前言：寻找写作灵感？中文期刊网用心挑选的科学课实验设计改进研究，希望能为您的阅读和创作带来灵感，欢迎大家阅读并分享。
实验设计的改进要考虑到材料在此实验中是不是具有实用性。如果具有实用性，那么材料就能使用，并且在实验的过程中能够产生良好的效果。这两个条件都具备了，实验设计的改进在教学中就可以“化死为活”。“化死为活”就是利用教材中提供的材料进行实验处于僵局状态时，教师要消除障碍将不可靠、不能用的“死”材料替换掉，创造性的重新选择能使用“活”的材料顺利地完成实验，最终达到成功的目的。例如，教科版《科学》五年级下册“热”单元第6课“热是怎样传递的”的实验设计是：在一段铁丝上每隔一定的距离用蜡烛油粘上一根火柴，将铁丝缠绕在立柱上，火柴都向下悬挂，用酒精灯给铁丝的一端加热。观察哪端的火柴先掉下来。利用教材实验设计中的材料进行反复实验是不可行的。因为铁丝是圆柱形的，铁丝与火柴接触的面积太小，蜡烛油很难将火柴和铁丝粘在一起，即使看上去粘住了，而在实验的操作过程中随时都有火柴掉落的现象出现，导致实验不断地出现失败。针对这种情况，笔者把铁丝换成了铝片，立柱换成了铁架台，又增加一个铁夹。经过反复实验，产生的效果是非常明显的。实验课上，学生利用这组材料将蜡烛油直接滴在铝片上，再把火柴插在蜡烛油上，等蜡烛油冷却后火柴自然固定住了。因为火柴与铝片的接触面积要比火柴与铁丝的接触面积大得多，所以很容易进行操作。然后用铁夹夹住粘有火柴的铝片翻转90度用螺丝固定在铁架台的铁杆上，用点燃的酒精灯给铝片的一端加热，实验的效果就呈现了，当火柴从离酒精灯较近的一端依次掉下来时，学生的兴趣大增，用惊奇的眼神盯着火柴发生的变化，并且自言自语地数起数来：一根、二根、三根……从实验中学生知道了热是由温度较高的一端传向温度较低的一端。通过对教材中实验设计的改进，不仅开通了实验课的有效渠道，而且便利了师生的实验操作，最终得到了良好的效果。这样的实验既有利于激发学生的学习兴趣，获得感性知识，又加深了学生对实验原理的理解与掌握，同时还增强了学生的创新意识。
二、实验设计改进——“化滞为展”
实验设计的改进要考虑到材料在此实验中使用是不是具有合理性。不外乎就是使用的材料要合乎常理。懂得这个道理最好是选择比较熟悉的材料，明晰材料的结构，并且要清楚用这样的材料是有一定说服力证明实验产生的结果。这些都做到了，实验设计的改进在教学中就可以“化滞为展”。“化滞为展”就是利用教材实验设计中提供的材料在实验过程中由于中途受阻不能顺利完成“到位”时，教师要克服阻力根据实验的类型精心选择合理性的材料，促成实验继续进展，达成有效的实验结果。例如，教科版《科学》五年级下册“沉和浮”单元第5课“浮力”的实验设计是：在水槽底部放一个小滑轮，将一根线绕过滑轮上的钩子，一端系住泡沫塑料块，一端挂在弹簧秤的钩上。分别测出泡沫塑料块的浮力和它浸入水中后排开的水量。利用教材实验设计中的材料进行实验是不能测出泡沫塑料块浸入水中后排开的水量。因为教材中提供装水的容器是水槽。水槽本身是没有刻度的，怎么能实现完成泡沫塑料块排水量的观察？针对这种情况，笔者把水槽换成了带有刻度的烧杯(300ml)，又增加了一个注射器(5ml)。由于烧杯的最小刻度是25ml，并且泡沫塑料块排开的水量是在25ml的范围内，对于做这个实验来讲，25ml的范围还是有些过大，所以在观察泡沫塑料块排开的水量时是无法得到准确的数值，只能是一个大概的估计。有了注射器就能解决这个问题了，因为注射器的最小刻度是1ml。经过反复实验，得出的数值是准确的。实验课上，学生利用这组材料，将细线的一头把泡沫塑料块缠绕一圈勒紧后系上扣，再用线的另一头穿过小滑轮的环系上一个带环的扣挂在弹簧测力计的挂钩上。往烧杯里装进250ml的水后用一只手拿着泡沫塑料块，用另一只手提着测力计吊环将挂在线上的小滑轮放入烧杯的底部。慢慢向上提拉测力计，使泡沫塑料块浸入水中。这时将烧杯中排开的水量抽到注射器里，通过观察泡沫塑料块排开的水量是4ml。从这个实验中，学生知道了浮力与物体排开的水量有关系，浸入水中的体积越大，物体受到的浮力就越大；浸入水中的体积越小，物体受到的浮力就越小。通过对教材中实验设计的改进，不仅架设了完成实验课的“桥梁”，而且还顺畅地得到了实验的结果。这样的实验，既有利于启发学生利用材料多角度、多层面地进行思考，还能有助于学生良好形象思维的形成和发展。
三、实验设计改进——“化隐为显”
实验设计的改进要考虑到材料在此实验中是不是具有功能物性。也就指在一定条件和一定限度内对材料施加某种作用时，通过材料将这种作用转化为另一形式功能的性质。这种性质的转化在实验的过程中是有时间范围要求的，并且能清晰呈现出实验的结果。只要材料具备了这种性质，实验设计的改进在教学中就可以“化隐为显”。“化隐为显”就是利用教材实验设计中提供的材料进行实验后，观察不到呈现实验的效果时，教师要解除心理压力，根据实验所具有的抽象性，重新选择有结构内涵的材料，将不容易看到的现象通过实验清晰的显现出来，达到看清研究对象的本质为目的。例如，教科版《科学》五年级下册“热”单元第4课“空气的热胀冷缩”的实验设计是：把气球套在锥形瓶的口上，再将3个烧杯分别倒进等量的热水、常温下的水、冰水。然后把套有气球的锥形瓶分别放进装有热水、常温下的水、冰水的烧杯中。观察气球有什么变化？利用教材实验设计中的材料进行反复实验是根本看不到气球有变化的。原因是锥形瓶内和气球内的空间比较大，容纳的气体多，加上水温变化的程度很难掌控，实验后材料的内涵是很难展现出来的，自然导致了观察不到有明显效果的存在。针对这种情况，笔者把原来的材料全部换掉，重新选择了一组材料：小试管、试管夹、小气球、皮套、酒精灯、火柴。并用这组材料进行反复实验，效果非常明显。实验课上，学生利用这组材料，将小气球套在试管口上，用皮套固定后夹在试管夹上，点燃酒精灯后，将试管在酒精灯上加热，很快气球有了变化。当学生惊奇的眼神全部集中到气球膨胀这一情境时，都不由自主地跳了起来。有的学生看了一下手表，情不自禁地说了一句：“哇！12秒奇迹就发生了！”通过这个实验中，学生明白了气体受热以后体积会胀大，受冷以后体积会缩小。通过对教材中实验设计的改进，不仅创设了课堂出彩实验的“航标”，而且还明晰地凸显了实验的结果。这样的实验，既有助于学生通过观察获取解决问题的信息，同时还激发了学生强烈的探究欲望。
四、结束语
实验设计的改进是科学教师一种艰辛的劳动，同时也是一种财富。对于科学教师而言，每一次实验设计的改进都不是一帆风顺、一蹴而就的，而是从一次次失败中不断地汲取“营养”所获得的财富。这种财富就是通过实验设计的改进，开通了实验课的“渠道”；建造了实验课的“桥梁”；创设了实验课的“航标”。为此，作为科学教师，要确保实验的有效性，就必须懂得“人要学会走路，也要学会摔跤。而且只有经过摔跤，才能学会走路”的道理。
作者：黄健伟 单位：长白山保护开发区池北区第二小学
