如何讓豐富多彩的實驗材料真正成為學生親歷科學探究活動的載體,成為教師引領學生深入探究活動得心應手的“法寶”?下面以教科版三(下)《物體在水中是沉還是浮》一課為例,談談我對實驗材料處理方面的一些想法和建議。
一、選取有結構性的材料作為課堂探究活動的載體
在探究學習中,教師為學生提供合適的、有結構的探究材料是學生進行探究學習的基礎和關鍵,學生通過對材料的操作和思考,才能形成完整形象,進而獲取對事物的正確認識。選取有結構的材料可以從以下幾方面考慮:
1.材料的提供注意典型性
一般我們在選擇材料時,往往選擇學生身邊的材料作為研究對象,這個材料應具有典型性。在開展《物體在水中是沉還是浮》的第二個活動——觀察更多的物體在水中是沉還是浮時,我們可以選取胡蘿卜、回形針、牙簽、泡沫塑料、蠟燭等作為探究的載體。這不是隨意選取的材料,而是精心設計的,這些材料具有典型性。如果選擇的胡蘿卜是沉的,那它就是重而沉、大而沉的典型,如果選擇的胡蘿卜是浮的,那它就是重而浮、大而浮的典型;回形針是輕而沉、小而沉的典型;牙簽如果是竹質的一般會沉,那就是輕而沉、小而沉的典型,如果是木質的一般會浮,那就是輕而浮、小而浮的典型;泡沫塑料是輕而浮、大而浮的典型;蠟燭是重而浮的典型。這些材料中既有重而浮,也有重而沉;大的有沉也有浮,小的有浮也有沉。通過對這些材料沉浮現象的觀察,讓學生產生與原有的生活經驗相矛盾的想法,從而引領學生進入控制變量的研究,即大小一樣的物體,它的沉浮和輕重有關;輕重一樣的物體,它的沉浮和大小有關。
2.材料的提供注意聯系性
學生通過操作材料的實踐活動,發現相互關聯的事實,這些事實又會促使學生養成思考的習慣,幫助學生從相互關聯的事實中發現意義,認識事物及現象。如這一課的第一個活動中,教材選取啤酒瓶蓋作為研究對象,就是為了引出觀察沉浮的方法和判斷沉浮的標準;第二個活動通過對一些典型材料沉浮的猜測、觀察,發現與原有經驗的沖突;第三個活動用大小一樣、輕重不同的四個球和輕重一樣、大小不同的四個正方體來研究物體的沉浮與它的輕重、大小的關系。這些材料與材料之間、材料與教學內容和教學目標之間都有著緊密的聯系。
3.材料的提供注意次序性
這一課前三個環節的材料都有一定的次序性、邏輯性,不能隨意顛倒它們的先后順序,即便是在第三個環節中,也一定要先呈現大小一樣、輕重不同的四個球作為研究對象,再呈現輕重相同、大小不同的四個正方體來研究。因為在大部分學生的已有經驗中,認為物體的沉浮只和它的輕重有關,只有小部分學生認為物體的沉浮還可能和它的大小有關,所以先研究物體的沉浮和輕重的關系較符合學生的認知水平。
二、注意把握材料呈現的時機
準備好材料并不代表萬無一失了,還應注意把握材料呈現的時機。如果材料呈現早了,就會抑制學生思維的發展;如果呈現晚了,就會使學生注意力分散,達不到預期的效果。什么時候呈現材料效果最佳呢?
l.前期準備工作已經完成時呈現材料。
如在第二個活動中,學生已經對胡蘿卜、回形針等材料在水中是沉還是浮的情況猜測完,并說明了自己的猜測理由,這時可以給學生水槽開始觀察活動。如果前面的猜測、說明猜測的理由等前期工作沒有準備好就將材料呈現給學生,就會使這個活動的效果大打折扣,學生的思維也得不到發展,學生只會為了做而做。
2.學生思維遇到瓶頸時可以呈現新材料啟發學生。
在第二個活動后,學生的實踐與原有生活經驗產生了矛盾,學生的思維遇到了障礙,怎樣使后續的活動繼續?這就需要教師引領學生去發現所觀察的材料在比較輕重、大小不合理的時候,需要去發現一種新的材料,能使它們在比較輕重或大小時是合理的。此時呈現新材料可以對學生思維的發展起到啟發作用。而新材料出現前教師對學生思維的引導以及引導到什么程度才出現新的材料應該由學生原有基礎而定,并非千篇一律。
3.學生對這個材料已有了迫切的需要時才出現新材料。
如果學生的思維已經發展到一定階段,新材料的出現就能成為學生自身的需要。如在探究物體的沉浮和輕重有關后,探究物體的沉浮和大小關系的方法與前一個相似,學生的思維已經達到了一定階段,此時教師提供輕重相同、大小不同的材料已是學生的迫切需要。這時只需請一個學生來說明需要什么樣的材料,就可以使這個材料的出現成為每一位學生的自身需要,從而將學生的探究活動推向高潮。
三、注意實驗后對材料的整理
在一堂課結束時,我們不會忘記對這節課的所學內容進行小結,也不會忘記對學習的內容進行拓展,但是對實驗后的材料如何處理,我們大部分老師可能會忽略這個“小節”。事實上這個“小節”正是培養學生嚴謹的科學態度,良好的實驗習慣必不可少的內容。作為一名科學教師,在平時一定要注意培養學生在實驗后對實驗材料及時進行整理的良好習慣。
以上僅是我個人的一些想法和建議,如何使這豐富多彩的實驗材料真正成為學生親歷科學探究活動的載體,成為教師引領學生深入探究活動得心應手的“法寶”,還需要我們在教學實踐中不斷探究、總結。