精心設計實驗，規范實驗操作

吳鐘熙

摘要：科學是一門講究實踐操作和科學實驗的學科。隨著素質教育改革模式的推行，實驗作為科學教學中的一個重要內容，在當下的科學教育中發揮著越來越重要的作用。為此， 從明確實驗目的、優化實驗流程、調整實驗器材以及開展實驗總結四個方面，提出培養小學生科學實驗設計能力的基本對策。

關鍵詞：小學科學;實驗設計;設計能力

《小學科學課程教學標準》中，對于科學實驗提出了全新的教學目標，要求小學生針對要探究的科學問題提出假想和預測，并可以設計合理的科學實驗方案。由此可以看出，培養小學生的科學實驗設計能力不僅是新課標教學改革的要求，也是培養高素質科學人才的重要教育途徑。所以，本文以小學科學課本中出現的科學實驗內容為例，探究如何在實驗教學中培養小學生的科學實驗設計能力。

一、引導學生明確實驗目的

任何科學實驗都不是漫無目的的行為，每一次實驗都是對未知事物的一次探究，希望可以從實驗中尋找到最終的答案。所以，教師在進行科學實驗設計之前，要引導學生明確實驗目的。這樣小學生才能在“目的”的引導下，為下一步的實驗過程做準備，并且有目的性地開展各種實驗探究活動。

比如，在教科版小學科學中的“觀察蝸牛”實驗，屬于探究類實驗，主要目的是帶領學生觀察和探究與蝸牛有關的一些信息。在進行觀察之前，可以讓學生仔細閱讀課本中給出的一些觀察要求：（1）觀察蝸牛的外形;（2）觀察蝸牛怎么運動;（3）觀察蝸牛對外界的刺激反應。有了這三個明確的實驗目的之后，小學生在后期的實驗設計中才能知道自己要做什么，需要使用到哪些實驗器材。

二、鼓勵學生優化實驗流程

實驗流程通俗來說，就是小學生在實驗中的一些實驗步驟。很多小學生都有實驗操作的熱情，但是在實驗流程的安排上缺乏規范性，很多學生都是由著自己的習慣來進行操作。為了幫助小學生養成更嚴謹高效的實驗習慣，教師可以鼓勵學生優化每一次的實驗流程，盡可能通過簡便高效的方式獲取實驗結果。

比如，在關于“讓小燈泡發光”的實驗中，實驗器材中會出現諸如小燈泡、電線、電池等各種實驗器材。很多學生在分組操作中完全根據自己的喜好或者動手習慣，隨意將這些器材連接在一起，這樣的實驗流程雖然也能讓小燈泡亮起來，但是實驗過程比較混亂，很多學生并沒有真正掌握有關電路連接的一些常識。教師可以將本次實驗需要的器材擺放在桌子上，先不急于讓學生們動手操作，而是通過小組討論的形式，確定這次實驗的具體步驟：第一，畫出設計圖;第二，選取實驗材料;第三，按設計圖進行連接。經過優化之后，小學生可以獲得一個清晰簡潔的實驗流程，更有利于他們快速完成實驗驗證過程，減少各種實驗失誤。

三、教會學生調整實驗器材

操作科學實驗需要使用到各種實驗器材，有些器材操作比較簡單，不用教師指導學生們就可以使用。但是也有一些實驗器材的操控具有一定的復雜性，或者如果操控不當會發生危險，或者實驗器材使用不當，探究不到實驗結果。所以，在培養學生實驗設計能力方面，教師也要教會學生調整實驗器材的能力。

比如，在“運動與摩擦力”的實驗中，學生們對這個實驗很感興趣。在實驗中，學生發現木板表面光滑，使用滾木和輪子拖動小車的效果不明顯，還未加墊圈車子就已經動起來了。這時，教師可鼓勵學生們大膽調整實驗器材，想一想可以用哪些材料輔助讓這個實驗的效果更加明顯。學生經過討論，得出可以增大木板的摩擦力，在木板上貼上一塊布或者毛巾。教師通過合理引導，有效地拓展了小學生的科學思維，使他們可以順利完成實驗，提高自身解決問題的能力。

四、指引學生開展實驗總結

科學實驗的目的是通過各種實驗探究來幫助學生獲得一個實驗結論，或者驗證一個實驗成果是否成立。因此，任何一個實驗結束后都需要做實驗總結匯報。實驗總結的誕生，也是引導小學生將對科學理論的感性認識轉化為理性認知的一種方式。

比如，在“觀察洋蔥表皮細胞”的實驗中，科學教師要按照正規的實驗報告模式，從實驗名稱、實驗目的、實驗器材、實驗步驟、實驗現象、實驗結論等這幾個方面，制作專業的實驗總結表。在小學生做實驗的過程中，要求他們按照這些基本要素逐一進行填寫。這種實驗總結能力的培養，可以引導小學生從實驗疑問、實驗探究、實驗分析等幾個方面深入歸納總結其中的科學原理。經過這一系列的書面分析之后，小學生對于實驗的結論也會有更深刻的認識。

總之，實驗設計能力是一個長期訓練的學習過程，只有不斷發現問題、解決問題，才能有效提高小學生的科學實驗設計能力。所以，科學教師在實驗過程中，要學會根據學生實驗的具體表現進行合理培養。

參考文獻：

[1]陳亮.關于培養小學生科學實驗設計能力的實踐研究 [J].天天愛科學（教學研究），2019（07）.

[2]馮建方.小學科學課學生實驗設計能力培養的實踐與研究[J].新課程（上），2018（02）.

（責任編輯：韓曉潔）