科学课实验方案2.docx

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科学课实验方案2

大家好！

我今天和大家交流的专题是：

《实验教学方案的设计与指导》

我准备从以下几方面来交流探讨。

一、什么叫实验方案设计。

二、实验方案设计的意义。

三、实验设计原则。

四、小学实验方案设计的一般样式。

五、如何指导实验方案设计。

实验设计应当注意哪些方面。

实验方案设计遵循的一个理念。

一、什么叫实验方案设计

实验方案设计是一种有计划的研究，包括一系列有意图性的对过程要素进行改变以及效果观测，并对这些结果进行统计分析，以便确定过程变异之间的关系，从而改变过程。

实验设计是为了给研究者展示如何进行科学研究的概貌，试图解决研究的全过程。

实验设计的内涵有广义和狭义之分。

广义的实验方案设计是科学研究的一般程序的知识，它包括从问题的提出、假说的形成、变量的选择等等一直到结果的分析、论文的写作等一系列的内容。

狭义的实验方案设计是实施实验处理的一个计划方案以及与计划方案有关的统计分析。

狭义的实验方案设计着重解决的是从如何建立假说到作出结论这一段。

我今天讲的小学科学教学中的实验设计，是属于狭义的实验设计的范畴。

二、实验方案设计的意义。

对于应试教育时期的老教材《自然》、《常识》学科而言，实验教学侧重点在于知识结论的得出，而对于新教材《科学》学科而言，在素质教育引领下，实验教学目标提出了更高的要求，即实验教学的意义不仅仅是停留在“验证结论”的层面上，它的教学目标需要在实验教学中培养学生“提出问题、策划实验方案、积极参与论证、善于整理数据，并且能够分析和做出正确解释”等多方面的能力。

所以根据本学科特点，在这次“送教下乡”活动中，经过学学科培训团队反复推敲，最终确定有必要做一次这方面的交流，加强我们科学教师对这方面的认识和理解，达到重视这一教学环节，进而实践有效教学。

“实验方案设计”是科学实验成功的关键。

小学生实验设计能力的锻炼与培养，是《义务教育新课程标准》的重大要求。

实验设计能力不但重要，而且也是我国科学课程标准的要求。

在《科学3-6年级科学课程标准》中，对设计实验的要求是这样描述的：

1、能提出进行探究活动的大致思路；

2、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：

1、能根据已有的经验和知识对已确定的研究问题提出预测；

2、能设计合理的观察研究方案；

3、能设计较规范的单变量实验方案。

小学生实验设计能力的高低，直接关系到实验的成功与否。

设计实验方案是在一些特定的要求和条件下，要求学生设计和实验，灵活运用已有的知识和技能，进行的创造活动的一种思维方式和实践活动。

设计实验能全面培养小学生综合运用所学知识的能力、收集和处理信息的能力、分析和解决问题的能力、语言文字表达能力以及团结协作的能力。

因此实验方案的设计已经成为培养学生创新能力的一条重要途径。

简单说实验设计能力就是综合能力的培养。

这种综合和能力其实就是素质教育下所需要培养出来的能力。

（三）、小学实验方案设计的一般样式?

实验方案一般包括：

实验名称（问题的提出）——猜想与假设（1.实验假设2.理论依据）——实验的目的——实验要求——实验材料与用具——实验过程（1，操作步骤：

①②③2.实验记录单或实验报告单①②③）——实验结果

（一）、实验名称指实验对象的称呼，有了实验对象、针对实验对象提出解决问题。

（二）、实验假设是根据已有的科学知识、原理和经验等对实验课题设想来的一种或几种可能的答案。

实验假设不等同于结论，因为假设的结论还有待于实验来求证。

若实验结果与之相符，则假设就是结论。

反之，假设不成立。

但值得说明的是并不是所有的实验都要进行假设，比如“比如测定种子的发芽率”就不必要做假设。

（三）、实验目的是实验者通过实验活动，期望解决哪些问题，达到什么程度，用精炼的语言概括成几点内容。

（四）、实验要求就是在实验操作过程中需要注意的各种事项。

（五）、实验材料与用具

1、选择实验材料应以有利于产生清晰的实验结果为原则，比如液体的热胀实验。

用金属容器不已观察，用玻璃容器就益于观察。

2、将所有的实验材料，仪器和试剂列出清单。

（六）、实验过程就是怎样来操作实验，指做实验的顺序，先做什么，后做什么，是实验方案的中心环节。

一般包括操作和观察记录。

（七）、实验结果就是根据实验得出的最终结论。

综上所述的方案只是提供参考，事实上根据不同实验的具体特点，方案可灵活调整。

（三）小学科学课中实验设计的样式

为什么要讲这个问题呢？

要指导学生进行实验设计，教师必须能进行相应的实验设计，这里我为大家提供一个样本，供大家参考。

这份实验设计方案研究的问题出自科学科教版六年级上册第一单元简单机械中的《斜面》。

实验设计方案：

研究的问题

 使用斜面（木板）将油桶滚上卡车省力吗？

*对小学生来讲，问题必须是真实情景的问题，问题必须要小、有针对性，这也是实验目的性的表现。

猜想与假设* 

 使用斜面将油桶滚上卡车可能省力。

*大多数学生能做出这样的假设。

实验目的* 

 学会用模拟实验收集证据，证明假设成立与否。

*为什么将实验目的放在假设之后？

主要原因在于，这个实验设计是要检验学生假设是否合理。

实验要求 

 模拟油桶沿斜面滚动到一定高度的过程中是否省力。

*研究斜面是否省力，必须看物体在斜面上运动的状态，即滑动还是滚动，状态不同，设计的实验方法不一定相同，这里这个问题必须引起大家的重视。

实验材料与用具* 

 斜面、台阶、测力计、能够在拉动的情况下滚动的小滚筒、记录单 

变量控制* 

 相同条件：

斜面和台阶的高度、测力计、能够在拉动的情况下滚动的小滚筒。

变量（不同条件）：

提升物体的方式（不借助斜面、借助斜面）。

补充说明 

 为了便于从收据中分析出不同高度的斜面省力情况不同，在教学过程中，同组斜面高度相同，各个实验小组的斜面高度都有较明显的差别。

因此，对于同一个组，斜面高度不变，是相同条件，对于全班，斜面高度是不同的，是变量。

实验结果的预测* 

 如果沿斜面拉动滚筒所用的力小于直接提取滚筒的力，那么，使用斜面省力；反之，费力；相同，不省力也不费力。

实验过程 

 一、实验步骤：

1、用测力计直接提取滚筒到台阶，在提拉过程中收取记录所用力。

2、用测力计沿斜面拉动小筒到台阶，在拉动过程中收取记录所用的力，重复做三次。

二、实验记录单

实验类别 

 第一次 

 第二次 

 第三次 

 平均数 

直接提取小筒 

沿斜面提取小筒

实验结果 

再举例说明一例：

课题：

空气占据空间吗

实验设计方案

实验目的 

 用实证的方法证明空气占据空间。

研究的问题* 

 空气占据空间吗？

猜想与假设* 

 占据、不占据、说不好。

实验材料与用具* 

 水槽、水、玻璃杯、纸。

实验要求与预测* 

 在杯内底塞一团纸，竖直扣入装入水（水的深度应不低于水杯的高度）的水槽内，如果纸湿了，说明空气不占据空间，如果纸没湿，说明空气占据空间。

（预测是思维过程，应加强对实验结果预测的指导） 

实验过程 

 实验步骤：

1.在杯内底塞一团纸。

2.将塞纸团的杯子竖直扣入装水的水槽内。

3.一段时间后，直立取出杯子，观察纸团。

二、实验记录 

实验结果

三、如何指导学生进行实验设计呢？

（一）、科学教师要认真钻研和理解教材及课标，从教材中挖掘探究的问题，并以此指导学生设计实验，相信会使师生都受益，且事半功倍。

（二）、在小学，无论低年级、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。

（三）、低年级在指导上应以简单为主，以此为基础并逐步复杂。

从低年级开始，我们就要告诉学生，做实验前，先想一想如何做、怎样做更合理、更科学。

懂得我们想的过程就是实验设计的过程。

如在研究蚯蚓喜欢什么样的生活环境，教师要通过提问让学生联系生活中亲历的一些现象思考并回答，最后告诉他们，我们所想的所说的就是实验设计，从而消除学生对实验设计的畏惧感，认识到进行实验设计并不是很难得事情。

（四）、教师的指导应从示范、半独立、独立这样的次序进行。

所谓示范就是作出某种可供大家学习的典范。

教师示范实验设计，重在如何去想，要避免教师准备好实验物品，让学生做的现象。

例如雨形成的模拟实验的设计。

可以根据前面学的“小水珠从哪里来的”实验，以及生活中学生熟悉的一些水凝结的现象，引导学生去想在这个实验中水都发生了哪些变化，这些变化的发生又需要什么条件，条件的发生要准备哪些实验材料，这样，一步一步，先由学生分组讨论，交流，然后说一说，在说的过程中，教师对不准确的地方给予纠正，再转变成文字完善，最后动手实验。

（五）、教师的指导应有针对性，重点指导学生需要指导的部分。

比如在学习用温度计测量水温的实验中，对方法必须先进行指导讲解，学生会准确操作了，再设计出完整的实验过程，学生就可以根据设计去实验了。

（六）、指导学生实验设计方案应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。

总之，能力的形成是经过长期反复实践逐步形成的，实验设计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。

对于实验设计能力的培养，概括的讲，应本着明确意义、掌握标准、重在实践、循序渐进的方针，只要这样做了，学生的设计能力一定会有较大的提高。

严谨的态度、实验设计动手能力很重要，但也要培养他们其他的能力，我归纳了一下有这么几点：

学生在亲历“做科学”中，通过提出假设、设计实验，能锻炼和培养想象能力和分析能力；在研究原因、分析结果、形成结论的过程中，能培养归纳、分析和抽象的逻辑思维能力；在实际操作中，能培养操作技能、观察记录、分析数据等实验基础能力，还能培养学生的合作能力；在交流汇报中，能培养语言表达能力和团队精神。

一、培养学生实验设计能力的意义

我个人认为，小学科学课是素质教育提倡并实施以来，课改最成功的课程。

因为在我们小学科学中几乎能呈现所有学科的三维目标，比如方说语文中的知识积累、归纳概括总结这些目标，在我们这里就能找到它的影子；学会数据搜集、分析与整理，应该说这是在数学中应达成的目标，在我们这个学科中也有充分的呈现。

而我们科学所注重学生探究精神的培养、动手操作能力的培养，则是其他学科所不能比拟的。

这也是本学科区别于其他学科的的最大特点。

而我们小学科学的实验设计中的一系列能力的培养正是素质教育所倡导的核心内容。

三、小学科学课中实验设计的样式

为什么要讲这个问题呢？

要指导学生进行实验设计，教师必须能进行相应的实验设计，这里我为大家提供一个样本，供大家参考。

这份实验设计方案研究的问题出自科学传统内容简单机械中的《斜面》。

实验设计方案

研究的问题* 

 使用斜面（木板）将油桶滚上卡车省力吗？

*对小学生来讲，问题必须是真实情景的问题，问题必须要小、有针对性，这也是实验目的性的表现。

猜想与假设* 

 使用斜面将油桶滚上卡车可能省力。

*大多数学生能做出这样的假设。

实验目的* 

 学会用模拟实验收集证据，证明假设成立与否。

*为什么将实验目的放在假设之后？

主要原因在于，这个实验设计是要检验学生假设是否合理。

实验要求 

 模拟油桶沿斜面滚动到一定高度的过程中是否省力。

*研究斜面是否省力，必须看物体在斜面上运动的状态，即平动还是滚动，状态不同，设计的实验方法