优化科学材料选择提高科学探究意识.doc

优化科学材料选择提高科学探究意识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。如何成功地引导学生在短短四十分钟内“亲历科学、感悟科学、体验科学”，经历像科学家那样的科学探究过程？如何让学生在有限的教学时间内获得更多有价值的收获，并少走弯路？笔者认为首先应从优化实验材料做起。学生实验离不开可供操作的材料，“材料引起学习，材料引起活动”，材料的选择与组织是上好实验课的首要条件，组织不同的材料或对相同的材料的不同组织，学生经历学习的过程就截然不同。在探究学习中，为学生提供合适的、有结构的材料是学生进行探究学习的基础和关键。学生只有通过对合适的材料的操作、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。一、优化材料的选择，提高科学探究效率（一）材料种类要有典型性材料并不是越多越好，也不是越好玩越好，教师应该从学生的角度来审视与设计每一件材料，尽量选用与学生生活密切相关的、有普遍意义的、典型的材料，既能够使学生顺利通过对材料的探索获取对事物的正确认识，又避免材料准备工作的费时费力现象。如《声音是怎样产生的》一课，笔者首先把容易准备的材料布置给学生，鼓励每个学生准备一把钢尺和一枚皮筋，然后准备了音叉与水盆、鼓与小泡沫块等组合材料，随机发给各小组做“声音是否由振动产生的”这一实验，实验中允许小组间互相交换材料。这样，各小组既可以通过这些典型的材料来设计不同实验验证假设，又可以依据自己的想法和意愿去实验：拨动钢尺或皮筋，学生直接观察到了它们的振动；敲击鼓面，学生通过观察鼓上小泡沫块的跳动感觉到了鼓面的振动；把振动的音叉放入水盆，学生通过观察水面的波纹感觉到了音叉的振动……学生的在积极的操作中验证了自己的假设，在探究与实践中获取知识并感受到了探究的快乐。（二）材料设计要有科学性科学实验作为一种探究活动，其本质之一就是“实证”。科学是要讲证据的，实验中的事实、数据就是有力的证据。教学中，教师要引导学生通过定量观察、测量、记录搜集科学事实和可靠证据来验证对问题的假说，但是，由于一些实验材料缺乏科学性的原因，无效探究的现象还经常存在，成为困扰一线科学教师的问题之一。比如五下《热起来了》一课，里面有一个活动“衣服能给身体增加热量吗？”对于五年级的学生来说，用温度计持续测得不同时间段衣服里面的温度变化，这样的活动还是比较简单的，笔者根据教材的设计组织学生进行了实验，可是测出来的结果却让人大吃一惊，测出是恒温的小组只是个别（正确的），很多小组测得结果是的是：温度慢慢升高了，他们的研究结论是：衣服能增加身体热量；衣服能给身体增加热量，只不过速度很慢；衣服的温度会随着时间的增长而缓慢上升；等等。这些结论显然是错误的，但为什么会这样呢？究其原因是材料选择的不科学！因为教材中忽视了对比实验中条件的控制，当学生用同一个温度计先测量衣服外的温度，再测量衣服内的温度时，外界的气温已经有所变化，笔者上课时正值午后，正在上升的气温影响了实验的结果。笔者后来就改用了两只同样的温度计，同时测量衣服外的温度和衣服内的温度，这样，即使外界的气温有变化，两只温度计上的读数就都会显示出来，对比后不难发现：衣服是不会给身体增加热量的。又如六下《在星空中（一）》一课，里面有“建一个星座模型”的活动，教材这样设计的：用正方形纸板模拟天空，在上面打7个小孔，分别悬挂7颗的橡皮泥小球模拟星星，然后用投影从侧面照射小球，看其在屏幕上的影子，从而得到北斗七星的图像。笔者发现这个设计中存在着一个很大的问题：实际的北斗七星是自己发光的，教材中用橡皮泥小球来模拟星星，并用强光从侧面照射看橡皮泥小球的影子来得到北斗七星的图像，这是与实际情况不符的。因为人们平时看星座时，其平面图像是在星星的原位置上得到的，只不过因为这些星星离我们太远而没有三维空间的感觉而已，教材上的这种用投影的方式来得到平面图像的处理，是学生所不能不理解的。笔者对该实验进行了这样的改进：把模拟星星用的橡皮泥改成了小电灯（笔者用的是发光二极管灯），用长短不同的电线把这些灯并联在电路中与两节干电池相连接。实验时，学生只要透过一张半透明的塑料片，从不同的角度观察这些“星星”并在塑料片上描画出看到的图像，就很容易得到不同形状的“北斗七星”平面图像了。学生也很容易从该活动中明白：星座是一些距离各不相同、彼此没有联系的恒星在天穹上的排列图像。材料的改进很快拉近了模拟实验与实际现象的距离，也提高了科学探究的效率。（三）材料组合要有的启发性不同的材料预示着不同的现象，优化材料的组合就是要给学生创设提出科学问题的情境，在教材内容和学生求知心理之间制造一种“不协调”，使学生原有认知与眼前现象发生强烈的冲突，造成学生意识中的矛盾激化，从而引导学生自己提出科学问题并积极地开展探究。比如五下《摆的研究