工欲善其事 必先利其器

張文君 林文杰

摘 要：合理的實驗材料對提高實驗教學有效性和發(fā)展學生探索能力起著重要的作用。目前廣州市科學課程配套實驗材料中有部分實驗材料有較大的優(yōu)化空間，如果教師能在組織探究活動時，在實驗材料的優(yōu)化方面予以足夠的重視，那么就可保證學生在有限的時間內(nèi)進行高效探究。

關鍵詞：小學科學 實驗材料 優(yōu)化 方法

《義務教育小學科學課程標準》中明確指出，科學課這門課程的學習方式主要是引導學生開展活動，在探究活動中實現(xiàn)對科學知識的積累。隨著新課標的不斷深入踐行，我校在科學課堂教學活動中積極引進探究性學習方式。在探究性學習中，合適、合理的實驗材料能讓學生實驗探究的效果得到大幅度的提升，同時提高科學課課堂效率。然而，就當前而言，廣州市科學課程配套實驗材料存在不少問題。首先，教材上的部分實驗材料在現(xiàn)實中難以取得;其次，部分配套實驗材料實驗效果不明顯;第三，部分實驗材料不合理導致實驗操作復雜。這些問題使得教師在科學課堂中所引導進行的科學探究往往難以見效。因此，對小學科學實驗材料進行優(yōu)化成為了科學教師面前的重要課題。[1]

針對不同的學習目標和不同的實驗，對實驗材料進行優(yōu)化的途徑也各不相同，大致可以歸納為以下三種：

一、基于整體置換的實驗材料優(yōu)化

有些實驗看似對材料的要求不高，很多類似的實驗材料都能在實驗中起到相同的作用，但為了使實驗效果更明顯、具有更高的準確性，則需要教師根據(jù)實際情況對實驗材料進行整體置換。[2]

比如《物體在水中是沉是浮》的教學，課本中的實驗是讓學生猜測并驗證胡蘿卜在水中的浮沉狀況。但實際操作中，雖然整個的胡蘿卜能在水中漂浮，但把胡蘿卜切分開后，富含礦物質(zhì)的胡蘿卜末端的密度比其他部分大，會在水中下沉，影響實驗觀察。在這個探究活動中，筆者把胡蘿卜替換成蘋果，不論是整個的蘋果還是切成小塊的蘋果都能在水中浮起來，實驗效果明顯，學生不會產(chǎn)生歧義。[3]

又如《光的反射》這個實驗，由于普通手電筒的聚光性不夠強，光線比較暗，在做實驗時效果不夠明顯。我們將普通手電筒替換成激光筆，光束變得更集中、穩(wěn)定和清晰，實驗效果更為顯著。

再如《怎樣得到更多的光和熱》的教學，把不同顏色的紙對折做成袋狀，分別插上溫度計放到陽光下，從而驗證深色物體比淺色物體吸熱快這一現(xiàn)象。但由于受天氣影響，實驗所需時間較長，且效果不夠明顯，不利于學生理解。為此，筆者用“浴霸”燈泡代替太陽，在試管外涂上不同顏色的顏料代替不同顏色的紙袋，試管口用橡膠塞密封，用一根玻璃管穿過橡膠塞，玻璃管用一小段紅色水柱密閉。用試管內(nèi)空氣的膨脹擠壓玻璃管內(nèi)的水柱來觀察它們的吸熱效果，通過相同時間水柱的高低來表示它們的吸熱情況。這樣增強了實驗的直觀性，讓實驗操作變得更方便。

二、基于細節(jié)處理的實驗材料優(yōu)化

實驗材料的細節(jié)調(diào)整，可以從一定程度上解決教師在材料準備上的問題，還能拓展學生探究的廣度，發(fā)展學生的創(chuàng)新精神和發(fā)散性思維，更順利地讓學生形成科學概念。

如《小蘇打和白醋》的教學，筆者嘗試使用了多種實驗材料，如透明玻璃杯、平底燒瓶、燒杯等，在這些容器中讓小蘇打和白醋進行混合，都能讓學生觀察到冒出了大量氣泡這一現(xiàn)象，但大部分學生不會直接聯(lián)想到這個過程其實就是產(chǎn)生了氣體。為此，我對這一實驗的材料進行了細節(jié)處理：把小蘇打和白醋放入密封袋中混合。由于拉上密封口后氣體不會跑出去，學生就會觀察到密封袋慢慢地鼓起來了，這樣能讓學生非常直觀地觀察到兩者混合過程中產(chǎn)生了一種無色氣體。

再如《化學變化伴隨的現(xiàn)象》這個實驗中，課本中的鐵釘與硫酸銅溶液發(fā)生反應后，溶液顏色變化并不明顯。通過多次實踐，我們用盤起來的幾圈鐵絲來替代鐵釘，學生很容易就發(fā)現(xiàn)溶液顏色變淺了。[4]

三、基于簡化操作的實驗材料優(yōu)化

為了追求最佳的教學效果，很多老師在實驗中費盡了心思，在材料上也是不斷地推陳出新，不斷地做著加法，以求最大的效益。但如果我們在實驗中適當?shù)鼗胺薄睘椤昂啞保炊鴷〉靡庀氩坏降男ЧＯ旅嬉浴遁嗇S的秘密》教學片斷為例加以說明：[5]

在這一課中，組裝一個輪軸實驗裝置花費時間很長，且線常常會脫落。為了研究輪越大是否越省力，有的老師自制了類似“喇叭”的教具，不僅準備時不方便、花錢多，而且更重要的是這一材料前端的口徑是固定的，螺絲刀的刀柄大小必須統(tǒng)一，教師還要為學生準備好配套的螺絲刀。對此，我采用這樣的優(yōu)化處理：教師給學生準備一塊毛巾，讓學生把毛巾裹在螺絲刀的刀柄上，增加了輪的直徑，學生就在實驗中感受到了“輪越大越省力”。

又如《浮力》一課，按照教材上的實驗操作要在杯子底部裝一個小滑輪，再用細線一端系住泡沫塊，另一端要穿過滑輪用彈簧秤的掛鉤勾住，從而測量泡沫塑料塊拉入水中所受到的拉力。在實際操作時我們發(fā)現(xiàn)細線很容易脫離滑輪槽而夾在縫隙中。優(yōu)化方法：對彈簧秤進行改裝，在彈簧秤的鉤子處沿反方向安裝一根金屬條，這樣，彈簧秤就可倒過來使用，把泡沫塑料塊放在溢水杯中而不是放在量杯中進行實驗，在溢出口用量杯接水，實驗時就可直接從彈簧秤上讀出浮力的大小，在量杯中測出排開的水量，降低實驗操作難度。

總之，實驗材料優(yōu)化的目的是讓學生更投入地探究、更自由地操作、更有效地學習，優(yōu)化應站在學生的角度，考慮小學生的活動特點和需要。為此，教師要針對不同的實驗內(nèi)容，通過整體置換、細節(jié)調(diào)整等方式，可操作性和直觀性又強的實驗材料進行探究實驗，通過對實驗材料進行優(yōu)化，提高實驗的有效性和直觀性。

參考文獻

[1]中國人民共和國教育部.小學科學課程標準[M].北京師范大學，2017.

[2]郭庭霞.小學科學實驗教學的改進與創(chuàng)新策略[J].小學科學：教師版，2017，（7）：28.

[3]徐富娟.略談小學科學實驗材料的運用策略[J].小學教學研究，2012，（35）：21.

[4]滕俊玲.精設計巧改進[J].湖北教育：科學課，2017，（3）：34-36.

[5]汪良清.小學科學課實驗材料的選用策略[J].實驗教學與儀器，2017，（6）：59-62.