利用有结构的材料促进学生有效探究

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摘 要：教师为学生的探究活动提供有结构的材料，是提高课堂效率的一个重要途径。

关键词：有结构材料； 有效探究

中图分类号：G623.6 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2014）02-104-001

小学科学是以培养儿童科学素养为宗旨的科学启蒙课程，小学生科学素养的培养在学校教育中以教材为载体，以课堂为阵地，通过教师的有效“操作”，达成一定的有效“目标”，最大限度地追求学生对科学教育有效目标的内化量。

《科学（3-6年级）课程标准》指出：探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式。亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。学生收集事实源于实践活动，而实践活动则依赖“有结构的材料”。“材料引起学习，材料引起活动。”教育学原理认为：从材料本身出发来组织教学，既符合儿童的认知特点，也符合世界物世性的基本观点。科学课教学离不开观察与实验，观察与实验又离不开师生共同准备的有结构的材料。现就利用有结构的材料促进学生有效探究谈谈自己的体会。

一、有结构的材料是学生有效探究的物质基础

我们都知道“巧妇难为无米之炊”，也都知道材料就是科学探究的“米”。没有材料，我们的科学探究也就无从开始；没有材料，我们的探究就成了纸上谈兵。“米”的好坏决定了“饭”的质量，好材料是有效科学探究的开始。材料需要优化，优化的最佳方式就是使材料具有结构性，材料的结构性决定着探究的有效性。《美国国家科学教育标准》中有这样一段话：“学习科学就是学生们亲身动手做而不是要别人做给他们看的事情。”“科学”是“探究意义的经历”。教师要引导学生探究科学规律。学生提出的假设是多样的，教师要为验证这些假设为学生提供多样材料，提供的材料最好是学生熟悉的常见的材料，因为学生对这些材料感兴趣，注意不能把学生框死在几种固定的材料上。 ？

二、注意材料的科学性是促进学生有效探究的重要保障

只有具有科学性的材料才能促进学生有效探究，如教科版三年级下册了解空气一单元有个实验：称一称空气，说明空气有质量的。教材中实验的做法是在一根小木棍的两头各挂一个充气大小一致的气球，然后用针刺破气球，从而棍子失去平衡，说明空气有质量的。空气是看不见，摸不着的，轻飘飘的，但是空气是有质量的，这一知识对于学生以后理解大气压的存在是很有意义的，教材中的做法，其实是不科学的，膨胀了的气球所受到的空气浮力，会完全掩盖空气有质量的物理事实，好比在水中去称水。另外还有我把气球用线栓住挂在棍子的两头时，由于气球受到的空气浮力较大，棍子动荡不安，好不容易才会停止摆动，用小针去刺破气球时，尽管气球皮上贴有透明胶，可是我在上课时，连刺破三个气球，都发出很吓人的爆炸声，并且，气球炸破后，小棍子又要动荡好一阵，影响学生对实验的观察。

我想到了做这样一个装置用来称量空气的质量，就是找一个496毫升的矿泉水瓶，在瓶盖上钻一个小孔，安装一根连上橡胶导气管的玻璃管，用502胶水密封好小孔，先把瓶子里的空气用力挤出大部分或者用两用气筒将空气抽出，将橡胶导气管打好结，不让外面空气进来，用实验室的天平称其质量是27.1克，天平的精确度为0.1克，然后用两用气筒用力往瓶子中充气，充气30多次，又把橡胶导气管打好结，不让瓶内压缩的空气跑出去，再用天平称其质量为27.9克，两者相减得数是0.8克，就是打气筒压入空气的质量，如果充气次数更多，或者改用容积更大的塑料瓶，称出的空气质量就更大，这样，很能证明空气确实有质量，实验结果直观。

三、分层、适时呈现有结构的材料，更能激发学生探究兴趣

一种材料就预示着一个现象，可以设置一个情境，进行一项探究。不管是有关，还是无关，每一种材料的出现都有自己的很明显的目的性。因此，把握好材料的呈现方式和时机，也就是调控了课堂的节奏，掌握了课堂的结构。一般来说，材料的结构性呈现如下：

1. 材料的呈现要有层次性，发放体现后续性

教师通过材料的选取和组合以及交给学生时的次序，可以帮助学生发现和提出问题，同时也就形成了结构。为了使材料的结构更清楚，让孩子们更容易看出其结构，学具的发放有时需要分阶段，分层次进行。较后发放的材料称为“后续材料”。如在研究“沉浮和大小、轻重”的关系时，因为每组材料之间都有极强的先后逻辑顺序，因此材料就必须分阶段发放。后续材料可以循序渐进地增加问题的复杂性，并使学生在逐渐复杂的问题中思维活动步步深入，步步推进，继而给人以强烈的探究欲望和动力，促使学生去进一步发现。材料结构的呈现始终牵制着学生思维活动的发展，使学生的思维伴随着对这些材料的操作不断推进。

2.材料呈现的数量和种类要充分，适应学生的探究能力

由于使用材料多是学生常见的，但经过组合又成了一种有揭示概念的结构的材料，学生就有能力发现材料蕴含的意义。因此，学具的数量和种类的选择对于主题应该是一个不多、一个不少，每个学具都应该有独特的不可替代的作用。每个学具都要对学生概念的发展“发挥自己的光和热”。材料应该能够也应能够吸引和适应特定年龄的孩子们，让他们通过适当的努力，能够最终获得发现，而不是被迷惑和打击。教师通过研究学生、了解学生，为学生提供材料考虑到学生的年龄特征，让学生有能力从材料中发现其意义，从而避免学生在探究学习中产生困难。

“材料引起学习，材料引起活动”。为学生的学习提供“有效的实验材料”是学生解决科学问题，获得科学知识，提高探究能力的基本载体，而分层、适时地向学生呈现实验材料，则能保证学生对问题探究的一致性，并能有效地控制好教学秩序，保证各个实验顺利的开展，达到预期的教学目标。

只有提供了有利于学生探求的典型且有结构的材料，才能提升学生的探索历程、体验感悟，使他们比较容易的去自行实验、观察、发现问题、解决问题、获取新知，真正成为学习的主体。我们科学教师务必精心设计、选择、提供有利于学生活动的有结构的材料，了解学生探究的习惯，使他们较易发现问题、解决问题、获取新知，才能更好地达到教学目的。

参考文献：

[1]《科学（3-6）年级新课程标准》

[2]《科学究竟是什么》

[3]《探究式科学教育教学指导》