优化实验设计提升有效教学单因素优化实验设计举例.docx

优化实验设计,提升有效教学|单因素优化实验设计举例 在科学教学中，对于教科书上安排的试验特殊是生物试验，不少教师往往是按部就班地按教科书上试验的过程进展一次，甚至是砍掉不做。其实，我们更应当制造时机，让学生亲身体验科学探究的过程。这样，使学生不但能够深刻地理解所学的科学学问，坚固地把握科学方法，而且能够增加科学探究的兴趣，培育科学探究的精神，促进思维的进展。作为教师，我们应当充分利用和挖掘教材潜在的价值，并对试验进展优化，使科学教材成为学生乐学的有效素材，使课堂丰富多彩，从而使我们的教学更有效。 【案例描述】探究植物的向性（浙教版科学八年级上第3章第1节）这节课，是在学生学习了环境对生物行为的影响之后安排的一节学生试验课。以下是我们这节课的教学过程简述。整堂课分为以下几个环节：创设问题情境导入师生共同探究种子萌发时根的生长方向（向地性）植物的其它向性教学学生探究植物的其它向性学问延长。教师通过天宫一号携带的4种濒临灭亡的种子引入，让学生猜测太空中种子萌发时根怎么长及在地球上种子萌发时根又是怎么长的，进入到“我们一起来探究”环节。师生共同探究种子萌发时根的生长方向时，根据科学探究的步骤，重点落在试验方案的设计上。教师先让学生明确该探究要讨论的是种子萌发时的根的生长方向，即是这个探究试验中要掌握的变量。接着设问：在探究中，除了根的位置不一样外，哪些变量我们要掌握一样呢？通过引导，教师渗透掌握变量法、优化试验条件的思想。接下来，教师展现设计的试验方案（与书上试验过程不同，已优化设计过的），学生思索：1、为什么要用棉花？2、怎样保证种子萌发时所需的水分？3、为什么选用已萌发的种子？4、为什么要把培育皿的两半用胶带纸封在一起？边缘全部封住行吗？5、这个试验中有对比组吗？假如有，对比组是什么？6、你还有什么疑问吗？学生通过思索、分析沟通，明白试验怎么做以及为什么这么做。接着，教师现场示范一次整个试验过程，加深学生的印象，并以照片形式展现试验结果，让学生认真观看：你发觉了什么现象？由此你得出什么结论？通过补充横放的豆苗放置一天、一周后的图片，教师小结植物的向地性。植物的其它向性教学之后，进入到学生探究的环节。在这个环节中，教师实行小组合作，选择他们感兴趣的一种植物的向性（向光性、向水性、向化性、向触性等），要求学生运用掌握变量法和对比试验来设计讨论的方案，完成试验报告单。最终，教师通过让学生思索：在太空中，植物是没有向地性的？那植物还有其它的向性吗？使学问得以延长，学生的思维得以进展。【反思与分析】直观、好玩的科学试验不但可以激发学生的学习兴趣，帮忙学生形成概念，获得科学试验学问和技能，而且有助于培育他们实事求是、严谨的科学态度。然而，由于不同学校条件的差异，以及教材编写者与学生认知冲突的客观存在，使得科学教材中的局部试验现象不明显、耗时长甚至胜利率不高，这在肯定程度上影响了试验的效果。因此，我们有必要将教材中局部试验进展适当改良，以提高课堂教学的有效性。本案例描述的就是把讲授新课之后的学生试验改为师生共同探究试验，将验证性试验改为探究性试验，提到讲授新课之前进展教学。该案例中对试验的优化设计还表达在以下方面：1、种子的选择选用绿豆，简单表达试验效果。2、选择已长有胚根的种子，防止种子不发芽的偶然性。3、吸水纸的放法：将吸水纸隔在种子与棉花团之间，避开水分对试验的干扰，表达根萌发后连续生长的可观看性。4、试验报告单的形成，实行给已画的图“添砖加瓦”的形式，既节约了时间又降低了难度，让学生在较短的时间内更好地完成试验方案的设计。这样，通过整堂课的教学，既让学生练习了较简单的试验方案设计，学会了对试验条件进展有效的掌握，还进展了学生擅长合作、勤于思索、勇于实践的科学精神。在试验改良过程中，我们应依据教材内容、现有的条件和学生的实际，留意遵循这样几条原则：1、科学性原则；2、显现性原则；3、简易性原则；4、安全性原则；5、环保性原则；6、趣味性原则。那么，我们应怎样改良试验，对试验进展优化，从而促进有效教学呢？笔者认为可以从以下几个方面进展：1.调整试验步骤，优化试验过程。2.转变试验装置，优化试验效果。3.转变试验材料，优化试验设计。4.调整试验内容，贴近学生生活。5.让验证性试验上升为探究性试验。总之，有些试验完全根据教材中供应的方法，操作效果不肯定好。这就需要我们教师平常多动脑、多探究，充分利用有限的教学资源，去查找科学、可行、简易、快速、高效的试验方法。改良的试验，不仅可以帮忙教师顺当地完成教学任务，使得教学更有效，还可以极大地提高学生的学习兴趣。同时，假如我们在教学中引导学生自己设计试验过程、改良试验装置，这样对学生制造性思维的培育也是有深远影响的。