蘇教版小學(xué)科學(xué)教材中亟待解決的三個問題

摘要：本文結(jié)合自己的教學(xué)和研究，從“指導(dǎo)語”中存在的“誤導(dǎo)”措辭、“示意圖”中存在的“不當”排版、“實驗控制變量”中存在的“偽控制”三個方面，舉例分析了蘇教版小學(xué)科學(xué)教材中亟待解決的三個問題。

關(guān)鍵詞：蘇教版；小學(xué)科學(xué)教材；問題

江蘇教育出版社編寫出版的小學(xué)《科學(xué)》教材（以下簡稱“蘇教版科學(xué)教材”）是一套以新的課程標準為指導(dǎo)、與世界小學(xué)科學(xué)教育相接軌、以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為目的的新型教科書，已在國內(nèi)小學(xué)科學(xué)界廣泛使用。然而，筆者在實際教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，蘇教版科學(xué)教材也存在三個亟待解決的問題——“指導(dǎo)語”中存在“誤導(dǎo)”措辭、“示意圖”中存在“不當”排版、“控制變量”中存在“偽控制”。本文以《聲音的傳播》和《鐵釘生銹了》兩課為例，對上述問題進行專門論述。

一、 “指導(dǎo)語”中存在“誤導(dǎo)”措辭

在進行實驗探究前設(shè)置“指導(dǎo)語”是小學(xué)科學(xué)教材中必不可少的一部分，有著讓學(xué)生明確實驗要求、明確實驗背景、明確觀察方向的指導(dǎo)作用，能夠防止學(xué)生產(chǎn)生理解偏差及認知范圍的錯誤。因此，“指導(dǎo)語”必須簡單明了，內(nèi)容確定，不能存在誤導(dǎo)。然而，就蘇教版小學(xué)科學(xué)四年級上冊第三單元第2課《聲音的傳播》來看，課中“指導(dǎo)語”卻存在“誤導(dǎo)”措辭。該“指導(dǎo)語”的設(shè)計意圖是指導(dǎo)學(xué)生通過觀察空氣中和真空中兩種不同條件下鈴聲的變化，得出聲音在真空中不能傳播的結(jié)論。但是由于“指導(dǎo)語”中措辭不當，不僅沒有起到該有的指導(dǎo)作用反而對學(xué)生造成了“誤導(dǎo)”。具體來說，課中“指導(dǎo)語”的“誤導(dǎo)”主要表現(xiàn)在以下三個方面。其一，實驗要求不具體導(dǎo)致的“誤導(dǎo)”，即本課的“指導(dǎo)語”中僅僅要求學(xué)生搖一搖瓶中的小鈴，該怎么搖？是搖瓶子還是搖小鈴？搖動幅度多大？要不要撞擊燒瓶？如此不具體的措辭，可能使學(xué)生在搖鈴鐺的時候撞擊到燒瓶，并產(chǎn)生聲音，從而影響了學(xué)生的判斷，讓學(xué)生錯誤地以為真空中也可以聽到聲音。不同的實驗會有不同的要求，所以編者應(yīng)該要給學(xué)生具體的“指導(dǎo)語”。其二，實驗背景交代不完全導(dǎo)致的“誤導(dǎo)”，即在“指導(dǎo)語”中要把學(xué)生應(yīng)當知道的事交代完全。本課的實驗中真空條件為模擬真空，這一點在“指導(dǎo)語”中并未交代完全，沒有交代清楚模擬真空并不是真正的真空環(huán)境所以還能聽到微弱的鈴聲。學(xué)生并不知道真空和模擬真空的區(qū)別所以實驗時容易產(chǎn)生誤解：“真空中也能聽到鈴聲，只是聲音比空氣中小”。其三，觀察方向錯誤導(dǎo)致的“誤導(dǎo)”，即本課中學(xué)生應(yīng)該觀察聲音大小的變化，然而“指導(dǎo)語”末尾的“還能聽到聲音嗎”卻“誤導(dǎo)”學(xué)生在觀察時將注意力集中在能不能聽到聲音上，導(dǎo)致學(xué)生只注意到還能聽到聲音而忽略了聲音大小的變化，從而得出真空中也可以聽到聲音的錯誤結(jié)論。在模擬真空條件下學(xué)生還能聽到聲音，只是隨著越來越接近真空條件聲音越來越小了，最后幾乎聽不到聲音。學(xué)生只有將注意力集中在聲音大小的變化上，才能自然而然的得出聲音在真空條件下不能傳播的結(jié)論。

為了使“指導(dǎo)語”達到應(yīng)起的作用，我們認為應(yīng)該做如下調(diào)整：首先關(guān)于實驗要求不明確方面應(yīng)將“指導(dǎo)語”改為：“輕輕搖一搖瓶子，使瓶中小鈴晃動起來，你聽到聲音了嗎（注意搖的時候小鈴不能撞擊到瓶子）？”如此便能給予更為具體的要求，保證其準確無歧義；其次關(guān)于實驗背景交代不完全方面我們應(yīng)該在“指導(dǎo)語”中指出模擬真空條件不是真正的真空，瓶內(nèi)還會有少量的氣體殘留，如此才能避免學(xué)生由于不了解實驗的背景知識而產(chǎn)生誤解；最后關(guān)于觀察方向錯誤方面我們應(yīng)該把“指導(dǎo)語”中“還能聽到聲音嗎”改成“聲音發(fā)生了什么變化？”，更能讓學(xué)生體會到隨著燒瓶中越來越接近真空的條件鈴聲越來越小的變化過程。從而自然而然的讓學(xué)生明白在真正的真空條件下將會聽不到聲音。綜上所述，我認為如何讓“指導(dǎo)語”能夠準確揭示出具體的內(nèi)容，達到既定的要求正是小學(xué)科學(xué)教材中亟待解決的問題。

二、 “示意圖”中存在“不當”排版

教材中，為了便于學(xué)生理解實驗內(nèi)容、明確實驗?zāi)康摹⒚鞔_實驗步驟，除了實驗前的“指導(dǎo)語”之外還會設(shè)置與實驗相應(yīng)的“示意圖”。“示意圖”能夠使抽象的實驗方法更加直觀，使復(fù)雜的實驗步驟更加有條理同時還能夠引導(dǎo)學(xué)生打開思路。因此“示意圖”在排版上必須要層次分明，避免將不同環(huán)節(jié)的“示意圖”排列在一起，否則容易導(dǎo)致學(xué)生實驗?zāi)康牟幻鞔_、誤解實驗內(nèi)容甚至實驗失敗。然而蘇教版小學(xué)科學(xué)六年級上冊第三單元第2課《鐵釘生銹了》中的“示意圖”卻存在“不當”排版。教材中配有如下三張“示意圖”（參見附錄）：

不知是不是由于版面的問題，教材中將本該分開編排的三張“示意圖”編排在了一起，第一張“示意圖”為有水無空氣條件、第二張“示意圖”為無水有空氣條件、第三張“示意圖”為有水有空氣條件，致使學(xué)生誤以為這三張“示意圖”的內(nèi)容就是探究鐵釘生銹原因的實驗設(shè)計。如此不當?shù)呐虐嬲`導(dǎo)了學(xué)生直接得出錯誤的實驗設(shè)計，違背了提出問題—作出假設(shè)—尋找證據(jù)—作出結(jié)論的科學(xué)探究過程，最終違背了“示意圖”設(shè)計的初衷。事實上我們應(yīng)該把這三張“示意圖”分成兩部分來看，可以看出它們的作用各不相同：第一部分看圖1，能夠使學(xué)生更加直觀的理解實驗內(nèi)容，知道實驗中水要覆蓋整根鐵釘同時水的上端需要滴少量的油隔絕空氣；第二部分看圖2、圖3，可以發(fā)現(xiàn)圖2在空氣中的鐵釘沒有生銹，圖3在有水有空氣條件下的鐵釘生銹了，從而打開學(xué)生的思路，引導(dǎo)學(xué)生思考圖3鐵釘生銹是否是因為水和空氣同時作用的結(jié)果，進而提出鐵釘生銹可能同時需要水和空氣的假設(shè)。新課標指出，小學(xué)科學(xué)是一門基礎(chǔ)性課程，早期的科學(xué)教育對一個人的科學(xué)素養(yǎng)具有十分重要的作用，而教材中“示意圖”的“不當”排版恰恰阻礙了對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)，所以我認為重新調(diào)整《鐵釘生銹了》這一課中“示意圖”的排版亟待解決。

三、 “控制變量”中存在“偽控制”

小學(xué)科學(xué)中的對比實驗常常采用控制變量的方法來研究，以達到使復(fù)雜的問題簡單化的目的。采用控制變量法的實驗探究中，最重要的是對于變量的控制，只有將實驗變量以外的其他無關(guān)變量控制好，做到變量唯一，才能正確地找出實驗組和對照組的差別，從而證明實驗變量的作用。然而，在蘇教版小學(xué)科學(xué)六年級上冊第三單元第2課《鐵釘生銹了》中，對于實驗變量的控制卻經(jīng)不起推敲，看似做到了變量唯一，仔細琢磨后會發(fā)現(xiàn)其他無關(guān)變量的干擾仍然存在，這類變量的控制效果類似“偽控制”。例如，本課實驗中我們需要研究影響鐵釘生銹的變量有水、空氣，教材中給出了三組實驗，其中第一組實驗需要研究的變量是水，需要控制的變量是空氣，實驗中在水面上滴少量油起到了隔絕空氣的作用。這看似控制了空氣這項變量，其實不然，水中仍然會溶解少量的空氣從而造成干擾，并沒有真正嚴格做到控制空氣這項變量，影響到實驗的效果，無法證明水這項變量的作用。現(xiàn)行的教學(xué)當中，也有些教師教對本組實驗進行了改進：將水燒開后排出水中的空氣再加入試管，改進后的實驗看似排出了空氣，然而事實上也只是降低了水中空氣的含量，仍然存在空氣的干擾。我們再來看第二組實驗，實驗中需要研究的變量是空氣，需要控制的變量是水，實驗將鐵釘放在干燥不封口的試管中，看似排除了水的干擾，其實不然，空氣中也存在著水蒸氣，無法證明空氣這項變量的作用。現(xiàn)行的教學(xué)當中，也有些對本組實驗進行改進的教學(xué)設(shè)計：在試管中加入干燥劑后放入鐵釘，封口。改進后的實驗看似利用干燥劑吸收了空氣中的水分，排除了水的干擾，然而實際上空氣中的水蒸氣是否除盡還有待商榷，對于水的控制仍然不嚴密，存在干擾。類似的問題還出現(xiàn)在蘇教版四年級上冊第二單元第4課《吸熱和散熱》對水和油的吸熱散熱性能的實驗探究中——實驗中使用兩盞規(guī)格相同的酒精燈，盡量保持兩盞酒精燈火焰大小一樣加熱相同的時間，看似對水和油吸收的熱量進行了控制，實則兩盞酒精燈的火焰大小無法真正做到一模一樣，自然最終水和油吸收的熱量也不相同，所以實驗中對吸收熱量的控制仍然不嚴密，類似“偽控制”。諸如此類在教材中存在的“偽控制”現(xiàn)象，不僅影響了實驗效果，而且也不利于培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)膶嶒瀾B(tài)度，亟待解決。

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作者簡介：郭亞山，福建省廈門市，福建省廈門集美中學(xué)附屬濱水學(xué)校。