例談小學科學教材中隱性知識的開發與運用

陳飛飛

小學科學教材中的隱性知識，通常是指科學課本文字沒有直接表述而實際隱藏在其中的知識內容與知識聯系。科學教材中的隱性知識是需要我們經過對課本顯性文字和圖片等信息進行開發才能挖掘出來的知識。本文以教科版科學教材五年級上冊第二單元《光》的內容為例，例談如何開發運用隱性知識拓寬學生的知識結構，深化知識內容，培養學生良好的科學素養。

一、隱性知識的定義

知識分為隱性知識和顯性知識。隱性知識不易識別，難用數字、公式和科學法則等來表達，也很難用文字、語言來精確描述，不易模仿和復制。如經驗、啟示、策略、思維方法、思想情感等。小學科學教材中蘊含著大量的隱性知識，這部分知識在教材中并沒有明確的文字表述。需要教師通過對教材中的隱性知識進行開發和擴展，或者讓學生做出一定的技能和思維活動的展示才能挖掘。但在科學課教學目標中，又對這些知識有一定的體現和要求。因此，開發和運用小學科學教材中的隱性知識對科學課教學有著重要的作用。

二、小學科學教材中隱性知識的表現形式

小學科學教材內容豐富，其一般由文字、插圖和實物和實景照片幾部分構成。教材中的文字又一般包括目錄、引言、正文、提示、資料庫。除了教材中顯性的科學概念、科學實驗過程，科學教材中的隱性知識往往需要教師們從顯性的文字、插圖、照片中進行關聯、提升，才能挖掘。這些隱性知識往往是培養學生科學思維方法、科學技能和素養的重要資源。筆者從教材中隱性知識存在的載體來分類，大致分為文字類隱性知識、插圖類隱性知識和照片類隱性知識。從隱性知識的作用來分，又可以把教材中的隱性知識分為科學史的延伸、科學知識結構的拓寬、科學實驗設計能力與技能的加強、科學責任感的培養意識等。下面以五年級上冊第二單元《光》的內容為例具體談談如何開發運用隱性知識拓寬學生的知識結構，深化知識內容，培養學生良好的科學素養。

三、隱性知識的開發和運用

1.結合科學史，鼓勵學生從感知中總結規律

《光》的目錄來看，按順序來看分別就是光和影、陽光下的影子、光是怎樣傳播的、光的反射、光與熱、怎樣得到更多的光和熱、做個太陽能熱水器、評價我們的太陽能熱水器?！豆狻穯卧@性的目錄文字，蘊含了科學史的發展，包含了人類認識事物的規律與歷程。

人們對光的認識首先來源于觀察和實踐，在感性認識上得出一般規律。北宋沈括的《夢溪筆談》就記錄了通過“鳶東則影西，鳶西則影東”的影子觀察來了解光的直線傳播的原理。我國春秋戰國時期的《墨經》中記載了光的直線傳播和在鏡中反射等現象。如《墨經》，經云“景，光之人，煦若射，下者之人也高；高者之人也下。足蔽下光，故成景于上；首蔽上光，故成景于下。在遠近有端，與于光，故景庫內也?！边@是古代的關于光的故事，蘊含小孔成像的原理，這可以算作世界上最早對光的認識的記載。

因此，教材的編制中蘊含了大量科學史的內容，挖掘科學史，鼓勵學生從感知中總結規律。

2.銜接關聯內容，拓寬學生知識結構

《光》的第二課《陽光下的影子》一課最后，有這樣一段話：堅持一段時間的觀察，看看我們對陽光下物體影子的變化還有什么新的發現？這里的新發現所蘊含的隱性知識就是指的當地中午12點，可能并不是太陽位置最高的時候，因此影子也不是最短的時候。這就隱含了和后面“宇宙”“時間”單元的學習內容相互的關聯?！豆夂蜔帷芬徽n，也涉及了高溫物體將熱能轉化為光能，能量轉化的問題，《做個太陽能熱水器》也涉及了熱傳導的方式，也都和后面五年級下冊“熱”單元的學習內容相互的關聯。

因此，開發教材中的隱性知識，銜接關聯的知識內容，能拓寬學生的知識結構，深化學生對科學知識的認識。

3.重視“實驗設計和操作”，提升學生的創新與探究能力

在《光是怎樣傳播的》一課中，教材中已經包括了兩個探究實驗來證明光是怎么傳播的，這兩個實驗材料簡單、操作容易。但在教材第29頁，有這樣的一句話：“我們還能用其他的方法證明光的傳播路徑嗎？”這句話涵蓋了用多種方法科學探究找到光的直線傳播的規律，讓學生掌握科學探究的基本環節的隱性知識。即“提出問題-猜想與假設-設計實驗-進行實驗-得出結論-交流與評估”的科學研究方法。教師如果在這里培養學生的創新能力，給學生提供大量器材，適當的時間，讓他們自己設計實驗，選擇器材，經歷實驗過程，并在其中思考，交流，動手，探索，感悟，對學生的創新與探究能力的提升非常有幫助。針對這個問題，教師可以利用“丁達爾現象”給學生提供一些材料，學生可以自由選擇材料設計簡單的實驗裝置進行探究。

研究的問題 驗證光的傳播路徑

假設

實驗設計與記錄 選用的材料：在下面的選項前面打√：

□水槽□肥皂水□牛奶

□果凍□清水□激光筆 結論：

實驗方法：（簡要圖文說明）

4.從科學延伸到社會，培養學生科學素養

在《光的反射》一課中，教材給學生列舉了生活中運用光的反射的例子。遵循科學來源于生活又服務于生活的理念，教師應該充分挖掘光的反射在現實生活中的應用，展示大量的圖片，讓學生充分了解光的反射在生活中的運用，將學習內容和生活實踐緊密相連，培養學生的科學素養。

【作者單位：重慶市沙坪壩區南開小學 重慶】