让18个小学六年级优等生，先凭自己的经验或观察指出正南方，再用指南针验证确认。究竟几个孩子能做对？
　　这个小测试，由浙江省杭州市特级教师章鼎儿设计进行。结果是，11个孩子依据校门、阳台、太阳等参照物，准确指出了南方，7个学生不知道南方在哪里。但更让章鼎儿伤心的是，已经找到正南方的11名学生中，居然有 6 人用指南针后认为自己指错了——有把指南针倾斜着观察的，有把刻度盘上的“南”字作为正南方的，有弄反了南北方向的……
　　“我们期望科学课能提高学生的科学素养，但是，有什么依据支持我们推断学生的科学素养确实提高了呢？！”章鼎儿说。这位身形瘦削、戴着眼镜、七十高龄的老人，是原中国教育学会小学科学教育专业委员会副会长，教育科学出版社《科学》教材主要撰稿人。
　　在小学科学教育界，章鼎儿是泰斗级人物。不过，他说自己是“老了不在一线工作、不在二线研究，大概可以算是站在第三条线上，关注着、观察着、思考着我们的小学科学教学的一个人”。
　　但这位小学科学界的“第三线著名人物”，在退休后的10年里，成为了小学科学教育界的一名志愿者。“民主意识、科学素养，是当代中国人最缺乏的两大素质”，章鼎儿说。他希望，小学科学课能成为解决第二个问题的敲门砖。

“这是来推销的吧？”

　　桂馨基金会的项目官员酆伟第一次见到章鼎儿，是2008年底一次北京研讨会。那时，桂馨正式决定开展小学科学课项目，邀请章鼎儿等著名特级教师担任项目专家，据说，这个并不太出名的基金会辗转联系到章鼎儿时，这位已年近古稀的老人想都没想就一口答应，“这是件好事”，他说。
　　与别人不同，章鼎儿随身带了个工具箱，高约50cm，里面装满了塑料水槽、金属条、漆包线、海绵、泡沫、木块、木炭等器材。酆伟当时与章鼎儿并不认识，看着这个老头背着个大箱子走进了会场，心想，“这是来推销的吧？”
　　但酆伟很快就发现，这个老头儿并不简单。他拿出两个树木年轮标本，一个左密而右疏，另一个正好相反。数年轮的圈数，可以知道树木的年龄；年轮间距宽的，表示这边向阳；有的年轮圈凹陷变形，表示这一年小树受伤了……一个小小的年轮标本，可以传达生物、气候、环境、历史等信息，让酆伟大开眼界。
　　参与桂馨科学课项目培训的老师，也很快见识了章鼎儿的“本事”。
　　青川县曲河乡中心小学数学老师杜春彦，还记得2009年6月章鼎儿对他一堂课的点评。课程内容是《测量力的大小》。按照教师手册要求，杜春彦先讲解了“牛顿”作为单位的概念，接着演示使用、制作弹簧秤，最后是学生操作。
　　章鼎儿戴上眼镜，挺直了腰板，一动不动地坐在教室后面，他习惯性地把手表摘下来，放在笔记本左边；右手记录，字小而密。
　　课程结束，章鼎儿点评：“讲解力的单位，你用了3分53秒；弹簧秤的使用，11分9秒；制作，3分38秒。学生动手的两个部分，只剩下5分多钟。动手前面的“指导”有将近24分钟，这样的时间分配，不太合理。要知道，小学生可是在使用过程中学会使用的。”
　　杜春彦惊呆了。他从来没听到过这样精确到秒的课程评价，大概是为了安慰他，章鼎儿开玩笑地说：“你前面的‘牛皮’吹得太多了！”
　　在讲座上，章老师详细解释了他的课堂时间观念。他建议，至少要留给学生20分钟以上的活动时间，教师导入最多不能超过5分钟。这位科学课老师以科学举例，“空气占据着杯子里的空间，水就进不了杯子。非科学探究活动占据着40分钟，科学探究活动怎么生长得起来？”
　　近4年后，杜春彦仍清楚地记得章鼎儿记录的课程时间，“完全颠覆了以前对于科学课的理解”。之后，他开始有意识地给学生安排更多活动时间。
　　至今，桂馨基金会共在四川、湖北、青海等地组织了14次西部教育培训，章鼎儿每次必到；参加科学教师交流计划的西部科学老师来到浙江学习，他也会去听课点评。不只如此，他还出现在浙江省优质课评比活动、全国科学教育年会以及其他各种讲座活动中
　　曾有一次，章鼎儿连续3天，听了十多节课，甚至主动报名也上去讲一堂。不过他的愿望没有实现——老师们一方面担心他太累，一方面存着让他点评自己课程的“私心”。最后一天，和章鼎儿同去的一位学生都有点支撑不住，但章鼎儿依然兴致勃勃。不过，听课结束后，学生还是发现，这位古稀之年的老人累得话也说不出了。

科学教育的鸿沟

　　章鼎儿很早便了解到中国东西部在科学教育上的差距。1988年，他成为浙江省教育厅教研室小学常识教研员，多了不少前往全国各地交流听课的机会。
　　他曾去一所乡村小学听课。讲电磁铁时，男老师呲着牙、屏着气，将又粗又硬的裸铜丝弄弯，绕到一枚铁钉上，制成电磁铁。下课后，章鼎儿问：怎么不用漆包线呢？有绝缘层，绕起来也不费力气。老师回答，没有漆包线，只能把铁钉放在炉火上反复烧，烧到铁钉表面产生一个不导电的氧化层。
　　2010年10月，章鼎儿和另一位青年科学老师李家绪前往四川古蔺培训。李家绪是浙江杭州崇文实验学校科学教师，发现当地学校还用着最古老的长条桌凳。浙江一节课的教学内容，当地老师通常只能完成一半，最多也不超过三分之二，“因为语速慢，上课也很不紧凑”。
　　在青川，杜春彦用了3年时间在本县作科学课状况调查，发现在一些学校的教师绩效考核中，科学课仅是“二等公民”。比如，一节语文课的绩效是1.5元钱，而一节科学课只有0.9元；科学课大多被作为教师工作量的补充，让课时不够的老师去上；还有的学校，安排语文和数学老师上科学课，副课最终上成了主课。青川全县60多个小学中，只有6个学校有专职科学教师。 　　这些非专职科学教师，本身的科学素养让人担心。章鼎儿自己就曾听一位西部科学老师讲：“越往南边越热，越往北边越冷。”
　　“几乎相差20年”，章鼎儿说。西部小学的科学教育，大多仍然停留在以老师为中心、讲解常识的“初级阶段”。比如，他在培训时，提到让孩子们把各组实验观察记录单贴在教室墙上，允许他们在上课时间里自由走动、交流讨论，台下的老师们都很惊讶：“还能这么干？”
　　不过，从1980年代成为一名专职科学老师后，章鼎儿就有些与众不同。他常常和孩子们一起把科学课（当时还叫自然课）玩出不少花样：研究《声音》，先把教室里的物体都弄出声音，听听有什么不一样；研究《肥皂泡》，他能把肥皂泡吹得比篮球还大，晃荡在教室上空，让全班沸腾；有时，他全身沾满苍耳和鬼针草走进教室，惹得孩子们哈哈大笑，然后开始研究，是什么东西，怎么沾到衣服上的，最后每个孩子都沾着种子离开实验室。
　　“不要超越小学生的认知发展水平，也不要小看了小学生的认识能力”，章鼎儿相信，一切科学教学活动都要以学生为中心。有一次，一位老师结束课程后总结：“今天，学生们还是比较配合我的”——但章鼎儿评论：“学生不承担配合你的任务。”
　　然而，在西部地区，这一观念仍然难以扭转——这让他深感责任重大。
　　他曾去一所农村完小听课，刚进教室就赞叹不已，讲台上、课桌上全是花儿，他曾听过不少“花”的课，但从来没有听过教室里有这么多花的课。
　　老师开始上课，问一年级的孩子：“这是什么花？”
　　孩子们欢呼地回答：“映山红！”
　　老师说：“这叫杜鹃花。”接着，把这三个字整整齐齐地写在黑板上。接着，说到桃花、油菜花……最后，是当地没有的玉兰花。
　　因为当地没有，老师把玉兰花当成了教学重难点，不料，孩子们怎么也记不住。下课时，这些六七岁的孩子们不但记不住玉兰花，就连上课前认识的映山红也不敢回答了。
　　章鼎儿问老师，为什么一定要叫杜鹃花呢？为什么一定要教玉兰花呢？老师有点无可奈何：“你们编的教材呀。教材里有啊！”
　　“老师被教材束缚控制住了”，章鼎儿说，“对一年级小学生来说，‘映山红’就足够管用了。记住那些陌生的学名，不仅多余，还有难度，真没有多大的意义可言。”

送去科学探究精神

　　章鼎儿坦言，如此热衷小学科学教师的培训，以及与老师们讨论科学课的讲授方法，是因为直到退休后，他才发现，以前从没认真想过，科学课的意义以及真正的科学探究是什么，虽然这早在2001年就被列入《全日制义务教育科学课程标准（3-6年级）》中。
　　标准指出，“本次课程改革以培养小学生科学素养为宗旨，积极倡导让学生亲身经历以探究为主的学习活动，培养他们的好奇心和探究欲，发展他们对科学本质的理解，使他们学会探究解决问题的策略，为他们终身的学习和生活打好基础。”
　　2003年，《自然》课正式改名为《科学》课——1949年后，这门课一直在《常识》《自然常识》《自然》等名称间变动，始终不变的是“老师说、学生听；老师做，学生看”、以教材为中心的知识主义立场。
　　课程标准的提出，以及名称的改变，使得章鼎儿开始思考：如何在科学课上，真正做到探究？
　　退休前，他已尝试过类似活动。上《碘酒和淀粉》一课，他会事先布置洗手任务，上课先检查，摇着头说还没有洗干净，要求学生用碘酒消毒右手的食指与拇指后，才面授任务：用消毒后的手指拣出10粒米饭，排列在白纸上。不一会儿，孩子们惊讶起来，米饭与手指变蓝紫色了，这是怎么回事呀？
　　问题产生了，探究活动就此开始。
　　但直至2004年退休后，他才开始有时间思考，科学探究在中国目前的困境是什么，“不只是名称的改变，课程、教材、教法、课堂教学都面临着一场改革”。
　　“探究”成为他的口头禅。在各校作讲座，题目总是围绕着《科学探究活动与课堂教学改革》；桂馨基金会出版了一本由他及路培琦、李子平评说科学课的书，名字也是《走向探究的科学课》；他像一位虔诚的布道者，借助一切场合，讲解自己的心得。
　　2012年10月，全国小学科学年会上，他抛出这样一个问题：“用酒精灯加热烧杯中的水，学生观察到水蒸发了、沸腾了。请问这是科学探究吗？算吗？”
　　来自全国各地的科学老师们，有的说是，有的小声说不是。
　　“这么一个简单的问题都不一致了。这是探究吗？这只是观察水沸腾的活动，不是探究活动！”说到这里，章鼎儿眼中有了凌厉的光芒，音量抬高了，手也挥舞了起来。
　　熟悉他的学生说，章鼎儿向来脾气温和，最激动的时刻莫过于此。
　　在中西部科学教师培训时，章鼎儿更喜欢引用的例子是《物体的沉浮》。他详细讲解了一次上课过程。第一天，将大头针、图钉、粉笔头放在水里，都沉下去了，木块、玻璃瓶、泡沫塑料块都浮起来了，于是孩子总结出来：比较轻的东西沉下去了，比较重的东西浮起来了。
　　老师什么也没说，宣布下课——不过，这个结论明显错误，难道不是误人子弟吗？
　　第二天，老师准备了一组新材料：同样重量的木块和铁块。慢慢地，有孩子举手了：“上节课的研究结果不对……”
　　这个例子，让杜春彦明白了章鼎儿说的“探究”究竟是什么意思，要预留给学生足够大的活动空间，让学生在自主参与后达成共识——不是老师或教科书的结论，而是学生自己讨论出来的共识，才算是科学探究活动。
　　培训结束后，杜春彦老师回到青川，开始享受课堂改革后的惊喜。有一位三年级的女生胆子小，特意让爸爸来找他借天平，说是要称称氢气球里的气体重量。
　　还有个五年级男生，在听完《喷气式飞机的反推作用》一课后，回到家里，在玩具车的轮子后加了个200毫升的输液瓶，用两根短蜡烛在下面加热，靠反推作用力让玩具车前进了4.3米。
　　杜春彦这才发现，“科学课能让孩子们有思考、有创意、有思想，是打破目前应试教育下思维框架的捷径——这是其他学科不能比拟的。”
　　“我们期望这些具备了科学意识和科学常识的学生，能够在日常生活中把有用的信息传递给他们生活周围的人，从而对他们的生活生产生正面的影响。”章老师的心声，或许可以以北京桂馨慈善基金会的这段话作结。
　　如今，章鼎儿还计划着编写一些科学探究活动单元教材，写一本关于科学课教学的书，不过时间被计划到“跑不动的那一天”。
　　这有可能被无限期推后，仅2013年4月11日这天，章鼎儿受邀参加杭州崇文实验学校科学组教研活动，上午两节课，中午在食堂吃饭，下午1点便开始讨论到4 点。活动结束后，一身运动装的他将水杯放进背包就要离开。有老师说要开车送他，他拒绝了：“不用了，你们忙。而且，我习惯了自己解决问题！”老人转两次公交，辗转二十多公里回到家。
　　这个学期开学以来，章鼎儿已经听了31位科学老师的课，还有55位科学老师的课排在本学期的计划中。
　　他以“蚕、蛹、蛾”来形容小学科学课与科学教师们的发展阶段，“蚕宝宝要吃25天桑叶，再用20天来吐丝结茧，变蛹化蛾，脱胎换骨；而我们现在的教育是刚吃一口桑叶就吐丝，刚吐出一段丝就以为完成一个茧了。其实，要结一个茧还有许多事情、许多日子，我们正在是这样变蛹化蛾、脱胎换骨的日子中。”