2024年10期
材料——让科学课变得更精彩
【关键词】 ；
【正文】 摘 要：“材料引起探究，材料引起活动。”如何让材料更好地服务于探究活动，引导学生在课堂内经历像科学家那样的探究过程，我从材料的三个方面着手，结合自身教学实践作一粗浅尝试。
关键词：实验材料；探究活动；科学素养
探究活动是学生学习科学的重要方式。“材料引起探究，材料引起活动。”在小学科学探究活动中，各种各样的实验材料是不可或缺的探究对象。材料的选择和呈现时机往往会影响学生对科学知识的构建和探究能力的培养。
那么如何让实验材料更好地服务于探究活动，我结合自身的教学实践从以下几个方面展开阐述：
一、投放材料要有层次性
科学探究活动，离不开材料。小学科学课堂，老师们都能准备很多材料胸有成竹地走进教室开展实验教学。可是，我们仍然看到：材料很丰富，课堂很热闹，却达不到预想的效果。究其原因不是材料准备的不够充足，而是教师没有把握好投放材料的时机，因此我们要控制好手中的活动材料，每组材料的呈现应该随着教学进度依次出现。
《它们去哪里了》教学片断
师：今天我们有3种货物要驮——食盐、红糖和小石子。如果把它们放入水中，会发生变化吗？
生1：会。
生2：小石子不会。
师：想不想看看把它们放入水中后是怎么样的？（课件出示三种被观察的物质、小棒、放大镜、盛水的杯子等实验材料。）老师给你们准备了这些材料，边讲边演示。
学生坐在下面静静地看老师演示怎样用小勺去物体、如何搅拌等。
师：看清楚了吗？看清楚的小组就可以到材料区领取材料，开始实验。
学生领取材料，开始实验。顿时，教室里热闹非凡，有的小朋友没有观察直接用小勺子把食盐、红糖和小石子放入了水杯中，组里其他小朋友已经迫不及待地拿着小棒搅拌起来……
热闹的探究过后，师：食盐、红糖、小石子放入前是什么样的？
生：一颗一颗的。
师：还有其他发现吗？
生：……
师：谁来说说放入以后有什么变化？
学生的回答都围绕着食盐不见了，红糖没有了、水变红色，小石子还在等之类的发现，没有学生关注在搅拌之前、搅拌过程中的一些变化。
在上述过程中，教师在确定探究问题后过早地把所有的材料发放给学生，由于低年级的学生自律性很差，因此一拿到材料就会忍不住地去摆弄，造成注意力不集中，这样不仅无益于探究活动，而且大大降低了实验的效率，影响了全体学生的思维与探究进程。
《它们去哪里了》改进后的教学片断
师：今天我们有3种货物要驮——食盐、红糖和小石子。如果把它们放入水中，会发生变化吗？
生1：会。
生2：小石子不会。
师：想不想看看把它们放入水中后是怎么样的？老师给你们准备了3杯水，出示3杯水——为什么要3杯水？
生：因为有3种货物，把它们放进不同的水杯里，进行观察。
老师还给你们准备了一个小勺子，可以用它来取我们的货物。
师：放多少比较合适呢？
生：放一半，不要全部放完。
师：为什么？
生：可以更好地让我们观察到这个物体放到水里后有没有发生变化，形成对比。
师：还有什么需要注意的吗？
生：不能把水倒出来，不要晃动水杯。
师：老师给你们准备了小棒，可以进行搅拌，让物质与水充分混合。我们有3种物品，一种做完整了再继续做下一种。
PPT出示实验步骤，规范学生按照操作流程在一步步地进行实验后领取材料：3种等量的物体之一、记录单。学生领取到一种物体后先仔细观察并记录，同时教师巡视和指导。当看到哪个小组完成第一步后教师就示意学生领取一杯水，放入一种物体，观察并记录。大约3分钟后，给学生发放搅拌棒，学生搅拌并继续观察。就这样，观察完一种物体后教师就让学生领取第二种物体进行观察记录，整个课堂在老师的组织下安静有序地进行着。
从改进后的教学片断来看，分阶段、适时提供有结构的实验材料，探究活动显得更富层次感，探究过程显得更严密、有序，学生的思维活动也在步步深入，步步推进，同时在无形中调控了课堂教学秩序，避免学生随意操作，有效地引导学生进行科学探究。
二、设计材料要有科学性
科学实验作为一种探究活动，其本质之一就是实证。科学是要讲证据的，实验中的事实、数据就是有力的证据。由于一些材料缺乏科学性，无效探究的现象经常存在，成为困扰一线科学教师的原因之一。
如六下《日食和月食》一课，里面有一个“日食发生模拟实验”的活动，教材是这样设计的（如右图所示）：用手电筒、玻璃球、乒乓球分别模拟太阳、月球、地球，以三者之间的相对运动来解释日食形成的原因。这个模拟实验要求学生站在地球以外的太空来想象日食的发生，不符合我们是在地球上进行观测的事实，同时引入的本影、半影，也超出学生当前的认知水平，在教学实践中我发现学生很难理解这部分内容。
为了突破这个教学难点，笔者对该实验进行了这样的改进：用手电筒模拟太阳，白色泡沫球模拟月球，地球仪模拟地球，并且在泡沫球和地球仪上用热熔胶黏住一个小木棍，这样方便学生操作，同时我在地球仪上剪了两个小孔，这两个孔是相对的，其中一个孔上贴了2层透明胶，防止眼睛受到伤害，另一个孔用来观察，这样就能模拟在地球上进行的观测。实验的时候，持泡沫球的学生可以进行远近不同围绕地球仪旋转，模拟月球围绕地球公转的远近轨道。这样学生在模拟实验时就能把抽象的想象转化成直观的感受，更贴近事实，也更符合学生的认知水平。
上述材料的改进很快拉近了模拟实验与实际现象的距离，也提高了科学探究的效率。
三、呈现材料要有结构性
众所周知，小学科学课的核心仍旧是以探究活动为主，有结构的材料能够提高探究活动的效率。在允许的时间、空间范围内教师要为学生提供充足的探究材料，这不仅要求材料数量上的要足够，更重要的是材料要富有结构特性。学生只有通过对合适的材料的操作、摆弄和思考，才能使学生从中感悟获取科学知识的方法和过程，从而培养学生的科学创造性思维，形成正确的科学概念。
譬如《听听声音》一课的探究活动——制造声音。活动要求学生能自己想办法解决问题，为保证学生想出的办法能充分得以实施。我们可以提供小石块、塑料盒、橡皮筋、纸片、水、饮料、食油、竖笛、气球等材料，里面涉及到固体、液体、气体不同类别的材料，同是固体材料的也有软硬、厚簿、轻重之分，同是液体材料的有色、味、浓度之别。探究活动中，学生就是通过对这些材料的感知与操作，才引发他们多角度、多层次地思考问题，从而发现概念内涵，得出“我们能利用各种物体制造声音，用不同的物体可以制造不同的声音”这一概念。
总之，教师只有精心地设计、选择、呈现相应的有利于学生探究的材料，让材料服务于探究活动，利用材料调控学生的思维，构建学生的科学概念，提升学生的科学素养，让科学课堂收获一个个不期而获的美丽！
参考文献：
[1]《小学科学课程标准》 北京师范大学出版社 2018版
关键词：实验材料；探究活动；科学素养
探究活动是学生学习科学的重要方式。“材料引起探究，材料引起活动。”在小学科学探究活动中，各种各样的实验材料是不可或缺的探究对象。材料的选择和呈现时机往往会影响学生对科学知识的构建和探究能力的培养。
那么如何让实验材料更好地服务于探究活动，我结合自身的教学实践从以下几个方面展开阐述：
一、投放材料要有层次性
科学探究活动，离不开材料。小学科学课堂，老师们都能准备很多材料胸有成竹地走进教室开展实验教学。可是，我们仍然看到：材料很丰富，课堂很热闹，却达不到预想的效果。究其原因不是材料准备的不够充足，而是教师没有把握好投放材料的时机，因此我们要控制好手中的活动材料，每组材料的呈现应该随着教学进度依次出现。
《它们去哪里了》教学片断
师：今天我们有3种货物要驮——食盐、红糖和小石子。如果把它们放入水中，会发生变化吗？
生1：会。
生2：小石子不会。
师：想不想看看把它们放入水中后是怎么样的？（课件出示三种被观察的物质、小棒、放大镜、盛水的杯子等实验材料。）老师给你们准备了这些材料，边讲边演示。
学生坐在下面静静地看老师演示怎样用小勺去物体、如何搅拌等。
师：看清楚了吗？看清楚的小组就可以到材料区领取材料，开始实验。
学生领取材料，开始实验。顿时，教室里热闹非凡，有的小朋友没有观察直接用小勺子把食盐、红糖和小石子放入了水杯中，组里其他小朋友已经迫不及待地拿着小棒搅拌起来……
热闹的探究过后，师：食盐、红糖、小石子放入前是什么样的？
生：一颗一颗的。
师：还有其他发现吗？
生：……
师：谁来说说放入以后有什么变化？
学生的回答都围绕着食盐不见了，红糖没有了、水变红色，小石子还在等之类的发现，没有学生关注在搅拌之前、搅拌过程中的一些变化。
在上述过程中，教师在确定探究问题后过早地把所有的材料发放给学生，由于低年级的学生自律性很差，因此一拿到材料就会忍不住地去摆弄，造成注意力不集中，这样不仅无益于探究活动，而且大大降低了实验的效率，影响了全体学生的思维与探究进程。
《它们去哪里了》改进后的教学片断
师：今天我们有3种货物要驮——食盐、红糖和小石子。如果把它们放入水中，会发生变化吗？
生1：会。
生2：小石子不会。
师：想不想看看把它们放入水中后是怎么样的？老师给你们准备了3杯水，出示3杯水——为什么要3杯水？
生：因为有3种货物，把它们放进不同的水杯里，进行观察。
老师还给你们准备了一个小勺子，可以用它来取我们的货物。
师：放多少比较合适呢？
生：放一半，不要全部放完。
师：为什么？
生：可以更好地让我们观察到这个物体放到水里后有没有发生变化，形成对比。
师：还有什么需要注意的吗？
生：不能把水倒出来，不要晃动水杯。
师：老师给你们准备了小棒，可以进行搅拌，让物质与水充分混合。我们有3种物品，一种做完整了再继续做下一种。
PPT出示实验步骤，规范学生按照操作流程在一步步地进行实验后领取材料：3种等量的物体之一、记录单。学生领取到一种物体后先仔细观察并记录，同时教师巡视和指导。当看到哪个小组完成第一步后教师就示意学生领取一杯水，放入一种物体，观察并记录。大约3分钟后，给学生发放搅拌棒，学生搅拌并继续观察。就这样，观察完一种物体后教师就让学生领取第二种物体进行观察记录，整个课堂在老师的组织下安静有序地进行着。
从改进后的教学片断来看，分阶段、适时提供有结构的实验材料，探究活动显得更富层次感，探究过程显得更严密、有序，学生的思维活动也在步步深入，步步推进，同时在无形中调控了课堂教学秩序，避免学生随意操作，有效地引导学生进行科学探究。
二、设计材料要有科学性
科学实验作为一种探究活动，其本质之一就是实证。科学是要讲证据的，实验中的事实、数据就是有力的证据。由于一些材料缺乏科学性，无效探究的现象经常存在，成为困扰一线科学教师的原因之一。
如六下《日食和月食》一课，里面有一个“日食发生模拟实验”的活动，教材是这样设计的（如右图所示）：用手电筒、玻璃球、乒乓球分别模拟太阳、月球、地球，以三者之间的相对运动来解释日食形成的原因。这个模拟实验要求学生站在地球以外的太空来想象日食的发生，不符合我们是在地球上进行观测的事实，同时引入的本影、半影，也超出学生当前的认知水平，在教学实践中我发现学生很难理解这部分内容。
为了突破这个教学难点，笔者对该实验进行了这样的改进：用手电筒模拟太阳，白色泡沫球模拟月球，地球仪模拟地球，并且在泡沫球和地球仪上用热熔胶黏住一个小木棍，这样方便学生操作，同时我在地球仪上剪了两个小孔，这两个孔是相对的，其中一个孔上贴了2层透明胶，防止眼睛受到伤害，另一个孔用来观察，这样就能模拟在地球上进行的观测。实验的时候，持泡沫球的学生可以进行远近不同围绕地球仪旋转，模拟月球围绕地球公转的远近轨道。这样学生在模拟实验时就能把抽象的想象转化成直观的感受，更贴近事实，也更符合学生的认知水平。
上述材料的改进很快拉近了模拟实验与实际现象的距离，也提高了科学探究的效率。
三、呈现材料要有结构性
众所周知，小学科学课的核心仍旧是以探究活动为主，有结构的材料能够提高探究活动的效率。在允许的时间、空间范围内教师要为学生提供充足的探究材料，这不仅要求材料数量上的要足够，更重要的是材料要富有结构特性。学生只有通过对合适的材料的操作、摆弄和思考，才能使学生从中感悟获取科学知识的方法和过程，从而培养学生的科学创造性思维，形成正确的科学概念。
譬如《听听声音》一课的探究活动——制造声音。活动要求学生能自己想办法解决问题，为保证学生想出的办法能充分得以实施。我们可以提供小石块、塑料盒、橡皮筋、纸片、水、饮料、食油、竖笛、气球等材料，里面涉及到固体、液体、气体不同类别的材料，同是固体材料的也有软硬、厚簿、轻重之分，同是液体材料的有色、味、浓度之别。探究活动中，学生就是通过对这些材料的感知与操作，才引发他们多角度、多层次地思考问题，从而发现概念内涵，得出“我们能利用各种物体制造声音，用不同的物体可以制造不同的声音”这一概念。
总之，教师只有精心地设计、选择、呈现相应的有利于学生探究的材料，让材料服务于探究活动，利用材料调控学生的思维，构建学生的科学概念，提升学生的科学素养，让科学课堂收获一个个不期而获的美丽！
参考文献：
[1]《小学科学课程标准》 北京师范大学出版社 2018版
- 【发布时间】2021/4/6 17:46:53
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