在小學(xué)科學(xué)探究中如何用好傳統(tǒng)實驗器材

韓增軍

新課程改革，“科學(xué)”取代“常識”，以前各實驗室配置的實驗器材是廢棄，還是物盡其用？如何將傳統(tǒng)實驗器材與現(xiàn)在配套的“學(xué)具袋”“教具箱”結(jié)合使用？這就要科學(xué)教師發(fā)揮傳統(tǒng)實驗器材的優(yōu)點，拓寬教學(xué)方法和教學(xué)思路，在使用上注意處理好器材功能的繼承與發(fā)展，使傳統(tǒng)實驗器材在科學(xué)探究中發(fā)揮更好的作用。

1 繼承傳統(tǒng)實驗器材的外在優(yōu)點，開足開好分組實驗

探究為科學(xué)課的核心精髓，要培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，首先要為學(xué)生準(zhǔn)備好足夠的實驗器材，開足開好分組實驗。分組實驗應(yīng)該以經(jīng)歷探究、鍛煉實驗技能、拓展學(xué)習(xí)方法為主要的過程，以發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維為最終的目標(biāo)。開好分組實驗的決定性因素之一是實驗材料。

各校按原來標(biāo)準(zhǔn)配備的自然、常識儀器，至少擁有3個明顯的外在優(yōu)點，可以更好滿足分組實驗的開出

1）數(shù)量充足。“教具箱”的材料一般按12套配置，而且實驗器材都是以整套訂購，不能就其中某些使用頻率較高且容易損壞的器材進行單獨補訂。因此，只要有一組實驗材料損壞，就會影響這個實驗的開出。而傳統(tǒng)的實驗器材數(shù)量充足，比如，后茂甲村小學(xué)以前的儀器基本都是按一類標(biāo)準(zhǔn)每2人一套一共30套配備，就算有損耗，要開足分組實驗還是綽綽有余的。

2）大小合適。現(xiàn)在教具箱和學(xué)具袋中的器材由于制作成本的關(guān)系，一般都做得比較小，對小學(xué)生來說，過于細(xì)小的材料，取用和組裝是個大問題。現(xiàn)在科學(xué)課堂容量比較大，如果在這里花費太多的時間，就會直接導(dǎo)致課堂教學(xué)時間的緊張，降低學(xué)習(xí)成效。而原來配備的器材體積較大，學(xué)生操作比較方便。

3）質(zhì)量較好。學(xué)具袋中的材料，縱然可以滿足每個學(xué)生都參與實驗的需要，但是材料質(zhì)量很差，實驗的成功率不高。比如五年級的“實驗小車”、四年級的“電路器材”等，都無法在課堂上正常用于課堂實驗。而傳統(tǒng)實驗器材質(zhì)量過關(guān)，很多器材使用十幾年依然沒有大的損耗。比如“磁鐵性質(zhì)實驗盒”中的磁鐵，現(xiàn)象明顯，可以滿足學(xué)生反復(fù)使用的需要。

因此，筆者在教學(xué)中對傳統(tǒng)的實驗器材堅持能用就用的原則，有時用舊棄新，為自己科學(xué)課的實驗準(zhǔn)備和課堂效率帶來比較大的便利。

2 繼承傳統(tǒng)實驗器材的內(nèi)在科學(xué)性，培養(yǎng)學(xué)生正確科學(xué)的操作技能

在學(xué)生進行實驗的過程中，如何教會學(xué)生科學(xué)操作是一項技能要求。現(xiàn)在使用的“教具箱”中，設(shè)計了塑料燒杯、硬塑杯、塑料過濾杯等，從安全性考慮，這些器材自有優(yōu)點，但是只能適用于三年級剛剛接觸科學(xué)的學(xué)生，因為塑料在透明度上不如玻璃清晰，耐磨性上不夠結(jié)實，容易磨損。

筆者曾經(jīng)有過一節(jié)在器材完好率上比較失敗的實驗課，課堂上指導(dǎo)學(xué)生使用硬塑杯進行沙和豆子的混合實驗，一節(jié)課下來，盡管反復(fù)強調(diào)，12個杯子仍被學(xué)生擠碎了3個（由于杯子太薄太脆，學(xué)生無法很好掌握力度），還有4個底部磨損嚴(yán)重，損耗率超過50%。同一批50個硬塑杯在一年之中基本全部破裂。

因此，筆者建議教師還是要養(yǎng)成在實驗中使用專用的玻璃儀器的習(xí)慣。除了上面說到的原因外，筆者認(rèn)為使用傳統(tǒng)的實驗器材更加有利于培養(yǎng)學(xué)生正確科學(xué)的操作技能。比如在學(xué)習(xí)攪拌技巧時，要求學(xué)生攪拌時棒不能碰到杯壁和杯底，雖然實驗時教師也可以選擇使用塑料杯、竹筷子，但這無異于“掩耳盜鈴”，無法幫助學(xué)生真正掌握技能技巧。事實證明，敲擊聲清脆的玻璃燒杯和玻璃棒更能使學(xué)生檢驗自己操作的正確性，督促學(xué)生更好地養(yǎng)成技能習(xí)慣。使用燒杯、鐵架臺、玻璃棒、玻璃漏斗組裝過濾裝置，過濾食鹽水、面粉與水的混合物等，也更能提高學(xué)生的動手操作、整體協(xié)調(diào)、小組合作等能力，使學(xué)生在實驗中不僅明確“怎樣做”的事實，更能引發(fā)學(xué)生思考“為什么這樣做”的問題，對學(xué)生探究性思維能力的培養(yǎng)也有一定的作用。

3 繼承傳統(tǒng)實驗器材的易操作性，提高實驗的成功率

實驗的成功率在學(xué)生思維能力的培養(yǎng)中起著非常重要的作用，它可以讓學(xué)生在最短的時間內(nèi)看到實驗現(xiàn)象，引發(fā)對現(xiàn)象的深層思考，不會停留在實驗現(xiàn)象表層糾纏不清，浪費時間。

在科學(xué)課中，教材設(shè)計了大量新的演示或分組實驗，但有部分新實驗由于缺少長期教學(xué)實踐的檢驗，還不是非常成熟，因此成功具有一定的偶然性。而且操作的難度和精細(xì)化要求比較高，需要教師在實踐中進行改進或者替換。有時，用以前的儀器、以前的實驗方法，反而能收到比較好的效果。

如在“生活中的靜電現(xiàn)象”的教學(xué)中，教材設(shè)計了“觀察兩個用毛皮摩擦過的氣球接觸的狀況”，來使學(xué)生感知”同種電互相排斥”的概念。這個實驗雖然取材于生活化的材料，但在實際操作中比較難操作，因為氣球是很輕的物體，要固定位置不動就比較難，而且也不能使用蠻力摩擦，否則氣球易被擠破，所以大部分兼職教師都反映實驗做不好。筆者就指導(dǎo)教師使用原配備的“毛皮摩擦起電棒”（或絲綢摩擦起電棒）來進行實驗，將毛皮在烈日下暴曬后再進行實驗，一根摩擦后懸掛在架子上，另一根摩擦后去接近前者，兩者就會玩起追逃游戲，現(xiàn)象生動有趣，學(xué)生記憶深刻，教學(xué)效果很好。而且操作簡單，實驗現(xiàn)象非常明顯，要進行學(xué)生分組實驗也很簡單。在實驗后再出示更簡單的自制實驗裝置——一把一頭扎住，撕成細(xì)條的塑料帶，用手梳理后就可以看到塑料絲全部分開。學(xué)生在有趣的實驗現(xiàn)象面前比較輕松，但牢固地建立起“同種電互相排斥”的概念。

4 繼承傳統(tǒng)實驗器材的結(jié)構(gòu)性，訓(xùn)練學(xué)生的探究性思維

在小學(xué)科學(xué)課的學(xué)習(xí)中，沉浮、光、熱、聲、電等知識屬于比較難的內(nèi)容，在這些內(nèi)容的學(xué)習(xí)中，教師要想方設(shè)法激起學(xué)生思維的矛盾，使他們在一次次的矛盾撞擊中積累智慧、開發(fā)潛能。因此，在教具箱中設(shè)計了很多與此部分教學(xué)相關(guān)的材料。但根據(jù)教學(xué)經(jīng)驗，在以前相關(guān)的專用實驗盒中，還是有很多設(shè)計具有結(jié)構(gòu)性、使用方便省時、制作精良的材料。在這些內(nèi)容的教學(xué)中，教師如果能夠把現(xiàn)在的教具箱與以前的部分材料結(jié)合起來上課，學(xué)生的發(fā)展會更大。

如在“沉和浮”單元的學(xué)習(xí)中，就可以把教具箱中各種大小一樣輕重不同的塑料球、輕重一樣大小可以調(diào)節(jié)的圓柱體與原“沉浮實驗盒”結(jié)合使用，選擇合適的時機，運用原實驗盒中同體積的塑料圓柱體、木質(zhì)圓柱體、鐵質(zhì)圓柱體、鋁質(zhì)圓柱體在水中的沉浮狀況，吊桶的容積，浮力圓筒在水中測出的重力讀數(shù)變化等，來深刻地分析影響浮力的因素。最后用玩潛水艇（原實驗盒）的活動來進一步掌握浮力知識。這樣新舊材料的整合，既迎合了學(xué)生的年齡喜好，顯得生動有趣，同時又有層次性，能較好地理清學(xué)生的思路，促進其養(yǎng)成良好的思維品質(zhì)。

又如在“光”單元的學(xué)習(xí)中，教師選擇合適的時機使用“光學(xué)實驗盒”中部分材料如V形插片座、光屏等，結(jié)合教具箱的材料，開展影子產(chǎn)生和變化的實驗、光的直線傳播、光的反射等實驗，也可以大大提高實驗的效率。把大部分時間用于思維的引導(dǎo)上，學(xué)生更能理解這些相對比較抽象的原理。同樣，如果教師熟悉“熱學(xué)實驗盒”“聲學(xué)實驗盒”“靜電實驗盒”“巖石標(biāo)本實驗盒”“大氣壓力實驗盒”等儀器的配備、功能、使用方法等，適時選擇借用其中的部分材料，既能節(jié)省額外尋找器材的時間，又可以充實課堂，用有結(jié)構(gòu)的材料來培養(yǎng)學(xué)生動手操作和動腦思考的能力，還能物盡其用，人盡其能，真正做到教學(xué)相長。如此一舉三得，何樂而不為呢？

總之，每一位科學(xué)教育工作者都要注意處理好器材功能的繼承與發(fā)展，使傳統(tǒng)實驗器材在科學(xué)探究中發(fā)揮出更好的作用，從而更好地為教育教學(xué)服務(wù)，達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生實驗探究能力的目的。