利用有結構的材料促進學生有效探究

摘 要：教師為學生的探究活動提供有結構的材料，是提高課堂效率的一個重要途徑。

關鍵詞：有結構材料； 有效探究

中圖分類號：G623.6 文獻標識碼：A 文章編號：1006-3315（2014）02-104-001

小學科學是以培養兒童科學素養為宗旨的科學啟蒙課程，小學生科學素養的培養在學校教育中以教材為載體，以課堂為陣地，通過教師的有效“操作”，達成一定的有效“目標”，最大限度地追求學生對科學教育有效目標的內化量。

《科學（3-6年級）課程標準》指出：探究既是科學學習的目標，又是科學學習的方式。親身經歷以探究為主的學習活動是學生學習科學的主要途徑。學生收集事實源于實踐活動，而實踐活動則依賴“有結構的材料”。“材料引起學習，材料引起活動。”教育學原理認為：從材料本身出發來組織教學，既符合兒童的認知特點，也符合世界物世性的基本觀點。科學課教學離不開觀察與實驗，觀察與實驗又離不開師生共同準備的有結構的材料。現就利用有結構的材料促進學生有效探究談談自己的體會。

一、有結構的材料是學生有效探究的物質基礎

我們都知道“巧婦難為無米之炊”，也都知道材料就是科學探究的“米”。沒有材料，我們的科學探究也就無從開始；沒有材料，我們的探究就成了紙上談兵。“米”的好壞決定了“飯”的質量，好材料是有效科學探究的開始。材料需要優化，優化的最佳方式就是使材料具有結構性，材料的結構性決定著探究的有效性。《美國國家科學教育標準》中有這樣一段話：“學習科學就是學生們親身動手做而不是要別人做給他們看的事情。”“科學”是“探究意義的經歷”。教師要引導學生探究科學規律。學生提出的假設是多樣的，教師要為驗證這些假設為學生提供多樣材料，提供的材料最好是學生熟悉的常見的材料，因為學生對這些材料感興趣，注意不能把學生框死在幾種固定的材料上。 ？

二、注意材料的科學性是促進學生有效探究的重要保障

只有具有科學性的材料才能促進學生有效探究，如教科版三年級下冊了解空氣一單元有個實驗：稱一稱空氣，說明空氣有質量的。教材中實驗的做法是在一根小木棍的兩頭各掛一個充氣大小一致的氣球，然后用針刺破氣球，從而棍子失去平衡，說明空氣有質量的。空氣是看不見，摸不著的，輕飄飄的，但是空氣是有質量的，這一知識對于學生以后理解大氣壓的存在是很有意義的，教材中的做法，其實是不科學的，膨脹了的氣球所受到的空氣浮力，會完全掩蓋空氣有質量的物理事實，好比在水中去稱水。另外還有我把氣球用線栓住掛在棍子的兩頭時，由于氣球受到的空氣浮力較大，棍子動蕩不安，好不容易才會停止擺動，用小針去刺破氣球時，盡管氣球皮上貼有透明膠，可是我在上課時，連刺破三個氣球，都發出很嚇人的爆炸聲，并且，氣球炸破后，小棍子又要動蕩好一陣，影響學生對實驗的觀察。

我想到了做這樣一個裝置用來稱量空氣的質量，就是找一個496毫升的礦泉水瓶，在瓶蓋上鉆一個小孔，安裝一根連上橡膠導氣管的玻璃管，用502膠水密封好小孔，先把瓶子里的空氣用力擠出大部分或者用兩用氣筒將空氣抽出，將橡膠導氣管打好結，不讓外面空氣進來，用實驗室的天平稱其質量是27.1克，天平的精確度為0.1克，然后用兩用氣筒用力往瓶子中充氣，充氣30多次，又把橡膠導氣管打好結，不讓瓶內壓縮的空氣跑出去，再用天平稱其質量為27.9克，兩者相減得數是0.8克，就是打氣筒壓入空氣的質量，如果充氣次數更多，或者改用容積更大的塑料瓶，稱出的空氣質量就更大，這樣，很能證明空氣確實有質量，實驗結果直觀。

三、分層、適時呈現有結構的材料，更能激發學生探究興趣

一種材料就預示著一個現象，可以設置一個情境，進行一項探究。不管是有關，還是無關，每一種材料的出現都有自己的很明顯的目的性。因此，把握好材料的呈現方式和時機，也就是調控了課堂的節奏，掌握了課堂的結構。一般來說，材料的結構性呈現如下：

1. 材料的呈現要有層次性，發放體現后續性

教師通過材料的選取和組合以及交給學生時的次序，可以幫助學生發現和提出問題，同時也就形成了結構。為了使材料的結構更清楚，讓孩子們更容易看出其結構，學具的發放有時需要分階段，分層次進行。較后發放的材料稱為“后續材料”。如在研究“沉浮和大小、輕重”的關系時，因為每組材料之間都有極強的先后邏輯順序，因此材料就必須分階段發放。后續材料可以循序漸進地增加問題的復雜性，并使學生在逐漸復雜的問題中思維活動步步深入，步步推進，繼而給人以強烈的探究欲望和動力，促使學生去進一步發現。材料結構的呈現始終牽制著學生思維活動的發展，使學生的思維伴隨著對這些材料的操作不斷推進。

2.材料呈現的數量和種類要充分，適應學生的探究能力

由于使用材料多是學生常見的，但經過組合又成了一種有揭示概念的結構的材料，學生就有能力發現材料蘊含的意義。因此，學具的數量和種類的選擇對于主題應該是一個不多、一個不少，每個學具都應該有獨特的不可替代的作用。每個學具都要對學生概念的發展“發揮自己的光和熱”。材料應該能夠也應能夠吸引和適應特定年齡的孩子們，讓他們通過適當的努力，能夠最終獲得發現，而不是被迷惑和打擊。教師通過研究學生、了解學生，為學生提供材料考慮到學生的年齡特征，讓學生有能力從材料中發現其意義，從而避免學生在探究學習中產生困難。

“材料引起學習，材料引起活動”。為學生的學習提供“有效的實驗材料”是學生解決科學問題，獲得科學知識，提高探究能力的基本載體，而分層、適時地向學生呈現實驗材料，則能保證學生對問題探究的一致性，并能有效地控制好教學秩序，保證各個實驗順利的開展，達到預期的教學目標。

只有提供了有利于學生探求的典型且有結構的材料，才能提升學生的探索歷程、體驗感悟，使他們比較容易的去自行實驗、觀察、發現問題、解決問題、獲取新知，真正成為學習的主體。我們科學教師務必精心設計、選擇、提供有利于學生活動的有結構的材料，了解學生探究的習慣，使他們較易發現問題、解決問題、獲取新知，才能更好地達到教學目的。

參考文獻：

[1]《科學（3-6）年級新課程標準》

[2]《科學究竟是什么》

[3]《探究式科學教育教學指導》