如何有效地发挥科学探究材料的结构性

王敏

小学科学是以培养科学素质为宗旨的科学启蒙课程。科学活动能够对探究、实践的内涵进行完美诠释，是科学教学的精髓。然而，准备教学材料是科学老师实施探究活动最头疼的一件事，也是最费时间甚至金钱的事。虽然，实验室也有些教学用具，但面对新教材新理念，就需要老师精心设计、选择、提供结构性材料，这也是学生参与实践、自行探究的前提，使学生形成科学素养的关键。

科学探究材料的结构性，是指材料的合理性，是老师精心设计与典型教学材料巧妙组合，使其具有丰富内在联系的材料的特点。这种结构性材料，既能揭示教学内容有关的一系列现象，体现教材的科学性，又要符合学生年龄特征和认知规律，贴近学生生活，吸引学生兴趣，这样学生才能形成完整的形象，最终获取对事物的正确认识。但是在实际教学中，并不是将具有结构性特点的材料简单地呈现给学生，就能达到教学目的，那么，如何才能使结构性材料在探究活动中发挥其有效性？笔者在实际教学中注意观察、思考、探索，并且粗浅地认为：

一、结构性材料的运用要“三适”

张红霞教授在《科学究竟是什么》一书中指出：“越成功的教学越是简洁明了的。 可以用 4 个材料说明问题的就不用5 个，能用简单材料解决的就不用复杂材料。 ” 过多过繁杂的材料容易干扰学生的学习，很可能使学生的思维误入歧途，所以在教学中运用结构性的材料要做到“三适”，即适时、适当、适量。

首先，各种材料的出示的时机要合适，这也是结构性材料能够保证其结构性的重要因素。有好的材料，如果出示时机不当，破坏了其结构性，结果会给学生的探究带来困惑，甚至使学生误入歧途，难以实现教学目标。如有的老师上《热气球》一课。课前，每张实验桌上放了塑料袋、蜡烛、回形针等，就是没有火柴。上课以后， 学生只稍稍注意了一下桌上的那些材料， 就认真地听课了。 直至活动时老师才把火柴分给各组，探究活动一结束，各组刚把蜡烛吹灭， 老师就把火柴收了起来，避免学生因对火柴的“热爱” 再动手而分散实验后集中研讨的注意力。

其次，材料的种类和数量要适量。古语云，过之而犹不及。尺度把握不当，就会适得其反。过少的材料不能归纳出事物的特征，过多的材料又会形成干扰。例如，上《怎样加快溶解》一课时，如果教师实验前将实验要用到的糖块一股脑儿的全发给学生，那么教学中就可能会出现这样尴尬的场景：有些学生一下子把所有的糖块倒入水杯里， 或者把所有的糖块碾碎了，使后继对比实验无法进行。如果老师在实验过程中根据需要将糖块分次发给学生，这样探究活动就会循序渐进，有条不紊，避免了不必要的混乱，教学效果大相径庭。因此，教师在材料的出示数量上要优选，精用。

最后，材料的对象选择要适当，材料的组合要适当。既要使实验能达到目的，又要使实验现象明显，如在《压缩空气》一课中，要求学生用注射器抽好空气，并用橡皮将注射器出口堵住，体验“空气可以被压缩”。这时，总会有学生认为空气是跑到橡皮里去了，这是由于橡皮本身的特性对学生产生了干扰。如果教师用一只手指将针管堵住，相信就不会有学生产生如此认识了。

二、结构性材料要具有差异性

《科学课程标准》指出：学生对周围的世界具有强烈的好奇心和积极的探究欲，学习科学应该是他们主动参与和能动的过程。让他们自己提出问题、解决问题，比单纯的讲授训练更有效。有些科学探究活动，具有一定的广度和深度，要让学生在探究活动时自己去发现问题、解决问题，教师要给学生准备有差异性的材料，从而更好地激发学生进行科学探究的热情。

曾经听过一节低年级《磁铁的本领大》一课，在第一个活动探究“磁铁能吸引哪些材料”时，教师给孩子们提供了很多实验的材料，其中钥匙准备了两把，一把是能被磁铁吸引，一把是不能被磁铁吸引。实验后进行汇报，教师一句恰当的提问，“为什么钥匙①能被磁铁吸引，而钥匙②却不能？”一石激起千层浪，学生思维的火花被点燃，有的学生大胆猜测：可能是两把钥匙的材料不同，一把是铁做的，一把是铜做的。探究的热情再次被激发，进一步的探究活动又开启，经过观察实验研究和讨论，证明确实如此。从而进一步证实了磁铁只能吸引铁一类的物质。此处，材料的差异性起到了画龙点睛的作用。在第二个活动“用磁铁辨别哪些硬币能够被磁铁吸引”时，因为条件的限制，未能准备分组实验研究材料，教师用多媒体展示了不同版本的1角、5角、1元的硬币，教师和学生一起讨论分析是否吸引的原因，收到了较好的教学效果。但笔者以为，如果不是条件的限制，教师能提供不同版本的1角、5角、1元的硬币，让学生实验对比研究，经历发现问题、解决问题的一系列过程，使学生的知识和能力在探究中就能得到更好的建构，那么这些材料的差异性就会更好地发挥其有效性。

三、结构性材料的呈现要“超市式”

在以前的科学课堂中，教师往往在课前就将实验要用的材料准备好放在每组的实验桌上，以便于实验时信手拈来，但课堂上却经常出现这样的情况，还没有等老师交待完实验要求、实验步骤等，学生就迫不及待地摆弄起桌上的材料，这样，给组织教学带来了一定的难度，影响了课堂探究的效率。因此，探究材料放在哪里，探究材料何时呈现显得非常重要。在教学三年级自编教材《空气中有水吗》这一课时，教研室姜主任采用“自主选购式”，亦即“超市式”为学生呈现探究材料，收到了良好的教学效果。课中，学生经过实验操作将冰块放入铁罐并观察到铁罐外壁有水点出现，从而对水珠的来源作出大胆的猜想。从学生众多的猜测中，姜主任用简洁的的语言引导学生概括出两种可能：一是水是从铁罐中跑出的；二是水是空气中的。其中“水是从铁罐中跑出的”又有两种猜想：一是水从铁罐中渗出；二是水从瓶口跑出。怎样证明水是否从铁罐里渗出来？怎样证明水是否从瓶口跑出？确定问题后，选取材料，小组探索。教师并没有将材料一股脑地呈现给学生，而是为学生提供了尽可能多的结构性材料，并把它们统一放在教室的一角，供学生自主地选用。于是，学生设定方案便各取所需，五花八门的实验也就出现了异彩纷呈的景象：在罐内放入冰块后，有的滴墨水，有的放盐，有的放糖，有的在罐口封塑膜……通过尝、看等方式去验证自己的假设。在这一教学过程中，这种“超市式”的材料提供比直接在实验桌上摆放铁罐、冰块、红水三种材料，不仅在发展学生的发散性思维方面，而且在提高学生自主探究的兴趣和能力方面都有效得多，使结构性材料的有效性达到多元化的发展。

总之，提高科学教学的有效性是深化课程改革的关键和根本要求，是科学教师教学中需要面对的一个长久的、棘手的又必须要关注、要解决的问题。这需要我们广大科学教师在不断的实践总结中不断地完善，让我们在整体把握教材的基础上，合理运用探究材料的结构性，充分发挥结构性材料的有效性，让科学教学真正做到“科学”、有效。

【作者单位：赣榆县实验小学 江苏】endprint