淺談小學(xué)科學(xué)“解暗箱”課型的教學(xué)策略

【摘 要】 小學(xué)科學(xué)教材中的解暗箱課，各有其側(cè)重點，但是共同的目的是通過解暗箱提高學(xué)生的思維力和想象力，培養(yǎng)學(xué)生良好的思維品質(zhì)，提升學(xué)生在科學(xué)思想、科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度等方面的素養(yǎng)。在實際的教學(xué)活動中，每節(jié)暗箱課所包含的教育性是多元的，我們要根據(jù)教材中的暗箱內(nèi)容，結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知水平尋求最佳的解暗箱套路，使學(xué)生在解套過程中學(xué)會技能方法，獲得科學(xué)知識，養(yǎng)成科學(xué)精神，充分發(fā)揮解暗箱課在小學(xué)科學(xué)課中的重要作用。

【關(guān) 鍵 詞】 解暗箱；科學(xué)；小學(xué)；教學(xué)

暗箱，原指一個密不透光的箱子或一座沒有光的暗室。如今，我們把那些設(shè)計在物體上一般看不見，隱藏不露，秘密而不容易打開的箱子也叫做暗箱。要想打開這些箱子，必定要費盡心思，幾經(jīng)周折，這個過程稱之為“解暗箱”。在小學(xué)科學(xué)教材中有許多諸如此類的“解暗箱”課型，它是小學(xué)科學(xué)教材的八種課型之一，包括宇宙天體的內(nèi)部構(gòu)造、人體構(gòu)造生理知識、植物生理知識等，這些看不見、摸不著的又較為抽象的科學(xué)知識對于閱歷淺的小學(xué)生來說，都是難以開啟的“暗箱”。這類型的科學(xué)課最大的特點是有些內(nèi)容不能進(jìn)行直接的觀察和感知，而是根據(jù)能夠觀察和感知的外部現(xiàn)象或自然事物，借助于其他教學(xué)手段，經(jīng)過邏輯思維的方法間接推斷出來的，它能有效培養(yǎng)學(xué)生的邏輯判斷能力、推理能力、創(chuàng)造能力和應(yīng)用科學(xué)知識解決實際問題的能力，并激發(fā)學(xué)生對科學(xué)學(xué)習(xí)的濃厚興趣。

但在實際教學(xué)中，很多老師在面對這類型的科學(xué)課時，常常感到很被動，原因是小學(xué)生的抽象思維能力很弱，對于暗箱缺乏主動而有效的思維建構(gòu)能力。那如何恰當(dāng)?shù)貙嵤┙虒W(xué)策略來提高“解暗箱”課型的教學(xué)實效呢？我覺得找準(zhǔn)“暗箱”是前提，找到“開箱”鑰匙是關(guān)鍵。我將以解暗箱典型課《一年為什么會有四季》為例，談?wù)勎胰绾螌嵤┙獍迪湔n型的教學(xué)策略。

一、創(chuàng)設(shè)情境，引出“暗箱”

“發(fā)現(xiàn)千千萬，起點是一問”。沒有問題就不會有發(fā)現(xiàn)，就沒有探究活動，沒有問題的思維是膚淺的、被動的思維。找準(zhǔn)探究活動的問題，不僅決定一節(jié)課的內(nèi)容，而且決定這節(jié)課的思路。暗箱課中的“暗箱”即我們要探究的問題，找準(zhǔn)“暗箱”是“解暗箱”的基礎(chǔ)。

依據(jù)科學(xué)課程的教學(xué)目標(biāo)，遵循小學(xué)生現(xiàn)有的認(rèn)知規(guī)律，我們要有機(jī)結(jié)合學(xué)生生活中熟知的現(xiàn)象，充分運用各種教學(xué)方法和手段巧妙地創(chuàng)設(shè)問題情境，誘發(fā)學(xué)生產(chǎn)生問題意識并發(fā)現(xiàn)暗箱所在，激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的探索欲。如《一年為什么有四季》，可以通過播放“植物時裝秀”的視頻導(dǎo)入，學(xué)生在充滿詩情畫意的視頻中發(fā)現(xiàn)了“春夏秋冬四個季節(jié)是交替出現(xiàn)的，出現(xiàn)一次，要經(jīng)歷一年的時間”等科學(xué)信息，很容易地引出了問題：一年為什么有四季、四季為什么交替出現(xiàn)……在此基礎(chǔ)上把問題進(jìn)行梳理、整合，篩選、提取出有研究價值的、學(xué)生感興趣的、首要的問題，這便是本節(jié)課要探究并解決的“暗箱”——即本課的科學(xué)知識點。只有明確感知到哪兒是“暗箱”，才能更快更好地找到解暗箱的突破口。

除此之外，解暗箱課的暗箱情境還可以根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容和意圖來創(chuàng)設(shè)，如《月相的變化》可以采用交流課前觀察記錄一個月的月相資料、《日食和月食》可以采用觀看新聞播放片段、《莖越長越高》可以采用實物演示、或者鑒賞電影片段、觀察PPT圖片等方法來進(jìn)行，引導(dǎo)學(xué)生對日常生活和自然現(xiàn)象進(jìn)行觀察，在觀察中發(fā)現(xiàn)與科學(xué)有關(guān)的問題，通過思考，對現(xiàn)象作進(jìn)一步的思維加工，演變?yōu)橐粋€個具體、明確的科學(xué)問題。

二、尋找鑰匙，打開暗箱

暗箱里面究竟有什么，它們是怎樣相互作用的，即使我們看不清也無法直接打開，但是自然界中任何事物之間都是相互聯(lián)系的，我們可以引導(dǎo)學(xué)生反復(fù)感知那些可感知事物的外部情況，圍繞“暗箱”研究有關(guān)事實，抓住推理的突破口，找到打開暗箱的鑰匙，就像剝洋蔥那樣，層層深入地揭示其內(nèi)部奧秘。那么，如何引導(dǎo)學(xué)生一層層地剝開洋蔥，并邊剝邊思考、推理呢？可以通過下面兩個步驟來進(jìn)行：

（一）猜測暗箱，尋求突破

暗箱找準(zhǔn)后關(guān)鍵的一步是尋找突破口，這也是解暗箱的重點，而正確的突破口是建立在“猜想與假設(shè)”的基礎(chǔ)之上的。猜想作為一種理性的思維方式，對探究活動的展開和深入發(fā)展起著承上啟下的重要作用，是科學(xué)探究活動的一個重要的方法和途徑。

猜想不是憑空的瞎猜盲想，更不是能猜能想就行，要引導(dǎo)學(xué)生運用自身的知識儲備和猜想之間建立科學(xué)的聯(lián)系，展開有層次、有深度的猜想，因為面對未知的科學(xué)現(xiàn)象，學(xué)生只有充分利用已有的知識和經(jīng)驗進(jìn)行分析、研究，將已知某些事件的觀點與未知現(xiàn)象聯(lián)系起來，在頭腦中與所熟悉模型或現(xiàn)象進(jìn)行聯(lián)想和類比，才能做到有理有據(jù)、符合邏輯地說明問題。

1. 初步猜想，排除干擾

如《一年為什么會有四季》一課在引導(dǎo)學(xué)生明確“暗箱”所在之處后，首先讓學(xué)生說一說春夏秋冬四個季節(jié)最明顯的區(qū)別在哪里（氣溫），接著猜一猜氣溫的變化可能和哪些因素有關(guān)，當(dāng)學(xué)生提出可能和日照時間的長短及太陽的直、斜射有關(guān)時，引導(dǎo)學(xué)生先將日照時間的長短因素作簡易處理（這是一個學(xué)生在已有經(jīng)驗的基礎(chǔ)上能自行思考解決的問題，但它和本課的暗箱又沒有直接的聯(lián)系），最后把問題集中在“氣溫變化可能和太陽的直、斜射有關(guān)”。

2. 深層猜想，去除臆想

小組展開討論，進(jìn)入第二層次的猜想：“太陽光有時直射、有時斜射地球可能與什么因素有關(guān)？”此問題直指四季變化可能形成的原因，應(yīng)該留給學(xué)生充足的時間和機(jī)會進(jìn)行思考和交流，讓學(xué)生根據(jù)已有的知識和經(jīng)驗圍繞問題所可能發(fā)生的種種現(xiàn)象及結(jié)果展開豐富的推斷猜想，經(jīng)過逐層深入的猜想，逐步把學(xué)生帶入科學(xué)探究的殿堂。

在這基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生分析猜想尋找突破口，把感性猜想變成理性推理，經(jīng)過去除臆想（可能是由于地球自轉(zhuǎn)或是地球離太陽遠(yuǎn)近的原因引起的）后，找到打開暗箱的突破口（地球的公轉(zhuǎn)使太陽光有時直射地球、有時斜射地球，從而引起氣溫的變化，即四季的變化）。

在層層遞進(jìn)的猜想中，洋蔥由表及里地被觸及，學(xué)生的猜想思維體現(xiàn)出了邏輯性和縝密性，同時鍛煉了學(xué)生的邏輯思維能力，發(fā)展了學(xué)生空間想象能力，不但激發(fā)了學(xué)生的探究興趣，同時培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)態(tài)度和勇于探索的科學(xué)思想。

（二）模擬驗證，解密暗箱

圍繞突破口，找到鑰匙，打開暗箱，這是解暗箱的難點，也是學(xué)生能力培養(yǎng)的一個關(guān)鍵點。我們要善于抓住突破口，設(shè)計有層次的問題，啟發(fā)學(xué)生制定方案，合理地進(jìn)行科學(xué)驗證，運用類比推理打開暗箱，讓暗箱的奧秘充分地展現(xiàn)在學(xué)生面前。

首先，尋找進(jìn)入暗箱的途徑。

在學(xué)生找到突破口后，我設(shè)計了這樣幾個有層次的問題引導(dǎo)學(xué)生展開思維，進(jìn)入了暗箱的突破口：

師：怎樣才能知道太陽的直射與斜射呢？

生：可以利用陽光下物體影子長短的變化來判斷。

生：光直射時，影子短；斜射時，影子長。

生：直立物體的影子長，說明光是斜射的，影子短，說明光是直射的。

師：怎樣能看到陽光下直立物體的影子呢？

生：樹一根桿子，放在陽光下來進(jìn)行觀察。

師：選擇什么地方來觀察？

生：操場。

師：方便嗎？需要觀察多久？

生：可以做一個模擬實驗。

師：這個模擬實驗需要哪些器材，具體怎么操作？請大家討論一下。

設(shè)計四季形成的模擬實驗對于學(xué)生來說有一定的難度，可以說這是黎明前的黑暗。但是通過上述巧妙設(shè)計的幾個問題，學(xué)生很容易在頭腦中形成了實驗材料和實驗方法的雛形，實際上就是給學(xué)生的想象降低了難度，在此基礎(chǔ)上讓學(xué)生自行設(shè)計模擬實驗的方案，便水到渠成了，通向暗箱的路也瞬間明亮起來。

其次，啟用鑰匙開暗箱。

科學(xué)探究的亮點往往表現(xiàn)在動手之前的討論和動手之后的分析之中，模擬實驗方案的討論設(shè)計關(guān)系到能否找到打開暗箱的鑰匙，應(yīng)循循善誘地啟發(fā)學(xué)生根據(jù)研究對象（原型）的本質(zhì)特征，人為地建立或選擇一種與之相似的模型，再在模型上進(jìn)行實驗研究，然后將實驗結(jié)果類推到原型上去，以揭示研究對象的本質(zhì)和規(guī)律。

由于受學(xué)生自身認(rèn)知水平的影響，學(xué)生在模擬實驗中的親身體驗和感受僅局限于：在地球公轉(zhuǎn)的過程中，地球表面直立物體影子的長短會發(fā)生規(guī)律性的變化，也就是說太陽的直射點會發(fā)生有規(guī)律的改變。至于太陽的直射點為什么會發(fā)生有規(guī)律的改變，學(xué)生無暇顧及，暗箱至此也只是初步被打開而已。要引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)反復(fù)地操作、深入地觀察、深刻地匯報，總結(jié)出由于地軸的傾斜，而且傾斜的方向保持不變導(dǎo)致太陽直射點發(fā)生規(guī)律性的轉(zhuǎn)移。

在這基礎(chǔ)上，再通過播放視頻資料的方式將科學(xué)家的研究結(jié)論予以呈現(xiàn)，剝開最后一層洋蔥，也徹底打開暗箱，讓學(xué)生在模擬驗證的基礎(chǔ)上徹底明確暗箱的真諦。

當(dāng)然，對于一些無法進(jìn)行模擬實驗的暗箱課，如《食物在人體內(nèi)的旅行》《花、果實、種子》等的驗證措施，要提供充足的其他形式的資料，如文字、模型、示意圖、視頻等供學(xué)生驗證，也要允許學(xué)生進(jìn)行實地考察、咨詢他人、請教他人等方式進(jìn)行解決驗證過程。

三、暗箱致用，提升素養(yǎng)

科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中指出：科學(xué)探究不能只局限在課堂內(nèi)，應(yīng)該由課內(nèi)延伸到課外，由學(xué)校延伸到社會、家庭、社區(qū)等，讓學(xué)生體驗處處有科學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科學(xué)、愛科學(xué)、用科學(xué)的科學(xué)素養(yǎng)。在引導(dǎo)學(xué)生推理想象解開暗箱的基礎(chǔ)上，最終的落腳點要放在怎樣運用自己掌握的知識和技能，解釋生活中的現(xiàn)象，并進(jìn)行改進(jìn)、發(fā)明、創(chuàng)造活動，有機(jī)地將科學(xué)、技術(shù)與社會生活進(jìn)行密切融合。在《一年為什么會有四季》一課的最后可通過多媒體巧妙地引出“二十四節(jié)氣”，讓學(xué)生結(jié)合本課學(xué)到的知識和探究方法，課后繼續(xù)探究“二十四節(jié)氣的來歷”，把探究活動延伸到課外，既拓寬學(xué)生的研究視野，遷移科學(xué)探究的方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，保持學(xué)生對科學(xué)探究的濃厚興趣，進(jìn)一步提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

小學(xué)科學(xué)教材中的解暗箱課，各有其側(cè)重點，但是共同的目的是通過解暗箱提高學(xué)生的思維力和想象力，培養(yǎng)學(xué)生良好的思維品質(zhì)，提升學(xué)生在科學(xué)思想、科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度等方面的素養(yǎng)。在實際的教學(xué)活動中，每節(jié)暗箱課所包含的教育性是多元的，我們要根據(jù)教材中的暗箱內(nèi)容，結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知水平尋求最佳的解暗箱套路，使學(xué)生在解套過程中學(xué)會技能方法，獲得科學(xué)知識，養(yǎng)成科學(xué)精神，充分發(fā)揮解暗箱課在小學(xué)科學(xué)課中的重要作用。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 林云娥. 用探究方式解“暗箱”[J]. 實驗教學(xué)與儀器，2006（5）.

[2] 李其環(huán). 談自然解暗箱課的教學(xué)[J]. 湖北教育，1990（12）.

[3] 施寧勵. 小學(xué)自然“解暗箱”課初探[J]. 小學(xué)教學(xué)研究，1990（2）.