優(yōu)化器材 助力實驗探究

鐘蕾

本文對優(yōu)化實驗器材助力科學探究實效性的原則進行了分析，明確了具體的措施;指出了應構建問題情境、優(yōu)化器材結構、明確教學重點、配置適宜器材、繼承傳統(tǒng)優(yōu)點、運用自制道具;提出要以實際為出發(fā)點，總結整合優(yōu)化實驗器材的注意事項。以期提升實驗探究的科學性和實效性，為學生的全面發(fā)展助力。

一、優(yōu)化器材助力實驗探究的原則

（一）選擇最合適的器材

教師在選擇實驗器材時，要選取恰當并且能夠直觀地反映實驗結果的器材，提升教學的效率。同時，還要對器材進行反復的實驗，全面記錄實驗時的數據，選擇最合適的器材，讓學生清楚地看到實驗的結果。

（二）選擇常見的器材

在科學實驗課中，許多的實驗器材大都來自生活。比如，在“向火車那樣驅動小車”這節(jié)課中，教師運用學生身邊較為常見的氣球進行實驗，借助反沖力促進小車前進。這樣，不僅能為學生提供正確的指導，還能借助他們熟悉的器材拓寬他們的思維。

（三）選擇簡單的器材

在新課改的要求下，教師不能僅僅依靠板書進行教學，還應帶領學生進行觀察和探究，掌握科學的內在規(guī)律。教師要引導學生多提問，并根據問題準備對應的器材，讓學生進行探索和研究。教師要引導學生養(yǎng)成搜集資料的好習慣，為實驗科學助力。

（四）選擇健康環(huán)保安全的器材

部分科學實驗存在一定的危險性，如果教師沒有對這些危險進行考量，只是單純地考慮實驗的效果和結果，將會造成嚴重的后果。我國小學實驗在安全方面存在一定的隱患。教師應選擇健康環(huán)保的材料進行實驗，并做好學生的防護工作，切實保障學生的安全。

二、優(yōu)化器材助力實驗探究

（一）構建問題情境，激發(fā)學生探索欲望

探究活動是以問題為基礎的。問題能為探究提供正確的引導。探究對學生具有重要的意義，能為他們的學習和發(fā)展提供動力。在科學實驗課堂上，教師應構建一個真實的情境，提升器材的使用價值，確保實驗的實效性;在探究中，教師要對課程進行合理把控，要構建與教學相關的情境，調動學生學習的積極性。比如，在開展“熱脹冷縮”實驗時，教師先開展“噴泉”實驗，把一個有小口并穿過橡膠塞頂部的玻璃管放入裝有部分冷水的燒瓶中，保證玻璃管與冷水充分接觸。隨后在大燒杯中注入100℃的水，并把小燒杯放入大燒杯進行加熱，這時小燒杯中的水就會噴涌而出，出現(xiàn)噴泉。學生被這個奇妙的現(xiàn)象所吸引，紛紛探究液體為什么會噴涌而出。由于學生對熱脹冷縮的現(xiàn)象較為好奇，激起了強烈的探索欲望。再如，對“水的三態(tài)變化”進行探究時，教師帶領學生觀察水的不同形態(tài)，播放視頻短片，欣賞大自然中水資源的美好。教師準備一些碎冰塊、熱水、溫度計以及燒杯，把冰塊放入燒杯中進行加熱，并使用溫度計進行測量，探究水在不同溫度下的狀態(tài)。經過這個實驗，學生了解到冰的熔點為0℃，水的沸點為100℃。通過構建真實的情境，能激發(fā)學生的求知和探索的欲望，為他們的全面發(fā)展奠定堅實的基礎。

（二）優(yōu)化器材結構，滿足學生探索需求

器材能直接影響學生探究的方向以及效果。教師在選擇器材時不僅要參考實驗的目標，還要對學生的興趣、掌握知識的效果以及理解探究能力進行考慮?？傮w而言，要加強器材和學生成長發(fā)展的契合度，凸顯器材的結構性。第一，器材要能在實驗中得到有效的應用，能直觀地體現(xiàn)科學實驗的數據和信息，讓學生在實驗中能有所收獲、有所感悟。第二，在實驗中要凸顯探究的理念，提升實驗的意義。比如，在開展“物體在水中是下沉還是上浮”的實驗時，教師除準備常規(guī)的實驗器材外，還應該配置釘子、竹簽以及水果等物品，這樣才能提升實驗的真實性。第三，選取的器材要具有結構性，要讓學生直觀地發(fā)現(xiàn)實驗中的變化要素，這樣才能提升實驗的嚴謹性。在探究“熱脹冷縮”這一課題時，學生先后使用酒精燈加熱鐵球和銅球，這樣就能明確銅鐵出現(xiàn)了熱脹冷縮的情況。教師借助器材進行實驗，能提高小學生參與的熱情和積極性，增加他們的知識儲備量。

（三）明確教學重點，安排探究流程

在進行科學實驗時，要想在僅有的40分鐘內獲得良好的學習效果，就應該以教材中的難點為切入點進行探究。要科學分配現(xiàn)有的課堂時間，刪去不必要的環(huán)節(jié)，提升時間的利用率。教師要減少在學生發(fā)展區(qū)使用的時間，把探究的過程放在首要的位置;要科學規(guī)劃過程，保證教學的針對性。比如，在開展制作“雨量器”的實驗中，教師帶領學生選取一個較大的塑料瓶，在它的頸圈位置畫線，并沿著線段把它剪下來，再選擇一張與瓶子等高的紙，在上面畫上刻度，把它貼在瓶子上，把剪下的瓶頸位置倒放在瓶口。要把雨量器放在平坦開闊的位置，確保其與地面處于水平位置。要對降水的時間進行把控，降水完成后立即記錄數據。教師可以邀請學生對數據進行集中記錄，提高他們的參與感。在對某一內容進行探究時，教師應多安排幾次豐富多彩的實驗，并對實驗的過程進行把控，保證每個探究過程都具有重要的價值。

（四）配置適宜器材，注重探索實效

在實驗中，教師要優(yōu)化器材設計工作，增強科學實驗的實效性。部分實驗器材容易受到氣候以及溫濕度的影響，會對實驗的效果造成干擾。比如，在“光與熱”的實驗中，在分析光與熱之間的聯(lián)系時，要掌握光的強弱情況以及溫度的高低。在一般情況下，都采用一邊觀測、一邊實驗的方法進行分析。可以利用放大鏡把光反射在紙上，比較分析使用一面或者多面放大鏡之間的異同。隨后使用放大鏡探測白紙上光斑的溫度，獲得具體的溫度數值。探究一面和多面鏡下，溫度的變化情況。但是有時候，這個實驗的數據并不明顯，兩個地方的溫度差值過低，無法直觀地定義實驗的效果。這時教師可以使用電燈泡帶著學生進行實驗，選擇25W、60W、150W的白熾燈、燈座、電源、放大鏡、溫度計以及數據采集表等。開啟電源后，就能使用溫度計探究溫度的變化情況，這樣就能獲得直觀的測量效果，不易受到天氣的影響。只有在實驗中配置適宜的器材，才能提升探索實驗的效果。

（五）繼承傳統(tǒng)，夯實探索基礎

每個學期學校都會配置多種多樣且體積龐大的器材。但是課程改革后，課程的教學內容和方向發(fā)生了一定的改變，造成大量的傳統(tǒng)器材處于荒廢的狀態(tài)。教師應該對傳統(tǒng)器材進行科學的認識，豐富教學素材和思路，對那些廢棄器材的使用性能和功能進行剖析，挖掘它們的優(yōu)點，達到合理運用的目的。第一，傳統(tǒng)器材的數量較多。目前，學校訂購的教具箱數量有限，且其中部分使用頻率較高的器材，破損率也較高，一旦出現(xiàn)問題就需要重新修正，一旦某個器具出現(xiàn)問題，就會影響整個實驗的效果。而傳統(tǒng)器材較為充足，即使存在部分破損，也不會對整體的實驗造成影響。第二，雖然在實驗中一直強調自主探究的理念，但也要掌握正確的方法。教師應指導學生掌握正確的操作技能，提升他們的邏輯思維能力。在探究過程中，教師要對實驗的器材科學把控。比如，在進行攪拌操作時，要求玻璃棒不能與燒杯的內壁和底部接觸。但是現(xiàn)在的“材料包”中存在著使用塑料杯代替玻璃杯的情況。學生在攪拌時無法聽到攪拌棒與容器內壁碰撞的聲音，學生無法認識到自身操作的正確與否。教師要發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)器材的優(yōu)點，把它們有效地融入科學實驗課堂，提升學生操作的規(guī)范性。

（六）運用自制道具，掌握探索要點

在生活中，教師可以帶領學生一起制作實驗器材，這樣能拉近科學實驗與生活之間的距離。比如在進行“聲音的產生”實驗時，教師為學生提供一些生活中常見的器材，飲料瓶、廢紙以及格尺等，讓學生運用多種方法使它們發(fā)出聲音?；蛘呤褂蒙惩烈约耙桌捱M行“浮沉實驗”，分別選取4個易拉罐，分別在其中裝1/4的沙土、1/2的沙土、3/4的沙土以及裝滿沙土。將其放入水中觀察易拉罐的浮沉情況，其中只有裝著1/4沙土的易拉罐處于上浮的狀態(tài)，其他三個都處于下沉的狀態(tài)。教師可以引導學生利用周圍的物品制作實驗器材，培養(yǎng)他們的動手能力，激發(fā)他們的求知欲望，讓他們真切地感受到科學的價值。許多科學實驗都來源于我們的生活，又豐富了我們的生活。我們要培養(yǎng)學生在生活中求知的意識，積極進行科學的探索。

三、優(yōu)化實驗器材的注意事項

第一，明確器材的可操作性。要提高器材的可操作性，確保能精準地獲取各項數據。在正式上課前，教師應先進行實驗，明確操作要領、重難點以及損耗情況。第二，掌握器材的有效性。選取的器材既要滿足教材的要求，又要體現(xiàn)實驗的現(xiàn)象，保障實驗數據的直觀性。如果實驗中的數據沒有達到要求，在保證操作沒有問題的基礎上，要對器材進行改進。因為單個器材和組合器材會形成不同的效果，所以要嚴格調試。第三，體現(xiàn)器材的代表性。在選取器材的時候，要保障器材具有代表性、保障數量和種類的充足性，只有這樣，才能獲得充足的數據信息。教師利用器材開展多組實驗活動，學生通過觀察能掌握真實的情況，加深記憶效果。第四，分析器材的可測性。要對實驗的精準度和數據要求進行探究，選擇適宜的器材，從而獲得最佳的實驗效果。一套優(yōu)質的器材能成就一門實驗課，好的器材能對課程進行有效的補充。在課前教師要進行充分的調試工作，保障實驗操作的嚴謹性，引導學生根據實驗成果得出結論。

綜上所述，科學實驗課能培養(yǎng)學生的動手能力，激發(fā)學生的興趣和愛好，在小學生活中發(fā)揮重要的引領作用。而實驗器材在活動中占據重要地位，它不僅能影響活動的效果，還能影響學生的參與感。因此，應選擇適宜的器材，保證教學的效率不斷提升。