级别立项年度编号学校作者
市级2010年Zb1001 石阜小学方春谊
小学科学实验材料改进和创新的实践与研究
一、课题的现实背景及意义：
实施科学新课程以来，我们看到我们的科学课堂上呈现这样的景象：学生通过操作实验器材，运用实验材料进行科学探究活动，经历科学探究过程，体验科学探究带来的乐趣。实验材料成了小学科学课中一个相当重要的组成部分，它是学生开展科学探究的基础，也是科学探究有效性的一个基本保证。但是，在实际的教学中，科学实验材料准备起来存在很大的问题，解决不好直接影响科学探究的有效性。
问题一：旧材料满足不了新需要
科学课的前身是常识课，原来的常识仪器室和实验室很自然就成了现在的科学仪器室和实验室。在仪器室中，以前配备的许多常识仪器，有酒精灯、铁架台、机械实验盒、静电实验盒、物体沉浮实验盒等等，很自然成了科学课的实验材料。但是作为科学老师都知道，虽然有的仪器在新课程教学中还是可以用的，比如酒精灯、铁架台之类的。但是还有一些利用起来的问题却很多，像物体沉浮实验盒，虽然科学五年级下册沉和浮单元也有探究有关物体沉浮方面的知识，但是新教材的内容和原来常识课有一定的区别，提出了新要求，如“物体的沉浮和它的轻重有关系吗？”、“物体的沉浮和它的大小有关系吗？”，原来的实验材料显然满足不了新的探究活动。
问题二：新材料无法配备齐全
新课程实施后，上级要求学校为每册的科学教材配备一套新的实验材料——科学工具箱，在这个工具箱中，有一些相应的实验材料，比如塑料量杯、温度计、小车、地球仪等一些可以长期重复使用的材料和高锰酸钾等一些化学物品。除此以外，每学期每位学生还征订了一份科学配套学具，有绿豆种子、绿豆发芽实验盒、电池等等。这些材料为科学仪器室注入了新的活力，充实了科学实验材料的队伍。但是，尽管如此，在科学教学中，依然碰到了许多来自材料方面的问题，主要是那些不能长期保存的材料，像油菜花、发芽的蚕豆、做生态瓶需要的鱼、水草等，必须由教师或学生本人适时、及时准备，有关部门很难在学期初统一配备。还有部分材料代价很大，如果有关部分统一配备，必然会造成学生学费的加
重，给一部分经济困难学生带来麻烦，这与义务教育阶段让人人都读得起书的政策又是相违背的，所以只好忍痛割爱，不把这些材料配备进去，那教学时势必又要由教师或学生本人准备，这又增加了实验材料准备的难度。
问题三：教师、学生自己准备材料情况不乐观
小学科学教师工作量大，专职教科学的，一般课都在15节—20节左右，不仅要花时间备课、上课和批改外，还可能教着好几个年级的科学课程，在准备实验材料可想而知；常常上完一节实验课材料还没收拾好，下一节课铃声已经响了，学生已经来了，可材料还没准备好。所以有时就会出现教师只准备本人的实验材料，在课堂上作一下演示实验的现象。兼职老师更是不用说了，一般已经在教学语文或者数学等，这些课本身就需要花大量的时间。而且还有的科学老师还担任着班主任等职位，科学课的准备材料更是不言而遇了。而科学材料的准备又需要很多的时间和精力，兼职教师就很难再有功夫去完成了，常常会感到心有余而力不足。科学材料除了教师准备外，还有许多时候我们教师会让学生自己准备。但是实际情况与我们的想象有一定的距离，让学生准备材料的情况不太乐观。有的学生总是忘带材料了，有的学生准备的材料不符合实验要求了，总之，问题很多，情况不太乐观。
由此，我们更深刻认识到：对于教学一线尤其是地处农村的小学科学教师而言，能有意识关注、积极地参与活动材料的改进工作，整理形成一套符合地域特点、适合教学实际的实验材料和一份实验准备指导方案，将会大大方便一线科学教师课前的工作量，同样会更精细地满足学生实验探究的需要。
二、与课题相关研究概述：
无锡市天一实验小学潘利峰《服务探究，选择有价值的实验材料》中指出：探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式，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。科学探究活动依赖于科学研究的材料，材料引起学习，材料引起活动。教育学原理认为，从材料本身出发来组织教学，既符合儿童的认知特点，又符合世界物质性的基本观点。在探究学习中，教师能否为学生提供生活化、典型、合适、丰富、有结构的探究材料，是学生进行探究学习的基础和关键。学生只有对材料加以观察、操作和思考，才能形成合理的科学概念，产生正确的科学认知，领会科学的过程和方法，感悟科学精神，因此教师选择合适的实验材料，往往影响到课堂教学的效果，怎样选择合适的、具有探究生命活动周期的实验材料，对于教师组织的科学探究活动尤为重要。
江苏省名教师、自然学科特级教师、苏州市叶圣陶实验小学校长张洪鸣作《科学探究需要有结构的材料》报告中指出“搞科学”——“有结构的材料”“巧妇难为无米之炊”，课堂教学要让学生经历、体验，要活动。怎么才能活动呢？空口说白话，黑板上种田，不是胡扯嘛，要有点东西才行。这东西就是材料，材料是死的，怎样使死的材料活起来呢？这就必须加上老师的智慧，根据一堂课的教学目标，精心选择，精心设计，为学生的探究活动提供典型的教学材料，这样的有机组合，便称为“有结构的材料”。
……
有关小学科学学习活动材料方面的诸多成功经验，有助于我们更深刻地去思索着推动本项课题的深入研究。
三、研究课题的界定
“实验材料”是指教师应用到课堂教学的经过精心设计的典型材料的组合，即有结构的材料。活动材料包括实验工具器材、观察或动手材料、图表型资料、地域性特色资源等。
“实验材料的改进与实践”是应用到科学教学中，为获得实际教学中更大效益，按科学性、趣味性、易操作性的原则，而对教材建议材料的替代或改进的探索与研究。
四、课题研究的目标
1、开发出一套适合3-6年级小学科学课中适合地域特点和实际课堂教学需要的实验器材和实验材料。
2、整合小学科学教师在材料改进工作上的智慧成果，整理、收集相关的活动材料改进方案。
3、形成一套推动探索科学教学实验材料改进的措施与机制。
五、课题研究的内容、原则与方法：
（一）实验对象
小学《科学》3-6年级教材范围内所开展科学教学活动的教学实验材料。（二）实验原则
1、实践性原则。实验要以学生的探究兴趣有没有得到激发，实践能力能不能更有效提高，是不是方便一线教师教学实际应用为准则开展。
2、循序渐进原则。实验要以马克思主义的实践论为指导，针对实验研究工作中的实际情况和课题的实际进展为依据，循序渐进，不断修正，在方法策略上作出有效的回应。
3、全体受益原则。实验的展开，既要让学生得到实惠，促使其更快更好的成长，又要让实验教师也成为教育科研的受益者，促使其业务水平的迅速提高。（三）研究方法：
1、调查研究法：在于共同参与，即由研究者和行动过程的实践者结成一体，共同组成课题组，共同进行调查、分析，通过在实践活动的进程中发现问题、设计实验方案、实施实验方案、评价或有新的发现、再计划、再实施、再评价或发现……的方式不断进行。
2、文献法：通过查阅与本课题相关的文献网络资料，及时了解本课题的研究进程，全面正确的掌握本课题的相关信息，为本课题及时提供科学的论证依据、研究方法，提高科学研究的效益。
3、经验总结法：本阶段性总结和实验完成的验证总结过程中，依据实践过程中所获取的事实资料，对实验变量进行比较分析，从而改进适用于我们当地地方特色的实验材料和实验方法。
（四）研究的创新点：1、将实验的改进生活化、探究化和微型化三者相结合。
2、将教材实验创新与改进实践化、系统化整理与编排，形成学校完善的实验教学体系。
六、课题研究的过程
1、（2010.1—2010.2）：准备工作－小学科学实验材料的分类研究
（1）制定详细的课题研究和实施计划。我们对课题进行了细致的前期准备工作。根据小学科学的教学特点按3—6年级将整个课题组下设四个研究小组，实行年级组长负责制，集体制定了详细的课题研究计划和实施方案，严格地按照课题的计划进行了课题的分工合作与研究，定期集中讨论研究进展及出现的问题，这些为我们有条不紊地研究奠定了很好的基础。
（2）查阅文献资料，收集小学科学教材中实验材料创新与改进的仪器、方法与方案。通过上网及查找资料等方式收集本校教师自己在平时教学中改进的教学实验、本县及邻近县市实验材料的改进创新的实验方案，本市及全国典型的改进及创新实验，做成小学科学教学实验分册，整理并分类分章编排。将改进与整理过的材料编排成册，形成校本实验研究的初步框架
2、（2010.03—2011.01）四个课题小组分组研究。
课题小组与实际结合，认真并扎实而有效的进行研究。各小组课题研究结合教学实际开展实验教学研究活动，活动的形式有教学实验的改进创新比赛，上有关实验材料探究的研究课、示范课，撰写实验研究的教学案例与论文等。利用实验在教学中的重要作用，突出实验的开放性和有效性教学，既为学生参与实验的改进与创新提供了很好的机会与平台，同时为实验教学理论研究提供了丰富的素材。挖掘实验探究功能，将演示实验与学生探究实验相衔接。从不同角度发挥了学生的主动性和能动性，让学生在主动设计与探究中完成多种实验的改进与创新。这样既很好地完成了教学，又对实验进行了最好、最大范围的研究。
在此期间各小组定期组织成员进行课题研究进展碰头讨论课题研究中的困
难和问题，汇总课题研究的资料与材料。每个月全组在实验室进行课题分析会，交流课题的心得、统一课题的进度。四个小组各显其能，发挥组内特点，依托不同的教学实际，广泛地、具体地开展研究，均取得了意想不到的好效果，在组间交流与勾通中，课题组成员均感到受益非浅，收获颇多。
小学科学实验的改进与创新的应用研究。研究成果：《小学科学实验教材实验创新与改进》校本教材。
第一小组：收集编排三年级实验研究方案47个。
第二小组：收集编排四年级实验研究方案55个。
第三小组：收集编排五年级实验研究方案48个。
第四小组：收集编排六年级实验研究方案47个。
3、（2011.01—2011.03）：后期工作
完成学生的小组活动实践成果展示。包括教具展示，实验创新，教学论文，各种教学实践课例等成果评价、汇总。进行课题总结，尝试寻找实验材料改进的扎实有效方法，进行自我回顾和反思，以期达到在以后的教学中能进一步对实验材料的改进和创新，扎实有效的进行新课程学生探究实验。
（2）研究成果评价
通过参加课题研究，教师在专业上，教学水平上，精神面貌上发生了很大的变化。课题研究本身需要课题组上网或查阅相关资料。查阅的过程使很多教师掌握了获取知识的渠道和方法。同时使他们理论的专业知识有了很大的进步与提高。同时了解了以前所不知的实验方法，开阔了教学思路。实验研究带来的教学效果使他们提高了对课题研究的兴趣。另外课题组的集中交流讨论也使他们在相
互学习中交流了感情，增进了组内的团结。
七、课题研究总结
实验是科学课教学中一种重要的教学活动类型，它能很好地培养学生的观察、动手、思维、合作、创造等能力。在实验教学活动中，应以科学课程标准的目标为准则，运用一定的创新技术，创造性地选择和使用实验材料，让学生感受到实验材料在探究活动中的重大作用和意义，真正培养学生的动手能力、探究欲望和创造精神。
实验材料的创新，一定要避免过去那种“一张实验桌，材料就几样”的实验模式，要求教师提供大量丰富的实验材料供学生选择；要根据实际情况创造性地寻找和使用材料；实验材料的摆放不要只局限于实验桌，要充分利用广阔的空间。科学教材中实验材料的提供大多是具有普遍性的，不一定能满足每一个实验的要求，或者在实验操作的过程中会有一些不方便之处。因此，很有必要创造性地选择和使用实验材料，更多地根据实验教学活动的需要和本地实际选择和使用材料：对同一个实验，材料的确定可以不同，不要求全体学生千篇一律地使用同一类型的材料进行实验，而应力争做到多种多样，各取所需；同样，同一种实验材料，在不同的实验中也能发挥不同的作用，解释不同的科学道理；材料的选择还要从教学成本考虑，尽量使用身边易得的材料，使用学生感兴趣的材料；实验材料的创新还包括对原有材料的改进、替代和更新。
因此，课前准备好合适的、有结构的实验材料是学生爱上科学课、进行有效探究学习的基础和关键。但是，较多实验材料不好准备是科学教师的共识。经过我们课题组的讨论，我们可以从以下几方面进行改进和创新：
（一）积极学习其他教师的实验材料改进
科学课作为新课程下的一门新的学科，担负着培养和提高学生科学素养的重任，它的学科地位不容忽视。有些老师可能对它还不是非常了解，以为和以前的常识课差不多，还是一门副科。尤其是兼课老师，认为只有自己另外教的语文、数学才是主课，这样的认识我们会阻碍我们的行为。所以我们要在思想上认识这门学科的重要性，正确认识科学课教学的特点，有必要对所有科学教师进行科学课程的系统培训，加强理论的学习，无论是专职还是兼课教师都应该多外出听课学习，开开眼界，看看别的教师是如何准备实验材料的，从而做好学生科学课学习的引领，让学生都有机会参与到科学探究活动中来，亲身体会探究活动的乐趣。如教学五下单摆的内容时，根据书上插图准备材料是不理想的，铁架台上的横杆
太短，摆锤摆动时很快就会碰上铁架台的竖杆。摆线如何固定才能既让它自如地晃动又便于调节长短也是问题。在网上视频中观摩了李家绪老师教学的《摆的研究》后，通过加长横杆，借助夹子，很快解决了这些难题，增强了教学效果。（二）整理实验室中已有材料，合理利用现有材料
学校仪器室中有着许多原常识课教学时留下来的材料。这些实验材料虽然不能满足现在科学课教学的实验需要，但是它们却还后很大的价值，完全可以好好利用。有许多的实验器材不管是以前的常识课还是今天的科学课都用得上的。如酒精灯、烧杯、铁架台、放大镜、水槽、弹簧秤、温度计啊等等，只要我们对它们进行充分的筛选、整理、修复、归类，用得着的时候多着哪。所以我们要好好的保管，发挥他们的应有功能。再如原来常识教学中的杠杆实验盒、冷热实验盒，光学实验等等，虽然盒里的材料不全能用得上，但通过整理，里边我们还是会发现许多科学课上用得着的好材料的如杠杆实验盒中的杠杆尺、简单机械盒中的滑轮等器材，质量还是很不错的，经久耐用，效果不见得比科学材料箱中的差。
科学工具箱中的科学材料都是经过专家们研究制造的，又与科学教材配套，可以说为科学教师的材料准备节省了不少时间和精力，箱中的材料虽还不能说是尽善尽美但总体还是不错的。如六下的小电动机、拱形桥等，我们要用好它。在备课的过程中对工具箱中的实验材料做到心中有数。而对于箱中的一些易耗品，我们用好后要及时添置，以备下次的使用。
（三）教师应该积累以往材料
一些科学材料的准备是不能一朝一夕就能完成得到的，所以科学老师要做个有心人。平时注意材料的收集整理，变废为宝，积少成多。不要等到今天要上这个内容要用到这种材料才想到当初那个材料可以用上而没留下。有些材料如可乐瓶，对于其它学科的老师来讲可能是垃圾要扔掉的，但对于我们科学课来讲却是宝贝，许多时候要用到它，再如硬纸板、坏了的乒乓球等它们是研究抗弯曲能力的好材料；还有生活中的一些石头，可能很少有人去关心研究它，但在我们的科学课上就有这样的内容安排。《各种各样的岩石》就是要我们去研究岩石的组成和岩石的特性。所以我们平时可以多捡一些象花岗岩、长石之类的岩石以备上课时用，且岩石不易消耗可以长期保存，填补学校仪器室材料的不足。
科学课实施的第一个轮回中，新材料还未配下来或根本就没有，实验材料相当缺乏。这个时侯任教的教师要准备的材料尤其得多。这个时侯老师要把辛辛苦
苦准备的材料好好保存，学会积累以备后用。当下一届老师任教到相应内容时也可以少花一点时间，减少一点后边任课老师的准备时间。
（四）动手自制，替代专用不足材料
实验室的材料并不能完全满足每一课的需要，有的实验材料实验室里根本就没有，这个时候我们就要根据实验的设计自己来设计制作实验器材。在研究《固体的热胀冷缩》时，学校里大都只有铜球这样一种可以研究热胀冷缩的实验材料。而一种材料如何让学生信服固体有热胀冷缩的特点呢？于是我就想在做其它金
属材料的热胀冷缩的实验，苦于仪器室里没有这样别的器材，我就和其他几个科学老师自制器材。由于其他的材料的热胀冷缩现象不明显，我就想到利用指针的偏转来将试验中材料受热或遇冷产生的现象进行放大，使学生看到了实验的现象，得出了正确的结论。
再如五年级科学教材中的《光》单元中，在研究不同颜色物体吸热能力强弱的对比实验时，我们设计制作了一个利用白炽灯照射，不同颜色试管内空气膨胀快慢的对比试验，由于空气受热膨胀速度比较快，所以实验现象十分明显，这远比教材中将温度计放入不同颜色的纸袋中，看温度计上的读数上升的快慢的研究效果好得多，也节省了许多课堂上时间。
（五）引发学生兴趣，让学生能自发准备实验材料
有些科学课堂上要准备的材料有很多，有些时候要准备的材料需要专业人士的帮忙，这个时候完全依靠教师自己的力量也许就难以完成，这个时侯我们不妨想想其他办法，如学生就是一个不错的资源。在材料的准备中我就经常请学生协助我准备材料。别小看学生，他们会帮上不少忙。难度大的他们会发动他们的家长协助老师的材料准备。
针对所教的学生，我采用奖励激发学生的兴趣。我觉得这是最普通的方法，也是最实用的方法，然而也是我们老师经常会忘记的方法。有时一个班只有几个同学准备了令人满意的材料，这时老师可能会很不开心，往往只想着怎样教育他们！其实，这个时候就可以好好的奖励那几个准备的好的同学，效果肯定不会比板着脸批评教育差！比如在《比较水的多少》一课中要用到几十个大小不同的塑料瓶，这完全可以让学生去准备，到自己家里找找，课堂上用的几个根本不是问题。再如《蜗牛》《蚯蚓》等小动物的研究，课中用到的这些蜗牛和蚯蚓最好也还是让学生自己去准备。在材料的寻找过程中学生对这些小动物的生活环境和生活习性会有一个全面的了解，也增长了不少相关的课外知识。既然这样就让学生
自己去准备，何乐而不为呢？再如研究《磁铁的性质》《我们周围的材料》的时候，我们可以让学生去准备各种各样的材料，用丰富的材料来研究它们能不能被磁铁吸引、以及软硬、柔韧性等，材料越多对于结论的科学得出更有价值、更带有普遍性。
我们的学生来自于不同的家庭，每一个家庭又有不同的背景，所以教师在让学生准备某些材料时，可以充分利用学生的家庭资源。如在讲动物的一生的时候，我就让一些来自于农村的学生去准备，农村的孩子家里养蚕的比较多，又有桑树的优势，我就让学生带一些来供同学们观察。再如五年级第一学期“运动与力”单元中要讲《我们的小缆车》一课，课中要用到许多垫圈或螺帽，利用垫圈或螺帽的重力来牵引小车，从中发现垫圈或螺帽越多小车行驶的速度就越快的结论。可是实验室里根本就没有这样的材料。当我了解到任教的班级中有几个学生家里就开螺丝厂的，就和这些学生的家长取得联系，让孩子带一些来供我们课堂上研究使用。这位家长听说老师上课要用到小垫圈，就主动教孩子带了一些垫圈送给学校实验室。
兵马未动，粮草先行。通过各种途径提前做好实验材料的准备，当经调查反馈，知道学生们在生活中的探究能力明显增强时，我们知道，我们的材料准备的改进方法与实施有了些许的成功。但是，学生的对科学课的热爱让我们倍感肩上的重任，促使我们今后在教学上做更多的思考与改进！
七、课题研究的效果
一年多来，我们课题组的老师大胆进行课题实验，付出了艰辛的劳动，课题的初期计划与目标已基本实现。主要表现在以下几个方面：
1、课题组教师教育教学观念有了很大的变化，研究实验、研究实验教学的气氛正在逐渐增强。实验研究的方向正转向以学生为中心的探究型转变，以生活应用为中心的实用性转变，以设计实验材料的的简约性方向转变。实验研究具有明显的时代性、实效性。
2、积累素材的意识明显增强，老师在课题研究的过程中明显感到实验教学的素材十分欠缺，严重影响了教学的效率和学生学习的积极性，而这些素材一方面需要老师不断挖掘研究改进，一方面也要查阅、收集整理已有的素材。
3、学生的学习兴趣与能力在老师的教研中得到了提高，通过教学实践，揭示了探究性实验教学对学生能力的发展和教学质量的提高所具有的良好效果，学生学习化学的积极性、兴趣明显提高，师生共同感觉到学生的学习能力得到了一
定程度的增强。
4、完善了实验教学资源库，提高实验教学资源利用率。这将对我校系统实验教学具有实际指导意义，同时也更进一步的研究创造了十分便利的研究条件。
七、课题研究的反思
虽然在一年多的课题研究中，我们取得了一些成绩，但反思整个研究过程，也存在很多的问题和困惑。由于我校教师课业授课负担相对较重，教师的研究通常需要挤出更多的休息时间来进行研究，因此对教师的身体与精力是一个很大的挑战。另外，由于课业负担较大，老师在平时的教学中很少有出去交流的机会。这些都不利于课题的发展与研究。
在前期的研究工作中，我们发现，我们现行小学科学实验的内容体系已趋于老化，存在的主要问题有以下几点：体现现代科技发展水平的实验内容太少；联系生产与生活实际的实验内容不多；验证性实验比例过大，探究性实验比例过小；定量实验安排甚少；一些对实验室造成严重污染的实验仍然保留；实验内容知识性太强，趣味性不浓。因此，我们课题组在完成既定课题计划的基础上，在以下方面会作出进一步的研究。1、实验研究要与新课标教材实验相联系，抓住时代的脉搏。2、构建小学科学实验内容体系的新思路。
因此，我们在今后的课题研究中将在以下几个方面有所体现：进一步注重联系生产与生活实际；引入定量小学科学实验；开发绿色实验等。
实验材料的改进和创新是小学科学教师的一项神圣使命，努力完善和充盈教学实验需要，为小学科学的探究实验插上有力的翅膀！最后引教育家夸美纽斯的名言与大家共勉！
——要让教师因此而少教，要让学生因此而多学，要让校园充满欢乐！
——捷克教育家夸美纽斯
参考文献：
[1]张志强.《新视角》.创新教育周刊第28期 2007.12.29
[2]王丽娟.《小学科学课中实验材料准备存在的问题及对策》
[3]化学实验新法精粹.第五届京津沪川化学实验研讨会秘书处. 1994, 5.
[4]胡哓华.《小学科学教学中实验材料准备的改进方法》
[5]《实验教师优秀实验教案选》.
[6]《实验教师优秀实验设计、实验改进选编》.
[7]《实验教师优秀论文选编》.
小学科学创新实验设计方案 《空气占据空间》的实验创新 西海小学王绍亭 一．实验设计意图 1.《空气占据空间》是教科版小学科学三年级上册《认识空气》中的教学活动。通过实验，变看不见的空气为看的见，变摸不着的空气为摸得着，让学生在探究过程中认识到、感受到空气确实存在，空气和其他物质一样，能够占据空间。并为后面学习《空气的质量》打下基础。 2.通过尝试设计与完成实验过程，培养学生的科学探究精神，发展学生的科学素养。 二、实验原型的不足之处 教材上安排的实验为几个小实验：一是将吸管伸向水里，用嘴吹，有气泡产生；二是用橡皮泥堵塞瓶口，并插吸管，让学生向瓶内吹气，使水流出来；三是杯底塞入纸团，将杯子竖直压入水底，看纸团会不会湿。仔细分析，不难看出实验原型的不足之处有： 1.实验材料橡皮泥有毒；操作中容易出现橡皮泥堵塞吸管的失误，从而导致实验失败。 2.一次性吸管学生反复吹，不够卫生，用后丢弃造成环境污染和资源浪费。
3.学生气息不足，很难将水顺利吹出来，现象不明显。
4.如果杯子接触水面时没有垂直，很难达到理想的效果。 5.三年级的学生在操作时很容易把纸团掉入水中，浪费纸张，不利于环保。 三．实验创新与改进之处 创新实验一： 1.用橡胶塞替代有毒橡皮泥，安全、环保。 2.用玻璃管替代塑料吸管，消除浪费，减少了污染。 3.用推注射器活塞代替用嘴吹气实验，安全可靠更加卫生。 创新实验二： 用乒乓球代替纸团，节约用纸，实验更加绿色环保。 创新实验三： 1.在水槽壁粘贴刻度尺，在水面放一乒乓球，可以更直观地观察水位的升降变化。 2.用推拉注射器活塞来控制瓶内空气的流动，操作方便，现象明显。 四．创新实验所需器材 玻璃水槽、去底矿泉水瓶（底部缠铁丝）和完整矿泉水瓶各一个。玻璃管、橡胶管、带孔橡胶塞、乒乓球、注射器（或打气筒）、红墨水等。 五、实验过程 （一）自制小喷泉
小学科学专用教室的设计与布局小学科学专用教室既是实验室，为营造一个良好的学习氛围和生活环境，培养学生的自主创新能力和团结协作能力，学校决定开展了以“营造教室文化，共建文明校园”为主题的教室文化布置设计活动。现将实验室布置如下： 一、科学家的故事：2个（北墙柱子与窗户之间） 1、第一个称量地球的卡文迪许（90cm宽，100cm长） 英国人卡文迪许(1731—1810)是有史以来最伟大的实验科学家之一。他在力学、热学、电学、化学等领域都有划时代的贡献。一百多年前,卡文迪许就用自己设计的扭秤，推算出了地球密度是水密度的5.481倍(现在的数值为5.517)，并计算出了地球的质量和万有引力常数。后人称他是“第一个称量地球的人”。 在研究电学的时候，卡文迪许把自己的身体当作试验仪器，根据身体各部位的麻木感觉，来估计电流的强弱。凭着这种奋不顾身的精神，他发现了电荷的平方反比定律等重大电学规律。 卡文迪许还善于将科学应用于社会。他曾为火药仓库研究避雷装置，为国家造币厂研究减少金币磨损消耗的办法。 卡文迪许在科学上有那么多的贡献，可在生活上却被称作怪人。他腰缠万贯，但没有一件不掉扣子的衣服；他有一处宽大漂亮的住宅，却没有妻子儿女；他不善交际，见人会脸红，甚至连女仆也回避，因此还得罪过不少人。 他死后留下大量资料和手稿，麦克斯韦整理了五年，最后出版了《亨利·卡文迪许的电学研究》一书。 一生俭朴的卡文迪许留下大笔遗产，其中一部分由他的家族在1871年捐赠给剑桥大学，剑桥大学用这笔钱建立了举世闻名的“卡文迪许实验室”。这个实验室对一百多年来物理科学的进步作出了巨大的贡献，前后培养出诺贝尔奖金获得者26人。 2、轮椅上的世界 ──史蒂芬·霍金剪影（90cm宽，100cm长）
实验日期_____________教师签字_____________ 同组者_____________审批日期_____________ 实验名称：拉伸和压缩试验 一、试验目的 1.测定低碳钢材料拉伸的屈服极限σs 、抗拉强度σb、断后延伸率δ及断 面收缩率ψ。 2.测定灰铸铁材料的抗拉强度σb、压缩的强度极限σb。 3.观察低碳钢和灰铸铁材料拉伸、压缩试验过程中的变形现象，并分析 比较其破坏断口特征。 二、试验仪器设备 1.微机控制电子万能材料试验机系统 2.微机屏显式液压万能材料试验机 3.游标卡尺 4.做标记用工具 三、试验原理（简述） 1
四、试验原始数据记录 1.拉伸试验 低碳钢材料屈服载荷 最大载荷 灰铸铁材料最大载荷 2.灰铸铁材料压缩试验 直径d0 最大载荷 教师签字：2
五、试验数据处理及结果 1.拉伸试验数据结果 低碳钢材料： 铸铁材料： 2.低碳钢材料的拉伸曲线 3.压缩试验数据结果 铸铁材料： 3
4.灰铸铁材料的拉伸及压缩曲线： 5.低碳钢及灰铸铁材料拉伸时的破坏情况，并分析破坏原因 ①试样的形状（可作图表示）及断口特征 ②分析两种材料的破坏原因 低碳钢材料： 灰铸铁材料： 4
6.灰铸铁压缩时的破坏情况，并分析破坏原因 六、思考讨论题 1.简述低碳钢和灰铸铁两种材料的拉伸力学性能，以及力-变形特性曲线 的特征。 2.试说明冷作硬化工艺的利与弊。 3.某塑性材料，按照国家标准加工成直径相同标距不同的拉伸试样，试 判断用这两种不同试样测得的断后延伸率是否相同，并对结论给予分析。 5
七、小结（结论、心得、建议等）6
小学科学创新实验设计 一、实验课题名称 小学科学五年级下册《下沉的物体会受到水的浮力吗》 二、正文 （一）、实验设计意图 1、该实验的设计便于学生直观、形象地感知和理解什么是“撩排开的水量”。 2、能有助于让学生进一步理解浮力的大小与排开的水量之间的关系。 （二）、实验所需器材 弹簧测力计、溢水杯、量筒（量杯）、圆柱体、大小不同的三个铁块、盛水容器、接水桶、红墨水。 （三）、实验创新之处 1、原教材中是以物体放入烧杯前后两次液面之差来理解物体“排开的水量”（见教材上一节），由于小学生形象思维太差，这样一方面对于基础较差的学生来讲就很难理解“排开”二字的含义；另一方面如果物体太小，或浸入水中太少，那么物体排开的水量就不是很明显，再加之烧杯底面较大，导致液面高度差的变化就很小，不便于学生观察。这样实验的直观效果就会差一些，对于实验结论的得出，有部分学生就会感到有难处。 2、制作的简易溢水杯，对于学生理解“排开的水量”以及与浮力大小的关系起到了一个很好的桥梁作用。首先，该装置能让物体浸入水中时溢出（排开）的水缓缓地流入烧杯中，让学生直观亲历、形象感知，从而简单明白易懂，不仅能激起学生的动手兴趣，而且能增强学生进行科学探究的欲望，为下一步理解浮力与排开的水量之间的关系作好了准备。其次是通过量筒（量杯）测出每次实验排
开的水量具体是多少毫升，而不是用“少”、“多”、“较多”等模糊语言，让学生对实验数据进行分析，不仅体现了自然科学的严谨性和科学性，还能更进一步促进学生理解浮力秘“排开的水量”之间的关系，为今后学习阿基米德原理打下了一个坚实的基础。 （四）、实验步骤 1、组装实验器材： （1）溢水杯装满水； （2）接水桶放在溢水管口下方； 2、测出圆柱体在空气中的重力，填入记录表格中。 3、将圆柱体分别以三分之一、三分之二、全部（分两次，只是深度不同）浸入溢水杯中，读出每次测力计的读数，填入表中；并用量筒测出每次排开的水量，填入记录表中。 4、引导学生分析表中数据，并讨论： （1）圆柱体浸入水中时测力计示数减小是什么原因？怎样计算圆柱体受到的浮力？ （2）下沉的物体在水中受到的浮力大小会变吗？ （3）如果不相同，是什么原因造成的？ （4）物体排开的水量与物体深入水中的深度到底是什么关系？ 5、先测出大小不同的三个铁块的重力，填入表格中；再将三个铁块分别浸没在水中，读出每次测力计的读数，填入表中；再用量筒测出每个铁块排开的水量，填入表中。 6、求出三个铁块在水中各自受到的浮力大小，引导学生讨论：
浅谈小学科学课创新教学 从事科学课教学已经好多年了，在教学中自己经过反思、揣摩，积累了一些自己的观点。我认为新世纪的课堂教学突出特点是创新，创新是一个民族进步的灵魂。小学科学课堂创新的教学模式，不仅会促进学生求知欲滋长旺盛，而且还会刺激新思路的开拓。因此小学科学教学要有创造性、操作性、实践性和社会性。这样才能在教学过程中发挥学生的主体作用，让学生主动参与教学的全过程，从中培养他们的创造能力，产生浓厚的探索兴趣，增强创新的意识。如何在科学课中提高学生学习的主动性，实施创新的教学策略？下面谈谈自己的几点做法： 一、给学生足够的空间，培养发展个性的思维 心理学认为：“想”是人在头脑里对已储存的表象进行加工、改选、重组，形成新形象的心理过程。它是一种思维形式。学会了想，丰富了想的能力，思维变的灵活了，想出许多奇思妙想，这一“想”的过程，也就是创新的火花，培养学生的科学精神和创新思维习惯。 1.给学生思考的空间。“思考过程是一个自我控制的自发的释放过程。”因此，教师在教学中要充分发挥学生的主体作用。调动学生的积极性和主动性，引导学生积极思考，
主动探索，大胆猜想。让学生多想，边听边想、边看边想、边实验边想、要从多方面想、多角度大胆的想，鼓励学生敢想、想得新、想得奇、想得准。从而达到培养学生创新能力的目的。 2.给学生表达的空间。表达是思考结果的表现，在课堂上鼓励学生积极发言，发言越积极说明思考的越多。即使说错了，在正面指导后，鼓励学生敢于发言的心理素质，培养学生的自信心，不挫伤学生发言的积极性。我们都知道“盲人摸象”的故事，同一种物体，有的说圆形，有的说是长方形，有的三角形等各不相同的答案，这是正常的，这是他们的认识水平所决定的，通过大家的讨论后，是能达到共识的，而教师要做的是要让学生把自己的想法，自己的意见说出来。 3.给学生动手的空间。小学生充满好奇、好动、好玩的天性。他们什么都想摸一摸，感受其特点；玩一玩，感受其中奥秘；做一做，提高了实践能力。根据学生的这一年龄特征，在教学中积极创造条件，尽量满足他们的动手要求。在玩中学，在学中玩，让他们玩出明堂来，玩出知识来。 二、学会观察，敢于提出问题 观察是学生获得对事物的感性认识，从感性认识中想出问题，敢于提出问题。根据小学生具有强烈好奇心的特点，注重培养学生的观察能力，能从不同角度洞察事物的形态、
小学科学实验创新大赛教案设计 一、实验课题名称 湘教版小学科学五年级下册《电磁铁的磁力》 二、参赛教师所在单位及姓名 湖南省永州市冷水滩区舜德小学秦少奇 三、正文 1、实验在教材中所处的地位与作用 实验是检验真理的唯一标准。小学生抽象思维能力弱，直观形象的实验有助于学生理解，实验是本节的核心和难点。小学生动手能力强，好奇心强，实验既培养兴趣又提高能力，也是本节的关键和重点。 电磁铁的磁力是湘教版《科学》五年级下册第一单元“听话的电磁铁”第2课。这节课既是对电磁铁的研究，又是对电磁铁听话的初步感知，是“听话的电磁铁”这一章承前启后的一节关键课。它对学生的创新精神与实践能力有着非常重要的作用。 2、实验原型及不足之处： （1）教材是从各组制作的电磁铁吸起的回形针数量不同，来引出怎样改变电磁铁的磁力大小，从而导入课题。导入平凡、无新颖。 （2）教材实验，用电磁铁吸起回形针的个数，衡量电流和线圈圈数对磁力大小的影响，操作中容易出现误差。 （3）教材实验，用电磁铁逐项逐项、单项式试验它的磁力大小的。这当然无直观对比性，效率也不高。 （4）教材纯粹电磁铁实验，没有与单元课题《听话的电磁铁》巧妙的结合。 3、实验创新与改进之处： （1）创新导入，魔术表演，将电池节数隐藏在背面操纵，磁力说增就增，说减就减，激发兴趣和求知欲，寓教于乐。 （2）创新装置，用电磁铁试验的对比项在同一个装置中同时进行，增强直观对比性，更能提高实验效率。 （3）创新材料，用大头针代替回形针，会更细致、准确地衡量出电磁铁磁力的大小。 （4）改进实验过程，首尾呼应，紧扣课题，与单元课题巧妙的结合。
4、实验器材 演示课件、一号电池8节、开关、电池盒8个、铁芯5个、大头针1盒、小烧杯3个、塑料夹子3个、带绝缘皮的铜线3米、自制装置板。 5、实验原理及装置说明（包括实验装置平面图） （1）实验原理： A、电磁铁通电有磁性，断电无磁性。 B、电磁铁将电能转化为磁能。 C、其他条件不变：电流越大，磁力越大；线圈圈数越多，磁力越大。 (2)实验装置平面图及装置说明如下： A、电池多少可根据实验需要自由更换； B、塑料夹套在横栏上夹住各种类型的电磁铁； C、接通电源后，电磁铁产生磁力吸起大头针，再用空玻璃杯装好被吸的大头针，断开电路后，就可以比较大头针的多少。 6、实验过程 实验一：魔术表演。点题：电磁铁的磁力。 实验二：围绕课题电磁铁的磁力，探讨电流与电磁铁磁力大小的关系。（详见课件） 实验三：围绕课题电磁铁的磁力，探讨电磁铁线圈圈数与磁力大小的关系。（详见课件） 实验总结：归纳影响电磁铁磁力大小的因素，概括这些因素与磁力大小的关
材料力学 实验报告 对应课程 学号 学生 专业 班级 指导教师 成绩总评 学年第学期
目录 1.低碳钢及铸铁拉伸破坏实验???????????????(3 ) 2.低碳钢及铸铁压缩破坏实验???????????????(8 ) 3.引伸计法测定材料的弹性模量??????????????( 12 ) 4.低碳钢及铸铁扭转破坏实验???????????????(15) 5.载荷识别实验?????????????????????( 19) 成绩总评定 : 拉伸压缩测E扭转载荷识别
低碳钢及铸铁拉伸破坏实验 实验日期： 同组成员： 一、实验目的及原理 二、实验设备和仪器 1、试验机名称及型号： 吨位： 精度： 2、量具名称： 精度： 三、实验步骤 （一）、低碳钢、铸铁拉伸实验步骤：
四、试样简图 低碳钢试样 实验前实验后试 样 简 图 铸铁试样 实验前实验后试 样 简 图
五、实验数据及计算 低碳钢拉伸试验 （一）试件尺寸 (a)试验前 试件标直径d0( mm )最小横截距 横截面 1横截面 2横截面 3面面积L0平平平A (1)（2）(1)（2）（1） ( 2)02 ( mm )均均均( mm ) (b)试验后 断后标断口直径 d 1 ( mm )距 L1 12平均( mm )断口（颈缩处）最小横截面面 积 A1 ( mm2 ) 屈服极限：强度极限：断后延伸率： F s s (MPa) A0 F b b (MPa) A0 ( L 1 L O ) 100% L0
A0 A1100% 断面收缩率： A0 铸铁拉伸试验 (a)试验前 试件标直径d0( mm )最小横截距 横截面 1横截面 2横截面 3面面积L0平平平A (1)（2）(1)（2）（1） ( 2)02 ( mm )均均均( mm ) (b)试验后 F b 强度极限：b(MPa ) （二）绘出低碳钢的“力—位移、及铸铁的“ 力－位移”曲线低碳钢铸铁
四年级科学实验报告 上册一、制作目的：做小吊车并研究小吊车原理 制作材料及工具：小纸盒吊车臂吊臂支架线绳两个铁丝钩一个剪刀锥子胶水钩码 制作过程： 1.小组分工合作 2.观察小吊车模型组装各部分 ①四个点要对称，固定牢固； ②绳子要从前往后穿，不要穿反了； 3.调试小吊车分别拉动两根线,看看小吊车的臂能否灵活运动. 实验现象:小吊车能（吊起）或（放下）钩码 实验结论：放松上牵引绳，拉紧下牵引绳，吊臂向（下）运动；拉紧上牵引绳，放松下牵引绳，吊臂向（上）运动。 二、、实验目的:研究小车运动的快慢 实验材料:秒表（或电子手表）、长尺、玩具车（学生自带），橡皮泥，马达、电池等（学生自带） 实验过程: 1.小组做好分工：赛车手、计时员、测量员、记录员。 2.找好起点（必要时确定好终点）； 3.秒表做好归零； 4.在相同时间内必须进行多次测量（不少于3次），并做好记录 5. .在相同距离内必须进行多次测量（不少于3次），并做好记录 实验结论： 1：相同时间内经过的距离越长,物体运动的速度越（快） 2：相同距离下所用的时间越短,物体运动的速度越（慢） 三、实验目的:通过重锤说明重力方向是竖直向下的 实验材料:铁锁、（螺母、橡皮、橡皮泥、砖头、石子、）细线等。 实验过程: 1.观察重锤由几部分组成，怎样连接的。 2. 将细线与铁锁连接在一起,检验是否接牢。 3.用自己做的重锤检测教室是否与地面垂直。 实验现象:重锤的锤线都是与地面（垂直）。 实验结论:重力方向是（垂直向下）的 五、、实验目的：模拟昼夜的成因 实验材料：地球仪手电筒或蜡烛小纸人遮光窗帘 实验过程：（1）将地球仪的北极对着北方，在桌面中间放好；（2）在地球仪上找到中国北京(或其他省会城市)的位置贴上小纸人； （3）用手电筒代替太阳光,在正对地球仪１米左右的地方打开手电筒，调整手电筒的远近，以地球仪上清晰地出现明暗两部分为宜；明确地球仪上的白天部分和黑夜部分； (4) 面对地球仪，使它自西向东慢慢旋转（逆时针方向），将小纸人所在的位置旋转到黑夜部分，接着转动地球仪使小纸人再次转到白天部分; （5）两人一组，轮流演示同一位置的昼夜变化。 实验现象:小纸人一会在（白天）的一面,一会在（黑夜）的一面. 实验结论：地球的自转形成了（昼夜交替）的现象. 下册一、化冰实验 实验材料：酒精灯灯烧杯冰渣天平温度计铁架台计时器记录表 实验步骤：1.用天平称出30克的冰渣，放入烧杯。 2.烧杯和温度计固定在铁架台上。 3.用酒精灯给烧杯加热，每两分钟观测一次，记 录冰化成水及水沸腾时温度及质量的变化。 的。如冰、水、（水蒸气）。
压缩空气实验设计 江门市陈白沙小学袁亦文 一、实验在教材中所处的地位与作用 本节课的实验设计，是粤教版小学科学三年级上册《认识空气》活动4《压缩空气》的内容。在学生认识了空气是一种看不见摸不着，但确定是存在的，知道空气是占据空间，会流动的气体的基础上，对空气的性质进行深入探究，小学生的年龄特点是“活动有余而思维不足”，他们抽象思维能力弱，直观形象的实验有助于学生理解，既培养兴趣又提高能力，本实验是本节核心和难点。 二、实验原型及不足之处 课程安排的实验是拍皮球，给皮球充气，在实际实验中，小学生往往很容易一想到：皮球弹跳是由于橡皮胶的原因。实验不能直观的观察、感知弹跳是由于压缩空气的作用。另一实验中用注射器压缩空气，让学生感受空气可以压缩，压缩空气有弹性。在实验中，多次使用的塑料注射器容易产生漏气，实验效果差。如用玻璃注射器，大力拍打活塞会出现玻璃炸裂，出现安全事故。同时在教学中，仅这两项实验体验还是不够的。 三、实验的创新与改进之处 压缩空气的作用学生在生活中有所感受，但还没有清晰的认识，在这样的基础上引领学生进行深入探究应该是可行的，本实验设计做了大胆尝试，利用打气筒、可乐瓶让学生在课堂上进行演示实验（教师可先进行示范，然后让学生上讲台进行演示），通过观察、体验，让学生知道空气可以压缩，压缩空气有弹性，可以产生巨大的力。 本实验坚持“简单”的课堂，慎重选用实验材料和探究活动。为了保证安全，实验用一根约2米长的棉绳，把可乐瓶与固定物连在一起，可乐瓶不会飞出安全范围，保证了实验的安全性。 四、实验器材
一个可乐瓶、一条两米长的棉绳、一支打气筒、控制空气进出的阀门与架子、喷嘴。五、实验原理及装置说明 （1）阀门固定在架子上，阀门的开关通过拉手控制。通过喷嘴与阀门控制，在打开阀门前，空气只能进不能出，用打气筒把气压进可乐瓶里。 （2）用2米长的棉绳把一头系在可乐瓶颈，另一头系在架子上，以保证瓶子不会飞出安全区域，确保实验的安全。 六、实验过程： （1）用棉绳把瓶子与控制架子连起来，棉绳一端系在瓶颈上，另一端系在控制架子上。 （2）把喷嘴拧紧在可乐瓶口，然后装在阀门架子上。 （3）先让学生感受打气筒压出的气，把打气筒接上阀门后，往可乐瓶打气。 （4）在打气的过程中，让学生分几次挤压可乐瓶，感受到由于压进了空气越来越多，瓶身越来越坚硬。 （5）压进一定量的气体后，打开阀门，可乐瓶飞出去，棉绳把瓶子拉回地下。 七、实验效果 本实验具有趣味性、观赏性、知识性、开放性能力性和创造性，研究空气可以被压缩，压缩空气具有弹性，压缩空气可以产生巨大的力。 八、实验拓展 本实验可以引发学生对科学的探究兴趣，为下一步的科技探究活动《水火箭的制作和发射》起到了引子的作用。
小学科学实验的改进与创新 小学科学这门课程具有独立的传授特色,是以实验为主的学科,其主要目的是培养儿童观察、思维、动手能力。实验效果直接关系到教学的成功与否,在教学实践中,我们发现有些实验的设计或者实验材料的选用,存在着不够完善的地方。这就需要身居一线的科学教师因地制宜进行改进。其实这种改进就是创新。 一、改进实验设计,变验证性实验为探究性实验 传统的实验方式就是老师先把实验目的、步骤、方法及注意点详细而周密地告知学生,甚至将实验现象、结果也公布于众,学生只“照方抓药”动动手就完事。如鄂教版五下第12课《怎样用水使小水轮转动起来》实验，验证性实验如案例方法是:1.老师先告诉了实验结果,用水冲叶轮,水轮就会转动起来。2.出示实验材料。3.告诉注意的几点。4.老师演示、学生观察。5.总结验证结论。而这种验证实验,是走过场,平淡枯燥。如果改用探究性实验,水分两色,效果明显不一样。学生在不知道实验结果的前提下,在老师启发下,通过实验设计、实验操作、思考分析得出结论。其探究性实验方法是:1.提出问题:用水冲洗、水轮能转动吗?转动快慢与哪些因素有关? 2.猜一猜； 3.制定研究计划（1）实验方法、对比法;（2）器材选用是:小水轮、水、水杯;（3）需要改变 的是:水冲的高度; 4.实验记录; 用水冲水轮转动快慢记录表 5.实验操作并收集证据,学生观察并轮流实验、作好记录; 6.分析与论证,师生共同分析论证、推断,得出结论; 7.总结和评价; 8.结合水力发电进行拓展与交流。 二、改进实验材料,选择“活性”材料为好 所谓“活性”材料,就是在大自然选取的有生命力的材料。它的音容笑貌未变,学生能直接感观,拓展新知。 如鄂教版五年级上册第9课《观察蛙在水中运动是蹼足的作用》。我们必须走出教室,去池塘或河边选择“活性”材料,亲眼目睹青蛙蹼足是怎样游泳的。同学们会瞪大眼睛,细心观察,从中去发现,了解蹼像船桨,是帮助游泳的。有的学生还发现蛙腹内充足气,以增强水面浮力,学生智力自然拓展,效果倍增,老师授课轻松,学生也感快乐。
扭 转 实 验 一．实验目的： 1.学习了解微机控制扭转试验机的构造原理，并进行操作练习。 2.确定低碳钢试样的剪切屈服极限、剪切强度极限。 3.确定铸铁试样的剪切强度极限。 4.观察不同材料的试样在扭转过程中的变形和破坏现象。 二．实验设备及工具 扭转试验机，游标卡尺、扳手。 三．试验原理： 塑性材料和脆性材料扭转时的力学性能。（在实验过程及数据处理时所支撑的理论依据。参考材料力学、工程力学课本的介绍，以及相关的书籍介绍，自己编写。） 四．实验步骤 1.a 低碳钢实验（华龙试验机） （1）量直径： 用游标卡尺量取试样的直径。在试样上选取3各位置，每个位置互相垂直地测量2次直径，取其平均值；然后从3个位置的平均值中取最小值作为试样的直径。。 （2）安装试样： 启动扭转试验机，手动控制器上的“左转”或“右转”键，调整活动夹头的位置，使前、后两夹头钳口的位置能满足试样平口的要求，把试样水平地放在两夹头之间，沿箭头方向旋转手柄，夹紧试样。 （3）调整试验机并对试样施加载荷： 在电脑显示屏上调整扭矩、峰值、切应变1、切应变2、夹头间转角、时间的零点；根据你所安装试样的材料，在“实验方案读取”中选择“教学低碳钢试验”，并点击“加载”而确定；用键盘输入实验编号，回车确定（按Enter 键）；鼠标点“开始测试”键，给试样施加扭矩；在加载过程中，注意观察屈服扭矩的变化，记录屈服扭矩的下限值，当扭矩达到最大值时，试样突然断裂，后按下“终止测试”键，使试验机停止转动。 （4）试样断裂后，从峰值中读取最大扭矩 。从夹头上取下试样。 （5）观察试样断裂后的形状。 1.b 低碳钢实验（青山试验机） （1）量直径： 用游标卡尺量取试样的直径。在试样上选取3各位置，每个位置互相垂直地测量2次直径，取其平均值；然后从3个位置的平均值中取最小值作为试样的直径。 （2）安装试样： 启动扭转试验机，手动“试验机测控仪”上的“左转”或“右转”键，调整活动夹头的位置，使前、后两夹头钳口的位置能满足试样平口的要求，把试样水平地放在两夹头之间，s τb τb τ 0d S M b M 0d
小学科学创新实验设计方案 乐山市县街小学安琥 【教材内容】《义务教育课程标准实验教科书小学科学》（苏教版）四年级下册第四单元第4课《摩擦力的秘密》 一、实验名称： 研究摩擦力大小与物体运动的关系 二、实验设计思路： 通过本实验活动，让学生充分理解当物体的接触面的状态不同时产生的摩擦力也不同。因此指导学生认识摩擦力大小也可以以改变物体接触面的不同状态开始。使物体接触面变光滑和变粗糙，通过测量小车的运动（平行拉动和下降运动）形成数据，让学生更直观的认识到当接触面不同的时物体之间的摩擦力也会不同，物体运动的状态也会发生变化，从而使学生认识改变接触面的状态，可以增大或减小物体间的摩擦力。 三、实验目标： 利用教师提供的材料，改变物体的接触面状况，探究摩擦力大小与小车运动的关系。 四、实验器具 小车，木板，测力计，砂纸，尺子，书 五、实验操作： 小组活动一：探究如何减小摩擦力 材料：小车、一面光滑一面粗糙的木板（在木板一面粘上粗砂纸）
操作指南：把小车翻过来，连接上测力计，在木板的中间画上一条线，固定小车和测力计，拖动木板，让翻过来的小车分别在光滑板表面上，粗糙的表面上拖动，匀速拖到白线时读测力计的数字，并记录，再把小车放正（轮子朝下）再做一做。 相同的条件：小车测力计 不同的条件：光滑的表面粗糙的表面小车的正反面 实验结论： 1、接触面越粗糙，拉动小车所用的力越大，（摩擦力越大） 2、接触面越光滑，拉动小车所用的力越小，（摩擦力越小） 3、接触面能滚动时，所用的拉力更小（滚动摩擦时摩擦力更小） 小组活动二：改变小车的状况探究摩擦力。 （滚动摩擦与滑动摩擦的比较） 材料:小车、斜面。 操作指南：搭一个斜面，第一次让小车轮子朝上沿着斜面滑下去，第二次让小车轮子朝下沿着斜面滚下去，比较两次小车行驶的速度，说明什么道理？
小学科学创新实验教案 一、实验课题名称 小学六年级上册《神奇的小电动机》 二、参加教师所在单位 珙县珙泉中心校梁红 三、正文 1、实验在教材中所处地位与作用 《神奇的小电动机》这一实验课题，选自小学六年级上册科学第三单元能量的第五节。他是在学习了电磁力的基础上，进而研究能量的转化。本课时的教学内容是该章的重点，也是本章知识的拓展与应用。它让学生从生活常识出发提出问题，经探究得出结论。同时也为初中物理知识的学习打下基础。 2、实验原型及不足之处 实验原型：用一只倒扣的杯子和两根橡皮筋作固定装置，将转子安放在铁丝支架和“v”形电线架上，连接电池开关，使转子转动起来。并通过改变电磁铁的远近和电流的大小来改变转速；通过改变电磁铁的电极来改变转子转动的方向。 实验的不足之处： A、装置图虽简单，但难操作。倒“v”字线头与铁丝支架高度仅靠 两根橡皮筋难统一高度，从而导致转子转不起来或转动过程中掉落下来。 B、由于实验过程中教师必须手持磁铁，易造成遮挡，阻碍了学生
对转子转动方向和快慢的观察，不易达到实验目的。 C、实验成功率低，很多教师都不易将实验成功演示。 3、实验创新与改进之处 A、改进固定支架，使转子无论怎样都不会掉落。 B、增加了一个固定磁铁的支架，让学生便于观察。 C、增加一条有色毛线，更利于学生通过毛线的转动情况，得知转 子的转动方向和转动快慢。 D、能更好与初中物理实验中的电机部分相衔接。 4、实验器材 转子、电池组、导线、开关、彩线、电板、磁铁、小电动机模型5、实验原理 用电产生磁，利用磁的相互作用转动。 6、实验过程 A、安转支架和电路 B、安放转子 C、让小电动机转子转动起来。 D、改变转子转动方向和快慢。 7、实验效果 成功率高，便于学生通过观察，效果好。 8、自我评价 通过对实验器材和组装的创新，整个实验过程学生的兴趣很浓，提高了可视度和实验的成功率。使学生感受到科学其实是一门有趣的学
实验1用温度计测量水温 所需仪器材料：温度计、烧杯、热水、冷水 实验步骤： 1清点器材清点实验所需器材。 2在烧杯中倒入冷热水取两只相同的烧杯。 在烧杯中分别倒入冷水和热水。（杯中倒入水量不得少于二分之一） 3正确测量水温使用温度计正确测量温度。（温度计测量时，用手拿上部，温度计液泡不可接触杯壁或杯底，同时温度计液泡要完全浸入水中） 待温度计液柱静止后，眼睛平视温度计读数位置读出数值。 4记录测量数据记录所测的温度。（保留一位小数例：20.3℃） 5整理器材仪器洗刷干净，器材摆放整齐。
实验2物体的浮沉 所需仪器材料：水槽、橡皮、木块、泡沫塑料块、铁钉、气球、测力计、钩码。 实验步骤： 1清点器材清点实验所需器材。 2检验物体的沉浮种类将水槽倒入水。注入水不得少于二分之一。向水中放入物体。橡皮、木块、泡沫塑料块、铁钉、气球。 3检验下沉物体是否受到浮力用食指拉住指环，检测测力计指针是否指0。 将钩码挂在测力计上，平视测力计读出读数。 将钩码全部浸入水中但不要接触容器底，平视测力计读出读数。 4记录实验结果沉的物体（能、不能）受到浮力。 5整理器材仪器归位，摆放整齐。
实验3水的表面力 所需仪器材料：水槽、烧杯、滴管、曲别针、硬币 实验步骤： 1清点器材清点实验所需器材。 2用硬币装水将硬币平放在桌面（为防止水渍流到桌面，可以放到平坦的盛水容器，如水槽）。用滴管向硬币上滴水，直到水溢出为止。硬币能装水滴。 3向水杯中放曲别针将水杯放入空水槽中，往水杯中注满水。 向水杯中放入曲别针，直到水溢出为止。注满水的水杯能放入枚曲别针。 4实验结果：这两个实验说明水（有、没有）表面力。 5整理器材仪器归位，摆放整齐。
小学科学创新实验设计方案《空气占据空间》 平昌县鹿鸣小学孙晓兰
实验设计意图： 1.通过实验，变看不见的空气为看得见，让学生认识到空气占据空间。 2.通过实验，变摸不着的空气为摸得着，让学生感受到空气占据空间。 实验所需器材： 水槽(也可用水盆等无盖的容器代替)，去底的塑料瓶，乒乓球，水，塑料袋。 实验创新之处： 1.变零散的个体为整体，增强了连贯性。教材上安排的实验为四个小实验：一是用注射器往水里注入空气，有气泡产生；二是用塑料袋兜空气；三是杯底塞紧纸巾竖直压入水底，看纸巾会不会湿；四是想办法把装入塑料瓶的气球吹大。我设计的实验从开课的设疑导入到最后的巩固感知都是同一装置，贯穿整堂课使用，更有连续性。 2.变抽象为形象，增强了可信度。通过我的改进，学生能借助“你想让乒乓球在哪个位置就在哪里”这个游戏看到水中乒乓球的位置发生改变，使实验现象更直观，形象，很轻松就找到了这里面的秘密就是：空气占据空间。能通过“让乒乓球反复的听我们的使唤”这个游戏自己亲手将塑料袋的空气赶到塑料瓶，再让塑料瓶的空气回到塑料袋中，使学生能实实在在地感受到空气的存在，感受到空气占据空间。 3.变厌学为乐学，增强趣味性。改进后的实验把看不见摸不着的空气，通过两个游戏变得看得见，也摸得着。这样的实验学生越“玩”越爱“玩”，在玩中求知，更能激发学生的学习兴趣。 4.教此顾彼，增强知识的联系性。改进后的实验，不仅提高了实验的
成功率和实验效果，使学生轻松掌握本节知识，培养了学生的动手能力，还为以后的学习用排水法收集气体埋下伏笔，增强了知识的联系性和系统性。 实验步骤： 1.往装有水的水槽里放入乒乓球，让学生猜一猜“如果用去底的塑料瓶罩在乒乓球的上方，然后竖直的压入水底，乒乓球会在水的什么位置？”学生可能会得出三种答案：水面上，水中，水底。此环节是为了了解学生以往的知识含量。然后让学生自己动手实验，从中找到答案。在发给学生的塑料瓶中分为两类：一些瓶盖是完整的，一些瓶盖有孔。学生实验后的答案也就有两种，水底和水面上。学生会很好奇的去寻找为什么不同，瓶盖完整的空气在瓶里占据了空间，水出去，乒乓球下沉；瓶盖有孔的空气出来了，乒乓球仍然在水面上。 2.设疑“能不能让乒乓球听我们的使唤，想让它在哪里就在哪里”，学生动手实验，瓶盖完整的，先将塑料瓶竖直的压入水底，乒乓球在水底；再松开瓶盖随即盖紧，乒乓球在水中；然后完全打开瓶盖，乒乓球浮出水面。瓶盖有空的先用手捂住孔，将塑料瓶竖直的压入水底，乒乓球在水底；再松开捂住的小孔随即捂紧，乒乓球在水中；然后完全松开，乒乓球浮出水面。做完后小组讨论“乒乓球能听我们使唤的秘密是什么？”，就是：空气占据空间。 3.设疑“能不能让乒乓球反复的听我们的使唤？”这时分发实验材料塑料袋。教材上有用塑料袋兜满空气的实验，学生能从中受到启发，
青岛黄海学院实验指导书 课程名称：材料力学 课程编码： 04115003 主撰人：吕婧 青岛黄海学院
目录 实验一拉、压实验 (1) 实验二扭转实验 (6) 实验三材料弹性模量E和泊松比μ的测定 (8) 实验四纯弯曲梁的正应力实验 (12)
实验一低碳钢拉伸实验 一、实验目的要求： （一）目的 σ、延伸率δ,截面收缩率ψ。 1．测定低碳钢的屈服极限σS,强度极限 b σ,观察上述两种材料的拉伸和破坏现象,绘制拉伸时2．测定铸铁的强度极限 b 的P-l?曲线。 （二）要求 1．复习讲课中有关材料拉伸时力学性能的内容;阅读本次实验内容和实设备中介绍万能试验机的构造原理、操作方法、注意事项,以及有关千分表和卡尺的使用方法。 2．预习时思考下列问题:本次实验的内容和目的是什么?低碳钢在拉伸过程中可分哪几个阶段,各阶段有何特征?试验前、试验中、试验后需要测量和记录哪些数据?使用液压式万能试验机有哪些注意事项? 二、实验设备和工具 1．万能实验 2．千分尺和游标卡尺。 3．低碳钢和铸铁圆形截面试件。 三、实验性质： 验证性实验 四、实验步骤和内容： （一）步骤 1．取表距L =100mm.画线 2．取上,中,下三点,沿垂直方向测量直径.取平均值
3．实验机指针调零. 4．缓慢加载,读出 s P .b P .观察屈服及颈缩现象,观察是否出现滑移线. 5．测量低碳钢断裂后标距长度1l ,颈缩处最小直径1d （二）实验内容： 1．低碳钢试件 (1)试件 (2)计算结果 屈服荷载 s P =22.1KN 极限荷载 b P =33.2KN 屈服极限 s σ=s P /0A =273.8MPa 强度极限 b σ=b P /0A =411.3MPa 延伸率 δ=(1l -0l )/0l *100%=33.24% 截面收缩率ψ=(0A -1A )/0A *100%=68.40% (3)绘制低碳钢P~ l ? 曲线
检验人呼吸时空气中氧气含量的变化 教师姓名：学校名称：教材版本：教科版 【实验教材分析】 本实验出自于教科版四年级上册第四单元《我们的身体》中的第三课《运动 起来会怎样一》一课，从整个单元的编排看，本实验主要是让学生了解人呼吸时 空气中氧气含量是有变化的，且呼吸次数越多，消耗的氧气也就越多。 【实验原理】 1、人呼吸需要消耗氧气，呼吸次数越多，消耗的氧气也就越多。 2、木条燃烧需要氧气，当氧气不足或没有时，火柴会熄灭。 【实验教学目标】 科学概念： 1、人呼吸需要消耗氧气，呼吸次数越多，消耗的氧气也就越多。 2、木条燃烧需要氧气，当氧气不足或没有时，火柴会熄灭。 知识与目标： 1、合理地使用实验记录单，并进行数据分析。 2、结合实验现象、相关资料，作出对呼吸次数加快原因的分析。情感态度与价值观： 1、愿意与同学相互交流，能够在合作中完成实验活动。 2 、认识到耐心、细致地完成测量活动的必要性。 【实验教学重难点】 实验重点：用实验的方法，验证呼吸前后气体发生了变化。 实验难点：通过设计简单的实验证明呼吸前后气体发生了变化。 【实验教学创新】 原实验的不足： 1、将点燃的木条放入到呼吸多次的空气中时，木条仍可以长时间燃烧。 2、学生在吹气的同时还要通过排水法收集气体，那么到底是该吹气呢还是 该收集气体？ 改进： 针对这两点，我选择用气球、橡胶管和吹气面罩组装成气体暂时储存装置来 加以改进。实验时，只需学生深吸一口气，然后将吸入的空气全部吹入气球内即
可，如果要多次呼吸的空气，那么就用手捏住鼻子，用嘴反复呼吸气球内的空气 即可。这样就可以避免学生肺活量不足的问题，而且往气球内吹气也更加地简单， 你想收集多少气体就收集多少气体，只要你的气球够大，最后这个装置还可以将 吹气与收集气体的步骤分开，先吹气再收集气体。 原实验的不足： 3、教材出示的排水法收集气体的方法太过繁琐，学生一只手要拿集气瓶， 一只手要控制导管吹气，最后还要一只手盖玻璃片，实在不易操作。 4、学生吹气力度不易把控，吹气力度过大，会导致水花四溅，水溢到桌面 难以处理；吹气力度不足又把集气瓶中的出排不出来。 改进： 针对这两点，我选择用集气瓶、橡胶塞和玻璃导管组装成新的排水装置来加 以改进。实验时只需将集气瓶装满清水，将导管连接至离瓶底较远的那一支玻璃 管即可。这样一来不仅可以降低学生的操作难度，还可以避免学生吹气力度过大 而导致的水花四溅。 【实验教学过程】 【实验器材】 装满清水的排水装置 2 套、集气瓶 1 个、玻璃片 3 张、气体暂时储存装置 1 套、金属夹 1 个、木条 1 根、废液缸 1 个、打火机 1 个、抹布 1 张、水槽 1 个 【实验步骤】 1、收集一瓶新鲜的空气：取集气瓶一个、玻璃片 1 张，将玻璃片盖在集气 瓶口，贴上标签，新鲜空气收集完成。 2、收集一瓶只呼吸过一次的空气：取气体暂时储存装置一套，先深吸一口 气，然后将其呼至气球中。取排水装置一套，将导管连接至离瓶底较远的那一支玻 璃管，然后将气球内的空气通过排水法收集气到集气瓶中，盖上玻璃片、贴上标签。 3、收集一瓶呼吸过多次的空气：取气体暂时储存装置一套，先深吸一口气， 然后将其呼至气球中，紧接着用手捏住鼻子，用嘴继续呼吸气球内的空气。取排水装置一套，将导管连接至离瓶底较远的那一支玻璃管，然后将气球内的空气通过排 水法收集气到集气瓶中，盖上玻璃片、贴上标签。
小学科学实验报告 实验一:同种材料构成的物体在水中的沉浮试验 试验器材:橡皮、萝卜、木块、水等。 实验过程:1、将橡皮放入水中，观察它在水中的沉浮情况。2、再将它切成二分之一、四分之一大小放入水中观察沉浮情况。3、用同样的方法将萝卜、木块放入水中观察沉浮情况。 实验结论:同种材料构成的物体，在水中的沉浮与它们的轻重、体积大小没有关系。 实验二:研究影响物体的沉浮因素(用小瓶子研究影响物体的沉浮因素) 实验器材:一组体积相同、质量不同的球、一组质量相同、体积不同的立方体、小瓶子、红色水等实验过程:1、将这些球按轻重顺序编号，依次由轻到重放入水中，观察沉浮情况 2、将这些立方体按体积大小顺序编号，依次由大到小放入水中，观察它们的沉浮情况 3、把空瓶子盖上盖放入水中，漂浮2、往空瓶中加红色水，观察记录直至小瓶子能沉入水中。实验结论:不同材料构成的物体，如果体积相同，重的物体容易沉。如果重量相同，体积小的物体容易沉。 实验五:研究橡皮泥在水中的沉浮 实验器材:橡皮泥、量杯、水等 实验过程:1、在一个量杯中倒入200ml水，把橡皮泥做成实心团，放入量杯，记录它的排水量2、再把橡皮泥做成能浮在水面的各种形状，观察记录它每次的排水量。
实验结论:一个物体在水中受到的浮力大小取决于它排开的水量，排水量越大越容易上浮。 实验六:测量泡沫塑料块受到的浮力 实验器材:泡沫塑料块、弹簧测力计、细线、小滑轮、橡皮泥、水槽等 实验过程:1、在空气中用弹簧测力计测量泡沫塑料块的重力，记录2、用橡皮泥将小滑轮固定在水箱底部，用细线拴住泡沫塑料块，从滑轮中穿过，另一头连接弹簧测力计3、拉动弹簧测力计，使泡沫塑料块小部分浸入水中、大部分浸入水中、全部浸入水中，记录三次的拉力大小及排水量。 实验结论:物体在水中都受到浮力的作用。物体浸入水中的体积越大，受到的浮力也越大。 实验七:测量大小不同的泡沫塑料块受到的浮力 实验器材:泡沫塑料块、弹簧测力计、细线、小滑轮、橡皮泥、水槽等 实验过程:1、在空气中用弹簧测力计测量泡沫塑料块的重力，记录2、用橡皮泥将小滑轮固定在水箱底部，用细线拴住泡沫塑料块，从滑轮中穿过，另一头连接弹簧测力计3、拉动弹簧测力计，分别使小块泡沫塑料块、中块泡沫塑料块、大块塑料块完全浸入水中，记录三次的拉力大小及排水量。 实验结论:物体在水中都受到浮力的作用。物体浸入水中的体积越大，受到的浮力也越大。 实验八 :下沉的物体受到水的浮力大小 实验器材:石块、细线、弹簧测力计等 实验过程:1、在空气中用弹簧测力计测石块的重力并记录2、将石块沉入水中，记录此时弹簧测力计的示数，发现示数变小 实验结论:下沉的的物体受到水的浮力，浮力的大小与它排开的水量有关，排水量越大，受到的浮力也越大。
小学科学创新实验设计方案 小孔成像演示装置仪 卢龙县燕河营镇燕窝庄小学秦香云 一．实验设计意图 1.《小孔成像》是冀教版小学科学三年级下册《光的传播》中的教学活动。实验目的1、通过本实验理解光的直线传播原理；2、探究小孔成像的规律 二、实验材料： 蜡烛、磨砂玻璃、白色屏板 2、实验原型及不足之处 实验原型 教材中原有的实验是：在三张长方形卡纸的同一位置打一个大小约为一枚硬币的小孔，然后把这三张卡纸分别用夹子夹住横立在桌上，每张卡纸之间间隔15 厘米，排成整齐的一列，使卡纸的小孔在同一直线上。在最后一张卡纸之后约15 厘米的地方，再放一张没有打孔的卡纸作为屏。把手电筒放置在离自己最近的卡纸前，让手电筒的光射进小孔，学生就可以在纸屏上观察到光斑。这时，如果将第二或第三张卡纸向左或向右移动5 厘米，同样用手电筒的光对准离自己最近的卡纸的小孔，学生就不能在纸屏上观察到光斑。实验旨在让学生明白光的传播路线是直线。 实验的不足之处 A. 不直观。白天光线强烈，学生不能直观地看到光的传播路线。 B. 难操作。实验道具难做精确，三孔难以对齐。 C. 不全面。该实验只证明了光在空气中沿直线传播, 没有证明其在液体、固体俩种物质形态中的传播路径。 D. 实验器材比较常见，学生对这些天天见到的物体提不起兴趣，不能激发探究热情。 二、实验原型的不足之处 1、白天上课时，一般阳光比较强烈，不易观察到烛焰的像； 2、由于空罐前后距离较短，很难观察到烛焰的各种成像情况； 2.一次性吸管学生反复吹，不够卫生，用后丢弃造成环境污染和资源浪费。
3.学生气息不足，很难将水顺利吹出来，现象不明显。 4.如果杯子接触水面时没有垂直，很难达到理想的效果。 5.三年级的学生在操作时很容易把纸团掉入水中，浪费纸张，不利于环保。 三．实验创新与改进之处 金点子案例 初中物理实验创新方案——大气压的存在 昌邑市育秀学校王鲁英指导教师：王鲁英 一、实验名称：小孔成像二、实验目的：小孔成像的特点 三、实验所需器材：八宝粥空瓶一只、薄膜、纸杯四、实验装置及说明： 五、实验操作步骤： 1.将八宝粥空瓶有口的一端割掉，扎上薄膜；将纸杯去底，套在有薄膜的一端；八宝粥空瓶的另一端扎上小孔； 2.点燃蜡烛，将有空的一端对准烛焰，调节距离，直到在薄膜上看到烛焰的像； 3.调节孔与烛焰的位置，再观察像的变化。 六、实验创新点及其意义：小孔成像的实验在课本上是学生的动手实验，但总是薄膜上的像在教室展示时，非常不清晰，我发现用套上纸杯却非常清晰，无论在什么环境下都 四．创新实验所需器材 玻璃水槽、去底矿泉水瓶（底部缠铁丝）和完整矿泉水瓶各一个。玻璃管、橡胶管、带孔橡胶塞、乒乓球、注射器（或打气筒）、红墨水等。 五、实验过程 （一）自制小喷泉 1.连接装置。 2.推动活塞，观察现象。 （二）有魔法的空瓶 1.往装有水的水槽里放入乒乓球，让学生猜一猜“用去底的矿泉水瓶对准水中的乒乓球，竖直用力向下压，乒乓球会在水的