建構有結構材料提高“做中學”品質

　　聽到的過眼煙云，看到的銘記在心，做過的淪肌浹髓，“做中學”是對傳統教育的傳承與光大。“做中學”分兩種情況：一是由教育部和中國科協共同發起的面向幼兒園、小學的科學教育改革實驗項目，二是部分一線科學教師在實施新課程的過程中所采用的一種教學方式。無論是作為科學教育改革實驗項目，還是作為科學教學方式，“做中學”都被當做一種有效的探究式學習進行運用，都是基于“問題—探究式”教學方法。“做中學”項目的特點是基于材料激起學習、引起活動、獲得體驗、調控進程。在“做中學”教學中，教師為學生提供合適的、有結構的材料是學生進行探究學習的基礎，只有學生通過對材料的操作和擺弄、內化和思考，才能形成完整的同化與順應。俗話說：“巧婦難為無米之炊”，對于具有大量探究實驗的“做中學”來說，操作材料的建構、選擇、組合、呈現就顯得尤為重要，直接影響著“做中學”教學任務的完成和教學目標的實現。
　　
　　一、有結構的“做中學”材料的內涵
　　
　　“做中學”教學實踐證明，小學生特別是低年級學生在充分活動之前難以清晰地提出一個封閉性的問題，但教師可以通過材料的選取和組合以及發放次序幫助他們提出問題。材料的種類和組合以及交給學生的次序就是材料的結構。所謂結構嚴密指的是各個材料之間、材料與教學內容和教學目標之間具有緊密的聯系。因此，具有這種功能的材料叫做具有嚴密結構的材料，簡稱有結構的材料。換一句話說，所謂“有結構的材料”就是經過教師有效設計的典型材料的組合，這種材料的組合，既要揭示與教學內容有關的一系列現象，體現所要學習的概念、規律具有科學性，又要符合學生年齡特征和認知規律，貼近學生的日常生活，還應具有趣味性，使學生喜歡，并有能力通過對材料的探索來發現問題和解決問題。也就是說，有結構的材料既要簡單而效果明顯，又要普遍而有趣。實際上，上課前可以把某些材料給其他教師看一下，看他們能否在短時間內看出它們的結構。如果成人都不能，就肯定不能給學生操作了。學生面對有結構的材料，可以產生自主活動的沖動，產生科學問題，而不需要教師的“開場白”。而面對無結構或結構松散的材料，學生往往陷入迷茫之中，產生雜亂無章的問題，因此往往要老師“撥亂反正”，最終無奈被迫提出科學問題來。因此，結構是學生將材料與科學問題、教學目標相聯系的橋梁，是將無序的問題轉化為封閉的問題的向導。
　　
　　二、有結構的“做中學”材料的呈現
　　
　　一種材料就預示著一個現象，可以設置一個情境，進行一項探究。不管是有關，還是無關，每一種材料的呈現都有其明確目的。把握好材料的結構，就是把握了課堂的結構。有結構的材料主要有兩種呈現方式。
　　1．概念輻射的材料結構
　　“做中學”活動的開展是以科學概念為核心的，使用有結構的材料時能揭示自然現象間的某種關系，這種關系有的是通過材料本身體現出來的，有的是通過材料間相互作用產生的，這樣的現象往往是課堂要研究的科學概念，材料或多或少都與這個結構有關。這種材料呈現分為兩種：一是材料所揭示的現象是遞進關系，最后形成概念。學生囿于年齡特點，從直觀思維到抽象思維有一個過程。這個過程應循序漸進，靠著材料所反映的問題來一步步引導，讓學生“隨風潛入夜”式的明白道理；二是材料所揭示的現象是同一概念，一種材料所揭示的現象、特征、概念在學生眼里往往是個體現象，不具有普遍性。同時，一種材料往往很難讓學生的探究有個明確的結果。在安排探究材料時，同一個探究項目需安排多種材料進行，而這些材料具有相同的特征，讓學生慢慢理解現象背后的共同道理。
　　2．探究教學的材料結構
　　“做中學”活動根據探究式教學的特點，在允許的時空范圍內安排有結構性的材料供學生研究。探究式教學要求的材料結構有兩種情況，一是因探究教學模式而安排的材料結構。科學探究涉及提出問題、猜想假設、制定計劃、操作探究、合作交流、拓展延伸等活動。這些活動全是圍繞教師提供的材料來進行的。面對不同的活動內容，教師往往提供不同的材料來引導學生參與探究；二是根據探究式教學特點安排無關因素研究的材料結構。事物的變化有許多因素，如影響浮力大小的相關因素是物體浸入水中的體積和液體的比重。相關因素以外的不妨稱之為無關因素，如物體的比重、硬度、顏色、是否導電導熱等，液體的溫度、深淺、顏色、氣味、味道、是否透明等，這些因素對浮力大小的影響可以忽略不計，可以看做是無關因素。對于任何一個真命題，人類都是經過長期的思考和實踐后，去掉一個個無關因素，最后找到相關因素的。探究式教學強調驗證，在發現問題到解決問題的過程中，學生自己猜想和假設、設計實驗、分析實驗資料、得出結論，都是與無關因素聯系在一起的。所以，在“做中學”材料結構中，無關因素也往往被考慮進來。材料結構安排并不是相互排斥，而是相互融合，相互滲透。有時在一課里，材料結構上需作好幾重安排，使學生在探究科學世界的時候，多一重選擇，多一種能力培養。
　　
　　三、有結構的“做中學”材料的建構
　　
　　1．呈現的材料要有時序性
　　操作材料何時發放要考慮學生的年齡特點和心理特征。學生好奇、好動，操作材料一旦進入他們的視野，哪怕是熟悉的材料，也會引發操作的沖動，又不容易控制住自己。因此，當操作材料發放到學生手中時，他們總是“忍不住地”玩一玩，擺弄一番，等到課堂上要用時，這些材料就不再新鮮了，甚至不知把材料丟到哪里去了。如有的教師在開學初就把配套的學具袋全部發下去了，學生領到材料后歡呼雀躍，喜不勝收，隨之而來的問題也產生了：學生的好奇心驅使他們把學具袋里的材料全拿出來“操作”，玩得不亦樂乎，又不懂得收集歸袋，等到要用這些材料時，有的材料不見了，有的缺這少那，有的甚至連學具袋也不見了。
　　2．選擇的材料要有準確性
　　學生在“做中學”活動中會接觸到許多操作材料，有些材料由于質量、時間、溫度等因素而影響實驗結果的精確性。這就對課前實驗材料的準備工作提出了更高的要求，很多實驗課前需要試做，檢驗材料的有效性，確保結果的準確性。如教學《水鐘的秘密》時，教師為每組提供了用一次性紙杯自制的漏壺，這些漏壺的形狀、漏孔、水位都一樣，分組測量漏下70ml水所需要的時間。第一次教學各組測得的數據基本相同。一個星期后，再用同樣的材料教學時，組間的差異竟達到30秒，于是又進行了實驗，結果還是一樣，教師無奈將這個差異歸咎于誤差。課后，教師反復實驗發現紙杯由于放置了一段時間，漏孔產生收縮，導致了異常數據。如果教師課前能夠試一試，就不會出現這樣的情況了，也不會因反復實驗而浪費時間，更不會強加給學生一個不是誤差的誤差概念。
　　3．組織的材料要有開放性
　　操作材料的開放性是指在同一探究目標的驅動下，讓學生自主準備或選擇能有效進行活動的材料，教師不作統一要求，從而更好地讓學生進行實驗。如教學《使沉在水中的物體浮起來》時，在學生探究馬鈴薯在液體中為什么下沉或上浮的操作中，教師設計了不同的杯子、大小不同的馬鈴薯及不同的溶質，讓學生自己選擇不同的研究材料，研究馬鈴薯下沉與上浮的因素（有的學生認為杯子的大小影響馬鈴薯的沉浮，馬鈴薯的大小影響馬鈴薯的沉浮，不同的溶液影響馬鈴薯的沉浮），由于學生自己選擇研究的問題，而材料選擇也是開放的，這樣調動了學生的積極性，使學生更好地參與到實驗中來。學生根據設計要求，經過思維的選擇加工，使實驗的內容全面深刻而有效。
　　4．配備的材料要有簡約性
　　
　　“做中學”實踐證明，操作材料并非越多越好，過多的材料有時會阻礙實驗活動的有效開展。在配備實驗材料時要盡量簡約，要讓每一種材料都最大限度地發揮其對學習的輔助作用，要用最少的材料發揮最大的教育價值。如《把固體放到水里》一課的教學目標之一是初步認識固體在水中的沉浮與物體的大小、輕重無關。教學中用到的材料只有四種，分別為螺帽、樹葉、鉛筆芯和土豆。它們具有不同的特征，有大的也有小的，有輕的也有重的，但表現出的沉浮性質卻不一樣。雖然材料的數量有限，但能夠很好地說明物體的沉浮與大小及輕重沒有必然的聯系。學生從這樣的對比實驗中，也能感受到決定固體在水中沉浮的因素不是大小與輕重，而是組成物體的材料本身。
　　5．提供的材料要有生活性
　　科學概念的掌握是螺旋上升的過程，學生操作材料實際上是直接去體會和利用，在主動操作的過程中，才會自覺地接受概念，進行意義建構并納入自身的知識體系中。在“做中學”活動中，教師給學生提供的有結構材料，應能引發學生對材料的好奇心，進而擺弄、操作這些材料。同時鼓勵學生發現，幫助學生就某幾點得出一致意見，以此激發學生探究的好奇心。因此，材料的提供要貼近生活，最好是隨時可得、隨處可見的。再通過教師的設計和組合，增加形式上的趣味性，學生在接觸材料時，如果能讓他們多層次、多角度去操作，便能讓學生對探究樂此不疲。在都能揭示科學概念的情況下，教師應根據學生的心理特點選擇那些富有童趣的、更容易引發學生興趣的材料。
　　使用有結構材料應注意四個問題：一要防止材料的不確定性，防止材料引起學生無關注意，去掉容易產生歧義的材料；二是學生要明確操作目的，讓學生帶著目的去操作，就不是玩了，而是在研究。“動手以前先動腦”說的就是這個道理；三是學生要有支配材料的權利，給學生支配材料的權利說到底是教育思想的問題，即是不是在指導學生自行獲取知識。四是學生操作材料后要及時收集事實資料，“做中學”提倡學生要有記錄本，倡導個性化的記錄與表達方式，便于前后對照、修正與驗證。
　　“工欲善其事，必先利其器。”為學生提供什么樣的“做中學”操作材料，以何種方式呈現材料，這反映了不同的教學理念。為學生提供有結構的材料是“做中學”教學的基礎和保障，要保證材料的充分而精當，科學而合理，實用而有序，簡約而有效。在選擇與使用時顯匠心，在組織與配備中求高效，在隱藏與出示間展精當，在手段與目的處找平衡，在操作與思維點尋突破，在心靈與手巧間求提升，在實然與應然上促統一，才能實現“做中學”教學由形似到神似的積極轉變！