工欲善其事 必先利其器

张文君 林文杰

摘 要：合理的实验材料对提高实验教学有效性和发展学生探索能力起着重要的作用。目前广州市科学课程配套实验材料中有部分实验材料有较大的优化空间，如果教师能在组织探究活动时，在实验材料的优化方面予以足够的重视，那么就可保证学生在有限的时间内进行高效探究。

关键词：小学科学 实验材料 优化 方法

《义务教育小学科学课程标准》中明确指出，科学课这门课程的学习方式主要是引导学生开展活动，在探究活动中实现对科学知识的积累。随着新课标的不断深入践行，我校在科学课堂教学活动中积极引进探究性学习方式。在探究性学习中，合适、合理的实验材料能让学生实验探究的效果得到大幅度的提升，同时提高科学课课堂效率。然而，就当前而言，广州市科学课程配套实验材料存在不少问题。首先，教材上的部分实验材料在现实中难以取得;其次，部分配套实验材料实验效果不明显;第三，部分实验材料不合理导致实验操作复杂。这些问题使得教师在科学课堂中所引导进行的科学探究往往难以见效。因此，对小学科学实验材料进行优化成为了科学教师面前的重要课题。[1]

针对不同的学习目标和不同的实验，对实验材料进行优化的途径也各不相同，大致可以归纳为以下三种：

一、基于整体置换的实验材料优化

有些实验看似对材料的要求不高，很多类似的实验材料都能在实验中起到相同的作用，但为了使实验效果更明显、具有更高的准确性，则需要教师根据实际情况对实验材料进行整体置换。[2]

比如《物体在水中是沉是浮》的教学，课本中的实验是让学生猜测并验证胡萝卜在水中的浮沉状况。但实际操作中，虽然整个的胡萝卜能在水中漂浮，但把胡萝卜切分开后，富含矿物质的胡萝卜末端的密度比其他部分大，会在水中下沉，影响实验观察。在这个探究活动中，笔者把胡萝卜替换成苹果，不论是整个的苹果还是切成小块的苹果都能在水中浮起来，实验效果明显，学生不会产生歧义。[3]

又如《光的反射》这个实验，由于普通手电筒的聚光性不够强，光线比较暗，在做实验时效果不够明显。我们将普通手电筒替换成激光笔，光束变得更集中、稳定和清晰，实验效果更为显著。

再如《怎样得到更多的光和热》的教学，把不同颜色的纸对折做成袋状，分别插上温度计放到阳光下，从而验证深色物体比浅色物体吸热快这一现象。但由于受天气影响，实验所需时间较长，且效果不够明显，不利于学生理解。为此，笔者用“浴霸”灯泡代替太阳，在试管外涂上不同颜色的颜料代替不同颜色的纸袋，试管口用橡胶塞密封，用一根玻璃管穿过橡胶塞，玻璃管用一小段红色水柱密闭。用试管内空气的膨胀挤压玻璃管内的水柱来观察它们的吸热效果，通過相同时间水柱的高低来表示它们的吸热情况。这样增强了实验的直观性，让实验操作变得更方便。

二、基于细节处理的实验材料优化

实验材料的细节调整，可以从一定程度上解决教师在材料准备上的问题，还能拓展学生探究的广度，发展学生的创新精神和发散性思维，更顺利地让学生形成科学概念。

如《小苏打和白醋》的教学，笔者尝试使用了多种实验材料，如透明玻璃杯、平底烧瓶、烧杯等，在这些容器中让小苏打和白醋进行混合，都能让学生观察到冒出了大量气泡这一现象，但大部分学生不会直接联想到这个过程其实就是产生了气体。为此，我对这一实验的材料进行了细节处理：把小苏打和白醋放入密封袋中混合。由于拉上密封口后气体不会跑出去，学生就会观察到密封袋慢慢地鼓起来了，这样能让学生非常直观地观察到两者混合过程中产生了一种无色气体。

再如《化学变化伴随的现象》这个实验中，课本中的铁钉与硫酸铜溶液发生反应后，溶液颜色变化并不明显。通过多次实践，我们用盘起来的几圈铁丝来替代铁钉，学生很容易就发现溶液颜色变浅了。[4]

三、基于简化操作的实验材料优化

为了追求最佳的教学效果，很多老师在实验中费尽了心思，在材料上也是不断地推陈出新，不断地做着加法，以求最大的效益。但如果我们在实验中适当地化“繁”为“简”，反而会取得意想不到的效果。下面以《轮轴的秘密》教学片断为例加以说明：[5]

在这一课中，组装一个轮轴实验装置花费时间很长，且线常常会脱落。为了研究轮越大是否越省力，有的老师自制了类似“喇叭”的教具，不仅准备时不方便、花钱多，而且更重要的是这一材料前端的口径是固定的，螺丝刀的刀柄大小必须统一，教师还要为学生准备好配套的螺丝刀。对此，我采用这样的优化处理：教师给学生准备一块毛巾，让学生把毛巾裹在螺丝刀的刀柄上，增加了轮的直径，学生就在实验中感受到了“轮越大越省力”。

又如《浮力》一课，按照教材上的实验操作要在杯子底部装一个小滑轮，再用细线一端系住泡沫块，另一端要穿过滑轮用弹簧秤的挂钩勾住，从而测量泡沫塑料块拉入水中所受到的拉力。在实际操作时我们发现细线很容易脱离滑轮槽而夹在缝隙中。优化方法：对弹簧秤进行改装，在弹簧秤的钩子处沿反方向安装一根金属条，这样，弹簧秤就可倒过来使用，把泡沫塑料块放在溢水杯中而不是放在量杯中进行实验，在溢出口用量杯接水，实验时就可直接从弹簧秤上读出浮力的大小，在量杯中测出排开的水量，降低实验操作难度。

总之，实验材料优化的目的是让学生更投入地探究、更自由地操作、更有效地学习，优化应站在学生的角度，考虑小学生的活动特点和需要。为此，教师要针对不同的实验内容，通过整体置换、细节调整等方式，可操作性和直观性又强的实验材料进行探究实验，通过对实验材料进行优化，提高实验的有效性和直观性。

参考文献

[1]中国人民共和国教育部.小学科学课程标准[M].北京师范大学，2017.

[2]郭庭霞.小学科学实验教学的改进与创新策略[J].小学科学：教师版，2017，（7）：28.

[3]徐富娟.略谈小学科学实验材料的运用策略[J].小学教学研究，2012，（35）：21.

[4]滕俊玲.精设计巧改进[J].湖北教育：科学课，2017，（3）：34-36.

[5]汪良清.小学科学课实验材料的选用策略[J].实验教学与仪器，2017，（6）：59-62.