小学科学实验教学的改进与创新策略

郭庭霞

2003年课程改革以来，在小学开设科学课，目的在于通过学生亲历某些科学探究活动，在参与的过程中体验、感悟，最终内化形成科学素养。在多年的教学实践中发现：现行教材中，有些实验的设计和材料的选用不够合理，缺乏实用性、灵活性、科学性。笔者认为科学教师要对现行教材进行改进和创新，应当结合当地实际，通过一些容易准备、操作简便且符合儿童年龄特点的实验来诠释不同的科学原理，让学生在实验中体验快乐，从而获取知识和技能，使学生的科学素养得到培养和提升。

一、改进实验材料，弥补器材不足

实验材料是一切探究活动的开始，材料选取是否合理将直接影响学生探究活动能否顺利进行，对科学概念的理解是否准确，是有效进行探究的基础和保证。然而，教材中一些材料本身有问题，学生实验时缺乏可操作性，浪费时间，更可怕的是挫伤学生的科学探究积极性。于是，教者大胆地把教科书中的部分实验材料更换成生活中常见、便于操作且价格低廉的材料，不仅能够代替教材中材料的功能，还能使实验的效果更直观。

[案例1]

教科版小学科学五年级下册《沉与浮》单元第一课《物体在水中是沉是浮》。实验一，猜测验证胡萝卜在水中是沉是浮。实验二，切分萝卜，把它切成一半、四分之一、八分之一，甚至更小，通过实验让学生知道由同种材料构成的物体，在水中的沉浮与轻重和体积大小无关。存在问题：胡萝卜下端富含矿物质，密度比其他部位大，胡萝卜整个在水中上浮，而切分后下部分在水中下沉，直接误导学生，影响探究的有效性，因此不能作为探究的材料。改进方法：在这个探究活动中，我把萝卜改为苹果，实验效果明显，学生不会产生歧义，且为下节课探究“物体在水中沉浮的因素与什么有关”提供了有结构的材料。

[案例2]

《沉浮》单元第二课《沉浮与什么因素有关》用控制变量的科学方法，探索物体沉浮的原因，教材中要求准备一套同体积不同重量的球，一套相同重量不同体积的立方体，通过实验让学生知道：不同材料构成的物体，如果体积相同，重的物体容易沉，如果重量相同，体积小的物体容易沉。这两组材料直观性很强，但我们农村科学实验室没有相配套的装置，于是我结合农村实际情况，对本节课实验进行了改进与创新：我在学校附近的小诊所找来了一些青霉素针剂瓶子，先选了一组体积大小相同的空玻璃瓶，里面装上不同重量的水，用它来代替体积相同、重量不同的那套小球；又选了一组体积大小不同的空瓶，里面装上沙子，用天平称出相同重量，用来代替那套立方体。这样增强了实验的直观性，让实验操作变得更方便。学生很快就整理出不同材料构成的物体在水中的沉浮规律。有了小瓶子活动的铺垫学生对潜水艇的原理也理解得比较好。

二、改进实验方法，提高实验成功率

目前，教材中很多教学实验的方法和步骤很不适合小学生的认知规律，笔者通过实验方法研究，引导学生进行自主探讨，探寻更合适的实验方法，提高实验的成功率，找出解决问题的最佳途径。在设计实验时，尽力选用简便于操作、效果明显的方法。

[案例3]

在教科版五年级下册《沉浮》单元第三课《橡皮泥在水中是沉是浮》，实验三：“测量橡皮泥排开的水量，探索橡皮泥上浮的原因。”存在问题：测量排开水量的工作必须细致，而烧杯测量排开的水量，烧杯的刻度还不够精确，观察时很难看出排开水量的差别。改进方法：1.把烧杯装入400ml的水，为了看清楚，在水里滴两滴红墨水。2.放人橡皮泥，用带刻度的注射器抽出排开的水量，记录排开的水量，按此方法测量其他形状的橡皮泥在水中排开的水量。从数据中可以看出，橡皮泥浮起来的原因在于它重量不变，浸入水中的体积越大，排开的水量越大。知道了这个道理，学生也就很快理解了钢铁造的大轮船为什么能够浮在水面上了。

三、创新实验设计，变抽象为直观

实验设计是科学教学的前提和关键，如果能对已有实验进行重新设计，对设定实验进行分析，找出不足，再选用新的方法，促进实验最优化，这样，会更符合新课改的理念和要求，从而提升实验教学的实效，培养学生的动手能力和创新思维。

[案例4]

在教科版五年级下册《浮力》这一课，主要实验是探究浮力和排开水量之间的关系。如果按照原有教材規定的实验器材开展实验太难操作，实验存在很大误差，而且效果欠佳。存在主要问题有以下几点：1.用橡皮泥固定杯底的小滑轮或者勾码，橡皮泥在水中会融化，粘贴不住，容易被拉掉。2.装水的容器也难以选择，容器大了便于直接用手操作，但水位上升不明显，不利于观察；容器小了便于读数，但杯底的滑轮不太容易安放，老师演示都难以操作，更别说学生分组实验。结合本单元教材内容和教者对教材的理解，重新设计实验：用一个塑料空瓶代替泡沫塑料块，一个1000毫升的塑料量杯代替水槽，采用往塑料瓶中加钩码的方法，改变给塑料瓶施加的压力来探究它排开的水量和受到的浮力大小的关系，该方法便于操作，简单直观，顺利完成教学任务，达到了预定的目的和效果。

科学教学实验的材料、设计和方法多种多样，但要使材料便于准备、设计简易、方法符合学生生活实际，同时能够激发学生的探究兴趣，培养创新思维习惯，提升科学素养，教师就要多研究、多思考、多创新。

[作者单位：旬阳县甘溪镇中心学校 陕西]