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【科学教材问题库】 关于小学科学实验教学的专题培训 2012-02-29 16:22:55, 教研室, 6767, 5/196, 原创 , (6) 我们都知道，小学科学是以培养学生科学素养为宗旨的科学启蒙课程，同时又是一门以实验为基础的综合性学科。那么，在小学科学课堂上，实验教学以独特的魅力，吸引着学生步入奇妙的科学殿堂，激起学生的创新潜能。对于培养学生的动口、动手、动脑能力，以及培养他们的科学探究的意识创新精神都有着其他教学手段不可替代的作用。 随着我区小学科学近几年教研教学水平的不断提升，涌现出了一大批中青年骨干教师，他们不但带动了我区小学科学教学水平的发展，丰富了我们的科学教学课堂，同时也给予了学生们更多的来自科学领域的奇思妙想，提升了学生们的探究意识与能力。但是在蓬勃发展的同时，听课调研中不难发现，实验教学的开课率，以及有效率，颇不尽如人意：实验课开不全、实验操作不规范、甚至把教材中的实验变成老师口中的“纸上谈兵”等等不利于学生科学能力发展的现象，时有发生。针对以上在小学科学课堂上所出现的问题，开学伊始，我想有必要和老师们强调实验教学的重要性，希望在引起老师们对实验教学的重视的同时，就小学科学实验教学的相关内容与老师们展开今天的专题培训。 其实，我们都知道：实验与实验教学其实是两个完全不同的概念，但就小学科学的教学而言，两者又有着千丝万缕的关系，我们只有搞懂了科学课堂上的实验，才能更好地完成我们的实验教学，为此，本次培训，就从“实验”这个话题开始，努力帮助老师们领悟高效实验教学的真谛。第一部分：实验的类型及本学期实验教学的概况； 实验的类型有很多种，从实验的目的分，可以分为：验证性实验、模拟性实验、探究性实验。如：四年级第三单元的辨别食物中的营养成分中的“淀粉的辨别方法”、六年级第二单元的小苏打和白醋的变化中的“小苏打和白醋混合后的变化”等实验都属于验证性实验，都是针对这一原理的描述或者根据已知的实验结论，按特定的实验程序，再现原理或原有结论所描述的现象。通常在进行验证性实验之前，教师一定讲清楚要求及注意事项，否则就不能达到应有的结论。而模拟实验更是充斥了六年级宇宙这一单元，模拟日食、月食，模拟地球公转、自转等等，都是帮助学生认识宏观或微观领域的自然现象，从而更好地完成学习任务；探究性实验一般包括：提出问题、做出预测、设计证明预测是否正确的实验计划、获取实验现象、对实验现象进行分析后得出自己的见解等几个环节。比如：用导线连接电路、设计、做个小开关等，这种实验更多的是体现学生的设计，鼓励学生的创新。 从实验的形式上分，又可以分为：演示实验、分组实验、观察实验； 演示实验属于直观教学，它的基本方式是教师根据教学目标的要求，演示实验过程，展示科学现象，引导学生观察、思考、分析实验现象，从而得出结论的实验，这种实验对科学教师的要求很高，需要把实验做准确，做规范；分组实验则是在教师的指导下，按一定的实验教学程序，在预定时间内，由学生完成实验操作的活动。其目的就是培养学生的观察能力和操作能力。而观察实验则是指引导学生用五种感觉视、听、味、嗅、触和一些工具来认识事物和自然现象。这是最基本的科学技能。了解了小学科学实验教学的类型，就让我们一起来看看本学期，各个年级都有哪些实验。 我们是按实验形式上来看的，其中，三年级下学期，有“研究根的作用、水在什么温度时结冰、凝结实验、磁极与方向”4个演示实验，以及“测量水的温度、辨别铁质材料、磁铁两极的研究”等12个分组实验和“观察植物的叶子、观察温度计”等4个观察实验。 四年级下学期，有 “怎样识别岩石、岩石和矿物的用途”2个演示实验，以及“体验静电现象、让小灯泡发光的实验、做个小开关、观察比较生、熟鸡肉、矿物的颜色与条痕”等16个分组实验和“观察小灯泡、观察油菜花、观察雌蕊和雄蕊”等17个观察实验。 五年级下学期，有“研究金属的热胀冷缩、研究地球的自转、北极星不动的原因、研究地球公转的成因、研究四季是怎样形成的、研究极昼娥极夜形成的原因”6个演示实验，以及“研究物体的沉浮与哪些因素有关、比较哪种船载物多、研究水在变热、变冷过程中的变化、研究不同材料的传热性质”等14个分组实验和“观察物体的沉浮、研究什么会改变橡皮泥的沉浮、研究衣服本身是否能发热、研究不同金属的传热性能”等11个观察实验。 六年级下学期，“正确使用显微镜、观察和体验物质的变化、研究小苏打和白醋混合后产生了什么、观察硫酸铜溶液与铁钉的反应”等11个分组实验和“观察晶体、观察生物细胞、观察白糖的变化、观察比较自来水和生活污水”等10个观察实验。 一个学期实验的次数应该由教材内容决定的，教材中出现的实验，演示实验必须要做全，分组实验以及观察实验，有条件的也都应该完成。如果是并列的、研究同一性质的重复实验，可以选做。第二部分：典型实验范例： 下面就以五年级第二单元液体的热胀冷缩中观察液体热胀冷缩的这一实验，谈谈实验的设计。 【 目标】本实验通过对比的方法，让学生观察到液体体积的变化与温度的变化之间的关系，初步了解液体热胀冷缩的性质，此外，还可以培养学生组装、操作、设计实验的能力。 【器材】烧瓶、胶塞、细玻璃管、大烧杯、红色的水、热水、冷水、醋、酱油或其它液体。 【过程】1、将烧瓶内装满红色水，用中间插有细玻璃管的胶塞，塞紧瓶口，红色水就升到细玻璃中，在液面处做一记号。 2、将装置好的烧瓶放入盛热水的大烧杯中，过一会即见玻璃管内液面上升，超过原液面记号，说明瓶内水受热体积膨胀了。 3、将此瓶放入冷水中，过一会即见玻璃管内液面下降，说明瓶内水受冷体积收缩了。 4、用此烧瓶换装醋、酱油或其它液体，做同样实验，所得结果相同，说明液体都有热胀冷缩的性质。 【注意】胶塞一定要塞紧，玻璃管内径要细。分组实验可用小药瓶代替烧瓶。 纵观整个实验，想跟老师们交流的是： 1、实验的设计一般包括：实验目的、实验器材、实验过程、实验结论等几项内容，有的还要补充上实验的注意事项和实验建议。 2、这个设计不是一次完成的，前面的目的、器材、包括过程可以在实验前提前预设，而在真正实验过程中或许会出现这样或那样的问题，就需要对这个设计进行进一步的完善与修正。这样，就会出现后面设计中的“注意事项”或“实验建议”。只有经过多次实验的经历，才会把这个实验做得尽善尽美。 3、不需要教材中的每个实验都如此详细而周密的设计。我们没有那么多的时间和精力。但起码应该把每册书中的演示实验，进行一 下思考，有必要把重点的实验，形成以上的文字设计稿，然后再进行具体的实验操作，如此一来，实验的准确率和规范性就会大大提高，有助于实验教学的顺利进行。第三部分：部分科学实验的建议 一、烧杯的使用：不可用烧杯长期盛放化学药品，以免落入尘土和使溶液中的水分蒸发。反应物需要搅拌时，通常以玻棒搅拌。倒入药品时要用玻棒导流。当溶液需要移到其他容器内时，可以将杯口朝向有突出缺口的一侧倾斜，即可顺利的将溶液倒出。加热时的使用则应注意：给烧杯加热时要垫上石棉网，不能用火焰直接加热烧杯以避免玻璃受热不匀而引起炸裂。用烧杯加热液体时，液体的量不能过多，以防沸腾时液体外溢。加热时，烧杯外壁须擦干。加热腐蚀性药品时，可将一表面皿盖在烧杯口上，以免液体溅出。二、酒精灯的使用：用酒精灯给较重物体或易传热物体加热时，先将物体放在三脚架的圆环支撑柱上，如果是给玻璃类物体加热，则需要先将石棉网放在三脚架上，再点燃酒精灯，将酒精灯移入三脚架下。用小木块调整酒精灯高度，使酒精灯外焰加热物体。使用酒精灯时应移开玻璃盖，再把点燃的火柴移近灯芯点燃，不能在使用中拿一只酒精灯移近另一只酒精灯去点燃。当发现灯芯消耗太快时要调整灯芯裸露在外的长度使之变短。酒精灯不用时，只要将灯盖盖上即可，不要用嘴吹灭。酒精灯的玻璃部份有任何裂痕时都不能继续使用，如万一酒精泄漏引起地面、桌面有火，只需用湿抹布由火的侧方滑上掩盖住泼洒的范围即可。添加酒精或调解灯芯时要熄灭灯火再做。三、显微镜的使用：应用时置于观察舒适的倾斜位置，调整反光镜使物面得到均匀而充分的照度。转动调焦手轮，镜筒移至较高位置，将标本压夹在载物台上，对准载物台中心，向下转动调焦手轮，至视野出现清晰的像。四、实验建议：（一）三年级 观察植物的种子 P 3建议：1、将选择好的种子在实验前一、两天放在玻璃杯里浸泡，使种子吸水膨胀。2、选择种子外形要完整、肥壮。3、拨开两片子叶时，要从种子稍空的背面慢慢分开，以免损坏胚根和胚芽，若是瓜类及花生种子要从下部分开。（二）、植物茎的作用 P13建议：1、从植株上剪下枝条后，要立即把切口浸入水中，以防空气进入切口，形成气泡，影响茎的输送作用。2、最好用幼嫩的枝条。茎或枝条在水中泡的时间不宜过长，否则由于茎的横向运输作用，会使导管外的部分也被染红，造成导管轮廓不清。（三）、观察植物的花 P14建议：1、采摘的鲜花时最好做到连枝带叶，这样保持新鲜的时间可以长一些，在观察时不至于凋谢。也可以在上课前几天采摘有花蕾的枝条，插在水瓶内，上课时便可以使用。（四）、种植我们的植物建议：1、教师可以根据教学实际条件选择适宜的植物来开展活动。但要注意通过种植植物以了解植物的一生所选用的材料，生长周期应该越短越好。长了，难管理，而且小学生年龄比较小，他们的兴趣难以持续很久。理想的情况：从种子到长出新的种子，周期不宜超过90天，4月初播种，6月中下旬种子成熟。生长周期刚好在一个学期之内。 2要求选择形态比较典型的植物，不能太小，也不能过大，要便于学生进行观察和测量。 3、可以用分组的方法开展活动，在整个过程中教师要给与学生积极的引导和鼓励。 4、可以教学生用表格和画图等方法对整个过程进行记录，最后进行总结和分析。 由于时间的关系，我只是就三年级的部分实验，进行了提示性建议，相信老师们在自己的实验操作中还会发现并积累更多的经验、建议，望发表在“虫虫飞”论坛的小学科学版面上，与大家分享。由实验实验教学第四部分：如何实现高效地实验教学；实验是辅助学生探究科学世界的一种手段，为此，老师应该做到的是：一、实验前的准备（一）准备充足的材料材料是学生在科学实验中进行探究活动的载体，会直接对实验现象和学生的探究方向造成影响。实验前针对预设的实验目标准备充足、合适的材料，是实验教学获得成功的保证。俗话说：“三军未动，粮草先行”，在实验教学中也是一样的，实验前教师一定要事先对材料进行研究，对研究中出现的各种情况，做到心中有数，然后提供一定数量、种类、能展开有效性探究活动的材料，为学生探究实验的有效进行提供充分的材料资源保障。而对于如何准备材料，小学科学实验室的器材配备虽然已考虑到各个方面，但对于某些实验来说器材仍然是不够的。小学科学教师应该充分开发和利用各种资源。如学校内的图书馆、专用教室及各类教学设施和实践基地，校外的公园、社区、工厂等各种社会资源以及家中的生活用品、生产用具等家庭资源以及丰富的自然资源。例如，在四年级辨别食物中的营养成分的实验中，需提供食材很多且最好是新鲜的，求得家长的支持，发动学生从家中带来，学生有兴趣，获得了所需的土豆、鸡肉青菜等十余种食材；又如在教授油菜花开了这课，可以根据当时的季节气候，灵活选择要观察的对象，如果有条件能够带领学生到实地去观察花最好，这样学生兴致高昂，且培养了学生爱护植物的意识。（二）设置激发兴趣的导入运用设置问题、小游戏、故事、小谜语等形式来激发学生的实验动机，变“要我实验”为“我要实验”。例如，在教授生的食物和熟的食物时，可以设置了“蒙眼尝生、熟苹果，生、熟青豆”的环节，学生一下子被吸引住了，尝的同学认真辨别，看的同学也跟着一块乐，后面的实验教学就顺理成章的往下进行了。（三）提供自由发挥的空间小学科学是以实验为基础的学科，我们可在实验教学前为学生提供自由发挥的空间，这种开放式实验教学能充分展示学生的创造能力，提高教学效率。在实验前让学生分析实验要解决的主要问题，提出解决问题的各种实验方法，精心设计实验方案，通过亲身参加实验获得知识对于实现高效的科学教学是不可或缺的。如学生不经历这个过程，没有针对提出问题做出预测或假设，就开始动手寻找证据进行验证了，那么这种不经过思考之后开始的实验往往会得不到结论，亦或是得到错误的结论。二、实验中的措施（一）要给予学生主动学习和探究的时间和空间； 在实验教学中科学老师的语言一定要简练、明了，给学生以明确的实验目标，为学生动手操作安排更多的时间；第二，对于比较复杂的实验，可以进行分解，降低实验难度，尤其对于中低年级的小学生，实验更应该简单、易于操作；学生观察实验现象时是要认真，但不能要求学生把看到的每一种现象都抄下来，刚接触实验的三年级学生会写的字并不多，书写的速度很慢，用笔记下来的东西也不一定比记在脑海里的更有价值。如果有需要用笔记录的实验，也要对学生进行必要的指导，或者对实验记录单进行合理的设计，为学生的探究实验赢得时间。（二）发挥合作交流的作用 实验教学中，我们应激发每一位学生主动参与探究实践活动，更要让学生在探究中学会合作、交流。采取小组合作探究的方式，同时可以开展经验交流会，让同学们在课堂上进行经验分享，也可以对于某一问题进行讨论甚至争论，这些都能让学生自主解决疑难问题，相互启发，相互研讨，通过集思广益、思维互补，使实验方案更完善，使获得的概念更清楚、结论更准确。例如：在造一艘小船教学中，学生就能通过合作交流设计、制作能浮着的小船。在探究的过程中，学生完全沉浸在与同伴真诚合作的快乐之中。（三）实验应注重对比性、规范性 小学科学课程中绝大部分实验是对比实验，当学生进行设计、分析时应注重对比性，需确保只有单一变量，对实验过程中所发生的不同现象进行对比，以及对不同的实验结果进行对比。即要知道对比什么，怎样对比，对比的结果与实验过程条件的变化存在着哪些因果关系。 实验，能让学生体验到探究的快乐，同时也是一种严谨的活动，在活动中教师应该适时教给他们探索世界的方法。对于刚刚接触科学实验的小学生来讲，既要保证实验的生动有趣，也应当适时的指导，确保实验过程的规范。比如说，实验中使用的器材要用规范的名称。第一次使用烧杯时，老师要教学生用规范的名称，而不要为了接近学生的生活而称“杯子”。并且在下次出现这种器皿时，要以提问等方式检查学生是否认识它。此外，有些特定的实验器材要严格遵守实验的操作方法。比如说利用天平称量物体时，有的老师习惯性地用手去抓砝码，给学生极为不好的示范作用，规范的做法应该是用镊子夹取，而且，老师在实验时要用简短的语言说明这样做的原因是什么。三、实验后的思考 新课程标准实施以来，学生在课堂上动手的时间多了，活动量也足了。但如果我们把精力过多地放到活动体验上，而不考虑到活动后的思考。那么这样的课堂是很热热闹闹，可在一番热闹过后，学生的头脑里却依然一片空白，到总结时往往只有干巴巴的几条，收获无几，其知识和能力并没有得到真正意义上的提升，这样实验教学的效率将大打折扣。科学实验教学不仅为了解决问题，而要引发更多的思考。“动手做”之后我们更应强调“动脑思”。因为真正的探究不是发生在学生的手上，而是发生在头脑里。“动手”之后“深思”才能保障实验教学的高效。第五部分：对于本学期实验教学的要求一、认真按新课程标准的要求，努力把实验教学落实到实处。二、通过备教材，了解实验的目的，同时对实验中应注意的地方做到了如指掌，心中有数。课前，尽量做“下水实验”。三、对实验仪器的使用力求标准，各个实验操作力求规范。四、教材中出现的实验，做到演示实验必做，分组实验有针对性地选做，提高实验教学的有效性，使学生能够掌握基本的实验技能与方法，深刻领悟到科学学科的真正魅力。 以上四点，要求老师们认真领会，并贯彻到教学实际当中去，希望在这个春天的教学评估以及我们到学校听课时，老师们在课堂上能给予很好的反馈。5