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《暗箱里的秘密》是江苏凤凰教育出版社小学《科学》一年级上册第3单元《用大脑思考》的第2课，属于思维训练中“解暗箱”一类的课。教材通过猜想兔子逃跑的路线，引出暗箱的概念，然后让学生通过玩暗盒收集信息，判断暗盒里有什么，从而让学生认识到，在科学学习中，猜想是要有依据的。
“解暗箱”原本是苏教版五年级《科学》教材中的学习内容，而现在让一年级学生来尝试“解暗箱”，如此大的跨度，可行吗？上课前，我们把暗盒等课堂研究材料备齐后，首先按照教材呈现的方式组织课堂教学，正如我们所担心的，学生把暗盒颠来倒去玩了几次，判断出障碍物的位置后，得知不能够把暗盒打开看自己的猜想是否正确，就索然无味地把暗盒扔在一边，开始自个儿玩起来了。纵然教师使出各种办法，学生的注意力也集中不了2分钟。美国著名心理学家布鲁纳曾提出著名的“三个任何”的观点，即任何学科的基本结构都可以用某种形式教给任何年龄的任何儿童。课堂上出现这种状况，既在意料之中，又发人深省，究竟什么地方出了问题？经过多次实践、研讨、思考后发现，问题出在我们没有从一年级儿童的心理特点出发设计教学，没有找准布鲁纳所说的“某种形式”。经过多次磨课和改进，我们最终确定了如下教学过程，取得了较好的教学效果。
动画促思，认识“暗箱”
1.播放动画，引发思考
发生什么事了？兔子为什么没有被狼抓到？小山里面有什么秘密？
（学生把想法在记录单上画下来。）
2.观察比较，合理猜测
仔细观察、比较这些记录单，大家的想法相同吗？
你认可哪一种猜想，为什么？
我们没有办法把小山打开，只能根据兔子洞穴的位置來猜测兔子逃跑的路线，所以大家的猜想可能是正确的，也可能是不正确的。
3.建立模型，揭示概念
生活中有许多东西像小山一样没法打开，谁也不知道里面究竟有什么，我们把这样的物体叫“暗箱”；人们只能根据外部信息猜想“暗箱”里面的情况，这就叫“解暗箱”。今天，我们就来学习怎样解开“暗箱里的秘密”。
设计意图：低龄儿童喜欢看动画，用动画导入主题，在最短的时间里让学生把注意力切换到课堂学习内容上来，符合他们的认知特点，也体现了“既有趣又有效”的“理趣课堂”理念。记录单让他们的思维变得可视。另外，在观察同伴记录单时发现，他们对同一件事有不同的想法；通过表明自己的观点，在辨析中培养他们的判断能力和表达能力。教师适时点出“猜想”的办法，通过和小山进行类比，让学生理解什么是“暗箱”，让抽象的概念变得具体。
掌握方法，解密暗盒
1.呈现暗盒，观察提问
今天，老师也带来一个“暗箱”——一个小暗盒。观察一下这个暗盒是什么样的？关于这个暗盒，你们想问什么？
2.寻找方法，解密暗盒
暗盒里到底有什么呢？怎样才能知道？想不想亲自探索暗盒里的秘密？
老师给每个小组发一个暗盒，用你们刚才说的这些办法，来猜想暗盒里有什么。但不能打开暗盒，那样会损坏暗盒。在研究的时候，一定要保持纪律，一边研究，一边和同桌说说自己的猜想，如果两个人的意见不一致，那就多试试。
3.小组交流，思考质疑
谁来说说，你是怎么猜想的？你为什么这样猜？
4.深度探索，寻找真相
这些暗盒都是老师做的，里面确实有一个能滚动的小球，就是这个“玻璃弹珠”。猜对的小朋友请举手！
看来，我们的猜想，可能是正确的，也可能是不正确的。
还想继续猜吗？这次更难了！
设计意图：这个环节教材中是没有的，是我在教学设计中添加的一个环节。这个环节相对教材中的直接“滚小球，判断盒子里障碍物的位置”来说，是一个铺垫环节；对于儿童学习心理来说，这又是一个心理准备过程，非常必要，不可或缺。教学中抓住儿童的好奇心，让他们不打开暗盒，用自己设想的 “摇一摇”“掂一掂”等办法，研究暗盒里有什么。让儿童根据自己的生活经验，加上现场捕捉到的信息，如耳朵听到的、手感觉到的，有依据地猜想暗盒里有什么。而后教师揭示谜底，儿童发现，有的猜想正确，有的猜想不正确，既满足了儿童的好奇心，又为后续更有挑战性的猜想活动打下基础，也吊足了儿童的胃口，让儿童不知不觉地沉浸在有意义又有意思的学习进程中。
暗盒里除了这颗小弹珠，还有一个障碍物——泡沫棉，你能通过滚动小球，判断出泡沫棉在暗盒里的什么位置吗？大家来商量一下，怎么滚小球比较好？（教师演示滚小球后出示要求：同桌轮流研究，不争也不抢。一边判断，一边和同桌轻声讨论，如果意见不一致，要多试试。如果判断出来了，就把泡沫棉在暗盒里的位置在记录单的方框里画出来。）
5.全班交流，思维碰撞
哪个小组来说说，你们猜想障碍物在什么位置？根据是什么？其他小组是否有不同的猜想？是不是每个小组都判断出来了？
设计意图：提升“解暗箱”的难度，让儿童在“跳一跳摘桃子”的状态中，不断挑起他们的好奇心，激发他们细致地去体会、去研究、去讨论，在细细揣摩中又有新的发现，在静思默想中获得新的认识。课堂上，有的儿童蹙眉细心辨别，有的儿童按捺不住激动的心和同桌分享自己的发现，既迎接学习的挑战，又享受发现的快乐。儿童在跌宕起伏的情感变化中，充分体验探究的乐趣。教师提醒学生“不争也不抢”“和同桌多说说”“多试试”，教给低年级学生基本的科学研究的秩序，培养他们互相谦让、合作分享的共处能力，帮助他们养成良好的科学学习习惯。
6.制作暗盒，验证猜想
你们的猜想正确吗？有没有什么办法验证猜想是否正确？如果老师给每个小组发一个空的暗盒、一个小弹珠，还有障碍物——泡沫棉，你们觉得可以怎样做？泡沫棉可以用双面胶来粘。（演示后出示要求：小组合作，先做暗盒，做好了开始验证。） 7.实践启思，修正猜想
在验证中，大家又有什么新发现？经过验证，确认第一次猜想正确的小组举手。
小朋友们真了不起，学会了用各种办法来“解暗箱”。在我们生活中也有很多“暗箱”，我们人体就是一个“暗箱”。
设计意图：此环节又是本课的创新。“自己解的暗箱正确吗？”这是课堂上一直萦绕在儿童心中的问题。打开暗盒看，失去了“解暗箱”的本来意义；不打开暗盒看，又伤害了儿童的好奇心。折中的办法就是让他们按照自己的想法尝试做一个。让儿童通过动手做，发现自己的判断是否正确，既培养了学生的动手能力，同时也对学生在整个学习过程中的“思”给出了“个性意义”上的结果，这既是对儿童好奇心的保护，又是“建模”科学方法的运用，潜移默化中培养了儿童严谨、认真的科学探究态度。
拓展延伸，生活运用
1.医生借助听诊器解人体“暗箱”
为什么说人体就是“暗箱”？医生得知道人体的各种器官是否正常，医生怎么来解人体“暗箱”？你们还能找出生活中有哪些是“暗箱”吗？
2.小朋友想办法解“暗箱”
老师也带来一个“暗箱”，这是什么？关于储蓄罐，你们想问什么？小朋友们家里有没有储蓄罐？今天回去的任务就是用各种办法来解密储蓄罐“暗箱”。
3.小结
小朋友们喜欢上今天的科学课吗？都明白了些什么？
设计意图：虽然“暗箱”在生活中随处可见，但是对于一年级儿童来说，却是平生第一次。此处对教材内容进行了取舍，只采纳了人体“暗箱”，以图片形式呈现医生用听诊器听儿童的心、肺及怀孕妈妈的肚子，让儿童发现医生解人体“暗箱”好玩又有趣，同时又让学生领悟到，“暗箱”无处不在，“暗箱”有各种不同的解法。把学生生活中常见的储蓄罐作为课后观察研究对象，作为本节课学习内容的延伸，让学生学会学有所用，打通学习和生活的联结，将学习与生活联系起来。
教学反思
经过调整后的教学设计，紧紧围绕“暗盒”展开教学环节，增加了教材中没有的两个教学环节，删减和修改了教材中离学生生活较远的部分内容，真正体现了“教学从学情出发”“备课先备学生”“用教材教”的思想。学生在“认识暗盒—初解暗盒—细解暗盒—制作暗盒—了解生活中的暗盒”的过程中，思路完全被打开了，他们大胆猜测、大胆想象、积极思考，怀着浓厚的兴趣，完成了本节课的学习。课堂理中有趣，学生趣中悟理，形成理趣相生的科学课堂。回顾课堂，以下几个方面值得反思。
1.由浅入深，递进设计问题情境
一年级学生很容易被有趣的现象吸引，好奇心又让他们喜欢探个究竟。但是一年级学生注意力维持时间短，而且不稳定，教师只有抓住学生的兴趣点设计教学，才能让学生保持良好的注意力。因此，在教学设计时，我们采用了问题情境驱动模式，先播放狼吃兔子的动画，让学生猜想兔子逃跑的路线，从而引出“暗箱”；然后教师神秘出示暗盒，充分激发学生想探究暗盒里有什么的好奇心；通过第一次探究，学生初解暗盒，得知暗盒里有玻璃弹珠和泡沫障碍物；教师又设置第二个问题情境，引导学生通过滚动弹珠来判断泡沫障碍物的位置；学生有了探究结果后，教师又设置第三个问题情境，学生按照自己的想法动手做一个暗盒来验证自己的判断是否正确；最后拓展学习，让学生了解生活中的暗盒。整个学习过程，被设计成一个大主题和若干个结构性小问题连缀而成的学习情境，学生始终处于向未知挑战的状态中，注意力始终被学习内容所吸引。由浅入深、递进设计问题情境，是保持低年级儿童学习兴趣的有效方法，这种设计，让科学课堂的理性和学习的趣性有机融合，建立学生对探究活动的初步兴趣，培养学生爱思考、爱探究的科学态度。
2.手脑并用，体会科学学习乐趣
兴趣是最好的老师，儿童只有从事自己喜欢的事情时，才会专注起来。一年级的科学课，应更多体现“玩中学、学中思”的思想，让学生在玩玩、学学、想想中，不知不觉地踏入科学的大门。本教学设计中，学生手边始终有材料，不管是课堂记录纸，还是暗盒，或者组装暗盒的套件，这些器材，不是一次性全部呈现，而是根据学习的需要，依次提供给学生，并且随着材料的不同，学生思考探索的问题也不断深入，刘默耕老先生称这是“有结构的材料”。材料的得当使用，让学生始终处于一种新鲜刺激中，注意力被牢牢吸引，全身心投入到学习中。学生正是在这种饶有趣味的玩玩、学学、想想中，与科学亲密接触，为后续的科学学习打下良好的情感基础，同时自然而然地掌握科学学习的方法，体会科学学习的乐趣。
3.合作分享，建立初步学习秩序
由于一年级学生的关注面狭窄，注意力分配受限，因此，在探究学习中同桌合作的策略优于四人或多人合作。一年级学生对自己喜欢的东西，依然有“霸占”的习惯，包括对科学探究中使用的各种器材，甚至有些学生坚持要把器材放在自己的桌子上。所以，在课堂上，教师要有意识地引导学生，用一些导向明确的语言，如“轮流实验”“听从分配”“不争不抢”“互相说说”等，帮助学生建立起初步的科学课堂学习秩序，让学生在有效的合作学习中，获得有益的同伴互助、同伴影响、同伴启发，让他们在同伴互相效仿学习中，获得全方位的影响，从而更好地促进学习。
4.合理取舍，将学习与生活紧密联系起来
有人认为，儿童教育的本质是经验的设计。因此，教学设计的过程，就是对儿童经历和体验的能动再造。根据学情，增加一些环节，給学生学习安一个“起落架”，设计一个“缓冲带”；投放一些有结构的材料，给学生学习找一个“支撑点”，对教材进行合理处理，删除偏的、难的、深的，合理增加与学生生活贴近的内容，将学习与生活紧密联系起来，让低年级儿童在感觉不到的学习中快乐地学习，悄悄地生长。
江苏省海门市新教育小学
（226199）
“解暗箱”原本是苏教版五年级《科学》教材中的学习内容，而现在让一年级学生来尝试“解暗箱”，如此大的跨度，可行吗？上课前，我们把暗盒等课堂研究材料备齐后，首先按照教材呈现的方式组织课堂教学，正如我们所担心的，学生把暗盒颠来倒去玩了几次，判断出障碍物的位置后，得知不能够把暗盒打开看自己的猜想是否正确，就索然无味地把暗盒扔在一边，开始自个儿玩起来了。纵然教师使出各种办法，学生的注意力也集中不了2分钟。美国著名心理学家布鲁纳曾提出著名的“三个任何”的观点，即任何学科的基本结构都可以用某种形式教给任何年龄的任何儿童。课堂上出现这种状况，既在意料之中，又发人深省，究竟什么地方出了问题？经过多次实践、研讨、思考后发现，问题出在我们没有从一年级儿童的心理特点出发设计教学，没有找准布鲁纳所说的“某种形式”。经过多次磨课和改进，我们最终确定了如下教学过程，取得了较好的教学效果。
动画促思，认识“暗箱”
1.播放动画，引发思考
发生什么事了？兔子为什么没有被狼抓到？小山里面有什么秘密？
（学生把想法在记录单上画下来。）
2.观察比较，合理猜测
仔细观察、比较这些记录单，大家的想法相同吗？
你认可哪一种猜想，为什么？
我们没有办法把小山打开，只能根据兔子洞穴的位置來猜测兔子逃跑的路线，所以大家的猜想可能是正确的，也可能是不正确的。
3.建立模型，揭示概念
生活中有许多东西像小山一样没法打开，谁也不知道里面究竟有什么，我们把这样的物体叫“暗箱”；人们只能根据外部信息猜想“暗箱”里面的情况，这就叫“解暗箱”。今天，我们就来学习怎样解开“暗箱里的秘密”。
设计意图：低龄儿童喜欢看动画，用动画导入主题，在最短的时间里让学生把注意力切换到课堂学习内容上来，符合他们的认知特点，也体现了“既有趣又有效”的“理趣课堂”理念。记录单让他们的思维变得可视。另外，在观察同伴记录单时发现，他们对同一件事有不同的想法；通过表明自己的观点，在辨析中培养他们的判断能力和表达能力。教师适时点出“猜想”的办法，通过和小山进行类比，让学生理解什么是“暗箱”，让抽象的概念变得具体。
掌握方法，解密暗盒
1.呈现暗盒，观察提问
今天，老师也带来一个“暗箱”——一个小暗盒。观察一下这个暗盒是什么样的？关于这个暗盒，你们想问什么？
2.寻找方法，解密暗盒
暗盒里到底有什么呢？怎样才能知道？想不想亲自探索暗盒里的秘密？
老师给每个小组发一个暗盒，用你们刚才说的这些办法，来猜想暗盒里有什么。但不能打开暗盒，那样会损坏暗盒。在研究的时候，一定要保持纪律，一边研究，一边和同桌说说自己的猜想，如果两个人的意见不一致，那就多试试。
3.小组交流，思考质疑
谁来说说，你是怎么猜想的？你为什么这样猜？
4.深度探索，寻找真相
这些暗盒都是老师做的，里面确实有一个能滚动的小球，就是这个“玻璃弹珠”。猜对的小朋友请举手！
看来，我们的猜想，可能是正确的，也可能是不正确的。
还想继续猜吗？这次更难了！
设计意图：这个环节教材中是没有的，是我在教学设计中添加的一个环节。这个环节相对教材中的直接“滚小球，判断盒子里障碍物的位置”来说，是一个铺垫环节；对于儿童学习心理来说，这又是一个心理准备过程，非常必要，不可或缺。教学中抓住儿童的好奇心，让他们不打开暗盒，用自己设想的 “摇一摇”“掂一掂”等办法，研究暗盒里有什么。让儿童根据自己的生活经验，加上现场捕捉到的信息，如耳朵听到的、手感觉到的，有依据地猜想暗盒里有什么。而后教师揭示谜底，儿童发现，有的猜想正确，有的猜想不正确，既满足了儿童的好奇心，又为后续更有挑战性的猜想活动打下基础，也吊足了儿童的胃口，让儿童不知不觉地沉浸在有意义又有意思的学习进程中。
暗盒里除了这颗小弹珠，还有一个障碍物——泡沫棉，你能通过滚动小球，判断出泡沫棉在暗盒里的什么位置吗？大家来商量一下，怎么滚小球比较好？（教师演示滚小球后出示要求：同桌轮流研究，不争也不抢。一边判断，一边和同桌轻声讨论，如果意见不一致，要多试试。如果判断出来了，就把泡沫棉在暗盒里的位置在记录单的方框里画出来。）
5.全班交流，思维碰撞
哪个小组来说说，你们猜想障碍物在什么位置？根据是什么？其他小组是否有不同的猜想？是不是每个小组都判断出来了？
设计意图：提升“解暗箱”的难度，让儿童在“跳一跳摘桃子”的状态中，不断挑起他们的好奇心，激发他们细致地去体会、去研究、去讨论，在细细揣摩中又有新的发现，在静思默想中获得新的认识。课堂上，有的儿童蹙眉细心辨别，有的儿童按捺不住激动的心和同桌分享自己的发现，既迎接学习的挑战，又享受发现的快乐。儿童在跌宕起伏的情感变化中，充分体验探究的乐趣。教师提醒学生“不争也不抢”“和同桌多说说”“多试试”，教给低年级学生基本的科学研究的秩序，培养他们互相谦让、合作分享的共处能力，帮助他们养成良好的科学学习习惯。
6.制作暗盒，验证猜想
你们的猜想正确吗？有没有什么办法验证猜想是否正确？如果老师给每个小组发一个空的暗盒、一个小弹珠，还有障碍物——泡沫棉，你们觉得可以怎样做？泡沫棉可以用双面胶来粘。（演示后出示要求：小组合作，先做暗盒，做好了开始验证。） 7.实践启思，修正猜想
在验证中，大家又有什么新发现？经过验证，确认第一次猜想正确的小组举手。
小朋友们真了不起，学会了用各种办法来“解暗箱”。在我们生活中也有很多“暗箱”，我们人体就是一个“暗箱”。
设计意图：此环节又是本课的创新。“自己解的暗箱正确吗？”这是课堂上一直萦绕在儿童心中的问题。打开暗盒看，失去了“解暗箱”的本来意义；不打开暗盒看，又伤害了儿童的好奇心。折中的办法就是让他们按照自己的想法尝试做一个。让儿童通过动手做，发现自己的判断是否正确，既培养了学生的动手能力，同时也对学生在整个学习过程中的“思”给出了“个性意义”上的结果，这既是对儿童好奇心的保护，又是“建模”科学方法的运用，潜移默化中培养了儿童严谨、认真的科学探究态度。
拓展延伸，生活运用
1.医生借助听诊器解人体“暗箱”
为什么说人体就是“暗箱”？医生得知道人体的各种器官是否正常，医生怎么来解人体“暗箱”？你们还能找出生活中有哪些是“暗箱”吗？
2.小朋友想办法解“暗箱”
老师也带来一个“暗箱”，这是什么？关于储蓄罐，你们想问什么？小朋友们家里有没有储蓄罐？今天回去的任务就是用各种办法来解密储蓄罐“暗箱”。
3.小结
小朋友们喜欢上今天的科学课吗？都明白了些什么？
设计意图：虽然“暗箱”在生活中随处可见，但是对于一年级儿童来说，却是平生第一次。此处对教材内容进行了取舍，只采纳了人体“暗箱”，以图片形式呈现医生用听诊器听儿童的心、肺及怀孕妈妈的肚子，让儿童发现医生解人体“暗箱”好玩又有趣，同时又让学生领悟到，“暗箱”无处不在，“暗箱”有各种不同的解法。把学生生活中常见的储蓄罐作为课后观察研究对象，作为本节课学习内容的延伸，让学生学会学有所用，打通学习和生活的联结，将学习与生活联系起来。
教学反思
经过调整后的教学设计，紧紧围绕“暗盒”展开教学环节，增加了教材中没有的两个教学环节，删减和修改了教材中离学生生活较远的部分内容，真正体现了“教学从学情出发”“备课先备学生”“用教材教”的思想。学生在“认识暗盒—初解暗盒—细解暗盒—制作暗盒—了解生活中的暗盒”的过程中，思路完全被打开了，他们大胆猜测、大胆想象、积极思考，怀着浓厚的兴趣，完成了本节课的学习。课堂理中有趣，学生趣中悟理，形成理趣相生的科学课堂。回顾课堂，以下几个方面值得反思。
1.由浅入深，递进设计问题情境
一年级学生很容易被有趣的现象吸引，好奇心又让他们喜欢探个究竟。但是一年级学生注意力维持时间短，而且不稳定，教师只有抓住学生的兴趣点设计教学，才能让学生保持良好的注意力。因此，在教学设计时，我们采用了问题情境驱动模式，先播放狼吃兔子的动画，让学生猜想兔子逃跑的路线，从而引出“暗箱”；然后教师神秘出示暗盒，充分激发学生想探究暗盒里有什么的好奇心；通过第一次探究，学生初解暗盒，得知暗盒里有玻璃弹珠和泡沫障碍物；教师又设置第二个问题情境，引导学生通过滚动弹珠来判断泡沫障碍物的位置；学生有了探究结果后，教师又设置第三个问题情境，学生按照自己的想法动手做一个暗盒来验证自己的判断是否正确；最后拓展学习，让学生了解生活中的暗盒。整个学习过程，被设计成一个大主题和若干个结构性小问题连缀而成的学习情境，学生始终处于向未知挑战的状态中，注意力始终被学习内容所吸引。由浅入深、递进设计问题情境，是保持低年级儿童学习兴趣的有效方法，这种设计，让科学课堂的理性和学习的趣性有机融合，建立学生对探究活动的初步兴趣，培养学生爱思考、爱探究的科学态度。
2.手脑并用，体会科学学习乐趣
兴趣是最好的老师，儿童只有从事自己喜欢的事情时，才会专注起来。一年级的科学课，应更多体现“玩中学、学中思”的思想，让学生在玩玩、学学、想想中，不知不觉地踏入科学的大门。本教学设计中，学生手边始终有材料，不管是课堂记录纸，还是暗盒，或者组装暗盒的套件，这些器材，不是一次性全部呈现，而是根据学习的需要，依次提供给学生，并且随着材料的不同，学生思考探索的问题也不断深入，刘默耕老先生称这是“有结构的材料”。材料的得当使用，让学生始终处于一种新鲜刺激中，注意力被牢牢吸引，全身心投入到学习中。学生正是在这种饶有趣味的玩玩、学学、想想中，与科学亲密接触，为后续的科学学习打下良好的情感基础，同时自然而然地掌握科学学习的方法，体会科学学习的乐趣。
3.合作分享，建立初步学习秩序
由于一年级学生的关注面狭窄，注意力分配受限，因此，在探究学习中同桌合作的策略优于四人或多人合作。一年级学生对自己喜欢的东西，依然有“霸占”的习惯，包括对科学探究中使用的各种器材，甚至有些学生坚持要把器材放在自己的桌子上。所以，在课堂上，教师要有意识地引导学生，用一些导向明确的语言，如“轮流实验”“听从分配”“不争不抢”“互相说说”等，帮助学生建立起初步的科学课堂学习秩序，让学生在有效的合作学习中，获得有益的同伴互助、同伴影响、同伴启发，让他们在同伴互相效仿学习中，获得全方位的影响，从而更好地促进学习。
4.合理取舍，将学习与生活紧密联系起来
有人认为，儿童教育的本质是经验的设计。因此，教学设计的过程，就是对儿童经历和体验的能动再造。根据学情，增加一些环节，給学生学习安一个“起落架”，设计一个“缓冲带”；投放一些有结构的材料，给学生学习找一个“支撑点”，对教材进行合理处理，删除偏的、难的、深的，合理增加与学生生活贴近的内容，将学习与生活紧密联系起来，让低年级儿童在感觉不到的学习中快乐地学习，悄悄地生长。
江苏省海门市新教育小学
（226199）