實驗教學中結(jié)構(gòu)性材料的選擇與使用

楊春明

在素質(zhì)教育背景下，科學已經(jīng)成為小學階段的核心課程之一。小學科學教學的開展離不開各種實驗材料，教師對結(jié)構(gòu)性材料的選擇和使用要遵循一定的原則和方法。在選擇科學結(jié)構(gòu)性材料時，要考慮學生的興趣、材料的生活性、教學目標的實現(xiàn)性、對學生思維的拓展等;在使用科學結(jié)構(gòu)性材料時，要考慮材料出示的時機、順序以及材料的數(shù)量等。只有科學選擇與使用結(jié)構(gòu)性材料，才能保證科學教學的質(zhì)量，進而提升小學生的綜合素質(zhì)。

隨著素質(zhì)教育的深入，科學在小學教育中的重要性不斷提升，科學教學可以很好地培養(yǎng)小學生的思考探究能力、創(chuàng)新能力及想象力，對小學生的成長發(fā)展大有助益。在科學教學中，結(jié)構(gòu)性材料可以有效提升科學教學的質(zhì)量和效率。所謂結(jié)構(gòu)性材料，是指教師精心設計的與教學內(nèi)容密切相關、符合教學需求和學生認知的材料組合。結(jié)構(gòu)性材料的選擇和使用是否合理，直接影響科學實驗的效果好壞，進而影響科學教學質(zhì)量的高低。因此，小學科學結(jié)構(gòu)性材料的選擇與使用策略值得深入研究和探索。

一、實驗教學中結(jié)構(gòu)性材料的選擇原則

小學科學教學中包含大量的實驗內(nèi)容，而材料是決定實驗效果的核心要素。教師要根據(jù)結(jié)構(gòu)性材料的標準和要求，從多方面考慮，選擇合適的結(jié)構(gòu)性材料開展科學教學。具體來說，應遵循以下幾個原則。

（一）能夠激發(fā)學生學習興趣

小學生正處于好奇心和求知欲旺盛的年齡，學習和探究興趣是影響他們學習積極性的重要因素。在科學教學中，如果教師所選的結(jié)構(gòu)性材料缺乏趣味性，無法引發(fā)他們的學習興趣，則科學教學的效果會受到較大影響。因此，教師在選擇機構(gòu)性材料時，要充分考慮小學生的年齡、性格、興趣愛好等要素，選擇合適教學的材料?；谛W生的年齡和認知，他們通常對新奇的、好玩的、效果特殊的、顏色形狀獨特的、超出他們認知的材料有興趣和好奇心，教師要根據(jù)教學需求，側(cè)重選擇一些小學生感興趣的材料開展教學。例如，科學課程中有關于空氣重量的實驗，教師可以先通過問題吸引學生的好奇心：我們呼吸的空氣也是有重量的，你們知道怎樣證明嗎？在激發(fā)了學生的學習興趣后，教師可以選擇天平、氣球、針等實驗材料，然后將氣球吹大，引導學生思考吹到氣球里的空氣有沒有重量。在開始實驗時，教師將氣球吹成同樣大小，放在天平上并調(diào)整到平衡狀態(tài)，然后將其中一個氣球扎破，這時天平會失去平衡，學生可以直觀地看到空氣是有重量的。這個實驗內(nèi)容和材料的選擇，對小學生來說是新奇和不可思議的，可以很好地培養(yǎng)學生對科學的學習興趣和探究欲望。

（二）貼近小學生的日常生活

科學課程是一門貼近生活、探究發(fā)現(xiàn)生活中的知識和規(guī)律的學科，與人們的生活息息相關。小學生知識儲備和認知水平有限，對生活中的事物更加熟悉，運用生活化素材開展教學能夠取得更好的效果?；诖?，教師在開展小學科學教學時，要多選擇學生熟悉的、貼近學生日常生活的結(jié)構(gòu)性材料進行教學。生活化的結(jié)構(gòu)性材料不僅簡單易得、安全性高，還能引導小學生更好地將科學內(nèi)容與生活聯(lián)系起來，運用所學的科學原理解釋生活中的各種現(xiàn)象，提升學生運用知識的能力和對科學的興趣，因此在選擇科學結(jié)構(gòu)性材料時，生活化材料是必不可少的。例如，在學習溶于水的物質(zhì)內(nèi)容時，教師可以選擇生活中常見的糖、鹽、洗衣粉、食用油、面粉等，這些物質(zhì)都是學生比較熟悉的，在講解溶解實驗時可以引導學生操作，學生也更容易理解其中的科學原理，從而提升科學教學效率。又如，在學習固體、液體和氣體部分的內(nèi)容時，教師可以選擇冰塊、水、熱水作為實驗材料，讓學生通過觀察、觸摸等方法認識固體、液體和氣體，接下來可以順理成章地引入固體、液體和氣體的概念、性質(zhì)和特征。材料是學生熟悉的，教學過程就會顯得更加有趣。

（三）有利于教學目標的實現(xiàn)

結(jié)構(gòu)性材料是科學教學中不可或缺的輔助工具。選擇合適的結(jié)構(gòu)性材料能夠更好地幫助學生理解相關科學知識、概念和原理，實現(xiàn)既定的教學目標。如果教學材料選擇不當，可能會使實驗現(xiàn)象不夠明顯，教學結(jié)論的得出比較模糊，不利于學生理解科學知識和內(nèi)容，教師的教學目標和意圖也不能很好地實現(xiàn)?；诖耍處熢谶x擇結(jié)構(gòu)性材料時，要根據(jù)教學目標和教學意圖進行思考和篩選，選擇最有效的結(jié)構(gòu)性材料，提升科學教學的效率。例如，在探究物質(zhì)的吸熱和散熱問題時，教師可以根據(jù)教學目標選擇合適的材料。第一步，先探究不同材質(zhì)物質(zhì)吸熱散熱的區(qū)別，可以分別選擇一塊布和一塊錫箔紙，包住溫度計后放在陽光下，一段時間后，從溫度計的讀數(shù)中得出兩種物質(zhì)吸熱能力的高低，然后將溫度計放入室內(nèi)，一定時間后再讀數(shù)，總結(jié)兩者散熱能力的高低。第二步，探究相同材質(zhì)不同顏色物質(zhì)的吸熱散熱情況，選擇黑白兩種顏色的同種布料，按照第一步的操作步驟進行實驗，觀察顏色對吸熱散熱能力的影響，最終得出實驗結(jié)論，在相同材質(zhì)條件下，顏色也是影響物質(zhì)吸熱散熱能力的要素。通過這兩組材料選擇，分組實驗、層層推進，學生可以清晰地看到實驗的結(jié)果，并得出相關結(jié)論，教學目標和教師的教學意圖得到了很好的實現(xiàn)，科學教學質(zhì)量得到了保證。

（四）有利于拓展小學生思維

小學科學課程的最終目標是培養(yǎng)小學生的科學精神、創(chuàng)新能力和思考探究能力，而科學是一門開放性較強的課程，課程內(nèi)容、形式、資源、空間等都較為開放。這就需要學生在學習過程中具備開放式性思維，不斷擴大思考探究的深度和廣度，只有這樣，才能實現(xiàn)科學教學的目標?；诖?，教師在選擇結(jié)構(gòu)性材料時，要選擇開放性的、能夠拓展學生思維的材料，讓學生有更多探究的方向和空間，在探究中發(fā)散思維，培養(yǎng)創(chuàng)造力和想象力。在以往的科學教學中，很多教師對材料的創(chuàng)新不夠重視，機械地沿用陳舊材料，導致學生的思維方向和方法比較固定，難以培養(yǎng)發(fā)散性思維。因此，教師要重視材料創(chuàng)新，多選擇開放性的材料組織教學。例如，在教學液體的浮力內(nèi)容時，教師給學生提供一些物品，如雞蛋、裝水的瓶子、乒乓球等，讓學生觀察這些物品能否浮在水上，如果沉到水底，有什么辦法可以讓它們浮上來。學生可以自己選擇實驗所需的材料來解決問題，為學生發(fā)散思維提供條件。學生通過實驗發(fā)現(xiàn)，雞蛋和裝水的瓶子是沉在水底的，于是有的學生向水里加鹽，有的向水里加糖，增大溶液的濃度來增加浮力，有的將瓶里的水倒掉使瓶子浮上來，學生的思考方向和方法多種多樣，很好地拓展了學生思維。

二、實驗中教學中結(jié)構(gòu)性材料的使用策略

在小學科學教學中，教師通過各方面綜合考慮選擇了合適的結(jié)構(gòu)性材料后，還要采取科學的使用策略。只有這樣，才能真正發(fā)揮結(jié)構(gòu)性材料的作用，提升科學教學效果。

（一）選擇合適的時機向?qū)W生出示材料

教師在開展科學教學時，選擇合適的時機向?qū)W生出示材料是非常重要的，材料出示時機不恰當會大大影響教學效果。小學生活潑好動，好奇心強，自制力不足，如果教師在課堂開始時就發(fā)放材料，學生通常就會將全部注意力放到材料上，無心關注教師的講課內(nèi)容，也就無法掌握實驗原理、操作方法、注意事項等要點，不僅課堂紀律難以保證，還會因為學生不認真聽講而致實驗失敗或發(fā)生危險。例如，在學習電路實驗內(nèi)容時，如果一開始就發(fā)放材料，大多數(shù)學生會自己摸索嘗試，無心聽課，不僅不能掌握正確的實驗方法，還有可能因為連錯電路而損壞材料。因此，教師要選擇合適的時機出示材料，在學生充分了解實驗的知識和操作方法后再出示，保證材料在教學中能發(fā)揮最大效能，提升科學教學的質(zhì)量。

（二）選擇合適的順序給學生發(fā)放材料

在科學教學中，有很多內(nèi)容的講解需要多種材料輔助，同時，不同實驗的步驟、材料的使用順序等各不相同，如果不能合理使用材料將大大影響科學教學效果。教師在給學生發(fā)放材料時，如果一次性全部投放給學生，很多學生無法科學安排和使用，尤其是需要分層探究或者進行對比的實驗，有的學生沒有完全掌握實驗思路和方法，盲目操作無法得出正確結(jié)論。例如，在探究物質(zhì)吸熱散熱能力的實驗中，教師如果一股腦把不同材質(zhì)、不同顏色的材料都投放給學生，學生可能會感覺混亂、無從下手，實驗難以正確開展。因此，教師要根據(jù)教學要求，層層推進，按照實驗順序分步驟發(fā)放材料，學生完成一階段的實驗后再發(fā)放下一階段的實驗材料，引導學生逐步探索，掌握正確的探究方法。

（三）保證充足的數(shù)量為學生提供材料

小學科學強調(diào)培養(yǎng)小學生的思考探究能力、創(chuàng)新能力和想象力，這些能力的培養(yǎng)除了在課堂中學習科學知識外，還需要小學生積極參與實踐，自己動手操作實驗。此外，小學生充滿活力、動手欲望強烈，因此指導他們自己操作探索可以很好地提升科學教學效率?；诖?，教師要為學生提供充足的結(jié)構(gòu)性材料，讓每個學生都有動手實踐的機會，如果材料不足，不僅會不可避免地在學生間發(fā)生爭奪和矛盾，還會給沒有材料的學生帶來心理打擊，影響他們的學習信心。因此，教師在準備材料時，對于單獨操作的實驗，要做到每人一份，對于分組實驗，要保證每個小組都有充足的材料，只有這樣才能保證學生的科學能力得到盡可能有效的培養(yǎng)。

三、結(jié)語

總之，素質(zhì)教育背景下，科學是提升小學生綜合素質(zhì)的必修科目，對小學生的成長發(fā)展有重要作用，而結(jié)構(gòu)性材料的選擇和使用是影響科學教學效果的核心要素。因此，教師要重視研究結(jié)構(gòu)性材料的選擇和使用策略，從學生興趣、材料生活化、教學目標實現(xiàn)、思維拓展等多個角度入手選擇材料，并運用科學方法，保證材料的合理使用，不斷提高材料的使用效果，進而提升科學教學質(zhì)量，為小學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng)提供助力。