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重视实验探究&& 提高科学素养
盐城市冈中小学&&&&& 刘&& 义
&&&&各位同行，请专职任教科学的举手？没有几个人，多数是兼职，据我了解，你们上科学课大多是“讲科学”、“读科学”，平时教学中偶尔做做实验最多不过是简单的演示实验，只有在赛课或有人听课时才重视起来，这也难怪你们，家长不重视，学校领导不重视，科学课只是搭头课。但是，同志们，“只有进入水中才能学会游泳”，科学学习要以探究为核心，探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式，亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径，这就不能不重视实验教学，科学课中的实验教学就是让学生像科学家那样在科学探究的过程中，体验学习科学的乐趣，增长科学探究能力，获取科学知识，形成尊重事实、善于质疑的科学态度。所以我今天就和在座的各位谈一谈小学科学课的实验教学。
一、实验在小学科学教学中的地位
义务教育小学科学课程标准强调：“小学科学课程是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程。”这里的“科学素养”内涵丰富，它主要包括科学知识与技能，科学方法与能力，科学行为与习惯，科学精神、科学态度与价值观等四个方面的内容。科学素养的形成不是单靠灌输和空洞的说教，而是在长期的教育与科学实践过程中，通过科学探究活动不断萃取、浓缩、积淀而逐步形成的。小学科学实验是最基本的科学探究活动，是科学课程的重要组成部分，是我们培养学生科学素养，对学生进行科学启蒙的最佳途径和最有效的方法。对学生进行科学启蒙，有科学知识的启蒙，更重要的是科学态度、科学习惯、科学方法以及科学精神的启蒙。因此，作为科学教师，我们要明确实验教学在科学启蒙中的地位和作用。科学实验既是科学教学的重要基础，又是科学教学的重要内容，更是科学教学的重要方法和重要手段。
1、实验是科学教学的重要基础。
一切自然科学都是来自实践，都是从科学实验和生产实践中总结并不断发展起来的，因此，自然科学是以实验为基础的科学。小学科学也不例外，是以实验为基础的学科，没有实践，也就没有小学科学课，这是由小学科学教学的特点所决定的。
小学科学实验的根本任务是：通过观察和实验，使学生最有效地掌握为进一步学习生产、科学技术所必需的基础知识、基础方法，培养学生的科学探究过程技能。现行的小学科学教材经几次改版，在指导思想和观念上改变了传统教材的模式，不从结论出发，而是从待探究和解决的问题出发，指导学生自己去探究自然规律，自己去经历探究过程，通过观察和实验，自己得出结论，实实在在地教孩子们像科学家那样真刀真枪地“搞科学”。小学科学教学的内容极为广泛，非常丰富，且十分生动。小学生对自然事物和科学事实最感兴趣，对科学实验更为热爱。在坐的各位大概在教学实践中都有体验，一说到做实验，学生就会情绪高涨、兴致勃勃。通过实验，能把学生与生俱来的好奇心引导到科学学习上来，能把学生对科学事实的的感性体验引导到对科学事实的探究和理解中来。
从认识发展水平看，小学生正处在从对外围实物的模糊认识到基本认识再到逐步认清的过渡时期，在这个时期里，能否正确引导学生从认识的感性阶段向理性甚至到抽象阶段的过渡，学会从具体事物去认识五光十色的物质世界，培养他们观察与探究的兴趣，培养他们的技能和能力，都具有十分重要的意义。
从小学科学教学的目标与任务、科学教学的特点以及儿童的年龄特征等方面综合来看，实验是科学教学的重要基础。
作为小学科学课教师，我们应该自觉维护实验在科学教学中的基础地位，自觉地把科学教学转移到以实验为基础的轨道上来。这一点不仅教师要明确，而且从一开始就要让孩子们知道实验在科学探究中的基础地位，使他们从启蒙开始就知道理论与实践相结合，自觉以实验为基础去学习科学课。
2、实验是科学教学的重要内容。
实验是科学教学中必不可少的基础，离开了实验的科学教学只是“纸上谈兵”，离开了实验的科学教学只是“空中楼阁”。不做实验的科学课，会把本来生动、丰富的科学知识变成一堆枯燥难懂的材料。由此可见，实验教学是科学教学的重要组成部分，实验环节是重要的教学环节，实验内容就是重要的教学内容。
培养孩子们的实验技能与实践操作能力，本身就是科学教学的要求，实验任务本身就是科学教学的任务。从这个意义上讲，不做实验的科学教学是没有完成教学任务的教学，不做实验的科学教师是不负责任的教师，不重视实验教学的校长是不称职的校长，不具备实验条件的学校是不合格的学校。
3、实验是科学教学的重要方法。
实验是搜集科学事实，获得感性经验的基本途径，是形成、发展和检验自然科学理论的实践基础，是自然科学研究中十分重要的方法。科学家都是在做实验的基础上研究科学的，小孩子学科学更是如此，我们要引导孩子们像科学家那样真刀真枪地“搞科学”。实验是人类研究和认识自然的重要方法，同样也是老师教科学、孩子们学科学的重要方法。
通过实验，能使学生知道科学家探索、发现科学成果的过程，掌握科学的学习方法，掌握最基本的实验操作和最初步的设计实验的能力；能培养学生仔细地、有顺序地观察和比较事物的相同点和不同点，并以事实为根据进行判断、推理、分析、综合；还能培养学生的创造性，用自己的见解或新方法和新设想进行知识探索。要做到这一切，离开了实验，不让学生亲自实践是不可能的。
实验方法是人们根据研究的具体目的，利用一定的仪器设备，人为地制造、控制或模拟自然现象，使某些现象反复再现，反复进行观察研究的一种方法。实验的优点是能将复杂的条件进行简化和纯化，借助仪器设备，创造一个实验的环境，实验的条件，突出研究对象的主要因素，排除次要的非本质的因素，排除干扰，使需要认识的某种性质或事物间的关系能以比较纯粹的形态表现出来，以便能比较容易和比较精确地发现和研究自然现象的规律性。【4月4日的报纸报道，由丁肇中主持的AMS(阿尔法磁谱仪)项目在历时18年之后公布第一个实验结果：AMS已发现超过40万个正电子，这些正电子有可能来自于脉冲星或者人类一直寻找的暗物质。可见实验的重要】
要让孩子们像科学家那样去探索大自然的秘密，就必须让学生像科学家那样，用实验的方法去探索，去学习，把实验当作科学教学和科学学习的重要方法。
4、实验是科学教学的重要手段。
运用实验手段探索自然规律是比较经济的、比较可靠的，它可使我们在科学实践中以较小的代价，较少的时间，去认识自然和改造自然。同样，在科学教学实践中，运用实验手段也能收到较好的教学效果，获得较高的教学效益。实验生动形象，从感性到理性，从具体到抽象，从简单到复杂，符合认知规律，符合教育规律，也符合儿童心理特征。因此，实验是科学教学必不可少的重要手段。
二、实验在小学科学教学中的作用
小学科学课程《标准》指出“当今世界，科学技术突飞猛进，新的科学发现、技术突破及重大创新不断涌现。科学技术在当代社会和经济发展中起着越来越重要的作用。科学技术促进了生产力的发展，为人类在更大范围、更深层次上认识并合理利用自然提供了可能，推动了社会和经济的快速发展和繁荣，促进了人们的生产方式、生活方式和思维方式的变革。科学技术正深刻改变着社会，而社会的发展又对科学技术的进步不断提出新的要求。科学不仅作为一种推动社会进步的驱动力，也代表着一种实事求是、追求真理的思维方式和生活态度，一种当代公民必备的素质。科学素质是公民素质的重要组成部分。公民需要具备的基本科学素质一般是指：了解必要的科学技术知识，掌握基本的科学方法，树立科学思想，崇尚科学精神，并具备一定的应用它们处理实际问题、参与公共事务的能力。提高公民的科学素质，对于增强公民参与社会和经济发展的能力，改善生活质量，对于建设创新型国家，实现经济社会全面协调可持续发展都具有十分重要的意义。” 这就这就决定了学生在课堂教学中必须要不断地探索、求真，最后得到一个真理。学生怎样探索、求真、得到真理呢？这就要求学生在实验中完成。因此，实验在科学教学中具有举足轻重的作用，科学实验的成功与否与科学教育的成功与否，是息息相关的。
1、实验教学能激发探究兴趣
“兴趣是最好的老师。” 兴趣爱好和求知欲是学生获得知识、提高技能的前提。丰富的科学实验能激发孩子热爱科学的兴趣。小学生处在学习的启蒙阶段，学习目的和学习态度都不成熟和端正。学习兴趣就决定了学生的学习动机和努力方向&&&&
《我们吃什么》中有两个重要的实验，检验淀粉和淀粉与唾液混合的结果。淀粉这种物质的认识对于学生而言，显得过于抽象。我们要改进实验的内容。要提高学生在生活中认识淀粉的能力，比如哪些食物中含有比较多的淀粉。我们可以选择多些材料来检验――馒头、米饭、马铃薯、面条、薯条、栗子、玉米等等。这些食物都是学生生活中很熟悉的。这就使得学生很爱做这个实验，都是熟悉的食物，孩子们饶有兴趣的分组检验不同食品，孩子们得到了充分的认识，既贴近生活，又有趣味性。
案例：教师在讲三年级《科学》上册《校园的小动物》一课时，教师谜语导入：“没有脚，没有手，背上房子到处走，有谁把它碰一碰，赶紧躲进房里头。同学们猜一猜是什么动物？”；讲《我们周围的空气》一课时，教师用谜语导入：“看不见、摸不着，没颜色、没味道，动植物离开它活不了，你猜是什么？”，学生纷纷抢答谜底，课一开始他们就能知道这两节课所要研究的问题。谜语引入激发了学生已有的感性认识，同时唤起他们对蜗牛、空气的研究欲望，同学们会兴趣盎然的融入到教师实验教学之中。要让学生喜欢上实验课，教师必须在巧妙导入上下功夫，善于激发学生的学习兴趣，努力引领学生在身边发现探究的内容并产生进一步探求的兴趣。
案例：例如《使沉在水里的物体浮起来》这课时，我告诉学生我有一支听话的滴管，然后演示实验：将滴管放进一个装满水的矿泉水瓶中（滴管口朝下），盖紧瓶盖，我说沉，就用力挤压瓶子，滴管就会往下沉；我再说浮，就松开手，滴管又会上浮。这个实验引起了每一个学生极大的好奇心，对整堂课产生巨大的作用，激发了学生学习科学的浓厚兴趣。
2、实验教学能引导探求真理
科学实验能引导学生用实验的手段去验证事物的属性，发现事物的变化、联系和规律，掌握正确的学习方法。虽然小学科学实验非常简单，但所做的实验都是在重现我们人类的科学发展史的过程，使学生能在较短时间内掌握人类科学的发展过程。使儿童从小就把获取知识建立在实验的基础上，学会正确的学习探索方法。
案例：演示实验中，教师操作应严格按照规定进行，在使用仪器、连接和装配仪器及演示现象时动作要准确、有序。例如在使用托盘天平时，取用砝码、移动游码必须用镊子而不能用手；点燃酒精灯后火柴不能随手扔在地上，要放在专门的废物杯中；电路的连接应先接线路后接电源，拆卸时先断电源，后拆线路；导线两端接头不是钩、叉时要注意导线在接线柱上的绕向应同螺母旋紧的方向一致等。像这样在试验中要注意的细节不胜枚举。科学不仅可以培养一个人敏锐的洞察力，更能培养学生时时注意细节问题，因为“细节决定成败”
&3、实验教学能帮助获取知识
实验能揭示事物现象的本质和规律，实验能让学生观察到产生现象的全过程，再进行研究。能使学生迅速掌握前人已认识到的真理，从而快速地转化为自己本身的种技能。因此，在教师的引导下，运用理论与实践相结合的教学原则，通过学生的亲自实践，主动去探索新知识，获取新知识，这是使学生以最有效的方式去掌握科学自然基础知识。
案例：在《电磁铁》的实验中学生会发现：同样的钉子，绕着同样的线圈，为什么有的钉子帽是南极，有的钉子帽是北极呢？教师不必讲清其原因，应该让学生自己观察、实验、思考这是怎么一回事。通过观察、实验，学生会发现电磁铁的磁极不同是因为线圈两端连接电池的正负极不同，或线圈的绕向不同；教师指导学生认识“电磁铁的磁力大小与什么有关系？”时，首先进行分组做实验，要求按一定的形式把实验活动的结果记录下来，其次小组汇报，学生能够在老师的指导下总结出知识要点：“电池的节数、线圈的匝数与磁铁的数量关系，串联电池越多，线圈匝数越多，电磁铁的磁力越大。反之电磁铁的磁力就越少”。
4、实验教学能培养能力习惯
&&& 学习科学知识，必须培养学生有一定的动脑、动手能力，学会实验操作、观察记录、整理记录等方面的能力。这些能力肯定是不能单纯靠教师的讲解来传授的，而必须在相应的科学实验实践活动中，才能得到发展，才能培养学生的实验能力。通过设计实验，分析结果等能锻炼和培养想象能力和分析能力；在形成概念的过程中，培养概括、抽象的逻辑思维能力；在遇到问题需要处理时，则可以锻炼学生的探索能力；在操作中，还能培养小学生的组织能力、实践操作能力等。因此，只有通过实验，才能更好地培养和发展学生学科学、用科学的能力。
案例：学生课堂分组实验是培养学生实验技能的重要环节。通过学生实验，学生能更细致地观察和研究一些自然现象，验证一些规律，熟悉一些简单仪器的使用和性能。为此，在指导学生分组实验时，我们都应该提出明确的要求，讲清楚实验的目的和研究的问题，交代仪器的名称以及使用方法，并提供材料超市供学生自由选材，为学生分组实验创造良好的条件。如《磁铁》一课时，要把事先准备好的磁铁和各种材料如铜片、铁片、木片、塑料、玻璃等，放到材料超市，并告诉学生们尽可能的多去设计试验方法，来探究磁铁的性质。学生开始设计实验，选取材料，开始实验。这样既能极大的调动学生的兴趣，又能培养学生的动手能力。
案例：当学生明白声音产生的原理之后，则可通过研究声音的高低变化，培养学生创造性、发散性思维。教师适时提问：“研究声音的产生有什么用？利用物体产生高低不同的声音我们可以做什么？”学生自然会想到利用某些发声原理而制造的各种乐器，同样也会明白为什么有的人会把嗓子喊哑……，课后，鼓励学生按教科书介绍的方法多找一些废旧材料自制乐器，如用同样大小的玻璃饮料瓶或啤酒瓶，分别加入高度不同的水即可敲击出动听的音乐。在实验教学中，只有多让学生自己多动手实验，才能真正培养学生的探究能力与操作能力。学生根据要解决的问题，进行独立研究、进行小组研讨，经过多次失败后获取成功就是一种能力的培养。
案例：《植物的叶》有位老师花两节课设计拓印叶片的拓展。他的教学过程是这样的：教学生用各种颜色在捡来的叶子上上色，然后拓印在纸上，同学们非常高兴，课堂非常热闹，有的同学用各种叶子组成简单的风景，然后拓印下来；有的印成熊猫状．．．看着一张张漂亮的作品老师欣喜不已，不仅表扬拓印得漂亮学生，还进行了展示。并且在拓印树叶的过程中让学生对拓印的叶子进行比较，叶子的形状、叶片的大小、叶脉的形状、叶缘的形状等等，让学生了解了叶子的不同形状，明白叶子的多样性，然后再把学生的认识提到一个理性的高度，引导学生理解叶是有生命的，树是有生命的。这个实验是成功的，尽管花了近两节课的时间才完成，但同学们通过不仅获取科学知识，培养了动手能力，发展了想象能力，也培养了同学们对大自然的热爱以及互帮互助的良好品质，这是最大的收获。　
5、实验教学能教会正确方法
6、实验教学能全面提高素质
学生的素质主要由三个方面的因素构成：知识因素、智能因素、非智能因素，它包括最基本的基础知识以及建立在这个基础上的观察能力、思维能力、实际操作能力以及浓厚的科学兴趣，实事求是的科学态度，严谨细致的工作作风，坚韧不拔的意志等。素质是可以培养的，而且应该从小培养，良好的素质对学生一生都有益。因此素质的培养不能离开实践的，凭空说教是培养不出来良好素质的。实验对挖掘学生潜能，全面提高学生的素质有至关重要的作用。&
三、小学科学课实验教学的内容和形式
科学的内容广泛、丰富，作为其教学的基础实验本身的内容和形式也非常广泛、非常丰富。
（一）实验的内容
1、实验内容的选择，实验内容的选择要遵循以下六项原则：
①科学性&& 科学课本身就是科学，因此实验的内容必须具有科学性，这也是实验教学本身的特点和科学课的性质所决定的。
②广泛性&& 实验的内容应能反映自然界及其变化发展的概貌以及人类探索、利用、改造、保护自然的重要方面。科学教材内容涵盖广泛，包括水、空气、生物、岩石和土壤、四季、月地系统和太阳系、星座星系和无限宇宙、人类征服自然以及现代科技进步取得的最新成果。这样也就决定了实验本身必须具有广泛性。
③基础性&& 实验的内容应能起到以简驭繁、举一反三、提纲挈领的作用。要使学生能从实验的内容中取得相应的基础知识、基本技能技巧、科学探究的精神、创新能力，获取一些方法和本领。
④实践性&& 能够让学生通过亲身实践去掌握基本的实验操作以及最初的实验技能技巧。
⑤趣味性&& 实验内容应引起儿童对自然界、对科学的兴趣与爱好。
⑥适切性&& 实验内容必须符合学生的年龄特征，符合已有的知识、水平和经验，应是学生能够观察到的身边的科学。实验内容应逐步加深，符合由易到难、由浅入深、由已知到未知的认识规律。
四、科学课教师演示实验的基本要求
演示实验是在课堂特定的环境中，创设一些特定的条件，重现大自然某些科学事实的实验。小学科学演示实验是教学过程中的示范性实验，是由教师操作，给全体学生观察、思考的实验。演示实验的确定要根据课程标准的要求、教材的内容、仪器设备的情况以及实验环境等因素综合考虑，一般是实验难度比较大，学生难以独立完成，或者是不便于学生安全操作的实验。
（一）目的明确
演示实验要达到什么目的，解决什么问题，学生要学到哪些知识，培养什么能力，这是首先要明确的。怎样去达到目的，怎样演示，突出哪些现象，如何引导学生观察、分析、推理、得出正确结论，要有科学的设计和鲜明的要求。不仅教师要明确这些，而且在实验过程中必须使每个学生都明白。演示实验不仅要让学生观察，更重要的是要启发学生思维，在引导学生观察现象发生和变化过程的基础上，去分析现象、思考问题，让学生自己去得出结论，这样才能达到演示实验的教学目的。
演示固体有热胀冷缩性知识，先复习已有知识，液体有热胀冷缩的性质，那么固体是不是也有热胀冷缩的性质呢？接着出示固体热胀冷缩实验装置，讲解构造，然后演示实验。学生观察到什么现象？（1）把金属球在酒精灯上加热，然后放在金属环中，金属球不能通过金属环；（2）把金属球放在冷水中，使它冷却，金属球又能通过金属环。以上实验说明了什么？这样演示时既能引导学生观察实验现象，又能分析产生的结论及各操作的原因，以达到预期的目的。
又如：讲“摩擦力”这一节，我们可以用引导提示法指出我们要解决的问题和目的。如“摩擦力的大小与哪些因素有关系呢？”，为了研究这个问题，我们调整吊盘上的重物的重量，使木块在桌面上作匀速直线运动，这时绳子对木块的拉力就等于木块与桌面间的滑动摩檫力。然后在木块上加一个重物，增大木块与桌面间的压力，这时发现，必须增加吊盘上的重物，使拉力增大，木块才能做匀速运动。可见增大木块与桌面之间的压力，木块与桌面之间的滑动摩檫力也增大。学生就很自然地得出“两个物体间的摩檫力的大小跟这两个物体之间的压力大小成正比”的结论，然后改变滑动面的接触材料（粗躁程度），进一步得出滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。整个实验目的性明确，环环紧扣，步步深入，学生必定会有很强的感性认识，从而轻松地掌握这节的内容。
（七）借助媒体
多媒体的出现更新了传统的教学观念，科学实验课也因此突破了传统教学模式。多媒体集文字、图形、图像、音频等多种媒体手段于一体，它能把静态、枯燥的材料融入到思维空间，产生极其活跃的动态画面，使其内容更充实，形象更生动，能直接刺激学生的视觉与听觉感官，给学生一种耳目一新的感觉，激发学生的学习兴趣，使他们产生强烈的学习欲望，从而形成学习动机。&&&& 科学教材中，有些教学内容科学道理复杂深奥，很难用准确语言表述清楚、又无法进行现场实验，教师不可能实现在课堂上的演示，借助多媒体课件进行演示，使抽象问题具体化、复杂问题简单化，使学生在轻松、愉快的气氛中学到知识。如在讲述《呼吸系统》时，教师用多媒体演示肺是怎样呼吸的及肺的呼吸卫生与健康，形象生动直观，提高学生接受知识的能力和技巧；《蚕的一生》是一节实践性很强的课，整个活动相隔时间较长，学生亲自饲养的全过程又不能压缩在一节课内展示，借助多媒体手段，则在一分钟内以动画的形成演示了蚕一生要经历卵、幼虫、蛹、成虫四个阶段，能给学生留下清晰深刻的直观印象。同样，讲《地震》、《火山爆发》等内容时，在计算机教室上课，让学生从网上搜索“地震、火山爆发”等视频资料，也能取事半功倍的效果，把实验课上完美。如 “神舟飞船”飞天等场面若用多媒体，则可顺利再现其壮观的场面，让学生获得更多的感官刺激。他们仿佛身临其境，从而激发爱科学、爱祖国的热情。又如应用多媒体展示课堂实验无法演示的宏观的、微观的、极快的、极慢的科学过程，从而突破时间和空间的束缚，进行逼真的模拟，灵活地放大或缩小科学场景，将科学过程生动形象地展现于学生眼前，使学生加强认识，理解透彻。电教手段作用图文并貌、形象直观，学生不但从中能受到启迪和教育，而且可以发掘潜能。
教师在演示实验的过程中，一定要牢固树立“安全第一、质量第一”的意识，确保人身和财产的安全。有些实验过程中的不安全因素，教师在进行演示实验之前，一定要熟悉整个实验的操作过程，掌握实验仪器的使用方法，了解实验仪器的性能，按照一定的程序进行实验，认真仔细地把握实验过程中的每个环节，做到万无一失，以确保实验过程的顺利进行。
五、科学课学生分组实验的基本要求
学生分组实验是科学教学不可忽视的一个重要环节，它是在老师的指导下，根据教学目的要求，学生亲自动手实验仪器、观察测量、取得一定的数据、亲自分析总结的过程，它是学生学习科学知识、培养实验技能和良好品德、提高科学素养的重要方面，是其他任何教学手段和方法都替代不了的。在实验的过程中，对学生的要求一般分为三阶段：准备阶段、操作阶段和总结阶段。
（一）准备阶段
&&&& 这是做好学生分组实验的基础。
&1、实验计划准备&& 我听了不少课，热热闹闹的活动背后，有的学生只知道自己在做什么，却不知道为什么要这样做，还有的学生，根本就不知道自己要做什么，只是在模仿着同学和老师的做法，盲目地操作着，这样的课，看似学生都在参与活动，实际上学生什么收获都没有，因为，实验前没有制定好计划，学生只是为了活动而活动。
&2、实验器材准备&&& “材料引起学习，材料引起活动”，在实验教学中，教师为学生提供合适的器具材料是学生开展实验活动的基础和关键学生通过对材料的操作、摆弄和思考，才能形成完整形象，从中感悟获取科学知识的方法和过程，培养科学的创造性思维，提升自己的科学素养。教师在选取实验材料的过程中必须考虑能否为学生开展有效实验提供有力的支撑，体现实验材料的启发性、趣味性、层次性、可操作性。我曾经听过《认识液体》一课，执教者安排了一个分组实验活动-----探究同体积的液体重量是否相同。实验时，现场演示给两个大小一样的烧杯里倒入相同体积的水和牛奶，让学生猜测：同体积的水重还是牛奶重呢？猜测后让学生用烧杯自取水、牛奶实验，结果实验后，出现了不同的结论：有的组牛奶重，有的组水重。显然这个结论是错误的。那么为什么会出现这种错误呢？我发现有这样几种情况：有的小组天平没有调平；有的小组由于匆忙中，两个杯子中的牛奶和水的体积不相同；有的小组拿的烧杯不一，有的杯子重、有的杯子轻，从而影响了实验结果。所以，在分组实验教学时，一定要精心准备材料，教师可事先亲自做一做实验，如果发现问题，及时调整，以免课堂上出现与教学结果相悖的结论。当然教师还应注意提供材料的时机。儿童的天性决定儿童具有很强的好奇心，我们要注意提供材料的时机，提供过早，会分散孩子的注意力。去年我听过《认识固体》一课，执教老师上课前就在每组的桌上摆放了十几种物体，有的是固体，有的是液体。上课时，教师设计了一个导入环节，而在这个环节时，学生的注意力大多集中到桌子上的材料中，根本没有在意老师的教学环节，因此，分散了学生的注意力。所以，在上实验课时，也要注意提供材料的时机，提供的时机合适，既不影响别的环节的教学效果，也能在提供材料后，激发学生探究欲望。
4、科学分组准备
学生分组实验容易形成有的人干、有的人不干，有的人当观众的涣散局面，如果管理不当还会出现乱哄哄的局面。怎么才能做到“活而不乱”，也就是既能调动学生的积极性，又能让学生动脑动手，有秩序地进行实验呢？分组这一环节是至关重要的，为了使大家能有充足的时间动手操作、突出实验的训练性、从客观上减少“旁观者”。在实验器材允许的情况下，实验分组人数应尽可能少，六人、四人、两人一组或最好有些实验一人一组。这样能给观察、操作、独立解决问题创造条件，做其它与实验无关的动作以及打闹的现象自然会减少。同时我们的科学老师，应注意合作学习的有效性，实验前，各组应选好小组长，由组长对本组成员进行合理的分工，在实验时，各司其职，各尽所能，最终达成合作学习的目标。教师要充分发挥自己组织者、引导者的作用，注意对学生进行指导，课程标准中指出“科学探究活动一般应掌握由简单到复杂、由教师扶着走到逐步放开、有模仿到半独立再到独立的过程逐步进行。要给学生一个由生疏到熟悉的过程，不要求一步到位”。在分组实验教学时，也应该循序渐进，开始时教师就应该对学生如何分工进行有效的指导。
&&&& （二）操作阶段&& 操作阶段就是把实验方案变成实验的阶段。这个阶段学生的主要任务是：安装和调整仪器，操作控制实验条件的变化，观察测量取得必要的数据，排除可能出现的问题与障碍，这是培养学生实验技能和良好习惯的关键阶段。为了加强对学生实验技能的训练的指导，教师应注意如下几个问题：
&& 1、定规立制
实验课理应有利于培养学生严谨、认真、求实的科学态度，调动学生学习的积极性。但事实并非完全如此。学生在操作时注意力常常难以集中。往往教师一提到上实验课，学生就会热情高涨，表现出很高的积极性，但一进入实验，由于受好奇心的驱使，学生把注意力集中到实验器材上，许多学生急于观察、摆弄器材，甚至动手安装，忽略了教师讲解实验原理和介绍实验器材的过程，导致教师在讲台上讲解示范，学生在实验桌旁“议论纷纷”、 “搬弄器材”，学生接受的视听信息相互影响，课堂调控力被削弱，教师对学生实验中的安装操作技巧，注意事项，对实验现象的观察，记录数据如何分析处理等要求难以有效贯彻。甚至有些学生随意拆卸仪器或由于不注意而损坏仪器，这就大大降低了教师的引导作用，降低了教学效果，甚至难以达到实验目的。因此定规立制是必要的，有了制度，课堂纪律才有保证，教师示范、启发、引导才能有序进行，学生实验才能按步进行。　
2、教师指导
小学生的实验不能没有老师的指导，在指导学生做好实验准备的基础上，教师应该有重点地讲解某些内容，使学生进一步明确实验的目的、原理、方法和步骤。在实验中还要不断提醒学生观察什么、注意什么，引导他们自己得出结论。注意的是教师的讲解要精练、概括、简要，不能占用学生过多的时间。例如《分离混合物》一课，教师指导学生对混合在一起的锯末和螺丝钉进行分离。学生提出四种分离的办法：①用磁铁。②用手拣。③用筛子。④用水。接下来学生就要动手实验来证明他们提出的方法可行。在此时，教师问学生：“同学们你们想过没有，这四个实验都做，有顺序吗？”学生们马上意识到，用水分离混合物的方法应放在最后。教师的这个指导就是适时必要的指导，否则学生实验会难以成功。&&
3、正确操作
学生的实验操作直接影响到实验结果。学生不正确或不规范的实验操作，极可能得到误差很大的结果，甚至是错误的。
&&&&& 小学生进行的实验，大多是观察实验，在操作的同时，要严肃认真、准确细致地进行观察，只有细心观察，了解现象发生的全过程，才能突出主要现象，抓住现象的本质。观察在教学中的地位，不仅限于通过观察获取知识，而是从科学教育的全方位看待观察；不仅重视定性观察，而且重视定量观察。同时非常注重观察后的记录。这些在科学课程标准中都有明确要求，在实验活动中要引导学生观察、思考和记录，培养学生尊重证据的科学态度，全面培养学生的科学素养。&&&&& 5、认真分析
学生实验除了学生亲自动手外，最重要的是要引起学生的思考，即在观察的同时进行思考、分析，对观察的现象进行归纳，对观察的数据进行处理，对观察的结果进行反思。现在的不少科学课，一个最大的不足就是活动有余，思维不足。活动前没有让学生深入思考，设计活动方案；活动过程中忽视引导学生观察实验现象，忽略对事实的分析与整理。在热闹的背后，缺少深度的思维活动。学生只有经历从观察到整理、分析事实材料、作出结论的过程，才能学习科学探究，体验证据的重要性，体验科学探究是怎样进行的，让学生对照记录进行比较、反思，反复经历这样的过程，才能逐步学习科学地看事物、想问题，变得更聪明。记得在几年前听某位教师的一节科学分组实验课时，学生的活动已经进行了十多分钟，我询问学生：“你们发现了什么？”一个小组的同学全部摇头，我又问个简单的：“你们做这个实验，想研究什么问题？”学生依旧是一脸的茫然。这样没有思维的课，学习的效果可想而知。&&&&& （三）总结阶段
&&&&& 当大部分学生已经完成实验操作、观察完毕之后，教师应引导学生进行总结。总结阶段的一般任务是处理数据、分析结果及完成实验所需要解决的问题。这是从现象上升到理性认识的主要阶段。教师要指导学生发挥思维的能动作用，学习数据处理的某些方法，了解影响实验结果的因素，培养实事求是的态度和科学作风。
&& 教学中有些内容不便于直观讲解，特别是一些抽象的知识，就需要老师一边演示一边讲解。演示实验，是教师在传授知识的过程中，根据不同的教材内容，教师要运用直观教具，演示给全体学生，使学生从中受到教育，要提高科学教学的实效性，在潜移默化中培养探究的潜在能力。例如《冷与热》中的温度和温度计，可采用演示实验教育学生怎样用温度计测量物体温度，读取温度的温度数。该讲的还是要讲，该演示的还是要演示。
六、科学课中实验教学存在的主要问题及解决策略
走进小学科学课堂，师生在实验操作中欠规范的现象比比皆是，其中既有“学”的问题，也有“教”的问题。教师问题主要表现在思想认识偏差和科学素养不高，科学老师在这方面要多学习、多实践，《小学科学实验教学与实验室管理》要多读。因为多数老师是兼职科学老师，这里我重点谈学生方面存在的问题，典型问题表现如下：
（一）存在问题&&
1、有兴趣无目标。
科学课中的实验活动大部分学生都是很感兴趣的。每次科学课前总是有很多同学会向老师询问今天做不做实验的问题，当学生听到有实验活动，总会发出异口同声的欢呼。实验教学的可操作性、实验现象的丰富多彩深深吸引了学生，学生的兴趣为教师顺利开展课堂教学提供了条件。但在实际教学中，我们发现学生对实验的兴趣却只是因好玩而引发，真正探究时兴趣就减弱了。表现在开展实验时目的、计划不明确，对为什么做、怎样做的问题不感兴趣。有时课堂上看似热闹，人人在动手，但是最后竟还不清楚开展实验要解决的问题是什么，玩得高兴但真正的收获甚少。如在研究“水中能溶解多少食盐”的活动中，虽然老师对研究问题和注意点进行了提醒，但学生不感兴趣，他们迫切要做的是人人争着放盐，争着搅拌。实验忙的不亦乐乎，到了最后小组汇报时，有很多同学还不知道研究的问题，正确的操作步骤更是无法表达清楚，实验活动中这样的现象很普遍。
2、有活动没思考。
他们喜欢做实验，却往往又把实验当作游戏，不按科学的程序进行操作，经常会在开始实验之前或者之后乐此不彼地提前或继续研究，但动手之前要想清楚实验如何设计；在实验过程中如何控制变量；实验怎么做；做的时候注意些什么……结论得出来要反思：今天研究的话题，一开始是怎么样提出研究的，提完问题之后又是怎么样进行假设的，提出了哪几种假设。比如：提出了三种假设，经过研究之后，回过头来对照一开始的假设，得出的结论和假设是不是相吻合，哪个地方假设对了，哪个地方假设错了。他们往往不去电脑思考，这种纯粹被玩的意识支配的实验活动带有很大的盲目性，会导致动手操作与动脑思考分离，为活动而活动，学生缺少反思，科学实验的价值几乎丧失殆尽。
3、有合作无合学。
合作学习是新课程提出的一个新理念，培养学生合作精神也是科学教育的一个重要任务。科学实验教学活动的开展一般都是以组为单位，因为考虑到小学生思维的独立性还不强，所以分组实验是最多采用的学习方式，合作的目的是在实验时互相交流，互补长短，互相监督，共同发展。 然而通过平时的观察，我发现学生在小组实验活动时很难做到人人参与、互相交流、有序操作。有的组突出的是个人中心主义，实验由某些外向型性格的同学包办；有的组学生都争着做，学生把能“玩”到这个实验为目标，而忘记了实验的目的，看似一派热闹的合作景象，实际收效甚微。
4、重流程轻细节。新课程背景下，突出学生的主体地位，强调学生的自主探究，这一导向无疑是正确的，但这并不意味不需最起码的科学实验的规范。小学生的科学实验也应当是严谨的，需要按照一定实验操作程序严格进行，如酒精灯的点火和熄灭、测力计使用前的刻度归零、托盘天平砝码取用与游码移动、实验前的变量控制等，一旦不认真就会造成实验的失败和不真实性，甚至带来安全隐患。另外，课堂教学中的一些不恰当的比赛，会造成学生因争强好胜而忽略实验中转瞬即逝的现象，难以做到潜心于实验观察，使实验活动流于形式。
5、重操作轻记录。小学生的年龄特点决定，学生在实验过程中，较多关注实验本身和实验材料本身，对于实验数据的记录往往重视不够，不能及时准确地记录、整理数据或收集的数据不全面，其实实验记录既是学生体会科学实验的规范性的重要环节，也是从事实到结论之间的一道桥梁，它能使课堂交流汇报更有序、有据、有理。苏教版教材后面都有实验记录，据我调查多数学生不能很好填写，造成这种现象的主要原因如下：教师没有让学生做过实验，学生无法填；做了实验，老师没有要求填；教师没有指导，学生不会填。没有记录就没有比较，不能分析原因，何能得出科学结论。
6、有延伸不完成。
科学探究活动是一个连续的过程，很多科学实验活动不可能在一节课内得到解决，需要课外继续开展。同时，一些和课堂实验相关的探究活动也是科学学习的重要内容，需要在课外进行操作和实践，这样可用于解决一些实际生活中碰到的问题。由于受到课堂是学习主阵地的传统意识的影响，学生总是把学习活动印刻在课堂上，因此离开课堂主动开展实验的习惯很难养成。如《植物的一生》中，种植凤仙花的实验探究是一个漫长的过程，需要学生课外坚持管理、观察和记录。学生往往会失去耐心，使得实验无法有效地开展，我曾经调查过发现没有学生在课外进行过实践。再如对气温的测量、观察一杯水的蒸发、探究植物根和茎的作用等，很多学生缺乏耐心和毅力而完成不了。老师提供的实验，即使是很普通，也会让他们产生极大的探究欲望，可是要他们自己去做的实验，即使是人人能办到，也却完成不了，由此看出学生对实验活动存在有依赖思想。
7、材料多难实验。
有些科学老师课前不谋划，在学生实验时呈现大量实验器材，使学生实验时难以选择，无从下手，既影响实验效果，也对培养学生的实验技能无从帮助。
（二）解决策略
1、强化实验目标，细化实验计划。
小学阶段的学生“玩”的兴趣占据主导地位，课堂上的实验活动其实是他们认为很好玩才被吸引的。这种纯粹被玩的意识支配的实验活动就难以收到成效，所以必须对学生进行实验目的性教育。首先让学生清楚科学实验和玩的区别，我们的实验活动是有目的和计划的，是科学研究活动，而玩是一种无目的的消遣。其次在活动前要清楚为什么实验，怎么实验，注意些什么等。强化了目的性教育，学生内心对实验活动的认识也就更清晰了。
在实验计划的制订过程中，我们要尽可能多地考虑实验中可能出现的情况，把能预测到的都交代清楚。实验的先后程序，观察的重点要十分明了，尽量把指导工作做细做扎实，为学生成功实验做好铺垫。&
2、进行合理分工，强化责任意识。
采取小组合作学习的方式有很多的好处，是教师面向全体学生的一种有效途径。在教学中经常会看到这样的场面：当一个问题产生后，很多人一时无法回答，这时教师往往是会依靠个别同学的回答来替代全体同学的想法，殊不知其实大部分的同学尚处于一知半解之中。避免产生这种现象的方法需要小组合作学习。提高小组合作实效性的方法，就是要增强每个组员的责任意识。学生如果内心没有具体的目标任务，学习时就会产生一种从众的心理。所以在分组实验时，要给每个组员安排任务，可以首先为每组产生组长，再由组长做合理分工安排，使得人人有任务，人人都参与。教师为学生分组时，应充分考虑学生的性别和个性特点，学生的学习成绩状况，尽量实施合理的交叉搭配，注意各方面的平衡。密切关注学习弱势群体，通过合理的调配把这部分学生的积极性调动起来，使学生的个人资源形成共享。
3、重视实验过程，训练学生“五要”
学生实验时应做到“五要”，即要细看、要多做、要善思、要常说、要倾听。
俗话说：百闻不如一见。耳听为虚，眼见为实。看到了，我们就相信了，就明白了，这说明了看的重要性。看，不是随便地看，而是有目的的观察。观察是人认识自然的基本途径，是科学实验的显著特点，同时教会学生观察也是科学教学的重要任务之一。因此在科学实验时，不管是老师的演示实验，还是学生自己动手实验，都要让学生仔细观察，充分观察。要引导学生看清、看全事物的真实面貌，更要学生发现平时没留意的现象。只有这样，学生才会获得正确、清晰的事实，掌握第一手的数据资料，得出正确的结论。同时，学生还能从中学会正确的观察方法，触类旁通，举一反三。
日常教学中，教师必须加强对所用实验仪器的观察认识，指导学生认识实验器材，让学生了解熟悉其性能及使用方法，这样才能使实验达到预期的效果，如讲《被压缩的空气》一课时，需要用到注射器开展实验，要求学生在不同阶段观察注射器上的刻度，因为压缩空气需要用具体的数字来表示。只有在实验中仔细观察注射器的刻度数据，实验中学生才能准确说出具体的数据，从而保证实验的成功。
“你听见了，你忘记了；你看到了，你明白了；你做过了，你记住了。”这说明了做的重要性。科学教育强调学生自己动手、动脑，让学生亲身经历科学发现与研究的过程。小学生的记忆与思维主要以直观形象为主。而动手做最能展现事物的直观形象。我们老师要积极创造实验条件，使学生在做实验的过程中充分的感知，经历科学的过程，学生就能从中获得一些最基本的科学素养。在科学课上，学生做实验很多都是草草收场，学生并未“尽兴”。有些教师一发现一个（一组）或者是几个（几组）同学做完或做对，就迫不及待地命令学生停止实验，觉得部分学生的成功已经与教师要的结论相吻合。这种做法与科学教学要求明显相悖。实验是科学研究的基本方法和手段，是科学课的显著特点，学生都会从中留下终身难忘的经历。实验如果不能在多做的基础上取得关键数据，那等于没做。所以，我们在实验教学中，应让孩子们多做，做足，做深。
比如教《小车的运动》一课，做实验前，教师首先引导学生们提出假设，作出猜测，弄清变量与不变量的关系，然后让孩子们多次地、反复地做实验，获得数据，并从中探究规律。学生们通过“真刀实枪”地“搞”出来的有关结论，将使他们终生难忘，而这一探究学习的方法与过程，将使他们受益一生。
案例：《蚯蚓喜欢怎样的环境》一课，要引导学生独立设计实验，研究蚯蚓喜爱的环境，使科学探究训练，方法训练与知识情感的培养有机融为一体。教学中，要充分放手，让学生人人观察，人人动手，独立设计实验，鼓励学生用不同的方法验证蚯蚓生活的环境。在研究之前，让学生做出研究计划，包括怎样研究，用哪些工具观察，怎样分工等。先让学生观察蚯蚓的外表特征并进行交流。然后思考蚯蚓喜欢生活什么样的环境？
实验1：找一个纸盒，把里面涂黑，盒一端用铁钉戳几孔，在纸盒里铺一张塑料薄膜，再铺一张潮湿的吸水纸，把几条蚯蚓放入盒里。盖上盒盖，让阳光从小孔一端射进盒内，使盒子这端最亮，并从这端向另一端逐渐变暗。过了几分钟，打开盒盖观察，蚯蚓都爬到没有阳光的地方，说明蚯蚓喜欢黑暗的环境。
实验2：在桌上摊一张纸，从内到外把干沙、湿沙、干土、湿土搓成约2厘米厚的四个同心圆环，把蚯蚓放到圆环中心，观察蚯蚓的活动情况。发现蚯蚓在湿沙，湿土前徘徊时间较长，最后爬到湿土层，呆在那里不爬了，说明蚯蚓喜欢潮湿的环境。
提醒学生不能把一次实验现象就当作结论，要重复进行实验才能得出可靠的结论。再多次跟踪检查、指导，最后学生都能写出完整、全面、科学的观察报告。这就说明了多做的重要性。
科学探究是学习科学的主要方式。探究一般要经历提出问题、进行假设猜想、制定计划、实验搜集信息、分析得出结论。提出问题必须学会思考。如果对一些现象视而不见，置之不理，或只知其一，不知其二，那永远发现不了问题，更谈不上得出一个正确的结论。假设是科学探究的一个重要思考阶段，科学家进行实验，在没有成功之前，都只能是“假想”，也可能就是“胡猜”。所以，学生在实验时，有关科学的结论，应让学生敞开思路无所顾忌地想，甚至异想天开。这也是培养学生思维能力、创造能力、认识事物能力的重要手段。科学探究的整个过程，处处伴随着学生的思考，而且需要学生的思考。孔子说：学而不思则罔，学习需要多思，需要多问几个为什么？
比如教学《电磁铁》一课，教师一上课就出示一个电磁铁，引导学生认识电磁铁，而后让两名学生各取一个电磁铁（线圈铁钉不同），让学生观察哪个电磁铁吸的回形针多，为什么？这时可鼓励学生朝不同的方向想。思维就这样大放光彩。
又如在《昼夜交替》一课中，涉及知识较深，相关因素多，过程复杂，学生要在短短的40分钟时间里认识一种综合的自然现象，既要求学生发展空间相象能力，实现对不很熟悉的天文现象进行研究，还要求学生能够把各种相关的因素联系起来形成完整的概念。再从模拟实验中得出结论，这是一个需要积极动脑的过程，仅通过动手探究是很难发现的。因此,教师必须让出足够的时间让学生电脑思考，才能提高科学探究的有效性。
在小组合作过程中，学生有各自的体会和想法，科学实验后，要让学生把实验过程和结论说出来。如果不让学生说，我们就不知道他们是如何想的。不让学生多说，就不知道他们思维的全过程，不知道他们对事物的不同看法。就不能去伪存真，去粗取精，达成共识。因此，实验后应让学生多说，给他们自由的空间畅所欲言，这是他们的权利，也是教师的责任。
在溶解实验中，学生根据经验提出通过搅拌、加热、磨细的方法可以使食盐溶解得快。这时就让学生对每个方法提出验证的方法，说怎样去实验，说需要注意什么，说出每个对比实验的相同点和不同点，实验时要注意的方面，再让学生选择喜欢自己的实验进行操作。这样的过程既保证实验方式的多样，也能为学生实验方法的科学性把好了关。
比如教学《观察水》一课，寻找冷开水，要让学生用自己的语言叙述寻找的不同方法，个别说，小组说，集体交流。这样反复交流，不同方法就深深印在学生头脑中，同时，还培养了学生的语言表达能力。
⑤要倾听。
善于倾听的学生就是善于学习的学生。在许多的科学课堂，不顾别人的想法，不注意倾听的现象比较严重。倾听是一种良好的学习习惯，是对发言者的尊重。我们要引导学生乐于倾听，善于倾听，在倾听中产生智慧的碰撞。
4、适时巧用评价，发挥激励作用
科学实验探究的有效开展，还在于学生是否有足够的自信心。学生自信心的提升，源自教师的评价。在每堂课中教师要努力地去发现学生的闪光点。只要在探究活动中有进步的表现，哪怕是一点点，我们也要及时给予表扬。如能实事求是回答问题的，能积极思考问题的，探究中能积极合作的，能为他人成功而喝彩的，能认真地倾听他人发言的，当有个别学生或小组同学出现实验、卫生等方面的优点时，只要某一方面较好，就给他鼓励性的评价。这是树立学生信心，帮助他们坚持探究的很有效果的方法。当然存在的问题也要及时针对性地指出来。
如《使沉在水里的物体浮起来》一课中，在“改变橡皮泥的沉浮”活动中，教师出示一团橡皮泥，让学生推测它在水中是沉是浮，师再将橡皮泥放入水中，橡皮泥下沉，问：大家能让橡皮泥浮上来吗？说说你的方法和理由。学生会想到（如把橡皮泥和泡沫绑在一起；往水里加盐、加糖……）等许许多多想法，可能达不到教师的要求，但教师都要给予激励性的评价。在评价后，追问：不借助任何材料，能让橡皮泥浮上来吗？说说你的方法和理由。这时由于学生在前面受到过表扬，他们就会放大胆子去思考，就能促进实验探究的有效开展。
5、注重课外延伸，发展探索精神。
课外延伸实验是培养学生实验自主性，巩固课堂知识的重要途径，是一片探究学习的广阔天地。要让学生积极主动去做，要通过检查和评比的方式促使学生去主动实践。
6 提高课堂效率。
我们要本着“仪器容量小、操作简单、实验过程快、现象明显、实验成功率高、节省实验时间、安全性高、操作性高、趣味性高”的宗旨，将实验微型化、趣味性、和创造性融为一体，着力于培养学生的资源意识、安全意识、创新意识。
新课程的实施，使科学实验教学方式有了很大的变化，在关注自主、合作、探究学习的过程中，我们应不断地去发现问题，去纠正和改变，提高科学课堂的实效性。我们要把实验和实践相结合，不断丰富实验的内涵，增强实验的功能，认真做好小学科学实验，使小学生更好地获得各种科学知识，提高各个方面的技能和能力，培养学习兴趣与爱好，掌握科学的学习方法，养成良好的学习习惯，以及拥有正确的科学态度和科学观等。
&&&&&&&& 七、科学课中实验教学的改革与发展
科学教学的改革，包括思想理念、内容形式、方法手段等方面的配套改革，但改革的重心还是以实验为基础，以加强实验教学为中心，大力加强教学的实践环节改革。
在指导思想上实现知识、方法、素养的统一，实验课上教师应该作为一个引导者，应该学会将学习的任务逐步转交给学生，最终在有效的引导下，使学生学会自己进行实验和探究，由“唯书是从、唯师是从”转变为以实践为标准，以事实为依据。
随着指导思想的转变，实验教学本身也会发生根本性的转变，实验不能可有可无，而是科学教学的重要基础与手段；不能从解释结论、证明结论角度来设计实验，应该从如何促使儿童去发现问题、提出问题、探究问题、最终导出正确结论方面来设计问题。教师面对的是活生生的学生，科学实验教学本身就是创造性工作。新课程的实施，又为教师创造性工作提供了更加广阔的舞台。信息瞬息万变，要求教师学会批判、选择、加工，现有的科学实验理论与方法不能照搬，必须经过教师个性化加工，才能适合自己的学生。实验课教师应该依据课程标准的要求，确定教学目标，设计实验方案，使之适合学生的心理特点和认知特点；善于与学生共同创造实验的方案，为学生提供讨论、质疑、探究、合作、交流的机会；善于引导学生创新与实践。
在实验的内容和形式上，要注重加强学生实验，由学生分组验证性实验转变为探究性分组实验或探究、验证相结合的实验。我们要在教学的内容和方法上进行改革。围绕培养学生的综合实验能力、实践能力和创新思维能力，规划设计新的课程体系、实验内容和实验方法。
在学生实验上，实验组数由多人一组发展到两人一组、一人一组，发展到人人动手做实验；学生实验的范围由第一课堂发展到第二课堂；由课内发展到课外；由校内发展到校外，发展到社会、家庭，使学生实验进入各个领域、每个角落，发挥校外科研人员对实验课的指导作用，重视利用校外自然物质资源。
在实验手段上，所用仪器已发展到既重视简易器材、自制教具，同时又注意应用现代化教学手段，通过幻灯、录音、录像、电影、电视、多媒体、卫星教育，人们就几乎可以获得大部分想要的信息。可以说如今的实验器材已经达到了教学现代化的要求。
在仪器设备上，演示实验仪器在减少，学生实验仪器在增加；验证知识的仪器在减少，开发智能的组合教具、学具在增加。仪器设备的管理会从封闭逐步过度到开放，向全体学生开放。总之，实验教学已成为现代教育的重要特征，是科学教学的重要基础。
八、常用实验仪器的使用方法及注意点
（一）探索生命世界常用实验仪器的使用
2、采集捕捞仪器
（二）探索物质世界常用实验仪器的使用
2、托盘天平
5、铁架台及附件
（三）探索地球与宇宙世界常用实验仪器的使用
2、气象仪器
九、关于自制教具与实验改进
关于自制教具培训教材第七章已经讲明意义、特点、原则及方法过程，这里不再重复，其实我在这方面也没有真正进行过思考与探索。今天就把我以往教学实践中的一些做法及在外听课中学到的举一些事例和同志们交流。
案例1：苏教版三年级上册科学《神奇的水》所设计的“会托举的水”这个实验，根据书本所提供的实验设计，学生要使用到烧杯、砝码等实验仪器。在实际的操作过程中，对于学生来说烧杯、砝码这样的专用仪器并不是实验仪器的最佳选择，于是我就想到用废弃的塑料瓶代替烧杯来装水；用小石块来取代砝码，从而避免砝码生锈的可能。这些看似普通的建议，不但保护了专业仪器，还能消除了实验中的安全隐患。
案例2：苏教版三年级下册科学《使沉在水里的物体浮起来》
案例3：苏教版三年级下册科学《今天刮什么风》的制作和使用风向标提供的材料木料学生难以很快完成，而且刻划木材也容易划破手，于是我作了如下改进：
1、用一张硬纸板，剪一个大小合适的箭头和尾翼。
2、把箭头和尾翼插入一根硬塑料管的两端。
3、找出平衡点，扎一个小孔。
4、用大头针插过小孔，插入铅笔一端的橡皮中。
把风向标放到室外，观察箭头所指的方向，就是风向
案例4：苏教版四年级上册科学《热空气和冷空气》关于热空气会上升和空气的热胀冷缩原理我为学生设计了两个有趣的实验。
①准备一个干燥的空玻璃瓶、一枚五分硬币、一条热毛巾。把硬币放在瓶口，用热毛巾捂住玻璃瓶身，观察硬币，学生会发现硬币跳动。
②在桌上放一盏酒精灯，在酒精灯的周围均匀摆放三个大小相同的木块（用来支撑玻璃钟罩，便于空气从底下进入钟罩），并用钟罩罩住酒精灯，再在钟罩扣盖一张小正方形比较轻的薄纸片。在实验时，让学生观察点燃酒精灯前和后所发生的现象。学生通过实验，就会清楚地看到：点燃酒精灯前纸片稳稳地盖住钟罩口：点燃酒精灯后，纸片“飞走了”。这两个实验的现象明显，易于观察，可以为学生进一步探究热空气的性质打下良好的学习基础。
案例5：苏教版四年级上册科学《声音的产生》，书中安排的实验学生难以通过观察、比较、总结出振动发声，于是我在学生实验后又增加了两个演示实验，做法如下，效果非常明显。
①把一只玻璃杯装满红色水，在杯底放一张八开大的吸水性强的白纸。演示时分两步做，第一步先不敲击音叉把音叉接触水面，然后拿起白纸让学生看白纸上杯身周围（在水漫过洒落的外围）没有任何痕迹（音叉没发声，水面没有现象）。第二步把敲击发声的音叉迅速接触水面，再拿起白纸，学生很清楚地看到白纸上溅落了很多大小不一的红色水迹。
②不敲击音叉，让音叉接触悬挂的小铜铃，学生看不到小铜铃有任何反应。后敲击音叉并迅速接触悬挂的小铜铃，结果学生既看到了小铜铃在动，又听到了小铜铃被音叉振动而发出的响声。
案例5：苏教版五年级上册科学《光的行进》一课中为探究光是怎样传播的安排了一个实验：在三张长方形卡纸的同一位置打一个洞，大小约为一枚硬币。把这些卡纸分别横立在桌上，每张卡纸之间间隔15&厘米，排成整齐的一列，使卡纸的小孔在同一直线上。在最后一张卡纸之后约15&厘米的地方，再放一张没有打孔的卡纸作为屏。 &&&&&把手电筒放置在离自己最近的卡纸前一定距离，让手电筒的光射进小孔，学生就可以在纸屏上观察到明亮的光斑。这时，如果将第二或第三张卡纸（第一张除外）向左或向右移动5&厘米，同样用手电筒的光对准离自己最近的卡纸的小孔，学生就不能在纸屏上观察到光斑。实验旨在让学生明白光的传播路线是直线。
教材中的实验教具和实验方法有几点不足： 1、实验器材比较常见，学生对这些天天见到的物体提不起兴趣，不能激发探究热情。 2、实验用品较多，三个小孔排成一条直线这一个步骤不好操作，学生常常乱做一气，不知所以。 3、学生在实验中不能很直观地观察到光是沿直线传播的。
我在南京听课时发现有一位老师实验改进得很好，她用的器材有：&&吸管1&根、纸板3&块、蜡烛1&只、手电筒、夹子3&个、打火机。
第一个实验：在一张纸板上画一只彩色的蝴蝶，在这张纸板中心处打一个小孔，将一根吸管通过这个小孔与蝴蝶纸板连接在一起。点燃一只蜡烛，学生兴致勃勃地透过蝴蝶纸板的小孔，穿过笔直的吸管时，很清楚地看到蜡烛的火焰。然后老师让学生用手指轻轻按压吸管，吸管变弯曲，这时，无论学生怎样调整弯曲的吸管，都不能看到蜡烛火焰。前后对比，形象地说明了光线是沿直线传播的。 &&&& 第二个实验：吸管还是和蝴蝶纸板连接在一起，再在一张白纸板中心处打一个孔，让吸管穿过这张白纸板上的小孔，另外拿一张白纸板作为白纸屏放在吸管的另一端，三张纸板都用夹子夹住横立在桌上，让学生用手电筒正对蝴蝶纸板的小孔照射吸管，学生在白纸屏上观察到明亮的光斑。然后让学生用手电筒斜对吸管，学生不能在白纸屏上形成明亮的光斑。由于手电光是直线传播的，光线不能转弯通过吸管而照射到白纸屏上。
案例6：苏教版五年级上册科学《七色光》光的色散实验，用幻灯机的灯光作光源替代阳光、手电筒做彩虹实验，比在太阳光下的效果还要好：用放在水中的平面镜分散幻灯机投射过来的光，将分散出来的彩色光反射到教室顶棚洁白的天花板上，能映射出一道清晰靓丽的七色彩虹，更适合学生的观察探究。而在室外太阳光下或手电筒光下，只能实验上映射一道小彩虹。
案例7：苏教版科学（五下）《斜坡的启示》一课，课本中利用一幅图画启发学生，当斜面在不同的高度和不同的长度情况下，提拉重物时弹簧秤的读数是否一样。但是这样的实验有点缺憾：在对两个斜面省力情况进行比较时，由于不是同时进行实验的，所以提拉的力不能保持一致，而且提拉重物的速度也不能保持一致，这样就有点失去失实验严谨性。还有学生只能通过数据或记忆印象来体验。
教具比赛中有一位老师自制了如下教具，我看改得非常好。
1．材料与工具：
10×20cm的木板板一块、15cm的木棍两个、小车两个、弹簧两个、40cm的木板两个（做斜面用）、20cm的木板两个（做斜面用）、100克勾码若干，缝衣线两根、小滑轮一个、22厘米长的铁丝三根。
&&& 2．制作过程：
（1）把两根木棍固定在木板上，木板上横穿三根不同高度的铁丝。其中最低的一根上安一个小滑轮。
（2）木棍的顶端用铁丝固定一较粗的能转动的管子，管子上缠绕两根细绳（一根长、一根短）
（3）四个长短不同的木板上标上统一刻度，其中长短各一个的一端固定一铁片，把铁片弯折。
（4）两根细绳的另一端分别拴上小车。
3、使用方法：
&&& ①把两个不同长度的木板搭在同一铁丝上，两边分别把拴好的小车放在底端。转动最上顶的粗管，两车在斜面上上行，注意观察两弹簧的长度。发现长木板上的弹簧比短木板上的弹簧拉伸的要短，说明长木板省力，即同一高度，斜面越长，越省力。
②把两个相同长度的木板搭在不同高度铁丝上，两边分别把拴好的小车放在底端。转动最上顶的粗管，两车在斜面上上行，注意观察两弹簧的长度。发现低的木板上的弹簧拉伸的要比高度木板上的弹簧拉伸的短。即斜面长度相同，高度越低，越省力。
用这样的装置弥补原有的实验的不足，提高了对比实验的科学性和有效性，避免了不同时进行实验带来的负面影响。最终达到提高教学效率的目的，有一定的推广价值。
案例8：平时生活中废弃的物品有时也是很好的实验器材，如医院里的输液器，它上面有塑料瓶、调机节器，我们可以用来巧做实验。
①做连通器。将输液器两端针剪去，把输液器浸入红水中，挤压吸进水，提起两端，红水在输液器内，两端水位相平，改变两端高度，红水在输液器内上升、下降，最终两端水位总保持相平。
②液体热胀冷缩实验。将输液器内吸进红水，关闭调节器，塑料瓶朝上竖着。把输液器的塑料瓶用热毛巾焐住（或放入热水杯中），发现水柱上升，去掉热毛巾（或热水），把塑料瓶放入冷水中，红水柱会慢慢下降。
③气体热胀冷缩。把输液器的塑料管内吸进一小段红水柱，关闭调节器，平放输液器。用热毛巾焐住输液器的塑料瓶，红水柱向外移动，拿走热毛巾红水柱就向内移动。
④做潜水艇的内芯。在船底用塑料带固定输液器的塑料瓶，让一端塑料管伸入水中，另一端露出水面向上，再用橡皮泥配重。使用时，从上端把塑料瓶内空气吸出，水便进入塑料瓶，船身加重，船下沉；吹进空气，水排出塑料瓶，船身减轻，船上升。
实验设计的方法和器材的改进后可以给学生提供更多的动手机会，有效增强学生实验的参与度，促进学生学习科学课方式的改变，希望各位不断亲身体验、在实验中提高、在交流中升华、在解决问题中提高能力、在设计中体验创新。
文章录入：王亮&&&&责任编辑：王亮&
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