一课三磨优化实验操作促进学生有效探究

周岑

摘 要：小学科学是以实验为基础的学科，课堂教学的实践经验证明，实验设计与操作的好坏直接关系到教学的成功与失败，好的实验设计与操作能有效指导学生开展科学探究，培养学生的技能和能力，有利于教材内容的完成。但在教学实践中我们会发现，有些实验需要教师在课前多次进行优化，直至达到要求。

关键词：实验操作;优化

中图分类号：G623.6          文献标识码：A

文章编号：1992-7711（2020）17-062-1

实验材料对于学生有效探究起着重要的作用，是学生进行实验活动的必要条件。学生在科学课上进行探究活动的材料是由教师提供的，也是实验顺利进行的前提，是科学实验中不可或缺的重要组成部分，同时也是提高课程有效性的一个重要方面。但在实际教学过程中，不可避免地会出现材料影响教学活动有效进行的局面，这就需要科学教师在课前提前进行实验，让实验操作达到最优化，让学生在课堂上能更加有效地探究。下面，我以《水沸腾了》一课为例谈谈如何优化科学课的实验操作。

一磨，解读教材内容，按照教材实验发现问题

在《水沸腾了》这节课里，有一个分组实验，需要用酒精灯给烧杯里的水加热，并用温度计测量水温的变化，同时观察水的变化，以及水沸腾时的各种现象。对于三年级的学生来讲，这无疑是一个挑战，因为实验中的所有器材，都是以前没有接触过的。尤其是酒精灯和温度计的使用，在旧教材中，都是单独占用一课时甚至更多的时间来学习的。所以，这节课的内容很多，对于分组实验的时间把握，显得尤其重要。备好课后，学生分组实验的时间，我打算控制在10分钟内，水沸腾的时间控制在8分钟内。

在上课前，我按照教材上的要求搭建了實验装置，教材中的实验使用的是250ml的烧杯，往烧杯中加入75ml的清水，并使用爱牛配套材料里的夹子固定了温度计，在烧杯底部用酒精灯进行加热。但是在实际操作过程中，加热15分钟后，水丝毫没有沸腾的迹象，只有气泡和水汽，温度计上面显示的温度也一直停留在90摄氏度左右。我意识到，应该是水太多，并且烧杯开口太大，烧杯底部在加热的同时瓶口也一直在散热，这就导致了上述水无法沸腾的现象。

二磨，寻找关键点，改进实验操作，生成问题

实验在小学科学教学中具有不可替代的作用，实践证明，实验设计的好坏直接关系到科学教学的成功与否。但在实际教学中，如果全部照教科书的安排和设计来“依葫芦画瓢”，就经常会面临着一些问题：实验可操作性不强，实验现象不够明显，实验操作过于复杂，实验器材使用不合理等。这就需要科学教师在原有基础上进行实验的解读和改进，通过反复实验、思考和总结，抓住关键环节，对现阶段的实验做出积极的改进，并尝试进行创新实验，进而提升科学实验教学的效果。

于是在《水沸腾了》一课中，我将250ml的烧杯改成了50ml的小烧杯，将75ml水改为30ml水，果然，在10分钟左右，水沸腾了。但是课堂实验下来，大部分小组反应，沸腾后温度计显示的温度并没有达到100℃，一直停在97℃、98℃，有的小组甚至都没有沸腾。唯一沸腾并且温度达到100℃的两个小组，都是酒精灯的灯芯比较松散，所以火焰比较大。

课后，我想到了平时家里烧水都是用盖子密封的，那我是不是可以给烧杯加个盖子呢？最后我选择用保鲜膜将烧杯口封住，中间扎个孔，让温度计穿过。试验后，果然8分钟以内就沸腾了，并且温度达到了100℃。但是上课时，依旧出现了之前没有预料到的问题。所有小组都反应，水沸腾达到100℃后，温度计液柱还在不断上升，并且做了几次实验后，用于固定温度计的塑料夹子，显然是被高温所影响而变形了，夹在烧杯上的夹子已经起不到固定作用了。而50ml烧杯本身质量较小，夹子挂在上面，反而会让小烧杯失去平衡而倾倒。课后我进行了反思，之所以课前试验的时候没有出现到这种情况，是因为我在水沸腾并达到100℃后，就立马熄灭了酒精灯，结束了实验。虽然这下找到了问题，改进了实验，但是又迎来了新的问题。

三磨，挖掘教材实验，优化实验操作，解决问题

科学探究离不开实验，实验的基础是操作材料。“工欲善其事，必先利其器”，作为实验教学的前提条件，操作活动的基础保障，科学教师必须在实践中不断优化操作材料。因为材料的设计、选择和组合将直接影响实验的进程和效果，也影响着实验任务和目标的达成。在教师挖掘实验、优化实验的过程，也会伴随一系列新的问题，这就要求我们教师具有解决问题的能力。

在《水沸腾了》一课中，经历了小烧杯的失衡，看来保鲜膜是不能再加了，温度实在太高，容易有安全隐患。夹子变形，还是回归原始用手拿的状态。这一次，我将水量改为25ml，本想再少一点，但是必须保证温度计的玻璃泡在不碰到烧杯底的情况下能全部浸没在水中。从前几次学生的实验情况来看，酒精灯火焰的大小，也很关键，没有沸腾的小组，无一例外是酒精灯火焰太小。于是，我把所有小组的酒精灯灯芯上的黑色部分全部减去，并将灯芯适当拔高并弄松散一些，这样火焰会变大一些。果不其然，下一节课中，大部分小组都在8分钟内沸腾了并且温度达到100℃。当然，还是有个别小组出现了温度没有达到100℃的情况，我在小组汇报并总结实验结果的时候，提到了这种情况，向学生说明，一可能是由于烧杯敞口，一直在散热，二可能是酒精灯火焰不够大。

“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”。三年级新教材的第二课，就给了我一个很大的挑战。这也让我明白了，要上好科学课，尤其是实验课，课前必须做好充分的准备。实验教学作为科学教学中一个不可或缺的部分，能有效地提高学生科学素养和动手能力。如何根据教材设计实验、优化实验，才能最大限度地发挥探究实验的有效性，也有待于我们教师去不断的尝试和完善。并且在每一节实验课后，我都能获得更直接的经验，得到更直观、更有效的参考，在课后反思中，不断完善教学方案。

[参考文献]

[1]吴玉.优化小学科学实验教学策略例析[J].中小学实验与装备，2012（04）.

[2]戴相顺.另辟蹊径，走出课堂，突破教材，大胆创新——小学科学实验教学的创新设计[J].小学科学（教师版），2011（03）.

（作者单位：苏州市吴江区鲈乡实验小学，江苏 苏州215000）