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小学科学实验材料改进和创新的实践与研究

一、课题的现实背景及意义：实施科学新课程以来，我们看到我们的科学课堂上呈现这样的景象：学生通过操作实验器材，运用实验材料进行科学探究活动，经历科学探究过程，体验科学探究带来的乐趣。实验材料成了小学科学课中一个相当重要的组成部分，它是学生开展科学探究的基础，也是科学探究有效性的一个基本保证。但是，在实际的教学中，科学实验材料准备起来存在很大的问题，解决不好直接影响科学探究的有效性。问题一：旧材料满足不了新需要科学课的前身是常识课，原来的常识仪器室和实验室很自然就成了现在的科学仪器室和实验室。在仪器室中，以前配备的许多常识仪器，有酒精灯、铁架台、机械实验盒、静电实验盒、物体沉浮实验盒等等，很自然成了科学课的实验材料。但是作为科学老师都知道，虽然有的仪器在新课程教学中还是可以用的，比如酒精灯、铁架台之类的。但是还有一些利用起来的问题却很多，像物体沉浮实验盒，虽然科学五年级下册沉和浮单元也有探究有关物体沉浮方面的知识，但是新教材的内容和原来常识课有一定的区别，提出了新要求，如“物体的沉浮和它的轻重有关系吗？”、“物体的沉浮和它的大小有关系吗？”，原来的实验材料显然满足不了新的探究活动。问题二：新材料无法配备齐全新课程实施后，上级要求学校为每册的科学教材配备一套新的实验材料——科学工具箱，在这个工具箱中，有一些相应的实验材料，比如塑料量杯、温度计、小车、地球仪等一些可以长期重复使用的材料和高锰酸钾等一些化学物品。除此以外，每学期每位学生还征订了一份科学配套学具，有绿豆种子、绿豆发芽实验盒、电池等等。这些材料为科学仪器室注入了新的活力，充实了科学实验材料的队伍。但是，尽管如此，在科学教学中，依然碰到了许多来自材料方面的问题，主要是那些不能长期保存的材料，像油菜花、发芽的蚕豆、做生态瓶需要的鱼、水草等，必须由教师或学生本人适时、及时准备，有关部门很难在学期初统一配备。还有部分材料代价很大，如果有关部分统一配备，必然会造成学生学费的加重，给一部分经济困难学生带来麻烦，这与义务教育阶段让人人都读得起书的政策又是相违背的，所以只好忍痛割爱，不把这些材料配备进去，那教学时势必又要由教师或学生本人准备，这又增加了实验材料准备的难度。问题三：教师、学生自己准备材料情况不乐观小学科学教师工作量大，专职教科学的，一般课都在15节—20节左右，不仅要花时间备课、上课和批改外，还可能教着好几个年级的科学课程，在准备实验材料可想而知；常常上完一节实验课材料还没收拾好，下一节课铃声已经响了，学生已经来了，可材料还没准备好。所以有时就会出现教师只准备本人的实验材料，在课堂上作一下演示实验的现象。兼职老师更是不用说了，一般已经在教学语文或者数学等，这些课本身就需要花大量的时间。而且还有的科学老师还担任着班主任等职位，科学课的准备材料更是不言而遇了。而科学材料的准备又需要很多的时间和精力，兼职教师就很难再有功夫去完成了，常常会感到心有余而力不足。科学材料除了教师准备外，还有许多时候我们教师会让学生自己准备。但是实际情况与我们的想象有一定的距离，让学生准备材料的情况不太乐观。有的学生总是忘带材料了，有的学生准备的材料不符合实验要求了，总之，问题很多，情况不太乐观。由此，我们更深刻认识到：对于教学一线尤其是地处农村的小学科学教师而言，能有意识关注、积极地参与活动材料的改进工作，整理形成一套符合地域特点、适合教学实际的实验材料和一份实验准备指导方案，将会大大方便一线科学教师课前的工作量，同样会更精细地满足学生实验探究的需要。

二、与课题相关研究概述：无锡市天一实验小学潘利峰《服务探究，选择有价值的实验材料》中指出：探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式，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。科学探究活动依赖于科学研究的材料，材料引起学习，材料引起活动。教育学原理认为，从材料本身出发来组织教学，既符合儿童的认知特点，又符合世界物质性的基本观点。在探究学习中，教师能否为学生提供生活化、典型、合适、丰富、有结构的探究材料，是学生进行探究学习的基础和关键。学生只有对材料加以观察、操作和思考，才能形成合理的科学概念，产生正确的科学认知，领会科学的过程和方法，感悟科学精神，因此教师选择合适的实验材料，往往影响到课堂教学的效果，怎样选择合适的、具有探究生命活动周期的实验材料，对于教师组织的科学探究活动尤为重要。江苏省名教师、自然学科特级教师、苏州市叶圣陶实验小学校长张洪鸣作《科学探究需要有结构的材料》报告中指出“搞科学”——“有结构的材料”“巧妇难为无米之炊”，课堂教学要让学生经历、体验，要活动。怎么才能活动呢？空口说白话，黑板上种田，不是胡扯嘛，要有点东西才行。这东西就是材料，材料是死的，怎样使死的材料活起来呢？这就必须加上老师的智慧...

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