小學科學實驗設計與實施（簡體書）

《小學科學實驗設計與實施》是全國教師教育課程資源專家委員會組織審定的高等院校小學教育特色專業精品課程資源之一。全書旨在為小學科學教師或即將成為小學科學教師的師範生進行實驗教學與研究工作提供必要的理論參考和方法指導。為此，安排了七章內容，圍繞小學科學實驗設計與實施有關的核心概念和問題展開，諸如什麼是科學實驗、小學科學實驗設計的理論基礎和原則是什麼、怎樣設計和實施小學科學實驗、怎樣開展小學科學實驗評價、怎樣開發與利用小學科學實驗資源等。《小學科學實驗設計與實施》內容有利於學生認識小學科學實驗的地位和價值，初步獲得進行小學科學實驗設計與實施的理論和方法，同時對小學科學實驗實踐教學有一定的指導性。不僅可以作為高等院校小學職前教師教育“科學實驗教學研究”類課程教材，還可以作為在職小學科學教師、教研員參與教育的培訓資源以及日常參考書。

《小學科學實驗設計與實施》圍繞提升科學教師的科學實驗教學素養展開，在內容安排上，主要涉及科學實驗的基本概念、小學科學實驗的理念、小學科學實驗目標與原則、小學科學實驗設計的理論與方法、小學科學實驗的實施與評價、小學科學實驗資源建設等內容。
全書各章都設置有章前“本章提要”、“關鍵問題”，章內“資料鏈接”，章后“理解·反思·探究”及“拓展閱讀導航”等欄目，以便教師教學和學習者拓展學習視野。

第一章科學實驗與小學科學課程第一節科學實驗概述第二節小學科學課程中的實驗第三節小學科學實驗教學的理念、目標與原則第二章小學科學實驗設計的理論第一節小學科學實驗設計的理論基礎第二節小學科學實驗設計的原則第三節小學科學實驗設計的基本范式和思路第三章小學科學實驗設計（上）第一節探究性實驗的設計第二節驗證性實驗的設計第三節模擬實驗的設計第四節制作類實驗的設計第四章小學科學實驗設計（下）第一節觀察實驗的設計第二節測量實驗的設計第三節分類實驗的設計第五章小學科學實驗的實施與評價第一節小學科學實驗實施概述第二節小學科學實驗的實施策略與方法第三節小學科學實驗的評價第六章小學科學實驗資源建設第一節小學科學實驗資源的開發與利用第二節小學科學實驗素材資源的開發與案例第七章教具的製作與使用第一節教具概述第二節自製教具的製作技法第三節自製教具的常用技術第四節教具製作實例第五節教具的選擇和使用主要參考文獻

選擇哪一種手段來呈現原型的信息，主要考慮以下三點：一是小學生的認知能力和感知特點，對小學低年級的學生應該盡可能選用圖片、視頻和實物來呈現，對小學高年級的學生除這三種媒體外，還可以使用文字材料；二是考慮所掌握的原型的資料，要通過多種途徑搜集盡可能豐富的資源來開展教學；三是教學環境和條件。
無論選擇何種手段，都要盡可能地讓小學生獲得研究原型的充足的、客觀的、正確的信息，只有這樣才能幫助小學生正確建構概念。也就是說，科學教師要通過運用正確的手段，使小學生充分了解研究對象存在的客觀事實、現象。例如，在模擬火山噴發實驗前，要通過讓小學生觀看有關火山噴發的科教視頻、圖片，或閱讀有關文字材料等方式，讓他們對火山噴發現象有正確的感知。又如，在模擬月相的成因的實驗活動前，盡管小學生對月相可能有些了解，但有關月亮、地球、太陽的數據學生不一定清楚，科學教師可以利用有關介紹月相過程的科教片，讓小學生獲得關于這一現象更多的信息。再如，當組織小學生模擬地球晝夜交替現象時，一定要通過展示太陽系掛圖或閱讀有關材料，讓小學生明確地球、月球、太陽間的大小比例和遠近關系。
（3）模擬實驗模型的設計
模型是對原型的科學抽象。模型的設計就是利用模擬法，通過原型的合理簡化和近似的思維過程。由于研究目的的不同，設計模型的方法也會有所不同。在設計模型時，通常要遵循一定的原則。
一是相似性原則。世界上運動著的事物是千差萬別的，但在它們的差別中存在著同一性。這種同一性的重要表現就是它們都具有某種程度的相似性。設計模型和運用模型時必須以相似性原則為指導，運用比較、類比等邏輯方法，使模型與原型之間有某些相似之處，如結構相似、過程相似、功能相似、數量關系相似，等等。這樣建立的模型，才能真正反映原型的某些屬性、特征和規律。
在小學階段所涉及的模擬實驗，大多利用相似性建立模型。
二是簡化原則。建立和運用模型時，既要照顧到真實性，又要盡可能加以簡化。
三是客觀性原則。任何模型都是對原型某一方面的屬性、特征和規律的模仿，它是真實的、有條件的，只是在它所模擬的某個方面、階段才有意義。因此，在將通過模型取得的結論外推到原型時，一定要注意核實和修正，使之更符合客觀實際。