初中生科学实验局部型设计能力培养的策略研究

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1、初中生科学实验局部型设计能力培养的策略研究负责人颜贻奎玉环县芦浦中学一、课题的研究的目的和意义实验教学是初屮科学教学屮的一项重耍内容，实验又是科学探究的一种重耍手段。实验课中“做”是核心，“学”是目的，而能很好地连接两者的纽带，应是“思”与“情”（当然这“思”与“情”应是在教师的引导下，贯穿于教学始终，并应是学生在整个活动屮的自然达成）。而在具体的阶段性教学实践及摸索中，我们发现在学生动手前，尽管老师们认为他们对研究对象和研究目的已很清晰，但事实上并非如此。如果我们细心观察及用心关注，我们不难发现：往往在动手实验屮，或是小组内个别成员充当主角，更多

2、的为看客；或是混乱一片，没有秩序；或是默默然茫茫然，不知所措；或是步骤颠倒，不重细节，不善观察……分析其小缘由，我们得岀结论：问题述是出在动手前，学生往往对研究对彖和研究目的以及研究的步骤述比较模糊，学生对所研究问题的理解缺乏深刻性，对设计的实验方案缺少必要的再思考。因此我校在卜•一步的课堂教学实践研究过程屮，将重点放在“做前想”这一块，我们以现行教材为蓝本，本着“切口小，做真做实做透”的原则精心选择课例，目的是努力让学生在实验前，对“原理和目的”“实验器材”“实验步骤”等问题作必要甚至是精心的局部设计。有效帮助学生实验前就对实验的原理口的、实验器

3、材和实验步骤有一个统盘考虑，提升学生思维水平，并使学生养成良好的科学研究品质和习惯。因此开发实验设计素材促进学生实验设计能力的培养和提高科学教学效率具有重要意义，所以本课题组提出初小生科学实验局部设计能力培养的策略研究。希望通过该课题的研究开发一些冇效的设计案例，给广大教师捉供借鉴作用，捉高初屮科学实验教学效率和推进科学新课程改革，并且能够培养学生由局部型设计转化为全程型设计的能力。二、科学实验设计能力培养的研究综述实验设计在国内外化学、物理、数学、医学等学科教学中应用研究比较多，通过有关实验设计的应用文献资料的了解，关于实验设计的应用研究主耍是讲

4、述全程型的实验设计，一个完整的实验方案一般包括：①实验题目的确定；②捉岀假设；③设计具体的实验方法和步骤：④预期实验结果；⑤观察和收集数据；⑥分析推理；⑦得出结论；⑧讨论与交流。教师教材只给出实验的题口及某些附带的条件，实验的目的、假设、器材、步骤和预期的结果等都由学生完成。其至实验课题的题目有时也可以由学生来选择和设计。这类设计提供的线索比较少，因而难度相对比较大，多在高屮阶段的生物、化学、物理教学小岀现。而本课题研究的是局部型实验设计：实验目的原理的设计、实验器材的设计、实验步骤的设计等、只要求学生设计实验方案中的某一部分或某一个环节，可以用于

5、低年级的学生，比较节约吋间，学生可随堂完成。从而为全程型的实验设计能力培养作好铺垫。本课题研究的着眼点是以“案例”为载体，以“课堂”为主阵地，探索开展学生局部实验设计能力培养、教学策略和理论依据等方面的研究。三、概念界定实验设计，就是要求学生设计实验原理，选择实验器材，安排实验步骤，设计数据处理的方法及分析实验的现象。它包括设计实验方案、设计实验步骤、设计实验改进方法等。实验设计，主要考查学生是否理解实验原理，是否具有灵活运用实验知识的能力，是否具有在不同情境下迁移知识的能力。一个完整的实验设计过程包括5个环节。发现问题、提出问题、实验设计（包括假

6、说和预期的结论）、实验实施、结论（包括推导和运用结论）。局部型实验设计，就是在实验设计过程中只要求学生选取设计实验方案中的某一部分或某一个环节。比如：实验廿的原理的设计、实验器材的设计、实验步骤的设计等。四、研究预期目标通过该课题的研究，提高教师们对实验设计的认识和深入钻研教材及开发实验设计资源的意识和能力，能开发出一系列局部实验设计的典型案例，探索出一些有效开展对学生实验设计能力培养的教学策略和理论依据，给广人科学教师提供教学借鉴作用。五、研究内容1、研究学生已有的科学基础和实验设计能力。2、研究实验教学课堂中学生实验设让存在的疑难问题和困难，并

7、进行梳理分类。3、培养学生实验前自行设计局部实验方案。（1）实验原理目的设计的培养，以及培养学生的创新意识，如与其他学科的综合、新反应的应用、新的检测手段应用等；（2）实验装置、仪器设计的培养，如仪器的新用途、替代物、重新组合、装置的改进等；（3）实验步骤设计的培养，认真理解实验步骤当中实验操作的每一个步骤和方法，在按照实验操作规程之外，对异常、不明显或结论错误的实验现象应及吋分析原因，找出实验操作中的不当之处等，这些都是学生的实验能动性的具体表现。所以学生在实验操作中，还应培养学生的实验技巧，合理巧妙地组织和改进实验操作顺序和方法，使自己的实验能

8、动性得到充分的发挥。4、教师尝试撰写局部型实验教学案例。5、课题组研讨并修订案例，尝试在实验教学课堂中进行检验，并在实践基