浅议小学科学实验材料的科学化处理

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浅议小学科学实验材料的科学化处理

[作者：徐雪熔　　编辑：周建刚]

　　《科学》课程标准提出了“科学学习要以探究为核心”这一基本理念，强调亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。活动的展开少不了各式各样的材料作支撑，如果没有材料，就如同巧妇难做无米之炊，学生是无法进行观察、实验、研究等活动，更谈不上培养学生的科学素养，我们的课也将是空洞无味的。所以，教师精心设计、选择、提供材料，是探究式教学得以开展的基础，是学生参与实践、自行探究的前提，也是促进学生形成科学素养的关键。工欲善其事，必先利其器。显然，科学课材料的准备是导向“事半功倍”还是“事倍功半”的先决条件。看看我们所有的被广大科学老师认同的科学课，无一不是在课前做了大量的材料准备的。
　　由此可见，课前准备好合适的、有结构的实验材料是学生爱上科学课，进行有效探究学习的基础和关键。但是，许多实验材料不好准备是科学教师的共识。经过几年的教学实践，我觉得我们科学老师可以从以下几方面进行改进：
　　一、不照本宣科，革新实验材料
　　1.改进教材，让材料更合理
　　科学课作为新课程下的一门新的学科，她还比较年轻，所以我们的科学老师，无论年龄多大，从教科学的时间都不能算很长，况且科学教师的队伍中，常常又是新教师居多，他们或许曾有过科学课程的系统培训，也有较丰富的理论知识，但是，他们不一定能上好课，或者说他们按部就班地照教材准备材料，不一定能达到好的教学效果。所以，如果能够多听课学习，看看别的教师是如何准备实验材料的，从而做好学生科学课学习的引领，让学生都有机会参与到科学探究活动中来，亲身体会探究活动的乐趣，无疑是最为有效的捷径。
　　如教学六上《抵抗弯曲》的内容时，根据书上插图分别把两层、四层纸粘在一起，来研究厚度不同的纸抗弯曲能力是不同的，结果是不理想的，许多学生都会认为胶水会增加纸的厚度，这个实验的变量没有控制好，并且也不能在两个实验做完后进行对比：做纸的宽度和厚度的实验时，两者所用的纸的大小是完全一样的。在听了蒋利红老师执教的《抵抗弯曲》后，让我眼睛一亮。通过用普通卡纸代替白纸实验，很快就解决了这些难题，卡纸不用再粘，只要折一折就行了，实验结束后，又能展开跟不同宽度的纸进行大小的对比，让学生明白两者所用的纸的材料和大小是一样的，但是增加厚度能大大提高纸的抗弯曲能力，教学效果非常棒。
　　又如教学五上《滑动与滚动》一课的内容，如果按照课本中那样把小车的轮子用透明胶贴住，让小车的运动方式就由滚动变成了滑动，不但操作麻烦，而且教学的效果也是很不如人意的。在听了绍兴县丁老师的展示课后，我不由得暗暗叫好，他在小车的前后轮子侧面打了孔，然后把牙签从小车轮子的侧孔穿到车身铁架子的孔洞里，这样相当于给小车安装了刹车，小车的轮子怎么也不能转动了，只能滑动前行，这样一改动，既方便了学生操作，又很好地让小车由滚动运动变成了滑动运动。
　　在实施新课程的过程中，我们一线的教师有幸参与到对教材的选择和再度开发中去。教材对我们来说，只是用来“教”的蓝本，是“为我所用，而非为我所牵”，即要用教材教，并要超越教材。开发教材的形式多种多样，是在充分利用原教材的基础上，教师与学生从教学实际出发，通过对教材进行改进，创设新的实验材料，创生新的教学资源。
　　2.聚沙成塔，让材料更丰富
　　一些科学材料是不能一朝一夕就完全得到的，所以科学老师要做个有心人。平时注意材料的收集整理，变废为宝，积少成多。不要等到今天要上这个内容了，要用这种材料了，才想到当初那个材料应该留下而没保留。有些材料如可乐瓶，对于其它学科的老师来讲可能是垃圾要扔掉的，但对于我们科学老师来讲却是宝贝，许多时候要用到它，如五下年级的《做一个水钟》中就要用到可乐瓶。再如硬纸板、坏了的乒乓球等是研究抗弯曲能力的好材料；打碎的碗和陶器，又是研究《砖、瓦、陶器和瓷器》一课所必需要备的材料；还有生活中的一些石头，可能很少有人去关心研究它，但在我们的科学课上就有这样的内容安排：《各种各样的岩石》就是要我们去研究岩石的组成和岩石的特性。所以我们平时可以多捡一些象花岗岩、长石之类的岩石以备上课时用，且岩石不易消耗可以长期保存，填补学校仪器室材料的不足。
　　再有，学生每一个学期都会拿到一袋科学学具，许多学生一拿到后，就不停地玩，下课玩，回家玩，甚至于上别的课时也忍不住要玩上一玩，结果很快这袋材料就只剩一个空袋子了，到真正科学课上要用到时，大部分同学的学具袋已经没有可以用的材料了。鉴于这种情况，每学期初，我并不把学具袋发给学生，只是等到要上这一内容了，才发给学生，在课堂上作为探究实验材料来用，并且告诉学生，上课实验认真的，这些材料就作为奖励，下课可以拿走这些材料继续进行研究。而对于学具袋中的有些材料，则可以作为实验室材料保留下来，如五年级第一学期“运动与力”单元中要讲《我们的小缆车》一课，课中要用到许多垫圈，利用垫圈的重力来牵引小车，从中发现垫圈越多小车行驶的速度就越快的结论。可是实验室里根本就没有这样的材料，而每个学生的学具袋中却有六个垫圈，上完课，我就把这些垫圈都收了上来，保存到了实验室。等到上六上年级《抵抗弯曲》一课时，我就能给每个小组一杯的垫圈，让他们来研究不同宽度和不同厚度的纸能承受的垫圈数是大不相同的，从而方便学生发现不同，得出结论。
　　科学课实施的第一个轮回中，新材料还未配下来或根本就没有，实验材料相当缺乏。这个时侯任教的教师要准备的材料特别多，每位老师一定要把辛辛苦苦准备的材料好好地保存下来以备后用，当下一次任教到相应内容时就可以少花许多时间和精力去准备了。
　　根据教学的需要，为学生积累各种有效的实验材料，为学生提供发展的平台。这样不仅能解决现有教学材料的不足，而且教师在积累的过程中又自然提高自身的素质，加深对新课程理念的认识。
　　二、不单打独斗，广取实验材料
　　1.合理利用原有材料
　　学校仪器室中有着许多原常识课教学时留下来的材料。这些实验材料虽然不能满足现在科学课教学的实验需要，但是它们却仍有很大的价值，完全可以好好利用。有许多的实验器材不管是以前的常识课还是今天的科学课都用得上。如酒精灯、烧杯、铁架台、放大镜、水槽、测力计、温度计等等，只要我们对它们进行充分的筛选、整理、修复、归类，用得着的时候多着呢。所以我们要好好地保管，发挥他们的应有功能。再如原来常识教学中的简单机械实验盒、热胀冷缩实验盒、光学实验、磁铁性质实验盒等等，虽然盒里的材料不完全能用得上，但通过整理，在里边我们还是会发现许多科学课上用得着的好材料的。如简单机械实验盒
中的杠杆尺、滑轮等器材，质量还是很不错的，经久耐用，效果甚至比科学教具箱中的还要好。
　　当然，科学教具箱中的科学材料都是经过专家们研究制造的，又与科学教材配套，可以说为科学教师的材料准备节省了不少时间和精力，箱中的材料虽还不能说是尽善尽美，但总体还是不错的。如六下的小电动机模型、拱形桥等，有了它们，上课就方便形象多了，特别是小电动机模型的支架，做得很好，既能让学生一目了然地观察小电动机的内部构造，又方便他们进行实验探究，学生动手操作的积极性很高，远比照课本图上那样做的支架实验效果好得多，因此，对于这样的好材料，我们一定要用好它，在备课的过程中要对工具箱中的实验材料做到心中有数。而对于箱中的一些易耗品，我们用好后要及时添置，以备下次使用。
　　2.自己动手制作材料
　　实验室的材料并不能完全满足每一课的需要，有的实验材料实验室里根本就没有，这个时候我们就要根据实验自己来设计制作实验器材。在研究《固体的热胀冷缩》时，学校里大都只有铜球这样一种可以研究热胀冷缩的实验材料。而一种材料如何让学生信服固体有热胀冷缩的特点呢？于是我就想再做一些其它金属材料热胀冷缩的实验，苦于仪器室里没有这样的器材，我就和其他几个科学老师自制器材。由于其他材料的热胀冷缩现象不明显，我就想到利用指针的偏转来将实验中材料受热或遇冷产生的现象进行放大，使学生看到了实验的现象，得出了正确的结论。
　　再如五年级科学教材《光》单元中，在研究不同颜色物体吸热能力强弱的对比实验时，我们设计制作了一个利用白炽灯照射，不同颜色试管内空气膨胀快慢的对比试验。由于空气受热膨胀速度比较快，所以实验现象十分明显，这远比教材中将温度计放入不同颜色的纸袋中，看温度计上的读数上升的快慢的研究效果好得多，也节省了许多上课的时间。
　　教师自制合理的实验材料，通过自己的动手操作，增强了对课堂把握能力，使实验教学富有成效。自制的实验材料贴近学生基础，学生体会到学习的乐趣，从而积极利用自己的经验探索新知识。
　　3.鼓励学生自带材料
　　有些科学课堂上要准备的材料有很多，有些时候要准备的材料需要很长一段时间才能得到，这个时候完全依靠教师自己的力量也许就难以完成，那我们不妨想想其他办法，如学生就是一个不错的资源，在材料的准备中我就经常请学生协助。别小看学生，他们会帮上不少忙。难度大的他们还会发动他们的家长协助老师准备材料。
　　比如《蜗牛》《蚯蚓》等小动物的研究，课中用到的这些蜗牛和蚯蚓最好是让学生自己去准备。在材料的寻找过程中学生对这些小动物的生活环境和生活习性会有一个全面的了解，也增长了不少相关的课外知识。又如《凤仙花》的研究，要求学生观察凤仙花的一生，那就让他们都动手种一种，养一养，学生就会对凤仙花的一生有一个全面的了解。再如研究《磁铁的性质》《我们周围的材料》的时候，我们可以让学生去准备各种各样的材料，用丰富的材料来研究它们能不能被磁铁吸引，以及软硬、柔韧性等，材料越多对于科学结论的得出就更有价值、更有普遍性。
　　教学必须从学生真实需要、情感体验出发，在充分关注学生的现实生活，理解并尊重学生的思维特点的基础上使用实验材料，让学生的个性品质得到发展。为了提高学生的学习兴趣，为了培养学生的科学素养，让学生自带学习材料，起到了很大的作用，因为他们在积极的态度下学到了新的知识。
　　兵马未动，粮草先行。通过各种途径提前做好实验材料的准备，是我教学科学以来一贯的工作态度。每当在校园里碰到学生，好些学生在打过招呼后，总会问一句：“徐老师，今天的科学课我们做什么实验？”我知道，我的材料准备的改进方法与实施让学生们产生了兴趣，他们喜欢上科学课！但是，学生对科学课的热爱也让我倍感肩上的担子重大，促使我在今后的教学上做更多的思考与改进！

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