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1、 小学科学中的实验设计方案 小学科学中的实验设计新课程改革，其核心是培养具有创新意识和实践能力的专业人才。科学教材的教案过程中，实验教案几乎贯穿于整个教案过程，因此说，小学科学是以探究实验为基础的学科。科学课是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程,科学学习就要以探究为核心。科学教师多渠道地准备实验材料、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案的关键。多年的教案实践证明，实验设计的好坏直接关系到教案的成功与失败，教案效果的好与坏，那么如何搞好小学科学中的实验设计呢？我在此谈谈自己在科学教案中的的几点做法与点滴体会。一、设计适合已有材料的实验：“巧妇难为无M之炊。”目前，很多学
2、校实验室里的材料陈旧而且不齐全，作为科学老师，要想上好科学课，如果没有充分的课前准备，科学探究就无从谈起。但所有的实验材料让科学老师来准备，工作量实在太大了。因此老师可以组织学生自带或自制一些实验器材和实验材料。在很多实验中，都可以采取学生自己先准备，教师再“填空”配合的方法，让学生在课前以小组的形式自己搜集器材，在上课时展示。我们会发现学生准备的材料不仅齐全，而且种类会很多。实验过程中，课堂气氛也会因为有学生自己所收集的材料而更热烈，学生思维也会更活跃，探索热情很容易高涨。因为收集材料的过程，本身就是学生学习科学的过程，只有让学生充分经历科学学习的过程，才能提高他们的科学素养例如，在教案“溶
3、解”一单元时，我就让学生自带了一些糖果。可让他们没想到的是，课上可以含在嘴里，唆着、嚼着这样的课堂，学生们经历着准备时的好奇、课堂上的诧异与轻松、课后的反复回味，也取得了很好的学习效果。二、设计符合学科特点的实验：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。教师在教案时，要让学生充分感受到大自然的丰富多彩，培养学生探求自然科学知识，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。如“四季星空”的教案，由于教案内容分散、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
4、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”的教案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
5、趣爱好。三、设计符合学生认知规律的实验：教师在实验设计时要充分考虑学生认知特点和他的主体地位，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。低年级学生由于年龄小，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
6、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。如设计“水的浮力”的教案实验，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。四、设计能激发学生兴趣的实验：好奇是孩子们的
7、天性，是启迪智慧的火花，虽然小学生的知识面窄，又缺乏经验，对新鲜事物、现象不能解释，但却有着强烈的求知欲望。小学科学课程恰恰是一门趣味性浓的学科，课本的每一章节对学生来说都是新鲜的，我们作为小学科学教师要充分利用这点，精心作好准务，激发学生的实验兴趣。1.创设情境，激发学生的实验兴趣创设教案情境的目的是根据小学生的身心特点，认知规律，帮助他们建立一个有利于学习的心理环境和认知环境，使他们在良好的心理环境和认知环境中产生对科学学习的需要，激发起学习探究的热情，调动起参与学习的兴趣。如在教案空气占据空间一课时，我设计了一个实验，把一团餐纸巾塞到玻璃杯底，然后将杯子竖直倒扣入水中。让学生预测，纸巾会
8、被水浸湿吗？你能说出其中的缘由吗？创设的情境已激起了学生的学习兴趣，此问题的提出立即使学生产生了探究欲望。2.巧设悬念，促使学生去实验悬念是对一个问题还没有得到答案的“紧张与期待的心情”，它是学生对新知识的兴趣来源。如在上水和水蒸气，我先自己用湿布巾将黑板擦干净，然后又让学生用湿毛巾擦拭自己的课桌，然后问学生黑板和课桌上的水去哪里了。这一个看似非常寻常的一个动作，一个问题就不知不觉得将学生引到了这节课的教案中，让学生进行魔术实验，让水变成水蒸气又让水蒸气变成水，学生兴致颇高，从而自然的得出水与水蒸气之间相互转化的条件。于是学生便对学习过程产生了浓厚的兴趣，有了强烈的探究欲望。五、设计符合规范操
9、作的实验：科学是以实验为基础的学科。实验教案是科学教案的重要组成部分，是激发学生学习兴趣，培养学生能力的重要环节。事实上，我们的实验教案由于受各种因素的影响，还存在很多问题。比如有些学校的实验教案还仅仅停留在“纸上谈兵”的原始状态，实验课上老师讲，学生听。这种情况多出现在农村小学，他们没有实验室，没有实验器材，即使有些陈旧的实验器材，但是那些实验器材大多放在仓库里睡大觉，成为迎接上级领导检查的摆设。实验教案，学生只能空手上阵，纸上谈兵。有些学校实验教案还停留在“演示实验”阶段，实验课上老师一边做实验演示一边做解释，学生看在眼里，急在心里。这种情况出现的比较多，一些实验本来是分组实验，老师随意降
10、低教案目标，更改正常的教案流程，分组实验变成演示实验。老师担心实验教案较难组织，弄不好还会破坏实验器材，还会出危险。更有甚者实验教案浪费时间，并无多大实用，还不如老师演示一下，走走过场，省下时间学生多背背理论题目。这样一来实验教案大打折扣。有些学校建有先进的实验室，有完备的实验器材，实验教案也很正常，但是由于学生年龄小，缺乏必要的常规训练，实验过程颠三倒四，实验仪器丢三落四，重要的是小学生只看重了实验的“热闹”忽视实验的“门道”而失去了实验原有目的。可见重视实验教案，规范操作流程，提升实验教案质量和效果是当前实验教案的重要任务。我市实行的加强实验仪器更新工程，就为实验教案做了奠基工作。六、设计
11、创新设计的实验：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。如教科版小学科学五年级下册热单元第6课热是怎样传递的这一课中，有个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端加热。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，他们也的确花了不少的时间，可是到了上课了的时候还是有很多学生手中的火柴不能用蜡粘牢，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？原来，虽然蜡烛燃烧时流下的蜡会
12、在桌上凝固，但蜡需先要熔化成液体，然后滴在铁丝上，才能往上粘火柴。但在冬天(夏天正好相反)蜡的凝固时间长，且熔化后粘性不大，很难将火柴粘上去，因此成功的不多。而且火柴的一头有硝，让这头朝下粘在铁丝上做实验，一不小心容易直接点燃火柴而影响实验的正常进行。改进方法：改蜡为轴承油“黄油”，因为黄油粘性大；改火柴为牙签，因为我想牙签不像火柴有一头有硝药，经过一番忙碌，实验终于成功了，而且效果很明显，教室里响起了阵阵欢呼声。其实，在我们对课本上的实验进行了改进之后，我们还应该做的，是对学生说出我们的想法，让学生体会老师对待科学实验的态度；让学生知道老师为什么要这么修改，新的实验方法好在哪；让学生了解，实
13、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。每一次老师修改了实验，并对学生说出想法之后，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“创新”。一切创造都源于实践。学生是科学课堂的主人，是科学探究活动的主体。因此，在科学教案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，就是他们想的过程，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、实验方案的不断完善、实验的操作这一全过程，他们的创造性潜能才能得到最大范围的开发，创造精神才会得到更深更广的培养。实验教案是科学课程改革的必然结果，是适应时代潮流发展方向的。在科学课学习中，实验教案不仅能激发学生的学习兴趣，培养儿童的综合能力，而且有助于全面提高学生的素质，为社会的发展培养优秀的人才。因此，在小学科学教案中实验教案占有重要的地位，它是科学教案研究中十分重要的认识方法，也是一种更科学、合理的教案方法。“纸上得来终觉浅, 绝知此事要躬行”。实验教案作为科学教案中的一个重要组成部分，有效地提高了学生科学素养和各方面能力。“学海无涯”，实验教案的有效开展，需要教师、学生长期的共同努力。怎样设计实验才能最大限度地发挥实验探究有效性，也有待于我们去不断的探索和完善，只有学生的实验能力提高了，我们的科学课的教案才是真正的有效教案。 -全文完-
