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摘 要：科学核心是实验，但教材提供的有些实验存在限制性，教师需创造性地使用和处理教材中的实验，对实验进行改进，以突出科学本质，符合学生的认知规律，真正实现以学生为主体的科学探究。教师要从实验创新角度为学生提供科学的学习方法，使学生愿意学习科学，爱上科学，真正感悟科学的本质。
关键词：科学；实验创新；学生参与
《科学》是一门以实验为基础的综合性课程。教材编排大量实验，意图是以实验为载体，充分发挥实验的功效，以提高每个学生的科学素养。
一、忽视科学实验造成学生科学学习困难
新课程改革中实验教学虽然得到了加强，但是教材中有的实验存在局限性，如实验现象不明显、实验周期长，不能达到实验目的；实验现象虽然明显，但由于处理的方法不同，实验的效果有明显差距。有些教师对实验不够重视，在实际的教学过程中，认为做实验就是在浪费时间，耽误学习进度。为了提高“课堂效率”，把动手实验转变为用多媒体演示实验，更有甚者直接取消实验。结果是，学生的学生兴趣明显下降，学习效果自然得不到提高。靠死记硬背得到的知识很容易遗忘，亲自动手实验了解到的知识才会深深植根于学生的头脑中。在科学教学中，实验仍然是薄弱的环节。
学生在学习科学的过程中存在的困难，在很大程度上是与没有充分发挥实验的作用所造成的。实验具有形象性、直观性、生动性的特点，通过实验教学能够使学生产生浓厚的学习兴趣，能够帮助学生理解相关的科学原理与概念的形成。实验作为科学研究的基本过程，能有效地培养、激发学生的探究能力，使学生养成科学的思维习惯和思维方式，形成科学精神，进一步帮助学生理解科学与社会的互动关系，真正体现出科学教育的意义与本质。
二、实验创新策略探索
怎样对教材中的实验进行整合甄别，对教材中的实验方案进行修改和完善，发挥科学教学中实验的作用呢？这是摆在我们教师面前一个迫在眉睫的问题。笔者试图通过对课堂教学实验创新策略的探索，在尊重教材的基础上，创造性而科学地处理教材实验，以突出科学本质，寻找学生建构知识的“根”，通过对教材中的实验进行创新，来发挥实验的重要作用。
（1）实验激趣，营造课堂氛围。生活中有很多有用的情境，可以用来做实验前的铺垫。
案例1：在“杠杆平衡条件”的教学过程中，可设计这样一个故事情境来引入问题：上课伊始，教师扛着一个拖把，弓着腰，累得很夸张的模样走进教室。同学们一见立刻大笑起来。
学生：老师，就这一个拖把怎么会把你累成这样啊，我就能很轻松地拿起来。
教师：真的吗？那你来试试。
学生：边说边很轻松地扛起了拖把。
师：等等，别忙着走。
教师把拖把柄一点一点地向后移，那位同学越来越吃力。这时，教室里鸦雀无声，学生都陷入沉思之中……然后再开始杠杆平衡的实验探究。
（2）增强实验现象，提高可观察性。有许多老师在演示光学实验时，常因找不到特别合适的实验器材或现有光源所模拟的光线可观察性不够，无法有效调动全体学生的学习积极性而感到郁闷。
案例2：倘若改用天文台工作用的指星笔就会有让人意想不到的效果，就能很好地解决教材原有实验现象不明显的问题。用指星笔，可以演示光在有烟的空气中、光从空气斜射到水中的实验、在光的反射演示仪上的实验。直接在教室中实验效果也非常不错，在遮光条件下的效果就更好了。
在演示光的反射规律的实验时，只用转动水平转盘或调节中间平面镜上的红色激光灯（模拟法线），并且平面镜可立体空间全方位转动，还配制了一个喷烟器。这样，在烟罩内的立体空间就可以看到不同情形的、动态的反射现象，并且“三线同面”的现象一目了然。通过移动滑块，还可以看到反射角随入射角的变化而变化的情形。这样的改进，增加了可观察度，满足了不同教学形式的需要。
（3）实验“缩小”，变演示为分组实验。有些实验时间比较长，给课堂教学带来比较大的困难。若将微型实验引入实验中，实验时间就会大大缩短。这样，可以节约药品，方便学生实验，为探究式教学创造条件，有效地培养了学生学习科学学科的兴趣，大大提高学生的研究性学习能力。
案例3：在省优质课《物质微观粒子的组成》中，一位老师用实验来研究水在通电情况下电解。这位老师在塑料滴管中加入1ml～2ml水，然后在塑料滴管上方的两侧插入大头针充当电极，再接上一节干电池作为电源。通电不到一分钟，用火柴点燃滴管的管口气体，能听到暴鸣声。实验现象非常明显，每个学生都有动手的机会，学生的积极性高。如果用教材提供的电解水的装置来做实验，装置麻烦，需要电压高，实验所需时间长，不适合学生的分组实验。在这个实验中，学生忙于动手做实验，从他们的表情上看出他们已经进入注意力高度集中的状态。虽然水的电解这个实验在以前已经接触过，但是亲自动手做还是第一次。当用火柴点燃滴管的管口听到暴鸣声时，许多同学思考并讨论着实验的相关知识。
（4）自制实验仪器，探索科学原理。要鼓励学生因陋就简，就地取材自制仪器。教师和学生的自制仪器往往都是一些已有器具的简单组合，我认为组合就是创造。爱因斯坦说过：“组合作用似乎是创造性思维的本质特性，善于发挥组合作用的人往往都是有创造性的人，新的组合就是创造。” 我们所用的技术都是已有的、现存的，关键在于组合。例如，在学习物体沉浮的条件时，可利用可乐瓶（2500ml）、小药瓶进行实验。先在可乐瓶中装水，水面接近瓶口；然后，在药瓶中装适量的水，使其放入可乐瓶中轻轻挤压恰好悬浮。这时，我们用手捧住可乐瓶，稍用力挤压后，小药瓶在水中下沉；停止挤压，小药瓶上浮。这引发学生对物体沉浮条件的思索。为了增加实验的趣味性，可将小药瓶用彩色塑料纸做成大鱼的样子，在瓶底制作一些小鱼。小药瓶在水中下沉时，大鱼就吃到小鱼。可以为本实验起一个好听的名字，称之为“大鱼吃小鱼”。在这样课堂教学后，每个学生都可以利用身边的废品来制作实验器材，在课外继续深化，提高了学生对科学的兴趣。
综上所述，教师要充分认识到实验的重要作用，充分发挥实验的优势，让实验成为学生学习科学的铺路石。教师要从学生的实际水平出发，根据教学内容，运用各种方法创设实验情境，设计出能够吸引学生主动参与教学活动的实验，使学生真正成为学习的主体，增强他们的主动参与意识，使他们爱学、乐学，主动地进行科学学习。利用实验改进，营造浓厚的科学氛围，让学生的创新思维和创新意识插上飞翔的翅膀，在快乐体验中提高科学素养。
关键词：科学；实验创新；学生参与
《科学》是一门以实验为基础的综合性课程。教材编排大量实验，意图是以实验为载体，充分发挥实验的功效，以提高每个学生的科学素养。
一、忽视科学实验造成学生科学学习困难
新课程改革中实验教学虽然得到了加强，但是教材中有的实验存在局限性，如实验现象不明显、实验周期长，不能达到实验目的；实验现象虽然明显，但由于处理的方法不同，实验的效果有明显差距。有些教师对实验不够重视，在实际的教学过程中，认为做实验就是在浪费时间，耽误学习进度。为了提高“课堂效率”，把动手实验转变为用多媒体演示实验，更有甚者直接取消实验。结果是，学生的学生兴趣明显下降，学习效果自然得不到提高。靠死记硬背得到的知识很容易遗忘，亲自动手实验了解到的知识才会深深植根于学生的头脑中。在科学教学中，实验仍然是薄弱的环节。
学生在学习科学的过程中存在的困难，在很大程度上是与没有充分发挥实验的作用所造成的。实验具有形象性、直观性、生动性的特点，通过实验教学能够使学生产生浓厚的学习兴趣，能够帮助学生理解相关的科学原理与概念的形成。实验作为科学研究的基本过程，能有效地培养、激发学生的探究能力，使学生养成科学的思维习惯和思维方式，形成科学精神，进一步帮助学生理解科学与社会的互动关系，真正体现出科学教育的意义与本质。
二、实验创新策略探索
怎样对教材中的实验进行整合甄别，对教材中的实验方案进行修改和完善，发挥科学教学中实验的作用呢？这是摆在我们教师面前一个迫在眉睫的问题。笔者试图通过对课堂教学实验创新策略的探索，在尊重教材的基础上，创造性而科学地处理教材实验，以突出科学本质，寻找学生建构知识的“根”，通过对教材中的实验进行创新，来发挥实验的重要作用。
（1）实验激趣，营造课堂氛围。生活中有很多有用的情境，可以用来做实验前的铺垫。
案例1：在“杠杆平衡条件”的教学过程中，可设计这样一个故事情境来引入问题：上课伊始，教师扛着一个拖把，弓着腰，累得很夸张的模样走进教室。同学们一见立刻大笑起来。
学生：老师，就这一个拖把怎么会把你累成这样啊，我就能很轻松地拿起来。
教师：真的吗？那你来试试。
学生：边说边很轻松地扛起了拖把。
师：等等，别忙着走。
教师把拖把柄一点一点地向后移，那位同学越来越吃力。这时，教室里鸦雀无声，学生都陷入沉思之中……然后再开始杠杆平衡的实验探究。
（2）增强实验现象，提高可观察性。有许多老师在演示光学实验时，常因找不到特别合适的实验器材或现有光源所模拟的光线可观察性不够，无法有效调动全体学生的学习积极性而感到郁闷。
案例2：倘若改用天文台工作用的指星笔就会有让人意想不到的效果，就能很好地解决教材原有实验现象不明显的问题。用指星笔，可以演示光在有烟的空气中、光从空气斜射到水中的实验、在光的反射演示仪上的实验。直接在教室中实验效果也非常不错，在遮光条件下的效果就更好了。
在演示光的反射规律的实验时，只用转动水平转盘或调节中间平面镜上的红色激光灯（模拟法线），并且平面镜可立体空间全方位转动，还配制了一个喷烟器。这样，在烟罩内的立体空间就可以看到不同情形的、动态的反射现象，并且“三线同面”的现象一目了然。通过移动滑块，还可以看到反射角随入射角的变化而变化的情形。这样的改进，增加了可观察度，满足了不同教学形式的需要。
（3）实验“缩小”，变演示为分组实验。有些实验时间比较长，给课堂教学带来比较大的困难。若将微型实验引入实验中，实验时间就会大大缩短。这样，可以节约药品，方便学生实验，为探究式教学创造条件，有效地培养了学生学习科学学科的兴趣，大大提高学生的研究性学习能力。
案例3：在省优质课《物质微观粒子的组成》中，一位老师用实验来研究水在通电情况下电解。这位老师在塑料滴管中加入1ml～2ml水，然后在塑料滴管上方的两侧插入大头针充当电极，再接上一节干电池作为电源。通电不到一分钟，用火柴点燃滴管的管口气体，能听到暴鸣声。实验现象非常明显，每个学生都有动手的机会，学生的积极性高。如果用教材提供的电解水的装置来做实验，装置麻烦，需要电压高，实验所需时间长，不适合学生的分组实验。在这个实验中，学生忙于动手做实验，从他们的表情上看出他们已经进入注意力高度集中的状态。虽然水的电解这个实验在以前已经接触过，但是亲自动手做还是第一次。当用火柴点燃滴管的管口听到暴鸣声时，许多同学思考并讨论着实验的相关知识。
（4）自制实验仪器，探索科学原理。要鼓励学生因陋就简，就地取材自制仪器。教师和学生的自制仪器往往都是一些已有器具的简单组合，我认为组合就是创造。爱因斯坦说过：“组合作用似乎是创造性思维的本质特性，善于发挥组合作用的人往往都是有创造性的人，新的组合就是创造。” 我们所用的技术都是已有的、现存的，关键在于组合。例如，在学习物体沉浮的条件时，可利用可乐瓶（2500ml）、小药瓶进行实验。先在可乐瓶中装水，水面接近瓶口；然后，在药瓶中装适量的水，使其放入可乐瓶中轻轻挤压恰好悬浮。这时，我们用手捧住可乐瓶，稍用力挤压后，小药瓶在水中下沉；停止挤压，小药瓶上浮。这引发学生对物体沉浮条件的思索。为了增加实验的趣味性，可将小药瓶用彩色塑料纸做成大鱼的样子，在瓶底制作一些小鱼。小药瓶在水中下沉时，大鱼就吃到小鱼。可以为本实验起一个好听的名字，称之为“大鱼吃小鱼”。在这样课堂教学后，每个学生都可以利用身边的废品来制作实验器材，在课外继续深化，提高了学生对科学的兴趣。
综上所述，教师要充分认识到实验的重要作用，充分发挥实验的优势，让实验成为学生学习科学的铺路石。教师要从学生的实际水平出发，根据教学内容，运用各种方法创设实验情境，设计出能够吸引学生主动参与教学活动的实验，使学生真正成为学习的主体，增强他们的主动参与意识，使他们爱学、乐学，主动地进行科学学习。利用实验改进，营造浓厚的科学氛围，让学生的创新思维和创新意识插上飞翔的翅膀，在快乐体验中提高科学素养。