“电路”一课中的材料学问

吴继革

当前科学课堂教学中常存在材料的选择、管理比较随意的现象，造成学生对手中的材料不知何时使用，不知如何有序使用，表面上学生热热闹闹地在探究，但实际上学生的思维始终处于模糊状态中——探究的问题不明确，探究的思路不清晰。我们要思考：怎样组织有结构的材料激发学生去质疑、探究？如何有效利用材料引导学生的思维获取新知？从而让学生朝着由具体到抽象、由易到难、层层递进的方向开展探究活动，切实培养学生的科学精神。下面我们来看看“电路”内容中的材料学问。

案例描述

1.观察材料，引入问题

课前教师将电池及电池夹、小灯泡及灯座、导线分发给各小组，学生仔细观察，教师引出问题：你看到了哪些材料？这些材料外形是什么样子的？有什么用处？

教师把材料直接交给学生，学生的注意力很快就集中到所要研究的问题上来。小学生好动、好玩的天性占主导地位，一般不爱听老师枯燥的说教，如果单纯地向学生介绍材料，不容易调动学生的主动性和积极性，教学效果往往不尽如人意。

2.操作材料，引发思考

学生看到电池、导线、小灯泡这些有结构的材料，很快就产生要点亮小灯泡的想法，虽然很多同学有些迫不及待地想动手操作，但教师并没有让学生直接实验，而是先让学生动脑思考：你们怎样连接来点亮小灯泡呢？不失时机地培养学生动手之前先动脑的习惯，设计连接电路的方法。学生连接好电路后，教师引导他们思考：为什么这样连接，灯泡就亮起来？电流是按照怎样的方向传输的？通过操作与思考，学生终于明白：灯泡的两端应分别接在电池的正极和负极上，形成电流的通路，灯泡才会亮起来。

给学生提供有结构的材料，学生自然产生科学问题，产生探究的冲动。学生通过操作材料并思考，不但知其然，还知其所以然，既激发了探究的热情，又较好地发展了思维。

3.添加材料，促进探究

“小灯泡接亮了，但是不能让它总是亮着哦！有什么办法控制它的亮和灭呢？”学生想到加入开关，教师出示开关，引导学生思考：开关是怎么控制电路的？怎样接入到电路中？讨论中学生七嘴八舌、跃跃欲试。当教师把开关发给各个小组时，学生的探究热情很快被激发，探究的主动性和创造性得到充分发挥，积极探究把开关接入到电路中去，探究的效果当然也很明显。当学生看到开关控制电灯的亮与灭时，他们的内心里是多么的喜悦和自豪，也充分感受到科学的神奇。

4.丰富材料，深入探究

教师再给每小组分发一个灯泡和几根导线，提问：“你能让两个小灯泡同时亮起来吗？”有了连接简单电路的基础，部分小组很快就将两个小灯泡点亮起来，但他们连接的基本是串联电路，小灯泡不够亮。教师继续引导：“能用一节电池让两个小灯泡变得更亮一些吗？”学生又投入到思考与探究中去，通过讨论、合作设计出并联电路。

通过对材料的选择、管理，让学生对电路的认识不断清晰、不断深入，既培养他们多角度认识事物的本领，又培养了他们的科学精神。

案例分析

课堂上，教师给学生提供有结构的探究材料，有利于倡导以探究式学习为主的多样化学习方式，促进学生主动探究。

1.激发学生探究的兴趣

对于小学生来说，只有产生兴趣，才能积极主动地去探究学习。兴趣从何而来？主要来自于教师情境的创设，而有结构的探究材料能丰富教学情境，激发学生兴趣，促使学生主动探究。

课堂上教师给学生提供电池、导线、电灯、开关，虽然这些材料在生活中是比较常见的，但他们平时很少操作这些材料，自然能吸引他们自主观察。试想如果教师不提供给学生这些有结构的材料，只是演示、介绍简单电路的连接方法和知识，他们就不能经历科学探究的过程，创设不了自主、合作、探究的学习氛围。为了提高学生科学探究的兴趣，为了让课堂充满活力，教师必须精挑细选有结构的材料引导学生动手操作，放手去实验，从而培养他们的思维能力及探究能力，让他们获得成就感。

2.促进在问题解决中探究

课堂中给学生提供熟悉的感性材料，能培养学生的好奇心和探究欲。有结构的材料能吸引学生主动去发现问题、思考问题、解决问题，也就是带着问题去进行探究。

上课伊始，教師给学生提供真实的材料，学生从“玩有结构的材料”自然想到“怎样让小电灯亮起来？”当教师出示开关，学生自然想到“怎样把开关接入到电路中？”没有问题的动手操作是被动的操作，带着问题去探究才能促使学生不断发现问题，努力去解决问题。“怎样用一节电池让两个小灯泡变得更亮一些？”学生又带着新问题展开探究。发现问题是科学探究的前提，确定的问题是探究的动机和目标，是深入开展探究的有效保证。

3.提高学生深入探究的能力

课堂上，教师先提供给学生电池、小灯泡、导线，然后提供给学生一个开关，最后提供给学生一个小灯泡和几根导线。可以看出，后续材料逐渐增加连接电路的复杂性，使学习由易到难、循序渐进、层层深入，激发学生强烈的探究欲望，促进进一步探究。

材料的结构始性终引导着学生探究活动的开展，使学生的探究活动不断深入。如果上课时把所有材料一股脑全交给学生，就体现不了材料的有序性和结构性，学生连接电路的思路不够清晰，操作起来就无从下手、乱象丛生，只有根据教学的实际需求组织有结构的材料，才能让学生由材料引发探究，并不断深入。

案例反思

教师要激发学生探究的兴趣，必须设计有结构的探究材料。材料的选择是否典型，材料的设计是否科学合理，材料的发放是否具有层次性、结构性都直接影响学生探究的效果。有结构的材料既要揭示与教学内容有关的一系列现象，体现教材的科学性，又要符合学生年龄特征和认知规律，贴近学生的日常生活，激发他们通过对材料的探究来发现问题、研究问题、解决问题，从而获取新知。因此，组织有结构的探究材料，是学生研究科学问题、获取科学知识、提高科学探究能力、提升科学核心素养的基本保证。怎样设计有结构的探究材料呢？

1.精心选择

材料的选取要典型、要贴近学生实际生活，最好是学生认识的、熟悉的、随处可见的。要把材料的选择与教学内容紧密联系，做到“少而精”，选取典型的材料展开探究，能避免材料之间的相互干扰，减轻材料管理的难度。有些生活中常见的材料，可以让学生自己准备或小组成员分工准备，让每一个学生在课堂上都积极思考、体验和探究。

2.合理组织

教师要把材料的组合、发放与实际教学紧密联系起来，便于学生在课堂上操作、使用。材料发放的时机很重要，是课前发放还是课中发放？是一次性发放还是分次发放？哪些材料先发，哪些材料后发？这些问题都需要教师认真思考。教师还要加强材料的管理，用过的材料要收回并由专人来保管，确保学生有条不紊地开展探究。

3.不断创新

教学中要根据实际情况实际来选择有结构的材料，创造性地应用教材中的材料能更好地引领课堂教学，让材料在探究活动中发挥更大的作用。

教材中实验的材料为我们选材提供方向、范例，它是针对具有某些共性的学生群体为对象设计的，不可能完全照顾到各地区、学校、班级、学生个体的差异性和多样性。教师要根据现有教学材料和实际情况，对教材中的实验材料、实验过程、实验方法进行改进，创造性地选取和组织使用材料，使探究材料更加科学合理。