一、定义：理解自然观察能力

1995年，霍华德·加德纳在他最初的七种能力清单中又增加了第八种：自然观察能力。原先，加德纳认为自然观察能力是“逻辑——数理能力”和“视觉——空间能力”的一部分。然而，基于他所建立的辨别能力的标准——这些标准包括：能力应是核心技能和操作技能，能力应具有进化的历史，能力应有一个符号系统，能力应有发展的时间表，同时还应该有一些个体在某一种能力上表现优异或具有严重缺陷——加德纳假设自然观察能力也应被当作一种独立的能力。他把自然观察者(naturalist)的核心技能描述为“能够识别植物群和动物群，能够对自然界中各种物种分门别类，并且能够使用自然观察能力(在打猎、农业、生物科学等领域)生产出有效产品”。此外，自然观察者通常擅长于确认属于某一个群组的成员或物种种类，擅长于区分这些成员或物种之间的差异，发现存在的其他物种，以及认识不同物种之间的相互关系等。

当我们在辨认人、动物、植物以及环境中的其他特征时，我们都使用到自然观察能力。我们通过与周围物质环境之间的相互作用，形成了因果观念，并因此认识到相互作用与行为之间可预测的模式，如季节性气候与相应的动植物变化之间的模式。我们利用自然观察者的感知能力，可以比较材料，对事物的特征进行归类，提炼事物的内涵，提出并验证假设。

加德纳论证说，自然观察能力是从早期人类的生存竞争中演化而来的，早期的人类要想生存，就必须能够辨别有用或有害的物种，能够改变气候环境，并且能够获取食物。然而，在进入2 1世纪时，我们很多人所赖以生存的环境已经大大不同于一千年前甚至一百年前的环境。现在，很少有人能够轻易地进入生存有各种动物与布满各种丰富植物的未曾开发过的广袤土地。由于很少有机会接触大自然，孩子们与年轻人只能在室内或柏油路上消磨掉他们的大部分时间。然而，开发自然观察能力并非必须得接触自然。我们也可以在人造社会中开发并运用观察、分类及归类技能。例如，孩子们可以通过整理各种运动卡、邮票或珠宝来发展自然观察能力。因此，开发自然观察技能并不依赖于与自然界的直接接触，也不像很多人所认为的那样，必须依赖于视觉观察。加德纳指出，盲人可以通过触摸来分辨物种或人造物，还有一些人则可以通过辨别声音来区分不同的物种和人造物。

自然观察能力在科学调查的许多领域表现明显，为诸如生物学、植物学、动物学或昆虫学等成体系的科学所专用。这些科学探寻生物的起源、生长及构造，也建构详细的动植物分类系统。

自然观察技能不仅涉及分类技能，还包括与各种动植物协同工作的能力以及从人类所从事的各种活动中辨别出可能存在的各种物种形态的能力。加德纳推测，艺术工作以及涉及自然界各方面的精神实践都表现出自然观察者的感知技能。加德纳本人感到好奇，也许他自己对多元能力理论的证明也恰恰自于察觉模式、进行分类的自然观察能力。

所有文化都珍视那些能够分辨有用或有害的物种的人，或者那些能够依据物种的特征及用途对物种进行分类的个体。因此，很多文化也特别珍视厨师、园丁、农夫以及猎人所展现出的技能，他们正是利用了自然观察能力才得以表现出这样的技能。一些具有高度发达的自然观察能力的人所创造的产品或理论超越了文化的边界，影响了一代又一代人。这些自然观察能力发展良好的人具有广博的关于生物界以及生物的知识，这些人包括查尔斯·达尔文(Charies Darwin)、乔治·华盛顿·卡沃尔@(George Washington Carver)、卡森、路德·伯班克(Luther Burbank)及珍尼·古德奥(Jane Goodall)等。

这些人对生物界的好奇心及详细分析有助于我们理解大到宇宙的无限空间，小到单个细胞的缩影在内的各种现象。

二、核查表：自然观察能力的特征

我们生来就是自然观察者，急切地盼望能通过自己的各种感官来探索世界。由于人类身心所固有的天赋，我们可以运用我们的感知能力积极观察，并对我们所感知的内容进行反思与质疑，以此来体验我们周围的生存环境。

自然观察能力在儿童身上以多种方式得以展现。一些儿童试图理解事物运作的原理，另一些儿童则可能着迷于事物生长的规律；一些儿童想要探素自然环境、关心生活在这些环境中的居民，另一些儿童则乐于对物体分类、确认其形态；一些儿童擅长于确认并记忆物体之间存在的差异，并表现出对大自然的强烈热爱，以及与生态系统友好相处的热望。尽管我们用一张清单难以把握自然观察者的全部特征，但仍提供如下一些可供参考的特征。我们认为，自然观察能力高度发达的个体可能会：

(1)充满兴趣、满怀热情地探索人类与自然环境。

(2)寻找机会观察、辨别、接触、或关注物体、植物或动物。

(3)能根据物体特征进行分类或归类。

(4)能辨认物种成员间或物体等级间的模式。

(5)热衷于了解动植物群的生命周期、或人造物的生产。

(6)愿意了解“事物的工作原理”。

(7)对系统如何变化发展感兴趣。

(8)对物种之间的相互关系以及自然系统与人工系统之间的依赖关系感兴趣。

(9)能使用显微镜、双目镜、望远镜、观察笔记、计算机等工具去研究生物体或生物系统；

(1O)学习动植物的分类系统或其他语言结构或数学模型分类系统。如斐波那奇数列(Fibonacci numbers)或分形(fractals)。

(11)对生物学、生态学、化学、动物学、森林学或植物学等职业具有兴趣。

(12)探索出新的分类系统或生命循环理论，或者揭示出物体间或系统间新的模式和相互关系。

三、自然观察能力的学习过程

本章的首要目的是为教育工作者们提供一套具有指导价值的教学策略，该策略能把自然 观察能力的思考技能整合进各门学科的教学中。加德纳提出，自然观察能力包括观察能力、反思能力、建立联系的能力、分类能力、综合能力、交流及对自然世界和人造世界的感知的 能力，有了这些认识，整合就变得易于完成。自然观察能力的这些思维技能可以丰富所有学科的学习。

自然观察活动使教室内的学习具有研究性，并富有个性。下面所提供的许多策略主要建立在一个跨学科问题的基础上，这个问题是“为什么该项目(一个数学事实，一片叶子的形态，一行诗等)与另一项目相似?”教师可以在各个不同的学科中向学生反复提出这个问题，以鼓励学生独立地建构学习的内涵。一旦学生开始用自己的理论阐述为什么事情是他们看起来的样子时，学生就可以把他们的思想与同学的思想以及与那些得到普遍认可的学科知识相比较。通过这样的课堂研究活动，学生们可以获得关于世界的基本知识，关于世界如何运转的基本知识，以及有关用于认识世界的广阔框架与结构的基本知识。

我们承认，环境教育在发展自然观察能力中具有举足轻重的作用。但是，特别强调这一 特殊领域似乎又超出了本章的范围与内容。相反，我们同意卡森的主张：

假如一个孩子想要使他与生俱来的好奇心持续不衰……他至少需要一位能够与他分享这份好奇，和他一起重新发现我们所生活的这个世界的快乐、兴奋与神秘的成人伙伴。

提供如下活动，以帮助教师培养孩子在探索自然世界和人造世界时所体验到的兴奋与神秘：

创设自然观察的能力的学习环境

大的图景

教室博物馆

自然观察的课程主题

自然科学主题

作为课程的自然

超学科主题

提高观察能力

非视觉观察

近距离观察

近距离观察来绘画

田野日志

察觉关系

指出相似物体间的不同

分类

收集

更多的分类建议

认识依赖关系

与社区建立紧密联系

假设与实验

培养好问的心理结构

自然观察学习中心

装备自然观察中心

自然观察中心活动

户外自然观察活动

自然地学习

提高自然观察能力的技术

四、创设自然观察能力的学习环境

要发展自然观察思维，不一定非得亲自前往沼泽地和自然保护区，学生们完全可以愉快 地探索他们的学校、家庭、冰箱、杂货店、水坑，甚至他们的手掌或广阔的天空。他们也可以选用各种技术手段漫游海底或攀登高峰。

我们也不必把自然观察环境仅仅局限于“远处的”或自然界的东西，相反，通过扩展环境概念，我们可以通过“理解事物间的关联性，来处理学习与教学。爱德华·T·克拉克(Edward·T·Clark)，一位环境教育教授和多篇获奖论文的作者，提出了一个变通的环境概念结构： 当我们把“环境”一词理解为我们生活的整个背景，以及生物学、技术和文化问的相互关系时，环境教育必定被看做是对所有学习 都有意义的更大图景。

(一)大的图景

帮助学生理解“更大图景”和“事物间的关联性”的一种方式是和学生分享一张影像：那张从太空拍摄地球的著名照片。这一功能强大的影像显示出行星是一个彼此独立而又相互联系的系统。所有自然的现象和人类的现象都是更大行星系统的亚系统。就像人的心脏和肺是单个人体的亚系统一样，自然系统和人工系统也是更大系统——地球系统的一部分。所有系统都是彼此依赖的。尽管所有学术科目本身就是一个系统，但它们都只是一个更大系统的一部分，是人类试图理解自己的经验以及他们与环境的关系的一部分。

通过发展学生的自然观察思维技能，可以使他们察觉事物之间的相互关系。在本章后面的内容中，读者会发现，我们明确地提供了用以发展观察、归类及调查研究技能的建议。然而，在概述这些过程之前，我们建议学生积极管理与之直接相关的教室环境。抛开那些坐在座位上的探索，通过担任自己创办的以学科为基础的展览的管理者，学生可以对自己及他人的学习负责。他们能把教室转变成学生们自己建造的博物馆。

(二)教室博物馆

“博物馆”一词源于古希腊九个缪斯的神话。缪斯掌管人类所有的知识，并把这些知识分为人文科学与自然科学两大类。所以，“博物馆”一词最初指的是进行启发和研究的地方。如今，大多数字典里把“博物馆”定义为展览和收藏有价值物品的机构。

尽管通常我们认为博物馆就是汇集了艺术、科学或历史方面有价值的作品的建筑，但也可以将教室改造成与博物馆相类似的进行启发和研究的地方。如果这样做，学生就承担了收集者、研究者、馆长等多个角色。作为“馆长”，学生的角色发生了转换，他们不再是知识的接收器，而是在创设可以查询和学习的环境。

另外，通过收集和展示收藏品，学生们使用了许多自然观察思维技能。他们理解、加工信息，对资料进行归类和排序，并以高度个性化的方式描述所学的知识，扩展其在教室内所学的理论。下面提供的是建立一个教室博物馆的简单步骤：

建立教室博物馆

(1)和学生一起回顾一个他们一直在研究的主要概念。

(2)分派学生以单独或合作的方式组织展览，用以揭示他们对概念的理解。

(3)明确说明一个成功的展览所包含的内容标准，包括下面任一项或所有项：

·对概念的定义

·三个或三个以上可以写、画或摄影的概念范例

·简要说明概念为何和如何发挥其功能

·描述概念与其已研究的其他概念之间的异同

·解释概念在学生生活中的实际价值

·用以引导参观者观看展览的简短小册子或记录

(4)明确说明一个成功的展览所包含的视觉标准，包括下列任一项或所有项：

·展览能够表现概念

·展览能吸弓J参观者的注意力

·展览具有视觉魅力和趣味

·恰当地选择物体

·内容的逻辑顺序

·展览的布置、陈设或其他展示特征

(5)分派学生负责收集、研讨并组织展览。为那些需要如下材料者提供手工纸(butcher paper)、张贴板、彩色记分笔(colored markers)和杂志。

(6)明确展览中墙壁、书桌或餐桌将占用的空间。请学生提前确定他们所需要的空间，这样在展览日就能轻而易举地安排展出品。

(7)在一个预定的日子里，分派一半学生担任馆长角色，呈现其展览。一旦将展览品安排就绪，作为观众的其他同学就可以参观展览，并根据教师向每一“馆长”所建议的展出标准对展览做出书面的或口头的反馈。在预订的其他时间里，让学生们互换角色，进行上述活动。

如有需要，教师可以让展品在教室中陈列一个星期或更长时间，教师也可以创设各种博物馆展览，用于表现学生即将学习到的最重要的概念。也可以邀请其他班的学生和家长参观展览。假如可行，学生可以到附近的博物馆进行一次实地考察，约见当地馆长，学习专业化的展览怎样把参观者引导到受欢迎的作品前，以及怎样以令人耳目一新的方式呈现信息。

五、自然观察的课程主题

那些来自于自然科学的概念能够支持和丰富其他学科的研究。例如，当我们考虑一种独立的自然现象，如季节现象时，需要考虑很多跨学科的联系。在社会研究中，学生可以思考季节性失业，季节与乡村和城市交通状况的关系，与消遣性娱乐活动的关系，与宗教节日和假期的关系，以及与政治事件的关系等问题。同样，健康课可以研究季节性的生理状况、情绪状态、睡眠状况，或蔬菜、水果的季节问题等。通过在课程中引入自然科学主题，学生能够体验到与更广阔的环境相联系的博大感。

(一)自然科学主题

下列是一些可能的自然观察主题：

相互依赖 变化 适应 平衡 资源 多样性 竞争 合作 相互关系 循环 形态 种群

(二)作为课程的自然

除了要把自然科学主题整合到课程之中，课程也可来自于自然现象。在计划一节课、一个单元或者长至一学年的课程重点时，我们可以问：“在我即将教授的这一主题中，自然将承担什么作用?”假如我们思考过这个问题，学生就可能思考为什么早期文明会起源于某一特定的地理位置，或者天气怎样影响了农业、世界经济、食物以及服装设计等。通过把自然作为中心主题引进教室，学生可以和教师一样更深刻地认识自己与周围世界之间的相互联系。

(三)超学科主题

像多数从事新闻报道的高中生所知道的那样，在所有的文章中都必须回答五个简单的问题。这些问题包括：时间、地点、事件、人物、原因。同样，作家马里恩·布瑞迪(MarionBrady)也认为，要想理解一种经历，需要具有以下信息：①时间；②环境；③参与者；④活动；⑤动机(如果有人参与事件的话)。一旦知道谁在何时、何地、为何做了何事，则经历就显得富有意义。布瑞迪建议，事实上，所有学科的知识，就其本身的现实性来说，都是通过一个概念结构来组织的，这一概念结构包括以下五个基本要素：

时间 环境 参与者 活动 动机

布瑞迪对现实的超学科观点为所有的普通教育课程奠定了基础。上述简单的结构使我们更容易掌握课程的形态、结构和相互关系。学生可以在其任意一个或所有研究中确定这五个要素。另外，学生也可以探索这五个要素间的相互关系，以及最终由这些关系的变化所引起的系统的变化。通过教给学生这些作为人类经验及学科研究基础的共同要素，学生可以真正理解世界运作的原理。像自然观察者一样，学生将能够把他们观察到的结果联系起来思考，并能理解复杂的相互关系。