［摘 要］實(shí)驗(yàn)材料的選擇與優(yōu)化直接決定了科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芊耥樌_展，是影響小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)目標(biāo)達(dá)成的重要因素。在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師不僅要具備組織學(xué)生順利開展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的能力，還要注重對實(shí)驗(yàn)材料的選擇，可以選擇一些具有趣味性、便捷性、生活性、結(jié)構(gòu)性的材料，以激發(fā)學(xué)生的探究興趣，幫助學(xué)生更好地開展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，促進(jìn)科學(xué)素養(yǎng)的落地。

［關(guān)鍵詞］科學(xué)實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)材料；選擇；優(yōu)化

［中圖分類號］ G623.6 ［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］ A ［文章編號］ 1007-9068（2025）06-0090-03

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》明確提出：“科學(xué)課程旨在培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，為學(xué)生的終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)?！笨茖W(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生在科學(xué)學(xué)習(xí)中感興趣的一種學(xué)習(xí)方式，也是學(xué)生獲得科學(xué)知識的主要途徑。它可以讓學(xué)生在動(dòng)手操作的過程中獲得對科學(xué)知識的深刻認(rèn)知，不斷提升學(xué)生的學(xué)習(xí)品質(zhì)?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)的開展需要與之相匹配的實(shí)驗(yàn)材料。在當(dāng)下的科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，盡管實(shí)驗(yàn)器材正在日趨完善，但由于實(shí)驗(yàn)材料的選擇不當(dāng)，仍然存在實(shí)驗(yàn)操作難度大且脫離生活、學(xué)生遷移運(yùn)用效果低下、無法讓學(xué)生直觀看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、材料實(shí)用性不強(qiáng)及使用率低下等問題，不利于提升學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)質(zhì)量。

針對科學(xué)實(shí)驗(yàn)材料出現(xiàn)的問題，要充分發(fā)揮科學(xué)實(shí)驗(yàn)在科學(xué)教學(xué)中的育人價(jià)值，教師就要注重實(shí)驗(yàn)材料的選擇及優(yōu)化，使得科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虮ＷC實(shí)驗(yàn)過程的安全、有利于學(xué)生的動(dòng)手操作及科學(xué)知識概念的建構(gòu)銜接等，真正為學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)助力?；诳茖W(xué)學(xué)科特點(diǎn)及學(xué)生實(shí)際情況，教師可以從以下方面入手選擇實(shí)驗(yàn)材料。

一、選擇具有趣味性的材料

趣味性的實(shí)驗(yàn)材料指的是能夠讓學(xué)生積極主動(dòng)地參與實(shí)驗(yàn)并樂于探究的材料?？茖W(xué)教學(xué)方法要富有情趣，符合兒童的認(rèn)知規(guī)律。在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，選擇的實(shí)驗(yàn)材料要能激發(fā)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)探究的興趣，為學(xué)生順利開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。

如在教學(xué)教科版科學(xué)教材四年級上冊《食物中的營養(yǎng)》一課時(shí)，通過本課的學(xué)習(xí)，學(xué)生要明白人體所需的營養(yǎng)成分都是從食物中獲取的，了解食物為我們提供的營養(yǎng)成分有哪些，知道合理安排飲食的重要性。教學(xué)的重點(diǎn)是讓學(xué)生知道食物中含有哪些營養(yǎng)成分及其作用，并能夠用實(shí)驗(yàn)的方法檢驗(yàn)食物中是否含有脂肪或淀粉。在進(jìn)行本次科學(xué)實(shí)驗(yàn)前，教師可以讓學(xué)生準(zhǔn)備土豆、花生、蘿卜等常見的食物。教師如果一開始就讓學(xué)生檢測這些食物中含有的營養(yǎng)成分，很難激起學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的興趣。為了激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，教師可以變身為“魔術(shù)師”，先展示一瓶棕紅色的液體，讓學(xué)生猜一猜這個(gè)瓶子里裝的是什么液體。在學(xué)生的好奇心被充分激發(fā)后，教師再拿出事先準(zhǔn)備的土豆，并對學(xué)生說：“現(xiàn)在老師要變一個(gè)魔術(shù)，讓這個(gè)土豆變色。你們想知道土豆會變成什么顏色嗎？”在學(xué)生期待的目光中，教師用滴管將瓶子里的棕紅色液體滴在土豆上，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)土豆馬上變成了藍(lán)色。當(dāng)學(xué)生的好奇心越來越濃時(shí)，教師再揭示答案：“這種棕紅色液體是碘酒，是著名的‘變色大王’，只要遇到淀粉就會變成藍(lán)色?！弊詈?，教師引導(dǎo)學(xué)生開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)：“怎樣才能快速判斷一種食物中是否含有淀粉呢？”學(xué)生的實(shí)踐探究興趣被充分激發(fā)，紛紛拿出碘酒對各種食物進(jìn)行檢測，通過觀察食物的變色情況來得出結(jié)論。這樣的科學(xué)實(shí)驗(yàn)既有趣，又好玩，可以促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量的提升。

在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師選擇具有趣味性的實(shí)驗(yàn)材料，可以有效激發(fā)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極主動(dòng)性，使其積極主動(dòng)地參與實(shí)驗(yàn)，并在實(shí)驗(yàn)探究中感受科學(xué)學(xué)習(xí)的樂趣，不斷培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神，落實(shí)科學(xué)核心素養(yǎng)。

二、選擇便捷易操作的材料

在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，組織學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)軒椭鷮W(xué)生更好地進(jìn)行科學(xué)探究、掌握科學(xué)知識、培養(yǎng)科學(xué)精神，但學(xué)習(xí)科學(xué)知識仍是課堂教學(xué)的首要目標(biāo)。教師在組織學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)時(shí)，如果選擇的實(shí)驗(yàn)材料過于復(fù)雜煩瑣，使得準(zhǔn)備或使用材料的過程花費(fèi)大量時(shí)間，就會嚴(yán)重影響學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的積極主動(dòng)性。因此，教師要盡可能選擇簡便且易于操作的材料，以節(jié)約學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作時(shí)間，讓學(xué)生有充足的時(shí)間進(jìn)行科學(xué)探究與思考。

如教學(xué)教科版科學(xué)教材五年級下冊《熱在金屬中的傳遞》一課時(shí)，要讓學(xué)生知道熱有熱傳導(dǎo)、熱對流、熱輻射三種傳遞方式，明白熱可以在物體內(nèi)和物體間傳遞且熱量的傳遞具有一定的方向性，了解熱傳遞的規(guī)律。在日常生活中，學(xué)生對金屬物體中的熱傳遞雖然有一定的了解，但大都是學(xué)生在不小心碰到發(fā)熱的金屬物體時(shí)發(fā)現(xiàn)的，他們對熱傳遞的現(xiàn)象及規(guī)律的感受并不深刻。教材中呈現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)是把涂有蠟的金屬圓片固定在支架上，用酒精燈加熱，讓學(xué)生觀察蠟的變化。然而，利用教材中的實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，很容易出現(xiàn)蠟融化或凝固過快等不利于操作的現(xiàn)象。為了避免出現(xiàn)這種狀況，教師不妨對實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行改進(jìn)，讓學(xué)生在金屬銅棒上涂一層感溫變色油墨。這樣學(xué)生只需要觀察加熱金屬銅棒時(shí)感溫變色油墨的顏色變化就可直觀地感受熱傳遞的過程。這樣的實(shí)驗(yàn)材料易于操作，可以有效提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的成功率。

煩瑣、不易操作的實(shí)驗(yàn)材料會給學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作帶來一定的難度，讓實(shí)驗(yàn)過程變得復(fù)雜且耗時(shí)費(fèi)力，影響學(xué)生的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)和效果。在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要依據(jù)實(shí)驗(yàn)需求選擇一些便于操作的實(shí)驗(yàn)材料。這樣不僅可以有效減少學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中可能出現(xiàn)的失誤，還可以使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)質(zhì)量得到明顯提升。

三、選擇生活化的材料

小學(xué)科學(xué)教材中的許多內(nèi)容都是基于學(xué)生的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行編排的，與學(xué)生的生活緊密相連。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，教師要善于選擇一些生活化的實(shí)驗(yàn)材料，讓學(xué)生可以在生活觀察中揭開科學(xué)的神秘面紗、在科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中體驗(yàn)學(xué)習(xí)科學(xué)的樂趣，從而更加熱愛生活中的科學(xué)。

如教學(xué)教科版科學(xué)教材三年級上冊《水沸騰了》一課時(shí)，需要讓學(xué)生通過加熱水的探究實(shí)驗(yàn)來觀察水的沸騰過程，在探究實(shí)驗(yàn)中記錄水沸騰的相關(guān)證據(jù)，并與已有知識沖撞整合，以獲得深刻的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。學(xué)生在生活中雖然見過水的沸騰現(xiàn)象，但一般不會在意，只是有一些模糊印象，比如水沸騰時(shí)出現(xiàn)氣泡以及發(fā)出聲音等，缺乏對水沸騰過程的具體認(rèn)知。學(xué)生通過本次實(shí)驗(yàn)可以獲得對水沸騰現(xiàn)象的直觀感性認(rèn)知。教材中要求學(xué)生用酒精燈加熱燒杯中的水并觀察水的沸騰現(xiàn)象。然而，用酒精燈加熱燒杯中的水至沸騰耗費(fèi)時(shí)間長，許多學(xué)生由于操作速度慢等很難在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)操作，導(dǎo)致學(xué)生的觀察興趣大大降低?；诖?，教師可以讓學(xué)生利用生活中的電陶爐對燒杯進(jìn)行加熱，并用變形夾夾住溫度計(jì)，這樣可以讓學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)直觀看到水在沸騰過程中溫度的變化及水達(dá)到100攝氏度以后溫度不再發(fā)生變化的現(xiàn)象，使學(xué)生對水沸騰現(xiàn)象的感受更加直觀，不斷提高學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)質(zhì)量。

教師結(jié)合科學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容特點(diǎn)，選擇貼近學(xué)生生活、常見的實(shí)驗(yàn)材料，可以讓學(xué)生對科學(xué)實(shí)驗(yàn)的感受更加直觀深刻。許多科學(xué)現(xiàn)象都來源于生活。在科學(xué)教學(xué)中，教師帶領(lǐng)學(xué)生探究科學(xué)現(xiàn)象時(shí)選擇學(xué)生熟悉的生活實(shí)驗(yàn)材料，不僅可以增加學(xué)生對科學(xué)實(shí)驗(yàn)的親切感，而且可以將學(xué)生所學(xué)的知識延伸到課外，幫助學(xué)生養(yǎng)成留心觀察生活的意識，并在生活中發(fā)現(xiàn)更多的科學(xué)知識。

四、選擇輕巧能自制的材料

比起實(shí)驗(yàn)室中千篇一律的實(shí)驗(yàn)材料，讓學(xué)生利用自制的材料進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，更能激發(fā)學(xué)生探究學(xué)習(xí)的興趣，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中感受自制材料的獨(dú)特魅力，不斷增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)自信、強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

如教學(xué)教科版科學(xué)教材四年級上冊《設(shè)計(jì)制作小車（一）》《設(shè)計(jì)制作小車（二）》時(shí)，通過單元前面幾課的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)知道了運(yùn)動(dòng)的小車與其受到的動(dòng)力、摩擦力之間的關(guān)系，知道了如何根據(jù)需要增大或者減小摩擦力，并理解了運(yùn)動(dòng)的物體是具有能量的。本課的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生能夠利用生活中的材料，自行設(shè)計(jì)并制作一輛具有動(dòng)力的小車，使它能夠在5秒內(nèi)把兩塊橡皮運(yùn)輸1米遠(yuǎn)。教師需要準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)材料有硬紙盒、安全剪刀、橡皮筋、輪子、連接軸、膠水、吸管、膠帶、氣球等。為了幫助學(xué)生更好地完成自制小車的學(xué)習(xí)任務(wù)，教師可以讓學(xué)生用廢舊的玩具汽車輪子代替小車的輪子。在準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)材料后，教師需要明確本次活動(dòng)要求：用橡皮筋或者氣球做動(dòng)力；明確自己要制作什么樣的小車、用途是什么、具體要求是什么；在制作出小車后，需要對小車的性能進(jìn)行測試，分析其可能存在的問題，并運(yùn)用合適的材料對其進(jìn)行改進(jìn)。在學(xué)生完成自制小車之后，教師可以組織學(xué)生互相交流各自的設(shè)計(jì)方案、組裝過程等，使其從中收獲學(xué)習(xí)的快樂。

自制實(shí)驗(yàn)材料可以幫助學(xué)生更好地發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容之間的關(guān)系，為學(xué)生更好地利用實(shí)驗(yàn)材料對研究對象進(jìn)行探究提供條件。在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師讓學(xué)生利用自制的材料開展實(shí)驗(yàn)研究，并分析其中可能存在的問題，可以有效激發(fā)學(xué)生參與科學(xué)實(shí)驗(yàn)的積極性，讓學(xué)生充分地動(dòng)手動(dòng)腦，并在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中感受到學(xué)習(xí)的快樂。

五、選擇整合結(jié)構(gòu)性的材料

整合結(jié)構(gòu)性實(shí)驗(yàn)材料是對科學(xué)觀察類實(shí)驗(yàn)探究的有效補(bǔ)充，它可以有效解決學(xué)生在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中因受實(shí)驗(yàn)活動(dòng)與課堂時(shí)間、空間等因素制約而產(chǎn)生的問題。在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，一些實(shí)驗(yàn)由于受到實(shí)驗(yàn)條件的制約，不能起到應(yīng)有的教學(xué)效果?；诖耍處熞x擇一些具有整合性或者結(jié)構(gòu)化的實(shí)驗(yàn)材料，以克服實(shí)驗(yàn)活動(dòng)開展的限制，提升科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)成效。

如教學(xué)教科版科學(xué)教材三年級上冊《觀測風(fēng)》一課時(shí)，教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生知道風(fēng)有方向和大小的不同，會制作簡單的風(fēng)向標(biāo)，會用簡易風(fēng)向標(biāo)和其他簡易方法來觀測風(fēng)向，樂于在實(shí)驗(yàn)探究中發(fā)現(xiàn)事物規(guī)律并堅(jiān)持觀測、記錄。在生活中，學(xué)生對風(fēng)并不陌生，也經(jīng)常在天氣預(yù)報(bào)中聽到風(fēng)向、風(fēng)力等詞語。怎樣才能讓學(xué)生借助小風(fēng)旗和風(fēng)向標(biāo)來判斷不同位置的風(fēng)速和風(fēng)向呢？這就需要學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中運(yùn)用已有經(jīng)驗(yàn)，通過對照風(fēng)級圖、制作風(fēng)向標(biāo)測量工具等進(jìn)行科學(xué)觀察。但在實(shí)際的科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，經(jīng)常會出現(xiàn)無風(fēng)或只有一部分學(xué)生能感受到風(fēng)的情況，使得學(xué)生無法建構(gòu)完整的科學(xué)概念，有的學(xué)生甚至到課堂結(jié)束仍無法掌握判斷風(fēng)速和風(fēng)向的方法?；诖耍處熆梢詫?shí)驗(yàn)材料進(jìn)行優(yōu)化重組，讓學(xué)生利用方位紙、手持風(fēng)扇、小風(fēng)旗、風(fēng)向標(biāo)模型等進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以將小風(fēng)旗或者風(fēng)向標(biāo)模型立于中央，用手持風(fēng)扇從不同方向模擬風(fēng)，這樣可以直觀感受到小風(fēng)旗風(fēng)向的變化，從而得出更加準(zhǔn)確的科學(xué)數(shù)據(jù)。

在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師依據(jù)實(shí)驗(yàn)需要對實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行優(yōu)化重組，可以幫助學(xué)生形成對研究內(nèi)容系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的認(rèn)知，不斷拓寬學(xué)生的知識面和眼界，提升學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)質(zhì)量。

綜上所述，在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)材料的選擇與優(yōu)化對學(xué)生來說具有重要的意義，直接影響著學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的興趣和參與狀態(tài)。要讓科學(xué)實(shí)驗(yàn)取得理想的教學(xué)效果，教師就要選擇具有趣味性、便捷性、生活性、結(jié)構(gòu)性等的實(shí)驗(yàn)材料，幫助學(xué)生打開科學(xué)探究的窗戶，打造直觀、有趣、豐富的科學(xué)課堂，為培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)貢獻(xiàn)力量。

［ 參 考 文 獻(xiàn) ］

[1] 余京華.小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)材料選擇與改進(jìn)：以《溫度不同的物體相互接觸》一課為例[J].教學(xué)月刊小學(xué)版（綜合），2024（Z1）：61-63.

[2] 謝惠敏.基于核心素養(yǎng)的小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)探究[J].華夏教師，2024（13）：78-80.

[3] 宋博陽.核心素養(yǎng)下小學(xué)科學(xué)低成本材料實(shí)驗(yàn)箱的開發(fā)[J].實(shí)驗(yàn)教學(xué)與儀器，2024，41（7）：97-99.

（責(zé)編 廖婷婷 杜 華）