小學科學課如何合理選擇實驗材料

《科學課程標準（3-6年級）》指出：“小學科學是一門以實驗為基礎的學科，實驗教學是科學課的生命。”對于一堂富有探究意味的科學課而言，實驗和活動是基礎，絕大部分知識是需要學生通過動手實驗去發現、理解和運用的。而相應的實驗材料則是探究性學習活動的基礎和關鍵，是探究過程中必不可少的準備，沒有實驗材料的科學課堂只能是紙上談兵。那么，如何選擇實驗所需的材料，才能給課堂起到輔助作用？如何合理選擇，才能在提高課堂教學效果的同時，又使課堂不顯得繁冗拖沓、重心有所偏移呢？筆者根據自己的課堂教學實踐，提出以下幾點思考。

一、 因課堂情境的需要選擇材料，寓教于境激發學生的學習興趣

將科學課堂的學習內容融入生活情境之中，能讓學生體會到學習的內容源于生活，有利于激發學生的學習興趣。但情境教學有時需要配合相應的實驗材料，才能達到寓教于境激發學生興趣的目的。

如《相貌各異的我們》一課中，我將不同的相貌特征融入了尋找好心人的情境中進行學習，這就需要特殊的實驗材料加以輔助，才能取得良好的教學效果。因此，我在這個環節給每個小組準備了一套帶磁性的相貌拼圖，以及一塊鐵皮展板。讓學生根據目擊者對好心人的相貌特征描述，利用拼圖材料拼出一副好心人的相貌圖。此情境與拼圖游戲結合起來，既能讓學生通過拼圖的過程加深對已知的相貌特征的印象，又能在區分未知的相貌特征的過程中進一步了解未知的相貌特征之間的區別，同時還激發了學生的學習興趣。

二、因實驗內容的需要選擇材料，體現實驗教學的簡約高效

實驗材料的選擇依附于實驗內容的需要，應選擇能達到理想實驗效果的材料，不能一味追求實驗材料的多樣化，防止實驗材料喧賓奪主，轉移學生的注意力，影響實驗的有效開展，降低課堂的教學效率。

《小蘇打和白醋的變化》這一課中，第一環節是觀察小蘇打和白醋。這部分主要是讓學生通過觀察，了解這兩種物質的一些物理特性，為進一步觀察兩種物質混合后的變化做鋪墊。這部分教學內容曾聽到過兩種不同的教學設計。

設計一：

直接出示小蘇打和白醋，分別觀察小蘇打和白醋的特點并記錄。

（實驗材料：白醋、小蘇打、記錄表。）

設計二：

出示透明液體和白色粉末，猜是什么？將他們混合，觀察現象。

可以通過哪些方法知道透明液體是什么？

如何確定是白醋？用PH試紙確定液體是酸性的，確定醋的可能性最大。

白色粉末從廚房里來，可能是什么？

將外形比較相似的熟石灰、小蘇打、面粉分別和白醋進行混合，觀察到只有小蘇打和白醋混合后有冒氣泡的現象，確定是小蘇打的可能性比較大。

（實驗材料：白醋、小蘇打、熟石灰、面粉、PH試紙、玻璃管。）

以上這兩種設計的相同點是，都需要對這兩種物質進行多感官的觀察。從實驗材料上講，前一種設計只準備了最簡單的觀察物質，沒有其他輔助材料，看似形式單一，但是環節設計目標明確，根據實驗的需要選擇實驗材料，沒有其他的多余材料轉移學生注意力，顯得重點突出，教學效率非常高，很好地體現了實驗教學的簡約高效。而第二種教學設計中，透明液體是通過觀察特點和用PH試紙確定有酸性，大致判斷是白醋；白色粉末，則首先對它的特點進行觀察，再通過已有的知識經驗排除掉外形不太相符的食鹽、白糖、味精。然后將面粉、熟石灰和小蘇打等外形比較相近的，通過和白醋混合，觀察混合后現象，判斷出是小蘇打的可能性比較大。這種設計，對學生而言，材料上比較新穎，也比較多樣，但是花了這么多時間進行外形比較，確定酸性等，也無非是想讓學生了解小蘇打和白醋這兩種物質的特點，而這些都能通過觀察得到，這樣做反而轉移了部分學生的注意力，使教學重點有所偏移。因此，實驗材料的選擇應根據實驗內容的需要而定，選擇能服務于實驗的最簡材料，不需要多，不需要“花哨”，這樣才能保證實驗教學無干擾、高效的進行。

三、因實驗效果的需要選擇材料，優化實驗材料的特有功效

有些實驗看似對材料的要求不高，很多類似的實驗器材都能在實驗中起到相同的作用，但考慮到實驗的成功率，為了使實驗效果更加的明顯，具有更高的準確性，則需要教師根據實驗效果對實驗材料進行精細化挑選，以凸顯每種實驗材料的獨特功效。

比如《小蘇打和白醋混合后的變化》一課中，觀察小蘇打和白醋混合后的變化這一部分，對于混合實驗的材料選擇影響著學生是否能更直觀地觀察到實驗的結果。

筆者選擇的實驗材料：一只透明的可密封的封口袋（盛放白醋，課前已放好）、網狀茶葉包外包袋（盛放小蘇打，課前已放好）。

筆者曾經試過在很多種不同的材料中混合小蘇打和白醋，如透明玻璃杯、平底燒瓶、燒杯等，這些實驗材料都能讓學生觀察到冒出了大量氣泡這一現象。那為什么最終還是選擇了透明的封口袋呢？如果只為觀察到產生氣泡這一現象，只要是透明儀器，都能清楚觀察到。其實，選擇封口袋是為讓學生直觀地感受到產生了一種氣體做準備的。大部分學生觀察到產生氣泡這種現象，不會直接聯想到這個過程中產生氣體，而把材料放入密封袋中混合，就會觀察到密封袋慢慢地鼓起來了，那就能讓學生非常直觀地感受到，混合的過程中產生了一種氣體，而且是一種無色、透明的氣體。而對于溫度變化，由于是放塑料密封袋中，學生通過摸的方式很明顯就能感受到液體變涼了。那選擇網狀茶葉包盛放小蘇打的用意又在哪呢？為了產生足夠的氣體讓密封袋鼓得更明顯，實驗時需要放足夠的小蘇打，但是讓學生自己放，這個量很難控制，往往會有多余。因此，學生觀察現象時常常會看到有白色沉淀等。但是事實上，這只不過是未反應完的小蘇打，不可以說是沉淀物。這時對于老師來說，又不能否定學生的回答，在這個環節，站在學生的角度，也沒有任何的證據可以說明這白色物質就是小蘇打。茶葉包這一妙用，既可以讓白醋自如地和茶葉包內部的小蘇打充分混合，又可以防止多余小蘇打散落在溶液中，有效地提高了課堂效率。因此，教師應根據實驗需要選擇合適的實驗材料。不要小看實驗器材的微小調整，任何微小的變動目的都是使實驗效果達到最理想的狀態，以確保課堂實驗的高效。

四、 因學生的需要選材，符合學生的認知規律，提高學生的學習積極性

《科學課程標準（3-6年級）》指出：“科學課的教學方法要富有兒童情趣和符合兒童的認知規律。”實驗材料的選擇只有符合學生的認知規律，才能將實驗材料的作用發揮到極致。有時實驗材料的選擇也不能一味追求高效、有新意，如不符合學生的認知規律，則可適當選擇更便于學生理解與接受的簡單化的實驗材料，讓學生能一環一環突破，循序漸進地習得應該掌握的知識點，這樣才能充分發揮學生學習的主觀能動性，真正達成課堂教學的簡約高效。

《小蘇打和白醋的變化》一課，進一步研究混合后產生的氣體的性質這一教學環節中，不同材料的選擇會出現不同的教學效果。

設計一：

演示實驗材料：一試管澄清石灰水、帶皮管的針筒。

設計二：

演示實驗材料：一瓶澄清石灰水、一個空瓶（倒出一半澄清石灰水留作對比）。

在進一步了解氣體是否具有使澄清石灰水變渾濁的性質特點時，兩位教師都采取了演示實驗。第一位教師用了帶有皮管的針筒，抽出一部分剩余在大標本瓶中的氣體，注入放有澄清石灰水的試管中。觀察到石灰水變渾濁，增加了氣體是二氧化碳的可能性。對于以上演示實驗，由于材料的特殊性，教師都沒有讓學生設計實驗，只是直接出示實驗材料介紹方法，對學生而言少了思維的過程，實驗效果也不能達到最佳。而第二位教師實驗的方法是讓學生自己想出來的，來自于學生，更容易讓他們理解為什么要這么做。在經歷了倒滅蠟燭實驗得出氣體比空氣重后，學生們順理成章地會想到可以把氣體倒入澄清石灰水中。這種方法既方便操作，又符合學生的認知規律，更容易讓學生接受。設計二的教學之所以能取得理想的教學效果，根本原因在于教師能根據學生的認知需要選擇實驗材料。

科學實驗是科學課堂中不可或缺的重要組成部分，實驗材料則是支撐實驗的基石。課堂實驗是否能達到教師預期的實驗目的，很大程度上取決于實驗材料的選擇是否適當合理。因此，合理選擇實驗材料，實現科學課堂教學的簡約高效，是我們一線科學教師努力的方向與目標。