例談對小學科學實驗的改進與創(chuàng)新

沈 芬

（安徽省合肥市蓮花小學，安徽合肥 231202）

引 言

小學科學課程是一門實踐性課程，實驗教學是實現(xiàn)課程價值的重要內(nèi)容和手段，但目前實驗教學中還存在著一些不足，如實驗材料和裝置老舊、靈敏度差，學生很難及時完成實驗并觀察到明顯的實驗現(xiàn)象；實驗思路和方法煩冗陳舊，損時耗材。這些現(xiàn)象既降低了學生學習的效率和熱情，又造成了巨大的資源損失。為實現(xiàn)小學科學課程教育目標，增強課程的意義和趣味性，教師在實驗教學中可做出一些改進與創(chuàng)新[1]。

一、小學科學實驗改進與創(chuàng)新的意義

（一）克服實驗準備與操作困難，發(fā)揮實驗作用

小學科學實驗的改進與創(chuàng)新集中在實驗材料與裝置、實驗設(shè)計思路、實驗方法的改進與創(chuàng)新上。教師在開展實驗教學時應解決原教材中實驗材料不易獲取、價格較高、裝置老化、操作不易等問題，簡化實驗方法與過程，降低實驗操作難度，使實驗教學能夠高效地完成。這樣學生也能克服實驗準備和操作的困難，有效地完成實驗，真正發(fā)揮實驗的作用。

（二）保護學生的好奇心與求知欲，培養(yǎng)其科學態(tài)度

小學生有著強烈的好奇心和求知欲，這種好奇心和求知欲是推動學生學習科學的內(nèi)在動力，對其終身發(fā)展具有重要的作用。教師通過對科學實驗的改進與創(chuàng)新，能保護學生的好奇心和求知欲，激發(fā)學生學習科學的興趣，引導學生主動探究，積累生活經(jīng)驗，從而增強課程的意義性和趣味性。

（三）集結(jié)師生智慧，培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神

實驗改進與創(chuàng)新應集結(jié)師生的智慧，在改進和創(chuàng)新的過程中，師生會嘗試運用多種材料、多種思路、多樣方法來完成科學探究，體會創(chuàng)新樂趣。在這個過程中，教師應鼓勵學生大膽質(zhì)疑，從不同視角提出研究思路，探尋并采用不同的方法解決問題，利用新的材料完成探究設(shè)計與制作，這有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。

（四）選用廢品循環(huán)材料，解決實驗資源

在改進和創(chuàng)新實驗的過程中所利用的材料與裝置，大部分都來自生活中常見的廢品、我們在用的物品。廢品可以變身為實驗用品，物品在實驗結(jié)束后可以再次使用，這樣不僅能大幅度降低實驗資源與投入的資金，還能有效踐行綠色環(huán)保理念。

二、小學科學實驗的改進與創(chuàng)新實例

（一）實驗材料與裝置的改進與創(chuàng)新

教科版五年級下冊第三單元第六課《擺的研究》中設(shè)計了兩次實驗活動，分別為：三次改變擺繩長度，研究擺繩長度與擺的快慢的關(guān)系；三次改變擺錘的輕重，研究擺錘的輕重與擺的快慢的關(guān)系。在原實驗教學中，學生幾乎將大部分時間花在改變擺繩長度后重新系上擺繩和改變擺錘輕重上，造成實驗時間的大量浪費，最后手忙腳亂結(jié)束實驗，實驗效果大打折扣。

對此，為節(jié)省實驗時間，筆者改進與創(chuàng)新了實驗裝置，用金屬拉鏈和圓形小磁鐵創(chuàng)造出“拉鏈擺”，小磁鐵與拉鏈頭緊緊結(jié)合在一起，拉鏈頭上下移動可以帶動磁鐵，改變擺錘的重心，從而改變擺的長度。在教學中，筆者提前預設(shè)“擺長”的概念，能快速改變擺的長度，從而方便學生觀察記錄與擺的快慢的關(guān)系；在擺長不變時，可以依次增加小磁鐵的個數(shù)，改變擺錘輕重，這樣可以高效實現(xiàn)對擺的研究。

（二）實驗思路的改進與創(chuàng)新

教科版科學五年級下冊第二單元《熱》的第六課《熱是怎樣傳遞的》中有兩個實驗設(shè)計，一是用蠟將火柴粘在金屬條上加熱，觀察火柴掉落的順序會是怎樣（見圖1）；二是組裝均勻涂滿蠟的金屬片，對準金屬片的中心或邊緣加熱，觀察蠟會怎樣融化（見圖2）。教材通過兩個實驗說明熱總會從溫度較高的一端（物體）傳遞到溫度較低的一端（物體），但原教材中實驗材料繁多，組裝不便，耗時耗力。

圖1

圖2

對比，筆者將原教材中的實驗合二為一，用學生常用的熱可擦筆，設(shè)計出一張有三個同心圓和一條直徑的圖紙（見圖3），對圖紙中心加熱處理，筆跡在直線上由先受熱、溫度較高的中心向兩端消失，在同心圓上由中心向四周消失（見圖4），通過筆記消失的方向，表明熱傳遞的方向和過程。學生可自行設(shè)計圖紙中的內(nèi)容，想讓誰“消失”讓誰“消失”，從而體驗實驗成功的快樂，進而對實驗產(chǎn)生濃厚的興趣。與原實驗相比，筆者改進實驗、簡化實驗環(huán)節(jié)，利用可擦筆的墨水作為實驗材料，實驗現(xiàn)象明顯，經(jīng)濟節(jié)約。實驗設(shè)計從學生的生活經(jīng)驗出發(fā)，既滿足了學生的認知需求，又提高了教學的效率，還把學生直接帶入了真實情境中。

圖3

圖4

（三）實驗方法的改進與創(chuàng)新

教科版科學六年級下冊第三單元第六課“在星空中（一）”中建立星座模型的方法是在平面上掛上7個長短不一的繩子，繩子末端系上小球（見圖5），模擬距離地球遠近不同的北斗七星，建模者需要站在太空的角度觀察北斗七星與地球的關(guān)系，再從地球這個角度來照射七個小球，看其在屏幕上的投影。這個方法對星系知識的掌握和空間想象力的要求較高，制作手法復雜，在有效課堂時間內(nèi)學生很難完成，教學效果并不理想。

對此，筆者改進的方法是在紙板或泡沫板上插上7 根一樣長的竹簽，上面各放一個橡皮泥制作的小球，模擬北斗七星（見圖6）。這種建模站在地球這個角度，可以通過竹簽上移動的橡皮泥小球，體驗北斗七星與地球的遠近不同；通過橡皮泥小球大小不一的變化，體驗北斗七星的大小不一；在制作過程中，材料易獲取，操作簡單，從地球角度建模更易理解，學生輕松快樂地完成了實驗，增強了學習的自信心。

圖5

圖6

結(jié) 語

在小學科學課程中實驗至關(guān)重要，學生如果能夠高效地完成實驗，就能從中收獲科學知識與科學思維。因此，教師在開展實驗教學時應從學生熟悉的日常生活出發(fā)，讓學生親身經(jīng)歷動手動腦等實踐活動，更好地了解科學探究的具體方法和技能，理解基本的科學知識，在實踐中體驗和積累認知世界的經(jīng)驗，提高科學能力，培養(yǎng)科學態(tài)度與創(chuàng)新精神。