“電路”一課中的材料學(xué)問

吳繼革

當(dāng)前科學(xué)課堂教學(xué)中常存在材料的選擇、管理比較隨意的現(xiàn)象，造成學(xué)生對手中的材料不知何時使用，不知如何有序使用，表面上學(xué)生熱熱鬧鬧地在探究，但實(shí)際上學(xué)生的思維始終處于模糊狀態(tài)中——探究的問題不明確，探究的思路不清晰。我們要思考：怎樣組織有結(jié)構(gòu)的材料激發(fā)學(xué)生去質(zhì)疑、探究？如何有效利用材料引導(dǎo)學(xué)生的思維獲取新知？從而讓學(xué)生朝著由具體到抽象、由易到難、層層遞進(jìn)的方向開展探究活動，切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神。下面我們來看看“電路”內(nèi)容中的材料學(xué)問。

案例描述

1.觀察材料，引入問題

課前教師將電池及電池夾、小燈泡及燈座、導(dǎo)線分發(fā)給各小組，學(xué)生仔細(xì)觀察，教師引出問題：你看到了哪些材料？這些材料外形是什么樣子的？有什么用處？

教師把材料直接交給學(xué)生，學(xué)生的注意力很快就集中到所要研究的問題上來。小學(xué)生好動、好玩的天性占主導(dǎo)地位，一般不愛聽老師枯燥的說教，如果單純地向?qū)W生介紹材料，不容易調(diào)動學(xué)生的主動性和積極性，教學(xué)效果往往不盡如人意。

2.操作材料，引發(fā)思考

學(xué)生看到電池、導(dǎo)線、小燈泡這些有結(jié)構(gòu)的材料，很快就產(chǎn)生要點(diǎn)亮小燈泡的想法，雖然很多同學(xué)有些迫不及待地想動手操作，但教師并沒有讓學(xué)生直接實(shí)驗(yàn)，而是先讓學(xué)生動腦思考：你們怎樣連接來點(diǎn)亮小燈泡呢？不失時機(jī)地培養(yǎng)學(xué)生動手之前先動腦的習(xí)慣，設(shè)計(jì)連接電路的方法。學(xué)生連接好電路后，教師引導(dǎo)他們思考：為什么這樣連接，燈泡就亮起來？電流是按照怎樣的方向傳輸?shù)?？通過操作與思考，學(xué)生終于明白：燈泡的兩端應(yīng)分別接在電池的正極和負(fù)極上，形成電流的通路，燈泡才會亮起來。

給學(xué)生提供有結(jié)構(gòu)的材料，學(xué)生自然產(chǎn)生科學(xué)問題，產(chǎn)生探究的沖動。學(xué)生通過操作材料并思考，不但知其然，還知其所以然，既激發(fā)了探究的熱情，又較好地發(fā)展了思維。

3.添加材料，促進(jìn)探究

“小燈泡接亮了，但是不能讓它總是亮著哦！有什么辦法控制它的亮和滅呢？”學(xué)生想到加入開關(guān)，教師出示開關(guān)，引導(dǎo)學(xué)生思考：開關(guān)是怎么控制電路的？怎樣接入到電路中？討論中學(xué)生七嘴八舌、躍躍欲試。當(dāng)教師把開關(guān)發(fā)給各個小組時，學(xué)生的探究熱情很快被激發(fā)，探究的主動性和創(chuàng)造性得到充分發(fā)揮，積極探究把開關(guān)接入到電路中去，探究的效果當(dāng)然也很明顯。當(dāng)學(xué)生看到開關(guān)控制電燈的亮與滅時，他們的內(nèi)心里是多么的喜悅和自豪，也充分感受到科學(xué)的神奇。

4.豐富材料，深入探究

教師再給每小組分發(fā)一個燈泡和幾根導(dǎo)線，提問：“你能讓兩個小燈泡同時亮起來嗎？”有了連接簡單電路的基礎(chǔ)，部分小組很快就將兩個小燈泡點(diǎn)亮起來，但他們連接的基本是串聯(lián)電路，小燈泡不夠亮。教師繼續(xù)引導(dǎo)：“能用一節(jié)電池讓兩個小燈泡變得更亮一些嗎？”學(xué)生又投入到思考與探究中去，通過討論、合作設(shè)計(jì)出并聯(lián)電路。

通過對材料的選擇、管理，讓學(xué)生對電路的認(rèn)識不斷清晰、不斷深入，既培養(yǎng)他們多角度認(rèn)識事物的本領(lǐng)，又培養(yǎng)了他們的科學(xué)精神。

案例分析

課堂上，教師給學(xué)生提供有結(jié)構(gòu)的探究材料，有利于倡導(dǎo)以探究式學(xué)習(xí)為主的多樣化學(xué)習(xí)方式，促進(jìn)學(xué)生主動探究。

1.激發(fā)學(xué)生探究的興趣

對于小學(xué)生來說，只有產(chǎn)生興趣，才能積極主動地去探究學(xué)習(xí)。興趣從何而來？主要來自于教師情境的創(chuàng)設(shè)，而有結(jié)構(gòu)的探究材料能豐富教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生興趣，促使學(xué)生主動探究。

課堂上教師給學(xué)生提供電池、導(dǎo)線、電燈、開關(guān)，雖然這些材料在生活中是比較常見的，但他們平時很少操作這些材料，自然能吸引他們自主觀察。試想如果教師不提供給學(xué)生這些有結(jié)構(gòu)的材料，只是演示、介紹簡單電路的連接方法和知識，他們就不能經(jīng)歷科學(xué)探究的過程，創(chuàng)設(shè)不了自主、合作、探究的學(xué)習(xí)氛圍。為了提高學(xué)生科學(xué)探究的興趣，為了讓課堂充滿活力，教師必須精挑細(xì)選有結(jié)構(gòu)的材料引導(dǎo)學(xué)生動手操作，放手去實(shí)驗(yàn)，從而培養(yǎng)他們的思維能力及探究能力，讓他們獲得成就感。

2.促進(jìn)在問題解決中探究

課堂中給學(xué)生提供熟悉的感性材料，能培養(yǎng)學(xué)生的好奇心和探究欲。有結(jié)構(gòu)的材料能吸引學(xué)生主動去發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、解決問題，也就是帶著問題去進(jìn)行探究。

上課伊始，教師給學(xué)生提供真實(shí)的材料，學(xué)生從“玩有結(jié)構(gòu)的材料”自然想到“怎樣讓小電燈亮起來？”當(dāng)教師出示開關(guān)，學(xué)生自然想到“怎樣把開關(guān)接入到電路中？”沒有問題的動手操作是被動的操作，帶著問題去探究才能促使學(xué)生不斷發(fā)現(xiàn)問題，努力去解決問題?！霸鯓佑靡还?jié)電池讓兩個小燈泡變得更亮一些？”學(xué)生又帶著新問題展開探究。發(fā)現(xiàn)問題是科學(xué)探究的前提，確定的問題是探究的動機(jī)和目標(biāo)，是深入開展探究的有效保證。

3.提高學(xué)生深入探究的能力

課堂上，教師先提供給學(xué)生電池、小燈泡、導(dǎo)線，然后提供給學(xué)生一個開關(guān)，最后提供給學(xué)生一個小燈泡和幾根導(dǎo)線?？梢钥闯?，后續(xù)材料逐漸增加連接電路的復(fù)雜性，使學(xué)習(xí)由易到難、循序漸進(jìn)、層層深入，激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的探究欲望，促進(jìn)進(jìn)一步探究。

材料的結(jié)構(gòu)始性終引導(dǎo)著學(xué)生探究活動的開展，使學(xué)生的探究活動不斷深入。如果上課時把所有材料一股腦全交給學(xué)生，就體現(xiàn)不了材料的有序性和結(jié)構(gòu)性，學(xué)生連接電路的思路不夠清晰，操作起來就無從下手、亂象叢生，只有根據(jù)教學(xué)的實(shí)際需求組織有結(jié)構(gòu)的材料，才能讓學(xué)生由材料引發(fā)探究，并不斷深入。

案例反思

教師要激發(fā)學(xué)生探究的興趣，必須設(shè)計(jì)有結(jié)構(gòu)的探究材料。材料的選擇是否典型，材料的設(shè)計(jì)是否科學(xué)合理，材料的發(fā)放是否具有層次性、結(jié)構(gòu)性都直接影響學(xué)生探究的效果。有結(jié)構(gòu)的材料既要揭示與教學(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)生年齡特征和認(rèn)知規(guī)律，貼近學(xué)生的日常生活，激發(fā)他們通過對材料的探究來發(fā)現(xiàn)問題、研究問題、解決問題，從而獲取新知。因此，組織有結(jié)構(gòu)的探究材料，是學(xué)生研究科學(xué)問題、獲取科學(xué)知識、提高科學(xué)探究能力、提升科學(xué)核心素養(yǎng)的基本保證。怎樣設(shè)計(jì)有結(jié)構(gòu)的探究材料呢？

1.精心選擇

材料的選取要典型、要貼近學(xué)生實(shí)際生活，最好是學(xué)生認(rèn)識的、熟悉的、隨處可見的。要把材料的選擇與教學(xué)內(nèi)容緊密聯(lián)系，做到“少而精”，選取典型的材料展開探究，能避免材料之間的相互干擾，減輕材料管理的難度。有些生活中常見的材料，可以讓學(xué)生自己準(zhǔn)備或小組成員分工準(zhǔn)備，讓每一個學(xué)生在課堂上都積極思考、體驗(yàn)和探究。

2.合理組織

教師要把材料的組合、發(fā)放與實(shí)際教學(xué)緊密聯(lián)系起來，便于學(xué)生在課堂上操作、使用。材料發(fā)放的時機(jī)很重要，是課前發(fā)放還是課中發(fā)放？是一次性發(fā)放還是分次發(fā)放？哪些材料先發(fā)，哪些材料后發(fā)？這些問題都需要教師認(rèn)真思考。教師還要加強(qiáng)材料的管理，用過的材料要收回并由專人來保管，確保學(xué)生有條不紊地開展探究。

3.不斷創(chuàng)新

教學(xué)中要根據(jù)實(shí)際情況實(shí)際來選擇有結(jié)構(gòu)的材料，創(chuàng)造性地應(yīng)用教材中的材料能更好地引領(lǐng)課堂教學(xué)，讓材料在探究活動中發(fā)揮更大的作用。

教材中實(shí)驗(yàn)的材料為我們選材提供方向、范例，它是針對具有某些共性的學(xué)生群體為對象設(shè)計(jì)的，不可能完全照顧到各地區(qū)、學(xué)校、班級、學(xué)生個體的差異性和多樣性。教師要根據(jù)現(xiàn)有教學(xué)材料和實(shí)際情況，對教材中的實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行改進(jìn)，創(chuàng)造性地選取和組織使用材料，使探究材料更加科學(xué)合理。