讓學(xué)生在“玩”中提升科學(xué)素養(yǎng)

實驗的設(shè)計與取材的恰當(dāng)與否，將直接影響實驗的成效。下面我談?wù)勎以诮虒W(xué)實踐中通過對材料的選擇、實驗的設(shè)計的改進與創(chuàng)新，從而提高課堂實驗的有效性的一點做法：

一、選擇趣味性的設(shè)計，增強實驗的吸引力

好玩是小學(xué)生的天性，對于兒童玩具，他們更是愛不釋手。在平時教學(xué)中教師應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的年齡特點，盡可能地能把“玩”和“學(xué)科學(xué)”二者緊密結(jié)合起來，有利于學(xué)生積極主動地開展實驗探究活動。

例如：《磁鐵的磁性》一課，我用一個手掌吸住乒乓球的有趣實驗，將學(xué)生的興趣指向集中到研究磁鐵的性質(zhì)上……又故意打翻大頭釘，引出學(xué)生原有的對磁鐵磁性的認(rèn)識……通過“雙龍奪珠”的游戲，使學(xué)生發(fā)現(xiàn)磁鐵的“磁性”有強弱，在教師的引領(lǐng)下，學(xué)生們自行提出要探究磁鐵磁性的強弱這個命題。

再如我在給一個剛接手的五年級班級上起始課時，安排了一個“在盛水的水槽中點燃蠟燭，當(dāng)蠟燭燒到水面以及以下時，會不會熄滅？”這個趣味實驗。學(xué)生很感興趣，當(dāng)他們看到實驗結(jié)果與自己的想法不同時，更是興奮不已！后來對我上的科學(xué)課產(chǎn)生了濃厚的興趣。

二、改進實驗設(shè)計，使實驗效果更明顯

在教學(xué)《給冷水加熱》一課時，探究水具有熱脹冷縮的性質(zhì)，書本上的實驗設(shè)計是在試管內(nèi)注滿水在試管口包上橡皮膜，將試管先后放入熱水和冷水中，比較橡皮膜的鼓脹程度，證明水具有熱脹冷縮的性質(zhì)。經(jīng)過很多次實踐發(fā)現(xiàn)，這樣做的實驗現(xiàn)象很不明顯，不利于學(xué)生觀察。而我的做法是在平底燒瓶中注滿有色的水，將帶一根長玻璃管的橡皮塞，塞住瓶口，將燒瓶先后放入熱水和冷水中，觀察玻璃管內(nèi)液柱的高低變化，證明水是否具有熱脹冷縮的性質(zhì)。實驗表明，顯然后一個實驗設(shè)計的效果更加明顯。學(xué)生很容易觀察出水的體積在受到熱和冷時發(fā)生的變化，有利于學(xué)生獲得正確的實驗結(jié)論。

三、巧妙利用輔助性材料，增強實驗的直觀性

“直觀性——這是年齡較小的學(xué)生的腦力勞動的一條普遍原則。”唐?季?烏申斯基曾經(jīng)寫道，兒童是“用形式、聲音、色彩和感覺”思維的。這一要求告訴我們在教學(xué)中對于年齡較小兒童應(yīng)該注重對看到的、聽到、感到和思考能力發(fā)展。在兒童的意識里，對于記憶比較深刻的總是每一個表象與情緒的回憶，教師在教學(xué)中應(yīng)該抓住這一特點，運用直觀性教學(xué)手段培養(yǎng)學(xué)生的具象思維能力，逐漸地在具象思維的基礎(chǔ)上發(fā)展學(xué)生的抽象思維能力。

例如：在教學(xué)《聲音的產(chǎn)生》一課時，教師不僅要給學(xué)生提供了鼓、音叉、小口瓶等主要實驗材料，還應(yīng)該給學(xué)生提供黃豆、水、泡沫小球等輔助實驗材料。這樣，學(xué)生通過黃豆在鼓皮上的跳動，音叉使水濺出來等直觀現(xiàn)象就能進一步理解聲音是由物體振動產(chǎn)生的。

四、慎重選擇正確的設(shè)計，保障實驗結(jié)果的科學(xué)性

巴甫洛夫有這樣一句名言：方法掌握著研究的命運。只有科學(xué)而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒灧椒ǎ拍艿贸稣_而可靠的實驗結(jié)果。五、六年級的教材內(nèi)容已具相當(dāng)?shù)碾y度。特別是物理類知識的融入，像“杠桿”、“滑輪”、“重力”、“水的浮力”都要為初中乃至高中教學(xué)打好基礎(chǔ)。這類知識又是比較抽象的，所以在教學(xué)中更加要求理論聯(lián)系實踐，要把感性認(rèn)識和理性認(rèn)識結(jié)合起來。在這里實驗的地位舉足輕重，如果實驗設(shè)計的選擇稍有不慎，就會直接影響到實驗成功率和科學(xué)概念的建立與探究。

科學(xué)性原則是實驗設(shè)計的重要原則，科學(xué)性原則是指實驗的目的要明確，原理要正確，實驗材料的選用和實驗手段的選擇要恰當(dāng)，要符合科學(xué)原理，實驗材料的選擇、實驗方法、實驗過程、實驗現(xiàn)象的觀察、實驗結(jié)果的處理和實驗結(jié)論的表達(dá)都要有科學(xué)依據(jù)。科學(xué)性原則具有兩個方面的含義：首先，必須保證實驗設(shè)計不出現(xiàn)科學(xué)性的錯誤；其次，實驗設(shè)計要有科學(xué)思想和方法。

例如：科教版《科學(xué)》六上第一單元“工具和機械”中，彈簧秤的作用可謂是功不可沒的，但是在《定滑輪與動滑輪》一課中，對定滑輪作用的研究，如果采用在定滑輪的一邊掛砝碼，另一邊用彈簧秤向下拉測力，由于彈簧秤的設(shè)計要求及一般零位調(diào)整是測垂直向下的力的緣故，而引起測出的力不準(zhǔn)確，從而導(dǎo)致學(xué)生得出錯誤結(jié)論，誤認(rèn)為定滑輪能省力，影響整個探究過程的科學(xué)性、準(zhǔn)確性，對學(xué)生的影響是很大的。而如果采用在定滑輪兩端分別掛鉤碼的方法就能得出正確的結(jié)果。

五、在實驗過程中靈動生成，形成實驗的開放性

《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：科學(xué)課程應(yīng)具有開放性，這種開放性表現(xiàn)在時間、空間、過程、內(nèi)容、資源、結(jié)論等多方面。這就要求我們教師樹立開放的教學(xué)觀念，在課前要盡可能多地去預(yù)設(shè)課堂可能出現(xiàn)的問題，多準(zhǔn)備實驗需要的材料，在教學(xué)過程中及時抓住機會，靈動生成，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和動手能力。

例如在教學(xué)《水的三態(tài)變化》中，水的液化和汽化實驗。教師可以先在實驗桌上放了三腳架、燒杯（盛水）、火柴、石棉網(wǎng)。問學(xué)生還要什么？學(xué)生一致說了酒精燈。教師先不予補充，先讓他們做。汽化是做出來了，液化呢？根本沒有。再讓學(xué)生想，還要什么材料？學(xué)生從液化的原理想到了需要在燒杯上放置能使水蒸氣冷凝的物體。這個材料由他們自己來選擇，有的選擇玻璃片，有的選擇襯板，也有的鉛筆盒，結(jié)果液化的實驗都做出來了。在選擇過程中，學(xué)生會自學(xué)地動腦筋想辦法，其實也是從學(xué)生實際出發(fā)，理論聯(lián)系實踐的一種做法。

好的實驗設(shè)計，能激發(fā)學(xué)生動手操作的積極性，能大大提高課堂教學(xué)質(zhì)量。因此，實驗的改進和創(chuàng)新是非常重要的。而這項任務(wù)的重?fù)?dān)就要落實在教師和學(xué)生身上。陶行知先生曾言之“人人是創(chuàng)造之人”。每個正常之人體內(nèi)都有創(chuàng)新的細(xì)胞，我們對實驗材料，也要不斷地創(chuàng)新。一次改進就是一次創(chuàng)新，不斷更新內(nèi)容，不斷吸收新的科技成果，是實驗材料改進與創(chuàng)新永恒的主題。教師要盡已所能改進與創(chuàng)新，更要賦予學(xué)生改進和創(chuàng)新的意識，培養(yǎng)學(xué)生綜合能力，這是每個教師所應(yīng)當(dāng)擔(dān)負(fù)的職責(zé)。

【作者單位：蘇州市東大街小學(xué) 江蘇】