优化探究材料助力学生科学探究

薛祥

摘要：科學技术的进步发展有赖于人类不断的科学研究与探索，同样，学生科学知识与概念的形成建构离不开科学探究学习，科学探究过程往往需要各种研究方法与探究材料作支撑，因而小学科学探究教学中探究材料优化尤为重要。

关键词：科学；探究；材料；优化

中图分类号：G623.9文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2017）19-075-1

“材料引起学习，材料引起活动”，科学探究材料是学生研究问题、解决问题，建构各种知识概念，提高探究能力的重要载体，是体现科学价值的重要资源。有效地选择、呈现探究材料是激发、引起探究、知识形成的有效手段。笔者结合教学实践，从帮助学生建构科学知识出发，对探究材料的优化策略作了以下思考：

一、让学生成为探究材料的主人

1.学生充分参与探究材料的准备工作

当前，在科学学习活动中，探究材料多数是实验室套材或教师课前准备好的，学生完全处于被动接受的地位，这种被动容易造成学生探究兴趣不浓。也有老师曾对此提出应“从学生熟悉的身边选取材料”，变学生“搜集准备材料”的过程为“认识身边自然事物”的过程，并使之成为学生自我建构和自我完善的过程，最终达到提高他们科学素养的目的。

其实，学生参与探究材料的搜集准备不仅能减轻教师的工作量，而且能引发学生探究身边各种科学现象与生活常识的兴趣，从而更好地理解“科学就在身边”的确切涵义。例如，在《物体在水中是沉还是浮》课中探究各种物体在水中的沉浮情况，教师完全可让学生自带部分探究材料，因为在学生的家里、书包中就有许多由各种材料做成的生活用品和学习用品，这些都是合适的探究材料，比如：生活中的蜡烛、空玻璃瓶，文具盒中的塑料尺、木制铅笔等都是探究物体沉浮的好材料，学生们也能轻易找到，而且能使探究学习延伸到课外，可以起到意想不到的教学效果。

2.学生应有针对性地选择、组合探究材料

科学探究活动的重要特点是自主性和开放性。要学生能在开放的科学探究活动中自主地学习，就要打破目前探究材料在组合上由教师、教材的规定性，为学生准备具有开放性、组合不固定的材料，充分尊重学生的自主性，让学生根据选择的问题、研究方法，自己选择和组合所需的材料，促进学生自主学习、创新学习，以进一步提升学生的科学素养。如《声音是怎样产生的》一课，师生一起搜集准备了锣、口琴、口哨、铃、钢尺、音叉等等材料，这些探究材料发声时振动的部位和材料各不相同，学生也不一定每种都进行研究，学生完全可以根据自已的兴趣和研究意念选择或几种材料组合开展自主研究。再如在《米饭、淀粉与碘酒的变化》一课探究食物中淀粉的足迹时，更需要食材的选择与组合，既要保证动物类、植物类食材的组合、又要注意同类食材的代表性、普遍性选择。只有这样，才能做到既拓宽研究视野，又利于学生最后的研究归纳与知识建构。

二、让探究材料更具结构性

1.探究材料统领探究过程

结构性材料，是教师精心设计的典型材料组合。这种材料组合既要揭示教学内容有关的一系列现象，体现教材的科学性，又要符合学生的年龄特征和认知规律，贴近学生的日常生活，还应具有趣味性，能让学生喜欢，并有能力通过对材料的探索来发现问题、解决问题，获得新知。

小学科学教材中有许多可用结构性材料引领探究的课例：如《磁铁有磁性》、《物体在水中是沉还是浮》等，一般都围绕三组结构性材料（第一组：学生身边熟悉的，学生利用前概念比较容易猜测；第二组：来自生活，猜测稍有难度；第三组：不熟悉，难猜测）渐进式地进行探究性学习。笔者在《磁铁有磁性》的教学过程中就层次分明地先后呈现了：木块、塑料尺和铁钉，铜片、铝片和铁片，各种硬币、家用水龙头和圆珠笔等三组探究材料，由浅入深递进式地引导学生开展实验研究，最终取得了科学合理的概念建构。由此可看出，学生的思维层次和科学概念的建构在分层探究活动中均能得到良好的体现与发展。

2.适时重新建构探究材料

探究材料、器材要适合学生的学习，不是越多、越先进就越好，而是要根据教学的目标指向来选择。合适的材料往往能有结构或一材多用，能激发学生的动机，吸引他们的注意力，引起思维。在选择适合学生的探究材料时，我们还可以对教材的设计适当改动，重新选择材料，使其更好地为教学服务，并让探究活动流程更顺爽、更有效。

《物质发生了什么变化》如按教材编排，以“混合沙和豆子”和“用蜡烛加热白糖”两个实验活动来让学生建构物理变化和化学变化两概念，教学中发现前者意义不大、学生已有生活经验；后者操作观察过程相对复杂，实验时间较长，造成两个实验分析时间不足、效果不佳。因此笔者在仔细研读教材和教参的基础上对材料进行大胆改进，把“沙、豆子、白糖”变成了“一块糖”，让学生看到“从块状到颗粒状再到炭”的现象，更能让学生认识前半段是没有新物质产生的物理变化，后半段是产生了新物质“炭”的化学变化。这样选材更简单、且能呈现教学目标所需的所有信息，使整堂课活动环节紧凑，前后变化对比明显，突显探究的过程及其功能。

总之，在当前的科学教学中，就探究材料看，还无法做到与学生的探究活动相配套，这就要求教师根据学生的实际、教学的实际来实施相应的材料优化策略，让探究材料更具有结构性、引导性、层次性和开放性，让学生由材料引发学习，进而帮助学生轻松建构各种科学概念。

[参考文献]

[1]中华人民共和国教育部.全日制义务教育科学（36年级）课程标准（实验稿）.北京师范大学出版社，2001.

[2]喻伯军.浙江省中小学学科教学建议—小学科学.浙江教育出版社，2015.endprint