恰当利用材料 发展科学概念

袁琼

选择、使用合适的材料是上好科学课的关键之一。在教学中，材料选择是否合适，使用是否合理，关系到探究活动能否顺利、有效地开展，也关系到科学概念能否形成。教师应本着适当、适合、适量的原则，精心准备和规划探究材料，提高探究效率，帮助学生构建正确的科学概念。

一、选择适当的材料，帮助学生建立概念

科学课上选择适当的材料有助于学生概念的形成，但有些不当材料的运用往往会干扰科学概念的建立。教师如果能够选择合适的材料，就会更好地帮助学生在探究中建立稳固的科学概念。

案例1：《空气有重量吗》

在这一课中，教师选择用普通气球作为探究材料，称量充气前和充气后气球的重量，以此得出气球在充气后重量增加了，证明空气是有重量的。

反思：在这个过程中，虽然气球在充气后重量的确增加了，学生也能观察到实验现象，但有学生同时会质疑：气球在充气后体积变大了，是体积变大导致气球重量的增加。这样，会由于材料的选择不当而影响概念顺利达成。如果把普通气球换成玩具皮球，因玩具皮球充气后的体积变化不明显，再称量充满气和充足气的玩具皮球，学生会发现充足气的皮球重量比充满气的皮球重量重，且玩具皮球本身的重量较轻，在充气前后也能达到明显的探究效果，这时候教师再提问：“气球在充足气后为什么重量增加了？”学生会意识到增加的重量正是打足气的皮球内空气的重量，使学生更容易、直观、清晰地达成“空气有重量”的科学概念。

二、选择便于学生操作的材料，帮助学生形成概念

材料是每个探究活动的“后勤保障”，也是形成概念的“重要链环”。教师在选择材料时应首先保证探究活动的顺利进行，从教材出发，从实际出发，选择符合学生年龄特点的材料，引导学生形成正确的科学概念。

案例1《空气有重量吗》一课的材料选择

教师在课前准备了天平、砝码、玩具皮球、打气筒、镊子这些材料。接着让学生利用砝码来比较玩具皮球在充满气（把皮球刚好充气到圆满）和充足气（在充气圆满的基础上再打气）时的重量，通过比较两者差异，以此证明空气是有重量的。

反思：这一过程中教师花了很长的时间对三年级学生讲解天平和砝码的具体操作方法，以及天平的读数方法，甚至还涉及了游码。实验中，虽然学生卖力地配合教师的方法，但是由于空气的重量的确很轻，且每个砝码的重量不一、各个砝码的重量相差很大，根本无法比较出玩具皮球在充气前后的变化，让三年级的学生掌握天平的操作方法及读数也是不符合其年龄特点的。当然，有碍科学概念的形成。

教师不妨把上述材料中的砝码改成小号的垫圈，由于每个小垫圈的大小重量相同，且小垫圈的重量很轻，用小垫圈来比较玩具皮球在充满气和充足气时的重量差异，学生操作起来得心应手，通过比较重量差异学生可知空气是有重量的，提高了探究效率，顺利达成概念。

选择材料时应本着简单易行、便于操作的原则，如此才能把学生的重点指向对实验的观察、数据的分析、结论的提炼上，才能把学生的思维指向概念，促进概念的形成。

三、选择适量的材料，帮助学生稳固概念

1.提供适量材料，减少材料对学生活动的影响

教师选择材料时要做到少而精，切勿多而滥。提供给学生的材料要适量，过量的材料不仅会造成浪费，且会对学生活动造成干扰，不利于学生的探究活动，影响概念的形成。

如《我们身边的物质》一课，教师提供给学生一大张白纸和一支加一小段蜡烛作为探究材料，让学生用多种方法让白纸和蜡烛发生变化。

观察学生的课堂表现，发现学生已经用撕这种方法让纸发生了变化，但还是有些学生在不停地把纸撕成小碎片，导致桌上、地上撒了一地，浪费了材料也浪费了时间，还分散了学生的注意力。又有些小组点燃了两支蜡烛（教师的本意是一支蜡烛燃烧，另一支蜡烛做物理变化），有些小组的每位组员拿纸放在蜡烛上燃烧，不仅造成课堂混乱，干扰学生注意力，且在课堂上出现了不安全行为及教师难以管理等问题。学生无心于如何使物质发生多种变化，也不关心物质变化有没有产生新物质，而是热心于“玩”这些材料，由此可以看出过量的材料无益于学生稳固概念。

2.提供足量材料，保证探究活动的需要

如《溶解的快与慢》一课中，教师选择用方糖来研究溶解的快与慢与哪些因素有关。学生通过猜测得出加热、搅拌、压碎这几种方法能加快放糖溶解，在用对比实验的方法验证完加热和搅拌的方法能加快方糖溶解后，发现已经没有多余的方糖来研究压碎能否加快溶解，因为材料的数量不足导致这一验证活动只能拖到下节课方糖充足的时候再进行。可见，提供数量充足的材料有利于学生活动的开展，帮助学生达成概念。

因此，课前准备好材料，是科学教师备课的最重要环节之一。准备材料也要把握好度，太多会造成浪费、分散注意力、课堂混乱等弊端，不利于概念达成，材料数量不足、材料种类单一又会限制学生活动的展开和思维的发展，少了形成概念的“佐证”。

教育学原理认为：從材料本身出发来组织教学，既符合儿童的认知特点，也符合世界物质性的基本观点。教师为学生的探究活动提供合适的材料，是提高科学探究效率的一个重要途径，让学生在与材料的亲密接触中建构概念，是获取正确科学概念的重要桥梁。

编辑 谢尾合