如何通過改進(jìn)實(shí)驗(yàn)材料提高探究效率

江蘇揚(yáng)州市四季園小學(xué)（225009） 蔣 波

小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)課，往往需要選擇合適的材料方便師生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，通對(duì)直觀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，讓學(xué)生獲得思維的發(fā)展。有時(shí)候，我們?cè)谶x擇普通實(shí)驗(yàn)材料的基礎(chǔ)上，如果能對(duì)材料進(jìn)行有目的地加工與改進(jìn)，使實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象更加明顯，更加直觀的顯現(xiàn)在學(xué)生面前。那么對(duì)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，提高學(xué)生對(duì)材料選擇和改進(jìn)的思維，更有幫助。同時(shí)也體現(xiàn)了教師的用心，使小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂顯得更加流暢，更加生動(dòng)。

一、在已有的實(shí)驗(yàn)材料上進(jìn)行改裝

案例：蘇教版四年級(jí)下冊(cè)第四單元中的《物體形狀改變以后》實(shí)驗(yàn)材料的改進(jìn)。

本課要探究“隨著鉤碼的數(shù)量有規(guī)律的增加，彈簧拉伸的長(zhǎng)度是不是也存在某種規(guī)律？”這一科學(xué)問題。教材是這樣設(shè)計(jì)的：利用彈簧進(jìn)行拉伸實(shí)驗(yàn)，每增加一個(gè)鉤碼，彈簧拉伸的長(zhǎng)度也依次增加。可是在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，選擇的教材是普通彈簧，進(jìn)行拉伸的實(shí)驗(yàn)時(shí)，遇到兩個(gè)問題：①發(fā)現(xiàn)學(xué)生用刻度尺進(jìn)行測(cè)量時(shí)，數(shù)據(jù)不是很精確，總是存在誤差，且誤差比較大。②發(fā)現(xiàn)隨著鉤碼的增加，一些彈簧拉伸的長(zhǎng)度總是存在一定的規(guī)律，但是還有一部分彈簧卻沒有規(guī)律可言。剛開始覺得可能是選擇的彈簧舊了或生銹了，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差。于是又找了另外一批彈簧，發(fā)現(xiàn)問題仍然存在。這時(shí)，這樣的材料就不能解決本課的問題了，給教師授課增加了很大的麻煩。同時(shí)，學(xué)生用刻度尺測(cè)量是否精確的問題始終沒有能夠很好地解決。

有位教師對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)：利用規(guī)格5N的彈簧測(cè)力計(jì)，將測(cè)力計(jì)的表面金屬拉出，只留下其中的彈簧裝置，在彈簧的側(cè)面貼上刻度尺。將“0”刻度規(guī)定好，再掛上鉤碼進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這樣的實(shí)驗(yàn)裝置經(jīng)過改進(jìn)后解決了兩個(gè)問題：①讀數(shù)據(jù)時(shí)，只要根據(jù)每次伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度，直接讀刻度，不需要學(xué)生一次次的用刻度尺去測(cè)量，使實(shí)驗(yàn)誤差降到最低，也節(jié)省了實(shí)驗(yàn)過程中不必要的時(shí)間浪費(fèi)。②不再受到彈簧受潮生銹等因素的困擾，使用精準(zhǔn)的彈簧，使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯，實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加直觀。整個(gè)課堂的實(shí)驗(yàn)過程變得更加流暢，教師顯得更有自信。

二、將不同的材料進(jìn)行整合

案例：蘇教版四年級(jí)下冊(cè)第三單元中的《小車的運(yùn)動(dòng)》實(shí)驗(yàn)材料的改進(jìn)。

我在執(zhí)教《小車的運(yùn)動(dòng)》一課時(shí)，為學(xué)生準(zhǔn)備探究“小車行駛的快慢與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)材料是這樣的：提供一塊長(zhǎng)約80cm的一端有擋板的木板，將小車放在另一端作為起點(diǎn)，學(xué)生再依次往小車上掛墊圈，探究拉力大小與小車行駛的快慢之間的關(guān)系。通過使用木板代替桌面，使材料進(jìn)行了統(tǒng)一，同時(shí)也使光滑的桌面可能使小車打滑的情況不再出現(xiàn)。學(xué)生清楚地看到了小車運(yùn)動(dòng)的軌跡，記錄了運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

將長(zhǎng)條形木板與小車這種平時(shí)不一起使用的材料進(jìn)行整合既可以讓學(xué)生進(jìn)行反復(fù)多次實(shí)驗(yàn)，滿足他們的求知欲，也解決了不同桌面帶來的實(shí)驗(yàn)效果不同的問題。

三、自制教具代替原有材料

案例：蘇教版四年級(jí)上冊(cè)《熱的傳遞》實(shí)驗(yàn)材料的改進(jìn)。

在《熱的傳遞》一課中有“研究熱在液體中是怎樣傳遞”的活動(dòng)。教材是這樣設(shè)計(jì)的：將木屑放在200ML的燒杯中，燒杯放在三腳架上的石棉網(wǎng)上，用酒精燈加熱。看木屑運(yùn)動(dòng)的方向，來說明熱在液體中是怎樣傳遞的。這個(gè)設(shè)計(jì)中，學(xué)生觀察到了木屑的移動(dòng)，可是卻很難說出熱在液體中的傳遞方式。這樣的材料沒有將直觀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象呈現(xiàn)在學(xué)生面前，不利于學(xué)生觀察與思考。

有位教師對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)：利用兩個(gè)玻璃瓶，上下各一個(gè)，中間用一個(gè)插片插入做阻隔作用。下面的一個(gè)玻璃瓶倒入紅色的熱水，然后插上插片。接著在往上面開口的玻璃瓶?jī)?nèi)倒入冷水，把上面的開口封住。將插片抽出，觀察冷熱水的對(duì)流。發(fā)現(xiàn)：在插片抽出的瞬間，紅色的熱水不斷地往上涌，冷水往下流，不斷地循環(huán)，效果很明顯。

四、選用高靈敏材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)材料

案例：《冷熱與溫度》一課實(shí)驗(yàn)材料的改進(jìn)。

本課中有一個(gè)“熱水降溫規(guī)律探究”的活動(dòng)。教材使用的材料是：紅液溫度計(jì)和熱水。學(xué)生每隔一段時(shí)間記錄一次水溫，然后根據(jù)數(shù)據(jù)，得出熱水變涼的溫度下降規(guī)律。實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在使用普通的紅液溫液計(jì)測(cè)水溫時(shí)，數(shù)據(jù)都不一樣，有的是有規(guī)律，有的沒有規(guī)律。許多教師為這樣的實(shí)驗(yàn)材料感到頭疼。

有位教師在一節(jié)公開課時(shí)，選擇了一種靈敏的電子測(cè)溫計(jì)，在課堂上一展示，學(xué)生都非常的新奇。看著液晶顯示器上不斷跳動(dòng)變化的數(shù)據(jù)。學(xué)生非常興奮，面帶微笑的將數(shù)據(jù)一個(gè)個(gè)記錄下來。經(jīng)過數(shù)據(jù)整理后，學(xué)生都有了收獲。

根據(jù)日常的實(shí)驗(yàn)操作可以發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)材料的選擇和改進(jìn)，能夠?yàn)槲覀兊慕虒W(xué)帶來不一樣的效果，能夠讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中充分感知到科學(xué)現(xiàn)象，能夠幫助教師更好地傳遞科學(xué)精神。因此，教師在教學(xué)中要善于發(fā)現(xiàn)、仔細(xì)觀察、細(xì)致揣摩并且及時(shí)改進(jìn)，這樣我們的科學(xué)課堂會(huì)更加精彩。