小學科學(心得)之選擇有結構的材料提高探究的實效性

1、小學科學論文之選擇有結構的材料提高探究的實效性選擇有結構的材料提高探究的實效性湖南省株洲市天元區(qū)天臺小學 洪獻珍 內容提要：“材料引起經歷"?？茖W教師根據探究內容的 需要，為學生的探究活動提供合適的、有結構的、能揭示自然現象間的 某種關系的材料，簡稱“有結構的材料”。材料的結構性決定著探究的 實效性，這種材料的組合應遵循科學性、思維性、引導性、趣味性、典 型性的原則。關鍵詞：結構 材料 提高 實效性 劉默耕老師說過: “就教學來說，教師的職能不再是教兒童念書，也不再是一味地通 過語言文字的中介來傳授，而是要為兒童精心設計所要認識的實際事物 的有結構的材料。即能體現一定科學概念的材料，

2、指導兒童去探 索?！币虼?，小學科學教師在課堂教學中應為學生提供合適的、有 結構的材料，讓學生通過對材料的操作、擺弄和思考，引起和形成探究 發(fā)現的經歷，達到科學探究的目的，增強探究的實效性，真正實現學生 做發(fā)現者、研究者和探索者的愿望。何謂“有結構的材料”？在科學活 動中，教師通過材料的選取、組合以及交給學生的次序幫助學生提高科 學興趣，獲取科學知識，掌握科學方法。材料的種類和組合以及交給學 生的次序就是材料的結構；各個材料之間、材料與教學內容和教學目標 之間具有緊密的聯系就是材料的結構嚴密。具有這種功能的材料叫具有 嚴密結構的材料，簡稱有結構的材料。換句話說：所謂“有結構的材料” 就是教師經過

3、精心設計的典型材料的組合，這種材料的組合，既要揭示 教學內容有關的一系列現象，體現教材的科學性，又要符合學生年齡特 征和認知規(guī)律，貼近學生的日常生活，還應具有趣味性，使學生喜歡， 并有能力通過對材料的探索來發(fā)現問題，解決問題，獲取新知。如，在 教學磁鐵的磁性一課中，將磁鐵、鐵塊、銀塊和銅塊、鋁塊組合到 一起，學生在操作這組材料時發(fā)現：磁鐵和鐵、鎮(zhèn)能發(fā)生相互作用，而 與銅、鋁卻不能發(fā)生作用，這便是磁鐵的特性。這些材料的準備與提供， 各個材料之間、材料與教學內容和教學目標之間具有緊密的聯系，并揭 示了事物的規(guī)律，它們就有了一種結構，這樣的材料就是有結構的材料。 使用有結構的材料進行探究活動，有利于

4、集中學生注意力，激發(fā)興趣， 激勵主動探索；有利于幫助學生在科學實踐和探究活動過程中建構知 識，形成科學概念，掌握科學方法。但實驗材料的自身不足會直接影響 探究活動的效果。材料本身有問題，會誤導學生，產生錯誤的認識；呈 現的材料過多，導致學生操作時不能集中注意力；呈現的材料過于單一, 觀察材料結構性不強，探究不能深入；材料零散，目的不明確，導致學 生無從下手。因此，有結構的材料是有效探究活動的基礎和保證。在多 年的科學教學實踐活動中，總結了選擇有結構的材料的五條原則，簡述 如下。一、能夠揭示科學概念，體現材料的科學性。蘭本達教授認為材 料就意味著科學概念。有結構材料就是對自然現象或運動變化規(guī)律暗

5、自“呈現”的材料，必須組成啟發(fā)揭示科學概念的結構，學生通過操作材 料收集事實、整理事實，在這個基礎上探究科學規(guī)律、形成科學概念。因此，材料的選擇要以能夠體現事物的科學概念為基礎，揭示事物正確 的科學規(guī)律，具有科學性。同時，材料的選取、組合、次序也要符合科 學性，避免引起錯誤的認識。如教學電磁鐵一課時，如果學生隨便 拿一個鐵釘做成電磁鐵，來研究電磁鐵的性質，通電后電磁鐵能吸引大 頭針，然而斷開電源，有的不能吸引大頭針，有的還能繼續(xù)吸引，學生 發(fā)現的實驗結論與電磁鐵的性質卻不同，使學生得出錯誤的結論，發(fā)現 了不正確的規(guī)律。究其原因，教師在實驗前，沒有對鐵釘進行蟀火處理， 鐵釘產生了剩磁。在斷開電源

6、以后，還能吸引大頭針。因此，這一材料 的組合不具有科學性。如果教師給每組提供事先蟀火的鐵釘，使鐵釘不 會產生剩磁，就能使實驗順利進行，讓學生發(fā)現自然規(guī)律與科學知識。再如指導學生建立“溶解”的概念時，先出現食鹽、糖、砂、高鎰酸鉀 等一類成分單純的材料，溶解或不溶解的現象很明顯，學生對于“溶解” 的概念把握得很好。再出現像麥乳精、洗衣粉、面粉等材料鞏固認識溶 解的概念，材料的出現很有結構性和科學性。如果老師一次性將上述材 料交給學生，不利于“溶解”科學概念的建構。因此，實驗探究能否成 功、探究效果是否有效，不僅僅取決于實驗材料是否充足，還取決于實 驗材料選擇是否科學，組合是否合理。實驗材料選擇科學

7、、組合合理， 學生操作起來得心應手，觀察方便，現象明顯，探究效果好。二、能夠啟發(fā)學生思維，體現材料的思維性。提供學生探究的材料要利用學生已 有的生活經驗、知識經驗，暗示和引導學生探究活動向“最近發(fā)展區(qū)” 發(fā)展，從而獲得思維的發(fā)展。如我在教學物體的沉與浮一課時，準 備了三組教學材料，第一組提供了木塊、石塊、泡沫、橡皮、鐵釘、瓶 蓋、牙簽等形狀、大小、輕重都不同的材料。學生實驗后，發(fā)現有些物 體浮，有些物體沉，有些物體既能浮也能沉，得出物體的沉浮與大小輕 重無關的結論，與原有的認知（學生認為重的沉，輕的浮，小的沉，大 的浮）發(fā)生矛盾，學生一臉的不解。第二組提供了重量相等、大小不同 的五個瓶子，實驗

8、后學生發(fā)現在重量相等的情況下，大的浮，小的沉。 第三組提供了重量不同、大小相同的五個瓶子，實驗后，學生發(fā)現在大 小相同的情況下，重的沉，輕的浮。以上三組實驗材料，在教學上有很 大的啟發(fā)性，使學生在探究中不斷地否定自己，學生的思維活動由矛盾 開始步步推進，經歷發(fā)現一一否定一一再否定一一再發(fā)現的思維過程， 到最后形成非常清晰的關于“沉浮與大小的關系”、“沉浮與輕重的關系” 的概念。本案例利用學生已有的認知水平，不斷提供能揭示科學概念的 步步深入、層層激起的材料，不僅能有效地保持學生的學習興趣，而且 能啟發(fā)思考，發(fā)現科學規(guī)律。三、能夠引起學生經歷，體現材料的引導 性?！辈牧弦鸾洑v”。學生在使用和改

9、造材料的過程中探究、發(fā)現，改 變自己的原有認知，建構新概念，體驗科學探究的快樂。教師為學生提 供的材料蘊涵著多種相互作用，能引起學生自主探索的經歷，引導學生通過操作材料的實踐活動，發(fā)現材料相互關聯的事實，促成學生思考的 習慣，幫助學生從相互關聯的事實中發(fā)現意義， 認識事物及現象。在毛 細現象一課中，教師首先為每組學生提供了一份固定在支架上的餐巾 紙，浸入紅水中后，所有學生都觀察到了水沿紙上升的現象?！八吞幜鳌钡囊阎涷炁c“水沿紙上升”的事實發(fā)生了沖突，激發(fā)了學生主 動探究欲望。教師再為學生提供以下探究材料：粉筆、鐵棒、玻璃片、 棉布條、水彩筆芯、硬紙片等材料，并提出了探究的目標：水還能沿著

10、 哪些物體上升呢？有了這些豐富的、有結構的材料，學生的探究目標明 確，探究活動有很強的指向性。學生通過探究，驗證了猜想，得出了結 論：“水能沿著粉筆、棉布條、水彩筆芯、硬紙片等物體上升”，卻不能 沿著“鐵棒、玻璃片”等這些物體上升。同時，由這些有結構的材料， 生成了新的探究問題：“水能沿著怎樣的物體向上升呢？ ”學生的探究 由此引向深入，學生仔細觀察，并進一步開展探究，發(fā)現了棉布條、硬 紙片等物體有比較明顯的孔隙，而鐵棒、玻璃片等物體表面都比較光滑， 物體結構比較細密，通過對這些探究材料進行比較，學生明白了 “水能 沿著有孔隙的物體向上爬升”，從而對毛細現象有了更準確和更深刻的 認識。本案例教

11、師結合教材實際，有選擇地為學生提供豐富、有結構的探究材料，學生在探究的過程 中始終是興奮的，在輕松、愉快的“玩?！边^程中，引導學生不斷自主 探究，不斷生成探究問題，體驗探究的成果，逐步完成了對“毛細現象” 的探究，效果明顯。四、能夠體現學生的生活實踐，體現材料的趣味性。 科學源于生活，也應回歸于生活、服務于生活。因此，結構性材料選取 應貼近生活，取自學生生活圖景中常見的物體，這些普通的簡易的隨處 可得的材料比精致的特制的材料更容易引起學生的好奇、興趣與探究需 要。同時，生活性材料也符合學生的年齡特征和認知水平，使他們有能 力通過對材料的探究來發(fā)現問題、解決問題，具有可接受性和自主性、 可操作性

12、。止匕外，材料貼近學生，學生對材料具有一定的生活經驗型認 識，在此基礎上建構起材料折射的科學概念是有意義的。如：一個普通 的氣球既可揭示空氣的存在，又可以去揭示彈性；既可以演示空氣的流 動形成風，又可以去解釋反沖這一自然現象，還可以去體會水、空氣的 壓力和氣體、液體的熱脹冷縮等。普通的注射器是研究空氣的存在、空 氣占據空間、壓縮空氣、浮與沉、潛水艇、小容器等很好的材料。學生 發(fā)表感嘆：想不到來自生活中的、普通的、好玩的氣球、注射器里蘊含 著如此多的科學奧秘，生活中處處有科學??！再比如觀察大樹、螞蟻、 蝗蟲、蝸牛、鴿子、青蛀、烏龜、貓等常見的動、植物；栽培植物和飼 養(yǎng)小動物，感受生物的生命周期，

13、研究生物的繁殖，進而探究生命的共 同特征；進一步觀察動植物的外形，研究生物與環(huán)境之間的關系。這些 教材內容對于學生來說，是最熟悉不過的了。田野里、路邊上時時會有 一些蟋蟀、螞蟻等小動物出現。而各種植物的根、莖、葉、花、果實、 種子也是經常見到的，很多孩子還親手種過花栽過樹。這就為我們的孩子提供了特有的探究材料，如果我們認真研究學生進行探究學習的方 法，利用好這些生活中豐富的、特有的生物資源，以此為突破口，讓學 生進行自主探究學習定會取得很好的教學效果。五、能夠促進學生有效 探究，體現材料的典型性。材料并不是越多越好，也不是越好玩越好。 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

14、環(huán)境 資源等情況出發(fā)，精心準備探究材料，讓材料與科學問題、探究結論緊 密聯系，具有典型性，要做到“少而精”，切忌“多而爛”，防止因材料 而引起學生過多的關注無關的現象，真正讓學生的探究活動落到實處。在試教冷水與熱水一課時，教師準備的材料可謂“充足”，也有一定的結構。教師一股腦兒提供冷水、熱水、紅墨水、冰、茶葉、糖、冷 水袋、熱水袋等材料給學生做探究實驗，研究冷水與熱水的不同，學生 自主選擇材料進行探究。課堂上看上去場面熱烈，學生探究積極。但事 實上給予的材料太多，分散了學生的注意力，也增加了探究的難度，使 學生無從下手；與糖、冰等材料相關的科學概念，到以后的教材中會接 觸到，出現知識重復的問題。因此，學生探究的實效性很差。最后，修 改教學方案，只提供了紅墨水、冷水袋兩個有結構的材料，啟迪學生的 思維，讓學生集中精力展開探究活動，層層推進，提高探究效率。教學 中不要選擇無關的材料，避免使學生從心理上想出一些標新立異的活動。如教學奇妙的指紋時，導課環(huán)節(jié)用指紋刷提取指紋，目的是激 發(fā)學生的興趣。但在教學過程中，發(fā)現使用指紋刷并不利于