小學科學實驗設計有效性的研究

楊英才

摘 要 本文主要意在建構出一個符合小學生身心發展的規律和認知水平的，既能夠使之直接體驗科學又緊密聯系生活實際的實驗體系。

關鍵詞 科學教育 小學科學教育 科學實驗 實驗設計

中圖分類號：G623.9 文獻標識碼：A

1課題的提出

對于目前科學實驗教學存在的問題，究其主要原因有以下幾方面：

1.1教育投入的失衡

當前中國教育的應試弊端仍然存在，很多地方還是以分數來衡量學生的成績、學校的辦學質量以及教師的教學能力。所以教師在傳統應試教育的影響下，只顧得書面成績的提高，學校也減少或者干脆取消了實驗教學，專攻書本知識。目前的教育投入失衡主要體現在場地欠缺和經費不足兩方面。

1.2教師資源不足

科學教育的教師隊伍相比其他成熟學科的教師隊伍有著明顯差距。絕大多數的科學教師都是兼職教師，對實驗教學更缺乏專業的技能，學校也缺乏對科學教師的培養和考評機制上的重視。

造成實驗教學效果不理想的因素包括教學觀念、教學評價、教師素質等方面，而直接原因就是實驗設計不科學，因此，要將實驗的設計作為重要課題來研究，并且將教學觀念、教學評價、教師素質等因素納入實驗設計層面之中。

2文獻綜述

通過閱讀大量文獻發現，目前關于小學科學實驗教學的研究現狀如下：

（1）研究內容主要是對實驗教學現狀的分析，比如學生對實驗的愛好程度、實驗儀器的使用情況等。

（2）研究方法以調查研究為主，尤其是問卷調查居多。

（3）研究范圍較廣，有的研究涵蓋全國十幾個城市，涉及城市、農村等學校。

（4）研究結論主要是提出實驗教學的改進對策，比如完善設施配備、增加師資投入等。

因此，本課題意在填補小學科學實驗教學研究的空白，選取實驗設計為研究課題。

3研究內容與目標達成情況

3.1研究內容

本課題研究的主要內容是如何建構出一個符合小學生身心發展的規律和認知水平的，既能夠使之直接體驗科學又緊密聯系生活實際的實驗體系。通過對目前小學科學實驗教學現狀的分析，指出在小學科學實驗的設計過程中，應該考慮到哪些因素，遵循哪些原則。

3.2目標達成

（1）通過閱讀文獻，高度認識了小學科學實驗的教育價值。

（2）從形式、內容、意義等方面綜合分析實驗教學在小學科學中的作用。

（3）根據科學實驗教學整體框架，分析各種實驗的設計理念，指出了實驗設計應考慮的各種因素。

（4）科學論述小學科學實驗設計的要求。

4研究方法

（1）文獻閱讀：通過查閱大量的相關電子和紙質文獻，對國內外相關研究內容做到相對了解和掌握。了解同領域的研究動態，借鑒他人的先進經驗和成果。

（2）調查研究：通過調查研究國內相關動態情形，結合自身教學實踐，深入了解現今的小學科學實驗教學的利弊，取其精華去其糟粕，發現問題，分析原因最后形成理論尋找對策。

（3）分析比較：將研究內容與其他有相關可比性的對象進行分析比較，相互借鑒。

5研究結論

（1）科學實驗的具體設計應根據不同的實驗類型，設計不同的實驗方案。本課題論述的實驗類型有：

①基本實驗。基本實驗屬于科學實驗的起步階段，是將小學生能夠接觸到的科學領域內的基本儀器和設備展示在其面前，并要求學生能夠認清基本材料、物品，掌握基本儀器的操作方法的過程。經過這個階段的實驗學習，學生需要準確的表述所做過的實驗內容并了解實驗目的、方法、步驟和結論，并知道實驗中的觀察對象是什么，并用適當、準確的語言對實驗對象進行描述和解釋。

②基礎實驗。基礎實驗是在基本實驗的基礎上進行的。是對小學科學中個經典理論進行的印證實驗部分。經過本階段的學習，要求學生能夠運用之前掌握的實驗知識技能，表述實驗原理、方法、步驟和操作注意事項及實驗要點，除此還要求學生能夠對簡單的文字資料和圖標進行說明、總結、概述。

（2）小學科學實驗的要求：

作為科學啟蒙課程，小學科學實驗應該理論與實際相結合，以符合孩子身心發展規律，能夠達到使學生全面發展，提高科學素養為目標，落腳于孩子創新意識的培養而展開。這樣就對科學實驗的設計者提出一些要求，這些要求應該始終貫穿在科學實驗的設計中。

①培養學生的觀察能力，并在實驗過程中充分調動學生多種感官協同合作 觀察與實驗是人類認識大自然、進行科學研究的基本方法。只有觀察能力提高了，實踐能力才能更有效的培養。在培養學生的觀察能力方面，應該力求讓他們學會觀察方法。

②科學術語的表述要有科學性。術語是在特定學科領域用來表示概念的稱謂集合，是通過語音或文字來表達或限定科學概念的約定性語言符號，是思想和認識交流的工具。科學術語是學術交流、傳播的基礎，是學術發展不可或缺的重要工具。

③讓學生主動“發現”。學生通過主動學習獲得的知識是最為深刻的。讓他們主動提出問題，思考問題，解決問題，只有這樣學生才會積極主動的投入到整個學習中去，發揮自己的潛能，使其感受到學習是內心需要，從而產生內在的學習動力。

④遵循循序漸進的原則進行教學。循序漸進原則是指教學要按照學科的邏輯系統和學生認識發展的順序進行，使學生系統地掌握基礎知識、基本技能，形成嚴密的邏輯思維能力。貫徹循序漸進性原則的基本要求，就是要按教材的系統性進行教學；由淺入深、由易到難、由簡到繁。

6研究過程存在的問題及今后的研究方向策略

本課題研究過程中存在的主要問題是，因為研究時間較短，課題組工作量偏大，對科學實驗的四項分類（基本實驗、基礎實驗、科學—社會—生活—環境實驗、科學探究實驗）沒有進行針對性的分析和總結。

由此，確定了今后的研究方向是分別對這四類科學實驗分別進行研究，對不同實驗類型采取不同的研究方法，對課題進行深入、全面的研究，努力形成更高水平的研究成果。