淺談科學學具結構的嚴密性

　　摘 要：科學實驗教學中學具的結構往往會影響學生對科學知識的理解和探究能力的形成，結構嚴密的學具可以引領孩子們走向教學目標，完成教學任務。在科學探究學習中，教師為學生提供合適的、結構嚴密的材料，注重學具的典型性、趣味性、階段性，可以真正使科學探究活動落到實處，讓學生經歷充分地進行科學探究活動。
　　關鍵詞：學具結構；嚴密性；典型性；趣味性；階段性
　　
　　科學實驗教學中學具是學生解決科學問題、獲得科學知識、提高探究能力的重要載體，是學生感受科學與生活的聯系，體驗科學價值的重要資源。實驗教學中，不同結構的學具呈現，會讓學生經歷的學習過程截然不同。學具的結構性往往會影響學生對科學知識的理解和探究能力的形成。學具的種類和組合以及教給孩子們的次序就是學具的結構；所謂結構嚴密指的是各個學具之間、學具與教學內容之間具有緊密的聯系，具有嚴密性結構的學具可以自然引領孩子們走向教學目標。在探究學習中，教師為學生提供合適的、嚴密性結構的實驗材料是學生進行探究學習的基礎和關鍵，為獲取科學知識的方法和過程、培養科學的創造性思維、提升學生的科學素養起著極為重要的作用。那么，如何讓科學學具的結構更加嚴密呢，筆者認為應從以下幾方面著手：
　　一、科學實驗學具的準備要有典型性
　　為了讓科學學具的結構更加嚴密，教師在學具準備上應下足功夫。為了科學探究活動有效地開展，實驗開始前，教師應選擇數量和種類充分且必要的學具，選擇具有典型性的學具，學具的數量和種類的選擇對于主題應該是一個不能多、一個也不能少，每個學具都應該有獨特的不可替代的作用。每個學具都要學生概念的發展“發揮自己的光和熱”。如果材料過多而又缺乏典型性，容易導致學生注意力分散，致使課堂失控。
　　在準備學具時，還應該注意探究材料不能過于新穎，否則也會導致課堂失控。試想一下，如果探究彈力時準備的學具是彈弓，認識聲音時準備的學具是口哨、口琴，認識斜面時準備漂亮的玩具汽車……那么，課堂上大部分的學生會被新穎的學具吸引，甚至會只顧著玩學具而忘卻了探究目標。因此，教師在組織教學和提供器材時，既要充足，讓每個學生都有動手探究的機會，又要注意材料的適用性、典型性，使之便于課堂的掌控。
　　二、科學實驗學具的選擇要有趣味性
　　在探究型教學中，教師給學生提供的有結構的材料，應有趣味性，能引發學生對材料的好奇心，進而擺弄、操作、探究這些材料。同時教師應鼓勵學生去發現，幫助孩子們就某幾點得出一致意見，以此激發學生探究知識的好奇心。因此，材料的選取要貼近生活，最好是隨時可得、隨處可見的。再通過教師的設計和加工，增加在形式上的趣味性，學生在接觸材料時，如果能讓他多層次、多角度、全感官去探究，便能使他對探究樂此不疲、興趣盎然；增強在材料內容上的趣味性，在都能揭示科學概念的情況下教師要根據學生的心理特點選擇那些富有童趣的、更容易引發學生探究興趣的材料，使學生的探究活動向課外拓展和延伸。
　　掌握科學概念是螺旋式上升的過程，筆者在執教《研究磁鐵》一課時，不僅為每組都配齊必備的、各種形狀的磁鐵，還為每組學生準備了兩輛小車。課堂上讓學生“玩”磁鐵，學生對小車很感興趣，探究熱情高漲。活動匯報時中學生提出了：“我們把兩個柱形小磁鐵放在小車里，有的時候小車會相互推開，有的時候又會吸過來。”教師有意識地從學生玩過無數次的小車開始和他們一起研究磁鐵的性質，又收集了許多日常生活中常見的小車等玩具，不但豐富了教學內容，而且讓學生感到科學就在身邊。趣味性的學具引入，能極大地提高他們學習的積極性。
　　三、科學實驗學具的發放要有階段性
　　為了學具的結構更清楚，使孩子們更容易看出其結構，學具的發放有時需要分階段進行。
　　分階段發放學具可以循序漸進地增加問題的復雜性，并使學生在逐漸復雜的問題中思維活動步步深入，步步推進，繼而給人以強烈的探究欲望和動力，促使學生去進一步發現。這樣做既避免學具之間的相互干擾，又從學具的局限性中找出問題，為后階段研究鋪墊和搭橋。如《螞蟻的觀察》一課中，教師先發放白紙和瓶子，發覺觀察螞蟻不方便，自然地要解決觀察螞蟻時碰到的問題。如果一下子拿出淺盆和木塊，學生發現問題的能力豈不是被教師抹殺掉。而在《空氣的性質》一課中老師準備了如下的材料：每組學生2只氣球、2個套好氣球的塑料瓶子、剪刀1把、釘子1枚、吸管4根、白紙1張。另外，老師準備了雞毛8根、紙條8張、哨子8只及粉筆末等。初一看，你覺得這些材料幾乎是沒有聯系的。但你看他的課堂是怎么樣安排的。首先給每個學生玩氣球，討論氣球是怎么樣變大的；再出示套在瓶子里的氣球，猜想能不能吹大。接下來提供剪刀、釘子、吸管等材料，要求學生想辦法把套在瓶子里的氣球吹大；最后提供雞毛、紙條、哨子、粉筆末等材料問學生用幾種方法知道是空氣從瓶子里出來。老師分階段提供的學具材料，在遞進式的探究式教學安排下，材料結構呈現步驟合理，使探究活動步步深入。
　　具有嚴密性結構的學具是學生親歷科學探究活動的充分保證，科學教師應該從教學目標、教材特點、學生實際、學校條件、當地環境資源等情況出發，精心準備科學實驗學具，關注科學實驗學具的典型性、趣味性，注意學具發放的階段性，建構嚴密性結構的學具，真正使科學探究活動落到實處，讓學生經歷充分的科學探究活動。
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　　（作者單位 江蘇省淮安市淮陰區西宋集鎮中心小學）