汪鋼鈞

《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標準》要求，低年級科學(xué)教學(xué)要注重培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)興趣、養(yǎng)成良好的科學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣，引導(dǎo)學(xué)生主動探究，積累生活經(jīng)驗。在課堂教學(xué)的設(shè)計與實施中，探究材料的準備是非常重要的一環(huán)，它是學(xué)生開展科學(xué)探究的基礎(chǔ)，也是探究有效性的基本保證。

低年級學(xué)生對科學(xué)探究材料非常敏感，他們對材料的好奇是與生俱來的，比對探究活動本身更感興趣。教學(xué)時，教師應(yīng)選擇適合低年級學(xué)生年齡特征、心理需求的探究材料，并對探究材料進行合理優(yōu)化，使之更為適合其認知水平、符合其學(xué)習(xí)特點，能更好地激發(fā)低年級學(xué)生科學(xué)探究欲望，培養(yǎng)科學(xué)探究能力，促進有效探究，為全面提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)起到推波助瀾的作用。

一、優(yōu)化輔助性材料，提高探究活動的準確性

搜集證據(jù)是科學(xué)探究過程的要素之一。課標指出，低年級學(xué)生要在教師指導(dǎo)下，能利用多種感官或者簡單的工具，觀察對象的外部形態(tài)特征及現(xiàn)象。簡單的觀察比較，是低年級學(xué)生獲得證據(jù)的重要途徑。觀察離不開合適的探究材料。教師應(yīng)從低年級學(xué)生的特征出發(fā)，選擇一些輔助性材料，既要考慮探究活動的目的，又要考慮材料的可操作性，保證實驗現(xiàn)象的明顯呈現(xiàn)、實驗觀察的順利進行。

教材呈現(xiàn)。例如，《神奇的紙》一課，比較白紙和瓦楞狀紙的承重能力時，除了白紙、瓦楞狀紙、訂書機，還要有兩個墩。教材中，用兩本新華字典做墩，來支撐紙張。

意圖剖析。研究“紙的承重能力與形狀”的關(guān)系，是典型的對比實驗。二年級學(xué)生不需要提及對比實驗，更不用提出變量概念。只要求學(xué)生在教師指導(dǎo)下把紙折成瓦楞狀紙，然后通過實驗觀察比較紙承重能力的變化。如果用兩本字典做墩進行承重測試，無形中增加了實驗變量。二年級的學(xué)生要在實驗中始終保持字典之間的距離不變，既增加了操作難度，又會影響實驗觀察中的可靠證據(jù)。

材料優(yōu)化。兩本字典的墩距容易變化，對這樣的問題，在低年級學(xué)生的探究活動中，我們應(yīng)盡量回避。我們要幫助學(xué)生減少操作過程中因多個變量帶來的實驗誤差甚至是錯誤，提高探究材料的可操作性和觀察活動中的可比性、準確性。因此，我們可以給學(xué)生提供兩個固定墩距為15cm的墩。

二、利用生活化材料，提高探究活動的可控性

課標指出，要從學(xué)生原有經(jīng)驗出發(fā)，選擇便于學(xué)生體驗、能夠理解的內(nèi)容。因此，我們在選擇材料時，要從學(xué)生熟悉的物品和生活環(huán)境入手，在學(xué)生經(jīng)驗范圍內(nèi)選擇探究材料。探究活動和材料應(yīng)該是貼近學(xué)生生活的。低年級學(xué)生動手能力相對比較弱，選擇的材料在操作時要有一種得心應(yīng)手的感覺，以便提高實驗的準確性，避免不必要的因素干擾。

教材呈現(xiàn)。在比較“白紙和瓦楞狀紙隔熱效果”時，讓學(xué)生隔著紙用手摸杯中的熱水，感受燙和不太燙。材料中的杯子沒有蓋子，倒翻的話容易燙手。

意圖剖析。這個探究是為了引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論，即白紙折疊成瓦楞狀紙后，它的隔熱本領(lǐng)變強了。這是一個簡單的定性結(jié)論。另外，教材中也要提示：考慮到實驗過程中的安全性，熱水溫度不宜過高。

材料優(yōu)化。在“用手摸一摸來比較紙張的隔熱效果”活動中，低年級學(xué)生用手來比較溫度高低是十分模糊的。如果水溫不高的話，他們對感受的描述會不一致。因此，還是要選擇熱一點的水，為了安全不燙手，我們可以讓學(xué)生搜集一些帶瓶蓋的玻璃瓶用來裝熱水。這樣，操作安全，實驗效果明顯。

三、設(shè)計創(chuàng)造性材料，強化探究活動的體驗性

學(xué)習(xí)是給予學(xué)生情境的體驗，以情境喚起學(xué)生的親身體驗，這樣的學(xué)習(xí)才會持久。低年級學(xué)生注意力不穩(wěn)定，持續(xù)時間不長，以形象思維為主。他們的探究活動更多的是通過觀察比較，體驗中建構(gòu)科學(xué)概念。而探究活動中的事實、數(shù)據(jù)就是有力的證據(jù)。如果我們能對材料進行創(chuàng)造性加工，學(xué)生的體驗就會更深刻。

教材呈現(xiàn)。讓學(xué)生尋找生活中瓦楞狀紙的應(yīng)用，如瓦楞紙板、瓦楞狀的紙杯和紙杯套等;讓學(xué)生通過觀察，發(fā)現(xiàn)這些物品中都有瓦楞的形狀。學(xué)生聯(lián)系生活中的這些物品，結(jié)合課堂實驗會發(fā)現(xiàn)，白紙形狀改變后，它的特性發(fā)生了改變。

意圖剖析。引導(dǎo)學(xué)生通過瓦楞紙板、瓦楞狀的紙杯和紙杯套的應(yīng)用，明白性能得到改變與優(yōu)化的材料可以用來制作具有一定功能的物品;在觀察活動中，感受其中的變化。

材料優(yōu)化。讓學(xué)生用手折一折瓦楞紙箱的紙板，這僅僅是一個簡單的觀察，只是一個沒有比較、缺乏體驗的操作。在教學(xué)中，我們可以出示瓦楞紙箱，讓學(xué)生觀察瓦楞紙板的特點;再用瓦楞紙板做一張凳子，讓學(xué)生坐一坐，親身體驗承重能力的變化，十分直觀。

四、提供趣味性材料，開發(fā)學(xué)生的興趣空間

興趣是探求新知最重要的推動力。教師設(shè)計的探究活動必須具有一定的趣味性，充分激發(fā)學(xué)生探究的興趣。而材料本身的趣味性也能對學(xué)生產(chǎn)生較強的吸引力。

教材內(nèi)容。在活動中，學(xué)生通過把白紙和瓦楞狀紙平放在桌子上，用手按一按，感受白紙和瓦楞狀紙的彈性。

意圖剖析。這一探究活動一目了然，低年級的學(xué)生看了也是很容易操作的。按一按白紙沒有明顯變化，它不容易彈回去;按一按瓦楞狀紙后會變形，松開手后能恢復(fù)瓦楞狀。對低年級學(xué)生，重點在體驗到瓦楞狀紙有彈性，不需特別強調(diào)彈性。另外，課堂活動重點是讓學(xué)生知道白紙折成瓦楞狀后，它的承重能力和隔熱效果變好了。關(guān)于“變得有彈性了”這一特性只做簡單了解，生活中似乎沒有典型的例子。

材料優(yōu)化。在活動中，對“白紙壓一壓”的操作，學(xué)生會有所不解，到底是干什么。同樣是白紙和瓦楞狀紙彈性的比較，我們可以讓學(xué)生把紙豎起來拉一拉，白紙不容易拉長也不容易彈回，瓦楞紙容易拉長，又容易彈回去，學(xué)生能獲得更直觀的視覺體驗。同時，還可以讓每個學(xué)生做一個紙彈簧，玩一玩。材料準備簡單常見，制作好玩有趣，學(xué)生的興趣會更濃厚。

五、設(shè)計開放性材料，拓展學(xué)生的思維空間

《義務(wù)教育科學(xué)課程標準》指出：科學(xué)課程應(yīng)具有開放性，這種開放性表現(xiàn)在時間、空間、過程、內(nèi)容、資源、結(jié)論等多方面。在小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)中，探究材料的開放性，既可促進探究問題的有效性，又可拓展學(xué)生的思維空間。在培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣和習(xí)慣的同時，我們也要關(guān)注學(xué)生思維發(fā)展。對低年級學(xué)生的思維訓(xùn)練，要把握好度，做到“跳一跳，摘到‘桃”。

教材內(nèi)容。《神奇的紙》整節(jié)課探究活動所需要的材料是一張普通白紙，A4紙是最為常見的，容易準備。

意圖剖析。圍繞課題，感受白紙經(jīng)過加工改造后產(chǎn)生的神奇變化，逐步建構(gòu)“物體具有一定的特征，材料具有一定的性能”的科學(xué)概念。

材料優(yōu)化。在比較白紙和瓦楞紙的承重能力時，如果我們直接出示白紙和瓦楞紙讓學(xué)生照樣測試承重，那么這個活動的價值在哪里？僅僅是感受承重力的不同，思維含量不高。而如果給學(xué)生一張A4紙橫跨在墩距為15cm的墩上，通過折的方法來改變承重能力，對二年級的學(xué)生來說是比較容易的。在幼兒園的科學(xué)活動中，一個讓白紙站起來的探究活動，幼兒就已經(jīng)知道折波浪形的紙。同時，A4紙無論是橫著折還是豎著折都能橫跨在墩上，思考的空間不大。因此，在這個活動中，我們要讓學(xué)生真正學(xué)會動手動腦學(xué)科學(xué)，讓每個學(xué)生的小腦筋動起來，可以開展一些適合低年級學(xué)生的頭腦風(fēng)暴活動。如，我們讓半張A4紙橫跨在墩距為15cm的墩上，承受訂書機的重量，那么，會更具有挑戰(zhàn)，學(xué)生思維會更活躍。半張A4紙，長約21cm、寬約15cm，如果學(xué)生嘗試著以紙的寬度橫跨在墩上折，就會發(fā)現(xiàn)這樣折是不行的。那么，就要考慮以紙的長度橫跨在墩距為15cm的墩上折，才能完成挑戰(zhàn)。這樣，學(xué)生嘗試中發(fā)現(xiàn)問題，從而改進操作，不斷地思考。

在科學(xué)教學(xué)中，開展有效的科學(xué)探究，很大程度上取決于探究材料的優(yōu)化。特別是對低年級學(xué)生，要選擇適合他們操作的、能激發(fā)探究興趣、發(fā)展科學(xué)思維的探究材料。沒有準備材料，學(xué)生不能進行實驗探究;沒有準備好的材料，學(xué)生的探究也很難做到有效探究。對探究材料進行精心準備和優(yōu)化，能幫助學(xué)生開展有效探究，從而提高學(xué)生的科學(xué)探究能力，發(fā)展科學(xué)素養(yǎng)。