基于互联网+的小学科学课堂有结构材料的选择与使用

基于互联网+的小学科学课堂有结构材料的选择与使用

互联网+同步课堂是 2019 年浙江省教育厅推出的一项民生工程，它旨在扩大优

质教育资源辐射面，实现城乡教学共研、资源共享，推动城乡义务教育优质均衡发

展，组合形成有机整体，以更好地培养学生的创新精神与实践能力。结合《科学课程标

准》：“科学课堂中的实验探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式。”在实

施小学科学互联网+同步课堂过程中，教师必须精心设计、选择、提供相应的有利于学

生探究的材料，从而真正发挥互联网+科学同步课堂的作用。

一、有结构的材料对互联网+同步课堂的重要性

有结构的材料，是指：根据一堂课的教学目标，精心选择和设计，为学生的探

究活动所提供的教学材料的有机组合。它是学生在互联网+同步课堂中进行探究性

学习的基础和关键，当学生面对有结构的材料时，可以产生自主活动的冲动， 激发学

生的创新精神，提高学生的科学素养。

1.有结构的材料有利于互联网+同步课堂上科学性问题的生成

有结构的材料，能催生学生在学习过程中，生成新疑问、得到新发现、产生

新见解，并不断闪现出富有个性和创造性的思想火花，使科学探究更加精彩。

如《电能从哪里来》教学中，要求学生将电动机改进成一个发电机来点亮小

灯泡。一方的学生想到了用线绕住轴，但实践后，另一方的学生又有新发现：用

线绕圈，再拉，持续的时间太短，于是主动提议能否换个把手上去，甚至还有学生

提出把手的设计要美观和实用。就这样，两地的学生思维从疑问到发现再到疑问，一

系列科学性问题贯穿课堂。

2.

有结构的材料有利于互联网+同步课堂上探究活动的过程性

自主探究不仅是传统教学的一个重要思想，也是小学科学互联网+同步课堂

所提倡的重点。在同步课堂中，学生的差异性是比较大的，这就更要求课堂上的

科学探究需要由一个个引人入胜的活动串联，而活动的展开势必需要借助各种有结

构的材料。因此，教师要从探究活动本身内在的结构和两地学生情况出发，注重材

料之间彼此关联的科学、合理性，才能有效引导学生经历连续的、步步深入的科学探

究过程。

如《河流对土地的作用》同步课堂中，要求学生利用铲子、沙、塑料盒、尺子

等材料制作模拟河道流水，让水冲积成小平原，演示河流对土地的冲击现象。

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汇报时，农村的学生对这方面比较熟悉，他们就说：河流对土地形成了冲刷，细

沙和泥土，因为比重不同，自然会呈现不同景观，所以在设计时这也是要考虑的一

个方面。纵观整个探究活动，以材料为基础，过程逐步递进，弱化了对知识的记忆，

重视了概念的理解及应用。

3.有结构的材料有利于互联网+同步课堂上思维的达成性

互联网+科学同步课堂要求学生的思维应遵循：由直观到抽象，感性到理性

的发展，而这个过程需要靠材料所反映的问题来一步一步引导，所以应充分关注材

料的价值有效性，确保每种材料都蕴涵着比较典型的科学概念。

如《电和磁》的同步课堂中，要求设计一个电池检测器，考虑到这个实验的目

的是让学生感受通电线圈能产生磁，于是我们简化材料，只提供了长导线和指南针，

结果两边的学生根据之前的实验，都联想到将导线以线圈的形式绕在指南针上，接

通电路，观察指针的偏转，这样就很好的达成了学生的思维集中在如何去解释通电线

圈让指针大幅度偏转的现象，这也是互联网+同步课堂想要的效果。

二、互联网+科学同步课堂上如何选择有结构的材料

互联网+同步课堂是在两地同时进行科学教学，所以，这就要求教师给学生

准备有结构的材料。然而，部分教师对有结构的材料的错误理解，经常随手一抓

材料，不仅课堂上无法有效地开展科学探究，还影响了正常的教学。为此，我们在

进行互联网+同步课堂时，应重点考虑材料的兴趣性、导向性和启发性。

1.选择学生感兴趣的材料

不管是什么形式的课堂，学生都是课堂的主体。由于互联网+同步课堂会同

时牵涉到两个班级学生，这就导致我们会对其中一个班级不是特别熟悉，所以，

我们更需要提供学生感兴趣的材料来发挥学生在教学中的主体作用，从而集中学

生的注意力，激发学生的学习兴趣。

片段 1：《建高塔》

师：同学们，还记得高塔不容易倒的原因吗？

生：上小下大，上轻下重，框架结构。

师：今天我们来建一个稳固美观的高塔。

材料：一根胡萝卜、100 根牙签。

学生实验。

课堂中，当得知今天要用胡萝卜和牙签建高塔后，教室里热闹非凡，学生兴

趣高昂，因为在孩子们眼中，胡萝卜都是用来烧菜的，现在用它来建高塔，感觉既

熟悉又陌生。这就为接下来的教学打下了很好的基础，学生就会思考，怎样才能将

塔搭得高、稳固和美观，这就很好地体现了互联网+同步课堂要求的发挥共有的资

源，让两地的学生都享受同样的教育的理念。

2.选择能引发学生思维、有导向性的材料

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材料引起经历。凌乱的、随意的科学材料只会阻碍同步课堂的进行，而有结

构的材料会对自然现象或运动变化规律暗自呈现，同时引发学生的思维层层深

入，启发学生自主探究。

片段 2：《做框架》

师：你能用现有的小木棍搭一个三角形和四边形框架吗？

学生搭建框架并体验三角形和四边形的稳定性。

师：如果再给你一个杆子来加固四边形，你会怎么做？

学生把斜杆固定在四边形的对角线上。

师：现在用杆子来搭一个正方体框架，并体验正方体框架的稳定性。

学生搭建正方体框架。

师：请你用最少的杆子来加固正方体框架，并说出你的理由。

生：因为三角形最稳定，所以给正方体的每个面的对角线上都加一根斜杠。

在上述教学片断中，让学生感受工程学上的三角形最稳定是重点，搭建和加

固整齐的正方体框架是难点。如何突破这个重难点，并同时让两个班级的学生建构

科学概念，这就要借助一些能引起学生思维有导向性的材料。提供长的斜杠， 具有

暗示性和导向性，学生会发现加了斜杠，就会出现三角形，左右推动后，三角形非常

稳定，于是就会想到将斜杠加在正方体每个面的对角线位置，这样就可以用最少的杆

子来加固正方体框架。所以提供具有导向性的材料对于解决互联网

+同步课堂中涉及的工程学问题，帮助非常大。

3.选择能揭示科学概念的材料

在小学科学课中，学生对于学习概念一般是从对具体事物的感性认知开始

的，通过对结构性材料的操作和思考，可以促进他们发现问题，解决问题，获得对

事物的正确认识，并形成科学概念。

片段 3：《测量力的大小》

师：上节课我们认识并学会了使用测力计，今天我们来做一

个简易的测力计。

材料：橡皮筋 1 根、硬纸板、回形针、剪刀。

活动：画出你的设计图并展示（图 1 和图 2）

试一试：用以上这 2 种方法制作的测力计有什么不同？怎样

正确画出这 2 个测力计的刻度。

（图 1）

（图 2）

通过提供能揭示科学概念的有结构的材料——橡皮筋，能让学生更深层次地

理解测力计的原理。因为考虑到两地学生的差异性，所以在同步课堂教学中就不规

定制作统一的样式，在学生活动中出现了以上 2 种做法，于是科学概念被进一步推

进：如果材料的弹性不一样，那么他们的测量结果会相同吗？这样不仅能有效地保

持学生的学习兴趣，而且体现了互联网+同步课堂要求学生体对于科学概

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念掌握的全面性及深度，使学生在探究中不断地提升自己的科学素养。

三、互联网+同步课堂中如何使用有结构的材料

教师准备好了有结构的材料并非就能有效开展互联网+同步课堂。为了在课

堂上让学生更好的进行科学探究，体现互联网+同步课堂的价值，我们还要对材

料进行适当的处理，并能根据课堂侧重点不同，选择不同的材料提供方式，实现

教育的优化组合。

（一）适当处理，适应互联网+同步课堂

怎样使材料活起来呢？这就需要加上教师的智慧，对材料进行适当的处理，

使之成为能更适合互联网+同步课堂的有结构的材料。

如在《蚯蚓的选择》教学中，在事先了解了学生的情况后，我设计了一个活

动：要求给蚯蚓建一个美丽舒适的家。两边的学生根据生活经验，做出猜测：蚯蚓

喜欢阴暗潮湿的环境。教材中要求用纸盒子，并把盒子的里面涂成黑色，一端剪一

个口，放入潮湿的泥土，来证明蚯蚓喜欢阴暗的环境；然而在教学中，由于光线明

暗对比不明显，蚯蚓都呆在盒子中间不动，而且这样的纸盒用了一次就被潮湿的泥

土弄湿了，涂的黑色也都褪掉了，还弄得桌子上全部上泥土和水，对面的学生就开

始起哄了。这样的材料别说要进行同步课堂了，就连最普遍的课堂教学都无法顺利开

展。

针对这样的情况，我们对原材料进行了适当处理，

用塑料盒代替了纸盒，同时对塑料盒的一半进行了喷

漆处理（图 3），这样即使有水，黑色也不会褪色，可

以多次使用，同时为了增加实验的光暗对比程度，在

体现阴暗的那一面用深色毛巾裹住，同时在体现亮的

一面对准投影仪的灯光（图 4）。通过

这样的简单处理，不仅蚯蚓喜欢阴暗

的环境现象非常明显了，而且课堂教

学过程有了根本上的改变，老师就可

以放心让两边的学生长时间进行科学探究，真正发挥互联网+同步课堂的作用。

（二）科学提供，服务互联网+同步课堂

课堂上不仅要注意材料的种类和组合，还要考虑同步课堂上不同的探究活

动，选择不同的材料提供方式，让材料变得更有结构，从而通过对材料的控制来

更好的开展同步课堂上的学生探究。

1.按需所需，自选材料

在互联网+科学同步课堂中，有时需要对多个问题进行研究，或者有多种方

法研究时，教师可以将充足的材料集中在一起，然后让学生自主选择一组材料合

理搭配使用，去开展科学探究。

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（图 3）

（图 4）

如片段 4：《电磁铁的磁力》

研究以下因素对电磁铁磁力大小的影响：

1、电池个数 2、有无铁芯

3、铁芯粗细 4、铁芯长短

各小组根据自己的假设，拟定研究计划。

（尽可能让每个因素都有小组在研究，如个别因素研究的小组较多，教师适

当指定几组研究其它的因素。）

全班交流研究计划。

活动：各小组根据自己的假设领取实验材料。

学生需要探究电磁铁的磁力大小与电池的数量，有无铁芯，铁芯的粗细，铁

芯的长短的关系。为保障学生在互联网+同步课堂上有充足的探究时间，我们可以

让两地的学生分别重点选择一个因素开展研究，而不同的因素，所提供的实验材料

也是不同的。因此，让学生选择研究哪一个问题，需要哪些材料之后，自主选择所需

材料开展活动。此外，提供几组实验材料供学生挑选，在无形中对学生的实验设计有

一种指导作用。学生在这些有结构的材料的无形支配下，会有各种较为合理、科学的

实验方案，避免了学生思维的漫无边际而影响教学活动的实施。

2.根据教学，依次出现

在互联网+科学同步课堂中，有时需要逐步提出要研究的问题，那么，每组

材料之间就得有一定的先后逻辑顺序，分阶段提供各类材料。这样可以循序渐进

地增加问题的复杂性，使两边的学生在逐渐复杂的问题中，思维活动步步推进，

继而给人以强烈的探究欲望。

片段 5：《我的水钟》

利用桌上的材料：矿泉水瓶、剪刀、纸条、小刀，制作一个 5 分钟的水钟。

学生实验。

师：利用这个水钟，我们能简单的用 2 倍的时间标出 10 分钟的刻度吗？

生：不可以。

师：什么原因？

生：随着水位降低，漏水的速度越来越慢，不稳定。

出示医院里打点滴的输液装置的图片，你有什么启发？

师：如果提供输液装置中的滴漏，你能设计一个以固定的速度滴水的水钟

吗？

小组讨论并画出设计图，进行制作。

鉴于科学课的特殊性，所以在互联网+科学同步课堂中还要求学生能根据所

学的知识有创造性的设计，然而这些创新想法很多时候需要借助具体的材料。以上

的实验材料，紧扣课堂中“你能用它做什么”这个关键问题，依次呈现给学生，

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而“它”就是有结构的材料，是“它”在调控学生的思维沿着正确的方向发展。

学生利用有结构的材料，在原有水钟的基础上改装，尊重自己的研究成果，把有

限的时间放在水钟设计改进上，体现了互联网+科学同步课堂中重视培养学生的设

计和创新的理念。

四、结束语

“材料引起学习，材料引发探究。”所以，有结构的材料是开展互联网+科

学同步课堂的良好桥梁和媒介，是学生进行实验探究、设计的基础和关键。当学

生面对有结构的材料时，可以产生自主活动的冲动，让学生的思维碰撞出火花，

引导学生走上认知、探究、发展之路。总之，借助有结构的材料，可以激发学生的

学习兴趣，从而最大程度的发挥互联网+科学同步课堂的作用，实现优质教育互通和

互享。

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