學(xué)生科學(xué)實(shí)驗效果最優(yōu)化的基石實(shí)驗報告設計

　　自然科學(xué)是以實(shí)驗為基礎的學(xué)科。實(shí)驗是人們研究和認識自然的重要方法。因此，在自然科學(xué)的教學(xué)中，實(shí)驗也是重要的教學(xué)方法之一。通過(guò)實(shí)驗，不僅可以提供學(xué)生對科學(xué)現象的感性認識，更可以讓學(xué)生獲得初步的實(shí)驗技能和觀(guān)察分析問(wèn)題的能力。

　　小學(xué)科學(xué)實(shí)驗教學(xué)的設計是運用系統論的思想和方法，以學(xué)習理論、教學(xué)理論為基礎，計劃和安排實(shí)驗教學(xué)的各個(gè)環(huán)節、要素，以實(shí)現教學(xué)效果最優(yōu)化為目的的活動(dòng)。通過(guò)多年來(lái)的實(shí)驗教學(xué)實(shí)踐與思考，我們可以讓學(xué)生像科學(xué)家那樣，親歷科學(xué)探究的過(guò)程，這有利于充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，讓學(xué)生積極主動(dòng)參與到觀(guān)察、實(shí)驗等學(xué)習活動(dòng)中去，親自感知實(shí)驗所產(chǎn)生的各種現象和變化，提高自行獲取知識的能力，而其中比較重要的一個(gè)環(huán)節就是學(xué)生實(shí)驗報告的設計與記錄。在學(xué)生實(shí)驗的過(guò)程中，一份好的實(shí)驗報告設計，就像是一盞明燈，能給學(xué)生指引實(shí)驗的目標、方向，能提供給學(xué)生形成結論的分析數據，進(jìn)而培養學(xué)生科學(xué)實(shí)驗的基本素養，使學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗效果達到最優(yōu)化。

　　一、觀(guān)察實(shí)驗報告的填寫(xiě)，有利于學(xué)生在實(shí)驗中觀(guān)察，進(jìn)一步培養學(xué)生實(shí)驗的責任心和有序觀(guān)察能力。

　　教科版四下《油菜花開(kāi)了》解剖花的實(shí)驗中，我設計了如下實(shí)驗報告，在教學(xué)中取得了很好的效果。

　　《解剖 花》實(shí)驗人

　　花的名稱(chēng)

　　實(shí)驗方法：用鑷子把花的各部分，從外向里一層層撕下，整齊排列并貼在相應的名稱(chēng)左邊，數一數，填在相應的空格上。

　　個(gè)萼片

　　個(gè)花瓣

　　個(gè)雄蕊

　　個(gè)雌蕊

　　在班級（1）上課時(shí)我沒(méi)有設計實(shí)驗報告，就按照書(shū)本上的要求，先介紹解剖花的方法、花的結構，然后讓學(xué)生按照書(shū)本要求獨立解剖油菜花。在實(shí)驗過(guò)程中，學(xué)生非常認真，且相當活躍，但檢查結果時(shí)，學(xué)生雌雄蕊不分，萼片、花瓣不分，桌上、地上掉落的都是花瓣，實(shí)驗效果之不佳顯而易見(jiàn)。

　　后來(lái)，我根據班級（1）出現的情況，設計了如上實(shí)驗報告，實(shí)驗的效果就相當出色。在這個(gè)實(shí)驗報告中，我并沒(méi)有限制學(xué)生解剖何種花，但學(xué)生可以根據實(shí)驗要求很清楚地完成解剖的任務(wù)。充分體現了以教師為主導、學(xué)生為主體的課堂教學(xué)思想；而且在實(shí)驗的過(guò)程中，桌上有了這份實(shí)驗報告，便時(shí)刻提醒著(zhù)學(xué)生做實(shí)驗究竟是何目的，做實(shí)驗時(shí)必須仔細觀(guān)察什么，做實(shí)驗的觀(guān)察步驟是什么。在解剖花的過(guò)程中，動(dòng)作快的同學(xué)還可在老師的同意下，多取一兩張實(shí)驗報告單，多解剖幾種花，因此既避免了學(xué)生在一旁閑著(zhù)無(wú)所事事而打鬧的局面，又進(jìn)一步提高了這些學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。至于個(gè)別有困難的學(xué)生，教師可在巡視的過(guò)程中隨時(shí)發(fā)現問(wèn)題并加以輔導，讓他們也能夠嘗到獨立成功的喜悅，而避免了跟在其他同學(xué)后面蒙混過(guò)關(guān)的心理，以扎扎實(shí)實(shí)地學(xué)會(huì )實(shí)驗操作要領(lǐng)，進(jìn)一步鞏固課堂知識，很好地培養了學(xué)生實(shí)驗的責任心。

　　好動(dòng)、注意力容易分散、自控能力差是小學(xué)尤其低中年級學(xué)生的特點(diǎn)。他們的神經(jīng)系統較脆弱，感知事物還比較籠統，觀(guān)察事物往往只注意大概輪廓與整體形象，不能精確地感知事物，也容易忽略事物的某些細節。他們的感知活動(dòng)較少受目的控制，較多受興趣控制。[2]他們選擇對象往往從興趣出發(fā)，不按老師的要求去感知。比如，老師要求觀(guān)察花的形狀、結構、顏色，他們卻會(huì )被葉子上的昆蟲(chóng)所吸引。所以，這部分孩子的感知、觀(guān)察能力只有在老師的嚴格要求和訓練下才能逐漸培養起來(lái)。對三、四年級剛剛起步學(xué)習科學(xué)的孩子來(lái)說(shuō)，老師如果能夠為特定的實(shí)驗設計好觀(guān)察實(shí)驗報告，這對培養孩子的觀(guān)察事物的責任心和有序觀(guān)察能力能起到事半功倍的效果。

　　二、探究實(shí)驗報告的設計，有利于學(xué)生在實(shí)驗中探究，進(jìn)一步培養學(xué)生獨立實(shí)驗的能力。

　　教科版四上第3單元《聲音是怎樣產(chǎn)生的》一課，書(shū)前面幾個(gè)小實(shí)驗都非常簡(jiǎn)單，教師如做一個(gè)實(shí)驗講一個(gè)實(shí)驗，不僅浪費時(shí)間，而且學(xué)生的主觀(guān)性不能充分體現出來(lái)。為此，我就專(zhuān)門(mén)為這課設計了一份實(shí)驗報告，如下：

　　實(shí)驗觀(guān)察記錄表 課題 聲音是怎樣產(chǎn)生的

　　實(shí)驗

　　器材

　　實(shí)驗步驟

　　觀(guān)察現象并記錄

　　歸納共同點(diǎn)

　　1

　　鋸條

　　一手將鋸條一端按緊在桌子邊緣，另一手向下用力壓鋸另一端，后放手。

　�。�1）（有，無(wú)）聲音，

　�。�2）鋸條發(fā)聲時(shí)

　　2

　　空盒、橡皮筋

　　把皮筋繃在盒子上，用手指撥動(dòng)皮筋

　�。�1）（有，無(wú)）聲音，

　�。�2）皮筋發(fā)聲時(shí)

　　3

　　隊鼓、上有少許豆粒、小槌

　　用槌把隊鼓敲響

　　現象：小豆

　　說(shuō)明：鼓發(fā)聲時(shí)鼓面

　　在這個(gè)實(shí)驗過(guò)程中，學(xué)生根據實(shí)驗報告的要求便可獨立完成實(shí)驗，也不受限制，多余時(shí)間可多做一遍，多研究一遍。

　　在課堂實(shí)驗中，教師一般都喜歡采取邊講邊實(shí)驗的方式。教師一邊講解實(shí)驗的原理和操作要領(lǐng)，一邊示范過(guò)程，學(xué)生一邊聽(tīng)，一邊看，仿照教師的.示范進(jìn)行實(shí)驗，學(xué)生在同一時(shí)間內做同一實(shí)驗步驟，要求一致，步調一致，課堂次序較易把控。但這種方式下，學(xué)生做實(shí)驗比較被動(dòng)，不能充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng )造性，不利于培養學(xué)生獨立思考的能力，也不利于培養學(xué)生的獨立工作能力。如果能培養學(xué)生進(jìn)行獨立實(shí)驗，則能取得邊講邊實(shí)驗的方法所無(wú)法得到的效果。但如果由學(xué)生自己獨立實(shí)驗，教師則不易控制紀律，往往無(wú)法達到預定目標。在這課中，我設計了以上實(shí)驗報告后，實(shí)驗目的、注意事項學(xué)生一目了然，學(xué)生完全能夠獨立完成整個(gè)實(shí)驗。這樣，不僅培養了學(xué)生獨立思考的能力，還可以培養學(xué)生獨立工作的能力，并讓學(xué)生在實(shí)驗中總結規律。

　　三、探究實(shí)驗報告的設計，有利于學(xué)生在實(shí)驗中探究，進(jìn)一步培養學(xué)生的科學(xué)探究能力。

　　科學(xué)探究是科學(xué)學(xué)習的中心環(huán)節�？茖W(xué)探究不僅可以使小學(xué)生體驗到探究的樂(lè )趣，獲得自信，形成正確的思維方式，而且可以使他們識別什么是科學(xué)，什么不是科學(xué)�？茖W(xué)探究能力的形成依賴(lài)于學(xué)生的學(xué)習和探究活動(dòng)，必須緊密結合科學(xué)知識的學(xué)習，通過(guò)動(dòng)手動(dòng)腦、親自實(shí)踐，在感知、體驗的基礎上，內化形成，而不能簡(jiǎn)單地通過(guò)講授教給學(xué)生。③在小學(xué)階段，對于學(xué)生的探究要求雖然不高，但如果教師在教學(xué)和學(xué)生實(shí)驗的過(guò)程中,有意識地把探究的全過(guò)程或部分過(guò)程經(jīng)過(guò)實(shí)驗報告的填寫(xiě)、設計由扶到放地反復訓練,那么學(xué)生對整個(gè)探究過(guò)程的基本方法便能初步地掌握，這便進(jìn)一步提高了學(xué)生的科學(xué)探究能力。

　　科學(xué)探究的過(guò)程一般有以下八個(gè)要素： 1．提出問(wèn)題 2．猜想與假設 3．制定計劃 4．觀(guān)察、實(shí)驗、制作 5．搜集整理信息 6．思考與結論 7．反思與評價(jià) 8．表達與交流。[3]而一份較完整的實(shí)驗報告一般包括以下這些部分：1．實(shí)驗內容2．實(shí)驗目的3．實(shí)驗器材4．實(shí)驗方法5．實(shí)驗結果6．問(wèn)題與討論。將科學(xué)探究的實(shí)施和實(shí)驗報告的填寫(xiě)兩者相結合，老師在教學(xué)時(shí)就可以有意識地從扶到放來(lái)培養學(xué)生自主探究能力。以教科版四下三食物單元《面包發(fā)霉了》為例來(lái)設計：

　　問(wèn)題的提出

　　霉菌的生長(cháng)與 有關(guān)嗎？

　　霉菌的生長(cháng)與 有關(guān)嗎？

　　猜想與假設

　　霉菌的生長(cháng)與溫度有關(guān)，溫度高容易霉菌長(cháng)得快。

　　制訂實(shí)驗計劃

　　進(jìn)行實(shí)驗

　　實(shí)驗方法：

　　相同條件：兩塊同樣大小的面包，挑同樣多少的菌絲，同時(shí)滴上10滴水，放入相同的保鮮袋扎緊。

　　不同的條件：一塊放在廚房任一地方，一塊放入冰箱

　　實(shí)驗方法：

　　記錄實(shí)驗數據

　　第1天：

　　第2天：

　　第3天：

　　……

　　第1天：

　　第2天：

　　第3天：

　　……

　　結論

　　如果說(shuō)“面包的發(fā)霉與溫度有關(guān)”這一探究實(shí)驗老師需要扶著(zhù)走，那么另一個(gè)問(wèn)題“面包的發(fā)霉與水有關(guān)嗎？”學(xué)生完全可以模仿老師給出的模式自己來(lái)進(jìn)行實(shí)驗。這不僅能讓孩子清晰地了解整個(gè)探究的過(guò)程，了解了探究的一般步驟，也教給了孩子科學(xué)的探究方法，今后再遇到相類(lèi)似的科學(xué)探究問(wèn)題完全能獨立地運用所學(xué)的方法去解決，從而進(jìn)一步提高了學(xué)生的探究能力。

　　四、實(shí)驗報告的設計與填寫(xiě)，有利于學(xué)生在實(shí)驗中創(chuàng )新，進(jìn)一步培養學(xué)生創(chuàng )造能力和創(chuàng )新精神。

　　教科版5上《蚯蚓的選擇》這一課中，設計了如下實(shí)驗報告：

　　實(shí)驗驗證

　　蚯蚓適宜生活在

　　明亮還是陰暗的地方

　　潮濕還是干燥的地方（自己設計）

　　實(shí)驗用品準備

　　一長(cháng)方形紙和內涂黑，將盒低挖掉一半，貼一塊透明塑料薄膜，一塊黑濕布，5條蚯蚓。

　　實(shí)驗環(huán)境準備

　　桌上鋪一塊黑濕布，布上放5條蚯蚓，用盒罩住，使蚯蚓在明暗交界處

　　觀(guān)察記錄

　　蚯蚓爬向 的地方。

　�。ㄟx擇：（1）明亮（2）黑暗）

　　蚯蚓數量：高處暗處

　�。ㄌ睢�=”“<”“>”

　　得出結

　　論

　　蚯蚓適宜生活在  環(huán)境中

　　以上實(shí)驗說(shuō)明：蚯蚓適宜生活在 、 的環(huán)境中。

　　這張實(shí)驗報告我重點(diǎn)設計了驗證“蚯蚓適于生活在明亮的環(huán)境還是陰暗的環(huán)境”這一環(huán)節。上課前一天我便把實(shí)驗報告發(fā)下去，學(xué)生可根據實(shí)驗報告的要求自行先準備實(shí)驗材料，而且還可自己設計驗證“蚯蚓適于生活在潮濕還是干燥的地方”實(shí)驗所需的材料，而后根據上課的實(shí)驗結果進(jìn)一步驗證自己實(shí)驗設計的正確性，或存在哪些方面的不足，如何改正。通過(guò)多次實(shí)驗，學(xué)生自行設計實(shí)驗的能力大大加強，學(xué)生的創(chuàng )造能力也得到進(jìn)一步的發(fā)展。

　　五、學(xué)生實(shí)驗報告的填寫(xiě)，還便于教師掌握信息反饋，進(jìn)而針對性地進(jìn)行輔導。

　　仍以《聲音是怎樣產(chǎn)生的》為例。第一年帶學(xué)生時(shí)并沒(méi)有準備實(shí)驗報告，因此，在問(wèn)及學(xué)生聲音產(chǎn)生時(shí)皮筋和鼓有何新的現象，學(xué)生均能回答出“震動(dòng)”。我以為學(xué)生所說(shuō)的“震動(dòng)”便是我想傳授的“振動(dòng)”，想當然地就寫(xiě)了“振動(dòng)”兩個(gè)字，便以為學(xué)生都理解了。第二年再上這課時(shí)設計了上述實(shí)驗報告，許多學(xué)生根本不能寫(xiě)出“振動(dòng)”這個(gè)詞，許多學(xué)生經(jīng)過(guò)細致觀(guān)察能夠寫(xiě)出“上下不停地動(dòng)”“左右來(lái)回不停地動(dòng)”。個(gè)別學(xué)生填寫(xiě)的是“震動(dòng)”，“振動(dòng)”這一詞能填出者幾乎沒(méi)有。正是通過(guò)學(xué)生的實(shí)驗報告，我才猛然驚醒，上屆的學(xué)生豈不是稀里糊涂學(xué)了個(gè)“振動(dòng)”，真的有必要清清楚楚明明白白告訴學(xué)生何為“振動(dòng)”，此“振動(dòng)”非那“震動(dòng)”。

　　雖然教科版科學(xué)教科書(shū)相比原先的人教版自然教材有了一些實(shí)驗記錄的表格雛形，但也有一些內容并無(wú)實(shí)驗報告設計，且由于科學(xué)書(shū)屬于循環(huán)使用教材，學(xué)生不能在書(shū)本上隨意填寫(xiě)，所以很多實(shí)驗報告還需要老師結合學(xué)生的需要和實(shí)際重新進(jìn)行設計，這就給科學(xué)教師提出了更高的要求。教師在使用實(shí)驗報告的過(guò)程中應注意以下幾點(diǎn)：

　　1．設計的實(shí)驗報告必須以課本為基礎，在尊重符合學(xué)生認知規律的前提下，巧妙地將掌握科學(xué)的學(xué)習方法融入到實(shí)驗報告中。實(shí)驗報告要精而細，切忌粗而廣，讓學(xué)生無(wú)從下手；不能過(guò)于死板，應有讓學(xué)生發(fā)揮自我，創(chuàng )造自我的空間。

　　2．學(xué)生的實(shí)驗報告教師必須認真批改，及時(shí)表?yè)P并作出示范，切忌用后便置之不理。只有這樣，學(xué)生才會(huì )認真對待而不馬虎了事。

　　3．教師要注意案例的積累，多和周邊學(xué)校的科學(xué)教育進(jìn)行橫向聯(lián)系，這樣可減少設計的重復勞動(dòng)，并在學(xué)習其他學(xué)校先進(jìn)經(jīng)驗的基礎上不斷地加以改進(jìn)。

　　愿我們教師都能做一個(gè)有心人，讓學(xué)生更好地掌握科學(xué)實(shí)驗技巧，提高科學(xué)素養，為學(xué)生今后的可持續發(fā)展打下結實(shí)的基礎。

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