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1、小学科学实验教学设计在“先学后教，当堂训练”教学模式下如何打造高效课堂小学的科学教学离不开实验，实验教学主要包括实验设计、实验操作和实验分析三大部分，如果说实验操作重在培养学生的实验操作技能和观察能力，那么实验设计重在让学生掌握如何科学地进行实验的方法和培养学生缜密的思维能力。一旦学生的实验设计能力得到提高，在今后的生活生产中就会运用科学的思维方法去解决问题，引导学生进行实验设计是培养学生科学素养、科学探究能力的重要立足点，是科学探究教学十分重要的一环。那么如何引导学生进行科学实验设计呢？笔者认为科学实验设计应符合人的科学探究思维的一般过程，即明确实验目的确定实验基本方法设计基本实验过程考虑具
2、体细节思考实验需要材料。一、明确实验目的没有明确的目的，就没有行动的方向，自然就无法进行实验设计，因而实验设计首先应让学生知道实验想要证明什么或看到什么。为了让学生清楚地知道实验的目的，教师可以采取以下措施：一是可以让学生叙述一个探究的问题，从学生提出的问题中教师可以了解学生实验目标是否明确；二是引导学生审题，把握探究的重点词。当学生或教师提出探究的课题后，有部分学生由于理解能力的不同对实验的目标并不是很清楚，而通过审题，有助于学生知道实验要证明什么。如小学科学六年级上册斜面的作用一课，有一个“证明斜面能省力”的实验。审题时，教师可以让学生找一找这个实验课题的重点词。学生就会发现这个实验重点就
3、是证明“省力”。三是听学生根据研究的问题所作的猜想是否具有针对性。如一位教师在上小学科学四上探索尺子的音高变化一课时，教师拿出一把尺子，说：“尺子与音高有关系吗？”，一生说：“有，尺子长声音大，尺子短声音小”。另一生说：“尺子伸出多，声音强，尺子伸出短，声音弱”。显然，学生对探究的问题还没有搞清楚，而那位教师就说，今天这节课我们就来探究尺子伸出多少与音高关系的实验。结果，实验设计无法进行，只有老师讲了。实验时，学生把握不住观察重点，汇报时众说纷纭。如果开始让学生仔细审题，“探索尺子的音高变化”探究的重点词是什么？什么是音高变化？尺子怎样发出的音算是高的，怎样的音是低的？这样学生一般就会明确实验
4、的目的，后续的实验才能展开。二、确定实验的基本方法在了解了实验的目标基础上，就可以确定实验的基本方法。如在证明斜面能省力中，省力与否，只有通过比较才能知道，因而，这个实验的基本方法就是要用比较法。再如探究尺子的音高变化，显然，实验的基本方法也是比较法。六年级上册探究电磁力大小与线圈圈数、电流大小、铁芯大小等因素关系实验时，既要运用比较法，又要运用控制变量法才能达到实验的目的。三、设计实验基本过程在了解了实现实验目的、实验方法后，教师就可以因势利导的引导学生设计实验的基本过程。如在知道了可以用比较法证明斜面能否省力后，教师就可以问：“斜面上用力与什么力比较才能知道是否省力？怎样比较呢？”学生一般
5、会想到与竖直用力比较。先将物体竖直的称量一下，再沿着斜面拉，看那一种用的力少。四、考虑具体细节学生明确了实验的基本过程后，往往就急不可待，跃跃欲试了急于想实验。这时教师要引导学生仔细想一想基本实验过程中的每个环节应注意什么，整个实验过程中哪些条件不能变，哪些条件要变。如当学生知道证明斜面能省力实验时，先竖直地称量物体，再沿着斜面拉后，师问竖直称量物体的时候应考虑什么呢？显然要考虑用什么来称？称什么物体比较合适，为使实验数据比较准确，应该怎么做？这里既要考虑实验材料的合理选择问题，又要考虑具体操作上的问题。为了使实验数据比较准确，不能只称量一次，并要把每次的实验数据及时记录下来。在称量沿着斜面拉
6、力时，又要注意什么呢拉力的方向和拉的速度。在考虑具体细节中，由于小学生想象能力还不是很强，头脑中不能具体地显现实验的操作情景，因而教师可以让学生边想象，边指名一个或几个学生上台演示实验过程，发现问题及时纠正。这样既磨练的学生的想象能力，又能让学生在实际中自主地去发现问题，提出具体的改正方法。俗话说得好，细节决定成败。实验设计仅仅让学生懂得实验的基本过程是不够的，更重要的是培养学生缜密的思考能力，这是培养学生科学素养的重要之处，也对学生今后的生活、工作带来直接的影响。五、思考实验需要材料实验需要什么材料这一步，在填写实验报告时，是在实验过程之前，但在实际操作时，应该放在最后，至少是在思考实验具体
7、细节时填写。如果一个人连实验的具体过程还不清楚的时候，他能正确写出所需要的实验材料吗？显然是不行的。如何去思考实验所需要的材料呢？可以根据具体的实验步骤，一步一步地去找实验需要的材料。如竖直称量物体的重力时，就需要考虑能测力器和重物，要记录就应考虑到纸和笔。在沿着斜面测量拉力时，就要考虑搭建斜面的材料等。那么选什么材料好呢，这对学生来说又是一个难点。在实际课堂教学中教师或多或少地为学生提供一定的实验材料，学生一般较易找到所需材料，但有时是比较开放性的实验，如种植、养殖等实践活动，那时实验材料就需要学生自己解决。因此在教学中，教师应让学生知道获取的实验材料应适用性、易得性和成本问题。在头脑中有一个初步材料印象，如选择重物时应根据弹簧秤的测力范围决定重物的大小，搭斜面至少有一个面比较平整材料等。在找材料时可以从身边开始找，要联系当地的自然条件和周围环境。 当然，在实际教学中，根据教学目标，在实验设计教学时，不必五步具备，而是有所侧重。1
