小学科学实验培训讲义.docVIP

程家庄小学科学实验培训讲义小学科学是义务教育小学阶段一门基础学科，也是对学生进行科学启蒙教育的一门重要的学科。小学科学中的大部分科学知识是要求学生动手实验去发现、理解、运用的。据初步统计，小学科学学科中，学生实验课时占了总课时的半数以上。动手实验可以激发学生爱科学的兴趣，有效地帮助学生发展智力，提高学生科学素质。今天，我和大家一起探讨科学实验的一些相关情况，借这个机会，我谈三个方面的问题。一、实验教学的开展 科学是一门以实验为基础的学科，实验是科学教学中最常用和最重要的教学手段。而我校使用的教科版教材突出了“任务驱动”的特点。“任务驱动”是一种建立在建构主义学习理论基础上的教学观念，它将以往以传授知识为主的传统教学观念，转变为以探究为核心，以提出并解决问题、产生并完成任务为主的多维互动式的教学观念；将再现式教学转变为探究式学习，使学生处于积极的学习状态。其基本方法是让学生经历科学探究的过程，学习科学研究的方法，培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识，其落脚点是观察与实验。1、小学科学实验的分类教科版小学科学教材共开出实验96个，分分组实验、演示实验和拓展性实验三类。其中，学生实验和演示实验是课程标准直接要求开出的实验，在教材中以实验探究的形式出现；拓展性实验是课外小实验，让学生在课外完成的一些小制作，在教材中以拓展、交流与讨论、实践活动的形式出现。2、各类型实验的开展 关于演示实验的教学：演示实验一般是指在课堂上配合教学内容由教师操作表演的实验。演示实验是向学生提供学习科学概念所必备的感性材料，是培养学生观察能力的重要途径。它对学生的实验操作、实验方法的学习起示范作用，有助于学生深化和巩固所学的科学概念和规律，从而提高学生学习科学的兴趣。因此，演示实验的教学要符合：演示实验首先必须确保成功性；其次演示现象必须明显、直观、可见度大；再次演示实验的器材结构要简单，操作要方便，推理要简单。 关于学生分组实验的教学：学生分组实验是学生在教师的指导下，独立地进行观察、操作和思考的实践活动。它是学生获得知识，训练技能，培养良好素养的重要教学形式。因此，为了搞好分组实验教学，首先必须培养好学生良好的实验素养及习惯。小学生年龄小，自制力不强，又没有实验基础。有的甚至认为实验只是玩玩而已，学生实验较难组织，效果也不理想。因此一开始就应要求学生做到：实验前必须完成预习内容，进入实验室后必须要求学生按分好的实验小组坐到相应的实验桌前，不得乱动器材，实验时应要求学生不能大声喧哗，实验完毕应要求学生整理好器材及时处理实验数据，并填写好实验报告。 关于拓展性实验的教学：拓展性课外实验是相对于演示实验、学生分组实验等课堂教学实验而言的一种实验形式。课外实验内容灵活，形式多样。课外内容可以是与课堂教学紧密联系，也可以是与课程标准没有直接关系，但具有一定的教育功能的。因此，课外实验更能培养学生学习科学的兴趣。课外实验中有相当一部分为探索性实验，整个实验过程应坚持以学生自己为主，教师为辅的原则。在选择实验器材、设计实验方案等方面都要让他们自己独立的思考、独立的分析和独立的操作。二、实验材料的准备实验材料是学生进行观察、实验的物质基础，它的选择和准备直接影响着学生探究和研讨的效果。实验材料的选择和准备必须注意以下几点。1、注意目的性。科学概念的形成来自对实物材料的探究。因此，实物材料的选择一定要能揭示某些现象，形成科学的概念。比如想让儿童形成“果实”的概念，就要为学生准备各种各样的果实，这样，通过探究学生就可将原有的“果实”即是水果或“能吃的”这一自发概念理解成科学概念。又如学生要形成水对浸在其中的物体都有浮力这个概念，课前只准备一种比重比水的比重小的物体是不够的，还应该准备一些比重比水的比重大的物体。从中找出物体浸入水中的“重量”都要发生变化。使学生认识到不仅上浮的物体受水的浮力的作用，下沉的物体也受水的浮力的作用。2、注意典型性。实物材料的选择和准备还应因课、因地、因时制宜，多选用那些具有典型性、代表性能说明问题的实物材料。由于课堂教学的时间和空间的局限，有时多了反而会分散学生的注意，达不到教学的最佳效果。如教学岩石应选用实物标本特征明显、质地纯正的，以便于学生根据课文提供的资料进行辩认鉴定；讲植物的花时，尽量选用白菜花、桃花等单瓣完全花；讲植物的种子时，应选用双子叶、胚根、胚芽明显的种子供学生解剖观察，如蚕豆、花生、菜豆等；分析土壤成份时，应引导学生取沙、粘土成份适中，含有丰富腐殖质的土样，为学生的独立实验扫除障碍。3、注意可靠性。实物材料要选择那些不会给正确概念形成产生干扰的可靠、纯净材料。因为课堂上学生是探究的主人，而他们的思维容易受干扰而产生负迁移。例如，认识水的性质，我们不能图方便，打开水管就取当时的自来水作为实验材料，因为漂白粉味浓，课堂上经过那些“机灵鬼”一看二闻三尝，肯定不会一致得出“水是没有颜色，没有气味，没有味道”的结论。如果把自来水存放一天，让漂白粉散发，就不会出现麻烦了。再如摩擦起电的教学，课前就要对橡胶棒、玻璃棒作除潮处理。不然，摩擦时橡胶棒、玻璃棒就难以带电，学生也就难以看到“同种电互相排斥，异种电互相吸引”这一现象，给学生的探究带来困难。三、实验仪器的操作实验是学生在教师的指导下，通过一定的仪器设备，进行控制条件的观察研究活动，从而获取新知识的教学方法。因此，教师必须熟知实验常用的仪器，掌握仪器的用途及使用方法。（一）玻璃仪器1、酒精灯酒精灯是科学教学中常用的加热工具。酒精灯由灯座、灯帽、灯芯管和灯芯组成。使用酒精灯前，先要检查一下灯具各部分是否完好，灯芯的顶端如已经烧焦或不平整，可把灯芯拉出并剪去少许，添加酒精时可用漏斗注入灯内。添加后的总量以不超过酒精灯容量的三分之二为宜。使用酒精灯时，先取下灯帽，并放在酒精灯旁，然后用火柴点燃；决不可拿一只酒精灯到另一只酒精灯上去点火，以免酒精洒出，造成火灾；使用酒精灯加热时，需用火焰的外焰，因为外焰燃烧最充分，温度最高。酒精灯用毕，必须用灯帽盖灭火焰，千万不能用嘴吹灭，以免引起灯内酒精燃烧，发生事故；酒精灯不用时，必须盖上灯帽。酒精灯内的酒精如用到只有灯座容量的1/4时，要及时添加酒精；使用酒精灯时，万一不慎酒精洒在桌上，应立即用湿布或沙土扑灭。2、试管试管主要用来进行少量物质的观察、实验的一种容器，可以直接在火焰上对试管内的物质加热。操作时，用大拇指、食指、中指夹持试管上部约1/3处；用试管作加热器时，试管外壁必须擦干，再用试管夹夹持在离试管口1/3处，如加热的物质是液体时，其容量不要超过试管容量的1/3，试管与桌面成45度，先将试管在火焰上来回移动数次，使试管均匀预热，然后在试管底部加热。试管加热完毕，应把试管放在试管架内，不能将灼热的试管随便乱放或用冷水冲洗；如管口留有析出的水珠，不能急于从铁架台上拆下，以免操作不慎水珠碰到灼热的管壁，以免试管爆裂。给试管内的固体物质加热时，试管最好横放，管口略向下倾斜。加热时，首先将试管在火焰上预热；如加热的试管固定在铁架台上，亦可用酒精灯在试管下方预热，但不可将灯芯触及试管壁。然后使灯焰在盛放固体物的部位加热。3、烧瓶和烧杯常用的烧杯是一种圆柱状的玻璃容器，在杯口一侧有一个便于倾倒液体的尖嘴。按容量有50毫升、100毫升、200毫升、500毫升、1000毫升等规格，有些烧杯的杯侧还有标上容量的刻度，使用时极为方便。烧杯也是一种可用于一般加热液体的容器，加热时要隔着石棉网，烧杯口径较大，便于液体的搅拌，也有利于观察液体加热时的反应。烧瓶有圆底烧瓶、平底烧瓶和三角烧瓶三种，烧瓶也以容量的不同分成各种规格，常用的烧瓶有100毫升、200毫升、300毫升等。使用烧杯、烧瓶加热时，必须先擦干容器的外壁，底部垫以石棉网，使烧瓶、烧杯受热均匀，使用烧瓶加热时，还必须使用夹具固定在铁架台上；以免倾翻。给烧瓶、烧杯加热时，容器内的液体不宜超过容量的1/3，以免沸腾时外溢。4、漏斗实验室的漏斗种类很多，小学实验教学中常用的是普通漏斗，常用来向较小口径的瓶、罐灌注液体。同时，也是过滤液体的仪器之一。用滤纸过滤时，先将滤纸按图所示折叠，再分出任意一侧的第一层，展开成锥形，放入漏斗，用清水湿润后紧贴在漏斗的内壁上。将贴有滤纸的漏斗固定在装有铁圈的铁架台上，调节铁圈的高度，使漏斗柄末端的斜面贴住接受容器的内壁，使过滤后的液体沿着容器的内壁流下，避免液体溅处。在倾注待过滤物体时，要手持玻璃棒，棒的另一端靠在有三层滤纸的一侧，然后将液体沿着玻璃棒缓缓注入漏斗，漏斗内液面不能高出滤纸，玻璃棒也不能戳破滤纸，以免影响过滤的效果。 5、滴瓶滴瓶的瓶体有五色或棕色的，并配带有胶头的滴管，在科学课上也要用到。棕色滴瓶可用来贮存因受光照后容易发生光化学反应的物质。使用滴瓶时，先把溶液装入滴瓶，溶液量以插入滴管而不溢出为妥。然后用食指、中指和大拇指夹持滴管胶头，将胶头略为捏扁，排去管内的空气，再插入滴瓶的溶液里，略为放松胶头吸入溶液。吸取溶液的滴管要轻轻地竖直拿出，不能斜放和侧放，以免溶液流入胶头。滴取溶液时，动作要轻缓，根据需要逐滴滴出。在平玻璃上滴液，滴管口要靠近玻璃，滴在试管或烧杯、烧瓶内时，可将容器略为倾斜，再将滴管口贴近容器的内壁滴下，但不论滴在何处，都不应把滴管口直接与容器接触。 6、量杯和量筒量杯、量筒通常用来量取一定体积液体的量器。量杯的口较大，可以用来搅动液体或将溶质和溶剂直接在量杯里配置成溶液。用量杯和量筒量取液体时，由于液面一般呈凹形，因此，读数时眼睛要与刻度、液体的凹平面处在同一条直线上，为了使读数正确，用量筒与量杯量取液体是，要放在平整的桌面上。7、温度计温度计由玻璃外壳的毛细管、下部液体泡、使用液体、刻度、符号组成。进行温度测量实验时，事前要对被测物的温度有一个大略的估计，要选择量程略高于估计温度的温度计。使用时，测温液泡应完全浸入液体之中，不能与容器壁或底相碰。使用时应按要求读数，用完要及时擦拭干净，放入套中。温度计液柱断线可用加热法处理，当液柱升到安全泡的三分之一处停止加热，待自然降温时液柱回缩就可以将断线接上。（二）磁性仪器磁性仪器包括磁铁、磁针、磁铁性质实验盒、指南针等。磁铁有N极和S极，N和S分别是英文单词north（北）和south（南）的起首字母。根据教学仪器行业标准的规定，N极用红色表示，S极用白色或蓝色表示。（需要我们注意的是，在行业标准颁布之前，有些厂家生产的磁铁的磁极颜色正好相反）。教学磁铁是用铁铝碳材料铸成，材质较脆，要避免强烈震动、冲击和跌落，否则会消磁或者断裂。铁铝碳磁铁的磁性是通过高温淬火而获得的，接触高温将失磁，因此要避免火烧。随着时间的推移，磁铁的磁性会逐步消退，为延缓退化时间，在保管磁铁时应将磁极短路，即将异性磁极相对或在磁极两端放置铁片。生产厂家在产品出厂已给磁铁配了衔铁，我们要注意保管；磁针的保管要远离强磁场，做到异极相对。（三）静电类仪器静电类仪器在保管和使用过程中要防潮、表面保持干净和注意绝缘。使用静电仪器应注意防潮，保持干燥的工作环境；潮湿会使许多静电仪器失效，因为水分子附着在仪器的表面会导致绝缘性能的降低；一个坐满了学生的教室，其湿度很容易超过静电仪器正常工作的条件。大范围降低环境湿度的办法是通风，小范围的办法是用阳光或电热器烘干；观察操作仪器时不要正对着仪器呼气。静电仪器的表面要保持干净。丝绸用过后，应用水洗干净，晾干后再用，否则丝绸上沾染的汗迹可能影响起电的效果；使用毛皮应用手接触皮板一面，不应接触毛皮一面；玻棒和胶棒最好固定一