讓有結構的材料成為科學探究中擺渡的“神舟”

王春++陳玉寶

科學探究活動以材料為基礎，在探究活動中更多的是關注探究過程，而對材料選擇是否合理、材料組合是否恰當及材料呈現的時機是否適時易被忽視。有結構的材料是孩子們將學習材料與科學問題、教學目標相聯系的橋梁，是載著學生從“迷思”中擺渡到彼岸的“神舟”，是將開放的問題轉化為封閉的問題的向導。

一、目的：有結構的材料讓科學課走向“探究”

1.有結構的材料就是教師經過精心設計的典型材料組合，這種嚴密結構的材料與教學內容、教學目標之間有緊密的聯系，符合學生的年齡特點和認知規律，為學生喜聞樂見，并有能力通過對材料的探索來發現問題和解決問題。

2.對實驗材料結構的優化主要包括設計、選擇、重組、控制、呈現、調節等。無結構或結構松散的實驗材料可能使學生在一大堆實驗材料面前陷入茫然或產生雜亂無章的問題，不能有效引導學生進行教師所期望的高價值的探究活動；經過優化的有結構的材料組合或合理呈現的材料有助于幫助學生在能力范圍內完成層次不同的探究，滿足學生的探究欲望。

二、意義：有結構的材料讓學生告別“偽探究”

1.有了經過優化的“有結構的材料”，學生才能開展真實有效的探究活動。學生在有結構的材料面前，他們的探究能力是驚人的，學生完全可以在面前所呈現材料的暗示下進行探究，而其進行探究的最終發現也是相當令人欣喜的。通過教師對材料的再設計和再加工，增加趣味性、實用性及可操作性，學生在接觸材料時能多層次、多角度、多種感官去探究，最大限度地體現科學課學習的探究性。

2.層次性強、針對性強的實驗材料結構體系才能滿足學生探求的欲望，真實體現學生探究活動的主體性。“兒童與生俱來有一種探求學習的習慣”，學生是探究活動的主體，受年齡特點限制，小學生的思維以形象思維為主，或者正處在由形象思維走向抽象思維的過渡階段，他們的探究活動需要有比較形象的材料作為探究的載體。

3.在有結構材料引導下的探究活動有助于構建和諧的人際關系，體驗合作的快樂，逐步形成正確的科學價值觀和共同責任感，促進科學精神與人文精神的形成。

三、策略：優化材料結構讓學生探究更高效

（一）材料結構優化策略

1.化繁為簡，生活化探究，建構針對性和操作性強的材料結構體系。盡量選擇學生最熟悉的周圍事物作為材料，在材料的數量和種類上做文章，體驗生活化的探究，過多的材料容易分散學生的注意力。。

2.充足備份，材料來源多元化，讓學生參與拓寬材料獲得的途徑。回形針、氣球（皮）、打火機、蠟燭、保鮮袋、方便袋、吸管、泡沫塑料、皮筋、小木塊、鐵圈墊片、鉤碼等都是經常用到的實驗材料，需要充足準備，隨時取用。這些材料靠教師個人收集有一定難度，可以充分發動學生，利用集體的力量和智慧，使這些材料的準備不費吹灰之力。通過學生的收集，日積月累，材料會越來越齊全，而且學生通過自己采集的經歷，會給學生今后的科學探究活動帶來更深遠的影響。

3.去粗存精，個性化材料準備，建設自助餐式“材料超市”。《水鐘》教學中，

將普通礦泉水從中間一分為二，組合起來既可以做成受水型水鐘，也可以做成泄水型水鐘，還可以有多種用途：種植鳳仙花、做雨量器、做水火箭代替玻璃器皿做簡單反應裝置、做拱形橋等，大的透明塑料筒更是做生態瓶的好材料。

4.創意改進，合理搭配，發揮材料的綜合效用。學習《擺的研究》和《證明地球

在自轉》時，學生在制作擺的過程中出現了很多影響擺的實驗結果的因素，如擺繩過粗、過硬，底座的不穩定，擺錘選擇不合理等。尤其是傅科擺證明地球自轉的實驗中，擺的平衡性是影響實驗結論的重要因素。可以根據實際情況在可以轉動的圓桌上放置穩定的、擺繩較長的擺，通過轉動圓盤模擬地球的轉動，從而讓學生直觀地觀察到擺的擺動方向不會受到底盤的影響，準確理解傅科擺為什么能證明地球在自轉。

5.就地取材，巧妙利用，優化材料結構層次，充分利用學校內外的各種資源。

《光和影》實驗需要用到光源，教材中使用了手電筒作為光源，由于其亮度不足且由于教室光線比較明亮，實驗效果較差。而現在大部分教室都配備了投影儀，將畫面調成白色，利用其強光作為光源，白色幕布作為背景，實驗效果較好。

（二）材料結構嚴密、恰當組合策略

科學探究涉及提出問題、猜想結果、制訂計劃、觀察、實驗、制作、搜集證據、進行解釋、表達與交流等活動圍繞著教師提供的材料來進行的。面對不同的活動內容，教師需要提供不同的材料組合來引導學生參與探究，只有隨著學生思維的逐步深入，適時提供合適的材料使探究活動循序漸進，才能使學生形成正確的科學概念，否則無益于學生的探究活動。

（三）適時呈現策略

1.適時呈現。孩子們的好奇心強，不適當的材料出現時機會嚴重分散他們的注意力，從而使探究的效果大打折扣。

2.分批呈現。為了使材料的結構更清楚，讓孩子們更容易看出其結構，材料的發放和呈現有時需要分批、分階段進行。

四、思考：“俯下身來”，讓學生真刀真槍“做”科學

1.材料的數量要充足、種類要適當，實驗材料要具有典型性，只有數量充足，才能滿足每個學生操作實踐的機會。

2.材料提供要考慮到學生的年齡特征，讓學生有能力從中發現有意義的材料，并在使用材料后能及時收集獲得的事實資料和數據，而不是關注材料本身。

3.關注學生在使用材料中是否有主動支配的權利，讓學生真刀真槍地研究科學。只有給了學生完全自由的支配權，不再“縮手縮腳”，才更有利于學生發現更多事物的屬性，更好地發展他們的能力。

4.學生操作材料應該帶著問題去活動，應該讓學生明白是在學習、在研究，明白自己為什么要做這些活動，充分調動學生學習的內因。

5.材料不能誤導學生，教師應該“俯下身來”從兒童的角度考慮和看待所提供的材料，防止因為材料引發學生過多關注那些無關的現象，去掉有爭議的材料。

【作者單位：盱眙縣實驗小學 江蘇】