小学科学教学中的模拟实验

第一篇：小学科学教学中的模拟实验

小学科学教学中的模拟实验

大桥二小 天天乐乐

【内容摘要】

模拟实验属于综合科学过程技能，有利于充分发挥学生的想象力、洞察力、判断力，提高处理问题能力、自我建构的认知能力，启迪学生创造性思维,培养创造能力。本文从模拟实验的分类、作用、意义等方面阐述了模拟实验的重要性；同时就如何在小学阶段有效地开展模拟实验，从构建模型、模拟实验、形成认识、扩展认识等几个方面进行了重点论述。

【关键词】构建模型、模拟实验、形成认识、扩展认识 【正文】

《小学科学课程标准》中指出：“小学科学课程是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程。科学学习要以探究为核心。”科学实验是培养科学素养和科学探究能力的主要方式之一，其中的模拟实验属于综合科学过程技能，有利于充分发挥学生的想象力、洞察力、判断力，提高处理问题能力、自我建构的认知能力，启迪学生创造性思维,培养创造能力。

1.模拟实验的概念及类型

模拟实验是根据研究对象的本质特性，建立或选择一种与研究对象相似的模型，用间接的方法在模型上进行实验研究，再将研究的结果推广到对象客体中去，从而达到解释、认识对象的目的。模拟实验的主要类型：从实验目的上可分为：验证已知、探索未知、检验成果；从实验方式上可分为：实物模拟、情境模拟、数字模拟。

模拟实验是对直接实验的必要补充：有利于研究及其宏观或微观的对象，培养学生的空间能力、有利于研究存在时间和周期过长或过短的对象，具有实践性、探究性；体现了学习内容的丰富性、深刻性。2.小学科学模拟实验的一般过程

小学科学中常见的模拟实验有三类。模拟运动：模拟昼夜、四季、月相的规律等。模拟成因：模拟火山、地震、岩石风化、地表变化，模拟风、雨、露的形成等。模拟原理：模拟呼吸运动、血液循环、轮船模拟实验等。

模拟实验的一般过程： 2.1掌握原理

理解前提是模拟实验的基础，因为只有了解客观事物的现象、认识到研究对象的本质、准确的描述原型，才能构建对应的模型，进行模拟实验，解释现象。

如果把研究对象的每个部分看成是一个要素，各个要素通过发挥各自不同的作用联系在一起，那么就构成了一个相对统一、封闭的系统，其中要素与要素之间、要素与系统之间的联系就是这个研究对象的内部构造和学习的知识点。要在建立模型前，使学生充分了解研究对象存在的客观事实、现象，并且掌握产生这一现象的成因、原理等相关知识。

例如：在做模拟昼夜、四季变化等模拟实验之前，学生应该知道一天有昼夜变化、一年有四季变化这种自然现象；掌握有关昼夜、四季成因的知识，即昼夜和四季的成因是地球自转和公转的结果；知道地球自转和公转的方向和形式，以及与太阳、月球的位置关系等。又如：在做月相成因模拟实验前，学生应知道每月月相变化的现象，知道月相变化的成因，观察过月相、画过月相图。

因此，教师在教学中应运用多种教学方法、通过多种手段帮助学生观察相关自然现象、理解知识、认识原理或成因，以便较准确的反映客观事实，增强模拟实验的实效性。

2.2建构模型 模型是对研究对象（原型）的简单化模拟。可分为：物理模拟、概念模型、数学模型。模型可以是一个装置、一个计划、一份草图、一个等式、一个计算机程序，甚至仅仅是一种想象，其价值在于能够解释原型的本质或其运动机理。

2.2.1建构思维模型：即设计实验。通过对研究对象（原型）的认识、理解，构思、设计一个可以解释对象的模拟实验，详细写出实验内容、实验目的、实验原理、实验步骤、实验记录单和预期效果、画出实验装置草图等。

这里渗透着“猜想——假设——验证”的思维过程，教师要帮助学生挖掘相关素材、引导学生有目的设计周密的研究计划。

2.2.2构建物理模型：选择恰当的仪器、材料、工具等组装模拟装置（模型）。要让学生知道模型中每种材料“相当于”原型中的哪个要素，要明确实验材料与客观对象的一一对应关系，即要分清楚“用什么模拟什么”、“怎样模拟”，这是做好模拟实验的关键。意义在于应用简单实物，通过想象、类比和模仿等手段与研究对象建立关联，研究对象的本质、找到规律，得出结论。例如：在应用三球仪模型做月相成因模拟实验时的一一对应关系是：

手电筒——太阳 地球仪——地球 小足球——月球

建构模型是进行模拟实验的前提，实验结果的真实性取决于模型和原型的相似度，或模仿实验条件的真实程度。例如：用沙盘、喷壶模拟雨水冲刷、河流搬运对地表改变的作用实验，如果水流量不够或沙盘过小，都会影响模拟效果。因此，在选择实验材料时，应注意提高模型或实验条件与原型的相似度，增强模拟实验的可信度。

2.3收集资料 2.3.1模拟实验：按照实验步骤，应用模型，按照研究对象的运行规律、形成机理等，进行推测性的模仿，演绎其变化过程。例如：用手电筒和地球仪模拟昼夜的成因，实验中要认真细致，要注意保持“太阳”和“地球”相对位置的稳定性，尽量接近原型、缩短误差。

2.3.2观察记录：观察实验现象与原型中的现象是否一致或相似，理解实验现象的本质。在仔细观察的同时，通过测量、画图、拍照等方式认真记录实验现象。例如：在假设太阳（手电筒）相对不动的情况下，观察地球仪上一个确定的观察点（北京）在受光面、背光面以及左右侧光面四个位置上受到光照的变化，模拟出昼夜变化。又如：画出用酒精灯、冷玻璃片、烧杯、水等材料模拟雨的形成实验简图；用拍照方式记录模拟生态园（生态瓶）各个时间段的变化情况研究如何维持一个小的生态系统内的平衡。

2.4形成认识

通过模拟实验收集资料，把观察记录的资料进行归纳推理，得出结论，印证原型中的现象、原理、成因等机理的本质，最终形成正确的认识。在小组内讨论交流；在全班解释现象、发布观点。

2.5扩展认识

2.5.1理想化与局限性。要引导学生对模拟实验与客观对象做进一步的比较，使学生知道这种所谓的模拟实验具有很大的理想化成分，是对研究对象本身做了“概括”、对实验环境做了“限制”、对事物运动变化过程做了“简化”，使丰富的环境、多变的事物、复杂的过程概括为“简单”，成为一个“理想实验”。但正是因为这种实验对影响事物变化的因素做了限制，使大多数因素“固定”、“不变”，只研究其中部分因素引起的变化，因而具有“局限性”。例如：模拟火山实验中，加热用厚土豆泥覆盖的番茄酱，直至番茄酱喷出，但是事实上岩浆的运动变化是没有规律可循、非常复杂的，并不像模拟的那样单一。要让学生明确知道模拟实验虽然能够解释客观事物的一些本质特征，但是具有主观性，与客观实际有明显差距，不能用模拟实验完全代替对客观事物本身的观察、记录，有时不正确的模拟实验还会把人引入歧途。2.5.2模拟的还原

所谓还原，就是要将研究的结果推广、还原到研究对象中去，让学生最终从模拟的情境中走出来，回到真实的现实中来，认识到刚才的实验只是一个简单的模仿，手电筒、地球仪、小足球等还是它自己，与真实的、客观存在的太阳、地球、月球的实际其情况是不同的，模拟的运行轨迹和方式与真实的客观事实是不完全相同的、甚至有很大差异。例如：模拟四季的成因实验，我们往往描述的是地球近日点、远日点某一时刻的位置，以表示不同季节。但是我们要让学生知道：事实上所有的星体、万事万物时时刻刻都在永不停息的运动着，我们定格在某一时刻、某一位置的“点”上的实验只是简单化的模仿、是一个“理想化”的状态，使学生用客观眼光看待事物，知道模拟实验并非是客观实际的真实反映，从而培养学生严谨求实的科学态度。

3.过程评价

教师要发挥科学教育的导向性功能，指导学生掌握进行模拟实验的方法，适时评价他们的得失和正误。培养学生的探究能力，学会通过实验印证预测的成因、形成自己的认识。在扩展认识阶段应注意全面的引导性评价，培养创造精神和严谨求实的科学态度。

总之，在模拟实验中掌握原理是基础，构建模型是关键，收集资料和形成认识是

重点，扩展认识、过程评价是保证。教师可以应用个别指导、集体讨论、演示指

导等多种方法指导学生进行模拟实验，在模拟实验中逐渐培养学生的科学素养。

第二篇：认识模拟实验在科学教学中的作用

认识模拟实验在科学教学中的作用

陈 岭

（深圳市龙岗区沙湾中学，深圳，518114）

摘要：文章阐述了模拟实验在初中科学中的独特作用，加深教师对模拟实验的认识，为以后的课堂教学提供借鉴。关键词：模拟实验

科学

作用

笔者在教学实践中发现，初中科学中的模拟实验数量并不多，同时实验器材较简单、步骤较明了，因此，部分老师认为，模拟试验可有可无。结果，模拟实验的独特作用，以及实施模拟实验的实践活动，常常被教师忽略。本文紧扣教材中的典型例子来发掘模拟实验的重要作用，希望引起更多科学老师的重视。

一．什么是模拟实验

“模拟实验是根据相似性原理用模型来代替研究对象，这种实际存在的研究对象叫‘原型’，相应的模型装置叫‘模型’。在研究中，实验工具直接作用于模型而不是原型，然后再将模型实验的结果类推到原型上去，揭示研究对象的本质和规律。”“模型大致可以分为理论模型和实物模型两大类。理论模型包括图像模型、逻辑模型、数学模型等，理科教学和实验中多用实物模型”[1]，本文仅讨论以实物模型来进行的模拟实验，另外，用课件来模拟各种实验也不在本文讨论的范围之内。

二．模拟实验的作用

1．模拟实验是对直接实验的一个必要的补充

对于许多的自然现象和自然过程（如宇宙大爆炸），人们在进行研究时往往不能直接将实验手段作用于所研究的现象或对象，而必须采取模拟的方法进行。根据研究对象的不同，可以把初中科学中出现的模拟实验归纳为以下五种情形：

（一）便于研究在空间或时间上极为遥远的对象

宇宙无边，星系离我们很遥远。那么如何研究宇宙膨胀和星系运动呢？教材安排了星系运动模拟实验（九年级下册），用气球模拟宇宙，在气球上画上一些小圆点来模拟星系。往气球中打气，然后观察气球在胀大过程中各个小圆点间距离的变化。观察者很容易看到，随着“宇宙”的不断膨胀，“星系”的距离变得越来越大。实验材料和步骤虽然很简单，但是很能说明问题。

（二）便于研究涉及范围广泛，或者存在和发展的延续时间很长的对象 在九年级下册中会学到生态系统的知识，这是一个既重要又有趣的内容，生态系统中的重要成分生产者、消费者、分解者既相对独立又相互联系、相互依赖、相互制约和相互作用着。我们不方便研究整个生物圈，但是可以通过模拟小型生态系统的实验，来探索生态系统平衡的条件。在实验中，取三支大试管并编号，1号试管放进去1株健壮的水草，2号试管放进去2颗健壮的活螺狮，3号试管放进去1株健壮的水草和2颗健壮的螺狮。然后向3支试管灌满水，直至液面离管口2厘米处，塞紧橡皮塞，并在瓶口涂凡士林，以防漏气。三个密闭的小型的生态系统就这样建立了。把这三支试管放在阳光充足的地方，连续观察2-4周。最终，可以看到3号管内的生物生活得最好。3号管内的水草（代表生产者）利用了光能进行光合作用，提供了氧气，供螺狮（代表消费者）生存；而螺狮呼吸产生的二氧化碳又为水草的光合作用提供了原料，这一个小小的生态系统就进入了一个良性的循环，达到动态的平衡。生态系统中各个成分的相互作用就在3号管中得到了很好的展现。

（三）便于研究由于客体自身的物理属性而不可能进行直接实验的对象 板块的活动属于地球内部运动，它的过程是缓慢的，所蕴藏的能量是巨大的，我们无法直接观察到板块的运动过程。鉴于此，在七年级下册的教材中，便设置了“板块张裂实验”，用两块板模拟了两个板块，上面贴着的白纸模拟了地壳，当两人用力向两边拉扯“板块”直至纸断裂时，一条大“裂谷”就呈现在学生面前。这个实验很好地演绎了板块张裂引起地壳变动的过程和导致的结果。

（四）便于研究体积过大或微观世界的对象

由于受“前概念” 的影响，不少学生在学习“物体沉浮条件”时，认为重的物体会下沉，而只有轻的物体才会上浮。课本就此提出了“铁块在水中会下沉，而轮船的船壳都是用钢板造成的，为什么能漂浮在水面上？” 这个问题。轮船是体积很庞大的物体又如何能搬到课堂上来研究呢？于是，课本安排了“轮船模拟实验”，通过观察一团橡皮泥捏成团和捏成碗状在水中的沉浮状况，很巧妙地解释了问题。学生一目了然，原来轮船虽很重，但由于它排开的水的体积很大，因此受到的浮力也很大，自然能浮在水面上。

对于对微观世界的研究，模拟实验同样适用。在七年级上册学习“分子之间有空隙”时，课本设置了 “黄豆和芝麻混合的实验”。通过反复摇晃，黄豆和芝麻互相进入到对方的空隙中，混合后的体积明显小于混合前的体积，很生动地模拟了“分子之间存在空隙，不同分子相互进入到分子的空隙中”这一微观的现象，也很好地解释了之前“酒精和水混合实验”中“混合液的体积小于水和酒精的体积之和”这一原理。

（五）便于研究人体的结构和生理

用钟罩、Y型管、气球、橡皮膜来模拟呼吸运动是一个很经典的实验。钟罩代表胸腔，Y型管代表气管和支气管，两个气球代表左右肺，橡皮膜代表膈，通过橡皮膜的下拉和上推，观察气球的涨大和缩小，来学习呼吸运动时膈的收缩和舒张、肺的增大和缩小、胸廓的容积的变大变小、气体的进和出。

2．有利于直观教学

夸美纽斯认为：一切知识都是从感官知觉开始的，一切知识都不应该根据书本的权威去灌输，要尽量利用感官去施教。

初中科学中模拟实验无一例外地、较好地从静态（结构、层次、组成）到动态（相对运动、发生、发展、演变）、从宏观到微观、从二维到三维表现了研究对象，给人以具体、深刻的印象，以直观的方式突破教学的难点。如：研究日食形成的原因和过程（七年级上册）一直是学生学习的难点，对于学生来说，如果仅仅通过文字的描述再加上自己的想象，理解起来还 3 是相对困难。但是，课本设置的“模拟日食的实验”便很好地解决了这个问题。实验者手持一大一小两个球（小球表示月球，大球表示太阳），让它们处在同一水平视线上，且小球在大球的前面。不断移动小球，并观察大球被遮掩的部分，从球面的变化外推到日面的变化，很直观地表现出日、月、地三者位置改变时引起的日食的过程。学生学好了日食的成因后，再学月食的成因时，就不至于晕头转向了。

3．有利于培养学生的空间能力

“空间能力是体现性别差异最明显的一种能力，也是较难描述和解释的一种能力。”是“一种涉及表征、转换、生成和回忆符号和非语言信息的技能。”它包含了三个要素：“①空间知觉：指在干扰条件下，对垂直和水平方位的确定。②心理旋转：指对二维或三维图象表征的旋转能力。③空间想像：指对所显示的空间信息进行多步分析加工的能力。研究表明，在空间知觉和心理旋转测验中，男性明显优于女性；而在空间想象力测验中，男女差异不显著。”[2]

客观物质世界中绝大部分物体的结构和运动都是三维的，知识更多的是抽象的。因此空间能力的培养在学习自然科学的过程中显得尤为重要，空间能力强的学生可以获得对直观客体的全面而深刻的认识，也可以获得语言描述或图形示意的间接客体在头脑中的再现形象，甚至创造出新的形象。

模拟实验的模型大都立体而具体，因而在观察或动手制作、操作模型的过程中，能很好地培养学生的空间能力。用湿泥土来制作等高线的模型就是一个很好的例子。在学习等高线时，学生在认识上有两个难点，一是明明是一座高大的山，怎么却变成了几圈闭合的曲线；二是即使明白等高线是怎样一回事，但还是很难从等高线的凹凸、疏密来判断鞍部、山脊、山谷、峭壁、山顶等。在实验的过程中，学生亲自堆出一个山体，然后按照高程来水平切开山体，给山体编号、晾干后，按照编号的顺序逐一用笔沿山体的边缘描线。很快，一幅等高线的图就跃然纸上，顺利地实现了三维向二维的转换，“等高线”、“高程”、“山脊”等抽象的概念很快就能被学生所认识。

现在随着多媒体技术的突飞猛进，教学上越来越多地使用计算机来模拟实验，但这种做法在空间思维的培养上是不如实物模型的。

当然，在模拟实验时也有值得我们注意的地方，例如要将模型置于与原型相似的条件下进行实验；要讲清楚模型与原型上存在的异同；要将模拟实验的结果外推到实验中；要通过模拟找出原型的规律性等等。唯独如此，我们才能在教学过程中更好地应用模拟实验，获得更好的效果。

参考文献：

[1]潘宝平，张富国.生物新课程与学科素质培养.北京：中国纺织出版社，2002.92，93 [2]彭聃龄.普通心理学.北京：北京师范大学出版社，2001.397

第三篇：小学科学教学中的实验教学

小学科学教学中的实验教学

威远县铺子湾镇小学校

刘平

【论文关键词】：小学科学

实验教学

现状

解决措施

【论文摘要】：小学科学是针对小学生了解最基础的自然知识的一门学科，而实验教学的有效开展对提高小学科学教学效果十分明显。如何更好的开展实验教学是值得科学教师应当思考的一个问题。

小学科学课标指出“以培养小学生科学素养为宗旨，积极倡导让学生亲身经历以探究为主的学习活动，培养他们的好奇心和探究欲，发展他们对科学本质的理解，使他们学会探究解决问题的策略，为他们终身的学习和生活打好基础。”小学科学对于小学生来说，如同初中物理等自然学科一样，仍是以观察和实验为基础的一门启蒙课程，因此科学课是实践课，教学时离不开实验教学课的有效开展，实验是一个重要的组成部分，实验教学也是小学科学教学的重要组成部分。【正文】

一、现状分析

（一）、学校硬件层面：学校实验室的建立，实验器材、药品的配备，对实验课的开展有了很大的作用。但是有的城区学校学生人数较多，但实验室、实验器材等暂时还无法满足；部分农村学校由于硬件设备、设施比较落后等诸多原因，使很多实验课无法有效的开展。

（二）、教师认识层面：有些教师对实验课的开展认识还不到位，如有实验课开展对科学课教学没有太大的价值和效果；实验课堂上学生难以管理、安全压力；实验课前要准备实验器材、药品，并摆放，课后要收捡器材、药品等十分繁琐。甚至有些学校领导对实验课的开展也认为没有必要等诸多因素，也使实验课不能很好的开展。

（三）、学生意识层面：学生对实验课绝大多数都是好奇、好玩的心态，进入实验室对实验器材、药品充满好奇心，还有些学生不停的摆弄器材，相互争抢、打闹，把实验仪器占为己有，没有合作意识，不认真听从教师的讲解、安排，甚至完全不按教师的要求乱做实验；学生在实验活动中思维能力欠缺，不能认真对待实验，仍然停留在看热闹的层面；学生的参与率低，相互之间合作不够。如在小组探讨活动中，有些学生只关注自己的事情，不理会老师和同学的讲解与帮助，也不愿意参与活动；这些都影响到实验教学的开展，使实验教学的目的不能很好的达到。

二、解决措施

（一）、学校领导、教师要高度重视实验教学的重要性。从学校的角度可以尽可能的安排经费提高实验教学条件，也可以充分调动教师自制实验器材的积极性；作为科学教师，我们应该认识到：实验在小学科学教学中的作用是巨大的，认真做好了小学科学实验，不仅有利于小学生更好地获得各种科学知识，而且对提高各个方面的技能和能力，培养学习兴趣与爱好，掌握科学的学习方法，养成良好的学习习惯，以及拥有正确的科学态度和科学观等都有极为重要的作用。认真地抓好科学实验教学，是每个科学课教师不义不容辞的义务和责任。

（二）、充分利用实验教学激发学生的学习兴趣。

兴趣是最好的老师，小学生好奇心较重，但这种好奇心有时只能停留在好玩、新奇的水平上，停留在给以解释的水平上。教师的任务就是要促使学生把平常的好奇心发展成为“科学的好奇心”，扩大学生兴趣的范围，引发学生发现平时不注意的现象，从而产生探索、研究的欲望。

在观察与实验中，可以充分发挥儿童视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉的作用，靠眼看物体的形状、颜色、大小、运动等；靠耳听物体发出声音的高低、强弱、音色；靠鼻闻物体的香、臭等气味；靠手摸物体的冷热，表面的光滑、粗糙以及其它质感；靠手捏、掂去感觉物体的软硬、轻重。这样是调动他们的积极性，主动性和创造性的重要方法和有效途径。

（三）、教师要重视实验活动中学生的探究过程。

科学探究能力的获得与提高，需要学生结合所学的科学知识，亲自参与探究活动，在已有的感知和体验的基础上，将教师所讲授的知识充分吸收消化。科学教学的重要内容是让学生学会如何学习科学、应用科学，如何用心地探究科学。为此，在实验教学中，教师要鼓励学生想出解决问题的方案，然后去验证自己的方案。如“铁钉生锈了”这一实验中，首先要学生对没有生锈的铁钉和已经生锈的铁钉进行观察，观察后要求学生对铁和铁锈从颜色、光泽、软硬等角度去找它们的不同点，同时请他们对这一问题进行相互讨论、交流。教师请每个实验小组将归纳总结的内容在课堂上讲出来后，全班各个小组之间再一次进行讨论，然后教

师再总结得出答案；这样可以充分的使每个学生都参与到有效的实验过程中来，并充分的培养他们的观察、归纳、总结、合作、表达能力。当学生已经对铁和铁锈有了初步的认识之后，教师又提出问题：铁钉又是如何变成生锈的铁钉的呢？教师可以引导学生去思考，然后回答问题，最后让学生亲自实验，验证他们的答案。这样的实验教学不但会使学生的情绪高涨，也会让他们在实验中发现自己的错误并改正。

（四）、在实验中培养学生的探究精神，创新能力。

疑问是汲取知识的原动力，有疑惑就有探求，就有积极主动的思维活动。教学中，教师可以通过设疑营造问题情境，启发学生思考，并驱使他们通过实验等方法进行积极的探索和实践。在实验中要给学生充分的思维空间，发挥他们在实验过程中的主观能动性，改变他们学习的程式化、机械化倾向。给学生足够的讨论思考的时间，以及给他们足够的实验操作的时间。让学生实实在在地做科学小探究，“开放式”的讨论等。如在“蜡烛的变化”这一实验中，教师首先提出问题：生活中同学们都见到过蜡烛，也看到过蜡烛燃烧，有些同学可能仔细观察过蜡烛燃烧有什么现象，请同学们相互交流一下。教学中应该鼓励学生对可能出现的实验现象和结果进行大胆地预测和猜想，因为预测和猜想对学生的创新能力的培养是不可缺少的。讨论交流结束后，教师就可以让学生对刚才学生们交流的内容，通过实实在在的实验来进行观察，并且通过观察蜡烛燃烧的现象，验证与刚才讨论的是否一致。同时有很大可能学生在实验中会提出问题，这说明是他们进

行深入思考的结果，也许在别人看来没有问题或不成问题之处提出一些有新意的问题，这就是他们的创新能力的体现。只有打破常规思维，才能培养创新思维。

实验具有典型性，它可以创造一个实实在在的，排除外界干扰的环境，让孩子们集中精神观察，对产生各种现象的条件进行严格、精密的控制、排除次要因素的影响，突出现象和规律；实验具有重要性，它能在相同的条件下进行多次的反复，供学生反复观察，实验具有趣味性，它能充分运用学生的各种感官，在没有压力，思想放松，心情舒畅的状态下，自觉主动地学习。实验不仅能观察现象的全过程，进行定性研究。实验教学的这些特点，能使孩子们顺速掌握前人已认识到的真理，以最有效的方式去掌握自然基础知识。

（五）、动嘴表达，说出现象，对实验结果进行分析总结。要充分调动学生的积极性，让学生说出实验观察中所观察到的现象、结果，这样教师才知道他们做实验的结果是否正确。实验结束以后让学生们相互交流、讨论，各抒己见。说错的让其他的学生发表对此的看法和见解，最后得出正确的结论。这样即培养了学生的表达能力，同时又形成了一种活跃、有趣、轻松的课堂环境，而且也达到了实验的目的。

总之，教师可以通过学生的猜想假设、主动探究、交流讨论、自主思考、归纳总结等多种手段，让学生在实验过程中处于积极状态，培养学生的科学素养，通过实验提高他们的创新意识和动手探究未知的能力。在科学教学时，只有把新的教学理

念融入到科学课程的改革实践中、只有更新教学观念，转变传统教学方式，才能更好的培养学生的科学素养。

第四篇：小学科学教学中的实验设计

小学科学教学中的实验设计

小学科学是以实验为基础的学科。精心设计实验，让学生通过亲自参加实验获得知识是搞好小学科学教学的关键。教学实践证明，实验设计的好坏直接关系到教学的成功与失败。现就如何搞好科学教学中的实验设计谈谈个人的体会。

一、实验设计要符合科学学科特点

一切自然科学都来自实践，都是从科学实验和生产实践中总结发展起来的，小学科学也不例外。教师在教学时，要让学生充分感受到大自然的丰富多彩，培养学生探求科学知识的兴趣、爱好，增强学生学科学、用科学的能力。

认识科学始于观察自然，让学生用观察的方法认识自然。如“四季星空”的教学，由于教学内容分散、抽象，学生很难形成对四季星空的整体认识。教师在实验设计时，要科学地安排学生观察四季星空，保证观察的持续、完整。指导学生用正确的方法观察，写出观察日记，积累有关四季星空的感性认识和材料。并引导学生归纳总结出：不同季节星座交替出现，北极星始终停留在原位置不动，周围的星座绕着它逆时针转圈，且一年转一圈等有关四季星空的变化规律。“水的循环”的教学设计则可以采取另一种方法。教师充分利用学生已有的对水的感性认识。如：天上有下不完的雨、雪；淋湿的衣服会干，冬天关在屋子里洗澡窗玻璃上会有水珠等。引导学生通过实验归纳总结出：水或冰受热变成水蒸气，水蒸气遇冷变成水或冰的循环规律。让学生通过实验的方法认识自然现象，总结自然规律，使感性认识上升到理性认识。为培养学生科学世界观创造条件，增加学生探索宇宙奥秘的兴趣爱好。

二、实验设计要符合学生的认知规律

教学活动是教师教、学生学的双边活动，学生是学习的主体。教师在实验设计时要充分考虑学生的主体地位，让学生在学习过程中能够通过自己的观察、思考、实验得出结论，达到认识周围自然现象的目的。低年级学生年龄小，注意力不易集中，感知世界往往从兴趣出发，抓不住事物主要特征等特点。设计实验时要采取多种方式，调动他们的各种感官有意识地直接观察事物。如：“植物的根”的实验设计，教师可通过提供大量的可供学生观察的有代表性的实验材料——植物的根，让学生在观察、比较的基础上，归纳总结出：植物的根有直根和须根之分。常见的萝卜、胡萝卜等直根，土豆、红薯等须根，它们可以储藏养分即贮藏根。学生可以通过观察直接获得知识，而中高年级学生已初步具备了观察事物的能力，且能自己动手做一些实验。他们对神秘的自然界充满了好奇，对探索科学奥秘充满了自信。这时教师设计实验，主要是以一种引路的方式让学生多动手，多动脑，自己动手实验获得结论，并自己设计实验验证结论。设计“水的浮力”的教学实验，就可以通过学生自己动手将各种不同类型的实验材料放入水中观察现象，并动手将浮在水面的物体用手向下压，产生水有向上的浮力的直观感受，从而得出结论。然后让学生自己设计实验证明下沉物体也受到水的浮力的作用。并启发学生思考如何利用水的浮力，使不平衡的杠杆达到平衡。这种设计可满足学生强烈的求知欲，收到事半功倍的效果。

三、实验设计要联系当地的自然条件

教学大纲规定：“科学课要密切联系当地自然条件。”我县地处湘北，有丰富的动植物资源和矿产资源。这些抬头可见，唾手可得的实验材料，为丰富科学教学实验提供了方便。教师在设计实验时，充分利用这一自然优势，通过多种形式，使原本生动的科学课教学更加丰富多彩。

“学习的最好刺激乃是对所学材料的兴趣。”小学生对周围的一切事物都充满了好奇，他们渴望认识自然，了解自然，弄清为什么有的树到了秋冬季就会落叶，而有的却抽出了新芽，动物靠什么越过寒冷的冬天等问题。教师要充分利用学生这一兴趣特点进行实验设计。如昆虫是小学生常见的最易引起他们兴趣的一类动物，在山区无论是天上飞的，还是地上爬的应有尽有。教师在设计实验时可先安排学生到林间、树旁、小河边捕捉各种昆虫，并将各自捕捉的昆虫有选择地带到课堂，进行认真观察、研究，看它们都有一些什么共同特征，从而达到认识昆虫的教学目的。

实验设计要联系当地的自然条件。教师要全面了解当地的自然资源，做到心中有数，进行实验设计方可如鱼得水，运用自如。设计“植物的生长与环境”这类教学实验时，要安排学生对当地的气候资源、水土资源进行较长时间的观察分析，记好观察日记，归纳总结出：植物适应在什么样的气候条件下生长发育，什么样的植物适应什么样的土壤等有关植物生长与环境的知识，并指导当地的农作物种植，服务地方经济建设。培养学生学科学、用科学的能力，使他们在获得科学知识的同时，掌握一定的劳动技能。

教学的实践过程也是教学方法的探索研究过程，好的实验设计思想有利于学生有效地掌握基础知识、基本方法，培养学生的技能和能力，有利于义务教材内容的完成，也有待教师更进一步地探索研究。

第五篇：小学科学教学中如何做好实验教学

小学科学教学中如何做好实验教学

摘要：实验是整个小学科学教学中的基础、内容、方法、手段。实验室理应成为学生科学素质形成的重要场所。通过教师与学生共同的探究，共同的去进行实验，培养学生的动手能力、探究能力。

关键词:科学

实验

实验室

动手

探究 发展

科学知识来源于大自然，现已获得的科学知识是我们人类共同智慧的结晶。小学科学课程的设置，目的在于培养学生的科学意识，科学素养（包括科学知识、方法、能力和精神）。纵观青岛版小学科学3至6年级的教材内容，它注重学生动手能力、探究能力的培养，改变了过去“自然”科目的内容呈现方式，许多科学知识、科学道理，并不是一开始就呈现在学生面前，让学生被动接受。这样学生获取的知识是被动的，他不会从心底里去接受它，认同它。现在的科学教材，它没有直接告诉你问题的答案，甚至一节内容过后在书上你都很难找到问题的结论，要通过教师与学生共同的探究，共同的去进行实验才能找到问题的答案。这样对教师，对学生都是一种鞭策，它迫使我们要主动去寻找问题的根源。通过总结我近几年的科学从教经历，我深深地感悟到，“实验”在小学科学教学中的重要性。引用一位著名学者的一句话“没有实验不要走进学生的科学课堂”。

实验是整个小学科学教学中的基础、内容、方法、手段。实验室理应成为学生科学素质形成的重要场所。正如有老师讲过，大自然是沉默无语的，我们把做实验看作是人与大自然的一种对话，正是这种对话，迫使大自然做出回答，我们才能有所收获，有所发展。我们教师要给学生创设这种场所——实验室，让学生充分去展现各自的才华。当然，这给我们老师也提出了许多更高要求。

一、要有强烈的责任心

一件事情能否做好，要看你怎么样去看待所做的这件事，也就是你有没有完成这一项任务的责任，有了强烈的责任感，才有去完成这份任务的强烈的欲望，让自己不怕困难义无反顾地积极去完成。科学实验的准备是一个复杂而又繁锁的事情，要明确实验教学要求，要准备实验器材，有时，一个实验所需要的器材（如观察蚯蚓的生活环境、用天竺葵叶片进行光合作用的实验等）要几天甚至十几天的时间去做，这没有一份强烈的责任心和敬业精神是没法完成的。

二、要有强有力的知识构架去保障

俗话说，要教给学生一杯水自已先得有一桶水。要想指导好学生去做实验，自已得先做无数次的实验，在自己具备了足够的理论知识和动手能力之后，在掌握了本次实验有可能发生的各种实验现象之后，才能胸有成竹地在实验中对学生进行指导。所以，我们做教师的，特别是做小学科学教师的，要不怕麻烦亲自动手去做，不能只讲不做，夸夸其谈。要养成科学严谨的作风，用事实去说话。

三、要把握好课堂

课堂是一个奇妙的舞台，我们的孩子是一个出色的演员，他们的聪明才智需要我们老师的细心呵护！教师要有明确的课堂教学目标，你这节课的教学目标是什么？作为研究课？你想研究的目标是什么？可适当降低教学目标，在确定目标之后，怎样落实？要给学生充分提供实验探究的时间，细致思考实验探究的过程。老师要善于发现学生的闪光点，肯定他们的想法，对有欠缺的，不能盲目否定，要积极引导他们有一个正确的认识，这样我们的孩子才能健康、快乐的成长！教师要多启发学生自己去发现，去挖掘，而不是老师的“一堂灌”，为学生动手实验提供了一个平台，而不是一般的“走秀”。

新课程标准中指出“科学学习要以探究为核心”。要做到这一点，我觉得科学教师必须在科学课上尽力给学生开放探究的时空。这个时空主要指学生进行探究的具体地点和时间，但不局限于平时学习的教室和上课的40分钟。有必要时可走出教室，走进大自然。

例如,五年级的教材中有一个单元是研究“生物与环境”的问题。其中主要内容是要求学生通过观察种子发芽生长的过程、蚯蚓的生活习性，了解生物间的食物关系，以及如何维护生态平衡等问题。如果教师在教学中仅仅是将学生禁锢在教室里进行“闭门造车”式地学习，那么学生自然很难真正地进行实践探究。因为，无论是绿豆的发芽，还是生态瓶的维护，或者对蚯蚓的观察，都不可能在教室里和一节课中完成的。因此，教师在引导学生学习这个单元时，至少要考虑三个步骤：首先，要了解学校和学生其他生活范围中适合开展学习这个内容的环境，尽力给学生开放更多的时空；第二，要根据实际条件在教学方案中制定出学生探究的时间和地点，并提出相关的探究要求；第三，让学生根据方案的要求再结合自身的实际开展一个个具体的探究活动。

四、对实验室进行合理的设置

教室是很难让学生展现动手能力的，尽力为学生开放实践探究的时间和空间，当然教师要把握好几个要点：

一是要注意活动场地的安全性和可控性。例如在家中探究时，水、火、电、利器等都很容易产生安全事故，教师要强调和引导学生在家长的监护下进行探究，逐步让学生探究过程中学会自己如何保护自己。

二是要挖掘探究时空，可以充分发挥学生和周边人群的力量。一个人的力量和经验是有限的，例如在探究自来水的生产过程时，如果有学生家长在自来水公司的，教师就可以请家长提供一些可能的帮助。在调查校园内的动植物或大自然的动植物时，可请花园或动物园的园丁，帮助指导，这样能够获取更多的知识。

三是在探究的过程中，既要有的教师参与，更要有学生的反馈。教师的积极参与一方面能激发学生参与的热情，另一方面也是监督学生探究的过程。而课堂中学习的主体是学生，因此，每一次探究都要注意引导学生进行积极地反馈交流，从中收获更多的知识，培养更强的能力。

五、对学生提出合理的要求

学生必须在教学计划的规定和在教师的指导下学习，且不说不可能让学生离开教学计划来“自由”，即使可以，有的学生要“自由”地向东，有的学生却偏要向西，教师也就无所适从，课也难上下去了。

我们教师还要做的事是，指导学生多练，对学生多鼓励，多宽容，多引导。我们要认准鼓励学生提出问题是一种训练，是通过训练让学生敢提出问题和会提出问题，不是由学生来决定学习的内容。由于进入新课程时间不长，学生不会甚至不敢提出问题是不奇怪的，正因为他们不会或不敢才要训练。原来提出研究问题的权利一直被教师“把持”着，怎么能够一下子就把这个重任甩给他们呢！我们要明确这种训练不是简单地让学生提出几个问题就了事，而应该是利用教学过程中出现的各种机会让他们积累感性知识，为逐步形成科学的价值观打好基础。

总之，普及实验教学是促进人类发展的一个重要的方法与手段，实验室将会是学生形成科学素质的一个重要场所。从现在起，就多给学生一个实验的机会，给他们的人生一个探索自然的舞台。

徐增亭