关注材料呈现 提高实验效率

奚峰　许亮

实验材料是学生进行科学探究活动的基础，合适的材料是顺利进行探究活动、提高实验教学效果的必要条件和重要保证，它的有效选择与合理组织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。实际教学中，教师应关注实验材料的呈现，以此提高实验教学效率。

一、提供“少而精”的实验材料

科学探究应面向全体学生，教师要为学生提供足够的实验材料，确保学生“有米可炊”。但足够的实验材料并不意味每个学生必须人手一份，教师应确保所提供的材料在探究活动中都能发挥关键作用。为此，提供的实验材料应“少而精”，避免过多的材料诱发学生的无意注意，降低探究效率。

如《研究透镜》导入环节，A教师进行了这样的设计：在装满水的烧杯中，分别放上勺子、筷子、铅笔等物体，让学生观察烧杯中物体发生的变化。观察结束，学生围绕几种材料分别将观察到的现象逐一汇报。最后，教师归纳汇总学生的观察结果。同样的导入环节，B教师在烧杯中仅放了一把勺子，让学生从不同角度仔细观察烧杯中勺子发生的变化，学生同样一个不落地发现了勺子的变化。

很显然，B教师的设计充分遵循了材料的“少而精”原则，保证了学生拥有足够的时间对实验现象进行细致观察，在确保实验效果的同时节约了课堂时间。

二、提供“有结构”的实验材料

有结构的实验材料是学生科学探究的基础，学生通过对材料的操作、现象的观察、数据的记录及分析获取科学认知，感悟科学探究的过程和方法，培养严谨的科学态度。教师在提供实验材料时，应力求材料的生活性、典型性、启发性，有助于学生发现问题、解决问题、获取新知。

如《把固体放到水里》，为让学生建立“沉浮”概念，教师可以准备三组实验材料：第一组提供形状、大小、轻重都不同的材料，学生实验后发现物体的这些特点与沉浮没有关系，由此他们不再认为所有轻的物体都浮了；第二组提供大小不同、重量相等的五个瓶子，实验后学生发现在重量相等的情况下，大的浮、小的沉；第三组提供重量不同、大小相同的五个瓶子，实验后发现在大小相同的情况下，重的沉、轻的浮。通过提供上述三组有结构的实验材料，学生在不断的矛盾冲突中深入思维，获得比较完整的认知表象，建立起清晰、科学的“沉浮”概念。

三、把握实验材料呈现过程

有结构的实验材料在什么时候、什么地方，以什么方式呈现，还需教师精心设计、组织。教师因时、因地，恰当、灵活、有结构地呈现实验材料，可避免材料间的相互干扰，提高实验成功率。

1.实验材料呈现时机需要恰当

实验材料何时呈现要充分考虑小学生的年龄特点和心理特征。材料呈现过早，学生还没听清楚研究内容、活动要求就急于动手操作；材料呈现过晚，学生专注于实验材料本身，易引发科学探究活动的“本末倒置”。适时地向学生呈现实验材料，能保证学生恰到好处地运用材料，同时教师能有效地控制教学进度，保证各个实验顺利开展。

如《昼夜交替》一课，让学生模拟昼夜交替的实验，需要使用地球仪。A教师课前将地球仪放到了实验桌上，当学生进入实验室，目光立刻被地球仪吸引住了。很多学生迫不及待地伸手去触摸地球仪，甚至转动地球仪。教师的讲课在继续，学生的注意力却依然停留在地球仪上，时不时偷偷地摸两下，和同桌轻声讨论看到的景象，压根儿没关注教师的讲课内容。B教师在实验开始时给学生发放地球仪，学生在实验过程中注意力始终专注于研究地球仪是个什么东西上，忘记了地球仪仅是用以实验的“道具”。C教师提前五分钟让学生进入实验室，先让学生看看、摸摸、转转、议议地球仪，随后对地球仪作进一步介绍，让学生对地球仪有感性认知。实验时，地球仪对学生失去了吸引力，学生能集中精力观察实验现象。

像地球仪这类实验材料学生平时接触甚少，很容易对实验材料本身产生浓厚兴趣，如果呈现时机不恰当，往往会将实验材料由研究“道具”变为研究“对象”。显然，C教师充分把握了实验材料的呈现时机，取得了良好的教学效果。

2.实验材料呈现方式可以灵活

根据不同的需要，有的材料可在实验时由教师发放；有的需要提前分装标号，待实验时由学生有序取材进行操作；有的需要事先放在隐蔽的地方不让学生发现，待实验时才给学生呈现；有的需要尽早发给学生，让他们对材料提前认知、构建，确保课堂上能合理利用材料进行深入探究。

如《热空气和冷空气》，让学生认知空气受热后的变化，教师时常会用热水给烧瓶中空气加热，观察瓶口气球的变化。为防止学生打翻热水瓶引发意外，教师会将热水瓶放置在学生接触不到的地方，只有当实验开始时教师才为学生提供热水，在确保安全的同时让学生观察到明显的实验现象。

3.实验材料呈现顺序应有结构

材料有结构的呈现始终牵制着学生思维活动的发展，使学生的思维伴随着对材料的操作不断推进。教师通过对实验材料的选取和组合，按顺序分阶段、分层次、有结构地呈现给学生，有助于学生发现和提出问题。

如《使沉在水里的物体浮起来》一课，一开始只给学生提供了两个分别标上“1”和“2”的小烧杯、大小不同马铃薯两个、毛巾。学生在探究过程中发现需要通过加热两杯水发现两杯水的不同，教师让学生从实验桌里拿出放有滴管、木夹、铁片、蜡烛、火柴等材料的小盆展开探究。最后，当学生提出要验证2号杯里究竟是盐水、糖水，还是味精水等等可能性时，教师再为学生提供盐、糖、味精以及搅拌棒、勺子，让学生继续探究马铃薯在水中沉浮的秘密。

在以上实验中，每组材料之间都有极强的先后逻辑顺序，后续材料可以循序渐进地增加问题的复杂性，并使学生在逐渐复杂的问题中思维活动步步深入、层层推进，继而给人以强烈的探究欲望和动力，促使学生进一步去探究、发现。

“材料引起学习，材料引起活动。”关注实验材料的呈现，从呈现材料的数量、内容、过程三方面入手，适量、有结构、灵活地向学生呈现实验材料，切实提高科学实验效率，将有利于学生解决科学问题，获取科学认知，提高探究能力。

【作者单位：无锡市羊尖实验小学 江苏】