让有结构的材料成为科学探究中摆渡的“神舟”

王春++陈玉宝

科学探究活动以材料为基础，在探究活动中更多的是关注探究过程，而对材料选择是否合理、材料组合是否恰当及材料呈现的时机是否适时易被忽视。有结构的材料是孩子们将学习材料与科学问题、教学目标相联系的桥梁，是载着学生从“迷思”中摆渡到彼岸的“神舟”，是将开放的问题转化为封闭的问题的向导。

一、目的：有结构的材料让科学课走向“探究”

1.有结构的材料就是教师经过精心设计的典型材料组合，这种严密结构的材料与教学内容、教学目标之间有紧密的联系，符合学生的年龄特点和认知规律，为学生喜闻乐见，并有能力通过对材料的探索来发现问题和解决问题。

2.对实验材料结构的优化主要包括设计、选择、重组、控制、呈现、调节等。无结构或结构松散的实验材料可能使学生在一大堆实验材料面前陷入茫然或产生杂乱无章的问题，不能有效引导学生进行教师所期望的高价值的探究活动；经过优化的有结构的材料组合或合理呈现的材料有助于帮助学生在能力范围内完成层次不同的探究，满足学生的探究欲望。

二、意义：有结构的材料让学生告别“伪探究”

1.有了经过优化的“有结构的材料”，学生才能开展真实有效的探究活动。学生在有结构的材料面前，他们的探究能力是惊人的，学生完全可以在面前所呈现材料的暗示下进行探究，而其进行探究的最终发现也是相当令人欣喜的。通过教师对材料的再设计和再加工，增加趣味性、实用性及可操作性，学生在接触材料时能多层次、多角度、多种感官去探究，最大限度地体现科学课学习的探究性。

2.层次性强、针对性强的实验材料结构体系才能满足学生探求的欲望，真实体现学生探究活动的主体性。“儿童与生俱来有一种探求学习的习惯”，学生是探究活动的主体，受年龄特点限制，小学生的思维以形象思维为主，或者正处在由形象思维走向抽象思维的过渡阶段，他们的探究活动需要有比较形象的材料作为探究的载体。

3.在有结构材料引导下的探究活动有助于构建和谐的人际关系，体验合作的快乐，逐步形成正确的科学价值观和共同责任感，促进科学精神与人文精神的形成。

三、策略：优化材料结构让学生探究更高效

（一）材料结构优化策略

1.化繁为简，生活化探究，建构针对性和操作性强的材料结构体系。尽量选择学生最熟悉的周围事物作为材料，在材料的数量和种类上做文章，体验生活化的探究，过多的材料容易分散学生的注意力。。

2.充足备份，材料来源多元化，让学生参与拓宽材料获得的途径。回形针、气球（皮）、打火机、蜡烛、保鲜袋、方便袋、吸管、泡沫塑料、皮筋、小木块、铁圈垫片、钩码等都是经常用到的实验材料，需要充足准备，随时取用。这些材料靠教师个人收集有一定难度，可以充分发动学生，利用集体的力量和智慧，使这些材料的准备不费吹灰之力。通过学生的收集，日积月累，材料会越来越齐全，而且学生通过自己采集的经历，会给学生今后的科学探究活动带来更深远的影响。

3.去粗存精，个性化材料准备，建设自助餐式“材料超市”。《水钟》教学中，

将普通矿泉水从中间一分为二，组合起来既可以做成受水型水钟，也可以做成泄水型水钟，还可以有多种用途：种植凤仙花、做雨量器、做水火箭代替玻璃器皿做简单反应装置、做拱形桥等，大的透明塑料筒更是做生态瓶的好材料。

4.创意改进，合理搭配，发挥材料的综合效用。学习《摆的研究》和《证明地球

在自转》时，学生在制作摆的过程中出现了很多影响摆的实验结果的因素，如摆绳过粗、过硬，底座的不稳定，摆锤选择不合理等。尤其是傅科摆证明地球自转的实验中，摆的平衡性是影响实验结论的重要因素。可以根据实际情况在可以转动的圆桌上放置稳定的、摆绳较长的摆，通过转动圆盘模拟地球的转动，从而让学生直观地观察到摆的摆动方向不会受到底盘的影响，准确理解傅科摆为什么能证明地球在自转。

5.就地取材，巧妙利用，优化材料结构层次，充分利用学校内外的各种资源。

《光和影》实验需要用到光源，教材中使用了手电筒作为光源，由于其亮度不足且由于教室光线比较明亮，实验效果较差。而现在大部分教室都配备了投影仪，将画面调成白色，利用其强光作为光源，白色幕布作为背景，实验效果较好。

（二）材料结构严密、恰当组合策略

科学探究涉及提出问题、猜想结果、制订计划、观察、实验、制作、搜集证据、进行解释、表达与交流等活动围绕着教师提供的材料来进行的。面对不同的活动内容，教师需要提供不同的材料组合来引导学生参与探究，只有随着学生思维的逐步深入，适时提供合适的材料使探究活动循序渐进，才能使学生形成正确的科学概念，否则无益于学生的探究活动。

（三）适时呈现策略

1.适时呈现。孩子们的好奇心强，不适当的材料出现时机会严重分散他们的注意力，从而使探究的效果大打折扣。

2.分批呈现。为了使材料的结构更清楚，让孩子们更容易看出其结构，材料的发放和呈现有时需要分批、分阶段进行。

四、思考：“俯下身来”，让学生真刀真枪“做”科学

1.材料的数量要充足、种类要适当，实验材料要具有典型性，只有数量充足，才能满足每个学生操作实践的机会。

2.材料提供要考虑到学生的年龄特征，让学生有能力从中发现有意义的材料，并在使用材料后能及时收集获得的事实资料和数据，而不是关注材料本身。

3.关注学生在使用材料中是否有主动支配的权利，让学生真刀真枪地研究科学。只有给了学生完全自由的支配权，不再“缩手缩脚”，才更有利于学生发现更多事物的属性，更好地发展他们的能力。

4.学生操作材料应该带着问题去活动，应该让学生明白是在学习、在研究，明白自己为什么要做这些活动，充分调动学生学习的内因。

5.材料不能误导学生，教师应该“俯下身来”从儿童的角度考虑和看待所提供的材料，防止因为材料引发学生过多关注那些无关的现象，去掉有争议的材料。

【作者单位：盱眙县实验小学 江苏】