探究材料的科學(xué)性、思維性、啟發(fā)性、趣味性、典型性

惲亞杰

我們知道“巧婦難為無(wú)米之炊”，也知道材料就是科學(xué)探究的“米”。沒(méi)有材料，科學(xué)探究就無(wú)從開(kāi)始；沒(méi)有材料，科學(xué)探究就變成紙上談兵。探究不是有“材料”就可以了，它對(duì)“材料”有嚴(yán)格的講究，“材料”的好壞決定了“探究”的質(zhì)量，好材料是有效探究的保障。我們可以通過(guò)優(yōu)化材料，使其具有結(jié)構(gòu)性，材料的結(jié)構(gòu)性決定著探究的有效性。因此，有結(jié)構(gòu)的材料是學(xué)生探究型學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)和保證。在多年的科學(xué)教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中，總結(jié)了選擇有結(jié)構(gòu)的材料的五條原則，簡(jiǎn)述如下。

一、科學(xué)性的材料——揭示科學(xué)概念

蘭本達(dá)教授認(rèn)為材料就意味著科學(xué)概念。學(xué)生通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)性材料的操作和思考，去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，獲取對(duì)事物的正確認(rèn)識(shí)并形成科學(xué)概念。因此材料應(yīng)體現(xiàn)科學(xué)性。如指導(dǎo)學(xué)生建立“溶解”的概念時(shí)，先出現(xiàn)食鹽、糖、砂、高錳酸鉀等一類(lèi)成分單純的材料，溶解或不溶解的現(xiàn)象很明顯，學(xué)生對(duì)于“溶解”的概念把握得很好。再出現(xiàn)像麥乳精、洗衣粉、面粉等材料鞏固認(rèn)識(shí)溶解的概念，材料的出現(xiàn)很有結(jié)構(gòu)性和科學(xué)性。如果老師一次性將上述材料交給學(xué)生，不利于“溶解”科學(xué)概念的建構(gòu)。可見(jiàn)，教師是否為學(xué)生選取揭示科學(xué)概念的材料，是調(diào)控科學(xué)課堂成敗的本質(zhì)所在。

二、思維性的材料——啟發(fā)學(xué)生思維

“材料激發(fā)思維”。教學(xué)中要利用學(xué)生已有的認(rèn)知水平，不斷提供能揭示科學(xué)概念的步步深入、層層激起的材料，不僅能啟發(fā)思考，發(fā)現(xiàn)科學(xué)規(guī)律，而且能暗示和引導(dǎo)學(xué)生探究活動(dòng)向“最近發(fā)展區(qū)”發(fā)展，從而獲得思維的發(fā)展。如在教學(xué)《物體的沉與浮》一課時(shí)，為了探究物體沉與浮規(guī)律時(shí)，教師有意識(shí)的對(duì)材料進(jìn)行了選擇和加工，使得學(xué)生能更直觀有效地發(fā)現(xiàn)物體的沉浮規(guī)律。第一組提供體積一樣，輕重不同的小球，要求學(xué)生按照輕重排列，接著，學(xué)生將這些小球分別放入水中，學(xué)生很自然得出：體積一樣，重的容易沉，輕的容易浮；第二組提供輕重一樣，體積不同的藥瓶，學(xué)生將這些瓶子分別放入水中，通過(guò)觀察得出：輕重一樣，小的容易沉，大的容易浮。隨著材料的有序出示，新概念與前概念發(fā)生矛盾沖突，促使學(xué)生思維的層層深入，得到了最大限度地挖掘。因此，合理搭配并有序出示具有特定結(jié)構(gòu)的材料，使其具有思維性，能高效率地突破教學(xué)的難點(diǎn)，完成探究的任務(wù)。

三、啟發(fā)性的材料——引起學(xué)生經(jīng)歷

“材料引起經(jīng)歷”。學(xué)生在使用和改造材料的過(guò)程中探究、發(fā)現(xiàn)，改變自己的原有認(rèn)知，建構(gòu)新概念，體驗(yàn)科學(xué)探究的快樂(lè)。教師為學(xué)生提供的材料蘊(yùn)涵著多種相互作用，能引起學(xué)生自主探索的經(jīng)歷，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)操作材料的實(shí)踐活動(dòng)，發(fā)現(xiàn)材料相互關(guān)聯(lián)的事實(shí)，促成學(xué)生思考的習(xí)慣，幫助學(xué)生從相互關(guān)聯(lián)的事實(shí)中發(fā)現(xiàn)意義，認(rèn)識(shí)事物及現(xiàn)象。如在教學(xué)《熱空氣和冷空氣》一課中，為了解釋“孔明燈工作原理”，教師為學(xué)生準(zhǔn)備了兩組材料，第一組材料：紙蛇和蠟燭，讓學(xué)生通過(guò)觀察紙蛇的轉(zhuǎn)動(dòng)，知道熱空氣的流動(dòng)方向，即向上流動(dòng)，接著啟發(fā)學(xué)生思考“熱空氣為什么上升”，在充分的交流猜測(cè)中，提供第二組材料：平衡杠桿，杠桿兩邊各掛體積、重量相同的紙杯，加熱其中一個(gè)紙杯中的空氣，在觀察平衡杠桿的變化中，明白同體積的熱空氣比冷空氣輕。在這個(gè)教學(xué)活動(dòng)中，教師遵循學(xué)生的認(rèn)知水平，不斷提供能愈發(fā)揭示科學(xué)概念的步步深入、層層激起興趣的有結(jié)構(gòu)的材料，有效地保持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生體會(huì)科學(xué)的全面性及深度。

四、趣味性的材料——體現(xiàn)生活實(shí)踐

科學(xué)源于生活，回歸生活，服務(wù)生活。因此，學(xué)生對(duì)材料要具有一定的生活經(jīng)驗(yàn)型認(rèn)識(shí)，符合學(xué)生的年齡特征和認(rèn)知水平，使他們有能力通過(guò)對(duì)材料的探究來(lái)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，具有可接受性和自主性、可操作性。如在《我們吃什么》一課中，教師提供面粉、饅頭、肥肉，學(xué)生自帶各種常吃的食物，通過(guò)各種檢測(cè)來(lái)了解食物中的營(yíng)養(yǎng)成分。又如，觀察大樹(shù)、螞蟻、蝗蟲(chóng)、蝸牛、鴿子、青蛙、烏龜、貓等常見(jiàn)的動(dòng)、植物；栽培植物和飼養(yǎng)小動(dòng)物，感受生物的生命周期，研究生物的繁殖，進(jìn)而探究生命的共同特征；進(jìn)一步觀察動(dòng)植物的外形，研究生物與環(huán)境之間的關(guān)系。這些教材內(nèi)容對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，是最熟悉不過(guò)的了。田野里、路邊上時(shí)時(shí)會(huì)有一些蟋蟀、螞蟻等小動(dòng)物出現(xiàn)。而各種植物的根、莖、葉、花、果實(shí)、種子也是經(jīng)常見(jiàn)到的，很多孩子還親手種過(guò)花栽過(guò)樹(shù)。這就為我們的孩子提供了特有的探究材料，如果我們認(rèn)真研究學(xué)生進(jìn)行探究學(xué)習(xí)的方法，利用好這些生活中豐富的、特有的生物資源，以此為突破口，讓學(xué)生進(jìn)行自主探究學(xué)習(xí)定會(huì)取得很好的教學(xué)效果。

五、典型性的材料——促進(jìn)有效探究

材料并不是越多越好，也不是越好玩越好。科學(xué)教師應(yīng)該從教學(xué)目標(biāo)、學(xué)生實(shí)際、當(dāng)?shù)丨h(huán)境資源等情況出發(fā)，精心準(zhǔn)備探究材料，讓材料與科學(xué)問(wèn)題、探究結(jié)論緊密聯(lián)系，具有典型性，真正讓學(xué)生的探究活動(dòng)落到實(shí)處。如在教學(xué)《觀察水》這課中，教師提供了涼開(kāi)水、牛奶、白醋、糖水四種典型的液體，讓學(xué)生找出哪杯是白開(kāi)水，它們的顏色、氣味、味道不同，選擇的這些典型的物體，學(xué)生根據(jù)他們對(duì)水的已有經(jīng)驗(yàn)，先看顏色，排除牛奶，然后問(wèn)氣味，排除白醋，最后嘗，排除糖水。所以，典型性的材料，能啟迪學(xué)生的思維，讓學(xué)生集中精力展開(kāi)探究活動(dòng)，層層推進(jìn)，提高有效探究。

【結(jié)語(yǔ)】

真正讓探究成為有“米”之炊，就需要教師透過(guò)科學(xué)探究，分析實(shí)驗(yàn)材料，在實(shí)際教學(xué)中，努力探尋“材料”的基本原則，在此基礎(chǔ)上精心選擇、巧妙搭配、合理隱藏、有序出示，發(fā)揮有結(jié)構(gòu)材料最大的探究效益，才能讓學(xué)生由材料引發(fā)經(jīng)歷，由經(jīng)歷形成科學(xué)素養(yǎng)，才能使學(xué)生進(jìn)行有效的科學(xué)探究，盡情地遨游在科學(xué)探究中，享受著“材料”帶來(lái)的無(wú)限魅力。

【作者單位：常州市武進(jìn)區(qū)李公樸小學(xué) 江蘇】