小學(xué)科學(xué)實驗設(shè)計有效性的研究

楊英才

摘 要 本文主要意在建構(gòu)出一個符合小學(xué)生身心發(fā)展的規(guī)律和認(rèn)知水平的，既能夠使之直接體驗科學(xué)又緊密聯(lián)系生活實際的實驗體系。

關(guān)鍵詞 科學(xué)教育 小學(xué)科學(xué)教育 科學(xué)實驗 實驗設(shè)計

中圖分類號：G623.9 文獻標(biāo)識碼：A

1課題的提出

對于目前科學(xué)實驗教學(xué)存在的問題，究其主要原因有以下幾方面：

1.1教育投入的失衡

當(dāng)前中國教育的應(yīng)試弊端仍然存在，很多地方還是以分?jǐn)?shù)來衡量學(xué)生的成績、學(xué)校的辦學(xué)質(zhì)量以及教師的教學(xué)能力。所以教師在傳統(tǒng)應(yīng)試教育的影響下，只顧得書面成績的提高，學(xué)校也減少或者干脆取消了實驗教學(xué)，專攻書本知識。目前的教育投入失衡主要體現(xiàn)在場地欠缺和經(jīng)費不足兩方面。

1.2教師資源不足

科學(xué)教育的教師隊伍相比其他成熟學(xué)科的教師隊伍有著明顯差距。絕大多數(shù)的科學(xué)教師都是兼職教師，對實驗教學(xué)更缺乏專業(yè)的技能，學(xué)校也缺乏對科學(xué)教師的培養(yǎng)和考評機制上的重視。

造成實驗教學(xué)效果不理想的因素包括教學(xué)觀念、教學(xué)評價、教師素質(zhì)等方面，而直接原因就是實驗設(shè)計不科學(xué)，因此，要將實驗的設(shè)計作為重要課題來研究，并且將教學(xué)觀念、教學(xué)評價、教師素質(zhì)等因素納入實驗設(shè)計層面之中。

2文獻綜述

通過閱讀大量文獻發(fā)現(xiàn)，目前關(guān)于小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)的研究現(xiàn)狀如下：

（1）研究內(nèi)容主要是對實驗教學(xué)現(xiàn)狀的分析，比如學(xué)生對實驗的愛好程度、實驗儀器的使用情況等。

（2）研究方法以調(diào)查研究為主，尤其是問卷調(diào)查居多。

（3）研究范圍較廣，有的研究涵蓋全國十幾個城市，涉及城市、農(nóng)村等學(xué)校。

（4）研究結(jié)論主要是提出實驗教學(xué)的改進對策，比如完善設(shè)施配備、增加師資投入等。

因此，本課題意在填補小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)研究的空白，選取實驗設(shè)計為研究課題。

3研究內(nèi)容與目標(biāo)達成情況

3.1研究內(nèi)容

本課題研究的主要內(nèi)容是如何建構(gòu)出一個符合小學(xué)生身心發(fā)展的規(guī)律和認(rèn)知水平的，既能夠使之直接體驗科學(xué)又緊密聯(lián)系生活實際的實驗體系。通過對目前小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀的分析，指出在小學(xué)科學(xué)實驗的設(shè)計過程中，應(yīng)該考慮到哪些因素，遵循哪些原則。

3.2目標(biāo)達成

（1）通過閱讀文獻，高度認(rèn)識了小學(xué)科學(xué)實驗的教育價值。

（2）從形式、內(nèi)容、意義等方面綜合分析實驗教學(xué)在小學(xué)科學(xué)中的作用。

（3）根據(jù)科學(xué)實驗教學(xué)整體框架，分析各種實驗的設(shè)計理念，指出了實驗設(shè)計應(yīng)考慮的各種因素。

（4）科學(xué)論述小學(xué)科學(xué)實驗設(shè)計的要求。

4研究方法

（1）文獻閱讀：通過查閱大量的相關(guān)電子和紙質(zhì)文獻，對國內(nèi)外相關(guān)研究內(nèi)容做到相對了解和掌握。了解同領(lǐng)域的研究動態(tài)，借鑒他人的先進經(jīng)驗和成果。

（2）調(diào)查研究：通過調(diào)查研究國內(nèi)相關(guān)動態(tài)情形，結(jié)合自身教學(xué)實踐，深入了解現(xiàn)今的小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)的利弊，取其精華去其糟粕，發(fā)現(xiàn)問題，分析原因最后形成理論尋找對策。

（3）分析比較：將研究內(nèi)容與其他有相關(guān)可比性的對象進行分析比較，相互借鑒。

5研究結(jié)論

（1）科學(xué)實驗的具體設(shè)計應(yīng)根據(jù)不同的實驗類型，設(shè)計不同的實驗方案。本課題論述的實驗類型有：

①基本實驗。基本實驗屬于科學(xué)實驗的起步階段，是將小學(xué)生能夠接觸到的科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的基本儀器和設(shè)備展示在其面前，并要求學(xué)生能夠認(rèn)清基本材料、物品，掌握基本儀器的操作方法的過程。經(jīng)過這個階段的實驗學(xué)習(xí)，學(xué)生需要準(zhǔn)確的表述所做過的實驗內(nèi)容并了解實驗?zāi)康?、方法、步驟和結(jié)論，并知道實驗中的觀察對象是什么，并用適當(dāng)、準(zhǔn)確的語言對實驗對象進行描述和解釋。

②基礎(chǔ)實驗。基礎(chǔ)實驗是在基本實驗的基礎(chǔ)上進行的。是對小學(xué)科學(xué)中個經(jīng)典理論進行的印證實驗部分。經(jīng)過本階段的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生能夠運用之前掌握的實驗知識技能，表述實驗原理、方法、步驟和操作注意事項及實驗要點，除此還要求學(xué)生能夠?qū)唵蔚奈淖仲Y料和圖標(biāo)進行說明、總結(jié)、概述。

（2）小學(xué)科學(xué)實驗的要求：

作為科學(xué)啟蒙課程，小學(xué)科學(xué)實驗應(yīng)該理論與實際相結(jié)合，以符合孩子身心發(fā)展規(guī)律，能夠達到使學(xué)生全面發(fā)展，提高科學(xué)素養(yǎng)為目標(biāo)，落腳于孩子創(chuàng)新意識的培養(yǎng)而展開。這樣就對科學(xué)實驗的設(shè)計者提出一些要求，這些要求應(yīng)該始終貫穿在科學(xué)實驗的設(shè)計中。

①培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，并在實驗過程中充分調(diào)動學(xué)生多種感官協(xié)同合作 觀察與實驗是人類認(rèn)識大自然、進行科學(xué)研究的基本方法。只有觀察能力提高了，實踐能力才能更有效的培養(yǎng)。在培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力方面，應(yīng)該力求讓他們學(xué)會觀察方法。

②科學(xué)術(shù)語的表述要有科學(xué)性。術(shù)語是在特定學(xué)科領(lǐng)域用來表示概念的稱謂集合，是通過語音或文字來表達或限定科學(xué)概念的約定性語言符號，是思想和認(rèn)識交流的工具?？茖W(xué)術(shù)語是學(xué)術(shù)交流、傳播的基礎(chǔ)，是學(xué)術(shù)發(fā)展不可或缺的重要工具。

③讓學(xué)生主動“發(fā)現(xiàn)”。學(xué)生通過主動學(xué)習(xí)獲得的知識是最為深刻的。讓他們主動提出問題，思考問題，解決問題，只有這樣學(xué)生才會積極主動的投入到整個學(xué)習(xí)中去，發(fā)揮自己的潛能，使其感受到學(xué)習(xí)是內(nèi)心需要，從而產(chǎn)生內(nèi)在的學(xué)習(xí)動力。

④遵循循序漸進的原則進行教學(xué)。循序漸進原則是指教學(xué)要按照學(xué)科的邏輯系統(tǒng)和學(xué)生認(rèn)識發(fā)展的順序進行，使學(xué)生系統(tǒng)地掌握基礎(chǔ)知識、基本技能，形成嚴(yán)密的邏輯思維能力。貫徹循序漸進性原則的基本要求，就是要按教材的系統(tǒng)性進行教學(xué)；由淺入深、由易到難、由簡到繁。

6研究過程存在的問題及今后的研究方向策略

本課題研究過程中存在的主要問題是，因為研究時間較短，課題組工作量偏大，對科學(xué)實驗的四項分類（基本實驗、基礎(chǔ)實驗、科學(xué)—社會—生活—環(huán)境實驗、科學(xué)探究實驗）沒有進行針對性的分析和總結(jié)。

由此，確定了今后的研究方向是分別對這四類科學(xué)實驗分別進行研究，對不同實驗類型采取不同的研究方法，對課題進行深入、全面的研究，努力形成更高水平的研究成果。