觀察與實驗教學理當嚴謹

陳文斌

進入《科學課》編輯部工作后，很長時間我一直承擔“實驗與制作”欄目的責任編輯。

雜志的“實驗與制作”欄目主要是發布一線教師在教學實踐中關于科學觀察與實驗改進的成果，特別是與教材設計的觀察與實驗比，用到了哪些新材料，材料的規格怎樣，這樣的材料如何組裝或展開觀察與實驗等。欄目里發表的文章長短不一，內容涵蓋廣泛，有的還不斷針對同一個實驗改進成更多的版本，但有一點是共同的，作者認為改進后的觀察與實驗比起教材或傳統的辦法，有更多的材料選擇、呈現效果良好等方面的優勢。在一次編輯部開展的讀者調查問卷中，我發現這個通常被我們認為并不起眼的欄目，居然很受讀者的歡迎。我有些意外，開始思索背后的緣由。

小學科學歷來注重觀察與實驗，學生需要在觀察與實驗中積累信息，再通過整理、分析信息，獲得認識或理解規律。教材編者通常會選擇具有更大地區適應性的觀察與實驗材料，以方便老師們的教學。但一個客觀現實是，我國幅員遼闊，各地區之間的環境、條件差異巨大，具體到某個觀察與實驗時，很難找到“放之四海皆準”的“那一個”。這個問題對真心想把科學課上好的老師來說，如同一道邁不過去的坎——他們不斷思考如何更好地解決這個問題。由于許多基層科學教師的工作量和負擔本就比較重，在雜志中看到有可以替代的觀察與實驗解決自己的實際困難時，欣喜之情可以想見。這是其一。

2001年課程改革后，教材編寫“百花齊放”，教育部審核通過的8個版本的小學《科學》教材，盡管在教材體系、編寫特色上各異，在內容安排、坡度設置、拓展延伸等方面更加多樣，在具體到某一個內容時安排的觀察與實驗的設計材料、方法均有不同，但都在課程標準的框架內。一線教師發現，無論自己使用的教材是哪個版本，執教的是哪個年級，“實驗與制作”欄目發表的文章總能直接幫助到自己的教學，毫無版本限制。有的讀者在與我們的交流中更是專門提到，參加教學競賽時會有意地參考其他版本教材中的觀察與實驗設計，而且還事半功倍。這是其二。

“實驗與制作”欄目發表的文章，大多還有材料簡便易得、制作不復雜、效果非常明顯等特點，基本上都可以重復使用。這可真是一線教師求之不得的，欄目受歡迎也就可想而知了。這是其三。

在各級科學課交流、展示、競賽等活動中，還有一個比較有意思的現象，有些課很多年后仍被大家津津樂道，原因居然是它的某個實驗、教具“出了彩”，改進后的觀察與實驗不僅使學生的學習效率大幅提升，還更容易征服評委和聽課教師。這既是科學課的一大特色，又是觀察與實驗受教師關注的原因之一。

20世紀90年代初，我得到一本武漢工業大學（2000年該校與武漢交通科技大學、武漢汽車工業大學合并成立武漢理工大學）出版社的“老書”——《小學自然實驗大全》，面封和底封全紅，很厚。這本書真正是“大而全”，用了大量的篇幅來介紹一個實驗如何做，比如第369頁“大氣壓力”實驗提出了多達15種不同的方法。在那時，通信技術落后、信息相對匱乏，“大而全”的實驗指南的確幫助教師們解決了許多問題。回想自己最初在農村小學教自然課，到后來在教研室與科學教師研究各種專題課，組織骨干教師到市里、省里參加優質課競賽，這本書總能提供啟發和幫助。

許多年過去了，這本“老書”仍然在我編輯部辦公室觸手可及的地方。不過，現在收到老師們關于“實驗與制作”欄目的投稿越來越多，我也注意到一些問題，有相當一部分觀察與實驗設計似是而非，看上去很“美”卻并不能在課堂實踐中被采納，當然也不能發表，如果用一個詞來概括，這些問題集中表現為“不嚴謹”：

認識不嚴謹。如在計算蠟燭燃燒后空氣減少的比例時，由于集氣瓶小，蠟燭體積并不能忽略，卻被忽略了。

原理不嚴謹。如用第一個磁鐵吸引曲別針，然后用第二個磁鐵再去吸引同一批回形針比較數量時，完全不考慮回形針的磁化問題。

技術不嚴謹。如觀察撥動后發聲的直尺，振動頻率越高，音高越高，也不管學生是否真的看得到。

操作不嚴謹。如測量液體溫度時，撤掉酒精燈后便立即讀數，而不是等溫度相對穩定時讀數。

材料不嚴謹。如用大塊冰糖和白砂糖比較細粉末能使溶解更快。

……

正是因為有這些認識，曾經有一段時間，編輯部想把雜志這么多年來在這個欄目中發表過的優秀文章進行統一整理，結集出版，更好地幫助一線教師。在收到北京教育學院孟令紅老師的《小學科學基本觀察與實驗指南》一書時，我馬上意識到彼此心有靈犀了——說是心有靈犀，是因為這本書回應了自己早先思考大家喜歡“實驗與制作”欄目的緣由。作者直面一線教師的需求，作出樸實而直接的回應，免除了繁文縟節，沒有半句多余，真正踐行“只選對的”。

說是心有靈犀，是因為這本書中的觀察與實驗嚴謹而規范，“看上去美，做起來也美”，不會出現作者投稿中時不時出現的認識、原理、技術、操作、材料不嚴謹等諸多問題。

不僅心有靈犀，這本書更讓我耳目一新，因為它對觀察與實驗的解讀已經超越其本身，除了“實驗準備”“實驗步驟”“實驗結果”“實驗結論”“注意事項”等內容中規中矩，還特意增加了“課標對應”“實驗背景知識”“拓展問題”等，這在類似的書籍中是很少能見到的。事實上，信息化、自媒體時代，信息良莠不齊，稍不留神就陷于“以訛傳訛”的窘境，大家需要一本嚴謹的書解決自己在觀察與實驗教學中的問題：

“課標對應”注重從課程標準的高度來看待每一個觀察與實驗，確實是“謀大局且謀一隅”，徹底拋開了不同教材版本的羈絆。

“實驗背景知識”剖析實驗背景知識，幫助讀者從“是什么、怎么樣”深入到“為什么”。

“拓展問題”以觀察與實驗為切入口，不停留在單純的技術和操作層面，而是對教師如何優化教學給出針對性的建議。

這些與類似書籍相比而有的新變化，頗像改革開放40年來的經濟發展思路變遷，之前的《小學自然實驗大全》強調量，這在當時的條件下的確能更好地解決一線教師的問題，這本《小學科學基本觀察與實驗指南》則強調質，這在現今條件下的確能更好地回應一線教師的困惑。

把這本關于小學科學觀察與實驗的“少而精”的書放在手邊，觀察與實驗教學會順暢而高效很多。

（作者系《科學課》雜志執行主編。）