时间：2022-03-23 13:30:42
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇科学实验设计，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
培养学生能力是现代教育的主要标志和根本任务。科学成为未来世纪的中心学科，更应重视对学生能力的培养。科学实验是科学教学的主要内容，是科学老师常用的教学手段 ，也是学生学好科学的有效方法。所以，以科学实验为突破口，探索一条培养学生能力的有效途径是必要的，也是可行的。在我国，现行中学教材中的科学实验大多是照方抓药式的验证性实验，启发性、探索性不强，影响了对学生能力的培养。有些实验成功率又不高，更抑制了学生学习科学的积极性。
传统实验与设计实验
中学生所做过的绝大多数科学实验都是教材中预先设计好的实验。学生只是通过实际操作，观察一下实验现象，得出事先已确定的结论。这各实验，我们称之为传统实验。现行科学教材中安排的实验对学生形成、理解、巩固所学的科学知识有一定的作用。但由于实验安排始终处于概念理论的领队地位，仅仅作为验证科学知识的手段，而缺乏对知识信息作纵向和横向的反馈，因此有可能阻碍学生创造思维的发展，不利于能力的培养。
与传统实验相对应的是自己设计实验，这种实验只给出实验目的，由学生自己设计实验方案、选择实验器材、药品、确定实验步骤、分析实验结果。设计性实验是传统实验的延续和发展，是克服学生普遍存在的理论高分，实验低能的有效手段。实验设计是一个动手动脑、培养学生多方面能力的过程，是寻方治病的过程。在实验设计过程中常常会有出人意料的实验现象和心理感觉，学生兴趣盎然。同时也会遇到挫折和失败，这也是对学生进行挫折教育、发展学生非智力因素的一种有效手段，这也是我们现代教育中所必须的。
实验设计的定义界定和作用
实验设计是根据实验课题所提出实验目的，让学生在已有的科学知识和实验技能技巧的基础上，选择恰当的实验方案来解决问题的过程。实验设计的课题一旦提出，学生作为认识主体必定要经历思考步骤（想法）和操作步骤（做法）两个科学认识过程。即首先需要分析课题所希望得到的科学事实是什么，再依次选取欲得到这些事实应采取的正确方法，所使用的仪器设备，应控制的外界条件，对实验结果的分析评估等等，这一系列的思考步骤为认识主体指明和制定了正确的认识方向和道路，是主体顺利达到科学认识目的的主观手段和工具。而作为操作步骤则为主体提供具体的行为方法途径，是主体顺利达到科学目的的现实手段和工具。因此，实验设计这一方法的实施恰恰就是借助于问题情境下，思考步骤和操作步骤两方面的强化实践，使学生在科学知识的学习中有效地提高解决问题的能力，从而有效地落实中学科学教学大纲中所提出的“要重视能力培养和科学方法教育”的要求。
实验设计能力的培养目标
对实验原理、方法、装置的进一步完善，会提出改进意见；
对于给出的各种方案，能分析和优选出最佳实验方案； 综合运用已学过的科学基础知识和实验基本技能，根据确定的实验目的，自行设计科学实验方案，验证结论，得出规律，探索新知识，解决新问题。
实验设计推广存在的难题
1．由于仅限于现行科学教材实验进行探讨，缺乏对国内外各种有关资料的收集、验证和筛选工作，因此从培养学生素质的高度来看，尚缺乏整体研究。
2．升学率的牵制，大面积推广受阻。
3．课时安排，老师的能力及实验室的配置也存在矛盾。
尽管如此，鉴于实验设计这一教学方法对提高学生解决问题能力的实际作用，它应该是科学实验教学方法的改革方向之一。
实验设计试验的几点说明
1．在平行班中进行试验，结果是试验班与对照班相比，学生的自学能力、思维能力、观察能力、动手能力及意志品质等方面均强于对照班。中考中试验班的同学实验题失分率明显降低。
2．实验设计给学生创造了一个良好的学习氛围和最佳的学习心境，大大提高了学习效率。尤其是设计“失败实验”，经过“失败—成功”的多次反复，对学生的震撼力深刻、持久。在这一过程中，学生获得了科学知识，培养了能力，促进了身心发展，培养了良好的意志品质和实事求是、勇于探索的精神。同时使学生受到科学研究方法的训练，对他们以后的工作和学习都打下一定的基础。
第一步曲：给学生积淀实验设计的基本规律和方法
1.通过欣赏的方法让学生了解实验设计的基本方法
在初中科学7～9年级教材中有许多典型的对比实验，这是一种宝贵的资源，我们完全可以将这些资源进行二度开发，攫取出适合初一学生水平的材料，在教师引导下让学生去认识蕴含在这些实验设计中的一般的、基本的方法，并思考它们为什么这样设计，从而得到启发。
例如：在九年级下册有一个“青霉素作用”的实验，我们可以将它作为欣赏的材料，并通过它使学生了解实验设计的基本方法。
青霉素是由一位名叫弗来明的英国微生物学家发现的。他在1928年发现，当青霉菌属的真菌与细菌同时在同一培养皿中生长时，细菌的生长会受抑制。其后，他发现这种现象是由一种真菌产生的化合物——青霉素所造成的。直至20世纪40年代，科学家才能成功地把青霉素分离和提纯。这种抗生素能有效地对抗多种细菌，因此，直至现在仍被广泛应用于治疗细菌性疾病。
活动：
（1）把几滴土壤细菌培养液加在培养皿中含营养物质的琼脂上，涂抹均匀，把一些小圆纸片浸在不同浓度的青霉素中，另外2片浸在蒸馏水中作为对照，然后放在琼脂表面，如图1所示。把培养皿放在30℃～32℃的恒温箱内24小时。
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（2）图1显示了实验结果，仔细观察，浸有不同浓度青霉素的圆纸片周围的清晰区无细菌，清晰区面积与青霉素浓度成正比。
（3）出现以上实验结果的原因是：青霉素能杀死细菌，浓度越高效果越好。
实验结论：浸有蒸馏水的圆纸块周围没有清晰区，浸有不同浓度青霉素的圆纸片有清晰区，清晰区没有细菌生长，这是因为圆纸块上的青霉素以环形扩散到外面的琼脂，杀死或抑制细菌生长，清晰区的周围长满了细菌，清晰区面积与青霉素浓度成正比。清晰区面积越大，显示青霉素越能有效地对抗细菌。
借助这个材料，我们可以让学生思考一系列问题：①为什么培养皿中要放含营养物质的琼脂？为什么要涂抹均匀？②为什么把一些小圆纸片浸在不同浓度的青霉素中？为什么另外2片浸在蒸馏水中？③为什么把培养皿放在30℃～32℃的恒温箱内24小时？④浸有蒸馏水的圆纸块和浸有不同浓度青霉素的圆纸片对比能说明什么问题？浸有不同浓度青霉素的圆纸片之间对比能说明什么问题？
2.让学生在教师支撑下进行实验设计演练
毕竟实验设计是一个繁琐的过程，材料的确定、器材的选用、变量的控制和对照组的建立、测定方法的确定、数据收集表格的建立等。即使学生了解了基本的方法，也很难能够独立地设计一个完整的实验，此时我们还是要采取教师帮、扶、牵手的方法，帮助学生理出一条思路，在整体提示的基础上采用“演练”的方式，让学生根据教师的指导，独立地分步完成实验，加深他们对各个实验环节的理解。
第二步曲：让学生亲历与掌握实验设计的一般程序
1.让学生亲历相对独立的设计过程
让学生自己亲身经历比较独立的设计，就是要求教师只对探究实验的某些环节作简单的点拨，学生根据探究实验所要研究的问题，选择出恰当的实验原理和器材进行探究实验。重点是让学生把解决问题的方式，思考答案的线索和过程完整地呈现出来。这些设计难免存在不完善之处，教师的另一个重任是引导他们逐步完善解决问题的方法。
例如：七年级上册有一个探究活动：“是什么将蝴蝶吸引到花上来的？”
假设一：可能是花的颜色
假设二：可能是花的气味
假设三：可能是花的形状
学生对假设一的研究方案，往往是选择两种不同颜色的鲜花来做实验。观察蝴蝶落在哪种花上，以此作为证据，检验假设一是否成立。
这样是实验设计显然是错误：因为这个设计中忽略了对其它条件的有效控制（如气味）；因为自然界中，两种颜色不同的鲜花往往气味不同,大小也可能不同。
这时，教师可以引导学生进行以下的思考：①明确研究的对象是什么（颜色）；②纯化实验条件，控制好相关变量（如何控制气味，形状因素）；③优先采用低成本实验，选用器材力求简单易行；④力求实验步骤简化；⑤思考如何减少误差（多只蝴蝶多次实验）。
方案修改：在“是什么将蝴蝶吸引到花上来的？”中对“是花的颜色将蝴蝶吸引到花上来的”这一探究实验的设计如下：①用不同颜色的纸，剪成两朵大小形状相同的纸花（控制变量，低成本）；②取多只蝴蝶，观察记录蝴蝶落在两种纸花上的次数（减少误差）；③交换两朵花的位置，重复实验，记录数据（减少误差）；④分析数据，检验假设。
这个探究实验的设计，教师对于“是什么将蝴蝶吸引到花上来的？”的问题解答，先是让学生尽可能多地设计方案，然后经过分析，告诉学生抓住一点，重点突破。学生经过这样的实验方案的设计的体验，对于以后的实验设计就有了感性到理性的认识。
2.能理解固有的实验设计方案并进行评价
我们不难理解评价的作用：检查情况、发现问题、找出差距、明确方向、促进发展。所以，教学中对固有实验设计方案评价的专题练习，将进一步积淀巩固实验设计的核心能力：①设置对照实验，它是实验设计要证明问题的核心；②严格控制实验条件、努力减少误差；③要考虑增加重复次数，反复验证结果。
1．教材的地位与作用。《空气与生命》是初中八年级下科学学科中综合性很强的一个主题。它涉及了物质科学、生命科学、地球宇宙与空间科学也涉及实验设计和探究，有效渗透科学思想和科学态度的教学。小学阶段学生已经感知了空气的存在，知道空气需要占据一定的空间，有一定的质量。《第一节空气》基于学生基础上运用《科学》学科中学到过的科学探究方法，认识空气中的各种组成成分及其含量；引领学生认识空气的成分的作用，通过实验探究：设计实验、进行实验、观察实验，探究空气的各成分及其作用。从而培养学生从科学实验到科学结论的习惯。这堂课的教学为初中化学学科进一步探究认识氧气、二氧化碳化学性质打下基础，尤其是类比推断和探究实验设计的研究方法，引领学生走进科学研究的殿堂。
2．教学内容。主要是让学生学会一些气体的检验方法，认识空气的基本组成及空气中主要成分的作用。其核心概念是空气的成分。在学习检验氧气、二氧化碳和水蒸汽的检验方法后，通过学习让学生懂得一些物质是可以用特定的方式检验的(如二氧化碳)，而有些物质没有特定的检验方式，需要通过推论得出(如氮气)。
3．教学目标。知识与技能：知道空气的主要成分及其主要成分的用途；学会检验氧气、二氧化碳和水蒸气的方法。
过程与方法：利用检验氧气、二氧化碳和水蒸气的方法进行类比找推断空气的主要成分。
情感态度与价值观：树立科学的实验设计观念，学会科学地判断分析实验现象。培养学生从科学实验到科学结论的习惯，科学地认识自然了解自然。关注空气污染与人类健康的关系。
4．教学重难点。知道空气的主要成分及其用途，空气中氧气含量的测定。
让学生进行设计探究实验，观察实验并得出科学结论。
二、学情分析
本堂课的教学对象是八年级学生，学生对化学的知识了解浅薄，特别是对化学实验的设计操作规范都是很薄弱。本节的内容空气贴近学生生活，利用学生已有的知识利用科学实验能激起学生的兴趣。但学生的关注点容易集中在实验的本身，而忽略对生活、实验中的科学现象的有效认知，教学中的探究实验设计与评价对学生而言难度仍然较高，在教学过程中必须对学生进行探究实验设计的有效指导。同时要求学生合作设计实验，相互评价实验方案，不断完善实验设计并实施演示实验，获得结论，真正体验实验过程，对于学生知识构建、科学素养的提高和教学目标的实现都是非常有效的。
三、教学理念
【关键词】科学；兴趣；实验；探索学习科学课的过程，是从观察现象，动手实验出发，经过形象思维和抽象思维形成概念、规律，然后再回到实践中去进行检验和运用，是“实践-认识-再实践-再认识”的过程。实验是学科学的最有效的手段。通过动手做实验可以激发小学生爱科学的兴趣，有效地开发学生智力，提高学生科学素质，培养他们对科学实验的探究欲望。怎样才能更好地上好小学科学实验课呢?笔者认为开展小学科学实验活动，应着力解决好以下几个问题。
1. 明确实验的基本要素
（一）明确实验目的。做实验之前，只有给学生提出做该实验的目的是什么，任务是什么，才能使他们注意力集中到所要做的事上，才能使他们深入细致地去观察去做。因此，明确实验的目的对于学生上好实验课是至关重要的，它能让学生明白该实验是为了研究什么而设置。
（二）明确实验操作过程。每个学生理解能力不一样，实验的成功与否，主要取决于学生对实验中的重点、难点、操作的把握程度，以及对实验现象的分析、总结。做实验每个学生都喜欢，但由于小学生尤其是低年级的学生，观察事物时常是杂乱无章的，缺乏系统性和目的性，观察时受兴趣和情绪的影响很大，有时常常偏离观察的主要目标。
（三）明确实验中的观察任务。让学生明确了实验前的观察任务，才能在实验过程中取得良好效果。教师要提醒学生动用一切感觉器官去全面观察和感知。
运用眼、耳、口、鼻、手等感觉器官去观察和感知实验过程中形态、特征和声、光、色、味、温度等变化情况，时刻提醒学生注意观察和感知每一个微小的地方，每一个细小的变化。以《观察植物的种子》为例，课前要收集各种植物的种子，仔细观察它们的外形有什么不同，不同的植物种子，它们的形状、大小、颜色各不相同。
（四）明确通过实验得出结果。从现象到分析比较、得出实验结论，是一个以具体到抽象的思维过程，是思维从感性到理性的质的飞跃，只有完成了这个飞跃，才算真正得到了知识。在《磁铁》的实验中，当我们看到磁铁能把带铁的东西吸起来，就知道磁铁有吸引铁的性质，所以就把磁铁的这种特性叫做磁性。磁性有强弱，磁铁上磁力最强的部分叫磁极，磁铁有两个磁极，把磁铁用细线悬挂起来，等到它静止时，磁极分别指向南方和北方，指北的磁极叫北极，指南的磁极叫南极。教师可以提示指南针就是根据磁铁的这一特性发明的。通过实验结果可以增强学生对现实生活中科学技术知识的理解，教师通过提问，有助于培养学生的思维能力，为学生学习文化科学知识奠定坚实基础。
2. 千方百计拓展实验空间
（一）因地制宜开辟实验场所。小学科学实践课的实验场所不局限于学校的实验室，实验教师应该根据实际情况，带领学生走出教室，走向校园、家庭、社会和大自然。将课内有限的探究延伸到课外活动中去。如在教学《观察植物根的生长》一课的时候，就可以让学生在家里自己做实验，看看种子萌发先长什么，再长什么；植物的根向哪里生长，根的生长速度怎么样；根有哪些作用，种子是怎样变成幼苗的，植物茎的作用和怎样开花结果的等。学生通过自己亲自选材，亲自种植，并把每天的生长都记录下来，从而了解了植物的生长过程，通过实验，使学生获得植物生长变化的数据。
（二）选择好实验材料。根据实验科目的需要，就地取材，教师可以充分调动学生的积极性进行实验材料的选择。如在做《沉浮与什么因素有关》时，实验材料需要土豆、鸡蛋、木板、铁块、塑料泡沫等等，就安排学生自己搜集带来。
3. 让学生充分体验科学实验的乐趣科学实验兴趣的培养，一是要让学生亲身经历典型活动；二是要在活动中充分发挥学生的主体作用，发挥他们的主动性和能动性。科学实验应该让学生充分参与，提高学生学习的兴趣。实验教师既要充分利用实验室的器材，又要充分调动学生的积极性，大量搜集身边的实验材料。
（一）寓欢乐于学习实践中。要充分利用实验室的资源开展一些生动有趣的科学实验。如在《观察蚯蚓的身体》、《水在什么温度时结冰》、《声音是怎样产生的》、《点亮小灯泡》、《种子发芽的实验》等这些具有小制作、小实验性质的实验课时就应该给学生充分的时间进行实验，在无危险时，尽情地实验，痛快地玩耍，学中玩，玩中学，取得事半功倍的效果。
（二）着力培养学生自主探究能力。做实验的目的是让学生通过实验进行探究，从而获得科学知识。科学教材中实验部分大多为探究性实验，以促进学生科学探究能力的形成。在实验中应鼓励、引导学生大胆探究。如在教《点亮我的小灯泡》一课时，教师一开始简单介绍了电池、电线、灯泡后，先不讲明怎样做才会让小灯泡发光，而是提出疑问“谁能让小灯泡发光。”在学生认识仪器的基础上充分调动学生敢于思考，利用现成的仪器去实践，并在愉快和谐的气氛中争着去比一比谁最快让小灯泡发光，既激起学生的兴趣，又培养了学生的实践能力和创新精神。
【关键词】科学科；探索研究；实验为基础
科学课程是以实验为基础的一门学科。让学生通过亲自参加实验获得知识是科学课教学的关键。教学实践证明，精心设计实验，实验设计的好坏直接影响到教学的成功与失败。搞好科学教学的实验设计应注意以下几方面：
1、实验设计要符合科学学科特点
一切科学科学都来自实践，都是从科学实验和生产实践中总结发展起来的，小学科学也不例外。教师在教学时，要让学生充分感受到大科学的丰富多彩，培养学生探求科学知识的兴趣、爱好，增强学生学科学、用科学的能力。
认识科学始于观察科学，让学生用观察的方法认识科学。如“四季星空”的教学，由于教学内容分散、抽象，学生很难形成对四季星空的整体认识。教师在实验设计时，要科学地安排学生观察四季星空，保证观察的持续、完整。指导学生用正确的方法观察，写出观察日记，积累有关四季星空的感性认识和材料。并引导学生归纳总结出：不同季节星座交替出现，北极星始终停留在原位置不动，周围的星座绕着它逆时针转圈，且一年转一圈等有关四季星空的变化规律。“水的循环”的教学设计则可以采取另一种方法。教师充分利用学生已有的对水的感性认识。如：天上有下不完的雨、雪；淋湿的衣服会干，冬天关在屋子里洗澡窗玻璃上会有水珠等。引导学生通过实验归纳总结出：水或冰受热变成水蒸气，水蒸气遇冷变成水或冰的循环规律。让学生通过实验的方法认识科学现象，总结科学规律，使感性认识上升到理性认识。为培养学生科学世界观创造条件，增加学生探索宇宙奥秘的兴趣爱好。
2、实验设计要符合学生的认知规律
教学活动是教师教与学生学的双边活动，学生是学习的主体。教师在实验设计时要充分考虑学生的主体地位，让学生在学习过程中能够通过自己的观察、思考、实验得出结论，达到认识周围科学现象的目的。低年级学生年龄小，注意力不易集中，感知世界往往从兴趣出发，抓不住事物主要特征等特点。设计实验时要采取多种方式，调动他们的各种感官有意识地直接观察事物。如：“植物的根”的实验设计，教师可通过提供大量的可供学生观察的有代表性的实验材料――植物的根，让学生在观察、比较的基础上，归纳总结出：植物的根有直根和须根之分。常见的萝卜、胡萝卜等直根，土豆、红薯等须根，它们可以储藏养分即贮藏根。学生可以通过观察直接获得知识，而中高年级学生已初步具备了观察事物的能力，且能自己动手做一些实验。他们对神秘的科学界充满了好奇，对探索科学奥秘充满了自信。这时教师设计实验，主要是以一种引路的方式让学生多动手，多动脑，自己动手实验获得结论，并自己设计实验验证结论。这种设计可满足学生强烈的求知欲，达到事半功倍的效果。
3、实验设计要联系科学条件
教学大纲规定：“科学课要密切联系科学条件。”我县地处鄂西山区，有丰富的动植物资源和矿产资源。这些抬头可见，垂手可得的实验材料，为丰富科学教学实验提供了方便。教师在设计实验时，充分利用这一科学优势，通过多种形式，使原本生动的科学课教学更加丰富多彩。
关键词:实验探究研究性学
课堂教学是培养学生创新精神和创造能力的主渠道,而实验探究教学更是培养学生创新和实验能力的最重要的手段。加强实验探究教学,有助于培养学生的动手操作能力、观察能力、独立分析问题解决问题的能力,以及实事求是的科学态度和创新意识和创造能力。学生通过主动的探索、发现和体验,学会对大量信息的收集、分析和判断,从而增进思考和创造能力。科学作为一门建立在大量实验基础上的探索自然规律的基础学科,它本身的发展过程就是一个不断发现、不断开拓、不断创新发展的过程;同时,学科的实验性特点有利于培养学生研究性学习的潜在因素。根据自己的教学经验,笔者认为加强实验探究教学可以从以下几个方面入手:
一、创设实验探究情境,激发学生的探索精神
兴趣是一种直接的动力,正如教育家布鲁纳说的“学习的最好刺激,乃是对所学材料的兴趣。”为激发学生对科学现象的兴趣,教师应充分利用一切机会,给学生创造观察科学现象的条件,使学生感受到科学的浓厚趣味性和神秘性。一个个“为什么”在学生们的心头油然而生,让他们爱学爱想。实验的魅力深深地诱惑着学生,通过有趣的实验,再加上教师的启发诱导,促使他们认真观察、分析、思维,促进智力因素的发展。激发学生心灵深处的、强烈的探索欲望,引导学生把“兴趣”转化为学习的动力资源。例如,在学氧化碳的性质之前,先做一个小魔术:在一个“空”矿泉水瓶内加入学生取来的自来水,塞紧瓶盖后,让学生震荡,发现瓶子变扁了。学生们的学习兴趣必然会很高涨,必定会追根究底问个为什么。接着学氧化碳的溶解性也就水到渠成了。又如在学习电动机时,先做电动机通电转动的实验。学生感到很惊奇,通电后线圈为什么会动呢?学生脑中有这样的问题是人的天性。还可以试着把磁铁拿掉,改变电流方向,改变电流大小,都会吸引学生去深究会发生什么现象及原因。
二、多做探究性实验,少做或不做验证性实验
传统的实验教学,一般多为验证性实验,即最后达到验证某个科学结论为目的的实验教学。验证性实验虽然与课本内容很容易结合起来,但由于其重结果、轻过程,并且把学生的主动性置于被动地位。而探究性实验则从科学实验的特点出发,注重实验过程,尊重学生主动探究欲望,让学生成为学习的主人。因此,我积极地变验证性实验为探究性实验,还把部分演示实验改成学生实验,或上台演示、或边讲边实验的形式,给学生提供更多的亲自动手操作机会。如验证光合作用合成淀粉的实验,就让学生在讲台上做:先是淀粉碘蓝实验,后对叶片进行酒精水浴加热脱色,再对叶片进行碘蓝实验。在整个过程中,我只是引导学生注意如何操作,把实验的主动性完全交给了学生。只能这样,学生才会觉得实验现象是真实可信的,更加坚定了他们对科学实验的兴趣。学生们在实验过程中观察现象,提出问题,解决问题,得出进行光合作用的条件。课堂上师生情感交流融洽,充分突出了学生的主体作用。
三、引导学生设计实验,培养学生的创新精神
对学生实验的教学,教师要求学生按“预习——实验——观察记录——分析讨论——总结报告”的形式进行,对实验中出现的问题组织学生认真讨论分析原因,并找出解决问题的方法,并根据实验的实际情况实事求是地写出实验报告,从面培养学生严肃认真,实事求是的科学态度和独立分析问题、解决问题的能力。
更重要的是要引导学生实验设计。在实验设计时,一定要实行变量控制法,即只能有一个变量,这是实验成败的关键,只有这样得出的结论才会有说服力。实验设计的主要过程为:提出实验课题,设计实验方案,讨论方案的可行性,实验操作,对实验进行分析、比较、评价。即“问题——理论探究(假设)——实验操作(证明)——科学推论(结论)。”在设计实验过程中不仅能提高学生的自学能力,而且还能培养学生求异思维等创新精神的培养,提高学生的科学素质。例如,影响电磁铁磁性强弱的因素的实验时,必须先要设计好如何来体现磁性强弱的问题。学生经过讨论后认为:用大头针较好,被吸引的大头针数量的多少可以数出来,能较直接地体现磁性的强弱。虽然细铁屑也可显现,但不可数,不能做定量实验。解决了这个问题后,就可以接着做主要的实验了。又如浮力问题的实验:先要设计如何做,做的过程中应记录哪些数据,实验后如何对数据进行处理。为了实验的准确性,往往还要进行对照实验,最后得出使人信服的结论。
在实验设计的过程中,还要注意设计实验过程中可能出现的意外,这点往往被教师们所忽视。如点燃的酒精灯翻倒导致实验桌燃烧、制取的氧气量不够、检验氢气纯度时的爆炸等,都必须要有预案。学生也就可以做到心中有数,遇事冷静、沉着。即使真的出现不该发生的事,学生也能自己解决问题。
四、加强实验后的合作与交流
实验完毕,兴趣消退,这是青少年“善变”心理的基本特点。要想巩固探究实验的成果,必须引导学生做好实验的后继工作,即加强理论和实际操作相结合。学生在实验后,需要在练习中消化、熟练和巩固。教师要巧设、编选实验训练题,以几分钟即可完成为宜。要做到:①有计划,有目的,有针对性,要求每道题目要联系一项或几项基本知识;②典型,有代表性、启发性和联系性;③有一定梯度,思考性强。教师对课堂练习要有讨论、评议。更要讲清审题和解题的思路,让学生知其然,进而知其所以然。从而对实验知识的扩展,总结和提高,它真正帮助学生将知识转化为能力和技能。
五、指导学生开展课外实验探究,发展学生的创新能力
进行科学实验要遵循实而小及情趣性的原则,这样才会激发学生的探究欲望,引起他们的研究冲动。在教学实践中,应从学生实际生活出发,从学生兴趣入手,确定学生实验课题的范围。如“自制发电机”、“酸碱性试剂”、“自制干湿球湿度计”等。采取“自设方案——讨论——选择方案——实验验证——总结报告”的程序进行教学,让学生亲自参与实验设计并通过实验验证。这样能较好地培养学生的科研意识以及创新意识和创造能力。
赞可夫认为“兴趣是开展智力的催化剂”。学生在科学实验探究过程中得到了乐趣,加强了兴趣,为它们发展智力提供了动力,培养了创新能力和创新精神,为他们以后的学习打下坚实的基础。这是科学实验探究教学的精髓所在,也是新课标提出的研究性学习的必由之路。
参考文献:
在高三一轮复习过程中渗透新课程的理念，面向全体学生，提高学生的生物科学素养；通过合作学习和展示性学习增强复习课的实效性，提高学生的备考能力。
二、教材分析
本课的内容是历年高考的重点，在整个高中课本中处于相当重要的地位。“生长素的发现过程”隐含的科学研究方法和所涉及到的一系列经典实验，对提升学生实验设计和实验分析能力提供了很好的素材，是培养学生科学研究能力的很好的载体。
三、学情分析
本节课为高三一轮复习课，学生通过阅读课本和导学案能回答出经典实验的结果和结论，但对实验中体现的科学研究思路以及所遵循的基本原则还不是完全清楚；对生长素的运输方式和方向及影响因素，还存在理解问题；离考纲中“能对实验现象和结果进行解释”的要求还有一定的距离。
四、教学目标
1.知识与技能
（1）概述生长素的发现过程以及产生、运输及分布。
（2）解释植物向光性原因。
（3）对经典实验进行分析和评价。
（4）模仿生长素发现的经典实验进行实验设计。
2.过程与方法
（1）通过阅读课本自主复习，提高自学能力。
（2）依据科学探究的基本环节和小组合作探究方法，提升实验设计能力和实验分析能力。
3.情感、态度与价值观
要关注自然现象，体会科学发现的艰辛，认同科学发现需要不懈的探索精神。
五、重点难点
教学重点：生长素发现过程。
教学难点：实验设计的严谨性分析和实验设计。
六、教学策略
1.利用导学案指导学生课前自主复习，根据导学案指导课堂小组讨论（合作学习）。
2.多媒体课件展示讨论问题，利用展台进行小组汇报（展示性学习）。
七、课前准备
1.学生的准备：阅读课本，完成导学案中自主复习内容。
2.教师的准备：制作PPT课件，制作导学案。
八、教学过程
1.教学过程
预测高考出题趋势高考考点细化逐一落实考点生长素的发现过程生长素的产生、运输和分布限时训练。
2.教师活动
（1）根据近十年高考题及近几年各地模拟题预测出题趋势。
（2）出示高考考点，指出本节要探究的问题。
（3）提问并引导学生归纳生长素发现过程中体现的生物科学研究方法，教材中还有哪些发现过程运用此方法？假说—演绎法的步骤是怎样的？科学实验遵循的原则有哪些？
（4）引导学生探究生长素发现过程（科学家、实验、结果、结论），利用多媒体课件展示达尔文的实验过程和结果，让学生讨论交流：达尔文实验哪些组可以形成对照？单一变量是什么？结论如何？詹森实验结论是什么？是否严密？如何使之严密？拜尔实验自变量是什么？结论如何？为何要在黑暗条件下进行？温特实验自变量是什么？结论如何？是否受单侧光的影响？
（5）引导学生解释植物向光性原因，并提出问题：单侧光引起生长素分布不均匀的原因还可能有哪些？
（6）用幻灯片显示极性运输及横向运输图示，引导学生分析影响因素，指出高考已考过的题。
（7）发放考题及评分标准。
3.学生活动
听讲明确考点，以便查缺补漏思考并回答问题交流并展示讨论结果大胆提出假说，设计实验验证结论并展示思考并回答问题做题并对答案，规范答题。
4.设计意图
（1）引起学生对本课的重视。
（2）使学生心中有数，复习基本考点不盲目。
（3）使学生熟悉科学探究的基本环节和方法，关注实验设计的原则以便提升实验设计能力和分析能力，使学生明确每位科学家在生长素发现过程中所作的贡献。
（4）通过对各组实验结果的比较、讨论，培养学生的语言组织能力、观察分析问题能力以及合作精神。同时，也能让学生体验到科学探究的严谨以及研究成果的来之不易。
（5）培养学生动手能力，语言表达能力，让学生体会实验设计的巧妙，科学实验的严谨，认识到科学是无止境的，要大胆质疑，提出自己的想法。
（6）使学生明确高考考察的细微之处。
（7）让学生通过做高考题，明确考题方向。
九、作业设计
1.设计实验，探究胚芽鞘弯曲部位在尖端还，是尖端下面的某段。
关键词：初中科学实验；教学；情感目标
一、问题的提出
科学在社会经济快速发展的今天发挥着越来越重要的作用，初中科学的教学方法、教学内容以及教学目标的实现越来越多地 被当代教育工作者所重视。科学的态度、情感态度与价值观的培养应该体现在初中科学教学的全过程之中。使学生养成积极健康的情感态度，对于学生正确认识科学的本质以及今后的良好发展尤为重要。
当前，在我国初中科学实验教学的过程中，往往过多地重视知识的讲授，而忽视了学生情感态度方面的培养，致使许多教师在科学实验教学的过程之中，只关注于学生实验操作的步骤、实验的结果等，而对于学生的情感态度极少关心。
二、实现情感目标的对策
教学目标可以分为：认知、情感以及动作技能三部分。初中科学作为一门以实验为基础的学科，实验教学是其教学过程中的重要环节，通过实验教学，学生在掌握科学基本概念及相关理论的同时，其学习兴趣也会被相应的激发，学生对自然与社会的情感也会得到一定的培养。要解决目前我国初中科学实验教学中存在的问题，我们应该从培养学生的情感态度与价值观入手，具体来说应从以下几个方面进行：
1.激发学生的学习兴趣
要想实现初中科学实验教学中的情感目标，最为主要的就是让学生对此课程产生兴趣。俗话说，兴趣是最好的老师，只有使学生对初中科学这门课程产生兴趣，他们对科学知识的欲望才会被激发，进而具有学习的内在力量，从而在课程学习中专心致志地研究，最终使得学习效率得以提升。实验教学作为初中科学教学活动中的重要环节，可以通过良好的实验设计来激发学生学习的兴趣。在进行实验设计时，教师要遵循科学性、系统性以及趣味性的原则，使之便于激发学生的学习兴趣。只有这样，教学中的情感目标才容易达成。
例如，在进行“科学在我们身边”这一节的讲授时，教师可以设计如下实验：在实验桌上放着点燃的蜡烛和塑料瓶、漏斗以及书本，隔着这些形状不同的物体吹蜡烛，看哪些会把蜡烛吹灭？让学生先猜想一下，然后进行实验，并思考其中的道理。分组实验后，让学生讨论：为什么隔着塑料瓶、漏斗能够把蜡烛吹灭？而隔着书本则不行？教师要引导学生从这些物体的形状上寻找答案，并鼓励学生寻找更多的物体来进行实验。这类探究式的实验可以将学生推理、判断以及观察的能力和他们已有的知识紧密结合，从而激发他们的求知欲望，进而增强他们对科学的学习兴趣。
2.教师合理引导
学生作为学习的主体，在初中科学实验教学的过程中，教师应该充分地调动他们学习的积极性，合理引导他们独立思考，在轻松愉快的氛围中学习知识，提高他们发现问题、分析问题以及解决问题的能力。教师在进行引导时既不能让学生过于自由散漫，不着边际地进行实验，也不能对学生的实验过多干涉。在学生实验的过程中碰到不明白的地方可以适当地进行指导，引导他们研究、思考的方向。此外，教师还要对学生的学习成果进行评价，以此来鼓励他们积极进行实验创新，增强其学习的积极性。
3.充分发挥学生的主观能动性
在初中科学实验教学的过程中，教师应该合理地设计演示实验，多设置一些问题环节。以往教学中所使用的传统演示实验大多忽视了激发学生的思维，学生的创新意识及能力很难得到培养。教师如果能够事先合理地设计演示实验，在实验进行的过程中，提出一些可能出现的问题，让学生自己去思考接下来会发生什么现象，或者实验结果出现后，让学生自己去思索背后的原因。这样不仅可以让学生通过自己的思考学习到科学知识，还可以使得他们的创新思维得到激发。例如，在教学“大气的压强”时，教师可以引导学生总结和回忆水的压强，让学生自主设计大气压强的测量方法。通过这样的设计，可以使得学生在科学实验教学的过程中既动手又动脑，使得他们的创新意识得到最大程度的激发。
4.注重课堂氛围的营造
在初中科学实验教学的过程中，教师应该努力营造轻松愉快的氛围。学生在进行实验操作的时候会出现各种各样的问题，此时教师不应该一味地批评，而是应该耐心地帮助学生查找出现问题的原因，并仔细地给学生讲解实验步骤，消除他们因为害怕等原因而产生对实验课堂的抵触心理。在进行实验之前，教师可以介绍一下接下来学生要做的实验是由谁创造的，在其创造实验的过程中发生了什么趣闻，使得学生在轻松愉快的氛围中掌握科学知识。而且，教师的耐心指导、热情和蔼的真挚情感，在培养学生的情感因素的过程中也会发挥重要的作用。
任何学习活动都是情感活动和认知活动的统一，科学实验教学中情感目标的实现是新课改课程目标中的重要内容。在进行初中科学实验教学过程中，不仅要重视基础知识的教授，更要注重学生情感目标的实现。加强对学生情感目标的培养，是我国实施素质教育的重要体现，是培养符合21世纪全面发展人才的需要。使学生树立正确的价值观和人生观，每个科学授课教师都承担着重要的责任。
参考文献：
本节是普通高中课程标准实验教科书人教版生物必修3《稳态与环境》第3章第1节的内容。《普通高中生物课程标准》对该部分的要求是“概述植物生长素的发现过程”，要求教师按照“理解水平”进行教学。根据新课程的理念，高中生物教学重在培养学生的科学思维、科学方法、科学精神等生物科学素养，因此，本节课以“引导——探索——归纳”的方法为设计思想，以科学探索的过程为脉络安排教材，将几个经典实验列出流程图，让学生描述实验过程，进而分析实验，得出结论。此设计思想，一方面，让学生充分领略在生长素发现过程中科学家创造性的思维方式和严谨的科学方法；另一方面，使学生有更多的交流表达机会，从而实现课堂中教师的主导和学生的主体作用，提高学生的分析表达能力，训练学生科学的思维方法。
2.教学分析
2.1 教材分析
本节课主要讲述了生长素的发现过程以及生长素的产生、分布和运输。在通过植物向光性现象的观察、探讨中，提出正是向光性的研究，引导着人们揭示植物生命活动调节的奥秘，进而介绍生长素发现过程中几个经典实验，通过学生对实验过程的探讨交流中，使学生体验科学家探索的过程和科学知识形成的过程，领悟科学家如何发现问题，寻找证据，在严密推理的基础上作出判断，理解科学的本质和科学研究的方法，同时让学生明白科学探索过程的曲折。
2.2 教学目标
知识与技能：（1）概述植物生长素的发现过程；
（2）体验发现生长素的过程和方法；
（3）评价实验设计和结论，训练逻辑思维的严密性。
过程与方法：（1）通过分析经典实验，提高逻辑思维的严密性；
（2）通过对科学家实验的分析和技能的训练，提高科学实验设计的严谨性。
情感目标： 通过分析科学家发现生长素的实验过程，体验科学实验的辛苦和乐趣，形成热爱科学的情感。
2.3 教学重点、难点
教学重点：生长素的发现过程。
教学难点：（1）科学实验设计和推理的严谨性分析；
（2）生长素的产生、运输和分布。
2.4 学情分析
（1）知识方面：学生已经学习了人和动物生命活动的调节，对于激素对生物生命活动的调节有了初步的认识，为新知识的学习打下了较好的基础。
（2）能力与思维方面：本节与实际生活联系比较紧密，学生会有较大的兴趣，但有些内容比较抽象，如科学家的探索过程、试验的设计评价等，同时由于部分学生思维活跃，探究意识强，还有部分学生习惯被动接受知识，不具备或不愿意进行探究，因此，老师要做好启发引导，让所有学生都能得到不同程度的发展。
2.5 教学条件分析
由于受实验条件的限制，本节课的几个经典实验学生不能完全亲自动手，所以教师在课前要准备好教学用具，在教学中注意利用多媒体、教学模型、教材插图等，同时巧妙设计问题，让学生在问题探讨交流过程中掌握本节课的知识。
3.教学策略
3.1 教法分析
通过创设情景，激发学生学习兴趣，通过层层设疑，引导学生相互交流、评价，培养学生自主合作探究意识，通过演示、讨论、引导——探索——归纳、讲授等教学方法，完成目标。
3.2 学法指导
通过创设情境，引领学生进行探究或自主阅读，把学生的感性认识进一步上升到理性认识。在教学中先用多媒体演示几个经典实验流程图，然后由学生描述实验过程，进而进行讨论、分析实验，得出结论。通过科学发现过程揭示向光性原因并构建起生长素产生运输、分布知识体系，学会活学活用，独立解决与本节内容有关的实际问题。
3.3 课时安排：1课时
3.4 教具准备：小麦向光性实验 多媒体课件
4.教学过程
5.教学反思
[摘 要]小学科学课程改革对小学科学教师的科学素养有了更高的要求，科学素养包括科学探究、科学方法、科学精神和科学态度。通过问卷调查，文章分析了师范生在科学素养方面最需要的是探究式学习，最大的问题是自发形成的不正常的科学实验观、科学价值观等。文章总结了为解决上述问题所采取的部分实践方法，对同类学校在学生科学素养培养上有一定借鉴作用。
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关键词 1科学素养；探究式学习；科学价值观；科学实验观；科学决策能力；公民责任
中图分类号：G642 文献标识码：A文章编号：1671-0568(2014)35-0107-02
基金项目：本文系无锡市级课题“无锡市小学科学教师素质结构及培养策略的研究” （编号：J/D2011/33）的科研成果。
2003年秋，我国小学教育阶段开始普遍使用《科学》教材。 《小学科学课程标准》这样阐述《科学》课的意义：“早期的科学教育将对一个人科学素质的形成具有决定性的作用。”可见教育部门对《科学》课程的重要性定位非常高。 《科学》新课程目标是：通过小学科学课程的学习，使学生掌握关键的基础科学知识和技能，培养科学兴趣和思维习惯；了解科学探究的基本过程和方法，并应用于力所能及的科学探究活动：了解科学和日常生活及社会可持续发展的关系；理解求真务实、开拓创新是科学精神的核心。由此可见，小学科学课程目标以培养科学素养为中心，与初中和高中理、化、生自然科学课程目标是统一的，小学科学启蒙教育是科学课程九年一贯制的重要组成部分。而小学科学教师本身的科学素养是顺利实现科学课程目标的基础和保证。韦钰院士曾指出，科学素养不仅包括科学知识和科学探究，更包括科学精神、科学态度。另外，1996年出版的美国《国家科学教育标准》中提到的科学素养主要包括：科学概念、科学研究的方法论、科学伦理、科学与人文、科学与社会、科学与技术等。为了使无锡城市职业技术学院（以下简称“我院”）培养的师范生具备良好的专业素质，使我院承担的教学培养任务具有较强的科学性、针对性和实用性，笔者从科学探究、科学精神和科学态度三个主要层面对学生的科学素养进行养成式培养。我院化学组申请了市级课题“无锡市小学科学教师素质结构及培养策略研究”，为了使研究成果能得以推广并转化为科学素养培养模式，更好地服务于教育教学。
一、利用探究式教学养成探究式学习思维
在课题研究前期，笔者组织开展了一次关于“探究性学习中小学教师素质”的调查。调查随机选取了无锡大市（含江阴、宜兴）15所学校的130位教师，采取访谈和问卷形式。通过访谈了解到，教师反映的热点话题是探究式教学，最希望在探究式教学方面得到培训。问卷调查显示：45.57%的教师听说过探究式教学但不了解，49.37%的教师了解但没系统学习过。说明无锡市小学教师对探究性教学过程和方法的认识和了解还不够，要培养合格小学科学教师，就必须进行探究式教学实践，使探究式学习思维成为师范生的思维习惯。目前，何为探究式学习、如何设计探究式教学过程众说纷纭，笔者比较了一些具有代表性的探究学习理论之后，借鉴美国（国家科学教育标准》中对科学探究的表述： “科学探究指的是科学家们用来研究自然界并根据研究所获事实证据做出解释的各种方式。科学探究也指的是学生构建知识、形成科学观念、领悟科学研究方法的各种活动。”因此，笔者遵循“解释性原则”制定探究教学七个环节：发现科学现象、提出科学问题、猜想与假设、设计实验进行科学探究、尝试解释实验现象、得出科学概念、尝试将科学知识运用于生活。结合学生实际、教材内容安排顺序、教学进度，在一年级下半学期集中开展探究式教学实践，这一阶段的学习内容包括金属及其化合物、非金属及其化合物，非常适合运用“解释性原则”进行科学探究活动，如从“水雷事件”为切人点探究金属钠的性质，以“食品安全”事件为切入点探究过氧化钠的性质，以“氯气泄露”为切入点探究氯气的性质等。
二、通过实验设计交流、实验操作养成实验能力
在探究式教学中发现，七个环节节节相扣，学生在探究学习中能走多远和自身的实验设计能力高度关联。要提高学生的探究式学习效率，需提前一步培养学生的实验设计、实验操作能力。笔者把一年级第一学期的教学重点做了调整，把除杂和提纯由原来的1课时扩展为5课时，讲解物质除杂、提纯的思路和方法后，在实验室给学生几包混合物，由他们自由发挥进行除杂和提纯，撰写实验报告并按组交流。教材“铁和水蒸气反应实验设计原本只占半个课时，现调整为3课时，分别学习实验设计范例、实验设计原则概括和方法总结、实验作图和实验设计交流，利用三节课系统讲授物质制取、除杂及性质检验的综合性实验的一般流程、设计思路和设计原则。让学生设计简单的实验并在纸上作图，将优秀作品张贴在教师墙上供大家学习，同时将理论知识向感性认知延伸，让学生走进实验室动手操作，熟悉实验仪器的种类和用途。课堂授课、实验设计交流、动手操作等都为开展探究式学习搭桥铺路，笔者也深刻体会到探究式学习不能只强调学习探究的方法，降低科学知识的掌握，相反在探究学习过程中，只有将元素化物知识和实验知识掌握扎实的学生才能把科学探究顺利进行下去，因而探究式学习对科学知识、实验技能的要求会更高。
三、通过课堂反思养成科学价值观、科学实验观
教师和学者普遍认为学生的科学素养是在探究式学习之后自发形成的。在谈到探究式教学促进科学素养形成时多用“潜移默化”这个词。然而，韦钰院士曾指出，科学素养不仅包括科学知识和科学探究，更包括科学精神、科学态度。是否正确掌握科学知识与科学研究方法是显而易见的，然而自发形成的科学精神和科学态度是否正确并不容易被知道。为了弄清学生在经历科学探究后形成了怎样的科学精神和科学态度，笔者在每次探究学习后都做一次调查问卷，问卷结果显示自发形成的科学精神和科学态度存在三个严重问题：认为科学是罪恶之源，认为实验是终端证据无需被检验，认为从事科学的目的是产生经济效益．有这三种思想的学生比例分别为91.4%、52%、71.2%。其中认为科学是罪恶之源或将对科学技术产生巨大威胁，如可能产生否定科学、抵制科学、将食品安全问题和公共安全问题归罪于科学的行为。为了引导学生形成科学的实验观和科学价值观，笔者在探究式学习之后以课堂讨论形式开展反思与交流，主要针对化学伤害事件、食品安全事件反恩人类的行为和科学的本质，追溯科学史反思科学技术的意义。通过不断地反思与交流，使学生形成以下观点：①科学只是工具、钥匙，人类决定了科学如何被使用，不能把错误使用科学而产生的罪恶归咎于科学：②科学的发展呈现螺旋式，科学实验的结果能帮助归纳出科学概念，但不能迷信实验结果，它需要被证明和检验；③科学的最终价值在于促进人与自然和谐相处，出于功利目的的科学研究是不可取的，反对与人类、自然和谐发展背道而驰的科学研究。探究反思后对学生再次进行问卷调查，调查显示学生的科学价值观、科学态度和科学精神都得到明显改观。
四、通过科普教育养成将科学应用于个人决策的能力
20世纪80年代，全国科学教师协会认为个人“科学决策能力”属于科学素养。在我国科技场馆、科普读物、网络科普（果壳网、维基百科等）、科教电视节目组成的科普网络正在发挥强大的科普推广作用。像全球变暖、酸雨、食品安全、雾霾、纳米材料等与生活息息相关的问题对普通民众来说耳熟能详，这不得不说是科普网络的功劳。随着网络的普及、手机终端技术的升级，学生想要获得这些科普知识越来越方便和快捷。但是，不能因为这个原因就忽视化学教学的科普责任。学校科学教育包括科学知识和科学素养教育，而科普教育是提高科学素养的手段之一。因此，应将学校科普教育作为科学普及的主阵地，与校外科普教育相互配合，使两种科普教育在内容上互为补充。利用教学科普，提高学生科学决策力。例如，被烫伤后该怎么办？洁厕灵和漂白粉能不能混合使用？如何选择油漆？能不能经常染发？涂指甲油好不好？等等。如果学生学习了化学这门课，但是并没有了解化学品、没有在生活中运用相关关化学知识的能力，就是化学教育的失败。
五、通过调查活动和论文比赛养成学生的公民责任意识
国家兴亡匹夫有责。谈到公民责任意识，国家行政学院社会和文化教研部李志明撰文认为“科普的责任在于促进公众理解科学，从而促进科学事业的发展，提高公民科学决策能力，确保科技发展朝着有利于人类社会的方向发展”。教育除了要做到让学生爱民族，知礼仪、有追求，还应当让学生明确自己的社会责任在哪里。我院化学组承担了无锡市专员技术人员公修课《环境保护和生态文明建设》培训师任务，在交流中发现城市垃圾分类虽然提了很多年，但工作进展不尽如人意，垃圾分类回收效果停滞不前，在道路上增设了可循环垃圾桶，而响应的人并不多。另外，中水、雨水利用率极低，装修商品房时私自将洗衣机废水接人雨水管道，增加废水处理成本，一所新建的现代化垃圾处理厂因公众不理解而搁置等。这些是人的意识问题带来的社会矛盾，因而要将环保工作的背景、前因后果、现实危害、具体实施方法等问题具体化、细节化，只有这样才能深入人心引起共鸣。笔者带领学生走访环保局、城市垃圾管理处、水污染处理厂，调查无锡市化工厂、印染厂、纺织厂可能产生的废弃物，实地走访无锡市垃圾处理厂，并让学生拍摄照片、制作短片、撰写论文，将以上成果在校内交流，优秀论文选送参加江苏省学生论文评比。
科学课的教学是建立在动手基础上，实验是小学科学探究活动的主要方式，分组实验更是科学课上教师常用的手段。放眼现今的科学课堂，科学教师大多很怕做实验，究其原因，实验教学的有效性得不到保障。小学科学实验课合作教学为何低效？如何提高实验目标达成度？这些是急需分析和解决的问题。
一、合理分组分工，变“随意”为“有序”
在科学课中，分组实验是一种常见的教学形式，也是教师充分引导学生进行探究，充分地展现学生能力，反映学生思维发展水平，进行双向互动的一种教学活动。但分组的不合理使实验成效大打折扣。很多科学教师实验时采用的是按座位自由分组，座位相近的同学组成一个组，或4人或6人，器材不够的时候可能小组的人数更多。上学期某老师上《纸的研究》，实验时教室里热热闹闹，气氛热烈，但仔细一看，有的同学确实在认真实验，可有的同学拿着纸“研究”起了自己感兴趣的问题，还有的同学已经趴到其他小组桌上去了……为什么会如此呢？我认为首要原因是实验分组和分工出了问题。不合理的分组、分工导致了实验效率的低下。我认为，实验组成员不能依座位而定，应充分考虑学生的兴趣和性格等特点。1．合理分组自主性是小学生科学实验的首要特征，也体现在小组合作实验中。要体现每位学生的自主性，就要让学生按不同的兴趣，合理分组。但学生因年龄所限，不能像成人一样理性分组。学生根据个人喜好选择队友，往往会出现“强强联手”和部分学生“没人要”的现象。教师这时应发挥主导作用，把小组成员进行适当调整。要让学生明天如何分组是实验前首先要考虑的问题。首先小组人数不宜过多，以4~6人为宜。不同年级、不同合作内容，所需人数也不一样。三、四年级的合作一般为较简单，如《空气的性质》《研究土壤》《神奇的水》等活动，一小组4人即可，人数太多将会不利于学生间的交流和个人才能的充分展示。而高年级的合作内容趋于复杂，如《养蚕》《摆的研究》《搭支架》等，一小组可安排6人，人数太少也不利于活动的开展。其次，合理分组，能确保各小组水平相对均衡，为实验中分工做好准备，这是保证实验顺利开展的前提。2．分工合作光有分组还不够，要想实验顺利开展还要进行合理分工。学生因年龄所限，分工容易杂乱无序，这时教师应给予适当的指导，让学生掌握小组合作分工技巧。例如，五年级下册“形状与结构”单元，《搭支架》《造房子》是两个连续的合作活动。学生提出四人小组人太少了，有点忙不过来。于是我安排6人一组。教师先对各小组要完成的任务做出布置，再将各项任务划分给不同的责任人，接着负责人进行一定的指导和培训。人人在小组中都有事可干，并对自己从事的任务负责。大家在努力做好“本职工作”的同时，积极协助小组其他同学。每位组员的价值都得到了体现，使小组合作学习变得更加有序高效。对于五、六年级的同学，因为有了自主意识和能动性，建议在小组中的角色经常交换，这样学生可以尝试实验中的不同角色，即使出现突发状况，活动也能顺利开展，还能激发学生的实验积极性和自信心。
二、掌握探究价值，变“要我做”为“我要做”
有些教师逢科学课必合作，其实是不需要的。教材中有些内容不适合合作，而应发挥学生个人的主观能动性。如三年级《寻找有生命的物体》一课，我曾让孩子们以小组为单位在校园中观察，但一堂课下来收效甚微。究其原因，孩子们因为年龄小，自控能力不足，脱离了教室的环境，就变得自由起来。因此根据老师要求认真观察的孩子很少，大多趁机玩起来，合作效果自然很差。另外这一内容没有开展小组合作的必要，完全可以自主学习。由此看来，合作的内容应有选择，必须是经过合作能有成效的，否则只是浪费时间和精力，反而养成依赖他人等不良的合作习惯。
三、完善实验设计，变“障碍”为“通途”
伽利略曾说过：“一切推理都是从观察与实验中得来。”探究是科学实验的灵魂。如果实验设计存在缺陷，学生在实验时就无法操作，必然导致小组实验的无序和混乱。这样既浪费宝贵的课堂时间，更会妨害学生的科学探究积极性。如四年级上册“冷和热”单元第2课《热的传递》，在研究热在固体中的传递情况时，很多老师喜欢延续原先《自然》课的实验设计：准备一根长铁丝，将铁丝固定在铁架台上，在铁丝上每隔一定距离用蜡粘上一根火柴，用酒精灯加热铁丝的一端，观察发生的现象。学生通过实验感知热在固体中的传递方式是传导，发现热会从较热的一端传向较冷的一端。这个实验设计看似没有问题，但在实际操作中学生花了不少时间粘火柴，可很多都粘不牢，成功的寥寥无几，好不容易粘成功了，不小心一碰又掉下来了，浪费了大量时间，结果实验未能完成。这个实验的问题究竟出在什么地方呢？教师如果在学生实验前先动手试试，就会发现问题。蜡烛燃烧后先要熔化成液体再凝固。铁丝很细，把火柴固定在一个位置已经不容易，当把蜡滴在铁丝上时，它的凝固时间很快，且黏性不大，所以很难粘上去，因此做成功是需要花费很长时间的。小组合作是实验教学中重要的组织形式，是提高小学生科学素养和各方面能力的有效手段。要真正把它落到实处，需要教师在实验教学过程中充分发挥自身的教学智慧，改“低效”为“高效”，只有把握学生心理特点，遵循他们的行为特点，在分组分工、实验选择、实验设计、实验操作等方面多花心思，使学生都能想动手、能动手、会合作，从而真正发挥小组合作的效应，达到效益的最大化。
作者：江春艳
一、师生做好课前准备
1、教师准备：教师在实验前要做好充分的准备，明确实验目的，做好器材准备，实验课前试做一遍，做到心中有底，并设计好实验记录单。
2、学生的准备：事先让学生明确实验内容，自己准备实验材料。教师在备课时罗列出一单元中可以叫学生准备的材料清单，让学生事先去准备好。
二、充分激发学习兴趣
1、创设情境，激发学生的兴趣
创设情境是根据小学生的身心特点，帮助他们建立一个有利于学习的心理环境和认知环境，使他们产生对科学学习的需要，激发起学习探究的热情，调动起参与学习的兴趣。良好的教学情境犹如一个“磁场”，吸引着学生进入一个充满问题、充满探究的科学世界。
2、巧设悬念，促使学生去实验
悬念是学生对新知识的兴趣来源，我们在教学中应该结合小学生的心理特征及认知规律，结合科学学科的特点，巧设悬念，诱发学生的学习兴趣，使学生产生强烈的实验愿望。
三、有效调控实验过程
1、紧扣实验目的
实验目的为的是让学生在实验中发现规律，理解规律，从而掌握规律，我们不该毫无目的，随心所欲。
2、明确观察任务
实验前学生要明确观察任务，教师根据具体的实验对学生提出实验要求。学生在观察实验时，如果教师不加以指导，学生的观察往往会无目的、漫不经心。他们常常只会注意那些感觉新奇的现象，恰恰放过了要求观察的主要内容，这就需要教师去引导去帮助。因此，教师要提醒学生动用一切感觉器官去全面观察：一是用眼看，时刻提醒学生注意用眼观察每一个微小的地方，每一步细小的变化，特别是对三四年级的学生来说，教师更应该提醒。二是用手摸、用耳听、用鼻闻、借用工具观察等等。这就是科学地听，科学地做，它能帮助学生更全面地感知事物。当然，在每个实验中观察也有侧重，而且也并不是每个实验都要用这些器官去观察的，可以选择合适的方法去观察。
3、实验有条不紊
小学科学课中涉及到得实验有演示实验和分组实验两类。有些时候在一节课中都需要涉及到，而有些时候只需要选择一种实验类型，两类实验都要做到有条不紊。
演示实验仪器要做到可见度大，实验现象清晰可辨。在日常课堂演示实验中，教师的一举一动都会成为学生独立操作的依据和榜样，对学生的实验技能操作起着示范作用。教师应严格按实验基本知识要求进行实验操作，不仅要做到有条不紊，还要做到每次都能较高质量地完成。
分组实验有助于学生理解知识和训练技能，有利于培养学生实验操作能力。在学生实验操作过程中，教师进行正确的实验操作指导也是很重要的。要着实做好实验器材的分发，指导学生正确完成操作，严格遵守实验操作规程，指导学生作好实验记录等工作。
四、及时评价实验过程
教师对实验的评价不必面面俱到，但一定要及时评价，同时注意评价的真实性。实验评价对于学生一些良好行为习惯的养成及能力的培养有着不可估量的作用，能潜移默化地影响学生。教师的实验评价可围绕观察能力、设计实验、方法创新的能力、团结协作、科学探究的能力等进行评价。
五、实验教学注意事项
1、课前教师要试做实验
要提高课堂上实验教学效果，指导学生进行熟练地实验操作，教师必须在课前试做实验，体验一下效果，无论是简单的，还是复杂的即使是以前曾经做过多遍的，也得重新试做，这样能做到心中有数，防止课上打“哑炮”，使自己在课堂上做到有的放矢，进行地规范而熟练，并得心应手地指导学生的实验与观察，从而获得最佳教学效果。
2、实验设计要科学有效
简单的实验设计应注意如下：a、在掌握实验目的、原理的基础上确定实验方法。b、严格遵循实验设计的基本原则，准确设置对照或变量。c、注意实验程序的科学性、合理性。d、对实验现象进行准确的观察、测量、记录。e、准确地预测实验结果，实验设计的最后往往还需要预测实验结果，在结果预测上要全面、准确。f、可能出现的实验结果及其导致原因，并能够得出科学的实验结论。
合理地设计操作过程基本的实验方法选定以后，紧接着就要编定具体的操作细节，这些操作细节的设计要合理规范、切实可行。
3、实验过程要注意安全
在实验过程中时时、处处、事事都要把安全放在首位，以预防为主，把事故的隐患消除在萌芽中。实验时要严格遵守操作规程，学生实验必须在教师指导下进行，以免发生意外，并仔细审察不安全因素，消除隐患。作为小学科学教师要学习和掌握实验室伤害救护常识，做好急救工作。
