第一章學生科學試驗製作與發明指導1
1.學生科學實驗與製作活動的意義
小實驗與小製作活動是具有較強的實踐性和創造性的科技教育活動，它是學校課堂教學的一個重要補充，在培養學生科學素質方麵可以起到課堂教學難以起到的作用。
幫助學生加深理解自然科學知識
無論是在課堂教學還是在課外活動的教學過程中，教師都要引導學生形成一些科學概念，學製基本的科學原理。概念的形成、原理的理解，往往要從揭示事物的屬性入手。不少事物的屬性，隻有借助實驗和製作才能顯露出來，才能被認識。例如，水是無色、無嗅、無味、透明的液體。這些屬性單憑教師的講述，學生很難理解，如果做一組實驗，把水同牛奶、豆漿、灑精等液體作對比研究，學生就很容易認識和掌握水的這些屬性。再如，揭示空氣是不是一種單純的氣體。讓學生做一個實驗：把一根小蠟燭點燃，固定在盛有一層水的水槽裏，然後將玻璃杯倒扣在蠟燭上，蠟燭點燃了一會兒後就熄滅了，燒杯裏的水麵上升了一截。這個小實驗就說明了空氣中至少有兩類氣體，一類是能夠幫助燃燒的，另一類是不能夠幫助燃燒的。這樣學生就很容易認識空氣不是一種單純的氣體。
培養學生的科學誌趣
誌趣是推動人們成才的起點，也是推動學生進行學習活動的內在動力。一個學生對某一學科有了濃厚的誌趣，他們就會產生強烈的求知欲望，就會如饑似渴地學習和鑽研。曆史上許多有卓越成就的科學家，誌趣是成才的動力之一就是對科學的誌趣。
心理學認為，誌趣是一個人力求接觸和認識某種事物的意識傾向。誌趣不是天賦的，而是在後天的生活環境和教育的影響下產生和發展起來。小實驗和小製作是培養學生科學誌趣的極好活動。首先，小實驗和小製作能夠幫助學生更好地認識自然事物和現象。自然界許多奇妙的現象，許多奧秘都可以通過小實驗和小製作來揭示。學生經常進行小實驗和小製作活動，不斷揭示自然界的奧秘，對自然科學的誌趣就可以逐步形成。其次，小實驗和小製作都是趣味性較強的活動，符合小學生喜歡動手，喜歡接觸新奇有趣的事物的特征，達到以趣激趣的目的。再次，小實驗和小製作大都是實用性較強的活動，它和工農業生產、科學研究、日常生活實際具有密切的聯係。學生通過這些活動，可以把現實與理性聯係起來，這無疑對培養學生的誌趣是具有積極作用的。
培養學生的動作技能
技能是指完成一定任務的活動方式。實驗和製作技能屬於動作技能，其動作主要是由人手的活動來完成的。動作技能有初級和高級兩個階段，前者是初步學會階段，後者是技能形成階段。對學生來說，不論是初級階段還是高級階段，都必須由學生親自動手進行操作練習才能形成。這是其他任何教學形式所不能取代的。
小實驗和小製作所涉及的實驗儀器和製作工具較多，這些儀器和工具對剛剛接觸自然科學的小學生來說是很陌生的。在實驗和製作過程中，學生通過觀察思考和動作操作，將會逐步熟悉儀器和工具的性能和使用方法，初步掌握某些技能。在實驗和製作過程中，學生要手腦並用，要在操作的基本功上，技術上由學會過渡到靈活、準確、協調，甚至接近自動化的程度；更要明了該怎樣，不該怎樣，為什麼要這樣而不要那樣的道理，由操作練習的機械性轉變為理解性。這樣，實驗和製的技能就能逐步形成。
發展學生的創造精神和創造思維
在小實驗、小製作活動的初級階段，學生的操作往往以模仿為主。比如，重複教師做過的實驗，複製簡單的器具。但是，不要小看這些活動，它們是學生能夠獨立操作的先期準備，其中包含了技能、經驗、思維等方麵的因素。
隨著活動的深入展開，小實驗、小製作必然要求學生的主體的積極投入，小實驗必然逐步從一般操作練習過渡到驗證性實驗，過渡到探索性實驗，小製作也逐步由易而難，工藝逐步變得複雜，而且這種勞動逐步著上了有創造意味的色彩。在這個過程中，學生的創造精神得到了陶冶，創造性思維也必然獲得很好的鍛煉。
鍛煉優良的心理品質
小實驗和小製作並不是很容易完成的活動，它需要實驗和製作者克服許多困難。因此，小實驗和小製作能培養學生克服困難、堅忍不拔、百折不撓的毅力；在小實驗和小製作過程中，學生都努力爭取自己的實驗做成功，努力使自己製作的作品美觀、好用、受到教師的表揚和獎勵，這能激發學生的好勝心和進取精神；小實驗和小製作需要學生認真、細致、實事求事、團結協作，這對學生形成良好的學風，促進非智力因素向積極的方麵發展具有重要作用。
2.學生科學實驗製作活動的原則
小實驗小製作活動的指導要依據一定的原則，針對活動過程的各個環節進行。
從鄉鎮實際情況出發，突出以農為主
我國是一個農業大國，整個國民經濟穩定和發展的基礎是農業。鄉鎮小學科技活動中操作性強的小實驗小製作活動，除了要著眼於學生科學素質的培養以外，還應該研究當地的種植、養殖等狀況，從鄉鎮實際出發，樹立以農為主的思想，圍繞科技興農這一中心，開展豐富多采的小實驗、小製作活動。
加強活動室和實驗基地建設
小實驗小製作活動的順利開展需要一定的條件，其中尤其要重視利用學校的條件和社會力量從校內和校外兩個方麵加強活動陣地的建設。校內活動陣地主要是活動室，活動室一般可與自然教室共用，沒有自然教室的學校，可利用一些輔助用房，也可借用某些班級的教室，另外還可以利用校園的空地建立植物實驗園、動物飼養場等。校外活動陣地除了青少年科技活動中心等場所外，還應該充分利用博物館、公園、自然保護區、工人、農場等社會力量。
克服困難，因陋就簡，土法上馬，解決器材問題
我國幅員遼闊，經濟文化發展很不平衡。盡管有些鄉鎮的生活水平已步入小康，但仍有一些地區還沒有很好地解決溫飽問題，當地的辦學條件也很艱苦，在這些學校開展小實驗小製作活動，存在著缺少器材的實際困難。而活動器材又是科技活動的物質基礎，傳播科技知識的媒介。因此，科技輔導員要發動學生一起克服困難，因陋就簡，自製簡易教具或利用代用品，解決器材問題。
必須著眼於活動的全程，並有相應的方案或計劃
為了充分發揮小實驗小製作的功能，還必須從活動的全程出發，針對學生的心理特點和年齡特征，並以全麵發展學生的科技素質為目的，製定整體活動、階段活動及每次活動的方案或計劃。
3.學生科學實驗製作活動的指導
小實驗與小製作活動過程的指導，包括製訂活動計劃，指導實際操作和活動總結等。
製訂活動計劃
為了加強小實驗與小製作活動的計劃性，保證實驗與製作任務的順利完成，必須認真周密地製訂小實驗與小製作活動的計劃。有了計劃，才能避免活動的盲目性，不致出現吃一節剝一節的狀況。在製訂計劃時要注意以下幾點。
（1）要深入了解學生。
主要了解學生對參加小實驗與小製作活動的態度、基礎知識水平、技能、智力等情況，特別要根據小學生的特點，從實驗出發，了解他們當前的主要要求是什麼，傾聽他們的反映，盡量采納他們的意見。
（2）要研究活動計劃
教師在深入了解學生的基礎上，要結合學校的設備和各方麵的條件，根據小實驗、小製作活動特點，著眼於小學科技素質的形成，認真研究活動的總體安排和具體的內容。主要包括：本學期小實驗與小製作活動的目標；活動的基本情況分析；活動內容及其安排；完成活動任務的條件、困難和主要措施等。
（3）把教師的計劃變成學生自己的計劃
教師有了計劃，就應當考慮怎樣把計劃變成學生自己的計劃，才有利於調動學生實驗和製作的積極性，才能使計劃真正落到實處，變為學生的自覺要求和實際行動。
實際操作的輔導
（1）在操作內容的安排上要從簡易到複雜。
學生初次操作時，缺乏認識基礎，對較複雜的操作掌握比較困難，因此，應當先排簡易的小實驗與小製作，不妨帶點機械模仿，然後逐漸過渡到複雜操作，適當加快速度。例如，分析土壤成分的實驗就應先安排在沉澱、過濾、蒸發等實驗之後，因為前者的實驗包含後者，是複雜的實驗。學生隻有先學會基本的實驗和製作，才能比較順利地完成較複雜的實驗和操作。
（2）以知識作基礎，指導實際操作。
小實驗與小製作雖然屬於動作技能的範疇，但是它與基礎知識是緊密聯係在一起的，學生掌握了與這些活動有關的基礎知識，才能比較順利地進行操作。因此，在指導學生作與製作方法時，不能隻講操作與製作方法，而不介紹有關原理。例如，在製取氧氣的實驗中，教師除了要介紹操作方法外，還要講清楚試管口為什麼要略向下傾斜，加熱時為什麼要先預熱試管，實驗完畢為什麼要先把導管從水中拿出來，然後再移開酒精燈，等等。學生明白了這些問題，就能更正確地進行操作。
（3）在操作前要使學生明確操作的目的要求。
教師在指導學生實驗和操作前，要向學生講清楚為什麼要進行這個實驗和製作，應達到什麼要求，應該注意什麼問題，基本過程是怎樣的等等。這樣學生就會在教師指導下朝著既定目標發揮自己的主動性和積極性，避免操作中的錯誤，避免盲目行動，並且在操作過程中，能比較自覺地根據活動的要求，隨時對自己的行為作出比較恰如其分的評價。