浅谈小学科学实验设计能力的培养

摘要：小学科学课是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程。在科学教学中，培养学生设计实验能力对学生科学素养的养成有着举足轻重的意义。在一定的设计目标和假设前提下，要根据学校、教师、学生等的实际情况，精心设计实验过程，采取灵活多样的方式悉心指导学生设计实验的方法。学生在整个的科学学习过程中，设计实验的能力就能得到很好的培养和提高。

关键词：培养;科学启蒙;方法

一、 基于教材，精心选择教学内容并提出研究问题

《磁铁的性质》是三年级《科学》第三单元中的第1课，是学生第一次接触有关磁的概念。教材中包括磁铁的四个性质，分别是：磁性;磁极;同极相斥、异极相吸;磁化。为了让学生能够深入探究磁铁的性质，可以把课程划分为了两课时。第一课时研究磁铁具有磁性和磁极，其中重点探究磁极的概念。

上课开始，首先让学生认识磁铁，然后提出问题：“关于磁铁你知道些什么？”通过学生的发言发现，学生对于磁铁能够吸引铁的这一性质是很清楚的。于是，用很简洁的方式告诉学生，“磁铁能够吸引铁的性质叫做磁铁的磁性。”紧接着提出了本课的核心问题：“磁铁的不同部位吸铁能力相同还是不同？”给学生一分钟的时间在组内讨论，交流中发现：学生一致认为“磁铁的不同部位吸铁能力是不同的。”这时，老师提出自己的看法：“认为磁铁的不同部位吸铁能力是相同的”。这样，就和学生的想法形成了对立，激起了学生立刻实验探究、找到答案的欲望。

二、 利用有结构的材料引导学生进行设计实验

小学科学课中，我们常常要选择许多有结构的材料供学生观察、实验，从而获取知识、提高探究技能。有结构的材料同样会影响学生的设计实验能力的发展和提高。《磁铁的性质》这一课，对于实验材料的选择要经过精心研究。首先，选择大的条形磁铁和蹄形磁铁，因为小磁铁不便于研究出各个部位的磁性不同，这样就避免了不必要的干扰，而且学生在实际操作中也容易操作和获取实验数据。其次，用曲别针来进行实验，非常安全。课前，老师就在磁铁的不同部位上贴上了英文字母“ABCDE”作为标记，采用在五个不同部位分别挂上曲别针的方法来研究磁铁的不同部位吸铁能力是否不同，这样操作直观、简便、节省时间。另外，这样的研究方法可以渗透给学生“将整体转化为局部”的研究思想。学生在以后的学习中，如果遇到类似的问题，就会将本节课中的研究方法迁移到新的问题当中，帮助学生研究和解决问题。

三、 教师的有效指导帮助学生进行设计实验

在学生进行实验之前，教师的指导是必要的。课上，学生的分组实验做得很顺利，获取的数据也很准确，这些都是和老师的必要指导密不可分的。首先，老师对全班学生进行集体指导。通过演示的方式指导学生把曲别针一个一个的挂上，直到再加一个吸不住为止，比较五个部位吸引曲别针的多少。老师特别强调用过的曲别针要放在一边，不能重复使用，这样就避免了磁化现象对实验结果的影响。对于实验的每一个细节都要认真思考。对于实验数据的记录，要求学生每个部位实验两次并分别记录下数量，然后求出平均数。其次，是分组实验中的个别指导。学生在分组实验中会遇到各种困难，老师在巡视的过程中能够及时发现学生的困难或问题，并及时指导和幫助，为学生能够在有限的时间内完成实验提供了保障。

四、 引导学生分析数据得出结论

学生通过实验获取的数据很丰富，如何引导学生对这些数据进行分析和概括，便成为提升学生思维水平的关键所在。课中老师要引导学生分析所搜集到的数据，让学生看着实验记录单，分析磁铁的各个部位吸引曲别针的数量有所不同。进而提出问题：两端吸的曲别针多，中间吸的曲别针少，这个现象说明了什么？学生很容易就会得出，磁铁的两端吸铁能力强，中间吸铁能力弱。老师再因势利导，指出磁铁的两端叫做磁极，分别用“N”和“S”做标记。这样，学生就可以利用实验中获取的数据得出科学结论。

本课的实验设计，归结起来包括问题的设计、材料的设计、过程的设计、记录的设计等。在指导学生的这些设计的过程中，表面看起来教师指导得似乎多了些，学生并没有放得很开。其实，这正是教师在培养学生实验设计能力中重指导、重示范，打实基础的体现。

总之，指导学生实验设计，不是一朝一夕的事情，必须按照规律办事，从指导示范做起，从一点一滴做起，告诉孩子，要学会实验设计，先扎扎实实地按实验要求设计实验。

作者简介：

杨怀学，四川省泸州市，泸州市大北街小学校。