浅议农村学校培养学生实验设计能力的优化策略

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1、衢州市2010年教育技术参评论文-实验教学浅议农村学校培养学生实验设计能力的优化策略开化县第二初级屮学叶桥奎【摘要】初中科学课程的目标是提高每个学生的科学素养，实验则是培养学生科学素养的重要途径和方法。提出合理的假设、科学地设计实验方案又是实验教学的灵魂所在。让学生自行设计实验，有利于他们提高以思维和创新能力为主的综合能力。本文结合教材中的实验设计，通过“赏析”“替换”“批判”“拓展”四种策略提升学生的实验设计能力。【关键词】农村学校提升实验设计能力策略初中科学是一门以实验为基础的学科，实验是提高科学索养的垂耍

2、手段，是实施探究性学习的重要途径。实验能力是一种综合能力，其屮实验设计的能力是实验能力的核心，一个实验的设计是否科学、合理是决定这个实验能否成功的关键。实验设计能力反应出一个人的创新能力和综合素质，更能反映学生在整个学习过程所建立的思维的情感性、严密性、批判性、比较性、灵活性、深刻性等等。实验设计是实验研究目标能否实现的重要保证，也是实验具体操作的指南。同时,在科学发展史上，许多著名的实验，其独到之处都体现在实验设计这个环节上。因此，在倡导探究性学习的今天，提高学生的实验设计能力，是科学教学中的重要内容。本文结

3、合教材中的实验设计，通过“赏析”“替换”“批判”“拓展”等策略培养学生的实验设计能力。1.在赏析中累积实验设计的元素赏析要比一般理性的认识高一层次，更加具有丰富性，是一种复朵的心理活动，其中包括感觉器官的感知，然后经人脑皮层建立表象、调动悄感、产生共鸣和丰富的想象、分析思维儿个阶段，而且是形象思维与理性思维并存的复杂心理过程。因此引导学生对教材实验设计的赏析能激起学生再创造思维能力的展开。（1）材料，仪器，装置的累积按照实验设计的一般流程，当确定实验思路后，应当按照思路选择确定实验所需的材料，仪器，和装置。教师

4、在教学中应结合教材实验的教学，通过质疑，对比，实践等方法赏析教材中的实验设计，帮助学生积累选择材料、仪器、装置的方法和依据。例1在研究海洋与陆地的性质是影响气候的因素中，实验不选择沙石和水为实验材料，而是选择了便于温度测量的水和煤油作为实验材料。通过教师的引导赏析，让学生逐渐确立实验材料选择的方法和依据。例2结合氧气的制取实验，通过对比分析加热高镒酸钾和分解双氧水两种不同制取气体的实验装置，可以让学生明确两种不同的制取装置和收集装置的异同、适合对象等。从而使学生积累了制取和收集气体的装置模型，以便在后续的自行设

5、计中迁移、模仿。(2)实验方法的累积实验方法，是根据实验目的，实验者运用实验仪器、设备、装置等物质手段，在人为特定的实验条件卜，变革实验对象的状态或性质，通过实验观察获得各种科学事实以探究科学问题的一利科学研究方法，例如控制变量法、转换法、理想化法等。例在探索酸的性质时，酸碱的中和反应过程既没有气体产生，也没有沉淀物产生，所以无法确定反应有无进行。教学时，教师先不加酚駄进行实验，让学生观察后思考反应有无进行，然后按照教材设计先向氢氧化钠溶液滴加酚駄试剂，观察现象，再加入稀盐酸，观察现象。从对比、质疑、实践中赏析

6、转换法。如果教师在教学中很好地渗透方法引导，不仅有利于培养学生的科学思想，提高学生的创新能力，也有利于学生从屮感受到设计的智慧，同时积累了实验方法。1.在替换中感受实验设计的智慧替换是建立在已有模型的基础Z上，从学生设计的能力上比赏析更进了一步。那什么是替换呢？替换就是教师通过引导学生对教材设计的实验方案中的条件、步骤、措词等用其他设计來替换。通过替换后的质疑、讨论、实践等的反差,來感受原有设计的不可替换性，从而感受到教材设计的用意和智慧。例在测量小石块密度的实验中，教师根据学生实验过程中不同的操作步骤，提出能

7、不能^＞先测质量替换成先测体积？生1:可以，质量与体积的测量之间没关系，都一样。生2：不可以，先测体积石块上就会粘上水，影响质量的测定。2.在批判中提升实验设计的科学性批判性一词来自于希腊词“critic”。其意思是提出质问、弄清楚、进行分析。批判性思维，乂可称为批判性认识活动。它指的是通过提出质疑、弄清情况、分析问题等手段而对口己或他人的思维加以考察的过程，是一种反思式思维活动。批判性认识活动由于是对思维的考察或再认识，因此它有助丁•得出最佳的结论和决定。尽管教材设计的实验相对而言比较科学、严密。但这并不影响

8、教师引导学生对教材实验设计进行批判。因为，其一可以使学生通过批判认识到自己的不足（教材设计的合理性）或者教材设计的不合理性；其二通过学生的批判为其他学生提供批判的索材。总Z,通过学生对实验设计的批判，无论正确与否都能捉升学生实验设计的科学性与严谨性。在教学过程屮，教师对教材实验设计觉得比较理想或不合理的地方，都可提问学生：这样设计合不合理？学生就有可能根据先前的积累提出不同意见，再通过