摘 要：實(shí)驗(yàn)設(shè)計是實(shí)驗(yàn)教學(xué)重要的一環(huán)，是成功地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的前提。從實(shí)驗(yàn)設(shè)計的目的、材料、方法三個環(huán)節(jié)描述實(shí)驗(yàn)設(shè)計的過程，目的要“明”、材料要“精”、方法要“妙”。結(jié)合具體案例進(jìn)行闡述， 提出實(shí)驗(yàn)設(shè)計要讓學(xué)生積極參與，從而達(dá)到培養(yǎng)興趣、拓展知識、鍛煉思維的目的。
關(guān)鍵詞：小學(xué)科學(xué)；實(shí)驗(yàn)設(shè)計；目的“明”；材料“精”；方法“妙”
愛因斯坦說：“一個美妙的實(shí)驗(yàn)，通常要比我們頭腦中提取二十個公式更有價值。”我們應(yīng)該通過科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)設(shè)計，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神和創(chuàng)新能力。小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要包括實(shí)驗(yàn)設(shè)計、實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)分析三大部分。實(shí)驗(yàn)設(shè)計部分重在依據(jù)科學(xué)知識和學(xué)生實(shí)際設(shè)計方法，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力和邏輯思維能力。
實(shí)驗(yàn)設(shè)計要求設(shè)計者根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的、要求，運(yùn)用有關(guān)的知識和技能，對實(shí)驗(yàn)儀器（材料、裝置）、方法和步驟等進(jìn)行設(shè)想和規(guī)劃，要求思維有序、縝密。同時也要求設(shè)計者引導(dǎo)學(xué)生、特別是高年級學(xué)生參與進(jìn)來，體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計的整個過程。那么怎么進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計呢？我認(rèn)為它應(yīng)符合人的科學(xué)探究思維的一般過程，即明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康抹D―思考實(shí)驗(yàn)所需材料――確定實(shí)驗(yàn)方案。
一、目的“明” 才能有的放矢
實(shí)驗(yàn)設(shè)計首先讓學(xué)生明白實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹榱俗寣W(xué)生清楚地知道實(shí)驗(yàn)?zāi)康模處熆梢圆扇∪缦麓胧阂皇且龑?dǎo)學(xué)生仔細(xì)審閱實(shí)驗(yàn)題目，通過把握重點(diǎn)詞的方式來明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康腵。如小學(xué)科學(xué)三年級下冊《光的傳播》一課有“證明光的直線傳播”的實(shí)驗(yàn)，通過教師引導(dǎo)，學(xué)生可以認(rèn)識到重點(diǎn)詞明顯就是“光”和“直線傳播”，其中“光”既是主語，又是實(shí)驗(yàn)對象，“直線傳播”是要通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的現(xiàn)象。二是教師展示實(shí)驗(yàn)題目，學(xué)生思考后積極發(fā)言進(jìn)行討論，教師點(diǎn)撥糾正，讓學(xué)生正確確立實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>
二、材料“精” 才能物盡其用
良好的材料是實(shí)驗(yàn)成功的基礎(chǔ)和保證。選擇實(shí)驗(yàn)材料時，首先考慮從實(shí)驗(yàn)室獲取，但很多小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)材料從實(shí)驗(yàn)室不易得到，這就要求我們教師自制教具，從生活中獲取簡易的、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯的材料。比如，小學(xué)科學(xué)教材《固體的熱脹冷縮》實(shí)驗(yàn)，選擇材料是銅球，加熱用酒精燈，冷卻用冷水，觀察方法用鐵圈套銅球。這個實(shí)驗(yàn)有兩個弊端，一是銅球溫度很高，易燙傷學(xué)生，有危險性；二是加熱時間比較長。因此，我將實(shí)驗(yàn)材料改為PP-R塑料，因?yàn)镻P-R塑料熱膨脹系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于銅的熱膨脹系數(shù)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象特別明顯。再如教材《馬鈴薯在水中是沉還是浮》一課，我把馬鈴薯改為葡萄，在燒杯中就可以做。這樣既節(jié)省實(shí)驗(yàn)用品，實(shí)驗(yàn)效果又明顯。
三、方法“妙” 才能一目了然
（一）充分利用對照實(shí)驗(yàn)和對比實(shí)驗(yàn)
對照實(shí)驗(yàn)是提前控制“因”，然后觀察“果”；對比實(shí)驗(yàn)是通過對“果”的對比，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)“因”，探究性更強(qiáng)一些。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計中我們要有意識地采用這兩種方法。
例如五年級上冊第一單元第一課《小苗的誕生》中的實(shí)驗(yàn)采用了對照實(shí)驗(yàn)，適宜的溫度、水、空氣等諸多條件中，每次只能改變其中的一項(xiàng)。需要指出的是，為了節(jié)省時間，可以一次設(shè)置多個樣本，根據(jù)排列組合的原則使樣本間條件有所區(qū)別，最后通過將樣本兩兩對照得出結(jié)論。本實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計記錄表，能對澆水量、光照時間等進(jìn)行記錄。同時，教師鼓勵學(xué)生課后對自行控制變量的種類和數(shù)量進(jìn)行研究，激發(fā)興趣，鞏固知識。
（二）改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，一切為了效果
實(shí)驗(yàn)設(shè)計時，參照課本、參考書、網(wǎng)上所設(shè)計的實(shí)驗(yàn)方法，從各角度思考，找出它們的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合自己的設(shè)計確定最優(yōu)方案。比如“光的直線傳播”實(shí)驗(yàn)中，教材中提到森林中的光線直線傳播，但缺點(diǎn)是遠(yuǎn)離生活只能想象；觀察教室窗戶中的一縷光線，實(shí)施起來也有困難。為此，我設(shè)計了利用激光筆大角度傾斜打在黑板上的方法，很方便地證明了光的直線傳播，效果很好。
（三）方案周密，預(yù)知可能的敗筆之處
實(shí)驗(yàn)設(shè)計時，對可能影響實(shí)驗(yàn)效果的不利因素要提前預(yù)知并加以避免。如五年級上冊《風(fēng)的形成》一課中“風(fēng)的形成”實(shí)驗(yàn)，學(xué)生需要制作自己的實(shí)驗(yàn)箱，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計階段要引導(dǎo)學(xué)生注意以下事項(xiàng)：實(shí)驗(yàn)箱密封效果一定要好，任何地方不能漏氣，否則蚊香的煙會溜走；實(shí)驗(yàn)箱要有一定的高度，否則點(diǎn)燃的蠟燭會引起燃燒，不安全。
四、讓學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計
實(shí)驗(yàn)設(shè)計過程是個鍛煉思維的過程，通過學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計，養(yǎng)成積極動腦的習(xí)慣；讓他們掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計用到的基本方法，比如對比實(shí)驗(yàn)和對照實(shí)驗(yàn)等；讓他們培養(yǎng)合作精神，體驗(yàn)到合作的樂趣。
總之，教師在實(shí)驗(yàn)設(shè)計上下大力氣是值得的，能讓學(xué)生體會到實(shí)驗(yàn)科學(xué)的魅力。
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