讓材料成為科學探究的翅膀

孫春燕

小學科學以培養學生科學素養為宗旨，探究式學習是科學素養培育的重要路徑。探究式學習以科學問題為核心，以材料為載體，以觀察、實驗等為手段，在實證的基礎上思考推理，從而構建出科學概念?？茖W探究不僅離不開材料，而且需要有效的材料。科學材料的設計與準備不能隨意，要遵循一定的原則與策略。筆者結合日常教學實踐，談談小學科學探究材料的設計。

一、新穎有趣，催生探究

布盧姆說過：“學習的最大動力，是對學習材料的興趣。”趣味性是科學材料設計的原則之一，如果材料對學生沒有吸引力，探究活動的開展勢必受到影響。學生只有對材料產生興趣，才會主動利用材料展開探究學習。科學探究材料應新穎有趣，這樣才能夠引發學生的好奇心，吸引學生的注意力，激發學生的探究興趣，調動學生的探究欲望，讓學生主動探究。

在選擇科學材料時，要避免材料的單一，力求顏色、形狀多樣。例如，“肌肉”一課的教學重點是“了解骨骼的運動是由骨骼肌的收縮和舒張引發的”。在教學該部分內容時，筆者給學生安排了兩個制作與體驗活動，分別是做手臂活動模型和膝關節活動模型。同時，筆者給學生準備了精致的制作材料，這引發了學生的注意，激發了學生的制作欲望，催生了學生的探究動力，他們積極動手制作模型，通過操作觀察手臂和膝關節的運動，從而對肌肉的功能和骨骼運動的原理有了深刻的認識和理解。

二、源于生活，就地取材

現在還有許多學校的科學教師是由其他教師兼任的，多數教師都不愿教科學，原因在于實驗材料的準備耗時費力。一些專職教師也經常抱怨：“實驗材料的準備和整理太麻煩了，有些材料儀器室中還找不到?！?要解決這一難題，最好的辦法當然是學校配備專職實驗室管理員，為科學教師做好器材準備工作。但是，在無法配備實驗管理員的情況下，還是得教師自己想辦法去解決。

筆者在準備實驗探究材料時主要采取兩種方法，一是培養小助手，請學生幫忙，幫助筆者到實驗室領取、整理、歸還材料。二是就地取材，從生活中選取材料，讓學生從身邊尋找一些探究材料，將材料攜帶到課堂中?？茖W源于生活，科學就在身邊，基于生活就地取材，既減少了材料準備的麻煩，又有助于科學探究，而且學生做起來得心應手，可謂一舉多得。

三、結構嚴謹，促進探究

科學知識的習得源于學生的自主探究，而材料是探究的支架，其最大價值在于促進探究。促進探究的材料必須具有結構性，有結構性的材料具有科學性、嚴謹性，有利于學生的操作，有助于知識的理解，能提高科學探究的有效性。

材料的設計必須遵循結構性原則，而不得有任何的隨意性，教師要根據教學的需要，基于學生年齡特點和認知規律，確保材料的結構嚴謹，為學生的探究起到促進作用。筆者在設計探究材料時，對材料的種類和數量，以及材料呈現的順序，都做到精心斟酌，既要避免對學生的探究造成干擾，又要對學生具有啟發性，既要操作簡便，又要助推思維。例如，“研究磁鐵”是一節實驗探究課，該課有較多的實驗，筆者對實驗中的大量材料都進行有順序的呈現，在完成一項探究任務后，及時將材料收起來。

四、層次遞進，培養思維

科學思維是科學素養的核心，是人善于思考的標志?？茖W思維不同于一般思維，它是借助于可行的科學實踐，逐步培養并建立起的具有現實價值的思維?？茖W思維具有客觀性、邏輯性、建構性等特征，能夠幫助學生認識事物的本質屬性?？茖W思維可以促進科學探究，有助于提升學生的科學知識、科學技能。因此，培養科學思維是科學教學的重要目標。

科學思維是一種建立在實踐基礎上的思維，具有思維價值的材料有助于培養學生的科學思維。因此，設計的材料應當具有啟發性和層次性，保障科學探究的連續性和漸進性，用材料引導學生的思維由淺入深，逐步揭示科學概念，發現理性規律。例如，在“電磁鐵”一課中，筆者先給學生提供了一節電池、一顆鐵釘、一根導線和一些大頭針，讓學生動手做一個電磁鐵并嘗試吸鐵。接著，筆者再多給學生兩節電池，旨在引導學生探究電池的數量對電磁鐵磁力大小的影響。層次遞進的材料不僅讓教學思路更清晰，而且使學生的思維更清晰。

（作者單位：江蘇省南通市通州區實驗小學）