一課三磨優化實驗操作促進學生有效探究

周岑

摘 要：小學科學是以實驗為基礎的學科，課堂教學的實踐經驗證明，實驗設計與操作的好壞直接關系到教學的成功與失敗，好的實驗設計與操作能有效指導學生開展科學探究，培養學生的技能和能力，有利于教材內容的完成。但在教學實踐中我們會發現，有些實驗需要教師在課前多次進行優化，直至達到要求。

關鍵詞：實驗操作;優化

中圖分類號：G623.6 ? ? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1992-7711（2020）17-062-1

實驗材料對于學生有效探究起著重要的作用，是學生進行實驗活動的必要條件。學生在科學課上進行探究活動的材料是由教師提供的，也是實驗順利進行的前提，是科學實驗中不可或缺的重要組成部分，同時也是提高課程有效性的一個重要方面。但在實際教學過程中，不可避免地會出現材料影響教學活動有效進行的局面，這就需要科學教師在課前提前進行實驗，讓實驗操作達到最優化，讓學生在課堂上能更加有效地探究。下面，我以《水沸騰了》一課為例談談如何優化科學課的實驗操作。

一磨，解讀教材內容，按照教材實驗發現問題

在《水沸騰了》這節課里，有一個分組實驗，需要用酒精燈給燒杯里的水加熱，并用溫度計測量水溫的變化，同時觀察水的變化，以及水沸騰時的各種現象。對于三年級的學生來講，這無疑是一個挑戰，因為實驗中的所有器材，都是以前沒有接觸過的。尤其是酒精燈和溫度計的使用，在舊教材中，都是單獨占用一課時甚至更多的時間來學習的。所以，這節課的內容很多，對于分組實驗的時間把握，顯得尤其重要。備好課后，學生分組實驗的時間，我打算控制在10分鐘內，水沸騰的時間控制在8分鐘內。

在上課前，我按照教材上的要求搭建了實驗裝置，教材中的實驗使用的是250ml的燒杯，往燒杯中加入75ml的清水，并使用愛牛配套材料里的夾子固定了溫度計，在燒杯底部用酒精燈進行加熱。但是在實際操作過程中，加熱15分鐘后，水絲毫沒有沸騰的跡象，只有氣泡和水汽，溫度計上面顯示的溫度也一直停留在90攝氏度左右。我意識到，應該是水太多，并且燒杯開口太大，燒杯底部在加熱的同時瓶口也一直在散熱，這就導致了上述水無法沸騰的現象。

二磨，尋找關鍵點，改進實驗操作，生成問題

實驗在小學科學教學中具有不可替代的作用，實踐證明，實驗設計的好壞直接關系到科學教學的成功與否。但在實際教學中，如果全部照教科書的安排和設計來“依葫蘆畫瓢”，就經常會面臨著一些問題：實驗可操作性不強，實驗現象不夠明顯，實驗操作過于復雜，實驗器材使用不合理等。這就需要科學教師在原有基礎上進行實驗的解讀和改進，通過反復實驗、思考和總結，抓住關鍵環節，對現階段的實驗做出積極的改進，并嘗試進行創新實驗，進而提升科學實驗教學的效果。

于是在《水沸騰了》一課中，我將250ml的燒杯改成了50ml的小燒杯，將75ml水改為30ml水，果然，在10分鐘左右，水沸騰了。但是課堂實驗下來，大部分小組反應，沸騰后溫度計顯示的溫度并沒有達到100℃，一直停在97℃、98℃，有的小組甚至都沒有沸騰。唯一沸騰并且溫度達到100℃的兩個小組，都是酒精燈的燈芯比較松散，所以火焰比較大。

課后，我想到了平時家里燒水都是用蓋子密封的，那我是不是可以給燒杯加個蓋子呢？最后我選擇用保鮮膜將燒杯口封住，中間扎個孔，讓溫度計穿過。試驗后，果然8分鐘以內就沸騰了，并且溫度達到了100℃。但是上課時，依舊出現了之前沒有預料到的問題。所有小組都反應，水沸騰達到100℃后，溫度計液柱還在不斷上升，并且做了幾次實驗后，用于固定溫度計的塑料夾子，顯然是被高溫所影響而變形了，夾在燒杯上的夾子已經起不到固定作用了。而50ml燒杯本身質量較小，夾子掛在上面，反而會讓小燒杯失去平衡而傾倒。課后我進行了反思，之所以課前試驗的時候沒有出現到這種情況，是因為我在水沸騰并達到100℃后，就立馬熄滅了酒精燈，結束了實驗。雖然這下找到了問題，改進了實驗，但是又迎來了新的問題。

三磨，挖掘教材實驗，優化實驗操作，解決問題

科學探究離不開實驗，實驗的基礎是操作材料。“工欲善其事，必先利其器”，作為實驗教學的前提條件，操作活動的基礎保障，科學教師必須在實踐中不斷優化操作材料。因為材料的設計、選擇和組合將直接影響實驗的進程和效果，也影響著實驗任務和目標的達成。在教師挖掘實驗、優化實驗的過程，也會伴隨一系列新的問題，這就要求我們教師具有解決問題的能力。

在《水沸騰了》一課中，經歷了小燒杯的失衡，看來保鮮膜是不能再加了，溫度實在太高，容易有安全隱患。夾子變形，還是回歸原始用手拿的狀態。這一次，我將水量改為25ml，本想再少一點，但是必須保證溫度計的玻璃泡在不碰到燒杯底的情況下能全部浸沒在水中。從前幾次學生的實驗情況來看，酒精燈火焰的大小，也很關鍵，沒有沸騰的小組，無一例外是酒精燈火焰太小。于是，我把所有小組的酒精燈燈芯上的黑色部分全部減去，并將燈芯適當拔高并弄松散一些，這樣火焰會變大一些。果不其然，下一節課中，大部分小組都在8分鐘內沸騰了并且溫度達到100℃。當然，還是有個別小組出現了溫度沒有達到100℃的情況，我在小組匯報并總結實驗結果的時候，提到了這種情況，向學生說明，一可能是由于燒杯敞口，一直在散熱，二可能是酒精燈火焰不夠大。

“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”。三年級新教材的第二課，就給了我一個很大的挑戰。這也讓我明白了，要上好科學課，尤其是實驗課，課前必須做好充分的準備。實驗教學作為科學教學中一個不可或缺的部分，能有效地提高學生科學素養和動手能力。如何根據教材設計實驗、優化實驗，才能最大限度地發揮探究實驗的有效性，也有待于我們教師去不斷的嘗試和完善。并且在每一節實驗課后，我都能獲得更直接的經驗，得到更直觀、更有效的參考，在課后反思中，不斷完善教學方案。

[參考文獻]

[1]吳玉.優化小學科學實驗教學策略例析[J].中小學實驗與裝備，2012（04）.

[2]戴相順.另辟蹊徑，走出課堂，突破教材，大膽創新——小學科學實驗教學的創新設計[J].小學科學（教師版），2011（03）.

（作者單位：蘇州市吳江區鱸鄉實驗小學，江蘇 蘇州215000）