用有结构的材料引领孩子们踏上科学探究之路(孙辉刚、周友福).doc

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1、用有结构的材料引领孩子们踏上科学探究之路——科学材料的选择、设计与使用孙辉刚周友富材料引起活动，活动产生思维。在引导学生进行科学探究的过程中，我们会运用有结构的实验材料帮助学生经历认识过程，形成科学概念，同时调动学生探究的积极性，让他们体验科学探究的快乐，更好地投入到科学课的学习之中。在此，我们借助具体的教学案例，对如何选择材料、如何使用材料等问题，一起来进行探讨。一、什么是有结构的材料？有结构的材料是教师经过精心设计的典型材料的组合，这种材料组合，既要能揭示与教学内容有关的一系列现象，体现教材的科学性，又要符合学生的年龄特征和认知规律，保证学生有能力、有兴趣通过材料

2、来发现问题、解决问题、获取新知。二、材料的设计与选择1、材料的设计指向概念的方向【案例1】《磁铁》一课的材料设计选择磁铁、铁块、镍块、铜块、铝块组合到一起，学生在操作这组材料时发现：磁铁和铁、镍能发生相互作用，而与铜、铝却不能发生作用，这便是磁铁的特性。学生通过摆弄这些实验材料，形成了磁铁的概念。【案例2】《电和磁》一课的材料设计准备的材料主要有电池、电线、小磁针、铁钉、大头针。在准备时应精心挑选器材，比如导线，不能太粗、太硬，如果太粗、太硬，不利于学生在铁钉上缠绕，且容易短路。导线缠在铁钉上还不能松散、脱落。铁钉不能太小，要大的，有利于缠绕导线。铁钉还要在火上烧红粹

3、火，这样在断电后磁性马上消失，使学生更能直观地观察到电磁铁通电产生磁性，断电磁性消失。【案例3】《导体和绝缘体》一课的材料组合层次一：教师提供给学生的材料有铜、铁、铝、干木头、玻璃、石头、塑料、铅笔芯等。学生借助简单电路可以发现，有的材料导电，有的材料不导电，分别叫它导体和绝缘体（这个过程是归纳）。层次二：出示塑料外壳的圈笔刀，问它是导体还是绝缘体？学生运用上面的研究方法，发现圈笔刀一部分是导体，一部分是绝缘体，这时学生发现不能简单地回答圈笔刀是导体还是绝缘体，只能分开表述；学生会发现要准确地描述导体和绝缘体，就应该从材料的特性来描述（在演绎的过程中学习抽象，获得了新

4、的认识）。层次三：提问“人体、水、大地是导体还是绝缘体？”这个问题很重要，它涉及安全用电的问题。用简单电路来检测，又不能发现它的导电性，如果在第一层次就出现这些材料，学生一定会给它们归纳到“不能导电的物体”一类。人的思维具有“先入为主”的特点。当学生一旦形成了错误的概念，我们就要花更多的精力来纠正。科学课就是帮助学生从生活概念走向科学概念，正确地认识世界。在认识提升的过程中新知会与旧知产生激烈地冲突，只有打破原有的认知结构，建立新的认知结构，才能产生新的认识。【案例4】《鸟》一课的材料设计《鸟》一课教学时，教师出示了鹦鹉、鸽子、麻雀、蝙蝠、公鸡、蜻蜓、蝴蝶等部分实物和

5、标本，让学生通过生活经验判断哪些是鸟哪些不是鸟。在这组材料中，蝙蝠似鸟非鸟、公鸡是鸟但常以“家禽”类出现，这样的材料，就引起了学生生活经验中的“鸟”和科学概念中的“鸟”的思维冲突。这一冲突正是我们进一步研究的良好基础。2、材料的数量保证操作的需要【案例】《磁铁磁性的强弱比较》材料的选择教师A预设了三种方案：方案1：在磁铁的不同地方挂回形针，比一比哪个地方挂的多。方案2：用磁铁的不同地方慢慢地靠近一个铁钉，比较磁铁把铁钉吸过来的距离远近。方案3：用一个小钢珠慢慢靠近磁铁，看它往哪边跑。事实上，材料并不是越多越好，也不是越好玩越好。教师应该从教学目标、教材特点、学生实际、

6、学校条件、当地环境资源等实际情况出发，精心准备探究材料，让材料与科学问题、探究结论紧密联系，具有典型性，要做到“少而精”，切忌“多而滥”，防止因材料而引起学生过多地关注无关的现象，真正让学生的探究活动落到实处。3、材料的选择保证探究的质量【案例1】《毛细现象》一课的材料选择教师为每组学生提供了一份固定在支架上的餐巾纸，浸入红水中后，观察到水沿纸上升的现象。接着，教师为学生提供以下材料：粉笔、铁棒、玻璃片、棉布条、水彩笔芯、硬纸片等材料，并提出了探究的目标：水还能沿着哪些物体上升呢?【案例2】《舞台灯光》一课的材料选择“光”是小学科学教材中重要的教学内容，但在课堂中很难

7、让学生直观地看到光的传播路径。鄂教版四年级《舞台灯光》一课中，用了两个传统实验来认识“光的直线传播”。一是让手电筒的光沿着黑板面照射出去，在黑板上画出光射出去的路线……二是通过两块纸板上的小孔看到蜡烛火焰，再将另一块带小孔的纸板在两块纸板间调整，通过三个小孔看到蜡烛火焰为止。仔细观察三块纸板和蜡烛的位置，这说明什么问题？一位教师自制了“光的传播演示箱”，将光的直线传播、光的折射、光的反射等现象变得更直观，收到了较好的教学效果。【案例3】《种子的发芽》一课的材料选择本课研究水分对植物发芽的影响，而不是研究发芽的快慢和发芽的好坏。书中是这样做的（略）。一