高陽 蕭山區(qū)黨灣鎮(zhèn)初級中學(xué) 浙江杭州 311221

一、研 究 源 起

目前，筆者在初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，看到科學(xué)教材實(shí)驗(yàn)存在“泡沫”過多，形式大于內(nèi)容的現(xiàn)象。包括筆者在內(nèi)，很多的學(xué)生實(shí)驗(yàn)并沒有得到及時有效的開展，有時候?qū)Υ滩膶?shí)驗(yàn)缺乏個性化處理，按部就班，導(dǎo)致學(xué)生實(shí)驗(yàn)的參與率大幅降低，導(dǎo)致學(xué)生逐漸失去學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣。經(jīng)過多次反省深思，認(rèn)為其問題主要在于：

第一，對新課程標(biāo)準(zhǔn)中對科學(xué)實(shí)驗(yàn)的執(zhí)行要求和理解有誤，特別是對學(xué)生實(shí)驗(yàn)的理解有誤，缺乏對教材實(shí)驗(yàn)的合理開發(fā)，導(dǎo)致課堂花架子多，學(xué)生參與到科學(xué)實(shí)驗(yàn)的機(jī)會減少。

第二，照本宣科嚴(yán)重，成為了教材實(shí)驗(yàn)的奴隸，不僅不敢增刪教材實(shí)驗(yàn)，沒有創(chuàng)新，甚至迷信教材上的實(shí)驗(yàn)方法。導(dǎo)致教材實(shí)驗(yàn)在執(zhí)行過程中出現(xiàn)“僵化、呆板”現(xiàn)象。

第三，實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)計(jì)缺乏針對性，完全參照參考書或教材規(guī)定好的目的，不來源于自己對學(xué)生學(xué)情的分析，這樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是缺少針對性的，是敷衍的。

教材中涉及的教材實(shí)驗(yàn)和學(xué)生認(rèn)知距離有近也有遠(yuǎn)，若老師能抓住這一契機(jī)進(jìn)行拓展或調(diào)整，對已有教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行“二次開發(fā)”，則能取得意想不到的效果。教材實(shí)驗(yàn)的二次開發(fā)是面向?qū)W生的全面發(fā)展的，無論是課程本身，還是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)方法的處理都致力于培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。結(jié)合本學(xué)科的特點(diǎn)，學(xué)生科學(xué)精神和實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)值得關(guān)注。對科學(xué)的學(xué)習(xí)興趣和探究能力的提高，很大程度上依賴于教師對教材實(shí)驗(yàn)的處理，能利用身邊簡單易得的實(shí)驗(yàn)器材，做過程高效、現(xiàn)象明顯、結(jié)論可靠的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，無疑對于學(xué)生的核心素養(yǎng)的培養(yǎng)有極大的好處。

二、謀 求 出 路

1 教材“二次開發(fā)”的原則

1.1 基于教材本身，適時調(diào)整拓展

教材實(shí)驗(yàn)汲取了先進(jìn)的教育理念和研究成果，其編寫是在課程和教學(xué)專家、學(xué)者的科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ飨峦瓿傻模浠A(chǔ)性、系統(tǒng)性和典型性、普適性是其他任何教學(xué)資源都不能比擬的。它是學(xué)生獲取科學(xué)信息、習(xí)得知識的最直接的來源，也是先進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法和模式的體現(xiàn)。任何脫離教材的 “二次開發(fā)”都是不可取的、不科學(xué)的、也是不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?。因此，我們的“二次開發(fā)”主導(dǎo)思想可以是“基于教材，高于教材”，把適合學(xué)情需要的有關(guān)教學(xué)實(shí)驗(yàn)補(bǔ)充到教材中來，或者把教材中的不合時宜的內(nèi)容做以調(diào)整和替換，延伸和拓展教材實(shí)驗(yàn)的資源性功能。

1.2 遵守計(jì)劃框架，把控學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)

國家制定國家課程在各個教育階段中的課程結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)領(lǐng)域、科目數(shù)量、總課時數(shù)、周課時數(shù)以及課時分配結(jié)構(gòu)，嚴(yán)格控制學(xué)生的活動時間和基本學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)。教材實(shí)驗(yàn)“二次開發(fā)”不能超越這個界限，整個開發(fā)的行為和工作不能違反國家關(guān)于“課程結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)領(lǐng)域、科目數(shù)量、總課時數(shù)、周課時數(shù)、課業(yè)負(fù)擔(dān)和活動時間”等的政策規(guī)定。任何改變課程結(jié)構(gòu)，減少和增加授課時數(shù)，加重學(xué)生學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)的做法都將視為“違規(guī)行為”。所以，筆者對教材實(shí)驗(yàn)的“二次開發(fā)”是慎之又慎。

1.3 尊重學(xué)生意見，尋求互動參與

從教材實(shí)驗(yàn)的簡單實(shí)施者到教材實(shí)驗(yàn)的“二次開發(fā)”者，教師不是簡單的適應(yīng)既定的教材實(shí)驗(yàn)，而是積極的理解、領(lǐng)會實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)者的主旨和意圖，對教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行個性化的演繹。然而，如果不能正確析出教材實(shí)驗(yàn)的意圖，設(shè)計(jì)符合學(xué)生思維水平的實(shí)驗(yàn)活動，有時，這種演繹會顯得淺俗而低效。因?yàn)椋瑢W(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，課程的真正價(jià)值是教師和學(xué)生在教與學(xué)的互動中創(chuàng)生出來的，教材實(shí)驗(yàn)的“二次開發(fā)”只有在學(xué)生的參與下，才顯得有實(shí)際意義和教學(xué)價(jià)值。如果沒有以學(xué)生為主體出發(fā)，教材實(shí)驗(yàn)“二次開發(fā)”只能是盲目的、無效的和主觀臆造的行為。從而也就失去了教材實(shí)驗(yàn)“二次開發(fā)”的真正意義。教材實(shí)驗(yàn)“二次開發(fā)”的最終目的不是為了“教師的教”而是為了“學(xué)生的學(xué)”，其核心價(jià)值指向是教學(xué)目標(biāo)，是學(xué)生學(xué)習(xí)過后的行為變化和心理變化。

綜上所述，在教材實(shí)驗(yàn)和教學(xué)實(shí)驗(yàn)之間，實(shí)際上存在著一片待開發(fā)的開闊地，這為教師的創(chuàng)造性教學(xué)提供了發(fā)展的空間。新課改要求教師從單一的教材執(zhí)行者變成課程資源的開發(fā)者，提倡教師用教材教而不是教教材。教材實(shí)驗(yàn)只是課堂教學(xué)的藍(lán)本，教師一定要通過對教材實(shí)驗(yàn)的二次開發(fā)，使實(shí)驗(yàn)成為課堂演出的劇本。

2 教材“二次開發(fā)”的策略

科學(xué)教師應(yīng)該依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)、具體的教學(xué)情境和學(xué)生學(xué)習(xí)的需要以及自身的教學(xué)能力，對教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行個性化演繹和創(chuàng)造，合理地開發(fā)和組織教學(xué)實(shí)驗(yàn)，逐步從“教教材”走向“用教材教”。以下，筆者從教材內(nèi)容的角度對“二次開發(fā)”的策略進(jìn)行舉例闡述。

2.1 必要、空白的內(nèi)容——補(bǔ)充

【前有所想】教材實(shí)驗(yàn)的“二次開發(fā)”強(qiáng)調(diào)一定的拓展性。其包括兩個方面，一是對重點(diǎn)、難點(diǎn)問題進(jìn)行適當(dāng)延伸，提高學(xué)生認(rèn)知水平；二是對跳躍性問題和難度較高的問題進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)充，給學(xué)生搭好支架，降低學(xué)生理解難度。

【教材呈現(xiàn)】浙教版初中科學(xué)新教材八年級上冊第一章第三節(jié)《水的浮力》中，涉及到了固定在水底的橋墩、或者是與水底緊密接觸的物體是否收到浮力？這個問題也是經(jīng)常在練習(xí)和考試中出現(xiàn)，可教材中并沒有相關(guān)的描述。

【教材處理】我在上課時給學(xué)生呈現(xiàn)了這樣一個情景：1874年8 月的一天，在大西洋的西南方，一艘深?？疾鞚撏В谙蛏钐幭聺?。由于下潛速度過大，船體猛然撞到海底，陷入海底的沉積物中了。船員把潛艇水艙中的水全部排出，企圖上浮。奇怪的是，潛艇絲毫不動，像被海底“吸”住一樣。這是為什么？難道浮力真的消失了嗎？怎么辦？我們來做一個小實(shí)驗(yàn)來證明一下。

（1）將一個空的塑料瓶剪去底部，擰緊瓶蓋后裝入適量的水，并把乒乓球放入其中，這個時候我們發(fā)現(xiàn)乒乓球是漂浮在水面上的，試著用手按下去馬上又浮起來了。

（2）接著我們把瓶蓋移除以后，把乒乓球放入瓶中再加水使之浸沒，發(fā)現(xiàn)乒乓球被牢牢地“摁”在水底并沒有浮起來（如圖A 所示）。

（3）最后我們把瓶蓋蓋上后乒乓球馬上就上浮了，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象非常明顯（如圖B 所示）。

這個小實(shí)驗(yàn)很好的解釋了浮力產(chǎn)生的原因，讓學(xué)生能夠更加直接地感受到浮力的存在，筆者認(rèn)為很有必要補(bǔ)充這個小實(shí)驗(yàn)。

【后有所思】一般來說，教材實(shí)驗(yàn)的選擇和設(shè)計(jì)都是經(jīng)過專家依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)真篩選和制定的，因此，總體上是科學(xué)合理的。但是，任何優(yōu)秀的教材在編寫過程中，總難免會出現(xiàn)一些無法回避的問題。學(xué)習(xí)科學(xué)，如果能選擇一些“貼近生活、貼近社會”的內(nèi)容來解釋學(xué)習(xí)中的難點(diǎn)，是十分必要的。教師需要在備課過程中豐富、調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，對部分內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)充，通過這種對教學(xué)實(shí)驗(yàn)的“二次開發(fā)”，增加學(xué)生的直觀體驗(yàn)，解決實(shí)際問題。

2.2 難懂、抽象的內(nèi)容——改編

【前有所想】課堂有一定的預(yù)設(shè)性，但更多的是生成性的。教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的課堂表現(xiàn)和知識掌握情況適時調(diào)整教學(xué)進(jìn)度、難度，更加關(guān)注學(xué)生的學(xué)。遇到難以理解的，抽象的內(nèi)容，教師往往需要借助更有說服力的證據(jù)來簡化，這里就可以借助DIS力傳感器來改編傳統(tǒng)的摩擦力實(shí)驗(yàn)，提升學(xué)生的科學(xué)思維。

【教材呈現(xiàn)】浙教版初中科學(xué)新教材七年級下冊第三章第六節(jié)的內(nèi)容涉及到摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)？書本給出了影響摩擦力大小因素的研究實(shí)驗(yàn)。做過這個實(shí)驗(yàn)的老師都知道，想要用彈簧測力計(jì)拉動木塊在木板上做勻速直線運(yùn)動，并且較為準(zhǔn)確的讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)，是比較困難的，更別說加了棉布以后了。

2.3 有趣、重要的內(nèi)容——拓展

【前有所想】科學(xué)源于生活，但又高于生活?？茖W(xué)需要學(xué)生參與，需要學(xué)生體驗(yàn)。

但很多情況下學(xué)校的實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)備不足，課堂時間有限，要讓每個學(xué)生都能動腦動眼動手動筆，就顯得捉襟見肘。教師應(yīng)該盡可能地設(shè)計(jì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，使之更具切合實(shí)際，更符合學(xué)生的最近發(fā)現(xiàn)區(qū)，更有利于學(xué)生獲得完整的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

【教材呈現(xiàn)】浙教版初中科學(xué)新教材八年級上冊第一章第三節(jié)《水的浮力》中，有一個關(guān)于熱氣球的閱讀材料。

【教材處理】

1783 年，蒙戈?duì)栙M(fèi)埃兄弟制造了一個能夠升空的大袋子，同學(xué)們想不想親手制作這個大袋子呀？老師這里有：垃圾袋、吸管、細(xì)鐵絲、蠟燭、雙面膠、酒精棉等材料，請你選擇合適的器材，設(shè)計(jì)出熱氣球的草圖，再根據(jù)草圖制作熱氣球并試著讓它飛起來。

【后有所思】這是筆者在參加教研活動時看到的一堂公開課中的活動。本以為這樣的實(shí)驗(yàn)肯定很難成功，用網(wǎng)上購買的孔明燈不就直接可以達(dá)到目的了嗎？用易燃的塑料袋，肯定不容易飛起來。但當(dāng)8 個小組中有3 個小組的同學(xué)成功制作并升空時的歡呼雀躍，我想我的這些想法都是多余的。教師應(yīng)當(dāng)把思考和想象的權(quán)利還給學(xué)生，讓他們充分地去實(shí)踐、去體驗(yàn)、去失敗。哪怕失敗了也能從失敗中汲取很多的經(jīng)驗(yàn)，爭取下一次成功。教育學(xué)家認(rèn)為學(xué)生的學(xué)習(xí)能力是能夠不斷得到提高的，尤其是當(dāng)他失敗的時候。學(xué)生掌握從復(fù)雜的信息中提取有用的信息，具備一定的動手操作能力，達(dá)到解決問題的目的。

2.4 驗(yàn)證、經(jīng)典的內(nèi)容——探究

【前有所想】科學(xué)教材中有很多經(jīng)典的結(jié)論，牛頓的第一運(yùn)動定律就是其中之一。牛一定律的得出經(jīng)歷了伽利略、笛卡爾、牛頓等諸多科學(xué)家的辛勤鉆研，他們不斷推翻又不斷改進(jìn)，才有今天較為完善的牛一定律。

【教材呈現(xiàn)】浙教版初中科學(xué)新教材七年級下冊第三章第4節(jié)為《牛頓第一定律》，教材中采用的方法是：先用實(shí)驗(yàn)探究受不同阻力對物體運(yùn)動的影響，然后再推測出物理不受力作用時將做什么運(yùn)動。探究方案如下：

【教材處理】傳統(tǒng)的牛頓第一定律的教學(xué)，通常是按教材編排順序。但這樣的效果往往不太理想，學(xué)生在處理新情境中的問題時還是有困難。

三、且行且思

3.1 學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)需要明確細(xì)化

教材實(shí)驗(yàn)只是為教學(xué)實(shí)驗(yàn)提供一般的思路或設(shè)計(jì)，不可能完全符合每個學(xué)生的具體學(xué)習(xí)情況，這就需要教師依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，對教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行整合，設(shè)計(jì)貼近學(xué)生實(shí)際的教學(xué)實(shí)驗(yàn)方案。教材實(shí)驗(yàn)的“二次開發(fā)”必須指向：能否讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)的目標(biāo)；能否告知學(xué)生沒有達(dá)到的學(xué)習(xí)目標(biāo)；能否以目標(biāo)為驅(qū)動，讓學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)有正確的認(rèn)識；能否能增強(qiáng)學(xué)生下一階段學(xué)習(xí)課程的興趣與信心，能否為學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)提供智能支持。

3.2 教師的教材觀念需要強(qiáng)化優(yōu)化

教師要轉(zhuǎn)變自己對教材實(shí)驗(yàn)的觀念，作為對教材實(shí)驗(yàn)的價(jià)值、作用、評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和處置方式的基本看法，教材觀從根本上影響著教師的教學(xué)方式。一個對教材實(shí)驗(yàn)持執(zhí)迷態(tài)度的教師，不敢增刪教材實(shí)驗(yàn)，甚至迷信教材上的教學(xué)方法；一個持開放式教材觀的教師則往往以懷疑的精神對待教材實(shí)驗(yàn)，對“教什么”和“如何教”都試圖找到自己的獨(dú)到見解。不同的教材觀將引導(dǎo)教師在教學(xué)實(shí)踐中構(gòu)建完全不同的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，達(dá)到不同的教學(xué)效果。所以說，教材實(shí)驗(yàn)的“二次開發(fā)”在賦予教師決策權(quán)的同時，也對我們的專業(yè)水平提出了挑戰(zhàn)。

3.3 教材實(shí)驗(yàn)的“二次開發(fā)”需要精誠合作

教材實(shí)驗(yàn)“二次開發(fā)”是課程與教學(xué)理論與實(shí)踐發(fā)展過程中的新產(chǎn)物，教材實(shí)驗(yàn)的“二次開發(fā)”對于培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)有著深遠(yuǎn)的意義。因此，這項(xiàng)活動必須要依靠教師們的集體智慧，這樣才能夠深度挖掘教材的可開發(fā)資源，通過補(bǔ)充、改變、拓展、探究等各個角度，實(shí)現(xiàn)教材實(shí)驗(yàn)的“二次開發(fā)”。所以，教師作為教材實(shí)驗(yàn)開發(fā)的主體，就必須加強(qiáng)與各方面的合作，通過教研組或科研組老師們的群策群力，以及有關(guān)專家學(xué)者的指導(dǎo)，把教材實(shí)驗(yàn)“二次開發(fā)”的工作科學(xué)的、理智的、有程序的做好。