【摘要】實(shí)驗(yàn)是小學(xué)科學(xué)課程的主要學(xué)習(xí)方式之一，是學(xué)生完善科學(xué)認(rèn)識(shí)的重要手段，也是提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。但在目前的教學(xué)中，還有許多實(shí)驗(yàn)在器材配備、操作實(shí)施、實(shí)驗(yàn)條件、學(xué)生認(rèn)知等方面存在著一些不足與問題，導(dǎo)致教學(xué)效果低下。本文作者認(rèn)為通過對實(shí)驗(yàn)器材的整合利用、實(shí)驗(yàn)步驟的簡化、實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化、與信息技術(shù)的結(jié)合等措施，可以有效改進(jìn)這些疑難實(shí)驗(yàn)，從而提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。

【關(guān)鍵詞】小學(xué)科學(xué)疑難實(shí)驗(yàn)改進(jìn)策略

小學(xué)科學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，科學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生完善科學(xué)認(rèn)識(shí)的重要手段，也是提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。教學(xué)實(shí)踐證明，實(shí)驗(yàn)活動(dòng)開展的是否順利直接關(guān)系到教學(xué)的成功與失敗，加強(qiáng)并改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科學(xué)用科學(xué)的本領(lǐng)，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的最好途徑。而當(dāng)前的科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，在器材配備、操作實(shí)施、實(shí)驗(yàn)條件、學(xué)生認(rèn)知等方面存在著一些不足與問題，很多實(shí)驗(yàn)成了疑難實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致了教學(xué)效果的低下。但不管是哪一個(gè)原因造成的，如果不設(shè)法解決這些疑難實(shí)驗(yàn)，科學(xué)教學(xué)目標(biāo)就難以有效達(dá)成，科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)也就成了空話。下面就結(jié)合筆者的教學(xué)實(shí)踐，談?wù)劯倪M(jìn)這些疑難實(shí)驗(yàn)的一些策略：

1.整合利用實(shí)驗(yàn)器材，提高材料的結(jié)構(gòu)性

有結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)材料是學(xué)生開展科學(xué)探究的基礎(chǔ)，學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究活動(dòng)，經(jīng)歷科學(xué)探究過程、體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣都需要運(yùn)用實(shí)驗(yàn)材料。如果實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備不恰當(dāng)、甚至不科學(xué)，就會(huì)直接影響科學(xué)探究的有效性。

（1）“移花接木”整合器材，提高材料的適切度

在準(zhǔn)備對比實(shí)驗(yàn)材料時(shí)，教師要比準(zhǔn)備其它實(shí)驗(yàn)材料更精心。不管是幾組實(shí)驗(yàn)對比，該相同的材料要絕對相同，該不同的材料的要絕對不同，盡量選擇差距大的材料，只有這樣，才能保證對比實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象有明顯的差異。但在實(shí)際準(zhǔn)備的材料的過程中，教師們往往會(huì)不自覺地把其他變量也改變了。在《擺的研究》一課中，用數(shù)量不等的螺帽來研究“擺錘重量是否與擺的快慢有關(guān)系”就屬于這種情況。如果把螺帽換成沉浮實(shí)驗(yàn)盒中的小吊桶，里面分別裝上體積相同的金屬塊和塑料塊（或木塊），就能有效克服多個(gè)螺帽相疊后體積也隨之改變的問題，提高了材料的科學(xué)性，也保證了對比實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性。

（2）自制教具學(xué)具，擴(kuò)充實(shí)驗(yàn)材料的資源

“巧婦難為無米之炊”，作為科學(xué)教師來說，我們的“米”便是材料，沒有材料，我們的科學(xué)探究也就無從開始，沒有材料，我們的科學(xué)課成了紙上談兵，無法開展探究實(shí)驗(yàn)，無法完成教學(xué)目標(biāo)。通過開展師生自主研發(fā)教具的活動(dòng)可以有效解決材料的缺乏問題。

如《擺的研究》中的“擺的快慢與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)，要解決缺乏控制“擺幅大小”的器材這一難題，可以通過改進(jìn)量角器的方法來解決，只要把半塊量角器和一塊三角板進(jìn)行粘合，讓三角板的一半垂直粘在量角器的0刻度線上，就能制成一個(gè)簡單而實(shí)用的“擺幅控制器”了。實(shí)驗(yàn)時(shí)，只需把它夾在鐵架臺(tái)的橫桿上，把擺錘拉開到一定位置后，讓一名學(xué)生從側(cè)面觀察擺線所在的刻度，就能知道擺幅的大小了，從而順利地開展相關(guān)的研究發(fā)現(xiàn)“擺的快慢只與擺繩長短有關(guān)”了。

（3）通過網(wǎng)上“淘寶”，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)材料的選擇

如今網(wǎng)購越來越普遍了，既便捷又省錢，也節(jié)約挑選的時(shí)間。通過網(wǎng)上搜索，可以找到一些有用的實(shí)驗(yàn)材料，彌補(bǔ)已有材料不合適的問題，獲得理想的探究效果。如《沉和浮》單元中需要的能多次使用的橡皮泥，是要那種以碳酸鈣等原料為填料，以液體石蠟為油性成分，與甘油等配制而成的，通過網(wǎng)上查詢，可以買到這樣橡皮泥。

2.化繁為簡實(shí)驗(yàn)步驟，降低操作的難度

實(shí)驗(yàn)步驟是學(xué)生動(dòng)手操作的要領(lǐng)，實(shí)驗(yàn)前指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)范操作的步驟，有利于提高實(shí)驗(yàn)的成功率，使學(xué)生在有序的觀察和分析中獲得科學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)。對于那些步驟表述比較繁瑣的實(shí)驗(yàn)，教師可以通過引導(dǎo)學(xué)生抓每一步操作要求的關(guān)鍵詞語，在理解的基礎(chǔ)上將實(shí)驗(yàn)步驟適當(dāng)?shù)鼗睘楹啠档陀洃浀碾y度。用顯微鏡觀察洋蔥表皮細(xì)胞的活動(dòng)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生記住“三個(gè)一”操作要領(lǐng)，即：安放距桌邊一掌；對光要目（目鏡）物（物鏡）通光（通光孔、光源）一直線；標(biāo)本距離物鏡一厘米。教師邊演示邊講解這些要點(diǎn)，學(xué)生就很容易掌握并順利觀察到視野中的圖像了。

3. 傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與信息技術(shù)相結(jié)合，解決學(xué)生認(rèn)知困難

“課程整合”的教學(xué)模式是我國面向21世紀(jì)基礎(chǔ)教育教學(xué)改革的新視點(diǎn)， 把信息技術(shù)與小學(xué)科學(xué)進(jìn)行整合，主要是利用計(jì)算機(jī)接口技術(shù)、多媒體技術(shù)和虛擬仿真技術(shù)對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、儲(chǔ)存、處理和監(jiān)控以及對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行模擬、重現(xiàn)的教學(xué)過程。開展計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究，可以充分發(fā)揮信息技術(shù)的多種優(yōu)勢，與傳統(tǒng)實(shí)物實(shí)驗(yàn)優(yōu)勢互補(bǔ)，化抽象為形象，解決傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式中難以解決的一些問題，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率。

（1）通過虛擬實(shí)驗(yàn)提高探究效率

有一些實(shí)驗(yàn)需要親身體驗(yàn)才能達(dá)到效果，當(dāng)現(xiàn)實(shí)條件達(dá)不到時(shí)，用信息技術(shù)手段虛擬現(xiàn)實(shí)，也能讓學(xué)習(xí)者有身臨其境的“做實(shí)驗(yàn)”感覺，也能幫助學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)科學(xué)概，可以起到輔助教學(xué)的作用。

比如對聲音高低和強(qiáng)弱的辨別，可以利用一些虛擬軟件（如：頻譜、虛擬示波器等）來測出聲音頻率，對聲音高低（物體振動(dòng)快慢）進(jìn)行音高本質(zhì)上的探索，通過對數(shù)據(jù)的分析，破解“聲音高低”教學(xué)中的疑難問題。教學(xué)時(shí)，教師只要準(zhǔn)備一臺(tái)電腦、一個(gè)麥克風(fēng)即可。通過麥克風(fēng)采集聲音，在軟件中對聲音進(jìn)行分析判斷，實(shí)時(shí)顯示聲音的頻率，頻率（HZ）越高，音高越高。此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)茏寣W(xué)生通過直觀的測試數(shù)據(jù)認(rèn)識(shí)音高本質(zhì)，還能提高學(xué)生的研究興趣和應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)解決實(shí)際問題的能力。由于計(jì)算機(jī)在家庭中的普及，讓探究延伸到課外還會(huì)更好地激發(fā)學(xué)生的探究意識(shí)。

（2）借助多媒體技術(shù)拓展對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察角度

小學(xué)科學(xué)中的有些演示實(shí)驗(yàn)，受實(shí)驗(yàn)條件（如儀器尺寸小、操作困難等）的限制，實(shí)驗(yàn)可的見度很低，特別是教室后面的學(xué)生往往不容易觀察清楚。此時(shí)可利用多媒體技術(shù)輔助教學(xué)。如觀察金魚的呼吸、觀察小電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)、解剖一朵油菜花等，教師在操作時(shí)可以運(yùn)用視頻展示臺(tái)展示，后排學(xué)生也能觀察得清清楚楚。有的實(shí)驗(yàn)反應(yīng)速度過快，現(xiàn)象稍縱即逝，運(yùn)用多媒體技術(shù)則放大實(shí)驗(yàn)的過程，只要學(xué)生的根據(jù)學(xué)習(xí)情況，控制播放速度和播放次數(shù)，使那些現(xiàn)象模糊的實(shí)驗(yàn)?zāi)芤徊讲角逦饋?。有的?shí)驗(yàn)因條件限制不能完成。這些疑難實(shí)驗(yàn)則都可以通過CAI課件模擬演示，放大實(shí)驗(yàn)的過程。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為科學(xué)教學(xué)中的一個(gè)重要組成部分，在提高學(xué)生的綜合能力，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)中起到了舉足輕重的作用。通過對疑難實(shí)驗(yàn)解決來提高科學(xué)教學(xué)的有效性，是小學(xué)科學(xué)教師應(yīng)該研究的重要課題，也是需要教師和相關(guān)教育部門長期共同努力的。