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小学生对新事物具有强烈的好奇心与求知欲，小学时期是培养科学素养的黄金时期。科学素养的培养离不开科学探究，故作为科学探究主要过程和重要方法的科学实验，受到越来越多科学教育者的重视。作为小学科学教育的一线教师，笔者结合教学中的几个案例，阐述对科学实验改进与创新的实践的几点思考。
一、实验材料创新——化抽象为直观
材料是科学实验的必要条件，但在教学中经常出现教师准备的材料在实验中并不适用的情况，有时现象不明显达不到实验的目的，有时甚至还会产生“伪现象”。小学生的思维特点以直观形象为主，一些抽象的实验现象难以在实验中直接观察，需要借助更为科学有效的实验材料帮助学生进行观察、思考。因此实验前教师要预先根据学情研究教材，细心考虑实验过程的每一个环节，精选有利于实验的好材料。
以《热是怎样传递的》一课为例。教材中安排了三个探究实验：1. 用手触摸一端浸在热水中的金属棒；2. 酒精灯加热挂有蜡粘火柴的铁丝；3. 从不同位置加热涂蜡的金属圆盘。教师引导学生通过观察火柴下落的顺序和加热后的熔蜡变化，推断热传导的过程和方向。教材在实验材料的选择上已经给我们提出了思路——将抽象现象通过实验材料的改进转化成容易观察到的直观现象。但用蜡粘贴火柴耗时费力，不易取换、调整，实验方案单一。针对这个不足，笔者把火柴换成大小相等的蜡烛环，将铁丝换成金属棒，将蜡烛环等距离套在金属棒上，这样蜡烛环取换、调整方便，学生可以自主设计不同的实验方案，实验中蜡烛环掉落的次序也更为明显。实验3中由于蜡是半透明物质，加热融化后的现象并不明显，效果不佳，笔者则用变温油墨来代替蜡，加热后油墨颜色变化明显，方便学生进行观察和思考。
二、实验教具创新——化模糊为清晰
小学科学以实验探究为教学的基本手段，但实验室中的实验器材有限，有时并不适合当地的学情和地域特点。要想达成教学目标，教师还得根据实验探究的重难点，结合实际学情，对实验教具进行创新改进，以便放大实验现象，增强对比性，提高实验效率。
以《金属热胀冷缩吗》一课为例，金属的热胀冷缩是个细微的变化现象，用肉眼几乎观察不到，因此需要借助其他实验器材把这种微小的变化放大。教学时笔者对实验教具进行了改进，做一个串联电路，电路里面连接小灯泡、开关、电池盒，电路的一端连接金属夹子，另一端连接金属棒，分别固定在两个相对的支架上，再将以上实验设备集成在一块固定板上，一个“金属膨胀和收缩试验台”就准备就绪了。把要检测的金属条用金属夹子夹紧，调整金属棒与金属条之间的距离（为保证实验效率要尽量靠近），用酒精灯加热金属条。当金属条受热膨胀到一定程度时，接触到另一端的金属棒，电路被接通，小灯泡亮起来。移开热源后金属条慢慢冷缩，当够不到金属棒时，电路断开，小灯泡熄灭。用铁条、铜条、铝条重复实验，都可以观察到相同的实验现象。这样的改进把金属热胀冷缩这种不容易观察到的细微现象转换成了容易观察的光现象，同时可以检测多种金属材料的热胀冷缩，保证了科学实验的严谨性，增加了实验的趣味性与探究性，渗透了创新教育。
三、实验设计创新——化验证为探究
探究式学习是学生学习科学的重要方式。但部分科学教师受到一些主客观因素的影响，追求“省事”和“高效”，对实验过程进行简略化处理，直接对实验结果进行验证，甚至直接告诉学生实验结论，忽略了实验的探究性过程。死记硬背和被动接受学习并不能有效培养学生的科学素养，只有让学生主动参与实验，经历探究过程，才能促进其形成探索未知世界所必需的各种能力。
教科版小学科学三年级下册《磁铁的两极》（下文称“课1”）与《磁极的相互作用》（下文称“课2”）是前后相连的两课。这样的课程安排把一个完整的知识块进行割据分布，表面上看起来降低了学生的探究难度，实际上却对学生的认知规律造成干扰，到学习课2时学生的探究兴趣和热情已经大打折扣。于是笔者对实验的流程进行了调整：将课1中“磁铁什么地方磁力大”的实验后置到该单元第5课《磁力大小会变化吗》里，课2的“磁极与方向”的实验后置到第6课时《指南针》里，而将课1与课2整合为“磁鐵的两极及相互作用”，使课程更具有连贯性，形成相对完整的知识块，方便教师与学生探究时“尽其理，究其难”。实验设计笔者也做了改进：用“磁悬浮魔环”实验作为整节课的开始，激发学生兴趣后引出问题，让学生进行大胆猜想；然后运用未标识的磁铁进行实验探究，使学生认识磁铁两极；再对磁铁两极的相互作用进行实验探究，得出磁铁性质。这样设计，学生的兴趣被有效激发，学生能够积极主动地参与探究实验，充分体验到科学探索的乐趣，教学流程也更加顺畅，显著提高了教学效率。
四、实验环境改进——化低效为高效
教科版五年级上册第二单元《怎样得到更多的光和热》一课，要求学生在阳光下通过观察不同颜色纸袋中温度计的升温情况，分析不同颜色的物体对热的吸收本领的不同。本实验的不足在于：容易受天气的影响；学生要在阳光下长时间观察记录，还要控制不同变量，不能遮住阳光，这对五年级的学生来说难度极大；室外教学活动，学生组织困难，实验效率低下。
为避免以上实验中的不足，顺利达成教学目标，笔者对实验进行了改进与创新：用电子温度计代替水银温度计，用彩砂代替纸袋，将电子温度计放入试管相同位置，试管中分别装入不同颜色的彩砂，试管口用玻璃胶密封；采用发光发热性能好的白炽灯泡连接充电电池、开关，做一个标准化实验平台。小灯泡外加一层磨砂灯罩，既能避免光线照射眼睛，又能尽量使小灯泡发光发热均匀，有效模拟太阳光的照射。实验时，学生根据探究的问题自行选择相应变量的试管进行实验，这样就把实验从室外搬入室内进行，排除了天气及室外其他因素的影响。改进后的实验器材可以同时满足室内与室外实验的需求，降低了操作难度，有效突破教学难点，显著提高了实验效率，帮助学生把更多的时间与精力集中到观察、记录与思考上来。
综上所述，教师根据实际情况对实验进行改进和创新，为学生营造宽松的学习环境，使学生的主体性地位得以突出，科学探究的兴趣得到有效激发，不仅能提高科学实验的教学效率，还提升了学生探究科学知识的能力，促进了学生科学素养的形成。
（作者单位：福建省古田县实验小学 责任编辑：庄严 黄晓夏）
一、实验材料创新——化抽象为直观
材料是科学实验的必要条件，但在教学中经常出现教师准备的材料在实验中并不适用的情况，有时现象不明显达不到实验的目的，有时甚至还会产生“伪现象”。小学生的思维特点以直观形象为主，一些抽象的实验现象难以在实验中直接观察，需要借助更为科学有效的实验材料帮助学生进行观察、思考。因此实验前教师要预先根据学情研究教材，细心考虑实验过程的每一个环节，精选有利于实验的好材料。
以《热是怎样传递的》一课为例。教材中安排了三个探究实验：1. 用手触摸一端浸在热水中的金属棒；2. 酒精灯加热挂有蜡粘火柴的铁丝；3. 从不同位置加热涂蜡的金属圆盘。教师引导学生通过观察火柴下落的顺序和加热后的熔蜡变化，推断热传导的过程和方向。教材在实验材料的选择上已经给我们提出了思路——将抽象现象通过实验材料的改进转化成容易观察到的直观现象。但用蜡粘贴火柴耗时费力，不易取换、调整，实验方案单一。针对这个不足，笔者把火柴换成大小相等的蜡烛环，将铁丝换成金属棒，将蜡烛环等距离套在金属棒上，这样蜡烛环取换、调整方便，学生可以自主设计不同的实验方案，实验中蜡烛环掉落的次序也更为明显。实验3中由于蜡是半透明物质，加热融化后的现象并不明显，效果不佳，笔者则用变温油墨来代替蜡，加热后油墨颜色变化明显，方便学生进行观察和思考。
二、实验教具创新——化模糊为清晰
小学科学以实验探究为教学的基本手段，但实验室中的实验器材有限，有时并不适合当地的学情和地域特点。要想达成教学目标，教师还得根据实验探究的重难点，结合实际学情，对实验教具进行创新改进，以便放大实验现象，增强对比性，提高实验效率。
以《金属热胀冷缩吗》一课为例，金属的热胀冷缩是个细微的变化现象，用肉眼几乎观察不到，因此需要借助其他实验器材把这种微小的变化放大。教学时笔者对实验教具进行了改进，做一个串联电路，电路里面连接小灯泡、开关、电池盒，电路的一端连接金属夹子，另一端连接金属棒，分别固定在两个相对的支架上，再将以上实验设备集成在一块固定板上，一个“金属膨胀和收缩试验台”就准备就绪了。把要检测的金属条用金属夹子夹紧，调整金属棒与金属条之间的距离（为保证实验效率要尽量靠近），用酒精灯加热金属条。当金属条受热膨胀到一定程度时，接触到另一端的金属棒，电路被接通，小灯泡亮起来。移开热源后金属条慢慢冷缩，当够不到金属棒时，电路断开，小灯泡熄灭。用铁条、铜条、铝条重复实验，都可以观察到相同的实验现象。这样的改进把金属热胀冷缩这种不容易观察到的细微现象转换成了容易观察的光现象，同时可以检测多种金属材料的热胀冷缩，保证了科学实验的严谨性，增加了实验的趣味性与探究性，渗透了创新教育。
三、实验设计创新——化验证为探究
探究式学习是学生学习科学的重要方式。但部分科学教师受到一些主客观因素的影响，追求“省事”和“高效”，对实验过程进行简略化处理，直接对实验结果进行验证，甚至直接告诉学生实验结论，忽略了实验的探究性过程。死记硬背和被动接受学习并不能有效培养学生的科学素养，只有让学生主动参与实验，经历探究过程，才能促进其形成探索未知世界所必需的各种能力。
教科版小学科学三年级下册《磁铁的两极》（下文称“课1”）与《磁极的相互作用》（下文称“课2”）是前后相连的两课。这样的课程安排把一个完整的知识块进行割据分布，表面上看起来降低了学生的探究难度，实际上却对学生的认知规律造成干扰，到学习课2时学生的探究兴趣和热情已经大打折扣。于是笔者对实验的流程进行了调整：将课1中“磁铁什么地方磁力大”的实验后置到该单元第5课《磁力大小会变化吗》里，课2的“磁极与方向”的实验后置到第6课时《指南针》里，而将课1与课2整合为“磁鐵的两极及相互作用”，使课程更具有连贯性，形成相对完整的知识块，方便教师与学生探究时“尽其理，究其难”。实验设计笔者也做了改进：用“磁悬浮魔环”实验作为整节课的开始，激发学生兴趣后引出问题，让学生进行大胆猜想；然后运用未标识的磁铁进行实验探究，使学生认识磁铁两极；再对磁铁两极的相互作用进行实验探究，得出磁铁性质。这样设计，学生的兴趣被有效激发，学生能够积极主动地参与探究实验，充分体验到科学探索的乐趣，教学流程也更加顺畅，显著提高了教学效率。
四、实验环境改进——化低效为高效
教科版五年级上册第二单元《怎样得到更多的光和热》一课，要求学生在阳光下通过观察不同颜色纸袋中温度计的升温情况，分析不同颜色的物体对热的吸收本领的不同。本实验的不足在于：容易受天气的影响；学生要在阳光下长时间观察记录，还要控制不同变量，不能遮住阳光，这对五年级的学生来说难度极大；室外教学活动，学生组织困难，实验效率低下。
为避免以上实验中的不足，顺利达成教学目标，笔者对实验进行了改进与创新：用电子温度计代替水银温度计，用彩砂代替纸袋，将电子温度计放入试管相同位置，试管中分别装入不同颜色的彩砂，试管口用玻璃胶密封；采用发光发热性能好的白炽灯泡连接充电电池、开关，做一个标准化实验平台。小灯泡外加一层磨砂灯罩，既能避免光线照射眼睛，又能尽量使小灯泡发光发热均匀，有效模拟太阳光的照射。实验时，学生根据探究的问题自行选择相应变量的试管进行实验，这样就把实验从室外搬入室内进行，排除了天气及室外其他因素的影响。改进后的实验器材可以同时满足室内与室外实验的需求，降低了操作难度，有效突破教学难点，显著提高了实验效率，帮助学生把更多的时间与精力集中到观察、记录与思考上来。
综上所述，教师根据实际情况对实验进行改进和创新，为学生营造宽松的学习环境，使学生的主体性地位得以突出，科学探究的兴趣得到有效激发，不仅能提高科学实验的教学效率，还提升了学生探究科学知识的能力，促进了学生科学素养的形成。
（作者单位：福建省古田县实验小学 责任编辑：庄严 黄晓夏）