張寧

摘? 要 科技是社會(huì)發(fā)展的推動(dòng)力量。為培養(yǎng)出更多的科技人才，現(xiàn)下在小學(xué)階段，科學(xué)教學(xué)的重要性越發(fā)凸顯，而實(shí)驗(yàn)是小學(xué)科學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)，在科學(xué)學(xué)習(xí)中有著不可替代的作用?，F(xiàn)下的小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)還存在一些需要改進(jìn)的地方，對(duì)此提出相關(guān)建議。

關(guān)鍵詞 小學(xué)科學(xué);實(shí)驗(yàn);教材;科學(xué)素養(yǎng)

中圖分類(lèi)號(hào)：G623.6? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2019）15-0123-03

1 前言

小學(xué)科學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，但現(xiàn)下的小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)還存在不能很好結(jié)合實(shí)際環(huán)境、學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作困難、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不夠明顯等問(wèn)題，不僅對(duì)學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)造成一定的影響，還導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)資源嚴(yán)重浪費(fèi)。為進(jìn)一步優(yōu)化小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，為學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)提供保障，對(duì)小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)做出相關(guān)改進(jìn)是很有必要的。

2 小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的意義體現(xiàn)

在科學(xué)創(chuàng)新的時(shí)代背景下，小學(xué)科學(xué)教學(xué)地位越發(fā)凸顯，但傳統(tǒng)的小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)還存在諸多弊端。因此，對(duì)這些實(shí)驗(yàn)做出改進(jìn)是十分必要的，并具有重要意義。對(duì)此，筆者從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析。

有利于知識(shí)的意義構(gòu)建? 從建構(gòu)主義理論角度分析，學(xué)習(xí)是學(xué)生自主構(gòu)建知識(shí)的一個(gè)過(guò)程，教學(xué)并不是將知識(shí)直白地呈現(xiàn)給學(xué)生，而是引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)構(gòu)建知識(shí)，激發(fā)學(xué)生原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，促使學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，這才是真正有意義的教學(xué)。顯然在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)過(guò)程中，為學(xué)生提供了主動(dòng)構(gòu)建知識(shí)的機(jī)會(huì)，學(xué)生可以通過(guò)結(jié)合自身的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)方法及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)做出改進(jìn)，進(jìn)而真正實(shí)現(xiàn)有意義的知識(shí)建構(gòu)[1]。

有利于實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程優(yōu)化? 傳統(tǒng)教材中的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，雖然是一定歷史時(shí)期教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)科研的產(chǎn)物，但是隨著科學(xué)的不斷進(jìn)步發(fā)展，教材實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法開(kāi)始出現(xiàn)諸多弊端問(wèn)題，如不利于操作、不利于觀察，這會(huì)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果造成一定的影響，不利于教學(xué)的良性運(yùn)作發(fā)展。而實(shí)驗(yàn)改進(jìn)從原有的教學(xué)弊端問(wèn)題入手，不斷優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)程序，因此有利于實(shí)驗(yàn)操作的過(guò)程優(yōu)化，是小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改進(jìn)的重要意義體現(xiàn)。

有利于技術(shù)教育創(chuàng)新? 傳統(tǒng)的小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，采用的都是照本宣科的教學(xué)模式，這種教學(xué)方式固化了學(xué)生的思維，不利于技術(shù)教育的創(chuàng)新。而實(shí)驗(yàn)教學(xué)改進(jìn)，更好地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的智慧思維，通過(guò)實(shí)驗(yàn)的發(fā)明和再創(chuàng)造，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)技術(shù)的好奇心，可激發(fā)學(xué)生對(duì)技術(shù)創(chuàng)造的內(nèi)心沖動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新能力得到培養(yǎng)。同時(shí)，無(wú)論是將復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)化，還是尋找可替代的實(shí)驗(yàn)材料物品，在這個(gè)過(guò)程中都需要學(xué)生積極動(dòng)腦思考。這就推動(dòng)了技術(shù)教育的創(chuàng)新，從這一角度分析，小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改進(jìn)無(wú)疑也是具有重要意義的。

有利于環(huán)保節(jié)約? 以往的小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)往往不注重材料節(jié)約，造成不同程度的資源浪費(fèi)。如在“糖到哪里去了”這節(jié)課程中會(huì)使用大量的食鹽進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，而在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，很多食鹽都被倒掉了，這就會(huì)造成資源的浪費(fèi)。而經(jīng)過(guò)改進(jìn)的小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，用食鹽水蒸發(fā)分離的方式重新得到食鹽材料，這從某種程度上就實(shí)現(xiàn)了環(huán)保節(jié)約的目的，倡導(dǎo)了社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的建設(shè)目標(biāo)。因此，從這一角度分析，小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改進(jìn)也是具有重要意義的。

3 小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)措施

實(shí)驗(yàn)材料的改進(jìn)? 在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，有一些實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)材料方面存在先天不足，使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺乏可操作性。這不僅浪費(fèi)了教師和學(xué)生寶貴的教學(xué)時(shí)間，還會(huì)打擊了學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的積極性。因此，在今后的教學(xué)中，教師應(yīng)該從實(shí)驗(yàn)材料入手改進(jìn)，促使小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)材料變得更加容易準(zhǔn)備、便于操作、價(jià)格低廉，這無(wú)疑是可以對(duì)教學(xué)形成一定優(yōu)化作用的。下面筆者將列舉出兩個(gè)案例。

【案例一】在“美麗的彩虹”這節(jié)課程教學(xué)中，其中有一個(gè)實(shí)驗(yàn)是借助三棱鏡分解陽(yáng)光，從而讓學(xué)生分析彩虹形成的原因。但由于實(shí)驗(yàn)室中使用的三棱鏡比較小，因此產(chǎn)生的七色光帶比較短，學(xué)生不能觀察到明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，這就會(huì)對(duì)學(xué)生認(rèn)識(shí)彩虹的形成原因造成一定的影響[2]。而對(duì)于此，可以使用鏡子和水槽代替三棱鏡分解陽(yáng)光。如將一面鏡子斜放到水槽中，這樣鏡子就可以將陽(yáng)光反射到對(duì)面的墻上，此時(shí)學(xué)生會(huì)看見(jiàn)一道白色的光;在教師逐漸向水槽倒水的過(guò)程中，白光就會(huì)逐漸地被反射成七色光，七種色帶被清晰地展現(xiàn)出來(lái)。通過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)材料改進(jìn)，學(xué)生親眼驗(yàn)證了陽(yáng)光可出現(xiàn)彩色色帶的奇妙變化，這就為學(xué)生后續(xù)關(guān)于折射的知識(shí)原理學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)，是教師有效改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的一種體現(xiàn)。圖1為筆者在班級(jí)教學(xué)中拍攝的照片。

【案例二】在“怎樣得到更多的光和熱”這節(jié)課程教學(xué)中，教材中采用的實(shí)驗(yàn)方法為把不同顏色的紙張對(duì)折成袋狀，然后插上溫度計(jì)放在陽(yáng)光下，從而驗(yàn)證不同顏色物體的吸熱能力。而這一實(shí)驗(yàn)最大的缺陷是實(shí)驗(yàn)所需時(shí)間較長(zhǎng)，短時(shí)間內(nèi)無(wú)法得到理想的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象;同時(shí)，實(shí)驗(yàn)效果不夠明顯，不利于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的分析與理解。

對(duì)此，教師就可以做出實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，用涂有不同顏色的試管代替不同顏色的紙袋，在試管口處用橡膠塞密封，然后插入一根塑料管，并用紅色水柱密封，這樣就可以用試管內(nèi)空氣的膨脹情況觀察吸熱效果。通過(guò)相同時(shí)間水柱的高低反應(yīng)吸熱情況，與教材實(shí)驗(yàn)相比，實(shí)驗(yàn)效果變得更加明顯。通過(guò)實(shí)驗(yàn)材料的替換，有利于學(xué)生的觀察和體驗(yàn)，因此是一種可行的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方式。

實(shí)驗(yàn)方法的改進(jìn)? 在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可采用的實(shí)驗(yàn)方法多種多樣，不同的實(shí)驗(yàn)方法得到的實(shí)驗(yàn)效果也是千差萬(wàn)別。為此，在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，教師要盡可能采用簡(jiǎn)單方便、效果明顯的實(shí)驗(yàn)方法，從而更好地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，加深學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí)?，F(xiàn)下的小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在實(shí)驗(yàn)方法方面存在一定的問(wèn)題，筆者舉兩個(gè)案例，并提出相關(guān)的改進(jìn)方法。

【案例一】在“空氣占據(jù)空間嗎”這節(jié)課程教學(xué)中，教材中的實(shí)驗(yàn)方法是將一團(tuán)紙巾放在杯子的底端，然后將杯子豎直倒入水中，通過(guò)觀察紙巾是否會(huì)被浸濕，從而驗(yàn)證空氣是否會(huì)占據(jù)空間。但是在這個(gè)實(shí)驗(yàn)之中存在的最大的實(shí)驗(yàn)問(wèn)題就是，水進(jìn)來(lái)把空氣趕跑的現(xiàn)象不夠直觀，因此，學(xué)生觀察理解存在一定的困難。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要使用很多的紙巾，這從某種程度來(lái)講是一種浪費(fèi)。

對(duì)此，筆者對(duì)實(shí)驗(yàn)方法做出改進(jìn)，使用無(wú)底的塑料瓶和乒乓球展開(kāi)實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，在塑料瓶的瓶口套上一個(gè)氣球，然后用手按住瓶口，再用塑料瓶把乒乓球垂直扣入水中，此時(shí)若是乒乓球停留在水底，就表示空氣是占據(jù)空間的。相比較原教材中的實(shí)驗(yàn)方法，這樣的方法改進(jìn)無(wú)疑使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加直觀，更方便學(xué)生探究，并可以循環(huán)使用，有利于環(huán)保。

【案例二】在“金屬的熱脹冷縮”這節(jié)課程教學(xué)中，教材中的實(shí)驗(yàn)方法為將鋼條加熱，通過(guò)鋼條長(zhǎng)度的增加，并推動(dòng)大頭針傾斜，從而說(shuō)明金屬具有熱脹冷縮的作用。但是在這一實(shí)驗(yàn)方法下，得到的教學(xué)效果并不明顯。

對(duì)此，教師可以做出改進(jìn)，引入電路開(kāi)關(guān)知識(shí)，在電路的一端分別接入一根鋼條和一塊銅片，將其固定;然后在鋼條和銅片之間留出一個(gè)縫隙，此時(shí)電路是斷開(kāi)的;而當(dāng)用酒精燈加熱鋼條時(shí)，鋼條若是受熱膨脹，就會(huì)與銅片接觸，這樣電路就會(huì)閉合，而小燈泡就會(huì)發(fā)光，因此就可以直觀清晰地證明，金屬是具有熱脹冷縮作用的。顯然，與教材原實(shí)驗(yàn)方法相比，改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)更加直觀明顯，可更好地幫助學(xué)生理解知識(shí)。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的改進(jìn)? 在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，科學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)成功的關(guān)鍵和保障。教師要明確，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)該是經(jīng)過(guò)深思熟慮的，后續(xù)的實(shí)驗(yàn)應(yīng)該以實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為綱領(lǐng)。在教學(xué)過(guò)程中，好的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，就等于成功的一半。但現(xiàn)下的小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教材，很多設(shè)計(jì)方案已經(jīng)落后，對(duì)實(shí)驗(yàn)效果造成一定的影響。因此，教師結(jié)合教學(xué)實(shí)際改進(jìn)小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，也是十分必要的。筆者以下面的案例做出詳細(xì)闡述。

【案例一】在“浮力”這節(jié)課程教學(xué)中，課程教學(xué)的重點(diǎn)就是探究浮力和排開(kāi)水的量之間的關(guān)系。而對(duì)此，教材中采用的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法為準(zhǔn)備水、鉤碼、橡皮泥、泡沫、彈簧測(cè)力計(jì)、水槽等實(shí)驗(yàn)器材，具體如圖2所示，通過(guò)彈簧拉力器的拉力值，從而探究浮力的大小。很顯然，這一實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)存在弊端。

1）橡皮泥與容器底部粘貼不緊，容易被拉掉，需要不斷地重復(fù)實(shí)驗(yàn)，不僅浪費(fèi)時(shí)間，還影響實(shí)驗(yàn)操作效果。

2）由于泡沫浸水中后有吸水現(xiàn)象，造成水位上升的體積變小，從而增加實(shí)驗(yàn)誤差。

3）用彈簧測(cè)力計(jì)上拉棉線時(shí)，若是產(chǎn)生傾角，也會(huì)產(chǎn)生誤差。

對(duì)此，筆者改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，使用塑料瓶代替泡沫塑料塊，使用燒杯代替水槽，通過(guò)改變給塑料瓶施加壓力的方法，探究浮力和排開(kāi)水的量之間的關(guān)系。通過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)改進(jìn)，不僅增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的可操作性，還讓學(xué)生明白了物體排開(kāi)水的體積越大，受到的浮力也越大的規(guī)律，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果提供了保障。

【案例二】在“電磁鐵”這節(jié)課程教學(xué)中，為了能夠促使學(xué)生的創(chuàng)新精神得到有效培養(yǎng)，必須要求學(xué)生結(jié)合自身的知識(shí)，自己發(fā)現(xiàn)、合理設(shè)計(jì)、反復(fù)操作，從而促使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力得到提升。在這樣的教學(xué)中，雖然學(xué)生的設(shè)計(jì)存在很多不合理的地方，但是通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)活動(dòng)幫助學(xué)生形成質(zhì)疑習(xí)慣，促使學(xué)生大膽質(zhì)疑的學(xué)風(fēng)逐漸形成。如有的學(xué)生通過(guò)用手指按壓磁鐵，感覺(jué)手受到力的作用;還有的學(xué)生用磁條靠近上面的磁鐵往上提，從而體會(huì)磁力的大小。這些實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)改進(jìn)都彰顯了學(xué)生的智慧。

4 結(jié)語(yǔ)

在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)具有極其重要的作用，很多科學(xué)現(xiàn)象只有透過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察，才能獲得更加深刻的認(rèn)識(shí)。現(xiàn)下的小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)還存在很多需要改進(jìn)的地方，實(shí)驗(yàn)的作用不能得到充分發(fā)揮。為此，在今后的小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，為提升教學(xué)效率，加強(qiáng)科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)，教師一定要對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行深入研究并優(yōu)化整改，這也是小學(xué)科學(xué)教師的義務(wù)和職責(zé)。

參考文獻(xiàn)

[1]楊秀林，張國(guó)全.小改進(jìn) 大見(jiàn)效：例談對(duì)小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的一些改進(jìn)[J].中小學(xué)實(shí)驗(yàn)與裝備，2016，26（3）：37-38.

[2]王俊卿.例談小學(xué)科學(xué)教材中實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的改進(jìn)與創(chuàng)新[J].教育實(shí)踐與研究：小學(xué)版（A），2016（2）：69-71.