科學(xué)探究材料選擇的常見(jiàn)問(wèn)題及對(duì)策

鄭典萍

《科學(xué)（3～6年級(jí)）課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：科學(xué)課程要面向全體學(xué)生。因此探究活動(dòng)應(yīng)該有足夠的材料，足夠材料的意義不在于每個(gè)學(xué)生都有每樣材料，而是應(yīng)該讓學(xué)生都有在探究中起關(guān)鍵作用的好材料。好材料不但能引起學(xué)生的興趣，而且它蘊(yùn)含著比較典型的科學(xué)概念，能讓學(xué)生的思維碰撞出火花。

我們科學(xué)老師在平時(shí)教學(xué)中由于各種原因經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些材料選擇方面的問(wèn)題，這些問(wèn)題直接影響課堂教學(xué)的有效性。下面我結(jié)合自身的教學(xué)實(shí)踐，談?wù)効茖W(xué)探究材料選擇的常見(jiàn)問(wèn)題及對(duì)策。

問(wèn)題1：隨意替換，沒(méi)有理解探究材料的結(jié)構(gòu)性

結(jié)構(gòu)性材料可以暗示和引導(dǎo)學(xué)生的探究活動(dòng)向意義建構(gòu)方向進(jìn)行。如《沉浮與什么因素有關(guān)》一課，當(dāng)學(xué)生拿到胡蘿卜、橡皮、小玻璃瓶、蠟燭、泡沫塊、石塊、木塊、回形針這一組（8種）材料時(shí)，看似雜亂，但讓學(xué)生能發(fā)現(xiàn)“體積小的不一定浮，重量重的不一定沉”這一特點(diǎn)。沉浮與物體的體積大小和重量輕重真的沒(méi)有關(guān)系嗎？學(xué)生很不甘心，于是他們想到了將它們按從小到大、從輕到重排列起來(lái)看會(huì)不會(huì)看得更清楚些（適當(dāng)時(shí)可以由老師提出這個(gè)建議）。結(jié)果雖然還是看不出，但在這個(gè)排列過(guò)程中，學(xué)生又發(fā)現(xiàn)看不出關(guān)系的原因：當(dāng)物體從小到大排時(shí)，卻沒(méi)有按照從輕到重排，相反，當(dāng)物體從輕到重排時(shí)卻沒(méi)能從小到大排，所以，最后他們會(huì)紛紛表示，需要的是一組輕重一樣而大小不一樣的物體，和大小一樣而輕重不一樣的物體。這些材料使他們的思考具有了邏輯性，并指明了方向。

對(duì)策：

a.讀懂教材，把握關(guān)鍵性材料

“關(guān)鍵性材料”是指在探究活動(dòng)能引發(fā)學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突的探究材料。如《水能溶解一些物質(zhì)》一課，觀察食鹽和沙在水中的變化情況，只是為了了解學(xué)生原有的關(guān)于“溶解”知識(shí)儲(chǔ)備和經(jīng)驗(yàn)狀況，而觀察面粉在水中的變化則是為了挑戰(zhàn)學(xué)生的原有認(rèn)知，激發(fā)認(rèn)知沖突。面粉有些看得見(jiàn)，有些看不見(jiàn)，算不算“溶解”了呢？當(dāng)我們用眼睛難以判斷的時(shí)候，過(guò)濾的方法和沉淀的方法可以幫助我們做出合理的判斷，這樣就豐富了學(xué)生對(duì)“溶解”的第二層次認(rèn)識(shí)——溶解后的物質(zhì)不能用過(guò)濾和沉淀方法分離出來(lái)。這里的面粉可以被稱為“關(guān)鍵性材料”，因?yàn)槊娣勰軒椭鷮W(xué)生深化“溶解”這個(gè)科學(xué)概念的認(rèn)識(shí)。

b.選擇能夠引起學(xué)生自主探究的材料

如繼續(xù)探究物體的沉浮活動(dòng)中，選用懸浮的小玻璃瓶。當(dāng)學(xué)生拿到玻璃瓶時(shí)肯定會(huì)自然而然地想到可把水瓶裝滿，可把水倒出，從而發(fā)現(xiàn)增減重量與沉浮的關(guān)系。又如《聲音是怎樣產(chǎn)生的》一課，提供給學(xué)生尺子、橡皮筋，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)怎樣能使它們發(fā)出聲音，學(xué)生拿到后就會(huì)用拉、彈、撥等方式擺弄這些探究材料，從而發(fā)現(xiàn)當(dāng)這些材料來(lái)回地動(dòng)時(shí)就能產(chǎn)生了聲音。

問(wèn)題2：考慮不周，沒(méi)有排除無(wú)關(guān)因素的影響

老師在課前材料準(zhǔn)備考慮不夠細(xì)致到位，影響學(xué)生科學(xué)概念的形成。鐵釘置換不了硫酸銅，那是因?yàn)殍F釘外層被涂了防銹的材料；學(xué)生會(huì)認(rèn)為沙能溶解一部分那是因?yàn)槔蠋煖?zhǔn)備的沙洗干凈帶有泥粉?；蛘呤抢蠋煕](méi)有預(yù)設(shè)到學(xué)生的操作性錯(cuò)誤，如學(xué)生在使用攪拌棒時(shí)，往往在使用了一次后，沒(méi)清洗，直接使用在另一種物體的溶解過(guò)程中。

還有就是實(shí)驗(yàn)盒和學(xué)具袋，它們將一組教材內(nèi)容的所需器材組合在一起存放，老師有時(shí)會(huì)將它們一并交給學(xué)生，學(xué)生的注意力就會(huì)被分散，該用的沒(méi)好好用，下次要用時(shí)卻已破損。

對(duì)策：

a.做到課前預(yù)先驗(yàn)證

要找到一種好方法對(duì)材料進(jìn)行選擇或改進(jìn)，預(yù)先進(jìn)行科學(xué)驗(yàn)證是最本分的做法。例如，有一次我在上《熱是怎樣傳遞的》一課，我找來(lái)鐵絲在兩個(gè)鐵架臺(tái)上架好，按照教材說(shuō)明的步驟粘上火柴，點(diǎn)燃酒精燈加熱。結(jié)果10分鐘、20分鐘過(guò)去了，還不見(jiàn)有一根火柴從上面掉下。原來(lái)找來(lái)的鐵絲太細(xì)，因而吸熱的速度與散熱的速度相當(dāng)，蠟油不會(huì)融化。看到此種情景，老師便不會(huì)把它們帶入課堂，分析原因?qū)で笄‘?dāng)?shù)牟牧稀?/p>

b.材料的分發(fā)管理

實(shí)驗(yàn)盒和學(xué)具袋的材料必須分發(fā)，適時(shí)出示。老師可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，讓學(xué)生管理材料，做好保管、分發(fā)等工作，養(yǎng)成自我約束能力。

問(wèn)題3：照搬教材，沒(méi)有達(dá)到應(yīng)有的效果

四上科學(xué)《聲音的變化》觀察比較聲音高低的變化，用四個(gè)玻璃杯或廣口玻璃瓶做實(shí)驗(yàn)，四個(gè)編了號(hào)的盛有不同體積的水，如果用鉛筆或小木棒敲擊杯口，比較它們發(fā)出的聲音有什么變化。課前老師試了，很難聽(tīng)清楚。叫來(lái)音樂(lè)老師也說(shuō)不出個(gè)所以然。這里既有杯壁和空氣的振動(dòng)，又有杯壁和水的振動(dòng)。它們的變化趨勢(shì)是相反的，分析起來(lái)相當(dāng)復(fù)雜。但是我們的老師認(rèn)為教材既然編入了，作業(yè)有這個(gè)要求，說(shuō)不定考試也有此要求，所以老師硬著頭皮也要這套材料搬上講臺(tái)，大不了最后告訴學(xué)生“標(biāo)準(zhǔn)答案”。

對(duì)策：多思忖，多比較，選擇更恰當(dāng)?shù)牟牧?/p>

教材要兼顧到課程標(biāo)準(zhǔn)，關(guān)注學(xué)生的實(shí)際，又要兼顧到學(xué)校地域差異，所以一直在不斷調(diào)整與修改中。比如，《聲音的傳播》一課教材提出，用一張鋁箔縱向折疊幾次，做成挺直的鋁箔尺進(jìn)行探究；但這些材料很難制成規(guī)格統(tǒng)一的，于是乎很難體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的公平性。盡管聲波是以點(diǎn)、線的形式傳播的，與面無(wú)關(guān)。但是小學(xué)生不理解，所以教師的努力方向仍然應(yīng)該找盡量等長(zhǎng)、等寬、等厚的材料。

又比如，很多時(shí)候我們會(huì)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象并不明顯，材料選擇就更要緊。例如，探究當(dāng)物體發(fā)出聲音時(shí)物體怎么了，有什么相同的特點(diǎn)。為了讓“振動(dòng)”更明顯，我們會(huì)采取把發(fā)聲的音叉放入水面，會(huì)在發(fā)聲的鼓膜上放些沙粒等。更有一位老師將音叉的振動(dòng)波寫(xiě)在一面被煙熏黑的玻璃片，什么是聲波迎刃而解。

怎樣選擇材料？選擇怎樣的材料？事實(shí)上體現(xiàn)一位教師的教學(xué)設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)思路，是對(duì)教師在教學(xué)技能方面提出的目標(biāo)和要求。我們科學(xué)老師應(yīng)該在把握教學(xué)目標(biāo)的前提下，圍繞目標(biāo)達(dá)成，有效地選擇探究材料。既不能一味地照搬教材，實(shí)行拿來(lái)主義，也不能隨意替換、更改。我們應(yīng)該堅(jiān)守以生為本的原則，是科學(xué)探究材料為實(shí)現(xiàn)學(xué)生的概念轉(zhuǎn)變或重新建構(gòu)服務(wù)。

[作者單位：象山縣丹城第三小學(xué) 浙江]