恰當利用材料 發展科學概念

袁瓊

選擇、使用合適的材料是上好科學課的關鍵之一。在教學中，材料選擇是否合適，使用是否合理，關系到探究活動能否順利、有效地開展，也關系到科學概念能否形成。教師應本著適當、適合、適量的原則，精心準備和規劃探究材料，提高探究效率，幫助學生構建正確的科學概念。

一、選擇適當的材料，幫助學生建立概念

科學課上選擇適當的材料有助于學生概念的形成，但有些不當材料的運用往往會干擾科學概念的建立。教師如果能夠選擇合適的材料，就會更好地幫助學生在探究中建立穩固的科學概念。

案例1：《空氣有重量嗎》

在這一課中，教師選擇用普通氣球作為探究材料，稱量充氣前和充氣后氣球的重量，以此得出氣球在充氣后重量增加了，證明空氣是有重量的。

反思：在這個過程中，雖然氣球在充氣后重量的確增加了，學生也能觀察到實驗現象，但有學生同時會質疑：氣球在充氣后體積變大了，是體積變大導致氣球重量的增加。這樣，會由于材料的選擇不當而影響概念順利達成。如果把普通氣球換成玩具皮球，因玩具皮球充氣后的體積變化不明顯，再稱量充滿氣和充足氣的玩具皮球，學生會發現充足氣的皮球重量比充滿氣的皮球重量重，且玩具皮球本身的重量較輕，在充氣前后也能達到明顯的探究效果，這時候教師再提問：“氣球在充足氣后為什么重量增加了？”學生會意識到增加的重量正是打足氣的皮球內空氣的重量，使學生更容易、直觀、清晰地達成“空氣有重量”的科學概念。

二、選擇便于學生操作的材料，幫助學生形成概念

材料是每個探究活動的“后勤保障”，也是形成概念的“重要鏈環”。教師在選擇材料時應首先保證探究活動的順利進行，從教材出發，從實際出發，選擇符合學生年齡特點的材料，引導學生形成正確的科學概念。

案例1《空氣有重量嗎》一課的材料選擇

教師在課前準備了天平、砝碼、玩具皮球、打氣筒、鑷子這些材料。接著讓學生利用砝碼來比較玩具皮球在充滿氣（把皮球剛好充氣到圓滿）和充足氣（在充氣圓滿的基礎上再打氣）時的重量，通過比較兩者差異，以此證明空氣是有重量的。

反思：這一過程中教師花了很長的時間對三年級學生講解天平和砝碼的具體操作方法，以及天平的讀數方法，甚至還涉及了游碼。實驗中，雖然學生賣力地配合教師的方法，但是由于空氣的重量的確很輕，且每個砝碼的重量不一、各個砝碼的重量相差很大，根本無法比較出玩具皮球在充氣前后的變化，讓三年級的學生掌握天平的操作方法及讀數也是不符合其年齡特點的。當然，有礙科學概念的形成。

教師不妨把上述材料中的砝碼改成小號的墊圈，由于每個小墊圈的大小重量相同，且小墊圈的重量很輕，用小墊圈來比較玩具皮球在充滿氣和充足氣時的重量差異，學生操作起來得心應手，通過比較重量差異學生可知空氣是有重量的，提高了探究效率，順利達成概念。

選擇材料時應本著簡單易行、便于操作的原則，如此才能把學生的重點指向對實驗的觀察、數據的分析、結論的提煉上，才能把學生的思維指向概念，促進概念的形成。

三、選擇適量的材料，幫助學生穩固概念

1.提供適量材料，減少材料對學生活動的影響

教師選擇材料時要做到少而精，切勿多而濫。提供給學生的材料要適量，過量的材料不僅會造成浪費，且會對學生活動造成干擾，不利于學生的探究活動，影響概念的形成。

如《我們身邊的物質》一課，教師提供給學生一大張白紙和一支加一小段蠟燭作為探究材料，讓學生用多種方法讓白紙和蠟燭發生變化。

觀察學生的課堂表現，發現學生已經用撕這種方法讓紙發生了變化，但還是有些學生在不停地把紙撕成小碎片，導致桌上、地上撒了一地，浪費了材料也浪費了時間，還分散了學生的注意力。又有些小組點燃了兩支蠟燭（教師的本意是一支蠟燭燃燒，另一支蠟燭做物理變化），有些小組的每位組員拿紙放在蠟燭上燃燒，不僅造成課堂混亂，干擾學生注意力，且在課堂上出現了不安全行為及教師難以管理等問題。學生無心于如何使物質發生多種變化，也不關心物質變化有沒有產生新物質，而是熱心于“玩”這些材料，由此可以看出過量的材料無益于學生穩固概念。

2.提供足量材料，保證探究活動的需要

如《溶解的快與慢》一課中，教師選擇用方糖來研究溶解的快與慢與哪些因素有關。學生通過猜測得出加熱、攪拌、壓碎這幾種方法能加快放糖溶解，在用對比實驗的方法驗證完加熱和攪拌的方法能加快方糖溶解后，發現已經沒有多余的方糖來研究壓碎能否加快溶解，因為材料的數量不足導致這一驗證活動只能拖到下節課方糖充足的時候再進行。可見，提供數量充足的材料有利于學生活動的開展，幫助學生達成概念。

因此，課前準備好材料，是科學教師備課的最重要環節之一。準備材料也要把握好度，太多會造成浪費、分散注意力、課堂混亂等弊端，不利于概念達成，材料數量不足、材料種類單一又會限制學生活動的展開和思維的發展，少了形成概念的“佐證”。

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，也符合世界物質性的基本觀點。教師為學生的探究活動提供合適的材料，是提高科學探究效率的一個重要途徑，讓學生在與材料的親密接觸中建構概念，是獲取正確科學概念的重要橋梁。

編輯 謝尾合