淺談科學探究材料的準備、選擇與呈現

徐維鍵

“科學學習要以探究為核心，利用探究活動幫助學生建構科學概念。但是只要是科學探究，就離不開探究材料。如果離開了探究材料，科學探究就將無從下手或是可望而不可及的“海市蜃樓”。所以探究材料是小學科學教學中必不可少的、舉足輕重的一種教學資源。一節精彩的科學課，探究材料的準備、選擇及呈現時機都是至關重要的。

一、主動參與，讓學生參與探究材料的準備

探究材料是學生做探究實驗的根本，沒有這個根本，探究實驗就成了“無米之炊”。如果所有的探究材料都由老師準備，那將是個會消耗大量精力和時間的“大工程”，科學老師也會吃不消，而且也不利于學生的責任和科學興趣的培養。學生有能力準備的探究材料，就可放手讓學生去準備。這樣，不但減輕了教師的負擔，而且能更好地發揮學生的主體性。對培養他們學科學的主動能動性也很有幫助。當然，老師也必須采取一定的措施來指導和監督學生準備實驗材料！

1、適時的、靈活的指導學生準備探究材料

材料是否合理，對于教學的推進相對關鍵。比如在《動物的生命周期》這一單元的教學中有飼養蠶寶寶這一活動。筆者根據季節、氣溫把第二單元與第三單元調換上課時間，并指導學生注意蠶卵的孵化和小蠶的飼養。為此還特意化了半節課的時間為他們講解養蠶的注意事項，并復印和分發了養蠶的相關資料。學生們才得以順利地飼養他們的小蠶，從面保證了他們需要的探究材料。

再如上四年級下冊的《各種各樣的巖石》前好幾個星期、“五一”長假左右就提醒和指導學生在假日與父母出游時，可在旅游的途中做個有心人，在游山玩水的過程中，在父母的陪同下，在高山上、在湖邊、在路上、在海邊等等能找到巖石的地方收集具有一定特色的石頭。因為能靈活的、適當的、及時的指導學生準備探究材料，學生們也就能如期完成材料的準備。

2、針對性檢查、合理評價學生對探究材料的準備

老師先提前二天通知學生準備探究材料，有樣品的出示樣品，也可用多煤體出示相應的圖片，讓學生明白應該準備的材料。接著，讓課代表在上課前一天放學前再進行通知落實，并讓同學們抄在家校聯系本上，從根本上減少遺忘的幾率。再利用上科學課前的課間時間，由各小組長和課代表做好檢查和登記工作。把檢查的結果記在探究材料準備情況統計表上，并在期末作為學生學業評價的一個組成部分。

對每個同學探究材料的準備情況適時的作出正確、適當的評價，對精心準備材料的學生，采用多種多樣的獎勵方式：比如獎勵各種可愛的笑臉貼紙，貼在統計表上并每一個星期公開張貼一次;可以在做演示實驗時，讓他在旁邊當小助手;可以給他借閱各種科技雜志或科技方面課外書的特權……

對那些沒有準備材料的學生，既要給他們“辯解”的機會，又要讓他們受到一些必要的“懲罰”：可以去掉一些已貼的“笑臉”，可以讓他們幫助搞好實驗室的衛生……

經過這些適當的措施，會促使學生更好的準備探究材料。

二、選擇恰當的、有結構的材料

科學探究很大程度困擾教師的就是材料，原因在于材料太多，不但增加了教師的工作量，又會影響學生探究活動的開展。如一位老師在教學《種類繁多的動物》一課時，分小組確定研究不同種類的動物，在與學生一起討論得出探究的方法和記錄內容后，教師為各小組提供了豐富的相關的圖文資料，接著還馬上出示了很多種動物的標本和動物的骨骼標本，并出示了很多種魚，如小金魚、小鯽魚等。還有不少的昆蟲：蜻蜓、螞蟻、蚱蜢等等。在屏幕上還出現了有關鳥類和哺乳動物的視頻。研究開始以后，不少學生開始經不住誘惑跑到講臺前，圍著那些動物標本及動物骨骼標本，左看右看，并試圖想打開蓋子摸一下。教學中教師制作了包含有兩個視頻的課件，收集了很多相關的圖文資料，還準備了很多模型，還有不少的小動物，但教學效果并不理想，本課沒有成功的主要原因是因為教師準備的材料太多太雜，動物模型的出現不經意間轉移了學生的注意力，不利于探究任務的完成。

現在課堂經常聽到“有結構的材料”一詞，所謂“有結構的材料”其實就是典型教學材料的組合，這種組合既揭示教學內容，又體現教材的科學性，符合學生的年齡特點和認知規律更具趣味性，這些恰當的、有結構的材料使學生的探究活動更好地進行。

案例一：不一樣的沉浮

師：兩個水槽中的水有什么不一樣呢？請大家用課本上介紹的方法觀察比較兩個水槽中的水。

（實驗時，先完成的同學迫不及待地喊到：“是鹽、鹽、鹽……”）

師：你為什么認為鐵片上的就是鹽？

生：因為這些粉末是白色的。

師：鹽是白色的，白色的就一定是鹽嗎？和鹽相似的白色物質很多，僅從外觀上是不能斷定的。

生：白糖、味精從外觀上看也和鹽一樣。

師：根據提供的食鹽、白糖、味精，請同學們任選一種制作一杯溶液，嘗試使自己的馬鈴薯浮起來。（學生實驗、填寫實驗記錄匯總表，教師在屏幕上出示匯總表）

師：根據匯總表，請問大家有什么想法或問題？

生：我們小組發現食鹽、白糖、味精溶液都能讓馬鈴薯浮起來，

生：我們有個疑問，第三組和第五組都是白糖溶液，但是第三組的馬鈴薯為什么沒能浮起來？

師：都是白糖，第三組和第五組結果卻不一樣，這是什么原因呢？（學生討論）

第五組學生：第三組加的糖比我們少，可能加的多一點就能浮起來。

師：那么就請第三組的同學，繼續加糖，看看能不能使馬鈴薯浮起來？（第三組經過繼續加糖，也成功了）

這位教師給學生提供食鹽、味精、白糖這一組有結構的材料，讓學生在順利完成實驗的同時會發現，使馬鈴薯能浮起來的液體不僅僅只有鹽水一種，而且這三種液體都有一個共同的特征，就是要使一定量的液體里的固體達到一定程度才能使馬鈴薯浮起來。

如在上《空氣占據空間嗎？》一課時，在引出課題后不久，首先把以下材料呈現給學生：橡皮塞、漏斗、廣口瓶組合成的裝置，還有空玻璃杯、乒乓球、水槽、注射器及注射器口的橡皮塞、橡皮泥、吸管、塑料瓶，各小組可采用不同的方法證明空氣是否占據空間嗎？分小組合作進行，頓時課堂充滿了活躍的氣氛，各小組匯報交流時，很多方法都一一呈現。

生：把漏斗插入橡皮塞，把橡皮塞塞住廣口瓶，并旋緊，從

漏斗口往里面加水，水沒有進入廣口瓶，證明廣口瓶里面的空氣 占據空間。

生：把空玻璃杯豎直倒扣在水槽里，不管怎么壓玻璃杯，水都無法到達玻璃杯的底部，證明玻璃杯里的空氣占據空間。

師：利用玻璃杯和水槽只能完成這一個實驗嗎？

生：老師，利用這兩種器材外再加一個乒乓球就可以做另一種實驗。把乒乓球先放在玻璃杯里，再把玻璃杯豎直放入水槽里，無論玻璃杯在水的哪個位置，乒乓球都能在玻璃杯的底部，不往下掉。這也說明玻璃杯里的空氣占據空間。

生：老師，我們小組的方法更簡單，只需要利用一只注射器和橡皮塞就行。先把注射器的活塞往后拉到底，接著用橡皮塞塞住注射器口，再用手把活塞往前壓，壓到一定程度時，就很難再壓下去，雖然為什么能往前壓一部分的原因我們還不清楚，但是這至少說明注射器里的空氣占據了空間。

生：老師……

如果老師沒有提供那些結構性的材料，哪來這么多證明空氣占據空間的方法，更別提學生發散性思維的形成。

三、適時、有序的呈現材料

探究材料是學生進行科學探究的載體，是學生學習科學的重要資源，擁有充足、典型、有結構的材料并不代表就能取得較好的科學探究效果，在教學中還要注意材料呈現的時機和順序。在公開展示課《小蘇打和白醋的變化》上，為了讓課堂顯得活躍，學生參與率高，老師是這樣組織教學的：

在上課前為了吸引學生注意力，早早地把小蘇打和白醋、燒杯、酒精燈等實驗材料放在實驗桌上，老師那里還沒說完實驗步驟，下面有些調皮的學生已經開始行動了。把白醋倒一些在燒杯中，小蘇打倒進去好多，看到有氣泡產生就很興奮，又忙著用火柴戳氣泡。發現情況的老師表情嚴肅地制止了他們。接下去老師繼續說實驗步驟和注意事項，但只有一部分同學放下材料，目光不時的掠過材料;另有一部分同學時不時的與其他同學爭奪材料，把老師的話當耳邊風輕輕吹過。有些同學盯著大屏幕看友情提醒，但更多的同學已經爭奪著、吵鬧著開始了他們的“探究之旅”。

以上的教學情景可能司空見慣了，表面看是學生的問題，但其實還是出在老師的身上。原因是這位科學老師沒有把握好探究材料呈現的最適時機。

如在筆者執教的《測量力的大小》一課時，先給每一小組出示一根彈簧測力計，學生觀察得出彈簧測力計的組成、作用、單位、刻度等;然后每組分給一個鉤碼，讓他們試測，測量值的不同引出認知矛盾，從而由學生討論分析得出使用彈簧測力計的使用注意事項;再每一組分給四個待測物體（每一小組都一樣），訓練學生正確使用彈簧測力計并正確讀數;最后出示橡皮筋、軟木板回形針讓學生學以致用，制作一個測力計。這樣根據教學環節分批出示實驗材料避免了課堂的無序性及盲目選擇材料的缺陷，可以使學生把有限時間用到“刀口”上。既保證了學生探究活動順利、高效進行，也便于教師利用材料進行課堂調控。

探究材料是每一個探究活動得以順利開展和精彩呈現的物質條件，更是掌握科學知識，逐步提高探究能力的橋梁。教師只有靈活機動地準備探究材料，選擇恰當的、有結構的探究材料，并適時、有序地呈現材料，才能使探究材料更好地為探究活動服務，才能不斷地提高學生探究實效！