小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

1、小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)河北省石家莊市教育科學(xué)研究所 李進(jìn)起一、概述小學(xué)科學(xué)是一門(mén)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的啟蒙教育課程?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)課教學(xué)的重要內(nèi)容、重要方法及重要手段，是發(fā)展學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的主要途徑。因此研究實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法和技能對(duì)提高科學(xué)課教學(xué)質(zhì)量尤為重要。（一）實(shí)驗(yàn)的概念1.什么是實(shí)驗(yàn)。要研究實(shí)驗(yàn)教學(xué)，首先要弄清什么是實(shí)驗(yàn)。在日常教學(xué)中很多教師混淆實(shí)驗(yàn)與觀察、實(shí)驗(yàn)與技術(shù)的概念，要么將觀察或技術(shù)當(dāng)成實(shí)驗(yàn)，要么將它們混為一談。請(qǐng)你判斷下面的活動(dòng)哪些是實(shí)驗(yàn)。要準(zhǔn)確判斷哪些活動(dòng)是實(shí)驗(yàn)，首先要掌握實(shí)驗(yàn)與觀察和技術(shù)的區(qū)別。實(shí)驗(yàn)與觀察的區(qū)別主要有兩點(diǎn)：第一，觀察不能改變對(duì)象的存在狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)可以控制改變對(duì)象的存在狀況（

2、如“純化” 、“重組” 、“模擬” ）；第二觀察不能充分地證明事物的客觀的必然性，實(shí)驗(yàn)則能證明客觀的必然性。比如，學(xué)生用天文望遠(yuǎn)鏡觀察月食現(xiàn)象，只能觀察到月食發(fā)生的時(shí)間和月相的圓缺變化，不能改變?cè)率嘲l(fā)生的時(shí)間和月相變化的快慢，也不能由此認(rèn)識(shí)月食的成因。要認(rèn)識(shí)月食的成因就要通過(guò)月食的模擬實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)與技術(shù)實(shí)踐的區(qū)別主要也有兩點(diǎn)：從目的上講，實(shí)驗(yàn)是學(xué)生獲取科學(xué)信息的一種方法。它解決是什么和為什么的問(wèn)題，突出思維的發(fā)展過(guò)程；而技術(shù)實(shí)踐是解決怎樣做的問(wèn)題，突出操作的程序。從過(guò)程上講實(shí)驗(yàn)是將事物置于控制的或特定的條件下加以觀測(cè)；技術(shù)實(shí)踐是按照一定的規(guī)則、程序和技巧進(jìn)行的操作活動(dòng)。如，學(xué)生將一干燥的團(tuán)紙塞在

3、杯底，垂直壓入水中，并使水面沒(méi)過(guò)杯底，再垂直提出來(lái)，學(xué)生會(huì)觀察到紙團(tuán)沒(méi)有濕。紙團(tuán)為什么沒(méi)有濕呢？經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的思考，學(xué)生會(huì)認(rèn)識(shí)到是空氣占據(jù)著杯子的空間造成的。該活動(dòng)的目的是形成科學(xué)知識(shí)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。做陶泥條筐是一項(xiàng)技術(shù)實(shí)踐活動(dòng)，該活動(dòng)是為了訓(xùn)練學(xué)生的陶藝技能，只要學(xué)生按照制作的方法進(jìn)行認(rèn)真的操作就可以。從目的和過(guò)程上，我們對(duì)實(shí)驗(yàn)、觀察和技術(shù)有了一定的認(rèn)識(shí)，那么究竟什么是科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)?？關(guān)于實(shí)驗(yàn)，目前還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的概念。就科學(xué)課的實(shí)驗(yàn)而言，我們可以作如下描述：科學(xué)實(shí)驗(yàn)是人們根據(jù)研究的目的，利用科學(xué)儀器和設(shè)備，人為地控制或模擬自然現(xiàn)象(指自然科學(xué)實(shí)驗(yàn))，排除干擾，突出主要因素，在有利的條件下

4、研究自然規(guī)律。小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)有廣義和狹義之分：廣義實(shí)驗(yàn)包括提出問(wèn)題、構(gòu)想假說(shuō)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作、分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論等環(huán)節(jié)。狹義實(shí)驗(yàn)只包括選擇實(shí)驗(yàn)材料，組裝實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃筒僮饔^察的環(huán)節(jié)。2.實(shí)驗(yàn)的類(lèi)型。對(duì)實(shí)驗(yàn)作適當(dāng)?shù)姆诸?lèi)，明確掌握各類(lèi)實(shí)驗(yàn)的基本要求與教學(xué)規(guī)律，有利于提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)可以按照不同的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，比較重要的分類(lèi)方法有以下幾種。（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)中量與質(zhì)的關(guān)系可以分為：定性實(shí)驗(yàn)（研究對(duì)象的性質(zhì)）、定量實(shí)驗(yàn)（用來(lái)測(cè)定某個(gè)數(shù)值）、結(jié)構(gòu)分析實(shí)驗(yàn)（定性又定量）。（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)手段與研究對(duì)象之間的關(guān)系可以分為：直接實(shí)驗(yàn)和間接實(shí)驗(yàn)。直接實(shí)驗(yàn)就是把實(shí)驗(yàn)手段直接加到研究對(duì)象上。間接實(shí)驗(yàn)又稱(chēng)模擬試驗(yàn)，分為數(shù)

5、學(xué)模擬、電腦模擬、物理模擬三種類(lèi)型。物理模擬又分為模擬法和模形法。模擬法指先有原型，后有模型；模形法指先有模型，后有原型。（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)中自變量數(shù)量可以分為：?jiǎn)巫兞繉?shí)驗(yàn)、雙變量實(shí)驗(yàn)和多變量實(shí)驗(yàn)。（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件的控制情況可以分為：對(duì)比實(shí)驗(yàn)（設(shè)計(jì)2個(gè)以上的對(duì)照組）、模擬實(shí)驗(yàn)（設(shè)計(jì)與“原型”相似的“模型”）和析因試驗(yàn)。（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)中師生活動(dòng)情況可以分為：演示實(shí)驗(yàn)、分組實(shí)驗(yàn)和獨(dú)立實(shí)驗(yàn)。（6）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的可以分為：驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、探究性實(shí)驗(yàn)和發(fā)現(xiàn)性實(shí)驗(yàn)。3.什么是實(shí)驗(yàn)教學(xué)。以指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展實(shí)驗(yàn)為主的教學(xué)就是實(shí)驗(yàn)教學(xué)。小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有四個(gè)特點(diǎn)：一是非獨(dú)立性，也就是小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)沒(méi)有獨(dú)立的教材、獨(dú)立的課

6、時(shí)和實(shí)驗(yàn)教師；二是開(kāi)放性，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)、材料、時(shí)間、空間等都是開(kāi)放的；三是探究性，新課程理念強(qiáng)調(diào)“科學(xué)課程要以科學(xué)探究為核心”，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是科學(xué)課程的一部分，因此它也應(yīng)以科學(xué)探究為核心的；四是非嚴(yán)密性，基于小學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)和年齡特征，小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容很多是基礎(chǔ)的基礎(chǔ)，甚至很多不是十分的科學(xué)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中大量使用多媒體輔助教學(xué)的就是仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)。這種教學(xué)的好處是直觀易懂，富有興趣性,但不利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)。 （二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)的地位和作用1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)的地位。（1）科學(xué)實(shí)驗(yàn)是重要的科學(xué)課教學(xué)內(nèi)容。自然科學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，故科學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容。（2）科學(xué)實(shí)驗(yàn)是重要的教學(xué)方法。教學(xué)

7、方法有多種形式，如常用的教學(xué)方法有講授法、演示法、實(shí)驗(yàn)法、討論法、輔導(dǎo)練習(xí)法、參觀法、多媒體教學(xué)法等。在科學(xué)課的教學(xué)方法中，演示法與實(shí)驗(yàn)法是非常重要的教學(xué)方法。實(shí)驗(yàn)法有直觀明了的特點(diǎn)，有“千言萬(wàn)語(yǔ)說(shuō)不清，一做實(shí)驗(yàn)便分明”的功效。 （3）科學(xué)實(shí)驗(yàn)是重要的教學(xué)手段。教學(xué)手段主要是指教師用以培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)與能力的一切材料、工具、器材和設(shè)備。實(shí)驗(yàn)器材和設(shè)備顯然是科學(xué)教學(xué)的重要手段。盡管目前發(fā)達(dá)的多媒體技術(shù)為模擬實(shí)驗(yàn)提供了條件，也取得了非常好的教學(xué)效果，但無(wú)論哪種手段都不能取代實(shí)驗(yàn)這一教學(xué)手段，這是由學(xué)科性質(zhì)決定的。2.科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用。（1）激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。興趣是最好的老師，是成才的催化劑。良好的

8、學(xué)習(xí)興趣是求知欲的源泉，是思維的動(dòng)力。只有有了學(xué)習(xí)興趣，才能談得上學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性。 科學(xué)實(shí)驗(yàn)可以激發(fā)學(xué)生直接興趣。小學(xué)生的思維方式主要以形象思維為主。他們對(duì)新鮮事物有很強(qiáng)的好奇心，喜歡色彩鮮艷，生動(dòng)活潑的事物，喜歡動(dòng)手操作，喜歡游戲，喜歡提出各種各樣的問(wèn)題。只有滿(mǎn)足兒童的需要，才能喚起兒童的興趣。而實(shí)驗(yàn)具有真實(shí)、直觀、形象、生動(dòng)和有趣的特點(diǎn)，因此能深深吸引學(xué)生，容易激發(fā)學(xué)生的直接興趣，并能充分滿(mǎn)足學(xué)生好奇心的心理需要。 科學(xué)實(shí)驗(yàn)可以提高學(xué)生的間接興趣。實(shí)驗(yàn)是一種有目的的操作行為，也是一種實(shí)踐活動(dòng)。在做實(shí)驗(yàn)之前，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往有許多的猜測(cè)，學(xué)生為了探求實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，也會(huì)投入到并不

9、十分有趣的甚至很枯燥的實(shí)驗(yàn)中。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不斷體會(huì)到發(fā)現(xiàn)并克服困難、解決問(wèn)題獲得成功的喜悅，從而激發(fā)興趣、增強(qiáng)信心、提高學(xué)習(xí)的欲望，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為一種熱愛(ài)科學(xué)的志趣。（2）加強(qiáng)學(xué)生科學(xué)方法的訓(xùn)練。我國(guó)科學(xué)教育專(zhuān)家劉默耕老師曾經(jīng)說(shuō)過(guò)，科學(xué)課就是要指導(dǎo)學(xué)生像科學(xué)家那樣去體驗(yàn)科學(xué)的經(jīng)歷，在體驗(yàn)中形成基本的知識(shí)和技能。小學(xué)科學(xué)課中的實(shí)驗(yàn)盡管很簡(jiǎn)單，但很多實(shí)驗(yàn)都重現(xiàn)科學(xué)發(fā)展的過(guò)程，是學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi)跨越歷史的長(zhǎng)河，在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生像科學(xué)家那樣去觀察實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象，分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，進(jìn)發(fā)現(xiàn)事物之間的聯(lián)系和規(guī)律。因此，通過(guò)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，能使學(xué)生獲得科學(xué)研究方法的訓(xùn)練。（3）能夠促進(jìn)學(xué)生科學(xué)知識(shí)的掌握。第一，科學(xué)實(shí)驗(yàn)為學(xué)

10、生提供了感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)。理性認(rèn)識(shí)是在感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的。要形成感性認(rèn)識(shí)，就必須讓學(xué)生感知各種科學(xué)現(xiàn)象。科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)転閷W(xué)生提供豐富的科學(xué)現(xiàn)象，學(xué)生經(jīng)過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析、綜合、歸納等思維加工，可以形成理性的科學(xué)知識(shí)。第二，科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虼龠M(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的記憶。腦科學(xué)研究表明：大腦皮層對(duì)事物的記憶，是神經(jīng)細(xì)胞的連接。細(xì)胞受刺激后，長(zhǎng)出樹(shù)突，樹(shù)突是細(xì)胞連接的“抓手”。初次受刺激的細(xì)胞，長(zhǎng)出的樹(shù)突很短，細(xì)胞之間的連接是不穩(wěn)定的，過(guò)了一段時(shí)間，這個(gè)短樹(shù)突就會(huì)縮回去，這個(gè)記憶細(xì)胞在大腦皮層上就會(huì)消失。經(jīng)常的刺激，樹(shù)狀突會(huì)變粗，變成軸狀突，然后“著床”于大腦皮層。不同情景刺激細(xì)胞而長(zhǎng)出的樹(shù)突不僅長(zhǎng)短不一

11、樣，連末端的微小形狀也有區(qū)別。直觀形象越豐富生動(dòng)，樹(shù)突越長(zhǎng)，鉤越明顯。因此通過(guò)實(shí)驗(yàn)等操作性活動(dòng)獲取的信息，有利于學(xué)生記憶。第三，科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虼龠M(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解。我國(guó)古代有句名言叫做：“耳聞是亡，目睹為實(shí)，恭親則明”。也就是“我聽(tīng)，我忘記；我看，我記得；我做，我理解”。它充分強(qiáng)調(diào)了做的重要性。社會(huì)建構(gòu)主義教學(xué)的一個(gè)特征是學(xué)生有意識(shí)地接觸具體的材料。如果學(xué)生積極參加具體形式的學(xué)習(xí)，會(huì)加深他們對(duì)知識(shí)的理解。戴爾經(jīng)驗(yàn)圓椎體是美國(guó)教育家愛(ài)德加·戴爾在教學(xué)中的視聽(tīng)方法一書(shū)中提出的一種描述人類(lèi)感知經(jīng)驗(yàn)分類(lèi)層次的錐形示意圖（見(jiàn)下圖）?！敖?jīng)驗(yàn)圓錐體”具有以下要點(diǎn)：“經(jīng)驗(yàn)錐形體”將人類(lèi)通過(guò)各種途徑

12、獲得的經(jīng)驗(yàn)按其抽象程度的不同分成：直接經(jīng)驗(yàn)、模擬經(jīng)驗(yàn)和高度抽象的經(jīng)驗(yàn)三類(lèi)。每類(lèi)經(jīng)驗(yàn)都包含某些活動(dòng)的特征。塔的底部為直接的、有目的的、具體的經(jīng)驗(yàn)，塔的頂部為抽象的經(jīng)驗(yàn)，如文字、符號(hào)等。戴爾認(rèn)為，教育要從直接經(jīng)驗(yàn)入手，并逐步過(guò)渡到抽象思維。運(yùn)用模擬經(jīng)驗(yàn)有助于傳授知識(shí)，但不能完全代替親自動(dòng)手的實(shí)踐。每個(gè)人的經(jīng)歷都受時(shí)空限制。位于“塔”腰階層的視聽(tīng)教學(xué)媒體能為學(xué)習(xí)者提供一種戴爾所謂的“替代經(jīng)驗(yàn)”，有助于突破時(shí)空的限制，解決教學(xué)中具體經(jīng)驗(yàn)和抽象經(jīng)驗(yàn)的矛盾，彌補(bǔ)各種直接經(jīng)驗(yàn)的不足。語(yǔ)言符號(hào)視覺(jué)符號(hào)靜態(tài)圖片、錄音電影、電視展覽實(shí)地考察演示角色扮演人為體驗(yàn)直接的、有目的的體驗(yàn)9070302010高度抽象的經(jīng)驗(yàn)

13、模擬經(jīng)驗(yàn)直接經(jīng)驗(yàn)知識(shí)形成的百分比具體材料的參與程度直接的、有目的的體驗(yàn)可以使信息量的90%形成知識(shí)；人為的體驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)和角色扮演）可以使信息量的70%形成知識(shí)，由此可見(jiàn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠有效地促進(jìn)學(xué)生知識(shí)的形成。（3）能夠培養(yǎng)學(xué)生多方面的科學(xué)探究能力。實(shí)驗(yàn)過(guò)程一般包括實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)觀察記錄、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（現(xiàn)象）分析與處理、得出結(jié)論等步驟。完成每個(gè)步驟，學(xué)生都必須具有一定的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，同樣每個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟都可以培養(yǎng)學(xué)生相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，能培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力；實(shí)驗(yàn)觀察，能培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力；實(shí)驗(yàn)操作能培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和解決問(wèn)題的能力；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（現(xiàn)象）分析與處理可以培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決

14、問(wèn)題的能力；得出結(jié)論可以培養(yǎng)學(xué)生分析、綜合、歸納、概括等邏輯思維能力。由此可見(jiàn)，科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芘囵B(yǎng)學(xué)生多方面的能力。（4）能夠培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神。認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)、不畏困難的科學(xué)精神，是一個(gè)公民從事各項(xiàng)工作所必須的優(yōu)良素質(zhì)。小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)可以有效培養(yǎng)學(xué)生的這種優(yōu)良品質(zhì)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要求學(xué)生忠于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，尊重客觀事實(shí)，不能有絲毫的弄虛作假的行為，使學(xué)生逐步養(yǎng)成嚴(yán)格實(shí)驗(yàn)操作規(guī)程的習(xí)慣，并樹(shù)立實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。實(shí)驗(yàn)過(guò)程往往不是一帆風(fēng)順的，要求學(xué)生善始善終，不怕挫折，使學(xué)生充分體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的艱辛和成功的喜悅。此外實(shí)驗(yàn)教學(xué)還有利于培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作、勤儉節(jié)約、愛(ài)護(hù)環(huán)境等科學(xué)素質(zhì)。二、

15、科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法主要是指按照實(shí)驗(yàn)?zāi)康模脤?shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備，人為地控制研究對(duì)象，排除干擾，突出主要因素，突出科學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、過(guò)程及其特征，研究科學(xué)問(wèn)題所采用的一種科學(xué)方法。它是一種非常重要的科學(xué)方法。（一） 科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本方法?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)的基本方法主要有實(shí)驗(yàn)歸納法、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證法、控制變量法。1. 實(shí)驗(yàn)歸納法。實(shí)驗(yàn)歸納法是一種由特殊到一般的研究方法，就是根據(jù)研究目的人為地控制條件，從大量的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中尋找其普遍特征，進(jìn)而概括出規(guī)律的方法。例如：聲音是怎樣產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)。2. 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證法。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證法是一種推理、判斷在前，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證在后的研究方法，即在已知的科學(xué)理論和實(shí)踐的基礎(chǔ)上，或是在出現(xiàn)于已知理論發(fā)生

16、沖突的科學(xué)事實(shí)時(shí)，經(jīng)過(guò)推理、假設(shè)和預(yù)言，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)其真理性，最后肯定或否定論斷，從而得出可靠的結(jié)論。例如，沙洲是怎樣形成的實(shí)驗(yàn)。3.控制變量法?？刂谱兞糠ㄊ钱?dāng)多個(gè)因素同時(shí)作用、共同影響某一變量時(shí)，要分別獨(dú)立地研究其中某一因素的影響，這時(shí)就要暫時(shí)保持其他因素不變，以便排除其他因素的干擾，更好地研究這一因素與研究量之間的關(guān)系，最后再綜合分析，由歸納法得出規(guī)律。（二） 科學(xué)實(shí)驗(yàn)的常用方法科學(xué)實(shí)驗(yàn)的常用方法主要有比較法、平衡法、轉(zhuǎn)化法、放大法、替代法、模擬法、解剖法等。1.比較法 是通過(guò)對(duì)兩個(gè)或兩個(gè)以上的事物進(jìn)行比較，從而找出異同點(diǎn)的思維方法。（如對(duì)比實(shí)驗(yàn)）（1）縱向比較 縱向比較是將同類(lèi)事物在

17、不同時(shí)刻的現(xiàn)象加以比較的方法。通過(guò)縱向比較，可以了解事物的發(fā)展與變化情況。如，“竿影長(zhǎng)度與陽(yáng)光照射關(guān)系”的 實(shí)驗(yàn)。（2）橫向比較 橫向比較是將不同類(lèi)事物在同一時(shí)刻產(chǎn)生的現(xiàn)象加以比較。通過(guò)橫向比較，可以了解不同事物的共性與異性，或通過(guò)比較得出規(guī)律。如“鐵生銹與什么有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)。（3）測(cè)量比較 是一種定量的比較。是把待測(cè)量與已知測(cè)量或標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量進(jìn)行比較，這種比較通常要借助儀器或標(biāo)準(zhǔn)量具。（4）平衡法 平衡是指不同因素的作用相互抵消的效應(yīng)。平衡法是利用平衡的原理來(lái)分析、解決問(wèn)題的方法，也是在觀察與測(cè)量中普遍應(yīng)用的重要方法。（5）轉(zhuǎn)化法 實(shí)驗(yàn)中人們常將一些不容易觀察到的現(xiàn)象或不容易測(cè)量的量，通過(guò)轉(zhuǎn)化的方

18、法使之容易被觀察或測(cè)量。這種方法就是轉(zhuǎn)化法。（6）放大法 是指將不易直接觀察或測(cè)量的微小量，通過(guò)某種方法進(jìn)行放大再進(jìn)行觀察或測(cè)量的方法。主要分力學(xué)放大法、光學(xué)放大法、電學(xué)放大法等。（7）替代法 用已知的標(biāo)準(zhǔn)量去替代未知的待測(cè)量，以保持狀態(tài)和效果相同，從而推出待測(cè)量的方法叫做替代法。如，“曹沖稱(chēng)象”、“用不等臂天平測(cè)量物體的質(zhì)量”。（8）模擬法 是借助于與原型相似的物質(zhì)模型或反映原型本質(zhì)的思想模型間接地研究客體原型的性質(zhì)和規(guī)律。三、科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的本質(zhì)與探究性實(shí)驗(yàn)（一）實(shí)驗(yàn)教學(xué)的產(chǎn)生及發(fā)展趨勢(shì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而產(chǎn)生，隨著教育的進(jìn)步而發(fā)展的。在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，原始的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是刀耕火種，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

19、不需要什么先進(jìn)技術(shù)，也不需要什么科學(xué)知識(shí)，學(xué)校培養(yǎng)的人，會(huì)認(rèn)字，會(huì)寫(xiě)地契，會(huì)算地積，會(huì)算賬也就可以了。教師以授受式方法教學(xué) ，學(xué)生通過(guò)死記硬背來(lái)獲取知識(shí)，因此不需要實(shí)驗(yàn)教學(xué)。在工業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，工業(yè)生產(chǎn)離不開(kāi)機(jī)器和電器，使用機(jī)器和電器的人要有一定的技術(shù)。這就要求學(xué)校培養(yǎng)出來(lái)的人要有一定的科學(xué)知識(shí)和基本技能，學(xué)習(xí)方法也由死記硬背增加了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。學(xué)生在教師的幫助下需要完成一定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。隨著社會(huì)的進(jìn)步，人類(lèi)已步入21世紀(jì)后工業(yè)（知識(shí)經(jīng)濟(jì)）時(shí)代。什么樣的人才能適應(yīng)知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代發(fā)展的需要呢？有學(xué)者認(rèn)為，新世紀(jì)要求的人才起碼應(yīng)具備5 種能力，即自己動(dòng)手獲取知識(shí)的能力，因?yàn)橐院蟮奈拿ひ巡皇悄坎灰暥〉娜?，而是?/p>

20、會(huì)學(xué)習(xí)的；創(chuàng)造性思維的能力；解決實(shí)際問(wèn)題的能力；實(shí)踐能力；語(yǔ)言文字的表達(dá)能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有什么樣的功能，才能滿(mǎn)足后工業(yè)時(shí)代對(duì)人才培養(yǎng)的需要呢？（1）實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為核心。我國(guó)是世界四大文明古國(guó)之一，璀璨的中華文明給人類(lèi)進(jìn)步產(chǎn)生了巨大影響，但中國(guó)近代科技水平落后了，中國(guó)經(jīng)濟(jì)技術(shù)落后的原因很多，但與一個(gè)民族的科學(xué)素養(yǎng)有直接關(guān)系。2005年7月29日，國(guó)務(wù)院總理溫家寶在北京親切看望我國(guó)杰出的科學(xué)家、航天科學(xué)的奠基人之一的錢(qián)學(xué)森先生。病榻上的錢(qián)學(xué)森坦誠(chéng)建言：“現(xiàn)在中國(guó)沒(méi)有完全發(fā)展起來(lái)，一個(gè)重要原因是沒(méi)有一所大學(xué)能夠按照培養(yǎng)科學(xué)技術(shù)發(fā)明創(chuàng)造人才的模式去辦學(xué)，沒(méi)有自己獨(dú)特的創(chuàng)新的

21、東西，老是冒不出杰出人才。這是很大的問(wèn)題?！?我們的教育還有些缺陷?！睖丶覍毺孤食姓J(rèn)。 2009年10月7日上午，溫家寶總理在北京市第35中學(xué)連續(xù)聽(tīng)了5節(jié)課，下午與教師座談聽(tīng)課后的感受時(shí)談到：教育的根本任務(wù)是培養(yǎng)人才，特別是要培養(yǎng)德智體美全面發(fā)展的高素質(zhì)人才。從國(guó)內(nèi)外的比較看，中國(guó)培養(yǎng)的學(xué)生往往書(shū)本知識(shí)掌握得很好，但是實(shí)踐能力和創(chuàng)造精神還比較缺乏。這應(yīng)該引起我們深入的思考，也就是說(shuō)我們?cè)谶^(guò)去相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間里比較重視認(rèn)知教育和應(yīng)試的教學(xué)方法，而相對(duì)忽視對(duì)學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐性對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)造精神有得天獨(dú)厚的基礎(chǔ)。（2）實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)體現(xiàn)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的基本理念。小學(xué)

22、科學(xué)課程的基本理念包括以下六點(diǎn)：科學(xué)課程要面向全體學(xué)生；學(xué)生是科學(xué)學(xué)習(xí)的主體；科學(xué)課程要以科學(xué)探究為核心；科學(xué)課程的內(nèi)容要滿(mǎn)足社會(huì)和學(xué)生雙方面的需要；科學(xué)課程應(yīng)具有開(kāi)放性；科學(xué)課程的評(píng)價(jià)應(yīng)能促進(jìn)科學(xué)素養(yǎng)的形成與發(fā)展。（3）實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)體現(xiàn)科學(xué)教材的特點(diǎn)。（4）實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)體現(xiàn)科學(xué)課教學(xué)的基本特征。（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)的本質(zhì)新課程理念下的小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程，是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，首先根據(jù)實(shí)驗(yàn)猜想設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，再根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案選擇實(shí)驗(yàn)材料并組裝成實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停蝗缓髮?duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ褪┘右欢ǖ臈l件影響，使其產(chǎn)生某種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；最后通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象形成基本的科學(xué)結(jié)論。在這一過(guò)程中，學(xué)生是活動(dòng)的主體，實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ褪腔顒?dòng)的

23、客體，主體與客體之間的聯(lián)系主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：1人（學(xué)生）與物（材料、實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停┑南嗷ヂ?lián)系.?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)始于問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)問(wèn)題就是學(xué)生還沒(méi)有認(rèn)識(shí)但又應(yīng)該和需要進(jìn)行認(rèn)識(shí)的科學(xué)知識(shí)。實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的提出，意味著學(xué)生對(duì)新知識(shí)的追求；實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的解決，需要付出艱苦的勞動(dòng)，進(jìn)行多次大膽而又細(xì)心的嘗試和探索?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)的探索性，是人的主觀能動(dòng)性的高度表現(xiàn)?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)的探索過(guò)程體現(xiàn)著人與物相互影響和相互作用，這種聯(lián)系體現(xiàn)在教學(xué)中，包括學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，選擇、制作實(shí)驗(yàn)材料，分解組裝實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?；調(diào)控實(shí)驗(yàn)條件，觀察記錄、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等活動(dòng)。這些活動(dòng)的開(kāi)展需要實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ闹С?，反過(guò)來(lái)這些活動(dòng)的進(jìn)行也有助于培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、實(shí)驗(yàn)

24、能力、邏輯思維能力和創(chuàng)新思維能力。2.物與物之間的聯(lián)系。人與物的聯(lián)系（實(shí)驗(yàn)知識(shí)、方法、能力）人與人的聯(lián)系（實(shí)驗(yàn)情感、態(tài)度與價(jià)值觀的形成）物與物的聯(lián)系（實(shí)驗(yàn)工具、技能）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是人與物聯(lián)系的結(jié)果，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的呈現(xiàn)一方面體現(xiàn)著人與物之間的聯(lián)系，同時(shí)還體現(xiàn)了工具與材料，條件與模型之間的聯(lián)系，即物與物的聯(lián)系。工具與材料之間的聯(lián)系構(gòu)成了實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，?shí)驗(yàn)條件與實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷穆?lián)系則呈現(xiàn)出了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，這些聯(lián)系體現(xiàn)著工具的意義和技術(shù)、技能的價(jià)值。3.人與人之間的聯(lián)系。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要目的是為了通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象揭示自然事物或自然現(xiàn)象之間的聯(lián)系而形成基本的科學(xué)知識(shí)。交流和評(píng)價(jià)在形成科學(xué)知識(shí)的過(guò)程中起著重要的作用。交流和評(píng)價(jià)是學(xué)生

25、與學(xué)生，學(xué)生與教師相互聯(lián)系的過(guò)程，即人與人之間的聯(lián)系。人與人之間的聯(lián)系可以培養(yǎng)學(xué)生樂(lè)于實(shí)驗(yàn)、與人合作、實(shí)事求是、追求真知以及尊重證據(jù)的情感、態(tài)度與價(jià)值觀。綜上所述，小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是人與物，物與物，人與人各要素之間相互依賴(lài)、相互制約、相互影響的整體。這些聯(lián)系反映了小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的本質(zhì)，從這些聯(lián)系中我們可以歸納出實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)，應(yīng)包括三個(gè)方面，即實(shí)驗(yàn)知識(shí)與方法，實(shí)驗(yàn)技能與能力，實(shí)驗(yàn)情感態(tài)度與價(jià)值觀。這三方面的內(nèi)容可以統(tǒng)稱(chēng)為實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)，因此實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)就是培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的形成則是通過(guò)具體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)來(lái)體現(xiàn)的。（三）探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特征1.什么是探究性實(shí)驗(yàn)我們要認(rèn)識(shí)什么是探究性實(shí)驗(yàn)，

26、首先要認(rèn)識(shí)什么是探究和科學(xué)探究。按照牛津英語(yǔ)詞典中的定義，探究是“求索知識(shí)或信息特別是求真的活動(dòng)；是搜尋、研究、調(diào)查、檢驗(yàn)的活動(dòng)；是提問(wèn)和質(zhì)疑的活動(dòng)?！逼湎鄳?yīng)的中文翻譯有“探問(wèn)”“質(zhì)疑”“調(diào)查”及“探究”等多種譯法。辭海中將探究解釋為“深入探討，反復(fù)了研究”。科學(xué)探究是學(xué)生用以獲取知識(shí)、領(lǐng)悟科學(xué)的思想觀念、領(lǐng)悟科學(xué)家們研究自然界所用的方法而進(jìn)行的各種活動(dòng)?？茖W(xué)探究包括：提出問(wèn)題-猜想與假設(shè)-制訂計(jì)劃-觀察、實(shí)驗(yàn)、制作-搜集整理信息-思考與結(jié)論-表達(dá)與交流等七個(gè)環(huán)節(jié)。探究性實(shí)驗(yàn)是相對(duì)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)而言的。探究性實(shí)驗(yàn)是指學(xué)生在不知道實(shí)驗(yàn)結(jié)果的前提下，在教師的啟發(fā)性指導(dǎo)下，通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作、思考分

27、析得出結(jié)論的實(shí)驗(yàn)形式。2.探究性實(shí)驗(yàn)、發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)、模仿性實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的關(guān)系。發(fā)現(xiàn)性實(shí)驗(yàn)都是探究性實(shí)驗(yàn)，但探究性實(shí)驗(yàn)不一定都是發(fā)現(xiàn)性實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)分驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)論或驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)假設(shè)兩個(gè)類(lèi)型，前者為非探究性實(shí)驗(yàn)，后者探究性實(shí)驗(yàn)。模仿性實(shí)驗(yàn)分主動(dòng)性模仿實(shí)驗(yàn)和被動(dòng)性模仿實(shí)驗(yàn)，主動(dòng)性模仿實(shí)驗(yàn)是在教師指導(dǎo)下學(xué)生運(yùn)用已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行自主操作的活動(dòng)過(guò)程，被動(dòng)性模仿實(shí)驗(yàn)是在教師的指令下的操作活動(dòng)。前者為探究性實(shí)驗(yàn)，后者為非探究性實(shí)驗(yàn)。演示實(shí)驗(yàn)有的是探究性實(shí)驗(yàn)，有的是非探究性實(shí)驗(yàn)。探究性實(shí)驗(yàn)、發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)、模仿性實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的關(guān)系可以用下圖表示（陰影部分為探究性實(shí)驗(yàn)，陰影之外的為非探究性實(shí)驗(yàn)）探究性實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)性實(shí)

28、驗(yàn)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)論的實(shí)驗(yàn)非探究性實(shí)驗(yàn)?zāi)７聦?shí)驗(yàn)被動(dòng)性模仿實(shí)驗(yàn)主動(dòng)性模仿實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)提出問(wèn)題、驗(yàn)證假設(shè)驗(yàn)證結(jié)論3.發(fā)現(xiàn)性實(shí)驗(yàn)和探究性實(shí)驗(yàn)的區(qū)別探究性實(shí)驗(yàn)包括驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和發(fā)現(xiàn)性實(shí)驗(yàn)兩種，其區(qū)別主要有以下幾點(diǎn)：（1）實(shí)驗(yàn)的過(guò)程不同。 比如“種子的萌發(fā)與什么有關(guān)的實(shí)驗(yàn)”是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，其過(guò)程為 “問(wèn)題假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)觀察分析現(xiàn)象得出結(jié)論”幾個(gè)環(huán)節(jié)；而“磁鐵性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)”是發(fā)現(xiàn)性實(shí)驗(yàn)，其過(guò)程為“問(wèn)題實(shí)驗(yàn)觀察分析現(xiàn)象得出結(jié)論”幾個(gè)環(huán)節(jié)。（2）實(shí)驗(yàn)的目的不同。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)假設(shè)是否正確，而發(fā)現(xiàn)性實(shí)驗(yàn)是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的結(jié)論。（3）學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ)不同。學(xué)生對(duì)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的結(jié)果略知一、二，而對(duì)發(fā)現(xiàn)性

29、實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可能一無(wú)所知。（4）教師指導(dǎo)的重點(diǎn)不同。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)重在指導(dǎo)學(xué)生對(duì)問(wèn)題形成假設(shè)和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，而發(fā)現(xiàn)性實(shí)驗(yàn)重在給學(xué)生提供有結(jié)構(gòu)的材料及實(shí)驗(yàn)方法。4.探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特征。（1）多元化。 實(shí)驗(yàn)教學(xué)由單一的培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能向培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)發(fā)展。實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)包括實(shí)驗(yàn)探究能力，實(shí)驗(yàn)方法（知識(shí)），實(shí)驗(yàn)情感與態(tài)度。實(shí)驗(yàn)探究能包括提出研究的問(wèn)題、作出實(shí)驗(yàn)假設(shè)、制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃（選擇實(shí)驗(yàn)材料、確認(rèn)和控制變量、運(yùn)用操作性定義、實(shí)驗(yàn)操作（組裝實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?、控制?shí)驗(yàn)條件）、收集和整理數(shù)據(jù)、得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論等。（2）開(kāi)放性。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式是封閉的，教師為學(xué)生準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)材料，設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)方案，從而導(dǎo)致學(xué)生不能全面地了解整個(gè)實(shí)

30、驗(yàn)過(guò)程。而探究性實(shí)驗(yàn)是以課程標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，以教材為依托，不局限于教材、課時(shí)、場(chǎng)地，讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程，如設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料、組裝實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，甚至走出教室在?hù)外開(kāi)展教學(xué)等。從知識(shí)、能力等多方面向外延伸或擴(kuò)展，創(chuàng)設(shè)一些開(kāi)放性的問(wèn)題情境，拓展學(xué)生的視野和知識(shí)面，進(jìn)而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的開(kāi)放性。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容并不局限于教科書(shū)，而由學(xué)生從學(xué)習(xí)、生活中提出感興趣的問(wèn)題，并就問(wèn)題進(jìn)行探究。實(shí)驗(yàn)方案的開(kāi)放性。由于學(xué)生的認(rèn)知水平不同，思考問(wèn)題的角度也不同，所以設(shè)計(jì)的開(kāi)放式的實(shí)驗(yàn)方案也不可能完全相同。有的設(shè)計(jì)的非常合理，有的設(shè)計(jì)的比較合理，有的設(shè)計(jì)的甚至是錯(cuò)誤的，但每個(gè)學(xué)生都進(jìn)行認(rèn)真的思考，對(duì)過(guò)

31、程與方法進(jìn)行了體驗(yàn)。學(xué)生提出的方案越多，思考的角度就越廣，思維也就越深刻。同時(shí)，學(xué)生經(jīng)過(guò)交流與評(píng)價(jià)，相互啟發(fā)，會(huì)碰撞出許多創(chuàng)造性思維的火花。實(shí)驗(yàn)時(shí)間的開(kāi)放性。由于受課時(shí)的限制，許多實(shí)驗(yàn)在課堂教學(xué)中往往不能充分展開(kāi)，因此，有必要將一些課內(nèi)實(shí)驗(yàn)延伸到課外，將課時(shí)開(kāi)放，使學(xué)生有充足的時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)空間的開(kāi)放性。劉默耕老師曾經(jīng)活過(guò)：科學(xué)課的功夫在課外，將實(shí)驗(yàn)的場(chǎng)所轉(zhuǎn)向生活和大自然。實(shí)驗(yàn)的活動(dòng)形式可以多樣化，既可以是探究活動(dòng)，又可以是一些小發(fā)明、小制作、小實(shí)驗(yàn)等活動(dòng)。這使學(xué)生不斷擴(kuò)展對(duì)周?chē)澜缈茖W(xué)現(xiàn)象的體驗(yàn)，豐富他們的學(xué)習(xí)經(jīng)歷。（3）趣味性。美國(guó)心理學(xué)家布魯納指出：“學(xué)習(xí)最好的刺激乃是對(duì)所學(xué)學(xué)科的

32、興趣”。要讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)感興趣，應(yīng)從三個(gè)方面入手，一是實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)的方式應(yīng)多樣化；二是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要貼近學(xué)生的生活，盡量從學(xué)生的生活及周?chē)h(huán)境中選取學(xué)生感興趣的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；三是實(shí)驗(yàn)更富趣味性。（4）探究性. 實(shí)驗(yàn)過(guò)程要體現(xiàn)科學(xué)探究的過(guò)程，即提出通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚧卮鸬膯?wèn)題，能對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)，能設(shè)計(jì)或理解實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停苓M(jìn)行科學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作，能分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（觀察和測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)）。（5）創(chuàng)造性四、小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)基本技能目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題很多，歸納起來(lái)主要有這樣幾點(diǎn)：即盲目準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料的多，關(guān)注材料價(jià)值的少；實(shí)驗(yàn)方法指導(dǎo)不到位的多，指導(dǎo)得當(dāng)、得法的少；實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ湍７碌亩啵倪M(jìn)的少；實(shí)驗(yàn)猜想走過(guò)場(chǎng)的多，落到實(shí)效的

33、少；設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教給的多，引導(dǎo)學(xué)生自主建構(gòu)的少；由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象合理推出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的少，直接得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的多；教學(xué)中牽得多，放的少；教師說(shuō)的太多，學(xué)生活動(dòng)時(shí)間少；活動(dòng)熱熱鬧鬧的多，關(guān)注學(xué)生思維的少。要解決上述問(wèn)題，除了進(jìn)一步理解和貫徹新的教學(xué)理念之外，還必須要掌握一定的實(shí)驗(yàn)技能，以提高實(shí)驗(yàn)的效果。（一） 選擇和準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料技能按照實(shí)驗(yàn)要求或?qū)嶒?yàn)方案，準(zhǔn)備、制作或選擇實(shí)驗(yàn)材料，組裝實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，既是運(yùn)用已有知識(shí)、技能的過(guò)程，又是感知新知識(shí)的過(guò)程。在該過(guò)程中可以有效地培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。不同的材料會(huì)組裝成不同的模型，相同的材料也可以組裝成不同的模型。不同的模型會(huì)產(chǎn)生不同的實(shí)驗(yàn)效果。1.

34、實(shí)驗(yàn)材料的類(lèi)型。實(shí)驗(yàn)材料包括教具和學(xué)具。學(xué)具，顧名思義就是學(xué)生學(xué)習(xí)的用具。一般地講大致可分為兩類(lèi)，一類(lèi)為工具型的，稱(chēng)為文具，如筆墨紙硯、書(shū)包等；一類(lèi)是與所學(xué)科課程配合的教學(xué)輔助器具。我們這里指的是后一種學(xué)具。 在我國(guó)學(xué)具是一種新生事物，它是在教學(xué)改革中誕生和發(fā)展起來(lái)的。它誕生于20世紀(jì)90年代初，距今不過(guò)20年，但來(lái)勢(shì)之洶猛是已往的教學(xué)材料所不可比的，前幾年已席卷全國(guó)各地，最近兩年似乎又消聲滅跡。外國(guó)也有學(xué)具，只不過(guò)比我國(guó)的學(xué)具更早，綜合性更強(qiáng)，質(zhì)量更高，價(jià)錢(qián)更貴。2.怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)材料小學(xué)科學(xué)課程是以科學(xué)探究為核心的，科學(xué)探究就是趟水過(guò)河，是科學(xué)體驗(yàn)，是真刀實(shí)槍的搞科學(xué)。實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究的主要過(guò)

35、程和方法，材料是實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的基礎(chǔ)，沒(méi)有一套好的材料，就難以提高實(shí)驗(yàn)效果。那么怎樣來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)材料呢？（1）從知識(shí)的類(lèi)型出發(fā)設(shè)計(jì)材料的結(jié)構(gòu)美國(guó)著名的小學(xué)科學(xué)教育專(zhuān)家蘭本達(dá)教授在小學(xué)科學(xué)教育的“探究研討”教學(xué)法一書(shū)中指出：“科學(xué)教學(xué)中的材料結(jié)構(gòu)，意思是指材料在被使用時(shí)能揭示自然現(xiàn)象間的某種關(guān)系?！币虼怂J(rèn)為“材料應(yīng)和科學(xué)上一個(gè)重要的概念有關(guān)；使用這些材料應(yīng)該能揭示許多有關(guān)的現(xiàn)象。這就是我們稱(chēng)之為結(jié)構(gòu)的特性?！睂?shí)驗(yàn)是學(xué)生為建構(gòu)知識(shí)而獲取信息的一種方式，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、分析、歸納或綜合，形成基本的科學(xué)知識(shí)。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是建構(gòu)知識(shí)的基礎(chǔ)，而實(shí)驗(yàn)材料的種類(lèi)、數(shù)量和質(zhì)地即材料結(jié)構(gòu)又直接影響著實(shí)驗(yàn)的過(guò)程和現(xiàn)象，

36、因此實(shí)驗(yàn)材料與科學(xué)知識(shí)有著必然的聯(lián)系。我們可以從知識(shí)的類(lèi)型出發(fā)來(lái)設(shè)計(jì)有結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)材料。不同類(lèi)型的知識(shí)有不同的建構(gòu)過(guò)程，具體情況如下：類(lèi)型建構(gòu)過(guò)程事實(shí)性知識(shí)1.觀察。憑借感官或儀器進(jìn)行有目的、有順序的觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。2.分析或比較。分析各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)其共同點(diǎn)與不同點(diǎn)。分別得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。3.綜合。將各種實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行整理，綜合出基本的知識(shí)。概念性知識(shí)1.觀察。憑借感官或儀器進(jìn)行有目的、有順序的觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。2.比較。分析各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有什么不同點(diǎn) 。2.分類(lèi)。將具有相同特征的事物放在一起。3.比較、歸納。 比較同類(lèi)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有什么共同點(diǎn)， 用歸納的方法，得出它們的共同性質(zhì)，給他們一個(gè)共同的名字。規(guī)律性

37、知識(shí)1.觀察。憑借感官或儀器進(jìn)行有目的、有順序的觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。2.分析。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與條件之間的關(guān)系，得出個(gè)別的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。3.歸納。得出一般的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。4.推理。形成科學(xué)知識(shí)。程序性知識(shí)1.分析。觀察現(xiàn)象或閱讀資料。2.抽象。把握知識(shí)要點(diǎn)，掌握基本的操作方法。3.對(duì)照。按照操作方法進(jìn)行練習(xí)，內(nèi)化知識(shí)，形成技能。根據(jù)知識(shí)類(lèi)型設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)材料，首先要根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的確定知識(shí)點(diǎn)，并判斷其類(lèi)型；再根據(jù)知識(shí)的形成過(guò)程確定思維要素，最后根據(jù)思維要素的特點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)材料。比如河北版科學(xué)四年級(jí)下冊(cè)鹽到哪里去了活動(dòng)1“混合”，該活動(dòng)的目的是通過(guò)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生建構(gòu)“溶解”的概念。“溶解”是一個(gè)概念性知識(shí)，由上表可以知道建構(gòu)該知識(shí)

38、一般需要經(jīng)過(guò)三個(gè)過(guò)程：一是實(shí)驗(yàn)觀察，二是讓學(xué)生自己制定多種標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類(lèi)，三是歸納概念。這一過(guò)程中的思維要素是“比較、分類(lèi)、歸納”。給實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分類(lèi)，需要比較實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的不同點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的不同點(diǎn)越多，分類(lèi)的標(biāo)準(zhǔn)也就越多。這就要求我們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)材料要有多種差異性，比如有可溶的和不溶的，有上浮的和下沉的，有變色的和不變色的，有液體渾濁的和澄清的。學(xué)生歸納概念采用的是枚舉歸納法，該方法需要有3個(gè)具體的個(gè)體，歸納出一般的知識(shí)。要完成這一歸納過(guò)程，先要讓學(xué)生比較3種可溶性物質(zhì)與水混合后有什么相同點(diǎn)，盡管它們與水混合后的顏色可能不同，但都是透明的，說(shuō)明它們與水混合后都能形成“極小的微?！?，為了讓學(xué)生理解它們能“

39、均勻地分散到了水中”，教師需要做一個(gè)有色物質(zhì)（一般用高錳酸鉀）的擴(kuò)散演示實(shí)驗(yàn)，再進(jìn)一步推想無(wú)色物質(zhì)溶解的均一性。上述分析結(jié)果可以用下表表示：思維要素材料種類(lèi)具體材料分類(lèi)可溶的和不溶的各1種上浮的和下沉的各1種變色的和不變色各1種渾濁的和澄清的各1種食鹽、沙子（或鐵粉）鋸末（米糠）、沙子（或鐵粉）食鹽、高錳酸鉀食鹽、鋸末歸納可溶解的物質(zhì)3種其中一種為有色的食鹽、白糖、高錳酸鉀總計(jì)鋸末（米糠）、沙子（或鐵粉）、食鹽、白糖、高錳酸鉀由上表，可以得出本課設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)材料有：食鹽、白糖、高錳酸鉀、鋸末、沙子，這幾種材料每個(gè)組必須要有。其他類(lèi)型的知識(shí)，也可以照上面思路設(shè)計(jì)材料，不再贅敘。（2）從課程理念出發(fā)

40、設(shè)計(jì)材料的內(nèi)涵蘭本達(dá)指出：“材料要有豐富得內(nèi)涵，學(xué)生使用這些材料應(yīng)有多種的相互作用，能使用許多不同的路子進(jìn)行探究。應(yīng)該讓孩子們?cè)谟懻摃?huì)中獲得不同的發(fā)現(xiàn)，提出新的問(wèn)題?！辈牧蟽?nèi)涵應(yīng)與新的課程理念相適應(yīng)，怎樣從新的課程理念出發(fā)來(lái)設(shè)計(jì)內(nèi)涵豐富的實(shí)驗(yàn)材料呢？材料應(yīng)具有多樣性。新課程理念的“全體性”，體現(xiàn)了以人為本的教育思想，即在學(xué)習(xí)面前人人平等。反映在科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，一方面要讓所有的學(xué)生都參與到實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中去，并且是一種實(shí)實(shí)在在的從思維到感情上的參與。另一方面，在參與過(guò)程中應(yīng)該讓所有的學(xué)生都有所發(fā)展。好學(xué)生可以獲得較多的收獲，謀求更大的發(fā)展；差學(xué)生可以獲得基本的收獲，得到必要的發(fā)展?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)要面向全

41、體學(xué)生，必須打破傳統(tǒng)的“單一”的“齊步走”的教學(xué)模式，建立以學(xué)生為主體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。讓學(xué)生學(xué)會(huì)自主實(shí)驗(yàn)的方法，達(dá)到個(gè)別發(fā)展的水平。實(shí)驗(yàn)材料要適應(yīng)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)的需要，應(yīng)具有多樣性和層次性。首先，材料應(yīng)突破了數(shù)量上的限制，可以達(dá)到人手一份，能夠滿(mǎn)足學(xué)生獨(dú)立探究的需要，克服小組實(shí)驗(yàn)中，有的當(dāng)演員，有的當(dāng)觀眾的弊端，可以有效地提高學(xué)生學(xué)習(xí)的參與率。其次，材料要滿(mǎn)足不同層次學(xué)生學(xué)習(xí)的需要，好學(xué)生可以多做幾次，差學(xué)生可以少做幾次。例如，河北版科學(xué)三年級(jí)上冊(cè)流動(dòng)的水一課的活動(dòng)2“讓小水輪轉(zhuǎn)起來(lái)”，可以設(shè)計(jì)一套具有多種變量的小水輪，如水流大小、水位高低、葉片多少、葉片大小、葉片角度、提重輪大小可變的小水輪（

42、如圖）。學(xué)生利用該材料除了研究小水輪轉(zhuǎn)得快慢與水流大小、水位高低有關(guān)之外，好學(xué)生還可以用它進(jìn)一步研究小水輪轉(zhuǎn)得快慢與葉片多少、葉片大小、葉片角度、提重輪大小有什么關(guān)系。當(dāng)然不要求所有的學(xué)生都完成每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。材料應(yīng)具有可變性。新課程理念強(qiáng)調(diào)學(xué)科的“探究性”，探究性實(shí)驗(yàn)一個(gè)突出的特點(diǎn)就是要給學(xué)生留有發(fā)散的空間，獨(dú)立思考的余地，學(xué)生能夠從不同的角度，不同層面去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題。什么樣的實(shí)驗(yàn)材料能夠滿(mǎn)足探究性實(shí)驗(yàn)的需要呢？從材料的結(jié)構(gòu)上講應(yīng)該具有可變性，這樣才有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性。例如， “簡(jiǎn)單機(jī)械實(shí)驗(yàn)材料”讓學(xué)生設(shè)計(jì)滑輪組的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生想怎樣設(shè)計(jì)就怎樣設(shè)計(jì)，為滿(mǎn)足學(xué)生實(shí)驗(yàn)需要，應(yīng)提供給

43、學(xué)生足夠的滑輪、軸和有多個(gè)孔支架。再如，河北版科學(xué)三年級(jí)下冊(cè)鏡子一課的拓展活動(dòng) “鏡子反光游戲”，可以設(shè)計(jì)一個(gè)角度可變的角鏡（如圖），讓學(xué)生觀察角鏡的角度有大變小時(shí)，鏡子中像數(shù)的變化。學(xué)生會(huì)驚奇地發(fā)現(xiàn)當(dāng)兩片鏡子夾角為0度時(shí)，里面會(huì)出現(xiàn)無(wú)數(shù)個(gè)像。材料應(yīng)具有趣味性。新課程理念強(qiáng)調(diào)學(xué)生的“主體性”，就應(yīng)該讓學(xué)生把學(xué)習(xí)當(dāng)成一種“需要”，當(dāng)成一種高興的事去做。小學(xué)生好奇、好玩、好動(dòng)，喜歡色彩鮮艷、造型新穎的事物，喜歡游戲，喜歡動(dòng)手操作。實(shí)驗(yàn)材料應(yīng)依據(jù)兒童的年齡特征進(jìn)行設(shè)計(jì)。首先，從外觀上講，應(yīng)設(shè)計(jì)紅、黃、藍(lán)、綠等色澤鮮艷的材料，這些材料都會(huì)給學(xué)生一種親切感，使他們見(jiàn)到材料會(huì)愛(ài)不釋手。其次，利用這些材料能

44、夠構(gòu)建新穎的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，通過(guò)操作能呈現(xiàn)新奇的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，這些現(xiàn)象很容易引起學(xué)生的有意注意，誘發(fā)學(xué)生主動(dòng)探究科學(xué)的欲望，形成良好的主動(dòng)學(xué)習(xí)的品質(zhì)。材料應(yīng)該應(yīng)具有環(huán)保、安全性。新的科學(xué)課程強(qiáng)調(diào)科學(xué)與技術(shù)、社會(huì)和環(huán)境之間的聯(lián)系。低碳、環(huán)保應(yīng)貫徹到整個(gè)教學(xué)之中。實(shí)驗(yàn)材料的選擇應(yīng)符合環(huán)保要求，不可降解的材料像泡沫塑料等盡量不要設(shè)計(jì)。其次材料的安全性也是非常重要的。聽(tīng)課中發(fā)現(xiàn)有的教師讓學(xué)生用小白藥片做溶解實(shí)驗(yàn)，這不符合安全要求。記得有一次學(xué)生做電磁鐵有磁性的實(shí)驗(yàn)，材料中沒(méi)有電池盒和開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線又過(guò)細(xì)、達(dá)不到足夠的長(zhǎng)度，接通電流后會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的熱，學(xué)生用手捏著線頭做實(shí)驗(yàn)時(shí)燙得手直抖索。這種隱性的不安全因素必須要引起

45、我們的注意，從材料的結(jié)構(gòu)上講，不管是顯性的還是隱性的都應(yīng)該符合環(huán)保和安全的要求。（2）從實(shí)驗(yàn)效率出發(fā)設(shè)計(jì)具體的實(shí)驗(yàn)材料實(shí)物材料是首選的。小學(xué)科學(xué)是一門(mén)認(rèn)物的學(xué)科，學(xué)生認(rèn)識(shí)的對(duì)象是實(shí)實(shí)在在的客觀事物和現(xiàn)象。學(xué)生只有通過(guò)對(duì)具體的實(shí)物和現(xiàn)象的觀察，才能獲得真實(shí)的第一手資料，進(jìn)而形成具體的科學(xué)知識(shí)。因此在設(shè)計(jì)材料時(shí)，實(shí)物材料是首選的，沒(méi)有實(shí)物材料選擇是標(biāo)本，沒(méi)有標(biāo)本再考慮音像資料，這是學(xué)科特點(diǎn)決定的。材料不是越多越好。蘭本達(dá)指出：“每個(gè)孩子都應(yīng)該有足夠的材料。每樣?xùn)|西的數(shù)目不一定和孩子們的人數(shù)相等，但是每個(gè)孩子都應(yīng)該有足夠的、在探索相互作用中關(guān)鍵的材料。”例如，比如冀人版科學(xué)四年級(jí)下冊(cè)讓癟乒乓球鼓起來(lái)

46、活動(dòng)1“液體受冷、受熱的研究”。該活動(dòng)通過(guò)讓學(xué)生實(shí)驗(yàn)觀察，分析現(xiàn)象，在此基礎(chǔ)上采取“枚舉歸納法”形成液體熱脹冷縮的知識(shí)。學(xué)生要進(jìn)行“枚舉歸納”，最少要做3種液體（如水、柴油、醋）的實(shí)驗(yàn)，這3種液體是每個(gè)組都必須要有的，其他液體學(xué)生可以自由準(zhǔn)備。但材料不易準(zhǔn)備的過(guò)多，盡量減少材料成本。材料不是檔次越高越好。材料的質(zhì)地不是檔次越高就越好，因?yàn)樽罴训膶?shí)驗(yàn)現(xiàn)象是我們追求的目標(biāo)，只要能呈現(xiàn)最佳的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，材料的檔次越低越好。但在實(shí)際教學(xué)中，很多老師有這樣一個(gè)誤區(qū)，認(rèn)為科技發(fā)展了，教學(xué)條件改善了，實(shí)驗(yàn)材料的質(zhì)地應(yīng)該高一些，這樣才能與時(shí)代合拍。記得有位青年教師要在省年會(huì)上作冀人版科學(xué)四年級(jí)下冊(cè)讓癟乒乓球鼓起

47、來(lái)活動(dòng)1“液體受冷、受熱的研究”一課，課前這位老師用青霉素小藥瓶給每個(gè)小組制作了3套實(shí)驗(yàn)材料（如圖）。將盛有液體的裝置放到熱水中，細(xì)玻璃管中的液體馬上就會(huì)上升，再放到冷水中液柱會(huì)立即下降，實(shí)驗(yàn)效果很好。但在現(xiàn)場(chǎng)作課時(shí)老師用500ml的大燒瓶取代了小玻璃瓶，結(jié)果將該裝置放到盛熱水的水槽中，玻璃管中的液柱沒(méi)有變化，老師讓學(xué)生把水槽中的水倒出來(lái)，再加熱水，連續(xù)兩次，玻璃管中的液柱才上升了一小節(jié)。學(xué)生把該裝置放到盛有冷水的水槽中，玻璃管中的液柱沒(méi)有變化，連續(xù)兩次換冷水液柱才下降了一截。該實(shí)驗(yàn)由于時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致教學(xué)任務(wù)未能完成。從該案例中你會(huì)受到什么啟示呢？材料還是身邊的好。目前，制約實(shí)驗(yàn)開(kāi)出率的客觀因素

48、主要有兩個(gè)：一是材料效果不好。很多實(shí)驗(yàn)材料與教材實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不配套，即使可用的一些實(shí)驗(yàn)材料，由于質(zhì)量較差也很難達(dá)到理想的實(shí)驗(yàn)效果；二是材料的消費(fèi)。材料消費(fèi)是一筆很大的開(kāi)支，學(xué)生活動(dòng)的越充分，開(kāi)支就越大。解決這兩個(gè)問(wèn)題的最佳途徑是因地制宜準(zhǔn)備材料。其實(shí)，教材中的實(shí)驗(yàn)大部分都可以用身邊的材料替代，只要我們留心總會(huì)從你的身邊找到理想的材料。當(dāng)然，我們還可以發(fā)動(dòng)學(xué)生搜集和準(zhǔn)備材料。這樣我們就可以降低實(shí)驗(yàn)成本，提高實(shí)驗(yàn)開(kāi)出率和成功率，何樂(lè)而不為呢?？傊灰覀兡軌驈闹R(shí)點(diǎn)入手考慮實(shí)驗(yàn)材料的結(jié)構(gòu)，從課程理念出發(fā)考慮實(shí)驗(yàn)材料的內(nèi)涵，從實(shí)驗(yàn)效率出考慮具體的實(shí)驗(yàn)材料，就能為每個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)出一套有結(jié)構(gòu)、有內(nèi)涵、安全、

49、環(huán)保、高效的活動(dòng)材料。（二）實(shí)驗(yàn)操作技能實(shí)驗(yàn)操作技能主要是指使用實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)的技能。科學(xué)實(shí)驗(yàn)操技能是學(xué)生完成科學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)的實(shí)際的、專(zhuān)門(mén)的操作技術(shù)水平。1.選擇器材或儀器傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)之前教師已給學(xué)生提供了進(jìn)行實(shí)驗(yàn)所使用的器材，學(xué)生不需要選擇儀器，只需根據(jù)教師提供的實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)即可。這樣做不利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)主張?jiān)谝欢ǖ臈l件下，設(shè)計(jì)讓學(xué)生選擇儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的環(huán)節(jié)，以培養(yǎng)學(xué)生選擇器材的能力。比如量筒的選擇。量筒是用來(lái)量取液體體積的一種玻璃儀器,一般有10ml、25ml、50ml、100ml、1000ml等規(guī)格。10毫升量筒每小格表示0.2

50、ml，而50ml的量筒每小格表示1ml .可見(jiàn)量筒越大，管徑越粗，由視線的偏差所造成的的讀數(shù)誤差也就越大。分次量取也能引起誤差。所以，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)根據(jù)所取溶液的體積，盡量選擇能一次量取的最小規(guī)格的量筒。思考：分別量取24lm、52lm的液體選擇什么規(guī)格的量筒。2.掌握基本儀器的使用方法。學(xué)生學(xué)會(huì)使用基本的儀器是小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)之一。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，常用的基本儀器有：放大鏡、刻度尺、天平、測(cè)力計(jì)、量筒、試管、酒精燈、燒杯、燒瓶等。對(duì)于這些儀器，要了解它們的名稱(chēng)、原理、構(gòu)造、性能、特點(diǎn)及注意事項(xiàng)。對(duì)于各種儀器的基本操作，教師都要做出示范表演。學(xué)生要通過(guò)教師規(guī)范的動(dòng)作，掌握正確的實(shí)驗(yàn)操作方法。切

51、記，儀器的使用方法是不能探究的，要采取講授、演示、閱讀等方法，讓學(xué)生掌握，嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)守則去做。3.組裝實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷募寄茉趯?shí)驗(yàn)中，往往需要將多個(gè)儀器或器材進(jìn)行組裝，配合使用。無(wú)論是一個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷母鱾€(gè)部位的裝配，還是多個(gè)儀器和儀器的組裝，都必須做到正確、合理和完善。教師要指導(dǎo)學(xué)生組裝實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蜁r(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：第一，認(rèn)真預(yù)設(shè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，并制定相應(yīng)的應(yīng)急方案；第二，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)計(jì)有結(jié)構(gòu)的材料；第三，對(duì)模型構(gòu)建中的技術(shù)關(guān)鍵進(jìn)行具體的指導(dǎo)。課前教師要先試一試，由初試結(jié)果，確定指導(dǎo)學(xué)生組裝實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷募夹g(shù)關(guān)鍵。（三）指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)猜想的技能1.猜想、預(yù)測(cè)和假說(shuō)的相互關(guān)系。猜想是基于人們的一種直

52、覺(jué)推論，這種推論可以沒(méi)有事實(shí)的根據(jù)，也不需要實(shí)際的證實(shí)，只需要邏輯上的證明即可。科學(xué)預(yù)測(cè)是基于一種經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)，而做出的邏輯推理，預(yù)測(cè)結(jié)果的正確與否需要和事實(shí)相對(duì)照?？茖W(xué)假說(shuō)則是“根據(jù)已知的科學(xué)事實(shí)和科學(xué)原理，對(duì)所研究的自然現(xiàn)象及其規(guī)律性提出的一種假定性的推測(cè)和說(shuō)明。 2.猜想和預(yù)測(cè)的作用。（1）猜想與假設(shè)具有承上啟下的作用。猜想是科學(xué)探究的程序之一，它在科學(xué)探究活動(dòng)中起著承上啟下的作用。它既是學(xué)生在探究之前對(duì)研究問(wèn)題所進(jìn)行的一種科學(xué)預(yù)見(jiàn)性思考，又是制定探究計(jì)劃、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的前提根據(jù)，是學(xué)生選擇實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)材料的基礎(chǔ)，可以為收集信息，分析、處理和解釋信息提供一個(gè)大致的框架。而且，科學(xué)探究的結(jié)

53、論也是圍繞著猜想進(jìn)行的，探究報(bào)告最終需要對(duì)猜想是否得到驗(yàn)證，作出明確的結(jié)論。 （2）有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。興趣是學(xué)習(xí)的最好老師，當(dāng)一個(gè)學(xué)生對(duì)某個(gè)學(xué)科、問(wèn)題發(fā)生興趣時(shí)，他就會(huì)積極思考，想方設(shè)法去解決所遇到的問(wèn)題而猜想就能調(diào)動(dòng)起學(xué)生的積極性因?yàn)椴孪胧菑膶W(xué)生所熟悉的知識(shí)或事實(shí)出發(fā)，這就降低了問(wèn)題的難度，從而具有較好的可接受性恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)用猜想，很容易使學(xué)生的興趣放到被研究的事物上來(lái)。（3）凝聚學(xué)生的注意力?！白⒁狻保且粋€(gè)古老而又永恒的話(huà)題。俄羅斯教育家烏申斯基曾精辟地指出：“注意是我們心靈的惟一門(mén)戶(hù)，意識(shí)中的一切，必然都要經(jīng)過(guò)它才能進(jìn)來(lái)。”猜想與假設(shè)可以溝通新舊知識(shí)之間的聯(lián)系，激發(fā)了他們探究的欲望

54、，凝集學(xué)生的注意力。 （4）培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維、想象力和創(chuàng)造性思維能力。對(duì)問(wèn)題提出猜測(cè)與假設(shè)能有效地培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維、想象力和創(chuàng)造性思維能力。猜想的過(guò)程是一個(gè)思維發(fā)散的過(guò)程可以有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力，假設(shè)的過(guò)程是一個(gè)判斷、對(duì)比、推理的過(guò)程，可以有效培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。另外，教學(xué)中還可以讓學(xué)生充分展現(xiàn)其內(nèi)在的思維過(guò)程。為自己的假設(shè)說(shuō)明理由，也是培養(yǎng)學(xué)生思維能力的有效方法。思維是智力的核心，因此重視猜想與假設(shè)的過(guò)程可以發(fā)展學(xué)生的智力。4.指導(dǎo)養(yǎng)學(xué)生猜想與假設(shè)的技能。（1）營(yíng)造猜想的氛圍. 心理學(xué)研究表明，學(xué)生在沒(méi)有精神壓力和心理負(fù)擔(dān)、心情舒暢、情緒飽滿(mǎn)的情況下，大腦皮層容易形成興奮中心

55、，注意力、想象力等心理活動(dòng)就會(huì)處于積極狀態(tài)，從而產(chǎn)生思維的火花。如果教師給學(xué)生的是一種無(wú)法親近的感覺(jué)，那么，即使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中有自己的猜想，他也不敢進(jìn)行表達(dá)，當(dāng)然也就無(wú)法對(duì)學(xué)生的猜想能力進(jìn)行培養(yǎng)和訓(xùn)練。因此，教師要善于營(yíng)造一種利于猜想的寬松、民主的課堂氛圍，建立平等的師生關(guān)系，讓學(xué)生產(chǎn)生猜想的心理安全感，使思維進(jìn)入興奮點(diǎn)，這樣，才有利于學(xué)生做出大膽的猜想。 （2）創(chuàng)設(shè)情景引發(fā)學(xué)生的猜想. 探究教學(xué)重視問(wèn)題情境的創(chuàng)設(shè)，以引起學(xué)生的好奇心和求知欲，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究的欲望，使學(xué)生發(fā)現(xiàn)并提出問(wèn)題。由于學(xué)生不可能像科學(xué)家那樣在紛繁復(fù)雜的自然現(xiàn)象面前，根據(jù)自己豐富的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和敏銳的感覺(jué)提出科學(xué)的

56、猜想，因此，教師要積極創(chuàng)設(shè)符合客觀事實(shí)的問(wèn)題情境，使創(chuàng)設(shè)的情境對(duì)學(xué)生的猜想具有一定的啟發(fā)性和暗示性，這樣在猜想時(shí)，學(xué)生就會(huì)有一個(gè)較為明確的方向，不至于憑空設(shè)想、胡編亂造，做出一些漫無(wú)邊際的猜想。 （3）提供必要的事實(shí)為基礎(chǔ).（4）提供必要的思路或方法。常用的方法有四種：因果法 根據(jù)事物之間的因果關(guān)系，運(yùn)用演繹推理的方式進(jìn)行猜想。如：猜想“晝夜是怎樣形成的”、“沙洲是怎樣形成的”等。分析法 對(duì)各項(xiàng)條件逐項(xiàng)進(jìn)行分析猜想，最后得出最基本的猜想。如鐘乳石的形成。類(lèi)比法 類(lèi)比是根據(jù)兩個(gè)對(duì)象的相似關(guān)系受到啟發(fā)而產(chǎn)生類(lèi)推的一種解決問(wèn)題的思考策略。運(yùn)用類(lèi)比思考的方法可以進(jìn)行類(lèi)比猜想，提高學(xué)生的猜想能力。如：猜

57、想“青年山脈是怎樣變成老年山脈的？”（與生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行類(lèi)比），猜想“降落傘降落的速度與什么有關(guān)？”（與“神五”降落傘類(lèi)比）。推理法 【案例】指導(dǎo)學(xué)生對(duì) “小水輪轉(zhuǎn)得快慢與什么有關(guān)”的問(wèn)題進(jìn)行猜想與假設(shè)是本節(jié)課的難點(diǎn)。為突破這一難點(diǎn)，可以計(jì)劃分兩步進(jìn)行：首先指導(dǎo)學(xué)生對(duì)小水輪轉(zhuǎn)得快慢與什么有關(guān)的問(wèn)題進(jìn)行猜想，該環(huán)節(jié)可以引導(dǎo)學(xué)生從小水輪為什么會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)（水輪的結(jié)構(gòu)）上進(jìn)行指導(dǎo)。一般情況下教師指導(dǎo)到位，學(xué)生會(huì)猜想到小水輪能夠轉(zhuǎn)起來(lái)與水流的大小、水流的高低、葉片多少、葉片的角度、葉片的大小、水流與葉片上的著落點(diǎn)有關(guān)。在猜想的基礎(chǔ)上要指導(dǎo)學(xué)生做出這樣的假設(shè)：水流大轉(zhuǎn)得快，水流小轉(zhuǎn)得慢；水流高轉(zhuǎn)得快，水流低轉(zhuǎn)得慢；葉片多轉(zhuǎn)得快，葉片少轉(zhuǎn)得慢；葉片與軸垂直轉(zhuǎn)得快，葉片與軸不垂直轉(zhuǎn)得慢；葉片大轉(zhuǎn)得快，葉片小轉(zhuǎn)得慢；水流落在葉片的頂端轉(zhuǎn)得快，水流越接近軸轉(zhuǎn)得越慢。該環(huán)節(jié)可以用下列簡(jiǎn)圖表示：怎樣讓小水輪轉(zhuǎn)得更快探究主題猜想 假設(shè)快 慢