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如何指导学生进行实验设计
——小课题研究结题报告
崇文小学教育集团安居街校区李振威
一、课题研究的背景：
小学科学是以实验为基础的学科。
在实验教学中培养学生实验设计的能力，正是我们实施素质教育，培养学生良好探究思维的习惯和能力，使之可持续发展以适应时代进步的需要。
上学期接手五、六年级科学课时发现：学生实验设计能力有些差。
如果设计实验不严谨，致使实验探究无效。
还有是我有时指导不到位，学生设计不出来；要么是指导过分，失去了实验设计应有的作用。
所以我就设法在教学中培养学生这方面的能力。
二、课题研究的理论依据：
课程标准具体目标明确提出：“能够大胆猜想，有根据地进行假设，根据已有知识与条件进行实验设计，以便能够验证假设”。
爱因斯坦说：“一个美妙的实验，通常要比我们头脑中提取二十个公式更有价值。
”科学知识来源于科学实验探索的结果，然而在实验的教学过程中，实验的设计却是反映学生思维活动、培养学生探究能力的关键环节。
三、课题研究的途径和方法：
（一）课题研究的方法
本课题研究的方法主要采用行动研究法，在课题研究的全过程中，学生与教师是共同的实践者和研究者，通过课堂教学的实践活动总结有效经验，归纳可行方法，提高课题的实用价值。
（二）课题研究的措施
1、创新环境中观察，合理猜测，为设计实验打下基础。
在设计实验之前，提出问题、预测这两个环节十分重要，它是设计
实验的基础。
如教学《斜坡的启示》，首先教师提出问题：运用斜面搬运重物真的能省力吗？猜想一下，你有办法证明吗？接下来要求学生设计
实验：（要研究这个问题首先要搭建一个斜面，会吗？）①用什么做斜面？怎样做？②单单测量出物体在斜面上提升的力就可以证明斜面能省力吗？
③我们还必须测量出什么？④在实验过程中小车怎样拉？⑤怎样读数？
⑥如何拉动木块？⑦拉动方向怎样？⑧在拉动的过程中如何读数？这样“逼”着学生思考。
为探究实验打下基础。
2、把握学生探究能力，发挥教师的指导作用。
学生设计实验离不开教师的指导。
教师指导的力度应依据实验难度和学生探究能力状况而定。
有些实验仅依靠学生的能力可能无法设计出来。
这就需要教师引导实验的方法步骤，让学生按要求开展实验。
如教学《建桥梁》一课，提问关于桥，你想研究哪方面的问题？你想建什么桥，怎样建呢？请各小组讨论，如何利用现有材料设计出平桥、拱桥、吊桥模型，同时思考：要能比较不同形状桥梁的承受力，在制作模型时应重点考虑哪些问题？学生分组讨论、设计实验方案，这一环节让学生充分讨论。
教师引导学生分析需要控制的变量和注意事项：桥墩高度一样，两桥墩之间的距离一样，做桥面的纸张大小、厚度一样，放硬币在桥面上的位置一样。
方案确定后，进入小组合作、自主探究环节。
3、适时提供材料，培养学生设计实验的能力。
学生实验能力的培养与教学材料的提供时机密切相关。
那种一开始将全部材料放在学生桌面上，用材料启发、暗示学生设计实验的做法是不可取的。
应该在学生设计实验的基础上，有需要的情况下提供材料，这样对学生思维的磨练更有益。
如在教《能量的转换》，我给每组学生准备了不同的实验材料，包括小电机、电池、导线、磁铁、小电珠、有孔
的纸板、线、手摇发电机等。
让同学们看有哪些物品？然后小组讨论，你们准备怎样设计你的实验？并说一说，你的实验设计中能量是怎样转换的？让学生小组讨论，尽可能多的设计。
4、树立开放的课堂意识，使实验方法多样化。
设计实验环节往往能展现学生的思维火花和创新能力。
教师应该善于抓住机遇，挖掘学生的创造潜力。
如在教学《认识矿物的性质》一课，首先，组织讨论：面对这么多的矿物，你们有什么想研究的吗？准备怎样研究？（讨论目的是让学生提出自己感兴趣的研究问题，激发学生真正的探究内需，从而引发出学生多种方法的探究行为。
）再确定研究主题：准备从哪方面研究（如颜色、透明度、光泽和硬度等），怎样来进行研究（如摸、敲、划、借助工具观察等）。
（科学探究就是让学生学会提出问题，然后再来解决问题，学习过程中始终要让学生知道“做什么”、“怎么做”，重视对学生的方法指导。
）实际教学时，教师应该有意发散学生思维。
如：除了刚才的方法，还有其他方法吗？同学们认为这些方法可行吗？学生会提出不同的实验方案，绝不会局限于课本上的思路。
只要可行的，教师都应该给予鼓励和肯定，并让学生进行实践。
实验方法多样化，学生思维才会活跃，教学才算成功。
四、课题研究的成果：
（一）成果：
1、学生的思维能力有了进步，学生设计实验的水平都有了整体的提高。
学生有了探究科学，运用科学的意识。
每次实验都有实效。
2、通过这个课题的研究，解决了我教学中的困惑，更新了我的教学观念，提高了我的专业素养，促进了我的专业成长。
（二）存在问题：
1、学生的思维有明显的差异，在教学过程中有一部分学生表现出懒惰性，课堂上不愿思考问题，不愿与人交流，只是一味的听取他人的意见和见解，其主要表现出在学习中茫然性。
2、学生小组合作互动、设计实验的能力有了一定的提高，探究积极性很高。
但在教学过程中，还存在我指导不到位的现象，少数学生设计不出来。
另外在分组讨论设计实验方案的过程中，有一部分学生并不是积极动脑思考和讨论，而是干一些与学习无关的事，甚至摆出一种事不关己，高高挂起的姿态，在一边“偷闲”，自制力较差的学生有打闹行为。
（三）下阶段研究重点：
由于实施教学课题，各个班级情况不同，需要不断的摸索来积累经验。
这需要我在今后的学习和教学中不断的积累经验，寻找不足进行纠正和改进，达到有效可行。
