陳小衛(wèi)

對于小學生來說說，技能的形成需要長期反復的練習，他們常?？縿邮植僮鱽碚J識世界、理解世界，但他們所能認識和理解的也往往局限于他們自己動手操作的具體事物，這是因為小學生感知、綜合與分析能力還比較差，對事物的感知往往是憑直覺進行的。所以，我們教師要從學生的角度來審視與設計每一件實驗材料，有效控制無關(guān)變量，引導學生通過親身經(jīng)歷探究過程、發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象、收集數(shù)據(jù)，并通過對直觀現(xiàn)象的思維加工，獲取對事物的正確認識。那在小學科學探究活動中如何選用實驗材料呢？

一、選用有典型性的實驗材料

如在教學《聲音是否由振動產(chǎn)生的》這一課時，筆者和學生一起準備了皮筋、鋼尺、鼓、音叉、水盆、米粒等有代表性、典型的材料，各小組根據(jù)實驗材料設計了不同的驗證活動：把鋼尺按在課桌邊撥動，發(fā)現(xiàn)了鋼尺在不停地上下顫動，用手捏住鋼尺，鋼尺停止顫動，聲音馬上消失；把橡皮筋拉直后撥動它，發(fā)現(xiàn)橡皮筋在不停地來回擺動，用手捏住皮筋，皮筋停止擺動，聲音也馬上消失了；敲擊鼓面，學生雖然看不出鼓面在運動，但發(fā)現(xiàn)了鼓面上米粒的跳動；把剛敲擊過的音叉放入水盆，發(fā)現(xiàn)了水面濺起了波紋。在實驗中，學生不僅直接地看到了物體發(fā)出聲音時的上下顫動或來回擺動，又間接感覺到了物體發(fā)聲時的運動，在反復驗證中，學生對“振動”這一科學概念有了豐富的認識，不僅有效地驗證了自己的假設，還感受到了在探究中獲取知識的怏樂。

二、選用現(xiàn)象明顯的實驗材料

2013年全國科學年會上有這樣一節(jié)課《熱是怎樣傳遞的》，授課教師為學生準備的研究“熱在金屬片中是怎樣傳遞的”實驗材料讓聽課教師耳目一新：金屬片的其中一個面被涂上了藍色的“顏料”，如果學生在金屬片的中心點加熱時，藍色“顏料”馬上會從中心向四周褪去，過了一會兒，金屬片的一面恢復為藍色；如果學生在金屬片的邊緣某一點加熱時，藍色“顏料”馬上會從加熱處向周圍褪去，過了一會兒，金屬片的一面仍舊恢復了藍色。學生們興趣盎然地實驗：加熱后變色；放桌上冷卻后恢復；再加熱后再變色；放桌上冷卻后再恢復……通過這種特殊的實驗材料，讓學生們清楚地“看”到了熱是從金屬片上較熱的地方向較冷的地方傳遞的這一科學概念。這節(jié)課，不僅學生很有興趣，連聽課的老師也很好奇：涂在上面的是什么東西？課堂上，大家忍不住互相輕聲詢問起來。下課后，很多老師跑到材料區(qū)去看個究竟。

原來，這塊金屬片上涂的是一種叫“溫變油墨”的新型材料，這種材料具有遇熱能快速變色、遇冷后又能很快恢復的特點。比起教材中“在涂有蠟的金屬圓片中心加熱”和“觀察蠟的融化情況來推測熱的傳遞方向”這兩種方法來講，這套實驗材料不僅可以讓熱在金屬片中傳遞的漸變過程變得更清晰、可視化，還可以解決在金屬片上涂蠟燭油不均勻的難題；既滿足學生反復實驗的好奇心，又減輕了教師準備多個班級實驗材料的繁重工作。

三、選用易于理解的實驗材料

在教科版六下《在星空中（一）》一課中有“建一個星座模型”的活動，教材有這樣設計：用正方形紙板模擬天空，在上面打7個小孔，分別懸掛7顆橡皮泥小球模擬星星，然后用強光從側(cè)面照射小球，看其在屏幕上的影子，從而得到北斗七星的圖像。但這里得到的北斗七星的圖像，與實際情況是不符的，因為實際的北斗七星是自己發(fā)光的，我們平時看星座時，其圖像是在星星的原位置上得到的，只不過因為這些星星離我們太遠而沒有三維空間的感覺而已。教材上用投影的方式來得到平面圖像，其實給學生的思維設置了障礙，加大了理解的難度。

教學時筆者對實驗進行了一些改進：把模擬星星用的橡皮泥改成了發(fā)光二極管燈，用導線把這些燈并聯(lián)在電路中，實驗時，只需裝上兩節(jié)干電池，星座中的所有“星星”都會發(fā)亮，從不同的角度透過一張半透明的塑料紙片觀察這些“星星”，并在塑料片上描畫出看到的圖像，就可以得到不同形狀的“北斗七星”的平面圖像了。這樣的改進很容易讓學生在觀察活動中明白：星座是一些距離各不相同、彼此沒有聯(lián)系的恒星在天穹上排列的圖像。

四、選用更具科學性的實驗材料

科學實驗對于觀察、測量、調(diào)查、統(tǒng)計等定量研究有著嚴格的要求。而實驗數(shù)據(jù)，是定量實驗結(jié)果的主要表現(xiàn)形式，亦為定量研究結(jié)果的主要證據(jù)。數(shù)據(jù)的正確，決定了實驗的科學、規(guī)范和有效。

教學中我們經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)由于受實驗材料、實驗環(huán)境及學生的操作失誤等，科學探究實驗中獲得的數(shù)據(jù)有時經(jīng)常出現(xiàn)誤差，從而導致無法獲得正確的科學結(jié)論。如教科版五年級上冊《怎樣得到更多的光和熱》一課中“不同顏色物體的吸熱”這一實驗。傳統(tǒng)的做法是讓學生帶上玻璃氣溫溫度計，到室外去進探究實驗。我們知道不同的玻璃氣溫溫度計的起始溫度是不同的，學生讀數(shù)時而出現(xiàn)誤差，再加上溫度計及不同顏色紙袋放置角度等諸多因素干擾，使得原本就區(qū)別不大的溫度差會變得更小，甚至出現(xiàn)與事實相反的實驗數(shù)據(jù)，這樣一來學生就無法從實驗數(shù)據(jù)中獲得正確的結(jié)論，甚至還會給學生產(chǎn)生誤導，影響學生正確科學概念的建構(gòu)。

考慮到本課對溫度計的讀數(shù)并不是關(guān)鍵，到室外實驗還要受天氣、陽光等諸多因素的影響，最終我們對實驗材料進行了改進，用數(shù)顯溫度傳感器代替“玻璃氣溫溫度計”，以燈光作為發(fā)光光源代替太陽光。數(shù)字溫度傳感器的高靈敏性，保證了實驗數(shù)據(jù)的正確性和實驗結(jié)論的科學性、有效性。endprint