朱小琴

摘 要 探究材料是學生進行科學探究活動不可缺少的物質(zhì)基礎，也是學生正確建構(gòu)科學概念、提高科學技能的主要依靠。目前，常態(tài)科學課中的探究材料還存在準備不恰當、使用不規(guī)范等問題，需要在出示時機、使用意義、整理歸類等方面進行規(guī)范，實現(xiàn)科學探究從低效到高效的轉(zhuǎn)變。

關鍵詞 小學科學 探究活動 探究材料

小學科學是一門實踐性課程，探究活動是學生學習科學的重要方式。科學探究活動的順利開展，必須借助于相關的探究材料，學生只有通過對材料的觀察、實驗或制作，才能建構(gòu)起相應的科學概念，提高相應的科學技能。然而，筆者在平時的聽課中發(fā)現(xiàn)，評優(yōu)課、公開課中的探究材料準備精心、設計新穎，效果突出;但常態(tài)科學課中探究材料卻沒有得到應有的重視，存在準備不恰當、使用不規(guī)范、隨意性較大的現(xiàn)象。

一、探究材料準備及使用的不足

1.準備不恰當

探究材料準備是否恰當，直接影響著科學探究活動能否順利進行。小學科學儀器室大多不配備實驗員，探究材料準備的任務一般由科學教師自己完成，有些科學教師同時擔任幾個年級的教學，所以就會出現(xiàn)探究材料準備不恰當?shù)默F(xiàn)象。

（1）探究材料不科學?？茖W性是選擇探究材料的主要標準之一，這是由小學科學學科性質(zhì)所決定的。只有探究材料本身具有科學性，才能確保探究結(jié)果的準確性。例如在探究“同一種材料構(gòu)成的物體在水中的沉浮與自身的體積與重量有無關系”時，探究材料就不能使用紅蘿卜，因為紅蘿卜由于生長環(huán)境、成熟程度、蘿卜品種等原因，其密度本身就分布不均勻。

（2）探究材料缺興趣。在科學探究活動中經(jīng)常會看到這樣一種現(xiàn)象：教師課前花了很大力氣準備探究材料，但是學生經(jīng)過操作，還是有不盡如人意的現(xiàn)象。如探究“磁鐵能吸什么樣的物體”時，不僅要選擇學生生活中的鐵質(zhì)材料，更應選擇學生不太確定，又能激發(fā)探究欲望的材料，如硬幣、紐扣電池等。

（3）探究材料過繁雜。探究材料并不是越多越好，有時探究材料多了，反而會分散學生注意力，干擾實驗過程。科學教師在準備材料的時候，要做到簡單有效，要用最少的材料發(fā)揮最大的教育價值。 例如一位教師在上“聲音的產(chǎn)生”一課時，準備了保鮮袋、直尺、橡皮筋、廣口瓶、三角鐵、音叉、小軍鼓、黃豆、氣球、小喇叭等13種材料，供學生自主探究聲音產(chǎn)生的條件，整節(jié)課很熱鬧、學生也很忙碌，但很多小組面對這么多材料時要么不知如何下手，要么偏離探究方向。

（4）探究材料難操作。由于不同年齡學生的動手能力不一樣，在準備實驗材料的時候應考慮到學生操作的難易程度。如在探究“擺的快慢是否與擺繩的長度有關”時，學生因不會對繩子打結(jié)，會白白浪費了很多時間;在“擰螺絲”一課制作小木凳活動時，學生因木質(zhì)較硬螺絲擰不緊，影響了制作效果。

（5）探究材料不典型。材料的典型性是指經(jīng)過有效遴選，能體現(xiàn)所要學習的概念、特征及規(guī)律。如“龐大的家族”的教學中要引導學生觀察各種昆蟲標本，歸納概括出昆蟲的共同特征。但實驗室統(tǒng)一配備的標本盒只有一種鞘翅目昆蟲，且足壓在身體下面，膜翅藏在鞘翅下面沒有展開，學生觀察這樣的標本，會對昆蟲特征的認識產(chǎn)生很大的干擾。

2.使用不規(guī)范

精心準備的實驗材料只有規(guī)范使用才能發(fā)揮它應有的作用，然而，有些教師對材料出現(xiàn)時間、使用意義、整理歸類不夠用心。

（1）出現(xiàn)時間不適宜。如果問學生為什么喜歡科學課，相信他們都會說：科學課有很多好玩的實驗材料，我們可以用好玩的實驗材料來做有趣的實驗。如果課前將材料一股腦兒地呈現(xiàn)在桌面上，當學生進入實驗室，他們會不由自主地對桌上的實驗材料產(chǎn)生興趣，總想著去摸一摸、玩一玩，干擾正常教學。

（2）使用意義不深刻。動手動腦學科學、做科學是兒童學科學的應然狀態(tài)。手腦并用，交融共生，符合兒童的認知發(fā)展規(guī)律，契合科學課程的本質(zhì)屬性。探究材料對學生探究的意義，不應停留在做，而應體現(xiàn)在先思后做、邊做邊思、先做后思等多種狀態(tài)。但是，在常態(tài)科學課堂中，探究材料多為動手操作而服務，即學生利用探究材料按照教師課前預設好的過程觀察、實驗、制作，忽略了材料“思”的意義。

（3）整理歸類不到位。學生對動手操作實驗很感興趣，但對實驗結(jié)束后的材料整理沒有意識。實驗結(jié)束后，我們經(jīng)常會看到實驗桌上的探究材料“一片狼藉”，這樣既增大了上課教師整理的工作量，同時也不利于學生良好實驗習慣的培養(yǎng)。

二、探究材料準備的原則

依據(jù)小學科學課程標準及小學科學學科核心素養(yǎng)的要求，探究材料必須是方便學生操作、實驗現(xiàn)象明顯、實驗數(shù)據(jù)準確、易于激發(fā)學生興趣的。在科學實驗探究材料準備的過程中，一般來說要注意以下幾個原則。

1.精選材料，一材多用

實驗材料不在多，而在精。精選材料具有承載信息、組合活動、促進操作、豐富思維的多重作用。一材多用可以體現(xiàn)在一個材料在同一探究活動中多次使用，也可以體現(xiàn)在同一個材料可以在多個探究活動中重復使用。如“空氣占據(jù)空間”，教師整節(jié)課選用一個去底帶蓋的礦泉水瓶、一個乒乓球、一根吸管，通過“如果用一個去底帶蓋的礦泉水瓶罩在一個浮在水面上的乒乓球，乒乓球會在瓶子的哪個位置？”“你有辦法讓乒乓球到瓶子的上部嗎？”“你有辦法讓乒乓球停在瓶子的任何一個部位嗎？”三個活動逐層深入，學生通過簡單的材料進行深入研究，興趣高漲、思維活躍。

2.簡單明了，易于操作

（1）選用操作方便的電子器材。隨著技術的進步，器材室可以根據(jù)需要適當配備一些電子器材，如電子點火器、電子溫度計、電子稱等，學生操作簡單、安全方便。但是，科學課中指導學生正確使用基本儀器的時候就不能用電子器材替代，如“指導學生正確使用溫度計”時，應該在指導學生正確使用傳統(tǒng)溫度計之后拓展電子溫度計的使用。

（2）選用操作方便的“新型材料”?！靶滦筒牧稀笔侵感Ч黠@，操作簡單、價格又不貴的材料。如探究“固體熱傳導”時，教材中建議用凡士林將火柴梗間隔粘在鐵棒上，然后用酒精燈加熱，觀察火柴梗掉落的順序來判斷熱在鐵棒中的傳遞過程，學生使用凡士林時手一抖火柴就會掉落，而且凡士林量的多少會影響實驗效果，用變溫油墨替代凡士林涂抹在鐵棒上，通過油墨的變色判斷熱在鐵棒中的傳遞。

3.發(fā)動學生，激發(fā)興趣

在小學科學教學中，觀察、實驗的對象很多都是學生生活中常見的自然事物和現(xiàn)象。實驗操作材料可以引導學生到生活中、到大自然中去尋找。這樣，既能解決老師準備材料的壓力，也能解決材料不足的問題，更重要的是能把準備材料的過程變成學生觀察的過程、探究的過程。如學生在尋找“各種各樣的葉子”的過程中，就會主動觀察不同種類、顏色、形狀的葉子。

4.下水實驗，關注細節(jié)

下水實驗是指教師在準備材料的過程中，利用準備的材料先進行試驗，關注實驗材料操作是否安全、學生操作是否順利、實驗現(xiàn)象是否明顯、實驗數(shù)據(jù)是否容易采集等。如探究“小車的運動與拉力有什么關系？”時，拉力就不能用鉤碼來表示，因為用“一個鉤碼的拉力”小車運動就非?？?，學生來不及用秒表測試，更不用說“兩個鉤碼的拉力”“三個鉤碼的拉力”了。其實，如果教師課前做過下水實驗，把鉤碼換成回形針效果就會大不相同。通過測試，5個回形針為一串，一串一串加，實驗效果就很明顯。

三、探究材料使用的策略

1.適時出示，保證學生有效探究

材料是學生進行科學探究的操作對象，材料的呈現(xiàn)要根據(jù)科學探究的進程、學生思維發(fā)展的過程，適時出示、分批發(fā)放。材料可以出現(xiàn)在探究之始，啟發(fā)學生思考探究方案;可以出現(xiàn)在探究之中，借助材料有序開展觀察、實驗或制作;還可以出現(xiàn)在探究之尾，分析尋找成功與失敗之因。如“導體和絕緣體”教學，教師將實驗材料分為三組：第一組是一小杯鹽;第二組是不同濃度的鹽水;第三組是一杯清水、一杯鹽、一把調(diào)羹。教學時，三組材料隨著“鹽能導電嗎？”“鹽不能導電，那鹽水能導電嗎？”“不同濃度的鹽水導電性有什么不一樣？”探究任務的進行分三次出示，整個探究活動環(huán)環(huán)相扣、有序進行，學生思維層層深入、逐漸明朗。

2.深化使用，培養(yǎng)學生科學思維

從學生“做科學”的角度來講，探究材料的意義不僅僅在于純粹的動手操作，應與動腦相結(jié)合，使學生有機會參與思考、討論、設計，促進學生科學思維的培養(yǎng)。

（1）用材料活躍學生方案討論。認知主義教學理論不僅關注教師怎樣教，更關注怎樣學。探究方案的提出應該鼓勵學生自己想辦法、提方案，引導學生自由地、按照自己的思路從不同的方面進行探究，而探究材料就是一個很好的腳手架。如“探究昆蟲的奧秘”一課，在探究“螞蟻會被圓圈圈住可能與什么有關系？”時，學生起初只想到可能與畫圓圈的筆的氣味有關。學生通過觀察“不同水筆、不同大小螞蟻”得到啟發(fā)，認為還可能與螞蟻的大小有關，可能與圓圈的顏色有關，可能與圓圈線條的粗細有關……學生的思維空間一下子打開了，讓學生有更多的探究機會和更真實的探究。

（2）用材料引發(fā)學生深入思考。小學生善于從比較中發(fā)現(xiàn)問題，善于在比較中深入追問。在設計材料時，可以巧設對比，引起認知沖突、引發(fā)思維碰撞。如在“要學會選擇合適螺絲刀擰螺絲”的探究活動中，可以設計不同類型、不同型號的螺絲刀幫助學生對比。學生通過操作發(fā)現(xiàn)：不同螺絲要用不同類型的螺絲刀來擰，相同螺絲可以用不同型號的螺絲刀來擰，中號螺絲刀比小號螺絲刀擰起來會更省力?！盀槭裁粗刑柭萁z刀擰起來會更省力一些？”“是不是用大號的十字螺絲刀擰起來會更省力？”……學生在追問過程中思維得到不斷深化和發(fā)展。

（3）用材料啟發(fā)學生創(chuàng)意設計。學生探究的過程是一種實踐的過程、體驗的過程，更是一種發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造的過程。探究材料多元化，有助于學生進行創(chuàng)意設計。如“像科學家一樣……”的教學，教師給學生提供了焦距為300毫米、100毫米的凸透鏡，焦距為100毫米凹透鏡三種鏡片，提供了20厘米、30厘米、40厘米三種不同長度的鏡筒，課堂中，學生根據(jù)自己已有的認識，自主選擇鏡片、鏡筒，展開設計、測試，學生在動腦又動手的過程中點燃創(chuàng)新思維。

3.留心整理，培養(yǎng)學生探究習慣

學生整理探究材料的習慣不可忽視。材料整理既包括操作材料的整理，也包括用材料制作作品的整理。操作材料可以通過分裝取用、設立材料管理員、布置材料超市等方式，引導學生及時整理上交，培養(yǎng)學生有序整理的習慣。制作作品是學生進行探究活動的成果，科學教師不應該把學生作品隨意丟棄，可以在作品展覽柜中展示，培養(yǎng)學生尊重勞動成果的習慣。

作為科學教師，不僅要重視公開課、研討課探究材料的設計，更要重視常態(tài)科學課中探究材料的精心設計與充分準備，在出示時機、使用意義、整理歸類等方面進行規(guī)范，實現(xiàn)科學探究從低效到高效的轉(zhuǎn)變。

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[責任編輯：陳國慶]