利用“有结构的材料”，培养自主探究能力

江苏江阴华士实验小学 顾惠洁

利用“有结构的材料”，培养自主探究能力

江苏江阴华士实验小学 顾惠洁

在科学课堂上，材料是比较能引起学生的注意、兴奋与激情的。新课标明确提出科学学习要以探究为核心，通过动手动脑、亲自实践。在感知、体验的基础上，内化形成科学探究能力。如果我们能够合理而巧妙地设计材料、把控材料，充分利用材料对学生注意力、情感的刺激作用，那么它在课堂上所起的作用就不仅是能帮助学生完成实验，也能较好地促进学生自主探究能力的养成。

一、挖掘有结构的材料，让自主探究更生动

有结构的材料是教师经过精心设计的典型教学材料的组合，这种材料的组合，既要揭示与教学内容有关的一系列现象，体现教材的科学性，又要符合学生的年龄特征和认知规律，还应贴近学生的日常生活，具有趣味性，使学生喜欢。学生通过操作有结构的材料，能发现问题，产生迫切需要知道的愿望，脑海里产生“可能是什么原因才产生这样的结果”或者“是不是因为这样……才会这样……”的预想，形成初步的假设。

1.挖掘有结构的材料，帮助学生建构科学概念

在《磁铁的磁性》一课的教学中，教师选择磁铁、铁块、镍块、铜块和铝块组合在一起，学生在操作这组材料时发现：磁铁和铁镍能发生相互作用，而与铜铝却不能发生相互作用，这便是磁铁的特性。这些材料的准备与提供，各个材料之间、材料与教学内容和教学目标之间具有紧密的联系，并揭示了事物的规律，它们就有了一种结构，这样的材料就是有结构的材料。

有结构的材料，可以帮助学生自主建构科学概念，参与到科学探究中，在课堂上教师通过呈现有结构的材料，让学生成为课堂的主人，以学生为主体，教师为主导。

2.挖掘有结构的材料，引导学生思维发展

在《地球的形状》“模拟帆船的进出港，探究地球的形状是球形的”中，A材料：小帆船、地球仪。B材料：小帆船、竹片、打孔纸杯。比较两组材料，发现A材料可直接观察到先见船帆后见船身的现象；B材料得动手如何实验才能观察到 “先见船帆后见船身”。由此看出，B材料是促进学生思维发展的。它让我们的学生不仅活跃了思维，也解放了手脚，让他们敢说、敢想、敢尝试、乐探究。

3.挖掘有结构的材料，让学生的自主探究更真切

科学课中如果每堂课的材料都要教师亲自准备，量大还烦琐，准备所需的时间、精力也多。不如发动学生，让学生也来挖掘材料。

《空气中有什么》这一课需要材料：蜡烛，去底塑料瓶。塑料瓶每家每户都有，通过自备材料还能督促学生关心生活，以及多挖掘生活中的材料。《果实》这一课，教师提前布置任务：每人自备你认为是果实的物品1～ 2个。学生在准备的过程中对果实进行了判断，教师也通过学生准备的材料了解了他们的前概念。

实施效果表明，学生在自备材料后，课前、课上的激情都是较饱满的，也真切地体会到科学探究离自己是那么近，通过让学生主动挖掘有结构的材料，在真切中渗透自主探究的意识。像这样的例子还有很多，如《食品添加剂》一课，放手让学生搜集平时吃的食物包装袋到课堂上研究，进行自我评价，养成良好的饮食习惯。

二、控制有结构的材料，让自主探究更精彩

玩是学生的天性，而要让学生的玩具有探究味，这就需要教师对精心设计的材料进行调控。通过控制材料来提高课堂效率，充分体现以学生为主体，教师为主导，以授人以渔为宗旨来培养学生的科学素养。

某教师在导入生活中处处有光时，准备了材料：皮影、荧光灯、镭射灯、LED灯等，学生在玩的过程中发现这些都与光有关，生活中也见过这些光，教师组织学生观看视频，进而提炼交通、医疗、娱乐、生活等都离不开光。利用有结构的材料，发挥出学生天生强烈的探究欲。教师通过控制有结构的材料，既有效地抓住了学生的心也让学生非常主动地参与到活动中来，自主探究更多光的话题。

材料的确富有吸引力，但是这种吸引力有时又是一把“双刃剑”。《空气中有什么》一课，准备的材料有：盛有红墨水的水槽、集气瓶、粘有蜡烛的毛玻璃、带小蜡烛的燃烧匙、打火机等，不管是演示材料还是分组材料，教师都精心准备，预设问题，步步深入。但由于教师课始就在学生实验桌上放置了水槽和蜡烛，学生的注意力分散，思维的发展受限，实验目标不明，操作失误等问题频出。在科学课堂上经常会出现这样的现象，让学生观察量筒，结果水已经倒入量筒中。又如：指导学生观察测力计，学生已经在尝试挂重物。学生的好奇心与探究欲是与生俱来的，在小学阶段通过科学学习保持和发展好奇心和求知欲，形成尊重证据、敢于质疑的态度。即便是有结构的材料若调控不好，也会对课堂效率产生负面影响。所以在课堂中有结构的材料的出示和回收，应该精心安排，一般不需要把一节课的全部材料都放在桌上，可以按照教学环节的展开，先后呈现。只有通过调控有结构的材料来随时激起学生的注意力、思维等，才能让一些“猴急”的学生找回耐心和细心，养成良好的科学实验习惯，对学生科学素养有一个很好的提升，也让学生的自主探究更加精彩。

三、延伸有结构的材料，让自主探究更开放

学生的自主探究是不受课堂局限的，它不仅可以发生在课堂也可以伴随生活，要知道科学探究无处不在，而生活中的科学，学生往往会更主动更乐于思考。由此，我们可以尝试将有结构的材料进行延伸，延伸到课外，延伸到与家长、朋友的合作，让学生在不同的角色中体验探究的乐趣，也让学生的自主探究更开放。

《搭支架》一课，所需材料：卷好的纸棒、胶布、剪刀。材料易得，但由于课堂时间的限制，教师将材料的准备、设计、制作延伸到了课外，并布置任务要求：每小组用纸棒搭出一个顶部平的支架，支架要既稳固又美观，且纸棒数量不超过35根。学生接到这个任务，都行动起来，并将作品如珍宝般搬到实验室，等待检测。课上学生滔滔不绝地介绍着自己组的支架，设计的原理，如三角形支架比较稳固等，叙述完毕，小心翼翼地将书本放于支架的顶部，全班学生瞪大双眼观察着同学们的作品。甚至有一组的支架放了102本科学书也没变形，学生露出欣喜的眼神，教室里不觉响起阵阵掌声，也有其他小组羡慕的眼神，不时讨论着这组的成功秘诀，比自己组的设计好在哪里。也有意犹未尽的同学，某些精益求精的小组，课后请教同学重新搭建了一个更稳固美观的支架，持续两周校园内一个个支架竖起。随着有结构的材料的延伸，学生的自主探究意识越来越浓，能力也渐渐提升。

生命科学教育方面如四年级的养蚕，五年级的用根茎叶繁殖植物都是很好的课后延伸素材。有学生这么说过“通过养蚕宝宝，我体会到小生命的可爱。我连它都那么疼惜，我肯定也会疼爱其他动植物”。学生在课外迸发出的奇思妙想很多，自主探究欲望也很浓。

科学课堂上，我们希望经由科学性的探究活动，使学生获得相关的知识与技能。同时，也使学生养成科学的思考习惯和运用科学知识与技能解决问题的能力。挖掘有结构的材料并对它进行调控和延伸，是实现这一目标的不错尝试。