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【摘 要】本文总结了小学科学在实验的设计和实验材料选用过程中的问题，提出从实验设计、实验材料和实验呈现方式等方面改进小学科学实验的策略，以及不断创造新的科学实验，从而促进科学实验教学发展的理论要求。
【关键词】小学科学实验；改进；创新
小学科学是以实验为基础的学科，教学实践证明，实验的设计以及材料的准备等情况，直接关系到教学的成功与失败。我们发现有些实验的设计或者实验材料的选用，存在着一些不够完善的地方，这就需要我们处在教学一线的科学教师因地制宜进行改进。其实，实验的改进就是创新。
一、改进实验设计：变验证性实验为探究性实验
验证性实验是指教师把实验目的、步骤、方法及注意点等详细而周密地告诉学生，甚至将实验的现象、结果也公布于众，学生只需“照方抓药”做一下实验就可以了。探究性实验是由学生自己设计实验步骤，进行实验操作得出结论。因而，探究性实验室所进行的实验活动更能体现学生主体性，增加学 生的参与度，既有利于学生基本知识技能的形成，又有利于培养学生的科学方法和精神。
1. 化先天不足为后天完善
现有的科学配套实验材料包存在着一些先天不足，学生实验时缺乏可操作性。例如，教科版小学科学五年级下册《热》单元第6课《热是怎样传递的》有二个活动：热在金属片中的传递，通过实验让学生感知热是怎样传递的，明白热总是从较热的一端传向较冷的一端。课文中的实验要求在一段铁丝上每隔一定距离用蜡粘上一根火柴，将铁丝固定在铁架台上，火柴都向下悬挂，用酒精灯给铁丝的一段加热。观察哪端的火柴先掉下来。课文的要求是用蜡粘，课前笔者让学生进行尝试，学生花了不少的时间，可一上课学生向我抱怨的却很多都说粘不牢，成功的寥寥无几，上来展示时颤颤抖抖的又掉落了几根。由于蜡先要熔化成液体，然后滴在铁丝上，再往上粘火柴。但蜡的凝固时间快（指冬天，夏天正好相反），且熔化后粘性不大，所以很难粘上去，因此成功的不多。
2. 化抽象为形象直观
教科版小学科学四年级上册《有生命的物体》单元第3课《植物怎样生存》一课中，有一个实验，是让学生通过观察认识气孔，但对叶的光合作用的认识却很简单、抽象，大都由教师的讲解来认识的。用语言表达叶的光合作用显得简单、抽象，学生不易理解。可以化抽象为形象直观，先取两个1000毫升的玻璃烧杯，分别放入同样多的水草，再在两个烧杯里分别倒入适量同样多的水。取两个口径稍小于烧杯口径的短柄玻璃漏斗，分别倒置在两个烧杯中，再将两支大号口径玻璃试管装满水，分别倒过来扣在两个盛满水的水槽中，连接好导管，用排水集气法收集氧气。一个装置放在阳光下，另一个放在光线很暗的地方。过些时候，阳光下的水草就会不断地冒泡，而暗处的水草却不易冒泡，再过一段时间，你会发现，套在阳光下水草上的试管内的空气比套在光线较暗的水草上的试管内的空气要多得多，说明植物光合作用需要阳光，在不同光照条件下的光合强度是不同的。最后盖住试管口，把试管轻轻拿出来，将一根带有火星的木条伸进试管，木条就会猛烈地燃烧，发出耀眼的光芒，证明水草光合作用产生了氧气。这个实验材料容易准备，操作简单，效果明显，是帮助学生认识光合作用的有效手段。
二、改进实验材料：选择“有结构的材料”
所谓“有结构的材料”就是教师经过精心设计的典型材料的组合。这种材料的组合，既要揭示教学内容有关的一系列现象，体现教材的科学性，又要符合学生年龄特征和认知规律，贴近学生的日常生活，还应具有趣味性，使学生喜欢，并能通过对材料的探索来发现问题，解决问题，获取新知。如何设计和选择“有结构的材料”呢？
1. 选择具有生活性的实验材料，让学生的探究在真实中展开
小学《科学》三年级下册《热胀冷缩》实验中，书本上的方法一是在一个试管的口子上蒙上一块气球皮，然后将这个试管放入热水中，瓶中的空气因为受热膨胀会使蒙在瓶口的气球皮鼓起来。但由于空气本身无色无形，需要借助气球皮方能证明其受热膨胀，这就要求教师要将气球皮蒙得很紧，不能漏气，否则实验不可能成功。但现实操作中很难做到这一点。往往空气会从气球皮和试管的结合处溢出，导致实验失败。
这个方法可以很好的克服原来实验中存在的操作上和材料本身的问题，操作简单，材料也很容易找到，实验效果更加明显，即便是学生自己操作也是十分简单，利于推广使用。
2. 选择具有趣味性的实验材料，让学生的探究在愉悦中进行
在《物体的运动方式》教学中，教师为学生提供了溜溜球、小风车、小汽车、竹蜻蜓、陀螺、气球、会发出音乐会跳舞的小布娃娃等。这些实验材料抓住了小学生好玩的天性及对儿童玩具具有特有的兴趣这一年龄特点，激发了学生学习科学的兴趣。
3. 选择具有直观性的实验材料，让学生在探究中获取新知
虽然新课程标准提倡让学生像科学家那样真刀真枪地做科学，但是，小学生的年龄特征决定了他们的观察能力、分析能力等是不能和成人相比的。因此，教师所提供给学生的实验材料应尽可能体现现象的直观性。以新教科版四年级上册第三单元《声音是怎样产生的》教学为例，在引导学生探究物体发声原理时，教师给学生提供了鼓、音叉、小口瓶等主要实验材料，还给学生提供了黄豆、水、泡沫小球等辅助实验材料。这样，学生通过黄豆在鼓皮上的跳动，音叉使水溅出来等直观现象就能进一步理解声音是由物体振动产生的。
4. 选择具有开放性的实验材料，让学生在探究中创新
《科学课程标准》指出：科学课程应具有开放性，这种开放性表现在时间、空间、过程、内容、资源、结论等多方面。如在新教科版四年级上册第三单元《声音高低变化的研究》设计中，教师可以设计一个“材料超市”。“材料超市”里摆放着丰富的实验材料，有大小不同、长短各异的材料，如烧杯、试管、塑料、纸盒、棉线、蜡线、钢丝、铁钉、木条、管材等等，由学生自主选择，分组研究。这种自助餐式的实验材料，不仅满足了学生的需要，还使学生的创新能力得到了充分的发展。
三、改进演示实验呈现方式：将多媒体运用到实验教学中
多媒体是指把文字、图形、图像、声音、动画、视频等多种媒体信息通过计算机进行数字化采集、获取、压缩、编辑、存储等加工处理，再以单独或合成形式表现出来的一体化技术。当今，利用多媒体进行教学是教育发展的需要，也是时代发展的必然。小学科学是一门以实验为基础的学科，在实际的教学中，有些实验由于其不可操作性、危险性、漫长性或者能见度不高等影响教学进程和教学效果，在一定程度上影响了学生对知识的理解和接受，多媒体技术的介入，使学生能听其声、观其形、临其境，恰好弥补了实验教学中的某些不足。
例如在制取氧气的实验结束后，我们应先拿出导管，后熄灭酒精灯，否则会出现倒吸而使试管炸裂。有的学生就不明白。如果用实验演示吧，却具有危险性。为了说明不正当操作所带来的危险后果，可运用多媒体，显示倒吸和试管的炸裂。学生可清楚的看到先移走酒精灯后，水槽中的水沿着导管进入试管，随着试管“砰”的一声炸裂开来，试管中的药品洒落满地的景象，从而给学生留下了深刻的印象。
应用多媒体技术，把原本深奥复杂的科学道理化为通俗易懂、妙趣横生的小故事，既符合少年儿童的心理特点和认识水平，又使抽象问题具体化，复杂问题简单化，不仅发展了儿童的形象思维与想象能力，还为儿童的科学探究营造了轻松、愉快的氛围。
总之，小学科学实验是研究科学规律、探索科学本质的基础，也是引起学生学习兴趣的法宝，更是科学教学成功的根本保证。教学的实践过程也是教学方法的探索研究过程。新课程标准和新教材的全面实施才刚刚起步，我们大家也都是在摸索前行。但随着小学科学课程改革的推进，科学课堂教学发生巨变的今天，我们广大科学教师必须重视实验教学，让实验教学以其独特的直观性、形象性及新颖多变性，激发学生学习“科学”的兴趣，吸引学生一步一步迈进奇妙、神圣的科学殿堂，激发学生的探究欲望，引发学生的创新潜能，促进学生全面发展，促进学生终身发展。
【关键词】小学科学实验；改进；创新
小学科学是以实验为基础的学科，教学实践证明，实验的设计以及材料的准备等情况，直接关系到教学的成功与失败。我们发现有些实验的设计或者实验材料的选用，存在着一些不够完善的地方，这就需要我们处在教学一线的科学教师因地制宜进行改进。其实，实验的改进就是创新。
一、改进实验设计：变验证性实验为探究性实验
验证性实验是指教师把实验目的、步骤、方法及注意点等详细而周密地告诉学生，甚至将实验的现象、结果也公布于众，学生只需“照方抓药”做一下实验就可以了。探究性实验是由学生自己设计实验步骤，进行实验操作得出结论。因而，探究性实验室所进行的实验活动更能体现学生主体性，增加学 生的参与度，既有利于学生基本知识技能的形成，又有利于培养学生的科学方法和精神。
1. 化先天不足为后天完善
现有的科学配套实验材料包存在着一些先天不足，学生实验时缺乏可操作性。例如，教科版小学科学五年级下册《热》单元第6课《热是怎样传递的》有二个活动：热在金属片中的传递，通过实验让学生感知热是怎样传递的，明白热总是从较热的一端传向较冷的一端。课文中的实验要求在一段铁丝上每隔一定距离用蜡粘上一根火柴，将铁丝固定在铁架台上，火柴都向下悬挂，用酒精灯给铁丝的一段加热。观察哪端的火柴先掉下来。课文的要求是用蜡粘，课前笔者让学生进行尝试，学生花了不少的时间，可一上课学生向我抱怨的却很多都说粘不牢，成功的寥寥无几，上来展示时颤颤抖抖的又掉落了几根。由于蜡先要熔化成液体，然后滴在铁丝上，再往上粘火柴。但蜡的凝固时间快（指冬天，夏天正好相反），且熔化后粘性不大，所以很难粘上去，因此成功的不多。
2. 化抽象为形象直观
教科版小学科学四年级上册《有生命的物体》单元第3课《植物怎样生存》一课中，有一个实验，是让学生通过观察认识气孔，但对叶的光合作用的认识却很简单、抽象，大都由教师的讲解来认识的。用语言表达叶的光合作用显得简单、抽象，学生不易理解。可以化抽象为形象直观，先取两个1000毫升的玻璃烧杯，分别放入同样多的水草，再在两个烧杯里分别倒入适量同样多的水。取两个口径稍小于烧杯口径的短柄玻璃漏斗，分别倒置在两个烧杯中，再将两支大号口径玻璃试管装满水，分别倒过来扣在两个盛满水的水槽中，连接好导管，用排水集气法收集氧气。一个装置放在阳光下，另一个放在光线很暗的地方。过些时候，阳光下的水草就会不断地冒泡，而暗处的水草却不易冒泡，再过一段时间，你会发现，套在阳光下水草上的试管内的空气比套在光线较暗的水草上的试管内的空气要多得多，说明植物光合作用需要阳光，在不同光照条件下的光合强度是不同的。最后盖住试管口，把试管轻轻拿出来，将一根带有火星的木条伸进试管，木条就会猛烈地燃烧，发出耀眼的光芒，证明水草光合作用产生了氧气。这个实验材料容易准备，操作简单，效果明显，是帮助学生认识光合作用的有效手段。
二、改进实验材料：选择“有结构的材料”
所谓“有结构的材料”就是教师经过精心设计的典型材料的组合。这种材料的组合，既要揭示教学内容有关的一系列现象，体现教材的科学性，又要符合学生年龄特征和认知规律，贴近学生的日常生活，还应具有趣味性，使学生喜欢，并能通过对材料的探索来发现问题，解决问题，获取新知。如何设计和选择“有结构的材料”呢？
1. 选择具有生活性的实验材料，让学生的探究在真实中展开
小学《科学》三年级下册《热胀冷缩》实验中，书本上的方法一是在一个试管的口子上蒙上一块气球皮，然后将这个试管放入热水中，瓶中的空气因为受热膨胀会使蒙在瓶口的气球皮鼓起来。但由于空气本身无色无形，需要借助气球皮方能证明其受热膨胀，这就要求教师要将气球皮蒙得很紧，不能漏气，否则实验不可能成功。但现实操作中很难做到这一点。往往空气会从气球皮和试管的结合处溢出，导致实验失败。
这个方法可以很好的克服原来实验中存在的操作上和材料本身的问题，操作简单，材料也很容易找到，实验效果更加明显，即便是学生自己操作也是十分简单，利于推广使用。
2. 选择具有趣味性的实验材料，让学生的探究在愉悦中进行
在《物体的运动方式》教学中，教师为学生提供了溜溜球、小风车、小汽车、竹蜻蜓、陀螺、气球、会发出音乐会跳舞的小布娃娃等。这些实验材料抓住了小学生好玩的天性及对儿童玩具具有特有的兴趣这一年龄特点，激发了学生学习科学的兴趣。
3. 选择具有直观性的实验材料，让学生在探究中获取新知
虽然新课程标准提倡让学生像科学家那样真刀真枪地做科学，但是，小学生的年龄特征决定了他们的观察能力、分析能力等是不能和成人相比的。因此，教师所提供给学生的实验材料应尽可能体现现象的直观性。以新教科版四年级上册第三单元《声音是怎样产生的》教学为例，在引导学生探究物体发声原理时，教师给学生提供了鼓、音叉、小口瓶等主要实验材料，还给学生提供了黄豆、水、泡沫小球等辅助实验材料。这样，学生通过黄豆在鼓皮上的跳动，音叉使水溅出来等直观现象就能进一步理解声音是由物体振动产生的。
4. 选择具有开放性的实验材料，让学生在探究中创新
《科学课程标准》指出：科学课程应具有开放性，这种开放性表现在时间、空间、过程、内容、资源、结论等多方面。如在新教科版四年级上册第三单元《声音高低变化的研究》设计中，教师可以设计一个“材料超市”。“材料超市”里摆放着丰富的实验材料，有大小不同、长短各异的材料，如烧杯、试管、塑料、纸盒、棉线、蜡线、钢丝、铁钉、木条、管材等等，由学生自主选择，分组研究。这种自助餐式的实验材料，不仅满足了学生的需要，还使学生的创新能力得到了充分的发展。
三、改进演示实验呈现方式：将多媒体运用到实验教学中
多媒体是指把文字、图形、图像、声音、动画、视频等多种媒体信息通过计算机进行数字化采集、获取、压缩、编辑、存储等加工处理，再以单独或合成形式表现出来的一体化技术。当今，利用多媒体进行教学是教育发展的需要，也是时代发展的必然。小学科学是一门以实验为基础的学科，在实际的教学中，有些实验由于其不可操作性、危险性、漫长性或者能见度不高等影响教学进程和教学效果，在一定程度上影响了学生对知识的理解和接受，多媒体技术的介入，使学生能听其声、观其形、临其境，恰好弥补了实验教学中的某些不足。
例如在制取氧气的实验结束后，我们应先拿出导管，后熄灭酒精灯，否则会出现倒吸而使试管炸裂。有的学生就不明白。如果用实验演示吧，却具有危险性。为了说明不正当操作所带来的危险后果，可运用多媒体，显示倒吸和试管的炸裂。学生可清楚的看到先移走酒精灯后，水槽中的水沿着导管进入试管，随着试管“砰”的一声炸裂开来，试管中的药品洒落满地的景象，从而给学生留下了深刻的印象。
应用多媒体技术，把原本深奥复杂的科学道理化为通俗易懂、妙趣横生的小故事，既符合少年儿童的心理特点和认识水平，又使抽象问题具体化，复杂问题简单化，不仅发展了儿童的形象思维与想象能力，还为儿童的科学探究营造了轻松、愉快的氛围。
总之，小学科学实验是研究科学规律、探索科学本质的基础，也是引起学生学习兴趣的法宝，更是科学教学成功的根本保证。教学的实践过程也是教学方法的探索研究过程。新课程标准和新教材的全面实施才刚刚起步，我们大家也都是在摸索前行。但随着小学科学课程改革的推进，科学课堂教学发生巨变的今天，我们广大科学教师必须重视实验教学，让实验教学以其独特的直观性、形象性及新颖多变性，激发学生学习“科学”的兴趣，吸引学生一步一步迈进奇妙、神圣的科学殿堂，激发学生的探究欲望，引发学生的创新潜能，促进学生全面发展，促进学生终身发展。