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例谈小学科学教材中实验设计的改进与创新

摘要：为探索小学科学实验教学的有效方法，提升实验教学实效，

提升学生动手能力和创新能力，培养学生的科学素养，教师要从实验

材料的改进，实验方法的改进、实验设计的创设等方面进行积极探索，

从而提高科学实验课的效果。

关键词：小学科学；实验设计；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

教材中学生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会在

桌上凝固。由于蜡先要熔化成液体，然后滴在铁丝上，再往上粘火柴。

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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]教科版五年级上册《光》单元第二课《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，实验可以进行改进与创新：

1.光源的改进。实验中使用电灯光取代太阳光，实验材料用学生

身边熟悉的材料，让实验变得更可行、易懂。

2.实验器材的选用。在试管外面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，橡胶塞插一根塑料管，塑料管用一小段

红色水柱密闭。用试管内空气的膨胀挤压塑料管里的水柱来观察它们

的吸热效果，通过相同时间水