发表在《科学课》2015年第2期
朱映晖 华中科技大学附属小学
“声音的产生”这一内容的教学的形式一般是通过带领学生对各种物体发声时的特征进行观察，归纳出共同特征——物体振动产生声音。这是一个典型的知识本位价值观下的教学，整个过程是学生经历教师预设好的观察实验活动，获得一个统一的结论。这样的教学形态，尽管在探究材料、研究方法、有关知识结论获得的教学策略的“术”上合乎认知规律，但对学生探究能力的培养、思维发展等方面关注不够。。
在情境导向思想指导下，我们借鉴STC课程中五弦琴制作的内容，重新设计了一个与声音产生有关联的教学活动——《弦乐飘飘》。我们设计了这样的教学情境：学生作为创新团队的成员，接受了一项制作能发出五种不同音高的乐器的任务，在完成乐器制作的同时，给这部乐器配一份产品说明书。最后，在聆听了“同行”的交流介绍后，反思自己的设计和制作，谈谈准备怎样改进设计以实现对别人设计或制作的超越。试图通过设计制作“五弦琴”这一贯穿始终的情境，帮助学生在实践操作中、在合作对话中建立起声音与物体振动、弦的长短、粗细与声音高低的关系。
从这个案例中，可以看到从关注教学之“术”到关注育人之“道”的转变，下面是我们对这个转变的理解。
一、教学过程从封闭到开放
以往执教《声音的产生》一课，教师无外乎为学生准备具有典型特征的实验材料——皮筋、鼓和音叉，借助规范的操作方法、明显的实验现象，学生无一例外、顺理成章地都会归纳出“快速来回运动”的共同特征，也很容易认识到声音产生与这样的振动有关。
相对于这样封闭的课堂来讲，《弦乐飘飘》在设计和实施中就显得更为开放。教师为“创新团队”成员准备的材料本身就具有“开放”的特点，粗细不同的鱼线任意选择，在15×60厘米的穿孔吸音板上固定的位置和方式任意选择，支撑鱼线固定螺丝的方法自己决定，就连实践操作的方法也是“开放”的，只要能使鱼线发声，能使鱼线发出不同音高即可。
这种“开放”带来的最大变化就是作为学习主体的学生，在课堂学习活动中有了更大、更真实的“自主”，这一切为生长出源自于学生实践差异的“教学生成”提供了沃土。借助这样的“开放”活动，学生对声音的认识也就不是简单地认识振动与声音的关系了，他们对声音的产生会衍生出更为丰富的认识，如产生声音需要绷紧鱼线、鱼线粗细不同声音也不一样、鱼线长短不同声音也会有差异。在以情境为导向的活动中，也正是因为有了这样的开放性活动，学生不仅能关注到事物是什么样的，更能关注到事物为何是这样的，这实际上是在帮助学生解释或认识事物运行演化的机制。
二、课堂生态从同一到差异
“控制”是课堂教学中教师常常表现出的显现其“主导”作用的一个典型特征，不仅是对认识结论的表述，还对探究的过程、实验的方法也都紧紧地“控制”在教师手中。在执教《声音的产生》一课时，如何让皮筋拨动发声、如何在鼓面上放上黄豆、如何敲击音叉并溅起水花都有一套标准化的操作，因此，得出声音是由物体振动产生的认识自然也会非常顺畅。
教学中追寻的是“同一”还是“差异”？站在生成性的思维角度来看，由于生成追求的是过程性的存在，同一事物在不同的阶段必有不同的表现，不同的事物就更不用说了。这样，不同的事物就不会只以一种方式存在，而是以各种不同的方式存在。
在《弦乐飘飘》的教学中，由于教师创设的情境本身就没有提供统一的方法，学生们制作出来的弦乐器自然也就“五花八门”了。有“一”字型的，有“口”字型的，有折线型的，也有放射线型的。不同形态的乐器都真实地反映了学生不同认识背景下对制作乐器的想法，尽管没有做任何“同一性”的规定，但学生的差异化成果又都无一例外地完成了使鱼线发出不同音高声音的任务。
知识获得与认识发展不是简单的等于关系。尊重并理解了学生的差异”，我们的教学会超越“同一”控制下对知识获得的单一途径，学生对科学规律的认识会更丰富。
三、知识形成从单一到整体
过去，我们似乎一直在教学中扮演着知识“搬运工”的角色，将课本上的知识用“机械探究”的方式呈献给学生。知识的获取尽管经历了从假设到收集证据直到得出结论的探究过程，但学生的探究的过程因为缺少了发现现象间相互关联的论证及相应的思维加工过程，他们获取知识过程的思维也就成为一种静态的和孤立的。这样的探究只不过是围绕一个个知识，做有利于“高效”得出结论的“试验”罢了。
《弦乐飘飘》基于情境导向设计，在制作发出不同音高的五弦琴的活动中，有机地将学生对声音的产生与音高的认识差异结合在一起，不仅引导学生关注乐器发声与鱼线粗细、长短、松紧的关系，而且让学生系统地建立起声音产生、音高差异相互关联的认识，让学生形成的概念真正成为相互联系的整体。
四、能力提升从获取到创造
“学科学、用科学、爱科学”是大家熟悉的一句关于如何对待科学的表达，我们把它看成是科学教学的基本原则之一。只是在进行相关表达时，我们更愿意按照“学科学、用科学、爱科学”的逻辑顺序来表达，前面的“学科学”是行为本身，后面的“用科学、爱科学”是“学科学”这一行为的目的。“学以致用”是大家都认同的建立学习与实践桥梁的通用做法，否则所学知识将成为一堆“死知识”，最后也难以达到让学生“爱科学”的目的。在《弦乐飘飘》一课，教学的目的不是为了把有关声音的知识弄出来就行了，而是为了创造出乐器。目的不同，产生的教学效应就不同。学生在具有挑战的创新活动中，由于感受到五弦琴设计的不确定性，创新热情被激发出来了，整个过程是充满乐趣的。关于声音的知识是因为设计的需要，在尝试中发现的，并不以此为终点，而是把落脚点放在把五弦琴创造出来上。我们经常喊“培养学生创新精神”的口号，创新精神怎么来？如果我们的教学只是停留在知识获取上，可能吗？所以，从知识获取转向到知识的创造性应用，不仅培养了学生“爱科学”的兴趣，更能培养他们的创新精神。
五、生成从意料之内到意料之外
在第一次执教《弦乐飘飘》时，学生超出教师意料之外的一条发现，使我感到开放的课堂让不断收获惊喜成为可能。我在备课中，只关注到以往声音单元教学中类似弦乐器弦的长短、粗细对音高的影响，因此在引导学生书写说明书介绍五弦琴音高时，只提示了鱼线长短和粗细两个思考方向。而在汇报交流阶段，一个小组同学的乐器说明书里明确指出“鱼线的松紧与音高有关系”，原来，在学生通过架设鱼线使其发声的过程中，通过不断地调整螺丝，带动鱼线的紧固程度，他们发现了音高的变化，这给原本没有认识到这一点的我一个不小的震惊。在尝试学生所描述的松紧影响音高之后，丰富了包括我在内的所有课堂参与者对实现音高差别的认识。
情境导向模型的开放性的确为课堂生成提供了有利的环境，教学中经常会有超乎预设的“意料之外”。但是，有不少教师将这种“意料之外”视为危害，往往通过严格的教学过程，防止意外的出现。
在本课进行到最后，交流有关琴弦（鱼线）长短、粗细、松紧与音高的关系时，再次出现了“意料之外”的情况。有不少学生坚持认为琴弦长、琴弦粗、琴弦松声音高，即学生不清楚到底什么是声音的高和低。这促使我和学生共同对话，探讨辨别声音高低的科学办法。最终，我们认为要用仪器测量，而不是靠耳朵辨别——耳朵有时候是靠不住的。课后，我们寻找到了简便的辨识音高的工具，用平板电脑中的“Tuner”音频识别软件，用具体的数据来识别哪种情况声音低，哪种情况声音高，随后又生成出“制作指定音高”琴弦的新活动。源于
“意料之外”的生成，使得科学学习活动变得更为丰满。
