〔摘 要〕 科學(xué)實驗是科學(xué)教學(xué)的關(guān)鍵部分，學(xué)生通過實驗可以在理解相關(guān)內(nèi)容的基礎(chǔ)上熟練掌握科學(xué)知識。小學(xué)科學(xué)教師要積極轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，適時優(yōu)化和創(chuàng)新實驗器材，使其能夠成為一種重要的輔助工具，從而提高課堂教學(xué)質(zhì)量和效率。本文分析了小學(xué)科學(xué)實驗器材使用中存在的問題，提出了優(yōu)化和改進實驗器材的策略。

〔關(guān)鍵詞〕 小學(xué)科學(xué)；實驗器材；改進

〔中圖分類號〕 G424 〔文獻標識碼〕 A 〔文章編號〕 1674-6317 （2024） 22 073-075

小學(xué)科學(xué)實驗課程教學(xué)面臨著諸多問題。例如：實驗器材不能很好滿足不同版本教材的需求，會嚴重影響課程教學(xué)的實際效果；一些實驗器材有一定的操作難度，無法獲得較明顯的實驗結(jié)果；分組合作難度較大，對于層次不同的學(xué)生，探究活動不能滿足其實驗需求；等。這些問題均對學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣和課堂學(xué)習(xí)進度造成較大影響，為此，探尋改進和創(chuàng)新小學(xué)科學(xué)實驗器材的有效策略，以保證操作的可行性和實驗效果，具有重要意義。

一、科學(xué)實驗器材使用中存在的問題

（一）器材易用性較低

許多實驗操作都要求謹慎小心，稍有不慎便可能導(dǎo)致失誤。小學(xué)生受年齡制約，尚不能完成精細的操作，并對許多器材無法完成獨立操作。如把多枚回形針懸掛于磁鐵下的實驗，手抖導(dǎo)致磁鐵晃動，會碰落回形針，易用性較差。

（二）器材操作難度較大

在新課程改革的大背景下，小學(xué)科學(xué)教材也隨之改版，原本中5～6年級的實驗開始出現(xiàn)在1～2年級的課程中。例如，三年級上冊中多次提到的火柴點火實驗，就因為1～2年級學(xué)生的畏懼等因素，導(dǎo)致實驗難度大增。

（三）器材使用受眾面較小

實驗通常分為分組實驗和演示實驗，有些學(xué)生可以單獨完成實驗操作。但不管是對教師還是對學(xué)生來說，實驗器材制作難度都相對較大。如果制作方法相對簡單，則會大大提高學(xué)生的探究興趣，提高學(xué)習(xí)效率。

二、科學(xué)實驗器材的改進方法

（一）把不同實驗器材組合起來，使實驗便于操作

在小學(xué)實驗課上，學(xué)生由于對部分操作的了解程度相對較低，在實驗課之前普遍存在一定的疑慮。因此，如何讓操作更為簡易，已經(jīng)成為必須解決的關(guān)鍵問題?；诓煌瑢嶒炘诮鉀Q方法上的不同，教師在實際工作中，應(yīng)盡可能打破實驗器材的限制，盡可能應(yīng)用小學(xué)生熟悉的器材，并對不同實驗材料進行靈活搭配，進而制作出新的器材，以此在保障實驗時間的同時，更好地發(fā)揮不同器材的作用。

以三年級上冊“空氣”單元中“把針筒的空氣壓縮實驗”為例：學(xué)生在實際操作過程中，可以一只手將出氣端抵住，隨后將杯子分別在開孔以及不開孔的情況下，倒扣入水進行實驗。在實際開展針筒實驗的過程中，由于空氣的不斷壓縮，學(xué)生抵住針筒的一端勢必會因痛感而未能將針口壓住，導(dǎo)致漏氣，進而給人一種空氣過度壓縮的假象，這會在很大程度上影響最終結(jié)果的準確度。在此過程中，可以通過使用橡膠帽堵住針口的方式實現(xiàn)解決問題的目的。另外一個實驗則是通過應(yīng)用橡膠帽將杯底的小孔完全堵住，如果第一個實驗挪用這個橡皮塞，便可倒置針筒，用桌面直接把針口抵住。這樣不僅能保證實驗更準確，還能激發(fā)學(xué)生的探究興趣。

再如，學(xué)習(xí)“讓小車動起來”一課時，需要用到墊圈。該實驗需要通過對比三種不同的情況，在三次實驗中需要成倍增加墊圈數(shù)量，才能得出數(shù)據(jù)明顯變化的情況，因此便給實驗帶來了一定難度——墊圈太多很難同時懸掛，而且也無法尋找數(shù)量較多的墊圈進行分組實驗。因為實驗只在第一次需要逐漸增加數(shù)量，第二次和第三次只需增加倍數(shù)即可，因此不一定非得用墊圈。根據(jù)實際情況，我們可以用吸鐵石代替，其可以在用回形針做的鉤子上直接吸住，并且找到一種一枚重量等于8個墊圈重量的圓形吸鐵石，每組分幾個吸鐵石便可完成實驗。

（二）尋找適合人人均可獨立完成的實驗材料

科學(xué)實驗一般包括分組實驗和演示實驗，但也有部分實驗適合獨自完成。換言之，只要有充足的器材，一些實驗無須幾個人一組，完全可以獨立完成，主要制約因素便是缺乏足夠的器材。有的在課上無法有效完成的實驗需要學(xué)生帶回家做，這時保持人手一套器材就極為重要。超市貨物種類齊全，只要用心，每位學(xué)生都可以尋找到適合自己的實驗器材。

例如，在學(xué)習(xí)降水量相關(guān)內(nèi)容時，不一定正好能碰上下雨天，而且即便碰到雨天，也不能進行一天實際降水量的測量。基于此，可在課堂上進行降水模擬實驗，而要想達到實驗的效果，就必須提前做好相應(yīng)的準備。而且，需要學(xué)生提前在家中做好相關(guān)準備，隨后在課堂上直接進行實驗結(jié)果的反饋。在此過程中，學(xué)生必須提前準備好不同口徑的雨量器。在準備雨量器的過程中同樣有許多需要注意的問題，例如底部平整、上下口一致。而要想實現(xiàn)此目的，學(xué)生可以尋找盛棉簽的盒子、牙簽盒子或者彩筆的蓋子等直筒容器，確保其底部平整。由此，很容易找到不同類型的容器，隨后貼上刻度條，從而制成簡單的雨量器。照此標準讓學(xué)生去超市尋找合適的實驗器材，不僅能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，還能培養(yǎng)學(xué)生的探究意識。

再如，學(xué)習(xí)“空氣占據(jù)空間”內(nèi)容時，其中一個實驗為：把長短不同的兩根管子插入一個瓶子中，兩根分別在水面上和水面下，分別從兩頭吹氣，得到的結(jié)果也不相同。在課堂做這個實驗時一般是教師做演示，讓學(xué)生觀察，不會讓學(xué)生獨立或分組實驗。由于要自己制作器材，并且需在瓶蓋上開只能插入吸管的兩個孔，還要保證其氣密性，所以制作相對較難，而超市里盒裝酸奶正好能解決此問題。通過預(yù)留的小孔，吸管可以輕松地插入其中，而此時包裝本身的氣密性并沒有受到影響。隨后，可以喝掉一半酸奶，然后拔出一部分吸管，再用一根牛奶盒上的彎頭吸管插入底部，彎頭伸向前，這樣從原來的吸管吹氣，彎頭吸管便會噴出乳酸奶。該試驗每個學(xué)生均能在家單獨完成，可較大程度地提高學(xué)生探究知識的興趣，而且實驗器材成本較低，每個學(xué)生都能參與。

（三）在白紙上做好標記，使實驗具有可視性

小學(xué)科學(xué)實驗所選擇的實驗器材不僅需要保證操作的便利性，還要確保觀察的便利性。許多實驗在開始之前，都應(yīng)該提前依照距離以及位置做好器材的擺放工作，而且因為年齡的制約，小學(xué)生的細微操作以及觀察能力都相對較差，在操作中難免會由于主觀意識而出現(xiàn)失誤，從而對實驗結(jié)果的準確性造成影響。

例如，二年級“紙的承重”實驗，一般是用兩本詞典把紙條架起，實驗過程中要求兩本詞典保持相同的間距，教材中對兩本詞典間距的定位是中間可以再插入一本詞典。實際上，在該實驗中可以準備一張白紙，上邊有兩個打印好的方框，實驗時要求學(xué)生按照方框的位置和距離與詞典相對應(yīng)即可。這樣，用標記的白紙便能使承重跨度定位問題得到解決，而且便于學(xué)生觀察其改變情況，還培養(yǎng)學(xué)生積極觀察的實驗意識。六年級“形狀與結(jié)構(gòu)”中也有諸如此類的實驗，均可采用這種實驗方法，把刻度打印好，可直接用來定量。

又例如，在二年級“磁鐵的兩極”相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)中，在實際開展磁鐵不同部位磁性實驗時，可以將一個條形磁鐵排成一排并推動5個回形針進行平行推動。在此過程中，應(yīng)該秉承先觀察后吸引的順序展開。在操作時，可以將5個回形針依照左右相同的曲線排列成一條直線，而且在此過程中，需要將磁鐵的兩極與頭尾相互對齊，同時磁鐵必須保證平行推進。這一系列要求均挑戰(zhàn)著二年級學(xué)生的操作能力，而且學(xué)生也無法準確分辨出是否擺直了。如果我們直接取一張白紙，按照相同的距離打印好每個回形針的位置以及磁鐵的位置，并按照一定的間距在中間畫上許多條平行線，這樣學(xué)生便可以根據(jù)輔助線擺放和操作器材，操作的準確性也會大大提高。

（四）動手改造適宜學(xué)生使用的易復(fù)制器材

在改進實驗器材時，創(chuàng)新相對較難。在創(chuàng)新過程中要降低成本，還要保證其他教師看后也能自己制作，還要適合廣大學(xué)生使用。在小學(xué)實驗器材改進的比賽中，就有許多令人驚嘆的優(yōu)秀作品出現(xiàn)。但是，許多教具制作成本較高，制作起來費時費力，且只能用于演示實驗，幾乎不可能大量制作出來讓學(xué)生使用。所以，我們在改進實驗器材時要以易復(fù)制、低成本和能廣泛使用為方向。以下筆者介紹一種曾經(jīng)指導(dǎo)學(xué)生制作的易拉火柴盒實驗器材。

在科學(xué)實驗中，需要用到點火的地方較多，盡管打火機使用相對容易，但考慮到安全因素等，實驗中點火器材仍然提倡使用火柴。隨著新課改的不斷推進，三年級上冊出現(xiàn)了許多次需要點火的實驗。三年級學(xué)生不管是身體還是心智均未發(fā)育成熟，火柴點火對于這個年齡段的學(xué)生來說挑戰(zhàn)較大，而且許多學(xué)生怕火，火柴不容易劃，且越劃不著對火的恐懼會越大。使用易拉火柴盒，每個學(xué)生最多嘗試一兩次便能把火柴點燃。這種簡單的方法，還能使學(xué)生克服對火的恐懼，提高實驗操作的積極性。

具體操作方法：將火柴用兩張磷片包夾住，隨后用力地往外拉，由此火柴就能夠被輕松點燃。原理：長期以來所使用的火柴盒都是在兩側(cè)分布磷片，但在實際應(yīng)用中只能使用一面來劃火柴。在此過程中，要想順利點燃火柴，應(yīng)以恰當(dāng)?shù)乃俣?、力度以及角度才能順利點燃。而易拉火柴盒的設(shè)計是通過將兩側(cè)的磷片放置到一起，使用過程中由于是兩張磷片同時夾住，角度以及力度的限制也隨之被降低。這種操作相當(dāng)于將點火器材簡化，而且能夠充分激發(fā)學(xué)生的探究興趣，很多原本沒有興趣的學(xué)生，興趣也被點燃了。此類點火器材的設(shè)計，只需對傳統(tǒng)火柴盒的磷片位置加以改變，整體成本較低而且實際應(yīng)用相對簡單。學(xué)生針對點火過程進行操作，使器材本身的受歡迎程度以及最終的實用效果都得到很大提高。

三、結(jié)語

小學(xué)實驗是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的重要基礎(chǔ)，各類易獲取、易觀察和易操作的實驗器材更是提高學(xué)習(xí)效果的必要條件。教師在開展小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)時，必須充分發(fā)揮自身的創(chuàng)造力，針對實驗器材進行科學(xué)、合理地改進。這不僅能提升學(xué)生參與的積極性，還能讓學(xué)生通過實驗更好地感悟?qū)W習(xí)科學(xué)課程的重要性，從而更好地達到素質(zhì)教育的基本要求。

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