浅谈科学课程中实验材料的合理选择

毕海龙

《科学课程标准》指出“科学探究是科学学习的中心环节。” 目前，实验探究是小学科学探究中的主要方式。合适的科学实验材料是顺利进行实验活动、提高实验教学效果的必要条件和重要保证，它的有效选择往往会影响学生的探究过程，影响学生对科学知识的理解和探究能力的形成。那么如何合理地对小学科学实验中的材料进行选择呢？本文就实验中材料的选择谈几点粗浅的想法。

一是安全性。对于小学生来说，手脑配合的机能不是很完善，会使得他们在操作仪器设备的时候有些力不从心，安全是必须优先考虑的因素。

例如《哪杯水更热》一课中，课前为学生准备两杯温度差不多的热水时，教师需提前调配好冷热水的比例，不能太热，以免烫伤学生的手。再如《自行车胎为什么爆裂》一课中，探究固体受热时会怎样实验时，要用到小铁球。连接铁球的材料必须是受热不易断裂的铁丝或铁链等，而且要有一定的长度。只有充分考虑到这些因素，才会避免学生用酒精灯加热铁球时发生意外情况。还有一些日常实验中教师应时刻注意的问题：比如，实验中需切割时，应避免用锋利的小刀，而改用较安全的剪刀等。教师应时刻把安全意识放在首位，这样既能保证学生们的人身安全，也能保证实验的顺利开展。

二是典型性。随着科学教师对实验的日益重视，许多教师常常陷入一种误区。有些实验课，总是想方设法、绞尽脑汁去收集更多的实验材料，以期达到给人感觉准备充足的一堂课，但课上实验效果却不尽如人意。过多的实验材料会使得教学活动时间紧张，导致学生所获取的感性知识，来不及思考上升为理性知识。教师应当精选最能达到预期实验效果的典型性材料，增强实验效果。

如《温度计的秘密》一课，为了更好地突破“一般情况下，液体具有热胀冷缩的性质”这个重难点。我课前精心选择了学生生活中常见的几种典型液体：水、酱油、醋、果汁。这样既能保证学生在有限的时间内完成实验探究，又能让学生较容易地对液体从个体认识上升到整体认识。

三是生活性。《课标》中指出：“科学课程必须建立在满足学生发展需要和已有经验的基础之上，提供他们能直接参与的各种探究活动。”这就要求教师尽量从学生熟悉的物品、熟悉的环境、熟悉的生活中选择实验材料。尤其对于执教三年级上学期的教师来说，准备实验材料时，更应该注重材料的生活性。因为三年级的孩子刚接触科学，对这一学科比较陌生。教师如果能多从学生们的身边发掘实验材料，学生会潜意识中感觉科学就在自己的身边，当科学家的梦想也不是那么遥远。这也会极大地提高孩子爱科学、学科学的积极性。

在《我们周围的动植物》一课中，需要课前引导学生去观察、查阅、记录身边的动植物。我在课前是这样引导学生的：校园里、校园所在的小区里都有哪些植物？它们的名称，它们的特点是什么？再收集一些它们的落叶，以便于课上展示。在校园的什么地方能观察到蚂蚁？还能在哪些角落里发现哪些昆虫？这些昆虫又都有什么特点？当然，教师更应该充分准备好了这些材料，做到课上交流中能适时地引导、组织和总结，让学生真正感受到“科学就在我们身边”。

四是操作性。小学生动手操作能力相对较弱，实验技能也尚未熟练。实验教学中，教师准备的材料应便于学生操作、观察和思考，让学生在简单的实验操作中节省时间、提高效率。

如《有趣的浮沉现象》一课，探究沉在水中的物体是否受到水的浮力这个实验中，教材中提示学生将钩码挂在橡皮筋下，用直尺分别测量钩码放入水中前和放入水中后橡皮筋的长度。通过对比来证明沉在水中的物体也受到水的浮力。用这几种实验材料，学生很难通过实验操作得出正确的结论。原因一是如果橡皮筋弹性不够好，钩码在水中和空气中橡皮筋长度变化不明显，无法进行对比。二是即使橡皮筋的弹性足够好，学生很难准确测量出钩码在空气中和水中橡皮筋的对比长度。要么由于学生手颤抖，皮筋上下乱动；要么前后两次直尺测量的位置不对，甚至测量出在水中比在空气中的长度还长。我在执教本课时，采用的材料是钩码和改进的测力计（把一张画有刻度的小纸条贴在1N条形盒测力计）。这样既降低了操作难度，又便于学生观察钩码放入水中前后刻度的变化。

五是直观性。小学生的年龄特征和生活经验决定了他们的观察能力、分析能力等远不如成人。因此，教师应选择直观性较强的实验材料，方便学生观察。通过积累一定的感性认识来促进理性分析、概括和提炼。

以《植物的茎》一课为例，本课中为了便于学生直观地观察到茎是怎样运输水分的。在学生课前准备实验材料时，我提示他们要把植物的茎插入带颜色的水中。课上学生将各自准备好的茎切开时，很惊奇地发现茎内有一条或红、或蓝等颜色的管状线路。借助这条直观的线路，我很容易地引导学生得出茎的作用。再比如《声音的产生》一课，主要探究声音是由物体振动产生的。为了便于学生能直观地观察到声音产生时物体的振动，除了让学生观察将振动的音叉放入水中这个常规实验，我还特意准备了一个旧式音响喇叭。将喇叭接入电脑播放音乐后，我在平放的喇叭上撒上一些黄豆。学生们惊奇地发现，随着音乐声音的高低不同，喇叭上的黄豆也高高低低地跳着舞，而音乐声音一停止，黄豆的“舞蹈”也随之停止。学生通过直观的实验现象很容易想到声音是由物体振动产生的。

在实际的教学活动中，实验材料的选择需要对以上几条作具体分析、综合应用，尽量为学生的探究活动提供合适的材料，保证实验的顺利进行，促使实验效果更加明显，切实提高实验教学的有效性。