如何培养小学生的科学实验设计能力
◎ 刘冬梅
小学科学课程是一门具有活动性质的课程，能够最大限度地将科学探究活动过程呈现在课程内容中。科学学习要以探究为核心。因此，小学生的科学科学实验设计能力也是学习科学知识的重要组成部分。它不仅是指小学生操作实验能力，也是一种综合的实验能力，是以培养小学生科学素养为宗旨的科学教育，强调以学生参与的丰富多彩的活动为重要形式。它是按照教材提供的知识以及实验方案进行有步骤地操作实验、课外调查、收集数据、采集样本，归纳总结实验结论的综合能力。同时培养学生实验探索活动，提高学生自主探究，组织设计进行科学有效地实验，培养学生实验设计能力及综合发展的科学素养，提高学生实验设计水平。那么如何有效地进行实验设计能力的培养呢？首先要做的如下几点：
一、 要明确实验目的，加强实验指导，让学生亲历实验设计过程
在科学课的学习过程中，除给学生足够的时间去学习外，动手做实验是小学生最喜爱的活动。但是，在具体的课堂教学过程中，我们发现学生非常喜欢做实验，但是，有一部分学生却不知道怎样去按照要求去进行实验设计、操作，只知道去抢着做实验课堂上也是显得一片乱哄哄，也就无法得出实验结论，最后也没有达到教学要求和实验的效果。那么如何提高学生实验的能力和效果呢？
首先教师要认真指导学生操作，学生亲手实验设计，在进行实验操作时，除了给学生足够的时间去探索、明确操作方法、步骤外，在学生做实验之前，老师应该引导学生养成认真细读实验目的要求的习惯，使学生了解实验的目的要求，让学生读懂实验要求，了解实验方案，学生才能对做好实验做到心中有数，才能较好地完成实验，提高学生实验效果。
二、 要激发学生的学习兴趣，在实验中提高学生的实验设计能力
新课标指出：让学生“亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。”学生在学习活动中要充分体现学生的主动性，发挥他们的能动作用，让他们在参与科学探究活动中自己提出方案，自己收集实验所用的材料和器材，开展调查与实验，自己整理信息。做出合理的解释或结论，只有这样才能提高学生的实验设计能力。然而有的老师为了让学生做好实验，自己亲自动手帮助学生准备实验材料和器材，不需要学生参与准备材料和器材，担心学生准备实验材料和器材有困难，无法完成课堂任务。这种担心是完全没有必要的，不要过于担心学生不能准备好或损坏实验器材，小学生本来就有好动的天性，只要教师老师事先讲好要求，认真巡视检查，学生都能会按照实验要求准备材料和器材的。这样做还可以让学生切身感受到准备材料和器材的过程中也不是想象中的那么容易，同时也体会到老师平时给同学们准备实验材料和器材时辛苦和劳累，使他们也懂得了尊重老师的劳动。另一方面在准备材料和器材的过程中，学生从中也了解了实验材料和器材的使用方法和注意事项以及实验的目的和要求，进而达到了对实验的目的和要求、实验方法都有一个深刻的认识，为上好课做好实验有了准备。
三、 一定要明确实验操作过程，在实验中放手让学生自主探究，培养学生科学实验设计能力
每个学生实验能成功与否，重要取决于学生对实验中的重点、难点，操作的把握程度。做实验时往往是在好奇心的驱使下盲目乱动，做了这一步不知道下一步该做什么，颠倒操作过程，少做或漏做，实验前就要明确操作过程。为了不遏制学生的创造性思维，提高学生实验设计能力，我们可以采用多种方法明确操作过程。如让学生分组讨论、互相交流、互相发表自己的实验设计和研究方案，把实验设计的主动权交给学生。教师要不失时机地提供机会让学生自主设计实验并进行操作、观察现象、分析探究实验的过程中发现的问题，从而学习科学知识，提高实验设计能力。在学生设计实验的过程中，教师不要进行多余的干预，更不要让学生按图所骥。事实证明让学生像科学家那样自己设计一些实验，是的确有成效的。总之让学生参与实验，参与到整个探究实验过程中去，使所有学生都能在实验过程中发挥作用，都能有机会动手做实验，都能细致的观察到实验中产生的现象，都能学会记录实验数据，都能参与讨论，分析实验数据，分析实验过程中观察到的现象，都能学习归纳总结实验结论，都能学习总结实验成功的经验和实验失败的教训。都能学会与同学交流，表达自己的观点，学生参与探索活动的整个过程。在整个探究性学习活动过程中培养学生做好实验所需要的实验能力。但是，现实的教学活动中学生参与探究实验活动的情况并不令人满意。虽然说小学生喜欢动，喜欢做科学实验，实际现象是有些学生还不愿意动手做的。特别是有些比较顽皮的小男生，他们把有些实验材料或器材当初玩具了，根本不去认真去和设计实验。还有部分女生，她们常常不愿意动手去做实验。一是她们不想去费脑筋去实验去思考。二是不敢去做，担心失败或把器材损坏了，被同学笑话或老师批评。还有的是没有抢到器材或被其他愿意动手的学生抢去做了，自己没有机会，时间长了自己对动手参与实验的兴趣更加淡忘了，自己慢慢也更加懒惰起来了，这样长期下去他们的实验能力必然得不到培养了。
总之，小学生科学实验设计能力的培养，不仅要培养他们的观察能力和实验操作技能，还要培养学生实事求是的科学实验态度。培养学生的探究学习精神，养成探究学习的习惯，更要培养他们整理、归纳数据的能力、交流沟通的能力和创造能力。还需要学生去分析、去研究，从而得出自己的实验结论。学生在这个过程中，记录、分析、整理和归纳的能力就会随着时间的推移而不断提高。语言是思维的外在形式，因而教师还要组织学生开展生生之间、组组之间、师生之间的实验设计的交流，让学生把他们在实验设计中的困惑与经验，用语言的方式表达出来，从而促进学生的思维发展，提高学生的实验设计能力！
（作者单位：四川省广安市广安区悦来初级中学）
