让材料成为科学探究的翅膀

孙春燕

小学科学以培养学生科学素养为宗旨，探究式学习是科学素养培育的重要路径。探究式学习以科学问题为核心，以材料为载体，以观察、实验等为手段，在实证的基础上思考推理，从而构建出科学概念。科学探究不仅离不开材料，而且需要有效的材料。科学材料的设计与准备不能随意，要遵循一定的原则与策略。笔者结合日常教学实践，谈谈小学科学探究材料的设计。

一、新颖有趣，催生探究

布卢姆说过：“学习的最大动力，是对学习材料的兴趣。”趣味性是科学材料设计的原则之一，如果材料对学生没有吸引力，探究活动的开展势必受到影响。学生只有对材料产生兴趣，才会主动利用材料展开探究学习。科学探究材料应新颖有趣，这样才能够引发学生的好奇心，吸引学生的注意力，激发学生的探究兴趣，调动学生的探究欲望，让学生主动探究。

在选择科学材料时，要避免材料的单一，力求颜色、形状多样。例如，“肌肉”一课的教学重点是“了解骨骼的运动是由骨骼肌的收缩和舒张引发的”。在教学该部分内容时，笔者给学生安排了两个制作与体验活动，分别是做手臂活动模型和膝关节活动模型。同时，笔者给学生准备了精致的制作材料，这引发了学生的注意，激发了学生的制作欲望，催生了学生的探究动力，他们积极动手制作模型，通过操作观察手臂和膝关节的运动，从而对肌肉的功能和骨骼运动的原理有了深刻的认识和理解。

二、源于生活，就地取材

现在还有许多学校的科学教师是由其他教师兼任的，多数教师都不愿教科学，原因在于实验材料的准备耗时费力。一些专职教师也经常抱怨：“实验材料的准备和整理太麻烦了，有些材料仪器室中还找不到。” 要解决这一难题，最好的办法当然是学校配备专职实验室管理员，为科学教师做好器材准备工作。但是，在无法配备实验管理员的情况下，还是得教师自己想办法去解决。

笔者在准备实验探究材料时主要采取两种方法，一是培养小助手，请学生帮忙，帮助笔者到实验室领取、整理、归还材料。二是就地取材，从生活中选取材料，让学生从身边寻找一些探究材料，将材料携带到课堂中。科学源于生活，科学就在身边，基于生活就地取材，既减少了材料准备的麻烦，又有助于科学探究，而且学生做起来得心应手，可谓一举多得。

三、结构严谨，促进探究

科学知识的习得源于学生的自主探究，而材料是探究的支架，其最大价值在于促进探究。促进探究的材料必须具有结构性，有结构性的材料具有科学性、严谨性，有利于學生的操作，有助于知识的理解，能提高科学探究的有效性。

材料的设计必须遵循结构性原则，而不得有任何的随意性，教师要根据教学的需要，基于学生年龄特点和认知规律，确保材料的结构严谨，为学生的探究起到促进作用。笔者在设计探究材料时，对材料的种类和数量，以及材料呈现的顺序，都做到精心斟酌，既要避免对学生的探究造成干扰，又要对学生具有启发性，既要操作简便，又要助推思维。例如，“研究磁铁”是一节实验探究课，该课有较多的实验，笔者对实验中的大量材料都进行有顺序的呈现，在完成一项探究任务后，及时将材料收起来。

四、层次递进，培养思维

科学思维是科学素养的核心，是人善于思考的标志。科学思维不同于一般思维，它是借助于可行的科学实践，逐步培养并建立起的具有现实价值的思维。科学思维具有客观性、逻辑性、建构性等特征，能够帮助学生认识事物的本质属性。科学思维可以促进科学探究，有助于提升学生的科学知识、科学技能。因此，培养科学思维是科学教学的重要目标。

科学思维是一种建立在实践基础上的思维，具有思维价值的材料有助于培养学生的科学思维。因此，设计的材料应当具有启发性和层次性，保障科学探究的连续性和渐进性，用材料引导学生的思维由浅入深，逐步揭示科学概念，发现理性规律。例如，在“电磁铁”一课中，笔者先给学生提供了一节电池、一颗铁钉、一根导线和一些大头针，让学生动手做一个电磁铁并尝试吸铁。接着，笔者再多给学生两节电池，旨在引导学生探究电池的数量对电磁铁磁力大小的影响。层次递进的材料不仅让教学思路更清晰，而且使学生的思维更清晰。

（作者单位：江苏省南通市通州区实验小学）