關注材料呈現 提高實驗效率

奚峰　許亮

實驗材料是學生進行科學探究活動的基礎，合適的材料是順利進行探究活動、提高實驗教學效果的必要條件和重要保證，它的有效選擇與合理組織往往會影響學生的探究過程，影響學生對科學知識的理解和探究能力的形成。實際教學中，教師應關注實驗材料的呈現，以此提高實驗教學效率。

一、提供“少而精”的實驗材料

科學探究應面向全體學生，教師要為學生提供足夠的實驗材料，確保學生“有米可炊”。但足夠的實驗材料并不意味每個學生必須人手一份，教師應確保所提供的材料在探究活動中都能發揮關鍵作用。為此，提供的實驗材料應“少而精”，避免過多的材料誘發學生的無意注意，降低探究效率。

如《研究透鏡》導入環節，A教師進行了這樣的設計：在裝滿水的燒杯中，分別放上勺子、筷子、鉛筆等物體，讓學生觀察燒杯中物體發生的變化。觀察結束，學生圍繞幾種材料分別將觀察到的現象逐一匯報。最后，教師歸納匯總學生的觀察結果。同樣的導入環節，B教師在燒杯中僅放了一把勺子，讓學生從不同角度仔細觀察燒杯中勺子發生的變化，學生同樣一個不落地發現了勺子的變化。

很顯然，B教師的設計充分遵循了材料的“少而精”原則，保證了學生擁有足夠的時間對實驗現象進行細致觀察，在確保實驗效果的同時節約了課堂時間。

二、提供“有結構”的實驗材料

有結構的實驗材料是學生科學探究的基礎，學生通過對材料的操作、現象的觀察、數據的記錄及分析獲取科學認知，感悟科學探究的過程和方法，培養嚴謹的科學態度。教師在提供實驗材料時，應力求材料的生活性、典型性、啟發性，有助于學生發現問題、解決問題、獲取新知。

如《把固體放到水里》，為讓學生建立“沉浮”概念，教師可以準備三組實驗材料：第一組提供形狀、大小、輕重都不同的材料，學生實驗后發現物體的這些特點與沉浮沒有關系，由此他們不再認為所有輕的物體都浮了；第二組提供大小不同、重量相等的五個瓶子，實驗后學生發現在重量相等的情況下，大的浮、小的沉；第三組提供重量不同、大小相同的五個瓶子，實驗后發現在大小相同的情況下，重的沉、輕的浮。通過提供上述三組有結構的實驗材料，學生在不斷的矛盾沖突中深入思維，獲得比較完整的認知表象，建立起清晰、科學的“沉浮”概念。

三、把握實驗材料呈現過程

有結構的實驗材料在什么時候、什么地方，以什么方式呈現，還需教師精心設計、組織。教師因時、因地，恰當、靈活、有結構地呈現實驗材料，可避免材料間的相互干擾，提高實驗成功率。

1.實驗材料呈現時機需要恰當

實驗材料何時呈現要充分考慮小學生的年齡特點和心理特征。材料呈現過早，學生還沒聽清楚研究內容、活動要求就急于動手操作；材料呈現過晚，學生專注于實驗材料本身，易引發科學探究活動的“本末倒置”。適時地向學生呈現實驗材料，能保證學生恰到好處地運用材料，同時教師能有效地控制教學進度，保證各個實驗順利開展。

如《晝夜交替》一課，讓學生模擬晝夜交替的實驗，需要使用地球儀。A教師課前將地球儀放到了實驗桌上，當學生進入實驗室，目光立刻被地球儀吸引住了。很多學生迫不及待地伸手去觸摸地球儀，甚至轉動地球儀。教師的講課在繼續，學生的注意力卻依然停留在地球儀上，時不時偷偷地摸兩下，和同桌輕聲討論看到的景象，壓根兒沒關注教師的講課內容。B教師在實驗開始時給學生發放地球儀，學生在實驗過程中注意力始終專注于研究地球儀是個什么東西上，忘記了地球儀僅是用以實驗的“道具”。C教師提前五分鐘讓學生進入實驗室，先讓學生看看、摸摸、轉轉、議議地球儀，隨后對地球儀作進一步介紹，讓學生對地球儀有感性認知。實驗時，地球儀對學生失去了吸引力，學生能集中精力觀察實驗現象。

像地球儀這類實驗材料學生平時接觸甚少，很容易對實驗材料本身產生濃厚興趣，如果呈現時機不恰當，往往會將實驗材料由研究“道具”變為研究“對象”。顯然，C教師充分把握了實驗材料的呈現時機，取得了良好的教學效果。

2.實驗材料呈現方式可以靈活

根據不同的需要，有的材料可在實驗時由教師發放；有的需要提前分裝標號，待實驗時由學生有序取材進行操作；有的需要事先放在隱蔽的地方不讓學生發現，待實驗時才給學生呈現；有的需要盡早發給學生，讓他們對材料提前認知、構建，確保課堂上能合理利用材料進行深入探究。

如《熱空氣和冷空氣》，讓學生認知空氣受熱后的變化，教師時常會用熱水給燒瓶中空氣加熱，觀察瓶口氣球的變化。為防止學生打翻熱水瓶引發意外，教師會將熱水瓶放置在學生接觸不到的地方，只有當實驗開始時教師才為學生提供熱水，在確保安全的同時讓學生觀察到明顯的實驗現象。

3.實驗材料呈現順序應有結構

材料有結構的呈現始終牽制著學生思維活動的發展，使學生的思維伴隨著對材料的操作不斷推進。教師通過對實驗材料的選取和組合，按順序分階段、分層次、有結構地呈現給學生，有助于學生發現和提出問題。

如《使沉在水里的物體浮起來》一課，一開始只給學生提供了兩個分別標上“1”和“2”的小燒杯、大小不同馬鈴薯兩個、毛巾。學生在探究過程中發現需要通過加熱兩杯水發現兩杯水的不同，教師讓學生從實驗桌里拿出放有滴管、木夾、鐵片、蠟燭、火柴等材料的小盆展開探究。最后，當學生提出要驗證2號杯里究竟是鹽水、糖水，還是味精水等等可能性時，教師再為學生提供鹽、糖、味精以及攪拌棒、勺子，讓學生繼續探究馬鈴薯在水中沉浮的秘密。

在以上實驗中，每組材料之間都有極強的先后邏輯順序，后續材料可以循序漸進地增加問題的復雜性，并使學生在逐漸復雜的問題中思維活動步步深入、層層推進，繼而給人以強烈的探究欲望和動力，促使學生進一步去探究、發現。

“材料引起學習，材料引起活動。”關注實驗材料的呈現，從呈現材料的數量、內容、過程三方面入手，適量、有結構、靈活地向學生呈現實驗材料，切實提高科學實驗效率，將有利于學生解決科學問題，獲取科學認知，提高探究能力。

【作者單位：無錫市羊尖實驗小學 江蘇】