小學(xué)科學(xué)(心得)之選擇有結(jié)構(gòu)的材料提高探究的實效性

1、小學(xué)科學(xué)論文之選擇有結(jié)構(gòu)的材料提高探究的實效性選擇有結(jié)構(gòu)的材料提高探究的實效性湖南省株洲市天元區(qū)天臺小學(xué) 洪獻(xiàn)珍 內(nèi)容提要：“材料引起經(jīng)歷"?？茖W(xué)教師根據(jù)探究內(nèi)容的 需要，為學(xué)生的探究活動提供合適的、有結(jié)構(gòu)的、能揭示自然現(xiàn)象間的 某種關(guān)系的材料，簡稱“有結(jié)構(gòu)的材料”。材料的結(jié)構(gòu)性決定著探究的 實效性，這種材料的組合應(yīng)遵循科學(xué)性、思維性、引導(dǎo)性、趣味性、典 型性的原則。關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu) 材料 提高 實效性 劉默耕老師說過: “就教學(xué)來說，教師的職能不再是教兒童念書，也不再是一味地通 過語言文字的中介來傳授，而是要為兒童精心設(shè)計所要認(rèn)識的實際事物 的有結(jié)構(gòu)的材料。即能體現(xiàn)一定科學(xué)概念的材料，

2、指導(dǎo)兒童去探 索?！币虼耍W(xué)科學(xué)教師在課堂教學(xué)中應(yīng)為學(xué)生提供合適的、有 結(jié)構(gòu)的材料，讓學(xué)生通過對材料的操作、擺弄和思考，引起和形成探究 發(fā)現(xiàn)的經(jīng)歷，達(dá)到科學(xué)探究的目的，增強(qiáng)探究的實效性，真正實現(xiàn)學(xué)生 做發(fā)現(xiàn)者、研究者和探索者的愿望。何謂“有結(jié)構(gòu)的材料”？在科學(xué)活 動中，教師通過材料的選取、組合以及交給學(xué)生的次序幫助學(xué)生提高科 學(xué)興趣，獲取科學(xué)知識，掌握科學(xué)方法。材料的種類和組合以及交給學(xué) 生的次序就是材料的結(jié)構(gòu)；各個材料之間、材料與教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo) 之間具有緊密的聯(lián)系就是材料的結(jié)構(gòu)嚴(yán)密。具有這種功能的材料叫具有 嚴(yán)密結(jié)構(gòu)的材料，簡稱有結(jié)構(gòu)的材料。換句話說：所謂“有結(jié)構(gòu)的材料” 就是教師經(jīng)過

3、精心設(shè)計的典型材料的組合，這種材料的組合，既要揭示 教學(xué)內(nèi)容有關(guān)的一系列現(xiàn)象，體現(xiàn)教材的科學(xué)性，又要符合學(xué)生年齡特 征和認(rèn)知規(guī)律，貼近學(xué)生的日常生活，還應(yīng)具有趣味性，使學(xué)生喜歡， 并有能力通過對材料的探索來發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，獲取新知。如，在 教學(xué)磁鐵的磁性一課中，將磁鐵、鐵塊、銀塊和銅塊、鋁塊組合到 一起，學(xué)生在操作這組材料時發(fā)現(xiàn)：磁鐵和鐵、鎮(zhèn)能發(fā)生相互作用，而 與銅、鋁卻不能發(fā)生作用，這便是磁鐵的特性。這些材料的準(zhǔn)備與提供， 各個材料之間、材料與教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)之間具有緊密的聯(lián)系，并揭 示了事物的規(guī)律，它們就有了一種結(jié)構(gòu)，這樣的材料就是有結(jié)構(gòu)的材料。 使用有結(jié)構(gòu)的材料進(jìn)行探究活動，有利于

4、集中學(xué)生注意力，激發(fā)興趣， 激勵主動探索；有利于幫助學(xué)生在科學(xué)實踐和探究活動過程中建構(gòu)知 識，形成科學(xué)概念，掌握科學(xué)方法。但實驗材料的自身不足會直接影響 探究活動的效果。材料本身有問題，會誤導(dǎo)學(xué)生，產(chǎn)生錯誤的認(rèn)識；呈 現(xiàn)的材料過多，導(dǎo)致學(xué)生操作時不能集中注意力；呈現(xiàn)的材料過于單一, 觀察材料結(jié)構(gòu)性不強(qiáng)，探究不能深入；材料零散，目的不明確，導(dǎo)致學(xué) 生無從下手。因此，有結(jié)構(gòu)的材料是有效探究活動的基礎(chǔ)和保證。在多 年的科學(xué)教學(xué)實踐活動中，總結(jié)了選擇有結(jié)構(gòu)的材料的五條原則，簡述 如下。一、能夠揭示科學(xué)概念，體現(xiàn)材料的科學(xué)性。蘭本達(dá)教授認(rèn)為材 料就意味著科學(xué)概念。有結(jié)構(gòu)材料就是對自然現(xiàn)象或運動變化規(guī)律暗

5、自“呈現(xiàn)”的材料，必須組成啟發(fā)揭示科學(xué)概念的結(jié)構(gòu)，學(xué)生通過操作材 料收集事實、整理事實，在這個基礎(chǔ)上探究科學(xué)規(guī)律、形成科學(xué)概念。因此，材料的選擇要以能夠體現(xiàn)事物的科學(xué)概念為基礎(chǔ)，揭示事物正確 的科學(xué)規(guī)律，具有科學(xué)性。同時，材料的選取、組合、次序也要符合科 學(xué)性，避免引起錯誤的認(rèn)識。如教學(xué)電磁鐵一課時，如果學(xué)生隨便 拿一個鐵釘做成電磁鐵，來研究電磁鐵的性質(zhì)，通電后電磁鐵能吸引大 頭針，然而斷開電源，有的不能吸引大頭針，有的還能繼續(xù)吸引，學(xué)生 發(fā)現(xiàn)的實驗結(jié)論與電磁鐵的性質(zhì)卻不同，使學(xué)生得出錯誤的結(jié)論，發(fā)現(xiàn) 了不正確的規(guī)律。究其原因，教師在實驗前，沒有對鐵釘進(jìn)行蟀火處理， 鐵釘產(chǎn)生了剩磁。在斷開電源

6、以后，還能吸引大頭針。因此，這一材料 的組合不具有科學(xué)性。如果教師給每組提供事先蟀火的鐵釘，使鐵釘不 會產(chǎn)生剩磁，就能使實驗順利進(jìn)行，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律與科學(xué)知識。再如指導(dǎo)學(xué)生建立“溶解”的概念時，先出現(xiàn)食鹽、糖、砂、高鎰酸鉀 等一類成分單純的材料，溶解或不溶解的現(xiàn)象很明顯，學(xué)生對于“溶解” 的概念把握得很好。再出現(xiàn)像麥乳精、洗衣粉、面粉等材料鞏固認(rèn)識溶 解的概念，材料的出現(xiàn)很有結(jié)構(gòu)性和科學(xué)性。如果老師一次性將上述材 料交給學(xué)生，不利于“溶解”科學(xué)概念的建構(gòu)。因此，實驗探究能否成 功、探究效果是否有效，不僅僅取決于實驗材料是否充足，還取決于實 驗材料選擇是否科學(xué)，組合是否合理。實驗材料選擇科學(xué)

7、、組合合理， 學(xué)生操作起來得心應(yīng)手，觀察方便，現(xiàn)象明顯，探究效果好。二、能夠啟發(fā)學(xué)生思維，體現(xiàn)材料的思維性。提供學(xué)生探究的材料要利用學(xué)生已 有的生活經(jīng)驗、知識經(jīng)驗，暗示和引導(dǎo)學(xué)生探究活動向“最近發(fā)展區(qū)” 發(fā)展，從而獲得思維的發(fā)展。如我在教學(xué)物體的沉與浮一課時，準(zhǔn) 備了三組教學(xué)材料，第一組提供了木塊、石塊、泡沫、橡皮、鐵釘、瓶 蓋、牙簽等形狀、大小、輕重都不同的材料。學(xué)生實驗后，發(fā)現(xiàn)有些物 體浮，有些物體沉，有些物體既能浮也能沉，得出物體的沉浮與大小輕 重?zé)o關(guān)的結(jié)論，與原有的認(rèn)知（學(xué)生認(rèn)為重的沉，輕的浮，小的沉，大 的?。┌l(fā)生矛盾，學(xué)生一臉的不解。第二組提供了重量相等、大小不同 的五個瓶子，實驗

8、后學(xué)生發(fā)現(xiàn)在重量相等的情況下，大的浮，小的沉。 第三組提供了重量不同、大小相同的五個瓶子，實驗后，學(xué)生發(fā)現(xiàn)在大 小相同的情況下，重的沉，輕的浮。以上三組實驗材料，在教學(xué)上有很 大的啟發(fā)性，使學(xué)生在探究中不斷地否定自己，學(xué)生的思維活動由矛盾 開始步步推進(jìn)，經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)一一否定一一再否定一一再發(fā)現(xiàn)的思維過程， 到最后形成非常清晰的關(guān)于“沉浮與大小的關(guān)系”、“沉浮與輕重的關(guān)系” 的概念。本案例利用學(xué)生已有的認(rèn)知水平，不斷提供能揭示科學(xué)概念的 步步深入、層層激起的材料，不僅能有效地保持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且 能啟發(fā)思考，發(fā)現(xiàn)科學(xué)規(guī)律。三、能夠引起學(xué)生經(jīng)歷，體現(xiàn)材料的引導(dǎo) 性?！辈牧弦鸾?jīng)歷”。學(xué)生在使用和改

9、造材料的過程中探究、發(fā)現(xiàn)，改 變自己的原有認(rèn)知，建構(gòu)新概念，體驗科學(xué)探究的快樂。教師為學(xué)生提 供的材料蘊涵著多種相互作用，能引起學(xué)生自主探索的經(jīng)歷，引導(dǎo)學(xué)生通過操作材料的實踐活動，發(fā)現(xiàn)材料相互關(guān)聯(lián)的事實，促成學(xué)生思考的 習(xí)慣，幫助學(xué)生從相互關(guān)聯(lián)的事實中發(fā)現(xiàn)意義， 認(rèn)識事物及現(xiàn)象。在毛 細(xì)現(xiàn)象一課中，教師首先為每組學(xué)生提供了一份固定在支架上的餐巾 紙，浸入紅水中后，所有學(xué)生都觀察到了水沿紙上升的現(xiàn)象。“水往低處流”的已知經(jīng)驗與“水沿紙上升”的事實發(fā)生了沖突，激發(fā)了學(xué)生主 動探究欲望。教師再為學(xué)生提供以下探究材料：粉筆、鐵棒、玻璃片、 棉布條、水彩筆芯、硬紙片等材料，并提出了探究的目標(biāo)：水還能沿著

10、 哪些物體上升呢？有了這些豐富的、有結(jié)構(gòu)的材料，學(xué)生的探究目標(biāo)明 確，探究活動有很強(qiáng)的指向性。學(xué)生通過探究，驗證了猜想，得出了結(jié) 論：“水能沿著粉筆、棉布條、水彩筆芯、硬紙片等物體上升”，卻不能 沿著“鐵棒、玻璃片”等這些物體上升。同時，由這些有結(jié)構(gòu)的材料， 生成了新的探究問題：“水能沿著怎樣的物體向上升呢？ ”學(xué)生的探究 由此引向深入，學(xué)生仔細(xì)觀察，并進(jìn)一步開展探究，發(fā)現(xiàn)了棉布條、硬 紙片等物體有比較明顯的孔隙，而鐵棒、玻璃片等物體表面都比較光滑， 物體結(jié)構(gòu)比較細(xì)密，通過對這些探究材料進(jìn)行比較，學(xué)生明白了 “水能 沿著有孔隙的物體向上爬升”，從而對毛細(xì)現(xiàn)象有了更準(zhǔn)確和更深刻的 認(rèn)識。本案例教

11、師結(jié)合教材實際，有選擇地為學(xué)生提供豐富、有結(jié)構(gòu)的探究材料，學(xué)生在探究的過程 中始終是興奮的，在輕松、愉快的“玩?！边^程中，引導(dǎo)學(xué)生不斷自主 探究，不斷生成探究問題，體驗探究的成果，逐步完成了對“毛細(xì)現(xiàn)象” 的探究，效果明顯。四、能夠體現(xiàn)學(xué)生的生活實踐，體現(xiàn)材料的趣味性。 科學(xué)源于生活，也應(yīng)回歸于生活、服務(wù)于生活。因此，結(jié)構(gòu)性材料選取 應(yīng)貼近生活，取自學(xué)生生活圖景中常見的物體，這些普通的簡易的隨處 可得的材料比精致的特制的材料更容易引起學(xué)生的好奇、興趣與探究需 要。同時，生活性材料也符合學(xué)生的年齡特征和認(rèn)知水平，使他們有能 力通過對材料的探究來發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，具有可接受性和自主性、 可操作性

12、。止匕外，材料貼近學(xué)生，學(xué)生對材料具有一定的生活經(jīng)驗型認(rèn) 識，在此基礎(chǔ)上建構(gòu)起材料折射的科學(xué)概念是有意義的。如：一個普通 的氣球既可揭示空氣的存在，又可以去揭示彈性；既可以演示空氣的流 動形成風(fēng)，又可以去解釋反沖這一自然現(xiàn)象，還可以去體會水、空氣的 壓力和氣體、液體的熱脹冷縮等。普通的注射器是研究空氣的存在、空 氣占據(jù)空間、壓縮空氣、浮與沉、潛水艇、小容器等很好的材料。學(xué)生 發(fā)表感嘆：想不到來自生活中的、普通的、好玩的氣球、注射器里蘊含 著如此多的科學(xué)奧秘，生活中處處有科學(xué)啊！再比如觀察大樹、螞蟻、 蝗蟲、蝸牛、鴿子、青蛀、烏龜、貓等常見的動、植物；栽培植物和飼 養(yǎng)小動物，感受生物的生命周期，

13、研究生物的繁殖，進(jìn)而探究生命的共 同特征；進(jìn)一步觀察動植物的外形，研究生物與環(huán)境之間的關(guān)系。這些 教材內(nèi)容對于學(xué)生來說，是最熟悉不過的了。田野里、路邊上時時會有 一些蟋蟀、螞蟻等小動物出現(xiàn)。而各種植物的根、莖、葉、花、果實、 種子也是經(jīng)常見到的，很多孩子還親手種過花栽過樹。這就為我們的孩子提供了特有的探究材料，如果我們認(rèn)真研究學(xué)生進(jìn)行探究學(xué)習(xí)的方 法，利用好這些生活中豐富的、特有的生物資源，以此為突破口，讓學(xué) 生進(jìn)行自主探究學(xué)習(xí)定會取得很好的教學(xué)效果。五、能夠促進(jìn)學(xué)生有效 探究，體現(xiàn)材料的典型性。材料并不是越多越好，也不是越好玩越好。 科學(xué)教師應(yīng)該從教學(xué)目標(biāo)、教材特點、學(xué)生實際、學(xué)校條件、當(dāng)?shù)?/p>

14、環(huán)境 資源等情況出發(fā)，精心準(zhǔn)備探究材料，讓材料與科學(xué)問題、探究結(jié)論緊 密聯(lián)系，具有典型性，要做到“少而精”，切忌“多而爛”，防止因材料 而引起學(xué)生過多的關(guān)注無關(guān)的現(xiàn)象，真正讓學(xué)生的探究活動落到實處。在試教冷水與熱水一課時，教師準(zhǔn)備的材料可謂“充足”，也有一定的結(jié)構(gòu)。教師一股腦兒提供冷水、熱水、紅墨水、冰、茶葉、糖、冷 水袋、熱水袋等材料給學(xué)生做探究實驗，研究冷水與熱水的不同，學(xué)生 自主選擇材料進(jìn)行探究。課堂上看上去場面熱烈，學(xué)生探究積極。但事 實上給予的材料太多，分散了學(xué)生的注意力，也增加了探究的難度，使 學(xué)生無從下手；與糖、冰等材料相關(guān)的科學(xué)概念，到以后的教材中會接 觸到，出現(xiàn)知識重復(fù)的問題。因此，學(xué)生探究的實效性很差。最后，修 改教學(xué)方案，只提供了紅墨水、冷水袋兩個有結(jié)構(gòu)的材料，啟迪學(xué)生的 思維，讓學(xué)生集中精力展開探究活動，層層推進(jìn)，提高探究效率。教學(xué) 中不要選擇無關(guān)的材料，避免使學(xué)生從心理上想出一些標(biāo)新立異的活動。如教學(xué)奇妙的指紋時，導(dǎo)課環(huán)節(jié)用指紋刷提取指紋，目的是激 發(fā)學(xué)生的興趣。但在教學(xué)過程中，發(fā)現(xiàn)使用指紋刷并不利于