组织学生自备实验材料

〔摘 要〕 结合目前小学科学课堂实验教学实际，我们有计划地组织学生自备实验材料，确保实验教学的有效性。在长期的实践过程中，我们积累了一些思考和做法。本文主要探讨在小学科学教学中让学生自备实验材料的意义、面临的问题和应对策略，通过对相关教育理论的研究和实际教学案例的分析，阐述学生自备实验材料对激发学习兴趣、培养实践能力和创新能力的重要作用，以期为小学科学一线教学提供有益的参考和借鉴。

〔关键词〕 小学科学；自备实验材料；实践探索

〔中图分类号〕 G424 〔文献标识码〕 A 〔文章编号〕 1674-6317 （2024） 22 061-063

小学科学以实验探究为主，而探究活动的开展离不开合适的实验材料。但在目前的教学实践中，存在着实验材料多且杂、仪器室工作人员配备不全、教师准备材料费时费力、学生不熟悉材料导致实验实现度不高等问题。通过鼓励学生自备实验材料，可以有效提高学生参与实验的积极性。材料的多样性能更好地充实课堂，实验材料生活化有利于学生课后开展拓展活动，同时也节省了教师的时间投入，让其可以更好地研究课程，部分实验材料还可以充实学校实验室器材。

一、学生自备实验材料的理论支持

杜威认为，教育应该与生活实际相结合，让学生通过实际操作和体验获取知识，习得技能。学生自备实验材料正是让他们在实验准备过程中提前开始接触和思考与实验相关的内容，是“做中学”的一种体现。

加德纳的多元智能理论认为每个人都有多种智能，包括语言智能、逻辑数学智能、空间智能、身体运动智能、音乐智能、人际智能和内省智能等。学生自备实验材料能够帮助他们调动多种智能，如空间智能（选择和整理材料）、身体运动智能（获取和处理材料等）、内省智能（反思材料的准备是否合理）等，促进全面发展。

二、学生自备实验材料的意义

学生参与实验材料准备活动具有非常重要的意义。

（一）激发学习兴趣

当学生着手准备下一节科学课所需的实验材料时，就已经开启了科学探究，并会对即将开展的实验产生强烈的好奇心和期待，从而更加积极主动地投入学习中。例如在“观察蚕宝宝的生长”时，我们鼓励学生提前饲养，为此，学生了解了蚕宝宝的生活习性和饲养环境，对观察活动充满热情。

（二）培养实践能力

在寻找、挑选、整理实验材料的过程中，锻炼了学生的动手实践能力，例如测量、裁剪、组装等。在制作简易电磁铁时，需要准备两根不同长度的电线绕在铁芯上，那么到底多长为宜，是不是越长越好，则需要亲自动手做一做才能找到答案，而反复尝试的过程无疑锻炼了学生的实践操作能力。

（三）加深对知识的理解

学生参与实验材料的准备，使他们在实验前就对相关概念有了初步的认识和思考。例如在执教“植物的蒸腾作用”的前一天，我们一起用塑料袋把校园里的植物套上了塑料袋。学生出于好奇，课间经常来观察现象，对于塑料袋内的水珠已经有了自己的见解。

（四）增强科学意识

事实上，即便是科学家做研究，也不是别人把东西一应俱全地准备好才开始的，而需经历一个从无到有的过程。我们在很多优质课的评比中看到，教师们把小组实验材料给学生准备得恰到好处，这其实剥夺了学生的成长机会，容易让他们对科学研究产生误解。所以，自备实验材料才是科学探究的起点，有助于培养学生脚踏实地的科学态度和实事求是的科学精神。

（五）加强科学与生活的联系

既然让学生自备实验材料，那么这些材料必须简单易得，学生在生活中能够找到或利用物品进行实验研究，从而加强科学与生活的紧密联系。让科学不再遥不可及，让科学课不仅仅是一门学科，而是源于生活、指导生活、渗透生活的一种态度。

三、学生自备实验材料面临的问题

虽然学生自备实验材料有积极的现实意义，但是在教学实践过程中，我们也遇到了以下问题。

（一）材料准备不充分

部分学生对自备实验材料的任务不够重视，认为这是一项额外的负担，不愿积极准备。还有部分学生受家庭条件限制无法准备齐全所需的实验材料，从而影响实验的正常进行。

（二）材料质量参差不齐

由于学生的认知水平和生活经验有限，他们在选择实验材料时，往往不能准确判断材料的质量和适用性。有些学生可能会选择质量较差的材料，导致实验结果不准确或实验无法进行。此外，不同学生准备的实验材料在规格、型号等方面也存在差异，这也会影响实验的效果和可比性。

（三）材料安全有问题

有些学生可能会带一些易燃易爆、有毒有害的材料，给实验活动带来安全隐患，例如锋利的小刀、打火机、尖头剪刀等。如果学生在准备和使用过程中操作不当，可能会造成伤害。

（四）教师指导不细

在实际教学中，一些教师对学生自备实验材料的指导不够深入细致，没有给学生提供明确的选材标准和要求，也没有对学生准备的实验材料进行及时的检查和反馈，导致学生自备实验材料的质量和效果不理想。

四、对学生自备实验材料的思考

如何有效应对教学实践中遇到的这些问题，我们思考以下策略，供大家参考。

（一）明确选材标准和要求

教师在布置学生自备实验材料的任务之前，应当根据实验的目的和内容，明确选材的标准和要求，如材料的种类、规格、数量、质量等。同时，教师还应当向学生详细介绍选材的方法和注意事项，帮助学生提高选材的准确性和科学性。

（二）激发学生参与的积极性

可以采取多种方式方法激发学生的积极性，例如教师可以对准备实验材料认真、积极的学生进行表扬和奖励；也可以开展实验材料备战赛，激发学生的竞争意识；还可以将学生自备实验材料的情况纳入学业评价体系，提高学生对自备实验材料的重视程度。

（三）留给学生充足的准备时间

有些材料的获取并不容易，学生需要搜集、对比、甄选、测量、裁剪甚至养殖（例如观察蚂蚁、养蚕等），每一步都需要时间投入。因此，教师要给学生留出充足的准备时间，可以提前几天或几周告诉学生需要准备的实验材料清单。

（四）加强安全教育

在进行实验操作之前，教师应当查看学生自备实验材料情况，并有针对性地提出安全提醒，同时还应有相应的安全预案，确保在实验过程中发生安全事故时，能够及时有效地进行处理。

（五）加强教师指导评价

教师应当加强对学生自备实验材料的指导，课前检查学生准备的实验材料，及时发现问题并给予指导和纠正。同时，教师还应与家长保持沟通，争取家长的支持配合，共同帮助学生完成实验材料的准备工作。

五、学生自备实验材料的案例

（一）塑料制品的分类

小学科学青岛版五四制一年级下册教材中《塑料》一课要求学生能够正确区分塑料制品的用途。塑料一共分为7个等级，每个塑料容器底部都有一个小三角形，中间标注数字划分规格，从1到7代表着各种用途，哪些可以重复使用，哪种可以放入微波炉，都有明确的规定。如何让学生更加真切地感受到塑料制品分类的重要性呢？让学生课前搜集相关资料，课上交流一下，这样做虽然有一定意义，但是考虑到学生还在一年级，阅读水平和理解能力有限，阅读这么专业的资料恐怕不现实。即便能够正确阅读，也不代表学生能够接受、理解相关知识。在对这个问题的处理上，我选择注重实践操作。提前一周给学生布置任务，利用实物投影给学生展示部分塑料制品底部的数字代码，引导学生关注并思考：这样的数字代码一共有几个？它们表示什么意思？有什么用途？让学生带着问题和思考到生活中搜集塑料制品，比一比谁搜集到的数字种类多。

因为有了明确的标准要求，学生干劲十足，上课时带来了大大小小、五颜六色的塑料制品，用稚嫩的小手争先恐后地向我展示数字标识。接下来，我每讲解一种类型，学生就忍不住观察自己带来的材料，学习积极性和课堂的参与度都非常好。有的学生说：“我现在知道了，我的塑料水壶可以放进微波炉，因为它身上标着数字5”；有的说：“我奶奶经常用矿泉水瓶子给我带水，我得告诉她这种瓶子上标着1，不能常用”。

课堂是学生学习科学的主要途径，但不是唯一途径。对科学的探索不应被束缚在教室这个狭小空间里，生活才是学科学用科学的广阔天地。

（二）植物的果实

小学科学青岛版五四制三年级上册教材中《植物的果实》要求学生了解植物果实的特征。学生带来的果实种类特别多，除了苹果、桃子、梨这类典型的实验材料外，还有很多非典型材料，例如核桃、花生、西红柿、草莓、萝卜、葡萄……在指导学生进行观察实验、建立“果实”概念时，应该选取典型材料例如明显具有果实特征的苹果、桃子、梨等，最好不要选用核桃、草莓等特征不明显的果实作为观察材料。

材料的多样性使实验教学更加充实，这无疑是好的一面，但是面对这些种类繁多的实验材料，我们在组织教学时一定要注意把握材料的结构性，先选择具有典型性的材料（苹果、桃子、梨）以有利于学生认识果实特征，符合建立概念从一般到特殊的科学规律。

（三）材料的漂浮能力

小学科学青岛版五四制五年级上册教材中《材料的漂浮能力》一课需要用木板、塑料板、泡沫板做对比实验，从而发现不同的材料其漂浮能力是不一样的。我在反复尝试的基础上发现课本上的实验方案成功率低，于是跟学生共同探讨新的实验方案：我们需要找到一种度量器材，能够刻画板材的漂浮能力，通过数量的多少呈现能力的大小，最好不怕水，能反复使用。经过一番头脑风暴式的集体讨论，学生想到了砝码、钩码、螺母、硬币……那么哪一种最合适呢？这就需要学生自己思考并尝试了。

事实上，学生带来螺母和硬币的比较多。有一位学生跟我分享了他的准备过程：砝码只有实验室才有，而且属于精密仪器，不能泡水，所以他很快就放弃了；钩码有点太大了，放到木板或塑料板上一下子就沉水了，没法对比差距；螺母的规格很多，试了几种，最后选择了10号螺母。也有学生选择用一元硬币作为度量器材，虽然在实验数据方面跟别人不一样，但是丝毫不影响结论的得出。

在自备实验材料的过程中，学生发展了科学思维能力，锻炼了动手实践能力，为后续的实验操作做足了准备。

六、结语

学生自备实验材料是小学科学教学中的一种有益尝试，不仅能够补充学校实验资源的不足，还能激发学生学习科学的兴趣，培养他们的实践能力和创新精神。然而在教学实践中，我们也注意到一些问题，需要教师加强指导和管理。通过明确选材标准和要求、激发学生参与的积极性、留出充足的准备时间、加强安全教育和指导评价等策略，可以有效地提高学生自备实验材料的质量和效果，为实验教学的开展提供保障。

【本文系山东省教育发展研究微课题“小学科学学科学生自备实验材料提升科学探究能力的研究”的阶段性成果，课题编号：FJ231】

参考文献

[1]薄金鑫，王丽华.基于杜威“做中学”思想的学科实践研究[J].教学与管理，2024（4）：1-5.