小学自然学科实验材料的选择策略

上海市嘉定区城中路小学 汪 兰

小学自然是培养学生科学素养的一门学科，其教学质量，对于学生核心素养的发展，有着直接性的影响。在教学实践活动中，教师要注重对学生学习兴趣的激发，引导学生进行科学实验，通过这种方式，实现教学目标，促进学生核心素养的发展。在组织开展自然科学实验的过程中，准备好实验素材至关重要。鉴于此，教师应该精心筛选实验材料，使实验效果得到可靠保障。

一、紧扣重点难点，选择“精简性”材料

（一）紧扣重点选择“精简性”材料

一般而言，实验材料应该多种多样，但这并不表示，教师可以随意选取或使用混合类型的材料，而是应该结合实验要求，对材料进行合理选择。在具体组织开展科学实验的过程中，教师需要结合实验特征准备材料，确保实验能够顺利完成，从而让学生能够增强对实验的认知。在进行教学方案设计时，教师需要全面把握各个环节，保障教学质量。

例如，在组织开展“声音是怎样产生的”这部分知识点的教学活动中，一位教师设计了如下教学目标：（1）引导学生进行实验操作，让学生把握科学概念，包括敲、擦的概念等；（2）引导学生进行实验观察，让学生了解物体发声时的状态，并且对“振动”的概念进行初步认知；（3）鼓励学生在实验过程中，对物体振动与发声的关系进行探究。基于这些教学目标，教师再着手准备实验材料。首先，针对第一个教学目标，教师将多种趣味性的教学方式引入课堂，如让学生上台进行乐器表演，借助这种方式，让学生感受到实验的乐趣；其次，针对第二个教学目标，教师为学生选择了直尺等实验材料，让学生围绕物体发声过程产生的振动现象进行观察；再者，针对第三个教学目标，教师鼓励学生进行自主思考，调动学生的思维，促进学生找到问题解决办法。同时，针对第三个教学目标，教师引导学生从视觉和触觉方面，对物体发声与振动之间的关系进行探究与了解。在此期间，教师可以借助橡皮筋这类材料，让学生获得直观的感受，以此加深学生对知识点的理解。只有对实验材料进行充分利用，才能够发挥出科学实验的作用。

（二）紧扣难点选择“精简性”材料

准确选择材料，能够使得教学效率得以提升。通过组织开展实验探究活动，能够帮助学生加深对知识点的印象。但倘若没有准确寻找实验材料，则会直接影响到最终的教学效果。此外，教师还应该对学生进行全面了解，把握学生的学习基础，以此准确地进行材料选择。

例如，在组织开展“声音是怎样产生的”这部分知识点的教学活动中，一位教师为了让学生了解物体发声与振动之间的关系，设计了相应的科学实验。在正式组织学生进行实验之前，教师紧扣教学难点，对实验材料进行精简。此外，为了让学生理解“物体振动是发声的关键”这一原理，教师对教学环节进行分步设置。首先，教师引导学生对“物体发声时，是否在振动”这一问题展开思考和探究。其次，教师引导学生分析物体发声方法，鼓励学生积极发散思维。最后，教师直接向学生提出了“物体振动才能产生声音”的科学结论，引导学生围绕物体发声过程进行观察。结合不同的环节，教师需要对实验材料进行合理选择，促使学生全面把握“声音是怎样产生的”这一概念，使得学生的知识结构体系得到完善。只有做好实验材料的准备，才能够保障实验顺利进行，才能够让学生对于物体发声与振动之间的关系进行全面认知。因此，在进行教案设计时，教师应该结合多方面要求，并且借助对比分析的方式，选择最合适的实验材料，从而促进课堂效率的提升。

二、服务科学探究，选择“合适性”材料

（一）基于探究主题选择材料

在实验教学过程中，教师需要结合实验探究主题，对材料进行合理选择，以此确保实验的顺利进行。具体而言，教师需要围绕探究主题，选择适切性的实验材料，让学生明确实验材料选择的重要性。

例如，在组织开展“抵抗弯曲”这部分知识点的教学活动中，一位教师围绕“桥梁宽度、厚度与抗弯能力之间的关系”这个问题进行重点讲解。从理论上而言，该实验需要依靠水泥板、钢板等材料才能完成，但由于这些材料不适合进入课堂。因此，教师选择用“纸”替代。但纸的种类有很多，为了对前述材料的坚硬性进行模拟，最终选择用卡纸、铅画纸作为实验材料。普通的纸，由于厚度不足，硬度也得不到保障，因而无法借助这类材料完成桥梁模型的建造。在设计这个实验的过程中，教师需要引导学生对材料纸进行合理选择。

卡纸虽然比较硬，能够满足桥梁模型建造要求，但与实际的桥梁建造材料仍然存在较大的区别。此外，卡纸建造出的桥梁模型，在承受一定的重量之后，容易产生弯曲现象，而不会产生真实桥梁那种裂缝。针对这些问题，教师可以鼓励学生通过自主探究的方式，对比分析卡纸桥梁模型与真实桥梁之间的区别。事实上，借助硬纸板，仍然无法建造出真正的桥梁模型。为了满足实验要求，对桥梁结构进行分析，教师可以选用KT板。这种板材比较容易获取，并且在承受超出承重范围的重量之后，会产生裂缝，严重的情况下，会直接断裂，如此就可以模拟出真实的桥梁。而学生就可以在此类实验中，更好地研究桥梁结构。

（二）基于探究难点选择材料

在组织开展自然科学实验的过程中，教师需要紧扣探究难点，对实验材料进行合理选择，以此保障教学效果。只要选择恰当的材料，就能够对教学时间、教学要领进行全面把握，以此实现高质量教学，帮助学生突破学习难点，提高学习效率。反之，倘若教师无法对实验材料进行合理选择，就容易造成教学质量低下，进而影响到学生学科核心素养的发展。

例如，在组织开展“抵抗弯曲”这部分知识点的教学活动中，教师倘若采取控制变量法，对实验条件进行修改，并且在选择实验材料时，经反复研究之后再做出决定，如此就会浪费课堂教学时间，造成学生的自主学习机会难以得到保证。针对这种现象，教师就需要合理选择材料，优化设计教学方案。如在实验过程中，教师可以采取控制变量，使得重物的放置位置保持不变，同时结合前几节课的实验结果，了解到：使用卡纸和垫片作为实验材料时，能够满足适切性要求，使得实验结果得到保证。究其原因主要在于：学生能够通过垫片对重物进行重复叠加，加载位置也可以保持不变，与此同时，通过对垫片的利用，还可以保障实验效果。但其他材料的适切性就不够强。假如用订书钉作为加载材料，那么随着叠加数量的增加，重物稳定性就得不到保障；而倘若用回形针作为加载材料，这个问题也同样无法避免。可见，紧扣探究难点，选择适切性材料，是保障实验效果的关键。

三、推进实验过程，选择“引导性”材料

引导性材料指的是能够引导学生进行深入思考的材料。在组织开展实验的过程中，教师可以根据实验过程，选择“引导性”材料，让学生的思维被激活，调动学生的积极学习情绪，促使学生自主学习。

例如，在组织开展“我们周围的空气”这部分知识点的教学活动中，一位教师为学生准备了塑料袋、棉线等实验材料，以此实现预期教学目标。具体而言，本节课教学目标如下：一是让学生了解空气是一种物质；二是让学生基于对空气的认知，可以借助其他物质，证明不可见物质的存在；三是让学生对物质存在的证明方法进行了解，强化学生对科学的认知。在组织学生进行科学实验的过程中，教师可以做出如下引导：“同学们，我们的生存离不开空气，但我们又无法直接看到空气。请问可以用什么方法对空气的存在进行证明呢？”在正式实验之前，教师可以给学生准备塑料袋、针和棉线等材料，鼓励学生借助这些材料开展实验。经思考之后，学生了解到：在塑料袋中灌入空气之后，立马用线扎紧口袋，使得口袋达到密封状态，然后对塑料袋表面进行触摸；之后再用针在口袋上扎一个眼，将脸靠近口袋上的小口，对空气的流动进行感受；最后，组织学生进行自由交流和讨论。

小学生好奇心较强，教师可以利用这一点，激发学生参与实验的积极性。如教师可以给学生提供电珠、电池等材料，让学生通过实验的方式，点亮电珠。再如，教师可以给学生准备磁铁、钉子等材料，让学生产生用磁铁吸钉子的探索欲望。通过对“引导性”实验材料的应用，教师可以有效激活学生的思维，让学生积极参与到实验中去。

总而言之，在准备自然实验材料的时候，教师需要结合实验要求、学生的实际情况进行合理选择，为实验的顺利进行奠定良好的基础。如此，才能够激发学生参与实验的热情和积极性，强化学生的课堂体验，促进学生科学素养的不断提升。