小学科学课的教学原则.实验探究步骤和方法

小学科学课的教学原则、实验探究步骤和方法

方法是在任何一个领域中的行为方式，是用来达到某种目的的手段的总和，是人们认识世界、发现世界的方式和手段。小学科学课的教学方法是指在小学科学课的教学活动中，教师和学生为了达到教学目标，所采用的教学手段和教学方法。在新课程标准颁布以后，随着教育理念的更新，一些传统的教学方法已经不能完全适应教学的要求，必须进行相应的改革。经过几年来的教育科研与教育教学实践，我们归纳总结出新课程标准视野下，科学课实施的一些教学方法。

新课程标准视野下的小学科学教学方法是根据以下原则确定的：

科学性原则。教学方法的确定，必须是科学的，符合科学教育的规律，符合学生的认知规律。

主体性原则。教学方法的确定，必须有利于学生生动、活泼、主动的学习。 活动性原则。教学方法的确定，必须有利于指导学生进行科学探究，必须有利于学生各种探究活动的开展。

过程性原则。教学方法的确定，必须有利于学生亲身经历探究过程，在探究过程中获得过程的体验。

创新性原则。教学方法的确定，应当在吸收传统教学方法的基础上，立足创新，重视创造出一些与传统教学方式不同的教学方法。

新课程标准视野下的小学科学教学方法具体有以下特征：

 具有明确的活动目标，教学方法是实现活动目标的手段。

 体现教师的共同参与，在共同参与中，学生是学习活动的主体。

 体现多种方法的综合施教。一个活动主题，往往是多种教学方法的综合使用，有利于调动学生非智力因素的积极作用，提高课堂教学效果。

 体现开放性。很多方法的实施，都不是单独在课堂上可以完成的，校园、社区、社会、大自然才是学生们学习活动的更广阔的天地。

为了落实新课程标准，我们把小学科学课中常用的教学方法整合、总结、归纳为：探究发现法、小组讨论法、角色扮演法、现状调查法、信息搜集法、模拟创造法。

1、探究发现法。探究发现法是指学生在教师的指导下，像科学家发现真理那样，通过自己的探究和学习，发现事物发展变化的原因和内部联系，找出变化规律的方法，在经历探究和发现的过程中，学到科学知识和学习科学的方法。在科学课中，运用探究发现法的主要目的是充分发挥学生在探究活动过程中的主体作

用，让学生在探究发现的过程中学会发现的方法，培养学生的观察能力、思维、自学能力和实际操作能力。

探究发现过程的活动一般包括以下六个过程：

（1）提出问题，引出课题。创设问题情境，激发学生的兴趣，做好探究准备；提出问题是分析问题和解决问题的前提和基础，让学生提出问题也是科学教学的目标之一。要创设一种问题情境，创设一个民主、自由、创新的学习氛围，让学生有提问题的空间，学生的思维才会活跃，才能提出问题，才敢提出问题，才会提出问题。

（2）猜想和假设。猜想和假设是科学探究过程中的一个重要环节。新课程标准要求学生能运用已有知识作出自己对问题的猜想和假设，当学生提出一系列的研究问题后，教师要强调本节课要研究的问题，让学生的思维集中在要研究的问题上。

（3）能根据假想答案，制定简单的科学探究计划。制定探究计划是科学探究过程中比较难的环节，需要学生高质量思维活动的参与。探究计划是要根据预测的结论来制定，学生预想的结论不一样，他设计的探究方案也就各不相同，只有实验方案设计好了，学生才能明确实验的步骤和思路，避免动手的盲目性。

（4）实验探究。分组观察、实验操作。探究是根据探究计划进行实践操作的过程，是用来检验自己对问题猜想的具体实践。一定要让学生在制定探究方案后再开展实验探究活动。

（5）分析处理实验数据。在实验中观察到的现象、测量的数据都是形成结论的有效事实和可靠证据，要引导学生认真分析：从这些现象或数据中你发现了什么？进而得出结论。

（6）组织学生讨论和交流，得出探究结论；交流是学生获得信息的一个重要渠道。交流要求学生说在实验过程中发生的一些现象和实验所得到的事实（数据）然后说出自己根据实验得出的结论。

三年级：

二单元第一课《果实和种子》，种子萌发需要的条件是什么

四年级：

三单元第4课《小车的运动》，小车运动的快慢与哪些因素有关？

第5课《摆》，摆的快慢与哪些因素有关系？

四单元第5课《降落伞》降落伞下降快慢与哪些因素有关系？

五年级：

一单元第3课《斜坡的启示》，斜坡的大小对拉力的影响

二单元第3课《建桥梁》，桥梁形状与承重力的关系的实验。

六年级：

五单元第1课《各种各样的能量》，能量大小与物体运动关系的实验。

以上7课中包括了运用探究法进行科学实验的一套完整的探究步骤过程。实

验类型都是对比实验，对比实验最显著的特征是“控制变量”来收集实验数据。

问题：

假设：。

保持不变的是：。

需要改变的是：。 设计实验方案

实验步骤（我的做法）：。 发现的现象：。

结论：。

下面分别地来说一下：

三年级二单元第1课“果实和种子”？

问题：种子萌发需要的条件是什么？

假设①：与水有关。

保持不变的是：温度、 空气。（种子、容器都一样）

需要改变的是：水

实验步骤（我的做法）：在2个瓶里各放入两团纸，各放入X粒种子，1号瓶

里洒点水（需经常洒水保持湿润），2号瓶里不洒水，放在常温的屋中。

发现的现象：过几天后，1号瓶内的种子发出小芽，2号瓶里的种子没有发芽。

结论：种子萌发与水有关。

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问题：种子萌发需要的条件是什么？

假设②：与温度有关。

保持不变的是：水、空气

需要改变的是：温度

实验步骤（我的做法）：在2个瓶里各放入两团纸和X粒种子，经常洒水保持

湿润。1号瓶放入冰箱中，2号瓶放在常温的室中。

我的发现：过几天后，2号瓶里的种子萌发出小芽，1号瓶里的种子没发芽。

我的结论：种子萌发与温度有关。（温度高易发芽，温度低不易发芽）。

问题：种子萌发需要的条件是什么？

假设③：与空气有关。

保持不变的是：温度、水。

需要改变的是：空气。

实验步骤（我的做法）：在2个瓶里各放入两团纸和X粒种子，经常洒水保

持湿润。1号瓶拧紧盖，2号瓶不盖盖，都放在常温的室中。

我的发现：过几天后，2号瓶里的种子萌发出小芽，1号瓶里的种子没发芽。

结论：种子萌发与空气有关。

四年级三单元第4课《小车的运动》

问题：小车运动的快慢与哪些因素有关？

假设①：与拉力大小有关。拉力越大走得越快；拉力越小走得越慢。

（路面情况、距离一样）

保持不变的是：小车重量。

需要改变的是：拉力大小。

实验步骤（我的做法）：细绳一端挂小车，另一端挂钩码悬于桌边下，用改变

钩码个数的方法来改变拉力的大小（改变三次力）。每次力做三遍，分别记下小车通过一定距离所用的时间，根据数据比较、分析，得出小车的快慢情况。

根据各校的实际情况和条件，没有秒表，可在明显改变拉力大小的情况下，

观察小车运动的快慢。 如拉力分别为5、10、15克（可自定）。

我的发现：重量不变时，拉力越大，速度越快；拉力越小，速度越慢。

我的结论：拉力越大，小车速度越快；反之就越慢。

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问题：小车运动的快慢与哪些因素有关？

假设②：与重量有关。小车越重走得越慢；小车越轻走得越快。

保持不变是的：拉力大小 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

需要改变的是：小车重量

实验步骤（我的做法）：细绳一端挂小车，另一端挂一定重量的钩码悬于桌边

下，通过增加砝码个数的方法来改变小车重量（改变三次）。每次做三遍，分别记

下小车通过一定距离所用的时间，根据数据比较、分析，得出小车的快慢情况。

我的发现：拉力不变，小车越重，速度越慢。

结论：小车越重，速度越慢，反之越快。

四年级三单元第5课《摆》

问题：摆的快慢与哪些因素有关系？

假设①：与摆长有关，摆长越长，摆的越慢；摆长越短，摆的越慢。

保持不变的是：摆的重量、摆摆动的角度。（时间相同）

需要改变的是：摆长

实验步骤（我的做法）：把一个摆分别拴在长是20、30、40CM长（摆长可自

定）的摆线下端（上端固定好），把摆移开垂直位置一定角度，松手让摆来回自由摆动，记下15秒钟摆动的次数（来回算一次），每个摆长分别做三次并记下数据。根据数据比较、分析，得出我的发现。

我的发现：摆长越长，摆的越慢；摆长越短，摆的越快。

结论：摆长越长，摆的越慢；反之就越快。

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问题：摆的快慢与哪些因素有关系？

假设②：与摆重有关，摆越重，摆的越快；摆越轻，摆的越慢。

保持不变的是：摆长、摆动的角度、（时间相同）。

需要改变的是：摆重

实验步骤（我的做法）：把重量不同的三个摆分别拴在长是一定的摆线下（上

端固定），使摆移开垂直位置一定角度，松手让摆来回自由摆动，记下15秒钟摆动的次数，每个摆重分别做三次并记下数据。根据数据比较、分析，得出我的发现。

我的发现：在摆长、摆角一定时，不论摆轻摆重，摆的次数都相同。

结论：摆的快慢与摆的轻重无关。

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问题：摆的快慢与哪些因素有关系？

假设③：与摆角有关，摆角越小，摆的越快；摆角越大，摆的越慢。

保持不变的是：摆重、摆长

需要改变的是：摆角

实验步骤（我的做法）：把一摆拴在一定长度的摆线下（上端固定），分别移

开垂直位置25°、30°、35°角（角度可自定），松手让摆来回自由摆动，分别记下15秒钟摆动的次数，每个角度分别做三次并记下数据。根据数据比较、分析，得出我的发现。

我的发现：虽摆角不同，但摆的次数都相同。

结论：摆角大小与摆的快慢无关。

四年级四单元第５课《降落伞》

问题：降落伞下降快慢与哪些因素有关系？

假设①：伞面越大，下降越慢；伞面越小，下降越快。

保持不变的是：挂的重物。（空气阻力不变）

需要改变的是：伞面大小。

实验步骤（我的做法）：把重量相同的三个重物分别拴在伞面大小不同的三个

降落伞的细绳上，从同一高度同时松手，看哪个下降的快或慢。（可做三次）

我的发现：伞面越大的伞下降越慢，伞面越小的伞下降越快。

结论：伞面越大下降越慢。反之就越快。

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问题：降落伞下降快慢与哪些因素有关系？

假设②：重物越重，下降越快；重物越轻，下降越慢。

保持不变的是：伞面大小。

需要改变的是：挂的重物。

实验步骤（我的做法）：把轻重不同的三个重物分别拴在伞面大小相同的三个

降落伞的细绳上，从同一高度同时松手，看哪个下降的快或慢。

我的发现：重物越重，下降越快；重物越轻，下降越慢。

结论：重物越重下降越快；反之就越慢。

五年级一单元第３课《斜坡的启示》

斜坡大小与小车拉力是什么关系？

斜坡是否省力的实验

问题：斜坡大小与小车拉力是什么关系？

假设①：斜坡（坡度）越大，拉力越大；斜坡越小，拉力越小。

保持不变的是：斜坡长度。（路面情况不变） 。

需要改变的是：斜面坡度。

实验步骤（我的做法）：用测力计在一端高分别为５、１０、15本书的斜面上向上拉小车，分别记下用力的大小，各做三次并分别求出平均值。

我的发现：斜坡越大，拉力越大；斜坡越小，拉力越小。

结论：（同上）

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问题：斜坡大小与小车拉力是什么关系？

假设②：与坡长度有关，斜坡越长，拉力越大，斜坡越短，拉力越小。 保持不变的是：斜坡高度

实验步骤（我的做法）用测力计在三块长分别为20、30、40cm的斜面上向上拉小车，分别记下用力的大小，各做三次记并分别求出平均值。

我的发现：斜坡越长、拉力越小；斜坡越短，拉力越大。

结论：斜坡越长，拉力越小，反之就越大。

假设：橡皮筋拉的越长，能量越大，“火箭”发射的越远。

保持不变的是：橡皮筋、“火箭”本身不变，发射地方不变。

需要改变的是：橡此筋拉伸的长度。（改变三次）

实验步骤（我的做法）：１、把“火箭”底部抵在“发射器”的橡皮筋上。 ２、向下拉“火箭”， 分别使“火箭”上的第一、第二、第三个刻度对准“发射器”底边，松手发射，各发射三次并分别记下射出的高度。

3、求出“火箭”三次高度的平均值。

我的发现：橡皮筋拉的越长，“火箭”射出的高度越高。

结论：物体能量越大，运动距离越远。

在科学课中，教师运用探究发现法应注意如下的问题：

（1）积极创设问题情境，精心设计发现过程，要周密考虑问题的每一个步骤

和提出的方法，要注意激活学生的探究兴趣，提高他们探究真理的勇气，促使他们形成以小科学家、小发明家的身份，向未知世界挑战的心理状态。

（2）把培养学生的探究思维能力作为应用探究发现法的基本目标。其培养过程应包括引起兴趣，形成探究动机；洞察、分析、比较、提出假说；从事操作，验证假说。

（3）探究发现法不是万能的。实践证明，探究发现法是发展学生多种能力，发挥学生聪明才智的好方法，但决不是唯一的方法。布鲁纳说过：“一个学生不能只凭发现法学习，就如一个发明家不能一天到晚都在搞发明一样”。同时，学生个体差异的客观存在，知识有多有少，思维有快有慢，能力有大有小，也不同程度地制约了探究发现法的使用，教师在教学过程中，要把探究发现同其他教学方法配合使用才能取得好的教学效果。

2、小组讨论法。小组讨论法是以合作学习小组为单位，学生围绕教师提出的有关问题，在小组的群体中交流个人看法，相互学习，从中获得对该问题深入认识或进一步了解的方法。这种教学方法需要学生具备一定的知识和经验基础，所以比较适合在小学中、高年级使用。

小组讨论法具有以下主要特点：

（1）以合作学习小组为单位。整个过程是以合作学习小组为单位展开的，是以学生自己的活动为中心，是以学生自主学习为特征的。合作学习小组一般是按照“组内异质、组间同质”的原则进行组建，这种分组原则充分体现了对学生主体的尊重，并为学生主体能动性的激发提供了制度上的保障。

（2 ）重视合作学习。由于把教学班分成了若干个合作学习小组，参加活动的每一个学生都有了发表自己见解的机会，同时也都要听取他人的意见，讨论和相关活动就成了他们的互助合作活动。学生在小组的群体中以平等的地位交流个人看法，相互合作，取长补短，他们在活动中始终处于主动地位，不但有利于发挥学生的主动性和积极性，更培养了他们与人合作的精神。

（3）以讨论为主要活动方式。在讨论时，学生的发言既要围绕教师提出的有关科学的专题，又可以即兴发挥，有利于培养学生独立思考的创新精神：在讨论

时，通过小组成员之间的交流，可以扩大信息量，学生还可以及时调整自己的观点，取长补短。

小组讨论法的活动过程可以分为以下步骤：

（1）教师设立专题背景，并提出问题。

（2）指导学生开展讨论。

（3）指导学生归纳总结。

教师在设计小组讨论法的活动时，必须要注意儿童的年龄特点，明确不同教学内容、不同年龄段的教学目标。对于中年级学生来说，小组讨论法主要是培养学生发表自己看法的能力；对于高年级学生来说，不但要培养学生正确表达自己观点的能力，还要培养对观点的辨析、判断能力。

教师在设计活动方案时，要十分重视讨论题目的选择。在选择题目时应该考虑以下几个方面的具体情况：活动的重点，学生的知识基础，认知水平和生活背景。所选择的题目既要使学生有话可说，有议论可发，又要有一定的尝试，能够揭示专题的本质和规律。

教师在小组讨论时的有效控制是应用小组讨论法成功的关键。教师必须注意以下几个问题：

（1）在小组讨论时，教师要充分考虑到每个学生的能力和个性，保证每个学生都能够积极参加讨论。

（2）教师在整个讨论中要密切关注讨论的进展，控制无意义的话题，及时把讨论引入正轨。

（3）教师要把讨论限制在一定的范围内，否则漫无边际的讨论无法使讨论达到应用的深度，得出应有的结论。

（4）合作学习要与个别辅导相结合，要特别关注并鼓励表达能力不强的学生大胆地发表自己的看法，必要时可以进行提示和指导，使他们能够清楚、扼要地表达自己的观点。

（5）在总结和归纳讨论时，教师要引导学生用科学、准确的语言来表达自己的观点，避免概念模糊不清。

3、角色扮演法，。角色扮演法就是运用小品、短剧或实况等形式进行模拟活动的一种方法。在角色扮演中，首先要创设一种情境，由一部分学生担任角色并进行表演，另一部分学生观看表演，认真注意与活动目标有关的具体行为。表演结束后，讨论在表演中的体验和表现出国。这种活动形式把科学性、知识性、趣味性巧妙地结合在一起，使活动过程艺术化、生活化，使学生在角色扮演和角色交往中，获得对过程的体验。

4、作品制作法。作品制作法是在教师指导下，学生使用工具、设备，通过模仿或重新设计，加工制作作品，进行实践活动的方法。由于制作活动符合儿童喜欢动手、爱玩的天性，具有玩玩做做的特点，特别适合在小学中年级科学课中使用。

作品制作法的主要特点是：（1）制作是趣味性比较强的活动，具有鲜明的实践性，要求教师在活动过程中引导学生做多于讲，做多于想，要给学生留出充足的动手制作的时间，使学生通过动手制作将所学的知识、能力应用于实践。

（2）教师休启发和教育学生利用各种废旧材料进行制作，这不但能够从小培养他们利用废旧物资的环保意识，还能激发学生的学习兴趣，丰富他们的想象力。

（3）制作的作品、学到的技巧具有一定的实用性，有的可以直接用于生活，美化环境，加强学生对科学技术与日常生活紧密联系的认识。

（4）通过作品制作，尤其是一些解决实际问题的题目，能够激活学生的创造发明意识，学生中的很多有意义的小发明、小创造都是在作品制作的过程中得到启示和灵感的。

（5）在科学课中，不是为了制作而制作，不是单纯为了培养学生的制作能力，在作品完成以后，教师要安排一些使用制作出的作品的活动，通过活动指导学生发现和继续探究。

作品制作法的活动目标是：培养学生独立思考、独立实践、动手操作的能力，其中包括掌握和使用材料与操作工具的技能，对作品的大胆想象和设计能力，培养他们尊重实践、热爱劳动的态度，并激活他们将学到的知识、能力与日常生活联系，解决生活中的各种实际问题的创造发明意识。

作品制作法在教学组织形式上可以采用小组合作的方式，几个学生为一个小组，可以使共享，也便于教师的指导与学生学生之间的相互交流。这种形式既可以使每个学生独立操作，又可以以小组为单位集体制作，有利于培养学生与人合作的精神。

5、信息搜集法。信息搜集法是在教师的指导下，学生对某个专业的有关信息进行搜集、整理、比较、分析、综合，从而认识事物的活动方法，通过信息搜集，使学生初步了解信息搜集法的基本过程，从中培养学生的信息意识和搜集、处理、交流、应用、评价信息的能力。信息搜集法的运用不仅在于让学生通过信息搜集获得新知，更重要的是让学生参与搜集、整理、分析、交流信息的全过程，学习运用搜集信息开展研究的方法，提高他们的信息意识和处理信息的能力。

在现代信息社会中，信息意识和信息处理能力不仅是科学探究中常用的方法，而且是现代人在各个领域的科学研究，及至日常生活中的普遍需要，是现代人必不可少的素质之一。

在活动过程中，文献搜集法主要是在教师的指导下，学生独立进行的学习研究活动，因此，教学组织形式主要是个别指导。在教师向学生布置专题和进行信息搜集的操作指导时，可以采用班级辅导方式；在学生独立进行信息搜集和整理时，教师既可以个别指导，也可以把学生集中起来，就信息搜集和整理过程中的普遍问题进行统一指导。

信息搜集法的活动过程是：

（1）学生在教师的指导下确定专题。在确定专题时要充分考虑学生的知识基础和信息能力，设计的题目要具体，不要过大过空，以免学生无所适从。

（2）教师在确定专题后，要指导学生了解搜集专题信息的来源、途径和整理资料的方法，必要时可以出示信息搜集的主要观点提要，对学生进行具体指导。

（3）学生进行信息搜集和分析整理，这项工作主要在进行。这些资料可以是书籍、报刊，也可以是光盘或多媒体软件，在学生搜集信息和分析整理的过程中，教师要对学生产生的具体问题进行个别或集体指导。

（4）学生汇报信息搜集整理的情况，展示和发表自己对专题的观点和看法，

这个过程可以在课堂中完成。在训练有素的条件下，也可以指导学生撰写文献报告。

（5）教师引导学生根据汇报材料进行补充、归纳和总结，得出结论。

信息搜集法对学生来说，是一种既熟悉又陌生的研究方法，虽然学生在语文课的教学已经接触过阅读，并且已经有了一定的阅读能力，但是，语言教学中的阅读毕竟和信息搜集法不同。他们对于搜集与综合处理信息，形成专题结论仍然是比较陌生的。因此，教师要重视学生这方面能力的培养，把指导学生搜集与综合处理信息的能力作为活动的重点。