科学教学中培养学生实验设计能力的尝试

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1、科学教学中培养学生实验设计能力的尝试摘要：本文结合笔者的教学实践论述了培养学生实验设计能力的一些体会。关键词：科学教学；实验设计能力；培养科学探究按七个要素来划分：“提出问题”、“猜想与假设”、“制定计划与设计实验”、“进行实验与收集证据”、“分析与论证”、“评估”、“交流与合作”。它是为了方便学生了解和学习，但实际的科学探究，特别是初中科学教学中的探究更多的则是涉及这七个要素的某个或某几个，以下是笔者平时培养学生实验设计能力教学的一点体会：　　一、取材生活化来培养学生实验设计能力　　实验教学活动要求开发灵活多样、多种形式的实验资源来支持学

2、生随堂的实验探究和课外的动手实验。将身边随手可得的日常生活用品，包括玩具、学习用品等来代替仪器，创设宽松有趣的实验环境，消除学生的畏难情绪及对科学的神秘感，拉近科学与生活的距离，让学生深切地感受到科学的真实性，感受到科学和社会、科学和日常生活的关系。提高学习的兴趣和效率，培养学生的创新能力，从而培养学生的实验设计能力。　　比如给每一位学生一个矿泉水瓶，让他们设计一些科学探究实验(越多越好)。学生四人一组边做边讨论。收集到的一些设计如下：　　1.用手压瓶，瓶变形，说明力能改变物体的形状。　　2.把它放在水平地面上，用力使它滚动，它会逐渐慢下来

3、，直到停止，说明力能改变物体的运动状态(用空瓶做，然后用装满水的瓶做，你还能得出惯性和质量有关)。　　3.装部分的水，放在水平桌面上，突然推它，水会向后方倾斜，这是由于水的惯性引起。　　4.装满水，放在阳光下，做光的折射实验。　　5.把瓶盖旋下来，放在烧杯的水面上，这是由于浮力引起的，说明浮力。　　6.把瓶子中的水用力泼出去，水在空中能“飞行”说明水有惯性。　　7.在瓶子中装适量的水，用瓶盖敲击烧杯；烧杯被敲响，同时水中有波浪；声音是由振动产生的。　　8.在瓶子壁上从上到下顺次扎三个眼，在瓶中注满水；三个孔都有水柱涌出，最下面的最长，越往上

4、越短；压强的大小与水的深度有关。　　学生的设计还有很多很多。这样一来学生感觉到科学实验的设计并不是高不可攀的，生活中处处有科学。　　二、创设足够的科学情景培养学生实验设计能力　　在学生充分感受和体验的基础上，或者是在引导学生复习已经学习过的知识的基础上，提出问题让学生进行猜想或设计实验。只有“让学生只需跳一跳就能摘下苹果”的教学过程，才能提高学生的兴趣，否则，学生就会产生畏难情绪。　　在进行《平面镜成像特点》教学时，可以这样设计和实施教学过程的：观察平面镜的像——→利用反射规律作图做出平面镜的像(平面镜成像原理)——→提出问题(像与物有什么

5、关系)——→学生猜想——→设计实验(利用平面镜)——→评估(利用平面镜不能完成实验)——→再设计实验(要利用平板玻璃)——→进行实验——→分析实验数据得出结论。　　在进行《电动机》教学过程中，教学过程可以这样进行：提出问题(给学生发放小电动机，让其观察，提出问题)——→磁场对通电导线的作用(要学生利用桌上的实验器材让导线动起来)——→探究通电导线在磁场中的受力方向与什么因素有关——→通电线圈在磁场中的转动——→小结。教师与学生在探究完通电导线在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向的关系后，就说，通电导线在磁场中受力会运动，若用导线绕成线圈，

6、置于磁场中，给它通电会怎样呢？然后演示通电线圈在磁场中的转动。从直导线到线圈是学生认识过程的一个飞跃，教师在教学过程中要循循渐进地进行引导(处于磁场中的直导线—→只能一个方向运动—→磁铁不能做得很大—→在有限的磁场区域内—→导线运动过去又运动回来——→线圈)。　　在进行《组装电路》教学时，先复习上一节课学习最简单电路的基础上，再提出本节课要探究的问题。一、二组设计一个电路，要求是一个开关控制两个灯泡，把其中一个灯泡取下后，另一个灯泡熄灭；三、四组设计一个电路，要求是一个开关控制两个灯泡，把其中一个灯泡取下后，另一个灯泡不熄灭。　　三、延迟评

7、价培养学生实验设计能力　　教学评价是教学的重要组成部分，对实验设计的及时、有效的评价可以是学生自评、学生互评、教师评定，特别是有计划地评价不同的组，发现并表扬能起示范作用的小组或个人，不仅有教育意义，而且对以后的探究活动的进行有良好的影响。　　但是有时却要采用延迟评价。例如在学生进行各种实验设想的过程中，暂时不对设想进行评价，以便使参加讨论的人能在缓和自由的气氛中畅所欲言，相互启发。在有限的时间内提出数量众多的创造性设想。因为学生在设计实验时，特别是新颖独特的设计的过程是思维的过程。就像机器启动一样，从“静”到“动”是有一个过程，新颖独特的

8、设计在这个思维中过程的后半段。在学生思维启动的过程中，教师过早评价，往往会成为思维展开的抑制因素。因此，教师在课堂上要有耐心，不要过早的表达，即延迟评价。在这种情况下，学生会有一