谈小学科学实验教学中的创新研究

——“固体的热胀冷缩”创新实验设计

双 容

（湖南省岳阳市岳阳楼区东方红小学，湖南 岳阳 414000）

摘 要:科学实验教学提倡的是开展以学生为主、教师为辅的探究式课堂。学生在丰富的实践活动中，动手动脑亲历整个探究活动，强化学习能力，塑造学习态度，实现全面发展。在实际教学中，选取学生身边易获取、成本低的材料，创新实验设计，将会使科学探究活动更具适宜性、可操作性和时代性。

关键词:实验教学；探究性实验；实验材料；实验创新

中图分类号:G623.6     文献标识码:A     收稿日期:2019-06-03

文章编号:1674-120X（2019）27-0117-01

作者简介:双 容（1972—），女，湖南岳阳人，湖南省岳阳市岳阳楼区东方红小学办公室主任，一级教师，本科，研究方向:教育教学管理和科学教学。

新课标指出，小学科学教育，以培养小学生科学素养为宗旨。强调科学教学的主要形式是引导学生充分参与丰富多彩的探究活动。这些活动的选取力求符合儿童的年龄特征和经验背景。这对科学学科教师提出了更新、更高的要求，需要教师能根据教材设计、学生实际、地域特点、课堂生发等情况，有效地推动学生的科学探究活动。下面，笔者以“固体的热胀冷缩”为例，谈谈小学科学教学中的实验创新。

“固体的热胀冷缩”是教科版小学科学五年级下册第二单元的内容。小学生抽象思维能力弱，动手能力和好奇心强，直观形象的实验有助于他们理解知识，所以实验不仅是本节重点，还是难点。

本课教材安排了两个实验，一是铜球穿铜环，加热后的铜球不能穿过铜环，冷却后又可以穿过铜环；二是钢条加热后伸长，冷却后缩短，从而验证金属具有热胀冷缩的性质。

笔者认为教材中实验存在以下不足:

第一，铜球是用金属链悬挂在手柄上，容易晃动，学生一不小心会造成烫伤，存在一定的风险性；第二，铜球体积较大，加热或冷却需要较长时间才能看到现象。小学生注意力易分散，影响课堂效果；第三，实验中看不到铜球、钢条热胀冷缩变化的全过程，只能看到这两种物质热胀冷缩的结果，不直观；第四，铜球和铜圈一定要很圆，且恰好配套，稍有出入，就会出现不加热也不能通过铜圈的现象，给学生带来错觉。

为解决以上问题，经反复实践探究，笔者决定把固体热胀冷缩的性质通过电路展现出来，以为教材的补充。本实验的创新之处在于:①利用金属的导电性，通过电路的接通与断开，让学生更直观地感受到固体的热胀冷缩的现象。②在导线的选择上，利用金属中铝的导热快、热胀冷缩的能力强的特点，选择铝导线连接电路，使实验效果更明显。同时，为了提高实验的成功率，选择了较粗的导线来进行实验。③加热的导线部分加高，便于加热，其高度为酒精灯燃烧时外焰所处的高度；灯泡的加高，便于观察，有助于感受电路的通断。④两端用钢板支撑，一端能有效减少导线加热后向外端膨胀，另一端加装螺丝，可以调节电路断开的距离，也能加大接触面，提高实验成功率。

具体实验设计如下:

实验器材:灯座、小灯泡、电池、电池盒、金属（铝导线）酒精灯、火柴、支架。

实验步骤:

第一步，组装一个简单电路。金属导线待加热的部分去绝缘层，导线两端用钢板支架呈90度抬高，其中一端设置为可调节螺丝。手动调试螺丝，使电路连接，测试一下电路，观察电路是否能正常工作。第二步，向外旋动螺丝，断开电路约1毫米。第三步，点燃酒精灯，将酒精灯放至裸导线之下，给铝导线加热。第四步，铝导线受热膨胀，连通电路，灯泡亮了，移开酒精灯，导线冷却，灯泡即灭。

实验改进后的优点:

①稳定性更强，更安全。②实验时间缩短，提高效率。③实验现象更直观。④材料简单，可以自制，解决教学中仪器不足的问题。

这一创新实验，使我们更深刻地认识到:在科学教学实践中，立足生本，有意识地关注、思考并参与实验创新，积极探究有地域特点、适应课堂需求，简单易操作、效果明显的实验方案，对学生科学核心素养的养成、教学目标的达成，效果是不言而喻的，这将会大大减轻一线科学教师的工作量，同时会更精细地满足学生探究的需要。

参考文献:       

［1］中华人民共和国教育部.义务教育小学科学新课程标准（2017年版）［M］.北京:北京师范大学出版社，2017.

［2］陈 静.让科学探究回归实效——小学科学探究学习的问题及对策［J］.内蒙古教育，2016（14）:78-79.

来源：《教师》。