刊名: 教育研究
主办: 中国教育科学研究院
周期: 月刊
出版地:北京市
语种: 中文;
开本: 大16开
ISSN: 1002-5731
CN: 11-1281/G4
邮发代号:2-277
历史沿革:
专题名称:教育理论与教育管理
期刊荣誉:社科双效期刊;国家新闻出版总署收录;中国期刊网核心源刊;CSSCI 中文社会科学引文索引来源期刊;北京大学《中文核心期刊要目总览》来源期刊;
创刊时间:1979
小学三年级科学课学生实验方案设计能力的培养
【作者】 高永利
【机构】 山东省潍坊市昌乐育才双语学校
【摘要】【关键词】
【正文】 摘 要:三年级是科学学习的起始年级,要在实验教学中培养学生“提出问题、设计实验方案、论证、整理数据(获取证据)、分析和解释”等多方面的能力。
本文以怎样指导三年级学生开展实验方案设计为主要内容,以设计方法、设计策略的指导为主线,以怎样指导学生设计对比性实验为切入点,开展实验方案设计指导的实践研究。
关键词:实验方案 教学设计 能力培养
《科学(3-6年级)课程标准》中指出:“教育学生在着手解决问题前先思考行动计划,包括制定步骤、选择方法和设想安全措施。”“了解科学探究的过程和方法,尝试应用于科学探究活动,逐步学会科学地看问题、想问题。”三年级是科学学习的起始年级,要在实验教学中培养学生“提出问题、设计实验方案、论证、整理数据(获取证据)、分析和解释”等多方面的能力。
今年我所任教的是三年级的科学课,在引导学生进行实验方案设计过程中,我发现学生设计的方案一是脱离实际,不具备可行性。有的学生只是把实验当成玩玩,把方案的制定不当回事,导致实验过程随意性大,实验的计划性、目的性不明确。二是方案中措施不利,不具备实效性。实验操作需要在小组合作的情况下完成,在进行实验操作时小组成员分工不明确、组员不合作,有的学生还将实验器材据为己有,全然不顾其他同学的感受,引起其他同学的反对,争抢器材导致课堂秩序处于混乱状态,小组合作的实效性难以凸显。三是缺乏步骤,不具备时间性。学生不主动参与实验方案的设计,对于实验中先做什么后做什么不明确,随意性大,时间控制不好,好多实验完不成,实验虎头蛇尾。
学校定位学生能本成长,立足课堂主阵地构建“135”能本课堂,为学生自主探究和交流提供了平台,特别是班级小组捆绑式评价的组建也为实验教学的有效性提供了保障。
一、设计方法的指导
1.讨论研究法:是指教师提出一系列问题给学生讨论,学生凭借问题讨论制定方案。如《小车的运动》实验方案的设计,教师可以提出以下问题引导学生设计方案:
教师提问:同学们都玩过小车吗?你们都怎么玩的?
学生玩一玩。(用手推小车,小车就能运动;用绳子拉小车也能运动。)
教师提问:推和拉都能使小车运动。那么推和拉还能使哪些静止的物体运动呢?
教师提问:生活中推和拉还能使什么物体运动呢?
全班交流。(开门关门的时候都使用推和拉;推桌子;拉窗帘等。)
教师提问:无论推物体还是拉物体都必须用力,推和拉都可以产生力,推力和拉力可以使静止的物体运动起来。静止的物体在受到推力和拉力时会运动起来。我们还发现,有时候小车运动得快一些,有时候慢一些,那么小车的运动快慢与什么有关系呢?请同学们猜想一下。
学生汇报。(可能与小车有关;还可能与推力和拉力有关。)
教师提问:刚才同学们讨论得很热烈,相信都制定出了可行的实验方案了,哪个小组先来汇报一下?
学生汇报实验方案。(我们组用垫圈的重力来做拉力,然后拴在小车上,慢慢加垫圈,看看是不是垫圈越多,小车跑的就越快;我们组用不同的力来拉小车,推小车,看小车跑得快慢。)
提示注意事项:刚才同学们的实验方案都很有创意,具可行性,在实验时应注意哪些问题呢?
学生汇报实验应注意的问题。
2.仿照法:是学生依据教师的演示或教材的演示,为下一个实验,制订相似的方案。如学生依据《用温度计测量水温》实验方案制定了《量取一定体积的液体》的实验方案:
3.情境创设法:是教师在学生制订计划时,引入生活中的相似情景,为一个复杂的计划制订寻求一个有效地停靠点。比如,在进行《加快热水降温》的实验中,我们可以引入“跑步比赛”的情景,让学生体会到控制变量的重要性,并和比赛一样制定公平的规则。
二、设计策略的指导
教师在指导学生制定实验方案时,要由浅入深,由易到难,循序渐进,逐步完善,根据三年级学生的年龄特点和认知水平做好引导。
1.简单口头计划阶段。在制订方案过程中主要采用“想一想,说一说”的形式,让学生阐述行动的思路,形成口头探究方案。
2.简单书面计划阶段。在制定方案过程中对“探究的问题,探究材料,人员分工,研究方法及步骤”等内容的研讨记录,形成一个简单的书面记载。
3.完整计划阶段。在这个阶段,实验方案的内容不仅涉及上述内容,还涉及到“探究中遇到问题,探究时间分配,探究中的合作内容”等具体问题的讨论与描述,同时还会用不同表达形式呈现计划。
三、设计流程的指导
1.指导学生明确实验目的,明白“做什么”
在实验前,教师要正确引导学生明确实验的目的,实验的目标是实验方案设计的前提。让学生明确实验目的不仅仅是获取知识,更重要的是在获取知识的同时体现知识的形成和发展过程,同时提高分析问题和解决问题的能力。
2.问题提出和猜想的指导
对于问题的提出三年级学生由于受知识储备的限制,学生不可能一下子提出研究问题,教师要指导他们仔细研读教科书,搞清楚这个实验要研究什么,教师可以创设情境引导学生提出较恰当的问题。
问题提出后要对问题进行猜想,如果不加以指导,学生就会胡思乱想,教师要从三年级学生的实际水平出发,多启发诱导,多举些例子做示范。
3.实验材料设计的指导
三年级学生对实验材料的应用能力有限,对于实验中用到哪些材料不明确。教师在指导时,要求学生充分了解这个实验需要哪些材料及数量,已经有了哪些材料,欠缺哪些材料,怎样想办法解决,然后指导学生在方案设计中写清楚材料名称和数量,以保证实验能够顺利进行。
4.实验步骤的指导,明白“怎们做”
根据实验问题和材料,对实验步骤作具体安排,确定先做什么,再做什么,最后做什么。哪些条件需要改变,哪些条件不能改变。指导学生一步步地去写,写完后再以小组合作的形式讨论实验步骤。
最后以表格的形式呈现出来:
四、对比实验方案设计的指导
指导学生明白对比实验是通过人为控制所产生的两个类似现象之间的差异进行对比分析的一种实验过程,是指设置两个或是以上的实验组,通过对比结果的比较分析,来探究个中因素与实验对象的关系。要让学生搞清楚谁与谁比?比什么?怎样比?哪些条件是不变的?哪些条件是改变的?怎样改变?如《摩擦力大小与物体表面光滑程度的关系》中,我在指导时是这样设计的:
在学生弄懂这些情况后,接着指导学生设计实验,小组讨论写出实验方案。
本文以怎样指导三年级学生开展实验方案设计为主要内容,以设计方法、设计策略的指导为主线,以怎样指导学生设计对比性实验为切入点,开展实验方案设计指导的实践研究。
关键词:实验方案 教学设计 能力培养
《科学(3-6年级)课程标准》中指出:“教育学生在着手解决问题前先思考行动计划,包括制定步骤、选择方法和设想安全措施。”“了解科学探究的过程和方法,尝试应用于科学探究活动,逐步学会科学地看问题、想问题。”三年级是科学学习的起始年级,要在实验教学中培养学生“提出问题、设计实验方案、论证、整理数据(获取证据)、分析和解释”等多方面的能力。
今年我所任教的是三年级的科学课,在引导学生进行实验方案设计过程中,我发现学生设计的方案一是脱离实际,不具备可行性。有的学生只是把实验当成玩玩,把方案的制定不当回事,导致实验过程随意性大,实验的计划性、目的性不明确。二是方案中措施不利,不具备实效性。实验操作需要在小组合作的情况下完成,在进行实验操作时小组成员分工不明确、组员不合作,有的学生还将实验器材据为己有,全然不顾其他同学的感受,引起其他同学的反对,争抢器材导致课堂秩序处于混乱状态,小组合作的实效性难以凸显。三是缺乏步骤,不具备时间性。学生不主动参与实验方案的设计,对于实验中先做什么后做什么不明确,随意性大,时间控制不好,好多实验完不成,实验虎头蛇尾。
学校定位学生能本成长,立足课堂主阵地构建“135”能本课堂,为学生自主探究和交流提供了平台,特别是班级小组捆绑式评价的组建也为实验教学的有效性提供了保障。
一、设计方法的指导
1.讨论研究法:是指教师提出一系列问题给学生讨论,学生凭借问题讨论制定方案。如《小车的运动》实验方案的设计,教师可以提出以下问题引导学生设计方案:
教师提问:同学们都玩过小车吗?你们都怎么玩的?
学生玩一玩。(用手推小车,小车就能运动;用绳子拉小车也能运动。)
教师提问:推和拉都能使小车运动。那么推和拉还能使哪些静止的物体运动呢?
教师提问:生活中推和拉还能使什么物体运动呢?
全班交流。(开门关门的时候都使用推和拉;推桌子;拉窗帘等。)
教师提问:无论推物体还是拉物体都必须用力,推和拉都可以产生力,推力和拉力可以使静止的物体运动起来。静止的物体在受到推力和拉力时会运动起来。我们还发现,有时候小车运动得快一些,有时候慢一些,那么小车的运动快慢与什么有关系呢?请同学们猜想一下。
学生汇报。(可能与小车有关;还可能与推力和拉力有关。)
教师提问:刚才同学们讨论得很热烈,相信都制定出了可行的实验方案了,哪个小组先来汇报一下?
学生汇报实验方案。(我们组用垫圈的重力来做拉力,然后拴在小车上,慢慢加垫圈,看看是不是垫圈越多,小车跑的就越快;我们组用不同的力来拉小车,推小车,看小车跑得快慢。)
提示注意事项:刚才同学们的实验方案都很有创意,具可行性,在实验时应注意哪些问题呢?
学生汇报实验应注意的问题。
2.仿照法:是学生依据教师的演示或教材的演示,为下一个实验,制订相似的方案。如学生依据《用温度计测量水温》实验方案制定了《量取一定体积的液体》的实验方案:
3.情境创设法:是教师在学生制订计划时,引入生活中的相似情景,为一个复杂的计划制订寻求一个有效地停靠点。比如,在进行《加快热水降温》的实验中,我们可以引入“跑步比赛”的情景,让学生体会到控制变量的重要性,并和比赛一样制定公平的规则。
二、设计策略的指导
教师在指导学生制定实验方案时,要由浅入深,由易到难,循序渐进,逐步完善,根据三年级学生的年龄特点和认知水平做好引导。
1.简单口头计划阶段。在制订方案过程中主要采用“想一想,说一说”的形式,让学生阐述行动的思路,形成口头探究方案。
2.简单书面计划阶段。在制定方案过程中对“探究的问题,探究材料,人员分工,研究方法及步骤”等内容的研讨记录,形成一个简单的书面记载。
3.完整计划阶段。在这个阶段,实验方案的内容不仅涉及上述内容,还涉及到“探究中遇到问题,探究时间分配,探究中的合作内容”等具体问题的讨论与描述,同时还会用不同表达形式呈现计划。
三、设计流程的指导
1.指导学生明确实验目的,明白“做什么”
在实验前,教师要正确引导学生明确实验的目的,实验的目标是实验方案设计的前提。让学生明确实验目的不仅仅是获取知识,更重要的是在获取知识的同时体现知识的形成和发展过程,同时提高分析问题和解决问题的能力。
2.问题提出和猜想的指导
对于问题的提出三年级学生由于受知识储备的限制,学生不可能一下子提出研究问题,教师要指导他们仔细研读教科书,搞清楚这个实验要研究什么,教师可以创设情境引导学生提出较恰当的问题。
问题提出后要对问题进行猜想,如果不加以指导,学生就会胡思乱想,教师要从三年级学生的实际水平出发,多启发诱导,多举些例子做示范。
3.实验材料设计的指导
三年级学生对实验材料的应用能力有限,对于实验中用到哪些材料不明确。教师在指导时,要求学生充分了解这个实验需要哪些材料及数量,已经有了哪些材料,欠缺哪些材料,怎样想办法解决,然后指导学生在方案设计中写清楚材料名称和数量,以保证实验能够顺利进行。
4.实验步骤的指导,明白“怎们做”
根据实验问题和材料,对实验步骤作具体安排,确定先做什么,再做什么,最后做什么。哪些条件需要改变,哪些条件不能改变。指导学生一步步地去写,写完后再以小组合作的形式讨论实验步骤。
最后以表格的形式呈现出来:
四、对比实验方案设计的指导
指导学生明白对比实验是通过人为控制所产生的两个类似现象之间的差异进行对比分析的一种实验过程,是指设置两个或是以上的实验组,通过对比结果的比较分析,来探究个中因素与实验对象的关系。要让学生搞清楚谁与谁比?比什么?怎样比?哪些条件是不变的?哪些条件是改变的?怎样改变?如《摩擦力大小与物体表面光滑程度的关系》中,我在指导时是这样设计的:
在学生弄懂这些情况后,接着指导学生设计实验,小组讨论写出实验方案。