首页 -> 2008年第10期
提供有结构的材料 激发学生探究性学习
作者：张建立
一、如何选择有结构的材料
1．材料的选择要有启发性
选择有结构的材料应体现材料启发性，使学生更好地理解科学概念。如《物体在水中是沉还是浮》这一课，准备了三组教学材料，第一组提供了形状、大小、轻重都不同的材料。通过实验发现它们之间与物体的沉和浮好像没有关系，他们不再认为所有轻的物体都浮了；第二组提供了大小不同，重量相等的五个瓶子，实验后，学生发现在重量相等的情况下，大的浮，小的沉；第三组提供了重量不同，大小相同的五个瓶子，实验后，学生发现在大小相同的情况下，重的沉，轻的浮。以上三组实验材料，在教学上有很大的启发性。学生在不断的矛盾冲突中，促使思维的深入，获得比较完整的认知表象。
2．材料的选择要强调典型性
学生对材料的操作和思考，能提升科学概念，反映自然现象间的某种关系，有能力发现问题，解决问题，形成完整的形象，并获取对事物的正确认识，所以应该选择直观具有典型性的材料。如《种子变成芽》一课中，教材提示用凤仙花种子作为典型实验材料，但是凤仙花种子小，不易观察，种皮又不好剥离，剖开种皮后，用放大镜也很难看清楚它的内部结构，为了让学生了解种子内部结构，教材提示我们可以选用蚕豆、黄豆作为研究对象，我就选用了黄豆作为这节课的研究材料，黄豆比较大，很直观，内部结构很明显，不但利于学生进行观察，而且还具有很强的可操作性。
3．材料选择要突出趣味性
有结构材料的选择还应突出材料的趣味性，材料的趣味性能使学生在无意识间便能全情参与到探究中来，一组有趣味性的材料还能调控课堂的教学，不致于教师为课堂的纪律而操心。因此，教师在探究材料的选取上应在形式上、内容上、组织上去突出材料的趣味性结构。如《声音是怎样产生的》一课，为学生准备了镲、不锈钢直尺、音叉、鼓、黄豆、油菜籽、泡沫小球等实验材料，而且各组不相同，当学生产生形成“声音是否由振动产生的”这一主流假设后，产生了验证动机，学生会根据不同的材料，设计不同实验来证明假设。由于实验材料有趣，丰富，学生设计的实验十分精彩：敲击鼓面，观察鼓面上的黄豆是否运动；将油菜籽放些在钗的边缘，轻轻敲击钗，观察油菜籽的情况；用面部靠近橡皮筋去感觉是否振动。整个探究活动开展得有声有色，学生乐趣无穷。
二、材料选择的注意问题
1．探究活动的材料要充足
提供充足的材料最基本的是在数量上能满足每个学生都有操作实践的机会，每组学生都能有一套材料，每个学生就都有动手操作实践的机会。此外，教师还应准备一些备用材料，以防材料损坏影响教学。学生开展探究活动过程中，可能会想出很多方法来解决问题，每种方法所需不同的材料来开展探究活动。 如“磁铁磁性的强弱比较”的材料选择，首先要预设三种方案：
方案1：在磁铁的不同地方挂回形针，比一比哪儿挂得多？
方案2：磁铁的不同地方慢慢靠近一铁钉，比较把铁钉吸过来的距离大小。
方案3：用一钢珠慢慢靠近磁铁，看它往哪边？
这些不同的方案各需要哪些材料的支持，教师在准备的时候就要充分考虑。
科学课程提倡的是鼓励学生想出多种多样的方法来解决问题，如果老师提供材料的种类和数量有限，使得学生想出的很多方法一下子又变成了一种方法，长此下去，很容易会扼制学生发散性思考问题的能力、解决问题的方法。作为一名科学教师，不要说全部预计到学生想出的方法，当然也是不大可能的，但应最大限度的预计到学生可能想出的方法，并为学生提供充足的材料，满足学生开展探究活动的需要，为学生开展探究活动提供条件，并能自主选择材料来开展探究活动。
2．探究活动的材料要简单易找
在教学中，教师尽量采用贴近学生生活的实验材料，学生生活中的牛奶盒、可乐瓶、生日蛋糕的泡沫盒等等都是教师们进行科学探究实验的好材料。比如在教学水的“热胀冷缩”实验的时候，课本中是烧瓶和玻璃管，教师提供给学生的实验材料是小小玻璃瓶和学生喝牛奶用的透明塑料管，实验的效果同样很理想。在研究空气的热胀冷缩时，选取学生熟悉的乒乓球，并把乒乓球按瘪，还有按破的，这就使这种材料变成有结构了。提供学生随处可见的生活化的实验材料，有兴趣的学生就可以利用课余时间作进一步的科学探究了。
3．材料的准备要让学生积极参与
科学课上的材料准备让各位科学老师可谓是伤透脑筋。这就要充分发挥学生的力量，多多让学生参与，多多利用学生学具袋中现成的材料。一方面可以减轻教师的工作量，另一方面可让学生体验提前到来的探究和责任感，渲染活动前的气氛，让学生十分乐意地探究下去。让学生参与准备的过程中，值得注意的就是不要把过难的任务交给学生，同时还要做好一些指导工作并讲清要求。否则，学生辛苦一场，或无法完成老师的任务，或对探究活动用处不大，使他们原先积极情感就会发生迁移，产生气馁和抱怨的心理，兴趣和信心大减，效果适得其反。如《食物包装上的信息》这一课，课前布置学生收集自己及家里近一周内吃过的食品包装袋或盒。同时，老师适时提供材料准备清单。到上课前几天，要求学生小组内先行准备，注意结构性，小组中的食品应有流质的、罐装的、袋装的、盒装的等。课前我再看一下小组间是否合理，若有不适，就及时调整，给小组提供必要的食品包装物。学生由于准备充分，特别是自己平日或家人吃过的食品，很乐意研究，对于学生来说，这样的研究来得更真实、更迫切。同时通过小组间部分包装物的调整，学生研究很有劲，比较迅速、准确地发现常见食物包装物的基本信息。
4．材料应尽量避免引起与学习无关的行为
在课例《纸的观察》中，在比较纸的不同点时在材料的选择上，用生活中常用的报纸、皱纹纸、毛边纸、挂历纸与白纸进行比较观察，且这5种纸的形状大小和白纸一样，这样旨在避免“纸的大小不同、有没有字画”这些简单的比较。