有效选择 科学探究

随着课程改革的深入，课堂教学的有效性甚至高效性，已经成为时下热门课题，也是当前深化课堂改革的关键和根本要求。实验是科学学科教学中最生动、最有效的最直观的教学手段，它对于上好科学课有举足轻重的作用。实验教学可以帮助学生更好的理解科学学科教学中的抽象名词，更容易记住复杂的实验过程。课堂上，如何利用学生最感兴趣的科学实验使我们的课堂焕发新的光彩，让我们的课堂成为“以人为本”的课堂，成为“高效低耗”的课堂？我在教学中以实验材料的选择为主题进行了以下的反思与实践。

一、选择合适的材料，让模拟更加真实

一次外出听课，内容是苏教版五年级的《昼夜交替》。师生确立研究主题后通过讨论，进行假设，认为昼夜交替现象可能与地球公转或自转的有关。接着分组选择两个假设中的一个进行实验方案的设计，并填写实验报告的前半部分。随后让两个小组分别从两个假设汇报他们的实验方案，教师再通过交流加以补充完善。其中老师强调了一个手电筒与地球仪之间的距离的问题，怎样才合适？通过讨论学生明确，要让手电筒的光刚好照亮地球的一半。模拟公转实验时，老师说明提供给学生的手电筒与太阳的照射情况有差异，太阳的光是照到四面八方的，而手电筒的光只能照到一个方向，所以为了弥补这一缺陷，老师在手电筒下加了一个小棍，并与手电筒固定。实验时， 学生可以转动小棍，让手电筒的光一直都能照到地球仪上。然后就开始分组实验。大组汇报时，模拟公转和自转的小组所做的实验现象是都能在地球仪上看到昼夜现象的交替，这怎么解释呢？此时，老师又通过幻灯片给出了一组地球自转与公转的抽象数据，包括转动的速度与时间，并让学生通过比较数据的差异得出昼夜交替现象是由于地球自转造成的。算是给出了了科学性的结论。

课后我在思考，为什么模拟实验中会出现上述的现象呢？地球的公转与自转为什么都会出现昼夜交替的现象。按学生的话来说，公转时，昼夜现象虽然有，但不太有规律，而自转时昼夜交替现象很有规律。我的分析是教师提供的模拟实验的器材有问题。问题之一是模拟太阳的手电筒选择不恰当，因为它的单一角度的发光方式与太阳全方位的发光方式有区别。虽然老师也考虑到这个问题，采用在手电筒下安装小棍，通过转动小棍，企图让光能一直照在朝着太阳的这一半地球，但学生在操作时不可能配合的那么好，时时都做到，所以造成了朝着太阳的一面有时能照到，有时照不到。问题之二是地球仪的转动。因为地球仪是能灵活的自转的，所以在模拟公转的时候，由于手与地球仪之间的接触，地球仪有时也会自转，所以就造成被太阳照的一面的移动。

要想改变这一现状，我认为可以从以下两个方面进行：将手电筒换成蜡烛，手电筒的朝一个方向发光，而蜡烛的光在一定范围内可以朝着四面八方传播，这和太阳光的传播方向比较一致。通过实践，如果教室内够暗的话，蜡烛的光可以起到模拟太阳的作用。另一方面，用绳子或胶带或其他方法将地球仪与地轴固定起来，使其不能自由转动，再用经过改装的地球仪来做模拟地球公转的实验，效果会好一些。从亲眼所见的实验现象当中获得的体验远比抽象的数据来的真切与可信。

二、遴选有结构的材料，让学生学会选择

经常在科学课堂上听到老师（包括我自己）这样说：就某个问题，你们准备采用哪些方法进行研究。只见学生纷纷举手，说出各自的想法，其中不乏一些不着调的，教师由于怕被扣上不尊重学生主体性的帽子，也大多未置可否。等大家说的差不多了，此时教师开始发言，发挥平等中首席的作用，说：今天，老师为大家准备了这些研究器材，我们可以按照这样的方法来进行研究。随即出示事先准备好的实验记录，讲解填写的方法，然后教师说如果你们小组有什么自己的想法，可以在这些活动研究完了之后再进行。之后学生开始分组实验，多半按照老师的预想在操作，很少有小组再提及之前的种种想法了。

在一次外出听课活动中，我又看到了极为相似的一幕。于是心生感慨，其实老师们的教育理念之中就存在这样的矛盾，既要放手，又怕放手。不放手是跟不上时展的需要，放手又怕控制不了，所以才会上演一幕幕作秀的场景。如何解决这一问题呢？其实老师准备的材料是精心设计的，是有结构的，是有利于学生通过对实验的操作，经历科学探究的过程。而学生的有些想法在课堂之中是无法实现的，或者做起来，效果不好，不利于学生对这一问题的解决。

三、改造现有的材料，让想象变成现实

苏教版五年级上册第二单元《光与色彩》的第三课——《研究透镜》这课其中的一个教学环节是：认识凸透镜和凹透镜对光线的折射作用。在教学时，我原先的设计是，通过把两种透镜放在阳光下的分组实验，让学生较容易的发现当光线穿过凸透镜时，在另一侧的地面上会发现一个明亮的光斑，并通过调节镜片与地面的角度，使光斑最小、最亮。而换了凹透镜则不会看到小而亮的光斑，只会看见更大的光斑，并在这个大光斑的边缘发现有一圈较暗的部分。然后让学生通过这两种实验现象的比较与分析，讨论：为什么这一点特别亮，而且温度也特别高呢？从而引导学生得出凸透镜可以聚光，再对比凹透镜的实验现象，得出凹透镜会使光线发散的结论。再通过课件演示凸（凹）透镜使光线会聚（发散）的过程，加深学生对这一现象的认识和理解。

通过教学实践我发现，借助想象的分析，毕竟是想象，真实的情况是怎样的？再者，课件的演示也是人为制作的，说服力不强。学生虽然也对这一现象做出了解释，得出了结论，可我总觉得不够深入，有些肤浅。如果能让学生亲眼所见，光线穿过凸（凹）透镜时的会聚（发散）现象该多么有趣，又使人印象深刻呀！怎样来改进透镜聚光和散光的演示实验，我动了一番脑筋，动手对实验中原有的光具座加以改进，取得了令人满意的教学效果。

小学科学是一门以实验为基础的学科，不进行实验和探究就无法学到技能和知识，无法体会到探究的乐趣，也无法真正理解科学。而实验材料的有效选择对实验和探究的成效起着重要的作用。“材料引起学习，材料引起活动”。为学生的学习提供“有效的实验材料”是学生解决科学问题，获得科学知识，提高探究能力的基本载体。只有精心准备实验材料，才有可能指导学生进行好实验，学生通过对材料的操作、摆弄和思考，才能形成完整形象，从中感悟获取科学知识的方法和过程，培养科学的创造性思维，提升自己的科学素养。

参考书籍：

[1]《科学究竟是什么》 张红霞 著

[2]《小学科学课程标准》

[3]《小学科学新课程标准解读讲义》