重结构材料，促探究深度 小学科学获奖论文

重结构材料，促探究深度

浙江省温岭市城北小学   林晨华

【摘要】目前小学科学课堂教学的低效性，特别是科学探究的低效运作以及在新理念指导下的注重学生自主性的深受学生欢迎的教学模式，都要求教师必须精心设计、选择、提供有结构的材料，以使学生在探究中揭示科学的概念，理会自然现象，从而使学生通过研究材料去发现问题，解决问题，促进学生形成科学素养。

结构性材料是指能启发学生思维活动，能为进一步地探究活动指出方向，具有典型性、贴近生活实际的材料。

根据上述对结构材料的理解，教师构建结构性探究材料的策略如下：发挥材料的引导性和暗示性作用，激发揭示科学概念的兴趣；突出材料的趣味性和调控功能，吸引学生的探究欲望；强调材料的典型性和功能的全面性，引发学生探究科学的内涵；注重材料的探究性和开放性，引导学生积极参与课内外实践。

优化结构材料的措施为：吃透教材，是优化材料结构的前提；研究材料清单，剔除增选材料；反复尝试实验，优选好材料；充分预设意外，利用好材料；鼓励学生参与，拓宽获取材料的途径；采用自助餐式，优化材料的组合方式。

【关键词】构建  优化  提升  探究

小学科学课程标准中明确地提出了“科学课程要以探究为核心”的基本课程理念。探究既是小学生科学学习的主要方式，也是科学学习的目标。这一小学科学课堂的核心理念已深深地植入广大科学教师的思想与行为之中，使我们的科学课堂真正落实了学生在科学学习中的主体地位，使得学生既学会了科学知识、科学方法与技能，又培养了科学的能力，以及科学情感与价值观，较好地促进了学生科学素养的形成。这也是科学学习与传统自然常识课学习一个显著的差别。然而，小学科学课堂教学的低效性，特别是科学探究的低效运作，淡化了科学教学目标的落实，降低了科学课堂教学的效率。因此科学探究活动低效性问题，也成了目前小学科学课堂教学的一个主要问题。

从众多的科学课堂教学案例来看，影响科学探究低效性的原因很多，其中实验材料准备的随意性是一个重要原因。

“我听说了，就忘了；看见了，就领会了；我做过了，就理解了。”——美国华盛顿大学校园的这幅条幅，突出了做的重要性，深刻地提示了“探求的意义在于经历”。而为学生准备探究活动中的实践材料则是关键。但在一线的科学教育课堂教学中，教师在组织探究活动中对“材料”的准备还缺乏重视，对“材料”的科学优化和呈现上缺乏技术，材料的结构性不强，随意现象比较普遍。

现在这种课堂上必须要有时间保证学生学习的自主性，又要体现学生思维的完整性，在研究上要展现学生的逻辑性，结论上显示学生的成就感的新理念指导下的深受学生欢迎的教学模式，要求教师必须精心设计、选择、提供有结构的材料，以使学生在探究中揭示科学的概念，理会自然现象，从而使学生通过研究材料去发现问题，解决问题，促进学生形成科学素养。

一、对于结构性探究材料的理解

（一）结构性材料是能启发学生思维活动的材料。例如在学习六年级的《工具与机械》单元时，选用什么工具能更快更容易地拔出钉在木头里的铁钉、螺钉、图钉。这时提供的材料工具就能引起学生的相应的思维活动，它们就是结构性材料。

这种启发式的结构材料，既有形式上的启发式，又有结构上的启发式，结构上的启发式又有横向与纵向之分。

如在《空气的流动》教学中，教师提供一个两端（上表皮用硬纸板制成）露出小孔（大孔防止被蜡烛点着，小孔手插入蚊香用）的封闭塑料水槽，并提供蜡烛、蚊香，用水槽内的环境模拟地球地表环境，蜡烛模拟温度高的地区，蚊香显示空气的流动，学生在点燃蚊香和蜡烛后看到烟（空气）的流动情况，不仅明白了热空气上升，冷空气流向热空气的空气流动规律，而且能轻易地理解自然界风的形成原因。在这过程中材料在形式上的启发性结构起到了决定性的作用。

结构的横向启发性是指学生在对多种材料的操作中，能横向地启发学生去揭示共同的科学概念。如在教学《弹性》一课中，教师提供了橡胶小动物（挤压会叫）、蹦蹦鼠、拉力器、弹簧称等材料。从这组材料看相互之间毫无联系，但学生在操作的过程中会发现一个共同的现象：这些材料都在受力后会变形，力消失后又能恢复原形的性质，即揭示了弹性的重要概念。

结构的纵向启发性是指利用学生认知水平的提高，教师不断提供能愈发揭示科学概念的、步步深入、层层激起的材料，不仅能有效地保持学生的学习兴趣，而且能使学生体会科学的全面性和深度。

    比如在研究电磁铁磁力大小时干电池的选用问题上时，没有必要把电池统一，让学生自由选择不同的型号的电池，而在缠绕匝数统一的前提下，每个小组的电磁铁吸引小垫片的能力是不一样的。从而引起了很多学生课后对电磁铁磁力，对电池的继续探究。也为后面的强力电磁铁的制作打下一个认识上的基础。这样的能引起学生继续研究兴趣的材料，也就是结构性材料。

（二）结构性材料是能为进一步地探究活动指出方向的材料。例如，在测试纸拱的承重能力时，在拱顶上放重物时，两拱足会明显地向外移动，从而为探究拱足的外推力与拱的承重能力的关系指明了探究的方向。这时所用的纸拱就是结构性材料。若是其他的一些比较坚硬的材料制作成的拱，拱足向外推的效果就不明显，显然不能很好地为后面进一步探究拱的承重力服务。

 （三）结构性的材料是具有典型性，贴近生活实际的材料。科学不是单纯的纸上谈兵，我们选用的科学材料应该尽可能地使用一些生活中常见的典型性的材料。如六年级科学《形状与结构》单元中选取的饮料瓶，生活中废弃的饮料瓶很多，很容易准备，学生对它又很熟悉，在教学《找拱形》一课中可以使用；在《建高塔》一课中也能帮助我们探究怎样的高塔不容易倒，怎样的高塔容易倒。不仅让学生懂得一件普通的东西可以折射出更多的科学概念和自然现象，还能让学生知道探究无处不在，更是对学生进行了一次探究能力和思想品德方面的双重教育。

 二、构建结构性探究材料的策略

    （一）发挥材料的引导性和暗示性作用，激发揭示科学概念的兴趣。

有结构材料是对自然现象或运动变化规律暗自“呈现”的材料，必须组成启发揭示科学概念的结构，从而启发学生去探究。针对宏观物体构造庞大，不易观察，教师要善于精心设计材料，启发学生通过实验、观察，从而揭示宏观世界的运动变化。这在模拟性的教材中尤主明显。如：在《比较水的多少》一课教学中，教材中设计了三个大小、形状各不相同的瓶子作为探究材料，然后分别在三瓶中装入水进行比较，但教学效果显示这样的材料设计学生研究起来无从下手，没有很好地调动学生的已有认知和直接经验。于是，我设计了第四个瓶子，利用第四个瓶子来对比衡量水的多少。学生在运用直接生活经验时发现探究障碍，从而能更好地科学探究。这里的第四个瓶子体现了材料的暗示性。

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