遵循实验设计原则 设计有效实验【转】

1、实验设计要符合小学生的认知规律
实验探究活动的一个重要功能是锻炼培养学生的思维，因此在科学实验中必须关注学生的思维特点。“小学生思维发展的基本特点是以具体形象思维为主要形式逐步过渡到以抽象逻辑思维为主要形式；但是这种抽象逻辑思维在很大的程度仍然是直接与感性经验想联系的，仍然具有很大成分的具体形象性。”（朱智贤）但在不同的年龄阶段又存在着差异。
三、四年级学生年龄小，注意力不容易集中，往往凭一时的兴趣来学习，很不稳定，抓不住事物主要特征。设计实验时要采取多种方式，调动他们的各种感官有意识地直接观察事物。如：三上第二单元中“身边的植物”一课的实验设计，我向学生提供大量的可供学生观察的有代表性的实验材料──植物的叶（枫叶——掌形叶；银杏叶——扇形叶；竹叶——披针形叶；雪松——针形叶），让学生在观察、比较的基础上，归纳总结出：大自然中同一种树的叶具有共同的基本特征，不同种树的叶在形状、大小、颜色等方面各不相同。
五、六年级学生已初步具备了观察事物的能力，且能自己动手做一些实验。他们对神秘的自然界充满了好奇，对探索自然奥秘充满了自信。这时教师设计实验，主要是以一种引路的方式让学生多动手，多动脑，自己动手实验获得结论，并自己设计实验验证结论。如：《电磁铁》一课，有一个研究电磁铁的南北极与哪些因素有关的实验，可以这样设计：
（1）发现问题：各组电磁铁钉尖、钉帽的南北极各不相同。
（2）猜测：电磁铁的南北极可能和什么因素有关？为什么？
（3）每个小组确定一个因素进行研究，并讨论研究方案。
（4）汇报研究方案，明确操作要点。
（5）学生按方案实践探究，教师巡回指导。
（6）学生上台演示汇报交流。
2、实验设计要符合小学科学学科特点
科学课具备自己的特点：1、实证意识：讲求证据、实事求是；2、逻辑思维：符合逻辑的思考；3、质疑精神：能够提出独特的观点。在科学课中，这三者是密不可分的，相互联系、相互影响的，最终将培养学生的理性思维。那么，在设计实验时必须从学科特点出发，设计的实验探究活动要基于学生的认知特点，要有利于学生进行自主探究。如，研究电磁铁的南北极与哪些因素有关。我设计了如下环节：
（1）发现问题：各组电磁铁钉尖、钉帽的南北极各不相同。
（2）猜测：电磁铁的南北极可能和什么因素有关？为什么？
（3）每个小组确定一个因素进行研究，并讨论研究方案。
（4）汇报研究方案，明确操作要点。
（5）学生按方案实践探究，教师巡回指导。
（6）学生上台演示汇报交流。
（7）小结。课件出示：改变电池正负极接法或改变线圈绕线方向会改变电磁铁的南北极。
在这个实验设计中，学生经历了发现问题——提出假设——制定计划——实验验证——交流总结的这样一个科学探究过程，训练了学生逻辑思维，培养了学生的实证意识和质疑精神。这样的设计和操作是有效的。
3、实验设计要联系当地的自然条件
实验内容、实验对象、实验方法等等需要是学生熟悉的，感兴趣的，才能保证实验的有效性，在设计时不仅要从学生的角度考虑，也要从学校和周边环境去考量，教师要全面了解当地的自然资源，做到心中有数，并因地制宜的进行实验设计，这样方可如鱼得水，运用自如。如设计三年级上册校园寻“宝”这类教学实验时，要安排学生对校园里生物的种类和分布做调查，然后再给植物分类，其中对一些生物的原产地的调查，探究不同环境对生物种类和性状的影响。通过研究知道生物种类和差别是多种多样的，认识生物的多样性与环境有密切的关系，知道生物多样性的意义。