例談對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)器材的改進(jìn)

陶崇發(fā)

摘 要：科學(xué)學(xué)習(xí)應(yīng)該以探究活動(dòng)為核心，探究的核心就是實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，如果受到器材的局限，使得實(shí)驗(yàn)的效果不夠理想，教師可以根據(jù)教學(xué)實(shí)際對(duì)實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，使實(shí)驗(yàn)更便于學(xué)生操作，從而使探究更加有效。本文闡述了如何對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行改進(jìn)的一些方法。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)器材;改進(jìn);探究;有效

中圖分類號(hào)：G623.6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ????文章編號(hào)：1992-7711（2019）23-119-1

科學(xué)實(shí)驗(yàn)器材是小學(xué)科學(xué)課程資源之一，是學(xué)生開(kāi)展探究實(shí)驗(yàn)的基本條件，也是教師完成教學(xué)任務(wù)的物質(zhì)前提。盡管各校都配備了與教材配套的實(shí)驗(yàn)器材，但是有些實(shí)驗(yàn)儀器及配套器材設(shè)計(jì)不合理，探究效果不夠理想。針對(duì)這一情況，不少教師對(duì)實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行了巧妙的改進(jìn)和創(chuàng)新，取得了良好的教學(xué)效果。

一、巧改實(shí)驗(yàn)器材，讓實(shí)驗(yàn)效果更加明顯，有效把握重點(diǎn)

有些實(shí)驗(yàn)，教師可以通過(guò)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)器材，讓實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)更為突出，效果更為明顯。

蘇教版四上《熱的傳遞》一課的教學(xué)重點(diǎn)之一：讓學(xué)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(yīng)把握這一實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)，讓實(shí)驗(yàn)效果更為突出。

教材實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(shí)際教學(xué)中，我將鋁勺改成了鋁箔紙，并在鋁箔紙上壓中4個(gè)凹槽（如圖所示），然后在4個(gè)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(gè)凹槽中蠟的變化;接著移開(kāi)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(gè)凹槽中蠟的變化情況。

在這個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，我將鋁勺改成的鋁箔紙，看似沒(méi)有太大的改變，但卻讓實(shí)驗(yàn)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(jié)省了更多的探究時(shí)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(huì)亂流亂滴，不會(huì)將桌面弄臟，更不會(huì)有滴到學(xué)生手上的事發(fā)生;再者，熔化的蠟冷卻凝固后，可以再次利用，不會(huì)造成浪費(fèi)，也是一種環(huán)保的體現(xiàn)。

二、巧改實(shí)驗(yàn)器材，讓控制變量更加簡(jiǎn)單，有效突破難點(diǎn)

有一些實(shí)驗(yàn)，如果完全按教材中所提供的方法來(lái)操作，探究起來(lái)有難度，效果也不會(huì)明顯。我們可以通過(guò)巧改實(shí)驗(yàn)器材來(lái)達(dá)到有效控制變量，突破實(shí)驗(yàn)中的難點(diǎn)。

蘇教版三年級(jí)下冊(cè)中“探究沙土、黏土、壤土的滲水性”實(shí)驗(yàn)。教材中提供了3個(gè)塑料杯，杯上放過(guò)濾網(wǎng)，網(wǎng)中分別放同樣多的沙土、黏土、壤土，然后向3個(gè)杯中倒同樣多的水，以比較各自的滲水性強(qiáng)弱。

這個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)中，改變的條件只有一個(gè)“土壤”，其他條件都不能改變。實(shí)驗(yàn)中，最難操控的是向3個(gè)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(guò)程中，由于傾倒時(shí)的角度和速度不一樣，會(huì)造成水流對(duì)土壤的沖擊力不一樣，也會(huì)影響到實(shí)驗(yàn)的效果。在倒水過(guò)程中，由于先倒后倒的時(shí)間差別，也會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成一定的影響。這些都是實(shí)際操作過(guò)程中的難點(diǎn)。

教學(xué)中，我通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)器材的改進(jìn)，有效地解決了這一難點(diǎn)。我將3個(gè)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(shí)倒入3個(gè)裝有不同土壤的燒杯中（過(guò)濾網(wǎng)中裝土壤）。

這樣的器材設(shè)計(jì)，做到了讓3個(gè)杯子同步倒水，有效地控制好實(shí)驗(yàn)中只有一個(gè)條件（土壤）改變，其他條件不變，突破了實(shí)驗(yàn)中的難點(diǎn)。學(xué)生的觀察更加準(zhǔn)確，效果也更為明顯。

三、巧改實(shí)驗(yàn)器材，讓實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，有效解決盲點(diǎn)

教材中的一些實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（或所提供器材）往往會(huì)讓教師們忽視實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的一些盲點(diǎn)，造成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

例如：蘇教版四年級(jí)下冊(cè)《摩擦力的秘密》一課，探究“摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)！”一環(huán)節(jié)。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(shè)計(jì)學(xué)生用測(cè)力計(jì)鉤住小車（木塊）來(lái)測(cè)量摩擦力大小。這一實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，要想得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，除了上述因素外，必須保證小車（木塊）做勻速運(yùn)動(dòng)。這是很多老師所忽視的一個(gè)盲點(diǎn)。而在拉小車（木塊）的過(guò)程中，由于測(cè)力計(jì)彈簧的伸縮和學(xué)生用力不均等因素很難讓小車（木塊）做勻速運(yùn)動(dòng)。那么所得出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是必有一定的出入，甚至不準(zhǔn)確。那么如何解決這一盲點(diǎn)，保證小車（木塊）做勻速度運(yùn)動(dòng)呢？我區(qū)一位老師在上課時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)的器材做了巧妙地改進(jìn)，他將測(cè)力計(jì)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(dòng)木板。

這一小小的改進(jìn)，變拉動(dòng)測(cè)力計(jì)為拉動(dòng)木板，有效控制勻速，所得出摩擦力數(shù)據(jù)也更加準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具說(shuō)服力，有效解決實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的盲點(diǎn)。

四、巧改實(shí)驗(yàn)器材，讓學(xué)生實(shí)驗(yàn)更加專注，有效抓住趣點(diǎn)

我區(qū)一位教師在執(zhí)教蘇教版《冷熱與溫度》一課時(shí)，為了便于學(xué)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(zhǔn)備的“燒杯”換成了更大的“水槽”，將原本每個(gè)燒杯里一個(gè)溫度計(jì)改成了每個(gè)水槽里三個(gè)溫度計(jì)，并且用鐵絲將溫度計(jì)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(gè)成員都能安靜地仔細(xì)地觀察溫度計(jì)的變化，使課堂有序，有效。這一創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)，使學(xué)生從實(shí)驗(yàn)開(kāi)始到結(jié)束，都保持著深厚的興趣，也贏得了在場(chǎng)所有聽(tīng)課教師的一致贊賞。

簡(jiǎn)而言之，實(shí)驗(yàn)器材對(duì)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程和結(jié)果起著至關(guān)重要的作用。因此，我們科學(xué)老師必須要根據(jù)教學(xué)實(shí)際，充分考慮學(xué)生的操作難度和實(shí)驗(yàn)的效果，發(fā)揮科學(xué)教師應(yīng)有的智慧和動(dòng)手能力，改進(jìn)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)器材，努力地讓科學(xué)探究更有效。

（作者單位：南京市江寧區(qū)祿口第二小學(xué)，江蘇 南京210000）