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【关键词】有效实验 小学科学 实验设计
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2013）08A-
0083-01
小学科学是一门以观察实验为基础，蕴含着丰富的实践、操作机会的学科。“纸上得来总觉浅，绝知此事要躬行。”动手实验是科学知识探究过程中最有效、最快捷，同时也是让学生收获较大的方式。而实验设计是实验教学的基础，一份实验方案的好坏直接决定着实验的效果、教学的成败和学生知识技能的掌握程度。因此，教师必须在教学中引导学生自行设计有效实验，从而实现小学科学高效课堂。
一、实验设计之“有效”
“有效”在汉语词典中释义为“能实现预期目的的，有效果的”，后来被应用到教学中的“有效教学”，这其中的“有效”被解释为教师在一种先进教学理念指导下经过一段时间的教学之后，使学生获得具体的进步或发展。现在笔者将“有效”这个词交由学生来解读：可行的、可以操作的、简单方便的、通过一些努力能实现的、有明显效果的……
学生在原有的认知基础上，通过上网查找资料、请教家长、小组合作的方式设计“有效”的实验方案，然后在课堂上展示，评出优秀实验设计，并通过这样的有效设计，增强学生兴趣，提高学生动手操作能力。
二、实验设计之“循序渐进”
小学生思维的发展是从以具体形象为主要形式，逐步过渡到以抽象逻辑为主要形式。在课堂教学中，鼓励学生尝试用不同的思路制定实验计划，充分相信学生、发挥他们的主动性，培养他们的创造力、探索解决问题的能力。
当然，充分相信他们，并不是完全放手，毕竟低年级的孩子刚刚接触科学，知识基础相对薄弱，对研究的问题缺乏了解，动手操作的机会较少，缺乏技能常规等。教师必须要有计划地引领学生掌握实验设计的方法，并从中摸索出如何设计出“有效”的实验。如在教学《神奇的水》一课时，教师先出示一朵“双色”花（一半蓝色、一会半红色），让学生猜测出现这样效果的原因。然后根据学生的猜测，选择性地提取相关信息，再运用生活中常见的餐巾纸蘸上红墨水，逐步完善演示的实验设计。
对所要研究的对象与实验方法有所了解后，要渗透、迁移设计实验的方法，让孩子在潜移默化中掌握实验设计方法。接着，教师要适当提高设计实验的难度，并逐步放手，把问题抛给学生，让他们去思考、研究、解决，并尝试设计实验，从而引领他们学会设计有效实验。
三、实验设计之“设计”
培养学生设计实验的过程一般分为：提出问题、猜想实验、设计实验、确定实验方法和材料、考虑注意的问题。
学生设计实验时，由于认知水平的限制，会遇到不能完成的困难，因此教师要适时适度给予必要的点化和启发。同时，教师要鼓励孩子大胆实践，允许孩子在实验中走弯路，犯错误，并及时予以指出和纠正，只有这样，学生的实验设计能力才能稳步提高。
从提出问题开始，问题的出现会让学生无意识地去猜想出现各种现象的原因。如在教学《使沉在水里的物体浮起来》一课中，教师将两个“鸡蛋”（一个完整的鸡蛋壳，一个鸡蛋）同时放入1号和2号两个烧杯的不同溶液里（一杯清水，一杯浓盐水，但都很清澈，看不出来液体的不同），学生发现：在1号杯的时候，两个“鸡蛋”都浮在液体的上面，而在2号杯，一个“鸡蛋”浮在液体上，另一个鸡蛋却沉到液体的底部了。于是学生会产生这样的问题：鸡蛋不是应该沉在下面吗？怎么会一个沉，一个浮，或者两个都浮在上面呢？学生的猜测、讨论交流异常热烈。最后分析得出：有可能是液体有问题，要不就是“鸡蛋”有问题，从而得出“鸡蛋为什么会浮起来”的研究主题。
如何来解决他们所发现的问题，验证他们的猜测，不同知识经验基础上的学生提出了不同的解决问题的方法，而设计方案的呈现也根据孩子的思维特征，由形象为主的图示法，逐步转换成抽象逻辑为主的语言文字等方法表述。
在这个过程中，实验方法的确定和材料的选择都将充分体现出实验的现象及实验的结果。对比、观察、测量、控制变量……这些操作流程都需要学生提前在脑海中将过程进行演练，从而选择合适的材料和适当的方法。如在教学《摆的快慢》一课中，研究摆的快慢与什么有关：是摆线的长短，是摆锤的轻重，还是摆角的大小。在设计这个实验的时候，首先必须让学生明白只有一个“变量”，其次让学生在这一要求下思考出合理的实验流程，设计有效的实验步骤。
四、实验设计之“反思”
学生的设计、想象存在着一些不全面之处，教师不能予以打击，只需在关键时刻提醒学生注意安全，并在解决不了问题的时候可以请教老师。
实验方案都是在实际操作中不断改进的。学生活动时，教师要深入学生的活动中，随时掌握他们所取得的进展、面临的困难和出现的问题，对活动的状况及时作出判断，并采取有效的指导策略，把有价值的问题及时地纳入探究活动之中，使之充实孩子的学习需要，并不断辅助学生修整和完善他们的设计，帮助他们扩展对周围科学现象的体验。
实验设计能力是经过长期反复实践逐步形成的，教师在教学中一定要重视训练学生的实践能力。
（责编 韦 欣）
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2013）08A-
0083-01
小学科学是一门以观察实验为基础，蕴含着丰富的实践、操作机会的学科。“纸上得来总觉浅，绝知此事要躬行。”动手实验是科学知识探究过程中最有效、最快捷，同时也是让学生收获较大的方式。而实验设计是实验教学的基础，一份实验方案的好坏直接决定着实验的效果、教学的成败和学生知识技能的掌握程度。因此，教师必须在教学中引导学生自行设计有效实验，从而实现小学科学高效课堂。
一、实验设计之“有效”
“有效”在汉语词典中释义为“能实现预期目的的，有效果的”，后来被应用到教学中的“有效教学”，这其中的“有效”被解释为教师在一种先进教学理念指导下经过一段时间的教学之后，使学生获得具体的进步或发展。现在笔者将“有效”这个词交由学生来解读：可行的、可以操作的、简单方便的、通过一些努力能实现的、有明显效果的……
学生在原有的认知基础上，通过上网查找资料、请教家长、小组合作的方式设计“有效”的实验方案，然后在课堂上展示，评出优秀实验设计，并通过这样的有效设计，增强学生兴趣，提高学生动手操作能力。
二、实验设计之“循序渐进”
小学生思维的发展是从以具体形象为主要形式，逐步过渡到以抽象逻辑为主要形式。在课堂教学中，鼓励学生尝试用不同的思路制定实验计划，充分相信学生、发挥他们的主动性，培养他们的创造力、探索解决问题的能力。
当然，充分相信他们，并不是完全放手，毕竟低年级的孩子刚刚接触科学，知识基础相对薄弱，对研究的问题缺乏了解，动手操作的机会较少，缺乏技能常规等。教师必须要有计划地引领学生掌握实验设计的方法，并从中摸索出如何设计出“有效”的实验。如在教学《神奇的水》一课时，教师先出示一朵“双色”花（一半蓝色、一会半红色），让学生猜测出现这样效果的原因。然后根据学生的猜测，选择性地提取相关信息，再运用生活中常见的餐巾纸蘸上红墨水，逐步完善演示的实验设计。
对所要研究的对象与实验方法有所了解后，要渗透、迁移设计实验的方法，让孩子在潜移默化中掌握实验设计方法。接着，教师要适当提高设计实验的难度，并逐步放手，把问题抛给学生，让他们去思考、研究、解决，并尝试设计实验，从而引领他们学会设计有效实验。
三、实验设计之“设计”
培养学生设计实验的过程一般分为：提出问题、猜想实验、设计实验、确定实验方法和材料、考虑注意的问题。
学生设计实验时，由于认知水平的限制，会遇到不能完成的困难，因此教师要适时适度给予必要的点化和启发。同时，教师要鼓励孩子大胆实践，允许孩子在实验中走弯路，犯错误，并及时予以指出和纠正，只有这样，学生的实验设计能力才能稳步提高。
从提出问题开始，问题的出现会让学生无意识地去猜想出现各种现象的原因。如在教学《使沉在水里的物体浮起来》一课中，教师将两个“鸡蛋”（一个完整的鸡蛋壳，一个鸡蛋）同时放入1号和2号两个烧杯的不同溶液里（一杯清水，一杯浓盐水，但都很清澈，看不出来液体的不同），学生发现：在1号杯的时候，两个“鸡蛋”都浮在液体的上面，而在2号杯，一个“鸡蛋”浮在液体上，另一个鸡蛋却沉到液体的底部了。于是学生会产生这样的问题：鸡蛋不是应该沉在下面吗？怎么会一个沉，一个浮，或者两个都浮在上面呢？学生的猜测、讨论交流异常热烈。最后分析得出：有可能是液体有问题，要不就是“鸡蛋”有问题，从而得出“鸡蛋为什么会浮起来”的研究主题。
如何来解决他们所发现的问题，验证他们的猜测，不同知识经验基础上的学生提出了不同的解决问题的方法，而设计方案的呈现也根据孩子的思维特征，由形象为主的图示法，逐步转换成抽象逻辑为主的语言文字等方法表述。
在这个过程中，实验方法的确定和材料的选择都将充分体现出实验的现象及实验的结果。对比、观察、测量、控制变量……这些操作流程都需要学生提前在脑海中将过程进行演练，从而选择合适的材料和适当的方法。如在教学《摆的快慢》一课中，研究摆的快慢与什么有关：是摆线的长短，是摆锤的轻重，还是摆角的大小。在设计这个实验的时候，首先必须让学生明白只有一个“变量”，其次让学生在这一要求下思考出合理的实验流程，设计有效的实验步骤。
四、实验设计之“反思”
学生的设计、想象存在着一些不全面之处，教师不能予以打击，只需在关键时刻提醒学生注意安全，并在解决不了问题的时候可以请教老师。
实验方案都是在实际操作中不断改进的。学生活动时，教师要深入学生的活动中，随时掌握他们所取得的进展、面临的困难和出现的问题，对活动的状况及时作出判断，并采取有效的指导策略，把有价值的问题及时地纳入探究活动之中，使之充实孩子的学习需要，并不断辅助学生修整和完善他们的设计，帮助他们扩展对周围科学现象的体验。
实验设计能力是经过长期反复实践逐步形成的，教师在教学中一定要重视训练学生的实践能力。
（责编 韦 欣）