小学科学实验设计有效性的研究

杨英才

摘 要 本文主要意在建构出一个符合小学生身心发展的规律和认知水平的，既能够使之直接体验科学又紧密联系生活实际的实验体系。

关键词 科学教育 小学科学教育 科学实验 实验设计

中图分类号：G623.9 文献标识码：A

1课题的提出

对于目前科學实验教学存在的问题，究其主要原因有以下几方面：

1.1教育投入的失衡

当前中国教育的应试弊端仍然存在，很多地方还是以分数来衡量学生的成绩、学校的办学质量以及教师的教学能力。所以教师在传统应试教育的影响下，只顾得书面成绩的提高，学校也减少或者干脆取消了实验教学，专攻书本知识。目前的教育投入失衡主要体现在场地欠缺和经费不足两方面。

1.2教师资源不足

科学教育的教师队伍相比其他成熟学科的教师队伍有着明显差距。绝大多数的科学教师都是兼职教师，对实验教学更缺乏专业的技能，学校也缺乏对科学教师的培养和考评机制上的重视。

造成实验教学效果不理想的因素包括教学观念、教学评价、教师素质等方面，而直接原因就是实验设计不科学，因此，要将实验的设计作为重要课题来研究，并且将教学观念、教学评价、教师素质等因素纳入实验设计层面之中。

2文献综述

通过阅读大量文献发现，目前关于小学科学实验教学的研究现状如下：

（1）研究内容主要是对实验教学现状的分析，比如学生对实验的爱好程度、实验仪器的使用情况等。

（2）研究方法以调查研究为主，尤其是问卷调查居多。

（3）研究范围较广，有的研究涵盖全国十几个城市，涉及城市、农村等学校。

（4）研究结论主要是提出实验教学的改进对策，比如完善设施配备、增加师资投入等。

因此，本课题意在填补小学科学实验教学研究的空白，选取实验设计为研究课题。

3研究内容与目标达成情况

3.1研究内容

本课题研究的主要内容是如何建构出一个符合小学生身心发展的规律和认知水平的，既能够使之直接体验科学又紧密联系生活实际的实验体系。通过对目前小学科学实验教学现状的分析，指出在小学科学实验的设计过程中，应该考虑到哪些因素，遵循哪些原则。

3.2目标达成

（1）通过阅读文献，高度认识了小学科学实验的教育价值。

（2）从形式、内容、意义等方面综合分析实验教学在小学科学中的作用。

（3）根据科学实验教学整体框架，分析各种实验的设计理念，指出了实验设计应考虑的各种因素。

（4）科学论述小学科学实验设计的要求。

4研究方法

（1）文献阅读：通过查阅大量的相关电子和纸质文献，对国内外相关研究内容做到相对了解和掌握。了解同领域的研究动态，借鉴他人的先进经验和成果。

（2）调查研究：通过调查研究国内相关动态情形，结合自身教学实践，深入了解现今的小学科学实验教学的利弊，取其精华去其糟粕，发现问题，分析原因最后形成理论寻找对策。

（3）分析比较：将研究内容与其他有相关可比性的对象进行分析比较，相互借鉴。

5研究结论

（1）科学实验的具体设计应根据不同的实验类型，设计不同的实验方案。本课题论述的实验类型有：

①基本实验。基本实验属于科学实验的起步阶段，是将小学生能够接触到的科学领域内的基本仪器和设备展示在其面前，并要求学生能够认清基本材料、物品，掌握基本仪器的操作方法的过程。经过这个阶段的实验学习，学生需要准确的表述所做过的实验内容并了解实验目的、方法、步骤和结论，并知道实验中的观察对象是什么，并用适当、准确的语言对实验对象进行描述和解释。

②基础实验。基础实验是在基本实验的基础上进行的。是对小学科学中个经典理论进行的印证实验部分。经过本阶段的学习，要求学生能够运用之前掌握的实验知识技能，表述实验原理、方法、步骤和操作注意事项及实验要点，除此还要求学生能够对简单的文字资料和图标进行说明、总结、概述。

（2）小学科学实验的要求：

作为科学启蒙课程，小学科学实验应该理论与实际相结合，以符合孩子身心发展规律，能够达到使学生全面发展，提高科学素养为目标，落脚于孩子创新意识的培养而展开。这样就对科学实验的设计者提出一些要求，这些要求应该始终贯穿在科学实验的设计中。

①培养学生的观察能力，并在实验过程中充分调动学生多种感官协同合作 观察与实验是人类认识大自然、进行科学研究的基本方法。只有观察能力提高了，实践能力才能更有效的培养。在培养学生的观察能力方面，应该力求让他们学会观察方法。

②科学术语的表述要有科学性。术语是在特定学科领域用来表示概念的称谓集合，是通过语音或文字来表达或限定科学概念的约定性语言符号，是思想和认识交流的工具。科学术语是学术交流、传播的基础，是学术发展不可或缺的重要工具。

③让学生主动“发现”。学生通过主动学习获得的知识是最为深刻的。让他们主动提出问题，思考问题，解决问题，只有这样学生才会积极主动的投入到整个学习中去，发挥自己的潜能，使其感受到学习是内心需要，从而产生内在的学习动力。

④遵循循序渐进的原则进行教学。循序渐进原则是指教学要按照学科的逻辑系统和学生认识发展的顺序进行，使学生系统地掌握基础知识、基本技能，形成严密的逻辑思维能力。贯彻循序渐进性原则的基本要求，就是要按教材的系统性进行教学；由浅入深、由易到难、由简到繁。

6研究过程存在的问题及今后的研究方向策略

本课题研究过程中存在的主要问题是，因为研究时间较短，课题组工作量偏大，对科学实验的四项分类（基本实验、基础实验、科学—社会—生活—环境实验、科学探究实验）没有进行针对性的分析和总结。

由此，确定了今后的研究方向是分别对这四类科学实验分别进行研究，对不同实验类型采取不同的研究方法，对课题进行深入、全面的研究，努力形成更高水平的研究成果。