精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作

吳鐘熙

摘要：科學(xué)是一門(mén)講究實(shí)踐操作和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)科。隨著素質(zhì)教育改革模式的推行，實(shí)驗(yàn)作為科學(xué)教學(xué)中的一個(gè)重要內(nèi)容，在當(dāng)下的科學(xué)教育中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。為此， 從明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?yōu)化實(shí)驗(yàn)流程、調(diào)整實(shí)驗(yàn)器材以及開(kāi)展實(shí)驗(yàn)總結(jié)四個(gè)方面，提出培養(yǎng)小學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的基本對(duì)策。

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

《小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)》中，對(duì)于科學(xué)實(shí)驗(yàn)提出了全新的教學(xué)目標(biāo)，要求小學(xué)生針對(duì)要探究的科學(xué)問(wèn)題提出假想和預(yù)測(cè)，并可以設(shè)計(jì)合理的科學(xué)實(shí)驗(yàn)方案。由此可以看出，培養(yǎng)小學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力不僅是新課標(biāo)教學(xué)改革的要求，也是培養(yǎng)高素質(zhì)科學(xué)人才的重要教育途徑。所以，本文以小學(xué)科學(xué)課本中出現(xiàn)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為例，探究如何在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)小學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。

一、引導(dǎo)學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

任何科學(xué)實(shí)驗(yàn)都不是漫無(wú)目的的行為，每一次實(shí)驗(yàn)都是對(duì)未知事物的一次探究，希望可以從實(shí)驗(yàn)中尋找到最終的答案。所以，教師在進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)之前，要引導(dǎo)學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。這樣小學(xué)生才能在“目的”的引導(dǎo)下，為下一步的實(shí)驗(yàn)過(guò)程做準(zhǔn)備，并且有目的性地開(kāi)展各種實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)。

比如，在教科版小學(xué)科學(xué)中的“觀(guān)察蝸牛”實(shí)驗(yàn)，屬于探究類(lèi)實(shí)驗(yàn)，主要目的是帶領(lǐng)學(xué)生觀(guān)察和探究與蝸牛有關(guān)的一些信息。在進(jìn)行觀(guān)察之前，可以讓學(xué)生仔細(xì)閱讀課本中給出的一些觀(guān)察要求：（1）觀(guān)察蝸牛的外形;（2）觀(guān)察蝸牛怎么運(yùn)動(dòng);（3）觀(guān)察蝸牛對(duì)外界的刺激反應(yīng)。有了這三個(gè)明確的實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹?，小學(xué)生在后期的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中才能知道自己要做什么，需要使用到哪些實(shí)驗(yàn)器材。

二、鼓勵(lì)學(xué)生優(yōu)化實(shí)驗(yàn)流程

實(shí)驗(yàn)流程通俗來(lái)說(shuō)，就是小學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的一些實(shí)驗(yàn)步驟。很多小學(xué)生都有實(shí)驗(yàn)操作的熱情，但是在實(shí)驗(yàn)流程的安排上缺乏規(guī)范性，很多學(xué)生都是由著自己的習(xí)慣來(lái)進(jìn)行操作。為了幫助小學(xué)生養(yǎng)成更嚴(yán)謹(jǐn)高效的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生優(yōu)化每一次的實(shí)驗(yàn)流程，盡可能通過(guò)簡(jiǎn)便高效的方式獲取實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

比如，在關(guān)于“讓小燈泡發(fā)光”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)器材中會(huì)出現(xiàn)諸如小燈泡、電線(xiàn)、電池等各種實(shí)驗(yàn)器材。很多學(xué)生在分組操作中完全根據(jù)自己的喜好或者動(dòng)手習(xí)慣，隨意將這些器材連接在一起，這樣的實(shí)驗(yàn)流程雖然也能讓小燈泡亮起來(lái)，但是實(shí)驗(yàn)過(guò)程比較混亂，很多學(xué)生并沒(méi)有真正掌握有關(guān)電路連接的一些常識(shí)。教師可以將本次實(shí)驗(yàn)需要的器材擺放在桌子上，先不急于讓學(xué)生們動(dòng)手操作，而是通過(guò)小組討論的形式，確定這次實(shí)驗(yàn)的具體步驟：第一，畫(huà)出設(shè)計(jì)圖;第二，選取實(shí)驗(yàn)材料;第三，按設(shè)計(jì)圖進(jìn)行連接。經(jīng)過(guò)優(yōu)化之后，小學(xué)生可以獲得一個(gè)清晰簡(jiǎn)潔的實(shí)驗(yàn)流程，更有利于他們快速完成實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過(guò)程，減少各種實(shí)驗(yàn)失誤。

三、教會(huì)學(xué)生調(diào)整實(shí)驗(yàn)器材

操作科學(xué)實(shí)驗(yàn)需要使用到各種實(shí)驗(yàn)器材，有些器材操作比較簡(jiǎn)單，不用教師指導(dǎo)學(xué)生們就可以使用。但是也有一些實(shí)驗(yàn)器材的操控具有一定的復(fù)雜性，或者如果操控不當(dāng)會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)，或者實(shí)驗(yàn)器材使用不當(dāng)，探究不到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。所以，在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力方面，教師也要教會(huì)學(xué)生調(diào)整實(shí)驗(yàn)器材的能力。

比如，在“運(yùn)動(dòng)與摩擦力”的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生們對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)很感興趣。在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)木板表面光滑，使用滾木和輪子拖動(dòng)小車(chē)的效果不明顯，還未加墊圈車(chē)子就已經(jīng)動(dòng)起來(lái)了。這時(shí)，教師可鼓勵(lì)學(xué)生們大膽調(diào)整實(shí)驗(yàn)器材，想一想可以用哪些材料輔助讓這個(gè)實(shí)驗(yàn)的效果更加明顯。學(xué)生經(jīng)過(guò)討論，得出可以增大木板的摩擦力，在木板上貼上一塊布或者毛巾。教師通過(guò)合理引導(dǎo)，有效地拓展了小學(xué)生的科學(xué)思維，使他們可以順利完成實(shí)驗(yàn)，提高自身解決問(wèn)題的能力。

四、指引學(xué)生開(kāi)展實(shí)驗(yàn)總結(jié)

科學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的是通過(guò)各種實(shí)驗(yàn)探究來(lái)幫助學(xué)生獲得一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，或者驗(yàn)證一個(gè)實(shí)驗(yàn)成果是否成立。因此，任何一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后都需要做實(shí)驗(yàn)總結(jié)匯報(bào)。實(shí)驗(yàn)總結(jié)的誕生，也是引導(dǎo)小學(xué)生將對(duì)科學(xué)理論的感性認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)化為理性認(rèn)知的一種方式。

比如，在“觀(guān)察洋蔥表皮細(xì)胞”的實(shí)驗(yàn)中，科學(xué)教師要按照正規(guī)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告模式，從實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)論等這幾個(gè)方面，制作專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)總結(jié)表。在小學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，要求他們按照這些基本要素逐一進(jìn)行填寫(xiě)。這種實(shí)驗(yàn)總結(jié)能力的培養(yǎng)，可以引導(dǎo)小學(xué)生從實(shí)驗(yàn)疑問(wèn)、實(shí)驗(yàn)探究、實(shí)驗(yàn)分析等幾個(gè)方面深入歸納總結(jié)其中的科學(xué)原理。經(jīng)過(guò)這一系列的書(shū)面分析之后，小學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)的結(jié)論也會(huì)有更深刻的認(rèn)識(shí)。

總之，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力是一個(gè)長(zhǎng)期訓(xùn)練的學(xué)習(xí)過(guò)程，只有不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，才能有效提高小學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。所以，科學(xué)教師在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要學(xué)會(huì)根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的具體表現(xiàn)進(jìn)行合理培養(yǎng)。

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（責(zé)任編輯：韓曉潔）