曾素梅

[摘 要]在科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力，對(duì)發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力有重要的意義。考慮到三年級(jí)學(xué)生的知識(shí)能力水平，應(yīng)依托教材引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案;借助演示，引導(dǎo)學(xué)生修正實(shí)驗(yàn)方案;嘗試實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生完善實(shí)驗(yàn)方案;發(fā)散思維，鼓勵(lì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)方案多樣化。

[關(guān)鍵詞]科學(xué)實(shí)驗(yàn) 設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)方案 提高能力

[中圖分類(lèi)號(hào)] G623.6 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1007-9068（2015）36-079

科學(xué)教學(xué)實(shí)踐表明，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案是學(xué)生根據(jù)科學(xué)猜想，運(yùn)用已有的知識(shí)技能和生活經(jīng)驗(yàn)而進(jìn)行的一項(xiàng)創(chuàng)造性活動(dòng)，它對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)探究能力有重要的意義。目前，許多科學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂像走過(guò)場(chǎng)一樣，讓學(xué)生簡(jiǎn)單地描述自己的實(shí)驗(yàn)方案，接著在課件上展示實(shí)驗(yàn)操作步驟和需要注意的問(wèn)題，再讓學(xué)生按部就班地做實(shí)驗(yàn)。這樣的課堂看起來(lái)很成功，卻少了“科學(xué)味”，學(xué)生的能力沒(méi)有充分得到發(fā)揮，或者說(shuō)教師的行為束縛了學(xué)生。作為一名從事三年級(jí)科學(xué)教學(xué)多年的教師，我認(rèn)為三年級(jí)是科學(xué)教學(xué)的起始年段，也是培養(yǎng)學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的重要階段。如果在這個(gè)階段教師能著力培養(yǎng)學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力，那么對(duì)于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的形成、探究能力的提高將具有深遠(yuǎn)意義。本文就在科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案談一些策略。

一、依托教材，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案

對(duì)于三年級(jí)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，無(wú)論是在已有經(jīng)驗(yàn)和對(duì)科學(xué)知識(shí)的掌握方面，還是在探究能力方面，讓學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案是有很大難度的。因此依托教材，梳理出教材的典型模板，引導(dǎo)學(xué)生模仿設(shè)計(jì)，是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。

例一，教科版三年級(jí)上冊(cè)《誰(shuí)流動(dòng)得快一些》一課，教材中首先提出問(wèn)題：水會(huì)流動(dòng)，油會(huì)流動(dòng)，其他的液體也會(huì)流動(dòng)，那么它們流動(dòng)得一樣快嗎？接著讓學(xué)生猜測(cè)，洗潔精、食用油和水這三種常見(jiàn)的液體是否流動(dòng)得一樣快呢？如果不一樣，那么誰(shuí)會(huì)流動(dòng)得更快一些呢？然后用圖文并茂的方式展示給學(xué)生看，并提出問(wèn)題：怎樣才能證明哪種液體流動(dòng)得更快一些？請(qǐng)學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)三種液體流動(dòng)速度快慢的實(shí)驗(yàn)方案。教材還提示學(xué)生可能想到的方法，提醒學(xué)生要以公平為出發(fā)點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生還要及時(shí)思考：自己運(yùn)用的方法能比較液體流動(dòng)的快慢嗎？即教材以探究實(shí)驗(yàn)的一般步驟來(lái)指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。作為本節(jié)課的科任教師，我認(rèn)為只要把教材這部分的內(nèi)容稍微梳理成如下方案模板即可。

“誰(shuí)流動(dòng)得更快一些”實(shí)驗(yàn)方案

1.探究的問(wèn)題：

2.我們的猜測(cè)：

3.實(shí)驗(yàn)的器材：①實(shí)驗(yàn)用的材料有

②操作用的器材有

4.實(shí)驗(yàn)操作步驟：

5.注意的事項(xiàng)：

剛開(kāi)始指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，可采用學(xué)生說(shuō)，教師填寫(xiě)的方式進(jìn)行。訓(xùn)練一段時(shí)間后，學(xué)生了解了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的流程后，可讓學(xué)生自己填寫(xiě)。經(jīng)過(guò)一年的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，到四年級(jí)時(shí)，學(xué)生基本上就能設(shè)計(jì)出比較完整的實(shí)驗(yàn)方案了。

二、借助演示，引導(dǎo)學(xué)生修正實(shí)驗(yàn)方案

三年級(jí)學(xué)生年紀(jì)較小，考慮事情有欠缺，對(duì)一些影響實(shí)驗(yàn)成敗的細(xì)節(jié)不夠關(guān)注。每當(dāng)這個(gè)時(shí)候，教師的演示實(shí)驗(yàn)就顯得尤為重要。但是我們提倡應(yīng)在正確引導(dǎo)的基礎(chǔ)上，再進(jìn)行教師的演示實(shí)驗(yàn)。必要的時(shí)候還可以反其道而行之，就是將學(xué)生容易忽視的，關(guān)乎實(shí)驗(yàn)成敗的重要細(xì)節(jié)用“故錯(cuò)法”來(lái)演示，讓學(xué)生對(duì)其印象深刻。

例二，教學(xué)《誰(shuí)流得更快一些》這節(jié)課時(shí)，當(dāng)學(xué)生設(shè)計(jì)好“讓水、食用油、洗潔精在同一塊塑料板上流動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)方案之后，他們就開(kāi)始躍躍欲試了。這時(shí)我抓住時(shí)機(jī)，在實(shí)物展示臺(tái)上做了以下幾個(gè)“故錯(cuò)演示”。

1.針對(duì)“同樣大小”一詞，我用滴管取水、食用油、洗潔精各一滴，故意使三種液滴大小不一。

2.針對(duì)“同時(shí)出發(fā)”一詞，我故意將三種液滴滴在不同的起跑線上。

3.針對(duì)“同一高度”一詞，我故意將作為水、食用油、洗潔精的賽道的塑料板一端高，一端低地提起。

每當(dāng)我做完一個(gè)錯(cuò)誤演示時(shí)，就有不少學(xué)生舉手發(fā)表自己的意見(jiàn)?！袄蠋?，你錯(cuò)了?！薄袄蠋?，三種液滴要一樣大小?！薄袄蠋煟悴还?。”……各種反對(duì)的聲音此起彼伏。有反饋的時(shí)候，應(yīng)該讓學(xué)生把實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行修正，教師在學(xué)生修正的基礎(chǔ)上，與學(xué)生共同完善實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)。“讓水、食用油、洗潔精在同一塊塑料板的賽道上流動(dòng)要注意從同一高度流下、同時(shí)出發(fā)、液滴要同樣大小”。

經(jīng)常對(duì)學(xué)生進(jìn)行類(lèi)似的訓(xùn)練，可以培養(yǎng)學(xué)生的批判性和全面思考問(wèn)題的能力，一次次的經(jīng)驗(yàn)積累，讓他們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案日趨成熟。

三、嘗試實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生完善實(shí)驗(yàn)方案

三年級(jí)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)涉及的器材易于操作，實(shí)驗(yàn)用品也比較安全。當(dāng)學(xué)生掌握一定的科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本要求和技能后，教師可以放手讓學(xué)生進(jìn)行嘗試實(shí)驗(yàn)。人們常說(shuō)：“吃一塹，長(zhǎng)一智?！碑?dāng)學(xué)生經(jīng)歷失敗后，讓他們分析、討論失敗的原因，并找出改進(jìn)的方法，從而完善實(shí)驗(yàn)方案，規(guī)避造成實(shí)驗(yàn)失敗的因素。經(jīng)常進(jìn)行這樣的訓(xùn)練，學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力會(huì)有明顯提高。

例三，同樣是在教學(xué)《誰(shuí)流得更快一些》這節(jié)課時(shí)，當(dāng)學(xué)生提出讓水、食用油和洗潔精進(jìn)行流動(dòng)比賽時(shí)，我讓他們就“怎樣讓水、食用油和洗潔精進(jìn)行流動(dòng)比賽”這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行分組討論。討論之后讓他們到材料桌上自選實(shí)驗(yàn)用的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。結(jié)果學(xué)生模仿課本的方法，有的小組選了“把三種液體分別滴在三個(gè)相同的玻璃杯內(nèi)底部邊緣，看哪種液體先流到杯口”的方式來(lái)實(shí)驗(yàn);也有的小組選擇“把三種液體滴在玻璃板上，緩緩抬起玻璃板，讓三種液滴進(jìn)行比賽”的方式來(lái)實(shí)驗(yàn);還有的組選擇“用三個(gè)相同的紙杯分別裝相同量的三種液體，并在紙杯底端中心鉆個(gè)孔，看哪種液體先滴凈誰(shuí)就流動(dòng)得快”的方式來(lái)實(shí)驗(yàn)?？墒?，就算是模仿課本舉例的方法來(lái)實(shí)驗(yàn)，他們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果還是不一致。這說(shuō)明有的小組一定是實(shí)驗(yàn)失敗了，這時(shí)候我組織學(xué)生找原因，引導(dǎo)他們思考：利用相同器材做實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果又不一致的原因是什么？同時(shí)要求他們排除可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗的原因，這樣他們?cè)谕晟茖?shí)驗(yàn)方案時(shí)才更有針對(duì)性。

四、發(fā)散思維，鼓勵(lì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)方案多樣化

考慮到三年級(jí)大多數(shù)學(xué)生的能力，在指導(dǎo)他們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)時(shí)，起初較多的是讓他們根據(jù)方案模板來(lái)學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)，繼而培養(yǎng)他們自行修正、完善實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力。最重要的一點(diǎn)是要啟發(fā)學(xué)生思考，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)散思維，使實(shí)驗(yàn)方案多樣化。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)往往更能讓學(xué)生碰撞出思想的火花，教師應(yīng)該善于抓準(zhǔn)機(jī)遇，挖掘?qū)W生的創(chuàng)造潛質(zhì)。

如例三所述，學(xué)生只想到運(yùn)用課本上的三種方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，沒(méi)有提出自己獨(dú)特的方法。出現(xiàn)這種情況，作為教師，就應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)散自己的思維。如提示學(xué)生：除了選用的這些課本上的方法以外，還有其他的方法嗎？其他同學(xué)想到的方法可行嗎？在進(jìn)行適當(dāng)?shù)膯l(fā)后，學(xué)生一般都能提出一些不同的實(shí)驗(yàn)方案，就不會(huì)僅限于教材上的思路，我想這才是科學(xué)探究的魅力所在。

在小學(xué)科學(xué)教學(xué)的討論與研究中，對(duì)知識(shí)的探究獲取并不是探究活動(dòng)的主要目的。讓學(xué)生體驗(yàn)探究活動(dòng)的樂(lè)趣，學(xué)會(huì)制訂研究計(jì)劃和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，形成科學(xué)思維能力才是最根本的。所以，在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們應(yīng)當(dāng)注重培養(yǎng)學(xué)生思考的能力，給學(xué)生自主學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，用自己的腦袋思考事情，會(huì)有不一樣的結(jié)果。這樣不但能培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力，而且將會(huì)對(duì)他們今后的學(xué)習(xí)生活產(chǎn)生多方面的影響。

（責(zé)編 童 夏）