潘笑

〔摘? ? 要〕? 小學(xué)科學(xué)教育的目標之一是培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)的興趣和好奇心，同時提升其科學(xué)實踐能力。實驗教學(xué)作為小學(xué)科學(xué)教育中的重要組成部分，直接影響著學(xué)生對科學(xué)的認知和學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)。實驗器材作為實驗教學(xué)的重要工具，其設(shè)計和選擇直接關(guān)系到實驗教學(xué)的效果。然而，傳統(tǒng)實驗器材在一些方面存在不足，如使用復(fù)雜、不直觀，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)科興趣等。因此，對實驗器材進行優(yōu)化，提高其適用性和實用性，對提升小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)的有效性具有積極的意義。本文旨在探討實驗器材優(yōu)化對小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)有效性的提升作用，以期為相關(guān)人員提供參考。

〔關(guān)鍵詞〕? 小學(xué)科學(xué)；實驗器材；優(yōu)化

〔中圖分類號〕? G424? ? ? ? ? ? ? ? 〔文獻標識碼〕? A? ? ? ? ?〔文章編號〕? 1674-6317? ? （2024）? 16? ? 052-054

一、優(yōu)化實驗器材對小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)的作用

（一）實驗器材優(yōu)化與實驗操作的準確性

在小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中，實驗操作的準確性和數(shù)據(jù)的可靠性是至關(guān)重要的。優(yōu)化實驗器材可以提高實驗操作的準確性，進而提高實驗結(jié)果的可靠性。具體來說，可以通過以下幾個方面實現(xiàn)。

1.提高實驗數(shù)據(jù)準確性

優(yōu)化的實驗器材通常具有更高的精確度和穩(wěn)定性，可以減少實驗過程中的誤差，提高數(shù)據(jù)的準確性。以三年級上冊第1單元第2課《空氣有質(zhì)量嗎》一課為例，在測量癟掉的皮球和打滿氣的皮球質(zhì)量時，使用精確的電子秤可以使測量結(jié)果精確到小數(shù)點后兩位，更準確地掌握實驗數(shù)據(jù)，從而讓學(xué)生能夠直觀地發(fā)現(xiàn)質(zhì)量的改變，證實空氣有質(zhì)量這個概念。

2.降低實驗操作的難度

優(yōu)化的實驗器材還能夠通過提高實驗的重復(fù)性和穩(wěn)定性，保證實驗結(jié)果的可靠性。例如，在教學(xué)三年級上冊第3單元第3課《固體的混合與分離》時，可利用電子秤代替托盤天平。對于三年級學(xué)生來說，操作托盤天平復(fù)雜且有難度，選擇使用電子秤代替，既簡化了實驗操作難度，又提高了實驗精確度，還培養(yǎng)了學(xué)生尊重實驗數(shù)據(jù)的實證意識。

（二）實驗器材優(yōu)化與實驗安全性

實驗安全性是小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)的重要考慮因素。優(yōu)化實驗器材可以有效提高實驗安全性，減少安全事故的發(fā)生。具體來說，可以通過以下幾個方面實現(xiàn)。

1.減少安全事故的發(fā)生

優(yōu)化的實驗器材通常具有更高的安全性能，可以減少安全事故的發(fā)生。以五年級上冊第2單元第1課《熱傳導(dǎo)》的學(xué)習(xí)為例，在加熱物質(zhì)的實驗中，使用智能型的加熱設(shè)備和溫度控制器，可以避免因溫度過高而引發(fā)安全事故。

2.保障師生的實驗安全

優(yōu)化的實驗器材還可以通過增加防護措施和提示信息，保障師生的實驗安全。例如，在操作有毒物質(zhì)或高溫物質(zhì)時，使用專門的安全柜和警示標簽可以保障師生的人身安全。

（三）實驗器材優(yōu)化與學(xué)生探究能力

小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)的目的是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和探究能力。優(yōu)化實驗器材可以更好地激發(fā)學(xué)生的探究興趣和積極性，提高學(xué)生的探究能力。具體來說，可以通過以下幾個方面實現(xiàn)。

1.增強學(xué)生實驗的可操作性

優(yōu)化的實驗器材不僅可以提供更好的實驗教學(xué)條件，還能夠提供更多的實踐操作機會。例如：教學(xué)四年級上冊第1單元第2課《熱脹冷縮》時，教材中讓學(xué)生觀察液體的熱脹冷縮，利用的是水槽、圓底燒瓶，還有大量冷水和熱水，整體實驗裝置笨重且危險。改良后，選用小藥瓶代替圓底燒瓶，用手緊握加熱模擬熱水環(huán)境，既能廢物利用，操作還簡單方便。學(xué)生可以通過使用優(yōu)化的實驗器材進行反復(fù)實踐和嘗試，提高實踐操作能力。

2.培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和創(chuàng)新意識

優(yōu)化的實驗器材可以為學(xué)生提供更廣闊的探究空間和更多的探究機會。例如：教學(xué)六年級上冊第4單元第1課《太陽系大家族》時，可以利用Solar?Walk?ads+軟件。學(xué)生在這個軟件中可以看到太陽系各個行星的相對位置，也能放大了看行星的特征，點擊后還能看到有關(guān)各個行星的詳細介紹。學(xué)生可以通過這些軟件自主探究和發(fā)現(xiàn)問題，培養(yǎng)探究精神和創(chuàng)新意識。

（四）實驗器材優(yōu)化與實驗教學(xué)趣味性

小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)應(yīng)該具有趣味性和吸引力，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。通過對實驗器材的優(yōu)化，可以增加學(xué)生之間的互動性和體驗性，提高實驗教學(xué)的趣味性。具體來說，可以通過以下幾個方面實現(xiàn)。

1.激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性

優(yōu)化的實驗器材通常具有更好的演示效果和互動性，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。以六年級上冊第4單元第2課《觀察星空》為例，人們將星空分為88個星座，這些知識繁多且復(fù)雜?？梢宰寣W(xué)生使用Star?Walk2軟件，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行天文觀測，可以讓學(xué)生身臨其境地進行觀察和操作，提高其學(xué)習(xí)興趣和參與度。

2.活躍課堂氛圍提高教學(xué)效果

優(yōu)化的實驗器材還可以通過增加教學(xué)互動性和游戲化元素，活躍課堂氛圍，提高教學(xué)效果。例如，使用希沃白板5進行實驗教學(xué)，可以讓學(xué)生積極參與互動，提高教學(xué)效果和質(zhì)量。此外，將實驗教學(xué)與游戲化元素相結(jié)合，如設(shè)置關(guān)卡和實行獎勵機制等，也可以增強實驗教學(xué)的趣味性。

二、小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)面臨的問題

（一）實驗器材的更新與維護不足

實驗器材是小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中不可或缺的重要元素，然而在一些學(xué)校中，實驗器材往往存在更新與維護不足的問題。這主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

1.器材老化嚴重

我們學(xué)校的實驗器材就存在使用年限過長、器材老化嚴重的問題，無法滿足現(xiàn)代科學(xué)實驗的需求。這不僅影響實驗效果，還會增加實驗風(fēng)險。

2.器材品種單一

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，新的實驗器材層出不窮。然而，一些學(xué)校的科學(xué)實驗器材品種單一，無法滿足多樣化的實驗教學(xué)需求。

3.器材維護不到位

實驗器材在使用過程中需要定期維護和保養(yǎng)，一些學(xué)校對科學(xué)實驗器材的維護保養(yǎng)不到位，導(dǎo)致實驗器材損壞嚴重，縮短了使用壽命。

（二）實驗器材與教材不匹配

在小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中，實驗器材的選擇與教材內(nèi)容密切相關(guān)。在一些學(xué)校中，實驗器材與教材不匹配的問題較為突出。這主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

1.器材與教材內(nèi)容不符

一些學(xué)校所使用的實驗器材與教材內(nèi)容不符，導(dǎo)致實驗教學(xué)無法正常進行。

2.器材過于復(fù)雜

一些學(xué)校的實驗器材過于復(fù)雜，操作難度較大，不僅增加了教師的教學(xué)負擔(dān)，還會影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

3.器材過于簡單

一些學(xué)校的實驗器材過于簡單，無法滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（三）實驗器材的管理不規(guī)范

實驗器材的管理對小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)的有效性有著重要影響。然而，在一些學(xué)校中，實驗器材的管理存在不規(guī)范的問題。這主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

1.管理職責(zé)不明確

一些學(xué)校對實驗器材的管理職責(zé)不明確，導(dǎo)致管理混亂，無法有效發(fā)揮器材的作用。

2.借還流程不規(guī)范

一些學(xué)校對實驗器材的借還流程不規(guī)范，導(dǎo)致器材流失嚴重，影響了實驗教學(xué)的正常進行。

3.報廢處理不當

一些學(xué)校對損壞嚴重或已經(jīng)過時的實驗器材報廢處理不當，導(dǎo)致一些有價值的器材被浪費。

三、優(yōu)化實驗器材提升小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)有效性的策略

（一）加大投入，更新和維護實驗器材

實驗器材是實驗教學(xué)的基礎(chǔ)，其質(zhì)量和使用效果直接影響到實驗教學(xué)的效果。因此，加大投入更新和維護實驗器材，是提高實驗教學(xué)有效性的關(guān)鍵。

在“推和拉”實驗中，需要使用簡單的機械裝置，如滑輪、杠桿等。由于一些學(xué)校的實驗器材老舊，導(dǎo)致實驗效果不佳，甚至存在安全隱患。因此，加大投入，更新和維護實驗器材顯得尤為重要。具體而言，學(xué)?？梢韵蚪逃块T申請資金支持，購買新的實驗器材，如滑輪、杠桿等，確保學(xué)生在實驗中能夠充分體驗到機械裝置的作用和原理。學(xué)校還需定期對實驗器材進行維護和保養(yǎng)，確保其質(zhì)量和安全性。

（二）根據(jù)教材內(nèi)容，選擇合適的實驗器材

根據(jù)教材內(nèi)容選擇合適的實驗器材，是提高實驗教學(xué)有效性的關(guān)鍵。合適的實驗器材能夠幫助學(xué)生更好地理解科學(xué)原理，提高實驗教學(xué)的效果。在“溶解與分離”實驗中，需要使用到蒸發(fā)皿、酒精燈、玻璃棒等實驗器材。部分學(xué)校在選擇實驗器材時存在不合理的情況，例如使用不合適的蒸發(fā)皿或者酒精燈，導(dǎo)致實驗效果不佳。由此可知，學(xué)校選擇合適的實驗器材對于提高實驗教學(xué)的有效性至關(guān)重要。具體而言，學(xué)校可以根據(jù)教材內(nèi)容選擇符合要求的實驗器材，如使用合適的蒸發(fā)皿和酒精燈，以確保學(xué)生在實驗中能夠充分體驗到溶解和分離的過程和原理。教師還可以引導(dǎo)學(xué)生自主選擇實驗器材，提高學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新意識。

（三）規(guī)范管理流程，提高管理效率

規(guī)范管理流程是提高實驗教學(xué)有效性的重要保障。通過建立完善的實驗器材管理制度和管理流程，可以確保實驗器材的質(zhì)量和使用效果，提高管理效率。在“加熱與冷卻”實驗中，需要使用到酒精燈、燒杯、熱水等實驗器材。但是部分學(xué)校對實驗器材的管理不規(guī)范，導(dǎo)致實驗前未能準備好所需的實驗器材，或者在實驗過程中未能及時進行規(guī)范的操作和管理，導(dǎo)致實驗效果不佳?；诖耍瑢W(xué)?？梢越⑼晟频膶嶒炂鞑墓芾碇贫群凸芾砹鞒蹋▽嶒炃皽蕚?、實驗過程中管理和實驗后清理等環(huán)節(jié)，學(xué)校還可以建立監(jiān)督機制，對實驗教學(xué)進行監(jiān)督和評估，確保實驗教學(xué)的質(zhì)量和效果。

（四）加強教師培訓(xùn)，提高教師專業(yè)素養(yǎng)

加強教師培訓(xùn)是提高實驗教學(xué)有效性的重要途徑。教師是實驗教學(xué)的主體，其專業(yè)素養(yǎng)和教學(xué)能力直接影響到實驗教學(xué)的效果和質(zhì)量。例如，在有關(guān)“聲音”的實驗中，需要教師引導(dǎo)學(xué)生探究聲音的產(chǎn)生和傳播原理，但是部分學(xué)校的教師缺乏相關(guān)的專業(yè)知識和教學(xué)經(jīng)驗，導(dǎo)致在實驗過程中無法有效地引導(dǎo)學(xué)生進行探究和學(xué)習(xí)，從而影響了實驗教學(xué)的效果和質(zhì)量。因此，學(xué)校應(yīng)加強教師培訓(xùn)，可以組織教師參加相關(guān)的專業(yè)培訓(xùn)課程和研討會，提高教師的專業(yè)素養(yǎng)和教學(xué)能力。學(xué)校還可以邀請專家學(xué)者到校進行指導(dǎo)和交流，讓教師了解最新的科學(xué)研究和實驗教學(xué)理念和方法。此外，學(xué)校還可以完善獎勵機制，鼓勵教師積極參與到科學(xué)研究和實驗教學(xué)工作中來，進一步提高教師的專業(yè)素養(yǎng)和教學(xué)能力，進而提高實驗教學(xué)的有效性。

綜上所述，優(yōu)化小學(xué)科學(xué)實驗器材，在提升小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)有效性方面的作用顯著。教師通過優(yōu)化實驗器材，可以有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并提高實驗教學(xué)的質(zhì)量，從而提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。因此，學(xué)校和教師應(yīng)該不斷對實驗器材進行優(yōu)化，為小學(xué)生提供更好的科學(xué)實驗教學(xué)條件，以有效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。

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