客观地对待“实验现象”

2023-04-10 01:07周燕娜
小学科学 2023年8期
关键词:结论现象科学

周燕娜

在科学课堂上,老师经常让学生对实验现象进行记录、描述分析、归纳概括,最后得出科学结论或者形成某个科学观念。这里的“实验现象”,是指实验过程中发生的现象,经过实验步骤得到的可观察的事实,眼见耳听、器材检测到的显性表现。“实验现象”经过科学思维、探究实践的双重作用,指向科学概念的建构和态度责任的培养,最终助力学生科学素养的形成。

科学老师在备课时,都会预设通过有结构的实验材料、精心的实验设计和正确的操作,呈现预料中的实验现象,自然得出正确的实验结论。而往往由于实验的不可控,或是人为原因操作不当,抑或受到客观因素影响,会遭遇实验现象不明显或者失败的情况,这也实属课堂常态。作为科学老师,如何看待和处理课堂中各种不同的实验现象,折射出老师对“何为科学”精神与本质的理解,也反映了老师的课堂观、教育价值观或专业素养水准。

二十多年前,我在杭州的行知学校上过一节关于《液体热胀冷缩》的课,印象深刻。试管里装满水,管口包紧气球皮,依次放入冷水和热水中,观察气球皮的变化现象,以此分析探究液体水的热胀冷缩情况。

我清晰记得在试教时,遇到好多小组气球皮“鼓起来”“瘪下去”的现象不明显。为了公开课上能够有明顯现象,得出正确结论,我特意在准备材料时,将试管的水不装满,留了5毫米左右的空间。公开课上,学生通过几组对比实验,“顺利”得出“水具有热胀冷缩”性质的结论。当我还在为课堂“完美”的实验现象沾沾自喜时,当时的省教研员章鼎儿老师问我:“为什么试管里的水没装满?”二十六岁的我诚实回答:“想让实验现象明显一点,方便学生得出实验结论。”

我也很清晰地记得,章老师认真严肃地看了我一眼,坚定地说:“你这样做是不科学的,不是我们追求的科学探究。”尽管章老师的声音不大,但这句话一直刻在我心里。在往后二十多年教学生涯中,我总会时不时想起这句话,常常问自己:“实验现象在那里,有好坏对错吗?实验现象在那里,就是不明显,你怎么引导学生解释分析呢?实验现象在那里,很明显就直接对标正确结论了吗?”

二十多年来,这些问题的答案,我在课程标准里、一线课堂里、教育教学书籍里、学生眼神表情里……一一寻找,发现没有固定答案,也没有最好的答案。而在寻找答案的过程中,我也渐渐明确了科学课堂上,如何更心平气和客观真诚地对待丰富的“实验现象”,留足时间给学生充分地讨论交流“实验现象”,允许课堂上有不同的声音,并学会倾听和理解接纳,因势利导。

在去年浙江省小学科学关键问题研训活动中,我执教六上《电和磁》一课。本课主要有两个活动:一是“重演”科学史上著名的奥斯特发现电磁现象的过程,通电导线使指南针偏转,经历对新现象分析、解释的思维过程,通过现象来寻找证据,论证电生磁影响指南针偏转;二是自主实验探索增大电流和通电线圈(集中电流)加大指南针偏转角度的实验,寻找更明显的现象作为证据,例证电确实会转化成磁,是能量转换形式之一。

“电”和“磁”现象在生活中很普遍,六年级学生不会感到陌生,再加上通过二、四年级独立的“电”和“磁”单元的系统学习,他们已经知道了一些磁铁和简单电路的知识。但“电”和“磁”有关系吗?有怎样的关系?大部分六年级学生的认知是模糊的、“短路”的,切实需要在课堂上充分开展实验,让他们在新的实验现象中观察分析,与旧知建立联系或冲突或重新编码组合。学生通过有结构的实验材料探索,寻找证据来支持自己的想法或者验证猜测,逐步建构新的科学概念,实现概念的理解与解释,实现科学思维的提升、迁移运用。

借助希沃软件的拍照上传、实时视频播放、多视频同时对比播放等实用功能,我把各小组的实验现象一一呈现在大屏幕上,放大缩小、重复播放切换自如,实验现象在那里,科学课堂充满探究味,散发好玩、好奇、有趣、精彩的气息。

哲学家胡塞尔的现象学研究的是隐喻性显现和隐喻性超验显现,并解释科学性超验显现。科学课堂上的“实验现象”,是直观显现出来的显像,属于科学性显现。多一分、深一度、宽一寸对“实验现象”客观观察、记录分析后的主动思考、辩证质疑、多元链接,也就离科学素养的培养近了一点。

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