淺談小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)設(shè)計優(yōu)化獲獎科研報告摘

要：小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)課程教學(xué)中的主要內(nèi)容，也是培養(yǎng)學(xué)生觀察力、動手操作能力和創(chuàng)新思維能力的有效途徑，對于落實(shí)課程標(biāo)準(zhǔn)要求和培養(yǎng)、發(fā)展小學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)有重要意義?；诖耍疚膶πW(xué)科學(xué)課程中的實(shí)驗(yàn)設(shè)計優(yōu)化策略做簡要分析。

關(guān)鍵詞：小學(xué)科學(xué);實(shí)驗(yàn)設(shè)計;探究

科學(xué)是一門建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之上的課程，無數(shù)次的實(shí)驗(yàn)、嘗試和探索使得一切偉大的發(fā)明和發(fā)現(xiàn)得以見諸于世，也是實(shí)驗(yàn)賦予了這門課程極具光輝性的特點(diǎn)。因此，在科學(xué)課程教育中，教師必須要結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況，設(shè)計出真正有利于學(xué)生發(fā)展的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，培養(yǎng)和提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

一、科學(xué)課程實(shí)驗(yàn)設(shè)計依據(jù)

1、培養(yǎng)觀察能力

觀察和實(shí)驗(yàn)是引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識自然和開展科學(xué)探究的基本途徑，而實(shí)踐能力也是建立在一定的觀察能力基礎(chǔ)之上的。教師首先要教給學(xué)生觀察的方法，例如在“觀察魚”一課中，教師拿出一個盛有魚的魚缸，讓學(xué)生試著摸一摸，感受并了解魚類用來適應(yīng)水環(huán)境的鰓、鰭、鱗等等，并令其總結(jié)特點(diǎn)，如顏色、形狀、手感等等。接著教師可以再讓學(xué)生進(jìn)行全方位的觀察，從身體特征到運(yùn)動、呼吸，最后再用畫簡圖的方式進(jìn)行記錄。這樣的教學(xué)過程既能夠讓全體學(xué)生都參與到課堂教學(xué)中，還有效地培養(yǎng)了他們的觀察和實(shí)踐操作能力，從而使其明白，觀察并不僅是狹義上的只需要用到眼睛就可以完成的事，而是要由內(nèi)到外手、眼、腦多方位結(jié)合。

此外，觀察也不僅限于短時間內(nèi)的行為，教師還要培養(yǎng)學(xué)生形成持久觀察事物的耐心和習(xí)慣。例如，在“植物的生長”中，需要學(xué)生長期地觀察和記錄植物的生長情況，在這一過程中不僅培養(yǎng)了學(xué)生細(xì)心觀察的習(xí)慣，還需要學(xué)生自行記錄觀察結(jié)果，以供日后做數(shù)據(jù)分析。

2、傳授探究方法

動手操作需要大腦的支持，也可以說動手能力實(shí)際上就是動腦的過程，任何實(shí)踐操作開始之前都需要大腦先進(jìn)行深入地思考。所以教師在引導(dǎo)學(xué)生開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程中，不只是要傳授給學(xué)生操作方法，更重要的是教給學(xué)生思考如何安排實(shí)驗(yàn)、設(shè)計思路。而這種思考實(shí)驗(yàn)方法的教學(xué)也是需要日積月累，隨著學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的變化來完成的，在每個階段的科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師都應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和獨(dú)立操作能力，養(yǎng)成良好實(shí)驗(yàn)探究習(xí)慣的同時，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。如在每次實(shí)驗(yàn)前，教師都應(yīng)向?qū)W生普及，并使其牢記有關(guān)實(shí)驗(yàn)的方法、設(shè)備和儀器的使用、實(shí)驗(yàn)過程中需要注意的點(diǎn)等，還要能夠?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和說明，從而引導(dǎo)學(xué)生由直觀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象上升到抽象的思維理解層面，幫助學(xué)生真正認(rèn)識和了解科學(xué)知識，有效地提升學(xué)生分析和解決問題的能力。

二、創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)情境

只有創(chuàng)設(shè)出一定的探究情境才能夠使學(xué)生迅速地進(jìn)入到教師設(shè)計的教學(xué)思路中，進(jìn)行自主探究。興趣作為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的動力，教師要善于捕捉學(xué)生思維中的可開發(fā)點(diǎn)，適時恰當(dāng)?shù)倪M(jìn)行評價與激勵，引發(fā)學(xué)生在已有情境中找尋問題的答案，從而在經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的過程中，形成、發(fā)展和提高各種能力。

可以說，創(chuàng)設(shè)情境就是引導(dǎo)學(xué)生快速進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，啟發(fā)學(xué)生開展自主探究并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計的過程。在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，教師應(yīng)盡可能多地為學(xué)生創(chuàng)造科學(xué)探究的機(jī)會，并在情境中讓學(xué)生逐漸認(rèn)識、了解和掌握科學(xué)實(shí)驗(yàn)所應(yīng)該遵循的基本原則和方法。例如，在探究“空氣影響物體的運(yùn)動”時，教師如果只是讓學(xué)生記憶課本中的理論知識，并通過課后練習(xí)進(jìn)行鞏固，這樣只適用于一時，效果并不長久。通過實(shí)驗(yàn)可以切實(shí)讓學(xué)生認(rèn)識、了解并感覺到，空氣對運(yùn)動中物體所帶來的阻力就在自己身邊。用撐傘跑步和降落傘的視頻引發(fā)質(zhì)疑，并對這種費(fèi)力的現(xiàn)象做出假設(shè)，討論空氣阻力產(chǎn)生的大小與什么因素有關(guān)。在問題的引導(dǎo)下教師讓學(xué)生根據(jù)這些假設(shè)進(jìn)行交流、總結(jié)和分析，激發(fā)其印證假設(shè)的信心，從而開展實(shí)驗(yàn)加以印證，促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展的同時，培養(yǎng)了其動腦思考、設(shè)計實(shí)驗(yàn)的意識。

三、設(shè)計實(shí)驗(yàn)

處在小學(xué)階段的學(xué)生已經(jīng)能夠脫離游戲活動，轉(zhuǎn)為以學(xué)習(xí)活動為主，認(rèn)識到接受正規(guī)教育的意義。首先在感知方面，小學(xué)生在觀察事物方面會接受教師的引導(dǎo)，從觀察表面轉(zhuǎn)向了注意事物的內(nèi)在特征，其次在注意力的認(rèn)知發(fā)展和記憶的有效性等方面，小學(xué)生也從無意識記憶轉(zhuǎn)向了有意識記憶，由具象思維開始向抽象邏輯思維過渡。所以教師要以小學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平和實(shí)際特征為基礎(chǔ)，照顧到不同階段不同學(xué)生的認(rèn)知水平，因材施教。例如，在“大地在顫抖”一課中，教師讓學(xué)生利用常見的毛巾來模擬巖層的褶皺，再用木棍來模擬地下的巖層，當(dāng)巖層在發(fā)生斷裂時所發(fā)出的聲響就是地震時的聲響，隨之而來的還有劇烈的振動。進(jìn)而通過實(shí)驗(yàn)來推測、觀察、想象和探究，弄清楚地震時震動最強(qiáng)烈的地方——“震中”，從而深化“地震”這一自然災(zāi)害的教學(xué)主題，讓學(xué)生依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來模擬出預(yù)防這一自然災(zāi)害的設(shè)計圖。從探究已有客觀事物的規(guī)律到自主模擬制定預(yù)防措施，在這一過程中，各個環(huán)節(jié)相互滲透，有效地培養(yǎng)了學(xué)生的手