創(chuàng)新實驗， 優(yōu)化小學(xué)科學(xué)教學(xué)

劉婷

小學(xué)科學(xué)是以實驗為主的學(xué)科，精心設(shè)計實驗，讓學(xué)生通過實驗操作，對實驗現(xiàn)象進(jìn)行分析與整理、得出結(jié)論，并進(jìn)行運(yùn)用和拓展，從而獲取知識和技能，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。因此，可操作的、成功的實驗才是科學(xué)課堂教學(xué)的基石。但在教學(xué)實踐中，我們發(fā)現(xiàn)有些實驗的設(shè)計和實驗材料的選用不合理、不科學(xué)。這就需要科學(xué)教師用好教材，進(jìn)行實驗研究和改進(jìn)，從而促進(jìn)科學(xué)學(xué)科的建設(shè)。教師對已有的實驗做出有益的改進(jìn)，并不斷創(chuàng)新科學(xué)實驗，從而提升科學(xué)實驗教學(xué)的實效。通過設(shè)計簡易、便于操作、有趣的、符合孩子們年齡特點(diǎn)的實驗來詮釋不同的科學(xué)原理，把復(fù)雜的問題簡單化，讓學(xué)生體驗實驗的快樂，不知不覺地邁進(jìn)科學(xué)的殿堂，使學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)得到培養(yǎng)和提升。

一、實驗材料的改進(jìn)

教材中學(xué)生實驗材料存在著一些先天不足，學(xué)生實驗時缺乏可操作性，其結(jié)果就是浪費(fèi)教師學(xué)生的精力和寶貴的時間，更可怕的是挫傷學(xué)生的科學(xué)探究積極性。因此，對實驗材料的改進(jìn)是實驗設(shè)計改進(jìn)和創(chuàng)新的主要方法之一，改進(jìn)實驗材料要容易準(zhǔn)備、便于操作、價格低廉、能夠代替教材中材料的功能，并能使實驗的效果更好。

[案例1]教科版科學(xué)五年級下冊《熱》單元第6課《熱是怎樣傳遞的》有一個實驗：熱在金屬條中的傳遞，給鐵絲一端加熱，觀察鐵絲上的火柴哪端先掉下來。通過實驗讓學(xué)生感知熱是怎樣傳遞的，讓學(xué)生明白熱是從溫度高的一端向低的一端傳遞。

不足之處：雖然日常生活中我們都知道蠟燭燃燒時流下的蠟會在桌上凝固。由于蠟先要熔化成液體，然后滴在鐵絲上，再往上粘火柴。但蠟的凝固時間快（指冬天，夏天正好相反），且熔化后黏性不大，所以很難粘上去，改用黃油或其他的油脂粘貼，但油脂的多與少也會影響實驗效果，遠(yuǎn)端的可能先掉下來。因此不易成功。

改進(jìn)方法：在這個探究活動中，我對實驗裝置進(jìn)行了大膽改進(jìn)，在銅棒表面涂上油墨或者變色指甲油，油墨或者變色指甲油遇熱會改變顏色。用酒精燈在銅棒的一端加熱，通過顏色的改變過程就能直觀看到熱的傳遞過程。實驗解決了實驗原型中粘火柴棒很不方便，并且容易掉，影響實驗效果的問題。改進(jìn)后的實驗，便于操作、實用，而且減少了實驗誤差，實驗結(jié)果很明了。

二、實驗方法的改進(jìn)

實驗的方法多種多樣，但是方法不同實驗的效果就不一樣。在實驗設(shè)計時，我們采用方法簡單、便于操作、效果明顯的方法。隨著時代不斷發(fā)展，教材更新速度一般要緩慢一些，教材中一些實驗的方法和步驟不能滿足教學(xué)的需要，不適合學(xué)生的發(fā)展。這就需要教師進(jìn)行實驗方法研究，也可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗探討，找到更合適的實驗方法，提高實驗的成功率，找出解決問題的最佳途徑。

[案例2]教科版五年級下冊《熱》單元第5課《金屬的熱脹冷縮》，探究鋼條的受熱后長度的增加。教材中用鋼條受熱后膨脹變長推動大頭針傾斜來理解鋼條的變化，但冷卻后現(xiàn)象不明顯。針對這種情況，我引用電路開關(guān)的知識，在電路中接入一根鋼條和一塊銅片，固定鋼條和銅片，鋼條和銅片之間留一個小的縫隙，使電路斷開，然后用酒精燈給鋼條加熱，鋼條受熱膨脹后接觸銅片，使電路閉合，小燈泡發(fā)光。停止加熱，鋼條收縮，離開銅片，電路又?jǐn)嚅_，小燈泡熄滅。通過小燈泡點(diǎn)亮和熄滅實驗，能夠清楚地觀察到鋼條的長度變化，理解鋼條的熱脹冷縮，現(xiàn)象直觀明顯，操作簡單。

三、實驗設(shè)計的創(chuàng)新

實驗設(shè)計往往是教學(xué)中的難點(diǎn)，無論是教師精心進(jìn)行的實驗設(shè)計，還是小組合作進(jìn)行的實驗設(shè)計，無不體現(xiàn)智慧的力量。實驗設(shè)計是經(jīng)過深思熟慮比較成熟的想法，后續(xù)的工作都是以這個為綱，實驗設(shè)計好了也就等于成功一半了。如果是對已有實驗進(jìn)行重新設(shè)計，就是一種創(chuàng)新，對以往實驗的不足進(jìn)行分析，找出原因，然后再找到新的方法去解決問題，就促進(jìn)了實驗設(shè)計最優(yōu)化。這樣，就能提升實驗教學(xué)的實效，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新思維。

[案例3]在講述《使沉在水里的物體浮起來》這一節(jié)時，我制作了“超能力”控制“潛水員”這一實驗裝置，課前向同學(xué)們展示，并裝作很神秘地對學(xué)生說：“告訴你們一個秘密，其實老師有‘超能力哦！看——老師能用有魔力的手控制瓶子里的‘潛水員，我想它浮它就浮，想它沉它就沉……”學(xué)生們看見瓶中的“潛水員”真的“聽我的話” ，驚訝不已，做出來各種奇妙的猜想！

制作步驟：

（1）在筆套下端綁一小段細(xì)鐵絲，下端彎成鉤狀；

（2）鐵絲下端綁一塊重量適中的小鐵片，恰好能使筆套在水中浮起；

（3）礦泉水瓶裝滿水，將“潛水員”豎直放入，蓋上瓶蓋。

演示步驟：

（1）手捏礦泉水瓶，用力擠壓，“潛水員”下沉。

（2）手不用力，“潛水員”上浮。

（3）控制好力度，使“潛水員”上下運(yùn)動和懸浮 。

實驗效果：

學(xué)生愛上科學(xué)，展開豐富聯(lián)想，積極探索奧秘，課堂氛圍活躍。

實驗過程中要求學(xué)生進(jìn)行實驗設(shè)計做到自己發(fā)現(xiàn)、合理設(shè)計、反復(fù)操作，保證了實驗的科學(xué)性、獨(dú)創(chuàng)性。因此，在設(shè)計實驗中，暴露缺陷各不相同，為同伴提供了質(zhì)疑的外部條件。

總之，科學(xué)實驗教學(xué)改進(jìn)與創(chuàng)新的途徑是多樣的，只要實驗設(shè)計符合學(xué)生的發(fā)展，能夠解決教學(xué)中的問題，材料便于準(zhǔn)備、操作方便，教師就要多研究、多思考、多創(chuàng)新。同時實驗的設(shè)計要能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，能加深理解事物的基本原理和運(yùn)行規(guī)律，讓學(xué)生在快樂中學(xué)習(xí)，在實驗中成長。

【作者單位：常州市武進(jìn)區(qū)實驗小學(xué) 江蘇】