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浅谈小学科学教材中实验的改进与创新?

小学科学是以实验为主的学科，精心设计实验，让学生通过实验操作，对实验现象进行分析与整理、得出结论，并进行运用和拓展，从而获取知识和技能，提升学生的科学素养。因此，可操作的、成功的实验才是科学课堂教学的基石。但在教学实践中，我们发现有些实验的设计和实验材料的选用不合理、不科学。这就需要科学教师用好教材，进行实验研究和改进，从而促进科学学科的建设。教师对已有的实验做出有益的改进，并不断创新科学实验，从而提升科学实验教学的实效。通过设计简易、便于操作、有趣的、符合孩子们年龄特点的实验来诠释不同的科学原理，把复杂的问题简单化，让学生体验实验的快乐，不知不觉地迈进科学的殿堂，使学生的科学素养得到培养和提升。

一、实验材料的改进

实验材料存在着一些先天不足，学生实验时缺乏可操作性，那结果就是浪费教师学生的精力和宝贵的时间，更可怕的是挫伤学生的科学探究积极性。因此，对实验材料的改进是实验设计改进和创新的主要方法之一，改进实验材料要容易准备、便于操作、价格低廉、能够代替教材中材料的功能，并能使实验的效果更好。

[案例1]教科版科学五年级下册《热》单元第6课《热是怎样传递的》有一个实验：热在金属条中的传递，给铁丝一端加热，观察铁丝上的火柴哪端先掉下来。通过实验让学生感知热是怎样传递的，让学生明白热是从温度高的一端向低的一端传递。

不足之处：虽然日常生活中我们都知道蜡烛燃烧时流下的蜡在桌上凝固。由于蜡要熔化成液体，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，改用黄油或其他的油脂粘贴，但油脂的多与少也会影响实验效果，远端的可能先掉下来。因此不易成功。

改进方法：在这个探究活动中，我对实验装置进行了大胆改进，在铜棒表面涂上油墨或者变色指甲油，油墨或者变色指甲油遇热会改变颜色。用酒精灯在铜棒的一端加热，通过颜色的改变过程就能直观看到热的传递过程。实验解决了实验原型中粘火柴棒很不方便，并且容易掉，影响实验效果的问题。改进后的实验，便于操作、实用，而且减少了实验误差，实验结果很明了。

[案例2]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。

不足之处：1.原实验沙、碎纸屑振动不剧烈，学生观察现象不明显。2.发声体远近距离也没有精确的真实数据。在操作过程中只凭感觉学生产生质疑。

改进方法：将口杯改为透明圆筒，圆筒的传音效果比口杯强烈，横放在有刻度的桌子上，方便生源的远近，气球皮与薄橡胶膜改成PPC透明膜纸把圆筒封闭，用塑料球代替砂与碎纸屑紧贴鼓膜。用半边塑料瓶代替外耳，小鼓代替音叉为声源，此实验解决了原教材中振动不明显。

[案例3]教科版科学四年级科学上册《声音》单元第4节《探索尺子的音高变化》实验：探索音量与物体震动大小之间的关系。

不足之处：1.原实验钢尺前端较尖锐，学生在操作过程中容易刮伤手。2.学生下压钢尺吃力，不容易压稳，3一把钢尺进行实验，学生不易对比。

改进方法：将钢尺前端尽量磨圆，以防造成学生刮伤，2.运用轮轴自己组装制按压器，3.采用三把小钢尺同时做实验，方便学生对尺子的震动快慢和音高变化进行反复对比。

[案例4]教科版科学五年级下册《时间的测量》单3元第6课《摆的研究》课本实验：探究摆的快慢与绳长及摆锤的重量关系。

不足之处：1.由于摆绳细，学生年龄小，增加摆长为原来两倍要多次测量，测量结果有长有短，费时较多。2.是用螺帽来增加重量，螺帽有大有小，重量不均匀。捆在一起时，也费力，在捆的过程中无形的把摆长缩短，这样得到数据就有误差。3.很多学生不会使用秒表。秒表的暂停与开始，口令不统一，得到的数据就不一样。4.原实验没有要求，有的学生摆幅很大，大于5度，也会影响结果。

改进方法：1在系绳上标出刻度线，可以快速拉到原来摆长的的两倍，节约探究时间。2化摆锤为等圆的环形磁铁，增加一倍、两倍重量时就直接将第二、三块环形磁铁吸在一起。3.自己设计课件PPT秒表，在多媒体上播放便如全班同学操作4.增加一个自制量角器，学生可以清楚看到摆弧度数。

[案例5]教科版五年级上册《光》单元第6课《怎样得到更多的光和热》的教学中，把不同颜色的纸对折做成袋状，分别插上温度计放到阳光下，验证物体的颜色与吸热的能力有关，深色物体比浅色物体吸热快。

不足之处：受天气的影响，实验所需要的时间较长，学生在实验操作时难把握，不同颜色的纸对吸热的效果不明显，不利于学生理解。结合实际情况和实验需要，实验可以进行以下改进。

1.光源的改进。实验中使用日照光取代太阳光，用身边简易材料代替难找材料，化难为易，化不可控制的变量为可以控制。

2.纸袋