观察与实验教学理当严谨

陈文斌

进入《科学课》编辑部工作后，很长时间我一直承担“实验与制作”栏目的责任编辑。

杂志的“实验与制作”栏目主要是发布一线教师在教学实践中关于科学观察与实验改进的成果，特别是与教材设计的观察与实验比，用到了哪些新材料，材料的规格怎样，这样的材料如何组装或展开观察与实验等。栏目里发表的文章长短不一，内容涵盖广泛，有的还不断针对同一个实验改进成更多的版本，但有一点是共同的，作者认为改进后的观察与实验比起教材或传统的办法，有更多的材料选择、呈现效果良好等方面的优势。在一次编辑部开展的读者调查问卷中，我发现这个通常被我们认为并不起眼的栏目，居然很受读者的欢迎。我有些意外，开始思索背后的缘由。

小学科学历来注重观察与实验，学生需要在观察与实验中积累信息，再通过整理、分析信息，获得认识或理解规律。教材编者通常会选择具有更大地区适应性的观察与实验材料，以方便老师们的教学。但一个客观现实是，我国幅员辽阔，各地区之间的环境、条件差异巨大，具体到某个观察与实验时，很难找到“放之四海皆准”的“那一个”。这个问题对真心想把科学课上好的老师来说，如同一道迈不过去的坎——他们不断思考如何更好地解决这个问题。由于许多基层科学教师的工作量和负担本就比较重，在杂志中看到有可以替代的观察与实验解决自己的实际困难时，欣喜之情可以想见。这是其一。

2001年课程改革后，教材编写“百花齐放”，教育部审核通过的8个版本的小学《科学》教材，尽管在教材体系、编写特色上各异，在内容安排、坡度設置、拓展延伸等方面更加多样，在具体到某一个内容时安排的观察与实验的设计材料、方法均有不同，但都在课程标准的框架内。一线教师发现，无论自己使用的教材是哪个版本，执教的是哪个年级，“实验与制作”栏目发表的文章总能直接帮助到自己的教学，毫无版本限制。有的读者在与我们的交流中更是专门提到，参加教学竞赛时会有意地参考其他版本教材中的观察与实验设计，而且还事半功倍。这是其二。

“实验与制作”栏目发表的文章，大多还有材料简便易得、制作不复杂、效果非常明显等特点，基本上都可以重复使用。这可真是一线教师求之不得的，栏目受欢迎也就可想而知了。这是其三。

在各级科学课交流、展示、竞赛等活动中，还有一个比较有意思的现象，有些课很多年后仍被大家津津乐道，原因居然是它的某个实验、教具“出了彩”，改进后的观察与实验不仅使学生的学习效率大幅提升，还更容易征服评委和听课教师。这既是科学课的一大特色，又是观察与实验受教师关注的原因之一。

20世纪90年代初，我得到一本武汉工业大学（2000年该校与武汉交通科技大学、武汉汽车工业大学合并成立武汉理工大学）出版社的“老书”——《小学自然实验大全》，面封和底封全红，很厚。这本书真正是“大而全”，用了大量的篇幅来介绍一个实验如何做，比如第369页“大气压力”实验提出了多达15种不同的方法。在那时，通信技术落后、信息相对匮乏，“大而全”的实验指南的确帮助教师们解决了许多问题。回想自己最初在农村小学教自然课，到后来在教研室与科学教师研究各种专题课，组织骨干教师到市里、省里参加优质课竞赛，这本书总能提供启发和帮助。

许多年过去了，这本“老书”仍然在我编辑部办公室触手可及的地方。不过，现在收到老师们关于“实验与制作”栏目的投稿越来越多，我也注意到一些问题，有相当一部分观察与实验设计似是而非，看上去很“美”却并不能在课堂实践中被采纳，当然也不能发表，如果用一个词来概括，这些问题集中表现为“不严谨”：

认识不严谨。如在计算蜡烛燃烧后空气减少的比例时，由于集气瓶小，蜡烛体积并不能忽略，却被忽略了。

原理不严谨。如用第一个磁铁吸引曲别针，然后用第二个磁铁再去吸引同一批回形针比较数量时，完全不考虑回形针的磁化问题。

技术不严谨。如观察拨动后发声的直尺，振动频率越高，音高越高，也不管学生是否真的看得到。

操作不严谨。如测量液体温度时，撤掉酒精灯后便立即读数，而不是等温度相对稳定时读数。

材料不严谨。如用大块冰糖和白砂糖比较细粉末能使溶解更快。

……

正是因为有这些认识，曾经有一段时间，编辑部想把杂志这么多年来在这个栏目中发表过的优秀文章进行统一整理，结集出版，更好地帮助一线教师。在收到北京教育学院孟令红老师的《小学科学基本观察与实验指南》一书时，我马上意识到彼此心有灵犀了——说是心有灵犀，是因为这本书回应了自己早先思考大家喜欢“实验与制作”栏目的缘由。作者直面一线教师的需求，作出朴实而直接的回应，免除了繁文缛节，没有半句多余，真正践行“只选对的”。

说是心有灵犀，是因为这本书中的观察与实验严谨而规范，“看上去美，做起来也美”，不会出现作者投稿中时不时出现的认识、原理、技术、操作、材料不严谨等诸多问题。

不仅心有灵犀，这本书更让我耳目一新，因为它对观察与实验的解读已经超越其本身，除了“实验准备”“实验步骤”“实验结果”“实验结论”“注意事项”等内容中规中矩，还特意增加了“课标对应”“实验背景知识”“拓展问题”等，这在类似的书籍中是很少能见到的。事实上，信息化、自媒体时代，信息良莠不齐，稍不留神就陷于“以讹传讹”的窘境，大家需要一本严谨的书解决自己在观察与实验教学中的问题：

“课标对应”注重从课程标准的高度来看待每一个观察与实验，确实是“谋大局且谋一隅”，彻底抛开了不同教材版本的羁绊。

“实验背景知识”剖析实验背景知识，帮助读者从“是什么、怎么样”深入到“为什么”。

“拓展问题”以观察与实验为切入口，不停留在单纯的技术和操作层面，而是对教师如何优化教学给出针对性的建议。

这些与类似书籍相比而有的新变化，颇像改革开放40年来的经济发展思路变迁，之前的《小学自然实验大全》强调量，这在当时的条件下的确能更好地解决一线教师的问题，这本《小学科学基本观察与实验指南》则强调质，这在现今条件下的确能更好地回应一线教师的困惑。

把这本关于小学科学观察与实验的“少而精”的书放在手边，观察与实验教学会顺畅而高效很多。

（作者系《科学课》杂志执行主编。）