圖2

圖3

材料是科學探究、科學實驗的基礎。小學科學實驗緊密聯(lián)系生活，因而適用于一個實驗的材料很多，教師可以將生活中很多物品用于實驗。然而，并不是每一組材料都適于學生操作，并且獲得準確、便于分析的實驗數(shù)據(jù)。有些材料需要的操作過程過于復雜，無疑每一次的操作，都會降低學生實驗數(shù)據(jù)的準確性。有些材料太過隨意，實驗過程中不時出現(xiàn)的“小意外”都會大大增加出現(xiàn)無效實驗數(shù)據(jù)的概率。那么，為學生準備有結構的操作性高的實驗材料，能夠使實驗目的更加明確，在親歷探究過程之后獲得有效數(shù)據(jù)。

【案例二】五年級下冊《擺的研究》中研究擺的快慢與哪些因素有關實驗的同課異構教學

表4

表4體現(xiàn)了在不同的實驗材料下，得到的兩組學生實驗數(shù)據(jù)。

根據(jù)教材，這個實驗材料只需要一條長繩就可以實現(xiàn)實驗效果，但是在課例一中，中長的擺長15秒內(nèi)的實驗數(shù)據(jù)對于實驗數(shù)據(jù)分析的意義不大，它太偏向于長的擺長的數(shù)據(jù)。當然這個只是一種情況，還有一部分學生的數(shù)據(jù)中，中長的擺長數(shù)據(jù)偏向于短的擺長的數(shù)據(jù)。這里都體現(xiàn)了一個問題，學生對于擺繩的長度控制不夠準確。其實原因也有客觀性的，普通的鐵架臺的高度約30厘米，提供的長擺繩只能長達20厘米左右，因此要將20多厘米的擺長改變兩次長度，使三次擺長有明顯的不同對于五年級的孩子還是有些難度的。

課例二中，教師提供三條不同長度的擺長，與課例一相比降低了實驗的操作難度，畢竟調節(jié)擺長并不算是這個實驗的掌握點。由于這三個擺的長度已調節(jié)好，三組數(shù)據(jù)之間的差異性比較明顯，借助這組有結構的材料使得學生在實驗過程更加明確實驗目的，可以邊做邊記邊思考。

在遇到這樣的課時，教師需要對實驗環(huán)境和實驗材料進行整體分析，盡量為學生提供有結構的材料，避免因為實驗材料造成的“無效”數(shù)據(jù)。這里的“無效”指的不是因為誤差產(chǎn)生的，而是由于材料限制造成的。學生個體差異大，對于使用操作性不強的實驗材料，就很容易產(chǎn)生“無效”的實驗數(shù)據(jù)，而這種情況通過教師精心設計實驗材料可以避免。每一樣實驗材料都集結了教師的智慧，有結構的材料往往能夠展現(xiàn)更直觀的實驗數(shù)據(jù)，得到更準確的科學事實。