優(yōu)化探究材料助力學(xué)生科學(xué)探究

薛祥

摘要：科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展有賴于人類不斷的科學(xué)研究與探索，同樣，學(xué)生科學(xué)知識與概念的形成建構(gòu)離不開科學(xué)探究學(xué)習(xí)，科學(xué)探究過程往往需要各種研究方法與探究材料作支撐，因而小學(xué)科學(xué)探究教學(xué)中探究材料優(yōu)化尤為重要。

關(guān)鍵詞：科學(xué)；探究；材料；優(yōu)化

中圖分類號：G623.9文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1992-7711（2017）19-075-1

“材料引起學(xué)習(xí)，材料引起活動”，科學(xué)探究材料是學(xué)生研究問題、解決問題，建構(gòu)各種知識概念，提高探究能力的重要載體，是體現(xiàn)科學(xué)價值的重要資源。有效地選擇、呈現(xiàn)探究材料是激發(fā)、引起探究、知識形成的有效手段。筆者結(jié)合教學(xué)實踐，從幫助學(xué)生建構(gòu)科學(xué)知識出發(fā)，對探究材料的優(yōu)化策略作了以下思考：

一、讓學(xué)生成為探究材料的主人

1.學(xué)生充分參與探究材料的準(zhǔn)備工作

當(dāng)前，在科學(xué)學(xué)習(xí)活動中，探究材料多數(shù)是實驗室套材或教師課前準(zhǔn)備好的，學(xué)生完全處于被動接受的地位，這種被動容易造成學(xué)生探究興趣不濃。也有老師曾對此提出應(yīng)“從學(xué)生熟悉的身邊選取材料”，變學(xué)生“搜集準(zhǔn)備材料”的過程為“認(rèn)識身邊自然事物”的過程，并使之成為學(xué)生自我建構(gòu)和自我完善的過程，最終達(dá)到提高他們科學(xué)素養(yǎng)的目的。

其實，學(xué)生參與探究材料的搜集準(zhǔn)備不僅能減輕教師的工作量，而且能引發(fā)學(xué)生探究身邊各種科學(xué)現(xiàn)象與生活常識的興趣，從而更好地理解“科學(xué)就在身邊”的確切涵義。例如，在《物體在水中是沉還是浮》課中探究各種物體在水中的沉浮情況，教師完全可讓學(xué)生自帶部分探究材料，因為在學(xué)生的家里、書包中就有許多由各種材料做成的生活用品和學(xué)習(xí)用品，這些都是合適的探究材料，比如：生活中的蠟燭、空玻璃瓶，文具盒中的塑料尺、木制鉛筆等都是探究物體沉浮的好材料，學(xué)生們也能輕易找到，而且能使探究學(xué)習(xí)延伸到課外，可以起到意想不到的教學(xué)效果。

2.學(xué)生應(yīng)有針對性地選擇、組合探究材料

科學(xué)探究活動的重要特點是自主性和開放性。要學(xué)生能在開放的科學(xué)探究活動中自主地學(xué)習(xí)，就要打破目前探究材料在組合上由教師、教材的規(guī)定性，為學(xué)生準(zhǔn)備具有開放性、組合不固定的材料，充分尊重學(xué)生的自主性，讓學(xué)生根據(jù)選擇的問題、研究方法，自己選擇和組合所需的材料，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)新學(xué)習(xí)，以進(jìn)一步提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。如《聲音是怎樣產(chǎn)生的》一課，師生一起搜集準(zhǔn)備了鑼、口琴、口哨、鈴、鋼尺、音叉等等材料，這些探究材料發(fā)聲時振動的部位和材料各不相同，學(xué)生也不一定每種都進(jìn)行研究，學(xué)生完全可以根據(jù)自已的興趣和研究意念選擇或幾種材料組合開展自主研究。再如在《米飯、淀粉與碘酒的變化》一課探究食物中淀粉的足跡時，更需要食材的選擇與組合，既要保證動物類、植物類食材的組合、又要注意同類食材的代表性、普遍性選擇。只有這樣，才能做到既拓寬研究視野，又利于學(xué)生最后的研究歸納與知識建構(gòu)。

二、讓探究材料更具結(jié)構(gòu)性

1.探究材料統(tǒng)領(lǐng)探究過程

結(jié)構(gòu)性材料，是教師精心設(shè)計的典型材料組合。這種材料組合既要揭示教學(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)生的年齡特征和認(rèn)知規(guī)律，貼近學(xué)生的日常生活，還應(yīng)具有趣味性，能讓學(xué)生喜歡，并有能力通過對材料的探索來發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，獲得新知。

小學(xué)科學(xué)教材中有許多可用結(jié)構(gòu)性材料引領(lǐng)探究的課例：如《磁鐵有磁性》、《物體在水中是沉還是浮》等，一般都圍繞三組結(jié)構(gòu)性材料（第一組：學(xué)生身邊熟悉的，學(xué)生利用前概念比較容易猜測；第二組：來自生活，猜測稍有難度；第三組：不熟悉，難猜測）漸進(jìn)式地進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)。筆者在《磁鐵有磁性》的教學(xué)過程中就層次分明地先后呈現(xiàn)了：木塊、塑料尺和鐵釘，銅片、鋁片和鐵片，各種硬幣、家用水龍頭和圓珠筆等三組探究材料，由淺入深遞進(jìn)式地引導(dǎo)學(xué)生開展實驗研究，最終取得了科學(xué)合理的概念建構(gòu)。由此可看出，學(xué)生的思維層次和科學(xué)概念的建構(gòu)在分層探究活動中均能得到良好的體現(xiàn)與發(fā)展。

2.適時重新建構(gòu)探究材料

探究材料、器材要適合學(xué)生的學(xué)習(xí)，不是越多、越先進(jìn)就越好，而是要根據(jù)教學(xué)的目標(biāo)指向來選擇。合適的材料往往能有結(jié)構(gòu)或一材多用，能激發(fā)學(xué)生的動機(jī)，吸引他們的注意力，引起思維。在選擇適合學(xué)生的探究材料時，我們還可以對教材的設(shè)計適當(dāng)改動，重新選擇材料，使其更好地為教學(xué)服務(wù)，并讓探究活動流程更順?biāo)?、更有效?/p>

《物質(zhì)發(fā)生了什么變化》如按教材編排，以“混合沙和豆子”和“用蠟燭加熱白糖”兩個實驗活動來讓學(xué)生建構(gòu)物理變化和化學(xué)變化兩概念，教學(xué)中發(fā)現(xiàn)前者意義不大、學(xué)生已有生活經(jīng)驗；后者操作觀察過程相對復(fù)雜，實驗時間較長，造成兩個實驗分析時間不足、效果不佳。因此筆者在仔細(xì)研讀教材和教參的基礎(chǔ)上對材料進(jìn)行大膽改進(jìn)，把“沙、豆子、白糖”變成了“一塊糖”，讓學(xué)生看到“從塊狀到顆粒狀再到炭”的現(xiàn)象，更能讓學(xué)生認(rèn)識前半段是沒有新物質(zhì)產(chǎn)生的物理變化，后半段是產(chǎn)生了新物質(zhì)“炭”的化學(xué)變化。這樣選材更簡單、且能呈現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)所需的所有信息，使整堂課活動環(huán)節(jié)緊湊，前后變化對比明顯，突顯探究的過程及其功能。

總之，在當(dāng)前的科學(xué)教學(xué)中，就探究材料看，還無法做到與學(xué)生的探究活動相配套，這就要求教師根據(jù)學(xué)生的實際、教學(xué)的實際來實施相應(yīng)的材料優(yōu)化策略，讓探究材料更具有結(jié)構(gòu)性、引導(dǎo)性、層次性和開放性，讓學(xué)生由材料引發(fā)學(xué)習(xí)，進(jìn)而幫助學(xué)生輕松建構(gòu)各種科學(xué)概念。

[參考文獻(xiàn)]

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[2]喻伯軍.浙江省中小學(xué)學(xué)科教學(xué)建議—小學(xué)科學(xué).浙江教育出版社，2015.endprint