小學(xué)科學(xué)教學(xué)實驗設(shè)計中的幾點思考

周發(fā)慶

科學(xué)是以探究實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科。多渠道地準備實驗材料、精心設(shè)計實驗、讓學(xué)生通過親自參加實驗獲得知識是搞好小學(xué)自然科學(xué)教學(xué)的關(guān)鍵。教學(xué)實踐證明，實驗設(shè)計的好壞直接關(guān)系到教學(xué)的成功與失敗，那么如何搞好小學(xué)科學(xué)中的實驗設(shè)計呢？我在此談?wù)勛约旱膸c拙見。

一、設(shè)計適合已有材料的實驗

“巧婦難為無米之炊?！蹦壳埃芏鄬W(xué)校實驗室里的材料陳舊而且不齊全，作為科學(xué)老師，要想上好科學(xué)課，如果沒有充分的課前準備，科學(xué)探究就無從談起。但所有的實驗材料讓科學(xué)老師來準備，工作量實在太大了。因此老師可以組織學(xué)生自帶或自制一些實驗器材和實驗材料。在講第一單元時，我就讓學(xué)生自帶了一些糖果?？勺屗麄儧]想到的是，課上可以含在嘴里，唆著、嚼著……這樣的課堂，學(xué)生們經(jīng)歷著準備時的好奇、課堂上的詫異與輕松、課后的反復(fù)回味，也取得了很好的學(xué)習(xí)效果。

二、設(shè)計符合學(xué)科特點的實驗

一切自然科學(xué)都來自實踐，都是從科學(xué)實驗和生產(chǎn)實踐中總結(jié)發(fā)展起來的，小學(xué)科學(xué)也不例外。教師在教學(xué)時，要讓學(xué)生充分感受到大自然的豐富多彩，培養(yǎng)學(xué)生探求自然科學(xué)知識，興趣、愛好，增強學(xué)生學(xué)科學(xué)、用科學(xué)的能力。

“水的循環(huán)”的教學(xué)設(shè)計則可以采取另一種方法。教師充分利用學(xué)生已有的對水的感性認識。如：天上有下不完的雨、雪，淋濕的衣服會干，冬天關(guān)在屋子里洗澡窗玻璃上會有水珠等。引導(dǎo)學(xué)生通過實驗歸納總結(jié)出：水或冰受熱變成水蒸氣，水蒸氣遇冷變成水或冰的循環(huán)規(guī)律。讓學(xué)生通過實驗的方法認識自然現(xiàn)象，總結(jié)自然規(guī)律，使感性認識上升到理性認識。為培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)世界觀創(chuàng)造條件，增加學(xué)生探索宇宙奧秘的興趣愛好。

三、設(shè)計符合學(xué)生認知規(guī)律的實驗

教師在實驗設(shè)計時要充分考慮學(xué)生認知特點和他的主體地位，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能夠通過自己的觀察、思考、實驗得出結(jié)論，達到認識周圍自然現(xiàn)象的目的。低年級學(xué)生由于年齡小，注意力不易集中，感知世界往往從興趣出發(fā)，抓不住事物主要特征等特點。設(shè)計實驗時要采取多種方式，調(diào)動他們的各種感官有意識地直接觀察事物。如：“植物的根”的實驗設(shè)計，教師可通過提供大量的可供學(xué)生觀察的有代表性的實驗材料──植物的根，讓學(xué)生在觀察、比較的基礎(chǔ)上，歸納總結(jié)出：植物的根有直根和須根之分。常見的蘿卜、胡蘿卜等直根，土豆、紅薯等須根，它們可以儲藏養(yǎng)分即貯藏根。學(xué)生可以通過觀察直接獲得知識，而中高年級學(xué)生已初步具備了觀察事物的能力，且能自己動手做一些實驗。他們對神秘的自然界充滿了好奇，對探索自然奧秘充滿了自信。這時教師設(shè)計實驗，主要是以一種引路的方式讓學(xué)生多動手，多動腦，自己動手實驗獲得結(jié)論，并自己設(shè)計實驗驗證結(jié)論。如設(shè)計“水的浮力”的教學(xué)實驗，就可以通過學(xué)生自己動手將各種不同類型的實驗材料放入水中觀察現(xiàn)象，并動手將浮在水面的物體用手向下壓，產(chǎn)生水有向上的浮力的直觀感受，從而得出結(jié)論。然后讓學(xué)生自己設(shè)計實驗證明下沉物體也受到水的浮力的作用。并啟發(fā)學(xué)生思考如何利用水的浮力，使不平衡的杠桿達到平衡。這種設(shè)計可滿足學(xué)生強烈的求知欲，達到事半功倍的效果。

四、設(shè)計能激發(fā)學(xué)生興趣的實驗

好奇是孩子們的天性，是啟迪智慧的火花，雖然小學(xué)生的知識面窄，又缺乏經(jīng)驗，對新鮮事物、現(xiàn)象不能解釋，但卻有著強烈的求知欲望。小學(xué)科學(xué)課程恰恰是一門趣味性濃的學(xué)科，課本的每一章節(jié)對學(xué)生來說都是新鮮的，我們作為小學(xué)科學(xué)教師要充分利用這點，精心作好準務(wù)，激發(fā)學(xué)生的實驗興趣。

1.創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生的實驗興趣

創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境的目的是根據(jù)小學(xué)生的身心特點，認知規(guī)律，幫助他們建立一個有利于學(xué)習(xí)的心理環(huán)境和認知環(huán)境，使他們在良好的心理環(huán)境和認知環(huán)境中產(chǎn)生對科學(xué)學(xué)習(xí)的需要，激發(fā)起學(xué)習(xí)探究的熱情，調(diào)動起參與學(xué)習(xí)的興趣。如在教學(xué)《空氣占據(jù)空間》一課時，我設(shè)計了一個實驗，把一團餐紙巾塞到玻璃杯底，然后將杯子豎直倒扣入水中。讓學(xué)生預(yù)測，紙巾會被水浸濕嗎？你能說出其中的緣由嗎？創(chuàng)設(shè)的情境已激起了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，此問題的提出立即使學(xué)生產(chǎn)生了探究欲望。

2.巧設(shè)懸念，促使學(xué)生去實驗

懸念是對一個問題還沒有得到答案的 “緊張與期待的心情”，它是學(xué)生對新知識的興趣來源。如在上《水和水蒸氣》，我先自己用濕布巾將黑板擦干凈，然后又讓學(xué)生用濕毛巾擦拭自己的課桌，然后問學(xué)生黑板和課桌上的水去哪里了。這一個看似非常尋常的一個動作，一個問題就不知不覺得將學(xué)生引到了這節(jié)課的教學(xué)中，讓學(xué)生進行魔術(shù)實驗，讓水變成水蒸氣又讓水蒸氣變成水，學(xué)生興致頗高，從而自然的得出水與水蒸氣之間相互轉(zhuǎn)化的條件。于是學(xué)生便對學(xué)習(xí)過程產(chǎn)生了濃厚的興趣，有了強烈的探究欲望。

五、設(shè)計符合規(guī)范操作的實驗

科學(xué)是以試驗為基礎(chǔ)的學(xué)科。實驗教學(xué)是科學(xué)教學(xué)的重要組成部分，是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生能力的重要環(huán)節(jié)。有些學(xué)校試驗教學(xué)還停留在“演示試驗”階段，實驗課上老師一邊做實驗演示一邊做解釋，學(xué)生看在眼里，急在心里。這種情況出現(xiàn)的比較多，一些實驗本來是分組試驗，老師隨意降低教學(xué)目標，更改正常的教學(xué)流程，分組試驗變成演示試驗。老師擔心實驗教學(xué)較難組織，弄不好還會破壞實驗器材，還會出危險。更有甚者實驗教學(xué)浪費時間，并無多大實用，還不如老師演示一下，走走過場，省下時間學(xué)生多背背理論題目。這樣一來實驗教學(xué)大打折扣。有些學(xué)校建有先進的實驗室，有完備的實驗器材，實驗教學(xué)也很正常，但是由于學(xué)生年齡小，缺乏必要的常規(guī)訓(xùn)練，試驗過程顛三倒四，實驗儀器丟三落四，重要的是小學(xué)生只看重了實驗的“熱鬧”忽視試驗的“門道”而失去了試驗原有目的?？梢娭匾晫嶒灲虒W(xué)，規(guī)范操作流程，提升試驗教學(xué)質(zhì)量和效果是當前實驗教學(xué)的重要任務(wù)。我市實行的加強實驗儀器更新工程，就為實驗教學(xué)做了奠基工作。

六、設(shè)計創(chuàng)新設(shè)計的實驗

教師是學(xué)生學(xué)習(xí)的榜樣，學(xué)生要能創(chuàng)新，教師首先要是一個能創(chuàng)新的實驗設(shè)計者。我們課本中給我們建議的實驗方案是可以進行改進的。如教科版小學(xué)科學(xué)五年級下冊《熱》單元第6課《熱是怎樣傳遞的》這一課中，有個實驗要求在一段鐵絲上每隔一定距離用蠟粘上一根火柴，將鐵絲固定在鐵架臺上，火柴都向下懸掛，用酒精燈給鐵絲的一端加熱。觀察哪端的火柴先掉下來？課文的要求是用蠟粘，課前我讓學(xué)生進行嘗試，他們也的確花了不少的時間，可是到了上課了的時候還是有很多學(xué)生手中的火柴不能用蠟粘牢，成功的寥寥無幾，上來展示時顫顫抖抖的又掉落了幾根。那么簡單的實驗為什么會不成功呢？問題究竟出在什么地方？原來，雖然蠟燭燃燒時流下的蠟會在桌上凝固，但蠟需先要熔化成液體，然后滴在鐵絲上，才能往上粘火柴。但在冬天（夏天正好相反）蠟的凝固時間長，且熔化后粘性不大，很難將火柴粘上去，因此成功的不多。而且火柴的一頭有硝，讓這頭朝下粘在鐵絲上做實驗，一不小心容易直接點燃火柴而影響實驗的正常進行。

改進方法：改蠟為軸承油——“黃油”，因為黃油粘性大；改火柴為牙簽，因為我想牙簽不像火柴有一頭有硝藥，經(jīng)過一番忙碌，實驗終于成功了，而且效果很明顯，教室里響起了陣陣歡呼聲。

“紙上得來終覺淺， 絕知此事要躬行”。實驗教學(xué)作為科學(xué)教學(xué)中的一個重要組成部分，有效地提高了學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和各方面能力。“學(xué)海無涯”，實驗教學(xué)的有效開展，需要教師、學(xué)生長期的共同努力。怎樣設(shè)計實驗才能最大限度地發(fā)揮實驗探究有效性，也有待于我們?nèi)ゲ粩嗟奶剿骱屯晟?，只有學(xué)生的實驗?zāi)芰μ岣吡?，我們的科學(xué)課的教學(xué)才是真正的有效教學(xué)。