认识模拟实验在科学教学中的作用[五篇范例]

第一篇：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

第二篇：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。

第三篇：实验在科学教学中的作用

实验在科学教学中的作用

实验在科学教学中具有举足轻重的作用，科学实验的成功与否与科学教学的成功与否，是息息相关的。那么，在小学科学教学中，实验究竟有哪些作用呢？

一、科学教学中组织好了实验，能充分激发学生的学习兴趣。“兴趣是最好的老师。”小学生处在学习的启蒙阶段，学习目的和学习态度都不太成熟和端正。学习兴趣就决定了学生的学习动机和努力方向。小学生时代的的兴趣与爱好，对人的一生都有着深远的影响。而小学时代的科学启蒙教育，更应着重培养儿童的兴趣，有兴趣学生才会原意学，才会爱科学。而科学课上的实验则是引导孩子热爱科学的有效途径之一。小学生对实验的兴趣，往往能成为他们学习的直接动力，以致发展为惊人的勤奋和百折不挠的毅力。在我的班上有一名学生，学习成绩比较差。在六年级上期的电磁铁教学中，书上定义“由铁芯和线圈组成的装置叫做电磁铁。”这个学生提出问题问我：为什么一定要有铁芯呢？我鼓励他说：“你可以自己去探究啊，你需要些什么实验材料，老师可以提供。”这个学生果然来给我借了《电磁铁组装材料》。过了改天他来告诉我：“老师，我发现了，其实不能铁芯同样有磁性，只是磁性太尽弱了，加了铁芯能显著增加电磁铁的磁性。”我对他的研究大为赞赏，并在全班进行极力表扬。结果，这个学生在后来的学习中，科学一科有显著的提升，因为实验的兴趣给了他最大的动力。

二、通过亲自操作实验，能帮助学生学会探索真理的过程。虽然小学科学实验非常简单，但所做的实验都是在重现我们人类的科学发展史的过程，使学生能在较短时间内掌握人类科学的发展过程。实验能引导儿童象科学家那样去观察周围的事物，用实验的手段去验证事物的属性，发现事物的变化、联系和规律，使儿童学到逻辑概念知识，从小就把获取知识建立在实验的基础上，学会正确的学习探索方法。比如，我们现实生活中所有的建筑中的横梁都是立放的，为什么要立放呢？有什么科学原理呢？可能学生根本就没有去观察过，也没有去思考过，也思考不出来。但是经过六年级上册《形状与结构》一章的学习，学生经过自己动手实验，明白了横梁为什么要立放，也学会了在生活要仔细去观察从而发现规律。

三、亲手操作的科学课实验使我们的小学生有效地掌握所学的知识，从而内化为自己的技能。实验能创造一个真实的、没干扰的环境，让孩子们集中精力去观察，对产生各种现象的条件进行严格、精密地控制，排除次要因素的影响，突出现象的本质和规律。实验能让学生观察到产生现象的全过程，再进行研究。这些特点，能使学生迅速掌握前人已认识到的真理，从而快速地转化为自己本身的种技能。因此，让学生在科学课中进入实验环境，在教师的引导下，运用理论与实践相结合的教学原则，通过学生的亲自实践，主动去探索新知识，获取新知识，这是使学生牢固掌握所学知识的最有效途径。比如在六年级下册的观察洋葱的实验中，通过严格的化学类的实验操作，不仅让学生掌握了规范的实验操作技巧，而且很深刻地掌握了细胞的结构，生物体都由细胞组成等概念，而且还使学生对微观世界的秘密产生了深厚的兴趣，自己也具备了初步的研究细胞的技能。

四、小学科学课上的实验能极大地培养学生的各种综合能力，促进学生的全面发展。要想让小学生认真地学习好科学，必须具备一定的实验能力，包括实验设计、实验操作、实验观察记录、整理记录资等方面的能力。这些能力肯定是不能单纯靠教师的讲解来传授的，而必须在相应的科学实验实践活动中，才能得到发展，才能培养学生的实验能力。通过设计实验，分析结果等能锻炼和培养想象能力和分析能力；在形成概念的过程中，培养了小学生概括、抽象的逻辑思维能力；在遇到问题需要处理时，则可以锻炼学生的探索能力；在操作中，还能培养小学生的组织能力、实践操作能力等。因此，只有通过实验，才能更好地培养和发展学生学科学、用科学的能力。如在《研究铁生锈 》的实验中，学生要联系生活实际去探索哪些环境中容易生锈？铁生锈与哪些因素有关？学生的相应能力都得到了极大的锻炼。总而言之，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。

第四篇：浅谈小组合作在科学教学中的作用

浅谈小组合作在科学教学中的作用

摘要：科学教学具有很强的理论性与实践性，要求学生具有严谨的学习态度，同时，科学教育又强调探索精神与创新思维，这就决定了要提升科学教学效果，就必须激发学生对科学学习的主观能动性，提高学生的自主学习能力与思维批判能力。教学实践证明，在科学课堂中应用小组合作学习模式可以促进理想教学效果的实现。本文主要分析了小组合作学习模式在科学教学中的作用，并对其实施要点进行了简要的探讨，旨在为科学教学相关教育人员提供参考。关键词：小组合作；科学教学；作用；实施要点

随着新课程的改革，小组合作学习走入课堂中，这种新的学习模式有利于师生之间、生生之间的交流互动与资源共享，有利于学生交际表达能力、团体合作能力的提高，有利于学生探索、创新精神的培养。通过小组合作学习，不仅提高了课堂教学效果，还促进了学生综合能力的提高，是符合我国教育发展观的。因此，这种教学模式被广发应用于学校的各科课堂中。作为教育学科的重中之重，科学教学也应该加强对小组合作学习的重视，通过科学、合理的实施方法，促进科学教学的革新与发展。

1.小组合作在科学教学中的作用分析 1.1 有助于激发学生的学习兴趣

科学教学具有很强的理论性与严肃性，无论是小学的科学，还是中学的物理、化学、生物等，其学习都需要学生具有绝对专注、严谨的态度。科学教学的课堂通常都充斥着大量的定义概念与公式，对学生造成了一定的学习压力，尤其是化学，各种化学元素的排列与反应方程式使很多学生一看到就头疼，只能死记硬背，而学习兴趣的不足使学生缺乏课堂所需的主动性与积极性，从而严重影响学生的学习效率。而小组合作学习的实施为科学教学的课堂带来了新的形式，在很大程度上促进了科学教学的革新与发展。过去的个人式学习是学生与科学知识两者的小团体，学生直接面对纷繁复杂的科学知识，很容易感到枯燥，而通过小组合作，这个小团体被打破，更多和学生具有相同心理因素的个体加入，使这个重组的新团体具有很强的人性化，学生与学生之间达成共同学习的关系，而教学内容成为一个共同攻克的目标，这在一定程度上缓解了学生的心理压力。而且，小组的形式使学生对科学知识的获取、巩固途径都充满了多样化[1]。化学元素周期变的记忆对绝大多数学生而言是困难的，而通过小组合作，学生可以进行接力背诵，或是由一人形容该元素的大致特征与前后位置，让小组成员进行抢答，使周期表成为游戏的一部分，从而赋予周期表生命力与活力，提高学生的学习兴趣，通过兴趣激发学生对这些知识的敏感度，从而增强对其的理解与记忆。1.2 培养学生的团队精神与合作意识

科学教学中有很多实验，有些实验可以一个人进行，但是很多实验都需要数人的合作才能完成，而且由于科学课堂内容的严谨性，很多假设的提出与验证都需要很复杂的工程与大量的研究，这都不是凭一人之力可以完成的，因此科学课程的学习要求学生具有较强的团队精神与合作意识。但是由于政策原因，现在我国的大多数学生都是独生子女，他们从小就在一个唯我独尊的环境中成长，受到父母与长辈的百般呵护，渐渐形成了以自我为中心的观念模式，不懂得分享与合作，团队意识也很淡漠，而这与科学教学的精神是相违背的，在很大程度上影响了学生的学习效率[2]。

在小组合作的学习工程中，小组成员与成员之间成为亲密的队友关系，大家拥有一个共同的研究目标，而研究成果也是属于全体成员的，这将一定程度上激发了学生的团队精神。而且，小组在研究、学习的过程中，通过合理的分工将给予成员不同的共同任务，但这些任务都是相互影响、相互促进的，每个人的工作都很重要，或者是上一份工作任务的延续、补充，或者是下一份工作的初探、开端，总之，大家的工作紧密地联系在一起，每一位成员的任务都要考虑其他成员任务的进行，在相互的交流与沟通中，增强学生的合作意识与合作能力[3]。如生物的细胞分裂实验，小组通过对洋葱根尖纵切片的观察，绘制有丝分裂前期、中期、后期与末期的示意图，从而加深对细胞有丝分裂的理解与掌握。在实验的过程中，学生根据个人的能力优势进行工作任务的分配，动手能力强的人负责切片的制作，而精通显微器的成员负责机器的调准，再通过成员对观察对象的商议确定分裂期，绘制示意图，并在成员的建议下修正图样，最终完成实验。而整个实验其实就是一个团队项目的完成过程，学生对实验的操作实施始终伴随着与他人的互帮互助，其团队精神与合作意识也在无形中得到了有效提高。1.3 培养学生的思维能力与创新能力

科学的发展就是一个不断发现、定义、推翻、再定义的过程，科学是没有绝对真理，也没有终点的，因此科学的发展需要我们发散思维，不断地探索与创新。而这也就决定了科学教学的目的绝不是把已有的理论知识灌输给学生，而是培养学生的思维能力，使学生具有思维批判精神，从而促进其创新精神的培养与创新[4]能力的提高。个人的思维意识是有局限性的，很容易被主观观念限制，一旦陷于某个思想误区，就很容易钻牛角尖。而且，个人的知识范围也有限，在一定程度上限制了学生的思维发散。而小组合作的学习模式将数个个体集合起来，也就相当于将数人的知识范围与思维意识集合起来，大大拓展了个体的思考空间。而且，每个人思考问题的方式与重点是不同的，这就使小组面对问题时的考虑更全面、更立体，从而为小组成员提供更多的思考角度与研究方向，通过对发散思维的培养，提高学生的思维能力[5]。科学教学的课堂上通常会有很多的试验，尤其是化学，其反应方程式的准确理解与掌握离不开化学实验的操作与观察。然而由于种种原因，很多试验难以达到教材的标准效果，是稀释度不够还是反应物质有杂质呢？或者是反应时间的控制有误、周围环境的影响等等。每个学生都有自己的猜测，但却不一定是问题的真正原因，而通过小组合作，大家将彼此的意见说出来，就给问题的解决措施提供了更多途径，而在此过程中，学生也意识到还有另外的种种可能，通过小组成员之间的相互补充，拓展了个体的思维空间。1.4 有助于良好师生关系的培养

科学教学强调创新精神与探索精神，而学生的自身知识系统与对问题的辨析能力是有限的，这就需要教师进行一定的引导与指正。科学课程的知识具有很强的系统性，如果学生的问题的得不到解决，就会影响其后续课程的学习，而且，学生创新精神的培养也需要学生具有将强的质疑能力，而这些条件的实现都是以良好的师生关系为前提的。传统的教师对全班的授课过程中，教师处于绝对的主体地位，是知识的授予者，学生个体作为知识的接收者，很容易将教师与权威对等，阻碍了其质疑精神的培养，再加上有些学生的性格原因，不敢向教师提出自己的疑问，从而影响其科学课堂学习效率。而小组合作的学习模式则是以小组学生为主体，教师为引导的。教师对小组的研究目标、研究方向以及研究途径等进行指导，并对小组中出现的问题给予相应的解决建议，教师成为小组的成员之一，与小组处于对等地位。而学生置身于小组中，作为成员组成更容易发表自己的观点，向教师提出问题。中学物理中的电学部分很复杂，并联、串联、混联等等，学生很容易混淆。通过小组模式展开合作学习，对不同的方式进行辨认、区分，而教师对小组探讨成果进行评价，给予学生汇报、辨证的平台，从而促进师生之间的互动[6]。

2.小组合作学习模式的实施要点 2.1 科学分组

科学教学中的小组分组通常都很随意，按照座位或学号确定各组成员，然而这种分组很不科学，不利于小组合作学习的正常开展。不同学生在学习水平与学习能力上是不同的，而且，他们对新知识的理解能力与接受能力也有差异，如果一个水平较低的学生被分到一组水平相对较高的小组中，就会给该学生造成一种自卑感，使其不能积极参与到任务中，从而影响其与其他小组成员的交流沟通。因此，在小组分组时要考虑到学生的能力，注意其水平差异的控制；而且，每个学生都有自身的优势与短处，不考虑学生的特质，就会给后期小组工作任务的分配造成影响。因此，在进行分组时还应考虑学生的自身特点，使每一个学生在小组中都能充分发挥其长处，从而实现小组成员之间的合作与互补[7]。2.2 合理的评价机制

科学教学中小组合作学习模式的实施离不开合理的评价机制。小组合作学习作为一种教学模式，其根本目的是提高学生的学习主动性与课堂的教学效果，因此，教师在对小组成果进行评价时，不应只考虑其客观知识的理解、掌握，还应考虑学生在学习过程中的思维模式与创新意识，注意学生情感态度、实践技能、思考能力的进步与变化，对学生进行科学合理的考评，给以学生一定的鼓励与支持，提高学生的自信心，使学生可以可好地投入到学习中去。3.结束语

综上可知，小组合作学习模式在科学教学中的应用可以有效激发学生的学习兴趣，培养学生的团队精神与合作意识，培养学生的思维能力与创新能力以及促进良好师生关系的形成。而这些都是科学教学顺利开展、进行的必要条件，也是科学课堂对学生的要求。因此，相关教育部门应该加强对小组合作学习的重视，并将小组分工学习模式积极引入到科学课堂中。同时，在小组合作学习的实施过程中，要注意对学生进行科学的分组，对组内工作进行合理的分工，建立合理公正的评价机制，加强师生之间的交流互动等，最大程度地发挥小组合作学习的优势。

参考文献：

[1]胡啸英.小组合作学习在初中化学教学中的实践[J].学周刊.2015（15）：92.[2]王桂玉.浅议科学教学中小组合作学习的有效性[J].中国教育技术装备.2013（34）：92-93.[3]苍萃.浅谈小组合作学习在初中物理教学中的应用[J].品牌.2015（03）：214.[4]杜世勋.小组合作学习在小学科学教学中的有效运用[J].学周刊.2015（15）：48.[5]宋慧敏.“小组合作学习与训练”在学科教学论中的应用[J].教育理论与实践.2013，33（12）：48-50.[6]卢浙豫.浅谈小学科学教学中的小组合作学习[J].新课程.2015（04）：112-113.[7]黄亚忠.关于小学科学教学中合作学习的思考[J]学周刊.2014（32）：102.

第五篇：论学具在科学教学中的作用

论学具在科学教学中的作用

教 师：黄

敏

“材料引起学习，材料引起活动”。学习材料是学生解决科学问题，获得科学知识、提高探究能力的基本载体，是学生感受科学与生活的联系，体验科学价值的重要资源。在探究学习中，教师为学生提供合适的、有结构的学具材料是学生进行探究学习的基础和关键。学生通过对材料的操作、摆弄和思考，才能形成完整形象，从中感悟获取科学知识的方法和过程，培养科学的创造性思维，提升自己的科学素养。新课程倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手的学习方式，而运用学具，是促进学生主动探究的有效途径。

一、科学教材中举例的事物、提问的情景、思考的问题、讨论的主题、选择的探究项目都源于学生身边的事物。利用学具进行实验、探究活动，遵循学生的心理特点、认知规律和生活经验，贴近学生的生活，有利于帮助学生在科学实践和探究活动过程中建构认识，学习和掌握知识，形成科学概念。教学《不一样的电路连接》一课时，当同学们将自己领到的实验盒放在桌上时，兴奋的表情写满每一个人的脸上。这时我就对同学们说：“看看今天的实验盒里的东西很多，大家一定很想连接，对吗？不过老师想看看，这节课哪个同学会动手连接，发现其中的奥秘！”这时，孩子的主动性被充分调动起来，纷纷跃跃欲试。老师继续说：“以以小组为单位连接。在连接过程中，可以与同学一起观察不同的连接有什么特点。”于是在大家尽情连接的过程中，就有了很多的新发现……学生在不知不觉中对科学产生了浓厚的探究欲望，主动地投入到科学的探究中。

二、运用学具进行科学实验教学，是实际的实物教学，具有形象性、直观性、具体性、真实性的特点，直接感知和语言传递相结合，可以有效地帮助学生学习和理解教材中的知识重点和难点，提高学生学习效率。在教学《溶解的快与慢》的课上，学生想出了多种方法来比较。对于他们的方法，我没有急于肯定或否定，而是让大家先动手实验后，再互相评价：哪种方法更准确、更科学、更省时。学生想出了各种方法，这时我及时引导：对，要想准确的知道哪种情况下可以加快溶解速度，就要进行实验。实验一：出示一杯冷水和一杯热水，然后分别往杯中加入一样多的盐，观察：实验二：出示两杯同温度同样多的水，并加入同样多的盐，然后给其中一杯进行搅拌，观察：实验三：出示两颗水果糖、两杯同样多同温度的水，然后把其中一颗糖磨碎，再分别放入两杯水中，观察。……通过相互观察|、交流、讨论，思维不断激烈地碰撞，从而引导学生去深入思考，开阔思维，溶解的快与慢的最佳方案也就很自然地得到大家的认可。

三、教学中使用学具，有利于发挥学生在教学中的主体作用，学生在课堂实验操作中，自主学习，亲自动手，自主实验，在实验过程中不断发现问题，提出问题，解决问题，分析归纳，表述结论等，整个教学活动有利于学生智力发展和培养学生的创新意识。如：在学习《油菜花开了》一课时，课前布置学生到田间进行观察，上课时，让学生将自己看到的汇报出来：一株油菜有根、茎、叶、花、果实和种子；一朵油菜花有萼片、花瓣、雄蕊、雌蕊等等。在课堂上，教师抓住学生的好奇心，激发学生的探究欲望，这样把学生从被动学习知识的地位转变到主动探究知识的主体地位上来。