在創新中培養學生探究能力

肖麗

一、教材及學情分析

《水力發電站》是鄂教版五下科學12課內容，課程標準強調“以科學探究為核心，培養學生的創新精神和實踐能力，讓學生通過親自參加科學探究活動獲得自主體驗。”因為水力發電站是“能源與礦產”的第一節內容，學生首次接觸能量之間的轉換，知識非常抽象，需要學生用實驗將難點分解。并且從我班學生在的學習現狀來看：學生有“濃厚的探究興趣、獨特的思維方式、主動參與、樂于合作、敢于創新的學習優勢，但是，在推理和抽象思維方面仍需教師引領。

二、實驗目標及重難點

由此，根據教材內容、課標要求和學生學情我確定本節課的實驗目標有3個：

第1、知識目標：讓學生知道小水輪轉動的快慢與水流大小、水位高低、沖擊葉片的位置等因素有關。

第2、能力目標：經歷小水輪轉動的快慢與哪些因素有關的探究過程，知道不同問題要用不同的探究方法。

第3、情感態度價值觀：培養學生敢于猜想、參與科學實驗探究活動，通過實驗發現規律，親歷一個完整的科學探究過程。

實驗重點：經歷小水輪轉動的快慢與哪些因素有關的探究過程，知道不同問題要用不同的探究方法。

實驗難點：如何設計實驗驗證。

三、原實驗方法的不足

為了突出重點，突破難點，教材用圖文結合的方式展示了如下的實驗方法：一根鋼絲穿過一個圓柱體，在圓柱的周圍均勻的插入幾個大小相等的葉片制成簡單的小水輪。在燒杯裝中滿水，用不同的方式沖擊小水輪。

本著“以探究為核心，立足有效引導”的實驗方法，來詳細談談教材中實驗的不足和對實驗的改進與創新。

從歷年來學生的實驗情況來看：這種實驗方法只是讓學生用水去簡單的沖擊小水輪就得到實驗結論是遠遠不夠的。學生的感性認知不夠充分，對比實驗中要控制變量的體驗不夠明顯，不足之處主要體現在以下幾個方面：

1、小水輪葉片過短，在實驗中沖擊位置不好把握，學生可能會把水沖在小水輪的軸上，相對葉片而言，小水輪的軸太大這樣轉動時產生的摩擦力也會更大，甚至小水輪根本不會轉動，還有教材中直接把小水輪用鋼絲穿起來放在水槽上，位置不固定，這些因素很影響實驗效果，無法保證實驗一次成功。

2、對比實驗中對不變量的控制不夠嚴格。教材是一個學生用燒杯從高度不同的位置沖擊小水輪的葉片，向學生表明這是一組對比實驗，可是在實驗中，看似改變了對比實驗中的變量，卻無法保證對比實驗中不變量的不變，導致實驗現象有偏差。并且手拿燒杯隨意性太強，不利于多次反復演示。

針對實驗中存在的不足，我對本課實驗進行了以下創新：

1.選取一個2.5厘米長的圓柱作為小水輪的軸，減小了軸與軸之間的摩擦力，用6個大小相等的塑料葉片均勻的插入軸內，并在小水輪的每個葉片上的8厘米和2厘米的位置分別作上紅色和黑色標記，用一根鋼絲把小水輪穿起來并且在軸兩端套上塑料管，靠緊葉輪起定位作用。然后插在底座上，為了實驗中小水輪不晃動，我用雙面膠固定。為了實驗現象更加直觀形象，有說服力，我增加了一個無線電子計數器。這樣一個漂亮的小水輪就組裝好了。

2.把燒杯改為有水龍頭的小水箱，水龍頭可以靈活的控制水流的大小，但考慮到水流出來時不能形成水柱，也會影響實驗效果，我在水龍頭下接了一節紗布。用45和90度兩個不同角度改變水流。并且小水箱的容積要比燒杯更大，可以倒足量的水，確保實驗一次成功。更有利于多次反復演示。

3.增加一個可以向下、向右平移的支架，用數據準確改變水位高度和沖擊位置。增加了實驗的精準度。利用滑軌盡量減少無關變量對本實驗的影響。

4.在科學課上，我們不僅要關注實驗本身，更重要的是關注實驗過程中的安全意識。考慮到水槽太小，小水輪在轉動的過程中容易把水甩出來，存在安全隱患，把水槽改成大水箱，

在合理選擇，智慧創新的基礎上，這節課的實驗過程設計如下：1、創設情境，啟發探究2、實驗假設，初步探究3、動手操作，深入探究4、互動交流，規律探究5、拓展運用，延伸探究。

萬事俱備，只欠東風。準備好了實驗器材，我就引導學生開始猜測、分析，最后達成共識，影響小水輪轉動快慢的主要因素是：1、水流的大小。2、水位的高低，3、沖擊小水輪的位置。帶著方案與器材，我引導學生分組實驗。

而且把實驗過程用表格的方式整理，呈現在學生面前，讓結論一目了然，再次強化了對比實驗的感知認識。（表1）

利用微信、qq把學生實驗視頻分享到班級群，課后把學生實驗視頻第一時間利用，微信、qq班級圈發送至加強家校聯系，實現了學生、家長、教師三位一體的完美融合。將課內延伸到課外，全方位的共享優質資源，共享成功的喜悅。

五、教學反思與自我評價。

可以看出，改進裝置后的實驗完全由學生自主合作完成，不僅學生的主體地位得到很好的體現，而且培養學生愿意與人合作，尊重他人勞動成果的良好品質。此時此刻，相信在坐的各位一定和我同感---改進后的實驗非常優越：材料制作方便，可操作性強，方法簡單，每個實驗只需兩個動作。用數據精準控制變量，不僅考慮到無關變量對對比實驗的干擾，更有利于培養學生嚴謹的思維和實驗方法。用表格展示的方法使實驗過程更加有序完整，現象更加明顯，結論更加準確，培養了學生綜合素養。用互聯網將科學課堂從課內延伸到課外，實現了智慧課堂的建設。

縱觀整個實驗的過程，我倡導合作共享，注重成功體驗，突出動手，強化感知，達到了在動手中創新，在創新中探究的終極目標。當然，本節課的實驗還有更多的創新之處，我將會繼續努力——創新在路上！創新無止境！