小学科学实验操作技能的培养.doc

小学科学实验操作技能的培养三环教学法小学科学实验及其教学是小学科学教学的重要组成部分，它既是科学教学的重要基础，也是科学教学的重要内容和方法。根据美国教育家布卢姆教育目标分类理论，学生实验教学目标体系是由认知领域、情感领域和操作技能领域建构而成。本文就操作技能领域对小学科学实验进行初步探讨。一、实验操作技能结构能力目标按照教育学、心理学的原理，由简单到复杂，由低级到高级的认知规律，参考我国教育心理学界对操作技能形成过程的划分。对小学生科学实验操作技能能力目标进行分类：（一）模仿模仿是在教师指导下，学生对教师所做的示范动作进行仿效的一系列行为方式，它包括分解模仿和整体模仿两个方面，是操作技能掌握的开端。（二）定式定式是在模仿的基础上，能够连贯的、一体化地完成动作，并基本符合要求，是学生完全在独立意识下进行的操作。（三）定型定型是在学生具备了定式操作之后，经过进一步的强化训练，技能有了进一步提高，使实验操作达到动力定型的程度。二、科学实验“三环教学法”在全日制义务教育科学（3-6年级）课程标准中对于科学探究有这么一段论述：“小学科学课程是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程。科学素养的形成是长期的，早期的科学教育将对一个人科学素养的形成具有决定性的作用。”可以看出，小学科学课程的核心理念是全面提高每一个学生的科学素养。如何才能有效地全面提高每一个学生的科学素养呢？就实验教学而言，我们认为，应该对原有的科学实验教学计划、教学方法等，提出新的设想，提出更为严谨科学的实验操作要求和方式方法。为此，我们对小学生科学实验操作技能能力目标进行了分类。在此基础上，提出了科学实验“三环教学法”：仿效模仿、独立定式、动力定型三个阶段。科学实验“三环教学法”遵循由低到高、由浅入深、由简单到复杂、由感性到理性的认识规律，主要论述各个阶段的能力目标、学生的外显行为及老师在实验教学时的方式方法。（一）仿效模仿1、仿效模仿阶段的观察点在小学生科学实验操作技能形成过程中，模仿观察点主要归结为： （1）知道实验中所用基本仪器的名称、操作方法、操作要领和读数方法，并能正确地读出测量的数据。 （2）知道观察对象的主要特征及其变化的条件。 （3）能用恰当的语言对观察到的现象进行描述。 （4）能重复教师的示范动作。 2、仿效模仿阶段学生的行为特点 处于仿效模仿水平上的学生活动方式的特点为： （1）行为方式的速度和品质方面，表现为动作迟缓，动作形成的正确性、稳定性与灵活性都较差。 （2）行为方式的结构方面，动作之间不够协调，常有顾此失彼的千扰现象;动作系列的直觉性较差，不善于把各个分解动作联结成整体，动作的正确顺序也常违反，有时还掺杂着多余的动作。 （3）动作的控制方面，动作的执行往往是在视觉的支配下完成的，动觉的监督作用不明显，知觉的广度、精确性、敏锐度及辨别力都较差，难以分配注意，常有顾此失彼的现象。 （4）动作的掌握感觉方面，常感到紧张，容易产生疲劳。处于模仿水平的学生，只能进行简单的实验。3、仿效模仿阶段教师的教学方法小学科学实验教学中，在学生的实验能力目标处于模仿阶段时，我们不单要重视实验的知识教学作用，更应该重视实验过程的示范作用（多做实验演示），示范时，要与讲解相结合，示范操作必须准确，操作速度必须把握适度，这对形成学生正确的实验动手技能是至关重要的。因此，要求学生必须认真聆听教师的每一条讲解要领，必须始终注意模仿老师的每一个示范动作的节奏速度。模仿是最直接有效的学习方法，在模仿过程中，学生的每一个实验操作动作可以得到及时检验和校正。反复模仿可以巩固正确的动作，校正错误的动作，以求达到完善实验要求。只有正确的模仿才能形成学生正确的动手技能，实践告诉我们，要动手技能达到高级阶段，反复练习则是其基本要求。而熟练操作是高级阶段的基本标准，技能动作的连贯性、整体性则是熟练操作的基本体现。（二）独立定式1、独立定式阶段的观察点在小学生科学实验操作技能形成过程中，独立定式观察点主要归结为： （1）能按照基本仪器的操作步骤，对基本仪器进行调试和操作，即做到“会拿”、“会放”、“会调”、“会接”、“会读”。 （2）能按照实验目的和要求，正确地选择仪器和器材，对仪器和器材能进行正确地组装，并使仪器布局合理，便于观察、读数和操作。 （3）能够排除仪器的简单故障，并了解产生故障的原因。 （4）会正确地选择观察对象，准确地观察、读数，独立地设计表格，认真无误地纪录实验数据。 （5）实验完毕后，能对实验仪器和用具进行整理。2、独立定式阶段学生的行为特点处于独立定式水平上的学生活动方式的特点为：（1）活动方式的速度与品质方面，动作时快时慢，不稳定，动作的某些环节在衔接上时有停顿现象。 （2）活动方式的结构方面，动作趋于协调，能有意识的把分解动作联成整体，动作时间的相互干扰减少，同时多余动作逐步消失。（3）操作的控制方面，视觉的控制不再起主要作用，逐步让位于动觉控制，但动觉控制不稳定，在条件变更的情况下，视觉控制先起作用。定式操作水平是学生分组实验至少应达到的水平。3、独立定式阶段教师的教学方法小学科学实验教学中，在学生的实验能力目标处于定式阶段时，教师要根据教学目标、要求，制定十分严谨的实验教学计划和十分有效的实验教学方法、步骤。一般具有四个方面的要素：1、培养学生认真细致地观察实验现象、观察实验步骤的能力。2、提高学生对实验现象、实验步骤的分析和概括的能力。3、训练学生应用所学知识解决实验中简单问题的能力。4、逐步形成学生独立操作实验的能力。（三）动力定型1、动力定型阶段的观察点在小学生科学实验操作技能形成过程中，动力定型观察点主要归结为：（1）能够熟练地调试和操作仪器。（2）能在较短的时间内组装好仪器。（3）能对组装好的仪器较为熟练地进行调试和操作。（4）能熟练、协调地完成操作过程2、动力定型阶段学生的行为特点处于动力定型水平上的学生活动方式的特点为：（1）行动的速度和品质方面，动作灵敏，具有高度的正确性与稳定性。在各种条件下都能顺利地完成实验任务。（2）行动的结构方面，动作间的不协调现象与干扰现象消失。能够达到高度协调一致，动作的连贯性、整体性、简易性加强，不再有多余动作。（3）动作的的控制方面，视觉的监督作用大大降低，而动觉的控制作用增强，知觉的广度、精确性、灵敏性和判别力大大提高。（4）动作的自我感觉方面，紧张感逐渐消失，疲劳感也相对降低。处于定型操作水平时，标志着学生具体的实验技能已经形成。3、动力定型阶段教师的教学方法小学科学实验教学中，在学生的实验能力目标处于定型阶段时，教师一是要策划好适合本阶段实验探索和研究的方向性课题，供学生进行探索、研究。二是提供有利于学生开展实验探索、研究的良好环境和相关设备。三是对学生在实验中的发明、创造，及时给予总结、宣传、表扬；并对于发现的问题，及时地给予纠正。三、由扶到放，逐步培养学生的实验操作技能对照小学生科学实验操作技能能力目标分类，我们发现，培养学生的实验操作技能和培养其他任何一门技能一样，需要经过一个由易到难、由扶到放、循序渐进的过程。科学实验“三环教学法”就是这一过程的体现，其实，这一点在任何一套科学教材中都能体现，不管是整体编排上还是每课实验中。从教材（教科版）的整体编排上看（以对比实验为例）。三年级在“比较叶片的大小”、“ 比较硬度”、“谁更柔韧”、“ 谁更容易吸水”、“ 比较水的冷热”、“ 加快冰的融化”等课就渗透了一点对比实验的方法；四、五年级则以对比实验为重点，有“溶解快慢的对比实验”、“摆的研究”、“不同电路的对比实验”和“太阳能吸收快慢的对比实验”等实验；六年级虽然不是以对比实验为重点，但仍然有许多对比实验内容。例如，“水蒸气凝结与湿度的关系”、“种子萌发的条件”、“植物的向光性和向水性”、“动物对光和温度的反应”等都涉及对比实验。由此看来对比实验在整个教材中呈点滴渗透初步学会学会应用等几个发展阶段。整个对比实验的内容是由易到难，教师的指导由扶到放，学生的学习是由不自觉接受到自觉应用。从每一课的实验安排来看，同样也经过一个由扶到放、由学习到应用的过程，即一般要经过教师演示教师指导学生半独立实验学生独立实验的过程。例如，在“溶解的快与慢”一课中，三个实验就是这样设计安排的。首先由教师演示第一个实验“搅拌对溶解快慢的影响”。演示前，先引导学生分析课题并确定实验方法，强调相同条件，突出对比因素，使学生充分体会实验的因果关系，初步明确对比实验的原则和方法。在演示的基础上，在做第二个实验时，教师可以只提出实验课题“温度能影响物质的溶解吗？”，不指明具体实验方法，而是提出一些与实验有关的问题让学生思考。比如，这个实验的对比因素是什么，哪几个因素需要相同？实验组与对照组有哪些区别等问题，然后让学生自己做实验。这时教师在学生做实验的过程中，及时纠正学生在方法和操作等方面的问题。经过教师演示和学生半独立实验后，溶解的快与慢的第三个实验“加快水果糖溶解的研究”就可以放手让学生自己独立地实验了。即让学生去分析、确定新的对比因素，然后再分析其它可能有影响的因素，从而设计对照组与实验组的相同条件和不同条件，最后通过实验自己得出因果关系。应当指出，我们说小学生科学实验操作技能的培养需要经过仿效模仿、独立定式、动力定型三个阶段。这个过程不是在同一个阶段、同一个实验中机械地重复进行。这个过程在初学时可反复进行，以后可根据学生的实际情况进行压缩或省略。我们的最终目的是以这个过程为阶梯，提高学生的实验操作能力，使其能自觉实验的原则和方法去解决实际问题。