科学小实验【在小学科学探究中如何用好传统实验器材】

　　新课程改革，“科学”取代“常识”，以前各实验室配置的实验器材是废弃，还是物尽其用？如何将传统实验器材与现在配套的“学具袋”“教具箱”结合使用？这就要科学教师发挥传统实验器材的优点，拓宽教学方法和教学思路，在使用上注意处理好器材功能的继承与发展，使传统实验器材在科学探究中发挥更好的作用。
　　1 继承传统实验器材的外在优点，开足开好分组实验
　　探究为科学课的核心精髓，要培养学生的探究能力，首先要为学生准备好足够的实验器材，开足开好分组实验。分组实验应该以经历探究、锻炼实验技能、拓展学习方法为主要的过程，以发展学生的科学思维为最终的目标。开好分组实验的决定性因素之一是实验材料。
　　各校按原来标准配备的自然、常识仪器，至少拥有3个明显的外在优点，可以更好满足分组实验的开出
　　1）数量充足。“教具箱”的材料一般按12套配置，而且实验器材都是以整套订购，不能就其中某些使用频率较高且容易损坏的器材进行单独补订。因此，只要有一组实验材料损坏，就会影响这个实验的开出。而传统的实验器材数量充足，比如，后茂甲村小学以前的仪器基本都是按一类标准每2人一套一共30套配备，就算有损耗，要开足分组实验还是绰绰有余的。
　　2）大小合适。现在教具箱和学具袋中的器材由于制作成本的关系，一般都做得比较小，对小学生来说，过于细小的材料，取用和组装是个大问题。现在科学课堂容量比较大，如果在这里花费太多的时间，就会直接导致课堂教学时间的紧张，降低学习成效。而原来配备的器材体积较大，学生操作比较方便。
　　3）质量较好。学具袋中的材料，纵然可以满足每个学生都参与实验的需要，但是材料质量很差，实验的成功率不高。比如五年级的“实验小车”、四年级的“电路器材”等，都无法在课堂上正常用于课堂实验。而传统实验器材质量过关，很多器材使用十几年依然没有大的损耗。比如“磁铁性质实验盒”中的磁铁，现象明显，可以满足学生反复使用的需要。
　　因此，笔者在教学中对传统的实验器材坚持能用就用的原则，有时用旧弃新，为自己科学课的实验准备和课堂效率带来比较大的便利。
　　2 继承传统实验器材的内在科学性，培养学生正确科学的操作技能
　　在学生进行实验的过程中，如何教会学生科学操作是一项技能要求。现在使用的“教具箱”中，设计了塑料烧杯、硬塑杯、塑料过滤杯等，从安全性考虑，这些器材自有优点，但是只能适用于三年级刚刚接触科学的学生，因为塑料在透明度上不如玻璃清晰，耐磨性上不够结实，容易磨损。
　　笔者曾经有过一节在器材完好率上比较失败的实验课，课堂上指导学生使用硬塑杯进行沙和豆子的混合实验，一节课下来，尽管反复强调，12个杯子仍被学生挤碎了3个（由于杯子太薄太脆，学生无法很好掌握力度），还有4个底部磨损严重，损耗率超过50%。同一批50个硬塑杯在一年之中基本全部破裂。
　　因此，笔者建议教师还是要养成在实验中使用专用的玻璃仪器的习惯。除了上面说到的原因外，笔者认为使用传统的实验器材更加有利于培养学生正确科学的操作技能。比如在学习搅拌技巧时，要求学生搅拌时棒不能碰到杯壁和杯底，虽然实验时教师也可以选择使用塑料杯、竹筷子，但这无异于“掩耳盗铃”，无法帮助学生真正掌握技能技巧。事实证明，敲击声清脆的玻璃烧杯和玻璃棒更能使学生检验自己操作的正确性，督促学生更好地养成技能习惯。使用烧杯、铁架台、玻璃棒、玻璃漏斗组装过滤装置，过滤食盐水、面粉与水的混合物等，也更能提高学生的动手操作、整体协调、小组合作等能力，使学生在实验中不仅明确“怎样做”的事实，更能引发学生思考“为什么这样做”的问题，对学生探究性思维能力的培养也有一定的作用。
　　3 继承传统实验器材的易操作性，提高实验的成功率
　　实验的成功率在学生思维能力的培养中起着非常重要的作用，它可以让学生在最短的时间内看到实验现象，引发对现象的深层思考，不会停留在实验现象表层纠缠不清，浪费时间。
　　在科学课中，教材设计了大量新的演示或分组实验，但有部分新实验由于缺少长期教学实践的检验，还不是非常成熟，因此成功具有一定的偶然性。而且操作的难度和精细化要求比较高，需要教师在实践中进行改进或者替换。有时，用以前的仪器、以前的实验方法，反而能收到比较好的效果。
　　如在“生活中的静电现象”的教学中，教材设计了“观察两个用毛皮摩擦过的气球接触的状况”，来使学生感知”同种电互相排斥”的概念。这个实验虽然取材于生活化的材料，但在实际操作中比较难操作，因为气球是很轻的物体，要固定位置不动就比较难，而且也不能使用蛮力摩擦，否则气球易被挤破，所以大部分兼职教师都反映实验做不好。笔者就指导教师使用原配备的“毛皮摩擦起电棒”（或丝绸摩擦起电棒）来进行实验，将毛皮在烈日下暴晒后再进行实验，一根摩擦后悬挂在架子上，另一根摩擦后去接近前者，两者就会玩起追逃游戏，现象生动有趣，学生记忆深刻，教学效果很好。而且操作简单，实验现象非常明显，要进行学生分组实验也很简单。在实验后再出示更简单的自制实验装置——一把一头扎住，撕成细条的塑料带，用手梳理后就可以看到塑料丝全部分开。学生在有趣的实验现象面前比较轻松，但牢固地建立起“同种电互相排斥”的概念。
　　4 继承传统实验器材的结构性，训练学生的探究性思维
　　在小学科学课的学习中，沉浮、光、热、声、电等知识属于比较难的内容，在这些内容的学习中，教师要想方设法激起学生思维的矛盾，使他们在一次次的矛盾撞击中积累智慧、开发潜能。因此，在教具箱中设计了很多与此部分教学相关的材料。但根据教学经验，在以前相关的专用实验盒中，还是有很多设计具有结构性、使用方便省时、制作精良的材料。在这些内容的教学中，教师如果能够把现在的教具箱与以前的部分材料结合起来上课，学生的发展会更大。
　　如在“沉和浮”单元的学习中，就可以把教具箱中各种大小一样轻重不同的塑料球、轻重一样大小可以调节的圆柱体与原“沉浮实验盒”结合使用，选择合适的时机，运用原实验盒中同体积的塑料圆柱体、木质圆柱体、铁质圆柱体、铝质圆柱体在水中的沉浮状况，吊桶的容积，浮力圆筒在水中测出的重力读数变化等，来深刻地分析影响浮力的因素。最后用玩潜水艇（原实验盒）的活动来进一步掌握浮力知识。这样新旧材料的整合，既迎合了学生的年龄喜好，显得生动有趣，同时又有层次性，能较好地理清学生的思路，促进其养成良好的思维品质。
　　又如在“光”单元的学习中，教师选择合适的时机使用“光学实验盒”中部分材料如V形插片座、光屏等，结合教具箱的材料，开展影子产生和变化的实验、光的直线传播、光的反射等实验，也可以大大提高实验的效率。把大部分时间用于思维的引导上，学生更能理解这些相对比较抽象的原理。同样，如果教师熟悉“热学实验盒”“声学实验盒”“静电实验盒”“岩石标本实验盒”“大气压力实验盒”等仪器的配备、功能、使用方法等，适时选择借用其中的部分材料，既能节省额外寻找器材的时间，又可以充实课堂，用有结构的材料来培养学生动手操作和动脑思考的能力，还能物尽其用，人尽其能，真正做到教学相长。如此一举三得，何乐而不为呢？
　　总之，每一位科学教育工作者都要注意处理好器材功能的继承与发展，使传统实验器材在科学探究中发挥出更好的作用，从而更好地为教育教学服务，达到提高教学质量，培养学生实验探究能力的目的。
　　（作者单位：山东省胶南市大村镇后茂甲村小学）