摘要：小学科学是新课改后的一个重要科目，能够培养小学生的科学意识和精神，提高学生的探索能力和求知意识，对小学生未来的发展具有重要的意义。而小学科学教学中最主要的内容就是实验探究，通过引导学生在观察实验、了解实验以及动手操作实验的过程中，探索自然和生活，帮助小学生增长知识，培养科学精神。而在科学实验中，实验材料则是所有活动的基础，结构性材料的选择和使用是小学科学教学中的重要部分和内容。本文首先对结构性科学实验材料的认识进行了分析，探索了结构性材料的选择使用方法。
关键词：小学科学；结构性材料；选择和使用
小学科学本身是一项探究式的学习课程，学生通过对科学的探究而获得相应的知识，体会学习的乐趣，从而培养自身的科学素养。而实验探索是科学教学的主要特点，也是重点材料，要想顺利开展实验，就必须要拥有合适的实验材料，精准设计以教学内容主题相符合的结构性材料，提高材料的实用性。结构性材料在使用中具有一定的优势，它可以从购买、制作设计以及生活中等方式中获得，同时它也具有一定的层次性，操作起来比较简单，比较符合小学生的能力和水平。结构性材料的使用能够提高学生学习知识的质量，提升实验的有效性。
一、结构性材料的基本分类
结构性材料并不是一种单一的实验材料，而是需要将一些有效的材料进行选择和整合之后，在学生发现问题、提出问题以及设计探索问题方法的过程中，使材料的结构性特征更加明显，从而可以促进学生进行更加深入的思考，根据材料的特点来进行实验探究，推进实验活动的顺利开展。因此按照科学教学中材料所呈现出来的状态和作用能够对结构性材料进行以下分类：
（一）引导性实验材料
引导型材料就是能够对学生的思维起到一个有效的引导作用，能够激发学生去思考，发现问题，明确探索实验的目标。因此引导性材料必须要具备一些特点，比如要有足够的吸引力，要能够与小学生的生活想接近，要符合小学生的思维特点。比如在探索测量水的温度这个实验时，为学生提供的是不同冷热程度的水和温度计，当学生看到了温度计，就会联想到要测量温度，当他们看到和感受了四杯不同温度的水时，会想探索这四杯水的温度有什么不同。同时冷热水实际上是我们生活中常常用到的，所以也更加容易让学生理解，也能迅速激发他们的兴趣[1]。
（二）观察型实验材料
观察型材料实际上是建构主义理论中的一种概念，建构主义认为学习是社会性的行为，是通过社会性的相互作用来构建的一个知识模型，通过学习者的共同交流来为知识建构提供支持和资源。小学生需要通过周围环境和各种因素的相互作用，促进其构建属于自己的认知体系，然后在对外界的一步步深入了解之后，不断的调整自己的认知领域和结构。因此观察型实验材料实际上是引导学生在观察生活和自然的过程中，利用科学知识去思考问题，然后通过不同的方式进行探究，以达到更新知识和经验的目的。在观察型实验材料的使用中，应该更加关注学生自身的知识水平和能力，考虑到他们的思维成长，帮助其利用不同的方式去认识自然科学，认识事物，这就是观察型实验材料要发挥的作用。比如在学习《比较水的多少》这个课程时，目的是为了让学生了解液体这种状态的特点，能够利用材料来测量液体的体积。所以需要用到的材料是量筒以及一些不同类型的液体，像水、饮料、牛奶等，让学生在观察物体形态的过程中提出问题，并且利用道具来验证问题[2]。
（三）模拟型实验材料
这种类型的材料在小学科学教学中应用的比较广泛，特别是针对一些无法利用具体的实物来操作的实验，就必须要构建一定的模型，让学生通过探究模型材料来了解科学知识。比如在探索太阳、月球和地球这些星体的关系时，就只有设计代表这三个星体的模型的实验材料来进行研究活动。在探究证明地球在自转的实验中，也只能通过模拟材料来实施探索。比如以地球仪、灯球以及足球等来模拟太阳、地球和月球，通过模拟地球自转、公转等方式来探索星体之间的关系。当然模拟的道具应该按照实际的比例来设计，才能让准备的条件更加接近真实现象，实验的效果才具有较高的可信度。
（四）测量型实验材料
在小学科学实验探索活动中，测量材料应用的非常广泛，包括量杯、尺子、温度计、测力计等，在很多实验中都需要用到。比如在学习浮力时，需要用到压力计。探索物体重量时，也要用到计重器。测量水的温度，要用到温度计。这些是推动测量实验顺利开展的基础。同时，测量性材料的使用一般伴随着要进行数据的读取，能够帮助学生掌握一些基本的测量仪器的使用技巧，对提升学生的生活能力也具有重要的意义。
（五）拓展型实验材料
这种材料对于培养学生的思维能力和探究能力具有重要的意义，科学有效的拓展材料能够激发学生的思维，让他们萌发更多新颖的想法，也能进一步激发学生的探索欲望，促进其向更深层次的知识探索，以提高学生的实践操作能力。一般这种实验材料会用在科学教学课堂的后半部分，通过现有实验来拓展更多开放性的问题，引导学生发挥自己的智力，结合自己的知识和经验来充分挖掘材料的价值，实现实验的深入探索[3]。
二、结构性实验材料的设计方法
（一）加强材料的积累
首先，要以教学目标和内容为中心，树立明确的设计目标。比如在学习四年级下册《种子的萌发》这个课程时，教师可以引导学生做绿豆种子发芽的实验，让学生以小组为单位，探索不同的环境因素对种子萌芽的影响。然后让每组学生用相机拍下种子的状态照片或者是视频，并且记录下种子的状态。一个星期后，教师可以收集其学生拍下的素材，然后通过整合来制作成微课，在课堂上播放给学生观看，让他们一边体验自己的实验成果，一边更加系统全面的观察种子萌芽的过程，以达到良好的教学效果。而在这个实验中，就要准备种子、塑料盒、餐巾纸、放大镜以及电子摄像设备，才能对实验进行对比观察、记录数据、保存种子发芽的动态视频，从而可以更加深入地实现实验探究。当然，教师要有目的地去收集和积累上课需要的实验材料，根据学生的需求和实验的内容对材料进行归纳、分类，进行系统的整理[4]。一方面可以引导学生在做完实验后养成收集材料的习惯，另一方面可以对自己使用过的材料进行回收整理，为学生做好榜样。还可以邀请学生一起来对相关的材料进行整合、记录，从而帮助学生树立节约的意识。
（二）实验材料的抉择
首先要合理的选择材料，一方面实验材料必须要符合科学实验探索的要求，能够促进我们更好地完成实验，另一方面，实验材料要考虑其性价比和成本等因素[5]。比如生活中常常用到的食品包装袋、塑料袋、塑料瓶等，都可以成为科学探究的实验。还可以在大自然中寻找有机材料，比如石头、树枝、树叶等，都能够在实验探究中发挥作用。比如学习六年级下册第二单元中《控制铁生锈的速度》，要探索影响铁生锈速度的自然因素，需要进行长时间的对比实验，其中最主要的材料就是要生锈的铁钉，教师可以从废弃的木板、工厂等地方去收集和寻找，既能不造成浪费，也能找到更加符合实验要求的材料。当然在选择材料时，教师还要考虑到材料的有效性，必须符合学生的年龄特点，认识到学生才是材料的主人，所以也要给予学生充足的自主选择和支配材料的权利。
（三）加强对材料的控制
科学教学是离不开实践的，动手能力和思维能力对于学生的发展和学习都有着至关重要的作用。在科学的教学过程中，要组织学生参加科学探索活动，开发学生思维的同时，提高学生的动手能力[6]。而控制结构性实验材料需要根据课程的进度以及实验的目的来实施层次性的使用。首先要加强学生对材料的认知，在观察和认识材料后，才能有效设计实验的过程。比如在探索“物体在水中是沉还是浮”时，教师需要准备不同质量的材料以及水杯和清水，比如纸片、铜块、棉花、乒乓球等，先让学生进行猜测，将这些材料在水中的状态写下来，然后以此进行实验探究，在实验结果中进行记录，最后进行对比，加强学生的理解。实验结束之后，引导学生对材料的重要以及性质进行分析，了解影响其沉浮状态的因素。当然教师也可以根据需求设计一些可行性的结构性材料，丰富实验的方式。
结束语：
综上所述，结构性实验材料是小学科学教学中的重要内容，是推动科学实验探究的基础。因此教师要重视材料的选择和使用，要根据实验探究的需求和目的，提高材料的实用性和科学性。针对不同类型的结构性材料，教师需要明确教学的目标，选择科学的材料投入到实验教学中，给予学生充足的选择机会，促进其探究的积极性，以此来培养学生的实验思维、探究能力和科学精神，提高科学教学的质量。
参考文献：
[1] 江丽婷. 小学科学设计结构性实验材料的探讨[J]. 新课程(上), 2018(9):56-57.
[2] 赵桃桃. 结构性实验材料在小学科学教学中的应用研究[J]. 小学科学:教师版, 2018, 000(007):32.
[3] 王俊卿. 小学科学实验材料选择与使用中的问题探析[J]. 教学仪器与实验, 2018, 034(004):40-42.
[4] 陆冬冬, 叶晓林. 用材料的结构性厘清思维的层次性——拓展课《植物叶的敲拓染》教学设计与分析[J]. 湖北教育(科学课), 2018(3).
[5] 郑凡. 小学科学实验材料的选择和优化[J]. 东西南北:教育, 2018(7):391-391.
[6] 宋萍. 选择结构性材料,r确保探究实验的实效性[J]. 小学科学:教师版, 2018, 000(006):31.