優選科學材料，引導學生自主探究

【摘要】教師優選科學材料，能夠有效調動學生開展科學探究的積極性。教師選擇生活性科學材料、實驗性科學材料、典型性科學材料等引導學生開展自主探究，能夠有效提高學生的科學探究效率及提升小學科學課堂的教學效果。文章立足于小學科學課堂，探究教師如何合理地選擇與運用科學材料。

【關鍵詞】小學科學課堂；科學材料；探究

作者簡介：殷敏（1998—），女，江蘇省如皋市雪岸小學。

小學是學生學習的重要時期。教師除了要讓學生掌握基礎的學科理論知識，還要讓學生獲得思維能力、探究能力、質疑能力的發展［1］。通過科學探究，學生能夠培養認真觀察、獨立思考、勇于實踐等科學素養。筆者認為，基于實驗的科學探究，重點不僅在于實驗操作的過程，更在于科學材料的選擇。教師要善于選擇和運用科學材料，讓學生在科學材料的支持下，積極發揮主觀能動性，享受科學探究的過程，從而順利學習科學知識。

一、選擇生活性科學材料

引導學生自主探究是當前小學科學課程的重要教學目標。要使這一教學目標得以實現，教師需要優選合適的科學材料，激發學生的興趣，提高學生的動手能力，讓學生在實驗操作的過程中發現問題、探究問題、解決問題，從而培養學生自主探究的科學素養［2］。

生活中有不少材料能夠讓科學探究變得豐富多彩。例如，生活中常見的泥土、易拉罐、時鐘等，都可以作為科學材料。根據新課標的要求，教師要通過科學學科的教學，引導學生了解生活中常見的科學現象與知識，幫助學生養成良好的觀察習慣，讓學生能夠用課堂所學科學知識解釋生活現象。這就要求教師要盡可能地讓科學學習與學生的日常生活建立聯系，使學生利用熟悉的生活材料開展科學探究，從而更好地促進學生在生活中應用科學知識。

筆者在教學中堅持站在學生的角度思考問題。筆者發現，適合學生開展科學探究的科學材料應當來自學生的日常生活，科學材料的生活性越強，學生利用這些材料的興趣就越濃。此外，筆者還發現，學生提出的科學問題大多源于他們對生活的仔細觀察。因此，筆者在引導學生開展科學探究時，盡可能選用一些日常生活中常見的材料，讓學生將日常生活與科學知識聯系起來，從而將科學探究生活化。

以教科版科學三年級上冊“水”的教學為例。筆者積極將科學知識與學生的日常生活建立聯系。筆者收集形態各異的果凍盒子，并將水倒入其中，讓學生觀察不同果凍盒子里的水。通過觀察，學生發現水沒有固定的形狀。為了加深學生對這一發現的印象，筆者讓學生自主做一個有趣的探究實驗，即讓學生將一定量的水從一種形狀的果凍盒子倒入另一種形狀的果凍盒子中。學生發現，同樣的水，在不同的果凍盒子中是不同的樣子。筆者總結：“同學們已經知道水是一種液體，沒有固定的形狀，但水有一定的體積。”

上述教學案例的科學材料果凍盒子，是學生日常生活中常見的物品。盡管學生對果凍盒子并不陌生，但卻少有學生對其進行利用。筆者將果凍盒子這種常見的物品作為科學材料，并適當拓展教學內容，引導學生自主開展科學探究，能夠有效拉近學生與科學之間的距離，讓學生充分感受生活與科學之間的聯系。學生在科學探究的過程中發現問題、解決問題，能夠有效激發對科學探究的興趣，為深入開展科學探究奠定基礎。

二、選擇實驗性探究材料

總結以往的科學學科教學經驗，筆者發現，如果科學材料選擇不當，就可能直接影響學生的科學探究興趣。教師應注重激發學生的實驗興趣，選擇實驗性探究材料，培養學生的實驗技能，讓學生親自動手實驗，在實驗操作中加深對科學知識的理解。

以教科版科學三年級上冊“水能溶解多少物質”的教學為例。筆者按照教材中的實驗要求，為學生提供相應的實驗性探究材料，如食鹽、小蘇打、食用堿、味精等。在課堂上，筆者為學生簡單講解實驗要求：“在一個透明杯中放入50毫升清水；取20克食鹽，把它們平均分成8份。接著，取一小份食鹽，加入一個盛水的杯子中，用攪拌棒充分攪拌。在食鹽完全溶解后，再加入第二份食鹽，繼續攪拌……直到食鹽不能溶解為止。記錄食鹽溶解在50毫升水中的份數。按同樣的方法，將小蘇打等科學材料一份份溶解。”筆者發現，盡管已經事先向學生講解實驗要求，但仍有不少學生在實驗中操作失誤，導致沒有得到相應的實驗結果。為了保證科學探究活動的順利進行，筆者只好逐步為學生進行示范。于是，一節精心預設的科學課堂，最終變成筆者的演示課。

此后，筆者改進科學課堂的教學方式。仍以教科版科學三年級上冊“水能溶解多少物質”的教學為例。在正式上課前，筆者讓學生提前準備科學實驗所需要用到的實驗性探究材料—任意物質與水混合成的新溶液。在課堂上，筆者拿起其中一位學生的溶液提問：“這是什么物質與水混合成的溶液？原來的物質又跑到哪里去了？為什么我們用肉眼看不到？”這一連串的問題，能夠順勢將本節課的教學新知引出。此時，筆者觀察學生的反應，發現很多學生躍躍欲試，積極舉手回答問題。為什么學生會這么積極呢？原因在于筆者提出的問題，恰是學生在生活中經常會遇到或想到的問題。當這些問題被筆者提出時，學生的生活經驗被激活，于是就產生強烈的科學探究動機。在這樣的情形之下，筆者趁熱打鐵，拿出提前準備的食鹽、紅糖、味精、沙等實驗性探究材料，支持學生進行深入的科學探究。學生通過親自動手實驗，發現部分物質能在水中溶解，而部分物質則不能在水中溶解，且不同的物質在水中的溶解能力不一樣。在此基礎上，筆者向學生提出問題：“同學們，有什么方法可以加快物質在水中的溶解呢？溫度與溶解的快慢有什么關系？攪拌與溶解的快慢有什么關系？如果要讓物質更快地溶解在水中，還可以怎樣做？”這一連串的問題，能夠引出下一節課的教學內容，激發學生的好奇心、探索欲以及想象力。

進一步分析上述兩個教學課例可以發現，筆者改進課堂的教學方式，讓學生基于自己的生活經驗準備實驗性探究材料，不僅能夠激發學生開展科學探究的興趣，還能夠推動學生充分利用實驗性探究材料發現科學的奧秘。

三、選擇典型性探究材料

在科學探究材料的選擇上，教師既要充分了解學生的認知水平，又要考慮探究材料的典型性，以方便學生學習科學知識、感受科學魅力。教師選擇典型性探究材料，讓探究材料與教學內容緊密聯系，能夠讓學生的自主探究活動落到實處，真正提升科學課堂的教學效果［3］。

以教科版科學二年級下冊“磁鐵”的教學為例。本單元的教學內容包含“磁鐵能吸引什么”“磁鐵怎樣吸引物體”“磁鐵的兩級”“磁鐵和我們的生活”等。可見，磁鐵即本單元的典型性探究材料。于是，筆者為學生準備條形磁鐵、蹄形磁鐵、環形磁鐵等不同形狀的磁鐵，幫助學生更好地開展科學探究。此外，圍繞本單元的教學重點，筆者還為學生準備鐵釘、回形針、硬幣、指南針、磁條卡、磁帶等典型性探究材料。首先，學生利用磁鐵，探究磁鐵能吸引的物體及磁鐵能吸引的物體是用什么材料做的。其次，學生利用磁鐵、回形針等物體，探究磁鐵不同部位的磁力大小，并尋找條形磁鐵的兩個磁極。再次，學生利用磁鐵、指南針等物體，探究磁鐵與方向的對應關系。最后，學生聯系生活，探究生活中有什么地方用到磁鐵。通過磁鐵等典型性探究材料，學生能夠認識磁鐵能吸引鐵、磁鐵不同部位的磁力大小不同、磁鐵能指示方向、生活中含有磁鐵的物品有很多等知識。

以教科版科學三年級上冊“天氣”的教學為例。本單元的教學內容包含“認識氣溫計”“測量氣溫”等。可見，溫度計即本單元的典型性探究材料。為保證學生的自主探究效果，筆者為學生準備氣溫計、體溫計、水溫計、電子溫度計、雙金屬溫度計、紅外線溫度計等典型性探究材料。首先，筆者引導學生認識溫度計。筆者為學生講解：“測量溫度的儀器叫溫度計；測量氣溫的儀器叫氣溫計，又叫寒暑表；測量體溫的儀器叫體溫計；測量水溫的儀器叫水溫計。”其次，筆者引導學生認識氣溫計。通過自主探索，學生初步了解氣溫計的刻度、液柱、液泡等部分，并了解氣溫計的單位符號℃。再次，筆者鼓勵學生自主利用氣溫計模型練習讀數。通過自主探索，學生能夠舉一反三，正確地讀、寫氣溫計的示數。最后，筆者鼓勵學生認真觀察體溫計、水溫計等探究材料，找一找它們有什么相同和不同的地方。通過觀察、比較，學生對測量溫度的工具有了更進一步的了解。

以教科版科學四年級上冊“運動和力”的教學為例。本單元的教學內容包含“讓小車運動起來”“用氣球驅動小車”“用橡皮筋驅動小車”“運動的小車”“設計制作小車（一）”“設計制作小車（二）”等。可見，小車即本單元的典型性探究材料。于是，筆者為學生準備小車、墊圈、繩子、氣球、橡皮筋、木板、木塊等典型性探究材料。學生利用小車等探究材料，研究運動快慢與拉力大小的關系、反沖力是怎樣使小車向前運動的、拉長的橡皮筋會有什么能量、運動物體具有的能量和運動速度大小的關系等問題。此外，筆者根據學生的科學探究情況，為學生準備硬紙盒、剪刀、輪子、連接軸、膠水、吸管、膠帶等探究材料，引導學生設計制作小車的方案，并鼓勵學生分工合作制作小車。

科學實驗作為科學課程的重要環節，材料的選擇不可忽視。在選擇探究材料時，教師既要關注科學學科的教學內容以及科學探究的需要，又要關注學生的生活經驗和認知特點，選擇真正符合學生探究需要的材料。通過充分利用典型性探究材料，學生能夠更好地在科學探究中發現問題、思考問題以及解決問題，進而促進科學素養的發展［4］。

結語

綜上所述，教師要上好一堂科學課，就要引導學生開展有效的科學探究活動。科學探究活動的順利開展，離不開教師對探究材料的謹慎選擇。作為教師，應當堅持站在學生的角度思考問題，從學生的發展需求及其現階段的認知水平出發，為他們選擇恰當的探究材料，引導和幫助他們積極參與科學探究，促進他們科學素養的發展。

【參考文獻】

［1］黃冰心.談如何培養學生自主探究意識與能力［J］.學苑教育，2021（23）：45-46.

［2］黃月鳳.優化科學材料啟發學生自主探究［J］.小學科學（教師版），2015（9）：30.

［3］惲亞杰.探究材料的科學性、思維性、啟發性、趣味性、典型性［J］.小學科學（教師版），2015

（12）：29.

［4］張瑀.優化科學材料，啟發學生自主探究：對科學材料進行選擇和組織的一些思考［J］.小學教學參考，2017（21）：90.