小学科学实验材料的选择与优化
路北街道中心小学 徐玉梅
【摘要】实验探究是小学科学探究中的主要方式，合适的科学实验材料是顺利进行实验活动、提高实验教学效果的必要条件和重要保证，它的选择往往会影响学生的探究过程，影响学生对科学知识的理解和探究能力的形成。本文将对如何选择实验材料并进行优化谈几点看法。
【关键词】实验材料 选择 优化
科学探究是科学学习的中心环节。在小学阶段，实验是科学探究的重要方法和手段。要进行科学实验，就必须有相应的配套的实验材料。一套好的实验材料，能最大限度地发挥科学实验的作用，提高小学科学课堂的效率。所以，在进行课堂实验教育前，选择和优化实验材料，对小学科学课堂的成败就起着至关重要的作用。那么如何合理地对小学科学实验中的材料进行选择与优化呢？本文就实验中材料的选择谈几点粗浅的想法。
一、选择材料，增加学生实验兴趣
爱因斯坦曾经说过：“兴趣是最好的老师。”因此，教师在选择材料时，可以从学生的兴趣出发，从材料上吸引孩子们的注意力，激发求知欲。
在《热是怎样传递的》一课中，当我提出有没有什么方法可以观察到热是怎样传递的时，学生们一个个都傻眼了。进一步引导可以通过某种加热后形态会改变的物质去观察该现象时，他们的回答精彩丰呈，如冰块、纸片、巧克力、蜡烛油等各种各样的物质。热在金属条中的传递，书上给出的材料是铁丝、蜡、火柴，利用蜡将火柴黏在铁丝上，观察火柴掉落的顺序。但在实际准备过程当中，将火柴黏在铁丝上并不那么容易，且上完一个班的实验课火柴掉落后，又要重新去准备材料，无法重复利用，大大浪费准备时间。因此，我将材料改成了温变油墨。温变油墨的出现则让他们一个个瞪大了双眼，好奇地打探着这位“新朋友”，也因此，在接下来的实验过程中他们的观察格外仔细。
二、选择材料，提高实验可操作性
由于小学生年龄尚小，动手能力相对较弱，许多实验技能也并不熟练，因此，教师在选择实验材料时，应当考虑到学生的现有水平，选择便于学生操作的实验材料，提高实验可行性，从而提高课堂效率。
如《抵抗弯曲》这一节课，研究的是纸梁的宽度与抗弯曲能力的关系以及纸梁的厚度与抗弯曲能力的关系。实验计划非常简单，只需改变纸梁的宽度（厚度），保持其他条件不变即可。教材给出的材料也非常具有生活性，叠两摞书，将纸梁放在上面就可以了。其他条件包括纸的材料、长度、厚度，单个垫圈的重量，纸架空的间距，纸的弯曲程度，垫圈摆放的位置等。其中，纸架空的间距（即柱子的间距）保持不变就要求两摞书本不能移动。可是在实验过程中我们发现，学生往往在无意识当中移动了书本，或反复确定两摞书之间的间距没有改变。这导致实验时间无谓地变长，或实验结果并不那么精准。因此，我将实验材料改成了一个长约17cm，宽约11cm的塑料盒，这一改变缩减了实验时间，大大加快了学生的实验速度。
三、选择材料，明晰实验
在《月相变化》一节课中，采用了黑白球沿大圆运动一圈来模拟月球绕地球运动，并让“月球”亮面始终朝向“太阳”。课上，却有同学提出了疑问，在前一节课《地球的卫星-月球》中，我们已了解月球始终以同一面对着地球，为什么模拟却是让月球始终以同一面对
着太阳？为了解决这个对于教师来说也是难点的问题，我将模拟实验做了以下改变：制造一个黑暗的房间，用“小太阳”来模拟太阳，用与“小太阳”差不多大小的黑球来模拟月球，在黑球上贴了一个小标签，黑球围绕大圆转的时候，标签始终对着大圆内的同学，这样就保证了月球始终以同一面对着地球。并且由于是在黑暗的房间，“小太阳”照亮的黑球面也有清晰的分界线可以供学生们观察记录当时的月相。
四、优化材料，让实验结果更直观
科学探究能力的形成依赖于学生的学习和探究活动，必须紧密结合科学知识的学习，
通过动手动脑、亲自实践，在感知、体验的基础上，内化形成，而不能简单地通过讲授教给学生。在小学阶段，对科学探究能力的要求不能过高，必须符合小学生的年龄特点，由扶到放，逐步培养。小学生的年龄特征决定了他们的观察能力、分析能力等不强，因此，教师在选择材料时应尽可能地选择直观性较强的实验材料，促使学生进行理性分析、概括和提炼。
例如在《探索土地被侵蚀的因素》一课中，课本所用材料为长方形塑料盒、饮料瓶，先用土在塑料盒中堆一个斜坡地形，再将饮料瓶做成喷水器，垫高塑料盒一端，用手挤压喷水器使水喷到“斜坡”上。如要探究某因素对土地侵蚀程度的影响，则改变该因素重复实验，并将两次得到的“径流”进行比较。但是在进行该实验时，有以下几点问题：①在塑料盒中堆斜坡地形，两次所堆得的斜坡地形坡度上无法较好地保持一致；②用手挤压喷水器时所用力度可能不同；③先后进行实验，不如同时进行更直观。因此，可将该实验器材做以下改进：取两个口径一致的塑料盘子（7.5*1），里面填充的泥土刚好与盘口齐平，将两盘子并列放在两块木板上，盘子边缘上开一口子，接入导水的管子，管子末端放置烧杯，盘子上端悬一洒水壶。研究坡度大小对土地侵蚀程度的影响时，直接抬起其中一块板子让其形成一定的坡度即可同时观察并对比烧杯中“径流”的情况。研究其他两个因素也同样的方便。
“材料引起学习，材料引起活动”。总之，教师在引导学生进行科学探究时就必须加强实验材料的选择并进行优化，为学生的探究活动提供合适的材料，保证实验的顺利进行，让每一个学生都参与到实验探究中，从而切实提高实验教学的有效性，以期能够全面提高每一个学生的科学素养。
参考文献：
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[3]吴军.小学科学实验材料的选择和优化[J].读写算（教师版）（素质教育论坛），2012，（4）
