如何有效地發(fā)揮科學(xué)探究材料的結(jié)構(gòu)性

王敏

小學(xué)科學(xué)是以培養(yǎng)科學(xué)素質(zhì)為宗旨的科學(xué)啟蒙課程?？茖W(xué)活動能夠?qū)μ骄?、?shí)踐的內(nèi)涵進(jìn)行完美詮釋，是科學(xué)教學(xué)的精髓。然而，準(zhǔn)備教學(xué)材料是科學(xué)老師實(shí)施探究活動最頭疼的一件事，也是最費(fèi)時間甚至金錢的事。雖然，實(shí)驗(yàn)室也有些教學(xué)用具，但面對新教材新理念，就需要老師精心設(shè)計、選擇、提供結(jié)構(gòu)性材料，這也是學(xué)生參與實(shí)踐、自行探究的前提，使學(xué)生形成科學(xué)素養(yǎng)的關(guān)鍵。

科學(xué)探究材料的結(jié)構(gòu)性，是指材料的合理性，是老師精心設(shè)計與典型教學(xué)材料巧妙組合，使其具有豐富內(nèi)在聯(lián)系的材料的特點(diǎn)。這種結(jié)構(gòu)性材料，既能揭示教學(xué)內(nèi)容有關(guān)的一系列現(xiàn)象，體現(xiàn)教材的科學(xué)性，又要符合學(xué)生年齡特征和認(rèn)知規(guī)律，貼近學(xué)生生活，吸引學(xué)生興趣，這樣學(xué)生才能形成完整的形象，最終獲取對事物的正確認(rèn)識。但是在實(shí)際教學(xué)中，并不是將具有結(jié)構(gòu)性特點(diǎn)的材料簡單地呈現(xiàn)給學(xué)生，就能達(dá)到教學(xué)目的，那么，如何才能使結(jié)構(gòu)性材料在探究活動中發(fā)揮其有效性？筆者在實(shí)際教學(xué)中注意觀察、思考、探索，并且粗淺地認(rèn)為：

一、結(jié)構(gòu)性材料的運(yùn)用要“三適”

張紅霞教授在《科學(xué)究竟是什么》一書中指出：“越成功的教學(xué)越是簡潔明了的。 可以用 4 個材料說明問題的就不用5 個，能用簡單材料解決的就不用復(fù)雜材料。 ” 過多過繁雜的材料容易干擾學(xué)生的學(xué)習(xí)，很可能使學(xué)生的思維誤入歧途，所以在教學(xué)中運(yùn)用結(jié)構(gòu)性的材料要做到“三適”，即適時、適當(dāng)、適量。

首先，各種材料的出示的時機(jī)要合適，這也是結(jié)構(gòu)性材料能夠保證其結(jié)構(gòu)性的重要因素。有好的材料，如果出示時機(jī)不當(dāng)，破壞了其結(jié)構(gòu)性，結(jié)果會給學(xué)生的探究帶來困惑，甚至使學(xué)生誤入歧途，難以實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。如有的老師上《熱氣球》一課。課前，每張實(shí)驗(yàn)桌上放了塑料袋、蠟燭、回形針等，就是沒有火柴。上課以后， 學(xué)生只稍稍注意了一下桌上的那些材料， 就認(rèn)真地聽課了。 直至活動時老師才把火柴分給各組，探究活動一結(jié)束，各組剛把蠟燭吹滅， 老師就把火柴收了起來，避免學(xué)生因?qū)鸩竦摹盁釔邸?再動手而分散實(shí)驗(yàn)后集中研討的注意力。

其次，材料的種類和數(shù)量要適量。古語云，過之而猶不及。尺度把握不當(dāng)，就會適得其反。過少的材料不能歸納出事物的特征，過多的材料又會形成干擾。例如，上《怎樣加快溶解》一課時，如果教師實(shí)驗(yàn)前將實(shí)驗(yàn)要用到的糖塊一股腦兒的全發(fā)給學(xué)生，那么教學(xué)中就可能會出現(xiàn)這樣尷尬的場景：有些學(xué)生一下子把所有的糖塊倒入水杯里， 或者把所有的糖塊碾碎了，使后繼對比實(shí)驗(yàn)無法進(jìn)行。如果老師在實(shí)驗(yàn)過程中根據(jù)需要將糖塊分次發(fā)給學(xué)生，這樣探究活動就會循序漸進(jìn)，有條不紊，避免了不必要的混亂，教學(xué)效果大相徑庭。因此，教師在材料的出示數(shù)量上要優(yōu)選，精用。

最后，材料的對象選擇要適當(dāng)，材料的組合要適當(dāng)。既要使實(shí)驗(yàn)?zāi)苓_(dá)到目的，又要使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，如在《壓縮空氣》一課中，要求學(xué)生用注射器抽好空氣，并用橡皮將注射器出口堵住，體驗(yàn)“空氣可以被壓縮”。這時，總會有學(xué)生認(rèn)為空氣是跑到橡皮里去了，這是由于橡皮本身的特性對學(xué)生產(chǎn)生了干擾。如果教師用一只手指將針管堵住，相信就不會有學(xué)生產(chǎn)生如此認(rèn)識了。

二、結(jié)構(gòu)性材料要具有差異性

《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：學(xué)生對周圍的世界具有強(qiáng)烈的好奇心和積極的探究欲，學(xué)習(xí)科學(xué)應(yīng)該是他們主動參與和能動的過程。讓他們自己提出問題、解決問題，比單純的講授訓(xùn)練更有效。有些科學(xué)探究活動，具有一定的廣度和深度，要讓學(xué)生在探究活動時自己去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，教師要給學(xué)生準(zhǔn)備有差異性的材料，從而更好地激發(fā)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的熱情。

曾經(jīng)聽過一節(jié)低年級《磁鐵的本領(lǐng)大》一課，在第一個活動探究“磁鐵能吸引哪些材料”時，教師給孩子們提供了很多實(shí)驗(yàn)的材料，其中鑰匙準(zhǔn)備了兩把，一把是能被磁鐵吸引，一把是不能被磁鐵吸引。實(shí)驗(yàn)后進(jìn)行匯報，教師一句恰當(dāng)?shù)奶釂枺盀槭裁磋€匙①能被磁鐵吸引，而鑰匙②卻不能？”一石激起千層浪，學(xué)生思維的火花被點(diǎn)燃，有的學(xué)生大膽猜測：可能是兩把鑰匙的材料不同，一把是鐵做的，一把是銅做的。探究的熱情再次被激發(fā)，進(jìn)一步的探究活動又開啟，經(jīng)過觀察實(shí)驗(yàn)研究和討論，證明確實(shí)如此。從而進(jìn)一步證實(shí)了磁鐵只能吸引鐵一類的物質(zhì)。此處，材料的差異性起到了畫龍點(diǎn)睛的作用。在第二個活動“用磁鐵辨別哪些硬幣能夠被磁鐵吸引”時，因?yàn)闂l件的限制，未能準(zhǔn)備分組實(shí)驗(yàn)研究材料，教師用多媒體展示了不同版本的1角、5角、1元的硬幣，教師和學(xué)生一起討論分析是否吸引的原因，收到了較好的教學(xué)效果。但筆者以為，如果不是條件的限制，教師能提供不同版本的1角、5角、1元的硬幣，讓學(xué)生實(shí)驗(yàn)對比研究，經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的一系列過程，使學(xué)生的知識和能力在探究中就能得到更好的建構(gòu)，那么這些材料的差異性就會更好地發(fā)揮其有效性。

三、結(jié)構(gòu)性材料的呈現(xiàn)要“超市式”

在以前的科學(xué)課堂中，教師往往在課前就將實(shí)驗(yàn)要用的材料準(zhǔn)備好放在每組的實(shí)驗(yàn)桌上，以便于實(shí)驗(yàn)時信手拈來，但課堂上卻經(jīng)常出現(xiàn)這樣的情況，還沒有等老師交待完實(shí)驗(yàn)要求、實(shí)驗(yàn)步驟等，學(xué)生就迫不及待地擺弄起桌上的材料，這樣，給組織教學(xué)帶來了一定的難度，影響了課堂探究的效率。因此，探究材料放在哪里，探究材料何時呈現(xiàn)顯得非常重要。在教學(xué)三年級自編教材《空氣中有水嗎》這一課時，教研室姜主任采用“自主選購式”，亦即“超市式”為學(xué)生呈現(xiàn)探究材料，收到了良好的教學(xué)效果。課中，學(xué)生經(jīng)過實(shí)驗(yàn)操作將冰塊放入鐵罐并觀察到鐵罐外壁有水點(diǎn)出現(xiàn)，從而對水珠的來源作出大膽的猜想。從學(xué)生眾多的猜測中，姜主任用簡潔的的語言引導(dǎo)學(xué)生概括出兩種可能：一是水是從鐵罐中跑出的；二是水是空氣中的。其中“水是從鐵罐中跑出的”又有兩種猜想：一是水從鐵罐中滲出；二是水從瓶口跑出。怎樣證明水是否從鐵罐里滲出來？怎樣證明水是否從瓶口跑出？確定問題后，選取材料，小組探索。教師并沒有將材料一股腦地呈現(xiàn)給學(xué)生，而是為學(xué)生提供了盡可能多的結(jié)構(gòu)性材料，并把它們統(tǒng)一放在教室的一角，供學(xué)生自主地選用。于是，學(xué)生設(shè)定方案便各取所需，五花八門的實(shí)驗(yàn)也就出現(xiàn)了異彩紛呈的景象：在罐內(nèi)放入冰塊后，有的滴墨水，有的放鹽，有的放糖，有的在罐口封塑膜……通過嘗、看等方式去驗(yàn)證自己的假設(shè)。在這一教學(xué)過程中，這種“超市式”的材料提供比直接在實(shí)驗(yàn)桌上擺放鐵罐、冰塊、紅水三種材料，不僅在發(fā)展學(xué)生的發(fā)散性思維方面，而且在提高學(xué)生自主探究的興趣和能力方面都有效得多，使結(jié)構(gòu)性材料的有效性達(dá)到多元化的發(fā)展。

總之，提高科學(xué)教學(xué)的有效性是深化課程改革的關(guān)鍵和根本要求，是科學(xué)教師教學(xué)中需要面對的一個長久的、棘手的又必須要關(guān)注、要解決的問題。這需要我們廣大科學(xué)教師在不斷的實(shí)踐總結(jié)中不斷地完善，讓我們在整體把握教材的基礎(chǔ)上，合理運(yùn)用探究材料的結(jié)構(gòu)性，充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)性材料的有效性，讓科學(xué)教學(xué)真正做到“科學(xué)”、有效。

【作者單位：贛榆縣實(shí)驗(yàn)小學(xué) 江蘇】endprint