例談科學活動材料的優化策略

胡林 郭立豐

【中圖分類號】G623.6 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）18-0185-02

在小學科學教學活動中，材料是不可或缺的探究對象，是科學活動有效開展的重要因素。越來越多的科學教師重視科學活動材料的選擇優化。小學科學活動強調“讓材料說話，讓環境和材料引領學生的學習”。教師要幫助學生置身于能產生探索行為的環境中，在選擇材料上要慎之又慎，反復推敲與斟酌、嘗試與優化，及時提供豐富的、操作性強的、符合學生探索需要的材料，支持和引發學生積極主動地與材料產生相互作用，為探究活動保駕護航。

科學課堂需要學生通過熟悉、喜歡的活動材料來觀察和實驗，激發探究興趣，體驗探究過程，獲得知識和能力，培養學科核心素養，因此科學課的材料準備是關系科學探究成效高低的一個重要因素。下面就“科學活動材料的優化策略”淺談筆者的實踐心得。

一、基于生活經驗，是優化活動材料的原點

科學活動材料的優化，要把學生的生活經驗放在中央位置。低中年級尤其是一年級的新生，熟悉而又貼近生活的材料，自然拉近了活動和學生的心理距離，主動觸發了動手探究的欲望，充分利用學生對材料的經驗認知，為順利高效開展探究活動起著關鍵性的作用。

例如，在引導學生研究“水的蒸發快慢與什么因素有關”這個問題時，筆者思考怎樣的設計、怎樣的材料更貼近學生呢？基于學生已有生活經驗，找到思維的鏈接點，創設了一個“洗抹布、晾抹布”的生活情境，讓學生“真刀真槍”搞實驗。學生們八仙過海，各顯神通：用酒精燈烘，用熱水袋焐，用吹風機吹，在陽光下晾曬。個個歡呼雀躍，人人收獲滿滿，在體驗中掌握科學知識，發展學生科學素養。從學生的經驗和興趣出發，真正站在同學立場去創設，才能使學生真正參與活動，實踐獲真知！

二、基于探究需求，是優化活動材料的基點。

科學活動材料作為觀察和探究的重要載體，是為活動本身所服務的，所以，優化活動材料必須重視能否滿足探究活動本身的需求，促使學生在理趣活動中引發與探究主題相關聯的有效性思考，助推探究活動的目標達成，為順利高效開展探究活動起著決定性的作用。

例如，教學《地球的形狀》一課時，為了觀察帆船進出港的特點，筆者設計了類似于拱形結構可變兩用裝置，既可以當成類似于拱形橋面，并且是全密封的，表面固定不易變形，讓小船在其表面移動，模擬帆船進出港；也可變為水平的，讓小船在平面移動。這樣的設計是充分考慮學生的探究需求，利于操作和觀察，對比和思考，體驗和發現地球表面是圓弧形。

三、基于操作實踐，是優化活動材料的焦點。

科學活動材料是為探究活動服務和準備的，更應該符合讓學生直接動手操作，利于實踐的特征，而不是只能看不能摸的擺設，或者想玩又難以動手開展的冰冷器具。所以，材料的實用性和可操作性是優化活動材料值得思考的問題。

例如，在研究“拉力大小與彈簧伸長之間的關系”這一活動時，為了利于孩子操作實踐，筆者設計了一個自制的“拉簧操作板”，操作板頂部等距離固定6個釘子，釘子豎直方向設計好刻度。操作時，只需依次掛上相同的拉簧，按順序掛上1、2、3、4、5、6個鉤碼，拉簧就會呈現不同的長度。操作實踐性強的“拉簧操作板”，操作時間短，操作難度低，發現規律快。學生們一下子就發現拉力大小與彈簧伸長長度之間的變化規律。

四、基于典型特征，是優化活動材料的準點。

科學活動材料要體現和滿足所要學習的科學知識和科學原理，就一定要保證材料的典型性，從而建構科學思維框架，理清科學探究主線，從而使學生通過觀察和實驗獲取較為直接的知識、經驗、能力。材料選擇的典型性有利于學生觀察和收集現象和證據，從一般到特殊，從現象到本質，符合建立概念的思維邏輯。

例如，教學《果實和種子》一課時，材料的準備及其簡單方便，但也是有講究的。但在實際教學目標驅使下，是指導學生通過“典型材料”進行細致觀察，根據“典型材料”的特征來逐步分析、抽象、歸納、建立“果實”“種子”的概念，應該選取易于學生觀察，有效捕捉普遍特征的果實和種子。首先，通過觀察明顯含有“種子”的果實（蘋果等水果）作為觀察材料，建立科學概念。對于不利于形成和建立“果實”的概念的材料，如（香蕉等）特點不明顯的果實應盡量避開。

五、基于結構暗示，是優化活動材料的亮點。

科學活動材料的結構暗示，是一種無聲的引導，可自發引導學生向探究活動方向行進，聚焦探究主題，而且沿著學生“最近發展區”延伸開去，是優化活動材料的亮點。當然，做到這一點是需要教師有一定的經驗積累，思想積淀的。

例如，著名的蘭本達教授有一個著名的活動。提供了結構性很強的活動材料：三只溫度表和一個房屋模型。分成三間的模型房屋，每間的形狀大小一樣，黑、灰、白三種顏色分別涂成了三個不同的房頂面，并且在每間房頂的相同位置開了三個一模一樣的孔。接著，就讓學生自己到陽光下去撥弄、搗鼓這些活動材料。學生肯定自然而然想到：把三只溫度表分別插入三個小孔中，接著順理成章去觀察溫度表的示數變化，從而水到渠成發現規律：物體表面的顏色與物體吸熱本領之間的關系。所以，教師應注意材料的結構暗示所具有的導向功能。

六、基于多元整合，是優化活動材料的巧點。

科學活動材料優化要關注多元整合。各種教學材料都有其獨特的作用和優勢，力求多種材料優化組合，將其進行整合，實現由點到面、由個體到整體的思維呈現，建構完整概念和結論，才能滿足探究的需求。有時，在教學時宜選擇幾種教學材料相互配合，相得益彰。

例如，在教學“比較發現植物葉子的相同點和不同點時”一環節時，為了學生在觀察活動中有全面詳實的發現，在準備樹葉時，就應考慮樹葉的不同特征：大小、顏色、形狀、邊緣特征、厚薄、軟硬、氣味等，才能符合活動的要求。筆者綜合考慮，選擇了香樟葉、銅錢草葉、廣玉蘭葉、紅楓葉、沙金珊瑚葉、黃楊葉6種大自然常見材料，幾乎隱藏葉子所有的不同特征，多種材料優化組合，學生在觀察中有發現，在交流分享時有所得，在總結歸納時有收獲。

總之，活動材料暗示著一節科學課的研究主題，主導著活動的研究方向，引領著課堂的探究過程，所以教師在進行教學設計和準備時，縝密思考、恰到好處地提供適當的有結構的科學活動材料。材料準備恰當合適，預示著一節科學課的教學設計也就成功一大半。同時，呼吁廣大科學教師做個有心人，經常留意觀察孩子們生活周圍的材料，引領者孩子們一起投身到材料的關注和收集中，及時地納入到我們的課堂教學中來，為科學教學保駕護航，和學生一起共同成長。