改進實驗材料，創新科學教學

江蘇省汾湖高新技術產業開發區實驗小學 計黎潔

在常規的科學教學中，我們大多數教師會按照教材上的方法及現有器材循規蹈矩地進行實驗教學。但是，教材中某些實驗的材料還存在著不足，例如實驗材料過于單一、不便于學生操作、有些材料甚至無法按照實驗要求展開操作等。因此，對實驗材料的改進是至關重要的一步，也是我們教師對科學實驗進行改進和創新的主要方法之一。改進的實驗材料要具備以下特點，如易于準備、便于操作、價格低廉、能夠代替教材中材料等，并能使實驗效果更加明顯。以下是我對于實驗材料改進與創新的一些個人觀點。

一、優化實驗材料，降低操作難度

根據教科書的實驗方法，我發現有些實驗采用教材所提供的材料會使得實驗難度較大，學生實驗時不容易操作，大部分學生會出現操作錯誤的現象。這就造成課堂時間和學生精力的浪費，也挫傷了學生的科學探究積極性。教師可以對材料進行優化創新，將復雜的問題簡單化。

［案例］：教科版科學五年級上冊《光》單元第1 課《光和影》有一個實驗：探究影子的長短和方向與什么因素有關，教材中將物塊放在桌面上，用手電筒從教材圖示的幾個位置分別進行照射，在物塊下面的白紙上分別畫出這幾種情況照射下所得到物塊的影子。通過實驗讓學生知道影子的方向與光源的方向始終相反。光源直射時，影子最短；光源斜射程度越大，影子就越長。

本實驗的不足之處：在這個實驗中要求做到控制變量，只改變手電筒的方向和照射角度，其余條件都不能變，例如手電筒與物塊之間的距離。雖然在實驗前學生都已明白這些要點，但在實際操作中還是難以控制其他的條件不變。在學生實驗中，我發現了幾個問題：（1）實驗要求改變光源角度和方向，有部分小組在操作的時候只顧改變光源的方向，從前后左右各個方向進行照射，導致畫出來的影子在白紙上呈現的雜亂無章，難以發現影子規律；（2）在改變角度和方向的同時，有學生總會不自覺地改變手電筒與物塊之間的距離，導致實驗的操作不科學；（3）學生在畫的時候不做記號，以至于記不清哪個影子對應的是哪個角度和方向的光源；（4）學生在自己選擇光源到物塊的距離時，有些小組的距離選擇不合適，導致畫出來的影子太長，在一張白紙上畫不下。以上這些問題都導致實驗時間大量浪費，學生無法準確得出實驗結果。

實驗改進方法：為了使學生實驗更加簡便，減少以上所述的這些錯誤現象，針對這個實驗我制作了一個小道具——標有角度的硬紙板。我選擇了兩塊特定大小的瓦楞紙板，并且使兩塊瓦楞紙板呈相互的垂直狀態。為了使學生方便操作，我還使用了兩個T 字型包角，把兩塊瓦楞紙板以相互垂直的角度固定在一起，不至于在操作中東倒西歪。在豎直的那塊板上還貼上印有量角器樣式的白紙。因為量角器的圖片有兩個特點：（1）標有度數；（2）量角器是半圓，圓周上的每一個點到圓心的距離都相等。這樣就巧妙地解決了以上提到的這些不足之處。此外，我還使用了小磁條貼在手電筒及需要固定的點上，方便實驗時確定手電筒放置的位置。

后來，我又對此實驗材料進行了再改進，我將胡蘿卜丁改成了橡皮泥、超輕黏土以及棉花糖。這三樣東西的重量是不同的，可以讓學生在實驗的過程中自行選擇，從而發現橡皮泥最重，可以用在高塔的最下面，形成一個穩固的基底，而越到上面就應該選用越輕的物體，如棉花糖。這樣一來，學生能更好地理解為了使高塔的穩定性好要做到上輕下重。

近年來，STEM 教學是非常熱門的教學理念，那么STEM 是什么？它是指科學（Science），技術（Technology），工程（Engineering），數學（Mathematics）這四門學科英文首字母的縮寫。從中，我們發現生活中的大多數問題需要應用多種學科的知識來共同解決。因此，我們在科學的實驗教學上要結合多個方面來進行，以此來培養學生的綜合能力及素養。

［案例］：教科版科學六年級上冊《形狀與結構》單元第6 課《建高塔》有一個實驗，要求建造不容易倒的高塔，讓學生通過自己設計并制作高塔來探究物體在“上小下大”“上輕下重”且“風阻小”的情況下，穩定性會更好。教材上是要求使用塑料飲料瓶、沙子、水和吸管等作為材料來進行實驗。

二、選擇不同材料，展現STEM教學理念

計算機完成水廠生產設備的遠程監視和控制、存儲及顯示生產信息、打印報表等工作。操作人員通過人機交互界面控制相關設備的工作狀況。

通過使用這個小道具，一下子使實驗簡單化，學生的操作時間大大減少，而且也能明顯得出實驗結論，大大提高了科學課堂的效率。

我在上此課時希望學生能像工程建筑師一樣經歷設計并制作一座高塔的過程，而不僅僅是用飲料瓶等材料來讓學生簡單理解物體穩定性的原理。因此在上課時我對實驗材料進行了改變。我為每組學生準備了大量切好的胡蘿卜丁和牙簽。先讓學生想象自己是一位工程師，為自己要建造的高塔簡單畫一個設計圖，并說明這樣設計的原因。然后開展小組活動，用牙簽模擬建造高塔用的鋼材，胡蘿卜作為連接點。各個小組進行比賽，看哪個小組塔建得越高越穩。模擬建塔的過程中，實際就是學生不斷發現問題及解決問題的過程。這樣學生不但對工程建筑有了一定的了解，也對科學原理有了較好的把握。而且比賽的形式可以很好地激發學生的興趣。課堂效果相比之前的常規實驗課堂要好更多。

此外，這個實驗用牙簽等材料來代替飲料瓶也能使學生更好地理解，為什么高塔都是空心的，因為這樣可以減少風的阻力。這也是高塔可以屹立不倒的重要原因。

3.2.3 進樣精密度與重復性 取“2.4.6”項下中間濃度對照品溶液，按“2.2”項下方法進行檢測，連續進樣6次，計算硫酸鹽峰面積的RSD為0.4%（n=6），表明儀器精密度良好。取注射用硫酸核糖霉素適量，按“2.4.3”項下制備供試品溶液，共6份，同法檢測，計算硫酸鹽峰面積的RSD為1.1%（n=6），表明重復性良好。

第一，在實驗時，學生只需要將小物塊貼著瓦楞紙板放在量角器圖片的圓心處。然后在量角器的圖片上標出30 度、60 度、90 度、120 度和150度這五個點，以此表明學生在實驗時只需要將手電筒的光源依次放在這五個點進行實驗即可。這五個點既改變了光源的照射角度，也改變了光源的照射方向。第二，將這五個度數點用不同顏色的筆來做標記，光源從哪種顏色的點出發照射所得的影子，學生就用哪種顏色的筆來畫，這樣學生就一清二楚，不會搞混。第三，這些點到小物塊的距離都是相等的，很好地控制了光源與物塊之間的距離這個變量。第四，學生在實驗時，只需要把手電筒貼著這塊豎直的硬紙板，這樣所得的影子就不會出現在前后左右各個方向而顯得雜亂無章。

閩臺方言合唱音樂作品由原歌仔冊、閩南童謠發展而來，逐步成為閩南地區人民喜愛的藝術表演形式。閩南語沁人心脾的情感表現力、通俗的語言，讓人們感到了一種獨特的藝術審美，雅俗共賞的審美文化形態，使得閩臺方言合唱音樂作品有著一定的學術研究價值。

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對行為人偷換二維碼侵占財物的行為如何定罪量刑，學者們主要有以下幾種觀點:盜竊罪說、詐騙罪說以及侵占罪說。然而在同一罪名之下又有較為細致的區別，故筆者就以上幾種觀點進行簡要梳理。

這樣的實驗改進，我就將科學與工程、技術相互聯系起來，讓學生在探究和比賽的過程中學到各種知識。這與我國著名教育學家陶行知先生提出的“教學做合一”思想是一致的，讓學生在“做中學”。

三、提供多種材料，發散學生思維

教材中一些實驗為了讓學生明白某種原理，只是用了一種材料來進行。但是我們都知道，科學原理是在反復多次的實驗中不斷總結而來的，而不能僅僅只是通過一個實驗現象來得出結論。我們一直教導學生科學實驗不能僅作一次，因為會存在實驗的偶然性，那么同理，材料也不能太過于單一。

［案例］：教科版科學五年級下冊《沉和浮》單元第7 課《馬鈴薯在液體中的沉浮》中有一個實驗，學生通過不斷往清水中加鹽可以使馬鈴薯浮起來。在學生已經掌握了水中加入適量的鹽可以改變物體的沉浮時，我抓住時機，啟發學生推測還有沒有其他的方法可以讓馬鈴薯在水中浮起來？頓時教室熱鬧起來，學生說可以用味精水、白糖水、醬油、醋、肥皂水、洗衣水、洗潔精水，有的說還可以用酒、白開水等。于是我順勢拿出為學生準備好的材料，讓學生用同樣方法來制作一杯糖水、味精水等更多的溶液進行檢驗。實驗后學生發現并不是只要在水中加入東西就可以讓馬鈴薯浮起來。有些東西加進去可以，例如白糖和味精等，而有些東西加進去則不能使馬鈴薯浮起來，如酒精。這是為什么呢？這就激發了學生的學習興趣，發散了學生思維，引發他們對科學研究的熱情。學生為了尋找答案，課后會去查閱資料。這樣，最大程度上給了學生參與探究活動的時間和空間，讓他們在探究中獲取新知識，增長能力。

總之，科學實驗材料的改進和創新的途徑是多種多樣的，以上只是我的一些小思考。只要科學實驗設計符合學生的發展，能夠解決在教學中遇到的問題，材料易于準備且能使操作更加方便，我們教師就要多思考、多研究、多創新。同時實驗的設計要能夠激發學生的學習興趣，培養學生的創新思維，能幫助學生加深理解事物的基本原理和運行規律，讓學生在興趣中學習，在探究中成長。做到這些，課堂實驗教學的有效性就能得到真正提高，學生的才能和潛質才能得到更好發揮，從而達到教學的真正目的。