第一篇：浅谈小学科学教学中实验设计的改进

浅谈小学科学教学中实验设计的改进

一切科学都来自实践，都是从科学实验和生产实践中总结发展起来的，小学科学也不例外。现如今配套的学生实验材料包却存在着一些先天不足，学生实验时缺乏可操作性，那结果就是浪费教师学生的精力和宝贵的时间，更可怕的是挫伤

学生的科学探究积极性。

教科版小学科学五年级下册《热》单元第6课《热是怎样传递的》有二个活动：热在金属条中的传递；热在金属片中的传递。通过实验让学生感知热是怎样传递的，明白热总是从较热的一端传向较冷的一端。

课文中的实验（见图）要求在一段铁丝上每隔一定距离用蜡粘上一根火柴，将铁丝固定在铁架台上，火柴都向下悬挂，用酒精灯给铁丝的一段加热。观察哪端的火柴先掉下来？课文的要求是用蜡粘，课前我让学生进行尝试，学生化了不少的时间，可一上课学生向我抱怨的却很多都说粘不牢，成功的寥寥无几，上来展示时颤颤抖抖的又掉落了几根。那么简单的实验为什么会不成功呢？问题究竟出在什么地方？

找问题：通过了解又自己亲身实验终于明白了是怎么回事。虽然日常生活中我们都知道蜡烛燃烧时流下的蜡会在桌上凝固。由于蜡先要熔化成液体，然后滴在铁丝上，再往上粘火柴。但蜡的凝固时间快(指冬天，夏天正好相反)，且熔化后粘性不大，所以很难粘上去，因此成功的不多。

改进：改蜡为修自行车用的轴承油—“黄油”。明白了其中的道理后，想了一想，什么东西粘性大呢？平时自行车经常修，只见修车师傅往轴承里抹“黄油”，有时自己也尝试过，这“黄油”能把钢珠粘住，对，这东西可能行！就赶忙跑到校门口修自行车的摊上要了一些交给学生去尝试，经过一番忙碌，教室里响起了阵阵欢呼声。

又如教科版小学科学五年级下册《沉和浮》单元第4课《空气的热胀冷缩》中，观察空气是否具有热胀冷缩的现象。学生配套实验包中只有一个已粘连的小气

球，根本没有课文

第二篇：浅谈小学科学教学中实验设计的改进

浅谈小学科学教学中实验设计的改进

小学科学是以实验为基础的学科，教学实践证明，实验设计的好坏直接关系到教学的成功与失败，好的实验设计思想有利于学生有效地掌握基础知识、基本方法，培养学生的技能和能力，有利于义务教材内容的完成。但在教学实践中我们会发现有些实验存在着一些不足，需任课教师因地制宜适时改进。

一、化课本不足为自我完善

一切科学都来自实践，都是从科学实验和生产实践中总结发展起来的，小学科学也不例外。现如今配套的学生实验材料包却存在着一些先天不足，学生实验时缺乏可操作性，那结果就是浪费教师学生的精力和宝贵的时间，更可怕的是挫伤学生的科学探究积极性。教科版小学科学五年级下册《热》单元第6课《热是怎样传递的》有二个活动：热在金属条中的传递；热在金属片中的传递。通过实验让学生感知热是怎样传递的，明白热总是从较热的一端传向较冷的一端。

课文中的实验要求在一段铁丝上每隔一定距离用蜡粘上一根火柴，将铁丝固定在铁架台上，火柴都向下悬挂，用酒精灯给铁丝的一段加热。观察哪端的火柴先掉下来？课文的要求是用蜡粘，课前我让学生进行尝试，学生化了不少的时间，可一上课学生向我抱怨的却很多都说粘不牢，成功的寥寥无几，上来展示时颤颤抖抖的又掉落了几根。那么简单的实验为什么会不成功呢？问题究竟出在什么地方？通过了解又自己亲身实验终于明白了是怎么回事。虽然日常生活中我们都知道蜡烛燃烧时流下的蜡会在桌上凝固。由于蜡先要熔化成液体，然后滴在铁丝上，再往上粘火柴。但蜡的凝固时间快(指冬天，夏天正好相反)，且熔化后粘性不大，所以很难粘上去，因此成功的不多。教学中我结合实际，因地制宜，把蜡改为人们修自行车常用的轴承油—“黄油”。我就赶到校门口修自行车的摊上要了一些交给学生去尝试，经过一番忙碌，教室里响起了阵阵欢呼声。

二、化抽象难解为直观易懂

心理学家鲁宾斯坦也指出：“任何思维，不论是多么抽象和多么理论的，都是从分析材料发现现象开始„„”教师可以放手让学生自己去发现规律、总结法则，但在这过程中必须提供丰富具体的物质载体，作为学生分析、综合、比较、抽象、概括的例证。小学儿童的思维正处于从具体形象思维向抽象逻辑思维的过渡中，但仍以具体形象思维为主。因此，在教学中，我们应采取形象生动的教学，提供足够的有结构材料，来培养学生的创新思维。

教科版小学科学四年级上册《有生命的物体》单元第3课《植物怎样生存》一课中，有一个实验，是让学生通过观察认识气孔，但对叶的光合作用的认识却很简单、抽象，大都由教师的讲解来认识的。用语言表达叶的光合作用显得简单、抽象，学生不易理解。我结合学生日常生活和直观形象的实验材料，先取两个1000毫升的玻璃烧杯，分别放人同样多的水草，再在两个烧杯里分别倒入适量同样多的水。取两个口径稍小于烧杯口径的短柄玻璃漏斗，分别倒置在两个烧杯中，再将两支大号口径玻璃试管装满水，分别倒过来扣在两个盛满水的水槽中，连接好导管，用排水集气法收集氧气。一个装置放在阳光下，另一个放在光线很暗的地方。过些时候，阳光下的水草就会不断地冒泡，而暗处的水草却不易冒泡，再过一段时间，你会发现，套在阳光下水草上的试管内的空气比套在光线较暗的水草上的试管内的空气要多得多，说明植物光合作用需要阳光，在不同光照条件下的光合强度是不同的。最后盖住试管口，把试管轻轻拿出来，将一根带有火星的木条伸进试管，木条就会猛烈地燃烧，发出耀眼的光芒，证明水草光合作用产生了氧气。这个实验材料容易准备，操作简单，效果明显，是帮助学生认识光合作用的有效手段。

三、化课堂学习为生活实践

在生活中发现问题，提出疑问，进行探究，会有意想不到的收获。初冬的一天，一位学生问我：为什么早上起床时，我卧室的窗玻璃上都沾满了水珠？学生能提出在生活中发现的问题，我非常欣喜，但我没有回答，决定把这个问题抛向全体同学。于是在我的提议下，成立了“神秘的水珠”兴趣小组，让学生象大侦探一样去搜寻这神秘的水珠来历。几天后，学生找到了许许多多出现“神秘水珠”的地方：“我在烧饭时发现锅盖上有水珠”“我在玻璃上呼气也会出现水珠”“我从冰箱里拿出饮料，外面很快也出现水珠”。一位戴眼镜的同学汇报：“我的眼镜有时也会莫名其妙地出现水珠。”„„学生纷纷汇报自己的发现，气氛异常激烈。我再引导学生找出出现水珠时的相同条件，最后经过讨论后，大家形成统一意见：热的水蒸气碰到冷的东西，就会形成水珠。这时，我抓住机会引导学生学习了水的三态变化，我想，这块内容对学生来说应该是印象深刻的，因为这是他们自己从生活中发现的。

学生在家中做家务也经常会有问题，烧水时水溢出水壶；烧鸡蛋时鸡蛋烧爆了；冷天里，倒开水后塞上热水瓶塞，瓶塞会蹦出来等。当他们提出这些问题时，我们正好可以引导他们学习热胀冷缩知识，学生带着问题去学，并且已有经验，水到渠成，肯定成功。知识只有运用起来才是活的，学生运用所学知识的最好地方就是社区和家庭生活了。比如学了《食物的营养》之后，让学生回家给自己和家人合理地搭配食物，合理地补充营养；学了《植物和环境》《动物和环境》之后，他们懂得了保护环境的重要性，在社区里宣传买菜不用塑料袋，塑料袋会造成白色污染；废旧电池不能乱扔，会污染水和土壤的等等。有一次，我在课堂上向学生介绍了上海一位小学生发现家里的抽水马桶很费水，经过一段时间琢磨，他发明了抽水马桶的节水装置。学生听后跃跃一试，许多同学回家摆弄起了家里的自行车、缝纫机等，向我提的问题也多起来了。虽说到目前为止，没有什么发明，但是我相信在将来，他们当中会走出发明家。

教学的实践过程也是探索研究的过程，好的实验设计思想有利于学生有效地掌握基础知识、基本方法，有利于培养学生的基本技能和科学探究能力，有利于科学教材内容的不断完善和发展。

第三篇：小学科学教学中的实验设计

小学科学教学中的实验设计

小学科学是以实验为基础的学科。精心设计实验，让学生通过亲自参加实验获得知识是搞好小学科学教学的关键。教学实践证明，实验设计的好坏直接关系到教学的成功与失败。现就如何搞好科学教学中的实验设计谈谈个人的体会。

一、实验设计要符合科学学科特点

一切自然科学都来自实践，都是从科学实验和生产实践中总结发展起来的，小学科学也不例外。教师在教学时，要让学生充分感受到大自然的丰富多彩，培养学生探求科学知识的兴趣、爱好，增强学生学科学、用科学的能力。

认识科学始于观察自然，让学生用观察的方法认识自然。如“四季星空”的教学，由于教学内容分散、抽象，学生很难形成对四季星空的整体认识。教师在实验设计时，要科学地安排学生观察四季星空，保证观察的持续、完整。指导学生用正确的方法观察，写出观察日记，积累有关四季星空的感性认识和材料。并引导学生归纳总结出：不同季节星座交替出现，北极星始终停留在原位置不动，周围的星座绕着它逆时针转圈，且一年转一圈等有关四季星空的变化规律。“水的循环”的教学设计则可以采取另一种方法。教师充分利用学生已有的对水的感性认识。如：天上有下不完的雨、雪；淋湿的衣服会干，冬天关在屋子里洗澡窗玻璃上会有水珠等。引导学生通过实验归纳总结出：水或冰受热变成水蒸气，水蒸气遇冷变成水或冰的循环规律。让学生通过实验的方法认识自然现象，总结自然规律，使感性认识上升到理性认识。为培养学生科学世界观创造条件，增加学生探索宇宙奥秘的兴趣爱好。

二、实验设计要符合学生的认知规律

教学活动是教师教、学生学的双边活动，学生是学习的主体。教师在实验设计时要充分考虑学生的主体地位，让学生在学习过程中能够通过自己的观察、思考、实验得出结论，达到认识周围自然现象的目的。低年级学生年龄小，注意力不易集中，感知世界往往从兴趣出发，抓不住事物主要特征等特点。设计实验时要采取多种方式，调动他们的各种感官有意识地直接观察事物。如：“植物的根”的实验设计，教师可通过提供大量的可供学生观察的有代表性的实验材料——植物的根，让学生在观察、比较的基础上，归纳总结出：植物的根有直根和须根之分。常见的萝卜、胡萝卜等直根，土豆、红薯等须根，它们可以储藏养分即贮藏根。学生可以通过观察直接获得知识，而中高年级学生已初步具备了观察事物的能力，且能自己动手做一些实验。他们对神秘的自然界充满了好奇，对探索科学奥秘充满了自信。这时教师设计实验，主要是以一种引路的方式让学生多动手，多动脑，自己动手实验获得结论，并自己设计实验验证结论。设计“水的浮力”的教学实验，就可以通过学生自己动手将各种不同类型的实验材料放入水中观察现象，并动手将浮在水面的物体用手向下压，产生水有向上的浮力的直观感受，从而得出结论。然后让学生自己设计实验证明下沉物体也受到水的浮力的作用。并启发学生思考如何利用水的浮力，使不平衡的杠杆达到平衡。这种设计可满足学生强烈的求知欲，收到事半功倍的效果。

三、实验设计要联系当地的自然条件

教学大纲规定：“科学课要密切联系当地自然条件。”我县地处湘北，有丰富的动植物资源和矿产资源。这些抬头可见，唾手可得的实验材料，为丰富科学教学实验提供了方便。教师在设计实验时，充分利用这一自然优势，通过多种形式，使原本生动的科学课教学更加丰富多彩。

“学习的最好刺激乃是对所学材料的兴趣。”小学生对周围的一切事物都充满了好奇，他们渴望认识自然，了解自然，弄清为什么有的树到了秋冬季就会落叶，而有的却抽出了新芽，动物靠什么越过寒冷的冬天等问题。教师要充分利用学生这一兴趣特点进行实验设计。如昆虫是小学生常见的最易引起他们兴趣的一类动物，在山区无论是天上飞的，还是地上爬的应有尽有。教师在设计实验时可先安排学生到林间、树旁、小河边捕捉各种昆虫，并将各自捕捉的昆虫有选择地带到课堂，进行认真观察、研究，看它们都有一些什么共同特征，从而达到认识昆虫的教学目的。

实验设计要联系当地的自然条件。教师要全面了解当地的自然资源，做到心中有数，进行实验设计方可如鱼得水，运用自如。设计“植物的生长与环境”这类教学实验时，要安排学生对当地的气候资源、水土资源进行较长时间的观察分析，记好观察日记，归纳总结出：植物适应在什么样的气候条件下生长发育，什么样的植物适应什么样的土壤等有关植物生长与环境的知识，并指导当地的农作物种植，服务地方经济建设。培养学生学科学、用科学的能力，使他们在获得科学知识的同时，掌握一定的劳动技能。

教学的实践过程也是教学方法的探索研究过程，好的实验设计思想有利于学生有效地掌握基础知识、基本方法，培养学生的技能和能力，有利于义务教材内容的完成，也有待教师更进一步地探索研究。

第四篇：浅谈小学科学教学中实验设计的有效性

浅谈小学科学教学中实验设计的有效性

摘要

在积极推进和全面实施素质教育的今天，实验是小学生进行科学探究活动的重要方式，也是对假说进行检验，最能反映科学方法、认知较高层次上的探究活动。教师如何在新课程背景下提高实验教学的有效性？通过实践，笔者以为，在实验教学中，通过“创设学习情境，规范实验操作、科学地准备实验探究材料；让学生亲历探究过程，在探究过程中体验科学探究的乐趣、掌握探究的方法、形成自己独特的认知方法和科学自然观，发挥自己的创造潜能，适时巧用评价，发挥评价作用” 最终达到课堂的高效，从而也提高教师实验教学的设计水平，促进科学教师的专业化成长。

关键字 科学 探究 有效性

科学知识来源于科学实验探索的结果。小学科学是以实验为基础的学科，精心设计实验，着力培养学生对科学的兴趣、认知方式、合作意识、交流习惯、实践能力、创新精神等方面的综合素质在一次科学研讨会上，章鼎儿老师指出在科学教学中学生的探究活动应是课堂教学的重头戏，他提出了一节探究课的活动安排：活动前指导应该少于10分钟，主要活动20分钟，活动后的整理多于10分钟，甚至可以把活动前的指导限制在5分钟内，而把多余的时间放在活动后的整理。这就是一节有效的科学实验课的妥善安排。那么我们的科学教师如何把握好实验课的40分钟，那么，怎样才能提高科学探究的有效性？现结合笔者多年来的教学实践，谈谈在科学探究中追求有效性、高效性的做法。

一、创设学习情境，激发探究兴趣

俗话说，“兴趣是最好的老师”，”对于学生进行科学探究来说，兴趣是学习的动力，给学生创设各种让他们感兴趣的教学情境，是激发其探究兴趣的有效途径。乌申斯基也曾说过：“没有丝毫兴趣的强制性学习，将会扼杀学生探求真理的欲望。”从而 说明兴趣的重要性。因此老师要想提高课堂效率。只有在科学课的开头，通过创设情境，激发了学生的学习兴趣，才能有效的开展实验探究。那么如何去创设情境，激发兴趣呢？笔者认为：结合教学内容，合理选择创设情境的方法（如故事、魔术、游戏、实物、悬念等），就能有效的激发学生的探究兴趣。

在《给冷水加热》一课中，有位教师是通过魔术创设学习情境的。师：今天老师要给你们表演一个魔术，你们要看好啊。(教师拿出一个透明红色小袋子，两个大烧杯，一杯装冷水，一杯装热水，然后将小袋子装满冷水并密封好，放入装有热水的大烧杯中，沉到了底部。)学生们的双目死死地盯着。过了2—3分钟，学生们都惊讶了，小袋子从底部慢慢的浮到了水面。这样他们的探究兴趣完全被调动起来了，都开始讨论想知道究竟是怎么回事。这时师：要想知道原因，那就让我们一起去探究吧。带着这样的探究兴趣，和教师一起开展了有效的实验探究。在《自己会走路的杯子》一课中，有位老师通过设置悬念来创设学习情境的。师：杯子没有腿，它会走路吗？（教师拿出一个杯子、蜡烛、水、两本书、玻璃、火柴。先拿出一块玻璃，放在水里浸一下，玻璃一头放在桌子上，另一头用几本书垫起来（高度约5厘米）拿一个玻璃杯，杯口沾些水，倒扣在玻璃板上。用点燃的蜡烛去烧杯子的底部，玻璃杯会自己缓缓地向下走去）。学生会对这一现象产生好奇心，想知道为什么。那老师就可以带着学生带着这个问题一起去研究，开展有趣的实验。创设学习情境方法有很多种，只要能激发学生探究兴趣，吸引学生注意力的，即可行之。总之，在课堂教学中，有许多合理，有效的创设情境方法，需要我们在教学中针对不同的教材，灵活选择、运用，并潜心研究更加有效的方法，使导课真正成为一节课成功的一半。

二、规范实验操作，确保实验的有序、精确和安全

科学课程标准指出：必须创造多种机会让学生进行科学探究，在亲身参与科学活动的过程中，发现问题，感受科学过程，获取事实证据，检验自己的想法，逐步形成科学态度和情感。我们是提倡民主、开放、创造性的科学探究，但我们更希望学生能像科学家那样进行规范化的实验操作。因为规范化的实验操作有助于学生对科学知识的理解和掌握，有助于培养学生严谨的科学态度。

在我们的科学教学中，有许多的实验要求学生去规范地操作，如温度计、量筒、量杯的使用和读数，操作的规范程度会直接影响到探究实验的准确性。再如酒精灯的使用，我们必须让学生明白具体的使用规则，怎样点火，怎样加热，怎样熄灭酒精灯等等，它会影响的整个实验的安全性。通过规范的实验操作和准确的观察方法，使学生获得最典型，最真实的直观感性认识。

学生的实验，安全很重要，规范操作就是保证。小学科学实验虽然比较简单，但有些实验若不规范化操作也会发生危险。如酒精灯，使用不当会引起火灾或酒精灯内酒精的燃烧引发爆炸的危险。在研究金属的热胀冷缩时，要用到酒精灯给铜球加热，加热后的铜球是非常烫的，教师必须及时提醒学生规范操作注意安全，禁止用手触摸以免烫伤皮肤。

三、科学地准备实验探究材料，提高实验实效

一堂成功的实验课，少不了实验探究材料的充分准备。如果实验材料准备不足，就会影响实验的开展以及实验的结果。备好备足实验探究材料是上好实验课的重要保证。特别是有结构的材料可以大大提高探究的实效性。比如在进行《蜡烛的变化》教学时，教师的准备材料有：分组实验用的铁三角架、酒精灯、火柴、干燥的烧杯、铁片、试管夹、澄清的石灰水、搅拌棒、白醋、碱块、白糖。学生的准备材料有：废旧易拉罐、生鸡蛋、塑料管、蜡烛。虽然要准备的东西很多，但都是实验教学中必不可少的，在教学时，教师可以让学生根据这些材料来探究实验方法，丰富的且具有代表性的材料为学生的分析探讨打下了良好的基础，使学生较为容易的找到实验的方式方法，大大提高了实验效率。虽然为准备这些实验探究材料要耗费一些时间和精力，但为了课堂的高效那是十分值得的。在实验教学中，有时教材中的实验不够科学和完善，实验效果不够好，这时就需要根据实际改变实验方案，重新选择实验材料。作为科学教师，我们平时要处处留心，善于观察，生活中的许多材料都是可以被利用的。就说气球吧，这是生活中常见的孩子玩具，如果我们教师根据教材内容进行巧妙的组合，可以达到事半功倍的效果。比如可以用它来做火山喷发实验，在气球里面充满红水，从气球下部一捏，气球上面就鼓了起来。用一个大头针扎一个小眼儿，用力捏气球，只见一条水柱从气球小孔喷了出来。这个水柱是红水压力增加的情况下产生的，因此可以解释火山喷发的原理。此实验所用材料非常简单，极易操作，且直观形象，趣味性强。可以节约实验成本，实验效果也不错。

四 让学生亲历探究过程，在探究过程中体验科学探究的乐趣、1、学生是探究的主人。法国“做中学”的教学思想告诉我们：听到的，你会忘记；看到的，你会记住；做过的，你会理解。科学课程中的许多现象、规律、问题需要教师学生动手实验、操作、设想、验证、解释。只有学生亲历探究过程才能真正理解科学现象、规律，也只有在科学探究过程中才能培养学生对科学的兴趣，掌握研究的方法，培养探究精神、实践能力，挖掘创新潜能。三年级上册“雨下得有多大”，单纯的说教，学生是很难认识常见的几种云，也不知道雨量器的作用和使用方法。只有教师直接展示出各种各样的云，并联系本地的天气变化，让学生认识云的变化和天气变化的关系。学生才能在脑海里留下深刻的印象，雨量器在农村学生的脑海里是一片空白，只有教师引导学生动手制作，并把不同的雨量器进行比较，这样学生才能了解。学生能根据自己的爱好，制作出与众不同的雨量器，对于学生来讲，学习的过程就是创造的过程、实践的过程。学生在制作的过程中动手能力、动脑能力、合作精神和创造潜能也得以发挥。

2、开发本地资源，丰富探究内容。增强学生的探究能力，培养学生的探究精神，提高学生的探究水平是小学科学教师长期的任务，只有在长期的科学项目研究和科学发现中才能发展学生。科学教师应该联系本地实际，适时地组织学生开展各种研究活动。农村小学有着丰富的探究资源，教师可以根据学生的兴趣爱好、认知水平，根据科学课程的教学目标，开发出一些研究项目，组织学有余力的学生进行研究。例如：我们这里有很多农民家养蚕，我组织学生开展“关于对蚕的研究”，探究蚕的生长、发育、吐丝、作茧、成虫、变蛾的过程，还研究我国古代的丝绸文明。随着学生认知水平的提高，我们可以组织学生由引导性探究过渡到指导性探究，最终让学生能够自主探究。

1、在实验中，要给学生思维的空间，让他们有时间去思考，充分发挥他们在实验过程中的自主性、主观能动性，改变他们机械化、程式化的被动学习倾向。

给学生足够的讨论、思考的时间，以及给他们足够的实验操作的时间，让学生“真刀真枪”地搞科学小研究，“茶馆式”的讨论等，切不可形式主义走过场。也许学生在实验中提出问题，甚至一些大胆的问题，这说明是其进行深入思考的结果，在别人看来没有问题或不成问题之处，提出一些合理或不合理的、有创意的问题，这正是他们的创新能力的体现。

2、要创新地设计实验

教师是学生学习的榜样，学生要能创新，教师首先要是一个能创新的实验设计者。我们课本中给我们建议的实验方案是可以进行改进的，在改进的过程中、学生也可以参与其中。如在《声音的产生》一课中，有一个演示实验是将正在发声的音叉放入水中，水花四溅。有一学生在课前无意之间把乒乓球靠近音叉，在接触的一刹那，音叉的振动让乒乓球飞出去很远。于是我将这个实验做了改进：我用托着乒乓球的手慢慢的靠近正在发声的音叉，接触的一刹那，音叉的振动能让乒乓球飞出去很远。在我们对课本上的实验进行了改进之后，再让学生说出他们的想法，让学生了解，实验的方法可以不断的进行完善和改进，可以根据实际情况进行修改。每一次修改实验，对学生都会是一种触动，也能给他们带来启迪。

除此之外，教师还要引领学生对实验方案进行大胆的“创新”。一切创造都源于实践。学生是科学课堂的主人，是科学探究活动的真正主体。因此，在科学实践教学中我们要尽可能多的，鼓励他们自己设计实验方案。学生自己设计实验方案的过程，就是他们思考的过程，也是多种思维综合的过程。只有让学生从头到尾经历“实验的准备——实验的设计——实验的操作——实验方案的改进——实验的操作”这一全过程，他们的创造性潜能才能得到最大程度的开发，创造精神才会得到更深更广的培养。

总之，提高小学科学实验教学的有效性，要做的事还很多很多，涉及的面也非常宽广，在科学实验教学过程中，只有让学生真正动起来，才能提高科学教学的有效性。

第五篇：如何进行小学科学的实验设计与教学

如何进行小学科学的实验设计与教学

云梦县吴铺中心小学 张丽新 周群波 邮政编码:432509

时代发展对教育提出了新的要求，教育不仅要使人们能更好更多地接受知识，而且要使人们具有获取信息和处理信息的能力。于是，一种让学生在变化着的、还未知晓其基本内容或客观规律特点的情景中，主动设问和探究，从中发现规律，获取知识和各种体验，学会对信息的收集、分析和判断，解决问题的方法，培养能应对急剧变化环境的能力和创造力的学习方法─“研究性学习”出现了。

科学是一门以实验为基础的自然学科，科学学科的形成和发展，新物质的发现和发明无处不闪烁着创造性思维的光芒，作为一名教科学学科的教师，我们应该把培养学生创造性思维方法渗透到科学教学中。

实验成为小学科学中特有的教学手段,是科学教学中必不可少的一个重要环节。那么该如何有效开展科学学科教学,提高学生探究能力。我认为开放实验教学是其中一项重要的措施。实验教学既是建立概念、掌握规律、验证定律、培养学生观察能力、思维能力、运用能力等智力因素的一种主要途径。科学课程标准指出:“科学教学应当是开放的,培养学生的科学素养仅仅依靠课堂教学是不够的。”所以如何有效开展科学学科教学,提高学生探究能力,开放科学实验教学显得尤为必要和重要。科学的感性认识主要靠科学实验提供，重视科学实验是素质教育的重要标志。充分利用科学学科“以实验为基础”的基本特征，挖掘和开发科学实验在研究性学习中的功能，对于改变学生的学习方法，形成终身学习的能力具有重要的意义。精心设计实验，让学生通过亲自参加实验获得知识是搞好小学科学教学的关键。教学实践证明，实验设计的好坏直接关系到教学的成功与失败。现就如何搞好科学教学中的实验设计与教学谈谈个人的体会。

一、实验设计与教学要符合科学学科的特点。一切自然科学都来自实践，都是从科学实验和生产实践中总结发展起来的，小学科学也不例外。教师在教学时，要让学生充分感受到大自然的丰富多彩，培养学生探求自然知识的兴趣、爱好，增强学生学科学、用科学的能力。认识自然始于观察自然，让学生用观察的方法认识自然。

例如《四季星空》的教学，由于教学内容分散、抽象，学生很难形成对四季星空的整体认识。教师在实验设计时，要科学地安排学生观察四季星空，保证观察的持续、完整。指导学生用正确的方法观察，写出观察日记，积累有关四季星空的感性认识和材料。并引导学生归纳总结出：不同季节星座交替出现，北极星始终停留在原位置不动，周围的星座绕着它逆时针转圈，且一年转一圈等有关四季星空的变化规律。

还有《水的循环》的教学设计则可以采取另一种方法。教师充分利用学生已有的对水的感性认识。如：天上有下不完的雨、雪；淋湿的衣服会干，冬天关在屋子里洗澡窗玻璃上会有水珠等。引导学生通过实验归纳总结出：水或冰受热变成水蒸气，水蒸气遇冷变成水或冰的循环规律。让学生通过实验的方法认识自然现象，总结自然规律，使感性认识上升到理性认识。为培养学生科学世界观创造条件，增加学生探索宇宙奥秘的兴趣爱好。

二、实验设计与教学要符合学生的认知规律。

教学活动是教师教、学生学的双边活动，学生是学习的主体。教师在实验设计时要充分考虑学生的主体地位，让学生在学习过程中能够通过自己的观察、思考、实验得出结论，达到认识周围自然现象的目的。低年级学生年龄小，注意力不易集中，感知世界往往从兴趣出发，抓不住事物主要特征等特点。设计实验时要采取多种方式，调动他们的各种感官有意识地直接观察事物。例如《植物的根》的实验设计，教师可通过提供大量的可供学生观察的有代表性的实验材料——植物的根，让学生在观察、比较的基础上，归纳总结出：植物的根有直根和须根之分。常见的萝卜、胡萝卜等直根，土豆、红薯等须根，它们可以储藏养分即贮藏根。学生可以通过观察直接获得知识，而中高年级学生已初步具备了观察事物的能力，且能自己动手做一些实验。他们对神秘的自然界充满了好奇，对探索自然奥秘充满了自信。这时教师设计实验，主要是以一种引路的方式让学生多动手，多动脑，自己动手实验获得结论，并自己设计实验验证结论。设计“水的浮力”的教学实验，就可以通过学生自己动手将各种不同类型的实验材料放入水中观察现象，并动手将浮在水面的物体用手向下压，产生水有向上的浮力的直观感受，从而得出结论。然后让学生自己设计实验证明下沉物体也受到水的浮力的作用。并启发学生思考如何利用水的浮力，使不平衡的杠杆达到平衡。这种设计可满足学生强烈的求知欲，达到事半功倍的效果。

三、实验设计与教学要联系多媒体辅助教学。随着现代信息技术的迅猛发展，现代教育技术的飞速进步，其高科技的产物——多媒体辅助教学（以计算机为中心的多媒体技术），正在逐步融入我们的课堂教学。多媒体辅助教学作为一种新的教学手段，具有图、文、声并茂甚至有活动影像的特点，有着不可替代的优越性。

例如：在教学《晴天、雨天、阴天》一课的教学时，首先充分运用教学挂图，从静止状态战士三种天气的美丽画面，同时结合日常生活，着重使学生懂得三种天气对人们生活所带来的利弊。然后，利用多媒体技术，把中央电视后有关气象节目的内容教给学生看，增强教学的动态效果，从而使学生获得美的感受，提高他们的学习兴趣。这样，教师无需更多的言语，便把抽象的概念形象化，帮助学生从形象思维顺利的过渡到抽象思维，使学生学得轻松，教师教得省力，重点、难点也就迎刃而解了。

四、实验设计与教学的核心是培养学生自主探究。

学生是学习和发展的主体。在科学教学中，怎样把学生由被动的接受者，转变为学习和发展的主体，改变学习方式是关键。科学教学必须根据学生身心发展，结合学科特点，关注学生个体差异和学习需求，爱护学生的好奇心、求知欲，充分激发学生的主动意识和创新精神，倡导自主、合作探究的学习方式。“自主、合作探究”的学习方式是指学生在教师的引导和帮助下，以学生为主体，充分发挥小组学习、全班学习的群体作用，在合作中学习，培养学生主动探究、团结协作、勇于创新的精神。自主是合作探究的基础、前提，合作是促进自主探究的形式、途径，探究是自主、合作学习的目的。三者互为一体，又互为促进。

例如在教学《电产生磁》一课时，也设计了一个自主探究的环节：让学生用自带的和老师提供的材料，自由地制作电磁铁，把导线（漆包线）绕在铁钉上，试一试，通电以后线圈能产生磁性吗？铁钉能不能吸取大头针？切断电源，铁钉还能吸引大头针吗？这个自主探究实验，让学生人人能动起手来，学会电磁铁的制作、使用，认识电磁铁这种装置。这是进一步探究电磁铁磁力大小和南北极的基础和前提。在学生对自主探究实验交流之后，就可以追问：你一次能吸取几个大头针？大家一次吸取大头针的个数相同吗？那是为什么啊？你认为电磁铁的磁力大小与哪些因素有关系？在学生充分思考、预测以后，根据学生不同的预测，自由组合成小组（根据学生能力的差异，教师注意引导搭配组合），进行合作探究，在实验的基础上归纳总结，以探究小组的形式在班上进行交流，实验结果与小组的预测是否相符，说明了电磁铁的磁力大小与什么因素有关，或者与什么因素无关。小组探究结果有差异的，可以进一步探究；课上来不及完成的还可以延伸至课外探究。（电磁铁有无南北两极、南北两极可否改变，也可以采用这样的教学方式）。

五﹑实验设计与教学要注重实验过程，培养安全意识。教师在实验教学中居主导地位，学生在实验教学中居主体地位。实验课前有序化准备是确保生物实验课教学质量的关键，也是实施学生素质教育，提高学生能力的前提。要十分重视实验过程中的安全问题，首先是实验环境安全问题，实验室中药品的安全存放，实验室的用电安全、消防安全以及良好的通风设施等。其二是学生进行实验过程中的安全，最要注意的是接触药品后手的冲洗和眼睛的保护。其三是如果实验涉及户外工作，要注意防止当地可能发生的意外。

总之，科学教学本身并不只是传授给学生一些初步的科学概念和规律，而是通过一系列有效的教育教学手段，全面提高学生的智能，使他们能够掌握和运用一些科学原理和实验手段，学会科学研究的基本方法，学会辩证而客观地认识世界。从而在将来能够独立地、有创造性地进一步深入学习和从事社会主义现代化建设。科学的感性认识主要靠实验提供，重视实验是素质教育的重要标志。因此，抓住科学学科“以实验为基础”的基本特征，挖掘和开发科学实验在研究性教学中的功能，是实施素质教育，搞好研究性学习的有效途径。教学的实践过程也是教学方法的探索研究过程，好的实验设计思想有利于学生有效地掌握基础知识、基本方法，培养学生的技能和能力，有利于义务教材内容的完成，也有待教师更进一步地探索研究。