优选科学材料，引导学生自主探究

【摘要】教师优选科学材料，能够有效调动学生开展科学探究的积极性。教师选择生活性科学材料、实验性科学材料、典型性科学材料等引导学生开展自主探究，能够有效提高学生的科学探究效率及提升小学科学课堂的教学效果。文章立足于小学科学课堂，探究教师如何合理地选择与运用科学材料。

【关键词】小学科学课堂；科学材料；探究

作者简介：殷敏（1998—），女，江苏省如皋市雪岸小学。

小学是学生学习的重要时期。教师除了要让学生掌握基础的学科理论知识，还要让学生获得思维能力、探究能力、质疑能力的发展［1］。通过科学探究，学生能够培养认真观察、独立思考、勇于实践等科学素养。笔者认为，基于实验的科学探究，重点不仅在于实验操作的过程，更在于科学材料的选择。教师要善于选择和运用科学材料，让学生在科学材料的支持下，积极发挥主观能动性，享受科学探究的过程，从而顺利学习科学知识。

一、选择生活性科学材料

引导学生自主探究是当前小学科学课程的重要教学目标。要使这一教学目标得以实现，教师需要优选合适的科学材料，激发学生的兴趣，提高学生的动手能力，让学生在实验操作的过程中发现问题、探究问题、解决问题，从而培养学生自主探究的科学素养［2］。

生活中有不少材料能够让科学探究变得丰富多彩。例如，生活中常见的泥土、易拉罐、时钟等，都可以作为科学材料。根据新课标的要求，教师要通过科学学科的教学，引导学生了解生活中常见的科学现象与知识，帮助学生养成良好的观察习惯，让学生能够用课堂所学科学知识解释生活现象。这就要求教师要尽可能地让科学学习与学生的日常生活建立联系，使学生利用熟悉的生活材料开展科学探究，从而更好地促进学生在生活中应用科学知识。

笔者在教学中坚持站在学生的角度思考问题。笔者发现，适合学生开展科学探究的科学材料应当来自学生的日常生活，科学材料的生活性越强，学生利用这些材料的兴趣就越浓。此外，笔者还发现，学生提出的科学问题大多源于他们对生活的仔细观察。因此，笔者在引导学生开展科学探究时，尽可能选用一些日常生活中常见的材料，让学生将日常生活与科学知识联系起来，从而将科学探究生活化。

以教科版科学三年级上册“水”的教学为例。笔者积极将科学知识与学生的日常生活建立联系。笔者收集形态各异的果冻盒子，并将水倒入其中，让学生观察不同果冻盒子里的水。通过观察，学生发现水没有固定的形状。为了加深学生对这一发现的印象，笔者让学生自主做一个有趣的探究实验，即让学生将一定量的水从一种形状的果冻盒子倒入另一种形状的果冻盒子中。学生发现，同样的水，在不同的果冻盒子中是不同的样子。笔者总结：“同学们已经知道水是一种液体，没有固定的形状，但水有一定的体积。”

上述教学案例的科学材料果冻盒子，是学生日常生活中常见的物品。尽管学生对果冻盒子并不陌生，但却少有学生对其进行利用。笔者将果冻盒子这种常见的物品作为科学材料，并适当拓展教学内容，引导学生自主开展科学探究，能够有效拉近学生与科学之间的距离，让学生充分感受生活与科学之间的联系。学生在科学探究的过程中发现问题、解决问题，能够有效激发对科学探究的兴趣，为深入开展科学探究奠定基础。

二、选择实验性探究材料

总结以往的科学学科教学经验，笔者发现，如果科学材料选择不当，就可能直接影响学生的科学探究兴趣。教师应注重激发学生的实验兴趣，选择实验性探究材料，培养学生的实验技能，让学生亲自动手实验，在实验操作中加深对科学知识的理解。

以教科版科学三年级上册“水能溶解多少物质”的教学为例。笔者按照教材中的实验要求，为学生提供相应的实验性探究材料，如食盐、小苏打、食用碱、味精等。在课堂上，笔者为学生简单讲解实验要求：“在一个透明杯中放入50毫升清水；取20克食盐，把它们平均分成8份。接着，取一小份食盐，加入一个盛水的杯子中，用搅拌棒充分搅拌。在食盐完全溶解后，再加入第二份食盐，继续搅拌……直到食盐不能溶解为止。记录食盐溶解在50毫升水中的份数。按同样的方法，将小苏打等科学材料一份份溶解。”笔者发现，尽管已经事先向学生讲解实验要求，但仍有不少学生在实验中操作失误，导致没有得到相应的实验结果。为了保证科学探究活动的顺利进行，笔者只好逐步为学生进行示范。于是，一节精心预设的科学课堂，最终变成笔者的演示课。

此后，笔者改进科学课堂的教学方式。仍以教科版科学三年级上册“水能溶解多少物质”的教学为例。在正式上课前，笔者让学生提前准备科学实验所需要用到的实验性探究材料—任意物质与水混合成的新溶液。在课堂上，笔者拿起其中一位学生的溶液提问：“这是什么物质与水混合成的溶液？原来的物质又跑到哪里去了？为什么我们用肉眼看不到？”这一连串的问题，能够顺势将本节课的教学新知引出。此时，笔者观察学生的反应，发现很多学生跃跃欲试，积极举手回答问题。为什么学生会这么积极呢？原因在于笔者提出的问题，恰是学生在生活中经常会遇到或想到的问题。当这些问题被笔者提出时，学生的生活经验被激活，于是就产生强烈的科学探究动机。在这样的情形之下，笔者趁热打铁，拿出提前准备的食盐、红糖、味精、沙等实验性探究材料，支持学生进行深入的科学探究。学生通过亲自动手实验，发现部分物质能在水中溶解，而部分物质则不能在水中溶解，且不同的物质在水中的溶解能力不一样。在此基础上，笔者向学生提出问题：“同学们，有什么方法可以加快物质在水中的溶解呢？温度与溶解的快慢有什么关系？搅拌与溶解的快慢有什么关系？如果要让物质更快地溶解在水中，还可以怎样做？”这一连串的问题，能够引出下一节课的教学内容，激发学生的好奇心、探索欲以及想象力。

进一步分析上述两个教学课例可以发现，笔者改进课堂的教学方式，让学生基于自己的生活经验准备实验性探究材料，不仅能够激发学生开展科学探究的兴趣，还能够推动学生充分利用实验性探究材料发现科学的奥秘。

三、选择典型性探究材料

在科学探究材料的选择上，教师既要充分了解学生的认知水平，又要考虑探究材料的典型性，以方便学生学习科学知识、感受科学魅力。教师选择典型性探究材料，让探究材料与教学内容紧密联系，能够让学生的自主探究活动落到实处，真正提升科学课堂的教学效果［3］。

以教科版科学二年级下册“磁铁”的教学为例。本单元的教学内容包含“磁铁能吸引什么”“磁铁怎样吸引物体”“磁铁的两级”“磁铁和我们的生活”等。可见，磁铁即本单元的典型性探究材料。于是，笔者为学生准备条形磁铁、蹄形磁铁、环形磁铁等不同形状的磁铁，帮助学生更好地开展科学探究。此外，围绕本单元的教学重点，笔者还为学生准备铁钉、回形针、硬币、指南针、磁条卡、磁带等典型性探究材料。首先，学生利用磁铁，探究磁铁能吸引的物体及磁铁能吸引的物体是用什么材料做的。其次，学生利用磁铁、回形针等物体，探究磁铁不同部位的磁力大小，并寻找条形磁铁的两个磁极。再次，学生利用磁铁、指南针等物体，探究磁铁与方向的对应关系。最后，学生联系生活，探究生活中有什么地方用到磁铁。通过磁铁等典型性探究材料，学生能够认识磁铁能吸引铁、磁铁不同部位的磁力大小不同、磁铁能指示方向、生活中含有磁铁的物品有很多等知识。

以教科版科学三年级上册“天气”的教学为例。本单元的教学内容包含“认识气温计”“测量气温”等。可见，温度计即本单元的典型性探究材料。为保证学生的自主探究效果，笔者为学生准备气温计、体温计、水温计、电子温度计、双金属温度计、红外线温度计等典型性探究材料。首先，笔者引导学生认识温度计。笔者为学生讲解：“测量温度的仪器叫温度计；测量气温的仪器叫气温计，又叫寒暑表；测量体温的仪器叫体温计；测量水温的仪器叫水温计。”其次，笔者引导学生认识气温计。通过自主探索，学生初步了解气温计的刻度、液柱、液泡等部分，并了解气温计的单位符号℃。再次，笔者鼓励学生自主利用气温计模型练习读数。通过自主探索，学生能够举一反三，正确地读、写气温计的示数。最后，笔者鼓励学生认真观察体温计、水温计等探究材料，找一找它们有什么相同和不同的地方。通过观察、比较，学生对测量温度的工具有了更进一步的了解。

以教科版科学四年级上册“运动和力”的教学为例。本单元的教学内容包含“让小车运动起来”“用气球驱动小车”“用橡皮筋驱动小车”“运动的小车”“设计制作小车（一）”“设计制作小车（二）”等。可见，小车即本单元的典型性探究材料。于是，笔者为学生准备小车、垫圈、绳子、气球、橡皮筋、木板、木块等典型性探究材料。学生利用小车等探究材料，研究运动快慢与拉力大小的关系、反冲力是怎样使小车向前运动的、拉长的橡皮筋会有什么能量、运动物体具有的能量和运动速度大小的关系等问题。此外，笔者根据学生的科学探究情况，为学生准备硬纸盒、剪刀、轮子、连接轴、胶水、吸管、胶带等探究材料，引导学生设计制作小车的方案，并鼓励学生分工合作制作小车。

科学实验作为科学课程的重要环节，材料的选择不可忽视。在选择探究材料时，教师既要关注科学学科的教学内容以及科学探究的需要，又要关注学生的生活经验和认知特点，选择真正符合学生探究需要的材料。通过充分利用典型性探究材料，学生能够更好地在科学探究中发现问题、思考问题以及解决问题，进而促进科学素养的发展［4］。

结语

综上所述，教师要上好一堂科学课，就要引导学生开展有效的科学探究活动。科学探究活动的顺利开展，离不开教师对探究材料的谨慎选择。作为教师，应当坚持站在学生的角度思考问题，从学生的发展需求及其现阶段的认知水平出发，为他们选择恰当的探究材料，引导和帮助他们积极参与科学探究，促进他们科学素养的发展。

【参考文献】

［1］黄冰心.谈如何培养学生自主探究意识与能力［J］.学苑教育，2021（23）：45-46.

［2］黄月凤.优化科学材料启发学生自主探究［J］.小学科学（教师版），2015（9）：30.

［3］恽亚杰.探究材料的科学性、思维性、启发性、趣味性、典型性［J］.小学科学（教师版），2015

（12）：29.

［4］张瑀.优化科学材料，启发学生自主探究：对科学材料进行选择和组织的一些思考［J］.小学教学参考，2017（21）：90.