結(jié)構(gòu)性實(shí)驗(yàn)材料在小學(xué)科學(xué)深度學(xué)習(xí)中的應(yīng)用

朱春燕

摘要：實(shí)驗(yàn)材料作為進(jìn)行科學(xué)探究的物質(zhì)條件，將結(jié)構(gòu)性實(shí)驗(yàn)材料應(yīng)用于科學(xué)教學(xué)中，能簡(jiǎn)化科學(xué)實(shí)驗(yàn)流程，提高科學(xué)實(shí)驗(yàn)質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)。所以，本文基于深度學(xué)習(xí)背景闡述在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中應(yīng)用結(jié)構(gòu)性材料的方法，倡導(dǎo)教師更新實(shí)驗(yàn)材料應(yīng)用模式，為提升學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和科學(xué)素養(yǎng)奠定基礎(chǔ)，發(fā)揮結(jié)構(gòu)性實(shí)驗(yàn)材料的育人價(jià)值，以期為小學(xué)科學(xué)教學(xué)提供參考。

關(guān)鍵詞：小學(xué)科學(xué)；結(jié)構(gòu)性實(shí)驗(yàn)材料；深度學(xué)習(xí)

結(jié)構(gòu)性材料作為基礎(chǔ)工具，是促進(jìn)學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)素養(yǎng)、實(shí)踐精神、探究能力和創(chuàng)新思維的關(guān)鍵。合理設(shè)計(jì)并應(yīng)用實(shí)驗(yàn)材料，還能賦予學(xué)生豐富的科學(xué)情感，激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的熱情。一方面能提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，另一方面能促進(jìn)學(xué)生養(yǎng)成高階思維。結(jié)構(gòu)性實(shí)驗(yàn)材料以實(shí)驗(yàn)需求為指導(dǎo)，教師要精心挑選實(shí)驗(yàn)材料，通過組合實(shí)驗(yàn)材料促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)，調(diào)動(dòng)學(xué)生參與科學(xué)實(shí)驗(yàn)的積極性，為構(gòu)建科學(xué)知識(shí)體系創(chuàng)設(shè)條件。

1 ? 結(jié)構(gòu)性實(shí)驗(yàn)材料的分類

關(guān)于結(jié)構(gòu)性實(shí)驗(yàn)材料的類型，概述如下：

第一，引導(dǎo)型實(shí)驗(yàn)材料。該類實(shí)驗(yàn)材料能對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)產(chǎn)生引導(dǎo)作用，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，為學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)、參與實(shí)踐活動(dòng)和自主探究提供條件，以該類實(shí)驗(yàn)材料為中心設(shè)計(jì)科學(xué)項(xiàng)目，能拓展學(xué)習(xí)任務(wù)深度。

第二，認(rèn)知型實(shí)驗(yàn)材料。這一類材料能提高學(xué)生對(duì)科學(xué)概念、規(guī)律和實(shí)驗(yàn)流程的認(rèn)識(shí)，讓學(xué)生掌握學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的方法、重點(diǎn)、難點(diǎn)和要點(diǎn)，為優(yōu)化科學(xué)實(shí)驗(yàn)提供保障。

第三，模擬型實(shí)驗(yàn)材料。應(yīng)用該類實(shí)驗(yàn)材料的目的是簡(jiǎn)化科學(xué)實(shí)驗(yàn)流程，降低知識(shí)難度和抽象性，促進(jìn)學(xué)生深度理解，能為學(xué)生深度學(xué)習(xí)、參與實(shí)踐活動(dòng)奠定基礎(chǔ)。

第四，探究型實(shí)驗(yàn)材料。應(yīng)用該類實(shí)驗(yàn)材料的目的是調(diào)動(dòng)學(xué)生自主參與的積極性，從而能自主探究科學(xué)知識(shí)，以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神和創(chuàng)新素養(yǎng)的目標(biāo)。

2 ? 結(jié)構(gòu)性實(shí)驗(yàn)材料在小學(xué)科學(xué)深度學(xué)習(xí)中的應(yīng)用分析

2.1引導(dǎo)型實(shí)驗(yàn)材料的應(yīng)用

設(shè)計(jì)引導(dǎo)型材料能促進(jìn)學(xué)生思考科學(xué)知識(shí)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)材料的指引下自主探究問題，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)情感、提高學(xué)習(xí)效能，推動(dòng)科學(xué)活動(dòng)進(jìn)展。同時(shí)，運(yùn)用該類實(shí)驗(yàn)材料能傳播科學(xué)文化知識(shí)，規(guī)范學(xué)生的學(xué)習(xí)行為，彌補(bǔ)傳統(tǒng)課堂中單向傳授知識(shí)的弊端，讓學(xué)生結(jié)合多元實(shí)驗(yàn)材料和其變化規(guī)律思考問題，促進(jìn)學(xué)生深層次學(xué)習(xí)。通過自主探究?jī)?yōu)化學(xué)生的科學(xué)思維，不僅能提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，對(duì)學(xué)生的全面發(fā)展也具有重要意義。

以“證實(shí)空氣的存在”為例，教師可以利用實(shí)驗(yàn)材料指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，提前準(zhǔn)備氣球、皮筋和針，并為學(xué)生設(shè)計(jì)自主探究的學(xué)習(xí)環(huán)境：“今天我們來做一個(gè)實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)同學(xué)們思考如何利用手中的材料驗(yàn)證空氣的存在？并請(qǐng)大家闡述驗(yàn)證方案。”教師提出問題后，學(xué)生的想象力得到開發(fā)，思考空間也被“縮小”，利用手中的既有材料論證空氣的存在，能簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)問題，避免給學(xué)生帶來困擾，為實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)目標(biāo)創(chuàng)設(shè)條件。課堂中，有的學(xué)生思考：可以將氣球吹大，但不要完全吹滿，利用皮筋封好氣球，然后利用針扎破氣球，同時(shí)移至臉部附近，開始擠壓氣球，這時(shí)臉頰處會(huì)明顯感到有吹出的氣流。

2.2認(rèn)知型實(shí)驗(yàn)材料的應(yīng)用

科學(xué)概念是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的關(guān)鍵，將具有認(rèn)知特征的結(jié)構(gòu)性實(shí)驗(yàn)材料融入科學(xué)課堂，能彌補(bǔ)灌輸式教學(xué)的缺陷，輔助口述教學(xué)，利用實(shí)驗(yàn)材料展示重點(diǎn)科學(xué)知識(shí)，優(yōu)化科學(xué)實(shí)踐操作，能讓學(xué)生清晰并直觀地掌握科學(xué)知識(shí)的內(nèi)涵，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)情感具有重要意義。同時(shí)，融入該類實(shí)驗(yàn)材料能幫助學(xué)生內(nèi)化知識(shí)，提高課堂教學(xué)效率。

2.3模擬型實(shí)驗(yàn)材料的應(yīng)用

將該實(shí)驗(yàn)材料應(yīng)用于小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，一方面能簡(jiǎn)化科學(xué)知識(shí)，另一方面能促進(jìn)學(xué)生理解科學(xué)知識(shí)。除此之外，教師引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)材料，為學(xué)生應(yīng)用實(shí)踐和自主探究提供條件，讓學(xué)生深度理解科學(xué)知識(shí)，提升科學(xué)實(shí)踐能力，指導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)。

以“沉浮與什么因素有關(guān)”為例，教師可以為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停绮煌w積的塑料小船、金屬小船、潛水艇模型。同時(shí)，以砝碼、大水槽和清水為材料，模擬小船的運(yùn)行過程。學(xué)生觀察各類小船模型后，能初步掌握沉浮特征。然后，可以在小船模型上逐步提高砝碼質(zhì)量，讓學(xué)生了解小船沉浮和自身重量及體積的關(guān)系。在學(xué)生初步了解沉浮原理后，教師可以指導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)模型，讓學(xué)生獨(dú)立操作沉浮過程，達(dá)到自主驗(yàn)證的目標(biāo)。

應(yīng)用實(shí)驗(yàn)材料不僅能彌補(bǔ)傳統(tǒng)課堂教學(xué)的缺陷，為學(xué)生參與課堂提供條件，讓學(xué)生感知科學(xué)實(shí)驗(yàn)的魅力，教師還能利用材料直觀呈現(xiàn)科學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，指導(dǎo)學(xué)生分析科學(xué)現(xiàn)象，將科學(xué)結(jié)果分享給學(xué)生，解決科學(xué)難題，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和素養(yǎng)。

2.4探究型實(shí)驗(yàn)材料的應(yīng)用

運(yùn)用探究型實(shí)驗(yàn)材料能豐富學(xué)生的科學(xué)知識(shí)體系，賦予學(xué)生活動(dòng)探究情感。同時(shí)，能讓學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)、抽象概念、規(guī)律和現(xiàn)象的過程中養(yǎng)成科學(xué)思維，促進(jìn)實(shí)踐應(yīng)用。

以“導(dǎo)體與絕緣體”為例，教師可以提供探究型材料，包括鐵絲、鋼尺、木頭、回形針和塑料尺，讓學(xué)生在自主分析中判斷哪些屬于導(dǎo)電物體，哪些屬于絕緣物體。讓學(xué)生從生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，聯(lián)合科學(xué)知識(shí)區(qū)別導(dǎo)體和絕緣體。自主探究能增強(qiáng)學(xué)生的成就感，指向深度學(xué)習(xí)。

綜上所述，根據(jù)小學(xué)科學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)性實(shí)驗(yàn)材料，不僅能輔助實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，還能讓學(xué)生更好地理解知識(shí)、概念和科學(xué)現(xiàn)象，為學(xué)生深度學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。與此同時(shí)，設(shè)計(jì)多元實(shí)驗(yàn)材料，還能讓學(xué)生在科學(xué)學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)探究和科學(xué)探索中養(yǎng)成科學(xué)情感。所以，教師要優(yōu)化結(jié)構(gòu)性實(shí)驗(yàn)材料，利用創(chuàng)意實(shí)驗(yàn)材料更新科學(xué)教學(xué)手段，必要情況下根據(jù)教學(xué)內(nèi)容改進(jìn)實(shí)驗(yàn)材料，確保實(shí)驗(yàn)材料應(yīng)用的針對(duì)性。只有優(yōu)化實(shí)驗(yàn)材料，指向?qū)W生深度學(xué)習(xí)，才能更好地提升科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，發(fā)揮實(shí)驗(yàn)材料的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，讓學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)素養(yǎng)和情懷，促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)。

參考文獻(xiàn)：

[1]管亞明.淺析結(jié)構(gòu)性實(shí)驗(yàn)材料在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].小學(xué)生（上旬刊），2022（12）：25-27.

[2]江麗婷.小學(xué)科學(xué)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)性實(shí)驗(yàn)材料的探討[J].新課程（上），2018（9）：100.

[3]趙桃桃.結(jié)構(gòu)性實(shí)驗(yàn)材料在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].小學(xué)科學(xué)（教師版），2018（7）：32.

基金項(xiàng)目：

南通市教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃立項(xiàng)課題《小學(xué)科學(xué)應(yīng)用“結(jié)構(gòu)性實(shí)驗(yàn)材料”促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的案例研究》（GH2020076）的研究成果。