教材整合：為學生學習選好起跳板

李光宇

學習是信息加工過程，是復雜的思維活動。教科書對于學習來說，是手段、是工具。因而靈活地、創(chuàng)造性地運用教材、重新整合教材進行教學至關(guān)重要。本文擬以“聲音的產(chǎn)生與傳播”為例，談一些自己的粗淺見解。

一、整合教材，開掘思維深度

蘇科版物理教材在探究聲音的產(chǎn)生原因時，采用的步驟如下：

試一試：一張紙、一根橡皮筋、一個筆帽、一杯水，怎樣使它們發(fā)出聲音？比比看，誰的方法多？誰的方法與眾不同？

我認為，雖然“試一試”環(huán)節(jié)可以充分調(diào)動學生的參與激情與學習興趣，但無法實現(xiàn)對現(xiàn)象的選擇性知覺，現(xiàn)象不能很好地為設(shè)定的問題服務(wù)。這樣的課堂有“溫度”，但沒有“深度”。

人教版物理教材在探究聲音的產(chǎn)生原因時，采用的步驟如下：

想想做做：撥動繃緊的橡皮筋，觀察橡皮筋的變化;說說話，邊用手摸頸前喉頭部分。觀察、體驗、總結(jié)物體發(fā)聲時的共同特征。

從上面的活動中可以看出，橡皮筋嗡嗡作響時，橡皮筋在振動;說話時聲帶在振動。大量的觀察、分析表明，聲音是由物體的振動產(chǎn)生的。

“想想做做”所設(shè)計的體驗活動，在真正意義上成為高效學習的載體：通過特定的情景，形成基于問題解決的學習任務(wù)。但仍有美中不足：活動僅設(shè)計了橡皮筋、喉頭這樣兩種固體，沒有進一步的對液體、氣體物質(zhì)的探究;另外，對學生的“前認知”沒有深入了解，對于物體發(fā)聲時在“振動”“抖動”“顫動”，學生是有一些前認知的，小學科學以及科普讀物中均有涉及。因而，激活學生原有認知結(jié)構(gòu)中的相關(guān)知識和經(jīng)驗，使之與新的學習材料發(fā)生聯(lián)系;激發(fā)并保持學生對物理學科的興趣和熱情，應(yīng)該是本環(huán)節(jié)的關(guān)鍵所在。

【整合與加工】

活動1：請同學們將手放在聲帶的位置，跟著老師說“聲音是怎么產(chǎn)生的”，你感覺到了什么？

活動2：撥動繃緊的橡皮筋，觀察橡皮筋的變化。

總結(jié)：聲帶、橡皮筋在振動。

問題：發(fā)聲的物體都在振動嗎？

活動3：請你利用桌上或身邊的器材（紙、筆帽、一杯水等），讓它們發(fā)聲，并比較發(fā)聲與不發(fā)聲時有什么不同。

小組展示：歸納出固體、液體、氣體發(fā)聲時在振動。

說明：如此設(shè)計活動，是為了讓學生利用教師提供或身邊的器材進一步實驗，強化“振動發(fā)聲”的心理表象，促進思維的廣度與深度，并且激發(fā)和培養(yǎng)學生持續(xù)的學習興趣。

二、整合教材，探尋最近發(fā)展區(qū)

雞蛋，從外打破，是食物;從內(nèi)打破，是生命。學習亦如此。由外向內(nèi)的輸入，不利于學生同化和順應(yīng);由內(nèi)向外的延展，才符合學生的認知發(fā)展規(guī)律。整合教材，在學生的最近發(fā)展區(qū)實施教學就顯為尤為重要。以“聲音的傳播”為例，談一談教材的整合與加工。

人教版教材采用的步驟如下：

人們聽到聲音時往往距發(fā)聲的物體有一定的距離，那么聲音怎樣從發(fā)聲的物體傳播到遠處的呢？

演示：把正在響鈴的鬧鐘放在玻璃罩內(nèi)，逐漸抽出其中的空氣，注意聲音的變化。再讓空氣逐漸進入玻璃罩，注意聲音的變化。

這個實驗告訴我們，正是平時大家并不留意的空氣傳送了聲音。

思考：聲音可以在空氣中傳播是學生已有的生活經(jīng)驗與常識，而“真空”是初二學生首次接觸到的條件，“真空不能傳聲”是一個全新的知識。美國麻省理工學院弗里奇教授提出：“科學的本質(zhì)就是觀察和探究我們周圍的世界，試圖從已知事物中確定某些潛在的秩序和模式?！比私贪娼滩拿黠@采用了從學生陌生的“真空不能傳聲”入手進行研究，屬于典型的“由外向內(nèi)”教學思維方式。

蘇科版教材采用的步驟如下：

活動：聲音能在固體、液體、真空中傳播嗎？

將衣架懸空掛在細繩的中央，當你的伙伴用鉛筆輕輕敲打衣架時，你聽到了什么？

把細繩兩端繞在食指上，并用食指堵住雙耳，然后重復上述操作，猜一猜，你還能聽見敲打衣架的聲音嗎？

試一試，你聽到的情況如何？

結(jié)果也許會讓你感到意外。

在水中搖動小鈴鐺，你能聽到鈴聲嗎？

將正在發(fā)聲的手機或接通電源的音樂芯片懸掛在廣口瓶內(nèi)，再把瓶內(nèi)的空氣抽出，聲音有何變化？

從活動的標題就可以明顯看出，教材編者是將“聲音能在氣體中傳播”作為學生已有的前認知概念來處理的。由氣體傳聲→固體傳聲→液體傳聲→真空不能傳聲的引導，符合學生的身心特點與認知發(fā)展規(guī)律。不過這樣的設(shè)計還是存在問題：1.指向性不明，因為除了聲音，沒有什么可以與“聽”構(gòu)成動詞短語。建議修改為：你聽到敲打衣架的聲音了嗎？2.真空鈴實驗可以從反面進一步證明空氣可以傳播聲音，因而如果將其放在空氣可以傳聲之后，可以深入強化學生的表象認識。3.在水中搖動小鈴鐺，讓周圍的同學來判斷是否聽到鈴聲較好，因為實驗者本人聽到鈴聲既有液體傳聲，還有固體（手臂）和氣體傳聲的因素包含在內(nèi)。為充分說明液體傳聲，將氣體、固體傳聲等因素排除才是最佳方案。

【整合與加工】

師：老師講課時，你的耳朵聽見聲音，這個聲音是通過什么傳播到你的耳朵里呢？

生：空氣。

師：我們看看是不是這樣。

實驗：師拿出聲控小鳥玩具，拍掌小鳥叫。

師：如果沒有空氣還能聽見聲音嗎？我們來看一個實驗。

演示實驗：真空鈴實驗（在鐘罩內(nèi)放一只吹起的氣球，通過氣球的體積變化，間接地判斷罩內(nèi)空氣多少的變化）。

引導學生推論出：真空不能傳聲。

師：想一想，聲音還能在液體和固體中傳播嗎？

演示：將一只發(fā)聲的音樂賀卡用塑料薄膜包裹起來，在空氣中可以聽到聲音;將其放入水中，仍可聽到發(fā)出的聲音。

引導得出結(jié)論：液體能傳播聲音。

實驗：一個學生拿著土電話一端，去教室外面對準土電話說話，師拿麥克風對準土電話另一端。

師：這個聲音靠什么傳播的？

生1：棉線。

生2：空氣。

師用手捏住棉線，學生繼續(xù)對著土電話說話。

師：怎么沒有聲音了呢？

生：聲音的產(chǎn)生需要振動，捏緊棉線沒辦法振動，聲音傳播不了。

師用剪刀剪斷棉線，學生繼續(xù)對著土電話說話，聲音消失。

實驗：請同學們把耳朵貼在桌子上，用手輕輕敲桌子。

師：這個聲音是通過什么傳給你耳朵的？

生：桌子。

引導得出結(jié)論：固體能夠傳聲。

想一想：還有哪些實驗或事實支持上述結(jié)論？

說明：依照維果茨基的學習理論，我們在教學中要正視學習者已有的知識經(jīng)驗，學生的學習從屬于他的發(fā)展水平。只有當教學的知識符合學生的最近發(fā)展區(qū)時的教學才是有效教學。本教學設(shè)計從學生已知的“空氣可以傳聲”鋪展開來，逐步深入;且教學中比較注重對比實驗、排除無關(guān)干擾、利用氣球的形狀變化顯示鐘罩內(nèi)氣體的變化，比較直觀形象。

教材的編寫凝聚著眾多專家學者的心血，是優(yōu)秀的教學資源。但是，我們一定要明確教材是學材，要用教材教而不是教教材。整合好教材這個“起跳板”，才能讓學生跳得更高、更遠，獲得思維與能力的提升。

（作者單位：江蘇省南通市北城中學）