實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有結(jié)構(gòu)材料的選擇

林治妍

在小學(xué)科學(xué)課堂上，學(xué)生往往通過親歷以探究為主的學(xué)習(xí)活動來獲取知識，而科學(xué)探究離不開有結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)材料。有結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)材料，是指材料之間并不是孤立存在的，而是與教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)緊密聯(lián)系在一起。這些材料的選擇往往是老師精心設(shè)計(jì)的一系列材料的組合，不僅能直觀地看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，同時具有很強(qiáng)的趣味性，貼合學(xué)生的年齡特點(diǎn)，幫助學(xué)生積極主動地參與課堂的探究活動中去。因此，在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，有效選擇和巧妙組織有結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)材料意義重大。

一、聚焦目標(biāo)，有效取舍

我參加本市的優(yōu)質(zhì)課比賽，當(dāng)確定《浮與沉》為參賽課題時，我知道自己面對的將是巨大的挑戰(zhàn)。一節(jié)所謂的老課題如何能有新意？在最初的設(shè)計(jì)稿中，“創(chuàng)新”一直是我首要考慮的因素，因此我和團(tuán)隊(duì)的老師設(shè)計(jì)了這樣的一個大情境：

熊貓博士在做一項(xiàng)科學(xué)研究，因?yàn)橹值拇中?，把三個一樣的瓶子混淆了（當(dāng)然，此時的瓶身已被不透明的包裝紙包?。?，如何以最快的速度來分辨出這三個不同的瓶子？拋出問題后，引導(dǎo)學(xué)生將三個瓶子放入水中，最終呈現(xiàn)出漂浮、懸浮、下沉三種狀態(tài)。利用不同狀態(tài)的玻璃瓶將浮在水面上的物體和下沉的物體在同一個大情境下串聯(lián)，并且在拓展環(huán)節(jié)依然利用三個小瓶子模擬潛艇的工作原理，整個設(shè)計(jì)做到了首尾呼應(yīng)。

我?guī)е约簼M意的作品與團(tuán)隊(duì)老師進(jìn)行了溝通，然而，團(tuán)隊(duì)老師的一句話點(diǎn)醒了我：“這樣的設(shè)計(jì)貼合本節(jié)課的目標(biāo)嗎？實(shí)驗(yàn)課上我們關(guān)注的重點(diǎn)不應(yīng)該只是創(chuàng)新，科學(xué)性也很重要?！被匚吨?，我明白了，本節(jié)課的目標(biāo)之一是“學(xué)生樂于嘗試運(yùn)用多種材料、在小組內(nèi)合作完成科學(xué)探究”，原本設(shè)計(jì)的材料只有玻璃瓶，材料單一，問題設(shè)計(jì)缺乏探究性，無法引起學(xué)生的深度思考，最終我舍棄了利用玻璃瓶貫穿始終的大情境。

再例如，在《分一分》一課中，為了讓學(xué)生體驗(yàn)分類的標(biāo)準(zhǔn)不同、結(jié)果不同，我給學(xué)生準(zhǔn)備了很多的材料，包括積木、鉛筆、樹葉、衣物、車的卡片、垃圾桶等，而從課堂效果看，由于我給的材料太多，反而分散了學(xué)生的注意力，增加了探究的難度，使學(xué)生無從下手。課程結(jié)束后，我認(rèn)識到實(shí)驗(yàn)材料過多會適得其反，使學(xué)生關(guān)注無關(guān)的現(xiàn)象，挑選材料時要做到“少而精”，切忌“多而濫”。最終我只留下了樹葉、車、垃圾桶三個材料，精選最能達(dá)到預(yù)期實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡牡湫筒牧?，讓?shí)驗(yàn)材料與科學(xué)問題、探究結(jié)論緊密聯(lián)系。

因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，老師應(yīng)該根據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)生的年齡特征等，選擇直觀性強(qiáng)、易于理解的材料，從而更好地為課堂服務(wù)，保證科學(xué)實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。

二、優(yōu)化教具，突破難點(diǎn)

實(shí)驗(yàn)材料的選取對實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的影響很大，好的實(shí)驗(yàn)材料可以大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)他們的好奇心，燃起他們探究的欲望，并將復(fù)雜的問題簡單化，幫助學(xué)生形象地理解科學(xué)知識。

例如，在探究下沉的物體是否受到水的浮力環(huán)節(jié)中，傳統(tǒng)的教具為皮筋、測力計(jì)，這兩種材料都存在一定的弊端。學(xué)生利用直尺測量皮筋的長度變化時，因?yàn)橐徊糠制そ钤谒?，往往會出現(xiàn)較大的實(shí)驗(yàn)誤差;利用測力計(jì)測量時，學(xué)生還未學(xué)習(xí)測力計(jì)的使用方法，無形中為實(shí)驗(yàn)的開展增加了難度。針對以上的問題，我自制了教具——平衡木。實(shí)驗(yàn)之前，需要將平衡木調(diào)成水平，在實(shí)驗(yàn)的過程中，將一側(cè)的鉤碼放入水中，因?yàn)榻胨械你^碼受到了浮力，平衡木會出現(xiàn)明顯的傾斜。從課堂效果看，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，能使本節(jié)課的重點(diǎn)知識化難為易、化繁為簡。

例如，在《太陽和影子》一課中，認(rèn)識一天中影子長短和方向的變化規(guī)律是其中的教學(xué)難點(diǎn)。在最初的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我選擇了以手電筒為教具。手電筒的位置移動要像太陽一樣呈弧形，早晨低、中午高、傍晚低;手電筒的光要始終對著鉛筆;等。學(xué)生在操作時無法完成，導(dǎo)致最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果并不準(zhǔn)確。為方便教學(xué)，在欒老師的指導(dǎo)下，我們以叢老師為主的科學(xué)團(tuán)隊(duì)制作了日影變化演示儀，它由燈泡、面板、鉛筆、開關(guān)、紙屏等組成，打開開關(guān)后，小燈泡模擬太陽光，通過移動燈泡的位置在紙屏上就可以清楚地看到同一地點(diǎn)同一物體一天中日影的變化規(guī)律。這個教具制作簡單，操作方便，形象直觀，收到了非常好的課堂效果。

因此，在實(shí)驗(yàn)前，老師要對實(shí)驗(yàn)有一個整體把握，選取的實(shí)驗(yàn)材料要能夠呈現(xiàn)明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并科學(xué)地說明問題，不可偏離實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，更不能出現(xiàn)科學(xué)性偏差。

三、典型材料，引發(fā)思考

科學(xué)實(shí)驗(yàn)可以用不同的材料完成，不同的實(shí)驗(yàn)材料產(chǎn)生的效果會有一些差異。在選擇實(shí)驗(yàn)材料時，要選擇典型性材料，以更好、更準(zhǔn)確地反映科學(xué)原理，激發(fā)學(xué)生的問題意識。

例如，浮力對于三年級學(xué)生來說比較抽象，難以理解，教學(xué)時可以從日常生活中選擇一些實(shí)驗(yàn)材料，讓學(xué)生感知身邊的科學(xué)，構(gòu)建親切的科學(xué)課堂氛圍。我選擇的其中一對實(shí)驗(yàn)材料是蘋果、葡萄。生活中常見的水果成了實(shí)驗(yàn)材料，一下子拉近了科學(xué)與學(xué)生的關(guān)系。尤其是放入水中之后，又大又重的蘋果浮在水面上，而又小又輕的葡萄卻沉入了水底，引發(fā)了學(xué)生的認(rèn)知沖突，激起了學(xué)生探究的欲望。

例如，在《影子》一節(jié)課中，學(xué)生的已有認(rèn)知是：對于影子，具有相關(guān)的生活經(jīng)驗(yàn)，但是不能基于生活經(jīng)驗(yàn)分析影子形成的條件，更不能用科學(xué)的語言描述。為了解決這一問題，我選擇的實(shí)驗(yàn)材料是：不透明的三角形卡片和透明的正方形卡片。設(shè)計(jì)的游戲環(huán)節(jié)如下：選擇材料，小組合作，做出屏幕上出示的影子形狀。

在完成實(shí)驗(yàn)的過程中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)了問題，無法完成升級賽的圖形。當(dāng)光遇到透明的正方形卡片時，大部分的光會穿過它，因此在紙屏上不能形成清晰的影子。最終學(xué)生自主得出這樣的結(jié)論：形成清晰的影子必須有光和不透明的物體。

“材料引起學(xué)習(xí)，材料引發(fā)問題?！弊鳛榭茖W(xué)老師，我們應(yīng)該重視材料的選擇，做好充足準(zhǔn)備，保證科學(xué)探究的順利進(jìn)行，同時激發(fā)學(xué)生的探究意識，切實(shí)提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。