例談小學(xué)科學(xué)教材中隱性知識的開發(fā)與運(yùn)用

陳飛飛

小學(xué)科學(xué)教材中的隱性知識，通常是指科學(xué)課本文字沒有直接表述而實(shí)際隱藏在其中的知識內(nèi)容與知識聯(lián)系。科學(xué)教材中的隱性知識是需要我們經(jīng)過對課本顯性文字和圖片等信息進(jìn)行開發(fā)才能挖掘出來的知識。本文以教科版科學(xué)教材五年級上冊第二單元《光》的內(nèi)容為例，例談如何開發(fā)運(yùn)用隱性知識拓寬學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，深化知識內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)素養(yǎng)。

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(shù)字、公式和科學(xué)法則等來表達(dá)，也很難用文字、語言來精確描述，不易模仿和復(fù)制。如經(jīng)驗、啟示、策略、思維方法、思想情感等。小學(xué)科學(xué)教材中蘊(yùn)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(jìn)行開發(fā)和擴(kuò)展，或者讓學(xué)生做出一定的技能和思維活動的展示才能挖掘。但在科學(xué)課教學(xué)目標(biāo)中，又對這些知識有一定的體現(xiàn)和要求。因此，開發(fā)和運(yùn)用小學(xué)科學(xué)教材中的隱性知識對科學(xué)課教學(xué)有著重要的作用。

二、小學(xué)科學(xué)教材中隱性知識的表現(xiàn)形式

小學(xué)科學(xué)教材內(nèi)容豐富，其一般由文字、插圖和實(shí)物和實(shí)景照片幾部分構(gòu)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(xué)概念、科學(xué)實(shí)驗過程，科學(xué)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(jìn)行關(guān)聯(lián)、提升，才能挖掘。這些隱性知識往往是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維方法、科學(xué)技能和素養(yǎng)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(xué)史的延伸、科學(xué)知識結(jié)構(gòu)的拓寬、科學(xué)實(shí)驗設(shè)計能力與技能的加強(qiáng)、科學(xué)責(zé)任感的培養(yǎng)意識等。下面以五年級上冊第二單元《光》的內(nèi)容為例具體談?wù)勅绾伍_發(fā)運(yùn)用隱性知識拓寬學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，深化知識內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)素養(yǎng)。

三、隱性知識的開發(fā)和運(yùn)用

1.結(jié)合科學(xué)史，鼓勵學(xué)生從感知中總結(jié)規(guī)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。《光》單元顯性的目錄文字，蘊(yùn)含了科學(xué)史的發(fā)展，包含了人類認(rèn)識事物的規(guī)律與歷程。

人們對光的認(rèn)識首先來源于觀察和實(shí)踐，在感性認(rèn)識上得出一般規(guī)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(zhàn)國時期的《墨經(jīng)》中記載了光的直線傳播和在鏡中反射等現(xiàn)象。如《墨經(jīng)》，經(jīng)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(yuǎn)近有端，與于光，故景庫內(nèi)也。”這是古代的關(guān)于光的故事，蘊(yùn)含小孔成像的原理，這可以算作世界上最早對光的認(rèn)識的記載。

因此，教材的編制中蘊(yùn)含了大量科學(xué)史的內(nèi)容，挖掘科學(xué)史，鼓勵學(xué)生從感知中總結(jié)規(guī)律。

2.銜接關(guān)聯(lián)內(nèi)容，拓寬學(xué)生知識結(jié)構(gòu)

《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(fā)現(xiàn)？這里的新發(fā)現(xiàn)所蘊(yùn)含的隱性知識就是指的當(dāng)?shù)刂形?2點(diǎn)，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(xué)習(xí)內(nèi)容相互的關(guān)聯(lián)。《光和熱》一課，也涉及了高溫物體將熱能轉(zhuǎn)化為光能，能量轉(zhuǎn)化的問題，《做個太陽能熱水器》也涉及了熱傳導(dǎo)的方式，也都和后面五年級下冊“熱”單元的學(xué)習(xí)內(nèi)容相互的關(guān)聯(lián)。

因此，開發(fā)教材中的隱性知識，銜接關(guān)聯(lián)的知識內(nèi)容，能拓寬學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，深化學(xué)生對科學(xué)知識的認(rèn)識。

3.重視“實(shí)驗設(shè)計和操作”，提升學(xué)生的創(chuàng)新與探究能力

在《光是怎樣傳播的》一課中，教材中已經(jīng)包括了兩個探究實(shí)驗來證明光是怎么傳播的，這兩個實(shí)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(xué)探究找到光的直線傳播的規(guī)律，讓學(xué)生掌握科學(xué)探究的基本環(huán)節(jié)的隱性知識。即“提出問題-猜想與假設(shè)-設(shè)計實(shí)驗-進(jìn)行實(shí)驗-得出結(jié)論-交流與評估”的科學(xué)研究方法。教師如果在這里培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，給學(xué)生提供大量器材，適當(dāng)?shù)臅r間，讓他們自己設(shè)計實(shí)驗，選擇器材，經(jīng)歷實(shí)驗過程，并在其中思考，交流，動手，探索，感悟，對學(xué)生的創(chuàng)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(dá)爾現(xiàn)象”給學(xué)生提供一些材料，學(xué)生可以自由選擇材料設(shè)計簡單的實(shí)驗裝置進(jìn)行探究。

研究的問題 驗證光的傳播路徑

假設(shè)

實(shí)驗設(shè)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(jié)論：

實(shí)驗方法：（簡要圖文說明）

4.從科學(xué)延伸到社會，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)

在《光的反射》一課中，教材給學(xué)生列舉了生活中運(yùn)用光的反射的例子。遵循科學(xué)來源于生活又服務(wù)于生活的理念，教師應(yīng)該充分挖掘光的反射在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用，展示大量的圖片，讓學(xué)生充分了解光的反射在生活中的運(yùn)用，將學(xué)習(xí)內(nèi)容和生活實(shí)踐緊密相連，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

【作者單位：重慶市沙坪壩區(qū)南開小學(xué) 重慶】