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小学科学设计结构性实验材料论文

【摘要】教师在科学探究活动中，为学生提供的材料不同，提供

的材料方式不同，实际上反映不同的教学思想。教与学是一个不可分

隔的整体，为学生提供有结构的材料是探究型学习的基础和保证，但

提供了有结构的材料并不是意味着学生探究学习的完成，我们必须深

入理解探究型学习的实质，以一个研究者、引领者的身份指导学生的

探究活动，让每一个学生经历探究历程，在这一过程中得到科学素养

的培养。

科学探究是小学科学课的主要特征，实验材料是科学探究活动的

基石。教师经过精心设计的典型教学材料的组合，各个科学实验材料

之间、材料与教学内容之间、材料和教学目标之间会具有紧密的联系，

具备这样功能的材料就是有严密结构的材料。

《浙江省小学科学教学建议三十条》提出：“精心准备有关的教

学器材，器材必须充足和典型，避免两手空空进入教室进行教学，保

证学生观察、实验活动顺利进行。”“器材要适合学生的学习，要突

出探究活动的重点和本质。可以对教材中的设计做适当的改进，提倡

开展自制教具，提高教学效率。”

结构的实验材料在使用上具有时间的优势，探究层次的丰富性，

操作的简易性，以及数据的典型性等。学生用有结构的实验材料进行

探究，能高效地认识问题，探究问题，解决问题，获得科学素养的提

升。教师为学生提供什么样的材料直接决定了课的质量与效果。

一、结构性实验材料的基本认识

教师通过对实验材料的选取和组合，确定实验材料呈现时的顺

序，让孩子们发现和提出问题，逐渐就形成了结构性，结构性实验材

料的后续性，让学生在逐渐复杂的问题中思维活动步步深入，促使学

生去进一步发现，促使学生的思维不断伴随着对这些材料的操作而推

进。我们可以按照材料在科学课中的呈现与作用，来设计这些结构性

实验材料。

1.引导型实验材料

引导型材料引发学生思考，让学生自主产生探究问题。引导型实

验材料更能激发学生学习的兴趣。如小学《科学》三上第四单元第5

课《我们周围的空气》，准备材料为塑料袋，棉线、针等。探究目的

为空气是存在于我们周围的一种物质，可以被我们感知；对无法直接

进行观察的物质借助其他媒介，感知它们的存在；用特殊的方式对物

质进行观察。明白科学的结论需要客观事实来加以证明。

教师提问：大家都认为我们的周围充满了空气，但是口说无凭，

你们有什么证据可以证明空气的存在吗？如果现在只提供塑料袋、棉

线和针，怎么证实空气的存在？

学生这样的操作：将塑料袋灌满空气；用棉线扎紧口袋，用手摸

一摸，按一按，听一听；在袋子上用针扎一个小孔，让空气吹在脸上，

听听气流发出的声音，说说对空气有什么感觉？

小学生看到电池、电珠、电线，就想到要让电珠亮起来；看到磁

铁与铁钉，就想拿起来吸一吸；看到放大镜，就想放一放书上的文字。

引导型实验材料，有助于学生产生思考，拓展思维。

2.观察型实验材料

观察型实验材料具备有效建构科学概念。小学《科学》三上第四

单元第4课《比较水的多少》，准备的材料：塑料量筒，水，烧杯，双

黄连口服液瓶，碎碎冰塑料管等。探究目的：液体具有一定的体积，

液体的体积是可以测量的。初步形成量筒的模型，建立毫升的概念。

培养学生自主设计实验，并能及时记录相关数据的能力。认识到比较

的方法是多种多样的，对比较的方法进行分析和统一，有助于确立科

学的标准。

《蜗牛》《蚯蚓》等动植物的研究，都需要准备观察型实验材料。

这些课中用到的一些蜗牛、蚯蚓等最好让学生自己准备一些。在材料

的寻找过程中学生对这些小动物的生活环境和生活习性会有一个全

面的了解，也增长了不少相关的课外知识。

3.模拟型实验材料

模拟型实验材料在小学科学教学中有很多，特别在宇宙单元。小

学《科学》五下第一单元第2课《沉浮与什么有关》，准备材料潜水艇

模型，透明塑料管，橡皮泥，注射器，水槽，清水等。探究目的为潜

水艇应用了物体在水中的沉浮原理；用控制变量的科学方法，探究物

体沉浮的原因；学习用分析的方法研究影响沉浮的因素；感受科学原

理应用于实际的巨大作用。

学生这样的操作：用塑料透明塑料管把潜水艇模型和注射器连接

起来，在潜水艇模型下面粘上些橡皮泥。注射器推进后，将潜水艇模

型放入水中，潜水艇模型浮在水面。抽拉注射器，使水进入潜水艇模

型，潜水艇模型就会下沉。

在《昼夜交替现象》一课中，我们还需要准备太阳、地球的模拟

材料。模拟型实验材料，准备的情