雙容

摘 要：科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提倡的是開展以學(xué)生為主、教師為輔的探究式課堂。學(xué)生在豐富的實(shí)踐活動(dòng)中，動(dòng)手動(dòng)腦親歷整個(gè)探究活動(dòng)，強(qiáng)化學(xué)習(xí)能力，塑造學(xué)習(xí)態(tài)度，實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展。在實(shí)際教學(xué)中，選取學(xué)生身邊易獲取、成本低的材料，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，將會(huì)使科學(xué)探究活動(dòng)更具適宜性、可操作性和時(shí)代性。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué);探究性實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)材料;實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新

新課標(biāo)指出，小學(xué)科學(xué)教育，以培養(yǎng)小學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為宗旨。強(qiáng)調(diào)科學(xué)教學(xué)的主要形式是引導(dǎo)學(xué)生充分參與豐富多彩的探究活動(dòng)。這些活動(dòng)的選取力求符合兒童的年齡特征和經(jīng)驗(yàn)背景。這對(duì)科學(xué)學(xué)科教師提出了更新、更高的要求，需要教師能根據(jù)教材設(shè)計(jì)、學(xué)生實(shí)際、地域特點(diǎn)、課堂生發(fā)等情況，有效地推動(dòng)學(xué)生的科學(xué)探究活動(dòng)。下面，筆者以“固體的熱脹冷縮”為例，談?wù)勑W(xué)科學(xué)教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新。

“固體的熱脹冷縮”是教科版小學(xué)科學(xué)五年級(jí)下冊(cè)第二單元的內(nèi)容。小學(xué)生抽象思維能力弱，動(dòng)手能力和好奇心強(qiáng)，直觀形象的實(shí)驗(yàn)有助于他們理解知識(shí)，所以實(shí)驗(yàn)不僅是本節(jié)重點(diǎn)，還是難點(diǎn)。

本課教材安排了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，一是銅球穿銅環(huán)，加熱后的銅球不能穿過銅環(huán)，冷卻后又可以穿過銅環(huán);二是鋼條加熱后伸長(zhǎng)，冷卻后縮短，從而驗(yàn)證金屬具有熱脹冷縮的性質(zhì)。

筆者認(rèn)為教材中實(shí)驗(yàn)存在以下不足：

第一，銅球是用金屬鏈懸掛在手柄上，容易晃動(dòng)，學(xué)生一不小心會(huì)造成燙傷，存在一定的風(fēng)險(xiǎn)性; 第二，銅球體積較大，加熱或冷卻需要較長(zhǎng)時(shí)間才能看到現(xiàn)象。小學(xué)生注意力易分散，影響課堂效果;第三，實(shí)驗(yàn)中看不到銅球、鋼條熱脹冷縮變化的全過程，只能看到這兩種物質(zhì)熱脹冷縮的結(jié)果，不直觀;第四，銅球和銅圈一定要很圓，且恰好配套，稍有出入，就會(huì)出現(xiàn)不加熱也不能通過銅圈的現(xiàn)象，給學(xué)生帶來錯(cuò)覺。

為解決以上問題，經(jīng)反復(fù)實(shí)踐探究，筆者決定把固體熱脹冷縮的性質(zhì)通過電路展現(xiàn)出來，以為教材的補(bǔ)充。本實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新之處在于：①利用金屬的導(dǎo)電性，通過電路的接通與斷開，讓學(xué)生更直觀地感受到固體的熱脹冷縮的現(xiàn)象。②在導(dǎo)線的選擇上，利用金屬中鋁的導(dǎo)熱快、熱脹冷縮的能力強(qiáng)的特點(diǎn)，選擇鋁導(dǎo)線連接電路，使實(shí)驗(yàn)效果更明顯。同時(shí)，為了提高實(shí)驗(yàn)的成功率，選擇了較粗的導(dǎo)線來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。③加熱的導(dǎo)線部分加高，便于加熱，其高度為酒精燈燃燒時(shí)外焰所處的高度;燈泡的加高，便于觀察，有助于感受電路的通斷。④兩端用鋼板支撐，一端能有效減少導(dǎo)線加熱后向外端膨脹，另一端加裝螺絲，可以調(diào)節(jié)電路斷開的距離，也能加大接觸面，提高實(shí)驗(yàn)成功率。

具體實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下：

實(shí)驗(yàn)器材：燈座、小燈泡、電池、電池盒、金屬（鋁導(dǎo)線）酒精燈、火柴、支架。

實(shí)驗(yàn)步驟：

第一步，組裝一個(gè)簡(jiǎn)單電路。金屬導(dǎo)線待加熱的部分去絕緣層，導(dǎo)線兩端用鋼板支架呈90度抬高，其中一端設(shè)置為可調(diào)節(jié)螺絲。手動(dòng)調(diào)試螺絲，使電路連接，測(cè)試一下電路，觀察電路是否能正常工作。第二步，向外旋動(dòng)螺絲，斷開電路約1毫米。 第三步，點(diǎn)燃酒精燈，將酒精燈放至裸導(dǎo)線之下，給鋁導(dǎo)線加熱。第四步，鋁導(dǎo)線受熱膨脹，連通電路，燈泡亮了，移開酒精燈，導(dǎo)線冷卻，燈泡即滅。

實(shí)驗(yàn)改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)：

①穩(wěn)定性更強(qiáng)，更安全。②實(shí)驗(yàn)時(shí)間縮短，提高效率。③實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更直觀。④材料簡(jiǎn)單，可以自制，解決教學(xué)中儀器不足的問題。

這一創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，使我們更深刻地認(rèn)識(shí)到：在科學(xué)教學(xué)實(shí)踐中，立足生本，有意識(shí)地關(guān)注、思考并參與實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新，積極探究有地域特點(diǎn)、適應(yīng)課堂需求，簡(jiǎn)單易操作、效果明顯的實(shí)驗(yàn)方案，對(duì)學(xué)生科學(xué)核心素養(yǎng)的養(yǎng)成、教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成，效果是不言而喻的，這將會(huì)大大減輕一線科學(xué)教師的工作量，同時(shí)會(huì)更精細(xì)地滿足學(xué)生探究的需要。

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