小学科学实验设计与改进

夏玥然

小学科学是一门建立在实验上的学科，精心设计选择实验，引导学生通过亲身实验获得知识技能是实验教学的关键。随着课程改革的推进，科学课的地位也逐渐提高，其重要性更多地被学校、师生认可，科学教参、材料也逐渐完善，但是一些问题也浮现出来。

一、改进实验设计，增强实验探究性

传统的实验方法是教师把实验目的、实验材料、实验步骤以及注意点详细而周密地告诉学生，甚至将实验现象和结论也公布于众，学生按照教师的讲述动手操作即可，毫无探究性可言。

在苏教版小学科学六年级上册《地球的形状》这一课，有一个模拟帆船进出港的實验，一般情况采取验证实验，教师告知学生：1.实验材料：地球仪和小纸船；2.实验步骤：先后在地球仪和桌面上模拟帆船进出港；3.观察实验现象；4.实验注意点。学生按照教师的讲述进行操作，师生共同得出结论。这样的实验，虽然进行得很顺利，不容易出错，看起来每个孩子都参与其中，并且也能得出正确的结论，但是孩子缺乏兴趣，因为结果是显而易见的，对于孩子缺乏挑战性，没有真正地调动其思考，也就更谈不上探究性了，因此我设法将这一实验变为探究实验。

从人们在海岸边开始，播放一段帆船进出港的录像，引导孩子思考这一现象与古代看法产生了矛盾，孩子很容易得出是与“天圆地方”的猜想矛盾了，这时候请孩子针对地球的形状提出自己的猜测。接下来关键的就是教师要引导学生思考在课堂中如何通过一个模拟实验来验证自己的猜想，重点提示孩子设计模拟实验，孩子很容易想到用地球仪来模拟地球，用小纸船来模拟帆船，但这个实验还不够完整，这里教师可以提示学生“我们根据这一现象反驳了古代的哪一种猜想？（天圆地方），因此我们还要通过什么实验对比来验证我们的猜测？”这一实验其实也是对比实验，孩子在第一单元刚接触了“馒头发霉”对比实验，所以这里稍加提示即可。

二、改进实验材料，增强实验效果

在苏教版小学科学四年级上册《热的传递》中有这样一个活动：热在金属中的传递。通过实验让学生感知热是怎样传递的，认识到热总是从温度高的一端传向温度低的一端。课文中的实验设计是在一个金属汤勺前端、中间和末端分别滴上蜡，待其凝固后，加热观察蜡的熔化情况。很多一线教师在操作的时候，通常会用蜡粘上一根火柴，固定金属汤勺，火柴向下悬挂，再用酒精灯加热，观察哪端的火柴先掉下来？理论设想虽然不错，但是从课堂实际操作效果来看，成功的寥寥无几，大部分学生一开始就粘不牢，上来展示时颤颤抖抖又掉落了几根。少数学生虽然成功了，但是这一实验的科学性还是存在一定的漏洞，学生只能观察到热在这三个点之间的先后传递顺序，而除此之外的其他部分一无所知，因此实验结论也是推测出来，而并非探究得来。

变色水杯的出现引起了我们思考，这种水杯表面绘制了一些图案，当往杯中加入热水时，杯子表面的图案就会出现变化，这其实是由于杯子表面涂了一种变色油墨，当遇到高温，颜色就会发生变化。在探究热传递的过程时，我们也可以把变色油墨引进课堂，实验前，将变色油墨均匀地涂在铁丝上，晾干，铁丝就变成了红色。实验时，从铁丝的一头进行加热，学生惊奇地发现红色从加热点开始渐渐向另一端褪去了，实验操作简便、科学，现象也十分明显。

三、选择有层次性的材料，提高教学效果

在苏教版小学科学四年级下册《物体的形状改变以后》这一课中就存在着一个材料的选择与安排。学生在第一节《力在哪里》中刚刚认识了力，这一节就学习弹性和弹力，对于学生来说，确实存在着一定的困难，所以这一节第一个活动“用力改变这些物体的形状，再去掉所用的力，有什么发现？”中，选择具有代表性的材料就十分关键。

海绵、铁丝、橡皮筋、弹簧都是常见的且具有代表性的材料，可以明显观察到现象。但如果一次性提供给学生，粗略观察，学生很难有更多的发现。因此，就这四样材料，在课堂上，可以如下安排：先粗略观察，再选择橡皮筋和弹簧重点观察，最后针对弹簧进行研究，施力之后弹簧有什么变化，手上有什么感受？去掉所用的力，弹簧又有什么变化，手上感受又如何？通过这样抽丝剥茧，学生会清楚地逐步理解弹性和弹力。

四、自制一些教具，突破教学重难点

在五年级《简单电路》这一课，第一个活动就是点亮小灯泡，给学生的材料是两根电线、一个小灯泡、一节电池，虽然操作时很多小组都能点亮灯泡，但是真正明白将两根电线连到小灯泡的金属触点和金属壳上的少之又少，很多学生只是碰巧碰到了，但并没有注意观察，因此还认为是错误的连接方式导致小灯泡发光。这个时候，不论教师说什么，语言都是贫乏的，学生并不能真正信服，而再让学生分组操作一次，又太浪费时间了。怎样才能最快地纠正学生的错误观念呢？

现在班级配备的多媒体越来越齐全，利用实物展示台进行演示实验肯定是最快的解决方法，但是这一实验材料有一个电池，一个灯泡，两根导线，为了让学生尝试更多的可能性，这些材料都是最原始的，且无法固定的，一个人操作起来实在有难度，虽然可以利用电池盒，U型导线或是带夹子的导线来固定，可是我又担心，加入了这些东西会不会影响学生的观察和思考，因此我想到做一个电路展示板。将电池两端连接的导线事先用胶带固定好，并且把灯泡和电池固定在一个塑料泡沫板上，将这块板放在实物展示台上，只需要学生观察导线连在小灯泡的不同位置时小灯泡的发光情况，学生很容易就理解了。

小学科学是开发学生智力，探究性极强的一门特色课程，好的实验设计能够充分调动学生兴趣，有利于学生有效地掌握基础知识、基本方法，培养学生的观察和动手能力。让我们不断改进实验设计，朝着帮助学生“我做过了，便真正理解了”这一目标奋斗。