陳利民

（蕭山區(qū)南城小學(xué)，浙江蕭山 311201）

小學(xué)科學(xué)教學(xué)以探究為核心，尤其在中高段的日常教學(xué)中，較高頻率出現(xiàn)通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方式來(lái)得出相關(guān)的科學(xué)概念。為了完成課堂教學(xué)目標(biāo)，教師通常會(huì)精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，并提前對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行預(yù)設(shè)，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)的進(jìn)程完全按照事先設(shè)計(jì)過(guò)程而展開(kāi)。這種教學(xué)模式是非常符合學(xué)科特點(diǎn)的，但實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，難免會(huì)出現(xiàn)一些意料之外的“現(xiàn)象”，筆者通過(guò)長(zhǎng)期關(guān)注這類現(xiàn)象，并研究了如何正確應(yīng)對(duì)的策略，可以使科學(xué)課堂更加靈動(dòng)精彩，學(xué)生發(fā)展更加均衡持久。

一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的“意外”剖析

實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的“意外”總是跳脫于原本的教學(xué)設(shè)計(jì)，一定程度上將打亂原有的教學(xué)進(jìn)程，但存在必有合理之處，了解“意外”的類型及有利的一方面，是把握它的重要前提。

（一）實(shí)驗(yàn)“意外”緣起

案例1：近日，在一次市級(jí)教研活動(dòng)中，課堂主題為“橡筋與小車”，通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)得出“橡筋繞的圈數(shù)越多，小車行駛距離越遠(yuǎn)”。前半節(jié)課進(jìn)行得很順利，學(xué)生步步跟著老師的引導(dǎo)制訂好計(jì)劃，但在學(xué)生實(shí)驗(yàn)中，意外發(fā)生了：由于教室是磨石子地面，地面的摩擦系數(shù)過(guò)小，加上學(xué)生潛意識(shí)在競(jìng)賽誰(shuí)駛得更遠(yuǎn)，結(jié)果，圈數(shù)繞得過(guò)多的小車反而行駛得近，而且這個(gè)結(jié)論得到了大多數(shù)小組的贊同。在教師滿臉的窘迫中，下課鈴聲響了，學(xué)生帶著截然相反的結(jié)論離開(kāi)了課堂。一個(gè)小小的意外導(dǎo)致了整堂公開(kāi)課徹底失敗。

（二）實(shí)驗(yàn)“意外”解析

實(shí)驗(yàn)中的“意外”是指在探究活動(dòng)中出現(xiàn)教師預(yù)設(shè)之外的現(xiàn)象，導(dǎo)致部分學(xué)生“發(fā)現(xiàn)了”教師預(yù)設(shè)之外的探究結(jié)論，使正常教學(xué)計(jì)劃被打破，學(xué)生的興趣點(diǎn)偏離了課堂主線。從“意外”的類型來(lái)看，有“正向性”“反向性”“跳躍性”之分。正向性意外是指沿著探究主題更深層次或并行同向探究話題；反向性意外則是與探究主題背離的相反現(xiàn)象；跳躍性意外是指教學(xué)中出現(xiàn)了跟課堂教學(xué)目標(biāo)有一定的關(guān)聯(lián)度，或者是按教材內(nèi)容需要后面單元甚至是后面幾個(gè)學(xué)期才會(huì)接觸的知識(shí)點(diǎn)，呈現(xiàn)明顯的知識(shí)點(diǎn)跳躍現(xiàn)象。

科學(xué)學(xué)習(xí)是以探究為核心，科學(xué)的本質(zhì)就是探究。從教材體系上我們非常清楚地看到，教材有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生形成科學(xué)思維，即形成科學(xué)假設(shè)、制訂研究計(jì)劃、付諸實(shí)驗(yàn)、得出結(jié)論。于是，在課堂常規(guī)教學(xué)是這樣的：安排好每個(gè)步驟，一步步引導(dǎo)學(xué)生得出最后的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。從這個(gè)課堂模式來(lái)看，是非常符合科學(xué)學(xué)科課堂教學(xué)要求的，它能盡量避免出現(xiàn)“意外現(xiàn)象”，特別是“反向性意外”的出現(xiàn)，引導(dǎo)學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)前人可能窮其一生才能發(fā)現(xiàn)的科學(xué)奧秘。但是任何實(shí)驗(yàn)都受場(chǎng)地、器材、環(huán)境及學(xué)生特點(diǎn)等因素影響，像案例1那樣的外校借班上課，由于對(duì)場(chǎng)地沒(méi)有事先了解，“意外”也就變得不意外了。當(dāng)然，這類“意外”就是“反向性意外”。

（三）實(shí)驗(yàn)“意外”契機(jī)

實(shí)驗(yàn)中的“意外現(xiàn)象”有它的兩面性，不利的一面是它打破課堂教學(xué)的主線，使學(xué)生的探究不自覺(jué)地偏離教師預(yù)設(shè)目標(biāo)，這正是教學(xué)中盡力避免的原因；積極的一面是實(shí)驗(yàn)“意外”往往蘊(yùn)含著更有吸引力的教學(xué)契機(jī)。從科學(xué)探究的角度看，課堂上的實(shí)驗(yàn)探究就像在溫室里養(yǎng)花，在教師刻意創(chuàng)造了相應(yīng)環(huán)境，嚴(yán)格控制了各種因素的條件下，學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi)得出了一個(gè)探究結(jié)論。雖然，從課堂教學(xué)角度出發(fā)，這是有必要的，但這并不是真正意義上的探究，真正意義的探究是通過(guò)無(wú)數(shù)次實(shí)驗(yàn)修正才逐步形成的。課堂教學(xué)中，受時(shí)間、空間及其他因素的限制，我們不可能去刻意追求真正的探究，但當(dāng)“意外”不期而至?xí)r，我們就應(yīng)當(dāng)去努力把握，使科學(xué)探究更接近于本真。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的“意外”應(yīng)對(duì)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)中出現(xiàn)“意外”時(shí)，不應(yīng)消極面對(duì)，而應(yīng)積極處理。教師應(yīng)快速分析“意外”的原因，排除那些跟課堂教學(xué)并沒(méi)有實(shí)質(zhì)關(guān)聯(lián)的事件，對(duì)有教學(xué)價(jià)值的“意外”進(jìn)行歸類，按上文所述的三種“意外”類型分別采取不同的教學(xué)策略，真正做到教學(xué)的“神來(lái)之筆”。

（一）順?biāo)浦?，引發(fā)新疑

實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，遇到“正向性意外”是極好的課堂拓展時(shí)機(jī)，它是當(dāng)達(dá)成了課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)時(shí)意外發(fā)現(xiàn)了另一個(gè)用本課知識(shí)無(wú)法解答的現(xiàn)象，而這個(gè)現(xiàn)象需要對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行更深的拓展。“正向性意外”對(duì)學(xué)生有著強(qiáng)大的魔力，此時(shí)，“順?biāo)浦邸边M(jìn)行引導(dǎo)，引發(fā)學(xué)生產(chǎn)生新的疑問(wèn)，推動(dòng)著學(xué)生進(jìn)一步主動(dòng)去研究，不僅鞏固了原有知識(shí)，更是打開(kāi)了一個(gè)新的知識(shí)大門。

案例2：周一，五年級(jí)某班科學(xué)課前，遠(yuǎn)遠(yuǎn)看到學(xué)生在門口翹首以待，一見(jiàn)到我都顯得很激動(dòng)，七嘴八舌地?fù)屩艺f(shuō)：“綠豆芽從洞中長(zhǎng)出來(lái)了!”事情還得從上周四的課講起：那節(jié)課上，我們?cè)谟^察前幾天小瓶里發(fā)芽的綠豆苗，意外地發(fā)現(xiàn)有幾個(gè)組的綠豆芽形態(tài)跟別的組不一樣。其他組都是筆直向上長(zhǎng)的，他們幾個(gè)組的綠豆芽長(zhǎng)到一定高度后橫著長(zhǎng)了，這讓大家感到很奇怪。于是我在課堂上帶大家進(jìn)行分析，原來(lái)，我把每個(gè)組的綠豆芽集中放在教室前面的桌子抽屜中，放在外邊一點(diǎn)的都是筆直向上長(zhǎng)的，被放在最里邊的形態(tài)卻明顯不一樣了，看來(lái)是光線在起作用。明白了這一點(diǎn)，大家還是有點(diǎn)不過(guò)癮。這時(shí)，我看到那張桌子中間恰好有個(gè)小洞，就突發(fā)奇想地提出一個(gè)想法：再把這些豆芽放在抽屜中，然后把口子用紙板封上，形成一個(gè)暗箱，只留最上面一個(gè)小孔透光，看幾天后，豆芽能不能從小孔里長(zhǎng)出來(lái)。后來(lái)就發(fā)生了開(kāi)頭的一幕。

巧用“正向性意外”，順?biāo)浦鄣匾龑?dǎo)學(xué)生完成教材并不要求做的實(shí)驗(yàn)，使參與的學(xué)生收獲了進(jìn)一步的知識(shí)。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)更接近探究科學(xué)的本來(lái)形態(tài)，無(wú)數(shù)重大發(fā)現(xiàn)都源于一次次意外的發(fā)現(xiàn)，例如，“傅科擺”“奧斯特電磁現(xiàn)象”等。就學(xué)生的天性而言，他們對(duì)未知的事物探究興趣更強(qiáng)烈些，把握好實(shí)驗(yàn)“意外”，能更大程度地激發(fā)學(xué)生的科學(xué)探究興趣。

（二）逆向拷問(wèn)，深化認(rèn)知

實(shí)驗(yàn)教學(xué)中出現(xiàn)了“反向性意外”，這是所有授課老師最不想看到的現(xiàn)象，它往往會(huì)引發(fā)學(xué)生產(chǎn)生與課堂目標(biāo)相反的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，常常帶給學(xué)生更大的質(zhì)疑。此時(shí)，簡(jiǎn)單地否認(rèn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論是蒼白無(wú)力的，應(yīng)該采用“逆向拷問(wèn)”，找到真正引發(fā)意外的根本原因就變得尤其重要，通過(guò)反向思維，可以深化學(xué)生的課堂認(rèn)知。

案例3：在六年級(jí)上冊(cè)“拱形的力量”教學(xué)時(shí)，我引導(dǎo)學(xué)生搭建了拱形的模型，然后讓學(xué)生把一摞摞作業(yè)本高高地放上去，學(xué)生情緒達(dá)到了頂點(diǎn)，課堂有了個(gè)完美的效果，但下課鈴聲剛響過(guò)，那壓著一大摞本子的模型轟然倒地，學(xué)生滿臉疑惑，不是說(shuō)拱形承載能力強(qiáng)嗎？怎么倒了？我立即開(kāi)展了課堂延伸，提問(wèn)：為什么倒了？學(xué)生開(kāi)始了逆向思維，經(jīng)過(guò)分析，原來(lái)是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，拱形的兩側(cè)拱腳處分別站著一個(gè)學(xué)生，是他們用腳抵著拱腳，使之不能向兩邊滑開(kāi)，但接近下課了，這兩個(gè)學(xué)生回到座位上去了，拱形自然塌了。而之前，大家所有的注意力都集中在拱形本身上，特別是承載重物的位置，沒(méi)有人去注意邊上兩個(gè)學(xué)生起的作用，經(jīng)過(guò)這個(gè)意外發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)拱形的理解就更完整了。

逆向思維對(duì)科學(xué)結(jié)論進(jìn)行了另一種驗(yàn)證，這種思維可以迸發(fā)強(qiáng)大的思維火花，利用意外進(jìn)行引導(dǎo)，點(diǎn)撥，靈活調(diào)控，把學(xué)生的質(zhì)疑化為新的學(xué)習(xí)動(dòng)力，讓質(zhì)疑發(fā)揮其潛在的教育價(jià)值，這可以讓我們的實(shí)驗(yàn)變得更加精彩紛呈。

（三）靈活運(yùn)用，知識(shí)跳躍

實(shí)驗(yàn)教學(xué)中出現(xiàn)的偏離主題的意外發(fā)現(xiàn)，這些發(fā)現(xiàn)有些是真正意義的發(fā)現(xiàn)，甚至是教師本人也不一定會(huì)有預(yù)料到的現(xiàn)象，它的出現(xiàn)是有實(shí)際的科學(xué)原理去支撐的，但明顯已遠(yuǎn)超學(xué)生的理解水平。其實(shí)這種時(shí)候是需要教師靈活運(yùn)用教材體系，進(jìn)行知識(shí)跳躍式的處理，使部分學(xué)有余力的學(xué)生去嘗試，往往會(huì)得到意料之外教學(xué)好效果。

案例4：上完四年級(jí)的“鹽的溶解”實(shí)驗(yàn)課，飽和的鹽水一直就在實(shí)驗(yàn)室后面的燒杯中沒(méi)及時(shí)倒掉。過(guò)了幾天，有學(xué)生發(fā)現(xiàn)燒杯底部出現(xiàn)了好幾顆特殊的鹽晶體，這些晶體明顯比平時(shí)見(jiàn)到的鹽大好幾倍，而且形狀都很有規(guī)則，方方正正的一塊，這引起了大家的興趣。教材插圖雖然也有鹽晶體的圖畫，但并沒(méi)有點(diǎn)明這些晶體是通過(guò)什么方法制作出來(lái)，學(xué)生猜測(cè)這是許多顆小的晶體自然聚合形成的，原來(lái)晶體會(huì)這樣有規(guī)則?。ňw的知識(shí)是六年級(jí)的知識(shí)點(diǎn)）我又讓學(xué)生收集各種晶體的形態(tài)，包括鉆石、水晶以及各種金屬礦石的晶體圖片，并引導(dǎo)有興趣的學(xué)生也去制作一些鹽的結(jié)晶，同時(shí)附上制作鹽晶體的辦法。幾天后，許多學(xué)生都興奮地帶來(lái)了他們的鹽結(jié)晶，一個(gè)個(gè)都好像撿到寶貝似的。相信通過(guò)這個(gè)發(fā)現(xiàn)，學(xué)生不但鞏固了已有的鹽水分離的知識(shí)，更是對(duì)知識(shí)體系進(jìn)行了一次有效跳躍。

科學(xué)探究是具有層次性的，教材本身的知識(shí)體系是有較完整的階梯，這體現(xiàn)在年級(jí)之間，也體現(xiàn)在一個(gè)單元的每一節(jié)課間，甚至體現(xiàn)到了每一課的前后各個(gè)環(huán)節(jié)。這樣安排是非常合適的，通過(guò)前后累積，學(xué)生對(duì)某一知識(shí)體系逐步形成系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。實(shí)驗(yàn)中“意外”卻常常是知識(shí)體系的跳躍者，案例4就是一次很有效的跳躍。其實(shí)案例1中的橡筋小車“意外”現(xiàn)象，也是一次相當(dāng)好的知識(shí)跳躍時(shí)機(jī)，如果教師能下到各實(shí)驗(yàn)組中，及時(shí)發(fā)現(xiàn)這個(gè)意外，而不是等到最后總結(jié)性匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)，就可以臨時(shí)打斷實(shí)驗(yàn)進(jìn)程，讓學(xué)生觀察橡筋繞的圈數(shù)多時(shí)，小車起步時(shí)車輪的工作狀態(tài)，那就不難發(fā)現(xiàn)，由于動(dòng)力太大，車輪會(huì)快速打滑，從而損失了大量的動(dòng)力，進(jìn)而引出該單元后面提出的摩擦力的知識(shí)，學(xué)生就能形成一個(gè)比事先教學(xué)計(jì)劃中更完整的科學(xué)概念，即：在與地面摩擦力允許的條件下，橡筋繞的圈數(shù)多，小車的行程就遠(yuǎn)。如果教師能做到這樣，那就能把“意外”變成“神來(lái)之筆”，仿佛信手拈來(lái)，就是絕妙安排。

（四）巧妙設(shè)局，質(zhì)疑探討

實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，通常我們采用分組實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行，為了結(jié)論的一致性，各組實(shí)驗(yàn)材料一般都是統(tǒng)一配置好的，按照實(shí)驗(yàn)計(jì)劃統(tǒng)一開(kāi)展操作，各組得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)會(huì)有較高的一致性。這種模式是非常合適的，通過(guò)實(shí)驗(yàn)假設(shè)被所有組得到驗(yàn)證，可以有效地強(qiáng)化科學(xué)概念形成。但是一成不變地使用這種模式也有個(gè)弊端，學(xué)生習(xí)慣性地形成跟大多數(shù)組數(shù)據(jù)不一致時(shí)會(huì)簡(jiǎn)單否認(rèn)自己的思維方式，缺乏主動(dòng)的思辨能力，有時(shí)打破一下這種思維定式，通過(guò)巧妙設(shè)局，引發(fā)學(xué)生開(kāi)展質(zhì)疑探討，收到的效果遠(yuǎn)比得到一個(gè)常規(guī)的科學(xué)概念要有用得多。

案例5：某名師在上“拱形承重”的課，當(dāng)學(xué)生匯報(bào)分組實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)，出人意料的是，各組承載墊圈的數(shù)量差別相當(dāng)大，完全不像常規(guī)的探究那樣，所有的組得出較高一致度的結(jié)論。正當(dāng)所有人疑惑不解時(shí)，謎底被學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)了，原來(lái)各組實(shí)驗(yàn)材料中用于拱腳的金屬螺絲數(shù)量是不一致的，部分學(xué)生“憤憤不平”，在這種情緒推動(dòng)下，學(xué)生對(duì)拱形中“拱腳”的作用完全不用點(diǎn)撥就形成了!

這類絕妙的教學(xué)策略并不是一般人可以模仿的，別人怕實(shí)驗(yàn)中出意外，該名師反其道而行，偏利用“意外”作為課堂的一個(gè)精彩亮點(diǎn)，真可謂是“匠心獨(dú)具”！

三、應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)“意外”需要的素養(yǎng)

實(shí)驗(yàn)“意外”是可遇而不可求的，在課堂教學(xué)中，我們通常不能刻意去尋求“意外”，但當(dāng)意外悄然而至?xí)r，作為一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的科學(xué)教師應(yīng)當(dāng)善于去把握。要具備這個(gè)能力，還需要教師多方面的素養(yǎng)才行。

（一）善動(dòng)手

科學(xué)教材有大量的實(shí)驗(yàn)，教師都應(yīng)當(dāng)先去實(shí)踐一下，然后才能預(yù)估學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)可能出現(xiàn)的各種狀況，并提前做好“意外”的預(yù)設(shè)處理。有時(shí)候，教材所設(shè)定的實(shí)驗(yàn)受實(shí)際情況制約，未必真的適合本校學(xué)生實(shí)踐操作，那么，及時(shí)進(jìn)行優(yōu)化也是很有必要性的，如果教師本身不善動(dòng)手，那這將無(wú)從談起。

科學(xué)教材中有很多實(shí)驗(yàn)是可以優(yōu)化的，培養(yǎng)有探究精神的學(xué)生，需要有科學(xué)探究精神的教師，多動(dòng)手做各種科學(xué)實(shí)驗(yàn)，善于根據(jù)學(xué)校實(shí)際、當(dāng)?shù)貙?shí)際進(jìn)行實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的適當(dāng)優(yōu)化，那么，當(dāng)課堂意外出現(xiàn)時(shí)，教師才有能力迅速作出判斷、分析，從而巧妙化解因意外造成對(duì)課堂教學(xué)的影響，甚至部分水平高的教師反而能抓住這一機(jī)會(huì)應(yīng)對(duì)出令人叫絕的處理手段。

（二）細(xì)觀察

意外發(fā)現(xiàn)有些只源于極個(gè)別學(xué)生，找出這些發(fā)現(xiàn)就需要教師在課堂上細(xì)心地觀察，否則往往會(huì)視而不見(jiàn)，而且并不是所有的發(fā)現(xiàn)都值得我們?nèi)グ盐眨@就需要教師學(xué)會(huì)分析，懂得這個(gè)發(fā)現(xiàn)是否有深入的必要性，過(guò)濾掉那些與課堂主題毫無(wú)關(guān)聯(lián)的意外現(xiàn)象。

（三）巧駕馭

優(yōu)秀的科學(xué)老師必須有深厚的課堂教學(xué)功底，他們甚至可能把六年級(jí)的課搬到五年級(jí)來(lái)上，在完全不熟悉學(xué)生以及缺少課前知識(shí)鋪墊情況下照樣能做到“妙筆生花”，這簡(jiǎn)直可以稱為“課堂藝術(shù)”。這種藝術(shù)當(dāng)然得歸功于他們的課堂駕馭能力。課堂駕馭能力不是一朝一夕形成的，它是建立在多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)以及深入研究教材的基礎(chǔ)上。

教學(xué)藝術(shù)無(wú)止境，把握實(shí)驗(yàn)“意外”是一種教育智慧，它必然會(huì)造就迷人的智慧風(fēng)暴，學(xué)生才能樂(lè)此不疲地在里面碰撞出智慧的火花。