創(chuàng)新實(shí)驗(yàn) 趣解暗箱

余菊仙

摘要：解暗箱是一種客觀理性的活動，教材更多關(guān)注學(xué)生的理性思維，而缺乏情趣性，如何使學(xué)生保持科學(xué)探究的興趣？本文緊緊圍繞“解暗箱課型中如何創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)，處理好探究的理與趣”這一問題，從變通性地使用教材和靈活性地開展教學(xué)兩大方面六個(gè)小點(diǎn)具體展開闡述，試圖解決這一困惑，從而打破解暗箱課型思維有余但激情不足的局面，實(shí)現(xiàn)富有兒童情趣的科學(xué)課堂。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新;解暗箱;趣味

小學(xué)科學(xué)教材中有些課題內(nèi)容是不能直接感知的，需要教師引導(dǎo)學(xué)生反復(fù)感知那些可感知的事物的外部情況，研究有關(guān)事實(shí)，抓住推理的突破口，間接推斷出事物的內(nèi)部構(gòu)造和機(jī)理，并在頭腦中加以再造想象。這一過程即是“解暗箱”的過程，實(shí)質(zhì)上也是一種邏輯思維方法，它是一種客觀、理性的活動，在許多課中都會有所體現(xiàn)，但在課堂教學(xué)中往往表現(xiàn)為秩序有余，激情不足。因?yàn)閺膬和睦韺W(xué)角度看，富有情趣的科學(xué)活動才能更加吸引他們的注意力，激發(fā)探究的欲望;生動、自然的情境才能促進(jìn)兒童將自己的經(jīng)驗(yàn)世界與認(rèn)知對象發(fā)生互動，使“同化和順應(yīng)”過程得以順利完成。因此，創(chuàng)造性地開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，實(shí)現(xiàn)科學(xué)探究的“理”與學(xué)生活動的“趣”和諧統(tǒng)一，從而使學(xué)生饒有興致地參與到解暗箱的整個(gè)活動之中是我們當(dāng)前要努力的方向。

一、著眼實(shí)驗(yàn)，深挖

能體現(xiàn)邏輯思維的科學(xué)課，最明顯的是《馬鈴薯在水中是沉還是浮》這一課。

桌子上放著兩杯液體，教師出示兩個(gè)馬鈴薯，分別放進(jìn)杯子里。一個(gè)沉，一個(gè)浮。接著交換馬鈴薯，現(xiàn)象同上。然后兩個(gè)都放同一個(gè)杯子里，都是沉或浮。學(xué)生說：“沉的那杯是清水，浮的那杯是鹽水！”于是老師告訴大家確實(shí)在其中一杯水里放了鹽。

老師問：“怎么證明是鹽水？”學(xué)生會提出用燒的辦法燒出鹽來。于是學(xué)生用教材上的方法燒鹽水，得到白色粉末，學(xué)生都認(rèn)為這就是鹽。證明了使馬鈴薯浮起來的液體就是鹽水！

像這樣的過程本身充滿了探索性，學(xué)生很有興趣，課上下來也很順利。那么，有沒有更好的教法呢？

當(dāng)學(xué)生說是鹽水時(shí)，教師問：“你能確定嗎？如果不能確定怎么辦？”有的學(xué)生說把水燒干，有的說做一杯鹽水試試看。

同樣是燒液體，同樣也是做鹽水使馬鈴薯浮起來的實(shí)驗(yàn)，這次的實(shí)驗(yàn)是探索性的實(shí)驗(yàn)，前面是驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)。對學(xué)生來說是驗(yàn)證和探索的區(qū)別，也是不同思維的結(jié)果。

把調(diào)羹里的鹽水燒干后，出現(xiàn)了白色的粉末，好像是鹽，可學(xué)生不敢確定。教師于是提供了白糖、味精，把它們分別溶解在水中，放入馬鈴薯，結(jié)果都能使馬鈴薯浮起來。

這個(gè)過程，是個(gè)推理的過程、證實(shí)的過程，質(zhì)疑的過程?！安荒艽_定”才是真正的科學(xué)結(jié)論！這樣的課體現(xiàn)了對科學(xué)本質(zhì)的追求！

那杯讓馬鈴薯沉下去的又是什么水呢？學(xué)生一楞，過了一會兒，也確定不了，因?yàn)槭柜R鈴薯沉下去的有可能是清水，也可能是淡鹽水或是其他的水。

教師對文本的理解非常深刻，這個(gè)漂亮的“回馬槍”又向前邁進(jìn)了一步——對液體密度的理解！體現(xiàn)在操作層面上就是教師的提問相當(dāng)有深意，促進(jìn)學(xué)生進(jìn)一步思考，發(fā)展了學(xué)生邏輯思維能力和思考方式。

二、大膽取舍，敢變

《空氣占據(jù)空間嗎》一課，教材原由烏鴉喝水引入，然后是紙的奇遇、瓶中吹氣球、趕走杯中的空氣三個(gè)連續(xù)的結(jié)構(gòu)活動組成。幾番教學(xué)實(shí)踐后，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對“空氣占據(jù)空間”的概念建構(gòu)并不牢固，這里可能有實(shí)驗(yàn)的問題，但肯定有不夠兒童情趣性的問題，活動安排的邏輯層次也有問題。于是我大膽對原有教材進(jìn)行了大膽取舍，引入了“乒乓球的奇遇”、“用嘴吹的噴泉”、“解釋相關(guān)的問題”三個(gè)更有層次更有趣味的活動。

通過乒乓球的位置看到水位的變化，讓學(xué)生帶著對現(xiàn)象、問題的好奇與猜測，將探究目標(biāo)導(dǎo)向“與空氣有關(guān)”?？諝馐欠裾紦?jù)了瓶子的空間看不見呀，如何讓別人認(rèn)同你的觀點(diǎn)？怎樣讓大家信服？你有什么高招？這就是“興奮點(diǎn)”。課堂氣氛是熱烈而有趣的。而最后的問題：瓶子底部為什么還是有一小部分水呢？旨在引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)空氣占據(jù)的空間是可以被壓縮的。

縱觀整堂課就是一個(gè)大的問題情景：瓶內(nèi)水位為什么下降了？這個(gè)大的問題情景又由三個(gè)小情景組成，具有連貫性，內(nèi)在的邏輯性，同時(shí)富有趣味性。

三、超級鏈接，重組

有的實(shí)驗(yàn)根據(jù)課本的步驟實(shí)施，因?yàn)槭懿牧系挠绊?，往往效果不明顯，達(dá)不到教學(xué)目的，我們可以重新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案來優(yōu)化方法，達(dá)到滿意的實(shí)驗(yàn)效果。如在 《聲音是怎樣產(chǎn)生的》 一課中，有一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)是將正在發(fā)聲的音叉放入水中，水花四濺。但我們學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的音叉這種效果不是很好。學(xué)生無法看清水波的振動。為了更清楚地看到音叉振動，我們將這個(gè)實(shí)驗(yàn)也做了改進(jìn)：用線吊住一個(gè)乒乓球，讓乒乓慢慢靠近正在發(fā)聲的音叉，接觸音叉的一剎那，音叉的振動能讓乒乓球甩出去很遠(yuǎn)，效果非常明顯。 《聲音的變化》 中有一個(gè)實(shí)驗(yàn)，敲擊三枚長短不同釘子，觀察辨別那一枚釘子發(fā)出的聲音高，實(shí)際上，敲擊釘子時(shí)，釘子的發(fā)聲并不清晰，還有敲擊物的聲音，如果用鐵尺敲擊，鐵尺也會發(fā)聲，與釘子的聲音和在一起，難以區(qū)分。這個(gè)實(shí)驗(yàn)最關(guān)鍵的是要讓鐵釘單獨(dú)發(fā)聲，所以我們改進(jìn)了這個(gè)實(shí)驗(yàn)，讓鐵釘從同一高度自由下落，鐵釘受到地面 （石質(zhì)材料） 的反彈，振動發(fā)出的聲音清脆而單純，大號鐵釘發(fā)出“當(dāng)”的聲響，中號鐵釘發(fā)出“咚”的聲響，小號鐵釘發(fā)出“?！钡穆曧?，辨別聲音一目了然。在我們對課本上的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)之后，我們還應(yīng)該做的是對學(xué)生說出我們的想法，讓學(xué)生體會老師對待科學(xué)實(shí)驗(yàn)的態(tài)度;讓學(xué)生知道老師為什么要這么修改，新的實(shí)驗(yàn)方法好在哪;讓學(xué)生了解，實(shí)驗(yàn)的方法可以不斷地進(jìn)行完善和改進(jìn)，可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行修改。每一次老師修改了實(shí)驗(yàn)，并對學(xué)生說出想法之后，對學(xué)生都會是一種觸動，也培養(yǎng)了他們不斷探索、勇于實(shí)踐的科學(xué)精神。

四、關(guān)注想像，巧用

科學(xué)遠(yuǎn)不只是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以及對觀察到現(xiàn)象進(jìn)行解釋或得出結(jié)論，提出聰明的猜想和預(yù)測也是十分必要的。讓學(xué)生根據(jù)所提供的科學(xué)探究內(nèi)容、有結(jié)構(gòu)探究材料以及機(jī)會進(jìn)行猜想和預(yù)測。學(xué)生進(jìn)行猜想和預(yù)測的過程，就是展開想象的過程，而且是一種處在積極的起始萌發(fā)狀態(tài)的思維過程，每一項(xiàng)猜想和預(yù)測都是學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新思維的具體體現(xiàn)。猜想和預(yù)測是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)想象力的基本形式和主要途徑，也是學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究活動的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

在科學(xué)課教學(xué)中創(chuàng)設(shè)機(jī)會讓學(xué)生猜想或預(yù)測，比較容易調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。如《地球內(nèi)部的運(yùn)動》一課，通過錄像或電腦視頻資料的再現(xiàn)可以讓學(xué)生認(rèn)識火山與地震的現(xiàn)象，但這并不是我們教學(xué)的主要目的，而是通過火山的現(xiàn)象進(jìn)一步認(rèn)識地球的內(nèi)部構(gòu)造情況，這就需要進(jìn)行想象。

有關(guān)解暗箱的課實(shí)際上就是訓(xùn)練科學(xué)想象力的專課，一個(gè)內(nèi)部有一定結(jié)構(gòu)的暗箱讓學(xué)生判斷出這個(gè)暗箱內(nèi)部的構(gòu)造無疑需要通過想象。就拿人體來說，人體就是個(gè)大暗箱，內(nèi)部的情況學(xué)生誰都沒有見到，各個(gè)器官的形狀大小和各所在的位置以及它們生理活動過程，如心臟的構(gòu)造和大小、心臟的怎樣博動的、血液是怎樣循環(huán)的、腦的構(gòu)造、神經(jīng)的分布及生理活動過程;食物消化過程是怎樣的……這許多內(nèi)容都不允許也不可能將這個(gè)暗箱打開來研究，這就需要學(xué)生進(jìn)行想象。盡管現(xiàn)在我們可以向?qū)W生提供圖片、模型、視頻等有關(guān)資料來幫助學(xué)生了解人體內(nèi)部的構(gòu)造，要知道我們的祖先在這方面是經(jīng)過了數(shù)千年的想象并沖破宗教勢力束縛的研究才獲得比較準(zhǔn)確結(jié)果的，在這類知識的教學(xué)過程中也可以讓學(xué)生經(jīng)歷我們祖先研究所經(jīng)歷的想象過程。

綜上所述，解暗箱活動是一種極富理性的科學(xué)研究活動，而兒童的認(rèn)知特點(diǎn)決定科學(xué)教學(xué)要有一定的趣味性活動來支撐，因此我們在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究活動的過程中，不僅要使學(xué)生獲取知識，同時(shí)也要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)，理趣相融，讓學(xué)生像科學(xué)家那樣以飽滿的熱情進(jìn)行各種探究活動，形成尊重事實(shí)、善于質(zhì)疑敢于創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度，在科學(xué)探究過程中體驗(yàn)學(xué)習(xí)科學(xué)的樂趣。