有结构的材料

科学探究活动以材料为基础,在探究活动中教师更多地关注探究过程,而材料选择是否合理、材料组合是否恰当及材料呈现的时机是否适当易被忽视.教学实践证明,虽然孩子们在充分活动之前难以清晰地提出一个封闭性的问题,但教师可以通过材料的选取和组合及交给孩子们的先后次序帮助孩子提出问题.因此,有结构的材料是孩子们将学习材料与科学问题、教学目标相联系的桥梁,是载着学生在“迷思”中摆渡到彼岸的“神舟”,是将开放的问题转化为封闭的问题的向导.

一、有结构的材料——让科学课走向“探究”

1.有结构的材料：材料的种类和组合及交给孩子们的次序就是材料的结构,经过教师精心设计的典型材料组合,与教学内容、教学目标之间有紧密联系,符合学生的年龄特点和认知规律,为学生喜闻乐见,学生有能力通过对材料的探索发现问题和解决问题.

2.优化策略：这里的“优化”,主要包括设计、选择、重组、控制、呈现、调节等.经过优化的有结构的材料组合或合理呈现的材料,有助于学生在能力范围内完成层次不同的探究,满足学生的探究,不会陷入茫然或产生杂乱无章的问题.

3.材料结构的优化：就是对材料的选择、合理组合和适时呈现进行系统研究,建立层次性和针对性较强的实验材料结构系统,进行有意义、有价值的而非“伪探究”活动.

二、有结构的材料——让科学探究不再是“伪探究”

学生在有结构的材料面前,他们的探究能力是惊人的,学生完全可以在所呈现材料的暗示下进行探究,而其进行探究的最终发现也是相当令人欣喜的.

1.有了经过优化的“有结构的材料”,学生才能开展真实有效的探究活动.通过教师对材料的再设计和再加工,增强趣味性、实用性及可操作性,学生在接触材料时能多层次、多角度、多种感官探究,最大限度地体现科学课学习的探究性.

2.有结构的材料真实体现了学生探究活动的主体性.学生是探究活动的主体,受年龄特点限制,他们的探究活动需要有比较形象的材料作为探究载体.学生通过对材料的操作亲自动手,自主实验,在实验过程中不断发现问题,提出问题,解决问题,通过实验得出正确结论.

3.只有层次性、针对性强的实验材料结构体系才能满足学生探求的.“儿童与生俱来有一种探求学习的习惯”,如果只是让学生进行没有收获和意义的虚检测的“探究”,很难满足学生的需要.

4.在有结构材料引导下的探究活动有助于构建和谐的人际关系.通过优化材料结构进行科学实验探究活动,在小组合作中建立和谐的人际关系和融洽的情感,体验合作的快乐,有利于学生逐步形成正确的科学价值观和共同责任感,促进科学精神与人文精神的培养.

三、有结构材料——优化让探究更高效

1.材料的选择策略.

策略一：化繁为简,生活化探究,建构针对性和操作性强的材料结构体系.六年级《形状与结构》单元,为了研究各种框架的稳固性,搭建的材料有很多创新手段,如用牙签和胡萝卜切块进行高塔搭建；超级吸管塔搭建等,从而让学生更深刻地理解形状与结构的抗弯曲能力.

策略二：充足备份,材料来源多元化,建设自助餐式“材料超市”.经常用到的实验材料,需要充足准备,随时取用,可以充分发动学生,利用集体的力量和智慧,使这些材料的准备不费吹灰之力.

策略三：去粗存精,个性化材料准备.在《水钟》教学中,将普通矿泉水瓶从中间一分为二,组合起来既可以做成受水型水钟,又可以做成泄水型水钟,矿泉水瓶还可以有多种用途：种植凤仙花、做雨量器、做水火箭、代替玻璃器皿做简单反应装置等,大的透明塑料筒更是做生态瓶的好材料.

策略四：创意改进,合理搭配,发挥材料的综合效用.如《证明地球在自转》,可以根据实际情况在可以转动的圆桌上放置稳定的、摆绳较长的摆,通过转动圆盘模拟地球转动,从而让学生直观地观察到摆的摆动方向不会受到底盘的影响,准确理解傅科摆为什么能证明地球在自转.

策略五：就地取材,巧妙利用,优化材料结构层次,充分利用学校内外的各种资源.《光和影》中用投影仪作为光源,研究影子产生的条件和变化特点,做手影游戏；在《宇宙》单元中,用投影仪模拟太阳,能帮助学生理解.

2.材料结构严密,恰当组合策略.

面对不同的探究活动内容,教师需要提供不同的材料组合引导学生参与探究.如“面条塔”的搭建,由于提供的材料——面条极易折断,但其韧性和易获得合适的长度让孩子们更容易上手,极大地提高了搭建的效率.通过橡皮泥的连接,“埃菲尔铁塔”几分钟内可以制作完成,形状各异的结构让学生的思维和创造的火花得以迸发.

3.“有结构材料”适时呈现策略.

（1）适时呈现.适时呈现经过精心挑选、具有典型性的有结构材料,如果没有把握好呈现的时机,则依然只是一堆没有价值的材料.（2）分批呈现.为了使材料的结构更清楚,让孩子们更容易看出其结构,材料的发放和呈现有时需要分阶段.

四、有结构的材料——关注与思考

1.学生使用材料是否目的明确,学生操作材料应该带着问题去学习、研究,促使他们进行思考,保护他们的好奇心和求知欲.

2.材料提供是否关注学生的年龄特征,不能“高估”或者“低估”学生操作材料的能力,有时需要教师“下水”亲历实验,考虑到每个可能影响学生对材料操作的细节.

3.学生在使用材料中是否有主动支配的权利,真刀地研究科学.只有给了学生对材料完全自由的支配权,不再“缩手缩脚”,才更有利于学生发现更多事物的属性,更好地发展他们的能力.

4.材料的数量是否充足,种类是否适当,实验材料是否具有典型性.材料的精心准备关系实验的成败,达到事半功倍的效果,避免出现“吃力不讨好”的现象.

5.材料是否有误导学生的可能.教师应该“俯下身来”从儿童的角度考虑和看待所提供的材料,防止因为材料导致学生过多地关注那些无关的现象,去掉有争议的材料.

教师根据探究式教学特点,在允许的时间、空间范围内优化安排有结构性的材料给学生进行研究,可以激励学生主动探索,激发其锲而不舍的求知.