談小學科學實驗教學中的創新研究

雙容

摘 要：科學實驗教學提倡的是開展以學生為主、教師為輔的探究式課堂。學生在豐富的實踐活動中，動手動腦親歷整個探究活動，強化學習能力，塑造學習態度，實現全面發展。在實際教學中，選取學生身邊易獲取、成本低的材料，創新實驗設計，將會使科學探究活動更具適宜性、可操作性和時代性。

關鍵詞：實驗教學;探究性實驗;實驗材料;實驗創新

新課標指出，小學科學教育，以培養小學生科學素養為宗旨。強調科學教學的主要形式是引導學生充分參與豐富多彩的探究活動。這些活動的選取力求符合兒童的年齡特征和經驗背景。這對科學學科教師提出了更新、更高的要求，需要教師能根據教材設計、學生實際、地域特點、課堂生發等情況，有效地推動學生的科學探究活動。下面，筆者以“固體的熱脹冷縮”為例，談談小學科學教學中的實驗創新。

“固體的熱脹冷縮”是教科版小學科學五年級下冊第二單元的內容。小學生抽象思維能力弱，動手能力和好奇心強，直觀形象的實驗有助于他們理解知識，所以實驗不僅是本節重點，還是難點。

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

筆者認為教材中實驗存在以下不足：

第一，銅球是用金屬鏈懸掛在手柄上，容易晃動，學生一不小心會造成燙傷，存在一定的風險性; 第二，銅球體積較大，加熱或冷卻需要較長時間才能看到現象。小學生注意力易分散，影響課堂效果;第三，實驗中看不到銅球、鋼條熱脹冷縮變化的全過程，只能看到這兩種物質熱脹冷縮的結果，不直觀;第四，銅球和銅圈一定要很圓，且恰好配套，稍有出入，就會出現不加熱也不能通過銅圈的現象，給學生帶來錯覺。

為解決以上問題，經反復實踐探究，筆者決定把固體熱脹冷縮的性質通過電路展現出來，以為教材的補充。本實驗的創新之處在于：①利用金屬的導電性，通過電路的接通與斷開，讓學生更直觀地感受到固體的熱脹冷縮的現象。②在導線的選擇上，利用金屬中鋁的導熱快、熱脹冷縮的能力強的特點，選擇鋁導線連接電路，使實驗效果更明顯。同時，為了提高實驗的成功率，選擇了較粗的導線來進行實驗。③加熱的導線部分加高，便于加熱，其高度為酒精燈燃燒時外焰所處的高度;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，一端能有效減少導線加熱后向外端膨脹，另一端加裝螺絲，可以調節電路斷開的距離，也能加大接觸面，提高實驗成功率。

具體實驗設計如下：

實驗器材：燈座、小燈泡、電池、電池盒、金屬（鋁導線）酒精燈、火柴、支架。

實驗步驟：

第一步，組裝一個簡單電路。金屬導線待加熱的部分去絕緣層，導線兩端用鋼板支架呈90度抬高，其中一端設置為可調節螺絲。手動調試螺絲，使電路連接，測試一下電路，觀察電路是否能正常工作。第二步，向外旋動螺絲，斷開電路約1毫米。 第三步，點燃酒精燈，將酒精燈放至裸導線之下，給鋁導線加熱。第四步，鋁導線受熱膨脹，連通電路，燈泡亮了，移開酒精燈，導線冷卻，燈泡即滅。

實驗改進后的優點：

①穩定性更強，更安全。②實驗時間縮短，提高效率。③實驗現象更直觀。④材料簡單，可以自制，解決教學中儀器不足的問題。

這一創新實驗，使我們更深刻地認識到：在科學教學實踐中，立足生本，有意識地關注、思考并參與實驗創新，積極探究有地域特點、適應課堂需求，簡單易操作、效果明顯的實驗方案，對學生科學核心素養的養成、教學目標的達成，效果是不言而喻的，這將會大大減輕一線科學教師的工作量，同時會更精細地滿足學生探究的需要。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.義務教育小學科學新課程標準（2017年版）[M].北京：北京師范大學出版社，2017.

[2]陳 靜.讓科學探究回歸實效——小學科學探究學習的問題及對策[J].內蒙古教育，2016（14）：78-79.