科學教學“下水實驗”的實踐研究

周法興

所謂“下水試驗”，并不是按字面意思理解的需要在水下進行的實驗，“下水實驗”的實質是一種課前的精心備課，對于實驗教學來說具有十分重要的意義。通過“下水實驗”能夠大大提高實驗的成功率，提高實驗教學的質量。本文從四個方面對小學科學“下水實驗”進行了實踐探究，以期能有所借鑒意義。

一、鉆研實驗教材，知曉實驗梯度

尊重數據和事實、概念的層次性，以及謹慎求真是小學科學與其他學科相區別的三大重要特征。在實驗教學中，這三個學科的特征要切實的落實。小學科學教材是最直接地體現了這三個特征的，所以，在開展小學科學實驗教學前，教師必須認真鉆研實驗教材，知曉實驗的梯度。

例如，在教學教科書“測量水的溫度” 中，某位教師設計了這樣一個實驗——讓學生連續測量一杯熱水的溫度變化。然而，學生組獲得的實驗結果基本上毫無規律可循，熱水在冷卻的過程中，速度忽快忽慢。不出意外的，這個實驗探究最終也以失敗收場。實驗的失敗很大程度上可以歸咎于教師沒有認真鉆研教材。如果教師在備課的時候，認真鉆研了教材，并且自己動手親自試驗了幾次，就會發現：熱水的初始溫度的差異，會帶來溫度下降速度上的差異。比如說，當一杯水的初始溫度是90攝氏度左右時，在10分鐘之內，水溫下降的規律能夠被輕易地看出來。如果教師認真鉆研教材，并且在“下水實驗”中發現問題，就能在課堂實驗中為學生提供適當的溫度的熱水，這將有助于學生驗證科學結論。

二、掌控實驗細節，把握關鍵操作

“下水實驗”的目的在于對實驗細節的掌控?；瘜W實驗就是這樣，失之毫厘，謬以千里，任何一個細節的忽視，都極有可能造成實驗的失敗，從上面的例子中就能夠窺見一二。所以，我們必須通過“下水實驗”去掌控實驗細節，把握關鍵操作。比如，實驗器材的清理是否合乎標準、實驗材料的擺放順序等。對于困難的實驗，應該多次操作，排除可能導致實驗失敗的各種因素，并采取必要的預防措施，防止可能影響實驗結果的意外因素。

例如，教學五年級下冊與“擺”有關的知識時，在課上，教師需要進行“擺長影響擺動次數”這一實驗。筆者通過“下水實驗”發現，如果實驗中所選用的金屬片太輕，擺的重心變化不會太大，擺長的變化也不甚明顯。在15秒鐘之內，沒有加金屬片的擺擺動的次數與加了金屬片的擺擺動的次數很是接近，這樣學生就無法通過這樣的對比得出結論。筆者在“下水實驗”中對此進行了改進，將重量適宜的金屬片固定在木條底部，使擺長變化明顯，在相同時間內擺動的次數差異較大，這樣，學生很容易就得出“在其他條件相同的情況下，擺的擺動次數與擺長有關，擺長越長，擺動次數越少”這一結論。

三、精選實驗器材，奠定實驗基礎

古人云：“工欲善其事，必先利其器”。優良的實驗器材是實驗成功的重要保障。不合適的、處理不當的實驗器材會直接導致實驗的失敗。因此，對需要用到的器材進行認真的挑選和把關是教師不能忽視的一項重要工作。

例如，筆者就對一實驗器材進行了自主改進，彌補了原有器材的不足。這個器材是“水蒸氣”實驗中的兩個勺子，實驗要求學生對其中一個金屬勺加熱，以證明加熱能夠加快水的蒸發。對于低年級的學生來說，剛接觸比較實驗，一手一個勺子，常常忽略了觀察。于是筆者將兩個勺子用螺絲固定在玻璃上，取水、加熱更加方便，學生也能夠抽出空來觀察和對比。雖然只是小小的改動，但實驗的效果非常好。

四、改進實驗材料，強化實驗效果

通過改進實驗材料，確實可以達到強化實驗效果的目的。就像電燈的發明一樣，也是在進行了無數次實驗材料的替換之后，才找到了最合適的一種。教師也可以在“下水實驗”中多試幾次不同的實驗材料，尋求最好的實驗效果。

例如，“熱是怎樣傳遞的”中的實驗，蠟燭這一實驗材料凝固時間快，且融化后黏性不大，容易使實驗走向失敗。筆者在“下水實驗”中，大膽采用了油墨、和變色指甲油這兩種材料，當在銅棒的一端進行加熱，熱量傳遞到涂有油墨或者變色指甲油的一端時，這兩種實驗材料就會發生顏色的變化，最終通過顏色的變化使學生感知熱的傳遞，完成了這一實驗。改進后的實驗，操作簡單，實驗誤差較小，實驗結果明了。筆者在課上給學生展示了這個新的實驗，獲得了學生的一致響應，提高了教學的效率。

再比如，教科版科學四年級科學上冊《聲音》單元第6節《我們是怎樣聽到聲音的》在觀察比較“鼓膜”的振動實驗時，課本上要求用氣球皮或薄橡膠、口杯和橡皮筋做一個“鼓膜模型”，在“鼓膜”上放少量的細沙或碎紙屑。這個實驗中，第一實驗材料沙和碎紙屑在振動上不夠明顯和劇烈，使得學生觀察起來比較費力。筆者做了如下改進：用塑料球代替沙與碎紙屑，用半邊塑料瓶代替外耳，小鼓代替音叉為聲源，這一舉措解決了原實驗中振動不明顯的問題，加強了實驗的效果，學生也更易于觀察實驗現象。

總而言之，實驗教學是小學科學教學的重要組成部分，而“下水實驗”對于小學科學實驗教學具有十分積極的作用，希望諸位教師都能夠將其重視起來，使小學科學實驗教學越來越好，使更多的學生喜歡上這門學科，為國家培養更多的科學人才。

【作者單位：臨海市大洋小學? 浙江】