摘要：中小學科學實驗教學是最直觀地讓中小學學生感受科學事實、科學現象的教育方法。但傳統(tǒng)方式的實驗教學都是基于傳統(tǒng)設備、傳統(tǒng)方式，欠缺吸引力，過于教條化。該文探討了引入魔術教學這種新穎的教學方法，以及引入此教學法的作用和意義。

關鍵詞：科學實驗教育魔術教學法教學創(chuàng)新

1魔術與科學

魔術是根據科學的原理，綜合物理學、化學、心理學等不同科學領域知識和技術形成的表演藝術[1]。魔術通過抓住人們好奇、求知的心理特點，制造出種種讓人不可思議、變幻莫測的假象，從而達到以假亂真的藝術效果[2]。顯而易見，魔術的載體是科學。既然魔術可以利用科學的原理來達到自己的表演目的，為什么不能反哺科學教育，實現“魔”為“科”所用。在一些歐美國家，很多家庭在對孩子的教育中都會用魔術的方式向孩子進行科學知識普及，既可以跟孩子互動交流，增近感情，又可以提高孩子的認知能力，寓教于樂，獲得雙贏的局面[2]。另外，魔術的展示需要很強的動手能力和創(chuàng)新思想，更是對其中所含科學原理的正確應用，所以，國外很多家長都會鼓勵孩子去接觸魔術、設計魔術、表演魔術，使家庭魔術成為了一種非常有效的科普活動[3]。

2《中小學科學實驗研究》課程引入魔術教學的意義

在這里，魔術教學不是指如何講授魔術方式方法的教學，而是指引入魔術從而達到更加有效地講授科學原理的教學，作為一種有效的教學方法，可以將其概括地稱為“魔術式科學教育教學法”。《中小學科學實驗研究》課程引入魔術教學有很大的意義。在中小學傳統(tǒng)的科學實驗教學中，都以嚴謹的，或者規(guī)格化的教學設備來演示講解對應的科學現象，不可否認這能使經典的、嚴謹的、一絲不茍的科學現象得以重現，但是，同時不可否認的是，這種教學方法是比較保守的、呆板的、死氣沉沉的。對于中小學尤其是小學科學課程來說，很多科學實驗都是定性實驗，而不是定量實驗，課堂教學只要能表明相應的科學原理就可以，并不需要精準的數據，因此也就沒有必要通過嚴謹的、一絲不茍的科學教學儀器來呈現科學現象。相對來說，這樣的教學方法遠不能達到讓學生更好地感受科學原理的效果。而魔術中的很多現象都是中小學課程中的實驗內容，魔術又是很多學生所喜愛的、強烈感興趣的。因此，《中小學科學實驗研究》課程在教學課堂中引入魔術來展現相應的科學原理，包括基本的知識，更能引起學生的興趣，更能拉動課堂氣氛，也更容易調動學生的好奇心和求知欲，最終形成一生的追求和愛好。這樣的教學方法當然對教學和學生都大有裨益。2017年2月教育部通知，要求從2017年9月起，全國小學科學課程起始年級調整為一年級。通知要求小學一年級要單獨開設科學課，每周安排不小于1課時，三至六年級的課時數保持不變。新修訂的《義務教育小學科學課程標準》也同時。這個消息對于科學教育師范專業(yè)來說既是一個就業(yè)機遇，也是一個教學挑戰(zhàn)。小學低年級學生相對于高年級學生來說，認知能力、課堂注意力等都較為薄弱，而科學教育又是一個比較嚴謹的課程，這就極大程度地要求科學教育課程的教師能在課堂中更好地調動學生的注意力，增強他們的好奇心，而魔術教學恰恰能利用魔術的視覺震撼效果帶動課堂教學氛圍，能有效避免將課堂實驗教學變成教條式、灌輸式、機械式的教學[4]。這就需要將魔術教學首先引入師范大學的科學教育實驗課程中，首先引導師范大學生對魔術引入科學教育教學的嘗試和發(fā)掘，從而引發(fā)他們的思考，強化他們的實驗講解能力，真正達到學為所用、學以致用的目的[4]。最終使得他們在畢業(yè)走上中小學教師崗位后，能夠通過所學所得，引導中小學生更好地認識和接觸魔術，切實感受魔術教學的魅力，達到科學的教育教學的目的。

3《中小學科學實驗研究》課程引入魔術教學的案例

摘要：中小學科學實驗教學是最直觀地讓中小學學生感受科學事實、科學現象的教育方法。但傳統(tǒng)方式的實驗教學都是基于傳統(tǒng)設備、傳統(tǒng)方式，欠缺吸引力，過于教條化。該文探討了引入魔術教學這種新穎的教學方法，以及引入此教學法的作用和意義。

關鍵詞：科學實驗教育；魔術教學法；教學創(chuàng)新

1魔術與科學

魔術是根據科學的原理，綜合物理學、化學、心理學等不同科學領域知識和技術形成的表演藝術[1]。魔術通過抓住人們好奇、求知的心理特點，制造出種種讓人不可思議、變幻莫測的假象，從而達到以假亂真的藝術效果[2]。顯而易見，魔術的載體是科學。既然魔術可以利用科學的原理來達到自己的表演目的，為什么不能反哺科學教育，實現“魔”為“科”所用。在一些歐美國家，很多家庭在對孩子的教育中都會用魔術的方式向孩子進行科學知識普及，既可以跟孩子互動交流，增近感情，又可以提高孩子的認知能力，寓教于樂，獲得雙贏的局面[2]。另外，魔術的展示需要很強的動手能力和創(chuàng)新思想，更是對其中所含科學原理的正確應用，所以，國外很多家長都會鼓勵孩子去接觸魔術、設計魔術、表演魔術，使家庭魔術成為了一種非常有效的科普活動[3]。

2《中小學科學實驗研究》課程引入魔術教學的意義

在這里，魔術教學不是指如何講授魔術方式方法的教學，而是指引入魔術從而達到更加有效地講授科學原理的教學，作為一種有效的教學方法，可以將其概括地稱為“魔術式科學教育教學法”。《中小學科學實驗研究》課程引入魔術教學有很大的意義。在中小學傳統(tǒng)的科學實驗教學中，都以嚴謹的，或者規(guī)格化的教學設備來演示講解對應的科學現象，不可否認這能使經典的、嚴謹的、一絲不茍的科學現象得以重現，但是，同時不可否認的是，這種教學方法是比較保守的、呆板的、死氣沉沉的。對于中小學尤其是小學科學課程來說，很多科學實驗都是定性實驗，而不是定量實驗，課堂教學只要能表明相應的科學原理就可以，并不需要精準的數據，因此也就沒有必要通過嚴謹的、一絲不茍的科學教學儀器來呈現科學現象。相對來說，這樣的教學方法遠不能達到讓學生更好地感受科學原理的效果。而魔術中的很多現象都是中小學課程中的實驗內容，魔術又是很多學生所喜愛的、強烈感興趣的。因此，《中小學科學實驗研究》課程在教學課堂中引入魔術來展現相應的科學原理，包括基本的知識，更能引起學生的興趣，更能拉動課堂氣氛，也更容易調動學生的好奇心和求知欲，最終形成一生的追求和愛好。這樣的教學方法當然對教學和學生都大有裨益。2017年2月教育部發(fā)布通知，要求從2017年9月起，全國小學科學課程起始年級調整為一年級。通知要求小學一年級要單獨開設科學課，每周安排不小于1課時，三至六年級的課時數保持不變。新修訂的《義務教育小學科學課程標準》也同時發(fā)布。這個消息對于科學教育師范專業(yè)來說既是一個就業(yè)機遇，也是一個教學挑戰(zhàn)。小學低年級學生相對于高年級學生來說，認知能力、課堂注意力等都較為薄弱，而科學教育又是一個比較嚴謹的課程，這就極大程度地要求科學教育課程的教師能在課堂中更好地調動學生的注意力，增強他們的好奇心，而魔術教學恰恰能利用魔術的視覺震撼效果帶動課堂教學氛圍，能有效避免將課堂實驗教學變成教條式、灌輸式、機械式的教學[4]。這就需要將魔術教學首先引入師范大學的科學教育實驗課程中，首先引導師范大學生對魔術引入科學教育教學的嘗試和發(fā)掘，從而引發(fā)他們的思考，強化他們的實驗講解能力，真正達到學為所用、學以致用的目的[4]。最終使得他們在畢業(yè)走上中小學教師崗位后，能夠通過所學所得，引導中小學生更好地認識和接觸魔術，切實感受魔術教學的魅力，達到科學的教育教學的目的。

3《中小學科學實驗研究》課程引入魔術教學的案例

摘要：對實驗研究法的優(yōu)勢與特征進行闡述，從實驗研究方法以及實驗方法學科特征兩個方面，對如何強化公共管理實驗研究提出建議，最后就公共管理實驗研究在我國應用的優(yōu)勢和挑戰(zhàn)進行分析，以期為我國公共管理實驗研究的推廣應用做出貢獻。

關鍵詞：公共管理；實驗研究法；強化措施

公共管理實驗研究是以實驗研究法作為基礎提出的學科研究法，現階段，不少學科已經形成了具有自身特點的實驗研究方法，例如心理學科。實驗研究作為一種經典的論證方法，在我國公共管理區(qū)域無法有效使用，原因之一就是由于實驗法的缺失。

一、實驗研究的優(yōu)勢與特征

（一）實驗研究的優(yōu)勢

人們進行科學研究的目的就是為了發(fā)現相關變量之間存在的因果關系以及作用機制，而發(fā)現因果關系最直接有效的方法就是進行實驗。雖然非實驗法在進行科學研究時存在一些限制，但是在使用時并不存在局限性，在實際的實驗研究法中調查法占據十分重要的地位[1]。實驗研究法常用到的思維方式是逆向思維，即在開展實驗研究時，研究人員始終都存在“假如此事沒有發(fā)生，那么它的結果會是怎樣的”的一種思維方式，通過該思維方式，研究人員可以確定構建相關變量之間的因果關系結構，與最常用的研究方法———調查法相比較，實驗法可以人為地對實驗變量進行操控，并對其他干擾因素進行控制，效率相對提高許多。因此，實驗法具有非實驗法所不具備的優(yōu)勢。構成因果關系的三個要素分別是：時間先后、公變以及不存在干擾量[2]。在這三個要素當中，首先，變量之間的發(fā)生是存在時間先后關系的；其次，變量之間的變化應當是相關的，有著共同變化的趨勢；最后，變量之間的關系變化不是由于其他量的變化導致的。實驗法可以很好地滿足變量之間的因果關系驗證需求，因此，此非實驗比較，其更加具有研究的優(yōu)勢。

（二）實驗研究的特征

摘要：科學技術是第一生產力，學校和教師應當從小學階段就開始重視科學教學，而科學教學中的一個重要部分就是科學實驗教學。科學實驗教學有利于培養(yǎng)學生的科學思維以及動手能力，能夠從小激發(fā)學生對于科學的興趣和喜愛之情。因此，在小學階段，科學實驗教學是非常重要的。筆者就新課改背景下的小學科學實驗課程教學應該如何實施來進行探究和分析，給相關教育工作者提供一些參考。

關鍵詞：小學科學；科學實驗；教學策略

眾所周知，現階段新課改對于各個年級和各個學科的教學提出了新的要求，那么科學實驗教學也應當依據新課改的要求，積極地調整教學模式。在新課改背景下，小學科學教師應當去思考如何提高小學科學實驗教學的效率和質量，從而給學生未來從事相關的科學工作奠定好良好的基礎，激發(fā)其研究、探索的興趣。因此，小學階段要重視培養(yǎng)學生的科學思維和動手動腦能力，可以說學生的思維與能力很大一部分都是在小學科學實驗教學的實際動手操作與思考中形成的。

一、小學科學實驗教學概述

眾所周知，小學是培養(yǎng)學生習慣和思維的重要階段，而教師又是學生成長的領路人和啟蒙人。那么在小學階段，教師的角色是非常重要的，教師要注重對學生的智力開發(fā)和教育。小學階段的科學實驗教學，大多會涉及自然現象或者一些常識的驗證，如果從一個成人的角度來說，這些科學實驗往往是非常簡單和易操作的，這時候教師就要耐心地教導學生，引導學生去親自動手驗證這些常識，去感受這些自然現象的發(fā)生。教師都知道興趣是最好的老師，因此，教師在教學的過程中，必須要注重學生興趣的激發(fā)和課堂趣味性的提升。同時，教師要明白小學科學實驗教學不是純理論性的，一定要注重實驗，要注重對學生動手能力的培養(yǎng)和對理論知識的正確應用，而不是照本宣科，只知道傳授理論知識，讓學生失去對科學學習的興趣。

二、新課改背景下的小學科學實驗教學

新課改提出之后，研究科學實驗教學是教師必須要進行的步驟。教師有必要去研討新課改的要求，然后將其結合到本學科之中，積極地去改進學科的教學方式和教學方法，以適應新課改的要求。但是，一提起科學的時候，有些教師通常認為這是一個非常抽象的概念，有時候科學是一些理論性的知識，倘若不結合實驗進行教學的話，科學知識就會顯得非常抽象。如果其僅是一些理論會讓人感覺難以理解、難以琢磨，況且小學學生的理解能力比較低，這時候就要進行實驗，讓學生眼見為實，通過看去加深對理論知識的理解和科學知識的認知。但學生的年紀尚小，可能動手能力不是很強，這時候就要求教師在教學的過程中必須要進行適當的演示，教師在演示的過程中可以對重要的步驟進行講解，并且可以生動地解說理論知識，這樣更能夠引起學生的興趣，加深學生對知識的理解。其實在這個過程中，如果學生自己動手做一個實驗并且成功，通過實驗可能非常全面地理解了原來不是非常明白的知識，這時候學生就能獲得成就感，并且還能明白自己動手豐衣足食的道理，要想得到成果就必須通過自己的努力去動手操作。倘若學生的實驗失敗了也不要緊，其必定也能從中領悟一些東西。例如，學生會明白，科學探索是一個漫長而又艱辛的過程，必須要通過自己的不懈努力才可以有所收獲。假如連續(xù)多次失敗，教師也要對學生進行鼓勵，可以給他們講愛迪生發(fā)明燈泡的忽視，鼓勵他們、引導他們。筆者相信在這個過程中，學生不僅能夠鍛煉自己的動手能力還可以豐富自己的思想，更能產生對科學的興趣。但不管怎樣，教師在教學過程中要注重課堂教學目標的完成情況和學生對知識的掌握情況，以及實驗進行的情況。教師要明白，課堂上的時間都是非常寶貴的，在進行課堂教學的時候不能浪費時間，要保證課堂教學的質量和效率。并且，教師在教學的過程中要注意多個學科之間的交叉。雖然說科學是一個獨立的學科，但是它也有與其他學科交叉的地方，教師要在明白學科是一個整體的情況下，再去聯(lián)系其他學科，把握整體，聯(lián)系其他學科。在這個過程中，對于教師教學水平的要求就比較高，學校要注重師資力量的建設，要注重對各個學科教師能力的嚴格要求和把握。因為教師個人的素質比較高，才能更好地教育學生，而且教師的教育教學水平比較高，對多個學科都有較好的理解，更有助于幫助學生全面把握小學科學課程中的實驗探究部分。

實驗研究作為較成熟的研究方法，可以引入公共管理學科;實驗研究作為一種知識創(chuàng)造的方法，其本身也需要結合所應用的學科特征被研究而發(fā)展。基于這兩個層面的考慮，借助于本期的兩篇公共管理實驗研究報告，這里對實驗研究相關的幾個問題進行概要性討論，以圖引起公共管理學者的深度關注。

一、公共管理學科應加強的實驗研究

學術研究的基本任務是對自然、社會、人文、科學技術等現象進行描述、解釋及其應用。其中，關鍵和困難的環(huán)節(jié)是對所研究對象的內在機制的解析，而這，在現代科學研究范式意義上，體現為對其因果關系及其機理的分析與驗證。由于自然，尤其是社會現象的復雜性，自然情形下的觀察是被動的、表面的。因此，如何主動地、深度地、操控性地進行因果關系機理研究，就成為現代科學研究的有效方法論的追求目的。基于西方基督教宗教信仰中的理性學派傳統(tǒng)，萌芽于文藝復興后期，成形于近代資本主義早期，完善于科學理性昌盛的20世紀中期的實驗研究方法，目前已成為自然科學、社會科學的重要研究方法，其影響力如此之強，以致如哲學這樣高度抽象的學科，也出現了如“實驗哲學”這樣的研究方式(Knobe，2012)。政治科學與公共管理的實驗研究進展較為滯后。有人對《美國政治科學評論》(APSR)所發(fā)論文的研究方法進行了評估，發(fā)現該刊所發(fā)表的真正實驗研究論文出現于1992年以后。1950—1992年，美國政治科學三大主流刊物《美國政治科學評論》(APSR)、《美國政治科學雜志》(AJPS)、《政治學雜志》(JOP)共發(fā)表實驗方法類論文58篇，但之后的1993—1997年5年間，卻發(fā)表了實驗文章28篇，占到1950—1992年所發(fā)表的實驗類論文的33%。21世紀頭5年，政治學實驗論文更是快速發(fā)展，三大刊物所發(fā)論文47篇，這還不包括14篇問卷實驗(SurveyExperiments)論文。政治科學的實驗研究已從偶爾為之，發(fā)展成為被普遍接受的和有影響力的研究范式。實驗研究在國際關系研究中也有不少應用(Hyde，2015)。政治學家埃莉諾•奧斯特羅姆(ElinorLinOstrom)之所以能夠獲得2009年的諾貝爾經濟學獎，與其實驗方法的嫻熟應用不無關聯(lián)(Morton＆Williams，2010)。至于公共管理學科，實驗研究較為滯后，直到近期，才有意識地推進這方面的工作(Jilke，etal．，2014)。由此可見，公共管理的實驗研究，是值得大力推動的、有巨大學術潛力的研究方式和領域。基于實驗研究的優(yōu)勢，《公共行政評論》本期推出以中國問題為研究對象，以實驗方法為手段的專欄。之所以推出以實驗研究方法為主題的專欄，旨在凸顯本刊的學術意圖———推進實驗研究方法在公共管理研究中的應用，尤其是推動具有中國學術氣息的公共管理實驗研究。

二、實驗研究方法的基本邏輯與問題

如今，實驗研究方法已成為成熟的學科，全面介紹其狀況、學理是本導語不能勝任的，然而，為推動這方面的研究，提綱挈領式的核心思想介紹又是必要的。實驗研究方法的含義有諸多種界定，一般是指理論驅動(即理論判斷驗證為研究目標)下，在典型或人為特定的條件下，采用科學儀器、設備，主動干預和控制研究對象，獲取因果關系科學事實，驗證理論假設的研究方式(Webster＆Sell，2007)。實驗法的基本邏輯是:①確定研究問題，構建理論框架;②理論操作化，包括理論命題變量指標化，因果規(guī)律的自變量、因變量操作化，指標數據化，統(tǒng)計方法適應性選擇等;③實驗操作與監(jiān)控;④分析、解釋實驗結果，形成理論結論。這是一個從理論意圖到變量操作，因果關系解釋，形成理論的多階段過程。其不同階段的具體方法、方式(如理論構建、實驗設計和數據分析等)，構成了實驗研究的方法論知識體系。隨著自然和社會科學實驗研究的發(fā)展，如今已成為包括諸多實驗方法和統(tǒng)計方法的龐大、復雜學科體系。實驗法之所以被視為科學研究的經典方式，在于其人為性、隨機性(Randomization)和操控性(Manipulation)的特征。人為性指實驗研究往往是通過人為設定環(huán)境或條件，構造“純”理想的事件環(huán)境，并在此環(huán)境下觀察、測量被試的行為變量;操控性指對理論的變量關系進行呈現、控制、強化等，使所研究的因果關系得以重復展現，以發(fā)現其內在因果機制;隨機性則是以隨機原則控制被試、條件，保證因果關系不是偶然的、內生的或外在系統(tǒng)誤差帶來的，保證因果變量的普遍性。正是運用這些方式的綜合應用，使科學研究最為關注的因果關系可以從復雜的社會文化背景下被抽離出來，以操控的方式進行驗證，從而對不確定世界的內在機制給出確定的解釋(Palfrey，2009)。實驗研究最為人所詬病的問題是外部效度問題。外部效度指科學研究中的實驗結果類推到真實社會情境中的其他母體或環(huán)境的有效性(Webster＆Sell，2007)。用更通俗的話說，即人為實驗條件下的研究發(fā)現推論到現實情境所產生的失效現象。對于實驗研究的外部效度問題，學術界有不少爭論或解釋(Webster＆Sell，2007)。

作者認為，應這樣理解:一是，實驗研究的優(yōu)勢是內部效度而非外部效度。應當承認，實驗研究，尤其是社會科學的實驗研究，外部效度困境確實存在，但不能因此而對實驗研究的價值完全否定。實驗研究的根本特質是以操控的方式對所研究的理論問題進行因果關系呈現、驗證，從而對事物的規(guī)律進行理論解釋。所羅門•阿希(SolomonE．Asch)的從眾實驗情境在真實生活幾乎不會發(fā)生，但恰恰是實驗室的從眾研究給出了如此令人震驚的從眾現象(Asch，1955)。二是，實驗研究的結論有特定的邏輯界限。每一種研究方法的結論在推論上均有其邏輯依據，如果說問卷調查法的結果適合分布式推論，個案研究方法的結論適合結構式推論，實驗研究方法的理論發(fā)現則只適合因果關系性推論。因此，實驗方法做出的結論不應是分布式推論或結構式推論。而這一點，不要說剛剛從事實驗研究的學者，甚至是有經驗的學者，也可能無意識地把因果推論邏輯轉變?yōu)榉植际酵普撨壿嫞瑥亩鴰硗庠谛Ф鹊膰乐卣`差。此外，實驗研究還有一個常常為人批評的問題，即研究結果發(fā)現往往是“不過如此”的常識驗證。對此，人們可能會說:“我感覺就是如此，還需要做實驗嗎?”實驗研究的確有這種現象，即通過細致、嚴格、大量的實驗，證實了常識。對于這一似乎費時費力、似無必要的現象，學術的理解應這樣:一是，生活常識的證實即是科學活動的一部分。人類是有智慧的動物，即使一個資質一般的人，通過對生活經驗的深度反思，對某一現象的分析、解釋也可能是對的，但在科學的因果關系驗證標準看來，這是不可靠的，對其檢驗乃是人類理解自身的學術任務;二是，對于生活常識的判斷，學術的研究往往能夠給出常識之外的新理解。如在日常生活中大多數人都知道，人有服從性。這是對的。但斯坦利•米爾格蘭姆(StanleyMilgram)經典服從實驗不僅證實了這個生活經驗判斷，還給出了令人震驚的新發(fā)現。在進行實驗之前，米爾格蘭姆曾就被試的服從比例對其心理學家同事進行了調查，他的同事判斷，只有少數幾個人，甚至只有1%的被試會完全服從實驗指令，直到使用最大伏特電力進行懲罰。但結果卻是，在第一次實驗中，就有65%(40人中超過27人)被試完全服從懲罰指令，直到450伏特的最大懲罰度。盡管被試在服從命令的過程中，都表現出不太舒服，甚至說想退回實驗的報酬，但沒有被試在到達使用300伏特電擊之前拒絕服從指令(Milgram，1963)。該類實驗的元分析(Meta－analysis)發(fā)現，被試愿意施加致命的伏特數的比例約在61%至66%之間(Blass，1999)。由此可見，實驗研究能夠對常識判斷有深度的補充。

三、公共管理的實驗研究應有自己的學科特征