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1、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，因此，我们垂头深思：如何搞好小学自然科学中的实验设计呢？ 一、符合学生认知规律，激发学习兴趣教学活动是教师教、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
2、事物。“魔术”最能勾起人的好奇心和求知欲。 如在教学米饭、淀粉和碘酒的变化时，教师先变一个“魔术”，即用毛笔蘸事先用淀粉调制的液体，在贴在黑板上的白纸上写下几个字，晾干后，在白纸上涂上碘酒，当纸上出现蓝色的字迹时，学生兴趣高涨，探究欲望强烈。这时再让学生去学习这一部分知识，解开心中的谜团，学生自主性、能动性得到极大体现。得知米饭、淀粉遇到碘酒，颜色发生变化，生成一种蓝色的不同于米饭和淀粉的新物质时，再让学生自己动手制做神秘信件，用碘酒去检验不同食物所含淀粉量，学生更是高兴。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
3、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。 二、联系当地自然条件，因地制宜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
4、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种植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。又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。 三、
5、实验设计要多样化学生们都有好奇心，都对自然界的奇观满怀好奇和敬畏，都爱用自己的眼睛去观察，这也往往让学生打开了科学大门的钥匙。所以，要引导学生亲自感知，放手引导学生自己去做，充分体现做科学、体验科学、感受科学、领悟科学的思想。在教学中，我常常抓住我们身边的一些科学问题，吸引学生的思维，调动学生的学习热情，如教学生长与变化这一单元时，我一改常态，带领学生走出校园，来到菜园、养殖专业户家里、来到小树林.让学生去观察、使学生发现科学广泛存在我们生活的空间，并且在教学养小鸡这一课时，我鼓励学生亲自饲养，天天去观察，坚持写观察日记，这样使学生感受了动物的一般生长过程，也使学生与小动物建立起更深的感情，从
6、而培养学生更加珍爱生命，与小动物和谐共处的感情。当然，光只用眼睛看还不行，还要有不同的观察方法，如摸一摸、闻一闻、对比观察等等。四、实验设计要严谨规范（）明确目的在观察事物、做一件事前，只有给学生提出明确而具体的任务，才能使他们注意力集中到所要做的事上，才能使他们深入细致地去观察去做。因此，每次实验前都要让学生明确实验目的。说的白一点，就是让他们明白为了研究什么做这个实验。以磁铁的力量这节课为例，在做磁铁的什么部位吸引力最强。实验前就要向学生说明做这个实验就是要研究磁铁能吸铁，各部分的强弱是不一样的，要学会比较。这样就避免了盲目性。（2）明确任务在做实验时，教师要提醒学生动用一切感觉器官去全面
7、观察。一是用眼，科学地看，时刻提醒学生注意用眼观察每一个微小的地方，每一步细小的变化。以磁铁的力量为例，要仔细观察磁铁到底什么部位吸引力最强。二是用手摸、用耳听、用鼻闻等等。另外还可以直接给学生出示实验记录表，让学生边做边认真填写。这就是科学地听，科学地做，它能帮助学生更全面地感知事物。（3）设计实验此环节是重中之重，因为做实验每个学生都喜欢，但他们往往是在好奇心的驱使下盲目乱动，做了这一步不知下一步该做什么，颠倒操作过程，少做漏做，导致实验失败，所以在实验前就要设计好实验。设计实验的过程，要靠学生的猜想，学生会有很多创造性的想法和做法，这正是培养学生创新精神和实践能力的良好契机。（猜想时可不
8、让学生接触材料，这样做可以使学生集中精力开展思维。在做具体实验时才让学生接触材料又有引发学生实验积极性的作用。）如在教学磁铁的力量的这一课时，我让学生以小组为单位首先猜想一下，磁铁能吸引哪些物体？磁铁吸物体时，与被吸的物体的距离又没有关系？然后讨论一下学生们打算用哪些实验材料验证自己的猜想正确。有的组猜想磁铁能吸大头针、钉子、铅笔盒。有的小组猜想磁铁能吸硬币。有的组猜想磁铁与被吸物体的距离又有关系这也为学生下一步验证自己的猜想是否正确-真正做实验埋下了伏笔。（）明确结果从现象到分析比较、得出实验结论，是一个以具体到抽象的思维过程，是思维从感性到理性的质的飞跃，只有完成了这个飞跃，才算真正得到了
9、知识。在液体受热、受冷的研究中，当看到实验现象后，组织学生根据自己的记录表进行小组讨论，整理分析实验现象，最后在充分讨论的基础上得到“液体受冷时体积收缩，受热时体积膨胀”的结论。（）应用结论学科学，关键是要用科学，在教学完磁铁的力量这一课后，我设计了生活中的一个小例子“巧取缝衣针”，让学生把自己学到的知识用到生活中去，这样，不仅联系了生活实际，还培养了学生学科学、爱科学的兴趣。这时，再让学生把课堂延伸到课外，找出生活中利用磁铁的例子，也为后面学习“磁的应用”作了铺垫。五、应用多媒体技术优化实验教学计算机多媒体技术集声音、画面、文字、显示于一体，能展地微观世界，微缩宏观世界，模拟实验现象，打破了
10、学生认知中的时空界限，用各种感官来感知信息，有得学生的主动参与，激了学习兴趣，符合学生的思维习惯。由于多媒体可以进行静态和动态的演示，将教学内容按一定的结构，用文字、图像等形式呈现在投影屏幕上，把学生的眼、耳、手、脑等器官都调动起来，使学习内容变得生动有趣，容易记忆、理解和掌握。例如：在观察烧红的木炭在纯氧中燃烧时，我先做实验，学生很咸兴趣，然后应用软件、有计算机将教学内容投影到屏幕上，燃烧时的动态，声音、颜色显示一一展现在学生眼前和脑中。这样学生就直观，轻松的环境中牢固地掌握知识，同时大大激发了学生学习科学的兴趣。又如做把细铁丝烧红后放入氧气瓶里实验时，应在燃烧的铁丝的氧气瓶中必须加一些水，或在瓶底上铺一层湿润的沙，不然铁丝燃烧时产生的温能使瓶底炸裂。我设计制作一个多媒体软件，在课堂上学生进行模拟实验操作，操作正确，计算机给予提示鼓励,一旦学生操作失误，计算机对操作所引起的后果进行模拟，使学生加深对操作错误会引起危害的认识，然后再行进实验，这样不仅提高了实验的成功率，更能深刻理解正确操作的重要性，而且避免因实验失败，造成仪器的损坏，或因实验失败引起某些危险性，使学生产生恐惧心理，影响学生学习的兴趣。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。
