科學課堂需要“意外”

張明超

科學理論的發現始于問題，科學發現的過程是一個不斷提出問題和發現問題的過程。美國創造心理學家吉爾福特說，“每當你遇到不進一步做心理上的努力就不能有效地應付的情況時，你就遇到了問題”。而不在我們心理預期之內的事情，往往就是“意外”。對科學教師而言，一節好的科學課需要制造“意外”，善于制造“意外”。

《小學科學課程標準》指出，小學科學是一門綜合性課程，課程實施的主要形式是探究活動。正確的科學探究活動可以啟發學生的探究興趣，提高學生的科學素養。而在一節小學科學課中，由于學生的知識儲備量不同，教師的備課方式雷同，很多課堂上的環節處理就落入了學生的“意料”之中，一切都在學生意料之中，教育則很難收到效果。為了達到良好的教學效果，我們不妨采用以下幾種形式。

一、創設“意外”之境

在小學科學教學中，教師往往會采用多種情境教學法，以此制造情境，引導學生提出問題，借以導入新課。

（一） 采用魔術、游戲等方式提出問題

在教學《瓶吞雞蛋的秘密》這一課時，教師將雞蛋大頭朝上放置在廣口瓶開口處，雞蛋不會掉下去，但是在教師向里面投了一團燃燒的酒精棉之后，雞蛋迅速被“吞”進了瓶子里，并且發出了“砰”的一聲，很多學生發出了驚嘆聲。教師順勢引導，學生提出問題，然后開展探究，本節課進行到此，基本上奠定了本節課的良好效果。

（二）激發心理矛盾提出問題

在很多學生的觀念中，水往低處流。但是在三年級科學課《水往高處走》中，教師將一張畫了墨線的餐巾紙伸入水槽中，通過毛細現象制作出了一張簡易“水墨畫”，大大出乎學生的意料。這樣的現象與學生的原有觀念形成了沖突，于是科學教育的契機就出現了。

二、探究“意外”之象

《小學科學課程標準》指出，小學生對周圍世界具有強烈的好奇心和求知欲，這種好奇心和求知欲是推動學生科學學習的內在動力，對其終身發展具有重要的作用。在以上的情境導入中，學生看到了感興趣的現象，或者與原有觀念發生了沖突，也就有了好奇，想要求知，對下一步的探究活動有了內驅力。

愛因斯坦說過，“提出一個問題比解決一個問題更重要”。想要開展下一步探究，必須找到出發點和落腳點，要解決的就是問題的提出和研究對象的選擇。通過對實驗現象提出猜想并做出合理的假設，提升學生分析問題和解決問題的能力。探究前，要注意探究問題的選擇，而問題的選擇往往在于教師的引導。以教學《有趣的浮沉現象》為例，如果問學生“鐵塊放進水里，是沉下去還是浮起來？”學生會立即回答“鐵塊將沉入水底”;但是當教師問“鐵塊放進水里會下沉，但為什么用鋼鐵做成的船卻能浮在水面上？”學生則無法立即做出回答。原因就在于第一條只是“問句”，并不具備問題性。

三、研究“意外”之因

小學科學課程強調做中學和學中思，通過合作與探究，逐步培養學生多方面的能力，并培養學生的科學精神，提高科學素養。建構主義學習理論指出，學生的認知背景不同，會導致他們對所學知識理解的側重點不同。在此環節，教師要注意給學生提供實驗的“腳手架”，注重實驗材料的挑選和設計，善于制造實驗中的“意外”。并且根據當地資源，從學生的實際出發，以教材為藍本，調整、處理教材內容，刪減、增補和替換材料，提供切實可行的有結構的材料，這樣不僅能有效地幫助學生探究，而且能發展學生的思維。

如在教學《水往高處走》一課時，為了讓學生更清楚地看到毛細現象，實驗時我增添了日常生活中常見的一些材料（布條、衛生紙、塑料片、塑料棒、牛皮紙、玻璃片、玻璃毛細管、木條、玻璃塊、磚塊等），把它們下端整理平齊，粘在一根筷子上，同時放在加入藍色墨水的水中靜置1分鐘，鼓勵學生觀察細微變化。在猜想階段，學生認為玻璃片和玻璃管都不能讓水向上升;在實驗驗證階段，他們“意外”地發現水往玻璃毛細管、木條、磚塊上爬時，都驚奇不已。此時學生的興趣被極大地激發了起來。然后再讓學生仔細觀察兩類材料的區別，學生很容易就能發現，原因就在于能讓水上升的材料有“孔隙”，水能沿著有孔隙的材料向上升，一下子就突破了本節課的重點。這些有結構的材料，讓探究活動更為直觀，更有效。

同時，在研究環節，教師要充分注重小組合作，在拋出精心設計好的問題后，為學生提供合適的、帶有一定挑戰性的學習對象或任務，把學生領進“最近發展區”;引導學生在合作中相互啟發、相互支持、共同探究，提高學生的合作能力，但小組合作切忌盲目開展。

四、收獲“情理”之果

其實，科學課的樂趣不僅僅是“意外”，還有另一點就是“情理之中”，可以說出乎意料，又在情理之中。當學生通過以上的探究，找到了解釋實驗現象的原因時，就到了收獲果實的時候。通過師生互動和生生互動，引導學生對實驗中的現象、方法進行總結與反思，從而使學生逐步得出結論，明了事物中包含的科學道理，在拓展中掌握事物發展的規律，遵循科學探究的一般步驟，形成自己科學的世界觀和方法論。

當得出了結論，一節科學課就結束了嗎？沒有。馬克思主義哲學告訴我們，事物發展是螺旋上升的。解決了這個“意外”，其實還有更多的“意外”，隱藏在一節課的結尾，這就是“懸念”。解決了“意外”，留下了“懸念”，進而研究、解決不期而遇的“懸念”，并享受揭開“懸念”的喜悅，然后又期待和“意外”相逢……如此周而復始，便是科學教學過程的魅力。享受這種魅力，也是一名不斷超越自我的科學教師的幸福所在。