㈠ 實驗室儀器設備管理的要點有哪些
為了解決實驗室設備管理中存在的使用人員對設備疏於養護，重使用、輕保養、缺維修檔案的問題，今天的內容主要對檢驗機構實驗室儀器設備從采購到使用維護等方面的內容進行介紹，希望能對檢測實驗室設備管理提供一些參考建議。
試驗設備是開展質量檢測的物質基礎之一。本文從設備采購期間的選型論證，到設備使用期間的養護維修兩方面的角度，介紹了實驗室儀器設備的管理與維護。
檢測試驗設備的特點
1.科技含量高，結構復雜
隨著國家對產品質量要求的不斷提高，檢測技術也飛速發展，先進的儀器設備不斷涌現，老設備不斷升級、換代；同時，現代試驗技術正在向著多學科交叉滲透、多學科智能密集型方向發展。許多大型精密儀器設備是化學、機械、電子、光學、生物、計算機等多學科智能的集中體現，如氣質聯用儀、原子吸收光譜儀等。。。
2.品種多、數量大
如，各種超聲振盪儀、真空乾燥箱、紫外可見分光光度計、光學顯微鏡、天平等。。。這類儀器單價低、品種多、數量大，適合基礎檢測任務，頻繁使用導致老化，會給維修人員帶來很大的工作量，難以及時修復，從而，影響檢測。專業檢測設備和大型精密儀器設備台數少，但品種多，單價高，使用者需參加儀器廠商培訓及檢測操作上崗培訓，發生故障，只依靠本單位內的維修力量難以修復，必須聯系廠家進行處理，這樣勢必造成維修周期長，維修價格高，延誤檢測任務的完成。。。
主要存在的問題
1.設備疏於養護
大多數化學檢測設備都屬於精密儀器，不但要求試驗操作人員會使用，還要了解儀器的基本原理、使用注意事項、儀器的存放環境，這樣儀器的故障率才會減少[1]，例如，紡織實驗室常見的單紗強力機、做剝離頂破試驗使用的萬能材料試驗機，機械部分的絲杠需經常上油保養，但在實際使用中，往往因為使用頻率不高，疏於保養，還有大量使用的光學儀器紫外-可見分光光度計屬於光學精密儀器，光學鏡片定位精準，存放環境要防塵防震防潮，對環境的要求保持室溫15℃～35℃，無直射光，無強烈的震動或連續不斷的微震動，無強磁場，相對濕度40%～80%，無腐蝕性氣體，無引起紫外吸收的有機、無機氣體，少灰塵。如果光學儀器存放在一般實驗室，在潮濕的環境下，鏡面受潮而霉變。在有的實驗室，存在將光學分析儀器靠近離心機或振盪器等設備，以便操作人員在離心程序後，樣品即可進行光學分析，但是光學分析儀器長期在高速運轉的儀器旁，鏡片可能會被震掉或震碎。在維修過程中，發現諸如此類問題較多，儀器管理稍不重視[2]，對檢測試驗帶來較大的影響，加大了維修人員的工作量及維修經費。
2.儀器缺維修檔案
試驗儀器在購置、安裝、驗收後進行正常使用，都要將相關材料歸類進檔，建立儀器檔案。檔案主要包括合同、使用說明書等技術資料，設備到達相應的院系後即應有相應的儀器使用記錄、保養記錄、維修記錄，但是，有時會形成「重購置，輕維修；重使用，輕管理」，對於使用保養和維修記錄不夠重視。例如，超聲振盪儀器在實驗室用得較多，在維修中發現，由於保養不當，操作者在使用後，未及時擦乾濺出的水或化學葯物，腐蝕儀器的電路板，從而造成整個電路板更換，既延長了維修時間，又耽誤了使用，增加了費用。很多儀器維修過，因為維修時間緊，任務又多，往往疏於對維修進行記錄，既不利於統計使用率，也不便於新入職的維修人員故障查詢和零部件的更換，影響重復性故障或相關故障的維修效率。
3.老舊設備不能滿足能力驗證的要求
CNAS實驗室的能力認證計劃幾乎每年都有不同的項目，通過實驗室間比對檢驗本單位的實力，通常情況下，實驗室大型儀器因價格昂貴，通常在維護方面是重點對象，故服役期限也較長，所以存在一個問題，可以滿足檢驗標准對儀器的要求，但是對於能力驗證之後的數據，老舊設備通常會得到離群的不滿意結論。
3.原因分析
1.使用人員輕視設備保養
在維修設備時，會發現很多故障是人為的原因，人為故障的出現有兩個原因：
①操作人員對儀器設備使用規程不熟悉或違反操作規程；
②操作者的責任心不強，這兩種情況往往後者佔大多數，如，在維修恆溫恆濕處理箱時發現，有的故障是因為操作者在使用時責任心不強，未細心觀察，加熱槽中水沒過加熱管，就開始加熱，導致加熱管幹燒爆裂或電路燒毀。磁力攪拌器也存在同樣的問題。
2.建立設備維修檔案尤為必要
隨著目前檢測項目的不斷增加，試驗設備種類、數量的逐年遞增，設備的價值越來越高，但是由於設備維修人員的數量限於編制或用人成本，並沒有增。如何盡快熟悉這些品種繁多的設備，了解設備原理和操作方法並能快速處理各種故障，是每個設備維修人員的難題。建立健全設備維修檔案，每台設備建檔，維修人員根據維修申請的要求，通過檔案室資料了解儀器的情況，及時處理故障並將故障現象原因、處理方法、需要的金額等信息做文字留檔。方便實驗室管理員在需要時查閱設備使用情況和維修費用。做好維修記錄檔案對儀器技術改造及報廢鑒定等可提供參考依據[3]。
3.存在不同實驗室更新設備的壓力
與科研檢測單位不同，純粹的第三方檢驗實驗室，往往沒有科研項目的支撐，不能利用科研經費購買先進的檢驗儀器，導致大型設備服役期限會較長，但同時，往往有能力的實驗室，更新了更高精度的先進設備，對此進行的能力驗證，檢驗多個實驗室試驗數據是否離散，往往在多年前購買的設備由於之前生產工藝與現在的檢驗不匹配在數據的准確性和精度上，很容易會偏離平均數據很多[4]。
4.對策與建議
1.試驗設備采購時進行管理
試驗設備的采購是根據試驗的需要進行相應的有目的的采購，並不是大手筆地買進一大堆器材。根據實驗室試驗的需要，在進行添置基本試驗器材的基礎上，謹慎選擇需要購買的器材。試驗器材設備的參數。這是在進行選購時的硬指標――試驗設備的技術參數與精度關乎試驗的最終結果。在試驗中如果發生了屬於試驗器材導致的意外，會造成試驗失敗。因此，在進行對試驗設備的采購時，必須要求它們在質量上達到國家的相關參數，方可進行下一步操作。
設備選型時的性能參數確定有如下三方面：
①與市場上通用的型號比對選型。通過市場調研即可獲得通用型號的參數是否滿足檢測需求。
②按照檢驗標准中對儀器的技術參數要求選型。標准中對儀器性能、精度的要求，是考察采購設備的重要參數。
③與同類質檢機構中選購的儀器對比選型。
可咨詢具有同類檢測項目的同行實驗室所采購的儀器，因為有一段時間的使用經驗，更能對儀器的性能及售後有較全面的了解。此外，還可以咨詢計量檢定機構，由於這類單位經常出具校準報告的原因，這類機構對某類產品的性能能夠提供更為精準的數據支持。
選擇信譽與質量過硬的廠家，在條件允許的情況下雙方可以達成長期合作的關系。選擇這樣的廠家不僅使產品質量得到保障，在產品出現一些問題時可以自主找到供應商，雙方進行協商，友好解決問題，減少試驗中出現問題的幾率。在實驗室通用設備，如,恆溫水浴鍋、天平等儀器，選擇過硬的經銷商來供應產品，此類產品由於供應量大，廠家在實驗室當地都有經銷商負責供應及售後問題。通過此類渠道，利用經銷商的銷量，可以獲得更好的價格折扣。此外在售後維修時，較大的經銷商通常在當地有備件庫，能夠較快地解決儀器故障。在采購較高價格的儀器時，通常直接與廠家聯系購買，可以省去不必要的中間商環節。對購買昂貴的進口儀器時，往往科研公益等事業單位具備免稅資質，一般會委託專業的儀器進出口公司辦理相關手續，提高辦事效率。
在采購儀器時，還應注意它們的使用年限及注意事項，做好相應的記錄，投入使用前應進行檢定或校準。對於大型試驗器材，它們的保養可能會有一些麻煩，在購入這些儀器設備時，要關注它們的注意事項，派人進行相應的學習與培訓，降低在以後的使用中對它們的損傷，延長它們的使用壽命。有些試驗器材是不可以放在一起的，比如有的器材會帶有磁性，而一些測量用的設備對准確度的要求較高，因此，在擺放器材時要注意它們之間是否相互影響。對於使用年限，管理者必須要有明確的記錄，這對試驗的准確性有重大意義。所以要對試驗器材進行定期檢查養護，同時建立使用檔案和手冊。
積極利用當地科學技術委員會、科技局頒布的引進先進設備的政策優惠，對符合資質的科研機構向當地海關機關進行儀器購置免稅申請，降低采購先進進口儀器的成本。
2.合理配置實驗室的工藝布局
實驗室建設包括：檢測儀器設備的更新，在設備的更新換代上，已經得到普遍的重視，在維修過程中發現在環境和空間使用上的投入也是不容忽視的。夏天的天氣潮濕，儀器易發霉而損壞，尤其是光學儀器在配置的同時，需放置在恆溫恆濕實驗室或要購置抽濕機、空調機等作為基礎儀器來降低空氣濕度，減少維修管理成本。另外，在維修時經常發現某實驗室堆放大量的儀器，不重視儀器之間干擾的重要性。另外，受房屋布局影響，實驗室空間分配不合理，有的實驗室空間有限，不得不把某一檢測項目的試驗儀器和水池、精密電子儀器放在一個實驗室，這樣容易導致電子儀器腐蝕嚴重。有的實驗室原本有下水道管路，較為潮濕，放置電子天平等試驗設備，對天平的精度影響過大；再如有些實驗室將用到的機電設備一字排開，儀器之間「親密接觸」，未考慮干擾和散熱。所以設備在安置時應綜合考慮安置空間，以防設備之間及環境帶來的影響，降低維修成本。
安全、效率、舒適是理想實驗室環境的三大要素，實驗室的建設，不僅是單純的建設實驗室與選購合理的儀器設備，更要考慮到實驗室的總體規劃，合理的布局和平面設計，以及供水、供電、通風、安全措施、物料傳遞等設備和基本條件。精密儀器可考慮朝北避陽，並可以節約空調製冷量。精密儀器的安置應垂直於北側的窗戶，以防產生陰影或目眩；操作台建於東側；化學葯品宜安放於西側，避免陽光直曬。有防震要求的儀器如，力學室、天平室、精密儀器室，一般可以建操作台放置。精密儀器應該減少震動、粉塵等干擾。。。化驗檢測室的布置要便於試驗員的操作、方便快捷地填寫原始記錄。
3.加強操作人員動手能力的培養
儀器設備故障一般有三種原因，操作者誤操作、保管環境不良和儀器產品質量較差，從筆者的經驗來看，實際情況在設備操作中使用者誤操作造成的故障佔主要，其餘兩項為可控因素。所以對操作人員動手能力的培養是減少儀器故障產生的一個重要因素。為了提高操作者的動手能力，應先由實驗室管理者組織儀器供應商的售後工程師或維修管理人員進行操作前的實操培訓。在做試驗之前對儀器設備的主要零部件，進行認真仔細的檢查，仔細觀察並動手操作儀器設備本身接插件有沒有接插好、松脫、磨損等，清除儀器設備關鍵零部件上的污垢、塵埃、腐蝕、漏液等，防止故障產生。其次，操作者必須掌握儀器隨機所帶的手冊和各種技術資料及數據的內容，並認真按要求操作一遍。專業工程師對操作者應進行儀器使用培訓，對儀器的使用方法和使用注意事項、儀器的結構組成進行細致講解，以防止因誤操作造成儀器故障。
4.健全儀器設備技術檔案
①檔案的建立及保管
設備管理員應協助資料管理員建立設備檔案，在設備管理員經手的前期購置調研資料、購買合同、設備驗收單以及隨機而來的說明書等資料應及時移交檔案管理部門，保證檔案內的手續齊全。做好相應的管理與健全分析檔案，才能更好地使用這些設備，延長它們的使用壽命。因此，在每次試驗完成後，清洗完試驗設備，都要做好相應的記錄。這樣的做法不僅是一種對設備的養護，在日後查找問題出現的原因時也提供了方便。在建立了檔案後，需要管理人員分門別類地進行管理，方便日後進行相關資料的查找。
②檔案應具有內容
大型精密儀器的技術檔案，內容包括項目論證材料、說明書、操作步驟、附件儀器日常運轉情況等。為了保障大型儀器設備的正常運轉首先要做好儀器設備的檔案管理。大型儀器在購置、安裝、驗收後進行正常使用，將相關材料歸類進檔，建立儀器檔案主要包括技術檔案、儀器使用記錄本、維修保養記錄等，這是保證儀器高效運轉以及進行技術改造等方面的依據。為了保證儀器處於最佳的技術狀態，每次儀器使用詳情也需登記在專用本上，記錄使用人、使用內容、開機機時數、使用運轉情況、維護保養、故障排除情況、損壞及原因等情況，將試驗數據保留存入檔案，只有嚴格地做好檔案管理，能保障儀器設備的完好率，提高使用效益。檔案借閱須有文字記錄，責任到人，以免丟失。
③設備檔案應有維修記錄
對每次維護及維修應有文字記錄歸檔，如維護設備時發現的問題，維修設備時的故障現象，解決思路，及最後的診斷結論及處理方法。重視對設備電氣及機械原理圖紙的學習，對調用頻繁的圖紙，需覆膜處理，保證其潔凈可看，不被現場維修的油污污染。每台儀器設備還須備有儀器維修保養記錄本和儀器使用記錄本，某台儀器何時出現過什麼故障、修理情況，在儀器維修保養記錄上做好記錄，為儀器以後的正常運轉與日常維護提供詳細的檔案資料。
5.維修隊伍建設
要保證試驗儀器設備的正常運行，不僅要有足夠的維修經費，還要保證設備維修的及時性，依靠廠商來維修，又耗錢又費時，因此，本單位應逐步培養自己的維修隊伍，對設備進行定期維護，每年設備主管部門應依據實際情況，制定全年儀器設備維護計劃，這樣既節省資金，又可保證維修的實時性，所以，立足本單位，組建精練高效的維修隊伍，是保證儀器正常運行的必要條件。定期對技術人員、管理人員進行技術培訓，提高維修技能和管理水平，通過實踐，不斷積累維修經驗。
6.重視耗材和維修備件的采購
購買進口儀器搭配的耗材往往為進口原裝耗材，在考慮到保證試驗數據准確不受影響的前提下，可以嘗試使用國產耗材及備件，降低檢測成本。如原子吸收使用的元素燈，為分析儀器進樣使用的熱脫附儀中的進樣管，當前都有性能穩定的國產替代耗材，價格比進口耗材要低很多。對經常用到的維修備件，應有備件，以減少發生問題時再去購買的時間成本。
對實驗室儀器設備的管理與維護，不僅可以提高實驗室儀器設備管理標准化程度，進一步提高實驗室設備有效使用率；還可以加強實驗室儀器設備安全管理，對試驗的順利完成是有著重要作用的。制定嚴格的實驗室設備儀器管理與維護的規章制度，對保證試驗質量有著重大意義[5]。全面提高管理人員的綜合素質，加強操作者的責任心，健全儀器維修檔案，不但解決了對維修要求高、任務重、時間緊的問題，更為檢測試驗節約了成本，提高了試驗儀器的使用效率，為建設科學、公正、准確、高效的檢測服務平台提供有力的保障。
㈡ 自製物理教具的意義和價值是什麼、有什麼經驗
物理是一門以抽象思維為主的學科，又是一門以實驗為基本方法的學科。新課程標準的實施，不僅要求老師教學時要做大量的演示實驗，還要求給學生創造條件進行課內和課外實驗探究。但大多數農村學校實驗器材和教具不能滿足教學需要，針對新課程改革的發展需要，教師應該在教育教學中大膽創新，方法之一，可以通過自製教具，引導學生製作學具，並應用於實踐，可以有效地促進了學生綜合能力的持續發展。本人就自製教具在農村物理教學中的意義談談自己的見解和做法。一、自製教具可以激發學生對物理的情感 好奇作為思維和興趣的先導，是中學生思維上的一個特點。興趣是最好的老師，好奇心是成功的起點。在教學中，利用自製教具適時適度地進行演示，有意識的創設好奇情景，激發學生的求知慾，導入新課。例如，在講述「物體的浮沉」 時，根據課程特點，我選擇了大型飲料瓶、氣球、金屬體和棉線等製作了一個沉浮子演示器。新課開始，出示自製教具（學生驚訝：老師要干什麼？）接著老師演示：一手托住瓶身並用力輕壓，氣球沉浮子下降，同時像玩魔術一樣，另一隻手加以指示，且口中念念有詞：「上……下……」把學生帶進一個神奇變幻的境界。頓時，學生的注意力都集中到了一起：老師真有這么大的本事？此時不失時機導入新課：「今天，我們一起來研究物體的沉浮……。這樣，利用自製教具創設好奇情景，因勢利導組織教學，對於激發學生求知慾，提高教學質量，將有極大的幫助。二、自製教具可以拉近科學與生活的距離 自製教具,讓物理走向生活,讓生活走向物理。自製教具讓物理實驗更貼近於生活，拉近了物理實驗和實際生活的距離。盡可能選用學生所熟悉的、簡單的、常見的材料做物理實驗，能使學生富有親切感、新奇感、熟知感，重視學生的小製作、小發明，贊揚他們的創造、創新的思路和方法，可以最大限度地激發他們的創新意識。楊振寧教授曾經說過：「成功的真正秘訣是興趣。」 初中年齡段的學生天生好奇、好動、好玩、有極強的創造力和求知慾，平時對他們的小製作、小發明多加以鼓勵和贊揚,是激發他們學習物理興趣和創新意識的一種好方式。教師應結合教材內容,多引導和鼓勵學生自己或者和其他同學合作設計、動手做課外小實驗。課外小實驗自由度大，學生可以依照自己的意志改變條件，控制實驗的進程，深刻感知實驗現象。通過課外小實驗1還能養成學生觀察的習慣，培養良好的觀察品質，掌握觀察方法，提高觀察能力,激發他們的創新意識。三、自製教具可以促進教師和學生的個性發展 設計製作使用教具和利用生活中易得材料進行實驗的過程，也是教師的科研行為。在教學過程中，教師對教具的選擇和使用，對生活中易得材料的選擇和搭配，都要充分考慮學生的年齡特點和教材特點，對教具的設計和製作，不僅要考慮學生的年齡特點和教材特點，還要考慮教具的材料、製作程序、加工技術、製作技巧等多方面的因素，有時還要查閱其它學科資料、與同行探討，經歷多次嘗試，才能製作成功。教師製作教具能力就能得到提高，就有利於教師科研能力的提高。 基礎教育變應試教育為素質教育，很重要的一個方面就是要使學生在愉悅的精神狀態下學習和從事各項教育活動，要使學生的多項素質都得到培養，要使學生得到更全面的發展。而在學生中廣泛開展自製教具活動，不僅會使其獵奇、好動的自然屬性得以調動和引導，而且會大大激發學生的學習興趣，還會使枯燥的理論知識變得生動有趣，更會使學生在教具製作過程中經歷失敗的苦惱和通過不懈的努力獲得最終成功的喜悅。這對於促進學生非智力因素的發展和心理素質的增強，都起著十分重要的作用。四、自製教具可以有利於學生主動建構知識 物理教具是用來做物理實驗，幫助學生接受物理知識的輔助工具。因此，它的製作必須符合物理原理和科學理論，即教具必須既能反映出所要學習的物理現象，幫助學生理解所學的物理理論，而它的製作自身又必須遵循一定的科學理論，這就要求學生在自製教具的過程中把物理知識很好地應用於實踐，然後在總結經驗，檢驗、檢查自製教具的合理性、科學性及不足，通過來回、反復反饋，既應用理論解決了實際問題，又用實踐證明了理論的正確，從而培養了學生正確對待知識的科學態度。同時，教具製作中，還要引導學生注意如何變「廢」為「寶」，利用生活中一些廢棄物如小鐵絲、廢鐵片、木材下腳料、用完的一次性針管（注意消毒）等，製作出各種各樣的教具，既節約了資金，降低了教育成本，又可培養學生養成勤儉節約、勤勞儉朴的優良品質，間接地對學生進行了品德教育。 我們的實驗教學可以在課上，也可以在課下；可以使用實驗室所配備的器材，也可以自備自製教具，甚至可以使用我們日常生活中的現有物品，經常用學生身邊的物品做實驗，如用鉛筆和小刀做壓強實驗；用雪碧瓶做液體壓強與深度關系的實驗；用汽水瓶做大氣壓實驗；用眼葯瓶做物體的浮沉實驗；用水和玻璃做光的色散實驗等。這些器材學生更熟悉，更有利於使學生明白物理就在身邊，物理與生活聯系非常緊密。而且通過這些課本上沒有出現的器材啟發學生的創新能力：大家一起來想一想，還可以用什麼來說明我們要知道的內容。或者，這種類似的方法我們可以用來解決其他什麼問題，等等。調動學生剛剛起步的創新的意識和創新的精神。五、自製教具可以培養學生的創新精神 重視和加強對學生創造能力和創新精神的培養是新課程標准特別強調的重要目標，而自製教具活動對達成這一目標所獨有的教學功能，應該再度得以重視發揮。實際上，用生活中易得材料、物品或廢舊材料充當實驗器材或稍做簡單加工製成教具、儀器，並應用於教學之中，這本身就是潛在地對學生進行創造教育。由於學生熟悉教學所用的自製教具，其巧妙的設計、獨到的構思，還將給學生以創造性的啟發和激勵，而其不完善、不理想之處又可促使學生產生「如何才能做得更好」的創造動機。特別是自製教具中蘊含的豐富的創新思路，無不潛移默化的啟迪著學生。例如：用飲料瓶可以演示「大氣壓」、「液體壓強特點」、「力的作用效果」、「帕斯卡桶裂實驗裝置」等等。這類自製教具從整體上反映出廢物利用的創造思路，細微之處又各自不同地表現出「改變、更換、代替、放大」等創造思路。另外，利用生活中易得的材料或物品（如小皮球、乒乓球、橡皮筋、粉筆、紙張、文具等）做物理實驗，體現了「重組、借用」等創造思路。更有意義的是，實驗中借用的往往不是該種材料或物品的生活用途，而是某種物理屬性。例如，可以借用硬幣的形狀、小皮球的彈性、直尺的絕緣性、雞蛋的密度、泡沫的絕熱性等，來做相關的物理實驗。自製教具所體現的「一物多用、廢物利用、借物它用」等思想，正是啟迪智慧、開拓思路、調動學生創造性思維的鑰匙。初中學生年齡小，好觀察，愛動手，而自製教具所用材料大多來自學生的生活實際，容易尋找，因而老師演示使用後學生就會產生自己動手做一做的慾望，老師再予以適時激發引導，使學生產生「如何才能做得更好」的創造動機，激勵學生發明創新，想方設法使教具變得更加完美、適用，這對激發學生的創造性思維，引導學生用物理學的觀點重新認識自己周圍環境中的事物和現象等方面，都有重要的啟迪作用。例如在學習長度測量時組織學生製作了刻度尺，在初中物理總復習階段再組織學生進行創造性應用練習，讓學生根據所學物理知識設計多功能刻度尺，在老師啟發引導下，學生們設計出了裝有小燈泡照明可在黑暗環境使用的刻度尺、裝有凸透境既可測長度又有放大作用的刻度尺、在柔軟繩子上帶有刻度既能測直線距離又能測地圖圖上距離長度的刻度尺等多種方案，使學生開闊了思維；同時，學生們在製作過程中，不但要親自動手尋找合適的工具、材料，還要動腦考慮解決一些與之相關的問題：如何使裝置更恰當、合理，如何使產生的現象更清晰、明顯，培養了學生敏銳的觀察能力、積極的思維能力，及判斷、分析、處理問題的能力，這對學生創造能力的培養都是十分重要的。有的學生還能運用創新原理和方法進行改進或創新製作一些新教具，例如在研究《聲音的產生》一節中，把正在發生的音叉放入水槽中，後排的學生根本看不到被激起的水，有同學提出在音叉旁邊掛一小塑料泡沫，泡沫在發聲的音叉上蹦蹦跳跳，這樣不但增強了實驗現象的可信度和可見度，更激發了其他同學的創新興趣、創新意識和創新能六、自製教具可以培養學生的動手能力 不論老師還是學生自製的教具，一般製作都比較簡易，例如用身邊的物品製作的簡易測力計、杠桿、驗電器、電學實驗用開關和燈座等，通常都是就地取材，易制易修，且可達到人手一個，因而在教學中使用時就不怕弄壞，在課堂與課下都可放心讓學生去觀察、觸摸，甚至拆卸、重裝，這樣，可訓練出學生熟練的實驗技能，然後再用正規廠家生產的儀器進行實驗，學生們有了前期的操作訓練，實驗時就會少出錯，甚至不出錯，順利完成。這樣，既培養了學生的觀察、動手能力，又訓練了其實驗能力，教學效果自然不錯。 總之，在知識日益更新的今天，課程標准不斷地被充實和完善，所需的教學儀器和教具也將不斷地要補充與更新，上級教育部門不可能准備好全部儀器教具來等著課程改革，只有我們一線教師根據教學需要，通過利用生活中易得材料進行實驗和自製教具，不斷充實和完善實驗儀器和教具，並把優秀教具和實驗設計研究成果推廣，實現資源共享，我們的新課程教學才不會因教具和儀器缺少而滯後，發揮出她應有的教育效應，一定會迎來新課程教學的春天。
㈢ 如何做好教學儀器管理的幾點思考
如何做好中學物理實驗室的管理工作
大家都知道，物理是一門以實驗為基礎的自然科學，它主要是通過各種實驗來展示自然物理現象，通過實驗，也進一步激發了學生學習物理的興趣，幫助學生形成物理現象，獲得物理知識和物理實驗技能，培養學生的觀察、分析和動手能力，同時還有助於培養學生實事求是、嚴肅認真的科學態度和科學的學習方法；有助於全面提高學生的素質，因此，加強物理實驗教學，是提高物理教學質量的重要一環，而實驗室是開展實驗教學的一個必備場所，是落實素質教育的第一課堂，是提高物理實驗教學質量，完成由應試教育向素質教育的轉化，為此，搞好物理實驗室的管理和使用是至關重要的，而要搞好實驗室的管理，實驗教師是實驗室管理的主導者，是直接影響實驗室水平和教學質量的關鍵，下面就結合本人多年來在物理實驗室工作實踐的體會，談談如何才能做一個合格的物理實驗教師。
實驗教師，在許多人的觀念里，不過是在實驗室里按圖索驥地為授課教師提供演示實驗、分組實驗的儀器設備而已。然而，在我個人實驗室工作的經驗和感受里，實驗室里並不存在一種可以供人呆板套用的儀器，而是每一次實驗器材的選擇組合和應用都是一種創造性的工作。這個創造性的工作不僅給教學帶來良好的效果，而且還能給教學帶來生機和活力。一堂實驗課，經過實驗老師的精心安排，實驗教師和任課教師的默契配合，來回指導學生實驗，使學生分組實驗取得了良好的教學效果；一堂實驗課結束後，實驗教師還得忙於檢查、維修各組的儀器，以保證下一節實驗課得以順利進行，待一個年段全上完後，實驗教師還得及時地清點、維修、擦拭、保養、歸位以減少儀器的自然損耗。因為經過學生實驗使用過的儀器，上面或多或少地都會殘留一些污垢或汗水，尤其是夏季，若不及時擦拭就會銹蝕儀器。因此實驗教師除了及時檢修、擦拭外，還時常針對不同的儀器做了許多相應的工作，如：不經常使用的儀器還應取下儀器內的干電池，以防電池腐爛腐蝕儀器；磁鐵的N極S極應該閉合；向心力演示器、起電機等的傳動皮帶用後要及時取下；木米尺要水平疊放，以防變形，經過處理的儀器放回櫥櫃，還得按上輕下重的原則，按類別，序號定櫥定位放好。平時還得對不同儀器的特點定期進行保養，比如:蓄電池的充電，切實做到：防塵、防潮、防壓、防震、防碰、防變質、防蛀、防腐、防爆、防損耗、防磁、防光照、防凍、防火、防盜等工作，保證教學儀器始終處於良好的可用狀態。對於學生在實驗中損壞的儀器，要及時進行維修，真正提高儀器的完好率，並建立維修記錄制度，日常還得保管好儀器使用說明書和有關維修資料，而且還得不斷地學習一些新的維修方面的知識，以提高自己的維修技術水平。
為了加強實驗室的科學管理，實驗教師要認真學習、執行《實驗儀器設備保管使用制度》、《實驗室儀器設備借（領）制度》、《實驗室儀器賠償制度》、《實驗室安全防範條例》、《實驗室危險品管理制度》、《實驗教師考核制度》、《實驗教學管理制度》、《學生實驗守則》，使日常工作做到有規可據，有章可循。
作為一名物理實驗教師，就必須具備有較強的動手能力和解決實驗中的實際問題的能力，掌握各類儀器的不同構造、不同性能、不同特點和不同的使用方法。為了更好地加強實驗教學，實驗教師要認真學習物理教學大綱，積極參加各級教育機構組織的相關培訓。對大綱及新教材里所規定的演示實驗和學生分組實驗做到心中有數，在每學期的開學初，實驗教師結合各年段的實驗計劃，並根據實驗室的儀器設備情況向任課教師提出本學期實驗課的安排和實施意見。物理實驗，有的易做有的難做，這還需要實驗教師努力鑽研實驗技術，掌握每個實驗的規律，提高實驗技能。在演示實驗和學生分組實驗之前，實驗教師要先認真閱讀教材內容，並按實驗內容先自己演示一遍，對儀器的性能、測量的范圍、誤差、實驗現象和實驗效果等與任課教師交換意見，共同探討實驗規律，任課教師在使用過程中提出的儀器質量問題或儀器使用效果改進意見，實驗教師都及時進行記錄，並實時進行解決。學生分組實驗是一種綜合型的實驗，它既培養學生對實驗器材、實驗常用工具的使用方法和技巧，又培養學生實驗操作能力和觀察問題、分析問題、解決問題的能力。這種實驗繁雜，頭緒多，工作量大，這就更加要求實驗教師具有不怕苦，不怕累的奉獻精神，與任課教師密切配合，認真指導學生做好每一個分組實驗。每一次分組實驗，實驗教師都要深入課堂，並主動配合課任教師巡視課堂，觀察學生實驗情況，及時糾正學生不正確不規范的實驗方法，及時處理實驗過程中臨時遇到的問題，及時排除儀器在使用中的小毛病，小故障。實驗教師要始終重視提高新購儀器的使用率，按《課程標准》要求，實驗開出率達百分之百，保質保量地完成了實驗教學任務。除了保證課堂的演示實驗和學生分組實驗的正常進行外，實驗教師還要和課任教師一起開展多種形式的課余物理興趣小組活動，培養學生學習物理的興趣。
研製教具，改進實驗教學方法，是實驗教學中解決難題的一個不可缺少的重要途徑。作為一名實驗教師，在這方面得有一定的技術技能，這樣才能了解教材中那些儀器可以自製、代用或改進，保證教學工作正常開展。
實驗室的管理工作相當繁雜，專業性強，涉及的知識面又很廣，沒有一定的專業基礎，不熟悉教材，不懂技術是不能勝任這項工作的，因此作為一名實驗教師就必須在工作中多思考、多觀察、勤研究、勤總結，及時發現問題，及時解決問題，平時還得注意積累工作經驗，和同行們相互交流，相互學習，以達到取長補短，共同提高的目的。
㈣ 如何提高實驗課的教學效果
科學課大部分知識是要求學生動手實驗去發現、理解、運用的。實驗是學科學的最重要的手段之一。做實驗可以激發學生愛科學的情感，有效地訓練學生的思維，提高學生科學素質，發展學生的能力。然而，由於實驗器材等條件的限制，有些實驗的開展有一定的困難。那麼，作為一名小學科學教師，怎樣才能保證實驗教學的有效性呢？
一、激發學生參與實驗的興趣
1、創設情境，激發學生的實驗興趣
創設教學情境的目的是根據小學生的身心特點，認知規律，幫助他們建立一個有利於學習的心理環境和認知環境，使他們在良好的心理環境和認知環境中產生對科學學習的需要，激發起學習探究的熱情，調動起參與學習的興趣。良好的教學情境就像一個「磁場」，它吸引著學生進入一個充滿問題、充滿思考和探究的科學世界。
如在教學《空氣占據空間》一課時，設計了一個實驗，把一團餐紙巾塞到玻璃杯底，然後將杯子豎直倒扣入水中。讓學生預測，紙巾會被水浸濕嗎？你能說出其中的緣由嗎？創設的情境已激起了學生的學習興趣，此問題的提出立即使學生產生了探究慾望。
2、巧設懸念，促使學生去實驗
懸念是對一個問題還沒有得到答案的 「緊張與期待的心情」，它是學生對新知識的興趣來源。我們在教學中抓住小學生的心理特徵及認識規律，結合科學學科的特點，巧設懸念，誘發學生學習興趣，使學生產生強烈的實驗願望。在三年級科學《金魚》教學時，我在引導學生觀察了金魚的外形、運動和吃食後，問：金魚魚鰓一分鍾開合幾次，金魚不斷地喝水，會脹破肚子嗎？讓學生通過仔細觀察、分析弄清其中的奧秘，並引導學生設計實驗，通過實驗來證明自己的猜測。於是學生便對金魚如何呼吸產生了濃厚的興趣，有了強烈的探究慾望。
二、實驗過程的有效調控
1、緊緊抓住實驗目的
實驗切忌毫無目的，隨心所欲。實驗的最終目的是為教學服務的，為的是在實驗中發現規律，理解規律，從而掌握規律。在我們的周圍的空氣一課中，空氣存在實驗，無論是利用吹大的塑料袋釘個洞，來吹動小紙條，還是利用吹大的塑料袋釘個洞放到水裡，使冒出小泡，都是為了證明空氣是存在的。為實驗而實驗，沒有目的性，只會使學生浮於實驗過程與表面現象，不知道為什麼做實驗，是「吃力不討好」的事。
2、養成良好的實驗習慣
1）明確觀察任務
在實驗前教師要使學生明確觀察什麼，再根據具體的實驗提出觀察要求。
學生在觀察實驗時，如果教師不加指導或指導不明確，學生往往出現無目的、漫不經心地觀察的情況，他們常常只是注意那些感覺新奇或有強烈刺激的現象，而放過了實驗目的所要求觀察的主要內容。這就需要教師去引導去幫助，所以，教師要提醒學生動用一切感覺器官去全面觀察。一是用眼，科學地看，時刻提醒學生注意用眼觀察每一個微小的地方，每一步細小的變化。二是用手摸、用耳聽、用鼻聞、在確保安全的前提下用嘴嘗、借用工具觀察等等。這就是科學地聽，科學地做，它能幫助學生更全面的感知事物。
當然，在每個實驗中觀察也有側重，而且，並不是每個實驗都要、都可以用這些器官去觀察的。
2）實驗過程做到有條不紊
演示實驗儀器要做到可見度大，實驗現象清晰可辨。在日常課堂演示實驗中，教師的一舉一動都會成為學生獨立操作的依據和榜樣，對學生的實驗技能操作起著示範作用。教師應嚴格按實驗基本知識要求進行實驗操作，不僅要做到有條不紊，還要做到每次都能較高質量地完成。如何使演示實驗現象明顯，讓每一個學生都能看得見，教師需要事先動一番腦筋。
三、實驗評價影響著實驗的有效性
教師對實驗的評價不必要面面俱到，但一定要及時評價，同時注意評價的真實性。實驗評價對於學生一些好的行為、習慣的養成及能力的培養有著不可估量的作用，會潛移默化的影響著學生。
教師的實驗評價可圍繞表達能力、觀察能力、設計實驗、方法創新的能力、團結協作、科學探究的能力等進行評價。
如在《螞蟻》一課，我把學生的實驗設計能力定為培養目標之一。師問：螞蟻的身體小，還到處爬動，怎麼解決觀察難題呢？有同學提出了用火燒，馬上有同學否決；有同學提出放在透明的瓶子里，有同學提出螞蟻仍然會亂爬；有同學提出放在水中的瓶蓋上，可以讓它不亂爬，但螞蟻可能會掉進水裡淹死……最終有一位學生提出解決方案：放在一張白紙上，放上螞蟻喜歡吃的食物。事實證明，這個實驗方法還是挺好的。通過教師這樣有意識的引導，學生的實驗設計能力越來越強。
四、自製實驗器材，提高實驗有效性
師生自己動手設計、製作教具，不僅可以提高學生的實驗能力、想像能力，活躍思維，還可以激發學生的學習興趣，讓學生真正體味到觀察和實驗是學習科學的基本方法。
1、教師自製實驗教具
一件成功的自製教具的誕生，是教師智慧和汗水的結晶，是教師經過對教材的深入的研究，根據本校實驗器材的實際情況，產生對某一教具改進或創新的想法，根據這一想法，構思設計，在反復研究、實驗的基礎上製作，經過多次改進和反復調試後，再在教學中試用，直至成功。如在製作「空氣有重量」這一實驗教具時，通過上網查找資料，經過多次比較，最終選擇一元錢買的帶柄和卡口的兩個氣球作為實驗器具，為其中的一個氣球充氣，氣球可直接卡在卡口上，實驗更加容易操作了，實驗的效果也相當明顯，結論的得出也更讓人信服。
2、學生自製實驗器材
學生通過參與自製實驗器材活動，不但鞏固書本上基礎知識，而且還可以激發學生的學習興趣，培養了學生的動手能力，培養了學生愛科學的情操。在自製實驗器材的過程中，學生首先是要弄懂課本上的內容，理解課本上的知識，才能設想出實驗器材的雛形，然後才能進行具體的設計、試制。在具體製作中，學生還要經受多次失敗的考驗，身心得到陶冶，有利於學生的健康成長。
自製教具不但可以補充現有教學儀器的不足，節約開支，而且實用性強，結構簡單，易於操作，安全可靠，取材容易，對提高小學科學實驗教學的有效性，起著很大的作用。
五、發揮地理位置優勢 ，開展觀察實驗
在城郊地區，學生觀察自然的內容很多，條件比城市中心優越，如動植物生長、水與空氣以及其他各種自然現象，教學時應盡可能地讓學生到「大課堂」中去研究，在大自然中探索大自然的奧秘。如講根和莖前，先帶領學生到田野中去，讓學生採集各種各樣的根和莖，然後回到課堂上，在老師的指導下，對根和莖進行分類、研究，這樣使學生在豐富、具體的感性材料面前，激發興趣，吸取知識，提高能力,使他們的好奇心、求知慾得到滿足。
六、實驗教學應注意的地方
1、注意實驗中的安全
2、課前教師要試做實驗，要做到心中有數
3、做到實驗的設計科學有效
合理地設操作過程、基本的實驗方法選定以後，緊接著就要編定具體的操作細節，這些操作細節的設計要合理規范、切實可行。
總之，小學科學實驗教學，是科學教學的重要組成部分。作為一名科學老師，應努力提高小學科學實驗教學的有效性，才能真正地提高科學質量，真正地實施素質教育。
㈤ 小學科學創新實驗怎樣改進
小學科學實驗材料改進和創新的實踐與研究
一、課題的現實背景及意義：
實施科學新課程以來，我們看到我們的科學課堂上呈現這樣的景象：學生通過操作實驗器材，運用實驗材料進行科學探究活動，經歷科學探究過程，體驗科學探究帶來的樂趣。實驗材料成了小學科學課中一個相當重要的組成部分，它是學生開展科學探究的基礎，也是科學探究有效性的一個基本保證。但是，在實際的教學中，科學實驗材料准備起來存在很大的問題，解決不好直接影響科學探究的有效性。
問題一：舊材料滿足不了新需要
科學課的前身是常識課，原來的常識儀器室和實驗室很自然就成了現在的科學儀器室和實驗室。在儀器室中，以前配備的許多常識儀器，有酒精燈、鐵架台、機械實驗盒、靜電實驗盒、物體沉浮實驗盒等等，很自然成了科學課的實驗材料。但是作為科學老師都知道，雖然有的儀器在新課程教學中還是可以用的，比如酒精燈、鐵架台之類的。但是還有一些利用起來的問題卻很多，像物體沉浮實驗盒，雖然科學五年級下冊沉和浮單元也有探究有關物體沉浮方面的知識，但是新教材的內容和原來常識課有一定的區別，提出了新要求，如「物體的沉浮和它的輕重有關系嗎？」、「物體的沉浮和它的大小有關系嗎？」，原來的實驗材料顯然滿足不了新的探究活動。
問題二：新材料無法配備齊全
新課程實施後，上級要求學校為每冊的科學教材配備一套新的實驗材料——科學工具箱，在這個工具箱中，有一些相應的實驗材料，比如塑料量杯、溫度計、小車、地球儀等一些可以長期重復使用的材料和高錳酸鉀等一些化學物品。除此以外，每學期每位學生還征訂了一份科學配套學具，有綠豆種子、綠豆發芽實驗盒、電池等等。這些材料為科學儀器室注入了新的活力，充實了科學實驗材料的隊伍。但是，盡管如此，在科學教學中，依然碰到了許多來自材料方面的問題，主要是那些不能長期保存的材料，像油菜花、發芽的蠶豆、做生態瓶需要的魚、水草等，必須由教師或學生本人適時、及時准備，有關部門很難在學期初統一配備。還有部分材料代價很大，如果有關部分統一配備，必然會造成學生學費的加重，給一部分經濟困難學生帶來麻煩，這與義務教育階段讓人人都讀得起書的政策又是相違背的，所以只好忍痛割愛，不把這些材料配備進去，那教學時勢必又要由教師或學生本人准備，這又增加了實驗材料准備的難度。
問題三：教師、學生自己准備材料情況不樂觀
小學科學教師工作量大，專職教科學的，一般課都在15節—20節左右，不僅要花時間備課、上課和批改外，還可能教著好幾個年級的科學課程，在准備實驗材料可想而知；常常上完一節實驗課材料還沒收拾好，下一節課鈴聲已經響了，學生已經來了，可材料還沒准備好。所以有時就會出現教師只准備本人的實驗材料，在課堂上作一下演示實驗的現象。兼職老師更是不用說了，一般已經在教學語文或者數學等，這些課本身就需要花大量的時間。而且還有的科學老師還擔任著班主任等職位，科學課的准備材料更是不言而遇了。而科學材料的准備又需要很多的時間和精力，兼職教師就很難再有功夫去完成了，常常會感到心有餘而力不足。科學材料除了教師准備外，還有許多時候我們教師會讓學生自己准備。但是實際情況與我們的想像有一定的距離，讓學生准備材料的情況不太樂觀。有的學生總是忘帶材料了，有的學生准備的材料不符合實驗要求了，總之，問題很多，情況不太樂觀。
由此，我們更深刻認識到：對於教學一線尤其是地處農村的小學科學教師而言，能有意識關注、積極地參與活動材料的改進工作，整理形成一套符合地域特點、適合教學實際的實驗材料和一份實驗准備指導方案，將會大大方便一線科學教師課前的工作量，同樣會更精細地滿足學生實驗探究的需要。
二、與課題相關研究概述：
無錫市天一實驗小學潘利峰《服務探究，選擇有價值的實驗材料》中指出：探究既是科學學習的目標，又是科學學習的方式，親身經歷以探究為主的學習活動是學生學習科學的主要途徑。科學探究活動依賴於科學研究的材料，材料引起學習，材料引起活動。教育學原理認為，從材料本身出發來組織教學，既符合兒童的認知特點，又符合世界物質性的基本觀點。在探究學習中，教師能否為學生提供生活化、典型、合適、豐富、有結構的探究材料，是學生進行探究學習的基礎和關鍵。學生只有對材料加以觀察、操作和思考，才能形成合理的科學概念，產生正確的科學認知，領會科學的過程和方法，感悟科學精神，因此教師選擇合適的實驗材料，往往影響到課堂教學的效果，怎樣選擇合適的、具有探究生命活動周期的實驗材料，對於教師組織的科學探究活動尤為重要。
江蘇省名教師、自然學科特級教師、蘇州市葉聖陶實驗小學校長張洪鳴作《科學探究需要有結構的材料》報告中指出「搞科學」——「有結構的材料」「巧婦難為無米之炊」，課堂教學要讓學生經歷、體驗，要活動。怎麼才能活動呢？空口說白話，黑板上種田，不是胡扯嘛，要有點東西才行。這東西就是材料，材料是死的，怎樣使死的材料活起來呢？這就必須加上老師的智慧，根據一堂課的教學目標，精心選擇，精心設計，為學生的探究活動提供典型的教學材料，這樣的有機組合，便稱為「有結構的材料」。
……
有關小學科學學習活動材料方面的諸多成功經驗，有助於我們更深刻地去思索著推動本項課題的深入研究。
三、研究課題的界定
「實驗材料」是指教師應用到課堂教學的經過精心設計的典型材料的組合，即有結構的材料。活動材料包括實驗工具器材、觀察或動手材料、圖表型資料、地域性特色資源等。
「實驗材料的改進與實踐」是應用到科學教學中，為獲得實際教學中更大效益，按科學性、趣味性、易操作性的原則，而對教材建議材料的替代或改進的探索與研究。
四、課題研究的目標
1、開發出一套適合3-6年級小學科學課中適合地域特點和實際課堂教學需要的實驗器材和實驗材料。
2、整合小學科學教師在材料改進工作上的智慧成果，整理、收集相關的活動材料改進方案。
3、形成一套推動探索科學教學實驗材料改進的措施與機制。
五、課題研究的內容、原則與方法：
（一）實驗對象
小學《科學》3-6年級教材范圍內所開展科學教學活動的教學實驗材料。
（二）實驗原則
1、實踐性原則。實驗要以學生的探究興趣有沒有得到激發，實踐能力能不能更有效提高，是不是方便一線教師教學實際應用為准則開展。
2、循序漸進原則。實驗要以馬克思主義的實踐論為指導，針對實驗研究工作中的實際情況和課題的實際進展為依據，循序漸進，不斷修正，在方法策略上作出有效的回應。
3、全體受益原則。實驗的展開，既要讓學生得到實惠，促使其更快更好的成長，又要讓實驗教師也成為教育科研的受益者，促使其業務水平的迅速提高。
（三）研究方法：
1、調查研究法：在於共同參與，即由研究者和行動過程的實踐者結成一體，共同組成課題組，共同進行調查、分析，通過在實踐活動的進程中發現問題、設計實驗方案、實施實驗方案、評價或有新的發現、再計劃、再實施、再評價或發現……的方式不斷進行。
2、文獻法：通過查閱與本課題相關的文獻網路資料，及時了解本課題的研究進程，全面正確的掌握本課題的相關信息，為本課題及時提供科學的論證依據、研究方法，提高科學研究的效益。
3、經驗總結法：本階段性總結和實驗完成的驗證總結過程中，依據實踐過程中所獲取的事實資料，對實驗變數進行比較分析，從而改進適用於我們當地地方特色的實驗材料和實驗方法。
（四）研究的創新點：1、將實驗的改進生活化、探究化和微型化三者相結合。 2、將教材實驗創新與改進實踐化、系統化整理與編排，形成學校完善的實驗教學體系。
六、課題研究的過程
1、（2010.1—2010.2）：准備工作－小學科學實驗材料的分類研究
（1）制定詳細的課題研究和實施計劃。我們對課題進行了細致的前期准備工作。根據小學科學的教學特點按3—6年級將整個課題組下設四個研究小組，實行年級組長負責制，集體制定了詳細的課題研究計劃和實施方案，嚴格地按照課題的計劃進行了課題的分工合作與研究，定期集中討論研究進展及出現的問題，這些為我們有條不紊地研究奠定了很好的基礎。
（2）查閱文獻資料，收集小學科學教材中實驗材料創新與改進的儀器、方法與方案。通過上網及查找資料等方式收集本校教師自己在平時教學中改進的教學實驗、本縣及鄰近縣市實驗材料的改進創新的實驗方案，本市及全國典型的改進及創新實驗，做成小學科學教學實驗分冊，整理並分類分章編排。將改進與整理過的材料編排成冊，形成校本實驗研究的初步框架
2、（2010.03—2011.01）四個課題小組分組研究。
課題小組與實際結合，認真並扎實而有效的進行研究。各小組課題研究結合教學實際開展實驗教學研究活動，活動的形式有教學實驗的改進創新比賽，上有關實驗材料探究的研究課、示範課，撰寫實驗研究的教學案例與論文等。利用實驗在教學中的重要作用，突出實驗的開放性和有效性教學，既為學生參與實驗的改進與創新提供了很好的機會與平台，同時為實驗教學理論研究提供了豐富的素材。挖掘實驗探究功能，將演示實驗與學生探究實驗相銜接。從不同角度發揮了學生的主動性和能動性，讓學生在主動設計與探究中完成多種實驗的改進與創新。這樣既很好地完成了教學，又對實驗進行了最好、最大范圍的研究。
在此期間各小組定期組織成員進行課題研究進展碰頭討論課題研究中的困難和問題，匯總課題研究的資料與材料。每個月全組在實驗室進行課題分析會，交流課題的心得、統一課題的進度。四個小組各顯其能，發揮組內特點，依託不同的教學實際，廣泛地、具體地開展研究，均取得了意想不到的好效果，在組間交流與勾通中，課題組成員均感到受益非淺，收獲頗多。
小學科學實驗的改進與創新的應用研究。 研究成果：《小學科學實驗教材實驗創新與改進》校本教材。
第一小組：收集編排三年級實驗研究方案47個。
第二小組：收集編排四年級實驗研究方案55個。
第三小組：收集編排五年級實驗研究方案48個。
第四小組：收集編排六年級實驗研究方案47個。
3、（2011.01—2011.03）：後期工作
完成學生的小組活動實踐成果展示。包括教具展示，實驗創新，教學論文，各種教學實踐課例等成果評價、匯總。進行課題總結，嘗試尋找實驗材料改進的扎實有效方法，進行自我回顧和反思，以期達到在以後的教學中能進一步對實驗材料的改進和創新，扎實有效的進行新課程學生探究實驗。
（2）研究成果評價
通過參加課題研究，教師在專業上，教學水平上，精神面貌上發生了很大的變化。課題研究本身需要課題組上網或查閱相關資料。查閱的過程使很多教師掌握了獲取知識的渠道和方法。同時使他們理論的專業知識有了很大的進步與提高。同時了解了以前所不知的實驗方法，開闊了教學思路。實驗研究帶來的教學效果使他們提高了對課題研究的興趣。另外課題組的集中交流討論也使他們在相互學習中交流了感情，增進了組內的團結。
七、課題研究總結
實驗是科學課教學中一種重要的教學活動類型，它能很好地培養學生的觀察、動手、思維、合作、創造等能力。在實驗教學活動中，應以科學課程標準的目標為准則，運用一定的創新技術，創造性地選擇和使用實驗材料，讓學生感受到實驗材料在探究活動中的重大作用和意義，真正培養學生的動手能力、探究慾望和創造精神。
實驗材料的創新，一定要避免過去那種「一張實驗桌，材料就幾樣」的實驗模式，要求教師提供大量豐富的實驗材料供學生選擇；要根據實際情況創造性地尋找和使用材料；實驗材料的擺放不要只局限於實驗桌，要充分利用廣闊的空間。科學教材中實驗材料的提供大多是具有普遍性的，不一定能滿足每一個實驗的要求，或者在實驗操作的過程中會有一些不方便之處。因此，很有必要創造性地選擇和使用實驗材料，更多地根據實驗教學活動的需要和本地實際選擇和使用材料：對同一個實驗，材料的確定可以不同，不要求全體學生千篇一律地使用同一類型的材料進行實驗，而應力爭做到多種多樣，各取所需；同樣，同一種實驗材料，在不同的實驗中也能發揮不同的作用，解釋不同的科學道理；材料的選擇還要從教學成本考慮，盡量使用身邊易得的材料，使用學生感興趣的材料；實驗材料的創新還包括對原有材料的改進、替代和更新。
因此，課前准備好合適的、有結構的實驗材料是學生愛上科學課、進行有效探究學習的基礎和關鍵。但是，較多實驗材料不好准備是科學教師的共識。經過我們課題組的討論，我們可以從以下幾方面進行改進和創新：
（一）積極學習其他教師的實驗材料改進
科學課作為新課程下的一門新的學科，擔負著培養和提高學生科學素養的重任，它的學科地位不容忽視。有些老師可能對它還不是非常了解，以為和以前的常識課差不多，還是一門副科。尤其是兼課老師，認為只有自己另外教的語文、數學才是主課，這樣的認識我們會阻礙我們的行為。所以我們要在思想上認識這門學科的重要性，正確認識科學課教學的特點，有必要對所有科學教師進行科學課程的系統培訓，加強理論的學習，無論是專職還是兼課教師都應該多外出聽課學習，開開眼界，看看別的教師是如何准備實驗材料的，從而做好學生科學課學習的引領，讓學生都有機會參與到科學探究活動中來，親身體會探究活動的樂趣。如教學五下單擺的內容時，根據書上插圖准備材料是不理想的，鐵架台上的橫桿太短，擺錘擺動時很快就會碰上鐵架台的豎桿。擺線如何固定才能既讓它自如地晃動又便於調節長短也是問題。在網上視頻中觀摩了李家緒老師教學的《擺的研究》後，通過加長橫桿，藉助夾子，很快解決了這些難題，增強了教學效果。 （二）整理實驗室中已有材料，合理利用現有材料
學校儀器室中有著許多原常識課教學時留下來的材料。這些實驗材料雖然不能滿足現在科學課教學的實驗需要，但是它們卻還後很大的價值，完全可以好好利用。有許多的實驗器材不管是以前的常識課還是今天的科學課都用得上的。如酒精燈、燒杯、鐵架台、放大鏡、水槽、彈簧秤、溫度計啊等等，只要我們對它們進行充分的篩選、整理、修復、歸類，用得著的時候多著哪。所以我們要好好的保管，發揮他們的應有功能。再如原來常識教學中的杠桿實驗盒、冷熱實驗盒，光學實驗等等，雖然盒裡的材料不全能用得上，但通過整理，里邊我們還是會發現許多科學課上用得著的好材料的如杠桿實驗盒中的杠桿尺、簡單機械盒中的滑輪等器材，質量還是很不錯的，經久耐用，效果不見得比科學材料箱中的差。
科學工具箱中的科學材料都是經過專家們研究製造的，又與科學教材配套，可以說為科學教師的材料准備節省了不少時間和精力，箱中的材料雖還不能說是盡善盡美但總體還是不錯的。如六下的小電動機、拱形橋等，我們要用好它。在備課的過程中對工具箱中的實驗材料做到心中有數。而對於箱中的一些易耗品，我們用好後要及時添置，以備下次的使用。
（三）教師應該積累以往材料
一些科學材料的准備是不能一朝一夕就能完成得到的，所以科學老師要做個有心人。平時注意材料的收集整理，變廢為寶，積少成多。不要等到今天要上這個內容要用到這種材料才想到當初那個材料可以用上而沒留下。有些材料如可樂瓶，對於其它學科的老師來講可能是垃圾要扔掉的，但對於我們科學課來講卻是寶貝，許多時候要用到它，再如硬紙板、壞了的乒乓球等它們是研究抗彎曲能力的好材料；還有生活中的一些石頭，可能很少有人去關心研究它，但在我們的科學課上就有這樣的內容安排。《各種各樣的岩石》就是要我們去研究岩石的組成和岩石的特性。所以我們平時可以多撿一些象花崗岩、長石之類的岩石以備上課時用，且岩石不易消耗可以長期保存，填補學校儀器室材料的不足。
科學課實施的第一個輪回中，新材料還未配下來或根本就沒有，實驗材料相當缺乏。這個時侯任教的教師要准備的材料尤其得多。這個時侯老師要把辛辛苦苦准備的材料好好保存，學會積累以備後用。當下一屆老師任教到相應內容時也可以少花一點時間，減少一點後邊任課老師的准備時間。
（四）動手自製，替代專用不足材料
實驗室的材料並不能完全滿足每一課的需要，有的實驗材料實驗室里根本就沒有，這個時候我們就要根據實驗的設計自己來設計製作實驗器材。在研究《固體的熱脹冷縮》時，學校里大都只有銅球這樣一種可以研究熱脹冷縮的實驗材料。而一種材料如何讓學生信服固體有熱脹冷縮的特點呢？於是我就想在做其它金屬材料的熱脹冷縮的實驗，苦於儀器室里沒有這樣別的器材，我就和其他幾個科學老師自製器材。由於其他的材料的熱脹冷縮現象不明顯，我就想到利用指針的偏轉來將試驗中材料受熱或遇冷產生的現象進行放大，使學生看到了實驗的現象，得出了正確的結論。
再如五年級科學教材中的《光》單元中，在研究不同顏色物體吸熱能力強弱的對比實驗時，我們設計製作了一個利用白熾燈照射，不同顏色試管內空氣膨脹快慢的對比試驗，由於空氣受熱膨脹速度比較快，所以實驗現象十分明顯，這遠比教材中將溫度計放入不同顏色的紙袋中，看溫度計上的讀數上升的快慢的研究效果好得多，也節省了許多課堂上時間。
（五）引發學生興趣，讓學生能自發准備實驗材料
有些科學課堂上要准備的材料有很多，有些時候要准備的材料需要專業人士的幫忙，這個時候完全依靠教師自己的力量也許就難以完成，這個時侯我們不妨想想其他辦法，如學生就是一個不錯的資源。在材料的准備中我就經常請學生協助我准備材料。別小看學生，他們會幫上不少忙。難度大的他們會發動他們的家長協助老師的材料准備。
針對所教的學生，我採用獎勵激發學生的興趣。我覺得這是最普通的方法，也是最實用的方法，然而也是我們老師經常會忘記的方法。有時一個班只有幾個同學准備了令人滿意的材料，這時老師可能會很不開心，往往只想著怎樣教育他們！其實，這個時候就可以好好的獎勵那幾個准備的好的同學，效果肯定不會比板著臉批評教育差！比如在《比較水的多少》一課中要用到幾十個大小不同的塑料瓶，這完全可以讓學生去准備，到自己家裡找找，課堂上用的幾個根本不是問題。再如《蝸牛》《蚯蚓》等小動物的研究，課中用到的這些蝸牛和蚯蚓最好也還是讓學生自己去准備。在材料的尋找過程中學生對這些小動物的生活環境和生活習性會有一個全面的了解，也增長了不少相關的課外知識。既然這樣就讓學生自己去准備，何樂而不為呢？再如研究《磁鐵的性質》《我們周圍的材料》的時候，我們可以讓學生去准備各種各樣的材料，用豐富的材料來研究它們能不能被磁鐵吸引、以及軟硬、柔韌性等，材料越多對於結論的科學得出更有價值、更帶有普遍性。
我們的學生來自於不同的家庭，每一個家庭又有不同的背景，所以教師在讓學生准備某些材料時，可以充分利用學生的家庭資源。如在講動物的一生的時候，我就讓一些來自於農村的學生去准備，農村的孩子家裡養蠶的比較多，又有桑樹的優勢，我就讓學生帶一些來供同學們觀察。再如五年級第一學期「運動與力」單元中要講《我們的小纜車》一課，課中要用到許多墊圈或螺帽，利用墊圈或螺帽的重力來牽引小車，從中發現墊圈或螺帽越多小車行駛的速度就越快的結論。可是實驗室里根本就沒有這樣的材料。當我了解到任教的班級中有幾個學生家裡就開螺絲廠的，就和這些學生的家長取得聯系，讓孩子帶一些來供我們課堂上研究使用。這位家長聽說老師上課要用到小墊圈，就主動教孩子帶了一些墊圈送給學校實驗室。
兵馬未動，糧草先行。通過各種途徑提前做好實驗材料的准備，當經調查反饋，知道學生們在生活中的探究能力明顯增強時，我們知道，我們的材料准備的改進方法與實施有了些許的成功。但是，學生的對科學課的熱愛讓我們倍感肩上的重任，促使我們今後在教學上做更多的思考與改進！
七、課題研究的效果
一年多來，我們課題組的老師大膽進行課題實驗，付出了艱辛的勞動，課題的初期計劃與目標已基本實現。主要表現在以下幾個方面：
1、課題組教師教育教學觀念有了很大的變化，研究實驗、研究實驗教學的氣氛正在逐漸增強。實驗研究的方向正轉向以學生為中心的探究型轉變，以生活應用為中心的實用性轉變，以設計實驗材料的的簡約性方向轉變。實驗研究具有明顯的時代性、實效性。
2、積累素材的意識明顯增強，老師在課題研究的過程中明顯感到實驗教學的素材十分欠缺，嚴重影響了教學的效率和學生學習的積極性，而這些素材一方面需要老師不斷挖掘研究改進，一方面也要查閱、收集整理已有的素材。
3、學生的學習興趣與能力在老師的教研中得到了提高，通過教學實踐，揭示了探究性實驗教學對學生能力的發展和教學質量的提高所具有的良好效果，學生學習化學的積極性、興趣明顯提高，師生共同感覺到學生的學習能力得到了一定程度的增強。
4、完善了實驗教學資源庫，提高實驗教學資源利用率。這將對我校系統實驗教學具有實際指導意義，同時也更進一步的研究創造了十分便利的研究條件。
七、課題研究的反思
雖然在一年多的課題研究中，我們取得了一些成績，但反思整個研究過程，也存在很多的問題和困惑。由於我校教師課業授課負擔相對較重，教師的研究通常需要擠出更多的休息時間來進行研究，因此對教師的身體與精力是一個很大的挑戰。另外，由於課業負擔較大，老師在平時的教學中很少有出去交流的機會。這些都不利於課題的發展與研究。
在前期的研究工作中，我們發現，我們現行小學科學實驗的內容體系已趨於老化，存在的主要問題有以下幾點：體現現代科技發展水平的實驗內容太少；聯系生產與生活實際的實驗內容不多；驗證性實驗比例過大，探究性實驗比例過小；定量實驗安排甚少；一些對實驗室造成嚴重污染的實驗仍然保留；實驗內容知識性太強，趣味性不濃。因此，我們課題組在完成既定課題計劃的基礎上，在以下方面會作出進一步的研究。1、實驗研究要與新課標教材實驗相聯系，抓住時代的脈搏。2、構建小學科學實驗內容體系的新思路。
因此，我們在今後的課題研究中將在以下幾個方面有所體現：進一步注重聯系生產與生活實際；引入定量小學科學實驗；開發綠色實驗等。
實驗材料的改進和創新是小學科學教師的一項神聖使命，努力完善和充盈教學實驗需要，為小學科學的探究實驗插上有力的翅膀！最後引教育家誇美紐斯的名言與大家共勉！
——要讓教師因此而少教，要讓學生因此而多學， 要讓校園充滿歡樂！