小學自然學科實驗材料的選擇策略

上海市嘉定區城中路小學 汪 蘭

小學自然是培養學生科學素養的一門學科，其教學質量，對于學生核心素養的發展，有著直接性的影響。在教學實踐活動中，教師要注重對學生學習興趣的激發，引導學生進行科學實驗，通過這種方式，實現教學目標，促進學生核心素養的發展。在組織開展自然科學實驗的過程中，準備好實驗素材至關重要。鑒于此，教師應該精心篩選實驗材料，使實驗效果得到可靠保障。

一、緊扣重點難點，選擇“精簡性”材料

（一）緊扣重點選擇“精簡性”材料

一般而言，實驗材料應該多種多樣，但這并不表示，教師可以隨意選取或使用混合類型的材料，而是應該結合實驗要求，對材料進行合理選擇。在具體組織開展科學實驗的過程中，教師需要結合實驗特征準備材料，確保實驗能夠順利完成，從而讓學生能夠增強對實驗的認知。在進行教學方案設計時，教師需要全面把握各個環節，保障教學質量。

例如，在組織開展“聲音是怎樣產生的”這部分知識點的教學活動中，一位教師設計了如下教學目標：（1）引導學生進行實驗操作，讓學生把握科學概念，包括敲、擦的概念等；（2）引導學生進行實驗觀察，讓學生了解物體發聲時的狀態，并且對“振動”的概念進行初步認知；（3）鼓勵學生在實驗過程中，對物體振動與發聲的關系進行探究。基于這些教學目標，教師再著手準備實驗材料。首先，針對第一個教學目標，教師將多種趣味性的教學方式引入課堂，如讓學生上臺進行樂器表演，借助這種方式，讓學生感受到實驗的樂趣；其次，針對第二個教學目標，教師為學生選擇了直尺等實驗材料，讓學生圍繞物體發聲過程產生的振動現象進行觀察；再者，針對第三個教學目標，教師鼓勵學生進行自主思考，調動學生的思維，促進學生找到問題解決辦法。同時，針對第三個教學目標，教師引導學生從視覺和觸覺方面，對物體發聲與振動之間的關系進行探究與了解。在此期間，教師可以借助橡皮筋這類材料，讓學生獲得直觀的感受，以此加深學生對知識點的理解。只有對實驗材料進行充分利用，才能夠發揮出科學實驗的作用。

（二）緊扣難點選擇“精簡性”材料

準確選擇材料，能夠使得教學效率得以提升。通過組織開展實驗探究活動，能夠幫助學生加深對知識點的印象。但倘若沒有準確尋找實驗材料，則會直接影響到最終的教學效果。此外，教師還應該對學生進行全面了解，把握學生的學習基礎，以此準確地進行材料選擇。

例如，在組織開展“聲音是怎樣產生的”這部分知識點的教學活動中，一位教師為了讓學生了解物體發聲與振動之間的關系，設計了相應的科學實驗。在正式組織學生進行實驗之前，教師緊扣教學難點，對實驗材料進行精簡。此外，為了讓學生理解“物體振動是發聲的關鍵”這一原理，教師對教學環節進行分步設置。首先，教師引導學生對“物體發聲時，是否在振動”這一問題展開思考和探究。其次，教師引導學生分析物體發聲方法，鼓勵學生積極發散思維。最后，教師直接向學生提出了“物體振動才能產生聲音”的科學結論，引導學生圍繞物體發聲過程進行觀察。結合不同的環節，教師需要對實驗材料進行合理選擇，促使學生全面把握“聲音是怎樣產生的”這一概念，使得學生的知識結構體系得到完善。只有做好實驗材料的準備，才能夠保障實驗順利進行，才能夠讓學生對于物體發聲與振動之間的關系進行全面認知。因此，在進行教案設計時，教師應該結合多方面要求，并且借助對比分析的方式，選擇最合適的實驗材料，從而促進課堂效率的提升。

二、服務科學探究，選擇“合適性”材料

（一）基于探究主題選擇材料

在實驗教學過程中，教師需要結合實驗探究主題，對材料進行合理選擇，以此確保實驗的順利進行。具體而言，教師需要圍繞探究主題，選擇適切性的實驗材料，讓學生明確實驗材料選擇的重要性。

例如，在組織開展“抵抗彎曲”這部分知識點的教學活動中，一位教師圍繞“橋梁寬度、厚度與抗彎能力之間的關系”這個問題進行重點講解。從理論上而言，該實驗需要依靠水泥板、鋼板等材料才能完成，但由于這些材料不適合進入課堂。因此，教師選擇用“紙”替代。但紙的種類有很多，為了對前述材料的堅硬性進行模擬，最終選擇用卡紙、鉛畫紙作為實驗材料。普通的紙，由于厚度不足，硬度也得不到保障，因而無法借助這類材料完成橋梁模型的建造。在設計這個實驗的過程中，教師需要引導學生對材料紙進行合理選擇。

卡紙雖然比較硬，能夠滿足橋梁模型建造要求，但與實際的橋梁建造材料仍然存在較大的區別。此外，卡紙建造出的橋梁模型，在承受一定的重量之后，容易產生彎曲現象，而不會產生真實橋梁那種裂縫。針對這些問題，教師可以鼓勵學生通過自主探究的方式，對比分析卡紙橋梁模型與真實橋梁之間的區別。事實上，借助硬紙板，仍然無法建造出真正的橋梁模型。為了滿足實驗要求，對橋梁結構進行分析，教師可以選用KT板。這種板材比較容易獲取，并且在承受超出承重范圍的重量之后，會產生裂縫，嚴重的情況下，會直接斷裂，如此就可以模擬出真實的橋梁。而學生就可以在此類實驗中，更好地研究橋梁結構。

（二）基于探究難點選擇材料

在組織開展自然科學實驗的過程中，教師需要緊扣探究難點，對實驗材料進行合理選擇，以此保障教學效果。只要選擇恰當的材料，就能夠對教學時間、教學要領進行全面把握，以此實現高質量教學，幫助學生突破學習難點，提高學習效率。反之，倘若教師無法對實驗材料進行合理選擇，就容易造成教學質量低下，進而影響到學生學科核心素養的發展。

例如，在組織開展“抵抗彎曲”這部分知識點的教學活動中，教師倘若采取控制變量法，對實驗條件進行修改，并且在選擇實驗材料時，經反復研究之后再做出決定，如此就會浪費課堂教學時間，造成學生的自主學習機會難以得到保證。針對這種現象，教師就需要合理選擇材料，優化設計教學方案。如在實驗過程中，教師可以采取控制變量，使得重物的放置位置保持不變，同時結合前幾節課的實驗結果，了解到：使用卡紙和墊片作為實驗材料時，能夠滿足適切性要求，使得實驗結果得到保證。究其原因主要在于：學生能夠通過墊片對重物進行重復疊加，加載位置也可以保持不變，與此同時，通過對墊片的利用，還可以保障實驗效果。但其他材料的適切性就不夠強。假如用訂書釘作為加載材料，那么隨著疊加數量的增加，重物穩定性就得不到保障；而倘若用回形針作為加載材料，這個問題也同樣無法避免。可見，緊扣探究難點，選擇適切性材料，是保障實驗效果的關鍵。

三、推進實驗過程，選擇“引導性”材料

引導性材料指的是能夠引導學生進行深入思考的材料。在組織開展實驗的過程中，教師可以根據實驗過程，選擇“引導性”材料，讓學生的思維被激活，調動學生的積極學習情緒，促使學生自主學習。

例如，在組織開展“我們周圍的空氣”這部分知識點的教學活動中，一位教師為學生準備了塑料袋、棉線等實驗材料，以此實現預期教學目標。具體而言，本節課教學目標如下：一是讓學生了解空氣是一種物質；二是讓學生基于對空氣的認知，可以借助其他物質，證明不可見物質的存在；三是讓學生對物質存在的證明方法進行了解，強化學生對科學的認知。在組織學生進行科學實驗的過程中，教師可以做出如下引導：“同學們，我們的生存離不開空氣，但我們又無法直接看到空氣。請問可以用什么方法對空氣的存在進行證明呢？”在正式實驗之前，教師可以給學生準備塑料袋、針和棉線等材料，鼓勵學生借助這些材料開展實驗。經思考之后，學生了解到：在塑料袋中灌入空氣之后，立馬用線扎緊口袋，使得口袋達到密封狀態，然后對塑料袋表面進行觸摸；之后再用針在口袋上扎一個眼，將臉靠近口袋上的小口，對空氣的流動進行感受；最后，組織學生進行自由交流和討論。

小學生好奇心較強，教師可以利用這一點，激發學生參與實驗的積極性。如教師可以給學生提供電珠、電池等材料，讓學生通過實驗的方式，點亮電珠。再如，教師可以給學生準備磁鐵、釘子等材料，讓學生產生用磁鐵吸釘子的探索欲望。通過對“引導性”實驗材料的應用，教師可以有效激活學生的思維，讓學生積極參與到實驗中去。

總而言之，在準備自然實驗材料的時候，教師需要結合實驗要求、學生的實際情況進行合理選擇，為實驗的順利進行奠定良好的基礎。如此，才能夠激發學生參與實驗的熱情和積極性，強化學生的課堂體驗，促進學生科學素養的不斷提升。