創新實驗器材優化實驗設計

李文慧

摘 要：在小學科學教學中，學生獲取知識的最主要途徑就是探究活動。而實驗就是最常用、最有效的一種探究方式。

關鍵詞：小學科學教學; 實驗; 探究方式

中圖分類號：G623.6? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ?文章編號：1006-3315（2020）1-051-001

很多老師在進行實驗教學時會有不少困惑，“一堂課如果有好幾個實驗，教學時間不夠怎么辦？”“這個實驗如果要讓學生動手操作，課堂秩序不好把控，老師來演示會不會讓課堂更高效？”……那是不是就該“犧牲”學生的權益，讓學生對實驗避而遠之呢？ 我認為可以通過選擇合適的實驗材料，改進、創新實驗儀器，優化實驗教學方案，提高課堂的教學效率，從而更好地培養學生的科學思維、科學精神和實踐能力，使學生在實驗活動中有更大的收獲。

在教學《空氣的性質》這堂課時，我對實驗器材以及實驗方案都進行了改進和創新，變抽象為形象，增強趣味性，使學生變厭學為樂學。

一、實驗原型的不足之處

為了驗證空氣和其他物質一樣能夠占據空間，并能向四面八方流動的性質，教材安排了兩個實驗，分別是：實驗一，紙巾不濕;實驗二，空氣能從一個杯子跑到另一個杯子。

經過多次試驗觀察，我發現以上兩個實驗還存在一些不足之處：

實驗一的不足：1.如果杯子接觸水面時沒有垂直，很難達到理想的實驗效果。2.三年級學生在操作時容易把紙團掉入水中，浪費紙張，不利于環保。

實驗二的不足：1.將水杯傾斜時，如果角度不合適，空氣并不能順利跑入另一個杯子。2.學生在操作時容易將杯口露出水面，導致實驗結果不準確。而且，這兩個實驗都使用較多的玻璃器材，易碎，不安全。

針對這些不足，我對教材中的實驗進行了改進和優化。

二、實驗創新與改進之處

實驗一：任性的紅墨水

通過實驗，讓學生初步感知空氣能夠占據空間，并且能夠四處流動。準備兩個廢棄的礦泉水瓶，其中一個從中間剪開，上面作為漏斗，下面作為盛水的容器，將完整的礦泉水瓶和漏斗用一根硬質吸管連接起來。

首先讓學生猜想杯子里的水能不能全部倒入瓶中。孩子們有的說能，有的說不能，誰都說服不了誰。質疑激發探究欲望。

我借用一句名言：實踐是檢驗真理的唯一標準，請他們睜大眼睛，仔細觀察。將水慢慢倒入漏斗，神奇的現象發生了，水并沒有完全流入礦泉水瓶，而是慢慢停在漏斗里不動了，看，多么任性的紅墨水啊。學生非常好奇，到底是什么原因呢？這時候教師再揭示謎底：這是因為空氣在瓶子里占據了空間，我們只有把空氣趕出去，水才能流入瓶子里。如何將空氣趕出去呢？可以捏一捏瓶子，有氣泡產生，說明空氣跑了出來;還可以擰開瓶蓋，讓空氣從瓶口跑出來，水就可以流入瓶子里了。這個實驗裝置的材料非常好找，而且它的價格非常低廉，我們可以循環使用、節約資源?！叭涡缘募t墨水”這個實驗讓學生們驚嘆不已，他們躍躍欲試，于是我鼓勵他們大膽創新，去完成第二個實驗——聽話的乒乓球。

實驗二：聽話的乒乓球

這個實驗的目的是讓學生通過嘗試設計并完成實驗過程，加深對空氣性質的了解。

針對教材中“紙巾不濕”這個實驗的缺點，我用去底的礦泉水瓶代替了玻璃杯，變廢為寶。用可以重復使用的乒乓球代替了容易浸濕的紙團，節約用紙，實驗更加環保。首先讓學生看清實驗要求，先分組討論，再實驗探究，他們很快就找到了幾種使乒乓球停留在瓶內不同位置的方法。擰松瓶蓋，空氣從瓶口跑出來，水就趁虛而入，乒乓球也跟著上升。還有學生想的方法更簡單，他們索性擰開瓶蓋，對著瓶口吹氣，或吸氣的方法控制瓶內空氣的多少，從而控制乒乓球位置的變化。這時，請學生思考，吸氣的時候瓶里的空氣去哪兒了呢？當然是跑到我們的身體里去了，孩子們通過各種嘗試認識到空氣不僅占據瓶內的空間，也占據著我們人體的空間，以及我們周圍的空間。

實驗三：調皮的氣球

聽話的乒乓球很有趣，孩子們意猶未盡。我又向學生演示了一個更好玩的實驗——調皮的氣球。這個實驗是讓學生利用本節課學習的知識對神奇的實驗現象進行解釋，學以致用。用到的實驗器材有：錐形瓶、雙孔橡膠塞、漏斗、玻璃管、橡膠管、氣球。

為了避免水噴灑在實驗臺上，我們把連接好的裝置放在水槽中，將水慢慢倒入漏斗中，看，小氣球鼓起來了。三個實驗難度層層遞進，逐漸加深學生對空氣性質的理解。

三、實驗效果及自我評價

對于實驗效果，用廢棄的礦泉水瓶代替了易碎的玻璃杯，變廢為寶，而且更加安全可靠，用可以重復使用不會造成任何浪費的乒乓球代替了紙團，節約用紙，保護環境，充分體現了綠色環保的科學理念，并且提高了試驗器材的使用率。同時，這幾個實驗的操作非常簡單，現象明顯，趣味性濃，能有效激發學生的學習興趣，培養了學生勇于創新的優良品質。