——和李宗苑老师商榷《例谈材料的有效性》
《科学课》杂志第十期刊登了湖北省宜昌市深圳路小学李宗苑老师的《例谈材料的有效性》，笔者仔细阅读后觉得有一个地方值得商榷。李老师为了让学生了解空气中支持燃烧的气体体积约占1/5，对探究材料做了改进（原文如下）：
“把用来罩住蜡烛的容器进行改进，用一个‘带有刻度的容器’——把透明的准圆柱体饮料瓶等分成0～5五个体积段，标上‘数字’便于观察体积。同时把实验水槽中的‘白水’染成淡色的‘蓝水’。
发现：将饮料瓶底部全部浸入水中到‘0’段底线，拧好瓶盖，瓶内的空气与外界隔绝。点燃蜡烛，继续燃烧。过了一会儿，瓶内蜡烛熄灭。水位上升变成蓝水柱（5段中的1段）的现象表明，原来饮料瓶内支持燃烧的气体（氧气）约占瓶内空气的1/5。”
李老师的想法很好，把水染成淡蓝色使得实验现象更为明显，但是这样的设计得出“支持燃烧的气体（氧气）约占瓶内空气的1/5”的结论缺乏科学性。首先，放在密闭的饮料瓶中的蜡烛并不能燃烧到把里面所有的氧气都耗尽，一高一低两只蜡烛，放在同样的密闭饮料瓶中，我们会发现它们熄灭的时间是不同的，那么两者消耗的氧气量也当然是不同的；其次，我们知道蜡烛燃烧主要是氧气和蜡烛中的碳、氢元素发生反应产生二氧化碳和水，而并不是只消耗氧气而不产生其他的物质，再说了二氧化碳是微溶于水，不可能在短时间内全部溶解在下面的“蓝水”中；再者，我不知道李老师的准圆柱体的饮料瓶有多大，蜡烛又有多大？两者的比例是否达到可以把蜡烛的体积给忽略？蜡烛燃烧还会使容器内的空气膨胀，这也是一个不能不考虑的因素。
笔者根据李老师介绍的方法也做了这样的几次实验，我用500毫升的玻璃量筒（高33.4厘米）作为准圆柱体，用不同高度的蜡烛进行实验，把玻璃量筒迅速倒置在燃烧的蜡烛上，组成一个密闭的容器，直到蜡烛全部熄灭，水柱不在上升，测得如下数据：
| 第一次实验 | 第二次实验 | 第三次实验 | 取高度值 | 水柱上升体积与总体积比 |
4厘米高蜡烛 | 蜡烛被上升的水熄灭 | 蜡烛被上升的水熄灭 | 蜡烛被上升的水熄灭 | / | / |
8厘米高蜡烛 | 6.9 | 7.0 | 7.1 | 7.0 | 7.0/33.4≈0.21 |
14.5厘米高蜡烛 | 5.6 | 5.7 | 5.6 | 5.6 | 5.6/33.4≈0.17 |
从实验情况我们可以看出，水柱上升的高度和蜡烛的高度也有一定的关系。虽然两组数据与李老师所说的1/5比较相近，但是在实验中我还发现这样一个现象：把量筒倒置着迅速罩住蜡烛时，下面冒上许多气泡来，水柱开始的时候上升比较缓慢，蜡烛一熄灭后则快速上升一段。这一现象说明水柱的上升并不是由于蜡烛把密闭容器内的氧气耗尽了，而主要是因为热胀冷缩的缘故，刚开始蜡烛把密闭容器内的空气加热膨胀，部分空气跑到了容器的外面，蜡烛一熄灭里面的空气受冷收缩，外界的大气压把水压进来了（因为容器下面被水封住了，所以空气跑得出来却回不去）。
综合上述分析，用李老师的方法得出“支持燃烧的气体（氧气）约占瓶内空气的1/5”这样的结论是不科学的！
探究材料的有效性和科学性相比，我们应该更看重其科学性，没有了材料的科学性，有效性也就失去意义了！我们不能为了得出所谓的结论而利用不科学的材料来糊弄学生。
我自己也曾有过这样的教训，在上新版的教科版五上《科学》《光是怎样传播的》一课时，为了证明光是沿直线传播的，我利用洗手盆下面的塑料软管做为实验材料，一端用手电光照，另一端观察光线能不能射出来。因为管子容易弯曲，可以随意改变成学生认为的的光线可能的传播路线，当时还很得意，以为找到了简单、方便的好材料。第一节课让学生实验，没发现什么问题，可谁知第二节正好校长来听课，一下课就对实验材料表示怀疑：把管子弯过来真的一点光都看不见？这一问还真把我们给问懵了。于是我用黑纸把管子外壁全部包好，然后用手电在一端照，一边改变管子的弯曲度一边在另一端看有没有光线射过来。果然，当弯曲的角度较小或者顺势弯曲的时候在管子的另一端还是能够看到光线射出来的，尽管我们老师知道那是由于光线的慢反射造成的，当是放在这节课上不是就会得出光可以沿着曲线传播的错误结论了么？！这样一个严重的错误，自己居然没有发觉而被一个“外行”一下子发现了，我羞愧不已！
所以，暗暗告诫自己科学课上一定要注意材料的科学性，探究材料的科学性比有效性更重要！在选择学生实验的材料的时候一定要多想想，多做做。
