话说——有结构的材料

                                        武进区湖塘桥中心小学   杨苏兰

【内容摘要】科学教学需要有结构的材料，本文试从科学性和典型性两个方面来阐述材料的的结构性。

【正文】

作为科学教师，我们都知道科学课是由一个个科学的探究活动构成的，期间要进行大量的观察实验、动手操作，材料无疑是活动的关键，所谓是“巧妇难为无米之炊”。材料的选择是否恰当与精到，往往关系到学生探究活动的成败。

如此这般，为了给学生的探究活动提供典型的活动材料，我们教师利用课余时间从城东跑到城西，从城里跑到乡下，甚至花大量的资金请专业人员制作材料。试想，这样精心准备的材料引起了学生的兴趣了吗？达到教学目的了吗？我们的材料怎样算是具有严密结构的学具？为此，本文就以多年的教学为基础，从以下几个方面来阐述“材料”的结构性。

一、材料体现科学性了吗？

科学课的活动材料是科学教学中，学生进行科学学习的基础和关键。学生通过对结构性材料的操作和思考，提升科学概念并反映自然现象间的某种关系，去发现问题，解决问题，形成完整的形象，获取对事物的正确认识。所以教师呈现的材料应该是正确反映事物的本质现象的。

（1）材料的使用要科学

片段：《杯中的纸会湿吗？》

这是三年级上册《空气会占据空间吗？》中的一个典型的实验。

师：杯中的纸会湿吗？

1、师演示，将纸巾塞入杯底后，把杯子竖直倒扣入水中，请学生预测：把杯子扣入水底，杯中的纸巾会不会被水浸湿，为什么？

2、请各小组实验，请学生思考实验中要注意：杯子要竖直倒扣入水中，纸巾要塞入杯底，防止掉下来。

3、生实验，记录实验时的现象及自己的思考。

交流实验情况：杯中的纸巾有没有被水浸湿，水为什么不能进入杯子里面。

思考讨论：这两个实验都说明了什么？你们对空气的性质有了什么新的认识？

这是典型的示范课，听课时也亲眼看到了学生规范的、正确的、圆满的完成了实验，学生进一步认识到了空气要占据空间的。从这里可以我们的学生足够聪明，在教师的引导下，能够仔细观察现象（纸不湿），通过现象准确的分析出，纸不湿是由于杯中的空气占据了空间，水进不去，所以杯底的纸不湿。回过头来看看我们的材料：餐巾纸、玻璃杯、装有水的水槽，这里注意一下，水槽中的水只装了一半，与玻璃杯比较一下，水的高度只有杯子的三分之二。杯子倒扣入水中，杯子的底部远远高于水槽的水面，用这样的实验来说明杯中的纸不湿是由于杯中的空气占据空间，那是不严密的，因为学生（三年级学生）会想到那是水的高度到达不了杯子的底部，所以杯底的纸不湿。

材料的改进：为了达到这个实验的结论的严密性，水槽中的水应该高于装纸巾杯子的高度，当杯子竖直倒扣入水中，学生看到，杯子外面的水已经没过杯子的底部，里面的纸却不湿，学生就会想到正是由于里面空气占据着杯中的空间，所以纸不湿。这样，材料才真正体现为教学目的服务。我们的实验才有说服力。

（2）材料的呈现要科学

为了材料的结构更清楚，不扰乱孩子们的思维，教师对材料的发放要有先后次序，体现后续材料的科学。

片段：《磁铁的相互作用》

本课有两大探究活动：磁极和方向、磁极是怎样相互作用的

试教：

因为第二个活动要用到两块磁铁，教师为了省时间，课前把两块磁铁放在桌上，材料在课前就出现在学生的眼前。

教师演示：老师把一只小鸭（纸做的）放在水面上，鸭子轻轻转动，停止，鸭头朝北。

教师提问：你看到了什么？

这应该是个足以引起学生兴趣的演示实验，也是极富趣味性的导入。

但我们看到的是，一小部分学生已被桌上的磁铁牢牢吸引了。有的学生开始玩起了磁铁，对于教师的这个提问置之不理。

以后，老师的提问，小朋友的回答，他们都两耳不闻，当真正开始需要两块磁铁研究磁极的相互作用时，它们的兴趣已经消失，开始打扰小朋友的活动。课后教师问他们，这节课有趣吗？

答：一般。

师：在这节课里，你懂了哪些？

生：两块磁铁碰在一起会弹开，有的会吸住。

师：你还知道什么？

生：一片茫然。40分时间，它们还停留在原先对磁铁的认识上。

材料的改进：

由于先前的教训。这回教师把材料都事先藏了起来。桌子上什么都没有。

还是一样，教师演示：老师把一只小鸭（纸做的）放在水面上，鸭子轻轻转动，停止，鸭头朝北。

教师提问：你看到了什么？

学生个个兴趣盎然，有的举起了小手，有的虽窃窃私语，但看的出都是在议论小鸭头朝向的问题。良好的开端是成功的一半，教学按教师预设的一样精彩。在学生猜测，验证（玩一块磁铁），最后得出磁铁能指南北方向。老师简单小结以后，现在我们能对上节课中对磁铁做出的A、B、C、D标记进行修改吗？怎么修改？

老师再给你们一块磁铁重做两极相互作用的实验。分发第二块磁铁，学生兴趣依然。材料真正为教学内容服务。

课后。教师问：这节课有趣吗？

生：有趣。

师：在有趣的实验中，你明白了什么？

（学生纷纷举手）

生：我明白了磁铁有两极：南极和北极。

生：磁铁能指方向。

生：磁极靠近时：同极相互排斥，异极相互吸引。

……

不难看出，在第一次教学中，由于材料的过早出现，分散了学生的注意，产生了自由活动的冲动，整个教学活动很松散。在第二次教学中，材料的分层发放，教学井然有序，教学严谨到位，学生学习热情自始至终。

二、材料体现典型性吗？

科学教师都知道，随手可得材料固然是好，比如学校现成有的，原有的配发的材料，或者说，工具箱里的材料。但是在实际的教学过程中，我们往往会碰到有的材料没有现成的。这就要我们：

（1）动手制作

片段：《热是怎样传递的》

在本课中，该老师为了让学生的由看不到的热传递转化为看得到的热传递，教材里有一个典型的实验：用凡士林把火柴粘在金属上，给金属加热，凡士林由于慢慢受热熔化，火柴随之一个个先后掉下来，第一次教学，教师把火柴黏在铅丝，由于铅丝的导热系数小，所以，热传递的速度很慢。效果不是很好，教学时间浪费。

改进材料：既然铅丝效果不好，那就用传热比较快的铜丝吧，在生活中，铜丝很容易办到，买来电线，剥掉外面的塑料，做成一个支架，改进材料后，再做上面的实验，用铜丝做传热材料，火柴掉下的先后次序明显，学生对于热传递的想象一目了然。

（2）替代材料

教学实践中，一些教师对于材料的选择在认识有失偏颇，认为材料越多越好，唯书本是从，一切照搬书上的，总觉得书上是最正确的，作为科学教师，我们应该三思而后行，找到易于准备的，学生易于操作的材料为好。

片段：《磁铁的相互作用》实验一：证明磁铁能指南北方向

书上有明确的实验方法：把一块条形磁铁横着悬挂起来，是它能在水平方向自由转动，观察磁铁静止下来的位置，并记录下来。反复多做几次。

亲自做过这个实验的教师明白，对于三年级的学生来说，这个实验是有一定难度的，由于他们的年龄小，动手能力不强，用线绑住磁铁有困难：

1、绑住磁铁线的位置不合理，是会影响磁铁的转动。2、把磁铁悬挂在铁架台上位置不合理，磁铁会吸引铁架台。3、把磁铁挂在铁架台上，结打的不好，也会影响磁铁的自由转动。总之，一句话，实验有难度。

但这是个经典的实验，多年前的常识到如今的科学课，教材一边又一遍的修改，这个实验依旧存在，可见它的重要。但困难依然存在。

可以改吗？怎么改？

抱着试一试的决心，改！

材料改进：此一活动中，经典的磁铁悬挂法改成了水浮法，即把一块小磁铁放在泡沫上，再把泡沫放在水上，泡沫在磁铁作用下自由转动，停止时，观察磁铁静止下来的位置。

在实际的教学中，水浮法的确比悬挂法来的简单，学生容易操作，磁铁指示南北方向的现象很明显，想到水浮法的学生也比较多。

总之，课堂教学就是要探寻如何让学生亲身经历科学探究，享受探究的兴趣，并在这一过程中掌握一定的科学知识与方法，材料就是桥梁，为了让学生在有限的40分钟时间里取得最大限度的发展，教师要精心选择有结构的材料，为学生服务，为教学内容、教学目标服务。

参考文献：

全日制义务教育科学（3-6年级）课程标准   北京师范大学出版社

张红霞   科学究竟是什么         教育科学出版社

科学课  2008.5