提高科學課實驗設計的有效性

陳德舉

科學課是以實驗探究活動為基礎的學科。實驗設計的恰當與否，在很大程度上決定了一堂科學課的效果。精心設計實驗，讓學生通過適合的實驗獲得知識是上好科學課的關鍵。所以，科學實驗的設計要結合學生的生活實際、認知規律、地方特點，要注重培養學生的生活經驗，在生活中去發現，去探索，去實踐，這樣才能提高科學課堂實驗設計的有效性。有效的科學實驗是課堂教學的基石。那么，作為一名科學課教師，怎樣才能保證和提高科學課實驗設計的有效性呢？

一、實驗設計要貼近學生的生活實際

學生對于學習越感興趣，思維就越活躍，思維發展也越充分。著名教育學家陶行知曾說過，“興趣是孩子學習最好的老師”。教師在教學過程中設計實驗時，要想激發學生的興趣。我認為首先應該要貼近學生的生活，創設良好的教學情境，要讓學生充分感受到科學課的多姿多彩，培養學生探求科學知識的興趣、愛好，增強學生愛科學、學科學的興趣。小學科學知識很多來源于我們的生活實踐。我們如果能從學生的生活中入手，就能有效地引起他們學習的興趣。如我在設計《溶解》一課的教學時，我對學生說：“如果我現在想喝一杯果珍，同學們能想辦法讓老師盡快喝到嗎？”孩子們對泡果珍并不陌生。他們聽到能為老師獻良策更是來勁了，馬上聯系到了自己的生活實際。有的說：“用筷子不停地攪拌可以使果珍化得快一點。”有的說：“用兩個杯子反復多倒幾次。”……這樣貼近生活的導入，學生很喜歡，讓科學實驗課堂中充滿生活氣息，用身邊的科學激起學生學習科學的興趣，體會科學與生活并存的樂趣。讓學生置身于日常生活情境中，才能充分調動學生的各種感官去體驗、感受，從而調動小學生學習的主動性，促進學生的探究學習獲得成功。

二、實驗設計要符合學生認知規律

在以往傳統的教學過程中，教師往往對教學環境做了精心的預設，老師怎么問，學生怎么回答都做了精心設計，在教學過程中按部就班實施就行了。現在我們看來，這樣做是不科學的。對于一個問題，學生的理解和看法肯定是各不相同的，學生對問題的回答充滿了各種不確定性，正是這樣的不確定性才促進了學生的創造性思維發展，我們怎么能夠固化學生的課堂思維呢？因此，動態的課堂需要精心設計，更要尊重學生的認知規律。為了提高科學課實驗設計的有效性，教師要在課前精心預設，在課堂上機智地處理師生動態生成的資源。如教學《磁鐵的性質》時，一個學生不小心將我準備的大頭針和裝大頭針的玻璃器皿一起摔在地上，大頭針和碎玻璃混在一起，這個時候我沒有簡單地批評學生，而是提出一個問題“同學們，現在大頭針和玻璃碎片混在一起，我想把大頭針選出來繼續我們的實驗，你有什么安全的方法嗎？”學生在經過短暫的安靜后，馬上想到剛剛學習的磁鐵有吸鐵的性質，可以利用磁鐵把它們從玻璃碎片中吸出來，紛紛舉手回答并自告奮勇來完成此項工作。這個小小的插曲雖然打亂了我的教學計劃，偏離了我的教學設計方向，但是通過靈活處理卻使教學活動更加精彩和充滿挑戰。教學不應該是只能沿著設計的軌道像火車一樣到達目的地，它更應該像給孩子插上翅膀，讓他們能夠相對自由地、多方向、多角度地到達目的地。

三、實驗設計要結合地方特點

一切科學都是從科學實驗和生產實踐中總結出來的，科學課當然也不例外。在教學中雖然我們有相對統一的教材，而各地方有各地方的特點和區域差異，所以有的時候也不能照搬教材，教師在設計科學實驗時，也要結合地方特點，實事求是地根據地方特點設計實驗。例如在教學《化石告訴我們什么》時，本課的教學目的是讓學生知道化石是人類認識遠古生物、研究地質運動的重要依據和線索；本課的重點是了解化石的形成過程和作用。對于絕大多數學生來說，化石是一個既感陌生又充滿吸引力的新鮮事物，在設計教學活動時，我沒有簡單地按照教材設計的步驟教學，而是結合我們地方特點，把學生帶入大自然中去尋找化石，因為我們當地就是化石的發源地。在一篇新聞報道中是這樣描述的，“2004——中國科學十大發現之一‘發現貴州小春蟲，中科院南京地質古生物研究所研究員陳均遠等人在貴州省甕安縣的前寒武紀地層中，首次發現迄今最古老（距今5.8億年）的兩側對稱動物化石。這項發現在科學界激起巨大波瀾，有專家認為，該化石發現的最大意義在于不僅挑戰了‘寒武紀大爆發理論，還將動物世界的歷史前推到寒武紀之前4000萬年。被國際古生物學界譽為20世紀進化生物學最重要的成就之一。”我們當地不僅有小春蟲，還有更加豐富多樣的化石，我把學生帶到距離學校不遠的一個化石比較集中的地方，開始了化石的探尋之路。學生不斷發出充滿興奮的尖叫聲 “我找到了”，“我也找到了”，這樣的聲音此起彼伏，待學生基本都找到化石后，我組織學生觀察手中的化石，并選擇其中具有代表性的三葉蟲化石，告訴學生，雖然現在我們是在山上找到的三葉蟲化石，但是它在遠古時代卻是生活在大海里的生物，由此大家可以想一想我們這個地方遠古時代是什么樣的環境啊？同學們紛紛發表自己的意見，最后，我再向學生介紹了化石形成的過程以及有關小春蟲化石發現的意義。就在這樣的氛圍中，學生不僅初步認識了化石的形成過程，而且還更加深刻地感受到化石的作用，圓滿完成了教學任務。

一堂有效的科學課，離不開有效的實驗設計，好的實驗設計應該是貼近學生生活實際，尊重學生認知規律，符合學生地方特點的設計，不應該是照本宣科，生搬硬套的設計；好的實驗設計拓寬了學生思維的空間，發掘了學生的潛能，開啟了學生的新智，有利于學生有效地掌握基礎知識、基本方法，更加有效地提高了課堂教學的有效性。