创新实验器材优化实验设计

2022.11.30

李文慧

摘要：在小学科学教学中，学生获取知识的最主要途径就是探究活动。而实验就是最常用、最有效的一种探究方式。

关键词：小学科学教学; 实验; 探究方式

中图分类号：G623.6? ? ? ? ? ? 文献标识码：A? ? ?文章编号：1006-3315（2020）1-051-001

很多老师在进行实验教学时会有不少困惑，“一堂课如果有好几个实验，教学时间不够怎么办？”“这个实验如果要让学生动手操作，课堂秩序不好把控，老师来演示会不会让课堂更高效？”……那是不是就该“牺牲”学生的权益，让学生对实验避而远之呢？我认为可以通过选择合适的实验材料，改进、创新实验仪器，优化实验教学方案，提高课堂的教学效率，从而更好地培养学生的科学思维、科学精神和实践能力，使学生在实验活动中有更大的收获。

在教学《空气的性质》这堂课时，我对实验器材以及实验方案都进行了改进和创新，变抽象为形象，增强趣味性，使学生变厌学为乐学。

一、实验原型的不足之处

为了验证空气和其他物质一样能够占据空间，并能向四面八方流动的性质，教材安排了两个实验，分别是：实验一，纸巾不湿;实验二，空气能从一个杯子跑到另一个杯子。

经过多次试验观察，我发现以上两个实验还存在一些不足之处：

实验一的不足：1.如果杯子接触水面时没有垂直，很难达到理想的实验效果。2.三年级学生在操作时容易把纸团掉入水中，浪费纸张，不利于环保。

实验二的不足：1.将水杯倾斜时，如果角度不合适，空气并不能顺利跑入另一个杯子。2.学生在操作时容易将杯口露出水面，导致实验结果不准确。而且，这两个实验都使用较多的玻璃器材，易碎，不安全。

针对这些不足，我对教材中的实验进行了改进和优化。

二、实验创新与改进之处

实验一：任性的红墨水

通过实验，让学生初步感知空气能够占据空间，并且能够四处流动。准备两个废弃的矿泉水瓶，其中一个从中间剪开，上面作为漏斗，下面作为盛水的容器，将完整的矿泉水瓶和漏斗用一根硬质吸管连接起来。

首先让学生猜想杯子里的水能不能全部倒入瓶中。孩子们有的说能，有的说不能，谁都说服不了谁。质疑激发探究欲望。

我借用一句名言：实践是检验真理的唯一标准，请他们睁大眼睛，仔细观察。将水慢慢倒入漏斗，神奇的现象发生了，水并没有完全流入矿泉水瓶，而是慢慢停在漏斗里不动了，看，多么任性的红墨水啊。学生非常好奇，到底是什么原因呢？这时候教师再揭示谜底：这是因为空气在瓶子里占据了空间，我们只有把空气赶出去，水才能流入瓶子里。如何将空气赶出去呢？可以捏一捏瓶子，有气泡产生，说明空气跑了出来;还可以拧开瓶盖，让空气从瓶口跑出来，水就可以流入瓶子里了。这个实验装置的材料非常好找，而且它的价格非常低廉，我们可以循环使用、节约资源。“任性的红墨水”这个实验让学生们惊叹不已，他们跃跃欲试，于是我鼓励他们大胆创新，去完成第二个实验——听话的乒乓球。

实验二：听话的乒乓球

这个实验的目的是让学生通过尝试设计并完成实验过程，加深对空气性质的了解。

针对教材中“纸巾不湿”这个实验的缺点，我用去底的矿泉水瓶代替了玻璃杯，变废为宝。用可以重复使用的乒乓球代替了容易浸湿的纸团，节约用纸，实验更加环保。首先让学生看清实验要求，先分组讨论，再实验探究，他们很快就找到了几种使乒乓球停留在瓶内不同位置的方法。拧松瓶盖，空气从瓶口跑出来，水就趁虚而入，乒乓球也跟着上升。还有学生想的方法更简单，他们索性擰开瓶盖，对着瓶口吹气，或吸气的方法控制瓶内空气的多少，从而控制乒乓球位置的变化。这时，请学生思考，吸气的时候瓶里的空气去哪儿了呢？当然是跑到我们的身体里去了，孩子们通过各种尝试认识到空气不仅占据瓶内的空间，也占据着我们人体的空间，以及我们周围的空间。

实验三：调皮的气球

听话的乒乓球很有趣，孩子们意犹未尽。我又向学生演示了一个更好玩的实验——调皮的气球。这个实验是让学生利用本节课学习的知识对神奇的实验现象进行解释，学以致用。用到的实验器材有：锥形瓶、双孔橡胶塞、漏斗、玻璃管、橡胶管、气球。

为了避免水喷洒在实验台上，我们把连接好的装置放在水槽中，将水慢慢倒入漏斗中，看，小气球鼓起来了。三个实验难度层层递进，逐渐加深学生对空气性质的理解。

三、实验效果及自我评价

对于实验效果，用废弃的矿泉水瓶代替了易碎的玻璃杯，变废为宝，而且更加安全可靠，用可以重复使用不会造成任何浪费的乒乓球代替了纸团，节约用纸，保护环境，充分体现了绿色环保的科学理念，并且提高了试验器材的使用率。同时，这几个实验的操作非常简单，现象明显，趣味性浓，能有效激发学生的学习兴趣，培养了学生勇于创新的优良品质。