選擇結構性材料，確保探究實驗的實效性

宋萍

小學科學課程的學習方式是多種多樣的，探究式學習是學生學習科學的重要方式。要完成科學探究的目標要借助各種形式的科學實驗，而實驗材料是開展科學實驗探究的前提。因此教師選擇的實驗材料應具有代表性、開放性、實效性，這樣才能有助于學生探究活動的順利開展。本文就如何選擇結構性材料，確保探究實驗的實效性進行闡述并案例分析。

科學探究是人們探索和了解自然、獲得科學知識的重要方法。在2017年2月教育部出臺的《小學科學課程標準》中，明確指出小學科學課程學習方式是多種多樣的，探究式學習是學生學習科學的重要方式。這種符合兒童天性的學習方式可以激發(fā)兒童學習科學的興趣，有利于科學概念的理解，也是培養(yǎng)小學生科學探究能力、科學思維能力、科學精神的有效學習方式。

教學中如何開展好科學探究學習，一直是科學教師不斷探索研究的方向。在實踐中得出，在科學教學中教師應重視科學課堂上的探究實驗教學。因為學生在實驗探究中不僅可以了解到科學先驅探索真理的歷程，而且可以端正學生對學習科學的態(tài)度，有助于對科學知識的理解，并對科學產生濃厚的興趣和追求?？茖W教師都知道，科學課上，光靠一張嘴巴、兩根粉筆是遠遠不夠的。要完成科學探究的目標勢必要借助各種形式的科學實驗，而實驗材料是開展科學實驗的前提。合理地準備結構性材料有助于學生探究活動的順利開展，確保探究實驗的實效性。那么如何合理地選擇實驗材料呢？下面就來談一談我的具體做法。

什么是結構性材料呢？結構性材料是教師經過精心設計與典型教學材料的組合，有豐富內在聯(lián)系的材料，蘊含著某些關系和規(guī)律的典型教學材料的組合。這種材料組合，既要能揭示與教學內容相關的一系列現(xiàn)象，體現(xiàn)教材的科學性，又要符合學生年齡特征和認知規(guī)律，還應貼近學生的日常生活，具有趣味性，學生喜歡。

一、材料的選擇具有代表性

在科學課準備材料的過程中，實驗材料不是可以隨便選擇的。準備的觀察實驗材料既要符合所要學習的科學知識和科學原理，又要具有一定的典型性，這樣才能使學生通過觀察和實驗較為直接地獲取感性知識。例如教學《開花了》一課時，雖然學生種植了鳳仙花，但是種植的鳳仙花的數(shù)量有限，滿足不了課堂上實驗的需求。教師也不能讓學生自己隨意帶花作為研究的對象，因為孩子們帶來的花在拿到學校的過程中有些花會受到不同程度的損傷，花瓣掉了，或者是花萼脫落了，利用這樣的材料進行觀察探究，對花的各部分結構的認識教學目標很難完成。為了避免這一現(xiàn)象的出現(xiàn)，使材料更具代表性，我們老師為學生準備了自己種植的實驗材料——白菜花。這對學生認識花的結構，分析花的各部分的作用起到了很好的效果。

教學《聲音的旅行》一課時，在探究水是否能傳播聲音活動時，課堂上用塑料袋包好自己的音樂手機，并把它放進了裝有水的水槽里，學生的興趣一下子就被調動了起來，學習效果非常好。

代表性的材料，不僅決定了學生實驗的有效性，而且提高了教師教學的目的性。

二、材料的選擇具有開放性

一種材料所揭示的現(xiàn)象、特征、概念在學生眼里往往是個體現(xiàn)象，具有偶然性，不具有普遍性。同時，一種材料往往很難讓學生的探究活動有明確的結果。于是，在安排探究材料的時候，同一個探究項目會安排多種具有相同的特征材料，讓學生慢慢理解現(xiàn)象背后共同的道理。

例如在教學《鑼鼓聲聲》一課，教師與學生共同準備了多種材料，如：鼓、皮筋、鋼板尺、彈簧、塑料袋、紙、音叉等。學生使這些材料發(fā)出聲音后，引導學生探究在發(fā)出聲音時，這些材料是什么狀態(tài)，聲音停止時它們又是什么樣的狀態(tài)。在學生對這些材料一一探究過后，達成共識：發(fā)聲時，物體在振動；停止發(fā)聲時，振動停止。由此得出結論：聲音是由物體振動產生的。

在教學《圓珠筆芯為什么能伸縮》一課時，為了使學生更好地理解什么是彈力和彈性，課前為學生準備了氣球、橡皮筋、籃球、乒乓球、海綿、木棍、鐵絲、橡皮泥等材料指導學習進行實驗探究，通過實驗、對比，學生清楚地認識了彈力和彈性。

三、材料的選擇具有實效性

在科學教材中，針對每一課學習內容，教材都會設計相關聯(lián)的實驗。按照教材中設計的實驗引導學生開展科學探究，有時效果很好，但有時效果卻不理想，或者會出現(xiàn)一些小插曲。這就需要我們科學教師對教材進行認真的挖掘，選擇具有實效性的結構性材料，提高學生的科學探究活動的效率。如四年級上冊《反射光》一課中，教材中安排打靶活動，用鏡子把手電筒發(fā)出的光打到黑板的某個固定位置上。這個活動應該在相對較暗的環(huán)境下進行，把手電筒發(fā)出的光利用平面鏡反射到黑板上的光很弱，不好辨認。因此教學中我利用激光筆和平面鏡進行這個活動，學生打的靶用深色的物體制作并粘貼在黑板上，學生在實驗中通過不斷調整平面鏡與激光筆的反射角度，把光打到固定的靶上，實驗效果明顯，既調動了學生參與活動的熱情，也使學生很好地理解了反射光的特點。

教學《水力發(fā)電站》一課時教材中提供的實驗方法是，使用學生自制的小水輪，通過人為控制燒杯的高度，傾倒水量的多少進行對比實驗，來探究影響小水輪轉動快慢與哪些因素有關。在這種情況下進行的對比實驗存在著如何控制好變量與不變量的問題。使實驗過程缺乏科學性和嚴謹性。二是，在課堂上讓學生現(xiàn)場做個水輪，會花費較多的時間。因此教學中可以利用學校實驗室的器材，重新組合，改進了實驗方法，帶有大小孔的塑料杯，可以控制流量多少的問題；把塑料杯放入鐵架臺的鐵環(huán)中，可以隨意調節(jié)高度，改變水位的高低。這兩種儀器的使用可以很好地解決如何控制好變量與不變量的問題。另外，我們可以直接用實驗室的水輪做實驗，使實驗更加的嚴謹、科學有實效。

選擇結構材料，提供實驗機會。為學生準備適合的足夠數(shù)量的實驗材料，讓每個孩子都能動手，參與到實驗中去。在實踐中學習科學知識，體會科學原理，鍛煉動手能力，提升學生探究能力，更有利于培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。