空城計

《三十六計》中的“空城計”原文為：虛者虛之，疑中生疑;剛柔之際，奇而復奇。意思是在敵眾我寡、缺乏兵備的情況下，而故意示人不設兵備，造成敵方錯覺，從而驚退敵軍。后泛指掩飾自己力量空虛、迷惑對方的策略。

在科學課堂上，“空城計”不是為了迷惑學生，而是讓學生暫時離開實驗器材，脫離材料的誘惑，減少動手的干擾，讓思維聚焦到問題上來，聚焦到概念發展的箭頭指向上來。

一

科學發展的歷史告訴我們，實驗的過程不是消極的觀察，而是積極的、有計劃的探測。比如，我們要知道竹子的性質，就要栽種竹子，研究它生長的過程，要把葉子拿到顯微鏡下觀察，絕不是袖手旁觀就可以得到知識的。

實驗過程需要具體的計劃，要有一個恰當的目標，以作為探究過程的向導。目標怎樣選定，要靠實驗者的判斷力和靈感。一個成功的實驗者需要眼光、勇氣和毅力。

在日常的科學課堂上，在一些非實驗課教學中，沒有了實驗，教師往往就成了教學的主角。其實，越是非實驗課，越要把時間留給學生。對于很多課本上的知識，學生其實是了解的，甚至了解得比較深，只不過他們的知識具有片面性，思考往往比較單一。教師的任務就是幫助學生組織、歸納、整理好已有的知識，在此基礎上再嚴謹些，科學性再強點，僅此而已。所以我認為非實驗的課堂教學，教師大可不必夸夸其談，而要多讓學生說，多進行小組討論合作，課堂效果一定不會差。

比如《生態平衡》一課，學生對生態平衡是有認識的，大家都知道要保護生態平衡，但他們往往只覺得可愛的動物需要保護，有利于人類的生態需要保護。其實，生態平衡是從所有物種的角度考慮的，并非由人的喜好所決定。在教學中，我讓學生進行充分的小組討論，進行答辯。小組與小組之間進行針鋒相對的交流，很多問題就在交流中暴露出來，學生的認識也在交流中趨于理性和全面。

如何進行探究式教學一直是科學教師關注的熱門話題。一提到探究以及探究式教學，許多教師首先想到的是做實驗。教材上沒有實驗的，就加實驗;有演示實驗的就變成學生自主實驗。他們認為做了實驗，就探究了，似乎探究與科學實驗是同一事物的不同叫法。小學科學教學中，實驗是非常重要的一種探究方式，可以培養學生的觀察能力、實驗操作能力、實驗設計能力以及資料的處理能力。無論是義務教育階段，還是高中階段的課程標準中的活動建議都強調實驗探究活動的重要性。

但在科學課的教學中，除了實驗探究以外，還有其他的探究方式，如交流類的探究和調查類的探究等。討論使用農藥、化肥對人類是利多還是弊多，調查家庭金屬垃圾的種類，分析回收的價值和可能性等都可以開展探究活動。交流類以及調查類的探究活動，對于學生理解科學與日常生產生活的關系，建構人與自然和諧發展的觀念，都具有不可替代的價值。

讓學生親自做實驗，對他們主動發展科學素養具有積極的意義，但并非做實驗，就一定是在探究，還要看做什么樣的實驗，怎樣做實驗。首先，要做的實驗內容，一定在學生的最近發展區，難度太大或太容易，都不能激發他們的探究欲望。其次，也是最關鍵的，是學生怎樣做實驗。照方抓藥式的實驗，學生只是操作工，不是探究。比如，教師常常這樣引導學生：“下面，我們來做一個探究實驗：第一步，請同學們拿出兩支試管;第二步，分別向兩支試管滴加液體。”這樣的實驗，學生只是在動手，并沒有動腦。探究，強調動腦動手，關鍵是動腦。若只有動手，不需動腦，則徒有科學探究的形或者根本算不上探究。

科學探究中的實驗，其主要功能不是傳統教學中的驗證某些被人們認為千真萬確的理論，而是強調在教學中，把科學實驗作為一種探索世界、認識事物的有效工具。例如，水壺中的水垢是碳酸鈣，它可以跟酸反應，讓學生用醋與它反應，看看它們的反應情況。再如，家里水壺用久了，會有一些白色物質，學生根據水中的成分猜猜它是什么物質？它的存在會浪費能源，用什么辦法將它除掉呢？請學生根據所知道的知識，設計實驗方案將其除掉。前者的實驗是操作工式的實驗，不是探究實驗。后者的實驗，是在教師指導下，由學生自己根據已有的知識，設計實驗方案并完成實驗設計，是一個探究性實驗。

所以，探究不一定非得做實驗，做實驗也不一定就是探究。那么，不動手做實驗，算不算科學探究？課堂上能否唱一出“空城計”？

答案是：能！

二

不動手，但可以動口——辯論！

辯論一般是在持不同觀點的正反兩個方面之間進行的。學生圍繞具有爭論性質的科學議題展開正反雙方的辯論，分別針對辯題闡述己方觀點，并列舉有力證據來證明自己的觀點，同時尊重和傾聽對方的觀點，經歷不同觀點和證據的交鋒，最終達成對科學議題的合理解釋。

辯論是一種開放性的討論形式，課堂辯論組織得好，能引起學生思維的碰撞與發展。很多議題仁者見仁，智者見智，沒有固定的答案。在辯論中，學生辯論內容能引發其他學生的進一步思考，引發學生自發的批判與質疑。有大量機會參與科學課堂辯論的學生，在科學推理能力、科學認知和概念理解等方面的學習效果，會明顯優于僅靠個人探究或傳統實驗進行學習的學生。

案例：轉基因食品能不能吃？

轉基因食品已經進入我們的視線，并且出現在超市、商場中，也引發了很多質疑。轉基因食品對人類健康來說，到底安不安全？面對轉基因食品的利與弊，學生有自己的看法。通過課堂辯論，學生明確了轉基因食品究竟是利是弊，其實取決于我們自己，取決于我們用什么樣的觀點來看待轉基因食品。在辯論中，學生對轉基因食品的認識隨著自己論據闡述而形成新的思考，不斷朝著正確的科學認知進發。

課前準備環節：明確辯論議題，收集關于“轉基因食品”的資料，做好辯論準備。

師：轉基因食品悄然走進我們的生活，它的出現引起了大家的熱議。今天咱們開一個辯論會，正方辯題是“轉基因食品能吃”，反方辯題是“轉基因食品不能吃”。現在我們先組織兩個代表隊，每隊推薦5名同學，其他同學做評委。再推薦1名主持人和1名計時員。

主持人：現在我宣讀比賽要求：評委要公平、公正;辯手要用事實說話，從不同角度進行闡述;語言簡練、大方得體、文明禮貌。

教學環節一：開篇陳詞

正方一辯發言：我方的觀點是“轉基因食品能吃”。理由是美國人食用的大豆和玉米，大多數是轉基因食品，其中大豆95%以上都是轉基因的。加拿大、澳大利亞是轉基因食品的生產大國，到現在為止還沒有一個案例說明轉基因食品有問題。大量證據顯示，轉基因食品可以食用。

反方一辯發言：我方的觀點是“轉基因食品不能吃”。轉基因食品的安全性是人們一直關注的，害蟲都不敢輕易下口的轉基因作物，一旦變成糧食和農副產品，我們是不是連同那些抗蟲基因也一起消化了呢？現在如果我們大量食用，根本無法預見將來的結果。為了我們的健康，我方建議大家不能吃轉基因食品。

教學環節二：攻辯

正方反駁：為了確保消費者的安全，所有轉基因食品都必須經過一系列的檢測程序。超市有四千多種商品是含有轉基因植物成分的，還沒有事例證明人吃了會得病。轉基因作物已安全生產、食用了近二十年，到目前為止并沒有任何已知的人體健康危害和風險。食用了轉基因食品，人們不是照樣生活得很好嗎？對方辯友難道不是在危言聳聽嗎？

反方反駁：轉基因食品對人體的影響不是立刻顯現的，需要幾年甚至幾十年的時間才能反映出來。即使現在沒有發現危害，也不能保證一百年后不產生危害。

正方反駁：轉基因食品比較安全，有眾多權威科研機構對這些轉基因產品進行了大量的研究工作，這些研究工作總體的結論也證明已經批準上市的轉基因食品是安全的。美國的食品藥品管理機構認可轉基因食品的安全性;中國農業部在2016年4月13日的新聞發布會上，也宣布轉基因作物可安全食用;有資料顯示，許多科學家是贊成轉基因食品的，比如北京大學生命科學院院長饒毅。

反方反駁：植物里導入了具有抗除草劑或毒殺蟲功能的基因后，它是否也像其他有害物質一樣，通過食物鏈進入人體內？如果以農作物為食的害蟲消失殆盡，那么以這些害蟲為食的益蟲也會遭受滅頂之災。一旦這種現象發生，不僅會對農業造成傷害，也是對生態環境的沉重打擊。在自然狀態下，有些轉基因可能使害蟲產生抗藥性，導致雜草大面積滋生。

正方反駁：和同類作物相比，抗蟲害轉基因作物能大量地減少農藥的使用，不用擔心農藥殘留的問題。使用抗蟲或抗除草劑的作物并沒有減少農場中植物和昆蟲整體的抗蟲性，抗蟲作物的農田甚至還會有更多的昆蟲多樣性。盡管基因漂移已經產生，但沒有實例證實這種轉移對環境產生了不利影響。

反方反駁：美國曾經實驗種植轉基因玉米，25天后毒素從根部滲出進入了周圍土壤，保持了很強的活性，對土壤生態環境產生嚴重的污染，對方又怎么看呢？

教學環節三：總結陳詞

正方陳述：根據之前我方論述，我們知道，轉基因食品能夠很好地造福人類，我們再也不擔心世界糧食短缺的問題。當然，我方并不否認，作為一種正處于發展中的科技產品，轉基因食品還有其不成熟、不完善的地方，還可能給人類健康和生態環境帶來難以預測的危害。但這所有的一切僅僅是可能，還沒有任何確切證據來證明這一觀點。如果只看其弊而忽視其利，那是因小失大，一葉障目。

反方陳述：有證據表明，美國的確是轉基因大豆、玉米的生產大國，但并非轉基因大豆和玉米的消費大國。最重要的是，轉基因食品不是自然選擇的結果，沒有一項現有研究成果能保證長期食用沒有風險。再加上超級雜草、超級害蟲的出現，說明的的確確存在著環境安全問題、生物安全問題。所以，我們決不允許不負責任地推廣轉基因食品。

科學課堂中常有科學辯論的契機。“轉基因食品能不能吃”“能不能克隆人”“究竟有沒有外星人”等問題，需要學生具備較大的思維容量，適于辯論。根據小學高年段學生活潑好動、爭強好辯的年齡特點，可以有目的地拋出討論話題，梳理出有不同觀點的、有價值的辯題，誘導他們“針鋒相對”，充分表達自己的想法。在激烈的思想交鋒中，一方面給予每個學生展示自我的機會，他們可以充分地表達自己對于某些科學現象的理解和看法，積極參與問題解決過程;另一方面，學生在辯論中可以嘗試對彼此的科學解釋提出批評和質疑，消除心中的困惑，學會放棄錯誤的觀點，接受更合理的科學解釋，并逐漸內化形成科學認知。

案例“轉基因食品能不能吃”，學生圍繞“轉基因食品是利是弊”展開正反雙方的辯論，分別針對自己的辯題列舉出有力證據來證明自己的觀點，經歷不同證據的交鋒，正確看待“轉基因食品”的利與弊。

組織小學生辯論要想達到預期目標，還要注意以下幾點：

首先，要組織好學生的辯論。辯論前，指導學生收集素材，支持自己的論點。在辯論時，教師不要做裁判，要因勢利導，鼓勵學生積極參與，要幫助和訓練學生學會提問，學會參與討論。特別要給那些不愛發言和不善發言的學生發言的機會，以激發他們交流的意愿，提高他們的表達能力。

其次，注意辯論技巧的指導。小學生年齡小，在辯論中的發言往往針對性不強，語言表述不夠犀利，導致“辯不準、駁不狠”。教師在學生辯論過程中，要有意識地進行指導。只要辯論的“種子”植根于課堂教學的土壤中，學生參與辯論活動的積極性和主動性就會日漸高漲。

三

不動手，可以動腦——科學推理！

很多科學家在做出新的科學發現的過程中使用的推理，被編入小學科學教材中，典型案例有：達爾文自然選擇的發現、孟德爾遺傳規律的發現、魏格納大陸漂移說的發現等，含有推理內容的還有化石的形成。在這些課中，學生對這些知識的了解、認識、理解，需要像科學家那樣通過證據推理得出。在教學過程中，教師要提供大量的文字、圖片、視頻等相關資料，引導學生通過觀察、測量、聯系等方法尋找證據，根據觀察到的事實和獲得的證據推理得出結論。

案例：大陸漂移說

師：（出示世界地圖）當你看到這幅世界地圖時，你能夠發現什么？

生：我發現地圖上有7大板塊。

生：我發現板塊附近都是海洋，有大西洋、太平洋等。

生：我發現一些板塊的斷裂面比較有趣，有些如果拼在一起，可能是一大塊。

師：你發現哪些板塊原來可能是一大塊？上來指指看。誰能大膽地提出一個假設？

生：東海岸的凸出部分，恰好可以和非洲西部凹進部位吻合在一起。這是否說明它們本來是一個整體？

師：你真了不起！（介紹魏格納的身份及他所提出的假設。）魏格納提出的假設合理嗎？

（學生根據自己的觀察進行判斷。）

師：老師為各小組提供了用彩色卡紙印刷的世界地圖，大家以小組為單位，剪一剪、拼一拼、議一議，看看可以發現什么？

（學生合作、討論。）

師：你們發現了什么？這些可以說明什么呢？

生：南美大陸東海岸的凸出部位與非洲凹進部位原本是一個整體。

師：25億年前，地球上的陸地原來是連接在一起的，后來由于地殼運動，大陸逐漸分離，經過億萬年的變化，才變成今天地圖上的樣子。從這件事情上你得到了什么啟示？

生：偉大的科學發現是從提出假設開始的。

師：假設是需要通過收集證據來驗證的。魏格納收集到了哪些證據證明自己的假設呢？請在小組內討論一下。

生：在南美洲和非洲都有中龍的化石。中龍是一種小型爬行動物，生活在遠古時期的陸地淡水中。迄今為止，世界上其他大陸上，都未找到這種動物化石。在淡水生活的中龍，不可能游過由咸水組成的大西洋，這是大陸漂移的有力證據。

生：適宜生長在寒冷氣候條件下的舌羊齒植物化石廣泛分布于非洲南部、南美、印度、澳大利亞、南極洲等大陸的地層中，這些大陸所屬的氣候帶卻各不相同。

生：魏格納通過觀察，發現格陵蘭島每年都在漂離歐洲大陸。

師：魏格納找了許多證據，也沒能說服當時大多數學者接受“大陸漂移說”。直到20年之后，科學家們擁有了更多的相關證據，這一假說才被人們逐漸接受。

四

不動手，可以動眼——科學閱讀！

科學閱讀是科學實驗、科學討論以外的學習方式之一，是探究式學習的重要組成部分，從某種程度上可以說，科學閱讀就是另外一種科學探究。科學課的實驗探究為學生的創新能力培養提供機會，而科學閱讀可以發展學生的思維，為學生的科學學習提供了新的空間。

科學閱讀是一種生活方式。當代社會處于信息爆炸時代，人類接受外界的信息量日益增多。隨著信息媒體時代的蓬勃發展，人類通過報紙、電視、書籍、網絡閱讀到的信息如何加工處理，成為生活中常見的問題。如何對閱讀信息進行判斷和處理，如何科學有效地閱讀，這些問題伴隨著人們生活的點點滴滴，閱讀已經成為人們生活的一部分。

小學階段的科學閱讀主要包含教科書資料的閱讀和科學課外讀物的閱讀，其中教科書資料的閱讀主要包括以下幾種類型：

1.科學家相關事跡閱讀

如發明家愛迪生的故事、農業科學家袁隆平的故事、生物學家珍妮的故事等。這類閱讀資料重在介紹科學家的主要研究項目和成就，屬于概括性介紹。

2.科學技術發明閱讀

如傳感器技術介紹、轉基因技術的運用、溫度計的發明等。這類閱讀資料重在介紹科學技術在生產生活中的運用，屬于選擇性介紹。

3.重大科學事件閱讀

如神舟號飛船進入太空、人類登月工程、中國天眼FAST射電望遠鏡、琴納發現牛痘疫苗等。這類閱讀資料重點介紹對人類和社會產生重大影響的科學事件，屬于專題性介紹。

4.科學史閱讀

包括歷史上典型科學事件和科學發現的資料閱讀，如弗萊明發明青霉素、人類對地球形狀的發現過程等，屬于史料類介紹。

5.拓展性閱讀

例如消化器官的介紹、世界重大災難事件介紹等。這類閱讀資料主要是結合教材學習內容，進行適當的拓展和補充，拓寬學生知識面，屬于補充性介紹。

為什么我們的課堂上，孩子們學習科學往往那么急功近利、浮躁喧嘩？在“蜻蜓點水、浮光掠影”般的探究中，學生獲得了什么？又失去了什么？沒有了靜心默想，學生能產生疑問嗎？沒有了潛心實驗，學生能夠收集到科學、真實、全面的數據嗎？沒有了潛心觀察，學生能有獨特發現嗎？沒有了潛心思索，學生能夠提出合理的解釋嗎？

所以，我們的科學課堂不妨讓學生放下手中的操作材料，來一番穿越時空的冥想，來一場唇槍舌劍的辯論，來一次春風化雨的閱讀。不妨學一學孔明嚇退司馬懿的法子——課堂上，你也可以偶爾唱一唱“空城計”！

蘇州大學實驗學校（215133）？