科学教学“下水实验”的实践研究

周法兴

所谓“下水试验”，并不是按字面意思理解的需要在水下进行的实验，“下水实验”的实质是一种课前的精心备课，对于实验教学来说具有十分重要的意义。通过“下水实验”能够大大提高实验的成功率，提高实验教学的质量。本文从四个方面对小学科学“下水实验”进行了实践探究，以期能有所借鉴意义。

一、钻研实验教材，知晓实验梯度

尊重数据和事实、概念的层次性，以及谨慎求真是小学科学与其他学科相区别的三大重要特征。在实验教学中，这三个学科的特征要切实的落实。小学科学教材是最直接地体现了这三个特征的，所以，在开展小学科学实验教学前，教师必须认真钻研实验教材，知晓实验的梯度。

例如，在教学教科书“测量水的温度” 中，某位教师设计了这样一个实验——让学生连续测量一杯热水的温度变化。然而，学生组获得的实验结果基本上毫无规律可循，热水在冷却的过程中，速度忽快忽慢。不出意外的，这个实验探究最终也以失败收场。实验的失败很大程度上可以归咎于教师没有认真钻研教材。如果教师在备课的时候，认真钻研了教材，并且自己动手亲自试验了几次，就会发现：热水的初始温度的差异，会带来温度下降速度上的差异。比如说，当一杯水的初始温度是90摄氏度左右时，在10分钟之内，水温下降的规律能够被轻易地看出来。如果教师认真钻研教材，并且在“下水实验”中发现问题，就能在课堂实验中为学生提供适当的温度的热水，这将有助于学生验证科学结论。

二、掌控实验细节，把握关键操作

“下水实验”的目的在于对实验细节的掌控。化学实验就是这样，失之毫厘，谬以千里，任何一个细节的忽视，都极有可能造成实验的失败，从上面的例子中就能够窥见一二。所以，我们必须通过“下水实验”去掌控实验细节，把握关键操作。比如，实验器材的清理是否合乎标准、实验材料的摆放顺序等。对于困难的实验，应该多次操作，排除可能导致实验失败的各种因素，并采取必要的预防措施，防止可能影响实验结果的意外因素。

例如，教学五年级下册与“摆”有关的知识时，在课上，教师需要进行“摆长影响摆动次数”这一实验。笔者通过“下水实验”发现，如果实验中所选用的金属片太轻，摆的重心变化不会太大，摆长的变化也不甚明显。在15秒钟之内，没有加金属片的摆摆动的次数与加了金属片的摆摆动的次数很是接近，这样学生就无法通过这样的对比得出结论。笔者在“下水实验”中對此进行了改进，将重量适宜的金属片固定在木条底部，使摆长变化明显，在相同时间内摆动的次数差异较大，这样，学生很容易就得出“在其他条件相同的情况下，摆的摆动次数与摆长有关，摆长越长，摆动次数越少”这一结论。

三、精选实验器材，奠定实验基础

古人云：“工欲善其事，必先利其器”。优良的实验器材是实验成功的重要保障。不合适的、处理不当的实验器材会直接导致实验的失败。因此，对需要用到的器材进行认真的挑选和把关是教师不能忽视的一项重要工作。

例如，笔者就对一实验器材进行了自主改进，弥补了原有器材的不足。这个器材是“水蒸气”实验中的两个勺子，实验要求学生对其中一个金属勺加热，以证明加热能够加快水的蒸发。对于低年级的学生来说，刚接触比较实验，一手一个勺子，常常忽略了观察。于是笔者将两个勺子用螺丝固定在玻璃上，取水、加热更加方便，学生也能够抽出空来观察和对比。虽然只是小小的改动，但实验的效果非常好。

四、改进实验材料，强化实验效果

通过改进实验材料，确实可以达到强化实验效果的目的。就像电灯的发明一样，也是在进行了无数次实验材料的替换之后，才找到了最合适的一种。教师也可以在“下水实验”中多试几次不同的实验材料，寻求最好的实验效果。

例如，“热是怎样传递的”中的实验，蜡烛这一实验材料凝固时间快，且融化后黏性不大，容易使实验走向失败。笔者在“下水实验”中，大胆采用了油墨、和变色指甲油这两种材料，当在铜棒的一端进行加热，热量传递到涂有油墨或者变色指甲油的一端时，这两种实验材料就会发生颜色的变化，最终通过颜色的变化使学生感知热的传递，完成了这一实验。改进后的实验，操作简单，实验误差较小，实验结果明了。笔者在课上给学生展示了这个新的实验，获得了学生的一致响应，提高了教学的效率。

再比如，教科版科学四年级科学上册《声音》单元第6节《我们是怎样听到声音的》在观察比较“鼓膜”的振动实验时，课本上要求用气球皮或薄橡胶、口杯和橡皮筋做一个“鼓膜模型”，在“鼓膜”上放少量的细沙或碎纸屑。这个实验中，第一实验材料沙和碎纸屑在振动上不够明显和剧烈，使得学生观察起来比较费力。笔者做了如下改进：用塑料球代替沙与碎纸屑，用半边塑料瓶代替外耳，小鼓代替音叉为声源，这一举措解决了原实验中振动不明显的问题，加强了实验的效果，学生也更易于观察实验现象。

总而言之，实验教学是小学科学教学的重要组成部分，而“下水实验”对于小学科学实验教学具有十分积极的作用，希望诸位教师都能够将其重视起来，使小学科学实验教学越来越好，使更多的学生喜欢上这门学科，为国家培养更多的科学人才。

【作者单位：临海市大洋小学  浙江】