無論是放手讓孩子自己在科學中摸索，還是將答案或知識直接告訴孩子，都不是學習科學的*方法。研究證明，有引導的探究式教學是一種更有效的方法，它能幫助孩子有意義地進行學習，也能培養孩子對科學的終身熱愛。書中用4E2模型來表示探究式教學的核心內容，其中4E表示吸引（engage）、探索（explore）、解釋（explain）和延伸（extend），2則表示評估和反思。
全書共17個章節，第1章講述了探究式教學的內涵；第217章，作者用自己的故事闡述了如何進行探究式教學。每一個故事都包含一個主題，分別針對性地回答有關探究式教學的問題，包括：如何選擇適合孩子的學習材料，如何幫助孩子展開簡單的調查研究，如何有效地向兒童提問，如何讓科學與孩子的生活關聯，如何向孩子示范對科學的積極態度等。這些故事都是從日常生活場景開始，因為孩子會自發產生疑問或在大人激發下產生問題，之后由家長或老師利用探究式教學的方法有意識地引導孩子在生活或課堂上進行探索科學、尋找答案的教育體驗。
在教育這件事上，沒有家長和老師不使勁、不用力的。本書說的是一種一兩撥千金的方法。如果孩子對科學探索充滿好奇而不是畏懼，能主動地進行有意義的學習，知道思考的方法，懂得用搜索引擎之外的方式去尋找答案，那么家長和老師是否可以感到欣慰而不是常常充滿怨氣和憤怒了呢？引導孩子自發地學習甚至成為終身學習者并不難，因為孩子是天生的探險家，他們的好奇心就是馬達和驅動力，我們只需要用書里的方法，利用這份天賜的力量，讓學習科學變成有趣的事情，剩下的就簡單了。
本書不僅將探究式教學應用在學校教學中，也適當地拓展到生活里，讓科學變成生活的一部分，也讓生活成為科學的素材。
探究的大腦渴求知識……在半夜兩點鐘
有一次，我在半夜兩點鐘醒來，結果看到一個3歲孩子在黑暗中瞪大了雙眼盯著我。我還沒回過神來琢磨清楚自己在哪里，我兒子激動地問道：媽媽，垃圾搬運工到底把垃圾運到哪里去了呢？當我總算搞明白自己不是在做夢之后，我開始試著編出一個大概合理的解釋，內容跟垃圾填埋場和垃圾回收有點關系。但是我的兒子對這問題窮追不舍，而且明顯他比我清醒得多。他又追問道：但是，媽媽，垃圾到底去哪里了呢？
這種深更半夜的求知欲讓我深刻地感受到，小孩子對于他們生活的世界會有多少問題。第二天早上，我嘗試著更加全面地解釋垃圾離開我們家前院之后的旅程，但是我的兒子并不滿意。我們甚至試著在YouTube網站上看了一些關于垃圾填埋場和垃圾回收中心的視頻，但這也沒用。我那3歲的孩子想要用自己的眼睛看?答案，以回答他在半夜兩點鐘提出的這個問題。
正是這樣的經歷驅使我寫了這本書。作為一名教育者，我已經工作了十多年，而且也向學前、小學、大學以及K12的教師們講授探究式科學（inquiry-based science）。我自己的孩子更是讓我睜大了雙眼去欣賞，陪伴孩子共同探索科學帶來的神奇感受。孩子表現出來的熱情和深植于心的探究精神真的是非常難得。我認為自己的使命就是，不僅要記錄下自己的孩子關于科學所提出的種種問題，而且要設計一些能夠引導孩子自己去尋找答案的教育體驗。這本書正是我作為一名老師和一名母親的神奇探險歷程，也是基于我在過去十年里帶領孩子進行有意義的科學探索時所獲得的經驗。
從哪里開始
科學探索通常起始于一個簡單的問題。有時，這個問題是成年人提出來的，他們試圖激發孩子的興趣，讓他們去關注一些本來不會注意到的問題（比如池塘里躲在石頭縫里面的青蛙）。但是也有些時候而且這些時候往往更加精彩問題直接來源于我們的孩子，這是真正的探索開始的地方。我們生活的社會正在快速地喪失未解問題的神奇感。孩子正在飛快地學習在面對問題時，應該用谷歌（Google）搜索答案。沒錯，這正是源于他們在一個技術化社會中成長起來，而且孩子也確實需要學會這些技能，從網上有價值的來源中高效率地搜索信息。但是有時候，這種谷歌文化其實會讓我們變懶惰。我們會懶得用自己的腦子還記得存在于我們兩個耳朵中間的那些腦灰質嗎？
我喜歡開玩笑地把我的iPhone稱呼為我的第二個大腦，因為如果有一件事情沒有記錄在手機日歷上，而且沒有設置好多個提醒的話，那這件事基本上可以算作不存在。隨著我對手機這個第二大腦的依賴程度越來越高，我發現自己真正的大腦變得記不住東西了。也許我的大腦就好像肌肉一樣，如果沒有足夠頻繁地使用的話，就會喪失力量。與此相似，如果我們的孩子也僅僅是簡單地把問題扔給搜索引擎的話，他們的大腦也不能真正地成長為能夠從事科學工作的工具。我希望我們的孩子能夠學會享受探索科學的旅程中的快樂。這一快樂主要來源于真正地行動起來，去思考如何提出解決方案。
最近有一次，在吃早餐的時候，我的女兒問了我一個簡單的問題：一顆種子要花多長時間才能長成一株植物？我可以很簡單地把咖啡放下，拿起手機，然后用谷歌搜索答案。我很確定，我們肯定可以找到一個答案，而且很可能這個答案非常準確。我們甚至可以從YouTube網站上找到一段視頻，看到一顆種子發芽的時間過程記錄。但是我們不會在這個過程中把手弄臟，不能真正地體驗到種下一顆種子然后照料它的過程，也不能感受到這顆種子最終抽芽沖出土壤的激動時刻。所以，我們沒有簡單地上網搜索，而是真的種下了一顆種子。由該結果而來的科學探索項目就構成了本書第八章的基礎。
在過去的十年中，我一直在研究K12教室中探究式科學教學，也在我自己的孩子的成長過程中研究。我想告訴你的重要信息就是：這樣真的管用！所謂管用是指，這樣一種探究式科學教學方法能夠讓孩子真正有意義地進行學習，也能夠培養對科學的終身熱愛。這種方法并不容易，但它值得我們付出努力。我希望這本書能夠幫助你把整個探究式科學教學方法打散成為一個個小片段，然后你就可以在自己的教學中每次嘗試使用一個小片段。在設計計劃以及實施探究式科學教學過程中，同伴和集體的支持非常有價值。我鼓勵你和同事一起參與整個過程。這樣你們可以分享信息并且互相學習。
同時，我希望你意識到，我在這里支持你的每一步學習。我可以向你的科學教學保證，我親身經歷過這樣的學習過程，因此我能真正地理解你作為一名教師每天所要面對的挑戰。我感謝你為自己的學生所付出的大量時間和精力。我也想為你給孩子的生命帶來的改變而鼓掌。我邀請你在開始嘗試實施這種探究式科學教學方法之后，與我分享你的經歷或者提出你的問題。我很樂意聽到你的聲音！
好的，不再多耽擱，歡迎你進入這一引人入勝，有時又會莫名其妙和難以預料的探究世界。我保證不會有絲毫的無聊！
作者簡介
朱莉·斯馬特（Julie Smart）
課程與教學博士，美國克萊姆森大學數學與科學教學教授，她還是研究方法和教育項目認證的顧問，主要專注在探究式教學、教師效能和課堂管理領域。
譯者簡介
穆巖
中山大學心理學系副教授，中山大學百人計劃引進人才，嶺南學院高級管理發展中心客座教授，廣州市婦女兒童福利會理事。本科畢業于北京大學，后于美國卡耐基·梅隆大學獲得博士學位。主要研究人類面對新環境時的學習過程，長期從事青少年生涯規劃、考前壓力應對等主題的咨詢工作。
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