實(shí)驗(yàn)教學(xué)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(xué)已經(jīng)成為小學(xué)階段的核心課程之一。小學(xué)科學(xué)教學(xué)的開(kāi)展離不開(kāi)各種實(shí)驗(yàn)材料，教師對(duì)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(xué)結(jié)構(gòu)性材料時(shí)，要考慮學(xué)生的興趣、材料的生活性、教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)性、對(duì)學(xué)生思維的拓展等;在使用科學(xué)結(jié)構(gòu)性材料時(shí)，要考慮材料出示的時(shí)機(jī)、順序以及材料的數(shù)量等。只有科學(xué)選擇與使用結(jié)構(gòu)性材料，才能保證科學(xué)教學(xué)的質(zhì)量，進(jìn)而提升小學(xué)生的綜合素質(zhì)。

隨著素質(zhì)教育的深入，科學(xué)在小學(xué)教育中的重要性不斷提升，科學(xué)教學(xué)可以很好地培養(yǎng)小學(xué)生的思考探究能力、創(chuàng)新能力及想象力，對(duì)小學(xué)生的成長(zhǎng)發(fā)展大有助益。在科學(xué)教學(xué)中，結(jié)構(gòu)性材料可以有效提升科學(xué)教學(xué)的質(zhì)量和效率。所謂結(jié)構(gòu)性材料，是指教師精心設(shè)計(jì)的與教學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)、符合教學(xué)需求和學(xué)生認(rèn)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(xué)實(shí)驗(yàn)的效果好壞，進(jìn)而影響科學(xué)教學(xué)質(zhì)量的高低。因此，小學(xué)科學(xué)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(shí)驗(yàn)教學(xué)中結(jié)構(gòu)性材料的選擇原則

小學(xué)科學(xué)教學(xué)中包含大量的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，而材料是決定實(shí)驗(yàn)效果的核心要素。教師要根據(jù)結(jié)構(gòu)性材料的標(biāo)準(zhǔn)和要求，從多方面考慮，選擇合適的結(jié)構(gòu)性材料開(kāi)展科學(xué)教學(xué)。具體來(lái)說(shuō)，應(yīng)遵循以下幾個(gè)原則。

（一）能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

小學(xué)生正處于好奇心和求知欲旺盛的年齡，學(xué)習(xí)和探究興趣是影響他們學(xué)習(xí)積極性的重要因素。在科學(xué)教學(xué)中，如果教師所選的結(jié)構(gòu)性材料缺乏趣味性，無(wú)法引發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，則科學(xué)教學(xué)的效果會(huì)受到較大影響。因此，教師在選擇機(jī)構(gòu)性材料時(shí)，要充分考慮小學(xué)生的年齡、性格、興趣愛(ài)好等要素，選擇合適教學(xué)的材料。基于小學(xué)生的年齡和認(rèn)知，他們通常對(duì)新奇的、好玩的、效果特殊的、顏色形狀獨(dú)特的、超出他們認(rèn)知的材料有興趣和好奇心，教師要根據(jù)教學(xué)需求，側(cè)重選擇一些小學(xué)生感興趣的材料開(kāi)展教學(xué)。例如，科學(xué)課程中有關(guān)于空氣重量的實(shí)驗(yàn)，教師可以先通過(guò)問(wèn)題吸引學(xué)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(xué)生的學(xué)習(xí)興趣后，教師可以選擇天平、氣球、針等實(shí)驗(yàn)材料，然后將氣球吹大，引導(dǎo)學(xué)生思考吹到氣球里的空氣有沒(méi)有重量。在開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(gè)氣球扎破，這時(shí)天平會(huì)失去平衡，學(xué)生可以直觀地看到空氣是有重量的。這個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和材料的選擇，對(duì)小學(xué)生來(lái)說(shuō)是新奇和不可思議的，可以很好地培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。

（二）貼近小學(xué)生的日常生活

科學(xué)課程是一門(mén)貼近生活、探究發(fā)現(xiàn)生活中的知識(shí)和規(guī)律的學(xué)科，與人們的生活息息相關(guān)。小學(xué)生知識(shí)儲(chǔ)備和認(rèn)知水平有限，對(duì)生活中的事物更加熟悉，運(yùn)用生活化素材開(kāi)展教學(xué)能夠取得更好的效果。基于此，教師在開(kāi)展小學(xué)科學(xué)教學(xué)時(shí)，要多選擇學(xué)生熟悉的、貼近學(xué)生日常生活的結(jié)構(gòu)性材料進(jìn)行教學(xué)。生活化的結(jié)構(gòu)性材料不僅簡(jiǎn)單易得、安全性高，還能引導(dǎo)小學(xué)生更好地將科學(xué)內(nèi)容與生活聯(lián)系起來(lái)，運(yùn)用所學(xué)的科學(xué)原理解釋生活中的各種現(xiàn)象，提升學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的能力和對(duì)科學(xué)的興趣，因此在選擇科學(xué)結(jié)構(gòu)性材料時(shí)，生活化材料是必不可少的。例如，在學(xué)習(xí)溶于水的物質(zhì)內(nèi)容時(shí)，教師可以選擇生活中常見(jiàn)的糖、鹽、洗衣粉、食用油、面粉等，這些物質(zhì)都是學(xué)生比較熟悉的，在講解溶解實(shí)驗(yàn)時(shí)可以引導(dǎo)學(xué)生操作，學(xué)生也更容易理解其中的科學(xué)原理，從而提升科學(xué)教學(xué)效率。又如，在學(xué)習(xí)固體、液體和氣體部分的內(nèi)容時(shí)，教師可以選擇冰塊、水、熱水作為實(shí)驗(yàn)材料，讓學(xué)生通過(guò)觀察、觸摸等方法認(rèn)識(shí)固體、液體和氣體，接下來(lái)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(xué)生熟悉的，教學(xué)過(guò)程就會(huì)顯得更加有趣。

（三）有利于教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)

結(jié)構(gòu)性材料是科學(xué)教學(xué)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(xué)生理解相關(guān)科學(xué)知識(shí)、概念和原理，實(shí)現(xiàn)既定的教學(xué)目標(biāo)。如果教學(xué)材料選擇不當(dāng)，可能會(huì)使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不夠明顯，教學(xué)結(jié)論的得出比較模糊，不利于學(xué)生理解科學(xué)知識(shí)和內(nèi)容，教師的教學(xué)目標(biāo)和意圖也不能很好地實(shí)現(xiàn)。基于此，教師在選擇結(jié)構(gòu)性材料時(shí)，要根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)意圖進(jìn)行思考和篩選，選擇最有效的結(jié)構(gòu)性材料，提升科學(xué)教學(xué)的效率。例如，在探究物質(zhì)的吸熱和散熱問(wèn)題時(shí)，教師可以根據(jù)教學(xué)目標(biāo)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(jì)后放在陽(yáng)光下，一段時(shí)間后，從溫度計(jì)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(jì)放入室內(nèi)，一定時(shí)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察顏色對(duì)吸熱散熱能力的影響，最終得出實(shí)驗(yàn)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(guò)這兩組材料選擇，分組實(shí)驗(yàn)、層層推進(jìn)，學(xué)生可以清晰地看到實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，并得出相關(guān)結(jié)論，教學(xué)目標(biāo)和教師的教學(xué)意圖得到了很好的實(shí)現(xiàn)，科學(xué)教學(xué)質(zhì)量得到了保證。

（四）有利于拓展小學(xué)生思維

小學(xué)科學(xué)課程的最終目標(biāo)是培養(yǎng)小學(xué)生的科學(xué)精神、創(chuàng)新能力和思考探究能力，而科學(xué)是一門(mén)開(kāi)放性較強(qiáng)的課程，課程內(nèi)容、形式、資源、空間等都較為開(kāi)放。這就需要學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中具備開(kāi)放式性思維，不斷擴(kuò)大思考探究的深度和廣度，只有這樣，才能實(shí)現(xiàn)科學(xué)教學(xué)的目標(biāo)。基于此，教師在選擇結(jié)構(gòu)性材料時(shí)，要選擇開(kāi)放性的、能夠拓展學(xué)生思維的材料，讓學(xué)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(xué)教學(xué)中，很多教師對(duì)材料的創(chuàng)新不夠重視，機(jī)械地沿用陳舊材料，導(dǎo)致學(xué)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(kāi)放性的材料組織教學(xué)。例如，在教學(xué)液體的浮力內(nèi)容時(shí)，教師給學(xué)生提供一些物品，如雞蛋、裝水的瓶子、乒乓球等，讓學(xué)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(lái)。學(xué)生可以自己選擇實(shí)驗(yàn)所需的材料來(lái)解決問(wèn)題，為學(xué)生發(fā)散思維提供條件。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，雞蛋和裝水的瓶子是沉在水底的，于是有的學(xué)生向水里加鹽，有的向水里加糖，增大溶液的濃度來(lái)增加浮力，有的將瓶里的水倒掉使瓶子浮上來(lái)，學(xué)生的思考方向和方法多種多樣，很好地拓展了學(xué)生思維。

二、實(shí)驗(yàn)中教學(xué)中結(jié)構(gòu)性材料的使用策略

在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師通過(guò)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(xué)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(xué)教學(xué)效果。

（一）選擇合適的時(shí)機(jī)向?qū)W生出示材料

教師在開(kāi)展科學(xué)教學(xué)時(shí)，選擇合適的時(shí)機(jī)向?qū)W生出示材料是非常重要的，材料出示時(shí)機(jī)不恰當(dāng)會(huì)大大影響教學(xué)效果。小學(xué)生活潑好動(dòng)，好奇心強(qiáng)，自制力不足，如果教師在課堂開(kāi)始時(shí)就發(fā)放材料，學(xué)生通常就會(huì)將全部注意力放到材料上，無(wú)心關(guān)注教師的講課內(nèi)容，也就無(wú)法掌握實(shí)驗(yàn)原理、操作方法、注意事項(xiàng)等要點(diǎn)，不僅課堂紀(jì)律難以保證，還會(huì)因?yàn)閷W(xué)生不認(rèn)真聽(tīng)講而致實(shí)驗(yàn)失敗或發(fā)生危險(xiǎn)。例如，在學(xué)習(xí)電路實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)，如果一開(kāi)始就發(fā)放材料，大多數(shù)學(xué)生會(huì)自己摸索嘗試，無(wú)心聽(tīng)課，不僅不能掌握正確的實(shí)驗(yàn)方法，還有可能因?yàn)檫B錯(cuò)電路而損壞材料。因此，教師要選擇合適的時(shí)機(jī)出示材料，在學(xué)生充分了解實(shí)驗(yàn)的知識(shí)和操作方法后再出示，保證材料在教學(xué)中能發(fā)揮最大效能，提升科學(xué)教學(xué)的質(zhì)量。

（二）選擇合適的順序給學(xué)生發(fā)放材料

在科學(xué)教學(xué)中，有很多內(nèi)容的講解需要多種材料輔助，同時(shí)，不同實(shí)驗(yàn)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(xué)教學(xué)效果。教師在給學(xué)生發(fā)放材料時(shí)，如果一次性全部投放給學(xué)生，很多學(xué)生無(wú)法科學(xué)安排和使用，尤其是需要分層探究或者進(jìn)行對(duì)比的實(shí)驗(yàn)，有的學(xué)生沒(méi)有完全掌握實(shí)驗(yàn)思路和方法，盲目操作無(wú)法得出正確結(jié)論。例如，在探究物質(zhì)吸熱散熱能力的實(shí)驗(yàn)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(xué)生，學(xué)生可能會(huì)感覺(jué)混亂、無(wú)從下手，實(shí)驗(yàn)難以正確開(kāi)展。因此，教師要根據(jù)教學(xué)要求，層層推進(jìn)，按照實(shí)驗(yàn)順序分步驟發(fā)放材料，學(xué)生完成一階段的實(shí)驗(yàn)后再發(fā)放下一階段的實(shí)驗(yàn)材料，引導(dǎo)學(xué)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(xué)生提供材料

小學(xué)科學(xué)強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)小學(xué)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(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)外，還需要小學(xué)生積極參與實(shí)踐，自己動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)。此外，小學(xué)生充滿活力、動(dòng)手欲望強(qiáng)烈，因此指導(dǎo)他們自己操作探索可以很好地提升科學(xué)教學(xué)效率。基于此，教師要為學(xué)生提供充足的結(jié)構(gòu)性材料，讓每個(gè)學(xué)生都有動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)，如果材料不足，不僅會(huì)不可避免地在學(xué)生間發(fā)生爭(zhēng)奪和矛盾，還會(huì)給沒(méi)有材料的學(xué)生帶來(lái)心理打擊，影響他們的學(xué)習(xí)信心。因此，教師在準(zhǔn)備材料時(shí)，對(duì)于單獨(dú)操作的實(shí)驗(yàn)，要做到每人一份，對(duì)于分組實(shí)驗(yàn)，要保證每個(gè)小組都有充足的材料，只有這樣才能保證學(xué)生的科學(xué)能力得到盡可能有效的培養(yǎng)。

三、結(jié)語(yǔ)

總之，素質(zhì)教育背景下，科學(xué)是提升小學(xué)生綜合素質(zhì)的必修科目，對(duì)小學(xué)生的成長(zhǎng)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(xué)教學(xué)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(xué)生興趣、材料生活化、教學(xué)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)、思維拓展等多個(gè)角度入手選擇材料，并運(yùn)用科學(xué)方法，保證材料的合理使用，不斷提高材料的使用效果，進(jìn)而提升科學(xué)教學(xué)質(zhì)量，為小學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)提供助力。