講座材料小學(xué)科學(xué)課活動(dòng)中有結(jié)構(gòu)材料的選擇與組織

1、小學(xué)科學(xué)課活動(dòng)中有結(jié)構(gòu)材料的選擇與組織（講座材料）橋墩小學(xué) 林允塊一、主題內(nèi)涵：“材料引起學(xué)習(xí)，材料引起活動(dòng)”。學(xué)習(xí)材料是學(xué)生解決科學(xué)問題，獲得科學(xué)知識(shí)、提高探究能力的基本載體，是學(xué)生感受科學(xué)與生活的聯(lián)系，體驗(yàn)科學(xué)價(jià)值的重要資源。學(xué)習(xí)材料主要包括材料中的課程資源和教材外拓展的課程資源等，如探究主題、科學(xué)疑問、教與學(xué)的操作材料等。教學(xué)中，組織不同的材料或?qū)ο嗤牟牧系牟煌M織，學(xué)生經(jīng)歷學(xué)習(xí)的過程就截然不同，學(xué)習(xí)材料的選擇與組織往往會(huì)影響學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解和探究能力的形成。在探究學(xué)習(xí)中，教師為學(xué)生提供合適的、有結(jié)構(gòu)的材料是學(xué)生進(jìn)行探究學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。學(xué)生通過對(duì)材料的操作、擺弄和思考，才能形成完

2、整形象，從中感悟獲取科學(xué)知識(shí)的方法和過程，培養(yǎng)科學(xué)的創(chuàng)造性思維，提升自己的科學(xué)素養(yǎng)。本文將主要以教與學(xué)的操作材料為對(duì)象，與老師們一起探討小學(xué)科學(xué)課探究活動(dòng)中如何選擇和組織有結(jié)構(gòu)的材料。（一）、什么是有結(jié)構(gòu)的材料西方的教學(xué)實(shí)踐已經(jīng)證明，雖然孩子們在充分活動(dòng)之前難以清晰地提出一個(gè)封閉性的問題，但教師可以通過材料的選取和組合以及交給孩子們的次序幫助孩子們提出這個(gè)問題。材料的種類和組合以及交給孩子們的次序就是材料的結(jié)構(gòu)；所謂結(jié)構(gòu)嚴(yán)密指的是各個(gè)材料之間、材料與教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)之間具有緊密的聯(lián)系。因此，具有這種功能的材料叫具有嚴(yán)密結(jié)構(gòu)的材料，簡稱有結(jié)構(gòu)的材料。換一句話說：所謂“有結(jié)構(gòu)的材料”就是教師經(jīng)過

3、精心設(shè)計(jì)的典型材料的組合，這種材料的組合，既要揭示教學(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，還應(yīng)具有趣味性，使學(xué)生喜歡，并有能力通過對(duì)材料的探索來發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，獲取新知。如：例如，小學(xué)三年級(jí) “一杯水的觀察”課例中的這樣設(shè)計(jì)方案：圓形透明塑料杯5個(gè)、方形透明塑料盒1個(gè)、木筷5支、一瓶渾水和一瓶清水；對(duì)于小學(xué)生來講，很難想像出5支筷子有什么用，只好把它扔在水里看它像船一樣地漂。實(shí)際上，教師在上課前，可以把材料給其他教師看一下，看他們能否在短時(shí)間內(nèi)看出它們的結(jié)構(gòu)。如果成人都不能，就肯定不能給孩子們做了。估計(jì)這位教師的原意是用筷子放在水中反

4、映光在水中的折射現(xiàn)象。但那樣主題已不是研究水了，而是研究光學(xué)，光的折射主要是中學(xué)的教學(xué)內(nèi)容。這就難免導(dǎo)致在這位老師再三提醒大家“看看桌上準(zhǔn)備的材料”后，孩子們?nèi)匀灰灰夤滦械匾芯磕男﹦?dòng)物怕水、水的用處等問題。孩子們面對(duì)有結(jié)構(gòu)的材料，可以產(chǎn)生自主活動(dòng)的沖動(dòng)，產(chǎn)生科學(xué)問題，不需要教師的“開場白”；而面對(duì)無結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)松散的材料，孩子們往往陷入迷茫之中，或者產(chǎn)生雜亂無章的問題，因此往往要老師“撥亂反正”，最終自己被迫提出科學(xué)問題來?？吹诫姵?、電珠、電線，一定想到要讓電珠亮起來；看到漏斗和瓶子，一定想灌一灌水，“試試水是否能通過”；當(dāng)這時(shí)發(fā)現(xiàn)擦手紙?jiān)谂赃?，又用擦手紙?jiān)囋嚕安潦旨埵欠褚材茏屗ㄟ^？”但如

5、果你把筷子、打火機(jī)都放上去，孩子們腦子里就難以形成清晰的問題，活動(dòng)也就五花八門，教師的課堂控制也就很難。綜上所述，結(jié)構(gòu)是孩子們將學(xué)具與科學(xué)問題、教學(xué)目標(biāo)相聯(lián)系的橋梁，是將開放的問題轉(zhuǎn)化為封閉的問題的向?qū)?。（二）、有結(jié)構(gòu)的材料在科學(xué)課教學(xué)中的作用從教學(xué)論的角度看，學(xué)生學(xué)習(xí)過程由感知教學(xué)內(nèi)容、學(xué)習(xí)理解教學(xué)內(nèi)容、知識(shí)重復(fù)和鞏固、知識(shí)應(yīng)用四個(gè)階段組成。實(shí)踐證明，要得到良好教學(xué)效果，必須在教學(xué)過程中，使這四個(gè)階段有機(jī)地聯(lián)系在一起。在教師指導(dǎo)下，學(xué)生通過操作有結(jié)構(gòu)的材料的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，有利于使這四個(gè)階段密切聯(lián)系得以實(shí)現(xiàn)。從實(shí)驗(yàn)操作中感知教學(xué)內(nèi)容，通過分析思考，提出問題，學(xué)習(xí)掌握科學(xué)知識(shí)，訓(xùn)練培養(yǎng)能力。利用有結(jié)

6、構(gòu)材料教學(xué)具有以下作用。 1、使用有結(jié)構(gòu)材料進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)，是在教師引導(dǎo)下有目的、有計(jì)劃地進(jìn)行，有利于集中學(xué)生注意力，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)自覺性和積極性，激勵(lì)學(xué)生主動(dòng)探索、鍥而不舍的求知欲望。 2、科學(xué)教材中舉例的事物、提問的情景、思考的問題、討論的主題、選擇的探究項(xiàng)目都源于學(xué)生身邊的事物。利用有結(jié)構(gòu)材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、探究活動(dòng)，遵循學(xué)生的心理特點(diǎn)、認(rèn)知規(guī)律和生活經(jīng)驗(yàn)，貼近學(xué)生的生活，有利于幫助學(xué)生在科學(xué)實(shí)踐和探究活動(dòng)過程中建構(gòu)認(rèn)識(shí)，學(xué)習(xí)和掌握知識(shí)，形成科學(xué)概念。 3、運(yùn)用有結(jié)構(gòu)材料進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，是實(shí)際的實(shí)物教學(xué)，具有形象性、直觀性、具體性、真實(shí)性的特點(diǎn)，直接感知和語言傳遞相結(jié)合，可以有效地

7、幫助學(xué)生學(xué)習(xí)和理解教材中的知識(shí)重點(diǎn)和難點(diǎn)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。 4、在教學(xué)活動(dòng)中，學(xué)生親自操作有結(jié)構(gòu)材料，通過實(shí)踐驗(yàn)證前人獲得的科學(xué)結(jié)論。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法和技巧，有利于幫助學(xué)生在科學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)習(xí)和掌握基本實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力。 5、應(yīng)用有結(jié)構(gòu)材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和觀察，學(xué)生可搜集到許多信息資料，有助于培養(yǎng)學(xué)生善于搜集資料、獲取信息和應(yīng)用信息的能力。 6、教學(xué)中使用有結(jié)構(gòu)材料，有利于發(fā)揮學(xué)生在教學(xué)中的主體作用，學(xué)生在課堂實(shí)驗(yàn)操作中，自主學(xué)習(xí)，親自動(dòng)手，自主實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)過程中不斷發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，解決問題，分析歸納，表述結(jié)論等，整個(gè)教學(xué)活動(dòng)有利于學(xué)生智力發(fā)展和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

8、7、運(yùn)用有結(jié)構(gòu)材料進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，在科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，既有技術(shù)問題，又有科學(xué)方法問題，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是屬于科學(xué)的范疇。在教師引導(dǎo)下，學(xué)生共同操作實(shí)驗(yàn)，相互間進(jìn)行交流討論，需有和諧的人際關(guān)系，融洽的情感，要遵循人文的規(guī)范，樂于與人合作，與環(huán)境和諧相處，有助于心理的溝通、交流、領(lǐng)悟、感應(yīng)和體驗(yàn)情感態(tài)度與價(jià)值觀，使學(xué)生逐步形成正確的科學(xué)價(jià)值觀和共同責(zé)任感，有利于科學(xué)精神與人文精神的形成。（三）、材料結(jié)構(gòu)性呈現(xiàn)的幾種方式： 一種材料就預(yù)示著一個(gè)現(xiàn)象，可以設(shè)置一個(gè)情境，進(jìn)行一項(xiàng)探究。不管是有關(guān)，還是無關(guān)，每一種材料的出現(xiàn)都有自己的很明顯的目的性。把握好課堂上材料的結(jié)構(gòu)，可以說就是把握了課堂的結(jié)構(gòu)。具體來說

9、，科學(xué)課堂中，材料的結(jié)構(gòu)性呈現(xiàn)如下：1、概念輻射的材料結(jié)構(gòu)。有結(jié)構(gòu)的材料的使用時(shí)能揭示自然現(xiàn)象間的某種關(guān)系。這種關(guān)系有的是通過材料本身體現(xiàn)出來的，有的是通過材料間相互作用產(chǎn)生的。這樣的現(xiàn)象往往是課堂要研究的一個(gè)概念。于是材料或多或少都是與這個(gè)材料結(jié)構(gòu)有關(guān)系。這種材料呈現(xiàn)出以下幾種結(jié)構(gòu)：（1）、材料所揭示的現(xiàn)象是遞進(jìn)關(guān)系，最后形成概念。學(xué)生有其年齡特點(diǎn)，直觀思維到抽象思維，有一個(gè)過程。這個(gè)過程應(yīng)該循序漸進(jìn)，靠著材料所反映的問題來一步一步引導(dǎo)，最后讓學(xué)生“隨風(fēng)潛入夜”式的明白道理。如，一位老師上吹氣球準(zhǔn)備了如下的材料：每組學(xué)生2只氣球、2個(gè)套好氣球的塑料瓶子、剪刀1把、釘子1枚、吸管4根、白紙1張

10、。另外老師準(zhǔn)備了雞毛8根、紙條8張、哨子8只及粉筆末等。初一看，你覺得這些材料幾乎是沒有聯(lián)系的。但你看他的課堂是怎么樣安排的。首先給每個(gè)學(xué)生玩氣球，討論氣球是怎么樣變大的；再是出示套在瓶子里的氣球，猜想能不能吹大。接下來提供剪刀、釘子、吸管等材料要求學(xué)生想辦法把套在瓶子里的氣球吹大；最后提供雞毛、紙條、哨子、粉筆末等材料問學(xué)生用幾種方法知道是空氣從瓶子里出來。整個(gè)看起來，老師所提供的材料是雜亂的，但在遞進(jìn)式的探究式教學(xué)安排下，材料結(jié)構(gòu)凸現(xiàn)。（2）、材料所揭示的現(xiàn)象是同一個(gè)概念。一種材料所揭示的現(xiàn)象、特征、概念在學(xué)生眼里往往是個(gè)體現(xiàn)象，不具有普遍性。同時(shí)，一種材料往往很難讓學(xué)生的探究有個(gè)明確的結(jié)

11、果，于是，在安排探究材料的時(shí)候，同一個(gè)探究項(xiàng)目會(huì)安排多種材料進(jìn)行。而這些材料具的相同的特征，讓學(xué)生慢慢理解現(xiàn)象背后共同的道理。2、探究式教學(xué)要求的材料結(jié)構(gòu)?？茖W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)提出：“科學(xué)學(xué)習(xí)要以探究為核心。”課堂往往根據(jù)探究式教學(xué)的特點(diǎn)，在允許的時(shí)間、空間范圍內(nèi)安排有結(jié)構(gòu)性的材料提出給學(xué)生進(jìn)行研究。探究式教學(xué)要求的材料結(jié)構(gòu)主要有兩種情況：（1）、因探究式教學(xué)模式而安排的材料結(jié)構(gòu)?？茖W(xué)探究涉及提出問題、猜想結(jié)果、制定計(jì)劃、觀察、實(shí)驗(yàn)、制作、搜集證據(jù)、進(jìn)行解釋、表達(dá)與交流等活動(dòng)。這些活動(dòng)全部是圍繞著教師提供的材料來進(jìn)行的。面對(duì)不同的活動(dòng)內(nèi)容，教師往往提供不同的材料來引導(dǎo)學(xué)生參與探究。（2）、根據(jù)探究式教

12、學(xué)特點(diǎn)安排的無關(guān)因素研究的材料結(jié)構(gòu)。事物的變化有許多因素。例如：影響浮力大小的相關(guān)因素是物體侵入水中的體積和液體的比重。相關(guān)因素以外的不妨稱為無關(guān)因素。如物體的比重、硬度、顏色、是否導(dǎo)電導(dǎo)熱等，液體的溫度、深淺、顏色、氣味、味道、是否透明等，這些因素對(duì)浮力大小的影響可以忽略不計(jì)，可以看做是無關(guān)因素。對(duì)于任何一個(gè)命題，人類都是經(jīng)過漫長的思考和實(shí)踐之后，一個(gè)個(gè)地去掉無關(guān)的因素，最后找到相關(guān)的因素。探究式教學(xué)強(qiáng)調(diào)驗(yàn)證，在發(fā)現(xiàn)問題到解決問題的過程中，學(xué)生自己猜想和假設(shè)、自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、自己分析實(shí)驗(yàn)資料、自己得出結(jié)論，都是與無關(guān)因素聯(lián)系在一起的。所以，在課堂材料結(jié)構(gòu)中，無關(guān)因素也往往被考慮到。例如，摩擦力

13、的大小與接觸面的大小是沒有關(guān)系的，但是，有老師在上摩擦力的時(shí)候，偏偏把滑與不滑的板、大板與小板等材料一起發(fā)給學(xué)生。章鼎兒老師在蠟燭會(huì)熄滅嗎？一課里，前面的塑料袋、二氧化碳等材料的運(yùn)用，和課堂的內(nèi)容應(yīng)該無關(guān)，但卻是必要的。以上的材料結(jié)構(gòu)安排并不是相互排斥，而是相互結(jié)合，相互滲透。有的在一課里，在材料結(jié)構(gòu)上作了好幾重的安排。這些安排，使學(xué)生在探究科學(xué)世界的時(shí)候，多了一重選擇，多了一種能力的培養(yǎng)。二、策略提示與案例分析：立足提示科學(xué)概念，體現(xiàn)材料的啟發(fā)性案例描述反沖現(xiàn)象課堂教學(xué)片段 教師課前在教室前面拉一根鐵絲，鐵絲上橫掛一個(gè)塑料瓶。師：下面我做一件事，你們注意觀察、思考，看看能不能提出好

14、多問題。  (教師演示實(shí)驗(yàn)：用打氣筒向塑料瓶里打氣，瓶塞被沖出來時(shí)，瓶子順鐵絲反沖出去)   師：有問題嗎?   生：這是什么東西?   生：它為什么往后退?   生：您打氣是不是為了讓它往后退?   生：您為什么要做這次實(shí)驗(yàn)?   生：您做這次實(shí)驗(yàn)教給了我們什么?   師：剛才同學(xué)們提出了這么多問題。老師又不講，怎么辦?我們自己研究行不行?   生：行！師：(在黑板上畫上剛才實(shí)驗(yàn)示意圖)我用圖來表示剛才做的那個(gè)實(shí)驗(yàn)。塑料瓶從

15、那頭跑到這頭來，可以用一個(gè)箭頭來表示，誰來畫?) (學(xué)生上臺(tái)在瓶子旁畫出一個(gè)箭頭，并說明表示瓶子朝箭頭方向去了) 師：可以嗎? 生(齊)：可以。 師：為什么它往那個(gè)方向去了? 生：因?yàn)槿油硗庖粋€(gè)方向去。 生：因?yàn)槟孔永锎蛄藲狻?#160;生：因?yàn)槠孔永镉袣?，它就要往后跑?#160;生：因?yàn)槠孔永镉泻芏鄽饬耍幸粋€(gè)壓力往這邊跑，瓶子就往那邊跑。 生：因?yàn)槟峭莻€(gè)方向打氣的。 師：(將瓶子換個(gè)方向掛)如果我反過來掛再打氣呢? 生：瓶子就向另一面跑。 (教師重新塞上瓶塞而不打氣)

16、0;師：現(xiàn)在它為什么不跑?瓶子里有沒有氣? 生：有氣。 生：因?yàn)樗鼪]有壓力。  師：這么多解釋，到底是不是這個(gè)道理，下邊我們來研究研究。每個(gè)小組有一個(gè)小紙包，紙包里有一個(gè)氣球，我把氣球吹起來(吹氣球)，如果我一松手，會(huì)怎么樣?                         師：好，剛才同學(xué)們都動(dòng)了腦筋，畫得很好。這次我們玩這個(gè)(指小車)

17、，我用紙做了個(gè)小車，把氣球放在小車上，我把氣球吹起來(教師吹氣)，放在桌子上，它會(huì)怎么樣?                 師：下面還有一個(gè)有意思的實(shí)驗(yàn)。每個(gè)組有一個(gè)水槽，組長把水槽邊上的筷子提起來使易拉罐離開水面，大家一起觀察，看看能發(fā)現(xiàn)什么。   (學(xué)生做水的反沖實(shí)驗(yàn))  師：誰能上臺(tái)畫一下?   師：那么，誰能看著這個(gè)圖說說看我們今天研究了一個(gè)什么樣的科學(xué)道理?生：物體里面有氣或者

18、是水往后噴，這個(gè)物體就會(huì)向前跑。  師：同意嗎?(生：同意)我們把這樣一種現(xiàn)象叫做反沖。(板書“反沖”)你們知道生活中哪些地方用到這個(gè)道理? 評(píng)析與反思：在反沖現(xiàn)象一課中，材料要求指向“物體里噴出氣體、液體或固體，物體會(huì)向相反的方向運(yùn)動(dòng)”這一概念。教師為學(xué)生提供的有噴氣能飛的氣球、噴氣能跑的小車、噴氣能前進(jìn)的小船、噴水能旋轉(zhuǎn)的瓶子。這一組材料有氣球、車、船、瓶，看起來毫無關(guān)聯(lián)，但學(xué)生操作這些探究材料會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)共同的現(xiàn)象：它們內(nèi)部都噴出氣體或液體，它們的運(yùn)動(dòng)方向都和噴出物體的方向相反。這樣，這些材料集合在一起就具有了一種結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)揭示了反沖現(xiàn)象的概念。學(xué)生通過操作受到了啟

19、發(fā)，從而反沖這一現(xiàn)象有了科學(xué)的認(rèn)識(shí)和理解。我們應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，有結(jié)構(gòu)材料是對(duì)自然現(xiàn)象或運(yùn)動(dòng)變化“濃縮”的材料。必須組成啟發(fā)揭示科學(xué)概念的結(jié)構(gòu)，從而啟發(fā)學(xué)生去探究。面對(duì)帶有啟發(fā)性的學(xué)習(xí)，學(xué)生會(huì)產(chǎn)生自主學(xué)習(xí)的沖動(dòng)，產(chǎn)生要探究的問題，無需教師的啟發(fā)；如果僅僅是將學(xué)具堆放在學(xué)生面前，并未使學(xué)生產(chǎn)生“科學(xué)問題”，就會(huì)讓他們陷入迷茫之中，或產(chǎn)生漫無邊際的問題，學(xué)生的探究學(xué)習(xí)就無法進(jìn)行。根據(jù)教學(xué)實(shí)際，材料的啟發(fā)的方式亦有不同。（1） 結(jié)構(gòu)的形式啟發(fā)性，針對(duì)宏觀物體構(gòu)造龐大，不易觀察，教師要善于精心組織材料，啟發(fā)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)、觀察，從而揭示宏觀世界的運(yùn)動(dòng)變化。（2）結(jié)構(gòu)的橫向啟發(fā)性，所謂的橫向啟發(fā)性是指學(xué)生在對(duì)多

20、種材料的操作中，能橫向地啟發(fā)學(xué)生去揭示共同的科學(xué)概念。一組材料看相互之間毫無聯(lián)系，但學(xué)生在操作的過程中會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)共同的現(xiàn)象，揭示了同一個(gè)概念。（3） 結(jié)構(gòu)的縱向啟發(fā)性，利用學(xué)生認(rèn)知水平的提高，教師不斷提供能愈發(fā)揭示科學(xué)概念的、步步深入、層層激起的材料，不僅能有效地保持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且能使學(xué)生體會(huì)科學(xué)的全面性和深度。 立足生活實(shí)踐，體現(xiàn)材料的趣味性案例描述蘋果為什么會(huì)落地中“玩重力玩具，研究平衡現(xiàn)象”教學(xué)片斷師：“我們都從文具盒里拿出一支鉛筆來，試試看，怎樣才能讓它立在桌上？”（學(xué)生實(shí)驗(yàn)）師：誰來說說自己的發(fā)現(xiàn)？生：鉛筆只能倒過來放。生：鉛筆尖那一頭是不能立在桌上的，沒削的地頭才行

21、。生：短的鉛筆很容易就立在桌子上，長的要小心一點(diǎn)才能立住。師：大家觀察很仔細(xì)，說的也不錯(cuò)。下面我們來看看電腦里的一些問題并進(jìn)行思考。（播放課件：不容易倒的物體）師：這些物體都是我們平時(shí)比較熟悉的物體，它們都不容易倒。它們?yōu)槭裁床蝗菀椎鼓兀可弘婏L(fēng)扇下面有個(gè)大鐵塊。生：它們下面都有個(gè)重東西。生：我們家的電風(fēng)扇剛買回來時(shí)我搬過，下面的鐵很重，管子什么的都很輕。師：大家都認(rèn)為是上面輕下面重的緣故。那么，你們可以把鉛筆橫著平放在瓶蓋上嗎？（學(xué)生實(shí)驗(yàn)，基本上都在試著調(diào)節(jié)左右位置）師：成功了？老師發(fā)現(xiàn)大家都在左右移動(dòng)鉛筆，你們?yōu)槭裁催@樣做??？生：這樣兩邊一樣重了，就不會(huì)掉下來。師：大家發(fā)現(xiàn)鉛筆放在瓶蓋上，

22、要兩邊一樣重才能放穩(wěn)。其實(shí)這都是因?yàn)榈厍蛞Φ木壒省蛇呉粯又貙?shí)際上就是兩邊受到的地球引力一樣大了，這時(shí)就能平衡，如果一邊大一邊小，就不能平衡，地球引力就會(huì)把物體拉倒。師（出示“不倒翁”）：玩過這個(gè)玩具嗎？它可是怎么弄都不會(huì)倒的？知道為什么嗎？我們來研究一下。（分發(fā)各種重力玩具，小組研究，教師巡視指導(dǎo)）師：同學(xué)們，你們發(fā)現(xiàn)這些玩具不倒的秘密了嗎？生：我發(fā)現(xiàn)這個(gè)玩具鳥的嘴這邊很重，尾巴那邊是很輕的，拿在手里感覺怪怪的。師：放在桌子上看起來挺好玩的，對(duì)吧？生：這個(gè)“不倒翁”里面有重的東西。生：“不倒翁”里的重的東西是放在下面的。我以前跟我哥哥一起做過，放的是橡皮泥。就是不知道這個(gè)“不倒翁”里面放的

23、什么。師：很好，親自做過了知道的就多了。看來我們以后也要像陳飛一樣多動(dòng)手啊。生：這個(gè)小人手里握住的東西也是很重的。師：我這里有兩根吸管、一根牙簽，我們就用它們來做一個(gè)小人?？纯次覀兡懿荒茏龀鲆粋€(gè)不會(huì)倒的小人，好嗎？（學(xué)生制作，教師注意觀察并及時(shí)給無從著手的組一定的指導(dǎo)）師：你們的小人做成功了嗎？它為什么不容易倒呢？生：因?yàn)槲苤?，牙簽輕。生：我不同意，吸管也很輕的。生：但是吸管有兩根呢，而且那么長。生：過超說的是對(duì)的，牙簽做的小人身體輕，兩根吸管做的身體重，也是上面輕下面重，而且跟“不倒翁”一樣，搖來搖去總是下面重。評(píng)析與反思掌握科學(xué)概念是螺旋式上升的過程，讓他們玩重力玩具，制作重力玩具，實(shí)際

24、上就是讓學(xué)生去直接體會(huì)地球引力的存在，去利用駕馭地球引力，有這個(gè)主動(dòng)操作的過程中，學(xué)生才會(huì)自學(xué)地接受地球引力的概念，并進(jìn)行意義建構(gòu)把它納入自身的知識(shí)體系中。教師有意識(shí)地從學(xué)生玩過無數(shù)次的豎鉛筆開始和他們一起研究平衡現(xiàn)象，又收集了許多日常生活中常見的各種平衡玩具，不僅豐富了教學(xué)內(nèi)容，而且讓學(xué)生感到科學(xué)就在身邊。學(xué)生親自制作平衡玩具，能極大地提高他們學(xué)習(xí)的積極性。教師精心選擇教學(xué)材料，用材料來組織教學(xué)，讓學(xué)生在活動(dòng)中學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中活動(dòng)。在探究型教學(xué)中，教師給學(xué)生提供的有結(jié)構(gòu)的材料，應(yīng)能引發(fā)學(xué)生對(duì)材料的好奇心，進(jìn)而擺弄、操作、探究這些材料。同時(shí)教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)，幫助孩子們就某幾點(diǎn)得出一致意見，以

25、此激發(fā)學(xué)生探究知識(shí)的好奇心。因此，材料的選取要貼近生活，最好是隨時(shí)可得、隨處可見的。再通過教師的設(shè)計(jì)和加工，增加在形式上的趣味性，學(xué)生在接觸材料時(shí)，如果能讓他多層次、多角度、全感官去探究，便能使他探究樂此不疲，興趣盎然；增強(qiáng)在材料內(nèi)容上的趣味性，在都能揭示科學(xué)概念的情況下教師要根據(jù)學(xué)生的心理特點(diǎn)選擇那些富有童趣的、更容易引發(fā)學(xué)生探究興趣的材料；同時(shí)在組織使用上，也應(yīng)該體現(xiàn)趣味性，。以吸引學(xué)生的探究欲望。保持探究的欲望，使學(xué)生的探究活動(dòng)向課外拓展和延伸。 設(shè)計(jì)要有層次性，發(fā)放體現(xiàn)后續(xù)性案例描述物體在水中是沉還是浮一課中對(duì)學(xué)具的兩種應(yīng)用：案例一：教師同時(shí)發(fā)給每個(gè)合作小組三組材料：第一組：

26、一些肯定會(huì)下沉（螺帽、橡皮塊等）、肯定會(huì)上?。ㄅ菽?、紙片等）和難以辨別沉浮的材料（回形針、光盤等）；第二組：大小一樣，輕重不一樣的材料；第三組：輕重一樣，大小不一樣的材料。請(qǐng)學(xué)生根據(jù)研究的需要自己選擇先用哪一組材料，再用哪一組材料。孩子們在教師的滿心期待中開始了“探究”活動(dòng)：有孩子把所有的材料都放進(jìn)了水里；有孩子在每組材料中各抽取一些放入水里比較沉浮-但似乎沒有學(xué)生想請(qǐng)教教師或提出問題，他們所有的注意力都在于把五花八門的材料以各種形式放進(jìn)水里。最后的交流使教師有些失望，學(xué)生對(duì)材料的“探究”并沒有使他們對(duì)“沉和浮”與“大小、輕重”的關(guān)系有較深的了解，仍舊停留在“沒有關(guān)系，好象有一點(diǎn)點(diǎn)”的階段。案

27、例二：教師發(fā)給每個(gè)合作組一些肯定會(huì)下沉（螺帽、橡皮塊等）、肯定會(huì)上?。ㄅ菽⒓埰龋┖碗y以辨別沉浮的材料（回形針、光盤等）。學(xué)生開始猜測，這些材料中大的會(huì)沉，小的會(huì)浮，或者是輕的浮，重的沉，但實(shí)驗(yàn)后孩子們卻發(fā)現(xiàn)結(jié)果卻不是像他們所認(rèn)為的，他們模糊地認(rèn)為其實(shí)物體的沉浮與它的大小、輕重是沒有關(guān)系的?？吹綄W(xué)生產(chǎn)生矛盾和疑問，教師笑而不答，再提供給每個(gè)合作組大小一樣，輕重不一樣的材料。學(xué)生實(shí)驗(yàn)后又驚喜地發(fā)現(xiàn)，原來在這組材料中，輕的浮，重的沉。看來和輕重還是有關(guān)系的。“沉浮和大小呢？是不是也會(huì)有關(guān)系呢？”有學(xué)生發(fā)問?！霸囋嚳?！”故弄玄虛的教師再提供給每個(gè)組輕重一樣，大小不一樣的材料。學(xué)生實(shí)驗(yàn)后的又一個(gè)重大

28、發(fā)現(xiàn)：原來在這組輕重一樣的材料中，大的浮，小的沉?！芭?，原來跟輕重、大小還是有關(guān)系的。”“是越小、越重的就越容易沉。”“那輪船怎么會(huì)浮呢？”最后，孩子們帶著“似乎明白了”的滿足和新一輪的疑惑結(jié)束了一節(jié)科學(xué)課的探究旅程。評(píng)析與反思：在案例一中出現(xiàn)的三組材料的種類和數(shù)量是十分合理的：三組材料體現(xiàn)了三個(gè)層次，一組材料肯定會(huì)下沉、一組材料肯定會(huì)上浮，第三組材料則難以辨別沉浮的東西，這樣可以使學(xué)生形成疑惑和矛盾：到底物體的沉浮和大小、輕重有沒有關(guān)系，真的一點(diǎn)關(guān)系都沒有么？接著輕重一樣，大小不一樣的材料和大小一樣，輕重不一樣的材料能幫助孩子們解開疑團(tuán)。但在實(shí)際運(yùn)用中，這三組材料卻并沒有達(dá)到以上的“合理目標(biāo)

29、”，并沒有使學(xué)生關(guān)于“沉浮”的概念得到發(fā)展。在案例二中出現(xiàn)的三組材料的種類和數(shù)量和案例一是相同的。但效果卻完全不同。學(xué)生的思維活動(dòng)由矛盾開始步步推進(jìn)，到最后形成非常清晰地關(guān)于“沉浮和大小的關(guān)系”、“沉浮和輕重的關(guān)系”的概念。為何同樣的材料在案例二中就能發(fā)揮出較好的作用呢？就在于材料的“結(jié)構(gòu)性”。教師通過材料的選取和組合以及交給學(xué)生時(shí)的次序，可以幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出問題，同時(shí)也就形成了結(jié)構(gòu)。從上述案例一與案例二的對(duì)比教學(xué)中，有結(jié)構(gòu)的材料應(yīng)具有后續(xù)性。為了使材料的結(jié)構(gòu)更清楚，讓孩子們更容易看出其結(jié)構(gòu)，學(xué)具的發(fā)放有時(shí)需要分階段，分層次進(jìn)行。較后發(fā)放的材料稱為“后續(xù)材料”。在研究“沉浮和大小、輕重”的關(guān)

30、系時(shí)，因?yàn)槊拷M材料之間都有極強(qiáng)的先后邏輯順序，因此材料就必須分階段發(fā)放。后續(xù)材料可以循序漸進(jìn)地增加問題的復(fù)雜性，并使學(xué)生在逐漸復(fù)雜的問題中思維活動(dòng)步步深入，步步推進(jìn)，繼而給人以強(qiáng)烈的探究欲望和動(dòng)力，促使學(xué)生去進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)。第一個(gè)案例中的教學(xué)之所以失敗，就在于這三組材料沒有分階段出現(xiàn)，因此，孩子們看不出這三組材料的結(jié)構(gòu)，不知道該什么時(shí)候使用，該如何使用。這組材料的無序和發(fā)放的無結(jié)構(gòu)性，使得學(xué)生無法產(chǎn)生強(qiáng)烈的探究欲望和動(dòng)力，思維活動(dòng)始終處于模糊的狀態(tài)。而第二組材料的結(jié)構(gòu)就始終牽制著學(xué)生思維活動(dòng)的發(fā)展，使學(xué)生的思維伴隨著對(duì)這些材料的操作不斷推進(jìn)。 材料數(shù)量種類充分，適應(yīng)學(xué)生的探究能力案例描述

31、毛細(xì)現(xiàn)象課堂教學(xué)片段師：另外我們還知道水能溶解別的物體、水能由高處往低處流等等。今天我們通過實(shí)驗(yàn)來研究水的一個(gè)新的有趣的現(xiàn)象。在同學(xué)們的桌子上有一個(gè)裝了紅水的托盤，在水中加上紅色是為了讓實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯。旁邊的架子上夾了一張餐巾紙，每個(gè)小組的1號(hào)同學(xué)就用手把餐巾紙往托盤里輕輕一撥，讓紙的下端浸在水里，大家一起仔細(xì)觀察，看紙有什么變化。師：誰能把剛才看到的現(xiàn)象給同學(xué)們講一下？生：餐巾紙變紅了。生：餐巾紙挨到水后變紅了，也變薄了。生：餐巾紙拉長了。師：剛才同學(xué)們發(fā)現(xiàn)了很多現(xiàn)象，餐巾紙變紅是因?yàn)樗仙?，我們今天專門研究一下紅水上升的現(xiàn)象。師：我們都知道水是往下流的，可現(xiàn)在水卻自己往上爬了，你們想這是

32、怎么回事呢？（學(xué)生思考）是不是與紙的特點(diǎn)有關(guān)系呢？師：剛才同學(xué)們說的都是猜測，到底是不是這樣。（學(xué)生插言：用實(shí)驗(yàn)來證明。）師：老師這里有一個(gè)架子，上面掛著一些材料，（教師一一介紹）和我們剛才列舉的材料很多是相符的，我們現(xiàn)在就用它們研究水的上爬現(xiàn)象。請(qǐng)2號(hào)同學(xué)從桌子下面拿出這些材料，將架子夾住托盤兩邊，材料下端浸入水里，然后仔細(xì)觀察，看看能發(fā)現(xiàn)什么。師：停。請(qǐng)同學(xué)們把材料按能讓水上爬的和不能讓水上爬的分別放在兩邊。師：請(qǐng)同學(xué)們匯報(bào)哪些材料讓水上爬了？生：有彩色筆芯、木頭、布、裝土的試管、玻璃管、玻璃片夾著塑料片、玻璃片夾著鐵片、還有兩塊玻璃片夾在一起。（教師板書記錄）師：再看看哪些是不能讓水上爬

33、的。生：有實(shí)心的玻璃管（學(xué)生插言：就是玻璃捧）、鐵片、塑料片、還有一塊玻璃片。（教師板書記錄）師：現(xiàn)在我們來分析一下，這些材料讓水在它們的什么地方上爬？生：中間。師：外面爬了沒有？生：沒有。師：這些材料的結(jié)構(gòu)有什么共同的地方？生：都有孔。生：都有空隙。評(píng)析與反思：毛細(xì)現(xiàn)象一課中，教師為每組學(xué)生提供了一份固定在支架上的餐巾紙，浸入紅水中后，所有學(xué)生都觀察到了水沿紙上升的現(xiàn)象?！八吞幜鳌钡囊阎?jīng)驗(yàn)與“水沿紙上升”的事實(shí)發(fā)生了沖突，激發(fā)了學(xué)生探究欲望，學(xué)生急于找出答案，而后教師提供了由玻璃、木條、塑料、玻璃與玻璃、玻璃與塑料片、玻璃棒，填有細(xì)沙的細(xì)玻璃管等組成的一組材料，這些材料的孔隙是多樣，它

34、們被固定在一根鐵絲上，把它們的下端同時(shí)浸入紅水中后，發(fā)生的現(xiàn)象形成了強(qiáng)烈的對(duì)比。由于使用材料是學(xué)生常見的，但經(jīng)過組合又成了一種有揭示概念的結(jié)構(gòu)的材料，學(xué)生就有能力發(fā)現(xiàn)材料蘊(yùn)含的意義。因此，學(xué)具的數(shù)量和種類的選擇對(duì)于主題應(yīng)該是一個(gè)不多、一個(gè)不少，每個(gè)學(xué)具都應(yīng)該有獨(dú)特的不可替代的作用。每個(gè)學(xué)具都要對(duì)學(xué)生概念的發(fā)展“發(fā)揮自己的光和熱”。材料應(yīng)該能夠也應(yīng)能夠吸引和適應(yīng)特定年齡的孩子們，讓他們通過適當(dāng)?shù)呐Γ軌蜃罱K獲得發(fā)現(xiàn)，而不是被迷惑和打擊。這就要求教師要研究學(xué)生、了解學(xué)生，為學(xué)生提供材料必須考慮學(xué)生的年齡特征，讓學(xué)生有能力從材料中發(fā)現(xiàn)其意義，避免學(xué)生在探究學(xué)習(xí)中產(chǎn)生困難。 三、觀點(diǎn)與思考

35、：在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供“有結(jié)構(gòu)的材料”，同時(shí)我們還應(yīng)注意以下幾個(gè)問題：1材料是否會(huì)誤導(dǎo)學(xué)生？第一層意思是確定材料有必要，接著就要考慮準(zhǔn)備的材料有沒有問題。去掉有爭議的材料。如物體在水中是沉還是浮中，書上的紅蘿卜可以用西紅柿代替，因?yàn)榧t蘿卜在不中有時(shí)是沉有時(shí)是浮。原來的蘿卜在水中浸久了就變沉了。有的老師試教時(shí)紅蘿卜是浮的，到了正式上課時(shí)變沉了。還有的紅蘿卜原來就是沉的。因此改成西紅柿?xí)サ粼S多不確定的因素。書中的牙簽也是這樣，有時(shí)候沉有時(shí)候浮。因此，教師課前一定要精心檢查準(zhǔn)備的材料，防止因?yàn)椴牧系脑蚨饘W(xué)生錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)。另一層意思，就是因材料而引起學(xué)生過多的關(guān)注無關(guān)現(xiàn)象。教師應(yīng)從

36、一個(gè)孩子的角度來考慮、看待所提供的材料。如在沉與浮實(shí)驗(yàn)中，教師為了說明不同的密度的物體在水中的沉浮情況不同而選用了兩種密度不同的肥皂，學(xué)生的注意力就被引入到玩肥皂泡的游戲中去，而不是關(guān)注他們在水中沉浮的問題。材料并不是越多越好，也不是越好玩越好，所以當(dāng)教師在選用材料時(shí)，一定要以一個(gè)孩子的心態(tài)看：這件材料會(huì)影響到課堂中的學(xué)習(xí)嗎？有位教師在執(zhí)教壓縮空氣時(shí)，要求學(xué)生將注射器吸好空氣，并把出口堵在橡皮上，體驗(yàn)“空氣可以被壓縮”。但在執(zhí)教中學(xué)生描述現(xiàn)象時(shí)，總是認(rèn)為空氣跑到橡皮里的小孔里去了，結(jié)果教師只得花大氣力證明沒有跑到橡皮里去，耗費(fèi)了不少時(shí)間。而另一位教師在上這一課時(shí)，是將針頭套在注射器上，并把針孔

37、焊死，結(jié)果沒有一個(gè)學(xué)生講到空氣跑了，有效地避免了學(xué)生的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，效果很好。第三層意思，就是材料是否最有利于學(xué)生認(rèn)識(shí)。如指導(dǎo)學(xué)生建立“溶解”的概念時(shí)，選擇的材料就應(yīng)該注意成分單純，溶解或不溶解的現(xiàn)象要明顯，如食鹽、糖、灰錳氧、砂、明礬、石膏粉等一類，像麥乳精、洗衣粉、面粉等材料則宜用在鞏固認(rèn)識(shí)溶解的概念上。現(xiàn)在大家都認(rèn)識(shí)到，觀察實(shí)驗(yàn)的材料要有良好的結(jié)構(gòu)，這就是指材料應(yīng)該是根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容的認(rèn)知原理精心設(shè)計(jì)的，有內(nèi)在聯(lián)系的一組。如植物的果實(shí)一課，就最好有蘋果、梨、棗、辣椒、菜豆角、花生果、槭樹果、棉花等，這就有助于學(xué)生抽象概括出“果實(shí)”的概念。如果只準(zhǔn)備一個(gè)果實(shí)或者一類果實(shí)（只有肉果無干果，只有蔬菜無水果，只有農(nóng)作物無野生植物果實(shí)），學(xué)生對(duì)果實(shí)的理解就會(huì)產(chǎn)生片面性，對(duì)學(xué)生形成正確的認(rèn)識(shí)不利。2學(xué)生使用材料前是否有明確的目的？教師把材料交給學(xué)生活動(dòng)，不但自己要明確，還必須讓學(xué)生知道，為什么要做這些活動(dòng)，以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的內(nèi)因，發(fā)揮他們的積極性、主動(dòng)性、創(chuàng)造性。讓學(xué)生帶著問題去活動(dòng)，它就不是玩兒，是學(xué)習(xí)是研究。上磁鐵一課，如果老師只讓學(xué)生玩得熱熱鬧鬧，高高興興?？墒菍W(xué)生不知道要在玩磁鐵中發(fā)現(xiàn)什么，有什么目的，其中包含著什么科學(xué)道理。這樣使用材料不僅漫無目的，連材料存在的意義都無從說起。如果在讓