小学科学教师实验设计能力讲解

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1、小学科学教师实验设计能力 提升策略 一.小学科学实验的统计和分类 二.教师实验设计能力提升策略 三小学科学常用仪器使用秘诀 小学科学教师实验设计能力提升策略 一.小学科学实验的统计和分类 二.教师实验设计能力提升策略 三.小学科学常用仪器使用秘诀 小学科学教师实验设计能力提升策略 1.激发学生的学习兴趣 2.创设良好的学习情境 3.帮助学生掌握科学研究的基本过程 4.培养学生的初步研究能力和创新能力 5.促使学生更有效地掌握知识 科学实验在小学科学课中有着极为重要的作用。 青岛小学科学3-6年级上、下册大约有多少个实验? 以 为样本作不完全统计: 小学科学3-6年级级上册、下册实验实验 数量统

2、计统计 表 册数合计计 三上10+2 三下12+5 四上18+2 四下13+2 五上16+2 五下13+2 六上13+2 六下8+1 31 123 24 33 35 台东六路小学编制的实验目录 如“观察一棵树”,不仅属观察实验,同时也属分组实验。 我们不得不思考:小学科学实验,到底该怎么分类呢? 小学科学实验分类 注:以上分类参考甘雪梅小学科学实验的分类与教学应对一文 分类标准实验类别 实验环境 实验目的 1.实验室实验 2.自然态实验 1.探索性实验 2.验证性实验 实验数据 实验方式 1.定性实验 2.定量实验 1.演示实验 2.分组实验 实验作用1.析因实验 2.对照实验 3.模拟实验

3、小学科学实验分类 根据实验环境分 1实验室实验 科学教学中,我们组织学生在实验室里,通过各种实验器材 人为地控制或改变实验对象的状态或条件,对研究对象开展有 目的、有计划地考察实践活动,就是实验室实验。 2自然态实验 自然态实验就是指研究对象处于自然环境中和自然状态下, 对其进行观察的实践活动。科学教材中的种植饲养活动就是要 求在自然的状态下进行实验。 观察一棵树 种植辣椒 太阳能热水器 霉菌观察马铃薯沉浮 校园植物大搜索 观察北极星 阳光下影子 小学科学实验大多数是实验室实验。 小学科学实验分类 根据实验目的分 1探索性实验 实验者在不知晓实验结果的前提下,通过自己实验、探索、 分析、研究得

4、出结论,从而形成科学概念的一种认知活动。从 学生的认知角度出发,大量的实验结果以及发现对于世界来说 是已知的,但对学生来说是未知的。 2验证性实验 对研究对象有了一定的了解,并形成了一定认识或提出了某 种假说,为了验证这种认识或假说是否正确而进行的实验,就 是验证性实验。验证性实验基本上都是在分析猜想之后,为了 得到验证时进行的实验。 观察一棵树 种植辣椒 太阳能热水器 霉菌观察马铃薯沉浮 校园植物大搜索 观察北极星 阳光下影子 小学科学实验分类 探索性实验与验证性实验的比较 比较内容探索性实验验证性实验 概念描述 探究研究对象的未知性质,了 解它具有怎样的组成、有哪些 属性和变化特征,以及与

5、其他 对象或现象的联系。 对研究对象有了一定了解,并形 成了一定认识或提出了某种假说 ,为验证这种认识或假说是否正 确。 实验目标 获取知识和技能,发展科学探 究能力,培养情感体验。 训练实验技能,验证基本理论原 理。 重点关注 不仅关注正确的实验结果,更 重要的是使学生经历获得实验 结果的探究过程 。 注重探究的结果(事实、概念、 理论),而不是探究的过程。 教学模式 问题假说实验事实推理和 判断验证假说结论应用 问题原理结论实验证明 应用 时间安排 往往安排在概念、原理的学习 之前,以此推动对化学概念和 原理的讨论。 一般伴随对概念、原理进行分析 、讨论或者在学完某一知识点之 后进行。 小

6、学科学实验分类 同一个教学内容,因为教师的教学理念不同,就会导致出现不 同的实验类别,下面就以“显微镜的使用”实验为例加以说明。 教法一:先让学生认识显微镜的结构,再由教师详细讲解操作 步骤,学生按照正确的实验步骤进行操作,及时解决实际操作 中出现的各种问题,最后进行练习巩固。 教法二:学生认识显微镜,根据部位、形状和功能进行命名。 然后教师指出实验注意事项,让学生进行实验操作找出物象, 并要求学生写出找到物象的步骤。接着小组交流、班级讨论, 怎样才能最快地找到物象,在此基础上概括出科学操作方法。 教法一和教法二属什么类型的实验? 在日常教学中,你会选择或倾向哪种教法?说说你的理由。 教法一:

7、验证性实验教法二:探索性实验 小学科学实验分类 根据实验数据分 1定性实验 判断研究的对象具有哪些性质,判断某种物质的成分,了解 其结构或者鉴别某种因素是否存在,以及某些因素之间是否有 某种关系的实验。一般说来,定性实验是测定物质的性质,即 有或没有,存在或不存在。 2定量实验 为了对研究对象的性质、组成及影响因素有深入的认识,从 而对它们之间的数量关系所进行探究,揭示各因素之间数量关 系的实验。一般说来,定量实验是测定物质性质的大小,即有 多少,有多强。 小学科学实验分类 一杯水能溶解多少食盐 摆钟每分钟摆动的次数 测试纸拱的承重能力 物体在水中是沉还是浮 研究光的传播路线 观察比较生、熟马

8、铃薯 观察花岗岩 拉力大小对小车运动的关系 定性 实验 定量 实验 研究物体滚动和滑动的摩擦力 小学科学实验分类 根据实验方式分 1演示实验 教师演示实验过程,展示实验现象,引导学生观察、思考、 分析,得出实验结论。必要的话也可以由个别学生来演示。 2分组实验 以小组为单位,小组成员共同参与有效合作,制定实验方案 和步骤,亲身经历实验探究,并在此基础上概括出实验结论。 在实际教学中,选择演示实验还是分组实验,要根据教学思 路、教学对象和教学环境等方面进行具体分析,并不是说把 演示实验改成分组实验就是探究式教学。 小学科学实验分类 根据实验作用分 1析因实验 由已知结果去寻找其产生结果的原因而设

9、计和进行的实验。 2对照实验(对比实验) 为了弄清楚影响事物的内外因素与事物本身的关系,除了对 试验所要求研究因子或操作处理外,其他因素都保持一致,并 把实验结果进行比较,这种实验为对照实验。 3模拟实验 在研究工作中,由于研究对象不能或不允许进行实验,为了 取得对研究对象的认识,可以通过在模型上进行实验,或者模 仿实验的某些条件进行的实验。 小学科学实验分类 对照实验与对比实验的区别和联系 实际教学中,强调的是实验设计的基本原则和对变量的控制等 基本要素,不应过多分析某个实验是对照实验还是对比实验, 讨论这些名称并没有太多的实际意义。对于学生来说,因知识 有限,对照实验在一定的条件下也可以认

10、为是对比实验。 大多数情况下,如果只有一组实验,不足以说明该变量是影响 实验结果的唯一因素,这时,需要设置一个未施加这种因素而 已知的实验结果作为对照,以明确这种因素所起的作用,这就 是对照实验。通常,一个对照实验分为实验组和对照组,实验 组是指接受实验变量处理的对象组。 如果并不知道两组(或多组)实验中的自变量对实验结果所造 成的影响,需要通过实验来进行确定,此时就可以称这些实验 为对比实验,对比实验也可称为相互对照实验。 一.小学科学实验的统计和分类 二.教师实验设计能力提升策略 三.小学科学常用仪器使用秘诀 小学科学教师实验设计能力提升策略 科学探究是科学学习的核心,而要完成科学探究的目

11、标势 必要借助各种形式的科学实验。实验设计在科学探究中就 像一根栋梁,起着承上启下的重要作用。 实验设计: 指人们为了进行某种观测、探究实验前的方案、策划等, 它包括人们在实验前对要达到的目的而提出采取的方法、 途径,以及根据实际选择合适的工具、仪器,实验过程需 要记录的数据、对实验结果的预测,实验数据的处理方法 等等。 实验设计能力: 运用已学过的测量仪器和实验方法以及有关的知识,按要 求设计实验方案,测定相关数据、研究科学现象或探索科 学规律的能力。 教师实验设计能力提升策略 完整的实验设计方案包括研究的问题、猜想与假设、实验目 的、实验要求、实验器材与用具、变量控制、补充说明、实 验结果

12、预测、实验过程、实验结论等内容。 实验名称(研究问题) 实验目的 实验器材 实验步骤 实验记录单 现象和结论 备注(注意事项) 小学科学课 实验设计 基本样式 实验设计和实验计划是不是一回事? 实验设计实验计划 实验设计实验计划 实验设计实验计划 实验设计实验计划 实验名称(研究问题) 实验目的 实验器材 实验步骤 实验记录单 现象和结论 备注(注意事项) 实验设计基本样式实验计划基本样式 今天我阐述的实验设计,是教师层面对某一实验的综合策划, 不等同于科学书上的学生实验计划,它的内涵更为丰富 一切兼有可能 1.有利于理解教材中实验的设计思想,充分挖掘实验的教学 功能,更好地运用教材所涉及的实

13、验。 2.有利于更好、更充分地在同类实验中选择最适合进行教学 的实验。 3.有利于更好地发挥现有仪器的作用,拓展现有仪器的功能 。 4.有利于改进现有仪器的缺点或制作新的教具,以弥补仪器 功能上或供应上的不足。 5.有利于更好地改进己有的实验,使其更符合教学要求,更 有助于发挥实验在教学中的作用。 教师实验设计能力的作用(一) 教师实验设计能力的作用(二) 6.有利于设计新的实验及仪器,完善小学科学实验体系,满 足教学、教改的需要。 7.有利于使学生获得更多、更恰当的感性认识,更好地使学 生得到科学方法、科学态度和科学素质的教育,培养学生的 思维能力、想象能力、创造能力等多种能力。 8.有利于

14、提高教师的业务水平和自身素质,促使教师掌握更 广泛的知识,进行更多地相互交流和实际操作,使其成为既 能动脑又能动手的比较全面发展的人才。 教师实验设计能力提升策略 教师实验设计能力提升策略一:解读教材,挖掘实验主题 教师实验设计能力提升策略二:指导有法,遵循认知规律 教师实验设计能力提升策略三:敢于质疑,改进实验设计 教师实验设计能力提升策略四:优选器材,有效达成目标 教师实验设计能力提升策略五:研讨交流,锻造自身素质 教师实验设计能力提升策略 教师实验设计能力提升策略一:解读教材,挖掘实验主题 目前,大多数科学教师都面临原有专业知识不能满足科学课 程需要的问题,包括我们今天讲的实验设计能力,

15、估计之前 很少有人有机会进行专门的学习和研究。在这种情况下,认 真钻研教材,从教材中挖掘主题,进行实验设计实践,就可 以起到事半功倍的效果。 教材中编排的各个实验,既是培养学生基本实验技能的主要 途径,也是教师提高自身实验设计能力的优秀范例。备课时 对这些实验内容进行详细分析,从中悟出研究问题和解决问 题的方法,实验设计能力的培养就会水到渠成。 需强调的是,实验设计时一定要明确实验目的,即弄清楚到 底解决什么问题。只有明确实验目的,才能努力去挖掘实验 原理来正确把握实验程序和选用实验材料。 教师实验设计能力提升策略二:指导有法,遵循认知规律 培养学生的实验设计能力,小学科学教学任务中的一个重要

16、 内容。学生的实验设计能力,必须经过长期反复实践,才能 逐步形成。其中的主导决定因素,就是教师的有效指导。 教师的指导原则: 1.低年级以简单实验为主,在此基础上逐步复杂。 2.指导应从示范、半独立、独立这样的次序进行。 3.指导学生实验设计时先局部设计再到整体设计。 4.指导应有针对性,重点指导学生需指导的部分。 5.指导学生进行实验设计根据内容和时段有侧重。 教师实验设计能力提升策略三:敢于质疑,改进实验设计 六上第二单元物质的变化 第7课铁生锈 仔细想想:这个实验设计有什么问题? 原因分析:铁生锈是水和空气共同作用的结果。 实验结果:铁钉在菜油盘中没有生锈;铁钉在空盘中生锈了, 但是生锈速度很慢;铁钉在水盘中生锈的速度快,而且生锈的 量也很多,现象非常明显。 研究问题和原因分析,假设和实验方法,感觉是“鸡同鸭讲”。 还想告诉大家的是:这真的是一个坑爹的时代! 真的是这样吗 我的实验研究 有图有真相! 五根试管,从左到右 1铁钉一半在油里 2铁钉

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