范玉山

【摘要】科學的主要學習方式是觀察和實驗，主要通過學生的親自探究獲取知識、培養(yǎng)興趣和科學的態(tài)度。教學實踐證明，實驗設(shè)計的好壞直接關(guān)系到教學的效率與成敗，好的實驗設(shè)計方案有利于學生快速有效地掌握基礎(chǔ)知識，培養(yǎng)學生的技能，也能提高教師的教學效率。

【關(guān)鍵詞】實驗設(shè)計 改進 提高效率

【中圖分類號】G623.6 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）19-0096-02

小學科學是以觀察和實驗為基礎(chǔ)的學科，精心設(shè)計實驗，讓學生通過親身實驗獲得知識與技能是搞好小學科學教學的關(guān)鍵。隨著小學科學課程改革地深層推進，在科學課堂教學發(fā)生巨變的今天，一些問題也隨之出現(xiàn)，如實驗材料不足難以完成；實驗設(shè)計復(fù)雜難以實施；實驗抽象難以直觀等等。對于這些現(xiàn)象，作為站在教學一線的教師就應(yīng)該適時地做一些改進來切實有效地提高課堂的教學效率。教學實踐證明，實驗設(shè)計的好壞直接關(guān)系到教學的成功與失敗?，F(xiàn)就對科學教學中的一些實驗設(shè)計改進談?wù)剛€人的體會。

一、實驗材料改不足為完善

一切科學都來自實踐，都是從科學實驗和生產(chǎn)實踐中總結(jié)發(fā)展起來的，小學科學也不例外?，F(xiàn)如今配套的學生實驗材料包卻存在著一些先天不足，學生實驗時缺乏可操作性，那結(jié)果就是浪費教師學生的精力和寶貴的時間，更可怕的是挫傷學生的科學探究積極性。

教科版小學科學五年級下冊《熱》單元第6課《熱是怎樣傳遞的》有兩個活動：熱在金屬條中的傳遞；熱在金屬片中的傳遞。通過實驗讓學生感知熱是怎樣傳遞的，明白熱總是從較熱的一端傳向較冷的一端。

課文中的實驗（見上圖）要求在一段鐵絲上每隔一定距離用蠟粘上一根火柴，將鐵絲固定在鐵架臺上，火柴都向下懸掛，用酒精燈給鐵絲的一段加熱。觀察哪端的火柴先掉下來？課文的要求是用蠟粘，課前我讓學生進行嘗試，學生化了不少的時間，可一上課學生向我抱怨的卻很多都說粘不牢，成功的寥寥無幾，上來展示時顫顫抖抖的又掉落了幾根。那么簡單的實驗為什么會不成功呢？問題究竟出在什么地方？

找問題：通過了解又自己親身實驗終于明白了是怎么回事。雖然日常生活中我們都知道蠟燭燃燒時流下的蠟會在桌上凝固。由于蠟先要熔化成液體，然后滴在鐵絲上，再往上粘火柴。但蠟的凝固時間快（指冬天，夏天正好相反），且熔化后粘性不大，所以很難粘上去，因此成功的不多。

改進：改蠟為修自行車用的軸承油——“黃油”。明白了其中的道理后，想了又想，什么東西粘性大呢？平時自行車經(jīng)常修，只見修車師傅往軸承里抹“黃油”，有時自己也嘗試過，這“黃油”能把鋼珠粘住，對，這東西可能行！就趕忙跑到校門口修自行車的攤上要了一些交給學生去嘗試，經(jīng)過一番忙碌，教室里響起了陣陣歡呼聲。

二、實驗過程改復(fù)雜為簡單

教科版小學科學五年級下冊《沉和浮》單元第6課《下沉的物體會受到水的浮力嗎》一課中，第一個實驗讓學生設(shè)計下沉的物體受到水的浮力的大小，實驗報告見下圖：

下沉的物體受到水的浮力紀錄表

實驗時，學生習慣掛上一只鉤碼按記錄表要求分三次實驗，可問題紛至沓來，有的小組匯報說“鉤碼怎樣算小部分浸入，大部分浸入”，有的小組問“測力計的指針只上升了一點點怎樣讀數(shù)據(jù)”等問題。究竟問題出在什么地方呢？

找問題：因為是分組實驗，我們一般提供的重物是鉤碼。實驗用的鉤碼的質(zhì)量是50克，重量約是0.5牛頓，它在水中受到的浮力約是0.1牛頓，而學生用的圓筒測力計的最小刻度是0.1牛頓。由于鉤碼高度小，要使一個鉤碼在水中分幾個層次浸入，學生不易把握，且數(shù)據(jù)在測力計上也很難反映出來，原因在于這個變化在最小刻度0.1牛頓以下。

改進：因此，做這個實驗時，可因地制宜變更實驗材料，每組準備一個剪去頂部的礦泉水瓶一個，1號干電池三個。把三個干電池用透明膠帶綁成條狀。讓學生把三個干電池看作是一個整體，使其浸入水中一個為“小部分浸入水中”，浸入水中兩個為“大部分浸人水中”，三個浸入水中為“全部浸入水中”。這樣，學生容易把握好浸入水中的干電池數(shù)，且每浸入水中一個干電池就有了0.45牛頓的浮力變化，數(shù)據(jù)大效果明顯（這就是不采用鉤碼的原因）。三次實驗以后，學生通過數(shù)據(jù)的觀察與分析后，很輕松地找出了水中物體浮力大小變化的規(guī)律。

三、實驗方式改抽象為直觀

小學兒童的思維正處于從具體形象思維向抽象邏輯思維的過渡中，但仍以具體形象思維為主。因此，在教學中，我們應(yīng)采取形象生動的教學，提供足夠的有結(jié)構(gòu)材料，來培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維。

教科版小學科學四年級上冊《溶解》單元第1課《食鹽在水里溶解了》一課中，有一個實驗是觀察高錳酸鉀和砂糖的溶解，課本要求在兩個玻璃杯里各裝半杯水，分別投入幾小粒高錳酸鉀、砂糖、食鹽、沙、面粉。觀察、描述水、高錳酸鉀、砂糖、食鹽、沙、面粉的變化。

該實驗的目的是從高錳酸鉀溶解于水的實驗中，得到“均勻分散”的結(jié)論。學生解釋這一現(xiàn)象時會說：水變紅了，高錳酸鉀不見了。卻得不出均勻分散這這一結(jié)論。

找問題：造成該問題的原因是實驗缺少參照物。烏申斯基說過：“比較是一切理解和一切思維的基礎(chǔ)”。

改進：重新組織實驗材料，增加熟蛋花一項材料。使實驗更能符合兒童的認知規(guī)律，易于接受。具體做法是把攪拌均勻的蛋液倒入盛有熱水的玻璃杯中，這時蛋花有的浮，有的沉，有的懸浮在水中，讓學生進行比較，使學生真正理解“均勻分散”的現(xiàn)象，效果就十分明顯。相應(yīng)修改后的觀察報告見下表：

以上幾個例子都是常規(guī)教學中遇到，個人感覺所做的這些改進更合適我的實際教學。我想有些問題需要我們更多的一線科學老師一起來努力，力求完善實驗設(shè)計細節(jié)，開設(shè)適合我們實際情況，具有良好的可操作性，能高效進行，又不乏科學性的實驗課堂。力求讓學生在有限的時間內(nèi)，獲得最大的知識和技能。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部，《全日制義務(wù)教育 科學（3-6 年級）課程標準》，2004年。

[2]浙江省教育廳教研室，《浙江省小學各學科教學建議（試行）》，2009年10月。

[3]韋鈺[加]P.Rowell ，《探究式科學教育教學指導》，教育科學出版社，2005年版。