充分發掘探究實驗材料

◇王玉蘭（江蘇：睢寧縣梁集小學）

新課改實施后，學校為每冊的科學教材配備了一套新的實驗材料——教師工具箱。基本能滿足教師演示實驗的需求。這些配套的材料是專業科研團隊研發出來的，價格昂貴，動輒幾百，甚至上千元，有些還是損耗的材料。在經濟欠發達的農村，不管是學校還是學生自己都無力承擔。學生探究實踐分組實驗根本無法進行。如何解決這一現實問題？我認為應從以下幾方面入手。

一、就地取材，重點突破

剛接手科學時，一天接到學校通知，說教育局要來視導檢查，教研室領導要聽一節科學課。還有兩節課時間準備，我仔細研讀教材《橋的形狀和結構》。懸索橋，沒有外推力的拱，橋面在拱下面的橋，橋板拉住拱足，抵消了拱的外推力。如何幫助學生理解并活躍課堂氣氛？我在校園里砍了一棵竹子，課堂上找兩個高個學生，讓他們將竹子推成一個拱形。兩個學生撅著屁股，用了很大的勁兒推成拱形。“怎么樣？需要用力嗎？”兩個學生點點頭。“還有想試一試的嗎？”課堂頓時活躍起來。又有幾個學生上來試身手。活動中，學生感受到拱足產生的外推力。“怎樣不用力仍能成拱形呢？”我拋出了問題。學生思考討論后，有一個學生舉手：“用繩子把竹子兩端連起來！”“你為什么會這樣想？”“我玩過弓箭。”他玩過自制的弓箭。我用繩子把拱足連接起來，兩個學生輕松地用一只手拿著，無須再用力。學生于是明白了橋面在拱下方的橋的好處——橋板拉住拱足，抵消了拱的外推力。大的懸索橋為什么要修建高高的橋塔呢？有的學生說是為了美觀，有的說是為了更結實。“到底為什么要修建高高的橋塔，咱們通過實驗來探究一下。”我用兩根繩子把一塊木板懸起來當作橋面搭在兩把椅背上，兩位學生在兩邊拉著繩子。“現在你能看懂嗎？”“兩個椅子椅背相當于高高的橋塔。”一個學生回答。“那這兩根繩子拉著的木板相當于什么？”“橋面！”“兩根繩子呢？”“鋼纜！”學生看出來了。“如果讓橋面再高一些，該怎么做？”“兩端都應該向下用力。”兩個學生用力拉緊繩子，橋面升高了。“這時繩子也就是鋼纜要用力。”“橋面要低一些呢？”兩個學生不再用力，松了松繩子。“有什么想法？”我追問。“橋面低相當于橋塔變高了。”“鋼纜不需要用太大的力了。”通過演示實驗，學生理解了橋塔修得高高的是為了降低鋼纜的拉力。這兩個實驗輕松地解決了重點、難點問題。學生在輕松、快樂的氛圍中學到了科學知識。課后交流時，局領導大為贊賞。也許正是領導的鼓勵給了我信心，從此，科學課中凡是能演示、做實驗的，我總會盡力尋找身邊材料，帶著學生玩。他們都喜歡上我的科學課。

學習《輪軸》一課時，為了讓學生理解力量作用在輪子上省力，學校的大螺絲刀被我借來。“我們使用螺絲刀擰螺絲時，螺絲刀相當于什么機械？”“輪軸。”學生一下就看出來了。“現在螺絲刀的刀柄相當于什么？”“輪子。”“細細的刀桿呢？”“相當于軸！”“想不想玩個游戲？”“想！”一聽說做游戲，學生爭先恐后。“班里誰是大力士？”“他！”學生的目光一齊聚焦到了班中個子最高、體重最大的學生身上。“力量最小的呢？”一個瘦弱的文靜的女學生在大家的舉薦下站了起來。我讓男生用雙手握著刀柄，找了一塊布裹在刀桿前端，讓女生握著。“現在，你們告訴我，誰的力量大？”“當然是xx。”大家指著男生。“見證奇跡的時刻馬上就要到了！”我鄭重其事地宣布：“比賽開始！”只見女生輕輕地轉動刀桿，男生用再大力氣也握不住刀柄。“誰贏了？”“女生的力量小，為什么能戰勝男生呢？”大家通過討論明白了：力量作用在輪子上省力，作用在軸上費力。《滑輪組》一課，為了讓學生理解滑輪組的作用，我從體育室找來兩根接力棒，把繩子繞在木棒上，讓一個體重較大的學生充當重物，一個學生充當支架，一個小個子學生拉繩子。繩子繞一圈時，小個子學生幾乎拉不動“重物”，當繩子繞了好幾圈后，“重物”被輕松地拉了過來。學生都拍手叫好。“這是什么道理？”在愉悅的氣氛中，學生明白了：繩子圈數相當于滑輪組數，繩子圈數越多越省力，相當于滑輪組數越多越省力。學習《自行車上簡單機械》時，我把學生的自行車搬到教室里，讓他們尋找自行車上用了哪些簡單機械，有什么作用。《小蘇打和白醋的變化》，用燃燒的木條伸進杯子內檢驗產生的氣體能滅火。實驗室里沒有木條，課前，我讓學生在校園里樹底下撿拾小樹枝當木條。制作洋蔥表皮細胞玻片標本時，我讓學生在校園里撿拾碎玻璃作為載玻片……就地取材，淺顯易懂的演示、游戲活動既激發了學生的學習興趣，又輕松地解決了教學重點。學生在玩中獲得了快樂，在快樂中收獲了科學知識。

二、家庭資源充分利用

學生是學習的主體，科學學習要充分發揮學生的主動性，家中許多他們熟知的但往往熟視無睹的物品就是我們實驗探究的材料。學習《放大鏡》時，學生都玩過放大鏡，但為什么放大鏡能放大物體的圖像，卻從沒人想過。上課時，他們帶來各種不同規格的放大鏡觀察，比較放大鏡的特點。“你們會用放大鏡嗎？”我看著手拿放大鏡比畫的學生問。一個學生站起來，把放大鏡在眼前晃動。“怎樣才能看到物體最大的像？”他們通過使用、討論得出：要看到大而清晰的像，可以移動放大鏡，也可以移動物體。“放大鏡有什么特點呢？請大家用手摸一摸鏡片。”每個學生都用手在鏡片上觸摸。一個機靈的男生站起來：“鏡片中間厚邊緣薄！”“是這樣嗎？”“是的！”學生點點頭。“誰還有補充嗎？”“放大鏡是透明的！”一位女生站起來回答。“是的，所以放大鏡又叫凸透鏡，”我點點頭說，“我們家里有哪些物品具有放大鏡凸、透的特點？”“家里的魚缸！”“爸爸喝水的茶杯子。”“爺爺的老花鏡。”大家七嘴八舌。“什么樣的放大鏡能把物體圖像放得更大呢？”學生拿起各自的放大鏡觀察物體，通過比較知道：鏡片中間越厚，放大倍數越大。整堂課學生利用自帶的放大鏡，通過看、摸、觀察、比較，掌握了放大鏡的特點和使用方法。學生的學習自主性得到充分發揮。

教學《放大鏡下的晶體》時，學生自帶白糖、食鹽、味精在放大鏡下仔細觀察；教學《物質發生了什么變化》時，學生自帶豆子、沙子、白糖、蠟燭等，進行分組實驗；教學《米飯、淀粉和碘酒的變化》時，學生自帶米飯、土豆、蘿卜、西紅柿、菜花等，滴上碘酒檢驗是否含有淀粉；教學《神奇小電動機》時，學生把自己小時候的玩具車找出來，拆下電動機帶來，探求電動機是如何工作的。三年級下冊“動物的一生”單元，學生通過養蠶了解動物的出生、成長、繁殖、死亡的過程。學校不具備這樣的條件，我便利用班級群，動員家長積極為學生在網上購買蠶種子。學生像愛護自己的寶貝一樣呵護它們，在教師和家長的共同指導下，為蠶采摘桑葉、打掃衛生、準備吐絲結繭的工具。學生付出了勞動，收獲了快樂。每次上課，我都給他們一定的時間交流展示自己的寶貝，分享成功的經驗，欣賞他們那天真幼稚、不加掩飾的自豪笑容。這就是科學的力量！

三、開發利用校園資源

三年級“天氣”單元，要觀測風、云，測量降水量等，需要學生長期堅持觀察、記錄。我充分利用縣氣象局在我們學校設立的一個氣象觀測點，帶領學生觀測風向、風力等級，了解氣象部門是如何測量降水量、溫度等。學校成立了一個氣象小組，每天觀察記錄天氣，學生踴躍報名。四年級學習植物種子發芽、成長、結果以及花的結構時，我利用學校的廢地開辟出一小塊菜園，帶領學生從種到收。學生既學到了科學知識，又體會到勞動的艱辛和豐收的喜悅。六年級學習《校園生物大搜索》時，我帶著學生在校園各個角落尋找生物的蹤跡，記錄它們的特點，給它們分類。學生樂此不疲，感受到科學學習的快樂。

四、精心準備，加工改進

有些實驗材料不是拿來就能用的，需要加工改進。

《浮力》一課，探究物體在水中受到的浮力與排開的水的體積有關，幾次試驗都沒有找到合適的泡沫塊。正在我一籌莫展時，同事提醒我建筑工地上有，我到附近的建筑工地找來廢泡沫塊，一塊一塊地鋸下來，花費了一個晚上的時間。測量泡沫塊在空氣中重量和浸入水中不同體積時重量，計算受到的浮力。泡沫塊的質量小，用儀器室的測力計很難測出質量變化，于是我在泡沫塊的底部加了幾個墊圈。

《小蘇打和白醋的變化》一課，要探究小蘇打和白醋混合后產生的氣體能滅火、比空氣重的特性，為選擇合適的容器，我費了很大的周折。把產生的氣體倒在燃燒的蠟燭上，需要一定的量，還要便于學生操作。一開始，我選擇實驗室里較大的燒杯，用天平反復稱量小蘇打和白醋的量（自己試驗了十幾次），給學生稱好一份小蘇打，讓他們實驗時量三份醋就行，結果還是不成功，并且限制了學生自主操作，有一定束縛。最后轉了幾家商場、超市，發現鴨嘴水瓶很適合傾倒液體或氣體，還能產生足夠氣體，且氣泡不會溢出，氣體好傾倒便于操作。

六年級《抵抗彎曲》一課，探究橫梁的抗彎曲能力，原來使用的是硬幣和A4 紙，但效果不明顯。后來在商場賣螺絲的店里，我買了幾斤墊圈，又買來卡紙，花了一晚上制成夠10 個小組探究用的一倍寬、二倍寬、四倍寬和一倍厚、二倍厚、四倍厚的紙梁。教學《斜面》時，學生要分組探究模擬古人利用斜面搬運物品，原來儀器室的斜面已經不能滿足需求了，我買來一根PVC 水管、手工鋸，花了兩節課鋸成斜面。教學《月相的變化》時，學校體育器材室的籃球、乒乓球涂上油漆，就是實驗探究時的地球和月亮。在教學《土壤的成分》一課，為了讓學生探究土壤的成分，我用窗紗制成小篩子。這些經過精心加工的工具，在學生探究活動中發揮了很大作用。

五、關注科技，更新儀器

隨著科學的發展、技術的提高，許多高科技產品不斷地涌現。如光學顯微鏡，除了臺式顯微鏡，現在課本上又出現了手持式顯微鏡，儀器室沒有怎么辦？買來讓學生見識見識。上面提到的《小蘇打和白醋的變化》一課，實驗時觀察瓶子底部溫度的變化，教材是讓學生用手摸一摸有何感覺，磨課時，我感覺用手摸不明顯，不能直觀地觀察到溫度的變化。我在網上購買了比較靈敏的溫度傳感器，實驗時學生觀察到顯示器的溫度在不斷地變化，十分直觀。多關注科技發展，花點小錢零打碎敲地攢家當，這幾年我已為我們的實驗室增添了不少材料。作為一線的科學教師，要讓實驗室真正為科學探究服務，讓科學探究活動更有生機，為學生步入科學殿堂搭上云梯！

就地取材，充分利用學校、家庭、社會資源，進行加工處理，時刻關注科技發展及課改信息，為我們的科學探究活動提供價廉實用的材料，是解決當前農村小學科學探究活動中材料不足問題的有效手段。