學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)效果最優(yōu)化的基石實(shí)驗(yàn)報(bào)告設(shè)計(jì)
自然科學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。實(shí)驗(yàn)是人們研究和認(rèn)識自然的重要方法。因此，在自然科學(xué)的教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)也是重要的教學(xué)方法之一。通過實(shí)驗(yàn)，不僅可以提供學(xué)生對科學(xué)現(xiàn)象的感性認(rèn)識，更可以讓學(xué)生獲得初步的實(shí)驗(yàn)技能和觀察分析問題的能力。
小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)是運(yùn)用系統(tǒng)論的思想和方法，以學(xué)習(xí)理論、教學(xué)理論為基礎(chǔ)，計(jì)劃和安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)的各個環(huán)節(jié)、要素，以實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果最優(yōu)化為目的的活動。通過多年來的實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐與思考，我們可以讓學(xué)生像科學(xué)家那樣，親歷科學(xué)探究的過程，這有利于充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，讓學(xué)生積極主動參與到觀察、實(shí)驗(yàn)等學(xué)習(xí)活動中去，親自感知實(shí)驗(yàn)所產(chǎn)生的各種現(xiàn)象和變化，提高自行獲取知識的能力，而其中比較重要的一個環(huán)節(jié)就是學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告的設(shè)計(jì)與記錄。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)的過程中，一份好的實(shí)驗(yàn)報(bào)告設(shè)計(jì)，就像是一盞明燈，能給學(xué)生指引實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)、方向，能提供給學(xué)生形成結(jié)論的分析數(shù)據(jù)，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本素養(yǎng)，使學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)效果達(dá)到最優(yōu)化。
一、觀察實(shí)驗(yàn)報(bào)告的填寫，有利于學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中觀察，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的責(zé)任心和有序觀察能力。
教科版四下《油菜花開了》解剖花的實(shí)驗(yàn)中，我設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)報(bào)告，在教學(xué)中取得了很好的效果。
《解剖 花》實(shí)驗(yàn)人
花的名稱
實(shí)驗(yàn)方法：用鑷子把花的各部分，從外向里一層層撕下，整齊排列并貼在相應(yīng)的名稱左邊，數(shù)一數(shù)，填在相應(yīng)的空格上。
個萼片
個花瓣
個雄蕊
個雌蕊
在班級（1）上課時我沒有設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，就按照書本上的要求，先介紹解剖花的方法、花的結(jié)構(gòu)，然后讓學(xué)生按照書本要求獨(dú)立解剖油菜花。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生非常認(rèn)真，且相當(dāng)活躍，但檢查結(jié)果時，學(xué)生雌雄蕊不分，萼片、花瓣不分，桌上、地上掉落的都是花瓣，實(shí)驗(yàn)效果之不佳顯而易見。
后來，我根據(jù)班級（1）出現(xiàn)的情況，設(shè)計(jì)了如上實(shí)驗(yàn)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)的效果就相當(dāng)出色。在這個實(shí)驗(yàn)報(bào)告中，我并沒有限制學(xué)生解剖何種花，但學(xué)生可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求很清楚地完成解剖的任務(wù)。充分體現(xiàn)了以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的課堂教學(xué)思想；而且在實(shí)驗(yàn)的過程中，桌上有了這份實(shí)驗(yàn)報(bào)告，便時刻提醒著學(xué)生做實(shí)驗(yàn)究竟是何目的，做實(shí)驗(yàn)時必須仔細(xì)觀察什么，做實(shí)驗(yàn)的觀察步驟是什么。在解剖花的過程中，動作快的同學(xué)還可在老師的同意下，多取一兩張實(shí)驗(yàn)報(bào)告單，多解剖幾種花，因此既避免了學(xué)生在一旁閑著無所事事而打鬧的局面，又進(jìn)一步提高了這些學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。至于個別有困難的學(xué)生，教師可在巡視的過程中隨時發(fā)現(xiàn)問題并加以輔導(dǎo)，讓他們也能夠嘗到獨(dú)立成功的喜悅，而避免了跟在其他同學(xué)后面蒙混過關(guān)的心理，以扎扎實(shí)實(shí)地學(xué)會實(shí)驗(yàn)操作要領(lǐng)，進(jìn)一步鞏固課堂知識，很好地培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)的責(zé)任心。
好動、注意力容易分散、自控能力差是小學(xué)尤其低中年級學(xué)生的特點(diǎn)。他們的神經(jīng)系統(tǒng)較脆弱，感知事物還比較籠統(tǒng)，觀察事物往往只注意大概輪廓與整體形象，不能精確地感知事物，也容易忽略事物的某些細(xì)節(jié)。他們的感知活動較少受目的控制，較多受興趣控制。[2]他們選擇對象往往從興趣出發(fā)，不按老師的要求去感知。比如，老師要求觀察花的形狀、結(jié)構(gòu)、顏色，他們卻會被葉子上的昆蟲所吸引。所以，這部分孩子的感知、觀察能力只有在老師的嚴(yán)格要求和訓(xùn)練下才能逐漸培養(yǎng)起來。對三、四年級剛剛起步學(xué)習(xí)科學(xué)的孩子來說，老師如果能夠?yàn)樘囟ǖ膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)好觀察實(shí)驗(yàn)報(bào)告，這對培養(yǎng)孩子的觀察事物的責(zé)任心和有序觀察能力能起到事半功倍的效果。
二、探究實(shí)驗(yàn)報(bào)告的設(shè)計(jì)，有利于學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中探究，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的能力。
教科版四上第3單元《聲音是怎樣產(chǎn)生的》一課，書前面幾個小實(shí)驗(yàn)都非常簡單，教師如做一個實(shí)驗(yàn)講一個實(shí)驗(yàn)，不僅浪費(fèi)時間，而且學(xué)生的主觀性不能充分體現(xiàn)出來。為此，我就專門為這課設(shè)計(jì)了一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告，如下：
實(shí)驗(yàn)觀察記錄表 課題 聲音是怎樣產(chǎn)生的
實(shí)驗(yàn)
器材
實(shí)驗(yàn)步驟
觀察現(xiàn)象并記錄
歸納共同點(diǎn)
1
鋸條
一手將鋸條一端按緊在桌子邊緣，另一手向下用力壓鋸另一端，后放手。
�。�1）（有，無）聲音，
�。�2）鋸條發(fā)聲時
2
空盒、橡皮筋
把皮筋繃在盒子上，用手指撥動皮筋
�。�1）（有，無）聲音，
（2）皮筋發(fā)聲時
3
隊(duì)鼓、上有少許豆粒、小槌
用槌把隊(duì)鼓敲響
現(xiàn)象：小豆
說明：鼓發(fā)聲時鼓面
在這個實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的要求便可獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，也不受限制，多余時間可多做一遍，多研究一遍。
在課堂實(shí)驗(yàn)中，教師一般都喜歡采取邊講邊實(shí)驗(yàn)的方式。教師一邊講解實(shí)驗(yàn)的原理和操作要領(lǐng)，一邊示范過程，學(xué)生一邊聽，一邊看，仿照教師的.示范進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在同一時間內(nèi)做同一實(shí)驗(yàn)步驟，要求一致，步調(diào)一致，課堂次序較易把控。但這種方式下，學(xué)生做實(shí)驗(yàn)比較被動，不能充分發(fā)揮學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性，不利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力，也不利于培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立工作能力。如果能培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立實(shí)驗(yàn)，則能取得邊講邊實(shí)驗(yàn)的方法所無法得到的效果。但如果由學(xué)生自己獨(dú)立實(shí)驗(yàn)，教師則不易控制紀(jì)律，往往無法達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。在這課中，我設(shè)計(jì)了以上實(shí)驗(yàn)報(bào)告后，實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、注意事�?xiàng)學(xué)生一目了然，學(xué)生完全能夠獨(dú)立完成整個實(shí)驗(yàn)。這樣，不僅培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立思考的能力，還可以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作的能力，并讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中總結(jié)規(guī)律。
三、探究實(shí)驗(yàn)報(bào)告的設(shè)計(jì)，有利于學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中探究，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。
科學(xué)探究是科學(xué)學(xué)習(xí)的中心環(huán)節(jié)�？茖W(xué)探究不僅可以使小學(xué)生體驗(yàn)到探究的樂趣，獲得自信，形成正確的思維方式，而且可以使他們識別什么是科學(xué)，什么不是科學(xué)�？茖W(xué)探究能力的形成依賴于學(xué)生的學(xué)習(xí)和探究活動，必須緊密結(jié)合科學(xué)知識的學(xué)習(xí)，通過動手動腦、親自實(shí)踐，在感知、體驗(yàn)的基礎(chǔ)上，內(nèi)化形成，而不能簡單地通過講授教給學(xué)生。③在小學(xué)階段，對于學(xué)生的探究要求雖然不高，但如果教師在教學(xué)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)的過程中,有意識地把探究的全過程或部分過程經(jīng)過實(shí)驗(yàn)報(bào)告的填寫、設(shè)計(jì)由扶到放地反復(fù)訓(xùn)練,那么學(xué)生對整個探究過程的基本方法便能初步地掌握，這便進(jìn)一步提高了學(xué)生的科學(xué)探究能力。
科學(xué)探究的過程一般有以下八個要素： 1．提出問題 2．猜想與假設(shè) 3．制定計(jì)劃 4．觀察、實(shí)驗(yàn)、制作 5．搜集整理信息 6．思考與結(jié)論 7．反思與評價(jià) 8．表達(dá)與交流。[3]而一份較完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告一般包括以下這些部分：1．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容2．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．實(shí)驗(yàn)器材4．實(shí)驗(yàn)方法5．實(shí)驗(yàn)結(jié)果6．問題與討論。將科學(xué)探究的實(shí)施和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的填寫兩者相結(jié)合，老師在教學(xué)時就可以有意識地從扶到放來培養(yǎng)學(xué)生自主探究能力。以教科版四下三食物單元《面包發(fā)霉了》為例來設(shè)計(jì)：
問題的提出
霉菌的生長與 有關(guān)嗎？
霉菌的生長與 有關(guān)嗎？
猜想與假設(shè)
霉菌的生長與溫度有關(guān)，溫度高容易霉菌長得快。
制訂實(shí)驗(yàn)計(jì)劃
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)方法：
相同條件：兩塊同樣大小的面包，挑同樣多少的菌絲，同時滴上10滴水，放入相同的保鮮袋扎緊。
不同的條件：一塊放在廚房任一地方，一塊放入冰箱
實(shí)驗(yàn)方法：
記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
第1天：
第2天：
第3天：
……
第1天：
第2天：
第3天：
……
結(jié)論
如果說“面包的發(fā)霉與溫度有關(guān)”這一探究實(shí)驗(yàn)老師需要扶著走，那么另一個問題“面包的發(fā)霉與水有關(guān)嗎？”學(xué)生完全可以模仿老師給出的模式自己來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這不僅能讓孩子清晰地了解整個探究的過程，了解了探究的一般步驟，也教給了孩子科學(xué)的探究方法，今后再遇到相類似的科學(xué)探究問題完全能獨(dú)立地運(yùn)用所學(xué)的方法去解決，從而進(jìn)一步提高了學(xué)生的探究能力。
四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的設(shè)計(jì)與填寫，有利于學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中創(chuàng)新，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力和創(chuàng)新精神。
教科版5上《蚯蚓的選擇》這一課中，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)報(bào)告：
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
蚯蚓適宜生活在
明亮還是陰暗的地方
潮濕還是干燥的地方（自己設(shè)計(jì)）
實(shí)驗(yàn)用品準(zhǔn)備
一長方形紙和內(nèi)涂黑，將盒低挖掉一半，貼一塊透明塑料薄膜，一塊黑濕布，5條蚯蚓。
實(shí)驗(yàn)環(huán)境準(zhǔn)備
桌上鋪一塊黑濕布，布上放5條蚯蚓，用盒罩住，使蚯蚓在明暗交界處
觀察記錄
蚯蚓爬向 的地方。
�。ㄟx擇：（1）明亮（2）黑暗）
蚯蚓數(shù)量：高處暗處
�。ㄌ睢�=”“<”“>”
得出結(jié)
論
蚯蚓適宜生活在 環(huán)境中
以上實(shí)驗(yàn)說明：蚯蚓適宜生活在 、 的環(huán)境中。
這張實(shí)驗(yàn)報(bào)告我重點(diǎn)設(shè)計(jì)了驗(yàn)證“蚯蚓適于生活在明亮的環(huán)境還是陰暗的環(huán)境”這一環(huán)節(jié)。上課前一天我便把實(shí)驗(yàn)報(bào)告發(fā)下去，學(xué)生可根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的要求自行先準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料，而且還可自己設(shè)計(jì)驗(yàn)證“蚯蚓適于生活在潮濕還是干燥的地方”實(shí)驗(yàn)所需的材料，而后根據(jù)上課的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證自己實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的正確性，或存在哪些方面的不足，如何改正。通過多次實(shí)驗(yàn)，學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力大大加強(qiáng)，學(xué)生的創(chuàng)造能力也得到進(jìn)一步的發(fā)展。
五、學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告的填寫，還便于教師掌握信息反饋，進(jìn)而針對性地進(jìn)行輔導(dǎo)。
仍以《聲音是怎樣產(chǎn)生的》為例。第一年帶學(xué)生時并沒有準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)報(bào)告，因此，在問及學(xué)生聲音產(chǎn)生時皮筋和鼓有何新的現(xiàn)象，學(xué)生均能回答出“震動”。我以為學(xué)生所說的“震動”便是我想傳授的“振動”，想當(dāng)然地就寫了“振動”兩個字，便以為學(xué)生都理解了。第二年再上這課時設(shè)計(jì)了上述實(shí)驗(yàn)報(bào)告，許多學(xué)生根本不能寫出“振動”這個詞，許多學(xué)生經(jīng)過細(xì)致觀察能夠?qū)懗觥吧舷虏煌５貏印薄白笥襾砘夭煌５貏印�。個別學(xué)生填寫的是“震動”，“振動”這一詞能填出者幾乎沒有。正是通過學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，我才猛然驚醒，上屆的學(xué)生豈不是稀里糊涂學(xué)了個“振動”，真的有必要清清楚楚明明白白告訴學(xué)生何為“振動”，此“振動”非那“震動”。
雖然教科版科學(xué)教科書相比原先的人教版自然教材有了一些實(shí)驗(yàn)記錄的表格雛形，但也有一些內(nèi)容并無實(shí)驗(yàn)報(bào)告設(shè)計(jì)，且由于科學(xué)書屬于循環(huán)使用教材，學(xué)生不能在書本上隨意填寫，所以很多實(shí)驗(yàn)報(bào)告還需要老師結(jié)合學(xué)生的需要和實(shí)際重新進(jìn)行設(shè)計(jì)，這就給科學(xué)教師提出了更高的要求。教師在使用實(shí)驗(yàn)報(bào)告的過程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
1．設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告必須以課本為基礎(chǔ)，在尊重符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的前提下，巧妙地將掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法融入到實(shí)驗(yàn)報(bào)告中。實(shí)驗(yàn)報(bào)告要精而細(xì)，切忌粗而廣，讓學(xué)生無從下手；不能過于死板，應(yīng)有讓學(xué)生發(fā)揮自我，創(chuàng)造自我的空間。
2．學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告教師必須認(rèn)真批改，及時表揚(yáng)并作出示范，切忌用后便置之不理。只有這樣，學(xué)生才會認(rèn)真對待而不馬虎了事。
3．教師要注意案例的積累，多和周邊學(xué)校的科學(xué)教育進(jìn)行橫向聯(lián)系，這樣可減少設(shè)計(jì)的重復(fù)勞動，并在學(xué)習(xí)其他學(xué)校先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上不斷地加以改進(jìn)。
愿我們教師都能做一個有心人，讓學(xué)生更好地掌握科學(xué)實(shí)驗(yàn)技巧，提高科學(xué)素養(yǎng)，為學(xué)生今后的可持續(xù)發(fā)展打下結(jié)實(shí)的基礎(chǔ)。
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