構造一個故事，應當首先確定故事發生的場景，接著確定故事中的人物，描述他們的行為，最後構思一個結尾。看字讀音教學法的運用提供了另一個例子：我們教兒童試讀單詞，並且將特定的讀音與特定的圖形符號聯繫起來。所有這些代表著不同形式的“啟發模式”，“啟發模式”在教育上的價值，人們很早以來就已經意識到了。也許，對“啟發模式”這一術語作些解釋是有益的。在接下來的部分，我們將為那些幫助兒童從事探究、從事設計與製作學習的教育者，提供我們自己的“啟發模式”。
我找到了！
古希臘文中的“heureka”一詞，在英語中一直被訛用成“eureka”一詞，其意為“有了!”“我找到了!”據說，當年阿基米德從澡盆中跳出來，興奮得大喊大叫，他所叫喊的正是“heureka”這個詞。當時，錫拉丘斯的國王懷疑他頭上戴的王冠不是由純金製成的，他指示阿基米德對王冠的構造成分予以鑑定。阿基米德對解決這一難題起初沒有什麼把握，原因在於他不知道該如何去測量這樣一個製作精美、複雜、形狀不規則的工藝晶的體積大小，但在一個偶然的場合，他找到了解決這一難題的辦法。一次，他正在洗澡時注意到這樣一個現象，即當他爬進浴盆時，浴盆中的水就隨之漲了起來。就在這一時刻，他意識到該怎樣測量王冠的體積，並計算出王冠的具體比重了。其辦法就是，把王冠浸入水中，測量出溢出的水的體積大小，此即王冠的體積大小，再根據王冠的重量，來測出王冠的比重大小。據古希臘傳記作家普盧塔克的記載，當時金匠的確欺騙了國王，他們在材料中摻入了部分銀子。
在教育上，“啟發模式”可用來幫助教學。上面所講到的，我們為孩子提示構造故事的結構，教給孩子解決數學問題的運算法則，便是它的體現。類比、明喻、隱喻，作為一種啟發式的教學策略，它們在教學活動中的價值與效用，在現代學習理論中也得到了廣泛的承認。現在，各種不同的科學研究模式在課堂教學中得到運用，已不是什麼新鮮事了。事實表明，在課堂教學中，運用“啟發模式”是有效的，它有助於發展兒童對事物的理解，還可以用奉指導教育者，將科學研究的過程或設計與製作的過程分解成為更細小、更易處理的子任務。這一點同樣適用於採用啟發式的問題解決模式，來教兒童從事設計與技術方面的學習。事實上，啟發式的問題解決模式，可為“設計與技術”這一學科的教學提供一種可供參考的格式或框架。在兒童
的早期教育中，諸如此類的“啟發模式”可作為兒童從事各種活動的“腳手架”來使用。隨著兒童使用符號表征的能力的發展，他們的認知模式將變得更加抽象，他們依靠自己的力量就可以“實施”自己的設計，規劃他們自己的技術工作。
因此，通過提供“腳手架”，兒童從很早時候起就可以從事各種活動了。弗里爾在談到我們這裡所建議和主張的“腳手架”時，認為“腳手架”的作用在於給兒童提供機會，以幫助他們形成自己的學習方式。她主張，我們應該給兒童提供足夠的時間與空間，以便他們能夠走進自己的遊戲“腳本”之中，與此同時，我們還應該給兒童提供學習活動的結構與框架，以確保兒童的學習是富有成效的。弗里爾還引證維果茨基的話，認為“從規則不明顯、情境想像外顯化的遊戲活動，到規則明顯、情境想像內隱化的遊戲活動，這種發展變化勾畫出了兒童從事遊戲活動的演化軌跡”。
兒童使用的建築玩具和工具都是採用“一壓即合”的系統，這樣兒童很容易就能將各種組件連線起來。儘管隨著兒童年齡的增長，他們能使用更小的建築用具來建造建築物，似我們不要認為，成套建築用具的製造商供給兒童的所有產品都符合兒童的需要。我們發現，幼兒常常偏愛使用一些小的而不是大的建築用具；在學校里，兒童的建造活動，常常由於建築用具的缺乏和糟糕的“使用指導”而受挫。教育者使用“聚焦式提問”，有助於引導兒童關註：事物為何彼此相互關連、相互影響，而不是彼此孤立、互不相關。“聚焦式提問”實際上是“以設計者的眼光來提問”，它可以發展兒童的分析思維，促進兒童認識到對於特定的建造任務而言，選用什麼材料是適當的，如何使用材料才能發揮其作用與功能。建築物的式樣以及決定其強度、硬度和穩定性的建築物特性，均可以通過師生之間的會話與交談加以確定。例如，通過會話與交談，兒童能夠認識到建築物的穩定取決於其地基的堅固與可靠，認識到在建築活動中磚塊交錯而砌的價值，認識到若要將車輪安裝到車輛上，必須提供支架的原因。
我們可以利用像Cleverstick、Interstar和Brio這類配套使用的建築用具，來演示說明在建築活動中運用三角架的好處。此外，我們也可以利用工藝麥稈這種極為柔韌的材料來演示這一點。
……
