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（晋城市阳城县实验小学 山西 阳城 048100）
小学科学是以培养学生科学素养为宗旨的科学启蒙课程，又是一门以实验为基础的综合学科。实验教学对于培养学生的动口、动手、动脑能力，对于培养学生的科学探究能力，对于培养学生的创新意识都具有其他教学手段不可替代的作用，它常常以独特的魅力，吸引着学生步入奇妙的科学殿堂；常常能激起学生的探究欲望，激活学生的创新潜能。因此，在小学科学教学中，加强实验教学，优化实验材料无疑是培养学生探究能力、创新能力的最好途径。
1. 小学科学实验材料及教学现状分析
1.1 材料准备不够充分，人多、器材少；这是一个普遍存在的问题，虽然学校也配备了教学工具箱，但正所谓杯水车薪，许多材料还是要教师自己去准备，这样一来又给教师增加了额外的工作量。
1.2 实验操作难，理解难；部分实验器材需要教师和学生自己来想办法组装，而且过程繁锁，难以理解，不能发挥其应有的作用。
1.3 材料实际运用效果不佳；在科学课中，有许多实验对材料的要求很高，稍微一点差别，实验效果就会截然不同。很多实验材料到了课堂后，都无法起到其应有的作用，大大影响了教学效果。
1.4 材料组织不够合理，层次性结构性不足；这也是科学课上急需解决的主要问题之一，有了良好的实验材料作保证，如果教师对材料的组织不合理，准备的材料层次性结构性不足，在课堂上的出示和运用欠缜密，同样无法达到应有的教学效果。
实验材料存在的这些问题，势必会影响学生自主实验能力的发展，学生探究能力的培养也就无从谈起，这就要求教师创造性地去优化我们的实验材料结构，创建一整套富有特色的实验材料。
2. 优化实验材料策略探索
2.1 拓展材料源泉。教材提供的材料工具箱，远远不能满足教学所需，而且在运用中有很大的局限性，势必要我们去拓展材料的源泉。（1）师生共同准备实验材料。收集实验材料的过程本身就是学生学习科学的过程。我们教师应当积极鼓励和引导学生共同收集“有结构的实验材料”。如在教学《点亮我的小灯泡》这一课时，经常会出现学具袋里的器材质量不好，导致电路接触不好，实验现象不明显，甚至产生误解等情况。我们可以打破以往的做法，采取学生自己先准备，教师再补充完整的方法，让学生在课前以小组的形式自己搜集器材，在上课时展示。这时你就会发现学生准备的材料不仅齐全，而且种类多，为充分地认识元件提供了有利条件。（2）师生共同创造实验资源。利用校园自然环境，开辟建立动植物研究实践基地，为学生的课外实验提供方便。利用学校资源，创建科技实践园，充分依靠科技实践园，让科技实践园成为学生的实习基地。
2.2 精化材料结构。实验材料本身是为了给课堂教学提供服务，我们必须对实验材料进行进一步的精化，使之操作性和针对性更强，结构更加合理。材料的选择还要从教学成本考虑，尽量使用身边易得的材料，使用学生感兴趣的材料。（1）改进实验材料，提升效果。如溶解单元的过滤实验，要求用上漏斗、滤纸、铁架台。实验的重难点在于“两低三靠”（玻璃棒低于三层滤纸边缘，滤液低于滤纸边缘，漏斗尖嘴紧贴烧杯内壁，滤纸紧贴漏斗壁，烧杯尖嘴紧靠玻璃棒）的教学。学生在操作这个实验中，常有学生不小心将铁架台上小铁环碰到烧杯，且用玻璃棒一端斜指三层滤纸边缘时，漏斗也不是很稳定，使尖嘴不能按要求紧贴烧杯壁。使学生不能放手实验，因此时间也拖得比较长，大大影响了实验效率。经过实践，我们可以用广口瓶代替铁架台和铁环，用筷子代替玻璃棒，直接将漏斗置于广口瓶上，比起放在铁环上要稳定得多，漏斗尖嘴虽然没有紧靠瓶壁，但液体并不会因此溅出来，实验操作简化了，学生可以放开手脚进行实验观察，这样改装实验学生操作容易，成功率高。（2）自制实验材料，填补空白。例如妙用奶茶杯做“气体的热胀冷缩”实验：证明气体会热胀冷缩的实验材料有很多，将常见的封口奶茶杯稍作改进，实验效果也非常明显。首先，取一个喝完的豆奶杯，挤出其中的部分空气，使杯子变瘪，然后用透明胶将原插入吸管的洞口粘住。将杯子放入水槽，在杯子表面倒上热水，可以发现原来变瘪的杯子迅速膨胀起来，从热水中取出时，杯子又很快变瘪了。学生非常直观地观察到了杯中空气有热胀冷缩的性质。（3）替换实验材料，优化结构。五年级科学《光》单元中，在研究不同颜色物体吸热能力强弱的对比实验中，我们设计制作了一个利用白炽灯照射不同颜色试管内空气膨胀快慢对比的实验，由于空气受热膨胀速度比较快，实验现象非常明显。远比教材中将温度计放入不同颜色的纸袋中，看温度计上度数上升快慢的研究效果好得多，同时还节省不少时间，何乐而不为？
2.3 优化材料运用。我们在平时的教学中要创造性地选择和使用实验材料，根据实验教学活动的需要和本地实际选择和使用材料。对同一个实验，材料的确定可以不同，不要求全体学生使用同一类型的材料进行实验，而应力争做到多种多样，各取所需。例如《改变物体在水中的沉浮》-我们的潜艇，引导学生用一个空饮料罐和一根带弯头的吸管做一个简易的“潜艇”，是一个不错的设计，材料易得，只是实验中需要的水槽要大且用水量也大，没有考虑到节约水资源。在实验教学中，我们可以改用小玻璃药瓶和细塑料软管取代饮料罐和弯头吸管，效果极佳。教材中后面有关沉浮自如的潜艇——沉浮子的制作材料更是多种多样，有足够的创新空间令我们发挥。比如说小玻璃药瓶（塑料瓶）沉浮子、小铅笔头沉浮子、滴管（笔管）沉浮子。同样，同一种实验材料，在不同的实验中也能发挥不同的作用，解释不同的科学道理。例如巧用注射器就可以做不同的实验：证明空气的存在；证明空气占据空间；气体是没有一定体积的；压缩空气有弹性；大气压力的存在；液体的热胀冷缩；气体的热胀冷缩；测算大气压强大小的实验；潜水艇原理实验等等。
综上所述，材料资源生活化、多元化；材料结构精炼化、层次化；材料应用个性化、多样化，是我们建立一整套独具特色的实验材料结构系统的必备特征。细节决定成败。只有在教学中提高材料的效率，才能促进师生的共同发展。
小学科学是以培养学生科学素养为宗旨的科学启蒙课程，又是一门以实验为基础的综合学科。实验教学对于培养学生的动口、动手、动脑能力，对于培养学生的科学探究能力，对于培养学生的创新意识都具有其他教学手段不可替代的作用，它常常以独特的魅力，吸引着学生步入奇妙的科学殿堂；常常能激起学生的探究欲望，激活学生的创新潜能。因此，在小学科学教学中，加强实验教学，优化实验材料无疑是培养学生探究能力、创新能力的最好途径。
1. 小学科学实验材料及教学现状分析
1.1 材料准备不够充分，人多、器材少；这是一个普遍存在的问题，虽然学校也配备了教学工具箱，但正所谓杯水车薪，许多材料还是要教师自己去准备，这样一来又给教师增加了额外的工作量。
1.2 实验操作难，理解难；部分实验器材需要教师和学生自己来想办法组装，而且过程繁锁，难以理解，不能发挥其应有的作用。
1.3 材料实际运用效果不佳；在科学课中，有许多实验对材料的要求很高，稍微一点差别，实验效果就会截然不同。很多实验材料到了课堂后，都无法起到其应有的作用，大大影响了教学效果。
1.4 材料组织不够合理，层次性结构性不足；这也是科学课上急需解决的主要问题之一，有了良好的实验材料作保证，如果教师对材料的组织不合理，准备的材料层次性结构性不足，在课堂上的出示和运用欠缜密，同样无法达到应有的教学效果。
实验材料存在的这些问题，势必会影响学生自主实验能力的发展，学生探究能力的培养也就无从谈起，这就要求教师创造性地去优化我们的实验材料结构，创建一整套富有特色的实验材料。
2. 优化实验材料策略探索
2.1 拓展材料源泉。教材提供的材料工具箱，远远不能满足教学所需，而且在运用中有很大的局限性，势必要我们去拓展材料的源泉。（1）师生共同准备实验材料。收集实验材料的过程本身就是学生学习科学的过程。我们教师应当积极鼓励和引导学生共同收集“有结构的实验材料”。如在教学《点亮我的小灯泡》这一课时，经常会出现学具袋里的器材质量不好，导致电路接触不好，实验现象不明显，甚至产生误解等情况。我们可以打破以往的做法，采取学生自己先准备，教师再补充完整的方法，让学生在课前以小组的形式自己搜集器材，在上课时展示。这时你就会发现学生准备的材料不仅齐全，而且种类多，为充分地认识元件提供了有利条件。（2）师生共同创造实验资源。利用校园自然环境，开辟建立动植物研究实践基地，为学生的课外实验提供方便。利用学校资源，创建科技实践园，充分依靠科技实践园，让科技实践园成为学生的实习基地。
2.2 精化材料结构。实验材料本身是为了给课堂教学提供服务，我们必须对实验材料进行进一步的精化，使之操作性和针对性更强，结构更加合理。材料的选择还要从教学成本考虑，尽量使用身边易得的材料，使用学生感兴趣的材料。（1）改进实验材料，提升效果。如溶解单元的过滤实验，要求用上漏斗、滤纸、铁架台。实验的重难点在于“两低三靠”（玻璃棒低于三层滤纸边缘，滤液低于滤纸边缘，漏斗尖嘴紧贴烧杯内壁，滤纸紧贴漏斗壁，烧杯尖嘴紧靠玻璃棒）的教学。学生在操作这个实验中，常有学生不小心将铁架台上小铁环碰到烧杯，且用玻璃棒一端斜指三层滤纸边缘时，漏斗也不是很稳定，使尖嘴不能按要求紧贴烧杯壁。使学生不能放手实验，因此时间也拖得比较长，大大影响了实验效率。经过实践，我们可以用广口瓶代替铁架台和铁环，用筷子代替玻璃棒，直接将漏斗置于广口瓶上，比起放在铁环上要稳定得多，漏斗尖嘴虽然没有紧靠瓶壁，但液体并不会因此溅出来，实验操作简化了，学生可以放开手脚进行实验观察，这样改装实验学生操作容易，成功率高。（2）自制实验材料，填补空白。例如妙用奶茶杯做“气体的热胀冷缩”实验：证明气体会热胀冷缩的实验材料有很多，将常见的封口奶茶杯稍作改进，实验效果也非常明显。首先，取一个喝完的豆奶杯，挤出其中的部分空气，使杯子变瘪，然后用透明胶将原插入吸管的洞口粘住。将杯子放入水槽，在杯子表面倒上热水，可以发现原来变瘪的杯子迅速膨胀起来，从热水中取出时，杯子又很快变瘪了。学生非常直观地观察到了杯中空气有热胀冷缩的性质。（3）替换实验材料，优化结构。五年级科学《光》单元中，在研究不同颜色物体吸热能力强弱的对比实验中，我们设计制作了一个利用白炽灯照射不同颜色试管内空气膨胀快慢对比的实验，由于空气受热膨胀速度比较快，实验现象非常明显。远比教材中将温度计放入不同颜色的纸袋中，看温度计上度数上升快慢的研究效果好得多，同时还节省不少时间，何乐而不为？
2.3 优化材料运用。我们在平时的教学中要创造性地选择和使用实验材料，根据实验教学活动的需要和本地实际选择和使用材料。对同一个实验，材料的确定可以不同，不要求全体学生使用同一类型的材料进行实验，而应力争做到多种多样，各取所需。例如《改变物体在水中的沉浮》-我们的潜艇，引导学生用一个空饮料罐和一根带弯头的吸管做一个简易的“潜艇”，是一个不错的设计，材料易得，只是实验中需要的水槽要大且用水量也大，没有考虑到节约水资源。在实验教学中，我们可以改用小玻璃药瓶和细塑料软管取代饮料罐和弯头吸管，效果极佳。教材中后面有关沉浮自如的潜艇——沉浮子的制作材料更是多种多样，有足够的创新空间令我们发挥。比如说小玻璃药瓶（塑料瓶）沉浮子、小铅笔头沉浮子、滴管（笔管）沉浮子。同样，同一种实验材料，在不同的实验中也能发挥不同的作用，解释不同的科学道理。例如巧用注射器就可以做不同的实验：证明空气的存在；证明空气占据空间；气体是没有一定体积的；压缩空气有弹性；大气压力的存在；液体的热胀冷缩；气体的热胀冷缩；测算大气压强大小的实验；潜水艇原理实验等等。
综上所述，材料资源生活化、多元化；材料结构精炼化、层次化；材料应用个性化、多样化，是我们建立一整套独具特色的实验材料结构系统的必备特征。细节决定成败。只有在教学中提高材料的效率，才能促进师生的共同发展。