如何提高科学实验课的有效性.docx

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如何提高科学实验课的有效性

如何提高科学实验课的有效性

小学科学课程是以培养学生科学素养为宗旨的科学启蒙课程。

学生是科学学习的主体，科学学习要以探究为核心。

因为探究是科学学习的目标，又是科学学习的方式。

《课标》对小学生科学探究的能力的形成和发展进行了比较详细的阐述，认为“科学探究能力的形成依赖于学生的学习和探究活动，必须紧密结合科学知识的学习，通过动手动脑、亲自实践，在感知、体验的基础上，内化形成，而不能简单地通过讲授教给学生……”明确要求学生必须直接参与探究活动和连续的实践，必须从直接参与探究的体验中获得对探究特征的初步认识。

亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。

实验课是小学科学中比较普遍的一种课型，它要求学生亲历实验探究过程。

基本流程：

该教学模式分以下四个环节：

创设情景 提出问题---自主探究 解决问题（猜想与假设——制定实验方案——交流实验方案——验证实验方案——总结与交流）——巩固应用、拓展延伸——梳理小结、当堂检测（谈收获）

一 、创设情景、提出问题

创设问题情境，引导学生发现并提出问题，继而自主合作探究，不仅仅是一个学习方式方法的问题，更是一种教育观念的更新和转变，它的根本点在于突出了学生为主体的思想，把学习的主动权真正回归于学生。

营造一个积极、宽松、和谐的课堂教学氛围，让学生成为“问题”的主体，成为一个个的“问题信息源”，学生学习的积极性和主动性将被大大激发。

学生提出的问题总是以自身的积极思考为前提，常言说得好，教师与其“给”学生10个问题，不如创设情景，让学生自己去“发现”、去“产生”一个问题。

爱因斯坦说：

提出问题比解决问题更重要。

所以上课要通过小游戏、小魔术、讲故事、猜谜语、播放多媒体课件等多种形式再现生活场景，为学生创设活动氛围，引领学生进入探究领地，激发探究欲望。

比如：

《杠杆》一课，有位老师设计了一个“比谁的力气大的游戏，让学生推荐出班级中公认的一个力气大的和一个力气小的两位同学来比试。

力气小的压离支点远的一端木棍，力气大的压离支点近的一端木棍，结果力气小的几次都轻而易举地取得了胜利。

这样的结果，很显然出乎学生的意料，于是学生提出问题“这到底是什么原因？

”从而激发学生研究杠杆的兴趣。

二、自主探究、解决问题

（一）猜想与假设 猜想与假设已成为学生科学探究活动的一个重要组成部分，培养学生的猜想与假设能力是培养学生科学素养、发展学生对科学活动预见性的重要实施渠道。

教师要引导学生以小组或全班为单位，针对要研究的问题，让学生运用已有的知识和经验进行预测或作假设性解释，要注意引导学生展开想象，并在想象的基础上让学生畅所欲言。

例如：

研究不倒翁的秘密，教师让学生玩一玩不倒翁并拆开看看，让学生大胆猜想不倒翁不倒的秘密与什么有关？

学生认为：

“可能与里面的泥块有关，可能与底部是球形有关，可能与泥块在底部有关，可能与……”。

从材料的“结构性”出发，做合理假设，学生就会紧扣主题，自主探究，步步深入，层层推进。

（二）制定实验方案 

《科学课程标准》明确指出：

“能根据假想答案，制定简单的科学探究活动计划。

”让学生放开思路，自主地、大胆地设计制定实验方案，这也是一种科学探究能力的培养。

 在具体操作中，一般要采取分组活动方式，让各小组针对本组要研究的问题，制定自己的计划方案。

比如《有趣的浮沉现象》为了验证自己的猜想，学生制定的实验方案是：

把物体放入水中。

（三）交流实验方案

各小组把制定的实验方案在班内交流，其他小组提建议，进一步完善探究方案，如果方案切实可行，就进入验证阶段。

这样做防止学生盲目实验，浪费时间。

比如《有趣的浮沉现象》一节，有的小组制定了把物体放入水中的实验方案，在全班交流，其他小组都觉得此方案简单、可行，因此都可按此方法进行实验。

（四）验证实验方案 

根据探究方案实施探究是科学探究课的中心环节。

新课程的实施和推广，更注重学生科学探究能力，强调学生在经历实验探究过程中，体验学习科学的乐趣，掌握科学方法，感悟科学知识，从而形成良好的科学态度与价值观。

探究活动主要以小组为单位，根据研究方案对问题进行独立的探索，在一定范围内收集和处理信息。

如《有趣的浮沉现象》，学生们把事先准备好的材料都放入了水中，记下物体的浮沉情况。

合理指导，让学生自行探索在教学活动中，学习是学生自己的事，是一种独立的活动，主动的认识过程。

而中年级学生能力相对底，知识并不多，根据这些特点，教师更要合理指导，引导学生去自行探索知识，学生的创新能力就可得到培养。

例如探究《声音是怎样的产生》活动时，可先演示尺子振动实验，指导学生观察具体操作方法及尺子振动方式，然后才让学生动手实验。

此后，逐步做皮筋、鼓、吉它发声实验。

指导学生边实验边思考:

它们发声时有什么共同点?

声音的产生与什么有关?

这样一步一步引导其分析、推理，归纳总结出声音产生的原理。

（五）表达与交流 各小组通过实验现象，发现总结出实验结论和规律，在全班交流。

教师及时引导学生总结建构，帮助学生形成正确的知识体系。

课堂上让学生在合作交流中充分发表自己的见解、在倾听他人意见中使自己成长、在肯定自我中培养自主意识、在交流评价中发现新的方法是非常重要的。

表达与交流环节要注意两个方面：

1、创设民主氛围。

学生的认知活动是受情绪因素的影响的，宽松、活跃、民主、和谐的教学氛围是学生自主学习，大胆探索，勇于创新，敢于交流的催化剂。

只有这样学生才能完全放松，全身心投入，才会有活跃的思维，才敢畅所欲言。

2、允许学生犯错。

在交流时，给予学生犯错误的权利，维护他们的自尊心，激发他们的自信心。

只有这样学生才能大胆地表达自己的发现，而无所顾忌。

三、巩固应用 拓展与延伸

生活处处有科学，生活处处用科学，这就是科学的魅力，也是学习科学的价值所在。

在学完新知后教师及时引导学生把学得的知识应用于生活，比如学习了不倒翁不倒的原理后，让学生思考：

生活中还有哪些物体不容易倒？

要让物体不倒我们应该怎么做等问题。

科学课解决的是科学的问题，但是课上所有的问题都解决了就不是一节完美的科学课，应在解决问题的过程中发现新的问题，让学生带着解决新问题的激情走出课堂。

四、梳理小结、当堂检测（谈收获）

当堂检测的目的是“堂堂清”。

科学课的这个环节不一定象其他学科一样以做题的形式出现，可以让学生谈谈这节课学到了哪些内容，即知识方面、能力方面和情感态度价值观方面等，既总结了这节课的所得，也检查了学生这节课的学习情况。

对于学生出现的问题教师可适当纠正补充。

小学科学课程承载着培养学生科学素养的重要使命。

科学素养除了要有像科学家那样去探究发现的能力外，更重要的是要有严谨、踏实的探究作风。

而小学生由于受到其身心发展和认知能力的限制，往往在探究过程中，会表现出随意性、盲目性等与科学品质相背离的特质。

因此，作为科学课的任务之一，就是要培养学生具有细致的学习习惯，周到慎密的思维品质。

但这种品质的形成，不是由老师的讲授所能达到的，只能让学生依托于教师对实验细节的关注与规范，从而在体验中不断去修正与养成。

所谓细节彰显品质，而品质的形成更依赖于细节的积淀。

正如老子曾说：

天下难事，必作于易；天下大事，必作于细。

古人的智言，给我们今天的科学课堂教学也有着无限的启示。

课堂上，我们应关注细节，在实验中，一个微不足道的细节，可能预示着一个重大的发现。

一个细致的小节，往往会成就一次动人的经历，萌发一颗智慧的种子。

因此，我们要关注实验细节，不做完整课堂结构的赶路人，而做成就精致课堂的有心人。

下面我谈谈如何将科学品质的培养做精做细，落到实处的一些看法。

一、实验材料准备的细节

老子曾说：

工欲善其事，必先利其器。

实验材料是我们进行科学探究的工具，而如何使材料这一研究工具呈现出有效性，我认为我们要考虑以下几个细节：

1、让学生参与到材料的准备中。

学生是学习活动的主体，而为了让学生有机会全程参与学习活动，我们有必要让学生共同参与实验材料的准备工作，学生自己有收集、准备材料的意识，能准备有结构的实验材料，也是科学探究能力的重要体现,因此我们要动员、鼓励、激励学生去收集一些材料。

让学生参与到材料的准备工作中来，这样既能减轻老师准备材料的工作负担解决材料不足的问题，又能培养学生的参与意识，让学生亲身经历、感受科学探究的全过程，充分体现学生是学习的主体。

为他们今后独自开展实验打下良好的基础。

2、搭配精当材料使其显示出结构性。

“有结构的观察实验材料”符合以下几个特点：

①独立性和结构性相结合。

在一节课的实验教学中要准备的观察实验材料往往不只一种，各种材料是为了完成各自的任务而准备的，也就是说各种材料具有独立性。

同时各种材料之间又应该具有内在联系，是一组组的材料，而不是孤立的一件件的材料。

材料的构成和搭配要根据所要学习的知识和认知原理精心设计的，使这些材料以及它们之间的相互作用，可以为学生学习提供比较丰富的感性材料，可以启发学生的思维朝着认识某种性质、发现某种差异、建立某种概念、归纳出某种规律的方面发展。

各种材料具有独立性和结构性相结合。

例如在本课中，我准备了四组材料：

分别是大小方糖、大小蕃茄、长短蜡烛、土豆和土豆片，我觉得这就是一组具有结构性的观察实验材料，其中长短蜡烛都浮，土豆和土豆片都沉、而大蕃茄浮，小蕃茄沉。

这样的一组材料，有利于学生形成强烈的原认知冲突，从而使他们的注意办始终围绕着固体的沉浮与它们的轻重、大小是否有关这一主题上。

②趣味性和高成功率相结合“兴趣是最好的老师”，准备能激发学生浓厚兴趣的材料，就一定能激发学生观察实验的兴趣。

这就要求我们在准备材料时，一定要考虑学生的实际情况，选择学生身边熟悉的材料。

材料熟悉就容易操作，使实验效果明显、成功率高一些。

同时，实验效果明显、成功率高也能起到激发学生的兴趣，使学生产生实验探究的强烈欲望。

同时我们还应注意，要回避那些现象明显却是学生十分确定结果的那些材料。

例如在曾观看过的一节视频课上，我就曾听到学生小组内这样议论：

先试这个，那个石子肯定沉。

从学生无意间的话语中，我们不难感觉到，学生实验过程中，是回避那些他们尝试过，或者已经十分肯定现象的材料的，我们选择材料时，最好是常见，却又可以激起疑惑的材料。

3、实验预演，了解材料实验效果。

老师在上课前一定要自己多做几遍实验，找出最典型的材料，确保实验时现象明显。

就如这次土豆组材料，将土豆切成土豆片，我就担心学生会不会平放到水里去，我们都知道，硬币小心平放到水里的话，也是会浮的，为了防止这样的意外发现，我故意将土豆片切成薄薄的类似于三角的形状，这样就有效避免了可能的意外发现。

另外，我们还要考虑到学生可能需要的材料，有时学生在设计实验时，要用到不同的材料，老师在课前要充分考虑到，准备全面，防止在上课时学生提出用到的材料，课堂上找不到。

如我今天，估计学生可能会认为固体的沉浮与它内部的空腔有关，因为他们都见过大大的轮船可以在水上行驶，而铁片是沉的，因为，我其实还准备了一组研究材料的，是两支同大小，同重量，却不同内部空腔大小的试管。

尽管我们无法准确预期学生所有可能需要的材料，但为学生们尽可能多准备些材料，这样就可以尽少地错过课堂生成的机会。

二、实验材料呈现的细节

每一次实验课，我们都可以感受到孩子们浓烈的兴趣，而首先吸引他们的，当然是实验桌上的材料，学生在许多实验材料的吸引下，会不由自主地去玩，这是孩子的天性。

如何利用材料激起兴趣而不扰乱课堂秩序？

这就需要我们考虑到适时呈现材料的细节了。

实验材料最好根据上课进程，适时发给学生。

小学生活泼好动，桌上摆放了所有所需的实验材料，他们是不会规规距距地坐好的，容易让学生分心，反而影响学生进行实验。

而且材料一下子出现，也失去了材料的吸引力。

这节课上，第一个实验完成后，由于后续还有个对方糖的再观察活动，为了防止桌上材料的干扰，就让学生用放材料的水槽扣在上面，这样做，似乎可以尽量降低材料对学生的影响，从而让学生将注意力集中到实验现象的汇报和交流上来。

三、实验进程差别的细节

科学课上，我们常常会遇到这样的状况，有些组实验进程快，而个别组慢。

面对这样的情景，我不知道同行们是如何处理的，就我而言，总觉得为了赶两三分钟课堂时间，打断个别组的活动，有点于心不忍，再看看已完成的组，他们很可能在重复刚刚进行的实验。

于是我便开始衡量个别组中断实验与其他组反复实验的利弊。

中断，也便意味着剥夺了学生继续探究的机会，课后重新来过，似乎不是太现实，而另一些组的反复实验，又意味着什么呢？

学生只做一次实验，结论就得出了，能使人相信吗？

这科学吗呢？

如果有时间让学生多做几次实验是不是更好呢？

做一次实验与做十次实验有什么不同？

作一次和做十次的结果可能是一样的，但做一次实验就得出结论，只表明这一次科学的。

可做十次以后得出的结论就不仅仅是科学的，而且是严谨性。

正是基于以上的权衡，所以在平时的课上，我常常会照顾个别慢的小组，多给他们两三分钟时间，让他们完成实验，这两三分钟对于四十分钟的课堂而言，不长，但对于学生的研究活动而言，却意味成功与失败的差别。

四、实验中明确目的的细节

实验应是任务引领下有目的的活动。

课上，我常常觉得一旦让学生动手实验，他们便沉浸其中甚至忘记了实验研究的主题。

巡视学生的活动，可能会发现有些组并不能严格按预设方案完成，随意性强。

这就直接影响了实验现象或数据的准确性。

而到了汇报交流阶段，往往所述内容也偏离主题。

所以我觉得有必要在实验前和学生一起，明确实验目的，动手之前多动脑，只有这样，学生才会在实验中，自学执行实验方案，自觉而细致地观察实验现象。

如果我们平时注重培养学生目的明确地实验，耐心细致地观察的习惯，就能使学生在实验中变得严谨细致，从而养成良好的实验习惯。

那么将来，我们的学生会由习惯变成自然，形成做任何事都有目的、细心、细致的好习惯，这对他们是终身有益的。

五、实验中科学记录的细节

科学地做好实验记录并养成良好的习惯，是科学课的重要任务之一。

而且实验记录也可以看作是科学课学生的书面作业。

因此，我们要加强指导学生做好实验记录，记录时注意几个细节：

①实验时随时记录，否则实验结束后，学生很难如实、完整汇报留实验的数据、现象。

②要确保实验数据的真实性。

活动记录要求实事求是。

③记录不同的声音。

不同的学生对于同一实验，肯定会有不同的猜测或发现，那我们该如何记录？

我提倡学生将不同的声音都记下来，这样一方面可促使学生意识到所有的研究都是关乎自己的意见的。

另一方面，也体现了教育的公平性原则；④记录方式的多样化。

记录格式可以是文字、图画、表格、图表等等。

但最好还是提倡学生用最简单的方式来记录，这样一方面可以节约课堂时间，另一方面，简约而清晰的记录，也有助于学生形成条理清晰的思维。

让我们一起关注实验中的细节，使学生能顺利完成各种实验，并引领学生深入地开展研究活动，从而有效地培养学生的科学素养。