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让材料引领孩子们去探究

  发表日期:2009年11月30日   出处:杨庄小学    作者:高乃定     【编辑录入:五亭桥

让材料引领孩子们去探究

江都市杨庄小学  高乃定

科学课与其它课程有一点不同之处在于,科学需要孩子们通过一些实物材料的观察、研究来获得知识,同时能力得到发展的一门课程,因此上课之前的材料准备(也可以说是学具准备)是关系学生探究成效的一个重要因素。这也给一线的教师带来了很大的困难,即每一节课教师们都要为这些实物材料所头疼。因为并不是所有与研究主题的材料都能搬到课堂上来的,越来越多的教师在选择材料的同时考虑到了材料的结构性。

何谓结构性的材料?这是在八十年代初把探究——研讨法带入中国的兰本达教授提出来的一个科学概念。材料(教授称之为学具,现在更多的被称为材料)的种类和组合以及交给孩子们的次序就是材料的结构。所谓结构严密指的就是各个材料之间、材料与教学内容和教学目标之间具有紧密的联系。因此,具有这种功能的材料叫具有严密结构的材料,简称有结构的材料。

从多年的实践可以看出,孩子们面对有结构的材料,可以产生自主活动的冲动,产生科学问题,有时甚至不需要教师的“开场白”;而面对无结构或结构松散的材料,孩子们往往陷入迷茫之中,或者产生杂乱无章的问题,或是得出与探究主题不相干的发现,干扰了探究主题。因此往往要老师“拨乱反正”,最终自己被迫提出科学问题,又回到探究主题上来。

举一个很小的例子,以《观察水》一课为例,如果教师给学生一杯水,再给学生一根木筷,那学生想到的是什么呢?他可能把木筷放到水里,结果看到木筷在水里变弯了,其实这是光的现象,但并不是本节课要研究的主题。教师给他这样的材料本意是让他用筷子搅动水,发现水是流动的,可孩子们却被其它的现象给迷惑住了。这就是在材料的结构性上出了问题,给的材料就给学生一种暗示,给材料之前教者就应该先想一想,孩子们拿到这些材料以后会干什么呢?对于这节课我们可以给孩子们一些塑料漏斗和导管,孩子们自然就会想到将水倒进漏斗连着的导管里,从而发现水会流动的这一属性。

如何做到材料的结构性呢?作为一名工作在科学教育第一线的教师,笔者认为应该做到以下几点:

一、        材料的典型性

所谓典型,即所选的材料能够代表某一类的材料的特征,而其本身又是在生活中常见的。在《认识岩石》中,那么多的岩石,如果全拿到课堂上来探究,显然是不现实的,同时也是时间不允许的。所以我们得从中选择一些具有代表意义的出来,各个地方应该根据各地的岩石地貌的实际情况进行。如我们江苏地区常见的是花岗岩、大理岩、砂岩、石灰岩、页岩等,所以我们可以选择这些岩石作为典型性的材料去观察、研究。而有些地方盛产玄武岩、浮石等,在那里的学区的孩子们对于它们肯定相对而言比较熟悉,那么它们就是课堂上的结构性的材料。至于其它的岩石,孩子们在以后的生活中肯定会碰到,虽然他们暂时不认识,但他们有了课堂上对这些典型性的材料的研究,相信有了这些经验、有了这种经历,会细细的对未知事物进行好好地观察一翻。典型的意义就在于此。

二、        材料的可操作性

材料来源于学生的生活,对于课堂上学生摆弄的材料应该是学生生活中常见的,比较容易找到的,是可以让学生直接“摆弄”的,而不是只能看不能摸的一种过过眼福的摆设,所以要注意材料的实用性和可操作性。如在上《摆的研究》这一课,用什么材料做摆呢?材料的选择直接影响到学生探究的主题。课上笔者选择了用胶卷筒做单摆,在筒里放上两三颗玻璃弹珠,再在盖子上打个眼穿上线夹在铁架台上,这样单摆就做好了。选择这样的材料就在于孩子们便于摆弄,而且可重复利用。在做摆的过程中他们发现筒里的玻璃弹珠的数目是可以改变的,数目改变了就是摆锤的重量改变了,那么摆锤的重量是不是影响到摆的速度呢?其实材料的出示本身就是一种暗示。有时会暗示研究的主题,有时暗含着实验探究的变量,有时暗含着探究的方法,当然,本身也隐藏着一种结论,不过这种结论是着实需要学生自己动手去研究才会被提示出来。

三、        材料出示的层次性

材料的出示可以看出一个教师的水平,是不是一开始学生的课桌上就摆上材料,还是到该给的时候才给?是一次性地给他们还是分层次地给?这些足可以看出教者的智慧。以《暗盒里有什么》一课为例,教者设计了三种暗盒:一种是一个黑匣子里面贴上了一块磁铁,再放上一颗铁珠;一种是在盒子里面直接放了一根铜棒;一种是盒子里面混合了一些米粒及铁弹子。暗盒设计好了,让学生们在不打开的情况下探究里面究竟是什么。孩子们通过摇晃,通过倾斜,通过听声音及在暗盒在手里的重心的转变,他们肯定会有一些发现,然而仅仅是通过这些来判断还是不够的。这时候教者相机提出:我这里还有些工具,如直尺、磁铁、指南针等。这时候工具的出示对孩子们来说无疑是雪中送炭,他们有了刚才仔细观察的基础,再利用手中的工具,就能发现盒子里面有没有磁铁?是不是铁棒?有没有铁弹珠?究意盒子里的物体有多大?等等。如果一开始就给孩子们工具,他们的观察的前一阶段就没有现在的这样细实,就会直接停留在工具的运用层面上,并且工具的运用的目的性肯定没有在仔细观察的基础上强。分层次地给材料实际更清楚地体现教者的指导性,更好地让孩子们的探究深入下去。

四、        材料的出示有时可以增加问题的复杂性

这种复杂性往往借助于材料出示的层次性,表现在课堂的后续活动部分。一般地在一节课的结尾,我们有时会出示一些与孩子们这节课的所学有出入的现象,孩子们通过对此现象的分析从而达到更好地理解一节课所学的概念。但是如果一开始就出示这些往往会对孩子们的探究起到混肴、阻碍的作用。如在《把固体放入水中》这一课时,课堂前半部分孩子们通过预测、观察发现,把固体放入水中,有的沉、有的浮,有的溶解、有的不溶解,有的能产生气泡、有的还能产生热量等等。这时教者出示一些与刚才的材料相同,只是大小不同的材料,再让孩子们去预测,他们还会和刚才一样吗?大的与小的一样会浮吗?这时实际上是增加了问题的复杂性。以孩子们的头脑中的认识,他们以为小苹果片会浮,而大的苹果就会是沉的了,可事实真的如他们所述呢?如果表明,他们头脑中的原有的想法错了,物体的大小并不改变物体在水里的沉浮状态,那究竟是什么在改变着物体的沉浮呢?那则是下一节课所要学习的内容。

总的来说,结构性的材料暗示着一节课的研究主题,主导着学生的研究方向,引领着孩子们的探究过程,材料的出示直接影响到科学探究的深入程度,所以教师在进行教学设计时,第一需要准备的就是备结构性的材料,如果材料准备得当了,一节课的教学设计也就成功一大半了。这就要求教师做个有心人,经常留意观察孩子们的生活周围的材料,及时地纳入到我们的课堂教学中来。平时准备一个“百宝箱”随时收集一些材料,要知道科学不仅仅是那些“透明发亮的玻璃器皿”,“瓶瓶罐罐”也能搞科学。

 

发表于《江苏教育》2006 2


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