灵活选择科学实验材料彰显教学智慧

何志辉

摘 要：小学科学课程是一门具有活动性质的课程，能够最大限度地将科学探究活动过程呈现在课程内容中。科学实验是培养科学探究能力的重要且有效的途径。学生通过经历科學探究过程，体验科学探究带来的乐趣，培养了他们进行科学探究的欲望。实验材料成了小学科学课中一个相当重要的组成部分，它是学生开展科学探究活动的基础，也是科学探究有效性的一个基本保证。因此，在小学科学教学中怎样灵活有效地选择实验材料是小学科学教师应该研究的内容，也能彰显教学智慧。

关键词：实验材料；灵活有效；智慧

在实际的教学过程中，科学实验材料的选择准备起来存在着很大的困难和问题，作为一线的科学教师深深体会到，如果实验材料的准备问题解决不好，会直接影响到我们的课堂教学，科学探究的有效性和实践性将流于空谈。如何解决科学教学中实验材料的准备问题呢？现在我把本人多年来科学实验教学中关于实验材料选择的一些策略和大家做个交流和分享。

策略一：材料选择的原则

1.科学性

科学实验材料选择的规范，必须坚持以科学性为基本原则。科学性原则就是符合实验材料自身的特点和规律的原则。如，三年级上册《比较韧性实验》要求：（分组实验）

（1）标刻度（木条、卡纸条、铁片、塑料条）

（2）压住一端

（3）另一端挂相同重物

（4）贴标尺

如果按照教材的要求做实验，实验中存在的问题：

（1）制作教材中的大型尺子，发现操作困难重重。

（2）收集数据困难。因为搜集数据需要随着尺子一端的弯曲作为依据，实验中需要不断调整数据尺子的位置，这就需要实验时尺子固定的滑动轨迹，否则数据就是不准确的。

改进优化实验材料：

（1）抛弃卡纸尺。

（2）抛弃大型数量尺和数据验证。

三把尺由三位学生按住，一位学生悬挂直接比较韧性，根据弯度最大韧性最强为要求进行比较。数据搜集这个内容，由教师和一个小组的学生进行实验搜集，根据实验现象对照数据进行有效分析。所以，我们选择材料时，教师最好自己先做一遍，从中可以发现教学中的问题，可以预判学生的学习困难，这样才能保证学生选择材料的科学性。

2.实践性

案例《测量水的温度》课本中呈现的材料存在不足：

（1）测量的时间较长，学生手拿温度计累而易失去耐心，温度计下端容易碰到烧杯的底与壁。

（2）水温温度计是比较易碎的器材之一，没有固定好的话，不小心容易破碎。

（3）分别测量各种水温费时长，观察起来不是很直观，对比度不大。

（4）很多实验都离不开使用铁架台，但铁架台显得很笨重，外形较大占位置，有部分实验操作起来反而显得不方便了。

改进及亮点：

（1）温度计：往常也有在温度计上系上绳子做实验，而我的温度计上则用细铁丝制作成钩子形状，钩比绑方便多了。

（2）烧杯：同时使用四个烧杯，在测量四种水温时可同时进行，学生也可同时观察四个温度计读数的变化情况，读数时也能直观地进行比较。

（3）多功能“铁架台”：在长木块两端用柜门铰链固定住折叠伞柄，拉长伞柄以此作为支架，上面也可以安装你做实验时需要用到的各种小零件。伞柄支杆既可拉缩又可环转，比起往常用的铁架台的固定形式好用多了。

实验是学生亲自动手主动进行科学探究的重要活动形式。要进行实验就必须有实验材料，而且要有好的实验材料。只有精心准备有利于学生实验观察的材料，才能有效地指导学生做好实验，使学生在实验中自主探究。所以，我认为实验材料的选择要求具有实践性。

3.文本性

科学实验材料的选择要基于文本，并能有利于学生对文本的学习与理解。如，五年级科学教材中的《光》单元中，在研究不同颜色物体吸热能力强弱的对比实验时，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的对比试验，由于空气受热膨胀速度比较快，所以实验现象十分明显，这远比教材中将温度计放入不同颜色的纸袋中，看温度计读数上升快慢的研究效果好得多，也节省了课堂时间。

策略二：材料选择的方法

1.选择生活化材料

《义务教育科学课程标准》指出：“科学课程要从学生的认知特点和生活经验出发，让他们在熟悉的生活情境中感受科学与生活的密切联系并在学习中体验科学的魅力和乐趣，培养探究的乐趣及良好的思维习惯和初步的实践能力。”

2.选择直观化材料

选择直观形象的科学实验材料，可以吸引学生的注意力。在课堂上选择使用直观性的科学实验材料，是为了让学生更直观地了解实验。例如，三年级下册研究《磁铁什么地方的磁力大》如何设计实验，研究磁铁哪部分的磁力大？如果按教材中呈现的实验材料，操作过程中存在着难度和弊端：

（1）A、E点（两磁极处）可挂的回形针太多。

（2）B、D点容易移动，难确定。

（3）摇晃影响实验操作。

（4）难以形成整体的直观感知。

优化方案：如图1

（1）解决磁极处挂回形针过多的问题。

内径6毫米的正六边形镀锌铁螺帽。经过实验，发现磁极处能挂12个左右，数量比较合适。

（2）解决B、D点容易移动，难确定的问题。当第一个回形针接近B、D点时，确实能被直立吸引在指定的位置，但当第二或第三个回形针挂到第一个上的时候，原先在指定位置被吸住的回形针，就会分别向他们靠近的磁极处移动，使得B、D点的位置分别靠近了A、E两点，造成A、B、D、E四点的实验数据非常接近。如果操作不当，甚至会出现B、D点挂回形针的数量超过了磁极处的A、E点。

（3）解决摇晃影响操作的问题。

直接把磁铁用双面胶或透明胶固定到木头凳子的横档上，并把凳子翻转过来，既取材便于操作，又稳固。

（4）解决了难以形成整体直观感的问题。由于螺帽不是一个与另一个穿在一起的，所以当最后一个螺帽不能被磁铁吸引的时候，掉下来的只是它本身，不会连累其他已经挂在上面的螺帽。而且由于螺帽的相互接触比较稳固，所以在进行其他点的实验时，前面已经挂好的螺帽不会掉落。

形成如图2的结果：

改进后的结果：

（1）解决磁极处挂回形针过多的问题。

（2）解决B、D点容易移位的问题。

（3）解决了磁铁和回形针会摇晃的问题。

（4）解决了难以形成整体直观感的问题。

总之，只要我们在选择实验材料之前遵循材料选择的科学性、实践性、文本性等原则去准备材料，并且根据实验教学目标，灵活选择生活化、直观化的材料，精心准备实验材料，就能为学生有效的科学探究活动起到十分重要的作用。工欲善其事，必先利其器，教师也是如此。一套好的实验材料可以成就一节好的科学课，灵活有效地选择实验材料，我们的学生会越来越喜欢科学课，我们的科学课会越来越精彩。

参考文献：

[1]朱银山.提供科学探究材料的策略[J].科学课，2005（10）.

[2]张红霞.科学究竟是什么[M].教育科学出版社，2003.endprint