科学课实验器材改进的常用方法

张芝杰

摘 要：小学科学是一门以实验为基础的学科，为了让实验服务学生的学习，同时也方便教师的教学，教师有必要对教材中一些实验器材进行改进。通过改变器材颜色、改用生活用品、重拾闲置器材、动手自制装置这四个方面进行器材改进，降低实验操作难度、增强实验可观性、便于学生理解及减少教师课前准备时间，从而提升实验教学的效果，最终达到培养学生科学素养的目标。

关键词：小学科学;器材改进;自制装置;实验现象

在小学科学教学中，实验教学是重中之重。在十年的教学研究中，我乐于专研科学实验，通过改变器材颜色、改用生活用品、利用闲置器材、动手自制教具这四个方面对实验器材进行了改进。

一、 改变器材颜色 突显实验现象

实验中，学生观察到了什么尤为重要。但是小学生的观察能力不强，所以教师提供给学生的实验材料应尽可能有明显的实验现象。教科书中部分实验的现象不明显，但如果将实验器材颜色变一变，明显度就大不一样了。

[例1]新教科版三年级上册第一单元有一个蒸发食盐水的实验，常用的白色蒸发皿和白色食盐颜色很接近，不便于观察。在2018年湖南省小学科学说课大赛中，一位参赛老师自制了一个黑色蒸发皿进行实验，使蒸发出来的食盐看得非常明显。

二、 改用生活用品 紧贴生活实际

小学科学课程把探究活动作为学生学习科学的重要方式，强调从学生熟悉的日常生活出发，解决他们生活中的一些问题。[1]教师在实验中选择的实验器材如果来自于生活，最好是他们生活中感兴趣的物品的话，不仅便于学生的理解知识，在课后还能主动利用这些常见的实验材料经历动手动脑等实践活动，在实践中体验和积累认知世界的经验，提高科学能力。

[例2]在四年级下册第二单元的《溶解的快与慢》一课中，第一个内容是“哪一个溶解得快”，教材中用到的实验器材是：烧杯、玻璃棒、水和食盐。为了增加课堂的趣味性，上课前我创设了一个生活情境：“早上，我们的一个同学由于起晚了没时间吃早餐便来到了学校，结果出现了低血糖症状，现在急需要一杯糖水，你们能帮他想个办法吗？”结合教学设计，最终我将实验器材改成了：杯子、筷子、饮用水和白糖。食盐、一次性水杯、筷子生活中常用且卫生，学生更熟悉、感兴趣。一节课下来，学生参与度高，而且我相信将来某一天真的遇到类似的事情时，他们也能用科学的方法进行解决。

三、 重拾闲置器材 有效变“废”为宝

仪器室中，一些与老版教材相配套的器材一直被闲置，如果不开动脑筋合理利用，它们也就成了摆设。如何将这些“废品”有效的利用在现在的课堂上，也是我平时关注的问题。

[例3]在六年级下册第二单元的《物质发生了什么变化》一课中，第二个内容是“观察白糖的变化”，书中用平时我们吃饭的不锈钢勺子做加热工具。实验器材室里并没有这个材料，但改用实验器材室闲置的燃烧匙，它不仅可以用来加热少量固体粉末，而且勺柄还比较长减少了被烫伤的几率。所以，我果断的变“废”为宝，将它利用起来。

四、动手自制装置 提高课堂效率

1.简化结构 便于准备

教材中有些实验装置过于复杂，准备起来要花掉教师很多的时间，特别是有学生分组实验的时候，因此从实验装置的简约性、环保性及减轻教师的工作任务等角度出发，设计绿色、简约的实验装置是十分必要的。[2]

[例4]五年级下册二单元第6课《热是怎样传递的》中，教材提供了这样一个实验：在一根铁丝上每隔一段距离用蜡粘上一根火柴，用酒精灯给铁丝的一端加热。随着火柴依次掉落，就“看”到了“热总是从较热的一端传向较冷的一端的。”利用这个装置研究“热是怎样传递的”的实验除去实验耗时长、火柴会意外脱落外，一个班的分组实验要花去老师两小时以上的准备时间。（图1是教材提供的实验装置图）

我将实验装置进行了改进：将湿水泥均匀地涂抹在金属棒上，就成为了一根“水泥棒”！湿水泥棒呈深灰色，加热后，水分蒸发，变干后它就呈浅白色的。加热、湿水泥变干的过程就帮助学生观察到了热在铁棒上的传递方向。这个装置的准备时间只要十几分钟，并且实验后只要喷点水又能重复使用。（图2是自制装置“水泥棒”在实验过程中的使用效果）

2.替换材料 方便操作

教师准备的实验装置是为了让教师或学生操作的，它们应该方便学生操作，让学生在简单的实验操作中节省时间，提高学习效率。

[例5]在五年级下册第三单元的《做一个摆钟》一课中的实验，教材设计了这样一个钟摆（图3）：在一根30厘米的木条或塑料棒上面用图钉固定一金属圆片，通过在木条或塑料棒的10厘米、20厘米、30厘米处固定这一圆形金属圆片来改变木条或塑料棒的重心，从而改变摆长，进而研究摆长与摆的快慢的关系。这个实验装置实验室里面并没有，需要老师给学生准备好。而10条30厘米长的条状物和易拉罐盖准备起来不容易，于是我改用铁尺加环形磁铁（如图4）代替。铁尺上有刻度，磁铁和铁尺可以相吸引方便调整位置，操作更简单。

3.全新打造 突破难点

小学科学课虽说较为基础，但一些知识仍有一定的抽象性，小学生难理解。通过实验直观地向学生展示抽象的科学知识，能突破重难点。当教科書中没有提供实验装置时，老师可以根据实际需要，亲自全新打造一个。

[例6]“热水上的‘白气是什么”这是小学科学教学的一个难点知识。即使是问六年级的学生，绝大多数的学生会错误地回答，“是水蒸气”或“是热气”，而很少有学生会正确地说“是水”。

我通过自制装置“白气观察桶”，突破了这个教学难点。这个装置就是黑色垃圾桶里面装一个手电筒，并在桶子上开了一个“观察孔”。学生们只要打开灯，将观察桶罩在热水上，通过观察孔，就能看到“白气”就是许多的小颗粒，并通过进步的实验证明了这些小颗粒就是小水滴。（图5是自制“白气”观察桶，图6是通过“白气”观察桶看到的“白气”）

总之，实验是学生学习科学的基础，作为科学教师要立足于课堂效益的提高，着眼于学生的发展，发挥想象、创新改进实验器材，提高实验活动的效率，真正有效提高学生的科学素养。[3]

[参考文献]

[1] 中华人民共和国教育部.《小学科学课程标准》，北京师范大学出版社，2017.03

[2] 曾黎.小学科学实验创新的认识与问题[J].实验教学与仪器.2013（01）

[3] 贺勇，顾恩甲.创新实验器材 优化实验设计——谈如何提高小学科学实验教学有效性[J].教学仪器与实验. 2010（10）

（作者单位：湖南省长沙市天心区湘府英才小学，湖南 长沙 410000）