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小学科学课程相对于其他学科有其独特之处，即实验探究。有文献表明，学生对实验的兴趣，直接影响其对科学课程的兴趣。一个好的实验，必定会为科学教学增光添彩。如何在教学过程中创造性地开展实验教学，这是值得每位科学教师深思的问题。
实验是科学教学的重要环节，如何提高实验的有效性，需要教师多加思考。以下是笔者的一些思考与探索。
一、优化实验装置
好的实验装置不仅能提高实验的有效性，还能节省资源，实现重复利用。以教科版《科学》五年级下册第二单元第6课《热是怎样传递的》为例，其中在探究二：热在金属片中的传递，实验设计中存在不足之处。
课本是在金属圆片上涂满蜡烛油，再用酒精灯对其进行加热，通过蜡烛油的融化快慢来显示热的传递顺序。可是，在实际操作中，这些融化的蜡烛油会滴落下来，不易清理课桌;其次，此方法为一次性操作，下个班研究时还得再涂一层蜡烛油，过程相当烦琐。
为解决这个问题，我将实验装置进行了优化：在金属圆片上涂温变油墨。
温变油墨具有这样的性质：遇热时会变色，冷却时又会恢复原来的颜色，这是一个可逆的变化过程。因此，在教学中，教师能重复利用这个装置，也避免了后期准备材料时的负担。
二、提高实验成功率
一个成功的实验，必定会让学生兴奋、难忘。此时进行知识点的教学，学生也更容易理解和记忆，因为动作记忆远比程序性记忆来得深刻。所以，提高实验的成功率在科学课上尤为重要。
怎样提高实验成功率呢？我以教科版《科学》六年级下册第二单元第4课《小苏打和白醋的变化》为例，本课实验设计有以下不足之处。
第一，不易感受玻璃杯外壁反应前后温度的变化。本实验先将小苏打和白醋混合，再请学生用手感受玻璃杯外壁温度的变化。因为小苏打和白醋的反应速度是很快的，加上人体对温度变化的感知是有限的，很多学生不能说出反应后玻璃杯外壁比原来凉一些这个现象。
第二，实验成功率低，倾倒二氧化碳熄灭蜡烛的现象不明显。在探究这种气体能灭火时，可能是学生收集到的气体量不足，或是收集气体的瓶子有泄漏，导致个别小组看到的现象只是蜡烛火焰的摇曳，却没有熄灭。这样一来，学生很难发现这种新产生的气体比空气重并且能灭火这一性质。
基于以上几点问题，我对实验道具进行了微调，以保证实验的成功率。
要解决玻璃杯外壁温度的变化，只需要在收集容器的外壁上安装一个电子温度计。这个电子温度计的示数会不断地改变，这样一来，学生就能清晰地看到温度计示数在慢慢降低的过程。
再来解决气体泄漏的问题。只需要一个容器，因此我找了个玻璃杯，再用轻黏土将蜡烛固定在玻璃杯中。这样，学生在进行气体的倾倒时，就算气体没有从火焰正上方倒下而熄灭蜡烛，玻璃杯底部像水一样慢慢满起来的气体最终也会“淹没”蜡烛火焰，这样就大大提高了实验的成功率。
三、选择有结构的材料
小学生的年龄特征决定了他们的观察能力和分析能力是不能与成人相比的。因此，教师提供给学生的实验材料应尽可能地反映出现象的直观性，并且是安全的、易操作的。
比如，教科版《科学》三年级上册第二单元第2课《空气能占据空间吗》，教材中有这样一个实验步骤：先用完整的杯子进行压杯入水的实验，发现纸巾没有湿，说明空气占据空间。接着在杯底扎个孔，重复压杯入水的实验，发现纸巾湿了，说明空气原本占據的空间被水占领了。
实验设计没有问题，条理清晰，是一个不错的教学环节。但笔者试用后效果不佳，原因有以下几点：
第一，三年级的学生自控能力不强，若采用书本上软而薄的一次性杯子，在下压的过程中很容易出现挤压杯子导致空气逸出的现象。空气一旦跑掉了，实验大概率是失败的。因此，我把一次性杯子换成了最为常见的矿泉水瓶。
第二，在硬度增加的同时，也给学生钻孔增添了麻烦。教师是来不及现场给学生一一打好孔的，也不可能让三年级的学生使用电钻。若事先准备好两套杯子，一套是完整无孔的，另一套是打好孔的，虽节省了时间，但不具有说服性。学生会问：换了个杯子，实验结果还是一样的吗？此时教师是无法回答的。
第三，就算学生勉强钻好了孔，也是借助了钉子、钢针等尖锐的物品。这些物品存在极大的安全隐患不说，也浪费了课堂上大量的时间。
第四，用纸巾虽能明显地判断水有没有进入，一旦纸巾湿掉就成了学生爱“玩”的物品了。可想而知，实验结束时，学生的桌面是一片狼藉的。
基于以上几点问题，我舍弃了书本上的实验材料，改用矿泉水瓶的上半部分（含盖子），并用乒乓球代替纸巾做第二个实验。
把矿泉水瓶一切为二，只保留上半部分。当盖子盖紧的时候，此时杯子是密封的，压杯入水时乒乓球在杯子的底部;接着在水中将盖子打开，此时杯子有个孔，不密封，学生能明显地看到气泡从瓶口冒出，水带动乒乓球从杯底上升直到占据整个杯子。此现象跟书本上的实验现象几乎一致。
所以说，书本上的实验并不都是完美的。教师给学生提供有结构的材料，目的就是避免学生片面地认识事物。要让学生知道：获取科学知识的过程是多样的，但原理是一致的。教师只有在实践中探索，在尝试中改进，才能在不背离编写者意图的前提下，提供给学生更有结构的材料，做更直观、更有趣的科学实验。
小学科学是一门探究性极强的课程，好的实验设计能调动学生探索的积极性，有利于学生掌握其基础知识和基本技能，甚至还能锻炼学生的观察、动手能力。让我们不断提高实验的有效性，为学生创设更轻松、更愉悦的学习环境而努力吧！
实验是科学教学的重要环节，如何提高实验的有效性，需要教师多加思考。以下是笔者的一些思考与探索。
一、优化实验装置
好的实验装置不仅能提高实验的有效性，还能节省资源，实现重复利用。以教科版《科学》五年级下册第二单元第6课《热是怎样传递的》为例，其中在探究二：热在金属片中的传递，实验设计中存在不足之处。
课本是在金属圆片上涂满蜡烛油，再用酒精灯对其进行加热，通过蜡烛油的融化快慢来显示热的传递顺序。可是，在实际操作中，这些融化的蜡烛油会滴落下来，不易清理课桌;其次，此方法为一次性操作，下个班研究时还得再涂一层蜡烛油，过程相当烦琐。
为解决这个问题，我将实验装置进行了优化：在金属圆片上涂温变油墨。
温变油墨具有这样的性质：遇热时会变色，冷却时又会恢复原来的颜色，这是一个可逆的变化过程。因此，在教学中，教师能重复利用这个装置，也避免了后期准备材料时的负担。
二、提高实验成功率
一个成功的实验，必定会让学生兴奋、难忘。此时进行知识点的教学，学生也更容易理解和记忆，因为动作记忆远比程序性记忆来得深刻。所以，提高实验的成功率在科学课上尤为重要。
怎样提高实验成功率呢？我以教科版《科学》六年级下册第二单元第4课《小苏打和白醋的变化》为例，本课实验设计有以下不足之处。
第一，不易感受玻璃杯外壁反应前后温度的变化。本实验先将小苏打和白醋混合，再请学生用手感受玻璃杯外壁温度的变化。因为小苏打和白醋的反应速度是很快的，加上人体对温度变化的感知是有限的，很多学生不能说出反应后玻璃杯外壁比原来凉一些这个现象。
第二，实验成功率低，倾倒二氧化碳熄灭蜡烛的现象不明显。在探究这种气体能灭火时，可能是学生收集到的气体量不足，或是收集气体的瓶子有泄漏，导致个别小组看到的现象只是蜡烛火焰的摇曳，却没有熄灭。这样一来，学生很难发现这种新产生的气体比空气重并且能灭火这一性质。
基于以上几点问题，我对实验道具进行了微调，以保证实验的成功率。
要解决玻璃杯外壁温度的变化，只需要在收集容器的外壁上安装一个电子温度计。这个电子温度计的示数会不断地改变，这样一来，学生就能清晰地看到温度计示数在慢慢降低的过程。
再来解决气体泄漏的问题。只需要一个容器，因此我找了个玻璃杯，再用轻黏土将蜡烛固定在玻璃杯中。这样，学生在进行气体的倾倒时，就算气体没有从火焰正上方倒下而熄灭蜡烛，玻璃杯底部像水一样慢慢满起来的气体最终也会“淹没”蜡烛火焰，这样就大大提高了实验的成功率。
三、选择有结构的材料
小学生的年龄特征决定了他们的观察能力和分析能力是不能与成人相比的。因此，教师提供给学生的实验材料应尽可能地反映出现象的直观性，并且是安全的、易操作的。
比如，教科版《科学》三年级上册第二单元第2课《空气能占据空间吗》，教材中有这样一个实验步骤：先用完整的杯子进行压杯入水的实验，发现纸巾没有湿，说明空气占据空间。接着在杯底扎个孔，重复压杯入水的实验，发现纸巾湿了，说明空气原本占據的空间被水占领了。
实验设计没有问题，条理清晰，是一个不错的教学环节。但笔者试用后效果不佳，原因有以下几点：
第一，三年级的学生自控能力不强，若采用书本上软而薄的一次性杯子，在下压的过程中很容易出现挤压杯子导致空气逸出的现象。空气一旦跑掉了，实验大概率是失败的。因此，我把一次性杯子换成了最为常见的矿泉水瓶。
第二，在硬度增加的同时，也给学生钻孔增添了麻烦。教师是来不及现场给学生一一打好孔的，也不可能让三年级的学生使用电钻。若事先准备好两套杯子，一套是完整无孔的，另一套是打好孔的，虽节省了时间，但不具有说服性。学生会问：换了个杯子，实验结果还是一样的吗？此时教师是无法回答的。
第三，就算学生勉强钻好了孔，也是借助了钉子、钢针等尖锐的物品。这些物品存在极大的安全隐患不说，也浪费了课堂上大量的时间。
第四，用纸巾虽能明显地判断水有没有进入，一旦纸巾湿掉就成了学生爱“玩”的物品了。可想而知，实验结束时，学生的桌面是一片狼藉的。
基于以上几点问题，我舍弃了书本上的实验材料，改用矿泉水瓶的上半部分（含盖子），并用乒乓球代替纸巾做第二个实验。
把矿泉水瓶一切为二，只保留上半部分。当盖子盖紧的时候，此时杯子是密封的，压杯入水时乒乓球在杯子的底部;接着在水中将盖子打开，此时杯子有个孔，不密封，学生能明显地看到气泡从瓶口冒出，水带动乒乓球从杯底上升直到占据整个杯子。此现象跟书本上的实验现象几乎一致。
所以说，书本上的实验并不都是完美的。教师给学生提供有结构的材料，目的就是避免学生片面地认识事物。要让学生知道：获取科学知识的过程是多样的，但原理是一致的。教师只有在实践中探索，在尝试中改进，才能在不背离编写者意图的前提下，提供给学生更有结构的材料，做更直观、更有趣的科学实验。
小学科学是一门探究性极强的课程，好的实验设计能调动学生探索的积极性，有利于学生掌握其基础知识和基本技能，甚至还能锻炼学生的观察、动手能力。让我们不断提高实验的有效性，为学生创设更轻松、更愉悦的学习环境而努力吧！