刘默耕老师说过:“就教学来说,教师的职能不再是‘教儿童念书’,也不再是一味地通过语言文字的中介来传授,而是要为儿童精心设计所要认识的实际事物的‘有结构的材料’,即能体现一定科学概念的材料,指导儿童去探索。”可以看出,如何合理地选择和使用材料,对于科学教育有着密切的关系。
　　
　　一、实验材料的选择
　　
　　1.趣味性。在探究教学中,教师给学生提供的材料,应能激发学生对材料的好奇心,进而引发学生摆弄、操作、探究这些材料。如教学《空气的热胀冷缩》一课时,除提供液体热胀冷缩时的装置外,还给学生提供气球和肥皂水,让学生用这些材料进行研究。学生觉得很好玩、很新奇的同时,“这样做行吗”“热水为什么可以吹大气球,吹起泡泡”等一个个问题和想法就会在学生的脑海中产生,探究活动自然也就顺利地开展了。
　　2.层次性。探究材料的层次性即材料组成的层次,是指供满足学生的不同探究活动的需要。如教学《导体和绝缘体》一课时,提供给学生的材料中,既要有像铜、铁、铝、木头、玻璃、石头、塑料等学生易分辨的常见的导体和绝缘体,又要有学生不易分辨的,如圈笔刀等由导体、绝缘体共同组成的东西。同时,在提供的导体中,不要都是金属制品,以免学生误认为导体就是金属。所以,还应有铅笔蕊、水之类的材料来丰富探究的材料,使学生获得完整的认识,而非偏而不全的认识。
　　3.生活性。科学教学应力求从学生熟悉的生活情境出发,选择学生身边的、感兴趣的事物提出问题,以激发学生学习的兴趣与动机,使学生初步感受科学和日常生活的密切联系。如在研究“研究物体的沉浮和轻重、大小的关系”这一性质时,选取学生熟悉的萝卜、石头、泡沫、回形针、橡皮等物作为探究材料。学生通过动手试沉浮,排列起来找规律,发现自己原来的认识有问题,激起了学生认识的冲突,这就使这组材料变得有结构了。
　　4.实用性。科学课堂教学就是要求我们巧妙地将现象与材料转移到规定的时间内来研究,精心设计“有结构的材料”是提高课堂教学的关键。然而“不当”的材料可能会产生过多的无关现象,分散学生的注意力,甚至对学生产生误导。如教学《接亮更多小灯泡》一课时,要求学生用一节干电池接亮两个小灯泡。如果选用2.5伏的小灯泡,学生在连接串联电路时,会出现有的小灯泡灯丝上只有一点红,有的小灯泡只有一个亮,有的甚至两个小灯泡都不亮的情况。结果学生花了很多的时间去检查自己的“错误”电路,耗费了时间。如果提供给学生的是1.5伏的小灯泡或用两节干电池作为电源,就不会出现上述的情况了,从而有效地避免学生产生的错误认识,不会出现浪费时间的现象。
　　
　　二、实验材料的使用
　　
　　1.目的要明确。教师把材料交给学生进行探究,不但自己要目的明确,还必须让学生知道为什么要做这些活动,以充分调动学生的内因,发挥他们学习的积极性、主动性、创造性。如教学《磁铁》一课时,学生玩磁铁玩得热热闹闹、高高兴兴,可是学生不知道要在玩磁铁中做些什么。这样使用材料不仅漫无目的,连材料存在的意义都无从说起。如果在让学生玩磁铁前提出要求和问题,看谁在玩的过程中发现的问题多,然后组织交流,再进行研讨,材料的思维训练价值就能得以体现。所以,我们在“准备有结构材料”的同时,更要让学生带着问题去使用材料。
　　2.时间要有保证。学生的自主探究是要从具体的客观事物中,通过自己的实验、观察、讨论等多种活动发现丰富的事实。这样一个由感性到理性、由具体到抽象的发展过程不是三五分钟所能解决的,需要充足的时间。如章鼎儿老师在上《蜡烛怎样熄灭》一课时,安排了20分钟的时间,让学生利用各种材料,想尽各种办法去实验探究,之后学生的交流显得异常的活跃,都觉得自己有话要说。时间有了保证,学生才能利用材料作深入的探究和思考,才能展开更深层次的讨论与交流。
　　
　　三、实验材料使用后
　　
　　使用“材料”后,教师要留给学生整理事实的时间。所谓“整理事实”,实质上是根据解决问题的需要把事实组织成新的有序的结构,使它产生新的意义,然后通过分析、抽象概括、综合等思维活动去发现这些意义。从现状看,探究活动后,交流活动仍难于落实,这是因为学生在探究活动中,收集的材料是无序的、零乱的,不能对别人的意见做出反映,当然也就无从和别人进行交流了。因此,在活动结束后,要留给学生对所收集的事实进行整理的时间,给予思考、梳理的机会。只有这样才能做到有条理地陈述自己的想法,捕捉到别人的长处,发现自己的不足,完善自己的探究结果。
　　总之,只有合理地选择和使用有结构的材料,才能提升学生的探索历程、体验感悟,使他们比较容易地去自行实验、观察、发现问题、解决问题、获取新知,真正成为学习的主体。