芻議科學(xué)課程的選“材”之道

□滕俊玲

芻議科學(xué)課程的選“材”之道

□滕俊玲

科學(xué)課程需要通過探察物體得到知識(shí)?！犊茖W(xué)3~6年級(jí)課程標(biāo)準(zhǔn)》中也提出“科學(xué)學(xué)習(xí)要以探究為核心”。在探究學(xué)習(xí)中，教師為學(xué)生提供合適的、有結(jié)構(gòu)的材料是學(xué)生進(jìn)行探究學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。學(xué)生通過對(duì)材料的操作、擺弄和思考，才能形成完整形象，從中感悟獲取科學(xué)知識(shí)的方法和過程，培養(yǎng)科學(xué)的創(chuàng)造性思維，提升自己的科學(xué)素養(yǎng)。

科學(xué)探究 結(jié)構(gòu)性材料 科學(xué)活動(dòng)

“科學(xué)學(xué)習(xí)要以探究為核心”這一基本理念已經(jīng)成為所有小學(xué)科學(xué)教師的共識(shí)，在科學(xué)課堂中，我們看到教師在教學(xué)中安排各種相關(guān)的情境與有意義的科學(xué)探究活動(dòng)，組織學(xué)生參與其中，親歷過程，自主地、充分地開展活動(dòng)，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的目的。為了讓學(xué)生的探究更有效，教師就必須向?qū)W生提供充分的、有結(jié)構(gòu)的材料。如果探究材料不充分，活動(dòng)就無法全面并深入開展；如果探究材料無結(jié)構(gòu)，活動(dòng)就不典型、不深刻，教學(xué)目標(biāo)就僅僅是“點(diǎn)到”而非“達(dá)到”。因此，教師精心設(shè)計(jì)、選擇、提供的結(jié)構(gòu)性材料是探究活動(dòng)得以開展的根本，是學(xué)生參與實(shí)踐、自行探究的前提，是促進(jìn)學(xué)生形成科學(xué)素養(yǎng)的關(guān)鍵。如何提供結(jié)構(gòu)性材料，讓材料成為探究活動(dòng)的助推器呢？下面筆者通過對(duì)《水能溶解一些物質(zhì)》一課的教學(xué)，談?wù)勛约旱睦斫狻?/p>

【課堂實(shí)錄一】

活動(dòng)一：

各小組的桌面上各有三杯清水、三根攪拌棒、一包食鹽、一包沙子。

師：把食鹽和沙子放入水中，它們會(huì)溶解嗎？

生：食鹽會(huì)溶解，沙子不會(huì)溶解。

師：我們?cè)鯓舆M(jìn)行驗(yàn)證？

生：做實(shí)驗(yàn)。

（學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，食鹽倒入水中攪拌后慢慢地溶解了。沙子倒入水中經(jīng)過攪拌，水馬上變得渾濁，過一會(huì)兒一部分沙子沉到杯底。學(xué)生開始議論。）

生1：老師，食鹽在水里能溶解，沙子在水里一部分溶解，一部分不溶解。

生2：我們的發(fā)現(xiàn)和他們一樣，食鹽在水里攪拌以后慢慢看不見了，所以它是能溶解的。沙子有的沉在下面，那些是不溶解的，還有些溶解在水里了，因?yàn)樗凕S了。

（教師向?qū)W生解釋讓水變黃的是混合在沙子里的土壤，而沙子是沉在杯底的部分。）

活動(dòng)二：

各小組用簡(jiǎn)易過濾器分別過濾食鹽、沙子、面粉和水的混合物。

師：面粉在水里能溶解嗎？

生1：面粉和水一起通過濾紙，到下面的杯子中去，所以它和食鹽一樣能溶解。

生2：我認(rèn)為面粉在水里是一部分能溶解，一部分不能溶解。因?yàn)樵跒V紙上留下了一些面粉，還有一些面粉和水一起流到下面的杯子里了。

活動(dòng)三：

教師介紹完高錳酸鉀，給每個(gè)小組提供了一份高錳酸鉀和水。學(xué)生拿到材料后，沒等教師說完實(shí)驗(yàn)要求就迫不及待地把高錳酸鉀放入水中。許多小組的學(xué)生拿起攪拌過食鹽、沙子、面粉的攪拌棒攪拌高錳酸鉀。

師：誰來說說高錳酸鉀在水里是怎樣變化的？

生：我們用攪拌棒攪拌以后，整杯水都變紅了，所以高錳酸鉀在水里溶解了。

……

【課堂實(shí)錄二】

教室的右上角設(shè)立了材料角，里面放置了三個(gè)活動(dòng)所需要的材料。

活動(dòng)一：

師：把食鹽和沙子放入水中，它們會(huì)溶解嗎？

生：食鹽會(huì)溶解，沙子不會(huì)溶解。

師：我們?cè)鯓觼頇z驗(yàn)自己的猜測(cè)？

生：做實(shí)驗(yàn)。

師：請(qǐng)每個(gè)組的材料員到材料角領(lǐng)取材料。

（學(xué)生領(lǐng)取材料動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。）

師：把我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象和大家交流一下。

生：我們發(fā)現(xiàn)食鹽倒入水里攪拌以后，慢慢地看不見了，它在水里能溶解；沙子倒入水里后就沉在杯子的下面，它在水里是不溶解的。

活動(dòng)二：

各小組用教師提供的固定在一個(gè)鐵架臺(tái)上的三個(gè)漏斗分別給食鹽、沙、面粉和水的混合物進(jìn)行過濾并把三張濾紙平攤在桌面上。

師：現(xiàn)在我們能判斷面粉在水里是否溶解了嗎？

生1：面粉在水里是不能溶解的，因?yàn)樗剂粼诹藶V紙上。

生2：沙子是不能在水里溶解的，過濾后它們都留在了濾紙上；面粉也是被留在濾紙上，所以它在水里是不能溶解的。

……

活動(dòng)三：

教師出示并介紹高錳酸鉀，接著把少許高錳酸鉀顆粒倒入水中。學(xué)生都驚嘆高錳酸鉀在水里出現(xiàn)的美麗現(xiàn)象。

師：想自己做實(shí)驗(yàn)更仔細(xì)地觀察高錳酸鉀在水中的變化嗎？

生：想。

師：請(qǐng)你們把桌子上的材料收拾好，和我交換實(shí)驗(yàn)的材料。

（各小組迅速整理，和教師進(jìn)行材料交換，開始實(shí)驗(yàn)并仔細(xì)觀察。）

師：誰能描述一下高錳酸鉀在水里的變化過程？

生1：高錳酸鉀倒下去以后，緩緩地落下來，像煙花一樣，很漂亮。

生2：高錳酸鉀落到水里會(huì)留下一條條紫色的線，就像是流星劃過天空一樣。

生3：這些線還會(huì)變粗的，杯子里的水有些也被高錳酸鉀染紅了。

……

（根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，教師給每個(gè)小組提供一根攪拌棒。學(xué)生繼續(xù)實(shí)驗(yàn)觀察。）

師：攪拌以后有什么變化？

生：整杯水都變成紫紅色了，高錳酸鉀溶解了。

……

通過對(duì)兩個(gè)案例的比較可以發(fā)現(xiàn)，兩次的教學(xué)設(shè)計(jì)并沒有變化，但是課堂效果卻相差甚遠(yuǎn)。究其原因，區(qū)別主要在于材料的選擇和應(yīng)用。在科學(xué)教學(xué)中，合適的、有結(jié)構(gòu)的材料是學(xué)生進(jìn)行探究學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。只有通過對(duì)結(jié)構(gòu)性材料的操作、擺弄和思考，學(xué)生才能形成完整的認(rèn)識(shí)，從中感悟獲取科學(xué)知識(shí)的方法和過程，培養(yǎng)科學(xué)的創(chuàng)造性思維，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

一、提供有結(jié)構(gòu)的材料

所謂“有結(jié)構(gòu)的材料”就是教師經(jīng)過精心設(shè)計(jì)的典型材料的組合，這種經(jīng)過組合的材料，既要揭示與教學(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)生的日常生活，還應(yīng)具有趣味性，使學(xué)生喜歡，并有能力通過對(duì)材料的探索來發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、獲取新知。

（一）優(yōu)質(zhì)的材料

科學(xué)課中的材料具有結(jié)構(gòu)性的特點(diǎn)，使用材料的過程同時(shí)又是逐漸揭示科學(xué)概念與規(guī)律的過程，學(xué)生與材料互動(dòng)的探究活動(dòng)就是經(jīng)驗(yàn)向知識(shí)轉(zhuǎn)化的意義建構(gòu)過程。因此，教師在教學(xué)中要選取優(yōu)質(zhì)的有利于學(xué)生認(rèn)識(shí)的材料。

實(shí)錄一中的沙子是直接從沙坑中取來，沒有經(jīng)過處理的；實(shí)錄二中的沙子是經(jīng)過篩選、清洗、曬干的。同樣是沙子，前者由于提供的材料不合理，不僅不能發(fā)揮它的作用，反而對(duì)學(xué)生產(chǎn)生了誤導(dǎo)。

這樣的情況在其他的實(shí)驗(yàn)中也很常見，如《物體在水中是沉還是浮》中的紅蘿卜，它在水中有時(shí)浮有時(shí)沉。有的教師在試教時(shí)紅蘿卜是浮的，到了正式上課時(shí)蘿卜卻是沉下去的。原來蘿卜在水中浸久了就沉了下去，還有的紅蘿卜原來就是沉下去的。因此，教師課前一定要精心檢查準(zhǔn)備的材料，防止因?yàn)椴牧系脑蚨饘W(xué)生錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)。

（二）適宜的材料

科學(xué)課中的材料雖然具有一定的普遍性，但是不同的地域，不同的學(xué)校，不同的學(xué)生，使用的效果也不一樣。因此，教師要根據(jù)實(shí)際情況，選擇適宜的材料，因地制宜地引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究。

一位農(nóng)村教師在帶領(lǐng)學(xué)生養(yǎng)蠶的過程中，因?yàn)檎也坏缴Ｈ~，把養(yǎng)蠶活動(dòng)變成了飼養(yǎng)菜青蟲。如今，要為數(shù)百條蠶提供桑葉，不僅是城里的學(xué)校難以實(shí)現(xiàn)，就是農(nóng)村學(xué)校也是“不可能的任務(wù)”。 菜青蟲的食物容易得到，而且它具有很強(qiáng)的適應(yīng)能力，便于學(xué)生飼養(yǎng)。同時(shí)，菜青蟲和蠶同屬節(jié)肢動(dòng)物中的昆蟲類動(dòng)物，它們的成蟲身體結(jié)構(gòu)十分接近，整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育過程也十分相似。因此，把養(yǎng)蠶變成飼養(yǎng)菜青蟲，不僅能使這一飼養(yǎng)活動(dòng)變得更加簡(jiǎn)便可行，也更容易達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。

除了因地制宜地選擇材料，教師還可以根據(jù)需要對(duì)材料進(jìn)行改造，提供最便捷的材料，以此提高探究的效率。

在過濾實(shí)驗(yàn)中，如果采用科學(xué)工具箱里的簡(jiǎn)易過濾器，效果不明顯，還容易誤導(dǎo)學(xué)生。如果采用科學(xué)規(guī)范的過濾裝置，需要三個(gè)鐵架臺(tái)，使得本來就狹窄的桌面更加擁擠。在實(shí)際教學(xué)中，筆者把三個(gè)漏斗按不同方向和高度固定在同一個(gè)鐵架臺(tái)上。經(jīng)過這樣的改造，過濾的效果不但沒有受到影響，反而充分利用了空間，在使用和整理時(shí)更加方便，有效地提高了課堂效率。

二、有結(jié)構(gòu)地呈現(xiàn)材料

一些優(yōu)秀的科學(xué)教師上課，課堂上沒有明顯地維持紀(jì)律的痕跡，但學(xué)生的探究活動(dòng)進(jìn)行得有條不紊，該動(dòng)手時(shí)就動(dòng)手，該停時(shí)就停。奧秘在哪里呢？除了其駕馭課堂的高超能力外，還有一點(diǎn)就是善于通過掌控材料來調(diào)控學(xué)生的探究活動(dòng)。在科學(xué)探究中，一種材料就預(yù)示著一個(gè)現(xiàn)象，可以設(shè)置一個(gè)情境，進(jìn)行一項(xiàng)探究。不管是有關(guān)，還是無關(guān)，每一種材料的出現(xiàn)都有其明顯的目的性。把握了課堂上材料的呈現(xiàn)結(jié)構(gòu)，就把握了課堂的結(jié)構(gòu)。

（一）適時(shí)提供材料

在科學(xué)課上要給學(xué)生提供“有結(jié)構(gòu)”的材料，不僅要注意材料的種類、材料的組合，還要考慮材料提供的時(shí)間和次序。

兩位教師在教學(xué)《物體在水中是沉還是浮》一課時(shí)，都準(zhǔn)備了三組材料。第一組：一些肯定會(huì)下沉（螺帽、橡皮塊等）、肯定會(huì)上?。ㄅ菽?、紙片等）和難以辨別沉浮的材料（回形針、光盤等）；第二組：大小一樣、輕重不一樣的材料；第三組：輕重一樣、大小不一樣的材料。一位教師同時(shí)把三組材料提供給學(xué)生，讓他們根據(jù)研究的需要選擇使用材料。結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)束了學(xué)生對(duì)“沉浮”與物體“大小”“輕重”的關(guān)系并沒有深刻的了解，仍舊停留在“好像有一點(diǎn)點(diǎn)關(guān)系”的階段。另一位教師則在學(xué)生認(rèn)識(shí)的不同階段分別提供材料，學(xué)生的思維活動(dòng)由矛盾開始步步推進(jìn)，到最后形成非常清晰的關(guān)于“沉浮和大小的關(guān)系”“沉浮和輕重的關(guān)系”的概念。

為何同樣的材料第二位教師就能發(fā)揮出較好的作用呢？其奧秘就在于材料的“結(jié)構(gòu)性”。教師通過材料的選取和組合以及交給學(xué)生時(shí)的順序，可以幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出問題，同時(shí)也就形成了結(jié)構(gòu)。因此，為了使材料的結(jié)構(gòu)更清楚，材料的發(fā)放有時(shí)需要分階段、分層次進(jìn)行。

（二）適時(shí)回收材料

科學(xué)課中，一節(jié)課往往會(huì)出現(xiàn)幾組不同的材料。在實(shí)驗(yàn)操作或者交流匯報(bào)時(shí)，如果桌面上還擺放著其他的探究材料，學(xué)生的注意力往往會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)移，既無法認(rèn)真細(xì)致地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，也不能認(rèn)真傾聽其他同學(xué)的發(fā)言，更不能積極參與交流，大大降低了探究的成效。因此，課堂中教師應(yīng)隨著探究活動(dòng)的推進(jìn)適時(shí)回收材料，避免因材料而產(chǎn)生與學(xué)習(xí)無關(guān)的行為。

在實(shí)錄一中，教師讓學(xué)生觀察高錳酸鉀在水里的溶解過程，由于實(shí)驗(yàn)桌上仍然擺放著前兩個(gè)活動(dòng)中的材料，不少學(xué)生還在杯子里不停地?cái)嚢柚械男〗M甚至直接用前面的攪拌棒攪拌高錳酸鉀，學(xué)生的注意力并沒有集中在觀察高錳酸鉀的溶解過程上。實(shí)錄二中，教師和學(xué)生進(jìn)行了材料交換，再觀察時(shí)，學(xué)生的面前只有高錳酸鉀和水，沒有其他材料的干擾，觀察的效果明顯提高了。

還有一位教師在執(zhí)教《熱氣球》時(shí)，課前在每張實(shí)驗(yàn)桌上放了塑料袋、蠟燭等，卻沒有火柴。因?yàn)闆]有火柴，學(xué)生上課時(shí)只稍稍注意了一下材料，就認(rèn)真聽課了。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)教師才把火柴分給各組。探究活動(dòng)一結(jié)束，各組剛把蠟燭吹滅，教師隨即就把火柴收了回來，避免了討論交流階段學(xué)生再去動(dòng)手操作，分散注意力。

實(shí)踐表明，材料的呈現(xiàn)時(shí)間與發(fā)放順序有助于較好控制課堂的教學(xué)秩序與教學(xué)節(jié)奏，使學(xué)生的研討與探究有足夠的時(shí)間與質(zhì)量。《食鹽在水里溶解了》一課中，三個(gè)活動(dòng)的材料分成三塊，并適時(shí)地按教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)的順序出現(xiàn)，讓學(xué)生在遠(yuǎn)離材料的情況下動(dòng)腦，讓學(xué)生在擁有材料的情況下充分地有效探究。

“材料引起學(xué)習(xí)，材料引起活動(dòng)”。材料是學(xué)生解決科學(xué)問題、獲得科學(xué)知識(shí)、提高探究能力的基本載體，是學(xué)生感受科學(xué)與生活的聯(lián)系、體驗(yàn)科學(xué)價(jià)值的重要資源。教師只有立足于提供有利于學(xué)生探究的典型材料，才能促進(jìn)探究活動(dòng)的順利進(jìn)行，才能降低探究難度，使學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)、觀察，積極參與到實(shí)踐活動(dòng)中去，獲取新知，從中感到成功的喜悅和創(chuàng)造的愉快，增強(qiáng)學(xué)習(xí)自覺性和自信心，提高科學(xué)探究的效率。

（浙江省金華師范學(xué)校附屬小學(xué) 321000）