巧用器材是實(shí)驗(yàn)增效的捷徑

一、實(shí)驗(yàn)器材要簡(jiǎn)單實(shí)用。

實(shí)驗(yàn)的主要目的是要發(fā)現(xiàn)有用的規(guī)律和現(xiàn)象，因此準(zhǔn)備器材不應(yīng)考慮花哨等華而不實(shí)的方面，而應(yīng)該結(jié)合實(shí)際(每節(jié)實(shí)驗(yàn)課都要準(zhǔn)備，教師也會(huì)產(chǎn)生倦怠)考慮器材獲取是否方便快捷，是否能產(chǎn)生明顯的實(shí)驗(yàn)效果。

如《擺的研究》我預(yù)設(shè)的教學(xué)目標(biāo)之一是讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)擺的快慢與擺錘的輕重和擺幅的大小無(wú)關(guān)，與擺繩的長(zhǎng)短有關(guān)。在準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材時(shí)，我就選擇了三樣簡(jiǎn)單實(shí)用的器材：擺線3根、支架1個(gè)和重物3個(gè)。擺線是比較容易得到的風(fēng)箏線；支架是每個(gè)學(xué)校都有的鐵架臺(tái)；重物就是常見(jiàn)的鉤碼。之所以選擇這樣三種材料，原因之一：這些器材比較容易達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；其次，材料也容易獲得，減少了找材料的麻煩；再者，學(xué)生對(duì)材料很熟悉，實(shí)驗(yàn)時(shí)不會(huì)去關(guān)注這些器材是什么材料做的，有什么特別吸引人的特點(diǎn)等，而會(huì)把更多注意力集中到怎么做好實(shí)驗(yàn)上。經(jīng)過(guò)實(shí)踐，我發(fā)現(xiàn)這些器材在準(zhǔn)備和發(fā)放使用的過(guò)程都比較方便，特別是實(shí)際教學(xué)《擺的研究》時(shí)，也起到了十分理想的教學(xué)效果。

二、實(shí)驗(yàn)器材要巧妙運(yùn)用

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，每一種器材都是花了一定心思和心血獲得的，所以教師要盡可能發(fā)揮已有器材的最大作用。只要盡可能用好、用足、用巧，一定會(huì)產(chǎn)生意想不到的效果。下面以《擺的研究》為例，談?wù)勎覝?zhǔn)備的3個(gè)鉤碼、3根擺線、1個(gè)支架，分別在“導(dǎo)人”、“新授”、“鞏固”和“延伸”四個(gè)環(huán)節(jié)中是怎樣發(fā)揮獨(dú)特作用的。

導(dǎo)人時(shí)，我讓學(xué)生先觀察兩個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)：(一)擺線長(zhǎng)、擺錘輕(1個(gè)鉤碼)、擺幅太；(二)擺線短、擺錘重(2個(gè)并排的鉤碼)、擺幅小。擺擺動(dòng)起來(lái)后，學(xué)生很快就自己發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題：為什么兩個(gè)擺擺得快慢會(huì)不同呢?擺得快慢是否和擺線長(zhǎng)短、擺錘輕重、擺幅大小有關(guān)呢?這些問(wèn)題強(qiáng)烈地刺激了學(xué)生探究的欲望，也為下一步展開(kāi)實(shí)驗(yàn)探究奠定了情感、思維等方面的基礎(chǔ)?？梢?jiàn)，簡(jiǎn)單的器材也能發(fā)揮“激趣”、“激思”的作用。

新授時(shí)，為了引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)擺的快慢是否與擺幅大小、擺錘輕重、擺線長(zhǎng)短有關(guān)，我就讓學(xué)生根據(jù)有限器材自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。通過(guò)反復(fù)討論和交流，學(xué)生很快發(fā)現(xiàn)：設(shè)計(jì)擺的快慢是否與擺幅大小有關(guān)的實(shí)驗(yàn)時(shí)。只要用1根擺線、1個(gè)鉤碼J個(gè)支架就行；設(shè)計(jì)擺的快慢是否與擺錘輕重有關(guān)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，只要用1根擺線、3個(gè)鉤碼、1個(gè)支架就行；而設(shè)計(jì)擺的快慢是甭與擺線長(zhǎng)短有關(guān)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，只要用3根長(zhǎng)短不同的擺線、1個(gè)鉤碼、1個(gè)支架就行。這樣的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單易行、思路清晰，不留半點(diǎn)拖泥帶水的含糊。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)很快就能認(rèn)識(shí)到擺的快慢只與擺線長(zhǎng)短有關(guān)，與擺錘輕重和擺幅大小沒(méi)有關(guān)系。可見(jiàn)，這些簡(jiǎn)單的器材不僅發(fā)揮了“高效”的作用，也充分培養(yǎng)了學(xué)生“統(tǒng)籌”、“分析”、“設(shè)計(jì)”等多種實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

鞏固環(huán)節(jié)，在《擺的研究》教學(xué)設(shè)計(jì)中是一個(gè)比較難的環(huán)節(jié)。如何對(duì)學(xué)生初步獲得的知識(shí)和能力進(jìn)行有效鞏固，我認(rèn)為還應(yīng)該立足于學(xué)生的現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。為此，我在鞏固教學(xué)時(shí)特意設(shè)計(jì)了一個(gè)“對(duì)比結(jié)果、分析原因”的環(huán)節(jié)。教學(xué)時(shí)，我總是鼓勵(lì)學(xué)生在每次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)產(chǎn)生時(shí)就對(duì)比數(shù)據(jù)。如研究擺的快慢是否與擺錘輕重有關(guān)時(shí)，盡管同一組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是一致的，但不同實(shí)驗(yàn)組因?yàn)樘峁┑臄[線長(zhǎng)短不同，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也不同。于是學(xué)生思考到擺的快慢與擺錘輕重?zé)o關(guān)，可能會(huì)跟擺線長(zhǎng)短等其他因素有關(guān)；當(dāng)研究到擺的快慢是否與擺線長(zhǎng)短有關(guān)時(shí)，學(xué)生也很快得到了統(tǒng)一的結(jié)論：擺線越長(zhǎng)，擺得越慢；擺線越短，擺’得越快。但學(xué)生在對(duì)比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)又發(fā)現(xiàn)，同樣是最短的擺線，各組擺動(dòng)的快慢仍然不同。于是我進(jìn)一步讓學(xué)生尋找原因，經(jīng)過(guò)仔細(xì)分析學(xué)生肯定地認(rèn)為各組最短的擺線也有長(zhǎng)短，于是一個(gè)“尋找最短和最長(zhǎng)擺線”的探究活動(dòng)在學(xué)生分析對(duì)比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)又產(chǎn)生了。這樣的活動(dòng)既是教師有意設(shè)計(jì)，又來(lái)自學(xué)生的真實(shí)發(fā)現(xiàn)，還對(duì)鞏固學(xué)生獲得的知識(shí)能力和進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生科學(xué)探究興趣，起到了積極效果。

教學(xué)延伸是教學(xué)開(kāi)放性的一種重要體現(xiàn)，對(duì)進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生新的學(xué)習(xí)興趣和為下一階段學(xué)習(xí)做鋪墊有著積極意義。教學(xué)結(jié)尾，我依然讓學(xué)生用l根擺線、3個(gè)鉤碼、1個(gè)支架，再做一個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)。第一次實(shí)驗(yàn)：其他條件相同，擺錘只用1個(gè)鉤碼；第二次實(shí)驗(yàn)，其他條件相同，擺錘用3個(gè)鉤碼，但掛鉤碼的方式與研究擺錘輕重時(shí)的掛法不同，不是并排而是上下連掛，擺錘變長(zhǎng)。學(xué)生發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是盡管擺線相同，但長(zhǎng)擺錘和短擺錘的擺動(dòng)快慢不一樣了。是什么原因?為什么與原來(lái)研究的結(jié)果又“不同”了?一個(gè)個(gè)疑問(wèn)又從學(xué)生心頭涌起，教師順勢(shì)引導(dǎo)學(xué)生課后研究，這樣巧用器材就極大地激發(fā)了學(xué)生新的強(qiáng)烈的探究欲望。

三、實(shí)驗(yàn)器材要合理加工

實(shí)驗(yàn)是一個(gè)學(xué)生喜愛(ài)、激動(dòng)、樂(lè)于實(shí)踐的環(huán)節(jié)，也是驗(yàn)證科學(xué)結(jié)論的重要方法。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，很多老師都會(huì)有這樣的感受：明明是很簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，但學(xué)生一做，就問(wèn)題多多。其中原因如學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)的情緒、習(xí)慣等各種因索都會(huì)影響實(shí)驗(yàn)效果，但我覺(jué)得器材的穩(wěn)定性和合理性也至關(guān)重要。為此，我認(rèn)為實(shí)驗(yàn)教學(xué)前教師應(yīng)該對(duì)實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行合理加工。

在《擺的研究》教學(xué)中，我提供的器材僅僅是3個(gè)鉤碼、3根擺線、1個(gè)支架，雖然非常簡(jiǎn)單，但這些器材經(jīng)過(guò)我的細(xì)致、合理地加工后。實(shí)際效果就有了明顯進(jìn)步?？茖W(xué)教師很清楚，理論上擺線的長(zhǎng)短是影響擺動(dòng)快慢的唯一因索，但實(shí)際實(shí)驗(yàn)中擺線的韌性、粗細(xì)、軟硬、長(zhǎng)短……”以及學(xué)生實(shí)驗(yàn)習(xí)慣和能力等，都可能影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。為此，我在實(shí)驗(yàn)前首先對(duì)擺線的材質(zhì)進(jìn)行了合理選擇，經(jīng)過(guò)思考和嘗試，最終選用了柔韌度合理、牢度較好的風(fēng)箏線；同時(shí)對(duì)3根擺線的長(zhǎng)度上進(jìn)行了更為巧妙的加工，其中著力關(guān)注到了三點(diǎn)：一是每組3根線長(zhǎng)短有意設(shè)計(jì)得顯著不同，這樣擺的次數(shù)就會(huì)有明顯區(qū)別；二是根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的能力和習(xí)慣可能與老師不同的特點(diǎn)，我經(jīng)過(guò)反復(fù)估算和試驗(yàn)，將擺線長(zhǎng)度與擺的次數(shù)調(diào)整到學(xué)生實(shí)驗(yàn)的最佳狀態(tài)，盡量避免出現(xiàn)太多影響學(xué)生判斷實(shí)驗(yàn)結(jié)果的現(xiàn)象；三是不同組擺線的長(zhǎng)短也有意設(shè)計(jì)成有區(qū)別，這樣為教學(xué)鞏固環(huán)節(jié)亮點(diǎn)呈現(xiàn)做好鋪墊。

(作者：蘇州昊中醫(yī)藏書(shū)實(shí)驗(yàn)小學(xué)校長(zhǎng))