林宏文

科學(xué)是以實(shí)驗(yàn)探究為基礎(chǔ)的課程，在以探究為核心的科學(xué)課堂上，實(shí)驗(yàn)以它獨(dú)特的魅力，激發(fā)著學(xué)生的科學(xué)興趣，培養(yǎng)著學(xué)生的探究能力，吸引著學(xué)生走進(jìn)奇妙的科學(xué)世界。如何在40鐘的課堂里，讓學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究扎實(shí)有效，在有限的時(shí)空獲得豐富的體驗(yàn)?zāi)兀窟@一切，取決于教師所準(zhǔn)備的“優(yōu)化實(shí)驗(yàn)”。

科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)教師要根據(jù)學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)、生活經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)實(shí)際，創(chuàng)造性地使用教材，對(duì)教材中的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)與創(chuàng)新，精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，提高科學(xué)實(shí)驗(yàn)的趣味性和探究性，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究，體驗(yàn)科學(xué)的魅力。

一、改變實(shí)驗(yàn)方式，讓科學(xué)活動(dòng)更有趣

有趣的實(shí)驗(yàn)?zāi)艽龠M(jìn)學(xué)生科學(xué)探究的激情。教學(xué)中，教師要根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平，對(duì)教材已有的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行有效優(yōu)化，將簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)變得有趣，讓學(xué)生投入實(shí)驗(yàn)，詮釋科學(xué)原理，在快樂(lè)的實(shí)驗(yàn)中探索神奇的科學(xué)世界。

在《聲音的變化》一課中，教材在探索“觀察比較聲音高低的變化”呈現(xiàn)了“四個(gè)裝有不同水量的玻璃杯、松緊橡皮筋、相同長(zhǎng)度不同大小的金屬管、相同大小不同長(zhǎng)度的塑料管”等，通過(guò)敲擊或撥彈比較音高的變化。實(shí)際教學(xué)中，這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)的體驗(yàn)比較單一，缺乏趣味，而且聲音的變化不太明顯。

于是，教師對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行如下改進(jìn)：（1）呈現(xiàn)八杯水量從少到多的玻璃杯，學(xué)生通過(guò)敲擊感受空實(shí)引起的音高變化，然后請(qǐng)班上會(huì)樂(lè)器的學(xué)生上臺(tái)敲擊，試著敲奏出樂(lè)曲;（2）選用三根大號(hào)同批次橡皮圈（1 cm寬），按松、較緊、緊三種不同強(qiáng)度套在木板的釘子上，學(xué)生用相同的力撥彈，感受松緊帶來(lái)的音高變化;（3）將多根相同長(zhǎng)度不同大小的金屬管和相同大小不同長(zhǎng)度的塑料管分別并排串聯(lián)，并將每根管的一端堵住，學(xué)生按順序向管口里吹氣，感受長(zhǎng)短和大小引起的音高變化，再嘗試用它們吹奏出樂(lè)曲。學(xué)生在一系列敲、撥、吹的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)實(shí)、短、細(xì)的物體發(fā)出的聲音高，而空、長(zhǎng)、粗的物體發(fā)出的聲音低。教師通過(guò)改變實(shí)驗(yàn)材料的體驗(yàn)方式，將科學(xué)探究與音樂(lè)有機(jī)融合，實(shí)驗(yàn)中感受趣味，娛樂(lè)中促進(jìn)探究，讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究帶來(lái)的樂(lè)趣。

二、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)材料，讓科學(xué)觀察更直觀

材料是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的基本載體，好的材料能讓實(shí)驗(yàn)探究事半功倍。教材中呈現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)材料存在著一些不易操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯等問(wèn)題，影響了學(xué)生的科學(xué)探究。教學(xué)中，教師要充分考慮到這些因素，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)材料，讓學(xué)生更直觀地觀察科學(xué)現(xiàn)象，深入科學(xué)原理的探究。

在《空氣占據(jù)空間嗎》一課中，“空氣占據(jù)空間嗎”的實(shí)驗(yàn)在實(shí)際操作中存在著以下不足：（1）學(xué)生操作中容易造成橡皮泥堵塞吸管，擠出的水將橡皮泥弄濕，影響使用;（2）學(xué)生吹氣過(guò)程中會(huì)反復(fù)搖動(dòng)吸管，影響密閉性;（3）一次性吸管學(xué)生反復(fù)吹不衛(wèi)生。

針對(duì)實(shí)驗(yàn)的不足，教師改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)的器材：玻璃彎和直管、膠塞、注射器、塑料瓶、橡膠管。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將兩根玻璃管用膠塞固定至瓶口，彎管沒(méi)有接觸到水面，直管深入液面，用橡膠管連接玻璃彎管和注射器，通過(guò)推動(dòng)注射器觀察玻璃直管的紅色液體的變化，來(lái)判斷空氣有無(wú)進(jìn)入瓶?jī)?nèi)占據(jù)空間。改進(jìn)實(shí)驗(yàn)材料后，紅色液體更有助于學(xué)生視覺(jué)觀察，用注射器代替嘴吹氣，不僅衛(wèi)生而且可以反復(fù)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生有更多的時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、觀察和思考，從直觀的現(xiàn)象中掌握科學(xué)知識(shí)，理解科學(xué)原理，促進(jìn)有效探究。

三、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，讓科學(xué)探究更豐富

實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)是科學(xué)探究關(guān)鍵點(diǎn)，有深度的實(shí)驗(yàn)不僅體現(xiàn)著教師的智慧，更體現(xiàn)了教師對(duì)科學(xué)的深層理解。教學(xué)中，教師要跳出思維限制，拓展思路，對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，在創(chuàng)新中豐富科學(xué)探究，促進(jìn)科學(xué)概念的深度理解。

在《小蘇打和白醋的變化》一課中，教材中“比空氣重”的實(shí)驗(yàn)是將混合產(chǎn)生的氣體傾斜倒在點(diǎn)燃的蠟燭火焰上。這個(gè)實(shí)驗(yàn)存在“周圍的風(fēng)和學(xué)生呼出的氣影響實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致實(shí)現(xiàn)容易失誤和現(xiàn)象不明顯”的問(wèn)題。于是，教師改成在燒杯里放置兩根高低不同的蠟燭，將混合產(chǎn)生的氣體傾斜靠在兩根點(diǎn)燃的蠟燭火苗杯口，觀察火苗從高到低熄滅。只是一個(gè)簡(jiǎn)單的創(chuàng)新改進(jìn)，不僅解決了實(shí)驗(yàn)的不足，更讓實(shí)驗(yàn)具有探究性——從一根蠟燭火焰熄滅到兩根蠟燭火焰從高到低的熄滅，學(xué)生更真切地體驗(yàn)到這種氣體是下沉的，從感官和思維上理解“比空氣重”的概念，抽象變得直觀，體驗(yàn)變得親切，探究變得豐富。

四、架設(shè)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，讓科學(xué)探究更深刻

學(xué)生親歷實(shí)驗(yàn)的程度決定科學(xué)探究的深刻性?？茖W(xué)既充滿理論性又充滿實(shí)用性。教學(xué)中，教師要?jiǎng)?chuàng)造條件將課堂變成“大實(shí)驗(yàn)區(qū)”，架設(shè)真實(shí)的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，將科學(xué)理論植入真實(shí)的生活場(chǎng)景中，讓學(xué)生在玩中學(xué)、做中思，真實(shí)地體驗(yàn)到科學(xué)帶來(lái)的魅力。

在《滑輪組》一課中，探究“滑輪組的作用”時(shí)，課堂如果停留在教材提供的小滑輪實(shí)驗(yàn)上，學(xué)生的探究還只是處于知識(shí)層面，沒(méi)有切身實(shí)際的體驗(yàn)就少了一份“深刻”。教師從“加油向未來(lái)”科技節(jié)目受到啟發(fā)：如何將大實(shí)驗(yàn)搬到課堂上？于是，教師在教室的橫梁上固定了幾個(gè)定滑輪，用繩子組合成一個(gè)大實(shí)驗(yàn)“滑輪組”，繩子一端安裝踏板，另一端加裝電子測(cè)力計(jì)。課堂上，一個(gè)學(xué)生站在踏板上，先讓學(xué)生體驗(yàn)只有一個(gè)定滑輪時(shí)拉力的大小，并從測(cè)力計(jì)上記錄力的大小;然后增加一個(gè)動(dòng)滑輪，組成一個(gè)滑輪組，體驗(yàn)力的大小;最后再同時(shí)增加一個(gè)定滑輪和動(dòng)滑輪，組成兩重滑輪組，學(xué)生再次體驗(yàn)，體驗(yàn)力的大小。整個(gè)課堂，學(xué)生在“大實(shí)驗(yàn)”的場(chǎng)景中進(jìn)行“滑輪組”體驗(yàn)，感受科技的魅力，科學(xué)探究的效果更加親切、深刻。

科學(xué)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)化是激發(fā)學(xué)生科學(xué)興趣和提高學(xué)生探究能力的有效手段，是撬動(dòng)有效科學(xué)課堂的“杠桿”。教師要以探究為核心，精心設(shè)計(jì)、改進(jìn)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究，體驗(yàn)科學(xué)課堂的魅力，構(gòu)建有趣、直觀、豐富、深刻的科學(xué)課堂。