改進(jìn)實(shí)驗(yàn)材料 激活科學(xué)課堂

潘幸君

實(shí)施新課程以來，我們看到科學(xué)課堂上經(jīng)常呈現(xiàn)這樣一番景象：學(xué)生通過操作實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行科學(xué)探究活動(dòng)，經(jīng)歷科學(xué)探究過程，體驗(yàn)科學(xué)探究帶來的樂趣，培養(yǎng)了學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的欲望。實(shí)驗(yàn)材料成了小學(xué)科學(xué)課中一個(gè)相當(dāng)重要的組成部分，它是學(xué)生開展科學(xué)探究活動(dòng)的基礎(chǔ)，也是科學(xué)探究有效性的一個(gè)基本保證。在實(shí)際的教學(xué)過程中，科學(xué)實(shí)驗(yàn)材料直接影響科學(xué)探究活動(dòng)的有效性。一個(gè)成功的實(shí)驗(yàn)可以減少許多煩瑣的敘述，往往能起到“千言萬語道不清，一做實(shí)驗(yàn)便分明”的奇效。因此，只有在實(shí)際教學(xué)中改進(jìn)、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)材料，不斷創(chuàng)新科學(xué)實(shí)驗(yàn)，才能促進(jìn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展。在教學(xué)五年級(jí)下冊(cè)《傳熱比賽》一課時(shí)，筆者將從這堂課中的一個(gè)實(shí)驗(yàn)——鋁、鐵、黃銅的傳熱比賽，闡述如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)材料從而激活科學(xué)課堂。

一、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)的材料，保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)的科學(xué)性

課程標(biāo)準(zhǔn)中提出“用教材教”而不是“教教材”?！敖探滩摹钡慕虒W(xué)，常常把目標(biāo)單一地定位于教知識(shí)；“用教材教”則是在更大程度上把知識(shí)的教學(xué)伴隨在培養(yǎng)能力、態(tài)度的過程中?？茖W(xué)課的目標(biāo)設(shè)計(jì)要有“用教材教”的意識(shí)，才能把科學(xué)探究、情感態(tài)度與價(jià)值觀的目標(biāo)有機(jī)地和科學(xué)概念目標(biāo)結(jié)合在一起?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)化，實(shí)際上就是“用教材教”，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)材料能更有效地為教學(xué)目標(biāo)服務(wù)，所以科學(xué)教師要多方面、多層次、多渠道地優(yōu)化實(shí)驗(yàn)材料。

本課教材中是用火柴涂上凡士林粘在鋁、鐵、黃銅組合上，本人考慮到凡士林融化時(shí)火柴在掉落的過程中有可能碰到酒精燈，尤其是靠近酒精燈處的火柴可能被點(diǎn)燃造成危險(xiǎn)。為了保證實(shí)驗(yàn)的安全性，本人對(duì)實(shí)驗(yàn)的材料進(jìn)行了優(yōu)化處理：用牙簽替代了火柴，同時(shí)還對(duì)牙簽進(jìn)行了處理，把牙簽剪成長(zhǎng)度大約為1.5厘米，這樣做的目的是為了讓最里面的一根牙簽在掉落的過程中能順利掉下來，不會(huì)因?yàn)樘L(zhǎng)而擱在2根棒之間，學(xué)生看到這一幕一定會(huì)伸手去拿，這樣容易造成危險(xiǎn)。對(duì)實(shí)驗(yàn)的材料進(jìn)行了優(yōu)化處理后，就保證了實(shí)驗(yàn)的安全性和科學(xué)性。

二、提供多樣的材料，促進(jìn)學(xué)生思維的發(fā)展

教師要引導(dǎo)學(xué)生探究科學(xué)知識(shí)，光靠一張嘴巴、兩根粉筆是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，更多的是讓學(xué)生自己去觀察、實(shí)驗(yàn)、探究。課堂上學(xué)生提出的假設(shè)是多樣的，教師就要為驗(yàn)證這些假設(shè)提供多樣的材料，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了充分想象的空間，這有利于學(xué)生獨(dú)立思考，相互學(xué)習(xí)，最大限度地啟發(fā)他們進(jìn)行大膽探索與嘗試，獲得更多的信息，促進(jìn)學(xué)生思維的發(fā)展。在科學(xué)教學(xué)活動(dòng)中，教師在教學(xué)過程中要十分注意引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證，讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)操作，反復(fù)使用材料，用多種感官去感知，并表達(dá)真實(shí)的感受，從小懂得用事實(shí)說話，養(yǎng)成良好的用事實(shí)說話的意識(shí)與態(tài)度。

在本環(huán)節(jié)中讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，本人有目的地給學(xué)生提供了多種材料，除了和教材中一樣的“鋁、鐵、黃銅”組合、凡士林、牙簽、酒精燈等實(shí)驗(yàn)材料外，還自制了蠟燭環(huán)，讓學(xué)生自由選擇這些材料，自己動(dòng)腦設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，既加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)?zāi)康男裕瑫r(shí)又給了學(xué)生很大的想象空間，發(fā)展了學(xué)生的思維。學(xué)生既可以選擇用牙簽涂凡士林來驗(yàn)證材料的傳熱性能，也可以用蠟燭環(huán)來驗(yàn)證材料傳熱性能的強(qiáng)弱。多樣性的材料能激發(fā)學(xué)生從不同的角度去探究問題，實(shí)驗(yàn)材料的多樣性是開展科學(xué)活動(dòng)的重要條件，更是實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的前提。

三、選擇不同的材料，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

不同的實(shí)驗(yàn)材料，使學(xué)生擁有更大的自由選擇和自主操作的空間。他們可以根據(jù)自己的意愿和興趣，根據(jù)自己掌握的情況，自主選擇實(shí)驗(yàn)的工具與方法。同樣的材料，不同能力水平的學(xué)生操作、探究方式可能是不同的。同時(shí)，鼓勵(lì)動(dòng)手能力強(qiáng)的學(xué)生可以用多種方法去實(shí)驗(yàn)，應(yīng)用知識(shí)解決不同的問題，使每個(gè)學(xué)生都能按照自己的學(xué)習(xí)節(jié)奏自由探究，讓“能跑的跑起來”“能飛的飛起來”。

在本環(huán)節(jié)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生選擇用凡士林粘牙簽的有3組，其余5組都選擇了用蠟燭環(huán)做實(shí)驗(yàn)探究。鐵、黃銅、鋁組合上用凡士林把牙簽粘上去，然后移到酒精燈的下面進(jìn)行加熱，這個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生經(jīng)歷：1.公平性。加熱的時(shí)候用酒精燈的外焰在交叉處加熱，這樣可以使鐵、黃銅、鋁這3根棒同時(shí)受熱。凡士林用量要一樣多，“鐵、黃銅、鋁”組合上等距離的地方各有3個(gè)凹進(jìn)去的小洞，這3個(gè)小洞大小一樣，只要把小洞填滿了，這樣就保證凡士林用量一樣多了。2.科學(xué)性。實(shí)驗(yàn)時(shí)牙簽可以粘3根，看誰的3根牙簽最先掉落完，多次的驗(yàn)證得出的數(shù)據(jù)才是科學(xué)的。這個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生經(jīng)歷了“像科學(xué)家一樣的探究”，做實(shí)驗(yàn)時(shí)認(rèn)真仔細(xì)地觀察，負(fù)責(zé)地保證實(shí)驗(yàn)中的公平性，實(shí)事求是地讀取實(shí)驗(yàn)結(jié)論，尊重證據(jù)，促進(jìn)了學(xué)生的實(shí)證意識(shí)的形成。

用凡士林粘牙簽實(shí)驗(yàn)一般用時(shí)大約需要7分鐘左右，而用蠟燭環(huán)做實(shí)驗(yàn)僅需4分鐘左右，而且操作起來比較方便，操作時(shí)不必考慮到所涂凡士林量要一樣多，實(shí)驗(yàn)的公平性也比較容易得到保證。這自制簡(jiǎn)易、有趣、適合操作的蠟燭環(huán)在實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用還是相當(dāng)成功的，不僅實(shí)驗(yàn)的效果明顯，節(jié)約了實(shí)驗(yàn)的時(shí)間，讓科學(xué)課堂高效起來了，同時(shí)也符合學(xué)生的年齡特點(diǎn)，把復(fù)雜的科學(xué)實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單化，當(dāng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，因?yàn)闊醾鬟f鐵、黃銅、鋁組合加熱后鋁棒上的1個(gè)蠟燭環(huán)很快就融化了掉下來，那時(shí)學(xué)生興奮地交流著：“我的猜測(cè)是對(duì)的！這說明鋁的傳熱性能好！”“我猜測(cè)第2個(gè)掉下來的是黃銅?！薄拌F的傳熱性能會(huì)比黃銅差嗎？”整個(gè)探究活動(dòng)開展得有聲有色，學(xué)生樂在其中。讓學(xué)生在愉快的實(shí)驗(yàn)過程中，不知不覺地邁進(jìn)科學(xué)的殿堂，使學(xué)生得到科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)中，科學(xué)教師應(yīng)以科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)為準(zhǔn)則，運(yùn)用一定的創(chuàng)新技術(shù)，創(chuàng)造性地選擇和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)材料，讓學(xué)生感受到實(shí)驗(yàn)材料在探究活動(dòng)中的重大作用和意義，真正培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、探究欲望和創(chuàng)造精神。實(shí)驗(yàn)材料的改進(jìn)和創(chuàng)新是小學(xué)科學(xué)教師的一項(xiàng)神圣使命，讓我們繼續(xù)努力，為小學(xué)科學(xué)的探究實(shí)驗(yàn)插上有力的翅膀！

【作者單位：寧波市鄞州區(qū)堇山小學(xué)浙江】