活化實驗材料，培養探究能力

小學科學是一門以探究為基礎引導學生能動地學習的學科，而實驗教學是學習科學知識技能的主要途徑。實驗教學的優點在于能將復雜的條件簡單化和單純化，借助儀器設備，突出研究對象的主要因素，排除次要的非本質因素，使需要認識的某種性質或關系以比較純粹的形態表現出來，以便學生能夠比較容易、比較精確地發現規律，是學生掌握知識、提高能力的有效途徑。而科學實驗課中的“生成力”，是具有導向性和誘發性的呈現方式，每一個實驗活動都是有一定機動性的有機整體，是隨實驗活動的深入、展開，不斷產生新問題、新的研究目標。

《熱空氣與冷空氣》是蘇教版四年級科學上冊，第一單元《我們周圍的空氣》中的第二課，本課實驗較多，在請教了師傅之后，經過自己的精心設計，上完了本課。課后我簡要地總結了下，認為在實驗教學的過程中，教師需要根據學生的年齡特點，提出合適的探究問題，同時也要注重學生的自主探究；實驗難免失敗，但可充分利用實驗失敗的資源；教師也可巧妙運用生活化的實驗材料，提高實驗的趣味性。下面就本課中的若干實驗，詳細談談自己的思考。

一、根據學生的年齡特點，提出合適的探究問題

[案例一]研究熱空氣是怎樣流動的，我原先的教學設計是這樣的：

1.實驗一：點燃一根蠟燭，用手分別放在靠近蠟燭火焰的各個方向，感覺熱空氣在哪里。

2.大家都感受到了，這說明熱空氣可能是向哪里流動的呢？

3.有沒有什么辦法證明熱空氣是向上流動的呢？

4.實驗2：把紙蛇放在蠟燭火焰的上方，觀察有什么現象發生。

5.提問：是什么力量使紙蛇轉動的呢？（熱氣流）

6.小結：空氣受熱會向上流動，熱空氣上升。

[診斷]在上完兩個班級的課之后，我發現問題“大家有沒有什么辦法證明熱空氣是向上流動的？”設計得非常不合理，因為四年級的學生根本想不出什么切實可行的辦法，這超出了學生的年齡特點，學生表現得非常茫然，即使回答，答案也是不著邊際的。

[重建]課后經過思考，重新設計了這部分內容：

1.我這里有個會“跳舞”的紙蛇，先來看看蛇是怎么“跳舞”的。

2.是什么力量讓蛇“跳舞”的呢？

3.把手放在蠟燭上方和側面，你感覺到了什么？又能說明什么呢？

4.通過這兩個實驗，你發現了什么？（熱空氣上升）

首先以生動的語言激發了學生的興趣，在強烈的好奇心驅使下，去觀看紙蛇跳舞的實驗，并且自然會想到“紙蛇為什么會跳舞呢？”，“是什么力量讓紙蛇跳舞了呢”這類的問題，此時，學生較難自己解決這個問題，在經過自己體會實驗之后，很容易就得出答案了。

二、充分利用實驗失敗的資源，達到學習目的

[案例二]探究冷熱空氣的對流是本課的又一重點，但是按教材上的設計成功的概率非常小。本實驗中，為了使學生能看到無色透明的冷熱空氣的流動情況，借助了煙，實驗時，往熱瓶中加入了煙。在前部分實驗中，有煙的熱瓶在下，抽掉中間的玻璃板之后，熱煙很快上升，效果非常好。但是對于后部分實驗，有煙的熱瓶在上，學生在實驗前就可以容易地推斷出熱煙應該在上面的熱瓶中不下降，但是實驗結果是玻璃板抽掉之后，熱煙很快下降了，實驗失敗。

[診斷]實驗失敗是因為衛生香燃燒產生的白色煙霧中含有很多細小的固體顆粒，在抽掉玻璃片之后，熱氣流產生的向上的微弱的力量，相對于固體顆粒本身的重力是非常微不足道的，因此，熱煙很快地下沉，學生看到了與推斷相反的現象。

[重建]曾經把實驗做了如下的改動：在下方的冷瓶中加入衛生香燃燒產生的白煙，發現抽掉玻璃板之后，冷瓶中的煙并沒有上升，因此得出冷空氣下降的結論，但是思考后發現，雖然煙是加在冷瓶中的，但是衛生香產生的煙本身就是熱的，使得冷瓶中的冷空氣也變成了熱空氣，實驗條件本身就錯誤了。我想，在實驗條件允許的情況下，先在瓶中加入煙，密封后再使瓶子冷處理，是不是就可以達到實驗的效果呢？

通過查閱資料，并且與其他老師的討論，并沒有尋找到其他改進的方法或替代的實驗。在失敗的情況下，讓學生討論實驗失敗的原因，同樣也可以起到教學效果。因此，我讓學生按實驗小組討論、交流并匯報了實驗失敗的原因，學生的積極性非常的高昂，達到了預設的效果。

三、充分利用實驗失敗的資源，達到學習目的

[案例三]探究冷熱空氣的對流是本課的又一重點，但是本人覺得本實驗教材上的設計成功的概率非常小。本實驗中，為了使學生能看到無色透明的冷熱空氣的流動情況，借助了煙，實驗時，往熱瓶中加入了煙。在前部分實驗中，有煙的熱瓶在下，抽掉中間的玻璃板之后，熱煙很快上升，效果非常好。但是對于后部分實驗，有煙的熱瓶在上，學生在實驗前就可以容易地推斷出熱煙應該在上面的熱瓶中不下降，但是實驗結果是玻璃板抽掉之后，熱煙很快下降了，實驗失敗。

[診斷]實驗失敗是因為衛生香燃燒產生的白色煙霧中含有很多細小的固體顆粒，在抽掉玻璃片之后，熱氣流產生的向上的微弱的力量，相對于固體顆粒本身的重力是非常微不足道的，因此，熱煙很快地下沉，學生看到了與推斷相反的現象。

[重建]曾經把實驗做了如下的改動：在下方的冷瓶中加入衛生香燃燒產生的白煙，發現抽掉玻璃板之后，冷瓶中的煙并沒有上升，因此得出冷空氣下降的結論，但是思考后發現，雖然煙是加在冷瓶中的，但是衛生香產生的煙本身就是熱的，使得冷瓶中的冷空氣也變成了熱空氣，實驗條件本身就錯誤了。我想，在實驗條件允許的情況下，先在瓶中加入煙，密封后再使瓶子冷處理，是不是就可以達到實驗的效果呢？

通過查閱資料，并且與其他老師的討論，并沒有尋找到其他改進的方法或替代的實驗。但是，“失敗是成功之母”，實驗允許失敗。因失敗能更好地引人深思，總結教訓，加以改進。在失敗的情況下，讓學生討論實驗失敗的原因，同樣也可以起到教學效果。因此，我讓學生按實驗小組討論、交流并匯報了實驗失敗的原因，學生的積極性非常的高昂，達到了預設的效果。

四、巧妙運用生活化的實驗材料，激發學生興趣

[案例三]用垃圾袋做模擬的熱氣球，實驗材料非常簡單，卻起到了意象不到的效果。雖然學生已能根據日常生活中的經驗，發現“孔明燈”“熱氣球”這些生活中運用熱空氣上升的原理的例子，但對只用一只垃圾袋，一根燃燒的蠟燭就能做模擬實驗，仍然抱有懷疑的態度。盡管實驗的結果僅是垃圾袋微微騰空后，便由于受力的不平衡而傾斜，但學生仍是發出陣陣驚嘆聲。

[診斷]本實驗讓學生更直觀地感受了熱空氣上升，但實驗中垃圾袋上升了一小段距離便傾斜，難免有所遺憾。

[重建]為了使實驗的效果更明顯，我對實驗材料做了一個小小的改進，在垃圾袋的袋口處箍了一圈細細的鐵絲，使得垃圾袋在上升的過程中平穩了，效果非常好。但是鐵絲必須非常細、重量非常輕，不然空氣上升的微弱的力量不足以抵消鐵絲的重力。

小學科學以研究貼近兒童生活的科學現象為主要內容，學生在參與各種科學探究活動的過程中運用生活化實驗材料，會使他們感到課堂中開展的實驗在平時的生活中也可以進行，無形中會引導學生在生活中繼續進行探究、實驗。

學無止境，一節科學課是否成功，還要看學生還想在課外探究什么。一節成功的科學課本身有很強的延伸力。不需要老師要求，學生自然還想去探究課堂中遺留下來的“未知數”。如果教師再利用一點激勵法適當的檢查、評價，效果會更好。因此，最后我以“大家回去在你的周圍尋找運用‘熱空氣上升、冷空氣下降’的原理的例子，比比誰發現的最多”結束了本課。