1、如何有效培养小学生的科学实验设计能力 摘要：科学课程标准提出“科学课是以培养学生的科学素养为宗旨”，小学是科学启蒙阶段，是培养学生科学素养的关键时期，因此学生实验能力的形成与提高在小学生阶段尤为重要，只有学生初步具备了实验能力，实验课的课堂才更加有效，学生的实验研究才能得到可持续，教师应该引导学生学会选择正确、科学的方法、方案和研究过程进行探究，逐步形成和提高学生科学实验能的策略之一。关键词：如何培养 实验设计能力有这样一本书选择比努力更重要，书中提到“人生在世，总要面临各种各样的选择。选择走什么样的路，选择过什么样的生活，选择什么样的人生。有的人来到这世上，匆匆忙忙，到人生将达终点的时候，又
2、不免慨叹：忙碌了一生，努力了一生，却一事无成。多少人有这样的遗憾，人这一辈子，真是选择比努力更重要啊”。在小学科学教学中，有很多的知识是需要学生通过动手操作，实验研究，体验科学现象的再现过程。然而在实验中选择什么样的实验方法、选用什么样的实验步骤、设计什么样的问题等，决定着整个实验过程是否能顺利的完成；决定着整个探究过程是否有趣和有效；决定着实验结论的生成。只有学生学会选择正确的研究方法和过程，才能使整个探究过程真实有效。反之，将会事倍功半。科学（36年级）课程标准中把科学探究置于小学科学教学目标的首要地位，指出“科学探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式。“亲身经历以科学探究为主的学习活
3、动是学生学习科学的主要途径。”也就是要让学生在实验中学习科学，形成实验能力。然而实验能力不是简单的写一份实验报告，它包括理解实验目的的能力、查阅资料的能力、设计方案的能力、选择材料的能力、撰写实验报告的能力。实验课很重要一点是要让学生学会设计实验方案，养成良好实验的习惯，否则很难达到实验课的效果，很多小学的科学实验课只是为了让学生动手操作，忽视了学生实验的目的性和规范性，造成了实验课堂往往是轰轰烈烈，学生只是好玩而上实验课，没有真正体会到动手实验前的重要性。科学课程标准提出“科学课是以培养学生的科学素养为宗旨。” 实验课不能让学生只是动手这么简单，要让学生知道我们要像科学家一样做实验。小学是科
4、学启蒙阶段，科学素养的形成是需要不断的积累和强化，学生的实验能力在小学生阶段尤为重要，只有学生初步具备了实验能力，实验课的课堂才更加有效，学生的实验研究才能得到可持续。究竟应该如何培养学生的实验能力我谈谈自己的想法。一、培养学生良好的科学兴趣众所周知“兴趣是最好的老师。”学生对科学实验有着强烈的好奇心，因为感兴趣，所以学生愿意去做，因此从学生刚接触科学的时候我们就应该循序渐进的培养学生的科学兴趣，特别是科学实验的兴趣。由于小学生好奇心强，可以对他们的好奇心加以诱发，唤醒心理效应，激发求职欲望。我们可以通过选择奇特的现象、巧妙的疑问和与生活比较密切的实验内容和案例，因为生活中的现象大多数学生只知
5、道什么，但不知道为什么，这样的实验学生比较愿意去探究。在教学摩擦起电时，让学生把塑料尺子在头发上摩擦几下，然后去接近小纸屑，当看到小纸屑一片片飞向塑料尺时，这种奇妙的现象将激起学生浓厚的兴趣；又比如面包储存不当会发霉，发霉的现象学生一看就一目了然，但是什么原因让它发霉了，什么方法可以减缓它发霉呢，强烈的好奇心会促使学生设法解开其中的奥秘。培养良好的科学兴趣不仅可以让每个孩子喜欢动手操作，轻松愉快的完成探究过程，更重要的是可以从小培养学生严谨的科学态度和勤于思考、乐于动手的科学观念，所以说一切科学知识的学习，所有科学探究活动的进行都始于学生的兴趣。二、培养学生实验方案的设计能力“选择比努力更重要
6、”，我们选择正确了会少走一些弯路，如果没有选择正确有时可能会徒劳无获。所以说培养学生学会科学、正确的设计实验方案对学生实验能力的培养和提高尤为重要。对于刚接触科学实验的学生，对实验方案的设计缺乏有效性和操作性，目的性也不太明确，因此有效的指导学生学会设计实验方案是进行科学探究的保障，否则就会忙忙碌碌、高高兴兴的上完游戏一样的实验课。首先，应该明确实验方案的要求。在科学 3-6 年级课程标准中，对设计实验的要求是：能提出进行探究活动的大致思路；能对自己或小组提出的探究问题作出书面计划。在新课标征求意见稿中，对实验设计也有如下总要求：需要经过尝试和预测设计研究方案。具体要求有三条：能根据已有的经验
7、和知识对已确定的研究问题提出预测；能设计合理的观察研究方案；能设计较规范的单变量实验方案。综上所述，无论从实验设计本身来讲，还是课标要求，以及对学生未来科学素质的养成，培养学生实验设计能力都是非常重要的。 其次，对学生进行有效的指导。在小学阶段，无论中年级还是高年级，都需要培养学生的实验设计能力，而且学生的实验设计能力的培养都离不开教师的有效指导，围绕“研究的问题猜想与假设实验目的实验要求实验材料与用具实验过程实验结果”的方案要素，对学生的指导教师应从示范、半独立、独立的次序进行。先口头设计再到文字图表设计；先模仿设计再到独立设计；先简单设计再到比较复杂的设计；先局部设计再到整体设计。对其中的
8、每一个问题都要进行精心的设计，抓住问题的核心。三、留给学生实验机会和合作机会留给学生动手机会。培养能力素质教育的核心内容是培养学生创新意识和实践能力。心理学家皮亚杰指出：“活动是认识的基础，智慧从动作开始。”在课堂教学中组织学生动手操作，可以提高大脑皮层的兴奋度，更有利于激起创造区域的活跃，从而培养学生的自己学问的能力，也有助于培养学生的探索精神和解决实际问题的能力。例如：“在教学“小灯泡亮”的教学内容时，先让学生根据操作步骤自己做实验，有的成功、有的失败、有的亮度不一，在这个过程中引出了相应的问题如：为什么小灯泡没有亮？亮度不一的与什么有关？”等问题，从而为教学做了一些铺设。也为学生再次动手
9、操作做了准备。这样，把课堂研究的阵地还给了学生，学生在操作中，手使脑得到发展，脑又使手得到发展，突破了教学的重点、难点，激发了学生的学习兴趣，同时使他们的实践能力和思维都得到了发展和提高。为学生提供合作机会。如何拓展思维？小组合作是新课程中一种非常重要的学习组织形式。在小组合作时每个学生的地位是平等的，他们愿意说、愿意做、愿意交流，是学生最喜欢表现的一种形式。所以小组讨论、合作学习，有利于学生多向交流、相互启发、取长补短，培养学生的参与意识和合作精神。例如“在教学电磁铁时，电磁铁的制作和磁力测试都需要小组合作共同完成，然而在比较电磁铁的磁力时，在各小组汇报中，根据能吸起大头针的数量已经表明各组
10、的磁力是不一样的，因此可让每个组交流所绕的线圈圈数和使用的电池节数，从而引出线圈圈数及电池节数与磁力的关系，学生再次回到实验中验证”。实验教学中问题的产生、解决办法、实践验证，均由学生提出和验证，教学效果取决于我们的课堂能给学生多少机会和时间。四、分析实验现象形成实验结论。让学生动手实验目的在于让学生体验科学现象和科学规律的再现过程，通过对实验过程的探究能否总结实验结论是实验教学成功与否的要素之一，我们实验的目的就是要让学生通过实验学会分析、总结实验结果形成结论，这也是培养学生实验能力的任务之一。引导学生分析实验现象，能通过观察、比较等方法总结实验过程形成实验结论，这是综合知识运用的过程，也是科学力的体现，对于小学生特别是刚刚接触科学课程的学生要求比较高，因此教师应该从示范到放手；从小组到个人循序渐进的引导学生从所研究的问题出发，通过对“猜想与假设”和“实验过程”的比较，确定“实验结果”形成实验结论。总之，能力的形成是经过长期反复实践逐步形成的，实验能力的形成同样如此。因此教师在教学中一定要重视学生的训练和实践,引导学生学会选择正确、科学的方法进行科学探究，遵循循序渐进的原则，注重日常的积累，学生的实验能力一定会得到有效的培养。
