淺談小學科學“解暗箱”課型的教學策略

【摘 要】 小學科學教材中的解暗箱課，各有其側重點，但是共同的目的是通過解暗箱提高學生的思維力和想象力，培養學生良好的思維品質，提升學生在科學思想、科學精神、科學態度等方面的素養。在實際的教學活動中，每節暗箱課所包含的教育性是多元的，我們要根據教材中的暗箱內容，結合學生的認知水平尋求最佳的解暗箱套路，使學生在解套過程中學會技能方法，獲得科學知識，養成科學精神，充分發揮解暗箱課在小學科學課中的重要作用。

【關 鍵 詞】 解暗箱；科學；小學；教學

暗箱，原指一個密不透光的箱子或一座沒有光的暗室。如今，我們把那些設計在物體上一般看不見，隱藏不露，秘密而不容易打開的箱子也叫做暗箱。要想打開這些箱子，必定要費盡心思，幾經周折，這個過程稱之為“解暗箱”。在小學科學教材中有許多諸如此類的“解暗箱”課型，它是小學科學教材的八種課型之一，包括宇宙天體的內部構造、人體構造生理知識、植物生理知識等，這些看不見、摸不著的又較為抽象的科學知識對于閱歷淺的小學生來說，都是難以開啟的“暗箱”。這類型的科學課最大的特點是有些內容不能進行直接的觀察和感知，而是根據能夠觀察和感知的外部現象或自然事物，借助于其他教學手段，經過邏輯思維的方法間接推斷出來的，它能有效培養學生的邏輯判斷能力、推理能力、創造能力和應用科學知識解決實際問題的能力，并激發學生對科學學習的濃厚興趣。

但在實際教學中，很多老師在面對這類型的科學課時，常常感到很被動，原因是小學生的抽象思維能力很弱，對于暗箱缺乏主動而有效的思維建構能力。那如何恰當地實施教學策略來提高“解暗箱”課型的教學實效呢？我覺得找準“暗箱”是前提，找到“開箱”鑰匙是關鍵。我將以解暗箱典型課《一年為什么會有四季》為例，談談我如何實施解暗箱課型的教學策略。

一、創設情境，引出“暗箱”

“發現千千萬，起點是一問”。沒有問題就不會有發現，就沒有探究活動，沒有問題的思維是膚淺的、被動的思維。找準探究活動的問題，不僅決定一節課的內容，而且決定這節課的思路。暗箱課中的“暗箱”即我們要探究的問題，找準“暗箱”是“解暗箱”的基礎。

依據科學課程的教學目標，遵循小學生現有的認知規律，我們要有機結合學生生活中熟知的現象，充分運用各種教學方法和手段巧妙地創設問題情境，誘發學生產生問題意識并發現暗箱所在，激發學生強烈的探索欲。如《一年為什么有四季》，可以通過播放“植物時裝秀”的視頻導入，學生在充滿詩情畫意的視頻中發現了“春夏秋冬四個季節是交替出現的，出現一次，要經歷一年的時間”等科學信息，很容易地引出了問題：一年為什么有四季、四季為什么交替出現……在此基礎上把問題進行梳理、整合，篩選、提取出有研究價值的、學生感興趣的、首要的問題，這便是本節課要探究并解決的“暗箱”——即本課的科學知識點。只有明確感知到哪兒是“暗箱”，才能更快更好地找到解暗箱的突破口。

除此之外，解暗箱課的暗箱情境還可以根據不同的教學內容和意圖來創設，如《月相的變化》可以采用交流課前觀察記錄一個月的月相資料、《日食和月食》可以采用觀看新聞播放片段、《莖越長越高》可以采用實物演示、或者鑒賞電影片段、觀察PPT圖片等方法來進行，引導學生對日常生活和自然現象進行觀察，在觀察中發現與科學有關的問題，通過思考，對現象作進一步的思維加工，演變為一個個具體、明確的科學問題。

二、尋找鑰匙，打開暗箱

暗箱里面究竟有什么，它們是怎樣相互作用的，即使我們看不清也無法直接打開，但是自然界中任何事物之間都是相互聯系的，我們可以引導學生反復感知那些可感知事物的外部情況，圍繞“暗箱”研究有關事實，抓住推理的突破口，找到打開暗箱的鑰匙，就像剝洋蔥那樣，層層深入地揭示其內部奧秘。那么，如何引導學生一層層地剝開洋蔥，并邊剝邊思考、推理呢？可以通過下面兩個步驟來進行：

（一）猜測暗箱，尋求突破

暗箱找準后關鍵的一步是尋找突破口，這也是解暗箱的重點，而正確的突破口是建立在“猜想與假設”的基礎之上的。猜想作為一種理性的思維方式，對探究活動的展開和深入發展起著承上啟下的重要作用，是科學探究活動的一個重要的方法和途徑。

猜想不是憑空的瞎猜盲想，更不是能猜能想就行，要引導學生運用自身的知識儲備和猜想之間建立科學的聯系，展開有層次、有深度的猜想，因為面對未知的科學現象，學生只有充分利用已有的知識和經驗進行分析、研究，將已知某些事件的觀點與未知現象聯系起來，在頭腦中與所熟悉模型或現象進行聯想和類比，才能做到有理有據、符合邏輯地說明問題。

1. 初步猜想，排除干擾

如《一年為什么會有四季》一課在引導學生明確“暗箱”所在之處后，首先讓學生說一說春夏秋冬四個季節最明顯的區別在哪里（氣溫），接著猜一猜氣溫的變化可能和哪些因素有關，當學生提出可能和日照時間的長短及太陽的直、斜射有關時，引導學生先將日照時間的長短因素作簡易處理（這是一個學生在已有經驗的基礎上能自行思考解決的問題，但它和本課的暗箱又沒有直接的聯系），最后把問題集中在“氣溫變化可能和太陽的直、斜射有關”。

2. 深層猜想，去除臆想

小組展開討論，進入第二層次的猜想：“太陽光有時直射、有時斜射地球可能與什么因素有關？”此問題直指四季變化可能形成的原因，應該留給學生充足的時間和機會進行思考和交流，讓學生根據已有的知識和經驗圍繞問題所可能發生的種種現象及結果展開豐富的推斷猜想，經過逐層深入的猜想，逐步把學生帶入科學探究的殿堂。

在這基礎上，引導學生分析猜想尋找突破口，把感性猜想變成理性推理，經過去除臆想（可能是由于地球自轉或是地球離太陽遠近的原因引起的）后，找到打開暗箱的突破口（地球的公轉使太陽光有時直射地球、有時斜射地球，從而引起氣溫的變化，即四季的變化）。

在層層遞進的猜想中，洋蔥由表及里地被觸及，學生的猜想思維體現出了邏輯性和縝密性，同時鍛煉了學生的邏輯思維能力，發展了學生空間想象能力，不但激發了學生的探究興趣，同時培養了學生嚴謹細致的科學態度和勇于探索的科學思想。

（二）模擬驗證，解密暗箱

圍繞突破口，找到鑰匙，打開暗箱，這是解暗箱的難點，也是學生能力培養的一個關鍵點。我們要善于抓住突破口，設計有層次的問題，啟發學生制定方案，合理地進行科學驗證，運用類比推理打開暗箱，讓暗箱的奧秘充分地展現在學生面前。

首先，尋找進入暗箱的途徑。

在學生找到突破口后，我設計了這樣幾個有層次的問題引導學生展開思維，進入了暗箱的突破口：

師：怎樣才能知道太陽的直射與斜射呢？

生：可以利用陽光下物體影子長短的變化來判斷。

生：光直射時，影子短；斜射時，影子長。

生：直立物體的影子長，說明光是斜射的，影子短，說明光是直射的。

師：怎樣能看到陽光下直立物體的影子呢？

生：樹一根桿子，放在陽光下來進行觀察。

師：選擇什么地方來觀察？

生：操場。

師：方便嗎？需要觀察多久？

生：可以做一個模擬實驗。

師：這個模擬實驗需要哪些器材，具體怎么操作？請大家討論一下。

設計四季形成的模擬實驗對于學生來說有一定的難度，可以說這是黎明前的黑暗。但是通過上述巧妙設計的幾個問題，學生很容易在頭腦中形成了實驗材料和實驗方法的雛形，實際上就是給學生的想象降低了難度，在此基礎上讓學生自行設計模擬實驗的方案，便水到渠成了，通向暗箱的路也瞬間明亮起來。

其次，啟用鑰匙開暗箱。

科學探究的亮點往往表現在動手之前的討論和動手之后的分析之中，模擬實驗方案的討論設計關系到能否找到打開暗箱的鑰匙，應循循善誘地啟發學生根據研究對象（原型）的本質特征，人為地建立或選擇一種與之相似的模型，再在模型上進行實驗研究，然后將實驗結果類推到原型上去，以揭示研究對象的本質和規律。

由于受學生自身認知水平的影響，學生在模擬實驗中的親身體驗和感受僅局限于：在地球公轉的過程中，地球表面直立物體影子的長短會發生規律性的變化，也就是說太陽的直射點會發生有規律的改變。至于太陽的直射點為什么會發生有規律的改變，學生無暇顧及，暗箱至此也只是初步被打開而已。要引導學生繼續反復地操作、深入地觀察、深刻地匯報，總結出由于地軸的傾斜，而且傾斜的方向保持不變導致太陽直射點發生規律性的轉移。

在這基礎上，再通過播放視頻資料的方式將科學家的研究結論予以呈現，剝開最后一層洋蔥，也徹底打開暗箱，讓學生在模擬驗證的基礎上徹底明確暗箱的真諦。

當然，對于一些無法進行模擬實驗的暗箱課，如《食物在人體內的旅行》《花、果實、種子》等的驗證措施，要提供充足的其他形式的資料，如文字、模型、示意圖、視頻等供學生驗證，也要允許學生進行實地考察、咨詢他人、請教他人等方式進行解決驗證過程。

三、暗箱致用，提升素養

科學課程標準中指出：科學探究不能只局限在課堂內，應該由課內延伸到課外，由學校延伸到社會、家庭、社區等，讓學生體驗處處有科學，培養學生學科學、愛科學、用科學的科學素養。在引導學生推理想象解開暗箱的基礎上，最終的落腳點要放在怎樣運用自己掌握的知識和技能，解釋生活中的現象，并進行改進、發明、創造活動，有機地將科學、技術與社會生活進行密切融合。在《一年為什么會有四季》一課的最后可通過多媒體巧妙地引出“二十四節氣”，讓學生結合本課學到的知識和探究方法，課后繼續探究“二十四節氣的來歷”，把探究活動延伸到課外，既拓寬學生的研究視野，遷移科學探究的方法，培養學生的科學思維，保持學生對科學探究的濃厚興趣，進一步提升學生的科學素養。

小學科學教材中的解暗箱課，各有其側重點，但是共同的目的是通過解暗箱提高學生的思維力和想象力，培養學生良好的思維品質，提升學生在科學思想、科學精神、科學態度等方面的素養。在實際的教學活動中，每節暗箱課所包含的教育性是多元的，我們要根據教材中的暗箱內容，結合學生的認知水平尋求最佳的解暗箱套路，使學生在解套過程中學會技能方法，獲得科學知識，養成科學精神，充分發揮解暗箱課在小學科學課中的重要作用。

【參考文獻】

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