如何提高小学科学实验操作的有效性研究方案求答案

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一、课题的提出:科学课程是实践性很强的课程,教师需要做大量的演示实验和指导学生进行一些适合儿童年龄特征的活动,而科学、有效地进行实验操作是打好科学探究的基础和提高科学课教学质量的重要一环.科学实验是研究自然科学规律、本质的基础,实验教学是培养学生动手操作能力、独立思考能力、科学素养的主要手段,是学生科学探究的主要载体,是科学教学成功的根本保证.以往的实验课,学生吵闹、不讲究秩序,不能按时完成,结合学生特点,特提出“如何提高小学科学实验操作的有效性”这一课题.

二、研究目标:通过研究如何提高学生实验的有效性,希望学生能够像科学家那样,亲历科学实验的过程,而不仅仅重视实验的结果；能够提高实验的规范性、有序性,从而提高实验教学的有效性；通过实验体验科学学习和成功的乐趣,为今后的学习奠定情感基础.

三、研究方法:调查法——对现行实验操作、科学教育教学体系进行调查分析归因.经验总结法——根据制定的标准进行设计和验证,不断总结经验,积累成果.案例法——不断用案例研究的方法验证和思考设计的可行性.比较法——通过平行班的比较,得出实验的效果.、研究周期一学年

四、研究对象:小学四年级学生

五、具体研究措施:由于实验教学具有开放性和不确定性的特征,在实验课上很容易出现许多因教师引领不当而实际教学效果低迷的问题.所以在科学课中如何提高实验教学的有效性,对于培养学生的科学志趣及学科学、用科学的能力,全面提高学生的素质,是我们每位科学教师非常注重而迫切需要解决的问题.

如何使小学科学实验探究做到乱中有序

　1、经历利用显微镜观察水体中的微生物的过程。

　2、通过观察活动了解微生物间的食物能量关系，增强学生对微生物研究的兴趣。

　3、了解微生物对生态瓶内生态平衡的影响。

　教学重点：观察生态瓶里的微生物。

　教学难点：知道微生物的食物能量关系。

　教学准备：生态瓶、记录本。

　显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、微生物或影视资料等。

　教学过程：

　一、引入

　说说生态瓶里有哪些生物。除了这些生物，生态瓶中还有别的生物吗？

　想看看水中有没有你们说的别的生物吗？

　今天我们就用显微镜来观察水中的微小生物。

　二、探究过程

　1、用显微镜观察水中的微小生物。

　·取一滴生态瓶里的水，在显微镜下观察。

　①指导学生制作微生物标本：取一滴生态瓶里的水滴在载玻片中央，用盖玻片轻轻盖上，用棉签或纸巾吸去多余的水，制成临时观察用的微生物标本片。

　②把标本片放到显微镜的载物台夹好，选择合适的目镜和物镜，调整焦距直到图像清晰。（可以选择目镜10×，物镜20×）

　③鼓励学生用显微镜观察生物后提出问题，组织学生相互答疑。

　·画出看到的微小生物，了解微小生物的名称。

　2、了解认识浮游生物。

　·微小生物浮在水中，随水流动，称为浮游生物。浮游生物是很多水生动物的食物。

　·浮游生物有许多种类和自己的特点。

　·水生动植物间的食物能量交换关系可以用食物链来表示。

　浮游生物对环境变化十分敏感，如当水体中有机物质增加，即受污染时，浮游生物会在短时间内大量繁殖，消耗水中的氧气，最后造成它们自身也无法生存。

　3、讨论思考。

　为什么说浮游生物是水生动物食物链的开始？

　为什么给生态瓶中补充藻类很重要？

　我们怎样才知道生态瓶中的水是否适合水生动物的生长呢？

　4、小结。

　三、板书设计

《改变生态瓶》

教学目的：

　1、经历严格控制条件进行实验活动的过程，在活动中能坚持进行观察记录活动。

　2、经历添加动物或植物后，引起生态瓶变化的原因分析活动。

　3、学习像科学家那样控制条件进行实验，细致、准确地记录观察到的现象。

　教学重点：能像科学家那样控制条件进行实验观察。

　教学难点：会分析添加动物或植物后，引起生态瓶发生变化的原因。

　教学准备：活动手册、生态瓶、用来添加的动物和植物。

　教学过程：

　一、引入

　让学生展示他们的生态瓶，比一比哪些生态瓶里的动植物生活得好。然后选择下面两个实验中的一个进行实验活动。

　二、探究过程

　1、向生态瓶里添加动物的实验。

　·先观察准备添加到生态瓶中去的5条小鱼状况，按教材的要求操作。

　·要求学生每天坚持观察添加小鱼后生态瓶内的情况，作好观察记录。

　日期

　鱼的数量

　鱼的颜色

　鱼的运动

　水草的颜色

　水草的状况

　·预测生态瓶中会出现什么情况？如果鱼的数量增加两倍、四倍，又会发生什么现象？

　2、向生态瓶里添加植物。

　·先观察准备添加到生态瓶中去的5棵水草的状况，按教材的要求操作。

　·要求学生每天坚持观察添加水草后生态瓶内的情况，作好观察记录。

　日期

　水草的颜色

　水草的长度

　鱼的数量

　鱼的运动

　·预测生态瓶中会出现什么情况？如果水草的数量增加两倍、四倍，又会

　发生什么现象？

　3、讨论。

　师：究竟是什么原因影响了生态瓶里动物和植物的生长？请大家在观察记录的过程中思考这一问题。

　4、小结。

　三、板书设计

《维护生态平衡》

教学目的：

　1、能够应用分析推理等思维形式，认识草原上的鹰、兔、草的生态平衡

　关系。

　2、能够应用分析推理等思维形式，认识沙尘暴生成的原因。

　3、为维护生态平衡，明确应该做些什么和怎么做。

　教学重点：知道草原上的鹰、兔、草的生态平衡关系。

　教学难点：能分析草原生态系统失衡的原因。

　教学准备：活动手册、有关草原和沙尘暴的、影视资料。

　教学过程：

　一、引入

　师：“在生态瓶中哪些因素会影响其中动植物的生长？”

　“生态瓶中的某些条件改变了，就会使整个生态瓶内生物的正常生长受到影响。在自然界里也一样，一些条件因素发生了改变，也可能使整个生态系统的生态平衡被破坏，有可能带来灾难性的后果。”

　“今天我们就来研究维护生态平衡这个话题。”

　二、探究过程

　1、研究鹰、兔、草的生态平衡关系。

　·草原上的鹰、兔、草之间有着怎样的食物关系？

　·设想事物链的一个环节发生了变化，会发生什么现象？

　（1）如果鹰少了，会发生什么现象？

　（2）如果兔子少了，会发生什么现象？

　（3）如果草少了，会发生什么现象？

　“是什么原因引起的连锁反应。”

　推测：如果上述现象发生了草原最终会变成什么样子？

　·人类的哪些行为会造成鹰、兔子、草的减少？

　让学生讨论后作出分析。

　（对老鹰、兔子的猎杀；防止兔子与牛羊争牧草而进行的猎杀和驱赶；为了发展经济而过度的放牧；环境的恶化导致草的生长困难。）

　2、沙尘暴发源地之一的资料介绍。

　让学生阅读P57，介绍宁夏腾格里沙漠的有关情况。

　师介绍：发菜是一种藻类，因风干的发菜形状，色泽酷似妇女的头发而得名。它大多生长在干旱的草原、荒漠、平滩荒地和低山小丘，我国的甘肃、陕西、青海、x疆均有生产，而宁夏最为。

　猎隼又叫鹘，是一种凶猛的鸟，上嘴钩曲，背青黑色、尾尖白色、腹部*，驯熟后可帮人打猎。猎隼在全国大部分地区都有分布，但主要集中在西北地区。近年来，由于猎隼在中东一些国家是王宫贵族的宠物，一种身份的象征，在境外1只经过驯化、体型高大的猎隼价格很高，因此在我国西北地区猎杀、猎捕和走私猎隼的情况非常严重。猎隼的数量急剧下降，严重影响当地生态平衡，引发鼠害泛滥，给当地牧民生活和经济带来了很大影响。猎隼现在是我国一级重点保护野生动物。

　自主学习资料后，鼓励学生提出想了解或不清楚的问题。

　三、分析草原生态系统失衡的原因。

　思考：是人类的哪些行为引起的草原生态系统失衡？

　这些行为的后果是什么？

　最终结果是什么？

　我们如何改变这种状况呢？

　组织学生进行讨论。

　课后拓展：

　在维护大自然生态平衡的活动中，我们该做什么？我们怎样做？

　4、小结。

　三、板书设计

小学科学研究岩石可以从观察什么四方面进行研究

一、创设学习情境,激发探究兴趣

创设教学情境的目的是根据小学生的身心特点,认知规律,帮助他们建立一个有利于学习的心理环境和认知环境,使他们在良好的心理环境和认知环境中产生对科学学习的需要,激发起学习探究的热情,调动起参与学习的兴趣.

对于学生进行科学探究来说,兴趣是学习的动力,给学生创设各种让他们感兴趣的教学情境,是激发其探究才能组织好学生开展有效的实验探究.那么如何去创设情境,激发兴趣呢?我认为：结合教学内容,多元化的变通教学中引导环节,如讲故事、变魔术、做游戏、猜谜语等,都能有效的激发学生的探究兴趣.

在《磁铁有磁性》一课中,有位教师是通过游戏创设学习情境的.这位教师拿出一个“钓鱼玩具”,请四位学生上讲台比赛“钓鱼”,一下子学生都抢着上去了,学生的兴趣都上来了.当四位学生完成“钓鱼”比赛后,给学生抛出一个问题：为什么用“鱼竿”能把“鱼”掉上来呢?学生很快就在下面议论开了,有的说是鱼钩,有的说是磁铁……,甚至有学生说拿来研究一下.学生们的探究兴趣都被这个游戏激发了,这样后面的实验探究都能有效的开展了.

在三年级科学《金鱼》教学时,我在引导学生观察了金鱼的外形、运动和吃食后,问：金鱼鱼鳃一分钟开合几次,金鱼不断地喝水,会胀破肚子吗?让学生通过仔细观察、分析弄清其中的奥秘,并引导学生设计实验,通过实验来证明自己的猜测.于是学生便对金鱼如何呼吸产生了浓厚的兴趣,有了强烈的探究欲望.

二、选择合适方法,引导实验开展

实验探究在小学科学课的学习中发挥着无可替代的作用,它常常以独特的魅力,吸引着学生步入奇妙的科学殿堂；常常能激起学生的探究欲望,激活学生的创新潜能.它对于培养学生的动口、动手、动脑能力,对于培养学生的科学探究能力,对于培养学生的创新意识都具有其他教学手段不可替代的作用.因此,在小学科学教学中我们应该选择合适方法,引导学生进行有效的实验探究,是最为重要的.

1、有效性的引导

如在《磁铁有磁性》一课中,探究哪些物体能被磁铁吸引.教师应该提供充足的探究时间,是有效科学探究的保证.因为这个实验的过程非常简单,不需要太多的时间去指导,把时间留给学生在实验探究中去发现问题,并通过交流,收获知识.学生会得到成功的喜悦.

2、围绕教学做实验

实验切忌毫无目的,随心所欲.实验的最终目的是为教学服务的,为的是在实验中发现规律,理解规律,从科学实验收获大量的科学知识,提高自身的科学素养的教学效果,提高实验教学的有效性是最重要最根本的策略.兴趣的有效途径.“好的开头是成功的一半”,因此只有在科学课的开头,通过创设情境,激发了学生的学习兴趣,

而掌握规律.

在《我们周围的空气》一课中,空气存在实验,无论是利用吹大的塑料袋钉个洞,来吹动小纸条,还是利用吹大的塑料袋钉个洞放到水里,使冒出小泡,都是为了证明空气是存在的.为实验而实验,没有目的性,只会使学生浮于实验过程与表面现象,不知道为什么做实验,是“吃力不讨好”的事.

3、养成良好的实验习惯

（1）明确观察任务

在实验前教师要使学生明确观察什么,再根据具体的实验提出观察要求.

学生在观察实验时,如果教师不加指导或指导不明确,学生往往出现无目的、漫不经心地观察的情况,他们常常只是注意那些感觉新奇或有强烈刺激的现象,而放过了实验目的所要求观察的主要内容.这就需要教师去引导去帮助,所以,教师要提醒学生动用一切感觉器官去全面观察.一是用眼,科学地看,时刻提醒学生注意用眼观察每一个微小的地方,每一步细小的变化.二是用手摸、用耳听、用鼻闻、在确保安全的前提下用嘴尝、借用工具观察等等.这就是科学地听,科学地做,它能帮助学生更全面的感知事物.

当然,在每个实验中观察也有侧重,而且,并不是每个实验都要、都可以用这些器官去观察的.

（2）实验过程做到有条不紊

演示实验仪器要做到可见度大,实验现象清晰可辨.在日常课堂演示实验中,教师的一举一动都会成为学生独立操作的依据和榜样,对学生的实验技能操作起着示范作用.教师应严格按实验基本知识要求进行实验操作,教师需要事先动一番脑筋.

总之,学生由于年龄的特点,加上认知水平有限,缺少教师适度和合理的指导,学生的科学探究就会变得目标不明确,偏离方向.因此,教师要在设计教学计划时,选择合适的策略,引导实验探究,确保实验探究有效开展.

三、实验评价影响着实验的有效性

教师对实验的评价不必要面面俱到,但一定要及时评价,同时注意评价的真实性.实验评价对于学生一些好的行为、习惯的养成及能力的培养有着不可估量的作用,会潜移默化的影响着学生.[3]

教师的实验评价可围绕表达能力、观察能力、设计实验、方法创新的能力、团结协作、科学探究的能力等进行评价.

如在《蚂蚁》一课,我把学生的实验设计能力定为培养目标之一.师问：蚂蚁的身体小,还到处爬动,怎么解决观察难题呢?有同学提出了用火烧,马上有同学否决；有同学提出放在透明的瓶子里,有同学提出蚂蚁仍然会乱爬；有同学提出放在水中的瓶盖上,可以让它不乱爬,但蚂蚁可能会掉进水里淹死……最终有一位学生提出解决方案：放在一张白纸上,放上蚂蚁喜欢吃的食物.事实证明,这个实验方法还是挺好的.通过教师这样有意识的引导,学生的实验设计能力越来越强.

四、改进教材,有效实验.

小学科学是以实验为基础的学科,精心设计实验,让学生通过亲身参加实验获得知识是搞好小学科学实验教学的关键.因此可操作的、成功的实验是课堂教学的基石.但随着小学科学课程改革的推进,科学教材的不断更新,有些时候教材的设计以及编排不是很合理,假如我们还是照本宣科,一尘不变地进行实验教学,那效果可能会大打折扣.反之,假如能够大胆地对教材进行适当的改进再进行实验可能效果会好得多.如：

1、在《热是怎样传递的》一课中,要求在一段铁丝上每隔一定距离用蜡粘上一根火柴,将铁丝固定在铁架台上,火柴都向下悬挂,用酒精灯给铁丝一端加热.观察那一端铁丝先掉下来.该实验存在的缺陷：一是火柴不容易固定住,学生用花费较长时间在固定火柴上.二是在实验操作中,给铁丝一端加热时,会出现多根火柴同时落下的情况.这样就不利于学生通过观察得出结论.

改进方法：可以教师自制蜡环用来代替火柴,教师只要学生在铁丝上每隔一端距离放一个蜡环就行,实验中学生会很直观的发现蜡环会依次融化掉下.这样就很容易理解热的传递方向了. 不仅要做到有条不紊,还要做到每次都能较高质量地完成.如何使演示实验现象明显,让每一个学生都能看得见,

2、教科版小学科学三年级上册《水和空气》单元第6课《空气占据空间吗》一课中,要求把一团纸巾放在一个杯子的杯底,然后将杯子竖直倒扣入水中.预测一下,纸巾会被浸湿吗?这是一个经典的实验,但是在实验时总存在着一些不完美的地方.该实验存在着较大的缺陷：一是纸巾容易浸湿,影响实验效果.二是后续实验即水进来把空气赶跑的现象不够直观,三年级学生理解起来有困难.三是一堂课下来桌上堆满了纸巾,浪费严重. 改进方法：用大号漏斗和小块塑料泡沫（涂上红色）代替纸团和杯子做实验.实验时,先用手按住漏斗上的小孔,再用漏斗把泡沫垂直扣入水中,泡沫球就停留在水底,表明空气占据了漏斗的空间,水就进不去了.然后放开按住漏斗的小孔,空气从小孔中逃出,泡沫球就浮上来,表明水进来占据了原先空气占据的空间.改进后的实验材料即可以重复使用,又克服了原先实验的缺陷,使空气占据空间与空间水被替换的现象显而易见. 实验证明：实验教材只是一个工具,必须灵活运用,才能取得实验的最佳效果.

五、补充延伸,拓展实验

《科学课程标准》指出：“教师不要把上下课铃声当做教学的起点和终点.”学生获取知识的地点不能仅仅是课堂,“大自然也是一个学习知识的大舞台”.只有坚持课内外教学相结合,让学生把课内学到的知识用于课后拓展实验,才能真正使学生在实践中掌握知识、巩固知识,获得课内实验教学的有效性.

1、向课后延伸.

一节课只有40分钟,下课铃一响,便意味着本节课课堂探究活动必须终止,但许多实验探究活动是不可能在短短的40分钟内达到教学效果的.如四年级下册《种子萌发》只有一课时的教学时间,但是“种子的萌发”从浸种到生根、发芽、长叶,整个活动过程至少要十几天的时间.课堂教学和活动过程之间在时间上形成了一个突出的矛盾.要解决这一矛盾,就要课内课外结合,把一部分的活动向课前课后拓展.只有通过引领学生开展课外探究活动,才能让学生亲身经历观察“种子萌发”的全过程.

2、将生活变课堂.

科学课的许多内容是学生周围常见的自然事物和自然现象,《小学科学课程标准》就指出,不要把学生束缚在教室这个太小的空间,教室外才是孩子们学科学、用科学、大有作为的广阔天地.科学课的有些教学内容需要学生走出教室到校园里去,有些教学内容还要学生走出校园,到田野、公园、工厂里去,以求获得丰富的感性认识.因此,根据教学的相关内容,积极引导学生进行课外阅读、小实验、小制作、小发明、小论文,鼓励学生利用课余时间,几个人一小组在家长的陪同下进行课外探究活动是非常有必要的.

六、实验教学应注意的地方

1、注意实验中的安全

2、课前教师要试做实验,要做到心中有数

3、做到实验的设计科学有效

合理地设操作过程、基本的实验方法选定以后,紧接着就要编定具体的操作细节,这些操作细节的设计要合理规范、切实可行.

总之,小学科学实验教学,是科学教学的重要组成部分.作为一名科学老师,应努力提高小学科学实验教学的有效性,才能真正地提高科学质量,真正地实施素质教育.

教学目的:

(一)科学探究目标:

1、能综合运用所学习的观察方法,以岩石等为主题内容展开相对自主的研究。

2、能以合适的方式,比较清楚地表达和交流自己的研究过程和结果。

(二)情感、态度与价值观:

1、乐于探究,能积极参加岩石的观察研究。

2、爱思考,能在观察和研究中提出自己的发现和问题。

(三)科学知识目标:

了解岩石有不同的种类、特征,了解人类对岩石的运用。

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