小学科学教学中的实验设计与改进小学科学实验改进实例
新的科学课程标准强调“科学课学习要以探究为核心”,“让探
究成为科学课学习的主要方式”。无疑,实验是科学课学习的最有效
的手段。笔者通过多年来的教学实践发现,精心设计实验,让学生通过
亲自参与实验获得知识是搞好科学教学的关键。但随着小学科学课程
改革的推进,科学课堂教学发生巨变的今天,在教学实践中会发现有
些实验存在一些不足,一些问题也随之出现,如:实验材料选择不当;
学生配套实验包先天不足,不可操作;实验设计复杂,难以实施;实验
抽象不够直观。对于这些现象,需要一线教师因地制宜地适时改进。
1在课前实验准备中及时调整实验材料存在的缺陷
课前准备好合适的、有结构的实验材料是进行有效探究学习的
基础和关键,直接影响实验的效果。一般来说,课前教师都要对课上要
做的实验进行事先演示,从中发现实验材料的缺陷,便于做好选择和
调整。如教学教科版小学科学五年级下册“摆的研究”一课时,根据
书上插图准备材料是不理想的,铁架台上的横杆太短,摆锤摆动时很
快就会碰上铁架台的竖杆。摆线如何固定才能既让它自如地晃动又便
于调节长短也是问题。通过加长横杆,借助夹子,可以解决这些难题,
增强教学效果。
再比如教科版小学科学三年级上册“水和空气”单元“空气占
据空间吗”一课中,要求把一团纸巾放在一个杯子的杯底,然后将杯子
竖直倒扣入水中(图1),预测纸巾是否会被浸湿这是一个经典的实验。
但在实验时总存在一些不完美的地方。简单分析,该实验存在较大的
缺陷:一是纸巾容易浸湿,影响实验效果;二是后续实验即水进来把空
气赶跑的现象不够直观,学生理解起来有困难。
笔者对此操作进行改进,用大号漏斗和小块塑料泡沫(涂上红色)
代替纸团和杯子做实验(图2)。实验时,先用手按住漏斗上的小孔,再
用漏斗把泡沫垂直扣入水中,泡沫球就停留在水底,表明空气占据了
漏斗的空间,水就进不去了。然后放开按住漏斗的小孔,空气从小孔中
逃出,泡沫球就浮上来,表明水进来占据了原先空气占据的空间。改进
后的实验材料既可以重复使用,又克服了原先的缺陷,还使空气占据
空间与空间被水替换的现象更加明显。
2及时改进学生实验材料包中存在的不足
近几年,小学科学教材都有了配套的学生实验材料包,但存在一
些不足,学生实验时缺乏可操作性,结果就是浪费教师、学生的精力和
再如教科版小学科学五年级下册“热”单元第6课“热是怎样
传递的”一课的探究活动:热在金属条中的传递;热在金属片中的传递。
通过实验让学生感知热是怎样传递的,明白热总是从较热的一端传向
较冷的一端。教材中的实验方法要求在一段铁丝上每隔一定距离用蜡
粘上一根火柴,将铁丝固定在铁架台上,火柴都向下悬挂,用酒精灯给
铁丝的一段加热,观察哪端的火柴先掉下来教材中要求是用蜡粘,课
实验成功的寥寥无几。那么简单的实验为什么会不成功呢问题究竟
出在什么地方通过了解又自己亲身实验,笔者终于明白了是怎么回
事。由于是要蜡先熔化成液体,然后滴在铁丝上,再往上粘火柴,而蜡
明白了其中的原理后,笔者建议学生改蜡为黄油,经过一番忙碌,教室
里响起阵阵欢呼声。
3实验操作既要尊重教材设计又要高于教材设计,做到化繁为
简
科学课的课堂教学40分钟很宝贵,而科学探究活动往往会占用
化繁为简,达到事半功倍的实验效果。
教科版小学科学五年级下册“沉和浮”单元“下沉的物体会受
到水的浮力吗”一课中,第一个实验让学生设计下沉的物体受到水的
浮力的大小。实验时,学生习惯挂上一只钩码按记录表要求分3次实
验,可问题纷至沓来,有的小组汇报说“钩码怎样算小部分浸入,大部
分浸入”,有的小组问“测力计的指针只上升了一点点怎样读数据”
等问题。究竟问题出在什么地方呢笔者经过细想发现,提供给学生的
重物是钩码,一个钩码的质量是50克,重量约是0.5牛顿,它在水中受
到的浮力约是0.1牛顿,而圆筒测力计的最小刻度是0.1牛顿。由于
钩码高度小,要使一个钩码在水中分几个层次浸入,学生不易把握,且
数据在测力计上也很难反映出来,原因在于这个变化在最小刻度0.1