小学科学教育中实验材料的选择与使用

小学科学教育中实验材料的选择与使用

摘要：《科学（3－6年级）课程标准》指出：科学课程要面向全体学生。因此探究活动应该有足够的材料，足够材料的意义不在于每个学生都有每样材料，但学生应该都有在探究中起关键作用的材料。如何合理的选择和使用材料，对于科学教育有着密切的关系。我们在选择“材料”时要注意材料能否引起学生的探究兴趣；探究的材料是否贴近学生的生活；探究材料是否会产生误导。使用“材料”时，要目的明确、要保证时间。使用“材料”后，要及时收集事实资料。

关键词：有结构材料；探究；科学课

《科学（3－6年级）课程标准》指出：科学课程要面向全体学生。因此探究活动应该有足够的材料，足够材料的意义不在于每个学生都有每样材料，但学生应该都有在探究中起关键作用的材料。同时，提供的材料要能引起学生的兴趣。事实上，大多材料都能引起学生的兴趣，关键在于应该通过这些材料，带给不同水平的学生不同层次的体验和经历。另外，材料应该蕴涵着比较典型的科学概念，能让学生的思维碰撞出火花。所以好的材料是学生展开探究的前提之一。刘默耕老师说：“就教学来说，教师的职能不再是‘教儿童念书’，也不再是一味地通过语言文字的中介来传授，而是要为儿童精心设计所要认识的实际事物的‘有结构的材料’，即能体现一定科学概念的材料，指导儿童去探索。而所谓‘指导’不是‘指挥’，不是牵着儿童的鼻子一二一齐步走，而应该是多方面的启迪诱导，鼓励支持和给予必要的帮助，使儿童主动的，能动的，专心致志而又兴趣盎然地去独立探索。”可以看出如何合理的选择和使用材料，对于科学教育有着密切的关系。

一、选择“材料”时

(一）材料能引起学生的探究兴趣

我们经常会听到大人对孩子的警告声“不许碰！”“别动！”这说明我们的孩子有触摸周围环境的愿望。事实上，不仅儿童是这样，成人也会在陌生的材料出现时去摆弄、探索它，想看到底能做什么。达尔文小时候经常专注地在花园观察昆虫，爱迪生则学着鸡妈妈的样子去孵小鸡，这种好奇心得到有效的引导和滋长，最后诞生了进化论和无数伟大的发明。这种好奇心表现在人类历史发展中，就是发明创造与科技进步，简而言之，就是人类文明的进步。但不幸的是，传统教学无视学生的好奇心，在“不要讲话”、“不许乱动”、“这问题不是你能解决的”等限制的语言中，学生的好奇心慢慢被扼杀了。

在探究教学中，教师给学生提供的有结构的材料，应能引发学生对材料的好奇心，进而摆弄、操作、探究这些材料。如《空气的热胀冷缩》一课，除提供给学生上节课学生研究液体的热胀冷缩时的装置外，还提供给学生一些气球和肥皂水，让学生用这些材料让热水把气球吹大，让热水吹泡泡。吹气球和吹泡泡都是学生平时常干的和喜欢做的事，但课堂上老师提出了不同的玩法，学生会觉

得很好玩、很新奇。这样做行吗？热水为什么可以吹大气球，吹起泡泡？等一个个问题和想法就会在孩子的脑海中产生，我们的探究活动自然也就顺利的开展了。

（二）探究的材料要有层次性

探究材料的层次性即材料组成的层次，是指供探究的材料应满足学生的不同探究活动的需要。如《导体和绝缘体》一课，我们提供给学生的材料中，既要有像铜、铁、铝、木头、玻璃、石头、塑料等。学生易分辨的常见的导体和绝缘体，又要有学生不易分辨的，如圈笔刀等由导体、绝缘体共同组成的东西。同时，在提供的导体中，不要都是金属制品，以免学生认为导体就是金属。所以，还应有铅笔芯、水之类的来丰富探究的材料，使学生获得完整的认识，而非偏而不全的认识。

同时，在材料的品种和数量上，我们应向学生提供足够的材料，让每个学生都有动手操作和实践的机会。

（三）探究的材料应贴近学生的生活

《科学（3－6年级）课程标准》提出：科学课程的内容要满足社会和学生双方面的需要。应选择贴近儿童生活的、符合现代科学技术发展趋势的、适应社会发展需要的和有利于为他们的人生建造知识大厦永久基础最必需的内容。科学（3－6年级）课程标准》中又强调：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，因此科学教学也应力求从学生熟悉的生活情境出发，选择学生身边的、感兴趣的事物，提出问题，以激发学生学习的兴趣与动机，使学生初步感受科学与日常生活的密切联系。事实表明，在熟悉的生活中也能挖掘到许多有结构的材料。材料的选择一旦脱离学生的生活，一会分散学生探究的注意力；二可能会不能引起学生探究的兴趣；三是这些材料学生不易找到，也引不起学生的共鸣。

如在研究“物体的沉浮和轻重、大小的关系”这一性质时，选取学生熟悉的萝卜、石头、泡沫、牙签、回形针、橡皮等，利用大小和轻重的变化，使大的物体有浮有沉，小的物也有浮有沉，轻重也没有规律。学生通过动手试沉浮，排列起来找规律，发现自己原来的认识有问题，激起了学生认识的冲突。这就使这组材料变得有结构了。又比如气球，它是许多课中都能用的。如“热胀冷缩”、“弹力”等研究中都能把它用上去。气球是个宝，就看你会不会用。气球不仅便宜，而且对学生而言都有直接经验。路培琦老师玩气球不就玩得很好？气球反冲时，路培琦老师就可以使气球按指定方向反冲出去。假如我们像路老师一样设计身边的物品为“有结构的材料”，那么教学会变得更“简单”。

(四）探究材料应避免误导

课堂教学的时间是有限的。科学课堂教学就是要求我们巧妙地将现象与材料转移到规定的时间内来研究，精心设计“有结构的材料”是我们提高课堂教学的关

键，然而教师选择的“有结构的材料”常常会出现因材料本身有问题、材料引起学生过多的无关现象、材料不利于学生认识等问题的产生，导致误导学生的现象发生。

如在执教《接亮更多小灯炮》一课时，要求学生用一节干电池接亮二个小灯炮。如果我们选用了2.5伏的小灯炮，学生在接出串联电路时，在电路是通路的情况下，会出现有的小灯炮灯丝上只有一点红，有的小灯炮只有一个会亮，有的甚至二个小灯炮都不会亮的情况。结果学生花了很多的时间去检查自己的“错误”电路，耗费了时间。老师去解释去告诉学生你的电路是正确的，学生又难以信服。如果我们提供给学生的是1.5伏的小灯炮或用二个干电池作为电源，相信学生不会出现上述的情况，从而有效的避免学生产生的错误认识，避免浪费宝贵的时间。又如《一杯水能溶解多少食盐》的材料准备中，如果为学生提供婴儿盛奶粉用的勺子，那么在50ML水中只能溶解2-3匙食盐，从而导致实验的失败，虽然婴儿盛奶粉的勺子能更好地控制每一勺食盐的均等性，然而分辨性却相当差，显然材料的选择本身就很有问题。

二、使用“材料”时

（一）目的要明确

教师把材料交给学生搞活动，不但自己要明确，还必须让学生知道，为什么要做这些活动，以充分调动学生的内因，发挥他们的积极性、主动性、创造性。让学生带着问题去活动，它就不是玩儿，是学习是研究。

如《磁铁》一课，老师让学生玩一玩磁铁，学生玩得热热闹闹，高高兴兴。可是学生不知道要在玩磁铁中发现什么，有什么目的，其中包含着什么科学道理。这样使用材料不仅漫无目的，连材料存在的意义都无从说起。

如果在让学生玩磁铁前提出要求和问题，看谁在玩的过程中发现的问题多，得到的科学道理多，然后再组织交流玩法和发现的问题，再进行研讨，材料的思维训练价值才能得以体现。所以，我们在“准备结构材料”的同时，更要让学生带着问题去使用材料，去探索。

(二）时间要保证

《科学(3-6年级)课程标准》建议：“肯花时间让学生对某个感兴趣的问题进行深入探讨，保证学生有足够的探究时间和体验机会”。时间有了保证，学生才能进行比较深入的思考，才能利用材料作深入的探究，才能去考察去收集资料，才能展开讨论和交流。在平时的教学中，教师在课堂上往往把它们切割成许多1-2分钟一小段、3-5分钟一小段。学生的自行探究不是简单地验证某个事实或结论，而是要从具体的客观事物中通过自己的实验、观察、讨论等多种活动中发现丰富的事实，像科学家那样挖掘出材料中所蕴含的意义来，这样一个由感性到理性的，由具体到抽象的发展过程恐怕不是三五分钟所能解决的，假如我们不能提供足够的探究时间，学生总是担心完不成“任务”，对实验的观察，对事实的搜