王跃
福建省福州市井大小学 福建，福州350102
摘 要：科学课堂中实验环节必不可少，但是教材中的实验在教学中常常会遇到诸多问题，因此，科学老师不能过分依赖教科书上的实验，要敢于改进，大胆创新实验教学，克服教材实验的局限性，培养学生的严谨的科学思维能力和创新意识。
关键词：小学科学 实验 改进 创新
实验在小学科学教学中占很大比重，实验教学也是培养小学生科学素养、创新能力以及实践意识的重要途径，上好实验课是作为一名科学老师的必备素养。科学老师不能将自己的课程观停留在“教材即课程”，科学教材只是专家编制的，给教师教学提供教学目标和参照的，所以，在参考教材的同时也要有自己的思辩和创新。科学课堂中实验环节必不可少，但是完全按照教材中的实验安排实验教学常常会遇到以下几个问题：书本上的实验有的过于简单，学生根据日常生活经验就知道怎么做了，再把它搬到课堂上来，激不起学生的学习兴趣；有的因为实验室原有实验仪器与教材实验不匹配，不能更好的完成实验探究活动；还有就是现有教材中的部分实验设计不合理，如出现实验现象不够明显，对实验条件要求苛刻，操作费时费力，实验目的性不强等一系列问题。因此，科学老师不能过分依赖教科书上的实验，要敢于改进，大胆创新科学实验，克服教材实验的局限性。
一、利用新材料、新设备改进实验装置
当今社会，科学技术突飞猛进，新材料、新设备层出不穷，将一些新材料、新设备恰当的应用于科学实验中不仅可以弥补现有仪器的不足，将抽象不可见的实验现象转变为可见的，这样不仅可以增强教学效果，活跃课堂气氛，还可以提高课堂效率，拓宽学生的思路和视野。
如新型变温材料在热传导实验中的使用，教材让学生用手感知的方法判断不同材料传热的快慢，实际实验过程中由于学生对热的敏感程度不同，有的会判断错误，实验现象不直观。还有的学生根据日常经验，猜出实验结果，大大降低学生实验的积极性。变温油墨含新型变温材料，能根据外界温度的高低改变颜色，将它与热传导实验相结合，可以将不可见的变温过程转变为可见过程，起到化虚为实的效果。可以直观的判断出哪种材料导热慢，哪种材料导热快，还可以直观判断出热传导方向。
有些传统实验器材操作过程复杂，受小学生的动手能力的限制，测量时会产生很大的实验误差，实验数据的不准确会导致学生错误的认知。小学科学实验内容中有涉及力学、热学、声学等领域，实验数据较难获取，将一些传感器引入实验，可以大大提高实验数据的精确性，为一些定量实验创造条件。比如《吸热和散热》这一课中，研究不同物质的吸热和散热本领，教材中采用的实验是分别用两个酒精灯加热同等重量的水和油，但是有的学生就提出疑问：老师，我发现不同酒精灯火苗大小都不一样，那它们发出的热量是不是也不一样。基于学生的这样的疑问我改进了一下实验方法，首先统一热源，将同等重量的水和油放在太阳下同一地方，同时选用温度传感器测量温度，通过观察分析系统软件中显示的温度变化值和曲线变化，就可以直观的判断出水和油的吸热本领和散热本领。不需要耗费大量的时间和精力蹲守在那里进行温度测量，同时又能得到精确的实验数据。
二、将新技术合理应用于实验中
将新技术合理应用于实验中，可以提升学生对科学技术的综合应用能力。如将信息技术、工程技术与科学实验相结合，不仅可以创造出灵活多变的科学实验课堂，丰富课堂教学手段，同时也体现STEM跨学科融合理念。
（一） 3D打印技术在科学实验中的应用
3D打印技术是一种新型数字化制造技术，可以将计算机中的图形变成实物，可以应用于科学实验器材的设计和制造,将老师自己创新设计的一些形状特殊、功能特别的实验器材变成实物，改变现有实验仪器的不足，让教师的教学方法和教学设计更加灵活多变。小学科学的“生命科学”板块,有涉及很多人体组织器官，如呼吸系统、消化系统、耳朵的结构、眼球的结构等，用3D打印技术将这些组织器官或分层结构打印出来,让学生直接观察到其内部结构，同时还可以进行组装和拆分。通过“在做中学”充分了解人体各部分器官的结构和功能。
（二）模拟软件应用在科学实验中
在“地球与宇宙”这一模块中，很多实验过于抽象，有的学生由于空间感知能力不强，不容易理解，老师的演示以及趋于理论化的讲解对学生来说也是事倍功半。Stellarium是一款免费天象模拟软件，备受广大天文爱好者喜爱，它能够以3D的形式展示极为逼真的星空，让学生感知真实的宇宙到底是什么样子的，在这种身临其境的环境中学习，揭开了学生心目中对宇宙的神秘面纱，激发了学生的学习兴趣和对宇宙科学的探索欲望。
三、奇思妙想——在实验中增添一些小创意
合理的实验方法，能够提高探究效率；巧妙的实验装置，可以让实验取得更加理想的实验效果。在现有教材中，有些实验操作过程复杂，没有考虑到学生的学情，导致学生缺乏耐心；有些实验对学生的动手能力要求极高，导致大部分学生无法达到预期实验效果等。在实验装置上增加一些小创意，解决原有实验设计的不足，增加学生的学习兴趣。
如光的合成实验，书上的实验是利用人眼的视觉暂留现象进行混色，需要纸盘连续并且快速转动。学生可以将七色盘做成陀螺，让它旋转起来，观察颜色是否变化，也可以用七色盘打孔，做成拉线飞轮，观察飞轮转动时颜色是否变化。学生有很高的实验热情，但是从课堂学生动手的情况来看很少有学生制作成功，原因是转速不够快，还很容易停下来，实验现象不够明显。
基于教材实验实际操作性不强的的问题，我对该实验材料做了一些改进：把七色纸盘固定在一个小型的电动马达上，马达用电池驱动，接通电源马达快速转动，同时也带动七色纸盘转动，七色纸盘“变成”白色，实验现象明显。弥补了学生因为手工操作不合格导致的实验现象不明显，让学生有效的观察到七色光的合成现象，形象直观，而且节省课堂时间，激起学生大胆创新实践的欲望。
图1 光合成实验实验器材的正面 图2 光合成实验实验器材的背面
图3光合成实验实效果
四、小结
总之，作为科学教师不仅要熟练把握教材中的实验内容，而且要敢于改进和创新实验设计。通过改进实验装置、引进新技术新材料、优化实验方法等方式，让科学实验变得更真实、更直观、更形象、更生动，从而激发学生的探究欲望，提升学生对综合知识的应用能力。
【参考文献】
[1]孙梅芳.传惑器技术在小学科学实验教学中的应用[J]. 小学科学(教师版)，2015年11期
[2]陈容斌?.小学科学实验改进与创新举隅[J].实验教学与仪器, 2018年Z1期