选择结构性材料，确保探究实验的实效性

宋萍

小学科学课程的学习方式是多种多样的，探究式学习是学生学习科学的重要方式。要完成科学探究的目标要借助各种形式的科学实验，而实验材料是开展科学实验探究的前提。因此教师选择的实验材料应具有代表性、开放性、实效性，这样才能有助于学生探究活动的顺利开展。本文就如何选择结构性材料，确保探究实验的实效性进行阐述并案例分析。

科学探究是人们探索和了解自然、获得科学知识的重要方法。在2017年2月教育部出台的《小学科学课程标准》中，明确指出小学科学课程学习方式是多种多样的，探究式学习是学生学习科学的重要方式。这种符合儿童天性的学习方式可以激发儿童学习科学的兴趣，有利于科学概念的理解，也是培养小学生科学探究能力、科学思维能力、科学精神的有效学习方式。

教学中如何开展好科学探究学习，一直是科学教师不断探索研究的方向。在实践中得出，在科学教学中教师应重视科学课堂上的探究实验教学。因为学生在实验探究中不仅可以了解到科学先驱探索真理的历程，而且可以端正学生对学习科学的态度，有助于对科学知识的理解，并对科学产生浓厚的兴趣和追求。科学教师都知道，科学课上，光靠一张嘴巴、两根粉笔是远远不够的。要完成科学探究的目标势必要借助各种形式的科学实验，而实验材料是开展科学实验的前提。合理地准备结构性材料有助于学生探究活动的顺利开展，确保探究实验的实效性。那么如何合理地选择实验材料呢？下面就来谈一谈我的具体做法。

什么是结构性材料呢？结构性材料是教师经过精心设计与典型教学材料的组合，有丰富内在联系的材料，蕴含着某些关系和规律的典型教学材料的组合。这种材料组合，既要能揭示与教学内容相关的一系列现象，体现教材的科学性，又要符合学生年龄特征和认知规律，还应贴近学生的日常生活，具有趣味性，学生喜欢。

一、材料的选择具有代表性

在科学课准备材料的过程中，实验材料不是可以随便选择的。准备的观察实验材料既要符合所要学习的科学知识和科学原理，又要具有一定的典型性，这样才能使学生通过观察和实验较为直接地获取感性知识。例如教学《开花了》一课时，虽然学生种植了凤仙花，但是种植的凤仙花的数量有限，满足不了课堂上实验的需求。教师也不能让学生自己随意带花作为研究的对象，因为孩子们带来的花在拿到学校的过程中有些花会受到不同程度的损伤，花瓣掉了，或者是花萼脱落了，利用这样的材料进行观察探究，对花的各部分结构的认识教学目标很难完成。为了避免这一现象的出现，使材料更具代表性，我们老师为学生准备了自己种植的实验材料——白菜花。这对学生认识花的结构，分析花的各部分的作用起到了很好的效果。

教学《声音的旅行》一课时，在探究水是否能传播声音活动时，课堂上用塑料袋包好自己的音乐手机，并把它放进了装有水的水槽里，学生的兴趣一下子就被调动了起来，学习效果非常好。

代表性的材料，不仅决定了学生实验的有效性，而且提高了教师教学的目的性。

二、材料的选择具有开放性

一种材料所揭示的现象、特征、概念在学生眼里往往是个体现象，具有偶然性，不具有普遍性。同时，一种材料往往很难让学生的探究活动有明确的结果。于是，在安排探究材料的时候，同一个探究项目会安排多种具有相同的特征材料，让学生慢慢理解现象背后共同的道理。

例如在教学《锣鼓声声》一课，教师与学生共同准备了多种材料，如：鼓、皮筋、钢板尺、弹簧、塑料袋、纸、音叉等。学生使这些材料发出声音后，引导学生探究在发出声音时，这些材料是什么状态，声音停止时它们又是什么样的状态。在学生对这些材料一一探究过后，达成共识：发声时，物体在振动；停止发声时，振动停止。由此得出结论：声音是由物体振动产生的。

在教学《圆珠笔芯为什么能伸缩》一课时，为了使学生更好地理解什么是弹力和弹性，课前为学生准备了气球、橡皮筋、篮球、乒乓球、海绵、木棍、铁丝、橡皮泥等材料指导学习进行实验探究，通过实验、对比，学生清楚地认识了弹力和弹性。

三、材料的选择具有实效性

在科学教材中，针对每一课学习内容，教材都会设计相关联的实验。按照教材中设计的实验引导学生开展科学探究，有时效果很好，但有时效果却不理想，或者会出现一些小插曲。这就需要我们科学教师对教材进行认真的挖掘，选择具有实效性的结构性材料，提高学生的科学探究活動的效率。如四年级上册《反射光》一课中，教材中安排打靶活动，用镜子把手电筒发出的光打到黑板的某个固定位置上。这个活动应该在相对较暗的环境下进行，把手电筒发出的光利用平面镜反射到黑板上的光很弱，不好辨认。因此教学中我利用激光笔和平面镜进行这个活动，学生打的靶用深色的物体制作并粘贴在黑板上，学生在实验中通过不断调整平面镜与激光笔的反射角度，把光打到固定的靶上，实验效果明显，既调动了学生参与活动的热情，也使学生很好地理解了反射光的特点。

教学《水力发电站》一课时教材中提供的实验方法是，使用学生自制的小水轮，通过人为控制烧杯的高度，倾倒水量的多少进行对比实验，来探究影响小水轮转动快慢与哪些因素有关。在这种情况下进行的对比实验存在着如何控制好变量与不变量的问题。使实验过程缺乏科学性和严谨性。二是，在课堂上让学生现场做个水轮，会花费较多的时间。因此教学中可以利用学校实验室的器材，重新组合，改进了实验方法，带有大小孔的塑料杯，可以控制流量多少的问题；把塑料杯放入铁架台的铁环中，可以随意调节高度，改变水位的高低。这两种仪器的使用可以很好地解决如何控制好变量与不变量的问题。另外，我们可以直接用实验室的水轮做实验，使实验更加的严谨、科学有实效。

选择结构材料，提供实验机会。为学生准备适合的足够数量的实验材料，让每个孩子都能动手，参与到实验中去。在实践中学习科学知识，体会科学原理，锻炼动手能力，提升学生探究能力，更有利于培养学生的科学素养。