1、小学科学实验操作指小学科学实验操作指导 主讲：安仁教师进修学校 李永萍 美国科学教育专家、哈佛大学研究生院博士生导师兰本达教授认为：如果一切知识是权威给的，是自上而下的，那是封建思想，这样，学得了知识的同时，也继承了封建思想。她主张让学生花力气去寻找，知识是学生自己通过努力获得的。教师不要把现成的结论告诉学生，这是她自己教学的“信条”。她认为，重复成人的语言不能产生思维，只能是记忆。要让儿童把自己感觉到的东西用自己的语言加以描述，表达出来，这一过程实际是由感性上升为理性，由感知到思维，由个人的片面认识发展为集体的全面的认识的过程，这种用自己的语言表达出来的过程，是要挣扎的，要通过大脑的积极活动
2、的。因此，在兰本达看来，教学的过程主要是学生的“做”和“说”的过程，而教师的主要工作是为孩子们提供有结构的实物材料和组织参与学生的研讨。当教师一味地“讲”时，孩子们注意的焦点放在接收和处理教师所讲的内容上，这会有很大的消极作用。而当孩子们面临着困难和问题时，教师教会他们处理和控制材料的方法，指导他们运用这些材料自己去解决问题。此时，孩子们会全神贯注地去“发现”和“创造”，他们学会思索并采取行动，思维产生行动，行动引发思维，这个过程有很大的积极作用。 陶行知先生曾说过：“真正的教育必须培养出能思考会创造的人”。而实验能力正是创造能力中的重要环节，是对学生能力培养的一个重要内容。 一、小学科学实验
3、教学的重要性 1、实验能激发学生的学习兴趣 实验本身具有生动、新奇、鲜明的特征，小学生们对“动手做”的实验都很感兴趣，这种兴趣往往成为调动他们学习的积极性、主动性和创造性的直接动力，甚至会从中留下终身难忘的经历，激发他们潜在的勤奋和探究科学问题的毅力。因此，实验在科学课教学中占有重要地位，搞好科学课实验教学是开发学生智力，培养学生能力的重要途径。 2、实验能使学生有效地掌握知识 实验具有探究性，它能使学生在提取生活事实的基础上，对照已建立的原有概念，对问题提出自己的假设，并通过独立操作工具或仪器，进行探究性的验证，自主发现知识的生成过程；实验具有重复性，它能在相同的条件下进行多次的反复，使知识
4、有序再现，供学生反复观察、思考；实验具有趣味性，它能使学生怀着对自己提出的假设是否成立的强烈兴趣，在验证实验中发现需要的证据；实验具有实践性，它能让学生直接接触到有关知识客体的真实、形象、生动的感性材料，有效地作用于学生的感觉器官；实验既能够对观察现象进行全过程的定性研究，还能够通过测量数据、计算数值关系，进行定量研究。这些特点，能使学生初步学会用实验手段研究问题的途径，从实验事实和获得的证据出发，形成科学概念，进而上升为科学规律，编织起科学知识的网络。这是其他任何教学手段所不及的。 3、实验能培养学生的综合能力 实验能力是一种综合能力，学生在亲历“做科学”中，通过提出假设、设计实验，能煅炼和
5、培养想象能力和分析能力；在研究原因、分析结果、形成结论的过程中，需要归纳、分析和抽象的逻辑思维能力；在实际操作中，能培养操作技能、观察记录、分析数据等实验基础能力，还能培养学生的合作能力；在交流汇报中，能培养语言表达能力和团队精神。因此，实验不仅是建立科学概念和规律、理解和掌握科学知识的重要环节，还能提高学生发现问题、分析问题和解决问题的综合能力，培养探索精神和良好的学习方法。这些能力之间具有相辅相承的关系，以实验过程为载体，能够得到综合的培养和发展。 二、小学科学实验操作指导 1、酒精灯的使用 酒精灯的结构：灯帽、灯壶、灯芯 材料：酒精灯、火柴、湿抹布、污物桶 酒精灯的使用方法： 使用酒精灯
6、之前，要检查灯芯是否完好，如顶端不平或已经烧焦，要剪去少许。再检查灯内有无酒精。添入酒精时，酒精量不能超过酒精容积的三分之二,也不能少于四分之一； 点燃前要调整灯芯，使火焰大小适当。要用燃着的火柴点燃酒精灯，自下而上点燃，点燃时，绝对禁止拿一个酒精灯到另一个酒精灯上去点火，以免酒精流出引起失火； 向酒精灯内添加酒精应该用漏斗，禁止向燃着的酒精灯内添加酒精，以防发生火灾； 酒精灯的火焰分为：焰心、内焰、外焰三部分。外焰的温度最高，焰心的温度最低。因此加热时要用温度最高的外焰加热，不能将灯芯与玻璃仪器接触； 实验探究：酒精灯的火焰：焰心、内焰、外焰三部分，哪一部分温度最高？ 加热完毕，必须用灯帽盖
7、灭酒精灯火焰，不可用嘴去吹，以免引起灯内酒精燃烧，发生危险。 温馨提示： 使用前检查灯芯，除掉烧焦部分，剪齐灯芯；灯身内酒精，最多不要超过灯身的2/3。 划着火柴，从侧面接近灯捻点燃酒精灯；甩灭火柴，将熄灭的火柴梗投入污物桶。 绝对不可用一盏酒精灯，点燃另一盏灯，否则容易着火。 拿掉灯盖或熄灭酒精灯时，一定要左手扶灯身，右手取灯帽；扶好灯身，以免将酒精灯弄倒；熄灭酒精灯时，快而轻地盖上，待火焰熄灭后，提起灯帽，再盖一次。 万一灯内酒精洒出，使桌面或其它物体着火，不要慌张，要迅速用事前备好的湿抹布盖灭。 2、量筒的使用 量筒的基本特征 ： （1）、 量筒总是做得又细又长，可以使测量过程中所得的示
8、数既明显又准确，减小了实验误差。 那么在实验中该怎样选择量筒呢？ 量筒是量度液体体积的仪器，规格以所能量度的最大容量（ml）表示，常用的有10 ml、25ml、50 ml、100 ml、250 ml、500 ml、1000 ml等。外壁刻度都是以 ml为单位，10 ml量简每小格表示0.2 ml，而50 ml量筒每小格表示1ml。可见量筒越大，管径越粗，其精确度越小，由视线的偏差所造成的读数误差也越大。所以，实验中应根据所取溶液的体积，尽量选用能一次量取的最小规格的量筒。分次量取也能引起误差。如量取70ml液体，应选用 100ml量筒。 （2）、 量筒的底盘一般做得比较宽大，这是为了增加量筒的
9、稳定性，避免因重心过高而碰倒打翻，损坏仪器。 （3）、 量筒没有零刻度线，且刻度均匀。 除了量筒可以用来测量液体体积以外，还有量杯 量筒、量杯： 它们的用途：都是用来测量液体体积或不规则固体体积 ； 区别：量杯的刻度不均匀，上密下疏。 量筒的使用方法： 左手拿量筒，右手拿瓶子，瓶口边缘靠在量筒口的边缘，慢慢地把水倒人量筒。（待注入的量比所需要的量稍少时，把量筒放平，改用胶头滴管滴加到所需要的量。） 量筒要平放在桌面上。 视线要和水的凹面最低点平齐。（一般注入液体后，等12分钟，使附着在内壁上的液体流下来，再读出刻度值。） 读出与液面平齐的刻度。（否则，读数会偏高或偏低） 温馨提示： （1）量筒
10、一般用于粗略量取一定体积液体的仪器 （2）选取量筒时，量筒的容积应该稍大于并且尽量接近于所要量取液体的体积，尽量减少误差； （3）量筒读数应该使视线与液体的凹液面最低点保持水平；在量取液体时，若俯视量筒则读出数据大于实际液体体积，即取用液体的体积偏小，若仰视量筒，则读出的数据小于实际液体的体积，即取用的液体的体积偏大； （4）量筒不能加热，不能量取温度过高的液体，也不能作为化学反应和配置溶液的容器。（因为量筒面的刻度是指温度在20时的体积数。温度升高，量筒发生热膨胀，容积会增大。所以，量筒是不能加热的，也不能用于量取过热的液体，更不能在量筒中进行化学反应或配制溶液。） 3、温度计的使用 温度计
11、的种类：实验用温度计、寒暑表、体温计 温度计的原理：根据液体的热胀冷缩原理制成的。 使用前注意观察：温度计的最高温度、最低温度（也就是温度计的量程，如果估计待测的温度超出它能测的最高温度，或低于它能测的最低温度，就要换用一只量程合适的温度计，否则温度计里的液体可能将温度计胀破，或者测不出温度值。）、最小分度值（以便用它测量时可以迅速读出温度值）。 正确使用温度计： A.手拿温度计的上方； B.将温度计下端浸入水中，不能碰到容器的底部和侧壁； C.不能将温度计从被测液体中拿出来读数。读数时温度计不能离开被测物体；且要等示数稳定后再读。 D.读数时视线要与温度计内的液面平齐；还应注意温度计不能当作
12、搅拌器使用。 体温计： 体温计是众多温度计中的一种特殊用途的温度计。由于用途特殊（测人的体温）。首先从外观上较一般温度计小巧；其次是量程仅为3542，最小刻度值为0.1（看灯片）；第三是较普通温度计增加了一个缩口，起切断温度计内水银遇冷收缩时的退路作用，确保离开测温人体时不影响读数（看灯片）；另外由于体温计小巧，其上刻度值分布也很紧密，会造成读数时看不清（准）刻度尺，故制造时有意将外形做成凸形（截面），能对水银柱及刻度起一定的放大作用。 使用前，必须用力甩几下体温计，使留在细管中的水银退回到玻璃泡中，否则，会造成测量不正确。（例如：.） 但实验用温度计不能甩。 也可用酒精或煤油代替水银制成酒精
13、温度计和煤油温度计。家庭用来测量气温的“寒暑表”,大多是煤油温度计。为了看起来明显,常常把煤油染成红色。 摄氏温度的读和写： 三、怎样上好科学实验课 科学的基础是实验。实验是人类认识自然和研究自然的重要方法。要上好科学实验课一定要做到以下四点： 1、实验观察要仔细 观察是获取科学知识的重要前提，只有经过仔细的观察，才能发现实验过程中所发生现象的微妙之处。 例1、“空气占据空间吗”是教科版科学三年级上册水和空气单元的难点之一，空气是看不见的、摸不着的物体，要研究它的存在，只有借助空气与其他物体之间的关系来进行实验观察。为了有效解决这一难点，我们的教科书中用到了“吹气球”的实验，在实验时，要求学生
14、仔细观察，使学生很容易地认识了空气占据空间的道理。（把放有小纸团的杯子反扣在水中、注射器、上墨水等。当然老师们还可以设置其它有实验来说明。） 2、实验操作要规范 动手操作是一种技能，在实验中只有正确的操作，才能使实验顺利进行，才能获得准确、可靠的数据。违反操作程序会导致实验失败，甚至发生事故。 例1“测量水的温度”是教科版科学三年级下册温度与水的变化单元测定水温的内容。 正确的操作方法是：（1）用拇指，食指，中指拿住温度计的上端。（2）将温度计的下端插入水中，但不能碰到容器的底和壁。（3）视线要与温度计内液面相平。（4）在液柱不再上升或下降时读取数据。（5）读数时温度计不能离开被测的水。 例2
15、，“过滤可有效分离出水中不溶解的物质” 教科版科学上册溶解单元过滤。 正确的方法是：（1）将过滤纸对折两次，打开成倒圆锥形（一边一层，另一边三层），放入漏斗，使过滤纸紧贴漏斗。（2）将过滤器放入铁架台的铁圈中，调整铁圈的高度和烧杯的位置，使漏斗下端管口靠在杯壁上（伸入杯中2厘米左右），让滤液沿着烧杯壁流下而不溅开。（3）将玻璃棒靠在滤纸上（三层的一面）。把盛液体的的烧杯口靠在玻璃棒上，使液体沿着玻璃棒慢慢流入过滤器，并注意过滤器中的液面不要超过滤纸的边缘。 3、实验记录要准确 实验的结论是从实验数据、资料的分析中得出来的，只有全面准确、真实地记录实验过程中的一切资料、数据，实验的结果才会更科学
16、、更可靠。 例1“电磁铁的磁力”是教科版科学六年级上册能量单元内容。要准确地记录每次实验结果，根据实验结果得出结论。 （1）电磁铁磁力大小与线圈圈数关系的实验结果 （2）电磁铁磁力大小与电流大小关系的实验结果 例2“摆的研究”是教科版科学五年级下册时间的测量单元内容，要研究摆的快慢与什么有关。 （1）摆锤轻重不同，摆绳长短相同的摆摆动规律 把细绳固定在挂钩上，下端挂一摆锤，让摆自由摆动，观察15秒内摆动的次数并作好记录；接着增加摆锤的重量，使摆锤重量是原来的两倍、三倍，但绳长不变。分别测出摆在15秒内摆动了多少次并做好记录。（通过比较，可以看出，摆的快慢与摆锤轻重无关。） （2）摆绳长短不同，
17、摆锤轻重相同的摆摆动规律 4、实验研讨要切实 从实验反映出来的现象和数据去研讨事物所包涵的本质规律，要从直观到抽象的思维过程。在指导学生研讨时，要给学生充分发表自己的见解、发挥想象力的机会，教师要进行适当引导，使学生自己得出正确的结论。 例如：“岩石会改变模样吗”是教科版科学五年级上册地球表面及其变化单元内容，要探索气温和水对岩石的破坏作用。 （1） 冷和热的作用 将岩石用铁丝夹（或镊子）夹住，在酒精灯上加热一段时间后，迅速投入盛有冷水的水槽里，反复几次，直至岩石碎裂。 （2）流水的作用 让学生在广口瓶里放入一些棱角分明的碎石和砂，并倒入大半瓶水，盖好瓶盖，用力摇晃瓶子，过一会儿把水泄出，捡出石块，可以看到石块的棱角已被磨掉，变得光滑，成为圆形或椭圆形。 总之，科学实验课究竟怎么教，具体方法固然千变万化，但万变不离其宗，紧紧抓住学科的基本目标去设计教法。教师要为孩子们创造“动手做”的机会，让他们在“做中学，学中用”，把每个孩子的科学素养提高到一个新的高度，那么未来高素质的公民就会从我们手中培养出来。
