靈活選擇科學(xué)實(shí)驗(yàn)材料彰顯教學(xué)智慧

何志輝

摘 要：小學(xué)科學(xué)課程是一門具有活動性質(zhì)的課程，能夠最大限度地將科學(xué)探究活動過程呈現(xiàn)在課程內(nèi)容中。科學(xué)實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)科學(xué)探究能力的重要且有效的途徑。學(xué)生通過經(jīng)歷科學(xué)探究過程，體驗(yàn)科學(xué)探究帶來的樂趣，培養(yǎng)了他們進(jìn)行科學(xué)探究的欲望。實(shí)驗(yàn)材料成了小學(xué)科學(xué)課中一個(gè)相當(dāng)重要的組成部分，它是學(xué)生開展科學(xué)探究活動的基礎(chǔ)，也是科學(xué)探究有效性的一個(gè)基本保證。因此，在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中怎樣靈活有效地選擇實(shí)驗(yàn)材料是小學(xué)科學(xué)教師應(yīng)該研究的內(nèi)容，也能彰顯教學(xué)智慧。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)材料；靈活有效；智慧

在實(shí)際的教學(xué)過程中，科學(xué)實(shí)驗(yàn)材料的選擇準(zhǔn)備起來存在著很大的困難和問題，作為一線的科學(xué)教師深深體會到，如果實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備問題解決不好，會直接影響到我們的課堂教學(xué)，科學(xué)探究的有效性和實(shí)踐性將流于空談。如何解決科學(xué)教學(xué)中實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備問題呢？現(xiàn)在我把本人多年來科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中關(guān)于實(shí)驗(yàn)材料選擇的一些策略和大家做個(gè)交流和分享。

策略一：材料選擇的原則

1.科學(xué)性

科學(xué)實(shí)驗(yàn)材料選擇的規(guī)范，必須堅(jiān)持以科學(xué)性為基本原則。科學(xué)性原則就是符合實(shí)驗(yàn)材料自身的特點(diǎn)和規(guī)律的原則。如，三年級上冊《比較韌性實(shí)驗(yàn)》要求：（分組實(shí)驗(yàn)）

（1）標(biāo)刻度（木條、卡紙條、鐵片、塑料條）

（2）壓住一端

（3）另一端掛相同重物

（4）貼標(biāo)尺

如果按照教材的要求做實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中存在的問題：

（1）制作教材中的大型尺子，發(fā)現(xiàn)操作困難重重。

（2）收集數(shù)據(jù)困難。因?yàn)樗鸭瘮?shù)據(jù)需要隨著尺子一端的彎曲作為依據(jù)，實(shí)驗(yàn)中需要不斷調(diào)整數(shù)據(jù)尺子的位置，這就需要實(shí)驗(yàn)時(shí)尺子固定的滑動軌跡，否則數(shù)據(jù)就是不準(zhǔn)確的。

改進(jìn)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)材料：

（1）拋棄卡紙尺。

（2）拋棄大型數(shù)量尺和數(shù)據(jù)驗(yàn)證。

三把尺由三位學(xué)生按住，一位學(xué)生懸掛直接比較韌性，根據(jù)彎度最大韌性最強(qiáng)為要求進(jìn)行比較。數(shù)據(jù)搜集這個(gè)內(nèi)容，由教師和一個(gè)小組的學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)搜集，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對照數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分析。所以，我們選擇材料時(shí)，教師最好自己先做一遍，從中可以發(fā)現(xiàn)教學(xué)中的問題，可以預(yù)判學(xué)生的學(xué)習(xí)困難，這樣才能保證學(xué)生選擇材料的科學(xué)性。

2.實(shí)踐性

案例《測量水的溫度》課本中呈現(xiàn)的材料存在不足：

（1）測量的時(shí)間較長，學(xué)生手拿溫度計(jì)累而易失去耐心，溫度計(jì)下端容易碰到燒杯的底與壁。

（2）水溫溫度計(jì)是比較易碎的器材之一，沒有固定好的話，不小心容易破碎。

（3）分別測量各種水溫費(fèi)時(shí)長，觀察起來不是很直觀，對比度不大。

（4）很多實(shí)驗(yàn)都離不開使用鐵架臺，但鐵架臺顯得很笨重，外形較大占位置，有部分實(shí)驗(yàn)操作起來反而顯得不方便了。

改進(jìn)及亮點(diǎn)：

（1）溫度計(jì)：往常也有在溫度計(jì)上系上繩子做實(shí)驗(yàn)，而我的溫度計(jì)上則用細(xì)鐵絲制作成鉤子形狀，鉤比綁方便多了。

（2）燒杯：同時(shí)使用四個(gè)燒杯，在測量四種水溫時(shí)可同時(shí)進(jìn)行，學(xué)生也可同時(shí)觀察四個(gè)溫度計(jì)讀數(shù)的變化情況，讀數(shù)時(shí)也能直觀地進(jìn)行比較。

（3）多功能“鐵架臺”：在長木塊兩端用柜門鉸鏈固定住折疊傘柄，拉長傘柄以此作為支架，上面也可以安裝你做實(shí)驗(yàn)時(shí)需要用到的各種小零件。傘柄支桿既可拉縮又可環(huán)轉(zhuǎn)，比起往常用的鐵架臺的固定形式好用多了。

實(shí)驗(yàn)是學(xué)生親自動手主動進(jìn)行科學(xué)探究的重要活動形式。要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)就必須有實(shí)驗(yàn)材料，而且要有好的實(shí)驗(yàn)材料。只有精心準(zhǔn)備有利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)觀察的材料，才能有效地指導(dǎo)學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中自主探究。所以，我認(rèn)為實(shí)驗(yàn)材料的選擇要求具有實(shí)踐性。

3.文本性

科學(xué)實(shí)驗(yàn)材料的選擇要基于文本，并能有利于學(xué)生對文本的學(xué)習(xí)與理解。如，五年級科學(xué)教材中的《光》單元中，在研究不同顏色物體吸熱能力強(qiáng)弱的對比實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們設(shè)計(jì)制作了一個(gè)利用白熾燈照射，不同顏色試管內(nèi)空氣膨脹快慢的對比試驗(yàn)，由于空氣受熱膨脹速度比較快，所以實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象十分明顯，這遠(yuǎn)比教材中將溫度計(jì)放入不同顏色的紙袋中，看溫度計(jì)讀數(shù)上升快慢的研究效果好得多，也節(jié)省了課堂時(shí)間。

策略二：材料選擇的方法

1.選擇生活化材料

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：“科學(xué)課程要從學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，讓他們在熟悉的生活情境中感受科學(xué)與生活的密切聯(lián)系并在學(xué)習(xí)中體驗(yàn)科學(xué)的魅力和樂趣，培養(yǎng)探究的樂趣及良好的思維習(xí)慣和初步的實(shí)踐能力。”

2.選擇直觀化材料

選擇直觀形象的科學(xué)實(shí)驗(yàn)材料，可以吸引學(xué)生的注意力。在課堂上選擇使用直觀性的科學(xué)實(shí)驗(yàn)材料，是為了讓學(xué)生更直觀地了解實(shí)驗(yàn)。例如，三年級下冊研究《磁鐵什么地方的磁力大》如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，研究磁鐵哪部分的磁力大？如果按教材中呈現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)材料，操作過程中存在著難度和弊端：

（1）A、E點(diǎn)（兩磁極處）可掛的回形針太多。

（2）B、D點(diǎn)容易移動，難確定。

（3）搖晃影響實(shí)驗(yàn)操作。

（4）難以形成整體的直觀感知。

優(yōu)化方案：如圖1

（1）解決磁極處掛回形針過多的問題。

內(nèi)徑6毫米的正六邊形鍍鋅鐵螺帽。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)磁極處能掛12個(gè)左右，數(shù)量比較合適。

（2）解決B、D點(diǎn)容易移動，難確定的問題。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)回形針接近B、D點(diǎn)時(shí)，確實(shí)能被直立吸引在指定的位置，但當(dāng)?shù)诙虻谌齻€(gè)回形針掛到第一個(gè)上的時(shí)候，原先在指定位置被吸住的回形針，就會分別向他們靠近的磁極處移動，使得B、D點(diǎn)的位置分別靠近了A、E兩點(diǎn)，造成A、B、D、E四點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)非常接近。如果操作不當(dāng)，甚至?xí)霈F(xiàn)B、D點(diǎn)掛回形針的數(shù)量超過了磁極處的A、E點(diǎn)。

（3）解決搖晃影響操作的問題。

直接把磁鐵用雙面膠或透明膠固定到木頭凳子的橫檔上，并把凳子翻轉(zhuǎn)過來，既取材便于操作，又穩(wěn)固。

（4）解決了難以形成整體直觀感的問題。由于螺帽不是一個(gè)與另一個(gè)穿在一起的，所以當(dāng)最后一個(gè)螺帽不能被磁鐵吸引的時(shí)候，掉下來的只是它本身，不會連累其他已經(jīng)掛在上面的螺帽。而且由于螺帽的相互接觸比較穩(wěn)固，所以在進(jìn)行其他點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，前面已經(jīng)掛好的螺帽不會掉落。

形成如圖2的結(jié)果：

改進(jìn)后的結(jié)果：

（1）解決磁極處掛回形針過多的問題。

（2）解決B、D點(diǎn)容易移位的問題。

（3）解決了磁鐵和回形針會搖晃的問題。

（4）解決了難以形成整體直觀感的問題。

總之，只要我們在選擇實(shí)驗(yàn)材料之前遵循材料選擇的科學(xué)性、實(shí)踐性、文本性等原則去準(zhǔn)備材料，并且根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)，靈活選擇生活化、直觀化的材料，精心準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料，就能為學(xué)生有效的科學(xué)探究活動起到十分重要的作用。工欲善其事，必先利其器，教師也是如此。一套好的實(shí)驗(yàn)材料可以成就一節(jié)好的科學(xué)課，靈活有效地選擇實(shí)驗(yàn)材料，我們的學(xué)生會越來越喜歡科學(xué)課，我們的科學(xué)課會越來越精彩。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱銀山.提供科學(xué)探究材料的策略[J].科學(xué)課，2005（10）.

[2]張紅霞.科學(xué)究竟是什么[M].教育科學(xué)出版社，2003.endprint