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兰本达:结构体现意义的水平层次
节选自(美)兰本达《小学科学教育“探究—研讨”教学法》
 随便举出孩子们的发现:水进去后浮得很低的威化球,使纸杯沉下去的弹子,只有灌满了水才会沉下去的乒乓球,或者想象中的窝成球状(!)里面装有空气的钥匙。你说,通过支配这些材料的经历和对这些经历的讨论,就会使孩子们通晓阿基米德原理吗?我经历和对这些经历的讨论,就会使孩子们通晓阿基米德原理吗?我们也认为不会!但是,如果我们接受这样的看法:对概念从最初步的理解到完整精确严密的理解之间,存在若干不同水平层次。在每一水平范围内的理解都是“正确的”,又都是片面的、不精确不严密的。接受了这样的看法,我们就可以来审查孩子们从支配具有沉浮结构的材料的经历中,所探求到的意义了。(本书第二、三、六章将详细讨论这种达到概念的不同水平层次问题。)
这里记录的沉与浮这一课,是中等阶层社会一年级比较聪明的一个班的学生在课上的反应。这些孩子们对浮力的理解达到了第二层水平。在第一层水平,孩子们通常在发现轻的东西会浮、重的东西会沉之后就感到满足了。在第二层水平,他们才象罗斯太太的学生们那样,表达出他们对空气的发现:里面有空气的东西会浮。即使在看不到空气可以占据空间的情况下,孩子们也能运用陈述的逆推断出空气的存在:因为肥皂会浮,所以里面一定有空气。请注意所达到的这些不同水平层次的概念。
一个成绩较好的三年级班的学生进行的研讨可以说明第三层水平。
鲍勃:我的弹子在水中沉了下去。我用铝箔包上以后,仍然会沉。但是铝本身却会浮。
艾丽丝:那是因为弹子使铝变重了,才沉下去的。
雷:只有非常轻的东西才会浮。
迪克:我的铅笔会沉吗?D小姐?
D小姐:同学们,你们怎么想?(如果受到鼓励,班上一般会找出答案的。)
瓦莱莉;我认为会沉。
D小姐:让我们试一下看。乔,你给大伙儿做一下好吗?
乔:瞧,真的沉了;铅笔沉下去了。
亚瑟:也许小铅笔头会浮,我这儿有一个小铅笔头。
D小姐:试试看,亚瑟。
亚瑟:咦,它怎么也会沉呢?它多轻呀!
霍华德:可是餐巾纸比铅笔轻多了。(孩子们在水里放了一些餐巾纸。)这就是原因所在。弹子和那块肥皂一样大。弹子沉下去,肥皂却浮着。
乔:我想那是因为弹子要重得多。
韦德:如果各种东西大小一样,我看,重的东西会沉。对吗?D小姐?
D小姐:让我们看一下。我这儿有一块橡皮,和这支钢笔一样大。我把它们都放到水里,你们说会怎么样?[要大家作出预言!]范:我看橡皮会沉,钢笔也会沉。
霍华德:不对,范。我们知道钢笔会沉,但是橡皮比钢笔轻,我想橡皮会浮。
乔:我们能不能试试看?
D小姐:安妮,你来试试,好吗?
霍华德:明白了吧?范?一样大小的东西则重的会沉。
范:不错,轻的东西,比如橡皮,就会浮。
虽然这些解释还不能揭示希隆王王冠含金的纯度(阿基米德原来的问题),它们还是表达了孩子们通过运用这些材料和思考的经历所探求出的意义。他们用了许多不同的方法来运用这些材料——这对于“提纯”概念很重要;他们使用了许多新的材料组合,观察到了许多不同的相互作用。他们所作的解释符合观察到的情况;这些解释在孩子们理解的水平层次上是有意义的。孩子们还通过这些材料在探求更多的意义。这证明了孩子们所用的程序和真正的科学家所用的程序非常相似,孩子们是在从事着名符其实的探求概念的活动。当然,并不是每