改进创新，让科学实验更切合小学生的认知

【摘要】实验是科学教学的核心内容，是学生学习科学知识、完成科学探究过程、提升科学素养的重要手段。但在实际教学中，课本提供的实验探究过程或多或少存在一些缺陷。而通过实验材料及实验步骤加以改进，使科学实验更切合小学生的认知水平，有利于提高课堂效率，使学生的科学探究达到事半功倍的效果。

【关键词】小学科学  实验探究  实验改进

【中图分类号】G62 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2020）11-0191-01

实验探究是小学科学课堂教学的核心环节，是培养学生科学素养和实验操作能力的重要过程。小学阶段的学生好奇心强，求知欲旺盛，对日常生活中的科学现象有强烈的探究欲望。2017版《义务教育小学科学课程标准》中指出：小学科学课程是一门实践性课程，探究活动是学生学习科学的重要方式。因此在科学课堂中，教师应从学生熟悉的日常生活出发，让学生亲身经历动手动脑等实践活动，通过实验来学习科学探究的具体方法和技能，理解基本的科学知识。

但在实际教学中，由于小学生的认知能力有限，观察实验只能注意到较明显的现象，还缺乏透过实验现象认识科学本质的能力。尤其是当实验现象不明显时，课堂上实验探究的效率更是大打折扣。而目前使用的各版本科学教材中，不乏实验设计不合理，所用材料不易得，操作过程繁琐等问题，给学生观察实验现象造成了一定影响，致使实验探究性不强，学生不能很好地通过实验过程提高科学探究能力。那么，在实际教学中，教师要如何改进实验，以提高科学课堂的有效性呢？下面笔者就以冀教版三年级《镜子》一课中的实验“改变光的传播路线”为例，谈谈如何从实验器材和实验步骤两方面对小学科学实验加以改进，使之更切合小学生的认知能力。

一、实验材料改进

“材料引起学习，材料引起活动”，精心准备的实验材料是一次实验探究成功的基础。而实验材料的选取，要从多方面去考虑。首先，實验现象是否明显，是选取材料时考虑的第一要素。其次，要尽量选取身边易得、学生感兴趣、最好能重复使用的实验材料。

在《镜子》一课“改变光的传播路线”实验中，课本选取的实验材料为平面镜、手电筒、带缝隙的硬纸板、白纸和尺子。其实验步骤为将硬纸板及平面镜固定在白纸上，手电筒的光透过硬纸板上的缝隙照到镜子上，镜子将光反射回来，在白纸上呈现出入射光线与折射光线，学生就可以在白纸上观察到光的传播路线。

但在预实验及实际教学过程中，我发现家用手电筒亮度较小，在正常亮度的教室中，其透过缝隙再被镜子折射的光线极难被观察到。学生不能直观地观察到光的传播路线，也较难直接得出“镜子能改变光的传播路线”的实验结论。此外，三年级学生的实验操作能力有限，对于科学知识了解不深，因此在开展实验探究前，需要教师进行实验操作演示。但若教师需要在投影仪上演示实验，手电筒的光线被投影台的白光遮盖，实验现象更不易观察，不能起到实验演示的作用。而“带缝隙的硬纸板”这一实验材料需要学生自主制作，其缝隙宽度对实验现象影响也较大，不利于学生开展实验探究。

经过多次预实验后，我将实验材料简化为教学用激光笔一支、白纸、平面镜。激光器作为在本单元即将学习的一种人造光源，学生对其兴趣很大。用激光笔取代手电筒作为光源，其发出的光束集中，无需额外使用带缝隙的硬纸板。且激光在较强光照条件下仍清晰可见，便于学生观察光的传播路线，从而得出实验结论。

二、实验步骤改进

实验步骤应尽量精简，清晰易懂，方可增加学生实验探究的成功率。若操作过程过于复杂繁琐，易造成“重操作，轻观察”的问题[1]，学生表面上都踊跃参与实验，乐于动手操作，但实际上并没有细致地观察与思考，只将实验当成了玩耍的过程，而忽略了观察实验结果，思考其中蕴含的科学知识，完全不能达到科学探究的目的。要提高实验探究的有效性，就要求教师要重视实验步骤设计，不能让学生将关注的重心都放在实验操作上，忽视观察与思考的过程。

在“改变光的传播路线”实验中，改进实验器材后，省略了制作带缝隙的硬纸板及固定的步骤，我将该实验步骤简化为：

（一）将平面镜固定在白纸上;

（二）在平面镜前的白纸上标示0°-180°;

（三）将激光笔平放在白纸上，按动开关，观察光的传播路线。

改进后的实验步骤更为精简，易于操作，实验现象更明显，学生可以清晰地在白纸上观察到激光光线表示的光的传播路线，发现当光照到镜子上时，有一部分光被镜子表面反射回去，这就是光的反射现象。从而得出实验结论：由于光的反射现象，镜子可以改变光的传播路线。

在课本的原实验设计中，希望学生通过改变镜子摆放的角度，发现入射光线和折射光线与平面镜的夹角相同。但在实际教学中，我发现学生较难理解这一实验步骤所得出的结论。在改进实验步骤后，我要求学生在白纸上标示角度，根据白纸上显示的光的传播路线，学生可发现入射光线与平面镜的夹角和折射光线与平面镜的夹角相同，从而学生可直观理解“光经镜子折射后其入射角与出射角相同”这一较为抽象的结论。

小学科学是一门以实验为基础的学科，科学实验是学生学习科学知识、提升科学素养、完善自身科学能力的有效途径[2]，但课本中提供的实验内容有一定局限性。因此在科学教学中，教师应积极研究课本的实验设计，从材料准备和步骤设计两方面对实验探究进行大胆创新，以提高课堂的有效性，增加学生对科学探究的兴趣。

参考文献：

[1]梁启胜.小学科学实验“角色”意识的培养[J].汉字文化，2019（11）：171-172.

[2]岳映东.小学科学课堂有效教学现状探析[J].学周刊，2019（17）：33.

作者简介：

梁滢（1998.5-），女，汉族，广东省肇庆市人，本科在读，研究方向：生物科学。