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在小学科学课堂上，学生往往通过亲历以探究为主的学习活动来获取知识，而科学探究离不开有结构的实验材料。有结构的实验材料，是指材料之间并不是孤立存在的，而是与教学内容、教学目标紧密联系在一起。这些材料的选择往往是老师精心设计的一系列材料的组合，不仅能直观地看到实验现象，同时具有很强的趣味性，贴合学生的年龄特点，帮助学生积极主动地参与课堂的探究活动中去。因此，在小学科学实验教学中，有效选择和巧妙组织有结构的实验材料意义重大。
一、聚焦目标，有效取舍
我参加本市的优质课比赛，当确定《浮与沉》为参赛课题时，我知道自己面对的将是巨大的挑战。一节所谓的老课题如何能有新意？在最初的设计稿中，“创新”一直是我首要考虑的因素，因此我和团队的老师设计了这样的一个大情境：
熊猫博士在做一项科学研究，因为助手的粗心，把三个一样的瓶子混淆了（当然，此时的瓶身已被不透明的包装纸包住），如何以最快的速度来分辨出这三个不同的瓶子？抛出问题后，引导学生将三个瓶子放入水中，最终呈现出漂浮、悬浮、下沉三种状态。利用不同状态的玻璃瓶将浮在水面上的物体和下沉的物体在同一个大情境下串联，并且在拓展环节依然利用三个小瓶子模拟潜艇的工作原理，整个设计做到了首尾呼应。
我带着自己满意的作品与团队老师进行了沟通，然而，团队老师的一句话点醒了我：“这样的设计贴合本节课的目标吗？实验课上我们关注的重点不应该只是创新，科学性也很重要。”回味之后，我明白了，本节课的目标之一是“学生乐于尝试运用多种材料、在小组内合作完成科学探究”，原本设计的材料只有玻璃瓶，材料单一，问题设计缺乏探究性，无法引起学生的深度思考，最终我舍弃了利用玻璃瓶贯穿始终的大情境。
再例如，在《分一分》一课中，为了让学生体验分类的标准不同、结果不同，我给学生准备了很多的材料，包括积木、铅笔、树叶、衣物、车的卡片、垃圾桶等，而从课堂效果看，由于我给的材料太多，反而分散了学生的注意力，增加了探究的难度，使学生无从下手。课程结束后，我认识到实验材料过多会适得其反，使学生关注无关的现象，挑选材料时要做到“少而精”，切忌“多而滥”。最终我只留下了树叶、车、垃圾桶三个材料，精选最能达到预期实验目的的典型材料，让实验材料与科学问题、探究结论紧密联系。
因此，在实验教学中，老师应该根据学习目标、学生的年龄特征等，选择直观性强、易于理解的材料，从而更好地为课堂服务，保证科学实验的顺利进行。
二、优化教具，突破难点
实验材料的选取对实验教学效果的影响很大，好的实验材料可以大大提高学生的学习兴趣，激发他们的好奇心，燃起他们探究的欲望，并将复杂的问题简单化，帮助学生形象地理解科学知识。
例如，在探究下沉的物体是否受到水的浮力环节中，传统的教具为皮筋、测力计，这两种材料都存在一定的弊端。学生利用直尺测量皮筋的长度变化时，因为一部分皮筋在水中，往往会出现较大的实验误差;利用测力计测量时，学生还未学习测力计的使用方法，无形中为实验的开展增加了难度。针对以上的问题，我自制了教具——平衡木。实验之前，需要将平衡木调成水平，在实验的过程中，将一侧的钩码放入水中，因为浸入水中的钩码受到了浮力，平衡木会出现明显的倾斜。从课堂效果看，实验现象明显，能使本节课的重点知识化难为易、化繁为简。
例如，在《太阳和影子》一课中，认识一天中影子长短和方向的变化规律是其中的教学难点。在最初的实验教学中，我選择了以手电筒为教具。手电筒的位置移动要像太阳一样呈弧形，早晨低、中午高、傍晚低;手电筒的光要始终对着铅笔;等。学生在操作时无法完成，导致最终的实验结果并不准确。为方便教学，在栾老师的指导下，我们以丛老师为主的科学团队制作了日影变化演示仪，它由灯泡、面板、铅笔、开关、纸屏等组成，打开开关后，小灯泡模拟太阳光，通过移动灯泡的位置在纸屏上就可以清楚地看到同一地点同一物体一天中日影的变化规律。这个教具制作简单，操作方便，形象直观，收到了非常好的课堂效果。
因此，在实验前，老师要对实验有一个整体把握，选取的实验材料要能够呈现明显的实验现象，并科学地说明问题，不可偏离实验目的，更不能出现科学性偏差。
三、典型材料，引发思考
科学实验可以用不同的材料完成，不同的实验材料产生的效果会有一些差异。在选择实验材料时，要选择典型性材料，以更好、更准确地反映科学原理，激发学生的问题意识。
例如，浮力对于三年级学生来说比较抽象，难以理解，教学时可以从日常生活中选择一些实验材料，让学生感知身边的科学，构建亲切的科学课堂氛围。我选择的其中一对实验材料是苹果、葡萄。生活中常见的水果成了实验材料，一下子拉近了科学与学生的关系。尤其是放入水中之后，又大又重的苹果浮在水面上，而又小又轻的葡萄却沉入了水底，引发了学生的认知冲突，激起了学生探究的欲望。
例如，在《影子》一节课中，学生的已有认知是：对于影子，具有相关的生活经验，但是不能基于生活经验分析影子形成的条件，更不能用科学的语言描述。为了解决这一问题，我选择的实验材料是：不透明的三角形卡片和透明的正方形卡片。设计的游戏环节如下：选择材料，小组合作，做出屏幕上出示的影子形状。
在完成实验的过程中，学生发现了问题，无法完成升级赛的图形。当光遇到透明的正方形卡片时，大部分的光会穿过它，因此在纸屏上不能形成清晰的影子。最终学生自主得出这样的结论：形成清晰的影子必须有光和不透明的物体。
“材料引起学习，材料引发问题。”作为科学老师，我们应该重视材料的选择，做好充足准备，保证科学探究的顺利进行，同时激发学生的探究意识，切实提高实验教学的有效性。
一、聚焦目标，有效取舍
我参加本市的优质课比赛，当确定《浮与沉》为参赛课题时，我知道自己面对的将是巨大的挑战。一节所谓的老课题如何能有新意？在最初的设计稿中，“创新”一直是我首要考虑的因素，因此我和团队的老师设计了这样的一个大情境：
熊猫博士在做一项科学研究，因为助手的粗心，把三个一样的瓶子混淆了（当然，此时的瓶身已被不透明的包装纸包住），如何以最快的速度来分辨出这三个不同的瓶子？抛出问题后，引导学生将三个瓶子放入水中，最终呈现出漂浮、悬浮、下沉三种状态。利用不同状态的玻璃瓶将浮在水面上的物体和下沉的物体在同一个大情境下串联，并且在拓展环节依然利用三个小瓶子模拟潜艇的工作原理，整个设计做到了首尾呼应。
我带着自己满意的作品与团队老师进行了沟通，然而，团队老师的一句话点醒了我：“这样的设计贴合本节课的目标吗？实验课上我们关注的重点不应该只是创新，科学性也很重要。”回味之后，我明白了，本节课的目标之一是“学生乐于尝试运用多种材料、在小组内合作完成科学探究”，原本设计的材料只有玻璃瓶，材料单一，问题设计缺乏探究性，无法引起学生的深度思考，最终我舍弃了利用玻璃瓶贯穿始终的大情境。
再例如，在《分一分》一课中，为了让学生体验分类的标准不同、结果不同，我给学生准备了很多的材料，包括积木、铅笔、树叶、衣物、车的卡片、垃圾桶等，而从课堂效果看，由于我给的材料太多，反而分散了学生的注意力，增加了探究的难度，使学生无从下手。课程结束后，我认识到实验材料过多会适得其反，使学生关注无关的现象，挑选材料时要做到“少而精”，切忌“多而滥”。最终我只留下了树叶、车、垃圾桶三个材料，精选最能达到预期实验目的的典型材料，让实验材料与科学问题、探究结论紧密联系。
因此，在实验教学中，老师应该根据学习目标、学生的年龄特征等，选择直观性强、易于理解的材料，从而更好地为课堂服务，保证科学实验的顺利进行。
二、优化教具，突破难点
实验材料的选取对实验教学效果的影响很大，好的实验材料可以大大提高学生的学习兴趣，激发他们的好奇心，燃起他们探究的欲望，并将复杂的问题简单化，帮助学生形象地理解科学知识。
例如，在探究下沉的物体是否受到水的浮力环节中，传统的教具为皮筋、测力计，这两种材料都存在一定的弊端。学生利用直尺测量皮筋的长度变化时，因为一部分皮筋在水中，往往会出现较大的实验误差;利用测力计测量时，学生还未学习测力计的使用方法，无形中为实验的开展增加了难度。针对以上的问题，我自制了教具——平衡木。实验之前，需要将平衡木调成水平，在实验的过程中，将一侧的钩码放入水中，因为浸入水中的钩码受到了浮力，平衡木会出现明显的倾斜。从课堂效果看，实验现象明显，能使本节课的重点知识化难为易、化繁为简。
例如，在《太阳和影子》一课中，认识一天中影子长短和方向的变化规律是其中的教学难点。在最初的实验教学中，我選择了以手电筒为教具。手电筒的位置移动要像太阳一样呈弧形，早晨低、中午高、傍晚低;手电筒的光要始终对着铅笔;等。学生在操作时无法完成，导致最终的实验结果并不准确。为方便教学，在栾老师的指导下，我们以丛老师为主的科学团队制作了日影变化演示仪，它由灯泡、面板、铅笔、开关、纸屏等组成，打开开关后，小灯泡模拟太阳光，通过移动灯泡的位置在纸屏上就可以清楚地看到同一地点同一物体一天中日影的变化规律。这个教具制作简单，操作方便，形象直观，收到了非常好的课堂效果。
因此，在实验前，老师要对实验有一个整体把握，选取的实验材料要能够呈现明显的实验现象，并科学地说明问题，不可偏离实验目的，更不能出现科学性偏差。
三、典型材料，引发思考
科学实验可以用不同的材料完成，不同的实验材料产生的效果会有一些差异。在选择实验材料时，要选择典型性材料，以更好、更准确地反映科学原理，激发学生的问题意识。
例如，浮力对于三年级学生来说比较抽象，难以理解，教学时可以从日常生活中选择一些实验材料，让学生感知身边的科学，构建亲切的科学课堂氛围。我选择的其中一对实验材料是苹果、葡萄。生活中常见的水果成了实验材料，一下子拉近了科学与学生的关系。尤其是放入水中之后，又大又重的苹果浮在水面上，而又小又轻的葡萄却沉入了水底，引发了学生的认知冲突，激起了学生探究的欲望。
例如，在《影子》一节课中，学生的已有认知是：对于影子，具有相关的生活经验，但是不能基于生活经验分析影子形成的条件，更不能用科学的语言描述。为了解决这一问题，我选择的实验材料是：不透明的三角形卡片和透明的正方形卡片。设计的游戏环节如下：选择材料，小组合作，做出屏幕上出示的影子形状。
在完成实验的过程中，学生发现了问题，无法完成升级赛的图形。当光遇到透明的正方形卡片时，大部分的光会穿过它，因此在纸屏上不能形成清晰的影子。最终学生自主得出这样的结论：形成清晰的影子必须有光和不透明的物体。
“材料引起学习，材料引发问题。”作为科学老师，我们应该重视材料的选择，做好充足准备，保证科学探究的顺利进行，同时激发学生的探究意识，切实提高实验教学的有效性。