陳安順

1創(chuàng)新實驗器材，提高實驗教學效果

實驗材料是學生進行實驗活動的必要條件，是學生解決科學問題，獲得科學知識、提高探究能力的基本載體?？梢哉f沒有“材料”就沒有“經(jīng)歷”。因此，在小學科學實驗課中非常強調(diào)實驗器材的選擇和使用。

1.1舊實驗器材的合理利用

“材料引起學習，材料引起活動”，為學生的學習提供有效的實驗材料，才有可能讓學生在實驗中自主探究，提高能力。除了常用的酒精燈、燒杯、溫度計等外，實驗盒中的不少材料也同樣能發(fā)揮作用。例如，“沉和浮”實驗盒中相同形狀的木塊、鋁塊、鐵塊和相同重量的幾個球等就非常適合《沉浮和什么因素有關》這一課。本課中有兩大需要探究的問題：①按體積大小順序排列7種物質(zhì)，再標出它們在水中是沉還是浮，物體的沉浮和它的體積大小有關嗎；②按體積重量順序排列7種物質(zhì)，再標出它們在水中是沉還是浮，物體的沉浮和它的重量有關嗎。然而隨教材配備的材料，大小概念太過抽象，學生難以區(qū)分體積大小，造成學生在排列大小時一臉迷茫。原因在于長短、高度、形狀之間沒有可比性的時候，或者三者各有優(yōu)勢的時候，學生利用直觀思維是很難區(qū)分體積大小的。甚至一些不規(guī)則的形狀，更是嚴重干擾了學生的判斷。如果把隨教材配備的這7種材料改成相同形狀的木塊、鋁塊、鐵塊和相同重量的幾個球，就更能激發(fā)學生進行思考，探究得出一定的結(jié)論。

1.2選用適合的替代材料

為了達到教學目標，我們可以用容易得到的材料替代那些不易得到的材料，有效激發(fā)學生的學習興趣，從而使他們都能親身經(jīng)歷科學探究，培養(yǎng)學科學、用科學的能力。例如，教學《熱是怎樣傳遞的》時，由于儀器室里的酒精燈數(shù)量不足，教師可讓一些小組用蠟燭代替酒精燈加熱水。結(jié)果學生通過仔細觀察發(fā)現(xiàn)截然不同的現(xiàn)象：用酒精燈加熱的水，是從杯底的中間往上冒氣泡，冒到水面后再向四周散開；而采用蠟燭加熱的水，由于個別小組擔心蠟燭火焰的溫度不夠，就采用了兩支蠟燭同時加熱，結(jié)果分別在杯底的兩個地方產(chǎn)生氣泡，氣泡冒到水面后卻不約而同地向中間靠攏?？吹竭@樣不同的實驗現(xiàn)象，學生再次投入到科學探究之中，利用其他液體來做進一步的實驗。在這樣一系列的探究活動中，最終得出液體中熱傳遞的主要方式是對流的科學結(jié)論。

直觀的、有結(jié)構的材料是有效探究活動的基礎和保證。教學中材料選擇得當，可以使探究實驗省時而又有效。教師可以根據(jù)科學實驗的要求更換材料，使之既直觀，又能激發(fā)學生的好奇心和興趣，簡單實用。例如，在學習《生的食物和熟的食物》時，將雞肉的煮熟過程換成炸爆米花。首先筆者請學生分開生玉米粒和熟玉米粒，既鞏固食物生熟的靜態(tài)變化知識，又為生玉米變成爆米花的活動進行鋪墊。然后讓學生對可能產(chǎn)生的現(xiàn)象進行猜測，對實驗中可能遇到的問題發(fā)表自己的看法，接下來讓學生預測玉米從生到熟會有哪些變化，最后選取火烤的方法，讓學生動手實踐，親自去經(jīng)歷用火燒食物的過程，驗證自己猜測的過程。顯然，通過選擇適合科學探究所需要的替代材料，探究活動就能得到有效開展，同時也培養(yǎng)了學生良好的實驗習慣，提高了觀察能力。

1.3動手制作實驗器材

教師應該抓住重點，突破難點，因陋就簡，自己制作教具學具，讓科學探究活動得以順利開展。自己動手制作的實驗器材不僅具有很強的針對性，而且還能很好地幫助學生突破學習的重難點。例如，在探究“植物的根”時，教師可以選擇幾種不同根系的植物，指導學生將植物完整的根挖掘出來，清洗干凈，制作直根系、須根系的標本，讓學生感悟大自然中植物的根盡管是多種多樣的，但基本上可以分成以上兩種。在教學“空氣的熱脹冷縮”時，教師可到診所找出常見的青霉素小瓶，并把它與透明吸管結(jié)合，制作成小型實驗器材。教師在吸管中間滴入一滴紅墨水，將青霉素瓶緊握在手中時，這滴紅墨水就會向另一方向移動，而教師松開手，紅墨水又會向相反方向移動。這個實驗現(xiàn)象非常明顯，學生一目了然，科學探究的有效性得到了充分保證。

2創(chuàng)新實驗設計，培養(yǎng)科學探究能力

2.1實驗設計更直觀

小學生的年齡和心理特點決定了他們的觀察能力、分析能力等不能和成人相提并論。因此，教師所做的演示實驗必須要直觀，讓學生通過觀察實驗現(xiàn)象能夠容易得出實驗結(jié)論，這樣才能達到演示的目的。例如，探究“橋的形狀和結(jié)構”，學生難以理解鋼索橋的橋塔為什么要修那么高？于是筆者用紙板模擬“橋面”，用繩子模擬“鋼纜”，用椅背做“橋塔”，搭成一個“鋼索橋”，“橋面”上還放有書本等重物。讓學生分組體驗“鋼索橋”的受力特點。繩子下垂多一些和把繩子盡量拉平直一些，感受用力的大小有什么變化。實驗后，學生馬上感受到繩子拉平直一些，用力就要大一些，費力一些；繩子下垂多一些，用力就要小一些，輕松一些。

2.2實驗設計更嚴謹

實驗設計的易操作性本身是一種科學，或者說是一種實驗方法上的科學。實驗設計的科學易操作，對提高實驗成功率和課堂教學效率有重要的作用。例如，5年級下冊《擺的研究》中，學生做改變擺錘重量和改變擺長兩個實驗時，發(fā)現(xiàn)無法讓重物每一次都從同一個角度開始落下，盡管擺幅對擺動次數(shù)的影響不大，但從對比實驗只有一個變量的要求看，從實驗的嚴謹性看，這的確是不夠科學的。況且我們在實驗中還發(fā)現(xiàn)，當擺動起點過高時，擺錘容易撞到鐵架臺，也容易打轉(zhuǎn)，無法測擺動次數(shù)。如果用高中的物理知識進行解釋，單擺只在最大擺角小于等于5°時，單擺的振動才可以近似看作簡諧振動。針對這種情況，有教師這樣設計，在系擺線的鐵桿上放一個鉆孔的倒置的量角器，這樣學生操作時就能輕易把握擺幅的大小。

2.3實驗設計更精確

盡管教師經(jīng)常要求學生做實驗要精準，碰到誤差太大的實驗一定要重做，但有的實驗設計的確是過于粗糙，缺乏科學性。小學生正處在科學的啟蒙階段，這些不嚴謹?shù)膶嶒灂寣W生養(yǎng)成科學實驗可以模糊操作的習慣，甚至有的學生會為了完成實驗，而對實驗數(shù)據(jù)進行造假。例如，5年級下冊《橡皮泥在水中沉浮》一課中，為了比較實心團的橡皮泥在水中排開的水量和做成浮的形狀后排開的水量的多少，原本教材設計的是通過比較放入物體前后水面的刻度來測得排開的水量。

由于燒杯本身就不能用來測量液體的體積，在橡皮泥較少的情況下根本無法精確讀出它排開水的體積，因此教材提供的方法就變得不可行。有位教師就對實驗操作進行了改進

（如圖1所示），當橡皮泥放入大燒杯中后，就會有一部分水溢出來進入小燒杯中，再用量筒測量，就能精確得出排開的水量是多少。

2.4實驗設計更多元

實驗設計不僅僅讓學生懂得實驗的基本過程，更主要的是讓學生親身經(jīng)歷設計實驗的全過程，為學生獨立地設計實驗，參與實驗改進打下良好的基礎。因此，教師要充分放手，讓學生大膽地想，敞開思路無所顧忌地想，甚至異想天開，充分發(fā)揮學生的創(chuàng)造力，讓學生大膽設計實驗，從實驗中自行獲取知識。例如，探究“空氣的熱脹冷縮”實驗時，在學生研究了液體具有熱脹冷縮的基礎上，讓他們自己設計實驗探究方案，證明氣體是否也具有熱脹冷縮的性質(zhì)。教師應該啟發(fā)學生用多種材料，設計出多種實驗方法，見表1。

實驗材料實驗方法實驗結(jié)果

熱水、冷水、試管、紅水、帶木塞的彎玻璃管燒瓶。①將紅水滴在玻璃管中放在熱水中；②將受熱的試管放在冷水中。①玻璃管的紅水向外移；②玻璃管的紅水向里移。

熱水、水槽。①把氣球吹口套住藥瓶口，將瓶放在熱水中；②將受熱的瓶放在冷水中。①氣球鼓起來；②氣球癟了。

藥瓶、塑料薄膜、冷水、熱水、燒瓶、線。①用塑料薄膜包住藥瓶，放在熱水中；②將受熱的藥瓶放入冷水中。①塑料薄膜膨脹撐開；②塑料薄膜凹下去。

膠頭滴管吸少許肥皂水。①滴管的膠頭部分沒入熱水中；②將受熱的膠頭放入冷水中。①滴管口有肥皂泡冒出；②肥皂泡又縮回去了。

燒瓶、乒乓球。①用粘濕的乒乓球堵住燒瓶口，將燒瓶放入熱水中；②再放入冷水中。①看到乒乓球在瓶口處不停地跳動；②乒乓球一動不動。

可見，引導學生通過操作材料的實踐活動，設計不同的探求科學的程序，是學生進行自主探究的生長點，也是探究有效性的根本保障。教師要針對材料蘊涵著的內(nèi)在聯(lián)系，選用有利于引起自主探索的材料，合理組合和呈現(xiàn)材料。這樣就會不斷活躍學生的創(chuàng)造性思維，不斷提高探究能力，從而為將來探究大自然的奧秘打下良好的基礎。

3創(chuàng)新反思總結(jié)，提升學生科學素養(yǎng)

實驗的過程中，常常會出現(xiàn)一些意外的情況，這也可能使得實驗得不到預期的結(jié)論，甚至可能出現(xiàn)錯誤的結(jié)論。教師應該引導學生進行自主反思，認真分析失敗的原因，反復實驗，重新找到答案，從而獲得比普通實驗更大的收獲。例如，在做綠豆種子發(fā)芽的實驗時，有的組選擇了“綠豆種子發(fā)芽需要空氣嗎”這一問題作為研究題目，他們的預測是需要空氣，有些學生從課外也了解到了是需要空氣的。但是，實驗結(jié)果卻是密封的袋子中的綠豆種子依然發(fā)芽了，這使學生感到非常迷惘。于是，筆者將這幾個小組的組員都請上講臺，請他們來向全班同學介紹其實驗過程，共同探討。學生們積極開動腦筋，仔細分析，互相討論，最終得到了很多種的可能，如：袋子里面的空氣還沒有完全排光，用的水本身就溶解了空氣等。然后，根據(jù)這些可能出現(xiàn)的問題，對這幾組實驗進行檢查，尋找問題所在，并且提出了更完善、更具體的實驗方案。盡管這個問題組的實驗失敗了，但是它帶給學生們的收獲要遠遠多于一次成功的實驗。正面面對失敗，正面擊破失敗，把它轉(zhuǎn)化成使學生獲得鍛煉和發(fā)展的契機。

實驗探究活動應該加強學生的實驗交流表達活動。筆者整理出能提升交流表達有效性的“三句話”表達模式，即“用，發(fā)現(xiàn)，說明”這3句話進行總結(jié)。學生剛開始時還不習慣這種方式，不能進行很好地表述。教師就帶著他們一起說，邊說邊動手示范一次實驗，再請學生復述，幾次下來學生的進步非常大，效果比較明顯。例如，在做完《固體熱脹冷縮》實驗時，學生在交流時表達思路更清晰了：①在酒精燈上加熱銅球，發(fā)現(xiàn)銅球不能通過金屬環(huán)了，說明銅球受熱體積膨脹了；②將銅球放入水里，發(fā)現(xiàn)銅球又能通過金屬環(huán)了，說明銅球遇冷體積縮小了……堅持這樣的訓練有利于提高實驗的有效性：①學生做實驗時能直接關注實驗材料，關注到實驗現(xiàn)象的產(chǎn)生與發(fā)展，并積極分析實驗現(xiàn)象和結(jié)果；②提高了學生參與實驗的積極性，一改過去實驗歸實驗，交流歸交流，實驗時無目的瞎動手，觀察時很茫然的弊端。此外，在總結(jié)時，教師還應該鼓勵學生進行創(chuàng)新，讓學生有充分施展才能的機會。只要學生不是一味重復別人的結(jié)論，而是具有個人獨創(chuàng)性的見解，哪怕是幼稚可笑的，都可看作是一種創(chuàng)造，教師都應給以鼓勵和肯定。

總之，為了提高實驗教學的有效性，需要教師不斷提高自身素質(zhì)，創(chuàng)新實驗教學，有效激發(fā)學生主動參與實驗探究，提升綜合科學素養(yǎng)。