利用“有結(jié)構(gòu)的材料”，培養(yǎng)自主探究能力

顧惠潔

在科學(xué)課堂上，材料是比較能引起學(xué)生的注意、興奮與激情的。新課標(biāo)明確提出科學(xué)學(xué)習(xí)要以探究為核心，通過(guò)動(dòng)手動(dòng)腦、親自實(shí)踐。在感知、體驗(yàn)的基礎(chǔ)上，內(nèi)化形成科學(xué)探究能力。如果我們能夠合理而巧妙地設(shè)計(jì)材料、把控材料，充分利用材料對(duì)學(xué)生注意力、情感的刺激作用，那么它在課堂上所起的作用就不僅是能幫助學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)，也能較好地促進(jìn)學(xué)生自主探究能力的養(yǎng)成。

一、挖掘有結(jié)構(gòu)的材料。讓自主探究更生動(dòng)

有結(jié)構(gòu)的材料是教師經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)的典型教學(xué)材料的組合，這種材料的組合，既要揭示與教學(xué)內(nèi)容有關(guān)的一系列現(xiàn)象，體現(xiàn)教材的科學(xué)性，又要符合學(xué)生的年齡特征和認(rèn)知規(guī)律，還應(yīng)貼近學(xué)生的日常生活，具有趣味性，使學(xué)生喜歡。學(xué)生通過(guò)操作有結(jié)構(gòu)的材料，能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，產(chǎn)生迫切需要知道的愿望，腦海里產(chǎn)生“可能是什么原因才產(chǎn)生這樣的結(jié)果”或者“是不是因?yàn)檫@樣……才會(huì)這樣……”的預(yù)想，形成初步的假設(shè)。

1.挖掘有結(jié)構(gòu)的材料，幫助學(xué)生建構(gòu)科學(xué)概念

在《磁鐵的磁性》一課的教學(xué)中，教師選擇磁鐵、鐵塊、鎳塊、銅塊和鋁塊組合在一起，學(xué)生在操作這組材料時(shí)發(fā)現(xiàn)：磁鐵和鐵鎳能發(fā)生相互作用，而與銅鋁卻不能發(fā)生相互作用，這便是磁鐵的特性。這些材料的準(zhǔn)備與提供，各個(gè)材料之間、材料與教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)之間具有緊密的聯(lián)系，并揭示了事物的規(guī)律，它們就有了一種結(jié)構(gòu)，這樣的材料就是有結(jié)構(gòu)的材料。

有結(jié)構(gòu)的材料，可以幫助學(xué)生自主建構(gòu)科學(xué)概念，參與到科學(xué)探究中，在課堂上教師通過(guò)呈現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的材料，讓學(xué)生成為課堂的主人，以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)。

2.挖掘有結(jié)構(gòu)的材料，引導(dǎo)學(xué)生思維發(fā)展

在《地球的形狀》“模擬帆船的進(jìn)出港，探究地球的形狀是球形的”中，A材料：小帆船、地球儀。B材料：小帆船、竹片、打孔紙杯。比較兩組材料，發(fā)現(xiàn)A材料可直接觀察到先見(jiàn)船帆后見(jiàn)船身的現(xiàn)象：B材料得動(dòng)手如何實(shí)驗(yàn)才能觀察到“先見(jiàn)船帆后見(jiàn)船身”。由此看出，B材料是促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展的。它讓我們的學(xué)生不僅活躍了思維，也解放了手腳，讓他們敢說(shuō)、敢想、敢嘗試、樂(lè)探究。

3.挖掘有結(jié)構(gòu)的材料，讓學(xué)生的自主探究更真切

科學(xué)課中如果每堂課的材料都要教師親自準(zhǔn)備，量大還煩瑣，準(zhǔn)備所需的時(shí)間、精力也多。不如發(fā)動(dòng)學(xué)生，讓學(xué)生也來(lái)挖掘材料。

《空氣中有什么》這一課需要材料：蠟燭，去底塑料瓶。塑料瓶每家每戶都有，通過(guò)自備材料還能督促學(xué)生關(guān)心生活，以及多挖掘生活中的材料?！豆麑?shí)》這一課，教師提前布置任務(wù)：每人自備你認(rèn)為是果實(shí)的物品1～2個(gè)。學(xué)生在準(zhǔn)備的過(guò)程中對(duì)果實(shí)進(jìn)行了判斷，教師也通過(guò)學(xué)生準(zhǔn)備的材料了解了他們的前概念。

實(shí)施效果表明，學(xué)生在自備材料后，課前、課上的激情都是較飽滿的，也真切地體會(huì)到科學(xué)探究離自己是那么近，通過(guò)讓學(xué)生主動(dòng)挖掘有結(jié)構(gòu)的材料，在真切中滲透自主探究的意識(shí)。像這樣的例子還有很多，如《食品添加劑》一課，放手讓學(xué)生搜集平時(shí)吃的食物包裝袋到課堂上研究，進(jìn)行自我評(píng)價(jià)，養(yǎng)成良好的飲食習(xí)慣。

二、控制有結(jié)構(gòu)的材料。讓自主探究更精彩

玩是學(xué)生的天性，而要讓學(xué)生的玩具有探究味，這就需要教師對(duì)精心設(shè)計(jì)的材料進(jìn)行調(diào)控。通過(guò)控制材料來(lái)提高課堂效率，充分體現(xiàn)以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，以授人以漁為宗旨來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

某教師在導(dǎo)人生活中處處有光時(shí)，準(zhǔn)備了材料：皮影、熒光燈、鐳射燈、LED燈等，學(xué)生在玩的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)這些都與光有關(guān)，生活中也見(jiàn)過(guò)這些光，教師組織學(xué)生觀看視頻，進(jìn)而提煉交通、醫(yī)療、娛樂(lè)、生活等都離不開(kāi)光。利用有結(jié)構(gòu)的材料，發(fā)揮出學(xué)生天生強(qiáng)烈的探究欲，教師通過(guò)控制有結(jié)構(gòu)的材料，既有效地抓住了學(xué)生的心也讓學(xué)生非常主動(dòng)地參與到活動(dòng)中來(lái)，自主探究更多光的話題。

材料的確富有吸引力，但是這種吸引力有時(shí)又是一把“雙刃劍”?！犊諝庵杏惺裁础芬徽n，準(zhǔn)備的材料有：盛有紅墨水的水槽、集氣瓶、粘有蠟燭的毛玻璃、帶小蠟燭的燃燒匙、打火機(jī)等，不管是演示材料還是分組材料，教師都精心準(zhǔn)備，預(yù)設(shè)問(wèn)題，步步深入。但由于教師課始就在學(xué)生實(shí)驗(yàn)桌上放置了水槽和蠟燭，學(xué)生的注意力分散，思維的發(fā)展受限，實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)不明，操作失誤等問(wèn)題頻出。在科學(xué)課堂上經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，讓學(xué)生觀察量筒，結(jié)果水已經(jīng)倒入量筒中。又如：指導(dǎo)學(xué)生觀察測(cè)力計(jì)，學(xué)生已經(jīng)在嘗試掛重物。學(xué)生的好奇心與探究欲是與生俱來(lái)的，在小學(xué)階段通過(guò)科學(xué)學(xué)習(xí)保持和發(fā)展好奇心和求知欲，形成尊重證據(jù)、敢于質(zhì)疑的態(tài)度，即便是有結(jié)構(gòu)的材料若調(diào)控不好，也會(huì)對(duì)課堂效率產(chǎn)生負(fù)面影響。所以在課堂中有結(jié)構(gòu)的材料的出示和回收，應(yīng)該精心安排，一般不需要把一節(jié)課的全部材料都放在桌上，可以按照教學(xué)環(huán)節(jié)的展開(kāi)，先后呈現(xiàn)。只有通過(guò)調(diào)控有結(jié)構(gòu)的材料來(lái)隨時(shí)激起學(xué)生的注意力、思維等，才能讓一些“猴急”的學(xué)生找回耐心和細(xì)心，養(yǎng)成良好的科學(xué)實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)有一個(gè)很好的提升，也讓學(xué)生的自主探究更加精彩。

三、延伸有結(jié)構(gòu)的材料，讓自主探究更開(kāi)放

學(xué)生的自主探究是不受課堂局限的，它不僅可以發(fā)生在課堂也可以伴隨生活，要知道科學(xué)探究無(wú)處不在，而生活中的科學(xué)，學(xué)生往往會(huì)更主動(dòng)更樂(lè)于思考。由此，我們可以嘗試將有結(jié)構(gòu)的材料進(jìn)行延伸，延伸到課外，延伸到與家長(zhǎng)、朋友的合作，讓學(xué)生在不同的角色中體驗(yàn)探究的樂(lè)趣，也讓學(xué)生的自主探究更開(kāi)放。

《搭支架》一課，所需材料：卷好的紙棒、膠布、剪刀。材料易得，但由于課堂時(shí)間的限制，教師將材料的準(zhǔn)備、設(shè)計(jì)、制作延伸到了課外，并布置任務(wù)要求：每小組用紙棒搭出一個(gè)頂部平的支架，支架要既穩(wěn)固又美觀，且紙棒數(shù)量不超過(guò)35根。學(xué)生接到這個(gè)任務(wù)，都行動(dòng)起來(lái)，并將作品如珍寶般搬到實(shí)驗(yàn)室，等待檢測(cè)。課上學(xué)生滔滔不絕地介紹著自己組的支架，設(shè)計(jì)的原理，如三角形支架比較穩(wěn)固等，敘述完畢，小心翼翼地將書(shū)本放于支架的頂部，全班學(xué)生瞪大雙眼觀察著同學(xué)們的作品。甚至有一組的支架放了102本科學(xué)書(shū)也沒(méi)變形，學(xué)生露出欣喜的眼神，教室里不覺(jué)響起陣陣掌聲，也有其他小組羨慕的眼神，不時(shí)討論著這組的成功秘訣，比自己組的設(shè)計(jì)好在哪里。也有意猶未盡的同學(xué)，某些精益求精的小組，課后請(qǐng)教同學(xué)重新搭建了一個(gè)更穩(wěn)固美觀的支架，持續(xù)兩周校園內(nèi)一個(gè)個(gè)支架豎起。隨著有結(jié)構(gòu)的材料的延伸，學(xué)生的自主探究意識(shí)越來(lái)越濃，能力也漸漸提升。

生命科學(xué)教育方面如四年級(jí)的養(yǎng)蠶，五年級(jí)的用根莖葉繁殖植物都是很好的課后延伸素材。有學(xué)生這么說(shuō)過(guò)“通過(guò)養(yǎng)蠶寶寶，我體會(huì)到小生命的可愛(ài)。我連它都那么疼惜，我肯定也會(huì)疼愛(ài)其他動(dòng)植物”。學(xué)生在課外進(jìn)發(fā)出的奇思妙想很多，自主探究欲望也很濃。

科學(xué)課堂上，我們希望經(jīng)由科學(xué)性的探究活動(dòng)，使學(xué)生獲得相關(guān)的知識(shí)與技能。同時(shí)，也使學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)的思考習(xí)慣和運(yùn)用科學(xué)知識(shí)與技能解決問(wèn)題的能力。挖掘有結(jié)構(gòu)的材料并對(duì)它進(jìn)行調(diào)控和延伸，是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的不錯(cuò)嘗試。