让“材料”为“探究”掌舵

         ——对“有结构材料”在科学探究中的认识与实践

                                       武进区李公朴小学   恽亚杰

内容提要：培养学生自行探究和获得知识的能力，就是要让学生通过搜集事实、参加实践、亲自观察实验与操作，通过动手、动口、动脑去获得知识。而实验材料的选择在很大程度上决定了学生探究的方向以及对探究过程体验的深浅。教师应根据学习内容的需要，为学生的实践活动创造条件，提供合适的、有结构的、能揭示自然现象间的某种关系的材料。教师必须了解学生的认识水平、心理特点，根据学生可能提出的问题去寻找材料，选择材料，适时适量提供那些与揭示科学概念有关的、有吸引力的、使用时有安全感并适合学生自行探索的材料。

关键词：合适的、有结构的材料

苏霍姆林斯基认为只有通过受教育者的内部活动才能发挥作用。他教 育与自我教育作为个性教育过程的两个不同方面，在其运动中“是按照自身的规律渐生、渐灭、渐强、渐弱地变化，珠联璧合，相得益彰，从而最大限度地发挥各自的作用，保证最佳教育效果。” 1996年，美国国家科学院推出了美国历史上第一部《国家科学教育标准》。这部标准要求学校的科学课程把“学科学作为一种过程”，并强调“学科学的中心环节是探究”。我国在基础教育改革中，新课程标准也明确提出“科学学习要以探究为核心”。所以教师在小学科学教学中如何提供合适的、有结构的材料尤其重要。

一、教师选择的材料要典型。

材料并不是越多越好，也不是越好玩越好，所以当教师在选用材料时，一定要以一个孩子的心态看：这件材料会影响到课堂中的学习吗？教师要精心设计的典型的教学材料，这种材料的组合，既要揭示教学内容有关的一系列现象，体现教材的科学性，又要符合学生年龄特征和认知规律，贴近学生的日常生活，具有趣味性，使学生喜欢并有能力通过对材料的探索，形成完整形象，进而获取对事物的正确认识。如《各种各样的岩石》一课，教师选择了当地比较有代表性的岩石，有花岗岩、砂岩、页岩、石灰岩、大理岩五种。学生通过仔细观察、动手实验，相互交流，共同归纳，找到了每种岩石的特征，并能把这些岩石加以区分。同样《使沉在水里的物体浮起来》这课，教师也选择了土豆、泡沫、木头、橡皮泥、铁块、装满水的玻璃瓶六种典型的物体，它们放入水中有沉的，有浮的。而沉在水里的物体要使它浮起来办法更多了，选择的这些典型的物体，有的可以借助漂浮物，有的可以减轻它的重量，有的可以改变它的形状，有的可以增加水的密度，当然有的也可以几种方法并用。这些材料的选择既贴近了学生的生活，又注重了学科与生活的紧密联系，使学生的思维火花得以迸发，拓展了学生的思维广度，激发了学生探究的欲望。学生利用这些典型的材料，依据自己的想法和意愿去实验，在操作中验证假设，在探究中获取知识，在实践中感受快乐

二、教师选择的材料，要为问题服务，使探究更深入。

教师所选材料要为问题服务，使探究更深入。如在做浮力与物体的大小、轻重有没有关系的实验时，教师要有针对性的选择两组材料，一组是轻重一样，大小不一的；一组是大小一样，轻重不一的，这样实验中的变量控制住了，学生就会朝着你预设的目标走来。如在《摆的秘密》一课中，教师为全班学生提供的摆各不相同，有的摆线长、摆锤重；有的摆线短、摆锤轻；有的摆线短、摆锤重。同时，所有摆的摆线长短可调、摆锤的轻重可调。教师让全体学生一起在规定的时间数各组摆摆的次数，结果每个小组的摆摆的次数都不一样，这样学生就产生了解决问题的欲望。又由于每个摆的摆线、摆锤是可调整的，学生经过观察、比较，就会发现各组摆摆的次数不一样的原因，进行推想，进而设计实验验证自己的设想。

三、材料要能激发学生的创新思维

如《使沉在水里的物体浮起来》一课，教师提供这些材料：泡沫塑料、木块、铅、铁、乒乓球、橡皮泥、水槽、弹簧称和潜水艇模具，让学生自己去操作、摆弄和思考，学生不但能获取知识，而且还会玩出许多新的花样来。这样一来，就有利于学生去认识自然现象、发现规律，有利于激发学生的创新思维。又如在《反冲现象》一课中，为学生提供的材料是这样一组：气球、气球小车、喷水船、喷水旋转瓶。就这一组材料而言，只用气球便可以揭示反冲现象的概念，但为了强化对学生的刺激，教师又设计了反冲车、反冲船、反冲瓶，用多种材料揭示同一现象——反冲，有利于学生获取相同的事实后形成概念。由于每组学生都有这样的一套材料，每个学生就都有动手操作实践的机会。此外，教师还应准备一些备用材料，以防材料损坏影响教学。

四、学生自选材料动手实验

教师要求学生要根据小组设计的方案选择材料，使用材料。如果有的实验材料是每组共同需要的材料，教师可以在课前把这些材料装在筐内，放置在实验桌的桌面上或抽屉里。教师将根据自己的教学设计意图来确定材料的摆放地点，敢于放手让学生自己去选择材料，自己去操作材料，通过对材料的探索发现问题，解决问题，获取新知。学生在自主学习的过程中，亲历科学探究的过程，体验科学探究的乐趣。如《各种各样的岩石》一课，教师为每一组提供了小刀、铜钥匙、放大镜盐酸等实验工具，并把它们摆放在各组实验桌上。学生讨论用什么方法来研究这些岩石时，桌上的这些材料无疑在暗示着他们。于是学生想小刀是用来刻的，放大镜是用来看的，盐酸是用来滴的，他们的思维一下子受到限制，变得那么狭窄，探究的方法简单而统一。如果教师在学生讨论时没有直接出示这些工具，学生的想法可能会更多，可以用眼睛看岩石上的颜色、形状、大小，也可以用放大镜观察岩石的花纹、有没有气孔等；可以用手摸岩石表面是否光滑，也可以用手掂一掂岩石的轻重；可以用鼻子闻一闻两块岩石敲打或磨擦前后的气味，也可以用小刀或铜钥匙在岩石上划一划……学生的思维会更广泛，探究的欲望会更强烈，研究的气氛会更浓厚。

小学科学教学，不应以传授知识为惟一目的，而应该把能力培养放在更重要的位置上。通过这几年的教学，我认为只有在教学上产生问题，让学生经历真正有意义的探索过程，学生的创新意识、创造能力才能得以充分发展，在日后，才敢于冲击未知世界，自行探索，求取新知，才能真正地使学生的科学素养得以提高。

参考文献：小学科学（3-6年级）课程标准

《科学课》   湖北出版社2006、1—3

         王天一著：《苏霍姆林斯基教育理论体系》，人民教育出版社１９９２年版，第４７页

 [美]国家研究理事会著．美国国家科学教育标准 (1996)，戢守志等译．科学技术出版社，1999：25．