陈小卫

对于小学生来说说，技能的形成需要长期反复的练习，他们常常靠动手操作来认识世界、理解世界，但他们所能认识和理解的也往往局限于他们自己动手操作的具体事物，这是因为小学生感知、综合与分析能力还比较差，对事物的感知往往是凭直觉进行的。所以，我们教师要从学生的角度来审视与设计每一件实验材料，有效控制无关变量，引导学生通过亲身经历探究过程、发现现象、收集数据，并通过对直观现象的思维加工，获取对事物的正确认识。那在小学科学探究活动中如何选用实验材料呢？

一、选用有典型性的实验材料

如在教学《声音是否由振动产生的》这一课时，笔者和学生一起准备了皮筋、钢尺、鼓、音叉、水盆、米粒等有代表性、典型的材料，各小组根据实验材料设计了不同的验证活动：把钢尺按在课桌边拨动，发现了钢尺在不停地上下颤动，用手捏住钢尺，钢尺停止颤动，声音马上消失；把橡皮筋拉直后拨动它，发现橡皮筋在不停地来回摆动，用手捏住皮筋，皮筋停止摆动，声音也马上消失了；敲击鼓面，学生虽然看不出鼓面在运动，但发现了鼓面上米粒的跳动；把刚敲击过的音叉放入水盆，发现了水面溅起了波纹。在实验中，学生不仅直接地看到了物体发出声音时的上下颤动或来回摆动，又间接感觉到了物体发声时的运动，在反复验证中，学生对“振动”这一科学概念有了丰富的认识，不仅有效地验证了自己的假设，还感受到了在探究中获取知识的怏乐。

二、选用现象明显的实验材料

2013年全国科学年会上有这样一节课《热是怎样传递的》，授课教师为学生准备的研究“热在金属片中是怎样传递的”实验材料让听课教师耳目一新：金属片的其中一个面被涂上了蓝色的“颜料”，如果学生在金属片的中心点加热时，蓝色“颜料”马上会从中心向四周褪去，过了一会儿，金属片的一面恢复为蓝色；如果学生在金属片的边缘某一点加热时，蓝色“颜料”马上会从加热处向周围褪去，过了一会儿，金属片的一面仍旧恢复了蓝色。学生们兴趣盎然地实验：加热后变色；放桌上冷却后恢复；再加热后再变色；放桌上冷却后再恢复……通过这种特殊的实验材料，让学生们清楚地“看”到了热是从金属片上较热的地方向较冷的地方传递的这一科学概念。这节课，不仅学生很有兴趣，连听课的老师也很好奇：涂在上面的是什么东西？课堂上，大家忍不住互相轻声询问起来。下课后，很多老师跑到材料区去看个究竟。

原来，这块金属片上涂的是一种叫“温变油墨”的新型材料，这种材料具有遇热能快速变色、遇冷后又能很快恢复的特点。比起教材中“在涂有蜡的金属圆片中心加热”和“观察蜡的融化情况来推测热的传递方向”这两种方法来讲，这套实验材料不仅可以让热在金属片中传递的渐变过程变得更清晰、可视化，还可以解决在金属片上涂蜡烛油不均匀的难题；既满足学生反复实验的好奇心，又减轻了教师准备多个班级实验材料的繁重工作。

三、选用易于理解的实验材料

在教科版六下《在星空中（一）》一课中有“建一个星座模型”的活动，教材有这样设计：用正方形纸板模拟天空，在上面打7个小孔，分别悬挂7颗橡皮泥小球模拟星星，然后用强光从侧面照射小球，看其在屏幕上的影子，从而得到北斗七星的图像。但这里得到的北斗七星的图像，与实际情况是不符的，因为实际的北斗七星是自己发光的，我们平时看星座时，其图像是在星星的原位置上得到的，只不过因为这些星星离我们太远而没有三维空间的感觉而已。教材上用投影的方式来得到平面图像，其实给学生的思维设置了障碍，加大了理解的难度。

教学时笔者对实验进行了一些改进：把模拟星星用的橡皮泥改成了发光二极管灯，用导线把这些灯并联在电路中，实验时，只需装上两节干电池，星座中的所有“星星”都会发亮，从不同的角度透过一张半透明的塑料纸片观察这些“星星”，并在塑料片上描画出看到的图像，就可以得到不同形状的“北斗七星”的平面图像了。这样的改进很容易让学生在观察活动中明白：星座是一些距离各不相同、彼此没有联系的恒星在天穹上排列的图像。

四、选用更具科学性的实验材料

科学实验对于观察、测量、调查、统计等定量研究有着严格的要求。而实验数据，是定量实验结果的主要表现形式，亦为定量研究结果的主要证据。数据的正确，决定了实验的科学、规范和有效。

教学中我们经常会发现由于受实验材料、实验环境及学生的操作失误等，科学探究实验中获得的数据有时经常出现误差，从而导致无法获得正确的科学结论。如教科版五年级上册《怎样得到更多的光和热》一课中“不同颜色物体的吸热”这一实验。传统的做法是让学生带上玻璃气温温度计，到室外去进探究实验。我们知道不同的玻璃气温温度计的起始温度是不同的，学生读数时而出现误差，再加上温度计及不同颜色纸袋放置角度等诸多因素干扰，使得原本就区别不大的温度差会变得更小，甚至出现与事实相反的实验数据，这样一来学生就无法从实验数据中获得正确的结论，甚至还会给学生产生误导，影响学生正确科学概念的建构。

考慮到本课对温度计的读数并不是关键，到室外实验还要受天气、阳光等诸多因素的影响，最终我们对实验材料进行了改进，用数显温度传感器代替“玻璃气温温度计”，以灯光作为发光光源代替太阳光。数字温度传感器的高灵敏性，保证了实验数据的正确性和实验结论的科学性、有效性。endprint