潘笑

〔摘? ? 要〕? 小學(xué)科學(xué)教育的目標(biāo)之一是培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣和好奇心，同時(shí)提升其科學(xué)實(shí)踐能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為小學(xué)科學(xué)教育中的重要組成部分，直接影響著學(xué)生對(duì)科學(xué)的認(rèn)知和學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)器材作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要工具，其設(shè)計(jì)和選擇直接關(guān)系到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。然而，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)器材在一些方面存在不足，如使用復(fù)雜、不直觀，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)科興趣等。因此，對(duì)實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行優(yōu)化，提高其適用性和實(shí)用性，對(duì)提升小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性具有積極的意義。本文旨在探討實(shí)驗(yàn)器材優(yōu)化對(duì)小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的提升作用，以期為相關(guān)人員提供參考。

〔關(guān)鍵詞〕? 小學(xué)科學(xué)；實(shí)驗(yàn)器材；優(yōu)化

〔中圖分類(lèi)號(hào)〕? G424? ? ? ? ? ? ? ? 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕? A? ? ? ? ?〔文章編號(hào)〕? 1674-6317? ? （2024）? 16? ? 052-054

一、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)器材對(duì)小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用

（一）實(shí)驗(yàn)器材優(yōu)化與實(shí)驗(yàn)操作的準(zhǔn)確性

在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)操作的準(zhǔn)確性和數(shù)據(jù)的可靠性是至關(guān)重要的。優(yōu)化實(shí)驗(yàn)器材可以提高實(shí)驗(yàn)操作的準(zhǔn)確性，進(jìn)而提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性。具體來(lái)說(shuō)，可以通過(guò)以下幾個(gè)方面實(shí)現(xiàn)。

1.提高實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性

優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)器材通常具有更高的精確度和穩(wěn)定性，可以減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的誤差，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。以三年級(jí)上冊(cè)第1單元第2課《空氣有質(zhì)量嗎》一課為例，在測(cè)量癟掉的皮球和打滿(mǎn)氣的皮球質(zhì)量時(shí)，使用精確的電子秤可以使測(cè)量結(jié)果精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位，更準(zhǔn)確地掌握實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而讓學(xué)生能夠直觀地發(fā)現(xiàn)質(zhì)量的改變，證實(shí)空氣有質(zhì)量這個(gè)概念。

2.降低實(shí)驗(yàn)操作的難度

優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)器材還能夠通過(guò)提高實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性和穩(wěn)定性，保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性。例如，在教學(xué)三年級(jí)上冊(cè)第3單元第3課《固體的混合與分離》時(shí)，可利用電子秤代替托盤(pán)天平。對(duì)于三年級(jí)學(xué)生來(lái)說(shuō)，操作托盤(pán)天平復(fù)雜且有難度，選擇使用電子秤代替，既簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)操作難度，又提高了實(shí)驗(yàn)精確度，還培養(yǎng)了學(xué)生尊重實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的實(shí)證意識(shí)。

（二）實(shí)驗(yàn)器材優(yōu)化與實(shí)驗(yàn)安全性

實(shí)驗(yàn)安全性是小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要考慮因素。優(yōu)化實(shí)驗(yàn)器材可以有效提高實(shí)驗(yàn)安全性，減少安全事故的發(fā)生。具體來(lái)說(shuō)，可以通過(guò)以下幾個(gè)方面實(shí)現(xiàn)。

1.減少安全事故的發(fā)生

優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)器材通常具有更高的安全性能，可以減少安全事故的發(fā)生。以五年級(jí)上冊(cè)第2單元第1課《熱傳導(dǎo)》的學(xué)習(xí)為例，在加熱物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中，使用智能型的加熱設(shè)備和溫度控制器，可以避免因溫度過(guò)高而引發(fā)安全事故。

2.保障師生的實(shí)驗(yàn)安全

優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)器材還可以通過(guò)增加防護(hù)措施和提示信息，保障師生的實(shí)驗(yàn)安全。例如，在操作有毒物質(zhì)或高溫物質(zhì)時(shí)，使用專(zhuān)門(mén)的安全柜和警示標(biāo)簽可以保障師生的人身安全。

（三）實(shí)驗(yàn)器材優(yōu)化與學(xué)生探究能力

小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和探究能力。優(yōu)化實(shí)驗(yàn)器材可以更好地激發(fā)學(xué)生的探究興趣和積極性，提高學(xué)生的探究能力。具體來(lái)說(shuō)，可以通過(guò)以下幾個(gè)方面實(shí)現(xiàn)。

1.增強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的可操作性

優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)器材不僅可以提供更好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件，還能夠提供更多的實(shí)踐操作機(jī)會(huì)。例如：教學(xué)四年級(jí)上冊(cè)第1單元第2課《熱脹冷縮》時(shí)，教材中讓學(xué)生觀察液體的熱脹冷縮，利用的是水槽、圓底燒瓶，還有大量冷水和熱水，整體實(shí)驗(yàn)裝置笨重且危險(xiǎn)。改良后，選用小藥瓶代替圓底燒瓶，用手緊握加熱模擬熱水環(huán)境，既能廢物利用，操作還簡(jiǎn)單方便。學(xué)生可以通過(guò)使用優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行反復(fù)實(shí)踐和嘗試，提高實(shí)踐操作能力。

2.培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和創(chuàng)新意識(shí)

優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)器材可以為學(xué)生提供更廣闊的探究空間和更多的探究機(jī)會(huì)。例如：教學(xué)六年級(jí)上冊(cè)第4單元第1課《太陽(yáng)系大家族》時(shí)，可以利用Solar?Walk?ads+軟件。學(xué)生在這個(gè)軟件中可以看到太陽(yáng)系各個(gè)行星的相對(duì)位置，也能放大了看行星的特征，點(diǎn)擊后還能看到有關(guān)各個(gè)行星的詳細(xì)介紹。學(xué)生可以通過(guò)這些軟件自主探究和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，培養(yǎng)探究精神和創(chuàng)新意識(shí)。

（四）實(shí)驗(yàn)器材優(yōu)化與實(shí)驗(yàn)教學(xué)趣味性

小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)該具有趣味性和吸引力，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)器材的優(yōu)化，可以增加學(xué)生之間的互動(dòng)性和體驗(yàn)性，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的趣味性。具體來(lái)說(shuō)，可以通過(guò)以下幾個(gè)方面實(shí)現(xiàn)。

1.激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性

優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)器材通常具有更好的演示效果和互動(dòng)性，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。以六年級(jí)上冊(cè)第4單元第2課《觀察星空》為例，人們將星空分為88個(gè)星座，這些知識(shí)繁多且復(fù)雜?？梢宰寣W(xué)生使用Star?Walk2軟件，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行天文觀測(cè)，可以讓學(xué)生身臨其境地進(jìn)行觀察和操作，提高其學(xué)習(xí)興趣和參與度。

2.活躍課堂氛圍提高教學(xué)效果

優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)器材還可以通過(guò)增加教學(xué)互動(dòng)性和游戲化元素，活躍課堂氛圍，提高教學(xué)效果。例如，使用希沃白板5進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以讓學(xué)生積極參與互動(dòng)，提高教學(xué)效果和質(zhì)量。此外，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)與游戲化元素相結(jié)合，如設(shè)置關(guān)卡和實(shí)行獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制等，也可以增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的趣味性。

二、小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)面臨的問(wèn)題

（一）實(shí)驗(yàn)器材的更新與維護(hù)不足

實(shí)驗(yàn)器材是小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不可或缺的重要元素，然而在一些學(xué)校中，實(shí)驗(yàn)器材往往存在更新與維護(hù)不足的問(wèn)題。這主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1.器材老化嚴(yán)重

我們學(xué)校的實(shí)驗(yàn)器材就存在使用年限過(guò)長(zhǎng)、器材老化嚴(yán)重的問(wèn)題，無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)代科學(xué)實(shí)驗(yàn)的需求。這不僅影響實(shí)驗(yàn)效果，還會(huì)增加實(shí)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)。

2.器材品種單一

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，新的實(shí)驗(yàn)器材層出不窮。然而，一些學(xué)校的科學(xué)實(shí)驗(yàn)器材品種單一，無(wú)法滿(mǎn)足多樣化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)需求。

3.器材維護(hù)不到位

實(shí)驗(yàn)器材在使用過(guò)程中需要定期維護(hù)和保養(yǎng)，一些學(xué)校對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)器材的維護(hù)保養(yǎng)不到位，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)器材損壞嚴(yán)重，縮短了使用壽命。

（二）實(shí)驗(yàn)器材與教材不匹配

在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)器材的選擇與教材內(nèi)容密切相關(guān)。在一些學(xué)校中，實(shí)驗(yàn)器材與教材不匹配的問(wèn)題較為突出。這主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1.器材與教材內(nèi)容不符

一些學(xué)校所使用的實(shí)驗(yàn)器材與教材內(nèi)容不符，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)無(wú)法正常進(jìn)行。

2.器材過(guò)于復(fù)雜

一些學(xué)校的實(shí)驗(yàn)器材過(guò)于復(fù)雜，操作難度較大，不僅增加了教師的教學(xué)負(fù)擔(dān)，還會(huì)影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

3.器材過(guò)于簡(jiǎn)單

一些學(xué)校的實(shí)驗(yàn)器材過(guò)于簡(jiǎn)單，無(wú)法滿(mǎn)足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（三）實(shí)驗(yàn)器材的管理不規(guī)范

實(shí)驗(yàn)器材的管理對(duì)小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性有著重要影響。然而，在一些學(xué)校中，實(shí)驗(yàn)器材的管理存在不規(guī)范的問(wèn)題。這主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1.管理職責(zé)不明確

一些學(xué)校對(duì)實(shí)驗(yàn)器材的管理職責(zé)不明確，導(dǎo)致管理混亂，無(wú)法有效發(fā)揮器材的作用。

2.借還流程不規(guī)范

一些學(xué)校對(duì)實(shí)驗(yàn)器材的借還流程不規(guī)范，導(dǎo)致器材流失嚴(yán)重，影響了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的正常進(jìn)行。

3.報(bào)廢處理不當(dāng)

一些學(xué)校對(duì)損壞嚴(yán)重或已經(jīng)過(guò)時(shí)的實(shí)驗(yàn)器材報(bào)廢處理不當(dāng)，導(dǎo)致一些有價(jià)值的器材被浪費(fèi)。

三、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)器材提升小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的策略

（一）加大投入，更新和維護(hù)實(shí)驗(yàn)器材

實(shí)驗(yàn)器材是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)，其質(zhì)量和使用效果直接影響到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。因此，加大投入更新和維護(hù)實(shí)驗(yàn)器材，是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的關(guān)鍵。

在“推和拉”實(shí)驗(yàn)中，需要使用簡(jiǎn)單的機(jī)械裝置，如滑輪、杠桿等。由于一些學(xué)校的實(shí)驗(yàn)器材老舊，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)效果不佳，甚至存在安全隱患。因此，加大投入，更新和維護(hù)實(shí)驗(yàn)器材顯得尤為重要。具體而言，學(xué)?？梢韵蚪逃块T(mén)申請(qǐng)資金支持，購(gòu)買(mǎi)新的實(shí)驗(yàn)器材，如滑輪、杠桿等，確保學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中能夠充分體驗(yàn)到機(jī)械裝置的作用和原理。學(xué)校還需定期對(duì)實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，確保其質(zhì)量和安全性。

（二）根據(jù)教材內(nèi)容，選擇合適的實(shí)驗(yàn)器材

根據(jù)教材內(nèi)容選擇合適的實(shí)驗(yàn)器材，是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的關(guān)鍵。合適的實(shí)驗(yàn)器材能夠幫助學(xué)生更好地理解科學(xué)原理，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。在“溶解與分離”實(shí)驗(yàn)中，需要使用到蒸發(fā)皿、酒精燈、玻璃棒等實(shí)驗(yàn)器材。部分學(xué)校在選擇實(shí)驗(yàn)器材時(shí)存在不合理的情況，例如使用不合適的蒸發(fā)皿或者酒精燈，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)效果不佳。由此可知，學(xué)校選擇合適的實(shí)驗(yàn)器材對(duì)于提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性至關(guān)重要。具體而言，學(xué)?？梢愿鶕?jù)教材內(nèi)容選擇符合要求的實(shí)驗(yàn)器材，如使用合適的蒸發(fā)皿和酒精燈，以確保學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中能夠充分體驗(yàn)到溶解和分離的過(guò)程和原理。教師還可以引導(dǎo)學(xué)生自主選擇實(shí)驗(yàn)器材，提高學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新意識(shí)。

（三）規(guī)范管理流程，提高管理效率

規(guī)范管理流程是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的重要保障。通過(guò)建立完善的實(shí)驗(yàn)器材管理制度和管理流程，可以確保實(shí)驗(yàn)器材的質(zhì)量和使用效果，提高管理效率。在“加熱與冷卻”實(shí)驗(yàn)中，需要使用到酒精燈、燒杯、熱水等實(shí)驗(yàn)器材。但是部分學(xué)校對(duì)實(shí)驗(yàn)器材的管理不規(guī)范，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)前未能準(zhǔn)備好所需的實(shí)驗(yàn)器材，或者在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中未能及時(shí)進(jìn)行規(guī)范的操作和管理，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)效果不佳?；诖?，學(xué)?？梢越⑼晟频膶?shí)驗(yàn)器材管理制度和管理流程，包括實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中管理和實(shí)驗(yàn)后清理等環(huán)節(jié)，學(xué)校還可以建立監(jiān)督機(jī)制，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行監(jiān)督和評(píng)估，確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量和效果。

（四）加強(qiáng)教師培訓(xùn)，提高教師專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)

加強(qiáng)教師培訓(xùn)是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的重要途徑。教師是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主體，其專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)和教學(xué)能力直接影響到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果和質(zhì)量。例如，在有關(guān)“聲音”的實(shí)驗(yàn)中，需要教師引導(dǎo)學(xué)生探究聲音的產(chǎn)生和傳播原理，但是部分學(xué)校的教師缺乏相關(guān)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中無(wú)法有效地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究和學(xué)習(xí)，從而影響了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果和質(zhì)量。因此，學(xué)校應(yīng)加強(qiáng)教師培訓(xùn)，可以組織教師參加相關(guān)的專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)課程和研討會(huì)，提高教師的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)和教學(xué)能力。學(xué)校還可以邀請(qǐng)專(zhuān)家學(xué)者到校進(jìn)行指導(dǎo)和交流，讓教師了解最新的科學(xué)研究和實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念和方法。此外，學(xué)校還可以完善獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，鼓勵(lì)教師積極參與到科學(xué)研究和實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作中來(lái)，進(jìn)一步提高教師的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)和教學(xué)能力，進(jìn)而提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。

綜上所述，優(yōu)化小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)器材，在提升小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性方面的作用顯著。教師通過(guò)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)器材，可以有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，從而提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。因此，學(xué)校和教師應(yīng)該不斷對(duì)實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行優(yōu)化，為小學(xué)生提供更好的科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件，以有效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。

參考文獻(xiàn)

[1]劉陽(yáng).校本課程下小學(xué)科學(xué)實(shí)踐的自主探究教學(xué)策略[J].小學(xué)生（下旬），2023（10）：46-48.

[2]潘煜，倪韻.應(yīng)用虛擬實(shí)驗(yàn)助推小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)高質(zhì)量轉(zhuǎn)型[J].中小學(xué)實(shí)驗(yàn)與裝備，2023（3）：50-52.

[3]蘇樹(shù)芳.小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)路徑[J].天津教育，2023（16）：171-173.

[4]袁紅梅.基于STEM教育的小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)課程開(kāi)發(fā)與實(shí)踐研究[J].新課程評(píng)論，2023（4）：109-115.

[5]黃素飛.基于實(shí)驗(yàn)器材改進(jìn)與創(chuàng)新的小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略：以“熱在金屬中的傳遞”教學(xué)為例[J].廣西教育，2023（10）：76-78，86.