12小学科学生命世界模拟实验装置的改进

1、小学科学“生命世界”模拟实验装置的改进永嘉县外国语实验小学叶丐强【摘要】小学科学是一门探究性极强的课程，模拟实验是小学生进行科学探究的重要方法，是培养科学探究素养的重要途径。实验材料是学生进行科学探究的必要条件。但由于种种，教科版小学科学“生命世界”领域涉及的模拟实验教学存在“缺斤少两”的现象，使得科学课堂教学效率大打折扣。本文这一现象，提出：改造模拟装置，教学难点；整合模拟对象，促进课堂生成；替换模拟材料，提升实验效果；精选配套仪器，提高数据度等策略进行有效弥补，保证科学探究的有序开展，提高科学课堂教学实效。【】 小学科学 生命科学模拟实验装置改进小学科学课程是一门以实验探究为基础的综合学科

2、。模拟实验是小学生进行科学探究的重要方法，是培养科学探究素养的重要途径。实验材料是学生进行科学探究的必要条件。精心准备有关的教学器材，器材必须充足和典型，才能保证学生观察、实验活动顺利进行。器材要适合学生的学习，要突出探究活动的重点和本质。对中的设计做适当的改进，提倡开展教具，提高教学效率。“生命世界”是小学科学的重要组成部分，教科版小学科学生命世界”领域部分内容，由于受到客观条件的限制，需要借助模拟实验，引导学生认识丰富多彩的生命世界。由于实验材料的不足或提供实验方案可操作性比较弱等,在的教学中，这部分内容的模拟实验往往“缺斤少两”，使得科学课堂教学效率大打折扣。笔者就这一领域模拟实验装置的

3、改进谈谈的做法，以保证科学探究的有序开展，提高科学课堂教学实效。一、改造模拟装置，教学难点心脏工作模拟装置改进教科版小学科学四（上）第四单元第四课运动起来会怎样（二）“体验心脏的工作”这部分的实验装置，如图 1，用一个洗耳球表示心脏，用一根相连接的橡胶管表示，表示人体，挤压时从洗耳球中流出水（血液），放手（舒1图 1张）时，水回流到洗耳球，以体验心脏工作的辛苦。这个装置有以下缺点：（1）血液的进出是同一根的，忽视了对模拟实验设计的科学性思考，应该是要有分工，进血和都应有各自专门的；（2）血液的不够明显，不利于同学观察。基于以上二点，笔者进行了性改造（如图 2），用两根橡胶管代替两根分别连接“”

4、和“心脏”，在“心脏”上装有单向水阀（相反安装），来血液的方向，不致于回流，各管一个方向，这符合心脏工作原理，这样实验的科学性提高了；装置分“心脏”和“身体”的目的有两个：1.这样能更接近心脏工作的实际情况；2.“心脏”工作时血液情况，能看得更清楚。一只手捏“心脏”表示收缩，血液可以在“”内看到血液流出，表明“心脏”流液，放手表示心脏舒张，在“心脏”里看到有血液流出，说明是回流的血液，每收缩舒张一次，就是心跳一次，心脏就进出一次血液，操作简单。本装置取材容易，制作简易，现象明显，展示生动有趣，易于学生了解心脏辛苦工作和工这一难点的理解，符合儿童观察思考特点。二、整合模拟对象，促进课堂生成胃和食

5、道模拟实验装置改进教科版小学科学四（上）第四单元第五课在体内的旅行“人的消化”部分胃和食道的实验装置，如图 3，用袋表示胃，袋中装的水表示胃里的胃液，切成小块儿的馒头和煮蔬菜表示进入胃中的，用手反复揉挤袋子表示胃的蠕动；一根管表示食道，装入几粒煮米饭表示经过食道，学生借助直观操作对的消化过程有一定的了解。我认为这个装置有以下缺点：（1）装置难以固定，操作是要一只手提着袋，一只手反复揉挤袋子，给实验操作带来难度；（2）管太细与实际差距较大；（3）两个装置，是两个零散的消化过程模拟实验，对学生建立两者之间的关系有一定的难度。2图 3图 2基于以上三点，笔者进行了装置整合与改进（如图 4），铁架台用

6、于固定装置、漏斗表示在的第一站口腔、管表示食道，管的粗细长短尽可能接近食管大小、袋表示胃，三种模拟材料组一个大小接近实际的消化系统实验装置。孩子的双手与精力得到，专注于在这些里发生怎样的变化的观察与思考，在模拟实验过程后，学生交流观察的发现时有着精彩的生成：S1：有些卡在食道，看来吃东西的时候，在口腔要多嚼一嚼。S2：旺仔馒头在胃里慢慢变成小粒的了。S3：有些变小了，还有些还是比较大粒，看来在胃里需要长时间。S4：揉的越快，变得小块，的胃有这样突然剧烈的蠕动吗？三、替换模拟材料，提升实验效果“验证鱼的体形有利于它在水中前进”模拟实验材料改进教科版小学科学六（上）第四单元第六课原来是相关联的中，

7、“不同环境中的动物”部分出现一个“验证鱼的体形有利于它在水中前进”模拟实验，如图 5，科学讲究实证，六年级的学生已经具备了一定的过程与方法能力，他们能够利用已有的经验对金鱼和鸽子的一些特殊结构的功能进行推测，他们能够想办法通过模拟实验来验证的推测。验证鱼的体形有利于它在水中前进，可以选用模拟实验的方法。给出的建议是选择不宜被水浸湿的纸，折成大小相似形状不一的鱼，要尽量用同样大小的力推动它们，注意观察谁前进的最远。笔者认为这种模拟对比实验的材料以及变量与不变的量难度大，实验效果难以区别，要提升实验的效果就必须得替换模拟的材料。改进方案一：演示实验装置油墨动力小船（如图 6）3图 5图 4材料：、

8、老式圆珠笔芯、热水、水槽。制作：将两块小块制成相同体积不同形状，尾部安装同结构的笔芯管作为动力油管，管子有一定的倾斜度，末端浸入水中。操作：给油管注入相同的圆珠笔的油墨，相同航行起点，接触水面之际的一齐放开手，油墨从管子，遇到热水溶解扩散产生反推力推动小船前进。两只特殊动力小船无形中吸引了孩子的目光，当那两艘“小船”悄然“驶出”时，仅仅两秒钟而已，可教学效果已跃然眼前，无需言喻，菱形小船明显的比长方形小船行得远，“船尾”洒下两道红色痕迹即刻，有孩子问：“，是怎么做的？” 验证鱼的体形有利于它在水中前进的同时激发了学生课后进一步探究的欲望。思考：采用这一演示实验，有余而学生的体验不够；受实验材料

9、制约无法重复实验；影响实验结果的因素较多。改进方案二：分组实验装置小车运动的迁移运用（如图 7）小学科学倡导探究式教学。亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径，科学课程应向学生提供充足的器材和时间，保证学生获得充分的科学探究机会。如何让每个小组都有体验的机会，如何经得起重复试验我们可以花较多的时间与心思，笔者想到重力小车的迁移运用。材料：白萝卜、回形针、不吸水细线、水槽制作：用白萝卜制成相同体积的纺缍型及其他各种形体代表不同的生物体形，前端安装回形针连接细线，线的另一端挂若干回形针作为重物拉动生物在水中前行，用于固定前进路线。操作：给每个小组一个纺缍型生物体与不同的体形去做对比，

10、实验争取公平，不变量，相同体积，相同重量的重物，同一起跑线同时出发；为了起点，在每个水槽底贴了条线，生物4图7图6体前端的回形针要对齐这条线；作为重物的回形针不能太多或太少，太多对比不明显，太少导致各种体形从起点出发之后无法到达终点就停下了。思考：能不能用更好的材料来代替白萝卜，最好是做成之后可以多次重复利用，否则每试教一次就要做这么多模型难度太大，而且有季节性。于是有了的想法：用去做，用图钉去调节重量；用木头去做，外面涂漆；或找一种合适密度的去工厂一个磨子，但这些还都只是设想，有待于去尝试。四、精选配套仪器，提高数据度动物的体形与降温快慢的模拟实验装置改进科学课的重要特性表现在对证据的追求和

11、对证据的尊重。要注重证据，突出科学本质，突出证据来源正确，证据运用恰当。教科版小学科学六（上）第四单元第七课谁选择了它们第二个活动“大自然选择了它们”中的动物的体形与降温快慢的模拟实验，建议：选择2 个大小不同的球形烧瓶，1 个与大烧瓶体积相近的细而长的瓶，3 支温度计；在 3 个容器内同时放入同样温度的热水；用温度计测量，观察哪个容器的水温降得慢。笔者认为其中三个瓶与三支温度计的选择直接影响实验的度，三支温度计的精确度要尽可能相同，瓶子材质厚度要相近，特别是 1个与大烧瓶体积相近的细而长的瓶的选择。从形状上看，在我们仪器室里符合此要求的可能就是量筒，但是量筒的刻度是指温度在 20时的体积数。

12、温度升高，量筒发生热膨胀，容积会增大。由此可知，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。在教学中，很多委曲求全，使用 2 只大小不同的试管与 1个小的球形烧瓶来替代，不难发现大试管与小球性烧瓶的体积大小相差太大，这样降温的快慢数据度。精选仪器，才能提高数据正确度。笔者与仪器厂家，定制了一批形体与量筒相似，与大烧瓶体积与材质相近的细而长的瓶，实验时借助铁架台与细绳将 3 支温度计进行悬挂固定，如图 8，帮助他们放开双手，仔细观察温度的变化，确认大而圆的动物的体形降温慢这一事实。5图 8实验教学对于培养学的动口、动手、动脑能力，对于培养学生的科学探究能力，对于培养学生的创新意识都具有其他教学不可替代的作用，它常常以独特的吸引着学生步入奇妙的科学殿堂。作为一线教师，我们深知实验材料存在问题，势必会影响学生实验能力的发展，在小学科学教学中，加强实验教学，优化实