探究活動是以學(xué)生為主體的學(xué)習(xí)活動,學(xué)生在探究活動中的觀察發(fā)現(xiàn)和記錄到的數(shù)據(jù)是歸納概括科學(xué)知識最直接的依據(jù)。學(xué)生的探究結(jié)果有兩種情況:一種是按照學(xué)生的預(yù)測、猜想,順理成章地出現(xiàn)意料中的現(xiàn)象和數(shù)據(jù);另一種是因為操作、觀察、材料等原因,觀察到與預(yù)測、猜想不符的現(xiàn)象和數(shù)據(jù),這種稱為意外現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。在不少課堂上經(jīng)常出現(xiàn)這類意料之外的現(xiàn)象和數(shù)據(jù),那么,如何處理這些意料之外的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)呢?
一、“意料之外”拓展探究
教科版六下《米飯、淀粉和碘酒》一課是利用淀粉和碘酒發(fā)生特定的現(xiàn)象來鑒別食物中是否含有淀粉的探究活動。在認(rèn)識完淀粉與碘酒混合發(fā)生的變色現(xiàn)象后,教師和學(xué)生一起利用這個現(xiàn)象來鑒別食物中是否含有淀粉。教師在活動開始前請學(xué)生學(xué)習(xí)了實驗中的注意點,并羅列在黑板上。在實驗匯報中,教師發(fā)現(xiàn)有一小組的結(jié)果和其他小組的不一樣,其他小組的報告中都沒有發(fā)現(xiàn)胡蘿卜含有淀粉,唯有這一小組檢驗出胡蘿卜中含有淀粉。學(xué)生都很相信自己小組的檢驗結(jié)果是正確的,這一小組也不例外,于是矛盾就出現(xiàn)了。這個爭論,如果按照往常“實驗結(jié)果依照大多數(shù)小組的結(jié)果來作出推論”也可以平息下去,但對這一小組來說,是很不尊重的。所以,筆者換個方式來處理。
師:如果大家不信,我們請這一小組出示他們的檢測情況,讓我們親眼見證。(這一小組把他們的實驗胡蘿卜放到實物投影儀上,確實,他們的胡蘿卜上有一片淺淺的紫色,剛才還一片質(zhì)疑聲的教室瞬間轉(zhuǎn)入了疑惑和沉思)
師:這個結(jié)果我們都看到了,你們有什么想法嗎?
生1:我想問一下,你們小組的胡蘿卜有沒有與馬鈴薯放在一起?(檢驗的食物中有馬鈴薯)
組長回答:肯定沒有,相互之間隔開了一段距離。
生1:那你們的滴管頭有沒有碰到其他食物呢?
組長回答:也沒有,這些我們在做實驗時都注意到了。
生1:那你們檢驗時是不是手上沾的淀粉碰到胡蘿卜上了呢?
組長答:我們檢驗時沒有用手去碰食物。
(學(xué)生之間的問答,正好把實驗前老師出示的注意點又梳理了一遍,也再次在學(xué)生心中強(qiáng)調(diào)了實驗操作要注意科學(xué)性和嚴(yán)密性)
這時班級里有些學(xué)生開始輕聲議論了:“這是怎么回事呢?”不一會兒,有位學(xué)生主動站起來:“老師,我注意到胡蘿卜內(nèi)部不太一樣,中心有一圈長得和外邊的不一樣,會不會中心和外邊的營養(yǎng)成分不一樣呢?”師答:“很有可能啊!”又有一位學(xué)生舉手:“老師,會不會胡蘿卜的根部和尖部的營養(yǎng)成分也不一樣呢?”師答:“也有可能呀。”……科學(xué)教學(xué)的最高境界應(yīng)該是起于問題,也終于問題。課堂上時間有限,但問題無限,學(xué)生帶著心中的疑問,利用所學(xué)的知識把探究活動拓展到生活中去,這是把探究活動拓展到課外的有效方法,也是所有科學(xué)教師的理想。
二、“意料之外”破難點
教科版五上第三單元中有一課《巖石會改變模樣嗎》,是學(xué)生借助模擬實驗認(rèn)識巖石在自然作用下發(fā)生風(fēng)化的現(xiàn)象。巖石這種緩慢的變化不是以年來界定的,可能要通過成千上萬年的經(jīng)歷才能體現(xiàn)出來。課堂上讓學(xué)生把巖石放在火焰上加熱,再放入冷水中反復(fù)幾次來模擬巖石受到冷熱溫度的影響,并觀察巖石發(fā)生了什么樣的變化。匯報時大部分小組都提到:看見巖石上有小碎屑掉落或崩出來。這時有一位小組長站起來很猶豫地說:“我們的巖石沒什么變化。”當(dāng)時教師面對這個意外情況沒有直接作評價,而是對全班學(xué)生說:“大部分小組都看到了巖石在經(jīng)受冷熱溫度變化時發(fā)生了變化。我們通過這個實驗可以得出什么結(jié)論呢?”由此,順勢引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出溫度變化會使巖石發(fā)生變化這個結(jié)論。
其實,當(dāng)學(xué)生匯報這個意外現(xiàn)象時如果換個方式來處理,正好可以突破“風(fēng)化作用是個長期緩慢的過程”這個知識難點。教師可以把問題拋給學(xué)生思考:“這是怎么回事呢?我們可以一起來幫他們分析一下嗎?”學(xué)生自然會思考實驗中的細(xì)節(jié):加熱時間的長短,實驗次數(shù)的多少,多做幾次會不會有變化等。教師借機(jī)拓展延伸:“大自然中,巖石經(jīng)歷成千上萬年的漫長時間才會發(fā)生明顯的變化。這塊小小的巖石在我們的課堂上只經(jīng)歷了三五次冷熱交替的變化,它發(fā)生的變化可能不是很明顯。要想讓這個變化更明顯,我們該怎么辦呢?”學(xué)生自然能想到的就更豐富了……這樣處理,教師充分利用了意外現(xiàn)象的價值,讓學(xué)生反向來思考實驗中出現(xiàn)的意外現(xiàn)象,經(jīng)過分析思考,反而更能幫助學(xué)生突破教學(xué)難點。由此可見,探究活動中的意外現(xiàn)象和數(shù)據(jù)不能視而不見、避而不談,它不應(yīng)該在課堂上成為“意外插曲”的尷尬環(huán)節(jié)。
科學(xué)探究活動中,難免會有意外現(xiàn)象和數(shù)據(jù),處理得好,就是開啟創(chuàng)新思維的第一步。教育家陶行知說過“創(chuàng)造始于問題”,科學(xué)探究活動不應(yīng)該把創(chuàng)造局限于課堂上。借助探究中出現(xiàn)的意外現(xiàn)象和數(shù)據(jù),能把創(chuàng)造性的活動延伸開來。如果把探究活動中預(yù)測的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)比作是學(xué)生的探究之花,那么那些“意料之外”就是其中更美更紅的待放之花,蒔弄好了會開得更鮮艷、更紅!
(特約編輯 潘 若)