方莉莉
◆摘? 要:小學科學教學中,結(jié)構(gòu)性材料在發(fā)展學生科學素養(yǎng)中起著重要作用。浙江省《小學學科教學建議》之“科學篇”的第7條指出:“精心準備有關(guān)的教學器材,器材必須充足和典型,避免兩手空空進入教室進行教學,保證學生觀察、實驗活動順利進行?!北疚膹淖⒅夭牧辖Y(jié)構(gòu)性、注重材料預見性、注重材料創(chuàng)新性三各方面闡述了小學科學教學中實驗材料的選擇策略。
◆關(guān)鍵詞:小學科學;實驗材料;選擇策略
《小學科學課程標準》指出“科學學習要以探究為核心”,“親身經(jīng)歷以探究為主的學習活動是學生學習科學的主要途徑?!蓖ㄟ^探究活動,可以讓學生親身體驗一次科學發(fā)現(xiàn)、科學探究、科學創(chuàng)造的過程。因此,科學實驗探究是科學課學習的中心環(huán)節(jié)——實驗探究既是科學課學習的目的,也是科學課學習的主要方式。正因為材料在發(fā)展學生科學素養(yǎng)中起著重要作用,課程標準的“教師隊伍建設(shè)建議”中提出了“科學課程要求教師帶領(lǐng)學生開展各種活動,需要為學生準備大量的活動器材和實物材料,自制教具、學具……”浙江省《小學學科教學建議》之“科學篇”的第7條,亦有這樣的描述:“精心準備有關(guān)的教學器材,器材必須充足和典型,避免兩手空空進入教室進行教學,保證學生觀察、實驗活動順利進行?!?/p>
一、注重材料結(jié)構(gòu)性,助推科學概念發(fā)展
“巧婦難為無米之炊”,實驗材料是科學探究的“米”,而“米”的優(yōu)良則決定了“飯”的質(zhì)量。沒有材料的科學課堂是紙上談兵的課堂,非常不利于學生對科學概念的理解與建構(gòu),材料的結(jié)構(gòu)性,可以助推學生科學概念的發(fā)展。
如小學科學五年級下冊 “沉和浮”單元 “物體在水中是沉還是浮”一課中,有一個“觀察更多物體在水中的沉浮”的活動:教師先讓學生預測小石塊、泡沫塑料塊、回形針、蠟燭、帶蓋的空瓶、蘿卜、橡皮等物體在水中是沉還是浮,并讓他們說說預測的理由,再把這些物體放入水中觀察。實驗后,比較預測和實驗結(jié)果,看看預測正確的有哪些,預測不正確的有哪些。最后,讓學生整理自己猜測的理由,思考物體的沉浮可能與什么因素有關(guān)。
這一實驗中,所安排的各種材料,都有其用意。根據(jù)學生已有生活經(jīng)驗,他們能預測給出的材料中哪些物體在水中下沉,哪些物體在水中上浮;對于造成這一結(jié)果的原因,他們也有自己的理解:因為橡皮比較重,所以沉;因為蠟燭比較輕,所以浮;因為回形針是金屬的,所以沉……這個實驗的本質(zhì)是一些變量決定了物體的沉浮,這些變量包括物體的體積、重量和被放液體的密度。人們通常說“重的物體下沉而輕的物體上浮”、“所有的木材都會上浮”,這些表述都過于簡化,生活中不難找到與這些說法相悖的例子。作為單元的起始課,“觀察更多物體在水中的沉浮”的活動,旨在通過幾種物體在水中沉浮的猜測、實驗,呈現(xiàn)學生對自己原有的沉浮判斷的初始概念,在預測與結(jié)果的比較中產(chǎn)生認知沖突,以引起學生對影響物體沉浮的因素的再思考,進而引發(fā)后續(xù)的一系列探究活動,促使活動的目標有效達成。
二、注重材料預見性,落實科學學習目標
蘭本達教授認為,材料引起經(jīng)歷,經(jīng)歷是發(fā)現(xiàn)意義的中心環(huán)節(jié)。材料是學生進行科學學習的基礎(chǔ)和關(guān)鍵,教師選擇的材料應(yīng)該是能正確反映事物的本質(zhì),能夠體現(xiàn)事物的科學概念,揭示事物的科學規(guī)律的材料。
教材圖示中的材料絕非隨意選取的,而是體現(xiàn)著編寫者的意圖,材料與材料之間的關(guān)系,都指向教學目標的達成,但是生搬硬套教材上所示的材料也是不行的。教材所呈現(xiàn)的材料,提供的是一個個帶有普遍性的范例,我們在日常教學中,還要因地制宜,在深入解讀教材,正確把握教學目標的基礎(chǔ)上進行材料的選擇。
還是五年級下冊的《物體在水中是沉還是浮》這一課。筆者在課前按照教材提供的材料進行沉浮試驗時發(fā)現(xiàn)菜場買來的白蘿卜很是反常:這個蘿卜個頭很大,掂在手里很沉,但在水中是上浮的。將它橫切,再放入水中時,上面和中間的兩段在水中是上浮的,最下面一段卻下沉了。如果沒有進行下水實驗而照搬教材材料,學生就難以清晰地得出“同種材料的物體,體積變化后,在水中的沉浮狀態(tài)不會改變”這一結(jié)論。白蘿卜之所以整個在水中上浮,切開后下部在水中下沉,是因為蘿卜下端富含礦物質(zhì),密度更大。因此,這一課的實驗中,我用蘋果替代了白蘿卜作為實驗材料。
三、注重材料創(chuàng)新性,優(yōu)化實驗數(shù)據(jù)采集
有材料才能展開實驗活動,然而在平時的教學中,我們不免遇到這樣那樣的問題,為了提高課堂教學效率,我們要做一個有心人,多動腦,勤動手,充分利用身邊的材料,并對材料加以改進,使復雜的材料變簡單,不易操作的材料變得容易操作。
例如,小學科學五年級下冊“傳熱比賽”一課,教材所呈現(xiàn)的實驗是在一個支架上涂抹凡士林,黏上火柴。加熱后,凡士林融化,火柴掉落。這樣的實驗,實驗過程中不可控制因素較多,實驗效果也不是很明顯。應(yīng)對“傳熱比賽”這一課中提出的“銅鋁鐵三者誰的傳熱本領(lǐng)最好”這一問題,我改進了實驗材料:用相同粗細的銅棒、鋁棒、鐵棒各一根(長約30厘米),將其中的一端分別扭出螺旋,用以放置電子溫度計的金屬探頭;將三者的另一端擰在一起。為保證“傳熱比賽”實驗的公平性,在擰成一股的金屬棒的中間部位纏繞上細鐵絲,當做實驗時的加熱點。實驗時,先將三個電子溫度計的探測頭分別插入金屬棒一端的螺旋口中,然后用酒精燈在加熱點上持續(xù)加熱。同時,實驗小組中的三位同學分別記錄0分鐘(初始溫度)、1分鐘、2分鐘、3分鐘、4分鐘時數(shù)字溫度計所顯示的溫度。實驗結(jié)束后,根據(jù)實驗時所取得的數(shù)據(jù),繪制出銅棒、鐵棒、鋁棒溫度上升的折線統(tǒng)計圖。從折線統(tǒng)計圖上看,銅棒、鋁棒、鐵棒的傳熱本領(lǐng)強弱一目了然。
耳聞易忘,目睹為實,躬親則明——實驗材料是一切探究活動的開始。教師經(jīng)過下水實驗,適當處理材料,才能使學生進行“真探究”,真正地從探究中有所得,進而在實踐體的過程中獲得并發(fā)展能力。因此,在小學科學課堂教學中,教師要恰當?shù)剡x擇實驗材料,引領(lǐng)學生在實驗探究中理解和建構(gòu)科學概念,從而有效地發(fā)展學生的核心科學素養(yǎng)。
參考文獻
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