摘 要：科学课程是一门以实验为基础的学科，科学实验能为学生正确认识事物及客观规律提供事实依据，又能培养学生观察现象、分析问题、解决问题的能力，因此科学实验教学应成为培养学生实践能力和创新精神的重要手段。然而，由于现行教科书上实验的设置还不是很完善，学校的部分仪器也没能及时配备,实验的安排在时间上和实际教学时间的安排也存在矛盾，做起实验来效果不理想，甚至经常遭遇失败，从而影响了教学目标的达成。因此，我们应对现行教科书上的实验进行大胆的改进和创新。改进和创新可通过以下途径：改进教科书现有实验、开发突破重点与难点实验、开发低成本实验、开发玩具的教学功能等方面。 关键词：科学实验 改进 创新 途径
科学课程是一门以实验为基础的学科，科学实验能为学生正确认识事物及客观规律提供事实依据，又能培养学生观察现象、分析问题、解决问题的能力，因此科学实验教学应成为培养学生实践能力和创新精神的重要手段。为提高学生的科学素养，浙教版《科学》教科书编入的实验不仅在数量上比旧教材多，而且实验的取材新颖，贴近生活，趣味性强，可操作性强。但是，由于现行教科书上实验的设置还不是很完善，学校的部分仪器也没能及时配备,实
验的安排在时间上和实际教学时间的安排也存在矛盾，做起实验来效果不理想，甚至经常遭遇失败。从而影响了教学的效果。因此，在教学实践中我们有必要对教科书上的实验进行大胆的改进和创新，使科学实验更切合教学实践的需要，最大限度的发挥其在科学教学中的作用。
一、改进教科书上现有实验
改进现有实验途径主要有：改进实验装置、改进实验材料、改进实验方法。
1、改进实验装置
对实验器具选择及使用进行改进，使得实验操作更方便，方法更简单，效果更明显，说服力更强。
例如八年级（上）第四章第一节《电路》中为了说明电源短路会损坏电源，严重时还会造成火灾，书本设计了这样一个实验：用导线将一节1号干电池正负极连接起来，用手触摸导线，导线是否发热？此实验有以下几个不足：（1）导线发热现象不是很明显。（2）导线发热现象眼睛是看不见的，必须用手摸，课堂上不可能每个学生来摸，这样参与的学生少。
（3）如果实验时间长，干电池会报废，较浪费。针对以上不足，我们可对实验装置进行如下改进：用学生电源代替干电池，将电压调至3V，按下图连接电路，开关断开，当开关闭合时，可看到锡箔纸燃烧，现象非常明显。此实验的优点是：（1）装置简单，取材容易。（2）现象明显，可视度高。（3）学生对电源短路的危险性有深刻的认识，在今后的实践中会极力避免电源短路。起重量限制器
压缩空气过滤
再如测定空气中氧气含量，这实验是初中科学八（下）中一个重要的演示实验，然而如果按照课本P35图2-3的实验装置进行实验，会产生一些实验的实际问题，如因集气瓶不是圆柱体状的，气体划成五等分时，不能完全均匀，实验达不到较好效果；又因若玻璃导管事先未注满水则会引起测量结果偏低；或因瓶内温度没有降到室温后就打开了弹簧夹，引起测量结果偏低等。对此，我们提出以下改进方案，如图1所示。
（1）用一破底的大试管，将试管上面大部分区域（A、B之间）平均划分5等份，并作上标记。（2）实验前将带有燃烧匙的橡皮塞取出，然后向烧杯内注水，直至水位与标记B处相平。燃烧匙应位于A、B间的中下部，以使氧气与红磷充分反应。（3）在水中加入一些红墨水和氢氧化钠溶液，前者便于学生观察，后者有利于更好、更快地吸收五氧化二磷有害物质。
优点：（1）试管划分五等分不仅容易而且准确。（2）改进过的装置搭建比较容易且快。（3）实验的速率较快，效果明显。（4）利用了破底的大试管。
2、改进实验的材料
对教科书有些实验材料改进后，可使实验的安全性更好，取材更方便，成本更低廉，实验的效果更明显。
如八年级（下）第三章第5节《叶的蒸腾作用和结构》中，讨论蒸腾的快慢与那些因素有关，设计了P97页图3-31的实验，如果按照这个设计做此实验，有很大的缺点：（1）水银在常温下就能蒸发，水银蒸汽有毒，损害人体健康，污染空气。（2）要做几组对比实验，
成本高，取材困难。（现在，一般农村学校实验室不配备水银）（3）水银密度大，水银柱上升现象不明显。（4）选用木本植物茎太硬，茎稍粗插不进玻璃管，稍细对玻璃管的密封性不好，管中的水柱会下落，实验会失败。为此我对该实验进行如下改进：（1）在清水中滴入红墨水，代替图中的水银和水。（2）用校园里、路边随处可见的蓬草或其他草本植物。
改进后的实验方法是：（1）将玻璃管平放在盛有水的水槽中，使管中没有气泡。（2）将茎略粗于玻璃管的植物紧紧插入管中。（3）竖起玻璃管，管中的水柱不会下落。（4）插进盛有红墨水的烧杯中，如放在窗台上阳光下5分钟，红水柱就能上升一小段。
改进后的优点是：（1）实验安全，无污染。（2）取材方便又廉价。（3）可设置多组对照实验，无需考虑成本。（4）现象非常明显。
再如：演示气体对外做功，内能减少的实验，这个实验是浙教版科学九（上）中的一个重要的实验，如果按课本P96图3-54所示，在吸滤瓶内装入少量的水，并滴入几滴酒精。用气筒往瓶里打气，当塞子跳起时，观察瓶内变化。
按课本实验设计，当瓶塞跳击时，瓶内应出现白雾。根据此现象可以说明：物体对外做功，其内能会减少，温度会降低。然而当瓶塞跳起时，瓶内和瓶口出现的白雾并不明显，靠后面的学生根本看不见。出现此种现象的原因是：瓶内水的蒸发量不够，瓶内空气中的水蒸气较少所致。针对实验弱点，我们可采取以下措施：将瓶内少许的水和几滴酒精都换成酒精或乙醚。由于酒精或乙醚容易蒸发，当用力打气使瓶塞跳击时，瓶中就会冒出浓浓的“白雾”，可视效果极佳，而且只要按正常程序操作，实验一定会成功。
3、改进实验的方法
现行教科书上有的实验，按照现成的操作方法，现象明显，但步骤繁琐、费时，课堂效率低；有的实验步骤简单，但实验现象不明显，学生难以观察，以致对知识的理解不深。因此，针对此类实验我们可以在实验方法上进行改进。
例如：在探究二氧化碳的性质实验时四个实验可以用一个装置完成，方法是，取一个三通管，在它的上部和下部各放一张湿润的蓝石蕊试纸，然后，将它与二氧化碳的发生装置连接。不一会，可观察到下部的试纸变红，而上部的试纸不变，证明了二氧化碳密度比空气大，二氧化碳能与水反应生成碳酸。再将一燃着的木条放在三通管的上方，观察到火
焰无变化，再把燃着的木条放在下口处，观察到木条立即熄灭，由此证明了二氧化碳的密度比空气大，同时还证明二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧的性质。最后将三通管取下来，把试纸变红的那端放在酒精灯火焰上加热，很快看到试纸由红重新变成蓝，说明碳酸不稳定。此实验的优点是：操作方便，快而明显，证明性质更多，更能引起学生的兴趣。特别是学生分组实验，更加实用。
再如：固体氢氧化钠溶于水放热实验，用手触摸试管外壁时，现象不很明显，我们可做如下改进：将试管注入少量水，加热至沸腾，移开火焰，水停止沸腾，加入氢氧化钠固体少量，发现溶液又重新沸腾，说明氢氧化钠溶于水放热，使水又沸腾了。
二、开发突破重点与难点的实验
现成的实验装置往往不能满足教学的需要，有些内容教科书上只用语言进行表述，没有设置实验。实践证明，缺少必要的实验手段，学生将缺少感性认识，不利于模型的建立，不利于过程的想象。一个成功的实验可以减少许多繁琐的叙述，往往能起到：“千言万语道不清，一看实验便分明”的奇效。因此，在教学过程中我们可以自行开发突破重点与难点的实验。
例如对于呼吸形成的原因，靠书本图片的讲解学生是很难理解的，制作一个呼吸模型，可以让学生轻松愉快的接受并理解。这个装置书本上有图，但实验室里没有器材，我们可以这样制作。首先，把一只大口塑料瓶的盖子拿去，让它作为胸腔的轮廓，在瓶底用一根与玻璃管差不多粗细的钢筋烧红烫一个小孔，让吸管能够通过即可，这样可以使吸管与瓶子之间没有空隙。接着把一个小气球反复吹几次，目的是使它容易被张开。把这个小气球用细线固定在吸管的一端，然后从塑料瓶的口内进入，让吸管从底部的小孔钻出。这个小气球就是肺的模型。然后取一个较大的气球,也反复吹大几次后，把上面的口剪掉，，剩余部分套在塑料瓶的瓶口，让它相当于胸腔底部的横膈膜。一个简易的呼吸模型就制作完成了。用一只手拿着瓶子，用另一只手往上推底部的横膈膜，这时你会看到由于瓶内气压增大，小气球就会被压缩，此时相当于呼气状态，也就是横膈膜向上拱起，使胸腔容积变小，把肺内气体压出体外。然后放开手，让横膈膜回到原来的状态，外界空气进入小气球使它又张开，相当于吸气状态。反复操作，就可以模拟我们的呼吸运动。
又如：在讲授灭火的方法时，学生对隔绝空气可以灭火很容易理解，但对将温度降低至可燃物着火点以下同样可以灭火，总是持怀疑态度。为了使学生真正理解灭火原理，我们增加了一个降低温度灭火的实验。实验过程是这样的：向一个250 m固体氧Ｌ的烧杯中加入150 ｍ太阳能广告灯箱
Ｌ左右的水，然后在水中加入适量的NH4NO3，并不断搅拌，使水的温度急剧降低。接着将少量煤油倒入一个小铁盒中，并点燃；用坩埚钳把小铁盒放在烧杯冰冷的水面上，学生这时可以看到由于温度的降低而使火焰一下熄灭。为了使观察到的现象更全面，把小铁盒拿出来，重新点燃，残留在铁盒中的煤油在空气中则再次燃烧起来。至此学生对降低温度可以灭火深信不疑，同时也加深了对灭火原理的理解。
三、开发低成本实验校正死亡率
“瓶瓶罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验”。生活中的废弃物，对科学老师来说都是宝贝。
一个锈迹斑斑的铁钉，它先可以完成氧化铁与酸反应的实验；接着可完成铁与酸反应产生氢气的实验；再接着可以演示铁与硫酸铜溶液的反应。还可演示压力的作用效果与受力面积的关系和做成重垂线等等。
一段废弃的电线，用力弯折可演示力能使物体发生形变、用不同方法接入电路可演示导体与绝缘体的导电性等等。
一个被扔的饮料瓶，可用来做水火箭实验、大气压强实验、压强与水深的关系实验、水透
镜实验等等不下五十个。
一次性纸杯可以做小孔成像、土电话等实验。
外室1H在研究设计与改进实验时，我们应注重因陋就简、就地取材、废物利用，以最低的成本，达到最好的实验效果，这些低成本实验不仅仅是为了节约开支，更重要的作用是能激发学生的学习兴趣和创造性思维。这类实验往往能起到化腐朽为神奇的功效。
四、开发玩具的教学功能
许多玩具不仅现象奇特，好玩有趣，且具有丰富的科技含量，如果在教学中引入这类玩具，开发出这类玩具的教学功能，往往能极大地激发学生的学习兴趣，产生很好的教学效果。
例如在学习动能和势能的相互转化时，我门可用学生普遍爱玩的玩具“溜溜球”。让一个学生上台表演溜溜球游戏，游戏时，把细绳全部紧紧地缠绕在中轴上，用一手指套住圆环。将溜溜球释放后它就会马上逆细绳缠绕方向转动，竖直下落逐渐解脱细绳的缠绕，直到细绳全部展开为止。随后，它又会自动顺着同一转动方向往上爬，使细绳重新缠绕在中轴上。
当溜溜球停止转动后，随即又沿反方向摆脱细绳缠绕转动下落，然后上爬。下落、上爬，周而复始。只要下甩上提得法，溜溜球就会不停地转动起来，饶有趣味。学生在轻松愉快的氛围中理解了动能和势能的相互转化。这时学生还有两个困惑：1、溜溜球玩得不好时，每次上爬的高度会比下落时的高度越来越低，最终停止，这是为什么呢？2、有些同学玩溜溜球时，下甩上提动作协调，球下落上爬周而复始永不停止，这又是为什么呢？经讨论得知，原来，由于球在绳子上每次下落上爬时，与绳之间有摩擦，一部分机械能转化为内能而损失，所以球每次上爬地高度都会低于下落时的高度。下甩上提得法，就能解决这个问题，为什么呢？原来，下甩上提正是对因摩擦而损失的机械能进行及时的补充。强烈地好奇心，往往能驱使学生对问题进行热烈地讨论，在不断质疑中使问题得到解决，并共同享受运用科学知识解决问题所带来的快乐。
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