小學(xué)科學(xué)論文：淺談探究課堂實(shí)驗(yàn)材料擇選的重要性

1、有效課堂 須擇“材”施教 -淺談探究課堂實(shí)驗(yàn)材料擇選的重要性小學(xué)科學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生具有科學(xué)素養(yǎng)的基礎(chǔ)學(xué)科，它以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，提高實(shí)踐能力。探究作為實(shí)驗(yàn)過程的主要學(xué)習(xí)方式，它有利于提高學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)興趣，使得孩子在探究中提高運(yùn)用科學(xué)的能力，選擇一種合適的實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行探究往往能夠幫助學(xué)生順利完成實(shí)驗(yàn)操作，獲得可信的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或數(shù)據(jù)。有利于讓學(xué)生更直觀地了解科學(xué)知識，理解科學(xué)知識，形成科學(xué)素養(yǎng)。因此作為一名學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的引導(dǎo)者，選擇合適的實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究尤為重要。一、 擇選典型性的實(shí)驗(yàn)材料小學(xué)生的科學(xué)探究并不等于科學(xué)家的探索過程，小學(xué)生的科學(xué)探究目的在于像科學(xué)家那樣去“經(jīng)歷科

2、學(xué)過程、感悟科學(xué)魅力、體驗(yàn)科學(xué)學(xué)習(xí)的快樂”。而科學(xué)家所要經(jīng)歷的是一個從未涉及的領(lǐng)域，他們需要耗費(fèi)大量的時間和精力去進(jìn)行科學(xué)研究。因此小學(xué)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)探究過程是在前人已探知的領(lǐng)域下進(jìn)行的。它其實(shí)就是培養(yǎng)學(xué)生了解科學(xué)、體驗(yàn)科學(xué)的一個訓(xùn)練營。它需要在一定的時間內(nèi)達(dá)到預(yù)期的效果。針對于這樣的目的，選擇典型性的實(shí)驗(yàn)探究材料就非常的關(guān)鍵。1、尋求典型性實(shí)驗(yàn)材料小學(xué)科學(xué)課中材料各種各樣，在大自然中就蘊(yùn)藏著不少有利于我們科學(xué)實(shí)驗(yàn)的典型性材料，關(guān)鍵是我們要了解教學(xué)目標(biāo)從而尋找典型性的實(shí)驗(yàn)材料，從而提高實(shí)驗(yàn)探究的高效性。在巖石會改變模樣嗎？這一課中教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生經(jīng)歷尋找?guī)r石變化的探究過程，并在活動中了解冷熱、風(fēng)雨

3、等對巖石變化的作用（巖石的風(fēng)化過程）。因此在課堂的設(shè)計(jì)中，首先要讓學(xué)生對“已風(fēng)化的巖石”有一個直觀的感受。因此在這個過程中選取“已風(fēng)化的巖石”這個材料非常關(guān)鍵，如果選擇一般的巖石，那它風(fēng)化的效果肯定不明顯。因此我特意找來了一塊已經(jīng)完全風(fēng)化的巖石，而且這塊巖石只要你輕輕一掰，它就能碎成幾塊。但是在外形上它卻與普通巖石沒有區(qū)別。這一個引入在我的課堂上，引起了不少學(xué)生的興趣，不少學(xué)生提出了“為什么巖石會變成這個樣子？”這就為后面“探究巖石改變的原因”奠定了基礎(chǔ)。因此選擇典型性的材料能夠引發(fā)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)探究的興趣，提高實(shí)驗(yàn)探究的效率，便于使得課堂達(dá)到預(yù)期的效果。2、自制高效性實(shí)驗(yàn)材料典型性材料的并非那么

4、容易尋找，而且面對各種典型性材料，有的往往沒有物盡其用。因此科學(xué)老師自己根據(jù)教學(xué)實(shí)際所發(fā)明、制作的“自制材料”是一種高效性的典型性材料。它不僅能將課堂內(nèi)無法完成的實(shí)驗(yàn)化繁為簡，而且能輕松解決一些教學(xué)上的難點(diǎn)與重點(diǎn)。在省級的優(yōu)質(zhì)課評選中，有一堂課是制作一個一分鐘計(jì)時器，有三位老師分別上這堂課。在這次比賽中三位上課老師都采用了讓學(xué)生先逐步了解“機(jī)械擺鐘是擺錘與齒輪操縱器聯(lián)合工作的”這一概念，然后逐步引導(dǎo)觀察擺鐘的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。對于前面的幾個教學(xué)過程應(yīng)該說都是相對簡單的。但是對于“制作一分鐘計(jì)時器”這個步驟卻是一個繁瑣的、具有一定難度系數(shù)的實(shí)驗(yàn)。剩下的時間別說制作一個“一分鐘計(jì)時器”，就是畫一個齒輪然后

5、裁剪下來，都需要花上大半節(jié)課的時間。更別說再去理解“一分鐘計(jì)時器”的工作原理了。因此這就需要老師對教材的處理以及對材料的運(yùn)用。最后寧波的顧老師根據(jù)這節(jié)課的目標(biāo)：“科學(xué)概念：機(jī)械擺鐘是擺錘與齒輪操縱器聯(lián)合工作的。過程與方法：觀察擺鐘內(nèi)部構(gòu)造；制作一個計(jì)時一分鐘的簡易擺鐘。情感、態(tài)度、價值觀：進(jìn)一步體會到探究擺鐘計(jì)時的樂趣；感受到科學(xué)與技術(shù)結(jié)合帶給人類的進(jìn)步。”先制作了一個“一分鐘計(jì)時器”的組裝材料，在完成課堂目標(biāo)后再讓學(xué)生體驗(yàn)“一分鐘計(jì)時器的”的工作方式，最后順利完成課堂目標(biāo)，而且學(xué)生成功制作完成準(zhǔn)確的一分鐘計(jì)時器。因此我覺得此個課堂的成功教師前期的自制材料起到了關(guān)鍵的作用。試想，如果那次學(xué)生都

6、在專注于計(jì)時器的制作，而且經(jīng)過“努力”地制作后完成了一個不準(zhǔn)確的計(jì)時器，那么孩子對于“一分鐘計(jì)時器”的興趣就是否會大大減弱，那么課堂是否還能繼續(xù)成功呢?另外，在2010年春浙派名師的課堂上， 寧波的凌彬老師上了一堂溫度和溫度計(jì)，在這一課中有一個難點(diǎn)：“就是選擇正確的角度觀察溫度計(jì)上的讀數(shù)?！钡且朔@一難點(diǎn)，學(xué)生都是用各自的眼睛、用自己的方式來觀察，誰都無法給出一個直觀的觀察指導(dǎo)方式，有時說多了反而詞不達(dá)意。為此凌老師想到了一個好方法：他利用攝像頭作為觀察的眼睛，然后用攝像頭對溫度計(jì)的不同角度“讀數(shù)”，然后投影到大屏幕上，這樣就直觀地讓學(xué)生看到，仰視、平視、俯視溫度計(jì)的讀數(shù)，不用多語難點(diǎn)就自

7、破了。自制教具其實(shí)是最典型的高效性實(shí)驗(yàn)材料，對于這類材料的運(yùn)用能夠使學(xué)生在科學(xué)的課堂上更加輕松，富有童趣，而且會加大學(xué)生探究科學(xué)的興趣。因此在材料的選擇上，從教學(xué)的需求出發(fā)，選擇高效的材料是成就有效探究課堂的重要一部分。二、擇選結(jié)構(gòu)性的實(shí)驗(yàn)材料擇選具有結(jié)構(gòu)性的實(shí)驗(yàn)材料有利于進(jìn)行有層次的實(shí)驗(yàn)探究。使得學(xué)生思維發(fā)展更具有邏輯性，使得學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)得到螺旋式發(fā)展。以四下生的食物和熟的食物為例。課文中提供了兩個實(shí)驗(yàn)材料：馬鈴薯與雞肉。為何選擇這兩個食物作為實(shí)驗(yàn)材料呢？我覺得這就體現(xiàn)了一個實(shí)驗(yàn)材料的結(jié)構(gòu)性。首先一目了然這是兩件不同的食物:植物性食物和動物性食物。但這還不是體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)材料結(jié)構(gòu)性的所在。關(guān)鍵在

8、于他們將處于課本中兩個不同層次的生食與熟食的區(qū)別實(shí)驗(yàn)。前者（馬鈴薯）的生、熟的、區(qū)別實(shí)驗(yàn)，注重的是一個結(jié)果的判斷。在煮熟后的熟馬鈴薯和生的馬鈴薯有哪些不同點(diǎn)，對于這樣的實(shí)驗(yàn)顯然馬鈴薯較能勝任。因?yàn)樯暮褪斓鸟R鈴薯在顏色、軟硬、味道、氣味都有比較明顯的區(qū)別。而加熱雞肉的生、熟區(qū)別實(shí)驗(yàn)中注重的是過程的實(shí)驗(yàn)。關(guān)鍵在于發(fā)現(xiàn)“雞肉”在燒煮的過程中的逐步變化過程。這對于學(xué)生的觀察層次來說較前一個實(shí)驗(yàn)，更是一個提高了一個層次，而對于探究實(shí)驗(yàn)來說更是一個具有層次性的實(shí)驗(yàn)，因此更需要在燒煮的過程中能有明顯變化的“雞肉”這樣的具有結(jié)構(gòu)層次性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)材料更容易進(jìn)行觀察。因此這兩樣結(jié)構(gòu)性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)材料選擇更有利于學(xué)生思

9、維認(rèn)知的發(fā)展，也利于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的螺旋發(fā)展。三、擇選“生本性”的實(shí)驗(yàn)材料我們備課要研究是否適合學(xué)生的學(xué)情 “備學(xué)生”，其實(shí)在材料的選擇上也同樣要根據(jù)學(xué)生的情況進(jìn)行材料的選擇。在材料選擇上的“備學(xué)生”，主要是從這幾個要素去考慮：材料的取材是否是學(xué)生熟悉的生活環(huán)境？學(xué)生對擇選的材料有哪些認(rèn)識？擇選的材料是否會對學(xué)生的健康安全帶來影響。1、擇選材料考慮學(xué)生的生活性學(xué)生的生活性材料就是要在學(xué)生所熟悉的環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)材料的選擇，因?yàn)樵趯W(xué)生所熟悉的物品中取材，能使學(xué)生更快的熟悉材料，了解物品的性質(zhì)，為更好的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作打下了基礎(chǔ)。特別是對于少年兒童選擇他們熟悉的實(shí)驗(yàn)材料更容易讓他們認(rèn)識到其實(shí)實(shí)驗(yàn)就在身邊。

10、在三年級剛剛接觸科學(xué)的時候，教科版的三上科學(xué)，就讓孩子在校園里研究樹木，觀察樹冠、拓印樹干等等。實(shí)驗(yàn)的觀察活動在學(xué)生最熟悉的校園里開展。這樣選取熟悉環(huán)境的目的我想是為了讓剛進(jìn)入科學(xué)的三年級同學(xué)有種熟悉的感覺：科學(xué)并不是離大家很遙遠(yuǎn)，它就在我們的身邊。因此正對于這樣的認(rèn)識在教材中不少的環(huán)境都是定位在校園里、在生活中。而選取的科學(xué)研究對象也往往是最常見的鳳仙花、油菜花、蠶、蚯蚓等等生活中的事物。因此教材為我們選取材料定了一個“學(xué)生熟悉的環(huán)境”的調(diào)子，這也引導(dǎo)我們在選取材料的過程中應(yīng)該遵循這個規(guī)則。除了選擇學(xué)生熟悉的環(huán)境進(jìn)行科學(xué)教學(xué)外，還可以選取大量的對于學(xué)生所熟悉的物品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。如學(xué)生的玩具、生活

11、物品等等。如玩具類的有氣球、乒乓球；學(xué)習(xí)用品類的有橡皮、紙張；生活用品類的有油、鹽、醬、醋等等。而最為典型的“氣球”在小學(xué)科學(xué)應(yīng)用中可謂是“物盡其用”：在朱薛成老師執(zhí)教的像火箭那樣驅(qū)動小車中，就是利用氣球的反沖力驅(qū)動小車，而且在提到“如何加快小車運(yùn)動的速度？”這個問題時，不少學(xué)生就想到了“在氣球里面再裝氣球的方式”這除了老師良好的引導(dǎo)外，與孩子對實(shí)驗(yàn)探究材料的熟悉性也是分不開的。另外由楊寧贊老師自己編制教材上的研討課玩氣球一課中，更是把氣球在實(shí)驗(yàn)中的作用發(fā)揮的淋漓盡致。她采用實(shí)驗(yàn)“刺不破的氣球”進(jìn)行預(yù)熱，讓學(xué)生產(chǎn)生了濃厚的探究興趣，然后進(jìn)行“吹氣球”的實(shí)驗(yàn)探究：把氣球分別裝入瓶子里，進(jìn)行吹氣球

12、比賽，探究“如何讓氣球吹得更大？”。這樣在“玩氣球”的當(dāng)中學(xué)習(xí)了空氣要占據(jù)空間的知識。如此學(xué)生們學(xué)得快樂，老師把知識傳授的輕松，這其中的奧秘少不了學(xué)生所熟悉的氣球的功勞。2、擇選材料考慮學(xué)生的認(rèn)知性學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)往往能夠拉近科學(xué)學(xué)習(xí)與孩子間的距離，在水和水蒸氣一課設(shè)計(jì)中有兩位老師都通過選取了與“學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)”密切相關(guān)的事例進(jìn)行導(dǎo)入。一位老師通過：“一個星期下來，金魚缸里的水變少了”的生活場景引入水的蒸發(fā)；另一位老師則采用：“用抹布沾水寫字，后來字不見了”的生活場景進(jìn)行導(dǎo)入。兩個導(dǎo)入形式不同，但都是以學(xué)生生活中的場景為基礎(chǔ)進(jìn)行引導(dǎo)的。通過學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行導(dǎo)入能夠使學(xué)生迅速地進(jìn)入課中，

13、從而將孩子“引入”科學(xué)的學(xué)習(xí)中來。而有些時候如果我們掌握好學(xué)生的已有經(jīng)驗(yàn)，逆向而行的話，也能得到意想不到的效果。在一次優(yōu)質(zhì)課中北侖的老師執(zhí)教生活中的靜電現(xiàn)象他一開始準(zhǔn)備了一塊書寫有課題的泡沫板，在出示課題時發(fā)出了這樣一個疑問：“我沒有帶雙面膠、也沒有磁鐵，怎么把它（課題）粘上去呢？”（學(xué)生面面相覷）但老師話題一轉(zhuǎn)說“我有個辦法”說著將袖子往板后使勁擦了幾下后，將板粘在了黑板上，學(xué)生們頓時一片驚呼。又如一位老師在自編教材玩氣球一課的預(yù)熱中也是如此，學(xué)生的已有經(jīng)驗(yàn)告訴他：“要把氣球刺穿，氣球必定會炸破”。但是當(dāng)老師把氣球刺穿后，氣球依然沒有炸時，這就牢牢吸引住了學(xué)生，引起了學(xué)生強(qiáng)烈的興趣。因此在選

14、擇材料時就是要把握學(xué)生的已有經(jīng)驗(yàn)，然后進(jìn)行有效的選擇。3、擇選材料考慮學(xué)生的安全性科學(xué)實(shí)驗(yàn)中有些科學(xué)材料還是具有一定的危險性。如果老師一味地追求實(shí)驗(yàn)的效果與現(xiàn)象，不考慮實(shí)驗(yàn)的安全性的話，顯然是非常危險的。在國外的發(fā)達(dá)國家進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究操作時往往進(jìn)行了必要的保護(hù)措施：如佩戴專業(yè)的護(hù)眼鏡、帶專業(yè)手套、穿著簡易防護(hù)服等等，而在我國現(xiàn)有的國情下這些顯然暫時不能實(shí)現(xiàn)，因此這就必須使得老師在材料的擇選中預(yù)先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)材料的選擇。在巖石會改變模樣嗎？一課中有一個實(shí)驗(yàn)過程需要學(xué)生將其中的一塊巖石在酒精燈火焰上直接進(jìn)行加熱，一開始在進(jìn)行巖石的選擇時，我想到了頁巖，因?yàn)轫搸r比較的脆。但是在預(yù)先的實(shí)驗(yàn)時我發(fā)現(xiàn)：頁巖的受熱后效果雖然明顯，但是在加熱的過程中，有一、二塊頁巖由于受熱膨脹的緣故，產(chǎn)生了巖石碎片飛濺后果，其中一塊濺到紙上還直接燒出了一個洞。最后我就打算放棄使用頁巖。因?yàn)殡m然效