優化探究材料助力學生科學探究

薛祥

摘要：科學技術的進步發展有賴于人類不斷的科學研究與探索，同樣，學生科學知識與概念的形成建構離不開科學探究學習，科學探究過程往往需要各種研究方法與探究材料作支撐，因而小學科學探究教學中探究材料優化尤為重要。

關鍵詞：科學；探究；材料；優化

中圖分類號：G623.9文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2017）19-075-1

“材料引起學習，材料引起活動”，科學探究材料是學生研究問題、解決問題，建構各種知識概念，提高探究能力的重要載體，是體現科學價值的重要資源。有效地選擇、呈現探究材料是激發、引起探究、知識形成的有效手段。筆者結合教學實踐，從幫助學生建構科學知識出發，對探究材料的優化策略作了以下思考：

一、讓學生成為探究材料的主人

1.學生充分參與探究材料的準備工作

當前，在科學學習活動中，探究材料多數是實驗室套材或教師課前準備好的，學生完全處于被動接受的地位，這種被動容易造成學生探究興趣不濃。也有老師曾對此提出應“從學生熟悉的身邊選取材料”，變學生“搜集準備材料”的過程為“認識身邊自然事物”的過程，并使之成為學生自我建構和自我完善的過程，最終達到提高他們科學素養的目的。

其實，學生參與探究材料的搜集準備不僅能減輕教師的工作量，而且能引發學生探究身邊各種科學現象與生活常識的興趣，從而更好地理解“科學就在身邊”的確切涵義。例如，在《物體在水中是沉還是浮》課中探究各種物體在水中的沉浮情況，教師完全可讓學生自帶部分探究材料，因為在學生的家里、書包中就有許多由各種材料做成的生活用品和學習用品，這些都是合適的探究材料，比如：生活中的蠟燭、空玻璃瓶，文具盒中的塑料尺、木制鉛筆等都是探究物體沉浮的好材料，學生們也能輕易找到，而且能使探究學習延伸到課外，可以起到意想不到的教學效果。

2.學生應有針對性地選擇、組合探究材料

科學探究活動的重要特點是自主性和開放性。要學生能在開放的科學探究活動中自主地學習，就要打破目前探究材料在組合上由教師、教材的規定性，為學生準備具有開放性、組合不固定的材料，充分尊重學生的自主性，讓學生根據選擇的問題、研究方法，自己選擇和組合所需的材料，促進學生自主學習、創新學習，以進一步提升學生的科學素養。如《聲音是怎樣產生的》一課，師生一起搜集準備了鑼、口琴、口哨、鈴、鋼尺、音叉等等材料，這些探究材料發聲時振動的部位和材料各不相同，學生也不一定每種都進行研究，學生完全可以根據自已的興趣和研究意念選擇或幾種材料組合開展自主研究。再如在《米飯、淀粉與碘酒的變化》一課探究食物中淀粉的足跡時，更需要食材的選擇與組合，既要保證動物類、植物類食材的組合、又要注意同類食材的代表性、普遍性選擇。只有這樣，才能做到既拓寬研究視野，又利于學生最后的研究歸納與知識建構。

二、讓探究材料更具結構性

1.探究材料統領探究過程

結構性材料，是教師精心設計的典型材料組合。這種材料組合既要揭示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，貼近學生的日常生活，還應具有趣味性，能讓學生喜歡，并有能力通過對材料的探索來發現問題、解決問題，獲得新知。

小學科學教材中有許多可用結構性材料引領探究的課例：如《磁鐵有磁性》、《物體在水中是沉還是浮》等，一般都圍繞三組結構性材料（第一組：學生身邊熟悉的，學生利用前概念比較容易猜測；第二組：來自生活，猜測稍有難度；第三組：不熟悉，難猜測）漸進式地進行探究性學習。筆者在《磁鐵有磁性》的教學過程中就層次分明地先后呈現了：木塊、塑料尺和鐵釘，銅片、鋁片和鐵片，各種硬幣、家用水龍頭和圓珠筆等三組探究材料，由淺入深遞進式地引導學生開展實驗研究，最終取得了科學合理的概念建構。由此可看出，學生的思維層次和科學概念的建構在分層探究活動中均能得到良好的體現與發展。

2.適時重新建構探究材料

探究材料、器材要適合學生的學習，不是越多、越先進就越好，而是要根據教學的目標指向來選擇。合適的材料往往能有結構或一材多用，能激發學生的動機，吸引他們的注意力，引起思維。在選擇適合學生的探究材料時，我們還可以對教材的設計適當改動，重新選擇材料，使其更好地為教學服務，并讓探究活動流程更順爽、更有效。

《物質發生了什么變化》如按教材編排，以“混合沙和豆子”和“用蠟燭加熱白糖”兩個實驗活動來讓學生建構物理變化和化學變化兩概念，教學中發現前者意義不大、學生已有生活經驗；后者操作觀察過程相對復雜，實驗時間較長，造成兩個實驗分析時間不足、效果不佳。因此筆者在仔細研讀教材和教參的基礎上對材料進行大膽改進，把“沙、豆子、白糖”變成了“一塊糖”，讓學生看到“從塊狀到顆粒狀再到炭”的現象，更能讓學生認識前半段是沒有新物質產生的物理變化，后半段是產生了新物質“炭”的化學變化。這樣選材更簡單、且能呈現教學目標所需的所有信息，使整堂課活動環節緊湊，前后變化對比明顯，突顯探究的過程及其功能。

總之，在當前的科學教學中，就探究材料看，還無法做到與學生的探究活動相配套，這就要求教師根據學生的實際、教學的實際來實施相應的材料優化策略，讓探究材料更具有結構性、引導性、層次性和開放性，讓學生由材料引發學習，進而幫助學生輕松建構各種科學概念。

[參考文獻]

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[2]喻伯軍.浙江省中小學學科教學建議—小學科學.浙江教育出版社，2015.endprint