活動材料在小學科學教學中的有效運用

李玲玲

摘 要：好的活動材料就是概念發展的“導師”，它組成與概念相關的結構，在不同階段發揮著不同材料的教學價值，在學生的困惑處引發新的探究活動，逐步形成科學概念，從而提升科學素養。文章從導入創境環節、科學探究環節、應用拓展環節三個方面論述有效使用活動材料來幫助學生形成科學概念。

關鍵詞：小學科學;活動材料;科學教學

科學教師能根據教學要求準備好相應的活動材料，運用材料引導學生進行探究活動，幫助學生建構科學概念，從而實現科學教學的三維目標，已成為當前科學教師的共識。

隨著課程改革的進一步深入，在關于活動材料的問題中，一線教師關注的熱點要從關注材料的選擇、組合轉向材料的使用問題，思考如何在概念建構的過程中有效使用活動材料來幫助學生形成科學概念？什么時候用？怎樣用？用到什么程度？浙江省小學科學教研員喻伯軍老師曾多次在培訓活動中說過，“材料有時候就是課程”。

一、導入創境環節：借用材料，激活、引發學生的前概念

教師要借助活動材料創設相關的教學情境，增強學生自主探究的欲望，明確探究的定向目標，進入意義建構概念的狀態。因此，在導入創造情境環節要發揮活動材料的作用，必須起到激活引發前概念的責任。

（一）借用材料，引發前概念

前概念是學生在日常生活中有意或無意形成，往往隱藏在學生頭腦中的。因此需要借用活動材料將學生的那些存在于頭腦中的前概念引發出來，以便有的放矢地進行概念教學。

如在教學《比較水的多少》時，在導入環節教師出示三個形狀、大小、粗細不同的瓶子，里面裝上不同體積的水，然后提問：三個瓶子里的水一樣嗎？如果不一樣，哪個瓶子里的水最多，哪個瓶子里的水最少？并說出你的理由。

學生借助自己的生活經驗發表了自己的看法，并引起了激烈的爭論，課堂氣氛異常活躍。此時，學生的前概念都呈現在教師面前，教師抓住學生的探究欲望，順勢提出：“有什么方法可以比較出水的多少呢？”

這個環節，教師提供的活動材料職責在于引發學生的前概念，激起學生的探究欲望，概念的建構由此展開，把要建構的概念轉化為學生的內在求知的需要。

（二）借用材料，激發認知沖突

概念轉變的起點是前概念，教師要借助活動材料創設相關的教學情境，暴露學生前概念的同時，造成學生原有經驗和實驗結果相違背的認知沖突，增強學生自主探究的欲望，明確探究的定向目標，進入意義建構概念的狀態。

如在教學《空氣的熱脹冷縮》時，某位教師出示兩個癟的乒乓球，問：你有什么辦法能讓它們鼓起來嗎？學生根據前概念，提出：可以用開水泡一下。教師就用熱水同時泡了兩個癟的乒乓球，結果一個乒乓球鼓了起來，另一個沒有鼓起來。學生表現得既驚訝又興奮：這是怎么回事呢？為什么一個鼓起來了，另一個卻沒有鼓起來呢？學生發現了前概念（兩個都會鼓）和實驗現象（一個鼓起來另一個沒有鼓）之間的矛盾而引發認知的沖突，從而質疑并產生探究欲，進而在設計實驗并進行驗證的基礎上把前概念轉化為科學概念。

以上案例中，教師用熱水同時泡了兩個癟的乒乓球，創造相關的情境，同時明確這些活動材料的責任是造成學生原有經驗和實驗結果相違背的認知沖突，增強學生自主探究的欲望。

二、科學探究環節：善用材料，展示現象、引起矛盾，重建新概念

教師要根據學生實際能力水平，善用現有活動材料，組織安排實驗探究的順序，精巧設計成本低、趣味濃、創意新的“差異性實驗”。

（一）善用材料，展示現象

小學生獲得與科學概念有關的客觀事物的感性認識，主要來源于生活經驗和觀察實驗。所以，在科學概念的教學中，需要教師善用合適的有結構的材料將概念的內涵具體化，展示概念本質所具有的事實現象，幫助學生獲得豐富的感性認識，為歸納和抽象出科學概念作基礎。

如在《物質在水中是怎樣溶解的》教學中，“高錳酸鉀”就擔當了將看不見的溶解過程展示出來的重任，這一探究環節中，在教學中，教師一定要先讓學生觀察高錳酸鉀顆粒本身的顏色，然后在分步指導學生觀察記錄所看到的現象：輕輕放入幾粒高錳酸鉀，觀察并描述高錳酸鉀和水的變化→用攪拌棒輕輕攪拌，邊觀察、描述高錳酸鉀和水的變化→靜置一會，觀察、描述高錳酸鉀和水的變化。

在學生對高錳酸鉀的溶解過程有了事實的感知后，才能去想象那些沒有顏色的物質在水中的溶解過程，從而認識溶解的本質特征。

（二）善用材料，引起矛盾

在科學概念教學中，教師要善用活動材料不斷引發學生的思維矛盾，從而不斷假設和驗證修正假設，促進前概念向科學概念轉化，直至形成科學概念。

如在教學《沉浮與什么因素有關》時，學生的前概念是物體的沉浮與它的大小和輕重有關。但通過一組生活中的活動材料（七種物體）的實驗和整理，發現物體的沉浮和它的大小、輕重并無他們想象中的關系，預想的結果與實際的觀察產生矛盾。于是，學生重新反思對“浮沉與什么因素有關”的認識，猜測：可能是重量和體積同時影響物體的沉浮，從而順利地引出變量控制的實驗方法。然后教師先后提供兩套有結構的活動材料，讓學生進行進一步探究。

活動材料的責任是：因為每組材料之間都有極強的先后邏輯順序，因此材料就必須分階段發放。后續材料循序漸進地增加問題的復雜性，引發認知與現實的矛盾，促進學生在逐漸復雜的問題中思維活動步步深入，步步推進，繼而給學生以強烈的探究欲望和動力，促使學生進一步發現。伴隨著對這些材料的操作和思維的深化，學生對影響物體沉浮因素的認識也從“貌似清晰→糊涂→再清晰”，從而推動科學概念不斷建構。

三、應用拓展環節：活用材料，整合、應用、拓展新概念

在幫助學生轉變錯誤的前概念建立新概念以后，還要提供新概念的鞏固和系統化的機會，將科學結論引向生活，即“科學概念生活化”，解釋生活中的現象，達到“學以致用”和“鞏固概念”的目的。

（一）活用材料，整合新概念

教師要巧用活動材料，設計一些綜合性的活動，引導學生聯系原有知識，將習得的知識整合于原有的知識體系與認知結構中，這不僅有利于鞏固這部分知識，同時也能使原有知識結構得到改組或擴大，從而重建新的認知網絡和概念結構。

如在教學《沉浮與什么因素有關》時，在學生建立了“不同材料構成的物體，在體積相同的情況下，重的容易沉，輕的容易浮;在重量相同的情況下，小的容易沉，大的容易浮”的科學概念后，教師提供一個空小藥瓶和一個注射器，讓學生想辦法控制小藥瓶在水中的自動沉浮。學生利用新建構的科學概念，用注射器往小藥瓶里注水和抽水，來實現小藥瓶在水中的自主沉浮。

在活動過程中，學生可以很直觀地看出在體積不變的情況下，重量是怎樣影響沉浮的，從而加深對“體積相同：重的物體容易沉，輕的物體容易浮”這一科學概念的鞏固。接著，教師出示潛水艇模型，讓學生解釋潛艇沉浮自如的原因，教師還可讓學生動手操作小潛水艇，體驗潛水艇沉浮的現象，這樣不但提高了學生的興趣，鍛煉了學生的動手能力，而且促進了科學概念的鞏固和系統化，完成了科學概念的真正建構。

（二）活用材料，應用新概念

科學概念的應用是學習科學概念的目的，也是衡量科學概念掌握程度的重要標志，還是加深對科學概念理解的重要環節。教學時教師巧用活動材料創設生活情境，讓學生綜合應用科學概念解決問題，以鞏固、深化、活化概念，培養學生分析問題和解決問題的能力，提高其思維品質，獲得成功的愉悅感。

如在教學《聲音是怎樣產生的》時，學生獲得“聲音是由物體振動產生的”概念，引領學生從科學概念走向科學實踐，進一步內化概念。為此，有位教師就提供給學生一根麥稈，“讓學生制作發聲的麥稈”。在活動中學生起初無從下手，漸漸地反應過來了，就試著劃個口子，但始終不能響。一種不行，換一種……終于有學生試出來了，是用吸，而不是吹，關鍵是要讓管子振動起來。這樣的鞏固會讓學生深刻理解“聲音是由物體振動產生”的科學概念。

隨著活動材料的推進，材料責任意識強，學生運用有結構的活動材料，科學而嚴謹地開展科學探究。在課堂上，學生在活動材料的引領下充分暴露了前概念，由新舊認知間的矛盾沖突引發探究問題;圍繞科學探究的問題自主選擇活動材料和設計實驗方案，開展探究活動;有針對性地觀察活動現象、收集事實證據，為科學概念的建構尋找充分而有力的證據;能用學到的科學概念解釋生活中的一些現象和問題。

參考文獻

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（浙江省寧波市寧海縣梅林中心小學，寧波315000）