觀察與實(shí)驗(yàn)教學(xué)理當(dāng)嚴(yán)謹(jǐn)

陳文斌

進(jìn)入《科學(xué)課》編輯部工作后，很長(zhǎng)時(shí)間我一直承擔(dān)“實(shí)驗(yàn)與制作”欄目的責(zé)任編輯。

雜志的“實(shí)驗(yàn)與制作”欄目主要是發(fā)布一線教師在教學(xué)實(shí)踐中關(guān)于科學(xué)觀察與實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的成果，特別是與教材設(shè)計(jì)的觀察與實(shí)驗(yàn)比，用到了哪些新材料，材料的規(guī)格怎樣，這樣的材料如何組裝或展開(kāi)觀察與實(shí)驗(yàn)等。欄目里發(fā)表的文章長(zhǎng)短不一，內(nèi)容涵蓋廣泛，有的還不斷針對(duì)同一個(gè)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)成更多的版本，但有一點(diǎn)是共同的，作者認(rèn)為改進(jìn)后的觀察與實(shí)驗(yàn)比起教材或傳統(tǒng)的辦法，有更多的材料選擇、呈現(xiàn)效果良好等方面的優(yōu)勢(shì)。在一次編輯部開(kāi)展的讀者調(diào)查問(wèn)卷中，我發(fā)現(xiàn)這個(gè)通常被我們認(rèn)為并不起眼的欄目，居然很受讀者的歡迎。我有些意外，開(kāi)始思索背后的緣由。

小學(xué)科學(xué)歷來(lái)注重觀察與實(shí)驗(yàn)，學(xué)生需要在觀察與實(shí)驗(yàn)中積累信息，再通過(guò)整理、分析信息，獲得認(rèn)識(shí)或理解規(guī)律。教材編者通常會(huì)選擇具有更大地區(qū)適應(yīng)性的觀察與實(shí)驗(yàn)材料，以方便老師們的教學(xué)。但一個(gè)客觀現(xiàn)實(shí)是，我國(guó)幅員遼闊，各地區(qū)之間的環(huán)境、條件差異巨大，具體到某個(gè)觀察與實(shí)驗(yàn)時(shí)，很難找到“放之四海皆準(zhǔn)”的“那一個(gè)”。這個(gè)問(wèn)題對(duì)真心想把科學(xué)課上好的老師來(lái)說(shuō)，如同一道邁不過(guò)去的坎——他們不斷思考如何更好地解決這個(gè)問(wèn)題。由于許多基層科學(xué)教師的工作量和負(fù)擔(dān)本就比較重，在雜志中看到有可以替代的觀察與實(shí)驗(yàn)解決自己的實(shí)際困難時(shí)，欣喜之情可以想見(jiàn)。這是其一。

2001年課程改革后，教材編寫(xiě)“百花齊放”，教育部審核通過(guò)的8個(gè)版本的小學(xué)《科學(xué)》教材，盡管在教材體系、編寫(xiě)特色上各異，在內(nèi)容安排、坡度設(shè)置、拓展延伸等方面更加多樣，在具體到某一個(gè)內(nèi)容時(shí)安排的觀察與實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)材料、方法均有不同，但都在課程標(biāo)準(zhǔn)的框架內(nèi)。一線教師發(fā)現(xiàn)，無(wú)論自己使用的教材是哪個(gè)版本，執(zhí)教的是哪個(gè)年級(jí)，“實(shí)驗(yàn)與制作”欄目發(fā)表的文章總能直接幫助到自己的教學(xué)，毫無(wú)版本限制。有的讀者在與我們的交流中更是專(zhuān)門(mén)提到，參加教學(xué)競(jìng)賽時(shí)會(huì)有意地參考其他版本教材中的觀察與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，而且還事半功倍。這是其二。

“實(shí)驗(yàn)與制作”欄目發(fā)表的文章，大多還有材料簡(jiǎn)便易得、制作不復(fù)雜、效果非常明顯等特點(diǎn)，基本上都可以重復(fù)使用。這可真是一線教師求之不得的，欄目受歡迎也就可想而知了。這是其三。

在各級(jí)科學(xué)課交流、展示、競(jìng)賽等活動(dòng)中，還有一個(gè)比較有意思的現(xiàn)象，有些課很多年后仍被大家津津樂(lè)道，原因居然是它的某個(gè)實(shí)驗(yàn)、教具“出了彩”，改進(jìn)后的觀察與實(shí)驗(yàn)不僅使學(xué)生的學(xué)習(xí)效率大幅提升，還更容易征服評(píng)委和聽(tīng)課教師。這既是科學(xué)課的一大特色，又是觀察與實(shí)驗(yàn)受教師關(guān)注的原因之一。

20世紀(jì)90年代初，我得到一本武漢工業(yè)大學(xué)（2000年該校與武漢交通科技大學(xué)、武漢汽車(chē)工業(yè)大學(xué)合并成立武漢理工大學(xué)）出版社的“老書(shū)”——《小學(xué)自然實(shí)驗(yàn)大全》，面封和底封全紅，很厚。這本書(shū)真正是“大而全”，用了大量的篇幅來(lái)介紹一個(gè)實(shí)驗(yàn)如何做，比如第369頁(yè)“大氣壓力”實(shí)驗(yàn)提出了多達(dá)15種不同的方法。在那時(shí)，通信技術(shù)落后、信息相對(duì)匱乏，“大而全”的實(shí)驗(yàn)指南的確幫助教師們解決了許多問(wèn)題。回想自己最初在農(nóng)村小學(xué)教自然課，到后來(lái)在教研室與科學(xué)教師研究各種專(zhuān)題課，組織骨干教師到市里、省里參加優(yōu)質(zhì)課競(jìng)賽，這本書(shū)總能提供啟發(fā)和幫助。

許多年過(guò)去了，這本“老書(shū)”仍然在我編輯部辦公室觸手可及的地方。不過(guò)，現(xiàn)在收到老師們關(guān)于“實(shí)驗(yàn)與制作”欄目的投稿越來(lái)越多，我也注意到一些問(wèn)題，有相當(dāng)一部分觀察與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)似是而非，看上去很“美”卻并不能在課堂實(shí)踐中被采納，當(dāng)然也不能發(fā)表，如果用一個(gè)詞來(lái)概括，這些問(wèn)題集中表現(xiàn)為“不嚴(yán)謹(jǐn)”：

認(rèn)識(shí)不嚴(yán)謹(jǐn)。如在計(jì)算蠟燭燃燒后空氣減少的比例時(shí)，由于集氣瓶小，蠟燭體積并不能忽略，卻被忽略了。

原理不嚴(yán)謹(jǐn)。如用第一個(gè)磁鐵吸引曲別針，然后用第二個(gè)磁鐵再去吸引同一批回形針比較數(shù)量時(shí)，完全不考慮回形針的磁化問(wèn)題。

技術(shù)不嚴(yán)謹(jǐn)。如觀察撥動(dòng)后發(fā)聲的直尺，振動(dòng)頻率越高，音高越高，也不管學(xué)生是否真的看得到。

操作不嚴(yán)謹(jǐn)。如測(cè)量液體溫度時(shí)，撤掉酒精燈后便立即讀數(shù)，而不是等溫度相對(duì)穩(wěn)定時(shí)讀數(shù)。

材料不嚴(yán)謹(jǐn)。如用大塊冰糖和白砂糖比較細(xì)粉末能使溶解更快。

……

正是因?yàn)橛羞@些認(rèn)識(shí)，曾經(jīng)有一段時(shí)間，編輯部想把雜志這么多年來(lái)在這個(gè)欄目中發(fā)表過(guò)的優(yōu)秀文章進(jìn)行統(tǒng)一整理，結(jié)集出版，更好地幫助一線教師。在收到北京教育學(xué)院孟令紅老師的《小學(xué)科學(xué)基本觀察與實(shí)驗(yàn)指南》一書(shū)時(shí)，我馬上意識(shí)到彼此心有靈犀了——說(shuō)是心有靈犀，是因?yàn)檫@本書(shū)回應(yīng)了自己早先思考大家喜歡“實(shí)驗(yàn)與制作”欄目的緣由。作者直面一線教師的需求，作出樸實(shí)而直接的回應(yīng)，免除了繁文縟節(jié)，沒(méi)有半句多余，真正踐行“只選對(duì)的”。

說(shuō)是心有靈犀，是因?yàn)檫@本書(shū)中的觀察與實(shí)驗(yàn)嚴(yán)謹(jǐn)而規(guī)范，“看上去美，做起來(lái)也美”，不會(huì)出現(xiàn)作者投稿中時(shí)不時(shí)出現(xiàn)的認(rèn)識(shí)、原理、技術(shù)、操作、材料不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)戎T多問(wèn)題。

不僅心有靈犀，這本書(shū)更讓我耳目一新，因?yàn)樗鼘?duì)觀察與實(shí)驗(yàn)的解讀已經(jīng)超越其本身，除了“實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備”“實(shí)驗(yàn)步驟”“實(shí)驗(yàn)結(jié)果”“實(shí)驗(yàn)結(jié)論”“注意事項(xiàng)”等內(nèi)容中規(guī)中矩，還特意增加了“課標(biāo)對(duì)應(yīng)”“實(shí)驗(yàn)背景知識(shí)”“拓展問(wèn)題”等，這在類(lèi)似的書(shū)籍中是很少能見(jiàn)到的。事實(shí)上，信息化、自媒體時(shí)代，信息良莠不齊，稍不留神就陷于“以訛傳訛”的窘境，大家需要一本嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臅?shū)解決自己在觀察與實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的問(wèn)題：

“課標(biāo)對(duì)應(yīng)”注重從課程標(biāo)準(zhǔn)的高度來(lái)看待每一個(gè)觀察與實(shí)驗(yàn)，確實(shí)是“謀大局且謀一隅”，徹底拋開(kāi)了不同教材版本的羈絆。

“實(shí)驗(yàn)背景知識(shí)”剖析實(shí)驗(yàn)背景知識(shí)，幫助讀者從“是什么、怎么樣”深入到“為什么”。

“拓展問(wèn)題”以觀察與實(shí)驗(yàn)為切入口，不停留在單純的技術(shù)和操作層面，而是對(duì)教師如何優(yōu)化教學(xué)給出針對(duì)性的建議。

這些與類(lèi)似書(shū)籍相比而有的新變化，頗像改革開(kāi)放40年來(lái)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展思路變遷，之前的《小學(xué)自然實(shí)驗(yàn)大全》強(qiáng)調(diào)量，這在當(dāng)時(shí)的條件下的確能更好地解決一線教師的問(wèn)題，這本《小學(xué)科學(xué)基本觀察與實(shí)驗(yàn)指南》則強(qiáng)調(diào)質(zhì)，這在現(xiàn)今條件下的確能更好地回應(yīng)一線教師的困惑。

把這本關(guān)于小學(xué)科學(xué)觀察與實(shí)驗(yàn)的“少而精”的書(shū)放在手邊，觀察與實(shí)驗(yàn)教學(xué)會(huì)順暢而高效很多。

（作者系《科學(xué)課》雜志執(zhí)行主編。）