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1、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。教师对己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
2、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：虽然口常生活中我们都知道蜡烛燃烧时流下的蜡在桌
3、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。但始的凝固时间快（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r实验误差，实验结果很明r。案例2教科版科学四年级科学上册声音单元第6节
4、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，用诩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
5、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滞，3.采用三把小钢尺同时做实验，方便学生对尺f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
6、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、两倍重量时就宜接将第二、三块环形磁铁吸在一起。3.臼己设计课件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，学生可以清楚看到携弧度数。案例可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卜.，验证物体的颜色与吸热的能力有关，深色物体比
7、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.纸袋的改进。用试管来代替纸袋，在涂上不同的颜色代表不同颜色的纸袋，试管口用橡胶塞密封，橡胶塞插一根温度计，同学们可以通过观察温度计的高低来判断不同种颜色的纸吸热温差。案例6教科版科学六年级科学下册物质的变化单元第4节小苏打与白醋的变化实验中。观察产生什么气体，气体有什么性质，用手触摸玻璃杯外壁，说有什么
8、感觉。不足之处：1.原实验产生气体不明显，气体是无法看见的，只能听到气体发出眦毗的声音。2.产生的气体并不能证明一定是二氧化碳。虽然：氧化成可以灭火但其他气体也可以灭火，例如氨气、仙气等，对概念混淆。3F摸玻璃杯根本没什么感觉，原因是杯子本身凉。改进方法：1.将教材中的玻璃杯改装成流风袋或带温度计的注射瑞，若有气体产生袋子臼然鼓起来，比原教材现象明显。2.产生的气体要通过澄清的石灰水，石灰水变浑浊才能证明是二氧化碳，家气、仙气等不具有这种性质。3.温度计比手的敏感性强。案例刀教科版科学六年级上册能量单元第5课神奇的小电动机有一个实验：自制一个小电动机。不足之处：1.原教材是用塑料杯做材料，塑料
9、杯质量轻，稳定性不强，2.铁丝做支架摩擦力大。改进方法：1.型料杯改成矿泉水瓶增加重量。2.铁丝改成小别针减少摩擦力。3.还可以在电动机另一端安装一个小风扇，激发学生兴趣。二、实验方法的改进实验的方法多种多样，但是方法不同实验的效果就不一样。在实验设计时，我们采用方法简单、便于操作、效果明显的方法。随着时代不断发展，教材更新速度一般要缓慢一些，教材中一些实验的方法和步骤不能满足教学的需要，不适合学生的发展，这就需要教师进行实验方法研究，也可以引导学生进行实验探讨，找到更合适的实验方法，提高实验的成功率，找出解决问题的最佳途径。案例8教科版小学科学三年级上册水和空气单元第6课空气占据空间吗一课中
10、，要求把一团纸巾放在一个杯子的杯底，然后将杯子竖直倒扣入水中。预测一下，纸巾会被浸海吗？存在的问题：纸巾容易浸湿，影响实验效果；后续实验即水进来把空气赶跑的现象不够直观，学生理解起来有难度：一堂课卜来桌上堆满了纸巾,浪费严重。改进方法：用去底饮料瓶和乒乓球代替纸团和杯子做实验。实验时，瓶口套一个气球，先用手按住瓶口，再用饮料瓶把乒乓球垂直扣入水中，乒乓球就停留在水底，表明空气占据了饮料瓶的空间，水就进不去了。然后放开按住的瓶口，空气从瓶口逃出，进入气球，气球鼓了起来，并且乒乓球也浮上来，表明水就进来占据了原先空气占据的空间。案例9教科版科学五年级下册运动与力单元第5课运动与摩擦力一课中，感受摩
11、擦力存在的问题：举例不充分，实验材料难找。在拉缩弹簧测量力的大小时控制变量没有强调。改进方法：用笔袋盒代替钩码与钩码盒，用电脑的垫子当滑板。运动中的变量一点要控制匀速。这样实验材料从化繁琐变为简单，只要一个测力计就能完成次课实验。案例10教科版小学科学四年级卜册天气单元第4课风向与风速一课中，理解方向与风速。存在不足：学生制作风向标简单但风来的方向与风速等级不能再一个实验中完成。改进方法：在风向标的底座建立一个东南西北标坐系。箭头指向就风吹来方向。吹风机可以快速测量风级。不像课本上风速仪器那样繁琐。这样实验材料可以循环使用，空气占据空间与空间被水替换的实验现象容易观察。通过观察乒乓球的位置变化
12、和气球的鼓起，山静变动，感知空气的流动，理解空气占据空间更为直观、形象，更适合学生进行探究。案例11教科版科学五年级下册运动与力单元第5课运动与摩擦力一课中，感受摩擦力存在的问题：举例不充分，实验材料难找。在拉缩弹簧测量力的大小时控制变量没有强调。改进方法：用笔袋盒代替钩码与钩码盒，用电脑的垫子当滑板。运动中的变量一点要控制匀速。这样实验材料从化繁琐变为简单，只要一个测力计就能完成次课实验。案例12教科版小学科学四年级下册天气单元第4课风向与风速一课中，理解方向与风速。存在不足：学生制作风向标箍单但风来的方向与风速等级不能再一个实验中完成。改进方法：在风向标的底座建立一个东南西北标坐系。箭头指
13、向就风吹来方向。吹风机可以快速测量风级。不像课本上风速仪器那样繁琐。鉴于这种情况，近两年在讨论本实验时，我们不仅对种子在没有光的情况下也能发芽这一实验现象引起了重视，而且把“空气和“阳光谁仅仅是植物生长的必要条件，诜是种子发芽和植物生长共同的必要条件专门提出来进行比较，同学们就不易把“空气”这个种子发芽的必要条件忽略了。三、实验设计的创新实验设计往往是教学中的难点，无论是教师精心进行的实验设计,还是小组合作进行的实验设计，无不体现智慧的力量。实验设计是经过深思熟虑比较成熟的想法，后续的工作都是以这个为纲，实验设计好了也就等于成功一半了。如果是对已有实验进行重新设计，就是一种创新，把以往实验的不
14、足进行分析，找出原因，然后再找到新的方法去解决问题，就促进了实验设计最优化。这样，就能提升实验教学的实效，培养学生的动手能力和创新思维。案例13教科版五年级下册热单元第5课金属的热胀冷缩，探究钢条的受热后长度的增加。教材中用钢条受热后膨胀变长推动大头针倾斜来理解钢条的变化，但冷却后现象不明显。针对这种情况，我引用电路开关的知识，在电路中接入一根钢条和一块铜片，固定钢条和铜片，钢条和铜片之间留一个小的缝隙，使电路断开，然后用酒精灯给钢条加热，钢条受热膨胀后接触铜片，使电路闭合，小灯泡发光。停止加热，钢条收缩，离开铜片，电路又断开，小灯泡熄灭。通过小灯泡点亮和熄灭实验，能够清楚地观察到钢条的长度变
15、化，理解钢条的热胀冷缩，现象直观明显，操作简单。案例14教科版五年级卜册热单元第3课液体的热胀冷缩，探究液体的受热后长度的增加。教材中用液体受热后膨胀变长推动导管水位上升的高度与冷却后下降的距离来测量液体膨胀系数，学生只能用眼睛观看凭感觉，无法得到一个准确数据。温水与冷水相差多少度也比较模糊。针对这种情况，我改进导管上贴一个刻度尺，在到烧杯另一旁放一支温度计，通过观察刻度尺与温度高低谁时间变化得到的真实的数据学生更加形象直观。案例15教科版科学五年级卜册沉与浮第一单元第5课浮力是探究浮力和排开水的量之间的关系为主要内容的实验。按照教材中的规定的实验材料难找，操作效果较差，特别是橡皮泥与容器底部
16、粘贴不紧，棉线湿水后与滑轮之间的摩擦力增大，倾角的大小也会产生误差。结合本章节教材内容和自身对教材的理解，我重新设计了一个实验来代替这个实验，用一个塑料瓶代替泡沫塑料块，一个500亳升的烧杯代替水槽，通过改变给塑料瓶施加的压力的方法来探究它排开的水量和受到的浮力大小的关系，并顺利完成该部分教学任务，也达到了预定的目的和效果。实验步骤：第一步，用测力计测出小物.料空瓶和每个螺帽的重量。第二，在烧杯中装入一定量的水，记录水位。第三步，将一个螺帽放人那料瓶并置于烧杯中，记录杯中的水位和皇料瓶与螺帽的总重量。第四步，计算塑料杯前后两次水位的刻度差，即为塑料瓶排开水的量,也是蝌料瓶浸入水中的体积。这样依
17、次在那料瓶中加入第二个、第三个螺帽进行实验。每次记录总重量和水位的高度，进行分析总结后就不难发现塑料瓶受到的浮力大小与浸入水中的体积之间的关系，即物体排开水的体积越大，受到的浮力也越大的规律。案例16教科版四年级科学四年级上册溶解第二单元7节分离食盐的方法在介绍酒精灯的使用方法和注意事项时，书上给出r这样一段重要文字内容：“酒精灯的火焰分为外焰、内焰和焰心三个部分，外焰的温度最高，内焰次之，焰心的温度最低。”然后书上给出了酒精灯的构造图。在这里，老师一般会点上酒精灯让同学们看一看火焰的层次情况。至于火焰的哪一部分最热，好多老师就因为没时间或没有好的办法去实验，说说收兵了。学生对那层火焰温度最高
18、几乎是死记硬背。在教学中事先准备块57cm宽、IOCm氏的软木板、木棍。随着对酒精灯火焰三部分的讲解，使木板、木棍中间平面在火焰上方,在火焰上的固定位置烧几秒钟。直到有烟生成时迅速离开火焰让同学们观看。同学们会看到木板上有一个中间空外圈深的、烧糊了的黑环。课堂上增加这样一简单的环节，学生们却看到了很奇妙的实验现象,印象非常深刻，再也不会认为焰心温度最高了。案例17教科版三年级科学上册我们周围的材料第三单元6节传瓦和陶器、瓷器有一个研究题目叫“耕土的变化”。这个题目主要是研究成、瓦等是怎样用黏土烧制而成的。同学们对“砖坯”是怎样烧成砖的，为什么会有红附和“蓝色的砖”等问题很感兴趣。但是，我们附近
19、没有砖窑。于是，我就号召同学们先用果盒等各种模具制作砖坯暗下备用，等到烤火期的时候老师带领同学们烧制。这样，同学们有了制作各种形状的砖坯的时间，亲身体验到了砖坯在火炉内的变化过程，看到r烧到各种火红的砖在加水和不加水的情况下出现的不同颜色。在教学中摸索创新不仅提高了教学效率，更有利于学生创新意识和实践能力的培养。创新是更好的成长，是新一代挑战未来的必备能力。案例18教科版六年级科学上册工具和机械第三单元6X斜面的作用“斜面”实验，研究不同坡度的斜面。把一块木板分别搭在高低不同的木块上，做成几个坡度不同的斜面，分别沿着这些斜面将一个重物提上去，用测力计测量用了多大的力，进行比较。不足之处:在研究
20、不同坡度的斜面时，改变坡度不是很方便，不能形成比较直观的比较。改进方法：1.增加一个斜面的作用演示器，用固定的弹簧测力计代替手提弹簧测力计，使得读数更加方便、准确。2.可以任意改变斜面的坡度，使得实验操作更加简便，实验现象更加直观、清楚。小学科学所有的涉及到斜面方面的知识都可以用这个装置演示出来。所用材料简单易取，既环保乂安全。案例19教科版五年级科学下册沉与浮第二单元6节下沉的物体会受到水的浮力吗，1.卜沉的物体是否受到水的浮力2.卜沉的物体在水中受到的浮力大小会变化吗？不足之处：公示：F浮=G重力+拉力（测量拉力要在水中完成很费力）改进方法：公示：F浮=G空-G水（在空中测量重量比较简单）
21、实验效果：对比分明，操作简便，直观形象，效果明显。四、自我评价该实验设计符合学生年龄特征和心理特点，便于学生操作，便于学生观察，从而培养学生的观察能力，实验能力和思维能力。要求学生进行实验设计做到自己发现、合理设计、反复操作，保证了实验的科学性、独创性。因此，在设计实验中，暴露缺陷各不相同，为同伴提供了质疑的外部条件。在探究活动中，要求学生给同伴的学具进行评价，找缺点、创新设计是其中重要的活动内容，通过活动帮助学生形成质疑习惯：实际上自己的学具也是经过多次修改，经历了不断地否定自己，不断地完善，不断地创新的过程。我们要求实验老师了解国内外实验的研究现状，提升实验设计的质量，激发了师生质疑的动力。在师生的共同努力下，实验班敢于大胆质疑，勇于大胆质疑，乐于大胆质疑的学风逐渐形成。总之，科学实验教学改进与创新的途径是多样的，只要实验设计符合学生的发展，能够解决教学中的问题，材料便于准备、操作方便，教师就要多研究、多思考、多创新。同时实验的设计要能激发学生的学习兴趣，培养学生的创新思维，能加深理解事物的基本原理和运行规律，让学生在快乐中学习，在实验中成。
