科学教学中的创新设计应用论文（共2篇）

　　导读：众所周知每个毕业生要是想要顺利的毕业，那么毕业论文的撰写就是必须要经历的一个环节，但是很多毕业生撰写论文并没有什么太多的经验，所以在写作的时候，也会茫然无措，本论文分类为基础教育论文，下面是小编为大家整理的几篇科学教学论文供参考。

　　第1篇：科学教学探索实验创新设计

　　江苏张家港市云盘小学（215600）：夏敏

　　［摘要］小学科学教学的主要途径是开展探索性学习活动。探索实验是学生获取科学知识的根本渠道，要求教师改变传统的教学方法，创新探索实验的教学方式，增强学生的主体地位，将学生开展自主探索实验作为科学课堂的核心，将教材实验、观察实验、演示实验、验证实验转变为探索实验，以培养学生的创新精神和探索能力，使学生真正理解科学知识内涵。

　　［关键词］小学科学；探索实验；创新

　　新课改倡导主体教学意识，因此教师要围绕学生这一学习主体展开教学设计和调度，以有效培养学生的学科能力。小学科学是一门以探索、实验为基础的自然学科，所以教师要重视科学实验的创新，激活学生的创新性思维，将科学课堂中的实验转换为探索实验；要注重学生探索与获取知识的过程，提高科学教学质量。

　　一、变教材实验为探索实验

　　教材是教学内容的基本载体，知识点丰富，有很多抽象的概念，学生难以理解。为了让学生通过直观学习顺利构建科学知识体系，教师应将一些学习活动转化为探索实验，使学生通过实验理解和掌握知识点。探索实验要围绕教材，不能偏离教材内容，应将教材实验与探索实验有机结合起来。

　　例如，教学教科版四年级下册《生活中的静电现象》时，为了让学生理解静电、电荷的概念和性质，教师让学生进行探索实验。首先，教师让学生摩擦塑料尺子，将尺子靠近碎纸屑，学生发现经过摩擦后的尺子可以迅速吸引碎纸屑。经过此次实验，教师引入静电的概念。随后教师组织学生分组研讨：“如何解释实验中的静电现象？”学生通过阅读教材明白静电中存在正、负电荷，但依然无法解释静电现象。为进一步理解静电的现象，教师让学生两人为一个小组开展探索实验：用一块羊毛皮对气球的一个侧面反复摩擦，然后分别靠近一个普通气球和一个也被羊毛皮摩擦过的气球，观察其现象。两名学生一人做实验，一人观察，然后互换。学生惊奇地发现：两种物体有时互相排斥，有时互相吸引，都被摩擦过的气球之间互相排斥，而只有其中一个被摩擦过的气球之间互相吸引。借此次探索实验，教师解释：“两个物体，同种电荷互相排斥，不同种电荷互相吸引。”通过探索实验，学生理解了静电的原理，明白了电荷的概念和性质。

　　教师在教学静电和电荷的概念与性质时，将教材上的理论设计成探索实验，将客观概念具象化，使学生掌握课堂知识点，为之后更深入地学习打下牢固的基础，增强理解能力。

　　二、变观察实验为探索实验

　　小学科学课堂不应让学生拘泥于观察，因为只开展观察实验无法满足学生的需求。学生作为课堂的主体，应该动手操作，亲身体验探索的过程，将观察实验变为探索实验。教师是探索实验的引导者，要结合学生的真实情况，为学生提供支持，引导学生在探索实验中思考，在探索实验中成长，发挥探索实验的最大效能。

　　例如，教学《花、果实和种子》时，教师组织学生进行花的雄蕊和雌蕊实验。首先，教师分发放大镜等实验器材，让学生观察雄蕊的花丝和花药以及雌蕊的子房、花柱和柱头，了解它们的结构特点。学生对此十分感兴趣，利用放大镜，将花的雌蕊和雌蕊置于白纸之上，仔细观察。接着，教师让学生边实验边思考：“通过观察，你知道雄蕊和雌蕊是如何繁殖后代的吗？”学生有些迷惑，开始轻声讨论。教师引导学生：“找出两个被实验体之间的联系，并大胆猜测和尝试。”一位学生自主尝试，很快发现花药上的花粉很容易抖落下来，然后试着将雄蕊上的花粉和雌蕊的结构联系起来，后来又发现柱头摸起来有黏性，于是试着将花粉粘在柱头上。根据雄蕊和雌蕊的结构特征，该学生判断这就是花繁殖后代的方法。教师赞赏了该学生，随后根据其他学生的发言，适时通过多媒体展示花受精的视频，使学生对花的繁殖有充分的了解。

　　教师组织学生进行探索实验，留给学生思考问题的空间，让学生大胆猜测和尝试，并在实验过程中提示和鼓励学生，激发学生的兴趣，使学生在深入实验和探索情境中提升思维能力，取得良好的教学效果。

　　三、变演示实验为探索实验

　　演示实验能激发学生的探索欲望，激发学生的好奇心和思维，但是演示实验使学生处于被动地位，无法满足学生的需求，不利于学生创造力的提升。为改变这种现象，教师应将演示实验转变为探索实验，将教师进行演示实验转变为在教师的指导下开展探索实验，为学生提供更多的探索空间和创新机会，增强学生的科学探索能力。

　　例如，教学《不一样的电路连接》时，教师进行简单的演示说明后，组织学生开展探索实验，使学生学会用电路检测器检验接线盒中电路的连接情况。教师为每个小组提供实验器材，其中的两个接线盒是不同的，一个接线盒里只有一组通路，而另一个接线盒里有多组通路。学生打开第一个接线盒的盒盖，观察导线与接线头的连接情况，互相讨论，使用电路检测器观测，验证观察结果。由于第二个接线盒有多组通路，教师让学生将检验结果记录在表格中，并画出电路图，自行探索。教师提出要求：“探索串联和并列两种电路连接方法，用分发的实验材料组装不同的电路，让小灯泡都亮起来。”学生连接电路，最终让小灯泡亮起来。教师让学生进行拓展探索，自由设计电路，进行评比，看谁设计的电路最有特色，最有实用性。学生的探索思维被激活，积极开展探索实验，使教学活动顺利推进。

　　教师在设计教学时，提供足够的实验材料，开展电路设计比赛，引导学生探索，激发学生的探索动力，将演示实验转变为探索实验，使学生获得更直接的科学体验，教学活动渐入佳境。

　　四、变验证实验为探索实验

　　验证实验教学，只关注教学结论，轻视实验过程，强硬地向学生灌输知识，学生并未真正参与到教学活动中。教师应将验证实验转变为探索实验，让学生发挥主观能动性，主动思考和创新，培养学生的科学思维。

　　例如，教学《面包发霉了》时，教师组织学生观察发霉的面包，观察霉菌的生长环境，让学生了解霉菌，探究食物发霉的条件。首先，教师提供放大镜和显微镜，让学生将霉菌放在载玻片上观察，并请学生代表描述霉菌的样子，然后利用多媒体展示各组的观察记录。其次，教师组织学生进行小组讨论，探讨面包长出霉菌的条件。学生结合生活经验思考，对答案进行猜想和推测。为了让学生深入体验，教师控制变量，创设条件，让学生分两组开展探索实验，即在四块干燥的面包上分别放上霉菌。在实验中，第一组学生给第一块面包保持干燥，给第二块面包滴入清水，并分别放置于塑料袋中扎紧。第二组学生在第三块和第四块面包上都滴入清水，然后扎紧塑料袋，将其分别放置在冰箱的冷藏室中和温度较高的地方。通过创设不同的温度、水分条件，学生分组对比，进行实验。根据探索实验的特性，学生每日都进行课后观察活动，每天观察一次霉菌的生长情况，并做好记录，认真填写实验记录表，在下次课中上交报告，呈现实验成果。

　　这次探索实验从课内延伸至课外，开放了科学探索的时间和空间，提升了科学探索实验的质量。学生通过不同实验分组，以及后续观察和记录，增强了对科学探索的理解，在探索中发现事物的本质，体验探索的乐趣，不仅掌握了知识，还培养了科学素养，使科学学习更高效、灵动。

　　总之，小学科学教学为学生探索和实践能力的培养，提供了宽广的空间和发展机会。在科学教学中，教师要引导学生形成敢于探索、勇于创新的精神，养成积极动脑的习惯，而不只是停留在基础理论知识层面；要改变传统的教育理念，让学生做科学课堂的主人，让科学课堂活跃、灵动起来，使学生切实体会到探索实验的乐趣，感受科学的魅力。

　　第2篇：STEM理念在科学教学中的应用

　　◇戚燕平【作者单位：桂林市七星区育才小学广西】

　　在现代素质教育和应试教育混杂的情况下，小学科学这门学科往往被教师忽略其教学价值，这严重影响了小学生研究自己身边事物的习惯养成和探索科学本质的精神的发展。小学科学教师应结合先进的STEM教学理念，将科学意识的培养融入对学生认识事物的教学过程，利用工程思想进行项目任务的探究，利用数学思维整合零散而且大量的科学知识，让学生的科学综合素质随着小学科学教师在教学中对STEM理念的应用而得到不断提升。

　　STEM理念强调多种学科思维和能力的融合，在各小学教育中应用广泛。由于小学科学是培养小学生善于观察的能力、发现自己身边事的科学道理并在探究过程中发展自身科学素养的学科，所以在小学科学教学中结合STEM教学理念，将科学精神、工程思想、数学思维以及必要的操作技能等充分融入小学科学教学，让学生通过高效高质的STEM理念下的科学教学，树立正确的情感态度及价值观，从而学习广泛的科学知识。

　　一、利用科学意识正确认识事物

　　STEM教育建立在建构主义和认知科学的研究成果之上，科学意识作为STEM教学理念中第一个学科思想，完全符合小学科学的教学意义，即引导学生充分地利用科学释义解释生活中的现象，弄清生活中表面现象背后的原理。

　　例如，教师在教学六年级科学第三单元时，在讲解到“所有的用电器都是一个电能的转化器，能够把输入的电能转化成其他形式的能”时，为了让学生接受这个科学常识，正确理解用电器的本质，教师利用多媒体信息展示工具为学生展示大量用电器的工作原理解析图，如家中常用的电饭煲，实际上就是通电后，磁感线圈将电能转化成为磁能，然后磁感线与电饭煲底座中的金属转盘相互感应，产生热量，属于一个将电能转化成磁能再转化成热能的过程。这也帮助学生理解了上一个知识点，即“电能使各种用电器做各种运动、发光、发声、发热，我们把电具有的这种能量，叫作电能”。总体上讲，教师在本节课中在科学原理基础上进行对用电器的原理讲解，帮助了学生利用科学意识正确地看待现实事物，培养了学生的科学意识和探索精神。

　　二、利用工程思想完成项目任务

　　STEM项目设计强调将知识蕴含于情境化的真实问题中，强调调动学生主动积极地利用各学科的相关知识设计解决方案，跨越学科界限，提高学生解决实际问题的能力。小学科学在必要的学习阶段，需要学生进行实验或进行数据的搜集，这种科学项目任务的进行过程中需要严谨且思路清晰的数学思维以及整体设计的工程思维。将STEM理念融入小学科学项目任务的设计和教学中，有利于学生的工程思维的训练和发展。

　　例如，教师在教学小学科学六年级第四单元的内容时，其中有一个对有无脊椎动物分类的研究任务，需要教师设计并发放研究任务，引导学生通过特征分析和数据统计，对动物进行分类。首先，教师设计了有无脊椎动物的分类设计，让学生通过动物有无脊椎对生活环境中存在的动物进行分类统计。学生经过对常见动物的种类整理，再针对这些动物进行有无脊椎特征的数据考察和分析，得出了分析结果：“无脊椎动物：水母、蜗牛、海参、对虾等；有脊椎动物：猫、狗、麻雀、牛、羊等”。此外，学生还整理了按照门类分别有无脊椎动物的数据，无脊椎动物：原生动物、海绵动物、腔肠动物、扁形动物等。总之，经过有无脊椎动物的分类，学生在项目分析和完成过程中，均发展了自身的STEM理念中的工程思维。

　　三、利用数学思维整合科学知识

　　小学科学知识涵盖面积广泛，是初中物理、化学、生物等众多课程的基础。但是小学生由于年龄较小等特点，对众多的科学知识点的整理能力较弱，对分散的知识不能在思维中形成一种成型的框架。基于此，小学科学教师有必要利用STEM教学理念中的数学思维进行对学生整理科学知识的能力培养。

　　例如，教师在教学六年级下册科学第一单元“微小世界”时，为了让学生对众多的物理、生物等方面的知识进行清晰的梳理，教师利用STEM理念中的数学思维，对零散的知识点进行分类，然后进行总—分的框架构建，将知识填充到框架中。如对生物方面知识进行整理：中心点为“细胞”，分支思路可以延伸为“形态”“生物”“器官”“功能”等，然后根据分支要求，进行知识点的填充，让整个的生物方面的知识形成一个整体的框架式的知识体系，教师的引导和学生的学习有效发展了学生的数学思维。

　　综上所述，小学科学教师要达到培养小学生科学意识和科学素质的重要教学目标，就要结合先进的STEM教学理念，在科学教学过程中充分贯彻STEM教学理念中科学意识、操作技能、工程思想和数学思维，让小学生能够正确地、理智地、科学地认识现实世界中的事物，在完成科学课程任务的过程中得到工程思想的训练；并在科学知识的整个学习过程中，充分发展学生自身的数学思维，让STEM教学理念与科学教学的有效融合提升学生的综合科学素养水平。