浅谈小学科学“解暗箱”课型的教学策略

【摘 要】 小学科学教材中的解暗箱课，各有其侧重点，但是共同的目的是通过解暗箱提高学生的思维力和想象力，培养学生良好的思维品质，提升学生在科学思想、科学精神、科学态度等方面的素养。在实际的教学活动中，每节暗箱课所包含的教育性是多元的，我们要根据教材中的暗箱内容，结合学生的认知水平寻求最佳的解暗箱套路，使学生在解套过程中学会技能方法，获得科学知识，养成科学精神，充分发挥解暗箱课在小学科学课中的重要作用。

【关 键 词】 解暗箱；科学；小学；教学

暗箱，原指一个密不透光的箱子或一座没有光的暗室。如今，我们把那些设计在物体上一般看不见，隐藏不露，秘密而不容易打开的箱子也叫做暗箱。要想打开这些箱子，必定要费尽心思，几经周折，这个过程称之为“解暗箱”。在小学科学教材中有许多诸如此类的“解暗箱”课型，它是小学科学教材的八种课型之一，包括宇宙天体的内部构造、人体构造生理知识、植物生理知识等，这些看不见、摸不着的又较为抽象的科学知识对于阅历浅的小学生来说，都是难以开启的“暗箱”。这类型的科学课最大的特点是有些内容不能进行直接的观察和感知，而是根据能够观察和感知的外部现象或自然事物，借助于其他教学手段，经过逻辑思维的方法间接推断出来的，它能有效培养学生的逻辑判断能力、推理能力、创造能力和应用科学知识解决实际问题的能力，并激发学生对科学学习的浓厚兴趣。

但在实际教学中，很多老师在面对这类型的科学课时，常常感到很被动，原因是小学生的抽象思维能力很弱，对于暗箱缺乏主动而有效的思维建构能力。那如何恰当地实施教学策略来提高“解暗箱”课型的教学实效呢？我觉得找准“暗箱”是前提，找到“开箱”钥匙是关键。我将以解暗箱典型课《一年为什么会有四季》为例，谈谈我如何实施解暗箱课型的教学策略。

一、创设情境，引出“暗箱”

“发现千千万，起点是一问”。没有问题就不会有发现，就没有探究活动，没有问题的思维是肤浅的、被动的思维。找准探究活动的问题，不仅决定一节课的内容，而且决定这节课的思路。暗箱课中的“暗箱”即我们要探究的问题，找准“暗箱”是“解暗箱”的基础。

依据科学课程的教学目标，遵循小学生现有的认知规律，我们要有机结合学生生活中熟知的现象，充分运用各种教学方法和手段巧妙地创设问题情境，诱发学生产生问题意识并发现暗箱所在，激发学生强烈的探索欲。如《一年为什么有四季》，可以通过播放“植物时装秀”的视频导入，学生在充满诗情画意的视频中发现了“春夏秋冬四个季节是交替出现的，出现一次，要经历一年的时间”等科学信息，很容易地引出了问题：一年为什么有四季、四季为什么交替出现……在此基础上把问题进行梳理、整合，筛选、提取出有研究价值的、学生感兴趣的、首要的问题，这便是本节课要探究并解决的“暗箱”——即本课的科学知识点。只有明确感知到哪儿是“暗箱”，才能更快更好地找到解暗箱的突破口。

除此之外，解暗箱课的暗箱情境还可以根据不同的教学内容和意图来创设，如《月相的变化》可以采用交流课前观察记录一个月的月相资料、《日食和月食》可以采用观看新闻播放片段、《茎越长越高》可以采用实物演示、或者鉴赏电影片段、观察PPT图片等方法来进行，引导学生对日常生活和自然现象进行观察，在观察中发现与科学有关的问题，通过思考，对现象作进一步的思维加工，演变为一个个具体、明确的科学问题。

二、寻找钥匙，打开暗箱

暗箱里面究竟有什么，它们是怎样相互作用的，即使我们看不清也无法直接打开，但是自然界中任何事物之间都是相互联系的，我们可以引导学生反复感知那些可感知事物的外部情况，围绕“暗箱”研究有关事实，抓住推理的突破口，找到打开暗箱的钥匙，就像剥洋葱那样，层层深入地揭示其内部奥秘。那么，如何引导学生一层层地剥开洋葱，并边剥边思考、推理呢？可以通过下面两个步骤来进行：

（一）猜测暗箱，寻求突破

暗箱找准后关键的一步是寻找突破口，这也是解暗箱的重点，而正确的突破口是建立在“猜想与假设”的基础之上的。猜想作为一种理性的思维方式，对探究活动的展开和深入发展起着承上启下的重要作用，是科学探究活动的一个重要的方法和途径。

猜想不是凭空的瞎猜盲想，更不是能猜能想就行，要引导学生运用自身的知识储备和猜想之间建立科学的联系，展开有层次、有深度的猜想，因为面对未知的科学现象，学生只有充分利用已有的知识和经验进行分析、研究，将已知某些事件的观点与未知现象联系起来，在头脑中与所熟悉模型或现象进行联想和类比，才能做到有理有据、符合逻辑地说明问题。

1. 初步猜想，排除干扰

如《一年为什么会有四季》一课在引导学生明确“暗箱”所在之处后，首先让学生说一说春夏秋冬四个季节最明显的区别在哪里（气温），接着猜一猜气温的变化可能和哪些因素有关，当学生提出可能和日照时间的长短及太阳的直、斜射有关时，引导学生先将日照时间的长短因素作简易处理（这是一个学生在已有经验的基础上能自行思考解决的问题，但它和本课的暗箱又没有直接的联系），最后把问题集中在“气温变化可能和太阳的直、斜射有关”。

2. 深层猜想，去除臆想

小组展开讨论，进入第二层次的猜想：“太阳光有时直射、有时斜射地球可能与什么因素有关？”此问题直指四季变化可能形成的原因，应该留给学生充足的时间和机会进行思考和交流，让学生根据已有的知识和经验围绕问题所可能发生的种种现象及结果展开丰富的推断猜想，经过逐层深入的猜想，逐步把学生带入科学探究的殿堂。

在这基础上，引导学生分析猜想寻找突破口，把感性猜想变成理性推理，经过去除臆想（可能是由于地球自转或是地球离太阳远近的原因引起的）后，找到打开暗箱的突破口（地球的公转使太阳光有时直射地球、有时斜射地球，从而引起气温的变化，即四季的变化）。

在层层递进的猜想中，洋葱由表及里地被触及，学生的猜想思维体现出了逻辑性和缜密性，同时锻炼了学生的逻辑思维能力，发展了学生空间想象能力，不但激发了学生的探究兴趣，同时培养了学生严谨细致的科学态度和勇于探索的科学思想。

（二）模拟验证，解密暗箱

围绕突破口，找到钥匙，打开暗箱，这是解暗箱的难点，也是学生能力培养的一个关键点。我们要善于抓住突破口，设计有层次的问题，启发学生制定方案，合理地进行科学验证，运用类比推理打开暗箱，让暗箱的奥秘充分地展现在学生面前。

首先，寻找进入暗箱的途径。

在学生找到突破口后，我设计了这样几个有层次的问题引导学生展开思维，进入了暗箱的突破口：

师：怎样才能知道太阳的直射与斜射呢？

生：可以利用阳光下物体影子长短的变化来判断。

生：光直射时，影子短；斜射时，影子长。

生：直立物体的影子长，说明光是斜射的，影子短，说明光是直射的。

师：怎样能看到阳光下直立物体的影子呢？

生：树一根杆子，放在阳光下来进行观察。

师：选择什么地方来观察？

生：操场。

师：方便吗？需要观察多久？

生：可以做一个模拟实验。

师：这个模拟实验需要哪些器材，具体怎么操作？请大家讨论一下。

设计四季形成的模拟实验对于学生来说有一定的难度，可以说这是黎明前的黑暗。但是通过上述巧妙设计的几个问题，学生很容易在头脑中形成了实验材料和实验方法的雏形，实际上就是给学生的想象降低了难度，在此基础上让学生自行设计模拟实验的方案，便水到渠成了，通向暗箱的路也瞬间明亮起来。

其次，启用钥匙开暗箱。

科学探究的亮点往往表现在动手之前的讨论和动手之后的分析之中，模拟实验方案的讨论设计关系到能否找到打开暗箱的钥匙，应循循善诱地启发学生根据研究对象（原型）的本质特征，人为地建立或选择一种与之相似的模型，再在模型上进行实验研究，然后将实验结果类推到原型上去，以揭示研究对象的本质和规律。

由于受学生自身认知水平的影响，学生在模拟实验中的亲身体验和感受仅局限于：在地球公转的过程中，地球表面直立物体影子的长短会发生规律性的变化，也就是说太阳的直射点会发生有规律的改变。至于太阳的直射点为什么会发生有规律的改变，学生无暇顾及，暗箱至此也只是初步被打开而已。要引导学生继续反复地操作、深入地观察、深刻地汇报，总结出由于地轴的倾斜，而且倾斜的方向保持不变导致太阳直射点发生规律性的转移。

在这基础上，再通过播放视频资料的方式将科学家的研究结论予以呈现，剥开最后一层洋葱，也彻底打开暗箱，让学生在模拟验证的基础上彻底明确暗箱的真谛。

当然，对于一些无法进行模拟实验的暗箱课，如《食物在人体内的旅行》《花、果实、种子》等的验证措施，要提供充足的其他形式的资料，如文字、模型、示意图、视频等供学生验证，也要允许学生进行实地考察、咨询他人、请教他人等方式进行解决验证过程。

三、暗箱致用，提升素养

科学课程标准中指出：科学探究不能只局限在课堂内，应该由课内延伸到课外，由学校延伸到社会、家庭、社区等，让学生体验处处有科学，培养学生学科学、爱科学、用科学的科学素养。在引导学生推理想象解开暗箱的基础上，最终的落脚点要放在怎样运用自己掌握的知识和技能，解释生活中的现象，并进行改进、发明、创造活动，有机地将科学、技术与社会生活进行密切融合。在《一年为什么会有四季》一课的最后可通过多媒体巧妙地引出“二十四节气”，让学生结合本课学到的知识和探究方法，课后继续探究“二十四节气的来历”，把探究活动延伸到课外，既拓宽学生的研究视野，迁移科学探究的方法，培养学生的科学思维，保持学生对科学探究的浓厚兴趣，进一步提升学生的科学素养。

小学科学教材中的解暗箱课，各有其侧重点，但是共同的目的是通过解暗箱提高学生的思维力和想象力，培养学生良好的思维品质，提升学生在科学思想、科学精神、科学态度等方面的素养。在实际的教学活动中，每节暗箱课所包含的教育性是多元的，我们要根据教材中的暗箱内容，结合学生的认知水平寻求最佳的解暗箱套路，使学生在解套过程中学会技能方法，获得科学知识，养成科学精神，充分发挥解暗箱课在小学科学课中的重要作用。

【参考文献】

[1] 林云娥. 用探究方式解“暗箱”[J]. 实验教学与仪器，2006（5）.

[2] 李其环. 谈自然解暗箱课的教学[J]. 湖北教育，1990（12）.

[3] 施宁励. 小学自然“解暗箱”课初探[J]. 小学教学研究，1990（2）.