■廣東省深圳市寶安區(qū)寶城小學(xué) 祝守宏

《小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（2017 版）指出，小學(xué)科學(xué)課程是一門實(shí)踐性課程。探究活動(dòng)是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的重要方式，要從學(xué)生熟悉的日常生活出發(fā)，通過學(xué)生親身經(jīng)歷動(dòng)手動(dòng)腦等實(shí)踐活動(dòng)進(jìn)行學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)做中學(xué)和學(xué)中思。

一、易操作性（效率性）原則

（一）減少機(jī)械重復(fù)

在實(shí)驗(yàn)操作過程中，不可避免地會(huì)存在重復(fù)或反復(fù)操作實(shí)驗(yàn)器材的情況，有些重復(fù)是必要的，可幫助學(xué)生反復(fù)觀察，加深印象。但有些重復(fù)是不必要的，過多的重復(fù)就是浪費(fèi)時(shí)間。

案例：四年級(jí)《100毫升水能溶解多少克食鹽》一課，課本建議用100 毫升水做實(shí)驗(yàn)，一般情況下，100毫升水可以溶解36 克鹽。在具體的實(shí)驗(yàn)操作中，如果每次加入2克鹽，前后需要加18次以上，如果把水調(diào)整為50毫升，就只需要加9次左右就可以了。9次加鹽足以讓學(xué)生經(jīng)歷從可溶解到不能溶解的過程。在節(jié)約一半時(shí)間的同時(shí)，也能實(shí)現(xiàn)探究的目標(biāo)，確保學(xué)生能建構(gòu)準(zhǔn)確的科學(xué)概念，即“一定量的水中，溶解的鹽是有限的。”

（二）降低非必要操作難度

有些實(shí)驗(yàn)器材操作難度大，實(shí)驗(yàn)器材與學(xué)生的動(dòng)手能力不適應(yīng)，學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)器材的時(shí)間往往超過觀察現(xiàn)象的時(shí)間，經(jīng)常出現(xiàn)忙于操作而疏于思考和觀察的情況。

案例：五年級(jí)《擺的研究》實(shí)驗(yàn)中，要通過改變擺長來研究影響擺動(dòng)快慢的原因。學(xué)生在改變擺長時(shí)往往需要對(duì)繩子重新打結(jié)、固定等操作。這種操作比較費(fèi)時(shí)，而且擺長的改變具有不確定性。如果改成用夾子的開合來固定或松開繩子，就可以順利地改變擺長和固定擺繩，降低操作難度，節(jié)約時(shí)間。

（三）防止意外干擾

有些實(shí)驗(yàn)器材容易受外界環(huán)境影響，導(dǎo)致學(xué)生不易觀察到現(xiàn)象，或者器材本身吸引力太強(qiáng)，導(dǎo)致學(xué)生的興趣點(diǎn)在器材本身，出現(xiàn)玩器材而不是用器材來開展研究的情況。

案例：四年級(jí)《生活中的靜電現(xiàn)象》一課，課本實(shí)驗(yàn)是用兩個(gè)吊著的氣球與羊毛制品摩擦后觀察靜電排斥現(xiàn)象。氣球?qū)W(xué)生有吸引力，容易讓學(xué)生偏離探究主線，會(huì)出現(xiàn)以下一些現(xiàn)象：1.學(xué)生玩氣球；2.氣球被摩擦破了，需要重新充氣綁繩；3.氣球被風(fēng)吹動(dòng)，難以觀察到排斥現(xiàn)象。往往一節(jié)課過去了，還有學(xué)生沒能很好地觀察到排斥現(xiàn)象。參考一些資料后，筆者把氣球排斥實(shí)驗(yàn)改為吸管排斥，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象同樣明顯，操作也更容易。而將氣球排斥現(xiàn)象用微視頻展示并布置給學(xué)生作為課后探究的一項(xiàng)活動(dòng)。

二、典型性原則

典型性原則也可稱為代表性原則，有代表性的材料更容易幫助學(xué)生在觀察的基礎(chǔ)上進(jìn)行歸納和概括。因此在實(shí)驗(yàn)材料選擇時(shí)要盡可能選擇少而精的典型材料來幫助學(xué)生觀察，找到事物的共同屬性并進(jìn)行自主概括，減少非典型材料的干擾。

案例：《聲音是怎樣產(chǎn)生的》一課，實(shí)驗(yàn)器材尺子、橡皮筋、吉他都是振動(dòng)現(xiàn)象明顯的，能讓學(xué)生觀察到上下左右重復(fù)運(yùn)動(dòng)的材料。這樣的材料才能讓學(xué)生歸納出振動(dòng)的特征是往返重復(fù)運(yùn)動(dòng)，并且這些材料能幫助學(xué)生清晰地觀察到振動(dòng)時(shí)有聲音，停止振動(dòng)就沒有聲音，容易在振動(dòng)與聲音之間建立聯(lián)系。

三、直觀性原則

小學(xué)生的年齡特征決定了他們以形象思維為主要的思維方式，教師應(yīng)盡可能選擇直觀性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)材料。如此，不僅能讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象看得更清楚準(zhǔn)確，還能把原本看不見的概念轉(zhuǎn)化為看得見的現(xiàn)象。

案例1：六年級(jí)《杠桿的科學(xué)》一課的實(shí)驗(yàn)材料中，實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的杠桿尺都不夠長，筆者自制了一條3米長的杠桿尺用于演示省力效果，激活了學(xué)生的興趣點(diǎn)，強(qiáng)化了觀察效果。

案例2：五年級(jí)《給冷水加熱》一課中，教材實(shí)驗(yàn)是用透明的塑料袋裝水做實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致學(xué)生觀察不便。筆者選用紅色或黃色氣球代替透明袋來裝水做實(shí)驗(yàn)，用顏色來刺激視覺，更便于學(xué)生觀察。

案例3：六年級(jí)《拱形的力量》一課，選用模塊化拱橋模型能把原本看不見的力傳遞轉(zhuǎn)化為看得見的位置移動(dòng)。當(dāng)拱橋模型之中有一塊受到壓力后，會(huì)產(chǎn)生向下的位置移動(dòng)，從而推動(dòng)左右兩側(cè)的結(jié)構(gòu)塊向外移動(dòng)，這樣一來，學(xué)生就可以根據(jù)位置移動(dòng)這一現(xiàn)象來判斷力的傳遞方向。

四、安全性原則

安全是科學(xué)教學(xué)中必須注意的，很多實(shí)驗(yàn)和材料都會(huì)存在安全隱患。如：酒精燈的使用、給物體加熱、各種玻璃器皿、工具等。教師在組織教學(xué)時(shí)，要盡量選擇安全的材料或引導(dǎo)學(xué)生采用安全的方法。

案例1：六年級(jí)有一個(gè)實(shí)驗(yàn)是給白糖加熱，觀察白糖在加熱過程中的變化。教材給的方法是學(xué)生手持鐵勺在酒精燈上加熱。這種操作存在的安全隱患較多。筆者改為用三腳架、石棉網(wǎng)、和蒸發(fā)皿做實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不用手持，可以防止?fàn)C傷。同時(shí)，還可以把這個(gè)裝置放進(jìn)一個(gè)金屬盆或玻璃水槽中，學(xué)生圍著觀察，更能防止酒精燈傾倒帶來的意外。

五、啟發(fā)性原則

探究活動(dòng)中最有價(jià)值的點(diǎn)是學(xué)生的思維要受到啟發(fā)和激活，教學(xué)中要利用一些啟發(fā)性的材料來引導(dǎo)和幫助學(xué)生思考。

1.能使學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突的材料。利用材料制造認(rèn)知沖突，打破學(xué)生前概念，產(chǎn)生學(xué)習(xí)的需求，啟發(fā)新的思考，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。

案例：在沉浮實(shí)驗(yàn)前，學(xué)生普遍認(rèn)為重的會(huì)沉，輕的會(huì)浮。教師就要提供一些很輕，但下沉的材料，或者提供一些很重，便上浮的材料。

2.能幫助學(xué)生對(duì)比思考的材料。根據(jù)小學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，學(xué)生善于從比較中學(xué)習(xí)，通過比較事物的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)來學(xué)習(xí)。

案例：《水能溶解一些物質(zhì)》一課，用了鹽、面粉、沙三種實(shí)驗(yàn)材料來幫助學(xué)生對(duì)比。比較一：鹽和沙在水中的狀態(tài)；比較二：鹽和面粉以及沙和面粉在水中的狀態(tài)；比較三：面粉在水中沉降前和沉降后的狀態(tài)；比較四：溶液過濾前、后的狀態(tài)；比較五：濾紙上余留物質(zhì)的狀態(tài)。

總之，學(xué)生的探究活動(dòng)離不開合適的實(shí)驗(yàn)材料，上述總結(jié)的實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備原則不是孤立存在的，每一份實(shí)驗(yàn)材料的選擇和使用都應(yīng)當(dāng)是上述原則的綜合統(tǒng)一，都必須與學(xué)生的認(rèn)知能力和發(fā)展水平相適應(yīng)，必須符合探究性學(xué)習(xí)的要求，否則，學(xué)生的探究性學(xué)習(xí)就會(huì)淪為空談。