科學課實驗器材改進的常用方法

張芝杰

摘 要：小學科學是一門以實驗為基礎的學科，為了讓實驗服務學生的學習，同時也方便教師的教學，教師有必要對教材中一些實驗器材進行改進。通過改變器材顏色、改用生活用品、重拾閑置器材、動手自制裝置這四個方面進行器材改進，降低實驗操作難度、增強實驗可觀性、便于學生理解及減少教師課前準備時間，從而提升實驗教學的效果，最終達到培養學生科學素養的目標。

關鍵詞：小學科學;器材改進;自制裝置;實驗現象

在小學科學教學中，實驗教學是重中之重。在十年的教學研究中，我樂于專研科學實驗，通過改變器材顏色、改用生活用品、利用閑置器材、動手自制教具這四個方面對實驗器材進行了改進。

一、 改變器材顏色 突顯實驗現象

實驗中，學生觀察到了什么尤為重要。但是小學生的觀察能力不強，所以教師提供給學生的實驗材料應盡可能有明顯的實驗現象。教科書中部分實驗的現象不明顯，但如果將實驗器材顏色變一變，明顯度就大不一樣了。

[例1]新教科版三年級上冊第一單元有一個蒸發食鹽水的實驗，常用的白色蒸發皿和白色食鹽顏色很接近，不便于觀察。在2018年湖南省小學科學說課大賽中，一位參賽老師自制了一個黑色蒸發皿進行實驗，使蒸發出來的食鹽看得非常明顯。

二、 改用生活用品 緊貼生活實際

小學科學課程把探究活動作為學生學習科學的重要方式，強調從學生熟悉的日常生活出發，解決他們生活中的一些問題。[1]教師在實驗中選擇的實驗器材如果來自于生活，最好是他們生活中感興趣的物品的話，不僅便于學生的理解知識，在課后還能主動利用這些常見的實驗材料經歷動手動腦等實踐活動，在實踐中體驗和積累認知世界的經驗，提高科學能力。

[例2]在四年級下冊第二單元的《溶解的快與慢》一課中，第一個內容是“哪一個溶解得快”，教材中用到的實驗器材是：燒杯、玻璃棒、水和食鹽。為了增加課堂的趣味性，上課前我創設了一個生活情境：“早上，我們的一個同學由于起晚了沒時間吃早餐便來到了學校，結果出現了低血糖癥狀，現在急需要一杯糖水，你們能幫他想個辦法嗎？”結合教學設計，最終我將實驗器材改成了：杯子、筷子、飲用水和白糖。食鹽、一次性水杯、筷子生活中常用且衛生，學生更熟悉、感興趣。一節課下來，學生參與度高，而且我相信將來某一天真的遇到類似的事情時，他們也能用科學的方法進行解決。

三、 重拾閑置器材 有效變“廢”為寶

儀器室中，一些與老版教材相配套的器材一直被閑置，如果不開動腦筋合理利用，它們也就成了擺設。如何將這些“廢品”有效的利用在現在的課堂上，也是我平時關注的問題。

[例3]在六年級下冊第二單元的《物質發生了什么變化》一課中，第二個內容是“觀察白糖的變化”，書中用平時我們吃飯的不銹鋼勺子做加熱工具。實驗器材室里并沒有這個材料，但改用實驗器材室閑置的燃燒匙，它不僅可以用來加熱少量固體粉末，而且勺柄還比較長減少了被燙傷的幾率。所以，我果斷的變“廢”為寶，將它利用起來。

四、動手自制裝置 提高課堂效率

1.簡化結構 便于準備

教材中有些實驗裝置過于復雜，準備起來要花掉教師很多的時間，特別是有學生分組實驗的時候，因此從實驗裝置的簡約性、環保性及減輕教師的工作任務等角度出發，設計綠色、簡約的實驗裝置是十分必要的。[2]

[例4]五年級下冊二單元第6課《熱是怎樣傳遞的》中，教材提供了這樣一個實驗：在一根鐵絲上每隔一段距離用蠟粘上一根火柴，用酒精燈給鐵絲的一端加熱。隨著火柴依次掉落，就“看”到了“熱總是從較熱的一端傳向較冷的一端的。”利用這個裝置研究“熱是怎樣傳遞的”的實驗除去實驗耗時長、火柴會意外脫落外，一個班的分組實驗要花去老師兩小時以上的準備時間。（圖1是教材提供的實驗裝置圖）

我將實驗裝置進行了改進：將濕水泥均勻地涂抹在金屬棒上，就成為了一根“水泥棒”！濕水泥棒呈深灰色，加熱后，水分蒸發，變干后它就呈淺白色的。加熱、濕水泥變干的過程就幫助學生觀察到了熱在鐵棒上的傳遞方向。這個裝置的準備時間只要十幾分鐘，并且實驗后只要噴點水又能重復使用。（圖2是自制裝置“水泥棒”在實驗過程中的使用效果）

2.替換材料 方便操作

教師準備的實驗裝置是為了讓教師或學生操作的，它們應該方便學生操作，讓學生在簡單的實驗操作中節省時間，提高學習效率。

[例5]在五年級下冊第三單元的《做一個擺鐘》一課中的實驗，教材設計了這樣一個鐘擺（圖3）：在一根30厘米的木條或塑料棒上面用圖釘固定一金屬圓片，通過在木條或塑料棒的10厘米、20厘米、30厘米處固定這一圓形金屬圓片來改變木條或塑料棒的重心，從而改變擺長，進而研究擺長與擺的快慢的關系。這個實驗裝置實驗室里面并沒有，需要老師給學生準備好。而10條30厘米長的條狀物和易拉罐蓋準備起來不容易，于是我改用鐵尺加環形磁鐵（如圖4）代替。鐵尺上有刻度，磁鐵和鐵尺可以相吸引方便調整位置，操作更簡單。

3.全新打造 突破難點

小學科學課雖說較為基礎，但一些知識仍有一定的抽象性，小學生難理解。通過實驗直觀地向學生展示抽象的科學知識，能突破重難點。當教科書中沒有提供實驗裝置時，老師可以根據實際需要，親自全新打造一個。

[例6]“熱水上的‘白氣是什么”這是小學科學教學的一個難點知識。即使是問六年級的學生，絕大多數的學生會錯誤地回答，“是水蒸氣”或“是熱氣”，而很少有學生會正確地說“是水”。

我通過自制裝置“白氣觀察桶”，突破了這個教學難點。這個裝置就是黑色垃圾桶里面裝一個手電筒，并在桶子上開了一個“觀察孔”。學生們只要打開燈，將觀察桶罩在熱水上，通過觀察孔，就能看到“白氣”就是許多的小顆粒，并通過進步的實驗證明了這些小顆粒就是小水滴。（圖5是自制“白氣”觀察桶，圖6是通過“白氣”觀察桶看到的“白氣”）

總之，實驗是學生學習科學的基礎，作為科學教師要立足于課堂效益的提高，著眼于學生的發展，發揮想象、創新改進實驗器材，提高實驗活動的效率，真正有效提高學生的科學素養。[3]

[參考文獻]

[1] 中華人民共和國教育部.《小學科學課程標準》，北京師范大學出版社，2017.03

[2] 曾黎.小學科學實驗創新的認識與問題[J].實驗教學與儀器.2013（01）

[3] 賀勇，顧恩甲.創新實驗器材 優化實驗設計——談如何提高小學科學實驗教學有效性[J].教學儀器與實驗. 2010（10）

（作者單位：湖南省長沙市天心區湘府英才小學，湖南 長沙 410000）