學生科學實驗效果最優(yōu)化的基石實驗報告設(shè)計
自然科學是以實驗為基礎(chǔ)的學科。實驗是人們研究和認識自然的重要方法。因此，在自然科學的教學中，實驗也是重要的教學方法之一。通過實驗，不僅可以提供學生對科學現(xiàn)象的感性認識，更可以讓學生獲得初步的實驗技能和觀察分析問題的能力。
小學科學實驗教學的設(shè)計是運用系統(tǒng)論的思想和方法，以學習理論、教學理論為基礎(chǔ)，計劃和安排實驗教學的各個環(huán)節(jié)、要素，以實現(xiàn)教學效果最優(yōu)化為目的的活動。通過多年來的實驗教學實踐與思考，我們可以讓學生像科學家那樣，親歷科學探究的過程，這有利于充分發(fā)揮學生的主體作用，讓學生積極主動參與到觀察、實驗等學習活動中去，親自感知實驗所產(chǎn)生的各種現(xiàn)象和變化，提高自行獲取知識的能力，而其中比較重要的一個環(huán)節(jié)就是學生實驗報告的設(shè)計與記錄。在學生實驗的過程中，一份好的實驗報告設(shè)計，就像是一盞明燈，能給學生指引實驗的目標、方向，能提供給學生形成結(jié)論的分析數(shù)據(jù)，進而培養(yǎng)學生科學實驗的基本素養(yǎng)，使學生的科學實驗效果達到最優(yōu)化。
一、觀察實驗報告的填寫，有利于學生在實驗中觀察，進一步培養(yǎng)學生實驗的責任心和有序觀察能力。
教科版四下《油菜花開了》解剖花的實驗中，我設(shè)計了如下實驗報告，在教學中取得了很好的效果。
《解剖 花》實驗人
花的名稱
實驗方法：用鑷子把花的各部分，從外向里一層層撕下，整齊排列并貼在相應(yīng)的名稱左邊，數(shù)一數(shù)，填在相應(yīng)的空格上。
個萼片
個花瓣
個雄蕊
個雌蕊
在班級（1）上課時我沒有設(shè)計實驗報告，就按照書本上的要求，先介紹解剖花的方法、花的結(jié)構(gòu)，然后讓學生按照書本要求獨立解剖油菜花。在實驗過程中，學生非常認真，且相當活躍，但檢查結(jié)果時，學生雌雄蕊不分，萼片、花瓣不分，桌上、地上掉落的都是花瓣，實驗效果之不佳顯而易見。
后來，我根據(jù)班級（1）出現(xiàn)的情況，設(shè)計了如上實驗報告，實驗的效果就相當出色。在這個實驗報告中，我并沒有限制學生解剖何種花，但學生可以根據(jù)實驗要求很清楚地完成解剖的任務(wù)。充分體現(xiàn)了以教師為主導、學生為主體的課堂教學思想；而且在實驗的過程中，桌上有了這份實驗報告，便時刻提醒著學生做實驗究竟是何目的，做實驗時必須仔細觀察什么，做實驗的觀察步驟是什么。在解剖花的過程中，動作快的同學還可在老師的同意下，多取一兩張實驗報告單，多解剖幾種花，因此既避免了學生在一旁閑著無所事事而打鬧的局面，又進一步提高了這些學生的科學素質(zhì)。至于個別有困難的學生，教師可在巡視的過程中隨時發(fā)現(xiàn)問題并加以輔導，讓他們也能夠嘗到獨立成功的喜悅，而避免了跟在其他同學后面蒙混過關(guān)的心理，以扎扎實實地學會實驗操作要領(lǐng)，進一步鞏固課堂知識，很好地培養(yǎng)了學生實驗的責任心。
好動、注意力容易分散、自控能力差是小學尤其低中年級學生的特點。他們的神經(jīng)系統(tǒng)較脆弱，感知事物還比較籠統(tǒng)，觀察事物往往只注意大概輪廓與整體形象，不能精確地感知事物，也容易忽略事物的某些細節(jié)。他們的感知活動較少受目的控制，較多受興趣控制。[2]他們選擇對象往往從興趣出發(fā)，不按老師的要求去感知。比如，老師要求觀察花的形狀、結(jié)構(gòu)、顏色，他們卻會被葉子上的昆蟲所吸引。所以，這部分孩子的感知、觀察能力只有在老師的嚴格要求和訓練下才能逐漸培養(yǎng)起來。對三、四年級剛剛起步學習科學的孩子來說，老師如果能夠為特定的實驗設(shè)計好觀察實驗報告，這對培養(yǎng)孩子的觀察事物的責任心和有序觀察能力能起到事半功倍的效果。
二、探究實驗報告的設(shè)計，有利于學生在實驗中探究，進一步培養(yǎng)學生獨立實驗的能力。
教科版四上第3單元《聲音是怎樣產(chǎn)生的》一課，書前面幾個小實驗都非常簡單，教師如做一個實驗講一個實驗，不僅浪費時間，而且學生的主觀性不能充分體現(xiàn)出來。為此，我就專門為這課設(shè)計了一份實驗報告，如下：
實驗觀察記錄表 課題 聲音是怎樣產(chǎn)生的
實驗
器材
實驗步驟
觀察現(xiàn)象并記錄
歸納共同點
1
鋸條
一手將鋸條一端按緊在桌子邊緣，另一手向下用力壓鋸另一端，后放手。
（1）（有，無）聲音，
（2）鋸條發(fā)聲時
2
空盒、橡皮筋
把皮筋繃在盒子上，用手指撥動皮筋
�。�1）（有，無）聲音，
�。�2）皮筋發(fā)聲時
3
隊鼓、上有少許豆粒、小槌
用槌把隊鼓敲響
現(xiàn)象：小豆
說明：鼓發(fā)聲時鼓面
在這個實驗過程中，學生根據(jù)實驗報告的要求便可獨立完成實驗，也不受限制，多余時間可多做一遍，多研究一遍。
在課堂實驗中，教師一般都喜歡采取邊講邊實驗的方式。教師一邊講解實驗的原理和操作要領(lǐng)，一邊示范過程，學生一邊聽，一邊看，仿照教師的.示范進行實驗，學生在同一時間內(nèi)做同一實驗步驟，要求一致，步調(diào)一致，課堂次序較易把控。但這種方式下，學生做實驗比較被動，不能充分發(fā)揮學生的主動性和創(chuàng)造性，不利于培養(yǎng)學生獨立思考的能力，也不利于培養(yǎng)學生的獨立工作能力。如果能培養(yǎng)學生進行獨立實驗，則能取得邊講邊實驗的方法所無法得到的效果。但如果由學生自己獨立實驗，教師則不易控制紀律，往往無法達到預(yù)定目標。在這課中，我設(shè)計了以上實驗報告后，實驗?zāi)康�、注意事項學生一目了然，學生完全能夠獨立完成整個實驗。這樣，不僅培養(yǎng)了學生獨立思考的能力，還可以培養(yǎng)學生獨立工作的能力，并讓學生在實驗中總結(jié)規(guī)律。
三、探究實驗報告的設(shè)計，有利于學生在實驗中探究，進一步培養(yǎng)學生的科學探究能力。
科學探究是科學學習的中心環(huán)節(jié)。科學探究不僅可以使小學生體驗到探究的樂趣，獲得自信，形成正確的思維方式，而且可以使他們識別什么是科學，什么不是科學�？茖W探究能力的形成依賴于學生的學習和探究活動，必須緊密結(jié)合科學知識的學習，通過動手動腦、親自實踐，在感知、體驗的基礎(chǔ)上，內(nèi)化形成，而不能簡單地通過講授教給學生。③在小學階段，對于學生的探究要求雖然不高，但如果教師在教學和學生實驗的過程中,有意識地把探究的全過程或部分過程經(jīng)過實驗報告的填寫、設(shè)計由扶到放地反復(fù)訓練,那么學生對整個探究過程的基本方法便能初步地掌握，這便進一步提高了學生的科學探究能力。
科學探究的過程一般有以下八個要素： 1．提出問題 2．猜想與假設(shè) 3．制定計劃 4．觀察、實驗、制作 5．搜集整理信息 6．思考與結(jié)論 7．反思與評價 8．表達與交流。[3]而一份較完整的實驗報告一般包括以下這些部分：1．實驗內(nèi)容2．實驗?zāi)康?．實驗器材4．實驗方法5．實驗結(jié)果6．問題與討論。將科學探究的實施和實驗報告的填寫兩者相結(jié)合，老師在教學時就可以有意識地從扶到放來培養(yǎng)學生自主探究能力。以教科版四下三食物單元《面包發(fā)霉了》為例來設(shè)計：
問題的提出
霉菌的生長與 有關(guān)嗎？
霉菌的生長與 有關(guān)嗎？
猜想與假設(shè)
霉菌的生長與溫度有關(guān)，溫度高容易霉菌長得快。
制訂實驗計劃
進行實驗
實驗方法：
相同條件：兩塊同樣大小的面包，挑同樣多少的菌絲，同時滴上10滴水，放入相同的保鮮袋扎緊。
不同的條件：一塊放在廚房任一地方，一塊放入冰箱
實驗方法：
記錄實驗數(shù)據(jù)
第1天：
第2天：
第3天：
……
第1天：
第2天：
第3天：
……
結(jié)論
如果說“面包的發(fā)霉與溫度有關(guān)”這一探究實驗老師需要扶著走，那么另一個問題“面包的發(fā)霉與水有關(guān)嗎？”學生完全可以模仿老師給出的模式自己來進行實驗。這不僅能讓孩子清晰地了解整個探究的過程，了解了探究的一般步驟，也教給了孩子科學的探究方法，今后再遇到相類似的科學探究問題完全能獨立地運用所學的方法去解決，從而進一步提高了學生的探究能力。
四、實驗報告的設(shè)計與填寫，有利于學生在實驗中創(chuàng)新，進一步培養(yǎng)學生創(chuàng)造能力和創(chuàng)新精神。
教科版5上《蚯蚓的選擇》這一課中，設(shè)計了如下實驗報告：
實驗驗證
蚯蚓適宜生活在
明亮還是陰暗的地方
潮濕還是干燥的地方（自己設(shè)計）
實驗用品準備
一長方形紙和內(nèi)涂黑，將盒低挖掉一半，貼一塊透明塑料薄膜，一塊黑濕布，5條蚯蚓。
實驗環(huán)境準備
桌上鋪一塊黑濕布，布上放5條蚯蚓，用盒罩住，使蚯蚓在明暗交界處
觀察記錄
蚯蚓爬向 的地方。
（選擇：（1）明亮（2）黑暗）
蚯蚓數(shù)量：高處暗處
�。ㄌ睢�=”“<”“>”
得出結(jié)
論
蚯蚓適宜生活在 環(huán)境中
以上實驗說明：蚯蚓適宜生活在 、 的環(huán)境中。
這張實驗報告我重點設(shè)計了驗證“蚯蚓適于生活在明亮的環(huán)境還是陰暗的環(huán)境”這一環(huán)節(jié)。上課前一天我便把實驗報告發(fā)下去，學生可根據(jù)實驗報告的要求自行先準備實驗材料，而且還可自己設(shè)計驗證“蚯蚓適于生活在潮濕還是干燥的地方”實驗所需的材料，而后根據(jù)上課的實驗結(jié)果進一步驗證自己實驗設(shè)計的正確性，或存在哪些方面的不足，如何改正。通過多次實驗，學生自行設(shè)計實驗的能力大大加強，學生的創(chuàng)造能力也得到進一步的發(fā)展。
五、學生實驗報告的填寫，還便于教師掌握信息反饋，進而針對性地進行輔導。
仍以《聲音是怎樣產(chǎn)生的》為例。第一年帶學生時并沒有準備實驗報告，因此，在問及學生聲音產(chǎn)生時皮筋和鼓有何新的現(xiàn)象，學生均能回答出“震動”。我以為學生所說的“震動”便是我想傳授的“振動”，想當然地就寫了“振動”兩個字，便以為學生都理解了。第二年再上這課時設(shè)計了上述實驗報告，許多學生根本不能寫出“振動”這個詞，許多學生經(jīng)過細致觀察能夠?qū)懗觥吧舷虏煌５貏印薄白笥襾砘夭煌５貏印�。個別學生填寫的是“震動”，“振動”這一詞能填出者幾乎沒有。正是通過學生的實驗報告，我才猛然驚醒，上屆的學生豈不是稀里糊涂學了個“振動”，真的有必要清清楚楚明明白白告訴學生何為“振動”，此“振動”非那“震動”。
雖然教科版科學教科書相比原先的人教版自然教材有了一些實驗記錄的表格雛形，但也有一些內(nèi)容并無實驗報告設(shè)計，且由于科學書屬于循環(huán)使用教材，學生不能在書本上隨意填寫，所以很多實驗報告還需要老師結(jié)合學生的需要和實際重新進行設(shè)計，這就給科學教師提出了更高的要求。教師在使用實驗報告的過程中應(yīng)注意以下幾點：
1．設(shè)計的實驗報告必須以課本為基礎(chǔ)，在尊重符合學生認知規(guī)律的前提下，巧妙地將掌握科學的學習方法融入到實驗報告中。實驗報告要精而細，切忌粗而廣，讓學生無從下手；不能過于死板，應(yīng)有讓學生發(fā)揮自我，創(chuàng)造自我的空間。
2．學生的實驗報告教師必須認真批改，及時表揚并作出示范，切忌用后便置之不理。只有這樣，學生才會認真對待而不馬虎了事。
3．教師要注意案例的積累，多和周邊學校的科學教育進行橫向聯(lián)系，這樣可減少設(shè)計的重復(fù)勞動，并在學習其他學校先進經(jīng)驗的基礎(chǔ)上不斷地加以改進。
愿我們教師都能做一個有心人，讓學生更好地掌握科學實驗技巧，提高科學素養(yǎng)，為學生今后的可持續(xù)發(fā)展打下結(jié)實的基礎(chǔ)。
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