小学科学论文：就地取材成就精彩探究

1就地取材促进科学探究的探索美国学者兰本达认为，任何有意义的发现、领会都是经历、卷入与参与的结果，而其中材料就是激发、引起探索“经历”的有效手段。科学课的探究材料包括可供观察、探究的所有信息材料和实物材料，如教材、儿童生活中的所见所闻和熟悉的物品、实验仪器、电教媒体材料等等。而有结构的活动材料在科学探究中发挥的作用是不可替代的，它能有效激发学生的探究欲望，为学生从不同角度设计多种探究方案提供必要条件。在探究学习中，学生一般通过对活动材料的操作、摆弄和思考，才能形成完整印象，进而获取对事物的正确认识，形成科学概念，掌握基本的科学探究技能。在新修订的科学教材中增加了一些趣味性较强、贴近学生生活实际的科学实验，很多探究材料需要师生用发现的眼光通过多种途径从生活中收集，使用身边随手可得的物品进行探究活动和各种实验。 一、就地取材促进科学探究的重要意义就地取材就是使用身边随手可得的物品进行探究活动和各种实验。这样可以拉近科学与生活的距离，让学生深切感受到科学的真实性，感受到科学和社会、科学和日常生活的关系。而且成本低的“就地取材”科学探究活动可以做到智慧不低、教育价值不低，在科学教学中具有重要的作用。1. 弥补现有材料不足，满足提高课堂效率的需要。当实验室（或工具箱）内的实验设备、仪器不能满足科学教学的需要时，学生探究活动受到制约。就地取材能补充仪器不足，开发新的教学仪器，填补空白，使教学仪器适应科学教学的需要，减轻学校经费开支。我们应主动用发现的眼光使用身边随手可得的物品做实验器材，进行探究活动和各种科学实验。2. 激发学生学习兴趣，满足学生主动探究的需要。有效的教学应创设似懂非懂、一知半解的问题情境，把学生的注意力吸引过来，集中到主动探求知识的境界中去。 “就地取材”的科学探究活动就能达到这个目的，首先活动所演示的现象与日常生活中的现象容易吻合，能够消除学生对科学的神秘感，使学生感到科学就在身边，就在日常生活中，从而树立起学习的信心；其次在课堂上利用身边的自己经常接触的熟悉物品进行实验，容易引起学生的好奇，学生所注意的不是装置本身，而是注意老师如何演示以及演示的现象。这样使学生更关注实验现象的观察，使得学生由暂时兴趣转化为持久兴趣，集中精神主动探求科学知识。3. 理解掌握科学知识，满足提高教学效果的需要。就地取材是取材于学生身边的生2活用品和材料，生活中的一切材料、物品都是开展科学实验丰富和便利的素材。常见的如直尺、笔、矿泉水瓶、纸杯、硬币、鸡蛋、篮球、沙子等等，在科学教学中应用极为广泛。而此类材料的获取容易而便利，在探究活动中能很好的突破材料和时空等因素的限制，用它们来呈现科学现象，探究相关规律，会使学生富有亲切感、新奇感、熟知感，易于突出科学原理，突出科学现象本质，会让科学实验更贴近于生活，拉近科学实验和实际生活的距离。同时消除部分学生，特别是动手能力较差的学生的畏难情绪，使学生在探究实验过程中获得直接经历，加深感受，体验实验成功的愉悦，增强自信心，对今后的学习形成良性循环。4.培养学生创新能力，满足提升科学素养的需要。由于这些物品本来的用途并不是进行科学探究的，这种做法本身就是一种创新。没有现成的器材，需要学生在实验过程中寻找性能相似的代用品，无疑会让学生动手动脑，这必将激发学生潜在的创造能力；实验中出现问题必须加以解决，这必然增强学生实践和探究能力，提高解决开放性实验问题的能力。倡导利用日常器具做实验实验室的课程资源不仅限于实验室的现有设备，学生身边的物品和器具也是重要的实验室资源。利用日常器具做实验，不但具有简便、直观等优点。而且有利于学生动手，发展学生的实验技能，培养学生的创新意识。因此，倡导用日常器具做实验，是提高学生科学素养的有利途径。二、就地取材促进科学探究的实施策略既然高教育价值的“就地取材”对促进科学探究活动具有重要的作用，我们必须想方设法利用身边价廉可用的材料，根据材料的性能，甚至改变材料的属性，就地取材，为我所用，可以从以下几方面着手：1.就地取材呈现问题情景，培养学生思维的主动性。建构主义学习理论认为，人的发展不是一个完全外塑的结果，而是一个在认识实践中主动建构的过程。创设合理的问题情境，对于激发学生的科学探究兴趣，形成积极的学习动机，搭建沟通学生新旧科学知识之间的联系桥梁，建构当前所要探究的问题，顺利进行科学探究学习等都有十分重要的意义。教师如果根据教学内容就地取材创设情境，能促进学生的积极思维，激发学生的探究欲望。如液体的热胀冷缩教学时，教师引入喷水的小娃娃这一玩具，当学生看到玩具娃娃喷水时，欢笑声不绝于耳。但欢笑之后，“娃娃为什么会喷水？”“喷水为什么时断时续？”这样一系列疑问促使学生去进一步探究玩具娃娃喷水的秘密。在生活中的静电现象一课中，教师用梳过干燥头发的塑料梳子慢慢靠近碎纸屑和用梳过干燥头发的塑料梳子再一次靠近头发这两个活动，让学生观察发生了什么现象，怎样解释这两种现象？由此引领学生走进探究静电的世界。3除了这两课可以就地取材创设情境，阅览三至六年级教材，这样的例子有许多，教师运用就地手取材呈现问题情景，不仅能够激发学生学习的兴趣，引导学生提出问题，激发求知欲，为以后的学习做了铺垫，而且能唤醒全体学生的认知系统，拓展思维，成为学习的主人。2. 就地取材创设生活原型，培养学生思维的抽象性。教师在教学设计中要想方设法安排实验，使学生都有动手的机会，通过操作体验建立科学概念。有的科学概念是很抽象的，学生比较难理解。这时运用适当的学生实验，对突破思维的难点，有特殊的作用。如在杠杆类工具的研究教学时，根据以往教学时学生总是无法确定开瓶器、镊子和筷子的支点、阻力点和用力点，从而无法判断杠杆是否省力，教师的演示和纯粹的传授不能加深学生印象。为了突破这个难点，教师事先布置学生自己在课前搜集生活中的一些杠杆模型。结果学生拿来了筷子、钳子、不同用途的剪刀、镊子、指甲刀、开瓶器、钓鱼杆、铁锹等。在教学时，教师让学生在做中学，在动手中较好地掌握了这三类杠杆的支点、用力点、阻力点的概念（见下图） ，同时运用学到的科学概念，分析自己带来的一些杠杆模型，学生能较快找出各类杠杆的支点、用力点、阻力点，区分是省力杠杆、费力杠杆还是等力杠杆。学生还能体会杠杆在现实生活中的广泛应用，从观察分析它们的造型不同中体会杠杆知识的科学内涵。科学源于生活、寓于生活、用于生活。而学生思考的问题也倾向于依赖直观具体的事物和生活现象的支撑。因此使问题生活化能有效地激发学生的兴趣，增强学习的责任感，调动学生学习的自主性。3. 就地取材创设随堂实验，培养学生思维的直觉性。科学教学中的很多随堂实验对教学起到了很好的促进作用。如我们的小缆车教学中，为了使学生明白重力的概念，教师单纯的讲解和学生的举例是很难帮助学生建立概念的，这时教师就可以就地取材创设随堂实验，让学生背一背书包，感觉书包对肩部开瓶器 镊子 筷子4的向下压力；用教室里的水桶让学生去提一桶水，感觉水桶对手向下的压力等等，还可以让学生做一做向上抛橡皮，解释向上抛的橡皮最终要落回地上的原因便于学生的理解。 用橡皮筋作动力中，在建立弹力的概念时，教师也可以让学生玩票夹、拉拉力器、衣裤松紧带等，在动手中认识弹力，远胜于教师的照本宣科。 测量力的大小中，用弹簧称测量一些物体的重力大小，教师不必在课前准备测量的物体，可以让学生测量身边的物体重力，取材方便，学生兴趣又高。就地取材创设随堂实验，实验取材容易，操作过程也很简便，实验过程现象明显，形象直观，还能引发思考，使实验朝纵向拓展。它不必拘于一定的形式，有时可能只是教师和学生的一个很小的动作，却起到很好的辅助作用。教师、学生应充分利用手边的资源设计一些简便易行的、效果又显著的实验来促进和提高教学。4. 就地取材创设发散性实验设计，培养学生思维的广阔性。（1）根据限定的实验的器材，要求学生进行发散性实验设计，看看最多能做多少种不同的实验。发散性实验设计是指在思考过程中，问题的信息朝各种可能的方向扩散，并引出更多的新信息，使思考者能从各种设想出发，不拘泥于一个途径，不局限于既定的理解，尽可能作出合乎条件的多种实验设计。教师可以以此来训练学生的发散性思维。例如：用塑料圆珠笔，尽可能多地设计科学小实验，并指出它所属的现象与之相关的科学知识。学生设计了多种实验方案：方法一：用力扳圆珠笔的笔芯或弹簧，可使它们弯曲。说明了力可以使物体发生形变。方法二：写字时，笔尖与纸之间的摩擦为滚动摩擦，手握圆珠笔，笔不下落，笔与手之间存在着摩擦，如果手松开一点，圆珠笔下滑，此时的摩擦为滑动摩擦。说明了摩擦的种类。方法三：用一只手指尖托住圆珠笔，稍稍调整指尖在笔上的位置，使得圆珠笔水平静止。说明了杠杆平衡状态。方法四：将圆珠笔直立在阳光下，产生了影子。说明了光的直线传播。方法五：将圆珠笔在干燥头发上摩擦，可以吸引碎纸屑。说明了摩擦起电。方法六：将圆珠笔放在耳朵旁，用笔敲打圆珠笔，会听声音。说明声音可以在固体中传播。在科学教材中也不乏限定实验器材要求学生发散性实验设计的活动，如橡皮泥在5水中的沉浮教学中，如何让橡皮泥浮在水面上，让学生想办法。学生可能会想到捏成碗状、捏成盆形、做成船形等；形状与抗弯曲能力中，学生思考各种形状与抗弯曲能力的关系， “T”、 “U”、 “L”、 “W”、 “工” 、 “口”等形状哪个抗弯曲能力强；电磁铁的磁力中，如何探究电磁铁的磁力大小与哪些因素有关？是线圈圈数，是电流强度，还是铁芯大小等。学生有根据实验材料提出的猜测，这就是发散性思维的表现。正是这些思考，促使学生去设计方案、去制定计划、去开展探究。（2）据同一实验目的，选择不同的实验器材，要求学生设计多种实验方案进行实验。科学教材中，学生选择不同的实验器材，设计多种实验方案进行探究活动的事例有很多。如比较水的多少中，如何验证自己的猜想？学生会用多种方法：方法一：找相同的矿泉水瓶，把水倒入的瓶中，比较水位的高低；方法二：用可乐瓶做个简易的容器，用弹簧秤称重量；方法三：找同样的一次性杯子，把水倒入杯中，比杯数的多少；方法四：找相同的矿泉水瓶，在同一位置打同样的孔，比谁先流完。在溶解的快与慢中，如何比较食盐在水中的溶解情况，学生想到筷子用搅拌、加热水、用玻璃瓶压碎等等。学生通过广泛的联系和运用所学的知识和方法，集思广益，可以提出多种可能的实验方案，闪烁着发散性思维的火花。各种方案在一一论证后，教师就可以要求学生选择合适的方法，当场动手操作，进行实际的探究。科学教学中，实施开放性实验教学，注意实验设计过程多种可能性的分析，重视多值问题的探求，以便举一反三、触类旁通，养成多角度多方位考虑问题的习惯，对学生发散性思维的培养具有积极的意义。5. 就地取材创设课外探究型作业，培养学生思维的创造性。“教师不要把学生束缚在教室这个太小的空间里，教室外才是孩子们学科学用科学大有作为的更广阔天地” 。课外探究型作业是学生自由发展的广阔天地，是进行创新教育的重要阵地。学生可以依照自己的意志改变条件，控制实验的进程，深刻感知实验现象，还能培养学生良好的观察意识。布置“小实验、小制作”等课外探究型作业有利于促使学生自觉地去开拓创新，充分发挥他们的创造力。因此要鼓励学生完成“小实验、小制作” 等课外探究型作业，并对实验结果进行认真评阅，对典型的实验报告、制作品进行表扬、展览等。这对学生的创造有很大的鼓舞，更能激起学生强烈的创造欲望。笔者对3-6 年级各册的课外探究作业做了统计，如下表：科学 3-6 年级各册课外探究作业汇总表6年级 单元 课目 活动内容校园里的树木 观察记录一棵树植物的叶 捡落叶植物植物发生了什么变化 观察植物的其他变化寻访小动物 寻访小动物蜗牛 抓蜗牛、饲养蜗牛蚯蚓 抓蚯蚓、饲养蚯蚓蚂蚁 抓蚂蚁、饲养蚂蚁三上动物金鱼 饲养金鱼种植我们的植物 播种及观察记录种子变成了幼苗 观察幼苗的变化开花了，结果了 观察凤仙花的花和果实植物的生长变化我们大丰收 收获种子蚕卵里孵出的新生命 孵化蚕卵蚕的生长变化 饲养蚕，观察记录生长变化蚕变成了新模样 饲养蚕，观察记录生长变化动物的生命周期蛹变成了什么 饲养蚕，观察记录生长变化三下磁铁 做一个指南针 做一个指南针天气日历 制作天气日历，观察记录天气情况四上天气风向和风速 制作风向标、风旗各种各样的花 花的专题观察新的生命种子的萌发 观察发芽的蚕豆食物 面包发霉了 观察面包发霉情况四下岩石和矿物 各种各样的岩石 收集各种岩石种子发芽实验（一） 观察种子发芽时的变化种子发芽实验（二） 种植绿豆芽观察绿豆芽的生长 观察阳光下和黑暗处绿豆芽的生长情况生物与环境做一个生态瓶 制作生态瓶阳光下的影子 观察记录一天中铅笔影长的变化光的反射 制作潜望镜光做个太阳能热水器 制作简易的太阳能热水器地球表面的地形 收集不同地貌的照片和资料地球内部运动引起的变化收集火山和地震的事例及资料坚硬的岩石会改变摸样吗调查家乡特殊地质景观及形成原因五上地球表面及其变化减少对土地的侵蚀 建造我们的家园7运动和力 设计制作小赛车 制作小赛车沉与浮 造一艘小船 造一艘小船热 设计制作一个保温杯 做一个保温杯我的水钟 做一个水钟五下 时间的测量制作一个一分钟计时器 制作一个一分钟计时器工具和机械 杠杆类工具的研究 制作小杆秤形状和结构 用纸做一座桥 做一座纸桥能量 电磁铁的磁力（二） 制作一个强磁力的电磁铁校园生物大搜索 调查校园中的动植物校园生物分布图 调查世界珍稀动植物和它们的分布地方谁选择了它们 收集自然选择和人工选择改变生物特征的资料六上生物的多样性生物多样性的意义 调查家乡的珍贵生物物种，了解周围的人存在哪些危及其他物种生存的不良行为；写一篇保护家乡生物多样性的倡议书放大镜下的晶体 制作一个大的晶体微小世界 用显微镜观察身边的生命世界（三）课外阅读有关微生物的资料，了解相关知识米饭、淀粉和碘酒的变化制作神秘信件铁生锈了 根据实验方案观察铁生锈变化控制铁生锈的速度 根据实验方案观察铁生锈的快慢物质的变化物质的变化和我们 制作饮料地球的卫星月球 搜集有关月球的资料，制作月球卡月相变化 观察白天的月相太阳系 搜集太阳系有关资料在星空中（一） 晚上观察大熊星座、北极星；搜集其他星座的资料在星空中（二） 用活动观星图观察星空宇宙探索宇宙 收集有关宇宙的资料一天的垃圾 统计我家一天的垃圾分类和回收利用 做个堆肥箱一天的生活用水 统计我家一天的用水考察家乡的自然水域 考察家乡的自然水域六下环境和我们环境问题和我们的行动 开展保护环境行动上表所列的课外探究作业有的实施于课前，有的紧跟于课后，教师根据教学内容及8时地布置一些课外探究作业来完成学生对科学概念的理解、技能的运用，有利于学生在课外探究活动中验证旧知识、探索新知识，发挥学生的创造性。三、就地取材的准备策略就地取材所需材料存在于我们身边的每个角落，只要善于发掘，这些资源就能够很好地用于科学探究活动中。那么，作为科学教师应该从哪些途径去有效地利用生活中的材料资源呢？1充分利用废旧资源。生活中的很多废旧物品，都可以用做科学探究活动的材料。例如，可以用吃剩的面包和馒头做“发霉的食物”的活动，而不是用整个的馒头；废弃的饮料瓶可以在比较水的多少一课中用其来装水观察比较水的体积；在声音的产生一课中又可以用饮料瓶来作发声器；空气占据空间一课中又可以将饮料瓶作为盛空气的容器，别的物体想进入饮料瓶，必须先赶走瓶中的空气。气球既可以在“像火箭那样启动小车”中作为动力的提供者，又可以在“空气热胀冷缩实验”中套在瓶口，当瓶中空气受热膨胀后使原先瘪的气球鼓起来，使学生能形象地观察到空气热胀冷缩的现象等等。变废为宝，将生活中的废旧物品利用到科学课堂上来，正是科学课程提倡的，也是新课程理念所强调的。以下是笔者对生活中一些常见材料的利用。种 类 名 称玻璃器皿水槽（脸盆） 、广口瓶（玻璃杯、玻璃瓶或一次性杯子） 、玻璃管（吸管） 、滴管（眼药水瓶） 、酒精灯（蜡烛） 、玻璃棒（一次性筷子） 、平面镜（小镜片） 、凸透镜（老花眼镜） 、凹透镜（近视眼镜）蒸发皿 铝制材料的易拉罐，倒放使用，把底部的凹陷作为蒸发皿，易拉罐两侧剪两个椭圆形的的洞，可以放入蜡烛。固体材料 食盐、糖、粘土、洗衣粉、小苏打、铝片、铁钉、铜片（铜钥匙） 、木块电工材料 电池、导线（细铜丝） 、开关（拆玩具上的开关） 、黑胶布、小电珠、手电筒、电动机（拆玩具）工具 小钳子、螺丝刀、剪刀、镊子、夹子、直尺、勺子、温度计、弹簧秤（废旧弹簧或皮筋自制而成） 、锤子、漏斗（饮料瓶制成）标本 各种岩石标本、种子标本其他磁铁、缝衣针、细棉线、曲别针、皮筋、塑料棒（旧笔杆） 、泡沫塑料、丝绸（旧衣服） 、胶水、胶带纸、火柴、喷雾器（护发定型的瓶子） 、注射器、竹棍、海绵、废夜缸（饮料罐头盒）等2精心收集生活中的资源。教师和学生可以在家里或教室里安放一个用来收集科学课程探究资源的“百宝箱” ，在生活中做一个细心的采集员。想扔掉某些物品时，可以先9斟酌一下这个物品对自己的科学教学有没有用处？经过一段时间后，教师和学生能够收集很多关于科学课程探究资源，这个“百宝箱”里可能有前面讲到的塑料瓶，还有可乐罐、玻璃、橡皮筋、纸盒子、植物的种子等。需要相关材料时，就可以随时加以利用。3善于发现教室中的资源。目前，科学教学的主阵地还是教室。在科学教学中，教室内的一些物品也能够发挥作用，这就需要我们善于发现和利用。例如，在学习温度的测量时，我们可以组织学生测量教室内各个角落的温度情况；教学“声音”单元时，可以利用教室内的桌子、椅子以及学生文具盒中的尺子等。教室内的实验资源，需要教师用心去观察，去发现，并加以利用。教师可以从教学中的点点滴滴做起，利用教室中的资源开展简单却让学生惊喜的探究活动。4学会重