優化材料結構 “玩”出聲音的科學

陳玉寶++王春

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。這些活動全部是圍繞著教師提供的材料來進行的。材料的選擇、合理組合和適時呈現，建立層次性和針對性較強的實驗材料結構系統，可以最大限度地體現科學學習的探究性，進行有意義、有價值的而非“偽探究”的活動，無結構的材料致使課堂教學效益較低，影響兒童科學素養和諧有效的發展，使科學課變得“不科學”。

一、優化材料結構，“玩”得有意義

認識生活中的科學是孩子學習科學的必經之路。玩是孩子的天性，孩子的玩蘊藏著知識、創造和對科學的認識過程。自發的無目的的“玩”，是學生天生的、純粹的玩，但是有意義的“玩”的基礎。老師要細心呵護學生與生俱來的無目的的“玩”，使之逐步進入有意義的玩。

提供給孩子們“玩”的材料必須是有意義、有結構的。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、創設情境，玩出問題——聲音是碰撞、摩擦產生的嗎？

激發學生的學習興趣的目的是讓學生主動參與到探究活動中去，經歷假設、設計方案、實驗驗證、獲得數據、分析數據、得出結論的科學探究過程。根據兒童的心理特點，結合所要探究的具體內容，從孩子身邊尋找教學的切入點，創設情境讓學生參與探究活動。

聲音是怎樣產生的？首先讓學生用身體“制造”聲音，學生發現了平時很多沒有關注的能夠發出聲音的現象，比如打嗝、放屁、打呼嚕，肚子餓得“咕咕”叫，等等，再通過模擬各種聲音，引發學生對聲音現象的關注，并適時引出問題：聲音是怎樣產生的？

三、材料合理選擇，適時呈現，分批呈現，“玩”出水平

要引導學生進行有步驟，高效率的探究，并不是簡單地把一堆材料呈現就可以了，即使是經過精心挑選，具有典型性的有結構材料，如果沒有把握好呈現的時機，依然只是一堆沒有價值的材料。為了使材料的結構更清楚，讓孩子們更容易看出其結構，學具的發放有時需要分階段，分層次進行，較后發放的材料稱為“后續材料”。

1.適時呈現。孩子們的好奇心強，本課的材料都是可以發出聲音的，不適當的材料出現時機會嚴重分散他們的注意力，從而使課堂教學和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階段。

（1）揭示前概念，引發概念沖突

提供給學生一組能夠發出聲音的材料：鑼、鼓、氣球等。

學生發現：摩擦、碰撞、撞擊、敲打等可以讓物體發出聲音，根據已有的前概念，得出“聲音是由碰撞、敲打產生的”。

橡皮筋也能用這樣的方法發出聲音嗎？似乎上面的方法都不行，只有彈拔能讓橡皮筋發出聲音，彈拔也是聲音產生的一種方法。

（2）觀察聲音產生時現象

提供的材料：橡皮筋、尺子。

通過“玩”皮筋、尺子探索讓它們發出聲音的方法，分別聽到了怎樣的聲音？能模仿這種聲音嗎？皮筋和尺子發出聲音時，能觀察到什么現象？

學生觀察發現：尺子、橡皮筋在發聲時都在振動，做出假設：聲音是振動產生的嗎？

（3）感受“振動”，驗證假設——聲音產生的奧秘

提供的材料：音叉和水槽；綠豆和小鼓。

讓學生經歷敲擊音叉后聽“振動”—摸“振動”-看“振動”的實驗過程，讓學生真切地感受到：聲音發生時，音叉在振動！通過觀察綠豆在鼓面上的舞蹈，更加直觀地看到物體發聲時的振動現象。

（4）實證意識：如果聲音振動是產生的，振動停止，聲音也應該停止

提供的材料：前面用過的所有能發聲的器材。

怎樣證明自己的想法是正確的？反過來想一想：如果聲音是由振動產生的，停止振動，聲音也應該停止。通過設計實驗加以證實，學生探究的興趣盎然。

（5）生活中的發聲現象能證明我們的觀點嗎？

提供的材料：響尾蛇和青蛙發聲時的動畫。

響尾蛇和青蛙在發聲時是否在振動？生活中還有哪些現象能證明我們的觀點——聲音是由振動產生的。

（6）水和空氣發出聲音是否也在振動？

提供的實驗材料：空瓶子，燒杯。

通過吹瓶子發出聲音，以及用燒杯倒水產生聲音，引導學生觀察思考：在振動嗎？

四、深入探究，“玩”出創新——得出結論，其實我們還需要更多的證據

學生驚喜地發現，物體發聲時都在振動；當振動停止時，聲音也就停止了。學生很容易激動地得出結論——聲音是由振動產生的。

科學探究中，培養學生的證據意識是非常重要的，千萬不能以偏概全。很多執教者此時就武斷地告訴學生：聲音是振動產生的。而科學課的意義就在于引導學生深入探究：這樣證據足夠了嗎？能不能找到證據推翻我們的結論呢？

因而，本課的教學并不能到此為止，需要引導學生進一步觀察更多的聲音的現象，思考這些發聲現象是不是都是振動產生的，只要有一個不是，我們的結論就是武斷的。

五、拓展活動——留給學生更多的問題和思考

萬能的發聲工具——音箱為什么能發出那么多豐富美妙的聲音？了解我們發聲器官和聽覺器官的工作原理——其實它們都在振動。

“玩”是本課教學的主線，讓學生經歷無意義的“玩”（讓身體發出聲音）-玩出問題（聲音是怎么產生的）-有目的地玩（觀察與實驗）-總結（分析與交流）的科學認知過程，在“玩”的過程中，逐步學會認真仔細全面地觀察，能像科學家那樣真刀真槍地實驗，對科學現象進行合理的解釋，把自己的觀點和想法完整地表達和交流，讓學生在寬松愉悅的情境中開展探究聲音奧秘的活動，并能有所感、有所悟，并將科學探究活動由課內向課外有效延伸，讓科學課不隨著鈴聲的結束而結束。

【作者單位：盱眙縣實驗小學 江蘇】