利用“有結構的材料”，培養自主探究能力

江蘇江陰華士實驗小學 顧惠潔

利用“有結構的材料”，培養自主探究能力

江蘇江陰華士實驗小學 顧惠潔

在科學課堂上，材料是比較能引起學生的注意、興奮與激情的。新課標明確提出科學學習要以探究為核心，通過動手動腦、親自實踐。在感知、體驗的基礎上，內化形成科學探究能力。如果我們能夠合理而巧妙地設計材料、把控材料，充分利用材料對學生注意力、情感的刺激作用，那么它在課堂上所起的作用就不僅是能幫助學生完成實驗，也能較好地促進學生自主探究能力的養成。

一、挖掘有結構的材料，讓自主探究更生動

有結構的材料是教師經過精心設計的典型教學材料的組合，這種材料的組合，既要揭示與教學內容有關的一系列現象，體現教材的科學性，又要符合學生的年齡特征和認知規律，還應貼近學生的日常生活，具有趣味性，使學生喜歡。學生通過操作有結構的材料，能發現問題，產生迫切需要知道的愿望，腦海里產生“可能是什么原因才產生這樣的結果”或者“是不是因為這樣……才會這樣……”的預想，形成初步的假設。

1.挖掘有結構的材料，幫助學生建構科學概念

在《磁鐵的磁性》一課的教學中，教師選擇磁鐵、鐵塊、鎳塊、銅塊和鋁塊組合在一起，學生在操作這組材料時發現：磁鐵和鐵鎳能發生相互作用，而與銅鋁卻不能發生相互作用，這便是磁鐵的特性。這些材料的準備與提供，各個材料之間、材料與教學內容和教學目標之間具有緊密的聯系，并揭示了事物的規律，它們就有了一種結構，這樣的材料就是有結構的材料。

有結構的材料，可以幫助學生自主建構科學概念，參與到科學探究中，在課堂上教師通過呈現有結構的材料，讓學生成為課堂的主人，以學生為主體，教師為主導。

2.挖掘有結構的材料，引導學生思維發展

在《地球的形狀》“模擬帆船的進出港，探究地球的形狀是球形的”中，A材料：小帆船、地球儀。B材料：小帆船、竹片、打孔紙杯。比較兩組材料，發現A材料可直接觀察到先見船帆后見船身的現象；B材料得動手如何實驗才能觀察到 “先見船帆后見船身”。由此看出，B材料是促進學生思維發展的。它讓我們的學生不僅活躍了思維，也解放了手腳，讓他們敢說、敢想、敢嘗試、樂探究。

3.挖掘有結構的材料，讓學生的自主探究更真切

科學課中如果每堂課的材料都要教師親自準備，量大還煩瑣，準備所需的時間、精力也多。不如發動學生，讓學生也來挖掘材料。

《空氣中有什么》這一課需要材料：蠟燭，去底塑料瓶。塑料瓶每家每戶都有，通過自備材料還能督促學生關心生活，以及多挖掘生活中的材料。《果實》這一課，教師提前布置任務：每人自備你認為是果實的物品1～ 2個。學生在準備的過程中對果實進行了判斷，教師也通過學生準備的材料了解了他們的前概念。

實施效果表明，學生在自備材料后，課前、課上的激情都是較飽滿的，也真切地體會到科學探究離自己是那么近，通過讓學生主動挖掘有結構的材料，在真切中滲透自主探究的意識。像這樣的例子還有很多，如《食品添加劑》一課，放手讓學生搜集平時吃的食物包裝袋到課堂上研究，進行自我評價，養成良好的飲食習慣。

二、控制有結構的材料，讓自主探究更精彩

玩是學生的天性，而要讓學生的玩具有探究味，這就需要教師對精心設計的材料進行調控。通過控制材料來提高課堂效率，充分體現以學生為主體，教師為主導，以授人以漁為宗旨來培養學生的科學素養。

某教師在導入生活中處處有光時，準備了材料：皮影、熒光燈、鐳射燈、LED燈等，學生在玩的過程中發現這些都與光有關，生活中也見過這些光，教師組織學生觀看視頻，進而提煉交通、醫療、娛樂、生活等都離不開光。利用有結構的材料，發揮出學生天生強烈的探究欲。教師通過控制有結構的材料，既有效地抓住了學生的心也讓學生非常主動地參與到活動中來，自主探究更多光的話題。

材料的確富有吸引力，但是這種吸引力有時又是一把“雙刃劍”。《空氣中有什么》一課，準備的材料有：盛有紅墨水的水槽、集氣瓶、粘有蠟燭的毛玻璃、帶小蠟燭的燃燒匙、打火機等，不管是演示材料還是分組材料，教師都精心準備，預設問題，步步深入。但由于教師課始就在學生實驗桌上放置了水槽和蠟燭，學生的注意力分散，思維的發展受限，實驗目標不明，操作失誤等問題頻出。在科學課堂上經常會出現這樣的現象，讓學生觀察量筒，結果水已經倒入量筒中。又如：指導學生觀察測力計，學生已經在嘗試掛重物。學生的好奇心與探究欲是與生俱來的，在小學階段通過科學學習保持和發展好奇心和求知欲，形成尊重證據、敢于質疑的態度。即便是有結構的材料若調控不好，也會對課堂效率產生負面影響。所以在課堂中有結構的材料的出示和回收，應該精心安排，一般不需要把一節課的全部材料都放在桌上，可以按照教學環節的展開，先后呈現。只有通過調控有結構的材料來隨時激起學生的注意力、思維等，才能讓一些“猴急”的學生找回耐心和細心，養成良好的科學實驗習慣，對學生科學素養有一個很好的提升，也讓學生的自主探究更加精彩。

三、延伸有結構的材料，讓自主探究更開放

學生的自主探究是不受課堂局限的，它不僅可以發生在課堂也可以伴隨生活，要知道科學探究無處不在，而生活中的科學，學生往往會更主動更樂于思考。由此，我們可以嘗試將有結構的材料進行延伸，延伸到課外，延伸到與家長、朋友的合作，讓學生在不同的角色中體驗探究的樂趣，也讓學生的自主探究更開放。

《搭支架》一課，所需材料：卷好的紙棒、膠布、剪刀。材料易得，但由于課堂時間的限制，教師將材料的準備、設計、制作延伸到了課外，并布置任務要求：每小組用紙棒搭出一個頂部平的支架，支架要既穩固又美觀，且紙棒數量不超過35根。學生接到這個任務，都行動起來，并將作品如珍寶般搬到實驗室，等待檢測。課上學生滔滔不絕地介紹著自己組的支架，設計的原理，如三角形支架比較穩固等，敘述完畢，小心翼翼地將書本放于支架的頂部，全班學生瞪大雙眼觀察著同學們的作品。甚至有一組的支架放了102本科學書也沒變形，學生露出欣喜的眼神，教室里不覺響起陣陣掌聲，也有其他小組羨慕的眼神，不時討論著這組的成功秘訣，比自己組的設計好在哪里。也有意猶未盡的同學，某些精益求精的小組，課后請教同學重新搭建了一個更穩固美觀的支架，持續兩周校園內一個個支架豎起。隨著有結構的材料的延伸，學生的自主探究意識越來越濃，能力也漸漸提升。

生命科學教育方面如四年級的養蠶，五年級的用根莖葉繁殖植物都是很好的課后延伸素材。有學生這么說過“通過養蠶寶寶，我體會到小生命的可愛。我連它都那么疼惜，我肯定也會疼愛其他動植物”。學生在課外迸發出的奇思妙想很多，自主探究欲望也很濃。

科學課堂上，我們希望經由科學性的探究活動，使學生獲得相關的知識與技能。同時，也使學生養成科學的思考習慣和運用科學知識與技能解決問題的能力。挖掘有結構的材料并對它進行調控和延伸，是實現這一目標的不錯嘗試。