如何通過改進實驗材料提高探究效率

蔣波

[摘 要]實驗材料是小學科學實驗課的重要組成部分，是學生開展科學研究的基礎。教師為學生提供合適的、典型的實驗材料，才能讓學生對實驗的觀察更直觀明顯。

[關鍵詞]科學實驗課 改進 實驗材料

[中圖分類號] G623.6 [文獻標識碼] A [文章編號] 1007-9068（2015）03-073

小學科學實驗課，往往需要選擇合適的材料方便師生進行實驗探究，通對直觀的實驗現象，讓學生獲得思維的發展。有時候，我們在選擇普通實驗材料的基礎上，如果能對材料進行有目的地加工與改進，使實驗的現象更加明顯，更加直觀的顯現在學生面前。那么對培養學生科學素養，提高學生對材料選擇和改進的思維，更有幫助。同時也體現了教師的用心，使小學科學實驗課堂顯得更加流暢，更加生動。

一、在已有的實驗材料上進行改裝

案例：蘇教版四年級下冊第四單元中的《物體形狀改變以后》實驗材料的改進。

本課要探究“隨著鉤碼的數量有規律的增加，彈簧拉伸的長度是不是也存在某種規律？”這一科學問題。教材是這樣設計的：利用彈簧進行拉伸實驗，每增加一個鉤碼，彈簧拉伸的長度也依次增加。可是在實際實驗中，選擇的教材是普通彈簧，進行拉伸的實驗時，遇到兩個問題：①發現學生用刻度尺進行測量時，數據不是很精確，總是存在誤差，且誤差比較大。②發現隨著鉤碼的增加，一些彈簧拉伸的長度總是存在一定的規律，但是還有一部分彈簧卻沒有規律可言。剛開始覺得可能是選擇的彈簧舊了或生銹了，導致實驗結果的誤差。于是又找了另外一批彈簧，發現問題仍然存在。這時，這樣的材料就不能解決本課的問題了，給教師授課增加了很大的麻煩。同時，學生用刻度尺測量是否精確的問題始終沒有能夠很好地解決。

有位教師對這個實驗進行了改進：利用規格5N的彈簧測力計，將測力計的表面金屬拉出，只留下其中的彈簧裝置，在彈簧的側面貼上刻度尺。將“0”刻度規定好，再掛上鉤碼進行實驗。這樣的實驗裝置經過改進后解決了兩個問題：①讀數據時，只要根據每次伸長的長度，直接讀刻度，不需要學生一次次的用刻度尺去測量，使實驗誤差降到最低，也節省了實驗過程中不必要的時間浪費。②不再受到彈簧受潮生銹等因素的困擾，使用精準的彈簧，使實驗現象更加明顯，實驗結果更加直觀。整個課堂的實驗過程變得更加流暢，教師顯得更有自信。

二、將不同的材料進行整合

案例：蘇教版四年級下冊第三單元中的《小車的運動》實驗材料的改進。

我在執教《小車的運動》一課時，為學生準備探究“小車行駛的快慢與什么因素有關”的實驗材料是這樣的：提供一塊長約80cm的一端有擋板的木板，將小車放在另一端作為起點，學生再依次往小車上掛墊圈，探究拉力大小與小車行駛的快慢之間的關系。通過使用木板代替桌面，使材料進行了統一，同時也使光滑的桌面可能使小車打滑的情況不再出現。學生清楚地看到了小車運動的軌跡，記錄了運動的時間。

將長條形木板與小車這種平時不一起使用的材料進行整合既可以讓學生進行反復多次實驗，滿足他們的求知欲，也解決了不同桌面帶來的實驗效果不同的問題。

三、自制教具代替原有材料

案例：蘇教版四年級上冊《熱的傳遞》實驗材料的改進。

在《熱的傳遞》一課中有“研究熱在液體中是怎樣傳遞”的活動。教材是這樣設計的：將木屑放在200ML的燒杯中，燒杯放在三腳架上的石棉網上，用酒精燈加熱。看木屑運動的方向，來說明熱在液體中是怎樣傳遞的。這個設計中，學生觀察到了木屑的移動，可是卻很難說出熱在液體中的傳遞方式。這樣的材料沒有將直觀的實驗現象呈現在學生面前，不利于學生觀察與思考。

有位教師對這個實驗進行了改進：利用兩個玻璃瓶，上下各一個，中間用一個插片插入做阻隔作用。下面的一個玻璃瓶倒入紅色的熱水，然后插上插片。接著在往上面開口的玻璃瓶內倒入冷水，把上面的開口封住。將插片抽出，觀察冷熱水的對流。發現：在插片抽出的瞬間，紅色的熱水不斷地往上涌，冷水往下流，不斷地循環，效果很明顯。

四、選用高靈敏材料代替傳統材料

案例：《冷熱與溫度》一課實驗材料的改進。

本課中有一個“熱水降溫規律探究”的活動。教材使用的材料是：紅液溫度計和熱水。學生每隔一段時間記錄一次水溫，然后根據數據，得出熱水變涼的溫度下降規律。實驗中，發現學生在使用普通的紅液溫液計測水溫時，數據都不一樣，有的是有規律，有的沒有規律。許多教師為這樣的實驗材料感到頭疼。

有位教師在一節公開課時，選擇了一種靈敏的電子測溫計，在課堂上一展示，學生都非常的新奇。看著液晶顯示器上不斷跳動變化的數據。學生非常興奮，面帶微笑的將數據一個個記錄下來。經過數據整理后，學生都有了收獲。

根據日常的實驗操作可以發現，實驗材料的選擇和改進，能夠為我們的教學帶來不一樣的效果，能夠讓學生在實驗中充分感知到科學現象，能夠幫助教師更好地傳遞科學精神。因此，教師在教學中要善于發現、仔細觀察、細致揣摩并且及時改進，這樣我們的科學課堂會更加精彩。

（特約編輯 熊疊麗）