恰當(dāng)利用材料 發(fā)展科學(xué)概念

袁瓊

選擇、使用合適的材料是上好科學(xué)課的關(guān)鍵之一。在教學(xué)中，材料選擇是否合適，使用是否合理，關(guān)系到探究活動能否順利、有效地開展，也關(guān)系到科學(xué)概念能否形成。教師應(yīng)本著適當(dāng)、適合、適量的原則，精心準(zhǔn)備和規(guī)劃探究材料，提高探究效率，幫助學(xué)生構(gòu)建正確的科學(xué)概念。

一、選擇適當(dāng)?shù)牟牧?，幫助學(xué)生建立概念

科學(xué)課上選擇適當(dāng)?shù)牟牧嫌兄趯W(xué)生概念的形成，但有些不當(dāng)材料的運(yùn)用往往會干擾科學(xué)概念的建立。教師如果能夠選擇合適的材料，就會更好地幫助學(xué)生在探究中建立穩(wěn)固的科學(xué)概念。

案例1：《空氣有重量嗎》

在這一課中，教師選擇用普通氣球作為探究材料，稱量充氣前和充氣后氣球的重量，以此得出氣球在充氣后重量增加了，證明空氣是有重量的。

反思：在這個過程中，雖然氣球在充氣后重量的確增加了，學(xué)生也能觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，但有學(xué)生同時會質(zhì)疑：氣球在充氣后體積變大了，是體積變大導(dǎo)致氣球重量的增加。這樣，會由于材料的選擇不當(dāng)而影響概念順利達(dá)成。如果把普通氣球換成玩具皮球，因玩具皮球充氣后的體積變化不明顯，再稱量充滿氣和充足氣的玩具皮球，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)充足氣的皮球重量比充滿氣的皮球重量重，且玩具皮球本身的重量較輕，在充氣前后也能達(dá)到明顯的探究效果，這時候教師再提問：“氣球在充足氣后為什么重量增加了？”學(xué)生會意識到增加的重量正是打足氣的皮球內(nèi)空氣的重量，使學(xué)生更容易、直觀、清晰地達(dá)成“空氣有重量”的科學(xué)概念。

二、選擇便于學(xué)生操作的材料，幫助學(xué)生形成概念

材料是每個探究活動的“后勤保障”，也是形成概念的“重要鏈環(huán)”。教師在選擇材料時應(yīng)首先保證探究活動的順利進(jìn)行，從教材出發(fā)，從實(shí)際出發(fā)，選擇符合學(xué)生年齡特點(diǎn)的材料，引導(dǎo)學(xué)生形成正確的科學(xué)概念。

案例1《空氣有重量嗎》一課的材料選擇

教師在課前準(zhǔn)備了天平、砝碼、玩具皮球、打氣筒、鑷子這些材料。接著讓學(xué)生利用砝碼來比較玩具皮球在充滿氣（把皮球剛好充氣到圓滿）和充足氣（在充氣圓滿的基礎(chǔ)上再打氣）時的重量，通過比較兩者差異，以此證明空氣是有重量的。

反思：這一過程中教師花了很長的時間對三年級學(xué)生講解天平和砝碼的具體操作方法，以及天平的讀數(shù)方法，甚至還涉及了游碼。實(shí)驗(yàn)中，雖然學(xué)生賣力地配合教師的方法，但是由于空氣的重量的確很輕，且每個砝碼的重量不一、各個砝碼的重量相差很大，根本無法比較出玩具皮球在充氣前后的變化，讓三年級的學(xué)生掌握天平的操作方法及讀數(shù)也是不符合其年齡特點(diǎn)的。當(dāng)然，有礙科學(xué)概念的形成。

教師不妨把上述材料中的砝碼改成小號的墊圈，由于每個小墊圈的大小重量相同，且小墊圈的重量很輕，用小墊圈來比較玩具皮球在充滿氣和充足氣時的重量差異，學(xué)生操作起來得心應(yīng)手，通過比較重量差異學(xué)生可知空氣是有重量的，提高了探究效率，順利達(dá)成概念。

選擇材料時應(yīng)本著簡單易行、便于操作的原則，如此才能把學(xué)生的重點(diǎn)指向?qū)?shí)驗(yàn)的觀察、數(shù)據(jù)的分析、結(jié)論的提煉上，才能把學(xué)生的思維指向概念，促進(jìn)概念的形成。

三、選擇適量的材料，幫助學(xué)生穩(wěn)固概念

1.提供適量材料，減少材料對學(xué)生活動的影響

教師選擇材料時要做到少而精，切勿多而濫。提供給學(xué)生的材料要適量，過量的材料不僅會造成浪費(fèi)，且會對學(xué)生活動造成干擾，不利于學(xué)生的探究活動，影響概念的形成。

如《我們身邊的物質(zhì)》一課，教師提供給學(xué)生一大張白紙和一支加一小段蠟燭作為探究材料，讓學(xué)生用多種方法讓白紙和蠟燭發(fā)生變化。

觀察學(xué)生的課堂表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生已經(jīng)用撕這種方法讓紙發(fā)生了變化，但還是有些學(xué)生在不停地把紙撕成小碎片，導(dǎo)致桌上、地上撒了一地，浪費(fèi)了材料也浪費(fèi)了時間，還分散了學(xué)生的注意力。又有些小組點(diǎn)燃了兩支蠟燭（教師的本意是一支蠟燭燃燒，另一支蠟燭做物理變化），有些小組的每位組員拿紙放在蠟燭上燃燒，不僅造成課堂混亂，干擾學(xué)生注意力，且在課堂上出現(xiàn)了不安全行為及教師難以管理等問題。學(xué)生無心于如何使物質(zhì)發(fā)生多種變化，也不關(guān)心物質(zhì)變化有沒有產(chǎn)生新物質(zhì)，而是熱心于“玩”這些材料，由此可以看出過量的材料無益于學(xué)生穩(wěn)固概念。

2.提供足量材料，保證探究活動的需要

如《溶解的快與慢》一課中，教師選擇用方糖來研究溶解的快與慢與哪些因素有關(guān)。學(xué)生通過猜測得出加熱、攪拌、壓碎這幾種方法能加快放糖溶解，在用對比實(shí)驗(yàn)的方法驗(yàn)證完加熱和攪拌的方法能加快方糖溶解后，發(fā)現(xiàn)已經(jīng)沒有多余的方糖來研究壓碎能否加快溶解，因?yàn)椴牧系臄?shù)量不足導(dǎo)致這一驗(yàn)證活動只能拖到下節(jié)課方糖充足的時候再進(jìn)行?？梢姡峁?shù)量充足的材料有利于學(xué)生活動的開展，幫助學(xué)生達(dá)成概念。

因此，課前準(zhǔn)備好材料，是科學(xué)教師備課的最重要環(huán)節(jié)之一。準(zhǔn)備材料也要把握好度，太多會造成浪費(fèi)、分散注意力、課堂混亂等弊端，不利于概念達(dá)成，材料數(shù)量不足、材料種類單一又會限制學(xué)生活動的展開和思維的發(fā)展，少了形成概念的“佐證”。

教育學(xué)原理認(rèn)為：從材料本身出發(fā)來組織教學(xué)，既符合兒童的認(rèn)知特點(diǎn)，也符合世界物質(zhì)性的基本觀點(diǎn)。教師為學(xué)生的探究活動提供合適的材料，是提高科學(xué)探究效率的一個重要途徑，讓學(xué)生在與材料的親密接觸中建構(gòu)概念，是獲取正確科學(xué)概念的重要橋梁。

編輯 謝尾合