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浅谈科学探究材料的提供方式

发表时间：2020/7/6 来源：《新纪实》2019年第12期作者：吴翔浩

[导读] 探究材料是学生获得科学知识、提高探究能力的重要载体，是学生体验科学价值、培养理性思维的重要资源。

        温州市第十四中学浙江温州 325000
        【摘要】探究材料是学生获得科学知识、提高探究能力的重要载体，是学生体验科学价值、培养理性思维的重要资源。为此，如何有效地提供并利用科学探究材料，从而更好地培养学生的探究思维和选材能力，显得尤为重要。本文就初中科学课堂中科学探究材料的有效提供方式进行了阐述。
        【关键词】科学探究材料；提供方式；策略

        一、科学探究材料不同提供方式的必要性
        “亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径”这一基本理念，已成为广大初中科学教师的共识。探究材料是学生在科学探究活动中的操作对象，教师要准备好合适的、有结构的材料，让学生通过对材料的操作和思考，形成完整印象，获取科学知识和科学方法，培养学生的创造性和思维能力，提高科学素养。但在实际教学中，我们常常会遇到这样的现象，当我们确定了某一探究问题，并进行探究方法的探讨后，就会将所有的探究材料一股脑儿地提供给学生，结果学生的注意力往往集中在新鲜的、有吸引力的材料与器材的摆弄上，时间过去了，活动的质量却大打折扣。如果适时地、分批地提供探究活动所需的材料与器材，学生的探究活动将会随着材料的不断提供而向前推进。为了更好地开展探究活动，并从中有效地培养学生的探究思维和选材能力。实践中，笔者从探究材料的不同提供方式进行了有益的尝试：分批直接提供材料；分类间接提供，开个材料“超市”。
        二、科学探究材料提供方式的策略
        同样的探究材料在不同的时机呈现，达到的探究效果是不同的。教师不能一股脑儿地将所有探究材料提供给学生，这样学生将无所适从，我们有时可以根据探究活动的进展分批直接提供材料，以培养学生的推理能力。有时探究材料可以在学生思考过探究方案并进行组内充分讨论，达成一致的探究方案后，教师再提供足够的探究材料，供学生自主选择，这更能让学生明确本组的探究目的，从而培养学生的高阶思维。
        （一）策略一：分批直接提供材料
        意外一：“水是咸的!”
        第一次教学，我在学生的实验桌上准备了两个大小不同的鸡蛋和两个分别装有盐水和清水的水槽，让学生先把一大一小的两个鸡蛋放入水槽中，结果一个水槽里的鸡蛋沉，另一个水槽里的鸡蛋浮。再让学生推测鸡蛋沉浮的原因，本以为会听到几种不同的回答，没想到有几个学生在很短的时间内就说出了能使鸡蛋浮起来的水槽中装的是盐水。原来，他们不由自主地偷偷尝过水槽中的水了。其他大部分学生本来想说“鸡蛋在水中是沉还是浮”可能与杯子的大小有关；可能与水的多少有关；也可能与鸡蛋的大小有关……但都迫于他们的权威发言而不敢再发表不同意见了。当时，我无法再把学生往回引导，只好放弃了自己原来的设计，直接让学生研究“鸡蛋的沉浮可能与水有关”这个问题。但总觉得没有以矛盾冲突和产生的问题作为引导和驱动，这样的开始不够精彩。事实上，学生的探究兴趣也没有预料的那样浓了。“好的开始是成功的一半”，没有了好的开始，后面的教学也有些索然无味了。
        处方一：“送来”——分批直接提供材料
        第二次教学，我不再给学生有偷尝盐水的机会，为了提高学生探究的趣味性，我还把两个大小相同的水槽改为两个大小不同的杯子，创设问题情境的实验也改为由教师和学生共同完成，研究问题的提出也就改成了由学生自己通过观察实验现象来发现问题。
        这样，学生的实验桌上除了一个大的鸡蛋和一小杯清水以外，别无它物，一个小的鸡蛋和一大杯盐水则放在了讲台上。课堂实录如下：
        ▲创设问题情境，引导学生自己发现问题。
        1.教师出示一个小的鸡蛋和一大杯盐水，问：这是什么？
        生：一个鸡蛋、一杯水。
        师：“你们桌上有吗？你们的和老师的有什么不同吗？”
        生：我们的鸡蛋要大些，杯子要小些，水也要少些。
        评析：引导学生对实验材料进行比较，为“鸡蛋在水中有时下沉有时上浮，这可能与什么有关？”这一问题的推测作铺垫，使学生的思维更活跃，推测时的思考面更广了。
        2.揭示课题。
        3.提问：把鸡蛋放入水中，是沉的还是浮的？
        4.学生和教师分别做实验，引导学生观察实验现象：讲台上的鸡蛋在水中是浮的，学生实验桌上的鸡蛋在水中是沉的。
        5.引导学生提出问题。
        师：你有什么要问的吗？
        生1：为什么老师的鸡蛋在水中是上浮的，我们的鸡蛋在水中是下沉的？
        生2：为什么有的鸡蛋在水中能浮，有的鸡蛋在水中会沉？
        生3：鸡蛋在水中有时沉有时浮，这与什么有关？
        师：鸡蛋在水中是沉还是浮，到底与什么有关呢？
        ▲探究影响鸡蛋沉浮的原因。
        1.学生思考可能影响鸡蛋沉浮的因素并回答，老师板书。
        （1）可能与杯子的大小有关。

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        （2）可能与水的多少有关。
        （3）可能与鸡蛋的大小有关。
        （4）可能与水的不同有关。
        评析：学生的注意力集中且思维活跃，探究欲望强，为探究活动的深入开展奠定了基础。
        2.选择研究内容，制定研究方案。
        师：请各小组讨论一下，你们组认为鸡蛋在水中是沉还是浮，最有可能与什么有关？应该怎样研究？需要哪些材料？
        3.学生分别汇报各小组的研究内容后，教师分发探究材料，学生以小组为单位进行实验研究。
        教师分发的探究材料因各小组的研究方案不同而不同，这样有效把握探究材料提供的时机，有效地组织了课堂的教学环节，保护了学生的探究热情，并引导学生理性思维发展。
        （二）策略二：分类间接提供，开个材料“超市”
        意外二：“老师提供的材料，都有用！”
        我知道每个小组选用的材料会有所不同，但事先无法知道各组具体要什么材料，只好把估计到学生可能需要的材料都装袋分到小组里，让各小组根据自己组的研究方案把需要的材料取出来使用，不需要的材料留在袋子里。当我把准备好的大小不同的鸡蛋、大小不同的杯子、装在瓶里的水、一包盐、一包糖等材料发到小组里，并强调说：“请各小组选择自己组需要的材料进行探究！”，学生们就迫不及待地开始实验了。表面上看学生的探究热情很高，活动开展得很热闹，可没过一会儿我就发现：很多学生早已经忘记了自己小组的研究方案中有没有考虑需要这些材料，就胡乱地对每一种材料都拿出来用了，好像不用这些材料就吃亏了似的。其实，各组研究的问题是不同的，把不合适的材料取出来摆弄对学生的探究没有任何好处。此时，学生对自己小组的探究任务已不够明确，探究目的有些丢失。我认为，这样不按计划或没有计划的研究是不利于学生科学素养的培养的。既然如此，前面对研究内容的选择、研究计划的制定还有什么意义呢？
        处方二：“拿来”——分类间接提供，开个材料“超市”
        这种开放性的实验设计，学生设计的方案是五花八门，自我感觉良好。如小组成员去教师提供的材料“超市”选择材料与仪器，其无法满足该小组原先设计的实验方案时，学生的积极性会大大打折扣。为了解决这一问题，第三次教学，我在实验室的后面放了几张空桌子，既然无法估计各组具体要什么材料，那就可以把学生可能要用的材料分类放在那几张桌上摆个“超市”，用实物投影仪展示供学生选择的材料。这样，既培养学生自主设计实验的能力，又能在课堂中让设计的探究方案得以实施，也符合初中毕业学业考试命题的理念。同时，这样操作也减少了任教多个班科学课老师的课前准备与课间整理探究材料的时间，给科学老师减了负。
        三、科学探究材料不同提供方式的注意事项
        （一）灵活选择探究材料的提供方式
        科学探究材料是学生解决科学问题、获得科学知识、提高探究能力的基本载体，是学生感受科学与生活的联系、体验科学价值的重要资源。在教学中，组织不同的科学探究材料或对相同的探究材料的不同组织方式，使学生经历学习的过程是截然不同的，如第一次与第二次教学过程中，我都是为学生提出影响鸡蛋沉浮的因素而创设的情景，当我采用分批提供策略时，学生根据情景，思维就产生了矛盾的冲突，在此情景下产生的探究问题是有效、产生的探究欲望是真实的。同时探究材料的选择与组织也往往会影响学生对科学知识的理解和探究能力的形成。在探究活动中，教师为学生提供并组织合适的探究材料是学生进行探究学习的基础和关键。只有通过对探究材料的操作、摆弄和思考，才能使学生从中感悟获取科学知识的方法和过程，从而培养学生的科学创造性思维，提升学生的科学素养。如在第二次教学中，虽然比第一次教学有所改进了，但出现的弊端还存在，儿童的心理总是认为提供的材料都是有用的，就像题目出现的已知条件都是非用不可似的，没有取其精华，弃其糟粕的思想。而第三次教学的分类提供策略恰好弥补了这个不足，学生就更明确了自己的探究目的和计划，整个探究活动变得更加有意义，不是形式主义，固然这种间接提供探究材料的策略有它的优点所在，但它对学生的能力要求较高，教师在平时的教学活动中，也不能盲目模仿，要根据自己学生的实际情况，循序渐进地培养学生的探究能力。并且这种组织形式也会伴随着更多材料被浪费的现象，教师也应该综合考虑安全教育、品德教育。
        （二）对探究后材料的处理
        分批提供探究材料相对于直接提供探究材料的组织形式，提供材料的种类、数量将会更多。因此，关于取材问题，教师要向学生渗透环保意识、安全意识、品德意识。我们应该做好材料的收集整理工作，建立科学课学生材料储藏室。课后应该把上课涉及到的材料进行分类、陈列，既是成果的收获，又是为下次上课做准备。通过收集活动，材料会越来越齐全，而且学生通过自己的经历，印象会更深刻，这对于学生以后研究科学有更深远的影响。
        在引导学生开展科学探究时，因各项活动的目的、内容、过程不一样，我们要因活动而异，因需要而异，精心设计探究材料的提供方式，用材料推动探究活动的进行，促进学生认知水平的发展。

        参考文献：
        [1]何克抗.实验学习导引[J]．中学物理教学参考，2013,29(7).
        [2]核心素养研究课题组.中国学生发展核心素养[J].中国教育学刊，2016(10)：1-3.
        [3]John Hattie著,金莺莲,洪超译.可见的学习[M].北京:教育科学出版社,2015：1-297.
        [4]林如琰.优化材料选择提升小学科学课堂有效性[J].福建基础教育研究,2016(3)：141-142.