小學科學實驗設計與改進

夏玥然

小學科學是一門建立在實驗上的學科，精心設計選擇實驗，引導學生通過親身實驗獲得知識技能是實驗教學的關鍵。隨著課程改革的推進，科學課的地位也逐漸提高，其重要性更多地被學校、師生認可，科學教參、材料也逐漸完善，但是一些問題也浮現出來。

一、改進實驗設計，增強實驗探究性

傳統的實驗方法是教師把實驗目的、實驗材料、實驗步驟以及注意點詳細而周密地告訴學生，甚至將實驗現象和結論也公布于眾，學生按照教師的講述動手操作即可，毫無探究性可言。

在蘇教版小學科學六年級上冊《地球的形狀》這一課，有一個模擬帆船進出港的實驗，一般情況采取驗證實驗，教師告知學生：1.實驗材料：地球儀和小紙船；2.實驗步驟：先后在地球儀和桌面上模擬帆船進出港；3.觀察實驗現象；4.實驗注意點。學生按照教師的講述進行操作，師生共同得出結論。這樣的實驗，雖然進行得很順利，不容易出錯，看起來每個孩子都參與其中，并且也能得出正確的結論，但是孩子缺乏興趣，因為結果是顯而易見的，對于孩子缺乏挑戰性，沒有真正地調動其思考，也就更談不上探究性了，因此我設法將這一實驗變為探究實驗。

從人們在海岸邊開始，播放一段帆船進出港的錄像，引導孩子思考這一現象與古代看法產生了矛盾，孩子很容易得出是與“天圓地方”的猜想矛盾了，這時候請孩子針對地球的形狀提出自己的猜測。接下來關鍵的就是教師要引導學生思考在課堂中如何通過一個模擬實驗來驗證自己的猜想，重點提示孩子設計模擬實驗，孩子很容易想到用地球儀來模擬地球，用小紙船來模擬帆船，但這個實驗還不夠完整，這里教師可以提示學生“我們根據這一現象反駁了古代的哪一種猜想？（天圓地方），因此我們還要通過什么實驗對比來驗證我們的猜測？”這一實驗其實也是對比實驗，孩子在第一單元剛接觸了“饅頭發霉”對比實驗，所以這里稍加提示即可。

二、改進實驗材料，增強實驗效果

在蘇教版小學科學四年級上冊《熱的傳遞》中有這樣一個活動：熱在金屬中的傳遞。通過實驗讓學生感知熱是怎樣傳遞的，認識到熱總是從溫度高的一端傳向溫度低的一端。課文中的實驗設計是在一個金屬湯勺前端、中間和末端分別滴上蠟，待其凝固后，加熱觀察蠟的熔化情況。很多一線教師在操作的時候，通常會用蠟粘上一根火柴，固定金屬湯勺，火柴向下懸掛，再用酒精燈加熱，觀察哪端的火柴先掉下來？理論設想雖然不錯，但是從課堂實際操作效果來看，成功的寥寥無幾，大部分學生一開始就粘不牢，上來展示時顫顫抖抖又掉落了幾根。少數學生雖然成功了，但是這一實驗的科學性還是存在一定的漏洞，學生只能觀察到熱在這三個點之間的先后傳遞順序，而除此之外的其他部分一無所知，因此實驗結論也是推測出來，而并非探究得來。

變色水杯的出現引起了我們思考，這種水杯表面繪制了一些圖案，當往杯中加入熱水時，杯子表面的圖案就會出現變化，這其實是由于杯子表面涂了一種變色油墨，當遇到高溫，顏色就會發生變化。在探究熱傳遞的過程時，我們也可以把變色油墨引進課堂，實驗前，將變色油墨均勻地涂在鐵絲上，晾干，鐵絲就變成了紅色。實驗時，從鐵絲的一頭進行加熱，學生驚奇地發現紅色從加熱點開始漸漸向另一端褪去了，實驗操作簡便、科學，現象也十分明顯。

三、選擇有層次性的材料，提高教學效果

在蘇教版小學科學四年級下冊《物體的形狀改變以后》這一課中就存在著一個材料的選擇與安排。學生在第一節《力在哪里》中剛剛認識了力，這一節就學習彈性和彈力，對于學生來說，確實存在著一定的困難，所以這一節第一個活動“用力改變這些物體的形狀，再去掉所用的力，有什么發現？”中，選擇具有代表性的材料就十分關鍵。

海綿、鐵絲、橡皮筋、彈簧都是常見的且具有代表性的材料，可以明顯觀察到現象。但如果一次性提供給學生，粗略觀察，學生很難有更多的發現。因此，就這四樣材料，在課堂上，可以如下安排：先粗略觀察，再選擇橡皮筋和彈簧重點觀察，最后針對彈簧進行研究，施力之后彈簧有什么變化，手上有什么感受？去掉所用的力，彈簧又有什么變化，手上感受又如何？通過這樣抽絲剝繭，學生會清楚地逐步理解彈性和彈力。

四、自制一些教具，突破教學重難點

在五年級《簡單電路》這一課，第一個活動就是點亮小燈泡，給學生的材料是兩根電線、一個小燈泡、一節電池，雖然操作時很多小組都能點亮燈泡，但是真正明白將兩根電線連到小燈泡的金屬觸點和金屬殼上的少之又少，很多學生只是碰巧碰到了，但并沒有注意觀察，因此還認為是錯誤的連接方式導致小燈泡發光。這個時候，不論教師說什么，語言都是貧乏的，學生并不能真正信服，而再讓學生分組操作一次，又太浪費時間了。怎樣才能最快地糾正學生的錯誤觀念呢？

現在班級配備的多媒體越來越齊全，利用實物展示臺進行演示實驗肯定是最快的解決方法，但是這一實驗材料有一個電池，一個燈泡，兩根導線，為了讓學生嘗試更多的可能性，這些材料都是最原始的，且無法固定的，一個人操作起來實在有難度，雖然可以利用電池盒，U型導線或是帶夾子的導線來固定，可是我又擔心，加入了這些東西會不會影響學生的觀察和思考，因此我想到做一個電路展示板。將電池兩端連接的導線事先用膠帶固定好，并且把燈泡和電池固定在一個塑料泡沫板上，將這塊板放在實物展示臺上，只需要學生觀察導線連在小燈泡的不同位置時小燈泡的發光情況，學生很容易就理解了。

小學科學是開發學生智力，探究性極強的一門特色課程，好的實驗設計能夠充分調動學生興趣，有利于學生有效地掌握基礎知識、基本方法，培養學生的觀察和動手能力。讓我們不斷改進實驗設計，朝著幫助學生“我做過了，便真正理解了”這一目標奮斗。