一、有特征的材料使实验效果更明显
笔者下面以“雨的形成”为例进行说明。1.实验原理。水受热变成水蒸气，水蒸气遇冷变成水。例如，烧杯里的水受热变成水蒸气，水蒸气随着热空气上升，在杯口处遇冷凝结成小水滴，当小水滴大到空气托不住的时候，就会降落下来。2.传统实验方法。（1）将石棉网放置在三脚架上。（2）将装有热水的烧杯放在石棉网上。（3）点燃酒精灯，放置在三脚架下。（4）将装有冰的小瓷盘盖在烧杯上。3.传统实验方法的缺陷。小瓷盘的底是平的，受冷凝结成的小水珠很难聚集在一起，不容易掉下来。4.实验装置的改进。用其他器材代替瓷盘，分别是蒸发皿、勺子、易拉罐底、纸质牛奶袋的一角。这些器材的底部为拱形或锥形。5.改进后的效果。受冷凝结的小水珠很快聚集在拱形或锥形材料的底部，小水滴迅速变大，大到空气托不住的时候就掉了下来。6.实验注意事项。酒精灯与三脚架的高度要匹配，以酒精灯能在三脚架缺口处自由出入为宜。
二、有对比效果的材料促使抽象概念形成
笔者下面以“毛细现象”为例进行阐述。1.实验原理。水能沿着有孔隙的材料上升，孔隙越小，水上升得越高。2.传统实验方法。将两片玻璃合并在一起，放置在水中，水会沿着玻璃的缝隙上升。3.传统实验方法的缺陷。通过观察实验，学生很容易发现两片玻璃之间有水迹，此时让学生归纳出“水能沿着有孔隙的材料上升”往往不尽如人意：一是实验材料太少，二是因为实验器材展示出的只是“隙”，而没有“孔”。4.实验装置的改进。增加实验材料，且将实验材料设置成对比组，具体材料如下。（1）单片玻璃和两片合并在一起的玻璃。（2）玻璃棒、细玻璃管和报废的温度计。（3）打印纸、餐巾纸。（4）塑料条、涤卡布条和棉布条。（5）橡胶棒、冰糕木棒和木条（可选择一年生植物的茎）。5.改进效果。将以上对比材料同时放入水中，让学生仔细观察会有什么现象发生。学生在观察过程中会有许多惊奇的发现。生：两片合在一起的玻璃片中间有水，单个玻璃片没有水。生：玻璃棒上没有水，细玻璃管里有一小段水，废温度计棒里有一大段水。生：塑料条上没有水，布条上有水。教师引导：水可以在哪些材料中上升？它们有什么特点？由此可以得出什么结论？此时学生已经获得了丰富的感性认识，可以顺利地抽象概括出“水能沿着有孔隙的材料上升”即“毛细现象”这一概念。
三、丰富多样的材料促使课堂有意外收获
笔者下面以“磁铁”“热胀冷缩”两课为例来说明。科学课中的材料除了实验室的正规器材外，还可以让学生动手准备，这一过程不但丰富了实验课的材料，而且会让学生在探究过程中有意外的收获。例如“磁铁”一课，除了教师准备的“磁铁性质实验盒”以外，学生还带来了自己家有的磁铁。当学到磁铁有两个磁极时，教师要求学生找出没有标记的磁铁的磁极，大多数学生很快找出了没有标记的磁铁的磁极，此时有一个小男孩站起来：“老师，我的磁铁是个球，没有两边，怎么找它的磁极呢？”因为教师准备的“磁铁性质实验盒”内没有球形的，所以这一问题立即吸引了学生的注意力，教师抓住机会说：“同学们，你们想想办法，给他的球形磁铁找出磁极吧，小组成员可以讨论一下。”经过热烈的讨论，有学生找到了方法：“把磁铁球放在铁粉中，吸铁粉多的两个地方就是磁极。再用标明磁极的磁铁与它接近，就能找到它的磁极了。”这一小小的插曲是由学生带来的器材引发的，不仅丰富了学生课堂知识，而且进一步激发了学生的探究兴趣。又如，“热胀冷缩”一课，在学习固体的热胀冷缩内容时，在原有的铜球热胀冷缩实验后，教师又补充了橡胶球、硬币等固体，由此推导出固体有热胀冷缩的性质。此时有学生拿出一块与硬币差不多大小的环形铁片，犹犹豫豫地站起来说：“老师，我有一个问题，我拿的这个铁片中间有个孔，如果铁片受热膨胀了，中间的孔是变大还是变小呢？”教师因为是首次遇到这种问题，所以没有直接给出答案，而是向全班学生提问：“大家觉得环形铁片受热后，中间的孔是变大还是变小呢？要说出你的理由。”接下来学生进行猜测、设计步骤、讨论方案的合理性，作为一个新的探究任务在课后继续探索，最终得到结论：环形铁片在受热膨胀时，中间的孔会变大。常言道：工欲善其事，必先利其器。笔者认为，充足的、科学的、有结构的教学器材对小学科学实验教学有着经济研究期刊号至关重要的作用。
作者：牛敬品 张双全 单位：河北省晋州市实验小学