1、小学科学教学中实验与课程结构的探讨摘要：科学探究与实验是小学科学课堂教学的核心组成部分，了解小学科学探 究实验类型与科学课程结构的内在关系，有利于教师提高教育教学能力。关键词：小学科学教学，探究实验类型，课堂结构。引言：本文以教科版小学科学教材为例，收集数据将小学科学教材中涉及到的 探究与实验进行系统分类，引用每组分类中的经典课程经行分析，深入挖掘不同探 究实验在小学课程结构中的作用，从而帮助教师更系统地掌握探究实验的教学方式, 便于新教师在缺乏教学经验的基础上，更容易把握小学科学课堂的核心与重难点。一、小学科学探究与实验的分类1.观察实验（1）观察实验法观察实验是指直接观察实验对象的外部特征
2、构造、生理特征、行为特征等，客 观记录，准确地收集数据和资料的实验方法，包括直接观察、试验观察。直接观察 法即利用我们的眼耳口鼻手直接观察，试验观察指通过一些简单处理、实验、辅助 加工实验对象或材料，再进行观察。（2）经典范例课堂实录：二年级（上册）不同材料的餐具一、导入（30秒）同学们，今天老师带来了一个神秘宝盒，你们想知道里面装着什么宝贝吗?我们 先来猜一猜吧!（停顿1秒）看不见?我们请一位同学上来摸一模。（停顿1秒）好的，请你来。（停顿1秒）你摸到了什么?（停顿1秒）不错，是碗。是用什么 材料做的碗呢？（停顿1秒）不错，是金属和木头。你是怎么知道的呢？（停顿1秒） （用手摸：光滑粗糙）
3、非常棒！金属摸起来光滑，木头摸起来比较粗糙。（板书：用手摸：光滑粗糙）老师拿出来，同学们看看，现在大家都知道了吧？为什么一拿出来，大家就知 道答案了？不错，用眼看出来的，你们还看到了什么？（停顿1秒）好的，请你说。 （金属碗是银白色、反光强。木头碗是米黄色，上面有花纹，反光弱）你说的真棒！金 属碗是银白色的，反光强；而木头碗是米黄色的，上面分布有花纹，反光弱。（板书: 用眼看：颜色、花纹、反光）在看的过程中，我们还可以借助放大镜仔细观察。我们还可以用什么方法观察它们的不同呢？（停顿1秒）好的，请你说。（停顿1秒）对，还可以用鼻子闻气味。（板书：用鼻子闻：气味）还有其他的方法吗？（停顿1秒）好的
4、后面那位同学请你说。（停顿1秒） 对，还可以用耳朵听声音，金属发出的声音清脆，木头发出的声音很沉闷。（板书： 用耳听：沉闷/清脆）还有什么办法吗？（停顿1秒）好的，请你说。（停顿1秒）很好！用手抠一 抠或者掂一掂，金属坚硬，比较重；而木头柔软，比较轻。（板书：用手抠/掂：坚硬/ 柔软、重/轻）小朋友们会的观察方法可真不少！如果给你更多的材料，你会观察了吗?（停顿1 秒）同学们，老师这里有木头勺子、碗，金属勺子、碗，以及塑料勺子、碗，这是陶 瓷勺子和碗。今天我们就用这些方法来研究不同材料的餐具。（板书课题：不同材料 的餐具）二、新课（IO分钟）1、在观察之前，老师有几点温馨小提示，请看大屏幕：
5、1）取一套观察一套，记完之后再换一套观察；观察的速度要快，动作要轻；（3）将观察结果记录在活动手册的表格中；（4）当音乐响起，各小组请整理材料，坐端正。2、同学们都清楚了吗?好，请小组长拿出你们的材料开始探索吧！（停顿3秒）同 学们的观察都有结果了吗?（停顿1秒）哪个小组愿意先汇报?（停顿1秒）好，请第二小组汇报。（停顿1秒）你们观察得可真仔细。还有要补充的小组吗?（停顿1秒）好的，请第五小组来！（停顿1秒）第五小组听得 特别认真，还提出了不同意见，让我们掌声鼓励！同学们通过细致的观察，我们认识了这些做餐具的材料的特点，还进行了分享。3、研讨四种材料做的餐具的优缺点大家知道马上要到什么节日了
6、吗?（停顿1秒）是儿童节，老师想给自己两岁的宝 宝选择一套餐具，请你们来帮老师出出主意。（停顿1秒）请你说。（停顿1秒）你说得很有道理。这位同学你也说说。（停顿1秒）很好。谢谢你给老师提出了宝贵的建议。听了你们的建议，老师终于选好了送给宝宝的餐具，老师把它放进神秘盒子里。 你们来猜一猜这套餐具是什么材质的。注意哦！你们只能说里面餐具的特点，老师来 回答是或者不是，看看你们能不能猜对哦。（停顿1秒）请你说！（停顿1秒）是。你来说说。（停顿1秒）不是。现在打开来看看，真的是塑料勺子和碗呢。今天真是太谢谢你们了，相信收到 这个礼物宝宝一定会非常开心的。三、总结（1.5分钟）1、（小结）经过本节课的探
7、究和学习，你有什么收获？请你说。（停2秒）你说的很对！请坐！还有补充吗？请你来说。（停2秒）你的思路真清晰！同学们都很棒，通过自己的观察和分析，不但了解了不同材料的餐具的特点，还 帮助老师选择了合适的餐具给宝宝。同学们真像小小科学家，老师为你们骄傲，让我 们掌声鼓励自己吧！（停2秒）2、（课后作业）同学们，相信同学们也发现了餐具可以用不同材料制作，不同 的场合用不同的餐具。生活中很多物品都是根据人们不同的需求用不同材料制成的, 这些不同的材料制造了我们丰富多彩的人工世界，对我们的生活用重大/意义。请同 学们课后留意观察，用心去发现吧！3、板书设计：4、不同材料的餐具用手摸：光滑粗糙用眼看：颜色
8、花纹、反光用鼻子闻：气味用耳听：沉闷/清脆用手抠/掂：坚硬/柔软、重/轻2.对比实验（1）对比实验法对比实验包括对照实验，对照实验是指两个实验组进行对照，只有一个实验条 件不同，其他条件保持相同；对比实验更为复杂，有两个或两个以上的实验组，但 依然每两组之间也只有一个实验条件不同，其他条件保持相同。（2）经典范例课堂实录：六年级（下册）我们来造环形山一、导入（30秒）古人对月球也十分好奇，他们技术有限，遥望月亮，把月球上的斑驳影像想象 成月兔和桂花树，并且还创造了一个神话人物一嫦娥居住在月球上。利用现代科技， 人们能更清晰地观察月球了，近距离观察到的月球表面又是怎样的呢?这节课我们就 一起来
9、研究月球表面的地貌特征。（板书课题：我们来造“环形山”）二、新课（Io分钟）1、月球上的环形山：请同学们观看教材中的月球地貌图，它有什么特征？请你说。有环形山。同学们请看投屏，观察这些月球环形山的图片，哪位同学说说月球表面的环形 山有什么特点？你来说说。环形山的特点分布杂乱，数量众多，有大有小，有深有 浅，山的外坡较缓、内坡陡峭。月球上的环形山是怎样形成的呢？请同学们阅读课本52页资料，思考一下。你来说说。你认为可能是火山喷发造成的。（板书）你也说说。你认为可能是陨石撞击形成的。（板书）科学家对月球环形山的成因仍然在不断地寻求证据来证明，这只是他们的猜想。 同学们有什么好方法来验证我们的猜想？
10、很好，我们可以采取模拟实验的方法。接下来我们来造“环形山”，通过造环 形山，推测环形山的形成原因。同学们请看，老师为大家准备了多种实验材料，你能设计实验方案验证我们的 猜想吗？请各小组参照课本上的图片，小组讨论，设计实验方案。各个小组已经完成了实验设计，你们选择哪些模拟实验的材料?这些材料分别模 拟月球上的哪些环境？接下来我们请各组汇报实验方案。第一组。你的表达真流畅！他们组模拟的是月球火山喷发，他们的设计是这样 的：在注射器的出水口出扎好细胶管，在注射器的筒内吸满水；把细胶管放入水槽 内，在其上面覆盖5厘米左右的细沙，并把沙面弄平，注意使细胶管的出水口朝向 上方；用大小不同的力分三次推注射器
11、的活塞，使水喷出，观察并记录水喷出后， 沙面形状的特点。第二组。你的方法也不错！他们组模拟的是陨石撞击，他们的设计是这样的： 在托盘内铺大约10厘米的细沙，用尺刮平，模拟月球表面；在水槽左右两侧分别放 置一个铁架台，然后在距离沙面50厘米处栓一道细线；让大小不同的石块都从距离 沙面50厘米的高度下落；用玻璃棒和刻度尺探测被撞击沙坑的深度和宽度，并记录;每组实验做3次，取平均值。下一组。你们的设计方案和上一组一样，还有不同的吗？请你们组说。你们对第二组进行了补充，很好！他们组模拟得也是陨石撞击，他 们的设计是这样的：其他步骤与第二组都一样，只不过让同一石块从距离沙面40、 50、60厘米的高度下
12、落；每个高度做3次，取平均值。同学们都明白了吗？现在我们就以小组为单位来造“环形山吧！各个小组已经完成了实验，接下来请各组汇报数据。第一组、第二组等依次汇报。同学们做的都很好！通过实验数据分析，我们发现喷水速度越快，沙坑越大越 深；质量越大，位置越高的石块，形成的沙坑越大。现在你知道环形山是如何形成 的了吗？接下来我们一起来看一段关于环形山成因的视频。同学们有答案了吗？你来来说说。环形山可能是火山喷发、陨石撞击形成的，其中陨石撞击被大部 分科学家认可。四、总结（1.5分钟）1、（小结）同学们，经过本节课的探究和学习，你有什么收获？请你说。（停2秒）你说的很对！请坐!还有补充吗？请你来说。（停2
13、秒）你的思路真清晰！请坐！同学们真是收获满满！通过自己动手探究和学习不但发现（指板书）环形山的 特点，还设计模拟实验验证环形山的成因。（指板书）同学们真像小小科学家，老师 为你们骄傲，让我们掌声鼓励自己吧！（停2秒）2、（课后作业）同学们，关于月球，你还想了解更多的秘密吗？请大家课后查 找资料，去发现吧！3、板书设计：我们来造环形山火山喷发说陨石撞击说3.探究实验（1）探究实验法探究实验指通过动手实验、探索、分析、研究得出结论，从而形成科学概念的 一种认知活动，探究实验根据难易程度和学生课堂可操作性，可分为学生个人、小 组合作和教师演示三种探究方式。（2）经典范例课堂实录：六年级（下册）米饭、
14、淀粉和碘酒的变化一、导入（30秒）同学们，这是一张白纸，老师现在往上面撒点碘酒。你看到了什么？不错，一 朵美丽的蓝色小花显现了出来。真可真神奇啊！刚刚白纸上明明看起来什么都没有。 这是为什么呢？请你说。这位同学猜测纸上有淀粉，因为四年级时我们已经学习了淀粉的检验 方法。你的记忆力真卓越！老师为你点赞！他猜测的对不对呢？这节课我们一起来探究吧。(板书课题)二、新课(IO分钟)1、会变味的米饭：同学们对米饭都很熟悉，可你们留意过米饭的味道吗？请你 说。你也来说说。今天我们在课堂上一起仔细品尝米饭的味道，但注意我们不是一般地吃饭，而 是进行科学研究，所以希望同学们做到以下几点：1、按顺序取米饭品尝，
15、取完米饭后，杯子、筷子交组长管理；2、品尝时闭上眼睛，不要把自己的感受和同学讲，做到安静地研究；3、品尝过程中同时思考两个问题：(1)刚吃到嘴的米饭是什么味道？(2)咀嚼一会儿后又是什么味道？请材料员领取实验材料，各小组开始品尝。停！下面请同学们交流各自的发现。请你说说。刚开始咀嚼时，米饭没有味道。你也来说说。咀嚼一会后，米饭慢慢出现甜味。同学们最后都尝到了米饭的甜味，那么，你们认为米饭为什么会变甜呢？请同 学们阅读课本30页资料卡，思考一下。请你来说。不错！你阅读的真仔细！米饭中有淀粉，咀嚼过程中淀粉变成了有 甜味的麦芽糖，所以原本不甜的米饭，渐渐地出现了甜味。现在你知道米饭在口腔 内的变化
16、是什么变化了吗？对，化学变化。（板书：米饭+唾液一甜味（新的物质）2、米饭、淀粉和碘酒：接下来我么用实验来验证一下，米饭里是不是真的有淀粉。同学们请看，老师 在培养皿中放入少量米饭，然后在米饭上滴几滴碘酒，你们看到了什么？不错，滴有碘酒的地方，米饭变蓝了。碘酒遇到什么物质会变蓝呢？请你说，是的，淀粉遇到碘酒会变蓝。这个实验说明米饭的主要成分是淀粉。但是米饭不是纯净的淀粉，为了方便同学们研究，老师给你们带来了纯净的淀 粉。下面请同学们仔细观察淀粉，摸一摸它的光滑程度，看看淀粉的颜色，问一问 淀粉的气味。同学们有什么收获？请你说。很好，淀粉是白色粉末，摸起来比较光滑。你也来说说。淀粉闻起来无明显气
17、味。给淀粉加几滴碘酒。实验时同学们要注意滴管使用注意事项，同学们请看大屏 幕：1 .滴管不可以碰到淀粉；2 .不可以把滴管倒过来，使用滴管后，直接把滴管插在瓶子里；3 .实验完成后，各组把碘酒及时送回。请各组组长领取碘酒、滴管，分组进行实验。各小组都完成了实验，同学们在实验过程中有什么发现？很好，同学们发现滴有碘酒的淀粉变成蓝色了。刚才上课之前，老师给同学们做了个小魔术，现在同学们能解开魔术之谜了吗？ 请你说。不错，老师用淀粉溶液画得花朵，溶液干后，花朵消失不见，当淀粉遇到 碘酒后会变蓝色，花朵就再次显现出来。蓝色的物质还是淀粉吗?所发生的变化是什么变化？请你说。对，蓝色物质是不同于米饭和碘酒
18、的新物质，这是一个化学变化。（板书）3、寻找淀粉的踪迹：其他食物中是否含有淀粉呢?同学们请看，老师为各组准备 了多种食物，有土豆、菠菜、花菜、萝卜、胡萝卜、面包、西红柿、玉米、白砂糖、 饼干。各小组先预测一下，猜猜哪种食物富含淀粉，并且记录在实验记录单上。各小组都预测好了。同学们打算如何验证自己的猜测是否正确呢？对，使用碘酒检测淀粉。用碘酒检验时，需要注意些问题，同学们请看大屏幕:123.每次检验，滴管不可以碰到食物；.不同的食物不要碰到一起，避免相互污染， 导致实验结果不准确；.对有争议的食物，可以重复多做一次或多次；接下来，请各小组汇报实验结果。同学们做的都很好！我们发现土豆、面包、玉米、
19、饼干富含淀粉，菠菜、花菜、 萝卜、胡萝卜、西红柿、白砂糖不含淀粉。三、总结（1.5分钟）1、（小结）同学们，经过本节课的探究和学习，你有什么收获？2、（课后作业）同学们，关于物质的变化，你还想了解更多的秘密吗？请大家 课后查找资料，去发现吧！3、板书设计：米饭、淀粉和碘酒的变化米饭+唾液一甜味（新的物质）化学变化米饭、淀粉+碘酒一蓝色（新的物质）4.设计与制造实验（1）设计与制造实验法设计与制造实验是指教师引导学生收集数据与资料，了解某一机械或工程的构 造、原理，小组讨论设计，修改制作，展示评价的探究方式。（2）经典范例课堂实录：五年级（上册）做个太阳能热水器一、导入（30秒）同学们，上一节课
20、老师安排了一个拓展活动，请同学们课后回家去查阅有关太 阳能热水器的资料，接下来请各小组汇报你们收集到的资料。同学们收集的资料又好又丰富！很多是关于太阳能热水器的构造以及工作原理 的。这一节课，我们就利用自己收集到的资料和老师准备的一些材料，一起动手做 个太阳能热水器。（板书）二、新课（Io分钟）1、太阳能热水器怎样工作同学们，请看课本39页图片，仔细观察太阳能热水器主要由哪些构造组成。同学们观察的都非常仔细。哪位同学来说一说。请你说。很好，太阳能热水器有保温水箱、溢水口、进水口。还有补充吗？你也来说一说。是的，太阳能热水器还有真空集热管和支架。同学们说的都非常好。了解了太阳能热水器的构造以后，
21、你知道它是怎样工作 的吗？太阳能热水器是利用多种科学原理设计出来的一种节能装置。要想知道它的 工作原理，我们要先来分析一下每一个结构有什么作用。哪位同学来说一说。请你先来说。不错，真空集热管具有吸收太阳能，将光能 转化为热能的功能。还有吗？请你说。很好，保温水箱会将热水保温。同学们有没有注意到，真空集热管是斜着放置的，你知道这是为什么吗？请你 来说，你的思维真敏锐！非常好，请坐。通过上节课的学习，我们已经知道摆放位 置与太阳光垂直角度，吸收光热最多。因此，真空集热管一般是斜着放置的，有利 于吸收更多的光和热。现在你知道太阳能热水器的工作原理了吗？好，你来说一说。非常好，你总结的非常完整。太阳能
22、热水器，其实就是利用真空集热管吸收太阳能，将光能转化为热能，并 且利用保温水箱将热水储存起来的一种节能装置。接下来我们一起来看一段视频，进一步了解太阳能热水器的工作原理。下面我们动手设计制作一个太阳能热水器。同学们请看，这是鞋盒、塑料泡沫、 装满水的小塑料瓶、卡纸、透明塑料薄膜和锡箔纸，你能利用这些实验材料设计实 验方案，制作太阳能热水器吗？哪个小组来分享一下你们的设计方案？好，你们小组来说一说。很好，你们的思路真清晰！他们的设计是这样的，把 装水的瓶子用鞋盒支起来，背面用锡箔纸反光，将盒盖对着光的一面剪掉，用透明 塑料薄膜盖住。这样可以吸收更多的光和热。还有补充吗？你来说。可以改变盒子的角度
23、以垂直的角度对着太阳光，以便 吸收更多的光和热。还有吗？你来说一说。非常好，通过上节课的探究，我们已经知道颜色深的物 体吸收的光和热更多，还可以将盒子内外全部涂成黑色，以便我们的太阳能热水器 升温更快。各小组说的都太棒了!每个小组的设计都有各自的优点，听完了各个小组的汇报，哪个小组想要修改 完善自己的设计方案吗？好，接下来请同学们修改完善设计方案。修改好了请举手好。各小组已经完成了修改。各小组制作太阳能热水器，老师有两点要求，同学们请看大屏幕：1、设计一个能装水200毫升的太阳能热水器；2、在15分钟内使热水器的温度升上去。请同学们回家制作太阳能热水器，下节课我们来展示评价。四、总结（1.5
24、分钟）1、（小结）同学们，经过本节课的探究和学习，你有什么收获？请你说。（停2秒）你说的很对！请坐！还有补充吗？请你来说。（停2秒）你的思路真清晰！请坐！同学们真是收获满满！通过自己动手探究和学习不但知道了太阳能热水器的构 造和原理，还自己动手设计了一个简易的太阳能热水器（指板书）。同学们真像一 个个科学家啊，老师为你们骄傲，让我们掌声鼓励自己吧！（停2秒）2、板书设计：做个太阳能热水器构造一原理一设计一修改一制作一展示一评价二、小学科学各类探究与实验涉及课程统计从以上分类统计表，我们发现以下规律:1、一、二、三年级主要以观察、探究实验为主；四、五、六年级主要以探究、 对比和设计与制造实验为主
25、2、每个单元的起始课和总结课涉及各类实验较少，少量涉及实验的课程也以启发学生发 散思维为主的观察实验较多。由此，我们发现教科版科学新教材在编写时充分考虑了学生的认知发展水平和 思维发展模式。作为教师要理解教材、用好教材，立足课程标准，理清教材脉络， 设计高效课堂，力促学生发展。理解教材，能使学生的经验进行意义关联，学生的 活动情智交融，学生的成长更为均衡合理；用好教材是教师更好地教，学生更好地 学的重要手段和方式。科学是一门综合型学科，深入研究课标内容，熟知教参重难点，精细打磨教材 内容，熟练操作科学实验，才能紧抓教材核心科学知识，将理论与实践更好地融会 贯通到科学课堂上。参考文献1义务教育小学科学课程标准（2017版）M.北京师范大学出版社2科学教师教学用书（2017版）M.教育科学出版社3新素质方略课程标准教案科学（2017版）M.上海交通大学出版社
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