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例谈对科学实验器材的改进

2019-01-14陶崇发

关键词:改进探究

陶崇发

摘 要:科学学习应该以探究活动为核心,探究的核心就是实验。在实验过程中,如果受到器材的局限,使得实验的效果不够理想,教师可以根据教学实际对实验器材进行改进和创新,使实验更便于学生操作,从而使探究更加有效。本文阐述了如何对科学实验器材进行改进的一些方法。

关键词:实验器材;改进;探究;有效

中图分类号:G623.6文献标识码:A     文章编号:1992-7711(2019)23-119-1

科学实验器材是小学科学课程资源之一,是学生开展探究实验的基本条件,也是教师完成教学任务的物质前提。尽管各校都配备了与教材配套的实验器材,但是有些实验仪器及配套器材设计不合理,探究效果不够理想。针对这一情况,不少教师对实验器材进行了巧妙的改进和创新,取得了良好的教学效果。

一、巧改实验器材,让实验效果更加明显,有效把握重点

有些实验,教师可以通过改进实验器材,让实验的重点更为突出,效果更为明显。

苏教版四上《热的传递》一课的教学重点之一:让学生在探究中,了解固体中的热总是从温度高的一端传向温度低的一端。教师应把握这一实验重点,让实验效果更为突出。

教材实验设计是:在铝勺的两端和中间放在蜡,然后将铝勺的一端放在酒精灯上加热,观察铝勺中3处蜡的变化,从而感受热的传递方向。

在实际教学中,我将铝勺改成了铝箔纸,并在铝箔纸上压中4个凹槽(如图所示),然后在4个凹槽中分别放上蜡。先用酒精灯在铝箔纸的一端(图中1处)加热,观察4个凹槽中蜡的变化;接着移开酒精灯,让蜡再次凝固,再将酒精灯放在铝箔纸的中间(图中2处)加热,观察4个凹槽中蜡的变化情况。

在这个实验设计中,我将铝勺改成的铝箔纸,看似没有太大的改变,但却让实验的效果更加明显。首先,铝箔纸比铝勺更薄,传热更快,观察的效果更加明显,也节省了更多的探究时间;其次,在铝箔纸上压出凹槽,将蜡放入其中,蜡受热熔化后,不会乱流乱滴,不会将桌面弄脏,更不会有滴到学生手上的事发生;再者,熔化的蜡冷却凝固后,可以再次利用,不会造成浪费,也是一种环保的体现。

二、巧改实验器材,让控制变量更加简单,有效突破难点

有一些实验,如果完全按教材中所提供的方法来操作,探究起来有难度,效果也不会明显。我们可以通过巧改实验器材来达到有效控制变量,突破实验中的难点。

苏教版三年级下册中“探究沙土、黏土、壤土的渗水性”实验。教材中提供了3个塑料杯,杯上放过滤网,网中分别放同样多的沙土、黏土、壤土,然后向3个杯中倒同样多的水,以比较各自的渗水性强弱。

这个对比实验中,改变的条件只有一个“土壤”,其他条件都不能改变。实验中,最难操控的是向3个杯中倒入相同多的水。如何保证倒入的水一样多?我们可以用量筒量。倒水过程中,由于倾倒时的角度和速度不一样,会造成水流对土壤的冲击力不一样,也会影响到实验的效果。在倒水過程中,由于先倒后倒的时间差别,也会对实验结果造成一定的影响。这些都是实际操作过程中的难点。

教学中,我通过对实验器材的改进,有效地解决了这一难点。我将3个相同的烧杯固定在一块水平木板上(如图所示),

再用量筒量相同多的水倒入烧杯中,最后以倾斜木板的方法,将水同时倒入3个装有不同土壤的烧杯中(过滤网中装土壤)。

这样的器材设计,做到了让3个杯子同步倒水,有效地控制好实验中只有一个条件(土壤)改变,其他条件不变,突破了实验中的难点。学生的观察更加准确,效果也更为明显。

三、巧改实验器材,让实验数据更加准确,有效解决盲点

教材中的一些实验设计(或所提供器材)往往会让教师们忽视实验过程中的一些盲点,造成实验数据的不准确,影响实验结果。

例如:苏教版四年级下册《摩擦力的秘密》一课,探究“摩擦力的大小与哪些因素有关!”一环节。教师们所考虑的因素更多的是物体的轻重、接触面的粗糙程度、接触面的大小等因素。教材设计学生用测力计钩住小车(木块)来测量摩擦力大小。这一实验设计,要想得到准确的数据,除了上述因素外,必须保证小车(木块)做匀速运动。这是很多老师所忽视的一个盲点。而在拉小车(木块)的过程中,由于测力计弹簧的伸缩和学生用力不均等因素很难让小车(木块)做匀速运动。那么所得出的实验数据是必有一定的出入,甚至不准确。那么如何解决这一盲点,保证小车(木块)做匀速度运动呢?我区一位老师在上课时对实验的器材做了巧妙地改进,他将测力计固定在做好凹槽上,在凹槽里加一块木板,将小车(木块)放在木板上,再抽动木板。

这一小小的改进,变拉动测力计为拉动木板,有效控制匀速,所得出摩擦力数据也更加准确,实验结论更具说服力,有效解决实验过程中的盲点。

四、巧改实验器材,让学生实验更加专注,有效抓住趣点

我区一位教师在执教苏教版《冷热与温度》一课时,为了便于学生在课堂上更好地观察一杯热水温度下降的变化,自制了别出心裁的教具,将原本教材中所准备的“烧杯”换成了更大的“水槽”,将原本每个烧杯里一个温度计改成了每个水槽里三个温度计,并且用铁丝将温度计固定在水槽的边缘,但水银泡完全浸在水里且不碰到底和壁(符合温度使用的方法)。这一装制,首先,便于小组中每位成员更加有清楚地观察;其次,避免了小组成员因观察位置的限制而引起的课堂混乱,使每个成员都能安静地仔细地观察温度计的变化,使课堂有序,有效。这一创造性的设计,使学生从实验开始到结束,都保持着深厚的兴趣,也赢得了在场所有听课教师的一致赞赏。

简而言之,实验器材对实验的过程和结果起着至关重要的作用。因此,我们科学老师必须要根据教学实际,充分考虑学生的操作难度和实验的效果,发挥科学教师应有的智慧和动手能力,改进、创新实验器材,努力地让科学探究更有效。

(作者单位:南京市江宁区禄口第二小学,江苏 南京210000)

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