学科论文：小学自然教学实验技能训练例谈
实验是人类认识自然的重要方法。在小学自然教学实践中，实验技能是自然教师的主要岗位技能之一。因此，进行实验教学技能训练，是完成教学大纲各项要求、使自然教师具备相应素质所必需的。小学阶段安排的实验内容不复杂，但并不违背其科学性。进行实验教学技能训练应从理论和实践两方面考虑，从实验原理、实验操作、教学设计三方面入手，可一个一个地研究，一个周期一个周期地练习，注意与教学同步。训练要求是掌握实验理论，熟练实验。从实际出发开展实验教学。
下面是与双册教材有关的几个有代表性的实验项目训练内容。
一、电磁铁性质实验
１．实验原理
１８２０年丹麦科学家奥斯特发现，不仅磁铁周围存在着磁常电流周围也存在着磁场，如果把导线绕成螺线管，螺线管就有了磁性。利用通电螺线管有磁性和铁在磁场中能被磁化的原理，可制成磁性很强的电磁铁。电磁铁有很多性质：通电产生磁性，截断电流磁性消失；电流越强磁力越大：螺线管的线圈匝数越多磁性越强；电磁铁的南北极性可以由变换电流方向来控制。
２．实验操作
（１）把带有绝缘外皮的导线，按照相同的方向缠绕在一根大铁钉上。接通电流，用它接近铁制品，有吸引现象出现；切断电流。现象消失。（２）用电磁铁的一端去接近磁针两极，出现相斥相吸现象。改变电流方向，又出现相吸相斥变化。（３）改变电磁铁线圈匝数，磁力随之改变。改变电池节数，磁力也改变。
３．实验教学设计
（九年义务教育教材五年制第六册第８课）（１）自制电磁铁。（２）综合定义。（３）分组实验：研究电磁铁有无极性和变换极性的方法。（４）分组实验：研究加大电磁铁磁力的方法。（５）讲述电磁铁的用途。
二、电路的组装实验
１．实验分析
在设计、安装、维修各种实际电器的时候，常常需要表示电路连接情况的图。为了简便，通常这种图不用实物，而用符号代表，这种用符号表示电路连接情况的图叫电路图，根据需要电路有串、并联之分。把电路元件逐个顺次连接的叫做串联，把电路元件并列接在电路两点间的叫做并联。教材中涉及到的电路图如下：图中①是串联电路，②③④是并联电路，使用了电灯、开关、电池组、导线四种符号。并联电池能加大外电路电流，串联电池能提高外电路电压，通常采用串联电池方法。串联灯泡光线弱，不能控制每只灯泡的亮灭；并联灯泡光线强，可以分别控制。
２．实验操作
（１）组装串联两节电池、两个灯泡、一个开关的电路。（２）组装串联两节电池、并联两个灯泡，一个开关控制的电路。（３）组装串联两节电池，并联两个灯泡、两个开关，分别控制每盏灯泡亮灭的电路。（４）组装串联两节电池和一个分别控制三个并联灯泡亮灭的开关的电路。
３．实验教学设计
五年级教材涉及电路的内容是第６课《电流》，目标是指导学生学习一些电流电路的初步知识，培养学生的想象能力和独立思考能力，磨练其攻克困难的意志。学生动手实验操作是课堂教学中的主要活动，教师需要做的是：①提供充足的器材。②明确三个研究课题：一是分别试用一节和两节电池做电源，看小灯泡的亮度有什么变化。二是试用同一电源，使两只小灯泡同时发光的方法。三是设计控制三只灯泡分别亮灭的电路。③组织学生课内外实践活动，参与观察，实验制作，分析综合，形成概念。④让有创见的同学演示自己组装的电路。⑤总结。三年级教材也安排了电路内容，要求学生知道什么是电路，会连接简单的串并联电路。课堂教学中虽然也让学生进行实验、比较、探究、尝试，但实验能力要求只是初步学会组装电路，做不同电路的对比实验。
三、沉浮规律实验
１．实验原理与操作
（１）浮力的产生：挪动水中的物体，有省力的感觉，这说明水对物体有向上托起的力，这种力叫浮力。浮力是怎样产生的呢？这可用下图来说明。假定在水中有一个立方体，它的六个面都要受到水的压力。物体的左右两个面因在同一深度，所受的压强大小相等方向相反，所以侧面上的压力是彼此平衡的。前后两个面也是这样。而上下两个面在水中的深度不同压强就不同了，下面的压强比上面的大，也就是说下面的向上压力比上面的向下压力大，这压力差就是水对物体的浮力。浮力的方向是竖直向上的。（２）浮力的大小跟什么有关系：用实验图示来研究。在弹簧的下面挂一个金属筒，筒下吊一个金属圆柱体，记下弹簧伸长后达到的位置。 另外取一个溢水杯，杯里的水装到溢水位置，把金属圆柱体浸入水中，这时弹簧缩短，同时水从溢水口流出，把溢出的水全部倒入金属筒，这时弹簧又伸长到原来位置。这个实验可以说明，金属体所受的浮力等于被它排开的水的重量。如不用水而用酒精等液体做这个实验，结果也一样。（３）沉浮条件：我们知道，浸在液体里的物体要受到两个力的作用。一个是竖直向上的浮力，大小等于排开液体的重量；另一个是竖直向下的重力，大小等于物体的重量。物体在液体中的沉浮就取决于这两个力的大校如果物体受到的浮力大于物体的重量，物体就上浮；如果物体受到的浮力小于物体的重量，物体就下沉；如果物体的重量等于浮力，物体就停留在水中不动。浮在液面上的物体所受到的浮力等于它的重量。
２．实验教学设计
教材在低中年段都安排了沉浮实验课内容，让学生知道沉浮现象、进行实验技能训练、学习认识事物的方法。教学中要注意的问题是从实际出发，把握深广度，坚持循序渐进的原则，不同年段的认知点应逐步递进，从有条不紊地操作、用符号记录。体验感受到用语言表达、比较归纳、概括同类事物的共同性质等。第二册教材中《浮和沉》一课的重点是使学生对沉浮规律有个感性认识。方法是先让学生做木板漂浮水面和石头沉入水底的实验；再做把不同物体放人水中沉浮的实验，同时做沉浮记录；最后做小瓶沉入水底，橡皮泥浮上水面的实验，目的是让学生感知，感知，再感知。对一年级学生来说，他们只要知道物体在水中有的沉有的浮就可以了，不需要研究为什么。
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