例談對科學實驗器材的改進

陶崇發

摘 要：科學學習應該以探究活動為核心，探究的核心就是實驗。在實驗過程中，如果受到器材的局限，使得實驗的效果不夠理想，教師可以根據教學實際對實驗器材進行改進和創新，使實驗更便于學生操作，從而使探究更加有效。本文闡述了如何對科學實驗器材進行改進的一些方法。

關鍵詞：實驗器材;改進;探究;有效

中圖分類號：G623.6文獻標識碼：A ????文章編號：1992-7711（2019）23-119-1

科學實驗器材是小學科學課程資源之一，是學生開展探究實驗的基本條件，也是教師完成教學任務的物質前提。盡管各校都配備了與教材配套的實驗器材，但是有些實驗儀器及配套器材設計不合理，探究效果不夠理想。針對這一情況，不少教師對實驗器材進行了巧妙的改進和創新，取得了良好的教學效果。

一、巧改實驗器材，讓實驗效果更加明顯，有效把握重點

有些實驗，教師可以通過改進實驗器材，讓實驗的重點更為突出，效果更為明顯。

蘇教版四上《熱的傳遞》一課的教學重點之一：讓學生在探究中，了解固體中的熱總是從溫度高的一端傳向溫度低的一端。教師應把握這一實驗重點，讓實驗效果更為突出。

教材實驗設計是：在鋁勺的兩端和中間放在蠟，然后將鋁勺的一端放在酒精燈上加熱，觀察鋁勺中3處蠟的變化，從而感受熱的傳遞方向。

在實際教學中，我將鋁勺改成了鋁箔紙，并在鋁箔紙上壓中4個凹槽（如圖所示），然后在4個凹槽中分別放上蠟。先用酒精燈在鋁箔紙的一端（圖中1處）加熱，觀察4個凹槽中蠟的變化;接著移開酒精燈，讓蠟再次凝固，再將酒精燈放在鋁箔紙的中間（圖中2處）加熱，觀察4個凹槽中蠟的變化情況。

在這個實驗設計中，我將鋁勺改成的鋁箔紙，看似沒有太大的改變，但卻讓實驗的效果更加明顯。首先，鋁箔紙比鋁勺更薄，傳熱更快，觀察的效果更加明顯，也節省了更多的探究時間;其次，在鋁箔紙上壓出凹槽，將蠟放入其中，蠟受熱熔化后，不會亂流亂滴，不會將桌面弄臟，更不會有滴到學生手上的事發生;再者，熔化的蠟冷卻凝固后，可以再次利用，不會造成浪費，也是一種環保的體現。

二、巧改實驗器材，讓控制變量更加簡單，有效突破難點

有一些實驗，如果完全按教材中所提供的方法來操作，探究起來有難度，效果也不會明顯。我們可以通過巧改實驗器材來達到有效控制變量，突破實驗中的難點。

蘇教版三年級下冊中“探究沙土、黏土、壤土的滲水性”實驗。教材中提供了3個塑料杯，杯上放過濾網，網中分別放同樣多的沙土、黏土、壤土，然后向3個杯中倒同樣多的水，以比較各自的滲水性強弱。

這個對比實驗中，改變的條件只有一個“土壤”，其他條件都不能改變。實驗中，最難操控的是向3個杯中倒入相同多的水。如何保證倒入的水一樣多？我們可以用量筒量。倒水過程中，由于傾倒時的角度和速度不一樣，會造成水流對土壤的沖擊力不一樣，也會影響到實驗的效果。在倒水過程中，由于先倒后倒的時間差別，也會對實驗結果造成一定的影響。這些都是實際操作過程中的難點。

教學中，我通過對實驗器材的改進，有效地解決了這一難點。我將3個相同的燒杯固定在一塊水平木板上（如圖所示），

再用量筒量相同多的水倒入燒杯中，最后以傾斜木板的方法，將水同時倒入3個裝有不同土壤的燒杯中（過濾網中裝土壤）。

這樣的器材設計，做到了讓3個杯子同步倒水，有效地控制好實驗中只有一個條件（土壤）改變，其他條件不變，突破了實驗中的難點。學生的觀察更加準確，效果也更為明顯。

三、巧改實驗器材，讓實驗數據更加準確，有效解決盲點

教材中的一些實驗設計（或所提供器材）往往會讓教師們忽視實驗過程中的一些盲點，造成實驗數據的不準確，影響實驗結果。

例如：蘇教版四年級下冊《摩擦力的秘密》一課，探究“摩擦力的大小與哪些因素有關！”一環節。教師們所考慮的因素更多的是物體的輕重、接觸面的粗糙程度、接觸面的大小等因素。教材設計學生用測力計鉤住小車（木塊）來測量摩擦力大小。這一實驗設計，要想得到準確的數據，除了上述因素外，必須保證小車（木塊）做勻速運動。這是很多老師所忽視的一個盲點。而在拉小車（木塊）的過程中，由于測力計彈簧的伸縮和學生用力不均等因素很難讓小車（木塊）做勻速運動。那么所得出的實驗數據是必有一定的出入，甚至不準確。那么如何解決這一盲點，保證小車（木塊）做勻速度運動呢？我區一位老師在上課時對實驗的器材做了巧妙地改進，他將測力計固定在做好凹槽上，在凹槽里加一塊木板，將小車（木塊）放在木板上，再抽動木板。

這一小小的改進，變拉動測力計為拉動木板，有效控制勻速，所得出摩擦力數據也更加準確，實驗結論更具說服力，有效解決實驗過程中的盲點。

四、巧改實驗器材，讓學生實驗更加專注，有效抓住趣點

我區一位教師在執教蘇教版《冷熱與溫度》一課時，為了便于學生在課堂上更好地觀察一杯熱水溫度下降的變化，自制了別出心裁的教具，將原本教材中所準備的“燒杯”換成了更大的“水槽”，將原本每個燒杯里一個溫度計改成了每個水槽里三個溫度計，并且用鐵絲將溫度計固定在水槽的邊緣，但水銀泡完全浸在水里且不碰到底和壁（符合溫度使用的方法）。這一裝制，首先，便于小組中每位成員更加有清楚地觀察;其次，避免了小組成員因觀察位置的限制而引起的課堂混亂，使每個成員都能安靜地仔細地觀察溫度計的變化，使課堂有序，有效。這一創造性的設計，使學生從實驗開始到結束，都保持著深厚的興趣，也贏得了在場所有聽課教師的一致贊賞。

簡而言之，實驗器材對實驗的過程和結果起著至關重要的作用。因此，我們科學老師必須要根據教學實際，充分考慮學生的操作難度和實驗的效果，發揮科學教師應有的智慧和動手能力，改進、創新實驗器材，努力地讓科學探究更有效。

（作者單位：南京市江寧區祿口第二小學，江蘇 南京210000）