優化課堂教學材料，啟發學生自主探究

聽過曾老師的一堂課，題為《小蘇打和白醋的變化》。曾老師使用了塑料自封袋來裝白醋，用無紡布袋裝小蘇打，當無紡布袋放入塑料袋，并將塑料袋的口子封住之后，白醋和小蘇打混合后產生的氣體將原本扁扁的塑料袋撐得鼓鼓的，學生不但看到了氣泡，更從鼓脹的塑料袋中“看”到了氣體。驗證氣體是二氧化碳時，又借助注射器，將氣體用注射器吸出進行實驗，確保了實驗的準確性、嚴密性和科學性。我們可以看到，隨著實驗材料的改革和優化，學生實驗的可操作性增強了，實驗的現象也更直觀了，一股新穎的感覺，更是撲面而來。雖然，看似實驗材料變多了，但是在課堂上，這品種繁多的材料，卻創造了實實在在的“收益”。實驗材料的優化，仿佛給科學課堂吹入了一股清新的風，給我們營造了一個美麗的課堂。

一、材料的優化，啟發學生自主探究

教師準備的觀察實驗材料既要符合所要學習的科學知識和科學原理，又要具有一定的典型性和結構性，使學生能通過觀察和實驗直接獲取感性知識。選擇具有典型性的材料有利于學生認識，符合建立概念從一般到特殊的科學規律。材料的結構性能讓探究活動層層相扣，使活動更為有序。教師要發掘材料的特性，尋求最簡潔、最明了的材料來幫助學生解釋科學的現象，以求達到教學目標的完成。在教學《水是怎樣溶解物質的》一課時，為了讓學生清晰地觀察到溶解過程，我們用一種有顏色的物質高錳酸鉀代替食鹽做溶解的實驗。在上《液體的熱脹冷縮》一課時，為了方便學生觀察到玻璃管（吸管）內液面的變化，我們可以往燒瓶內的清水中加幾滴紅墨水。在上《空氣的熱脹冷縮》一課時，一位老師為了使實驗現象更明顯，特意跑到小商品市場買來小巧的氣球，代替學校實驗室里的大氣球，結果，把小氣球套在錐形瓶口，熱水倒下去，小氣球馬上鼓了起來；放入涼水中，小氣球癟了；再放入冰水中，小氣球向內縮進了錐形瓶內，三種截然不同的實驗現象深深地吸引了學生。在上《食物包裝袋上的信息》一課時，教師要選擇各種不同的食品：保質期長的和短的，要求冷藏的和常溫保存的，透明包裝和不透明包裝、真空包裝的，材料的結構性越強，學生的發現也就越多。像這樣典型有結構的材料，學生會被材料本身的特性吸引住，專注于研究材料的結果，避免同主題無關活動的出現，從而更有效地達成探究目標。

二、材料的優化，激發學生探究興趣

《物體在水中是沉還是浮》這節課要研究 “同種材料的物體，沉浮與輕重、大小無關”。但是在實際生活中，我們身邊的蘿卜由于新鮮度的不同，在水中的沉浮情況并不一致。如果按照教材的安排選用蘿卜做實驗，這無疑是一種冒險。將蘿卜棄之不用，肯定得選擇另一種沉浮現象穩定，又容易尋找到的材料來代替。蘋果這種很常見的水果，就進入了老師們的視野。這是對生活中的材料的再發現。從生活中選擇合適的材料，既符合所要學習的科學知識和科學原理，又具有一定的典型性，使學生能通過觀察和實驗較為直接地獲取感性認識。而且，蘋果又作為學生們熟悉卻又往往忽視的水果出現在科學課堂上參與我們的實驗，這極大地提高了學生們的興趣。“興趣是最好的老師”，只有能夠激發學生興趣愛好的實驗材料，才能激發學生觀察實驗的興趣。學生們在如此興致盎然的美麗課堂上，會邊實驗，邊感嘆：原來，生活處處皆學問！

三、材料的優化，有效落實探究目標

科學教學中觀察實驗研究的對象大都是學生生活中常見的自然事物和現象。我們可以讓學生自己到他們生活環境的周圍，到大自然中去尋找各種各樣的材料。如學習“葉”，讓學生到校園、田野采集各種各樣的葉子；學習“銅、鐵、鋁”，讓學生觀察學校、家里用銅、鐵、鋁制成的物品，搜集一些廢銅、鐵、鋁；認識“昆蟲”，讓學生到學校周圍、家的周圍觀察蟲子，捉一些蟲子。學習“聲音”，讓學生自己去尋找生活中能夠發聲的物體。在布置學生帶實驗材料的時候，學生們常常會給我一個意外的驚喜：“老師，你說的玻璃小瓶子能不能這種蜂黃漿瓶子代替？”“老師，你說的口哨能不能用我的水筆蓋子代替？吹了也能發聲的。”說著還示范地吹了一下。對呀！只要能達到實驗的良好效果，并不一定要規定材料的大小、形狀、性質啊！ 再如，原本布置學生帶泡沫小球，研究聲音的產生。結果上課時發現有部分學生沒帶。按照約定，只能“參觀實習”。但是，又是學生們，來了個“靈機一動”：他們從草稿本上撕下一張紙，撕碎了以后捏成若干個小球，效果照樣和泡沫小球不相上下。

讓學生參與材料的準備好處多多，既能減輕老師準備材料的工作負擔，解決材料不足的問題，豐富了實驗材料的品種、數量，又能培養學生的參與意識，讓學生親身經歷、感受科學探究的全過程，充分體現學生是學習的主體。并且，學生在準備材料的過程中，還是在間接地認識大自然，豐富了學生的活動空間，拓寬學生視野，又鍛煉了學生的探究能力。何樂而不為呢？正是有了如此正兒八經的材料準備工作，學生才能在享受自己的勞動成果的同時深刻體會到：一個美麗的科學課堂，需要付出的前期準備是如此繁瑣，又如此地有成就感！

小學科學實驗材料提倡低成本高回報。所謂低成本，即來自于生活，簡便易得，有些實驗材料可以一材多用，如普通的雙黃連小藥瓶，既可以用來做沉浮實驗，又可以插上一根吸管做液體、氣體的熱脹冷縮實驗。一些實驗操作中需要用到的材料缺乏，有時也可以用別的材料代替。《光是怎樣傳播的》一課中，教材要求為每組學生提供一樣大小的三張有孔卡紙，這是比較難辦到的，己打孔的話，三張紙的孔的位置可能不一致，會影響實驗時的效果。我們可以用用廢舊光盤代替有孔卡紙，光盤外貼上即時貼，減少反射。光盤大小一樣、孔位置一樣，符合實驗器材要求。

總之，材料結構的優化應站在學生的角度，考慮小學生的活動特點和需要，優化的結果是讓學生更投入地探究、更自由地操作、更有效地學習。材料的定義應從單一的操作道具拓展成支持學生主動探究的材料立體環境，材料結構是多重的、多元的、多樣的，這是我們優化的目標和方向。在科學的課堂上，我們一直致力于為學生提供大量有意義的材料，為學生創造探究的條件，創設探究的氛圍，與學生一起享受探究成功的快樂。材料引領課堂探究，科學材料既是孩子們科學探究的內容，也是科學探究的重要載體，優化實驗材料，既是學生探究學習的需求，是提高課堂教學效率的重要保障，也是為學生營造美麗科學課堂的手段。