淺談科學實驗材料選擇的常見問題及應對

林麗娜

【摘 要】當前小學科學探究活動，普遍存在著實驗材料偏多、偏難、不嚴謹?shù)默F(xiàn)象。許多科學老師沒有充發(fā)考慮到實驗材料的數(shù)量、類型是否適應學生的探究能力，因而影響了探究效果。因此如何選擇合適的實驗材料顯得尤為重要。

【關(guān)鍵詞】實驗；探究；材料

新課程改革以來，要求小學科學教學要以探究為核心，因此越來越多的科學老師開始注重引導學生開展各種各樣的探究活動。實驗材料是學生開展探究活動的基礎，選擇不好直接影響科學探究的有效性。科學實驗材料的選擇存在著哪些問題呢？該怎樣應對？

一、實驗材料偏多及應對。

實驗材料偏多，不僅會浪費時間，影響課堂的有效性，還會使學生被各種實驗材料所吸引，造成重動手輕動腦的現(xiàn)象。實驗材料在于精不在于多，從眾多實驗材料中“取其精華，去其糟粕”，是每位科學教師要認真對待的事。

曾聽過一個教師上《物體的形狀改變以后》一課，教師為了讓學生認識彈力的概念，準備了各種各樣的材料：汽球、臂力器、海綿、鋼尺、橡皮筋、彈簧。學生一見到這么多的材料，興致很高，只顧著玩，卻沒有按教師的要求及時記錄觀察到的現(xiàn)象。其實像彈簧和臂力器的實驗效果相似，汽球和海綿的實驗效果也是相似，在這里可以各選擇一個就可以了。

有一位教師上《把固體放到水里》一課，準備了各種各樣的材料，有樹葉、鐵釘、小石子、乒乓球、泡沫、橡皮泥、蠟燭、瓶子等。教師沒有考慮到三年級孩子好奇、愛玩，結(jié)果孩子預測和實驗用了很長時間。這個環(huán)節(jié)目的是為了讓孩子認識到物體在水中的沉浮現(xiàn)象從而引出本課重點：物體在水中的沉浮與什么有關(guān)。教師在這個環(huán)節(jié)上花了那么長時間，與自己設定的教學目標偏離了。其實教師只要選擇四五種材料：保證有沉有浮就可以了。

如何選擇合適數(shù)量的實驗材料呢？一是根據(jù)學生的年齡特點。二是學生的探究能力。三是從教學目標出發(fā)。

二、實驗材料復雜及應對。

小學科學實驗材料的選擇重在簡單與實用，而不在復雜。太過復雜的實驗材料，往往會影響實驗探究的有效性。相反的，簡單實用的材料即有結(jié)構(gòu)的材料不僅使探究更容易成功，還能避免孩子少走彎路。

聽過一個教師上《折形狀》一課，教師選擇用小車和鉤碼承重，測試三角形、四方形、五邊形和六邊形紙筒的承受力大小。選用小車，小車能放的鉤碼數(shù)有限，每層只能放4個鉤碼。鉤碼較重，掉落時聲音大，還會滾得到處都是。結(jié)果可想而知，每次紙筒倒塌后鉤碼掉落聲音很大，孩子忙著四處尋找鉤碼。匯報實驗數(shù)據(jù)時，竟然所有的小組都不一樣。這時候教師不得不花很長的時間分析為什么每一組的數(shù)據(jù)不一樣？這個實驗的失敗很大程度上要歸咎于材料的選擇過于復雜。鉤碼單位重量大，不能確切地反映出各種形狀紙筒的承受力大小。選用小車承載鉤碼，存在怎么放鉤碼？每層要放幾個鉤碼？放的位置等許多因素。孩子動手能力有限，可變因素多造成實驗誤差大，導致孩子得出錯誤的結(jié)論。

筆者認為，在這里如果選用學生作業(yè)薄，不僅單位重量輕，能確切地反映出各種形狀紙筒的承受力大小。而且掉落時聲音不大，不會出現(xiàn)孩子到處找材料的情景；也不存在怎么放，每層放幾個等儲多可變因素，簡單又實用。學生對作業(yè)薄很熟悉，平時就有收作業(yè)疊作業(yè)的經(jīng)驗，在這里更能得心應手。

曾聽過一個教師上《觀察》一課，教師很用心，精心準備了綠茶、烏龍茶、紅茶和花茶。設想讓學生通過泡茶、品茶、辨茶，從而達到綜合運用各種器官觀察的目的。結(jié)果實際上課卻不理想：品茶活動花了很長時間，大多數(shù)學生沒有辨別出各種茶，這堂課可想而知沒有上完。教師沒有考慮到茶對學生來是比較不熟悉的，甚致是難的，大多數(shù)學生沒有喝茶的習慣。

筆者認為如果能用一些學生熟悉的物品如：綠豆、金橘、乒乓球、洋蔥等，那么就能充分調(diào)動學生的已有經(jīng)驗，讓學生在猜東西的活動中充分運用各種感官去觀察，從而達到設定的教學目標。

如何選擇適合學生的有結(jié)構(gòu)的實驗材料呢？一是材料要具有普遍性，是生活中隨處可見、易取得的。其次要充分考慮學生的經(jīng)驗和前概念，選擇學生熟悉的。

三、實驗材料不嚴謹及應對。

科學需要嚴謹?shù)膽B(tài)度。這就要求教師在選擇實驗材料的時候既要考慮到材料的實用性，又要考慮材料是否嚴謹。很多時候，我們科學教師在準備材料的時候往往只考慮到實用，效果好，卻忽略了實驗材料的嚴謹性。

曾聽過一個老師上《大腦》一課，教師為了讓學生明白大腦表面的許多凹陷的溝和隆起的回是為了增加大腦皮層的表面積：她借用一張平整的報紙和一張捏皺的報紙。把兩張報紙完全地鋪開，通過讓學生對比兩張報紙的面積，發(fā)現(xiàn)凹凸不平的表面有利于增加大腦皮層的表面積。我們不禁要問：“大腦皮層里什么都沒有嗎？”因為這個老師只是簡單地將報紙揉成一團，卻沒有考慮到大腦皮層里還有腦漿。而且老師在前面挖掘孩子的前概念時，孩子已經(jīng)能說出大腦里有腦漿。

筆者認為，如果在揉捏的報紙里再加點立體的東西表示腦漿，那實驗材料就更嚴謹了，又能呼應孩子前面關(guān)于大腦皮層里有腦漿之說了。

一位教師在上《拓展》一課，其中有個活動是探究小魚活著的原因。將小魚放在裝有水的試管中，用酒精燈對著試管上部加熱，觀察并解釋看到的現(xiàn)象。根據(jù)熱傳遞的原理，熱水會下不斷下降，冷水會不斷上升，加熱時間不長小魚應該是安全的。但實驗下來，卻只有一個小組的魚兒是活著的，大多數(shù)小組的魚還沒加熱就死了，或是才加熱一會兒就死了。筆者不禁要問：“為什么大多數(shù)小魚都死了？”原來是因為教師選擇材料不嚴謹：小試管空間太小，空氣少；稍加熱，空氣沒了，而且水也很快熱了，小魚當然很快就死了。筆者認為如果能選擇口徑更大的試管或燒瓶，給小魚以足夠的空間和空氣，那么這個實驗成功率會更高，而且還能挽救更多小魚的生命。

如何選擇嚴謹?shù)膶嶒灢牧夏兀窟@就要求教師在上課之前要自己動手試看看，反復實驗。特別是建立模型，更要盡可能地考慮到原有模型的特點。

總之，科學實驗材料的選擇需要充分考慮數(shù)量、是否有結(jié)構(gòu)、是否嚴謹?？茖W教師一定要重視實驗材料的選擇：從學生的角度，充分考慮學生的已有經(jīng)驗，從生活中去選擇材料，讓學生的探究路走得更長、更好。

【參考文獻】

[1]《科學（3～6年級）新課程標準》，北京師范大學出版社，2001年.

[2]辜小明.小學科學課堂活動材料的結(jié)構(gòu)性.[J].《教學儀器與實驗》，2012年，03期，41-44.

（作者單位：廈門市翔鷺小學）