结构性实验材料的教学价值

龚荣景

〔摘    要〕    小学科学是一门理论和实践相结合的课程，因此在教学过程中，为了实现更好的教学效果，培养学生的核心素养，要充分、合理地运用结构性实验材料。基于此，本文简要阐述了结构性实验材料的概念和分类，强调了结构性实验材料的教学价值，最后提出几个结构性实验材料在教学中的应用策略，以期为广大小学科学教师的教学实践提供借鉴和帮助。

〔关键词〕    小学科学；结构性实验材料；教学

〔中图分类号〕  G424               〔文献标识码〕  A        〔文章编号〕  1674-6317  （2023）  09-0067-03

小学科学是一门理论性和实践性紧密结合的必修课程，因此在教学过程中，不能仅仅依靠书本知识的讲解和灌输，而必须充分结合实验，来促进学生科学精神的培养。因此，在小学科学的教学中，可以合理应用结构性实验材料来辅助实验探究，提升教学效果，激发学生的求知欲和好奇心。在实验的过程中，让学生有效培养科学探索的精神，树立理性思维意识，提升发现问题并解决问题的能力，最终促进核心素养的有效提高。

一、结构性实验材料的概念和分类

（一）概念

结构性实验材料，指的是在科学课程中所使用的促进实验完成和知识授予的材料、器具、资料等。其内容不仅仅局限于实物材料，还可以是图片、视频资料、研究数据等等。此外，结构性实验材料通常还具有组合性，即指通过多种材料的有机组合，形成一套完整的实验材料，以实现知识的有效传递和实验结果的直观展示。

（二）分类

结构性实验材料范围很广，组合形式也很多。不同的结构性实验材料依据其特性的不同，可以分为观察型材料、引导型材料、模拟型材料和测量型材料等。

1.观察型材料

观察型材料，主要是指便于学生进行观察和总结得出结论的材料。通常这一类材料会呈现较为典型的特点和与其他材料的明显区别。例如，观察种子的发芽和成长，不同类型的种子在生长过程中呈现的形态和对环境的需求截然不同，可以让学生自主进行观察并形成实验报告。观察型材料的运用，有利于学生自主探究，培养实验能力。

2.引导型材料

所谓引导型材料，是指能够对学生的思维起到引导作用、能够激发学生的好奇心、引导他们思考和探究的材料。例如，放大镜等材料，放在学生面前，学生就会自主地探究其作用。或是不同的未组合的材料，学生很容易自行思考这些材料有什么用，能够用来做哪种实验。

3.模拟型材料

模拟型材料，顾名思义，就是用来模拟一些课堂上无法运用实物进行实验的材料，或是实物的安全系数较低不便于学生操作的材料。例如，用不同大小的球来模拟太阳系，展现星体运转规律等。模拟型材料在实验过程中，有更为直观、操作简便、安全性高等特点。

（三）测量型材料

测量型材料，指的是用于实验数据测量的材料。这在小学科学教学中非常常见，例如尺子、温度计、秤等等。这一类材料主要起辅助作用，便于学生测量和收集实验数据，客观呈现实验结果等。通过这一类材料的使用，学生能够掌握科学使用工具的方法，举一反三地进行其他实验，提升动手能力。

二、结构性实验材料在教學中应用的意义

（一）激发学生学习热情

小学科学是一门实践性很强的课程，如果仅仅向学生灌输理论知识，很难取得良好的教学效果。小学生注意力难以长时间集中，容易分心。与此同时，小学生的好奇心强，喜欢动手探索。因此需要通过实验和实践操作的方式，激发学生的好奇心，提升学生的科学素养。结构性实验材料的有效使用，能够活跃课堂，提高教学效果，同时能极大地激发学生学习的主动性和积极性，培养学生的探究欲和动手能力，促进学生科学素养的提高。

（二）提升学生动手能力

在小学科学教学过程中，要注意时刻将学生放于主体位置。教学不能以知识的灌输和教师的操作展示为主，这样不利于学生知识的吸收和动手能力的提高。结构性实验材料的有效运用，能够将学习的主动权交给学生，在课堂上通过个人或小组的方式进行实验，提高动手能力和科学探索的能力。既能提高学生对知识的掌握能力，又能促进学生发现问题并自行解决，培养科学的思维模式。

（三）直观展现知识内容

小学科学教学是以理论知识为主导、实验为辅助的课程。但在教学过程中，一味地灌输知识很难取得良好的效果。有时课堂理论知识较为晦涩和抽象，仅仅靠教师口授，不利于学生对知识的理解。因此需要借助实验的展示来直观化地呈现知识内容，加深学生的理解和印象。同时，通过结构性实验材料的帮助，学生能够自己动手完成实验，在实验的过程中总结知识点。既能培养学生自己发现问题、运用知识解决问题的能力，也可以让科学知识更加深入学生的内心。

三、发挥结构性实验材料在教学中的作用

（一）依据课程内容，合理选择材料

在小学科学教学过程中，应当充分考虑课程内容的安排，合理选择结构性实验材料，发挥结构性材料的教学功能，引导学生掌握和运用知识。在结构性实验材料的选择过程中，教师要依据科学、有效的原则，谨慎选择，合理运用。所选择的材料，不仅要满足教学需求，还应当充分考量学生的年龄，选择符合学生认知规律和学习特点的材料，帮助学生深入理解所讲授的知识，发挥结构性实验材料的价值，提升课堂质量和效果，最终促进学生核心素养的全面提升。

例如，在教授《地震的形成及作用》一课时，教师应当考量选择哪一种材料来模拟地壳运动更为合适，哪种材料能直观展现地震时出现的现象。通常在教学时，模拟地壳会使用纸盒，而非砖块，主要是需要考虑可操作性和安全性。另外，在实验中选择泥土还是沙子能更好地呈现地震的形态，需要教师自己进行课前实验，进行合理选择。总而言之，结构性实验材料除了根据要讲授的知识和课堂内容来选择以外，还需要考虑材料本身是否常见、能否轻松获取，这样才有助于学生在课余时间进行自我探索的过程中，能够轻松获取材料帮助自己巩固课堂知识，提升科学探索的能力。

（二）完成课程目标，合理搭配使用

结构性实验材料的使用，主要需要结合课程目标来合理搭配，其本质仍然是课程教学的辅助手段。这就意味着，结构性实验材料并不是越多越好，也不是每一堂课都必须使用。过多的材料和实验，有可能会扰乱课堂纪律，反而导致教学效果大打折扣。这主要是由于小学生精力较为旺盛，注意力容易分散，课堂纪律难以长久维持。如果实验过多，会导致学生注意力难以集中在理论讲解上，课堂散漫哄闹，不利于知识的讲授。而实验内容过少，又会导致课堂内容比较枯燥，理论知识得不到有效传递和运用，教学质量降低。因此，在使用结构性实验材料时，需要充分考虑课程目标，选择是否使用结构性材料以及选择哪一种类型的结构性材料，不能盲目滥用，以免影响课堂效果。

例如，在教授《种子的传播》这一课时，相较于实物材料，使用视频材料的效果可能更为直观。教师需要考虑课堂上条件有限，难以呈现各类种子的传播形式，而视频材料则不受客观条件的影响，多彩的画面和丰富的内容，可以将课堂知识完全融入视频展示的过程中，直观、充分地完成课程计划和目标。但是，在教学《光的传播会遇到阻碍吗》这一课时，就应当充分使用结构性实验材料，将课堂知识和实验过程有机结合，让学生积极地自主探究，自行选择光传播中遇到的各种阻碍和介质，在教师的帮助和指导下，自行得出实验结论，取得较好的实验效果和课堂质量。总之，在教授不同的课程内容时，必须充分考虑这一堂课的目标和计划，决定选择运用哪些结构性实验材料，以保证课堂效果的最大化。

（三）构建教学场景，注重发放时机

在小学科学教学的过程中，教师不能照本宣科地讲解知识，而是应当创造性地构建教学场景。通过营造有趣的课堂氛围，让学生有充分的代入感，从而有效地激发学生对于课程知识的探索欲和求知欲。教师要引导学生进入教学场景，通过实验来获取知识，从而加深对科学知识的印象，提升课堂效果。教学场景的类型有很多种，例如，问题性场景、合作性场景、探索性场景等。可以根据课程内容的不同进行选择，旨在最大限度地提升课堂效果。在构建教学场景之后，教师也不能急于将结构性实验材料展示出来，或第一时间分发给学生。如果不注重材料的发放时机，反而会影响教学效果和课堂纪律。

例如，在讲授《制作岩石和矿物标本》这一课時，教师可以创建地质学者勘探的场景，让学生化身为一个个小地质学家，自行采集矿物岩石，并提炼出“科研成果”。在这个过程中，充分利用课堂教授的知识进行标本的制作和成果展示。但是必须注意，在这个场景呈现之前，教师应当首先完整地教授标本制作的知识和注意事项，然后再让学生进行操作。如果从课堂一开始就给学生分发材料，那么学生大多数可能会把玩材料，自行进行尝试，而不会将注意力放在课堂上，不仅错过了知识的讲解，还会导致在实验中频频犯错，影响教学效果。

在新课标的要求下，小学科学是全面提升学生综合素质的必修课程，能有效促进学生探究精神和科学素养的提高，而结构性实验材料能够在小学科学教学中发挥重要的作用。因此，教师应当重视结构性实验材料的价值和合理运用。从教学目标实现、教学效果提高、学生思维兴趣拓展等多个方面进行考虑，运用科学合理的方式，将结构性实验材料融入小学科学教学，不断提升材料使用效果，促进教学质量提升，助力小学生正确培养科学观和探究精神。

参考文献

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