小學科學教學實驗設計的策略
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一、以課本為中心，選出合理觀察實驗主題
科學是人類認識自然、不斷總結規律變化而發展的一個理性學科。小學的科學學習重點在于啟發學生自主探究，引發學生對于科學的興趣。尤其是在高年級階段科學教師要幫助學生不斷探究，完成深入學習的過渡。在設計教學內容時要有一個明確的教學目標，幫助學生全面感知世界。高年級學生對世界的科學規律已經有一定的認知力和總結力，教師更要耐心地引導他們開展豐富多彩的觀察實驗。比如教師在講授人教版五年級上冊的《建筑與形狀》時，可以根據課本里的標題提出形狀與承受力有什么關系，組織學生自主制作三角形紙筒、圓形紙筒和正方形紙筒。按照既定的教學目標，讓學生自主驗證三種形狀的承受能力，并記錄實驗結果，最后分析總結得出結論。學生通過多組的平行實驗可以得出結論，紙的形狀不同承受力大小也不同。教師可以讓學生自主設計實驗方法、步驟，指導學生控制單一變量，比如在選擇材料時要引導學生選擇相同材質，相同大小的紙，盡量減少無關變量對實驗結果的影響。培養學生科學嚴謹的態度，為學生以后的深入學習奠定基礎。
二、小組合作觀察探究實驗，教師升華知識
在科學研究過程中，因為學生的知識層面比較低，在設計實驗過程中，常常會因為考慮不周出現很多實驗漏洞。教師可以針對學生的問題，合理建立觀察實驗小組，讓學生聚集在一起，不斷討論實驗環節，優化實驗過程，使學生在合作探究的模式下，真正參與到實驗設計環節。明確學生在課堂中的主體地位，使學生養成合作解決問題的能力。比如教師在講解人教版科學六年級下冊《生物的進化》時，可以組織學生模擬不同的生物，建立一條合理的生物鏈，進而在全班范圍內形成一個自然中的食物網，讓學生能夠切實參與到課堂的觀察實驗中。實驗結束后，教師要對學生的探究結果進行升華總結，向學生介紹食物鏈中各種動物的關系都是對立統一，不可逆轉的，能量隨著食物鏈逐級遞減，但自然界中的基本物質總量存在物質守恒。科學教師在不斷深化結論、升華知識的過程中，加深學生對于實驗結果的理解。
三、以生活實踐開展觀察實驗
自然科學本就是為了人類更好地去觀察事物之間的規律而制定的，最好的實驗觀察材料都源于學生的日常生活環境。學生對于身邊的各種事物充滿好奇心，渴望去了解發現新知識，科學教師應順應學生的心理特點，激發學生的學習興趣，從小培養學生的實踐觀念，運用科學的規律認識身邊的事物。比如教師在講解人教版科學六年級下冊《生物與環境》時，可以帶領學生在校園內觀察植物，向學生提出探究問題：樹葉可以分為哪兩種類型，平行脈和網狀脈有什么具體特點，花的花瓣都有幾瓣，為什么木本植物都長得高大而草本植物都比較矮小？學生通過探究不同植物的相同點和不同點，總結出植物的大體規律。觀察結束后，教師需要向學生提問，才能讓學生在觀察過程中具有目的性和方向性，使課堂效率逐漸高效化。此外，在觀察過程中，科學教師也要仔細觀察學生的一舉一動，如果發現學生有知識性的問題，要及時幫助學生解答疑惑。在實踐觀察中擴大學生的知識領域，加深學生對科學知識學習的興趣。
四、利用多媒體教學模擬事物的發展過程
科技不斷發展，多媒體教學也被應用到科學課堂中。科學知識是豐富多彩的，不能通過書本上僅有的文本和圖片向學生客觀全面地反映出來，這就要求教師在課前積極備案。比如科學教師在講解人教版五年級《不平靜的地球》時，如果僅僅通過課本上的知識講解這一章節，學生就不能夠全面地了解地球的內部構造，教師可以利用多媒體向學生播放地球的內部真實結構，讓學生能夠切實了解地球中的地幔、地殼和地心的真實結構。學生通過客觀的視覺觀察，會對地球的內部結構產生深刻的認識。此外，教師也可以通過多媒體向學生演示一些危險的觀察實驗。比如說模擬火山爆發的實驗，科學教師是可以通過網絡尋找火山爆發的真實視頻，讓學生感受到地球也時時刻刻在發生運動和變化，激發學生保護環境的想法。另一方面，還可以不斷內化實驗內涵，簡化實驗過程，使學生通過簡單的物品進行實驗觀察操作。比如，教師可以引導學生把毛巾疊成長方形，用手按住毛巾的兩端向中間擠壓，以此代替模擬地球中火山的形成過程。當學生對毛巾產生壓力時，毛巾就會發生褶皺，這就是模擬巖層受到壓力時產生褶皺的過程。學生通過真實的視覺感受和實際操作，不斷加深自己對知識的理解運用能力。總而言之，科技永遠是第一生產力。在小學階段，要培養學生不斷學習科學理論知識，增強學生在實驗中的具體觀察能力，為國家不斷輸出新型的科技人才。這就要求小學科學教育工作者必須以身作則，不斷優化教學內容，提供合理的觀察主題，創新教學手段，運用科學教學方式，以學生的興趣為導向，不斷擴展學生的知識面，解決在教育過程中發生的問題，在實踐教學中提升學生的學習興趣，打造高效的科學實驗課堂。
作者：王戊申 單位：甘肅省蘭州市紅古區海石灣第二小學
