根据培养目标修改与设计实验

根据培养目标修改与设计实验

吴玎亮

吴玎亮（浙江省义乌市塘李小学浙江义乌322000）

摘要：在小学科学教学中分组实验是一个不能忽视的环节，分组实验是学生在教师的指导下，分组进行实验的教学形式。学生通过亲自动手使用仪器、观察测量、取得数据、分析总结，学习科学知识、培养实验技能，这是其他教学手段所不能替代的。笔者适从探究性教学的特点和探究性实验出发，立足科学课程学生分组实验教学的实际，提出探究性教学开展过程中教师可以从科学课程的培养目标出发修改与设计不同类别的实验，注重探究性教学，并赋予探究性教学精髓和灵魂，以此培养学生探究性学习的能力，提高学生的科学素养。

关键词：分组实验；课程目标；探究性教学

中图分类号：G628.88文献标识码：A文章编号：1671-5691（2019）05-0166-03

科学课程要培养的科学探究能力主要包括观察并提出科学问题的能力、形成猜想与假设的能力、制定实验计划并进行简单的实验设计的能力、收集和处理信息的能力、科学解释与评价的能力、表达与交流的能力等。既然科学课程对于科学探究能力的培养目标相当明确，可以尝试依据培养目标将各种实验进行归类，并适当按照不同的培养目标进行实验设计与修改。这样，既能为培养不同的科学探究能力而找到合适的实验内容，也能让每个学生在小组合作中进行适合自己的科学探究。

一、以观察并提出问题的能力为培养目标

教师演示实验通常是为了学生在观察现象的过程中更具体地理解科学知识，从而培养学生的观察能力。为了培养学生的观察现象和提出问题的能力，面对自己将安排的演示实验，教师应当注意思考演示过程中的提问内容，尽量抓住关键点来提问，同时教师要培养自身的反应能力，要根据学生的回答及时做出合理的评价，以便让学生感受到关注，学生也容易在活跃的问答环节中发散思维积极参与。

为了激发学生学习的兴趣，使学生从被动的接受式学习转变为积极主动的参与到课堂教学的每一个环节，可以先创设丰富的教学情境，其次教师在课堂上要进行正确的引导，这样不仅为学生提供了观察、思考、实验、操作、探究的机会，而且起到了明确教学目标的作用，激发了学生学习的兴趣。

比如，《橡皮泥在水中的沉浮》这一课：

教师实物展示，问：“把铁钉放入装水的烧杯中，铁钉会怎样？”

学生猜测：铁钉会沉在烧杯中。

教师进行实验演示验证实验结果。

教师再问：“是否全部用铁做的东西都会沉？”

学生可能会举出不沉的例子：舰艇、轮船等。

继续质疑：“同样是用铁做的，为什么铁钉会沉而轮船会浮呢？”

这样的承接式的提问激发了学生探究的欲望。学生可能猜测轮船体积比铁钉大，所以浮着。这时教师可拿出体积比铁钉大的铁块、铁球等物体放入烧杯，学生观察到这些物体同样下沉，这就推翻了学生的推测。最后教师可以准备一个空心的薄铁片制成的小球，放入烧杯中，发现小球浮着，引起学生的兴趣和思考：同样是铁球，一个沉了，另一个怎么浮着？带着这个问题，利用橡皮泥替代铁钉进一步的研究，引导学生探究物体在水中沉浮的秘密。

二、以收集和处理信息的能力为培养目标

测量性实验要求学生根据教材的操作步骤来测量物体的某个量，虽然教材通常为测量性实验给出详细的信息，但为了培养学生的能力，可以对测量性实验的设计进行修改，将测量性实验的操作步骤简化，而在收集信息和处理信息能力的培养上，可以给学生更多自主思考的空间。

例如《浮力》一课的教学中，在观察和想象泡沫塑料块在水中的受力情况后，可以组织学生分小组进行探究活动：

通过一系列的探究过程，再根据具体的数据来感知浮力的大小，探知浮力与哪些因素有关。

而在《下沉的物体会受到水的浮力吗》一课中通过小组活动进一步探究沉在水里物体也受到浮力吗？

学生很可能会产生争执，有的认为有浮力，有的认为没浮力。教师再引导学生组织实验探究，例如问学生有何方法可以测量沉在水中的物体是否受到除重力、支持力以外的其他力，引导学生先进行受力分析，后用弹簧测力计等工具进一步测量，以真正提高学生的收集处理信息的能力。爱因斯坦说过：提出一个问题往往比解决一个问题更重要。所以，在今后的教学中培养学生在解决一个问题后能够自己提出一个新的问题的能力。

三、以科学解释与评价的能力为培养目标

验证性实验是指学生在知道了问题的答案，沿着前人走过的道路验证结论是否准确，这不仅需要学生一定的实践能力，还需要学生科学解释与评价的能力以及表达与交流的能力。

由于有了答案，很容易使学生根据教材的实验操作麻木地将实验内容开展一次，只要不出意外就算结论准确，甚至即使出了意外也会将意外排除，沿着前人的思路将实验进行到底。为了避免学生犯这样那样的违背科学精神的错误，教师有必要将实验内容进行调整。验证性实验的设计可以由教师安排几种不同的思路，不同小组进行不同思路的实验，看最终结论是否相同，并要求学生用科学依据解释原因。总体来说验证性实验教学模式简明、清晰、易掌控。

在学习过程中对所需要验证的基本理论,教师可以先给出实验条件，提出问题，再由学生自己在实验中发现现象、分析问题、总结规律，在探索规律的过程中很好地锻炼了他们的科学解释和评价的能力。同时，当问题存在时，学生会产生好奇，想去探个究竟，因此能极大地调动学生的实验积极性，而学生得到的实验结论又给教师提供参考，对以后的实验及教学都有很好的帮助，同时也让学生当了一回小小科学家。

例如《加热白糖的变化》，教师可以引导学生在父母的指导下回家完成，认真实验、做好观察记录、查阅资料、探究新知，写好实验日记：

生一：过了几秒钟，白糖便化成了一滩糖水，固体变成了液体，颜色由白变黄，气泡也在一涨一缩，看起来显得十分的粘绸。继续加热，气泡越来越大，白糖最终变成了黑色，发出一些糊味，还有“哔哔剥剥”的声音，查阅资料后，我知道了这种固体是炭。最后已经完全粘在汤匙上，把汤匙反过来，看的汤匙碰到烛尖的地方烧焦了。

生二：10秒后，我看见原本方方正正的白糖开始冒小白泡；25秒后，我看见小白泡不见了，白糖不见了，它们变成了一滩白色的液体，这时又会起泡，而现在的泡比刚才的大得多；40秒后，我又看见白色的液体的颜色又产生了变化，变成了黄色的，这时仍在起泡，而这时的泡破掉时，会伴随着一股淡淡的焦味儿；1分10秒后，黄色又渐渐变成了黑色，而这时候的泡也越来越大了，比毛豆还大，破裂时就会有一股浓重的焦味。再继续加热，我发现不再有变化产生……这时把调羹用水冲洗一下，不用任何工具擦洗，只把黑色液体冲掉后我会发现：调羹上留着一层黑色的烟，用手摸一下，感觉不平，还有一个个小洞。

从实验日记当中可以看出，学生在实验中能够主动地发现问题，自觉地解决问题并能够科学的解释一些现象的产生，对学生的科学解释能力和表达交流的能力提高了一个台阶。

四、以想象能力为培养目标

趣味性实验需要学生用发散的思维来参与，这也需要学生充分的想象空间。教师在制定趣味实验时应该考虑尽量多的可能性，在具体开展过程中要跟随学生的思维，及时判定合理性，并抓准时机引发学生的思维，扩张他们的想象力。

教学实验：盐水与水的区分方法

目的：让学生亲自动手实验，获得学习科学的兴趣，掌握知识。

内容：将班级分为八个小组，每组4-5人。每个小组用不同的方法解答。

步骤：

1、写出所需的实验器材、实验方法和结论。

2、在3天内，通过讨论、分析，准备器材，验证自己的结论。

结果：各组同学通过努力，分别得出了以下方法，并用实验验证。下面将学生实验展示如下表1：

表1学生趣味实验：盐水与水的区分方法

实验内容、器材、结论

第一种漂浮法

器材：马铃薯、盐水、水、杯子

方法：将马铃薯分别放入两杯液体中，观察马铃薯的沉浮状态。

结论：使马铃薯沉的液体是水，浮的是盐水。

第二种称量法

器材：小石块、细线、弹簧测力计、盐水、水

方法：将用细线吊在弹簧测力计下的小石块分别浸没在盐水和水两种液体中，比较测力计的示数。

结论：弹簧测力计示数较小的液体为盐水，另一种是水。

第三种体积相同比质量（质量比较法）

器材：天平、两只相同的烧杯、量筒、盐水、水

方法：用量筒分别取体积相同的盐水和水，倒入两只相同的烧杯再放在调节好的天平左右两盘中，观察天平那端向下倾斜。

结论：天平向下倾斜的那段烧杯中的液体是盐水，另一种是水。

第四种质量相同比体积（体积比较法）

器材：天平、两只相同的烧杯、滴管、盐水、水

方法：给两只相同的烧杯倒入适当的盐水和水，放在调节好的天平两盘并用滴管调节，使天平再次平衡，比较两杯中液面的高低。

结论：液面较高的为水，液面较低的为盐水。

第五种嘴尝法

器材：盐水、水

方法：用嘴尝尝两种液体，比较其味道的不同。

结论：咸的为盐水，另一种为水。

第六种导电法

器材：两节干电池、2.5V小灯泡一只、导线若干、开关、烧杯、盐水、水

方法：将电池、小灯泡用导线连成串联电路，连接开关的两根电线分别一齐放入两个烧杯的不同液体中，观察小灯泡的发光情况。

结论：能使小灯泡较好地发光的液体是盐水，另一种是水。

第七种冷冻法

器材：冰箱、两只相同的烧杯、盐水、水

方法：在两只相同的烧杯中分别装入质量、初温相等的盐水和水，放在冰箱冷冻室的同一层观察哪一个先结冰。

结论：先结冰的液体是水，后结冰的液体是盐水。

通过兴趣小组的研究实验得出了不同的办法区分盐水和水。在这次实验中，充分调动了学生钻研的兴趣，提高了学生的想象能力。小学的兴趣实验范围很广，不少教育者针对现行的教科版小学科学教材研制出了各种探究设备，例如可控气垫船、惯性小球、神奇的光电盘、太阳灶模型等等，各个阶段的小学生都可以在这些简单有趣的探究活动中充分发挥他们的想象力与创造力，这也是小学生较为擅长与喜好的活动。

五、以全方面的能力为培养目标

设计性实验是学生按照实验要求动手操作，在解决实际问题的过程中，一切都要靠自己摸索，又要应付实验中出现的各种意外。这就需要学生学思结合，手脑并用，综合运用所学的知识及实验技能战胜困难，有所创造。它是一个学生自主探究的过程，教师从指挥者转变为评委，这样一个过程的进行需要学生全方面的科学能力来支撑。

因而，设计性实验的开展对于学生的科学能力是全方面的培养，从而在更深层次上开发学生的创新能力。如若学生能在实验设计上做一些改进，而教师对此评价时给出有见解的建议，这样帮助学生从真正意义上进行完整的科学探究，在以后的探究中逐渐完善自己。

总之，在科学课程学生分组实验的教学过程中，教师要结合科学的新课程理念，把提高每一位学生的科学素养的精神贯彻到探究性教学中，成为探究性教学过程中的灵魂与主导。根据科学探究的能力与技能的具体目标来为分组实验设置不同的实验类别目的就是为了在科学课程学生分组实验中为学生创设丰富的学习环境，要让学生能够在适合自己的环境中进行有效的学习，同时充分发挥教师的作用，积极帮助学生、指导学生，具体可以细化到帮助他们认识同学与自己，帮助他们理解实验原理与方法，提供他们需要的实验器材与工具，引导学生进行更多地提问与思考等。这些都充分体现了探究性教学的内涵，有效地促进教师开展探究性教学，使学生的科学素养得到充分的提升。

参考文献

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