優(yōu)化實(shí)驗(yàn)載體 建構(gòu)高效課堂

（桐鄉(xiāng)市高橋鎮(zhèn)高橋中心小學(xué) 浙江桐鄉(xiāng) 314515）

人的學(xué)習(xí)是運(yùn)用自已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)對新生事物作出主觀判斷得出結(jié)論并納入已有知識結(jié)構(gòu)的過程，是對已有知識結(jié)構(gòu)的補(bǔ)充、糾正，或是新知識體系的建構(gòu)。學(xué)習(xí)有對前人已有知識的接受，也有通過自己探索而獲得的個性所得。小學(xué)科學(xué)學(xué)習(xí)的主要途徑是探究性學(xué)習(xí)，即個體通過對新生問題的探索研究得出結(jié)論并與已有知識整合的過程。

活動是探究性學(xué)習(xí)的表象，思維才是探究性學(xué)習(xí)的本質(zhì)。教學(xué)中需要教師為學(xué)生提供活動及思維的材料，即載體。載體可以是實(shí)驗(yàn)的材料，可以是板書板畫，也可以是言語或肢體。同一個教學(xué)活動，可以有不同的載體，載體選擇不同，教學(xué)效果就會不同，教學(xué)中通過對載體的優(yōu)化（即選擇）可以使得實(shí)驗(yàn)操作更簡易，效果更明顯，學(xué)生思維更順暢。本文試從以下幾點(diǎn)談一談載體優(yōu)化在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中所起的作用。

一、復(fù)雜問題簡單化

在科學(xué)學(xué)習(xí)過程中，對一個探究性問題學(xué)生可能會作出多種假設(shè)，再通過探究實(shí)驗(yàn)取得證據(jù)，取得正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出正確的結(jié)論。然而由于實(shí)驗(yàn)載體（材料）的不合理及實(shí)驗(yàn)操作的不規(guī)范，有時會得出背道而馳的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，特別是涉及到大量數(shù)據(jù)的探究實(shí)驗(yàn)，一但實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)背離時，根本就無法取得預(yù)設(shè)的結(jié)論。

如我在上新教科版五下《機(jī)械擺鐘》一課時，分時段測量單擺在相同時間內(nèi)的擺動次數(shù)，通過多次測量取平均數(shù)或眾數(shù)，得到了以下一組數(shù)據(jù)：

組別擺動次數(shù)時間段一二三四五六七八九0—10秒 9 9 10 10 10 11 12 9 9 10—20秒 9 9 10 10 10 12 12 9 10 20—30秒 10 9 10 10 11 12 12 9 10

分時段測量單擺在相同時間內(nèi)擺動的次數(shù)是一個操作很復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)，涉及到計(jì)時、數(shù)數(shù)及組內(nèi)同學(xué)間的配合，我本以為在課上對實(shí)驗(yàn)操作指導(dǎo)已很到位，但還是出現(xiàn)了這樣一組數(shù)據(jù)，確實(shí)出乎我的預(yù)料。

課后我對數(shù)據(jù)作了分析，并叫數(shù)據(jù)有誤的小組再作了幾次測量，我觀察后發(fā)現(xiàn)并不是任何操作上的問題，問題出在單擺上。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有誤的小組30秒內(nèi)擺動的總次數(shù)都不是3的倍數(shù)，這樣把總次數(shù)再分成三個時間段肯定就分不均勻了。在上第二個班時我把單擺都作了調(diào)試，保證30秒內(nèi)擺動總次數(shù)都是3的倍數(shù)，課堂上得到的數(shù)據(jù)也就很理想了。

在這個操作本身就較復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)中，雖然學(xué)生操作沒有任何問題，但由于忽略了擺長對這個實(shí)驗(yàn)的影響，導(dǎo)致了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的偏差。對擺長調(diào)試后，優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)材料，使得復(fù)雜的問題簡單明了化了。

二、繁瑣操作簡易化

以探究性學(xué)習(xí)為主的小學(xué)科學(xué)教學(xué)，就需要學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并操作實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證假設(shè)的問題。由于學(xué)生動手操作的能力尚且有限，如果實(shí)驗(yàn)的載體選擇不是很合理就會使操作相當(dāng)煩瑣，不僅浪費(fèi)時間，且會使變量增多，甚至可能會出現(xiàn)無法驗(yàn)證的情況。

如新教科版五下《熱是怎樣傳遞的》一課，檢驗(yàn)熱在金屬條中是怎樣傳遞的，書上設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)是用凡士林粘火柴，加熱后觀察火柴掉落的順序，從而檢驗(yàn)熱傳遞的方向。殊不知，用凡士林粘火柴的操作相當(dāng)煩瑣，浪費(fèi)時間，而且會增加凡士林粘著多少等無關(guān)變量。

我在上這課時，優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)的載體，用蠟燭圈代替了凡士林粘火柴，直接將蠟燭圈套金屬條上即可，操作簡易多了，熱在金屬條內(nèi)的漸變過程也更加清晰、明顯，更容易觀察，從而使實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的效率大大提高。

三、抽象思維形象化

小學(xué)生由于年齡的特點(diǎn)，在學(xué)習(xí)中往往以形象性思維為主。對純語言的交流等抽象性思維，學(xué)生往往會注意力渙散，不易理解。這就需要我們通過文字、圖畫等載體的優(yōu)化將抽象性思維顯現(xiàn)出來。

我在上新教科版五下《機(jī)械擺鐘》一課時，觀察單擺擺動有什么特點(diǎn)的片段：

師：我們觀察一分鐘，看看我們的單擺擺動有什么特點(diǎn)？

觀察后，生A：擺擺動的方向偏了。

師：確定嗎？

生A：確定，看到了，很明顯。

生B：擺擺動的幅度越來越小了。

師：擺擺動的幅度我們叫擺幅。

擺幅越來越小了，你能來畫一畫嗎？

生B畫。如右圖。

師：如果給你30秒的時間，你覺得三個

不同的擺幅分別對應(yīng)哪個時間段？

生B：擺幅大的對應(yīng)前10秒，擺幅最小的

對應(yīng)最后的10秒。

師板書時間。

生C：我還觀察到擺擺動越來越慢了。

師：你能舉個例子，用數(shù)字來說明一下嗎？

生C：比如前10秒擺動11次，中間10秒擺動10次，最后10秒擺動9次，擺擺動越來越慢了。

師一一板書。

生D：我有不同意見，我覺得擺擺動速度應(yīng)該一樣的，每個時間段都是10次。

師一一板書，問：為什么你這樣認(rèn)為？

生D：我覺得擺幅大時雖然擺走的速度快，但它走過的路程遠(yuǎn)，而擺幅小時雖然擺走的速度慢，但它走過的路程近，所以我覺得它擺動的次數(shù)應(yīng)該是一樣的。

（后略）

在這個教學(xué)片段中，教師將擺幅的大小用圖畫的載體顯現(xiàn)出來，讓學(xué)生從語言的理解轉(zhuǎn)化為形象性的視覺上的接受。而生D更是將不同時段內(nèi)擺擺動的次數(shù)和擺幅及擺的線速度聯(lián)系起來了，很了不起。正是利用合適的載體，讓學(xué)生在視覺上有形象的感受，學(xué)生理解才能這么深入。

四、知識傳授證據(jù)化

人的學(xué)習(xí)有對前人已有知識經(jīng)驗(yàn)的接受，也有通過自己探究發(fā)現(xiàn)的個性所得。小學(xué)科學(xué)教學(xué)以探究性學(xué)習(xí)為主，但也有對前人已有知識傳授的教學(xué)手段。小學(xué)生由于身心特點(diǎn)，對事物都興趣濃厚，想探個究竟，對純知識的接受，學(xué)生可能口服心不服。通過載體的優(yōu)化，教師可以在知識傳授時提供一定的證據(jù)，讓學(xué)生不但知其然，更知其所以然。

如新教科版四上《分離食鹽與水的方法》一課，在講解了酒精燈的使用方法后，學(xué)生點(diǎn)燃酒精燈，并觀察酒精燈的火焰，發(fā)現(xiàn)火焰有三層，教師歸納分別叫外焰、內(nèi)焰、焰心。

師：我們一般用哪一層火焰進(jìn)行加熱呢？為什么？

生：用外焰加熱，因?yàn)橥庋鏈囟茸罡摺?/p>

師：你怎么知道外焰溫度最高？

生：……

生：我覺得焰心溫度最高。

在這個環(huán)節(jié)中，有部分學(xué)生知道酒精燈外焰溫度最高，可能是書上看來的知識，但不知道為什么，也無法證明。也有學(xué)生認(rèn)為是焰心溫度最高。在這個環(huán)節(jié)中，如果教師只是簡單地告訴學(xué)生外焰溫度最高，我們用外焰加熱，學(xué)生就是簡單的知識接受，無法得到真正的理解，達(dá)到心服口服。

于是，師：看老師用一個小實(shí)驗(yàn)來證明外焰的溫度最高。

教師將一根小木棒橫穿在酒精燈火焰中，使外焰、內(nèi)焰、焰心都能灼燒到小木棒，加熱約5秒鐘。

師：我們來觀察一下灼燒過小木棒，發(fā)現(xiàn)了什么？

生：外焰灼燒到的部分已經(jīng)燒焦了，而焰心燒到的小木棒看不出有變化，內(nèi)焰灼燒到的部分有些發(fā)黃，但還沒燒焦。

師：這說明了什么？

生：說明了外焰的溫度最高，內(nèi)焰次之，焰心溫度最低。

在這個環(huán)節(jié)中，教師通過灼燒小木棒的方法證明了火焰的溫度高低，讓學(xué)生有了直觀、深刻的認(rèn)識，比起簡單的知識講授，教學(xué)效果顯著。借助于小木棒這載體，讓學(xué)生不但知其然，更知其所以然。

總之，在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，對載體的優(yōu)化有助于探究實(shí)驗(yàn)的成功開展，能為學(xué)生的思維提供有力的證據(jù)支撐，能由表及里，最終有利于學(xué)生知識結(jié)構(gòu)體系得建構(gòu)。