小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)的改進與創(chuàng)新策略

郭庭霞

2003年課程改革以來，在小學(xué)開設(shè)科學(xué)課，目的在于通過學(xué)生親歷某些科學(xué)探究活動，在參與的過程中體驗、感悟，最終內(nèi)化形成科學(xué)素養(yǎng)。在多年的教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)：現(xiàn)行教材中，有些實驗的設(shè)計和材料的選用不夠合理，缺乏實用性、靈活性、科學(xué)性。筆者認為科學(xué)教師要對現(xiàn)行教材進行改進和創(chuàng)新，應(yīng)當結(jié)合當?shù)貙嶋H，通過一些容易準備、操作簡便且符合兒童年齡特點的實驗來詮釋不同的科學(xué)原理，讓學(xué)生在實驗中體驗快樂，從而獲取知識和技能，使學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)得到培養(yǎng)和提升。

一、改進實驗材料，彌補器材不足

實驗材料是一切探究活動的開始，材料選取是否合理將直接影響學(xué)生探究活動能否順利進行，對科學(xué)概念的理解是否準確，是有效進行探究的基礎(chǔ)和保證。然而，教材中一些材料本身有問題，學(xué)生實驗時缺乏可操作性，浪費時間，更可怕的是挫傷學(xué)生的科學(xué)探究積極性。于是，教者大膽地把教科書中的部分實驗材料更換成生活中常見、便于操作且價格低廉的材料，不僅能夠代替教材中材料的功能，還能使實驗的效果更直觀。

[案例1]

教科版小學(xué)科學(xué)五年級下冊《沉與浮》單元第一課《物體在水中是沉是浮》。實驗一，猜測驗證胡蘿卜在水中是沉是浮。實驗二，切分蘿卜，把它切成一半、四分之一、八分之一，甚至更小，通過實驗讓學(xué)生知道由同種材料構(gòu)成的物體，在水中的沉浮與輕重和體積大小無關(guān)。存在問題：胡蘿卜下端富含礦物質(zhì)，密度比其他部位大，胡蘿卜整個在水中上浮，而切分后下部分在水中下沉，直接誤導(dǎo)學(xué)生，影響探究的有效性，因此不能作為探究的材料。改進方法：在這個探究活動中，我把蘿卜改為蘋果，實驗效果明顯，學(xué)生不會產(chǎn)生歧義，且為下節(jié)課探究“物體在水中沉浮的因素與什么有關(guān)”提供了有結(jié)構(gòu)的材料。

[案例2]

《沉浮》單元第二課《沉浮與什么因素有關(guān)》用控制變量的科學(xué)方法，探索物體沉浮的原因，教材中要求準備一套同體積不同重量的球，一套相同重量不同體積的立方體，通過實驗讓學(xué)生知道：不同材料構(gòu)成的物體，如果體積相同，重的物體容易沉，如果重量相同，體積小的物體容易沉。這兩組材料直觀性很強，但我們農(nóng)村科學(xué)實驗室沒有相配套的裝置，于是我結(jié)合農(nóng)村實際情況，對本節(jié)課實驗進行了改進與創(chuàng)新：我在學(xué)校附近的小診所找來了一些青霉素針劑瓶子，先選了一組體積大小相同的空玻璃瓶，里面裝上不同重量的水，用它來代替體積相同、重量不同的那套小球；又選了一組體積大小不同的空瓶，里面裝上沙子，用天平稱出相同重量，用來代替那套立方體。這樣增強了實驗的直觀性，讓實驗操作變得更方便。學(xué)生很快就整理出不同材料構(gòu)成的物體在水中的沉浮規(guī)律。有了小瓶子活動的鋪墊學(xué)生對潛水艇的原理也理解得比較好。

二、改進實驗方法，提高實驗成功率

目前，教材中很多教學(xué)實驗的方法和步驟很不適合小學(xué)生的認知規(guī)律，筆者通過實驗方法研究，引導(dǎo)學(xué)生進行自主探討，探尋更合適的實驗方法，提高實驗的成功率，找出解決問題的最佳途徑。在設(shè)計實驗時，盡力選用簡便于操作、效果明顯的方法。

[案例3]

在教科版五年級下冊《沉浮》單元第三課《橡皮泥在水中是沉是浮》，實驗三：“測量橡皮泥排開的水量，探索橡皮泥上浮的原因。”存在問題：測量排開水量的工作必須細致，而燒杯測量排開的水量，燒杯的刻度還不夠精確，觀察時很難看出排開水量的差別。改進方法：1.把燒杯裝入400ml的水，為了看清楚，在水里滴兩滴紅墨水。2.放人橡皮泥，用帶刻度的注射器抽出排開的水量，記錄排開的水量，按此方法測量其他形狀的橡皮泥在水中排開的水量。從數(shù)據(jù)中可以看出，橡皮泥浮起來的原因在于它重量不變，浸入水中的體積越大，排開的水量越大。知道了這個道理，學(xué)生也就很快理解了鋼鐵造的大輪船為什么能夠浮在水面上了。

三、創(chuàng)新實驗設(shè)計，變抽象為直觀

實驗設(shè)計是科學(xué)教學(xué)的前提和關(guān)鍵，如果能對已有實驗進行重新設(shè)計，對設(shè)定實驗進行分析，找出不足，再選用新的方法，促進實驗最優(yōu)化，這樣，會更符合新課改的理念和要求，從而提升實驗教學(xué)的實效，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新思維。

[案例4]

在教科版五年級下冊《浮力》這一課，主要實驗是探究浮力和排開水量之間的關(guān)系。如果按照原有教材規(guī)定的實驗器材開展實驗太難操作，實驗存在很大誤差，而且效果欠佳。存在主要問題有以下幾點：1.用橡皮泥固定杯底的小滑輪或者勾碼，橡皮泥在水中會融化，粘貼不住，容易被拉掉。2.裝水的容器也難以選擇，容器大了便于直接用手操作，但水位上升不明顯，不利于觀察；容器小了便于讀數(shù)，但杯底的滑輪不太容易安放，老師演示都難以操作，更別說學(xué)生分組實驗。結(jié)合本單元教材內(nèi)容和教者對教材的理解，重新設(shè)計實驗：用一個塑料空瓶代替泡沫塑料塊，一個1000毫升的塑料量杯代替水槽，采用往塑料瓶中加鉤碼的方法，改變給塑料瓶施加的壓力來探究它排開的水量和受到的浮力大小的關(guān)系，該方法便于操作，簡單直觀，順利完成教學(xué)任務(wù)，達到了預(yù)定的目的和效果。

科學(xué)教學(xué)實驗的材料、設(shè)計和方法多種多樣，但要使材料便于準備、設(shè)計簡易、方法符合學(xué)生生活實際，同時能夠激發(fā)學(xué)生的探究興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新思維習(xí)慣，提升科學(xué)素養(yǎng)，教師就要多研究、多思考、多創(chuàng)新。

[作者單位：旬陽縣甘溪鎮(zhèn)中心學(xué)校 陜西]