模拟实验在科学教学中的应用论文
时间：2021-08-31作为科学启蒙课程的小学科学课，其首要任务是培养学生的科学素养。对于小学生来说，培养科学素养的最好方法是以探究为核心，为学生提供充分的探究机会，让他们在亲身经历以探究为主的学习活动中，体验学习科学的兴趣，增强探索科学的能力，从而获取科学知识，形成严谨的科学态度。模拟实验法是体现探究思想的重要方法，它在小学科学课程的教学中应用广泛、特点突出，且有着严格的操作步骤。
1、模拟实验的含义和特点
在科学探索的过程中，许多问题单凭简单观察是很难得出正确结论的，这就需要通过一系列实验来探究。在难以直接用研究对象做进一步探究时，通常可选择具有相似性的模型做实验，如模仿实验研究的对象制作模型或者模仿实验中的某些条件来进行实验。模拟实验是科学探索中最基本的实验方法之一，从实验的方式上可以分为数据模拟、实物模拟、情境模拟等。模拟实验是对直接实验的进一步扩充，有利于研究微观或宏观的事物，具有一定的实践性和探究性；同时有利于提升学生的想象力、观察力和判断力，提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，启迪学生的'创造性思维，培养其动手操作能力及创新能力。选择的实验材料与研究对象的原型具有相似性。做实验时，要研究的问题往往很复杂，有着众多的影响因素。为方便分析研究，要将实验中的一些条件化繁为简，在遵循保持决定事物本质属性不变的基础上，将一些复杂的实际问题转化为理想的简单问题，排除一些次要因素以及偶然因素对实验的影响。可将模拟过程清晰地展示出来，具有很强的直观性。受年龄特点的影响，小学生对直观的现象容易理解，而模拟实验能够还原研究对象的本质特点，将实验过程完整无误地呈现出来。模拟实验让学生亲身去演绎模拟实验，形象直观地体会到实验完整的变化过程。可将探索过程得到的结果类推到原型中去，锻炼学生的思维。在教学过程中利用模拟实验的方法探究事物，既能得到研究结果，让学生体验探索的过程，也大大提升了学生观察与分析事物的能力、自主设计实验的能力以及利用模拟实验的方法揭示事物本质的能力。例如：学习《在星空中》时，在课堂上无法直接去观察天空中的北斗七星。于是，教师可引导学生通过建立一个星座模型来观察北斗七星。通过模拟实验，可将得到的结论类推到所要研究的原型中，从而揭示所要研究事物的本质属性。
2、模拟实验的一般步骤
一是理解原型。理解是建立模拟实验的基础。只有了解研究对象的客观现象，认识其本质，才能准确地描述原型，建立对应的模型，从而进行模拟实验。如果把模型中各个部分看成一个要素，各个要素又具有其特殊的作用，而每个要素之间又相互联系、相互作用，那么在建立模型时，就要根据研究对象各要素之间的关系，对应地去建立模型，使模型各要素之间也具有与此相对应的联系。因此在建立模型前，教师应引导学生充分了解所要研究对象的客观现象，并掌握产生这一现象的原因及原理。二是建构模型。模型是对所要研究的对象进行简单化的模拟。模型可能是一个计划、一个装置、一个草图，甚至可能只是一个想象，但其却具有巨大的价值，能帮助学生理解原型的本质特点。在实验的过程中，教师应帮助学生挖掘相关素材，引导其设计出周密的研究计划，选择恰当的工具和材料进行模拟实验，并了解所选用的材料与原型中的哪个要素相对应，从而通过想象、对比、模仿等手段与所研究对象建立联系，从而研究出原型的本质，找出规律，得出结论。建立模型是进行实验的最基本的前提，而实验结果的准确性也取决于模型与原型的相似度或模仿条件的真实程度，因此在建立模型时应注意实验模型或实验条件与原型的相似程度，进而增强模拟实验的可信度。三是实验并记录。在做模拟实验时，应按照实验步骤运用模型，按照原型的本质属性及规律进行推测性模拟。四是形成认识。通过建立模型、实验记录，把所观测到的现象进行整理，通过归纳推理得出结论，从而验证模拟实验中原型的本质特征，最终形成正确的认识。五是模拟还原。引导学生将模拟实验与客观事物进行对比，使学生认识到模拟实验具有很大的理想成分，是将研究的对象进行了“概括”，对实验环境做出一定的“限制”，将复杂的实验过程简单化，是一个理想实验。作为教师，应引导学生从实验中走出来，将研究结果进行推广，并还原到所要研究的原型中去。
3、模拟实验的作用
学生从中学会合作与分享 合作意识是现代人所必备的基本素质。在模拟实验中，通过小组合作的方式对事物的本质进行探究，使学生在这一过程中的语言表达能力以及人际交往能力都有了提升，也体会到了分享所带来的惊喜。能够加强学生科学方法的训练，形成良好的思维习惯 小学科学的学习目的就是让学生通过自主探究掌握一定的科学知识，并将所学知识与日常生活相联系，进而解决生活中的一些实际问题。在小学科学模拟实验的教学中，教师应根据学生的年龄特征及认知水平，在了解研究对象本质属性的基础上，抓住教学规律，进行有的放矢的教学。在实验过程中，教师应引导学生明确实验目的，确定模拟对象，建立模型与原型之间的对应关系；在实验后，观察实验现象，从而将模拟实验与现实事物相联系，进而揭示事物的本质。
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