結(jié)構(gòu)性實(shí)驗(yàn)材料的教學(xué)價(jià)值

龔榮景

〔摘? ? 要〕? ? 小學(xué)科學(xué)是一門理論和實(shí)踐相結(jié)合的課程，因此在教學(xué)過(guò)程中，為了實(shí)現(xiàn)更好的教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，要充分、合理地運(yùn)用結(jié)構(gòu)性實(shí)驗(yàn)材料?；诖耍疚暮?jiǎn)要闡述了結(jié)構(gòu)性實(shí)驗(yàn)材料的概念和分類，強(qiáng)調(diào)了結(jié)構(gòu)性實(shí)驗(yàn)材料的教學(xué)價(jià)值，最后提出幾個(gè)結(jié)構(gòu)性實(shí)驗(yàn)材料在教學(xué)中的應(yīng)用策略，以期為廣大小學(xué)科學(xué)教師的教學(xué)實(shí)踐提供借鑒和幫助。

〔關(guān)鍵詞〕? ? 小學(xué)科學(xué)；結(jié)構(gòu)性實(shí)驗(yàn)材料；教學(xué)

〔中圖分類號(hào)〕? G424? ? ? ? ? ? ? ?〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕? A? ? ? ? 〔文章編號(hào)〕? 1674-6317? （2023）? 09-0067-03

小學(xué)科學(xué)是一門理論性和實(shí)踐性緊密結(jié)合的必修課程，因此在教學(xué)過(guò)程中，不能僅僅依靠書本知識(shí)的講解和灌輸，而必須充分結(jié)合實(shí)驗(yàn)，來(lái)促進(jìn)學(xué)生科學(xué)精神的培養(yǎng)。因此，在小學(xué)科學(xué)的教學(xué)中，可以合理應(yīng)用結(jié)構(gòu)性實(shí)驗(yàn)材料來(lái)輔助實(shí)驗(yàn)探究，提升教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生的求知欲和好奇心。在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，讓學(xué)生有效培養(yǎng)科學(xué)探索的精神，樹立理性思維意識(shí)，提升發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題的能力，最終促進(jìn)核心素養(yǎng)的有效提高。

一、結(jié)構(gòu)性實(shí)驗(yàn)材料的概念和分類

（一）概念

結(jié)構(gòu)性實(shí)驗(yàn)材料，指的是在科學(xué)課程中所使用的促進(jìn)實(shí)驗(yàn)完成和知識(shí)授予的材料、器具、資料等。其內(nèi)容不僅僅局限于實(shí)物材料，還可以是圖片、視頻資料、研究數(shù)據(jù)等等。此外，結(jié)構(gòu)性實(shí)驗(yàn)材料通常還具有組合性，即指通過(guò)多種材料的有機(jī)組合，形成一套完整的實(shí)驗(yàn)材料，以實(shí)現(xiàn)知識(shí)的有效傳遞和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的直觀展示。

（二）分類

結(jié)構(gòu)性實(shí)驗(yàn)材料范圍很廣，組合形式也很多。不同的結(jié)構(gòu)性實(shí)驗(yàn)材料依據(jù)其特性的不同，可以分為觀察型材料、引導(dǎo)型材料、模擬型材料和測(cè)量型材料等。

1.觀察型材料

觀察型材料，主要是指便于學(xué)生進(jìn)行觀察和總結(jié)得出結(jié)論的材料。通常這一類材料會(huì)呈現(xiàn)較為典型的特點(diǎn)和與其他材料的明顯區(qū)別。例如，觀察種子的發(fā)芽和成長(zhǎng)，不同類型的種子在生長(zhǎng)過(guò)程中呈現(xiàn)的形態(tài)和對(duì)環(huán)境的需求截然不同，可以讓學(xué)生自主進(jìn)行觀察并形成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。觀察型材料的運(yùn)用，有利于學(xué)生自主探究，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

2.引導(dǎo)型材料

所謂引導(dǎo)型材料，是指能夠?qū)W(xué)生的思維起到引導(dǎo)作用、能夠激發(fā)學(xué)生的好奇心、引導(dǎo)他們思考和探究的材料。例如，放大鏡等材料，放在學(xué)生面前，學(xué)生就會(huì)自主地探究其作用?；蚴遣煌奈唇M合的材料，學(xué)生很容易自行思考這些材料有什么用，能夠用來(lái)做哪種實(shí)驗(yàn)。

3.模擬型材料

模擬型材料，顧名思義，就是用來(lái)模擬一些課堂上無(wú)法運(yùn)用實(shí)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的材料，或是實(shí)物的安全系數(shù)較低不便于學(xué)生操作的材料。例如，用不同大小的球來(lái)模擬太陽(yáng)系，展現(xiàn)星體運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)律等。模擬型材料在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，有更為直觀、操作簡(jiǎn)便、安全性高等特點(diǎn)。

（三）測(cè)量型材料

測(cè)量型材料，指的是用于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量的材料。這在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中非常常見，例如尺子、溫度計(jì)、秤等等。這一類材料主要起輔助作用，便于學(xué)生測(cè)量和收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，客觀呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果等。通過(guò)這一類材料的使用，學(xué)生能夠掌握科學(xué)使用工具的方法，舉一反三地進(jìn)行其他實(shí)驗(yàn)，提升動(dòng)手能力。

二、結(jié)構(gòu)性實(shí)驗(yàn)材料在教學(xué)中應(yīng)用的意義

（一）激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情

小學(xué)科學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，如果僅僅向?qū)W生灌輸理論知識(shí)，很難取得良好的教學(xué)效果。小學(xué)生注意力難以長(zhǎng)時(shí)間集中，容易分心。與此同時(shí)，小學(xué)生的好奇心強(qiáng)，喜歡動(dòng)手探索。因此需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐操作的方式，激發(fā)學(xué)生的好奇心，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。結(jié)構(gòu)性實(shí)驗(yàn)材料的有效使用，能夠活躍課堂，提高教學(xué)效果，同時(shí)能極大地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，培養(yǎng)學(xué)生的探究欲和動(dòng)手能力，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提高。

（二）提升學(xué)生動(dòng)手能力

在小學(xué)科學(xué)教學(xué)過(guò)程中，要注意時(shí)刻將學(xué)生放于主體位置。教學(xué)不能以知識(shí)的灌輸和教師的操作展示為主，這樣不利于學(xué)生知識(shí)的吸收和動(dòng)手能力的提高。結(jié)構(gòu)性實(shí)驗(yàn)材料的有效運(yùn)用，能夠?qū)W(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生，在課堂上通過(guò)個(gè)人或小組的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，提高動(dòng)手能力和科學(xué)探索的能力。既能提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握能力，又能促進(jìn)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并自行解決，培養(yǎng)科學(xué)的思維模式。

（三）直觀展現(xiàn)知識(shí)內(nèi)容

小學(xué)科學(xué)教學(xué)是以理論知識(shí)為主導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)為輔助的課程。但在教學(xué)過(guò)程中，一味地灌輸知識(shí)很難取得良好的效果。有時(shí)課堂理論知識(shí)較為晦澀和抽象，僅僅靠教師口授，不利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。因此需要借助實(shí)驗(yàn)的展示來(lái)直觀化地呈現(xiàn)知識(shí)內(nèi)容，加深學(xué)生的理解和印象。同時(shí)，通過(guò)結(jié)構(gòu)性實(shí)驗(yàn)材料的幫助，學(xué)生能夠自己動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中總結(jié)知識(shí)點(diǎn)。既能培養(yǎng)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力，也可以讓科學(xué)知識(shí)更加深入學(xué)生的內(nèi)心。

三、發(fā)揮結(jié)構(gòu)性實(shí)驗(yàn)材料在教學(xué)中的作用

（一）依據(jù)課程內(nèi)容，合理選擇材料

在小學(xué)科學(xué)教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)充分考慮課程內(nèi)容的安排，合理選擇結(jié)構(gòu)性實(shí)驗(yàn)材料，發(fā)揮結(jié)構(gòu)性材料的教學(xué)功能，引導(dǎo)學(xué)生掌握和運(yùn)用知識(shí)。在結(jié)構(gòu)性實(shí)驗(yàn)材料的選擇過(guò)程中，教師要依據(jù)科學(xué)、有效的原則，謹(jǐn)慎選擇，合理運(yùn)用。所選擇的材料，不僅要滿足教學(xué)需求，還應(yīng)當(dāng)充分考量學(xué)生的年齡，選擇符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律和學(xué)習(xí)特點(diǎn)的材料，幫助學(xué)生深入理解所講授的知識(shí)，發(fā)揮結(jié)構(gòu)性實(shí)驗(yàn)材料的價(jià)值，提升課堂質(zhì)量和效果，最終促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的全面提升。

例如，在教授《地震的形成及作用》一課時(shí)，教師應(yīng)當(dāng)考量選擇哪一種材料來(lái)模擬地殼運(yùn)動(dòng)更為合適，哪種材料能直觀展現(xiàn)地震時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象。通常在教學(xué)時(shí)，模擬地殼會(huì)使用紙盒，而非磚塊，主要是需要考慮可操作性和安全性。另外，在實(shí)驗(yàn)中選擇泥土還是沙子能更好地呈現(xiàn)地震的形態(tài)，需要教師自己進(jìn)行課前實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行合理選擇?？偠灾?，結(jié)構(gòu)性實(shí)驗(yàn)材料除了根據(jù)要講授的知識(shí)和課堂內(nèi)容來(lái)選擇以外，還需要考慮材料本身是否常見、能否輕松獲取，這樣才有助于學(xué)生在課余時(shí)間進(jìn)行自我探索的過(guò)程中，能夠輕松獲取材料幫助自己鞏固課堂知識(shí)，提升科學(xué)探索的能力。

（二）完成課程目標(biāo)，合理搭配使用

結(jié)構(gòu)性實(shí)驗(yàn)材料的使用，主要需要結(jié)合課程目標(biāo)來(lái)合理搭配，其本質(zhì)仍然是課程教學(xué)的輔助手段。這就意味著，結(jié)構(gòu)性實(shí)驗(yàn)材料并不是越多越好，也不是每一堂課都必須使用。過(guò)多的材料和實(shí)驗(yàn)，有可能會(huì)擾亂課堂紀(jì)律，反而導(dǎo)致教學(xué)效果大打折扣。這主要是由于小學(xué)生精力較為旺盛，注意力容易分散，課堂紀(jì)律難以長(zhǎng)久維持。如果實(shí)驗(yàn)過(guò)多，會(huì)導(dǎo)致學(xué)生注意力難以集中在理論講解上，課堂散漫哄鬧，不利于知識(shí)的講授。而實(shí)驗(yàn)內(nèi)容過(guò)少，又會(huì)導(dǎo)致課堂內(nèi)容比較枯燥，理論知識(shí)得不到有效傳遞和運(yùn)用，教學(xué)質(zhì)量降低。因此，在使用結(jié)構(gòu)性實(shí)驗(yàn)材料時(shí)，需要充分考慮課程目標(biāo)，選擇是否使用結(jié)構(gòu)性材料以及選擇哪一種類型的結(jié)構(gòu)性材料，不能盲目濫用，以免影響課堂效果。

例如，在教授《種子的傳播》這一課時(shí)，相較于實(shí)物材料，使用視頻材料的效果可能更為直觀。教師需要考慮課堂上條件有限，難以呈現(xiàn)各類種子的傳播形式，而視頻材料則不受客觀條件的影響，多彩的畫面和豐富的內(nèi)容，可以將課堂知識(shí)完全融入視頻展示的過(guò)程中，直觀、充分地完成課程計(jì)劃和目標(biāo)。但是，在教學(xué)《光的傳播會(huì)遇到阻礙嗎》這一課時(shí)，就應(yīng)當(dāng)充分使用結(jié)構(gòu)性實(shí)驗(yàn)材料，將課堂知識(shí)和實(shí)驗(yàn)過(guò)程有機(jī)結(jié)合，讓學(xué)生積極地自主探究，自行選擇光傳播中遇到的各種阻礙和介質(zhì)，在教師的幫助和指導(dǎo)下，自行得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，取得較好的實(shí)驗(yàn)效果和課堂質(zhì)量?？傊诮淌诓煌恼n程內(nèi)容時(shí)，必須充分考慮這一堂課的目標(biāo)和計(jì)劃，決定選擇運(yùn)用哪些結(jié)構(gòu)性實(shí)驗(yàn)材料，以保證課堂效果的最大化。

（三）構(gòu)建教學(xué)場(chǎng)景，注重發(fā)放時(shí)機(jī)

在小學(xué)科學(xué)教學(xué)的過(guò)程中，教師不能照本宣科地講解知識(shí)，而是應(yīng)當(dāng)創(chuàng)造性地構(gòu)建教學(xué)場(chǎng)景。通過(guò)營(yíng)造有趣的課堂氛圍，讓學(xué)生有充分的代入感，從而有效地激發(fā)學(xué)生對(duì)于課程知識(shí)的探索欲和求知欲。教師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入教學(xué)場(chǎng)景，通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)獲取知識(shí)，從而加深對(duì)科學(xué)知識(shí)的印象，提升課堂效果。教學(xué)場(chǎng)景的類型有很多種，例如，問(wèn)題性場(chǎng)景、合作性場(chǎng)景、探索性場(chǎng)景等。可以根據(jù)課程內(nèi)容的不同進(jìn)行選擇，旨在最大限度地提升課堂效果。在構(gòu)建教學(xué)場(chǎng)景之后，教師也不能急于將結(jié)構(gòu)性實(shí)驗(yàn)材料展示出來(lái)，或第一時(shí)間分發(fā)給學(xué)生。如果不注重材料的發(fā)放時(shí)機(jī)，反而會(huì)影響教學(xué)效果和課堂紀(jì)律。

例如，在講授《制作巖石和礦物標(biāo)本》這一課時(shí)，教師可以創(chuàng)建地質(zhì)學(xué)者勘探的場(chǎng)景，讓學(xué)生化身為一個(gè)個(gè)小地質(zhì)學(xué)家，自行采集礦物巖石，并提煉出“科研成果”。在這個(gè)過(guò)程中，充分利用課堂教授的知識(shí)進(jìn)行標(biāo)本的制作和成果展示。但是必須注意，在這個(gè)場(chǎng)景呈現(xiàn)之前，教師應(yīng)當(dāng)首先完整地教授標(biāo)本制作的知識(shí)和注意事項(xiàng)，然后再讓學(xué)生進(jìn)行操作。如果從課堂一開始就給學(xué)生分發(fā)材料，那么學(xué)生大多數(shù)可能會(huì)把玩材料，自行進(jìn)行嘗試，而不會(huì)將注意力放在課堂上，不僅錯(cuò)過(guò)了知識(shí)的講解，還會(huì)導(dǎo)致在實(shí)驗(yàn)中頻頻犯錯(cuò)，影響教學(xué)效果。

在新課標(biāo)的要求下，小學(xué)科學(xué)是全面提升學(xué)生綜合素質(zhì)的必修課程，能有效促進(jìn)學(xué)生探究精神和科學(xué)素養(yǎng)的提高，而結(jié)構(gòu)性實(shí)驗(yàn)材料能夠在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中發(fā)揮重要的作用。因此，教師應(yīng)當(dāng)重視結(jié)構(gòu)性實(shí)驗(yàn)材料的價(jià)值和合理運(yùn)用。從教學(xué)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)、教學(xué)效果提高、學(xué)生思維興趣拓展等多個(gè)方面進(jìn)行考慮，運(yùn)用科學(xué)合理的方式，將結(jié)構(gòu)性實(shí)驗(yàn)材料融入小學(xué)科學(xué)教學(xué)，不斷提升材料使用效果，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量提升，助力小學(xué)生正確培養(yǎng)科學(xué)觀和探究精神。

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