改進實驗材料 激活科學課堂

潘幸君

實施新課程以來，我們看到科學課堂上經常呈現這樣一番景象：學生通過操作實驗材料進行科學探究活動，經歷科學探究過程，體驗科學探究帶來的樂趣，培養了學生進行科學探究的欲望。實驗材料成了小學科學課中一個相當重要的組成部分，它是學生開展科學探究活動的基礎，也是科學探究有效性的一個基本保證。在實際的教學過程中，科學實驗材料直接影響科學探究活動的有效性。一個成功的實驗可以減少許多煩瑣的敘述，往往能起到“千言萬語道不清，一做實驗便分明”的奇效。因此，只有在實際教學中改進、優化實驗材料，不斷創新科學實驗，才能促進科學實驗教學的發展。在教學五年級下冊《傳熱比賽》一課時，筆者將從這堂課中的一個實驗——鋁、鐵、黃銅的傳熱比賽，闡述如何改進實驗材料從而激活科學課堂。

一、優化實驗的材料，保證實驗教學的科學性

課程標準中提出“用教材教”而不是“教教材”。“教教材”的教學，常常把目標單一地定位于教知識；“用教材教”則是在更大程度上把知識的教學伴隨在培養能力、態度的過程中。科學課的目標設計要有“用教材教”的意識，才能把科學探究、情感態度與價值觀的目標有機地和科學概念目標結合在一起。科學實驗材料的優化，實際上就是“用教材教”，優化實驗材料能更有效地為教學目標服務，所以科學教師要多方面、多層次、多渠道地優化實驗材料。

本課教材中是用火柴涂上凡士林粘在鋁、鐵、黃銅組合上，本人考慮到凡士林融化時火柴在掉落的過程中有可能碰到酒精燈，尤其是靠近酒精燈處的火柴可能被點燃造成危險。為了保證實驗的安全性，本人對實驗的材料進行了優化處理：用牙簽替代了火柴，同時還對牙簽進行了處理，把牙簽剪成長度大約為1.5厘米，這樣做的目的是為了讓最里面的一根牙簽在掉落的過程中能順利掉下來，不會因為太長而擱在2根棒之間，學生看到這一幕一定會伸手去拿，這樣容易造成危險。對實驗的材料進行了優化處理后，就保證了實驗的安全性和科學性。

二、提供多樣的材料，促進學生思維的發展

教師要引導學生探究科學知識，光靠一張嘴巴、兩根粉筆是遠遠不夠的，更多的是讓學生自己去觀察、實驗、探究。課堂上學生提出的假設是多樣的，教師就要為驗證這些假設提供多樣的材料，為學生創設了充分想象的空間，這有利于學生獨立思考，相互學習，最大限度地啟發他們進行大膽探索與嘗試，獲得更多的信息，促進學生思維的發展。在科學教學活動中，教師在教學過程中要十分注意引導學生進行實驗與驗證，讓學生通過實驗操作，反復使用材料，用多種感官去感知，并表達真實的感受，從小懂得用事實說話，養成良好的用事實說話的意識與態度。

在本環節中讓學生自行設計實驗的時候，本人有目的地給學生提供了多種材料，除了和教材中一樣的“鋁、鐵、黃銅”組合、凡士林、牙簽、酒精燈等實驗材料外，還自制了蠟燭環，讓學生自由選擇這些材料，自己動腦設計實驗方案，既加強了實驗目的性，同時又給了學生很大的想象空間，發展了學生的思維。學生既可以選擇用牙簽涂凡士林來驗證材料的傳熱性能，也可以用蠟燭環來驗證材料傳熱性能的強弱。多樣性的材料能激發學生從不同的角度去探究問題，實驗材料的多樣性是開展科學活動的重要條件，更是實驗創新的前提。

三、選擇不同的材料，提升學生的科學素養

不同的實驗材料，使學生擁有更大的自由選擇和自主操作的空間。他們可以根據自己的意愿和興趣，根據自己掌握的情況，自主選擇實驗的工具與方法。同樣的材料，不同能力水平的學生操作、探究方式可能是不同的。同時，鼓勵動手能力強的學生可以用多種方法去實驗，應用知識解決不同的問題，使每個學生都能按照自己的學習節奏自由探究，讓“能跑的跑起來”“能飛的飛起來”。

在本環節的實驗教學中，學生選擇用凡士林粘牙簽的有3組，其余5組都選擇了用蠟燭環做實驗探究。鐵、黃銅、鋁組合上用凡士林把牙簽粘上去，然后移到酒精燈的下面進行加熱，這個對比實驗讓學生經歷：1.公平性。加熱的時候用酒精燈的外焰在交叉處加熱，這樣可以使鐵、黃銅、鋁這3根棒同時受熱。凡士林用量要一樣多，“鐵、黃銅、鋁”組合上等距離的地方各有3個凹進去的小洞，這3個小洞大小一樣，只要把小洞填滿了，這樣就保證凡士林用量一樣多了。2.科學性。實驗時牙簽可以粘3根，看誰的3根牙簽最先掉落完，多次的驗證得出的數據才是科學的。這個對比實驗讓學生經歷了“像科學家一樣的探究”，做實驗時認真仔細地觀察，負責地保證實驗中的公平性，實事求是地讀取實驗結論，尊重證據，促進了學生的實證意識的形成。

用凡士林粘牙簽實驗一般用時大約需要7分鐘左右，而用蠟燭環做實驗僅需4分鐘左右，而且操作起來比較方便，操作時不必考慮到所涂凡士林量要一樣多，實驗的公平性也比較容易得到保證。這自制簡易、有趣、適合操作的蠟燭環在實驗中的運用還是相當成功的，不僅實驗的效果明顯，節約了實驗的時間，讓科學課堂高效起來了，同時也符合學生的年齡特點，把復雜的科學實驗簡單化，當學生在實驗中發現，因為熱傳遞鐵、黃銅、鋁組合加熱后鋁棒上的1個蠟燭環很快就融化了掉下來，那時學生興奮地交流著：“我的猜測是對的！這說明鋁的傳熱性能好！”“我猜測第2個掉下來的是黃銅。”“鐵的傳熱性能會比黃銅差嗎？”整個探究活動開展得有聲有色，學生樂在其中。讓學生在愉快的實驗過程中，不知不覺地邁進科學的殿堂，使學生得到科學素質的培養。

在實驗教學活動中，科學教師應以科學課程標準的目標為準則，運用一定的創新技術，創造性地選擇和改進實驗材料，讓學生感受到實驗材料在探究活動中的重大作用和意義，真正培養學生的動手能力、探究欲望和創造精神。實驗材料的改進和創新是小學科學教師的一項神圣使命，讓我們繼續努力，為小學科學的探究實驗插上有力的翅膀！

【作者單位：寧波市鄞州區堇山小學浙江】