談小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中的創(chuàng)新研究

雙容

摘 要：科學(xué)實驗教學(xué)提倡的是開展以學(xué)生為主、教師為輔的探究式課堂。學(xué)生在豐富的實踐活動中，動手動腦親歷整個探究活動，強(qiáng)化學(xué)習(xí)能力，塑造學(xué)習(xí)態(tài)度，實現(xiàn)全面發(fā)展。在實際教學(xué)中，選取學(xué)生身邊易獲取、成本低的材料，創(chuàng)新實驗設(shè)計，將會使科學(xué)探究活動更具適宜性、可操作性和時代性。

關(guān)鍵詞：實驗教學(xué);探究性實驗;實驗材料;實驗創(chuàng)新

新課標(biāo)指出，小學(xué)科學(xué)教育，以培養(yǎng)小學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為宗旨。強(qiáng)調(diào)科學(xué)教學(xué)的主要形式是引導(dǎo)學(xué)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(jīng)驗背景。這對科學(xué)學(xué)科教師提出了更新、更高的要求，需要教師能根據(jù)教材設(shè)計、學(xué)生實際、地域特點、課堂生發(fā)等情況，有效地推動學(xué)生的科學(xué)探究活動。下面，筆者以“固體的熱脹冷縮”為例，談?wù)勑W(xué)科學(xué)教學(xué)中的實驗創(chuàng)新。

“固體的熱脹冷縮”是教科版小學(xué)科學(xué)五年級下冊第二單元的內(nèi)容。小學(xué)生抽象思維能力弱，動手能力和好奇心強(qiáng)，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(jié)重點，還是難點。

本課教材安排了兩個實驗，一是銅球穿銅環(huán)，加熱后的銅球不能穿過銅環(huán)，冷卻后又可以穿過銅環(huán);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(zhì)。

筆者認(rèn)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(xué)生一不小心會造成燙傷，存在一定的風(fēng)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(xiàn)象。小學(xué)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(zhì)熱脹冷縮的結(jié)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(xiàn)不加熱也不能通過銅圈的現(xiàn)象，給學(xué)生帶來錯覺。

為解決以上問題，經(jīng)反復(fù)實踐探究，筆者決定把固體熱脹冷縮的性質(zhì)通過電路展現(xiàn)出來，以為教材的補(bǔ)充。本實驗的創(chuàng)新之處在于：①利用金屬的導(dǎo)電性，通過電路的接通與斷開，讓學(xué)生更直觀地感受到固體的熱脹冷縮的現(xiàn)象。②在導(dǎo)線的選擇上，利用金屬中鋁的導(dǎo)熱快、熱脹冷縮的能力強(qiáng)的特點，選擇鋁導(dǎo)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(dǎo)線來進(jìn)行實驗。③加熱的導(dǎo)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(dǎo)線加熱后向外端膨脹，另一端加裝螺絲，可以調(diào)節(jié)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(shè)計如下：

實驗器材：燈座、小燈泡、電池、電池盒、金屬（鋁導(dǎo)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(dǎo)線待加熱的部分去絕緣層，導(dǎo)線兩端用鋼板支架呈90度抬高，其中一端設(shè)置為可調(diào)節(jié)螺絲。手動調(diào)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(dǎo)線之下，給鋁導(dǎo)線加熱。第四步，鋁導(dǎo)線受熱膨脹，連通電路，燈泡亮了，移開酒精燈，導(dǎo)線冷卻，燈泡即滅。

實驗改進(jìn)后的優(yōu)點：

①穩(wěn)定性更強(qiáng)，更安全。②實驗時間縮短，提高效率。③實驗現(xiàn)象更直觀。④材料簡單，可以自制，解決教學(xué)中儀器不足的問題。

這一創(chuàng)新實驗，使我們更深刻地認(rèn)識到：在科學(xué)教學(xué)實踐中，立足生本，有意識地關(guān)注、思考并參與實驗創(chuàng)新，積極探究有地域特點、適應(yīng)課堂需求，簡單易操作、效果明顯的實驗方案，對學(xué)生科學(xué)核心素養(yǎng)的養(yǎng)成、教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成，效果是不言而喻的，這將會大大減輕一線科學(xué)教師的工作量，同時會更精細(xì)地滿足學(xué)生探究的需要。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國教育部.義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2017.

[2]陳 靜.讓科學(xué)探究回歸實效——小學(xué)科學(xué)探究學(xué)習(xí)的問題及對策[J].內(nèi)蒙古教育，2016（14）：78-79.