摘要：科学实验探究是小学生在科学课堂开展探究活动、获取科学知识、发展科学能力、内化科学素养的重要过程。基于小学生思维认知水平、动手操作能力等方面的局限性，实验效果往往达不到预期目标。为此，在实验器材选用、操作方法指导、实验设计细节等相关方面有意识地加以改进，能收获意想不到的成效。
关键词：小学科学实验；实验改进；探究活动
文章编号：1004-2326（2016）06-0058-02
实验是小学科学探究活动过程中的重要环节，是学生收集数据、得出结论的前提和基础。由于小学生对客观事物的认知水平仍停留在以认识事物的现象为主上，很多小学科学实验相对于学生的认知形成一定障碍，因实验设计与操作不当而影响结论的形成，甚至得出错误的数据和结论屡见不鲜。因此,小学科学实验并不一定要完全依赖专业仪器，墨守成规操作，而应结合学生特点予以改进。
1改用草根玩法，完胜专业仪器
在利用凸透镜、凹透镜成像特点探究显微镜和望远镜的结构与原理实验中，大部分教师会提供给学生标准的光具座、成像屏等专业器材，紧扣“物距”“像距”“焦距”等概念，逐一让学生动手探究和分析，这一过程看似非常严谨，但是多半小学生会被生僻的概念绕得不明就里。笔者在实际教学中，随机发给每个学生一面透镜（形状、焦距有区别），利用任务驱动法组织学生一步一步去“玩”（开展探究）。（1）想办法辨认和求证自己拿到手中的是凹透镜还是凸透镜，并说明理由。在这个过程中，凹透镜、凸透镜的形状与结构及其成像特点在学生的观察、实践、交流、质疑中逐一得以明晰，无须教师步步为营地进行指导，学生便自动自发地投入到探究活动中，问题解决也变得水到渠成。（2）学生两人一组，将透镜两两组合，能发现几种不同的功效，分别给各种功效命名。探究随即在“透镜组合的前后次序”“两面透镜的相对位置”“远近不同的观察对象”等环节中热火朝天地展开了，而教师此时所做的就是“冷眼旁观”，给予学生充分的时间“做透”之后再组织交流、汇报、质疑、验证。实验现象、规律、原理随之一一破解。更让教师暗自欣喜的是，因为组织了“最草根”的玩法，个别“调皮”的学生偶尔会玩起“不守规矩”的另类组合；教师在旁观的同时不失时机地抓住这个原动力和契机，激发学生继续拓展下去。在最后的汇报总结环节，教师神秘地告诉学生，你知道吗？你们的探究和发现其实与400多年前大科学家开普勒、伽利略的研究和发现是一样的，这时，一双双闪闪发光的小眼睛中充满了满满的成就感。《科学课程标准》指出：科学实验可以分为验证性实验、模拟实验和探究性实验。在强调创造能力培养的今天，应大力提倡探究性实验［1］。其实，小学科学课堂中类似的很多探究性实验并不需要利用多么专业的仪器，也不需要多么严谨苛刻地按部就班开展实验，一些有“预谋”、接地气的草根玩法不但容易让小学生感兴趣，理解并接受，而且更能收获异曲同工之妙。
2改变操作方法，求得精准数据
对于绝大多数小学生来说，操作弹簧秤的最大困难就是在测量物体重力、物体匀速运动所受的拉力时“手不稳”、弹簧秤指针“上窜下跳”，进而产生较大的数据偏差。在测量“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”实验中，传统测量方式应该是将弹簧秤的挂钩勾在“重物”尾部的拉环中，通过弹簧秤拉动“重物”并测量其所受的拉力（图1）。实践发现，改变操作方法，先使弹簧秤自身固定，再将“重物”挂在弹簧秤的挂钩上，并用一根拉绳系在“重物”的另一端，拉动绳子让“重物”匀速前进（图2），此时的弹簧秤指针就变得“乖”了许多，认读过程干扰小了、测量结果也会更加精准。类似的变通还有：在“探究定滑轮、动滑轮、滑轮组的性质”实验中，保持弹簧秤自身固定，通过拉动与弹簧秤连接的绳子去测量拉力的方法比用弹簧秤直接测量的操控更加自如，数值也更加精准。同样都是使用弹簧秤测量拉力，变通操作方法，让弹簧秤由“动”变“静”就可以减少不必要的困扰，从而求得精准数据。
3改进细节设计，提供有力支撑
小学生在科学实验中因为知识储备不足或者缺乏自信，往往会渴求教师的支撑和引导，“填鸭”式的直白“告诉”并非明智之举，教师若能有意识地改进一些实验细节，或许就能让学生感受到教师的有力支撑。例如，在电磁铁系列实验中，要研究磁力大小与电流（电压）的关系。小学生没接触过正式的电流表（电压表），对电流（电压）大小更是毫无感性认识，惟有借助最直观的现象去研判。如果教师在实验前事先刻意“交代”学生在电磁铁装置中串联一个小灯泡后再做实验，就至少有两点好处：一是当电路中的电流（电压）发生变化时，学生可以直观地从小灯泡的亮和暗加以判断，从而很轻松地“看见”（归纳出）电磁铁的磁力大小与电流（电压）的关系。二是原本就是一个短路电路的电磁铁装置，因为串联上小灯泡之后有效地避免了短路，所以延长了电池的寿命，减少了导线发热。添设一只小灯泡，虽然改变的是电磁铁实验装置的小细节，但是有效化解了实际操作中的两大难题；更重要的是教师看似“不经意”的支撑给足了学生探究的信心和创新的勇气。再如，在探究“热水变凉规律”实验中，也有以下几点细节值得改进：杯子中的水宜少不宜多（以能浸没温度计的液泡为下限），这样在短时间内观测到的散热现象更明显，若热水过多，不但浪费实验时间，而且不利于发现和总结其规律。实验所用热水的初始温度宜高不宜低，因为当水温与环境（气温）温差不大时，会严重影响实验效果，应该尽可能地提高热水的初始温度。两次测量间隔时间宜长不宜短，如果时间太短，导致温度计的读数测量过程毛糙、紧张，加之瞬时温差变化并不明显，同样也会影响实验数据的收集和处理，一般两次测量以间隔2min以上为宜。在用折线统计图来记录实验数据时，温度值所在坐标的1小格代表的数值宜小不宜大，如果不去有意识地改变温度值坐标，选择从0℃开始到100℃结束，则每小格代表的温度值很大，这样坐标中的上半截和下半截就都用不上，所有数据都“挤”在中间两小格里，描出来的将是平平的一条连线，根本不能直观地反应温度变化的规律。其实教师只要以实验时的室温取代“0”来设计温度坐标最小值，就可以避免上述问题。在实验设计与操作中，教师若有意识地在实验器材选用、操作方法指导、实验设计细节等方面加以改进，不但可以有效规避实验中的干扰，减小实验误差甚至避免错误出现，而且符合学生认知发展规律，在有限的探究时空内给学生有力的支撑，提升实验效率和质量。参考文献［1］中华人民共和国教育部．科学（3～6年级）课程标准（实验稿）[S]．北京：北京师范大学出版社，2001．
作者：段超 单位：武冈市湾头桥镇南桥完小
