略談小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)材料的運(yùn)用策略

在小學(xué)科學(xué)探究式學(xué)習(xí)中，教師為學(xué)生提供合適、有結(jié)構(gòu)的材料是學(xué)生進(jìn)行探究學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。材料選擇和運(yùn)用得當(dāng)，是啟發(fā)學(xué)生自主探究、提高課堂探究效率的必要前提和保障。材料運(yùn)用得越充分，學(xué)生探究的效率也越高，反之則會(huì)流于形式。因此，教師要做一個(gè)吃透教材、吃透學(xué)生的智者，精心設(shè)計(jì)、選擇、優(yōu)化材料，以使學(xué)生通過(guò)研究材料去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，促進(jìn)學(xué)生形成科學(xué)素養(yǎng)。

一、發(fā)揮材料的引導(dǎo)性和暗示性作用，激發(fā)學(xué)生的探究興趣

在預(yù)設(shè)活動(dòng)材料的過(guò)程中，考慮到不同層次學(xué)生的內(nèi)在需求，有的需要感知建構(gòu)經(jīng)驗(yàn)、有的需要再現(xiàn)新經(jīng)驗(yàn)、有的需要延展已有經(jīng)驗(yàn)，滿足他們對(duì)于探究的不同需要，體驗(yàn)到參與活動(dòng)的成功。因此，教師要善于利用學(xué)生認(rèn)知水平的提高，不斷提供能揭示科學(xué)概念的步步深入、層層激起的材料，有效保持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

如在教學(xué)《沉浮與什么因素有關(guān)》時(shí)，我為學(xué)生準(zhǔn)備了三組不同結(jié)構(gòu)的材料，第一組材料：泡沫塑料、胡蘿卜、鐵螺帽、橡皮塊、回形針、牙簽、蠟燭等，學(xué)生發(fā)現(xiàn)這些物體在水中有的沉有的浮，從而引發(fā)學(xué)生思考：不同材料構(gòu)成的物體，在水中的沉浮與它們的輕重、體積大小是否有關(guān)系；第二組材料為五個(gè)大小相同、重量不同的球形材料，學(xué)生通過(guò)探究發(fā)現(xiàn)：相同大小的物體，重的易沉，輕的易浮；第三組材料為五個(gè)輕重相同、大小不同的立方體材料，學(xué)生通過(guò)探究會(huì)發(fā)現(xiàn)：輕重相同的物體，大的易浮，小的易沉。這三組不同結(jié)構(gòu)層次的材料，在教學(xué)上有很大的啟發(fā)性，學(xué)生在探究中不斷產(chǎn)生疑惑，不斷發(fā)現(xiàn)，又不斷否定自己，從而激發(fā)學(xué)生探究，激起學(xué)生揭示科學(xué)概念的興趣。

二、強(qiáng)調(diào)材料的典型性和結(jié)構(gòu)性，啟發(fā)學(xué)生自主探究

教師準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)材料既要符合所學(xué)的科學(xué)知識(shí)和科學(xué)原理，又要具有一定的典型性和結(jié)構(gòu)性，使學(xué)生能通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)直接獲取感性知識(shí)。選擇具有典型性的材料有利于學(xué)生認(rèn)識(shí)、建立從一般到特殊的科學(xué)規(guī)律。材料的結(jié)構(gòu)性能讓探究活動(dòng)層層相扣，使活動(dòng)更為有序。教師要發(fā)掘材料的特性，尋求最簡(jiǎn)潔、最明了的材料來(lái)幫助學(xué)生解釋科學(xué)現(xiàn)象，以求達(dá)到教學(xué)目標(biāo)的完成。在教學(xué)《水是怎樣溶解物質(zhì)的》一課時(shí)，為了讓學(xué)生清晰地觀察溶解過(guò)程，我們用一種有顏色的物質(zhì)高錳酸鉀代替食鹽做溶解實(shí)驗(yàn)。在教學(xué)《液體的熱脹冷縮》一課時(shí)，為了方便學(xué)生觀察到玻璃管（吸管）內(nèi)液面的變化，我們可以往燒瓶?jī)?nèi)的清水中加幾滴紅墨水。在教學(xué)《空氣的熱脹冷縮》一課時(shí)，一位老師為了使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯，特意跑到小商品市場(chǎng)買來(lái)小巧的氣球，代替學(xué)校實(shí)驗(yàn)室里的大氣球，結(jié)果，把小氣球套在錐形瓶口，熱水倒下去，小氣球馬上鼓了起來(lái)；放入涼水中，小氣球癟了；再放入冰水中，小氣球向內(nèi)縮進(jìn)了錐形瓶?jī)?nèi)，三種截然不同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象深深吸引了學(xué)生。像這樣典型、有結(jié)構(gòu)的材料，學(xué)生會(huì)被材料本身的特性吸引，專注于研究材料的結(jié)果，避免同主題無(wú)關(guān)的活動(dòng)出現(xiàn)，從而更有效地達(dá)成探究目標(biāo)。

三、注重材料的開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新，有效落實(shí)探究目標(biāo)

《科學(xué)（3～6年級(jí)）課程標(biāo)準(zhǔn)》中強(qiáng)調(diào)科學(xué)課程應(yīng)具有開(kāi)放性。引導(dǎo)學(xué)生廣泛利用存在于學(xué)校、家庭、社會(huì)、大自然、網(wǎng)絡(luò)和各種多媒體中的資源進(jìn)行學(xué)習(xí)，將學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)置于廣闊的背景中，幫助他們不斷擴(kuò)展對(duì)周圍世界科學(xué)現(xiàn)象的體驗(yàn)，并豐富他們的學(xué)習(xí)經(jīng)歷。材料的選擇如果從學(xué)生周圍的環(huán)境入手，更易引發(fā)學(xué)生探究科學(xué)的興趣。如上《蝸牛》《蚯蚓》等這樣的課時(shí)，教師可提前一周請(qǐng)學(xué)生準(zhǔn)備好這些小動(dòng)物，在尋找這些小動(dòng)物的過(guò)程中，學(xué)生對(duì)它們的生活環(huán)境和生活習(xí)性會(huì)有一個(gè)全面的了解，也增長(zhǎng)了不少相關(guān)的課外知識(shí)。

小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)材料提倡低成本高回報(bào)。所謂低成本，即來(lái)自于生活，簡(jiǎn)便易得，有些實(shí)驗(yàn)材料可以一材多用，如普通的雙黃連小藥瓶，既可以用來(lái)做沉浮實(shí)驗(yàn)，又可以插上一根吸管做液體、氣體的熱脹冷縮實(shí)驗(yàn)。一些實(shí)驗(yàn)操作中需要用到的材料缺乏，有時(shí)也可以用別的材料代替。教學(xué)《化學(xué)變化伴隨的現(xiàn)象》一課時(shí)，硫酸銅溶液與鐵釘反應(yīng)后，溶液顏色的變化現(xiàn)象不明顯。我們可以用鐵絲代替鐵釘，在鐵絲下端盤好幾圈，增大反應(yīng)面積，學(xué)生容易發(fā)現(xiàn)溶液顏色變淺。

創(chuàng)造性地開(kāi)發(fā)和運(yùn)用生活材料，有助于學(xué)生將在課堂上學(xué)得的科學(xué)知識(shí)、技能運(yùn)用到自己的實(shí)際生活中，學(xué)生感受到生活中到處是科學(xué)，科學(xué)就在自己的身邊，學(xué)好科學(xué)在生活中的用處是廣泛的，從而對(duì)周圍世界充滿強(qiáng)烈的好奇心和探究欲，產(chǎn)生對(duì)科學(xué)探究的濃厚興趣，形成學(xué)科學(xué)、用科學(xué)的良好習(xí)慣，獲得真正的長(zhǎng)足發(fā)展。

總之，材料結(jié)構(gòu)的優(yōu)化應(yīng)站在學(xué)生的角度，考慮小學(xué)生的活動(dòng)特點(diǎn)和需要，優(yōu)化的結(jié)果是讓學(xué)生更投入地探究、更自由地操作、更有效地學(xué)習(xí)。材料的定義應(yīng)從單一的操作道具拓展成支持學(xué)生主動(dòng)探究的立體環(huán)境，材料結(jié)構(gòu)是多重、多元、多樣的，這是我們優(yōu)化的目標(biāo)和方向。