科學實驗研究范例6篇

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科學實驗研究

科學實驗研究范文1

交流研討是學生在實踐體驗的基礎上,與他人分享實驗所得的信息,交換彼此的看法,實現共同建構科學概念的重要環節。但是在我們的科學課堂上,交流研討還存在著“蜻蜓點水”、效率低下等問題。

1.1 流于形式,以偏概全

科學課采用小組合作學習的方式進行研究,不同小組之間的實驗結果可能是不同的。這本是促使學生進行交流研討的契機,但如果流于形式,忽視了學生在交流研討中的發展需求,那么就會出現“撿了芝麻丟了西瓜”的現象。有教師在執教《食物在體內的旅行》一課時,雖然組織了交流活動,但目的僅僅是為了通過學生的匯報,能夠讓教師畫出食物所經過的消化器官簡圖。交流并沒有使學生關注其他組的研究情況,更沒有在交流的基礎上引導學生理解不同消化器官之間的功能區別和聯系。

1.2 責任不明,低效研討

在課堂學習中,各個小組大多都是根據座位而組合的。如果教師沒有對小組成員進行交流指導,各成員之間沒有明確分工,那么各小組的組內研討效值肯定是不高的。在討論時,有些小組的成員都沒有參與交流研討,就等著教師宣布交流結果、出示正確答案;有些小組從開始討論到匯報總結,只有個別學生發言;還有的小組人人都搶著發言,根本沒有遵循交流研討的基本方法,到最后也難以達成共識。

1.3 虎頭蛇尾,顧此失彼

在教學環節的安排上,教師由于擔心學生出錯,不能完成實驗,因此將時間過多地用于實驗前的布置,減少了交流研討的時間。這樣的設計是不可取的。有教師在執教《光和影》一課時,把實驗前的指導交代得很詳細。當學生完成實驗后,教師發現課堂時間所剩無幾,于是匆匆結束課程,將結論強行灌輸給學生。試問:這樣的教學過程能夠提高學生的分析能力和概括能力嗎?事實上,這只會淡化學生的實證意識和求真精神,讓科學實驗活動失去了本身的意義。

1.4 忽視特殊,回避分析

交流研討的其中一個目的就是為了得出實驗結論。筆者發現教師總是有意識地請那些記錄了有利于獲得正確結論的數據的小組上來匯報,一旦出現不符合研究結論的實驗數據和意外發現,就往往以實驗存在誤差為借口蒙混過去,很少關注實驗研究過程中的精彩發現。如《擺的研究》一課中,10個小組中有8個小組的數據支持“擺錘的重量與擺的快慢無關”,另外2個小組的數據卻不能支持。教師只關注了那8個小組的數據,對其他數據刻意回避,可能是擔心這樣的數據分析交流會干擾課堂教學的節奏,因此急于讓學生得出正確結論。

2 提升研討效值的策略

面對以上種種不和諧的現象,解決交流研討中存在的問題,提高交流研討的效值,需要教師有意識地去引導,給予學生充分的時間去交流,幫助學生去挖掘現象背后的本質。

2.1 適時精準提問,使研討更深入

提問是教學過程中師生之間常用的一種互動交流方式。如果教師在與學生的交流過程中,適時追問,就能夠促使學生有意識地整理實驗中觀察到的現象或收集到的數據,解釋自己的觀點,展現思維的全過程。

在《我們來造“環形山”》一課中,教師請學生將造好的“環形山”拿到講臺上來進行展示,并說說本小組造的“環形山”有什么樣的特點?是否與真實的情況較為接近?當學生講述支持“撞擊說”的證據時,教師和其他學生可以一起追問:“有深有淺的環形山是怎么形成的?‘環中有環’是怎么造成的?撞擊后的隕石去哪里了?”從而促使學生有針對性地對自己的實驗發現進行解釋。

教師在模擬實驗之后,讓學生上臺展示證據,就是為了引發學生對環形山的前概念與科學概念之間的沖突。而通過教師的追問,學生在交流研討中,串聯起了證據鏈,從而更好地建構了科學概念。

2.2 豐富交流形式,讓研討更多樣

交流研討的方式是多種多樣的,不同的研究內容可以靈活地采用不同的呈現方式。

2.2.1 重視科學記錄

科學記錄是科學學習過程中不可缺少的一環??茖W記錄單是實驗過程、思維和結果的載體,起到了加深學生科學理解的作用,在交流研討的過程中能夠使學生條理更清楚,表達更清晰。

在教學《放大鏡下的昆蟲世界》一課中,教師為每位學生準備了一張記錄單。學生可以用畫圖或者圖文結合的方式來記錄自己在使用放大鏡觀察昆蟲時的發現。在之后的匯報中,學生就能夠把自己的觀察發現描述得更具體且富有邏輯性了。

2.2.2 增設交流方式

在課堂教學中,教師往往把交流研討只局限在說和寫上。但如果我們換一種思路,在其中融入圖繪、表演等多樣化的交流研討方式,那么學生的參與度就會大大提高。

在《維護生態平衡》一課中,為了讓學生更加形象地認識到生態系統中各成員之間那種相互作用、相互依存的關系,教師采用了表演劇的交流方式:學生分別扮演一種生物,展示該生物與其他生物之間的聯系。用表演的方式來交流更有新意,更符合學生的心理,也就更能激發學生的學習興趣。

2.2.3 搭建交流平臺

有些交流研討活動看起來熱鬧有效,但學生其實是處于被教師牽著走的狀態。而這種圍繞著教師進行的被動交流,對提高學生的交流研討能力是不利的。

搭建科學討論會這樣的交流平臺可以讓學生自主進行交流研討。各小組派代表陳述小組觀點,其余小組進行補充,并適時地提出意見和問題,教師在其中只需扮演協調者的角色即可。

《我們來造“環形山”》一課中的交流研討就可以采用科學討論會的形式展開。請各個小組上臺展示造好的“環形山”模型,介紹本小組在模擬實驗中發現的證據和產生的疑問,與同學們相互交流,相互補充,共同分享研究的成果。

3 培養交流習慣,使研討更規范

良好的交流習慣,可以使課堂研討更加規范,從而提升交流研討的效值。那么在交流研討的過程中,我們應該培養學生怎樣的交流習慣呢?

3.1 收好材料

在小學生的眼中,材料往往比教師更吸引人。如果教師在實驗活動結束后沒有讓學生收拾材料,而是直接進入交流研討環節,學生就容易受到材料的干擾,他們在交流研討時仍會悄悄地對材料進行“研究”,置交流研討于不顧。因此,在交流研討時教師一定要采取措施,盡量讓學生遠離材料的干擾。對于一些收發比較簡單的材料,可以在實驗活動結束時,及時放置在一個集中的地方;有些材料不方便取走時,可以將實驗室設成探究區和研討區,分地點進行,保證學生不受材料的負面影響。

3.2 榜樣示范

每個學生的認知特點和認知水平是有差異性的。學生在作品展演、展示匯報或者是口述交流的過程中,其表現力也有不同。教師可以在之前的巡視過程中,事先了解哪些小組操作較好、記錄單填寫較完整,先請這一部分學生做示范。通過生生互動,帶動其他學生了解交流的過程和形式,更好地開展集體研討。

3.3 學會傾聽

在交流實驗成果時,學生應具有善于傾聽、批判性地接納他人正確意見的科學品質。如何教學生學會傾聽呢?

首先,要培養學生樂于傾聽的心態。小學生表現欲強,絕大部分學生喜歡別人聽自己說,沒有耐性去聽別人說。針對這一心理特點,教師可以結合教學內容,讓學生玩“傳話”游戲,認識到“聽”不是一件簡單的事,學會“聽”是件了不起的本領。

其次,要優化傾聽的指導。細化要求,要學生邊聽邊想。掌握“聽”的方法:一聽表達的大致過程,從總體上把握別人發言的要點;二聽別人的思維過程,采用的思考方法;三聽別人表達的內容是否縝密,如何進行質疑或補充。

第三,教師要做好傾聽的表率。為了讓學生學會傾聽,教師在課堂上要真正沉下心來傾聽學生的發言,不隨意打斷學生的發言;用充滿期待的眼神注視發言的學生,以學生的角色去聽。通過傾聽,表達對學生人格的一種尊重,幫助學生樹立自信心。

4 關注概念生成,讓研討更出彩

許多教師都有這樣一種感受,實驗后的研討很難做到深入淺出,關注到每一位學生。如果實驗現象明顯且一致,那么學生就很容易得出結論。如果實驗現象不一致,就會使交流研討具有很大的不確定性。面對這些不確定性,如果教師每次都視而不見,以誤差或課后探究為借口,不了了之,怎么能培養學生實事求是的科學態度呢,以后學生還會勇于表達不同見解嗎?

因此,教師絕對不能忽略這樣的不確定性,要關注那些有價值的“特殊”事件,并且進行有針對性的研討,讓實驗后的交流研討更出彩,產生更高的教育價值。

一位教師在執教《磁鐵的磁性》一課中對于“特殊”事件的處理,為我們提供了一個很好的范例。當學生結束實驗活動之后,這位教師請學生說說自己的研究結果。許多學生都說條形磁鐵的磁性是中間弱,兩邊強。但是有一位學生告訴教師,他的磁鐵是有一頭強一些,有一頭弱一些的。教師讓學生拿著他的磁鐵到講臺上進行演示。結果這塊磁鐵真的是一頭強一些,一頭弱一些。很明顯,這對學生得出統一的實驗結論是不利的。教師首先肯定了這個孩子的發現:“你的研究很重要。原來這里有一根條形磁鐵的磁性是一頭強一些,一頭弱一些的?!比缓?,教師請學生自己總結研究成果,自己補充完善,最后達成一個共識:“我們這里大多數的條形磁鐵是中間弱、兩頭強的,還有一塊是兩頭不一樣強,一頭稍微強一點,一頭稍微弱一點的。這是很重要的發現。我們不能忽視它?!?/p>

科學實驗研究范文2

我國傳統的知識傳授方式是講授法,缺少對學生思維能力和操作能力的培養,而實驗教學方式在高中地理教學過程中不僅可以激發學生的地理興趣、突破教學疑難、轉變學生的學習方式,還可以通過失敗的實驗培養學生的探究能力、嚴謹的科研態度。由此可見,在高中地理課程教學實踐中合理、有效地運用實驗教學法,可以使教學效果更理想。因此,國內外學者和中學一線教師對有關于地理課程實驗教學的內容展開了探索。目前,高中地理實驗教學的相關研究已有不少,本文主要是通過比較國內外相關研究進展,意在提出目前高中地理課程實驗教學研究中存在的若干問題。

一、中學地理課程實驗教學研究進展

1.國外研究進展。實驗教學很早就進入國外中學地理課堂,國外中學教師提倡學生通過地理實驗進行探究性學習,尤其是注重野外考察的進行。日本《高中課程標準(理科編)》中《地學》課程的培養目標是:“在大自然的事物和現象中,對地球的結構、地球的歷史及宇宙的結構進行觀察、實驗等,使學生理解原理和規律,培養地學的考察能力?!痹诖艘庖姷闹笇?,教材內容中設計了很多涉及觀察、實驗的活動,讓學生學會通過實驗過程,認識地理事物的特征及發展。此外,在自然災害課程的學習中,日本教師組織“0416號臺風對香川縣高松市造成的風暴潮災害調查”,讓學生自行組成考察小組,確定實驗項目,收集、處理實驗數據并以適當的形式呈現實驗結果,以利于激發學生對探索自然奧秘的興趣和培養學生的自主探究能力。

英國《國家地理課程》中對“使用簡單的儀器直接觀測和記錄天氣”、“在室外進行測量,并畫出一張精美的剖面圖;在室外畫一張有注記的地圖,記錄并說明地形”等也做了要求,尤其重視讓學生通過處理地理信息來培養地理學習能力,為培養能與時俱進、具有實踐能力的公民奠定基礎。

1994年,美國在《國家地理標準》中,將“提出地理問題的技能、收集地理信息的技能、整理地理信息的技能、分析地理信息的技能、回答地理問題的技能”定為培養地理能力的五項核心技能,也確定了地理實驗在中學地理教學中的地位。美國不僅在課程標準中明確地理實驗要求,而且在地理教材中也設計了形式多樣的實驗活動。如美國加州高中教材ERATH SCIENCE每單元導言部分都設計了一些小實驗,單元結束后也設計一個小實驗,用以培養學生的動手操作能力。除教材之外,美國還編寫了與教材配套的《地球科學實驗手冊》,如加州地球科學教材配套編寫的California prentice hall earth science。可見,無論從課程標準、教材內容,還是實驗教學方法研究等方面都為中學地理教師實驗教學提供了強有力的依據。因此,實驗教學在國外中學地理教學中已經得到很好地貫徹和實施。

2.國內研究進展。1956年,我國在《中學地理教學大綱(草案)》中第一次提出對中學地理實驗教學的要求:“在初級中學一年級里必須用地球儀做實驗”。但是這并沒有得到中學教師的重視。直到2003年,《普通高中地理課程標準(實驗)》的頒布,明確提出了“重視對地理問題的探究,倡導自主學習、合作學習和探究學習,開展地理觀測、地理考察、地理實驗、地理調查和地理專題研究等實踐活動”的要求,為地理實驗教學的研究提供了依據。然而,在中學地理實踐教學中長期形成的重理論、輕實踐的教學現象還普遍存在,很多學校都沒有意識到實驗教學的重要性,在實踐教學中也沒有很好地落實實驗教學,因此,在一定程度上阻礙了地理教學質量的提高。值得慶幸的是,近年來基礎教育改革不斷推進,素質教育的提倡促進了地理實驗教學的發展,不僅在地理教材中增添了部分實驗內容,而且在地理實踐教學中也引入實驗教學方法,顯著地提高了教學質量。

隨著素質教育的推行,廣大教師和學者紛紛意識到實驗教學在中學地理教學中的優越性,對中學地理實驗教學展開大量研究。據統計分析,從論文數量上看,2000~2010年之間國內學者在三大地理教學雜志上發表

的與地理實驗教學相關的論文共計123篇,其中中學一線教師所著的達106篇,且呈逐年增多趨勢,說明近幾年來全國地理教師對實驗教學研究的重視程度顯著提高(如圖所示)。從研究內容上看,包括地理實驗教學的意義、地理實驗的類型、地理實驗資源、地理實驗方法和模式、地理實驗具體操作設計和地理實驗設計的基本理論等。中學一線教師主要側重實驗教學實踐的研究,而高校在讀碩士主要從實驗教學意義、實驗教學方法、實驗教學模式、實驗教學內容、實驗教學特點等角度進行較為理論性的研究。如熊曳通過開展實驗研究提出基于“知識與技能”、“過程與方法”、“情感態度價值觀”這三個維度教學目標的地理實驗教學價值。王培培討論了高中地理實驗教學中的GPDI教學方法的優缺點、在高中的使用范圍和需要改進的地方。史利杰對實驗教學內容進行分析,確定了高中地理中49項必做實驗和44項選做實驗,建構了演示類、制作類和實踐類等三種實驗教學模式,并歸納總結了實驗教學的5個特點,包括地理性、活動性、探究性、多樣性和可行性。

二、存在的不足及未來展望

科學實驗研究范文3

然而在實際的課堂教學中,我們經常看到:學生在實驗過程中熱熱鬧鬧,但若問到“為什么要這樣做”“實驗要解決什么問題”時,學生卻不明白,存在“為實驗而實驗”的現象。這是與科學探究本質相悖的,難以實現科學探究的真正價值。

《小學科學課程標準》(以下簡稱《課標》)中對課程性質有明確的表述,即“培養學生對科學的興趣和求知欲,引領他們學習與周圍世界有關的科學知識,幫助他們體驗科學活動的過程和方法”。據此,教師的重要職責是“培養、引領、幫助”學生完成科學探究過程,激發學生積極思維,幫助學生找出問題、掌握質疑解疑的方法,從而培養學生探究問題的能力和科學品質。具體可以表現為:引導學生學會提出問題,學會根據所提問題設計實驗方案;引導學生根據實驗方案,正確選擇實驗材料進行實驗操作;引導學生收集事實證據,對實驗現象和實驗數據進行定性、定量分析;引導學生得出實驗結論,運用結論解釋和解決身邊的問題。為此,筆者在小學科學探究性實驗教學中,就如何根據《課標》提出的教學理念、遵循學生的認知特點、采取有效的引導策略進行了實踐與探索。

一、加強“計劃”引導,提高學生設計實驗方案的能力

探究實驗是一種有目的、有計劃、有步驟的實踐研究活動。教學中,讓學生在探究實驗開展前,圍繞實驗目的“想好了再做”,做到:一想“實驗要解決什么問題”;二想“需要哪些實驗材料”;三想“實驗的方法和步驟”;四想“實驗時應注意什么”;五想“實驗的結果可能會怎樣”。然后再引導學生制定探究實驗方案,這是學生進行探究實驗的前提。

小學科學有兩類典型的實驗方法,即對比實驗和模擬實驗,在制定這兩類探究實驗的方案的過程中,要區別對待。

1.對比實驗方案制定的引導

對比實驗是運用比較的方法來揭示事物的性質和變化規律的一種實驗方法,控制變量是對比實驗的基本要求。在對比實驗教學前,教師先要引導學生分析問題,使學生能提出解決問題的眾多假設,然后提出:“究竟與哪個因素有關?怎樣才能驗證這個假設是否正確?”著重引導學生對以下系列問題進行思考,如:“是誰和誰對比?誰是對照組?誰是實驗組?對照組與實驗組有哪些條件相同?有哪些條件不同?怎樣做才能突出對比因素?可能出現怎樣的實驗結果?可以推斷出的對應結論是什么?”通過循序漸進的引導,讓學生把握對比實驗的實驗要領,掌握對比實驗的方法,保證對比實驗過程的可操作性和結果的正確性。

【案例一】設計“抵抗彎曲”對比實驗教學

該實驗的重點是研究橫梁的抗彎曲能力與寬度的關系。當學生認為“橫梁的抗彎曲能力與橫梁的寬度有關”,并作出假設時,教師提出“我們可以設計怎樣的實驗來驗證假設是否正確?”當學生提出設計“對比實驗”進行研究后,再請同學說說“對比實驗設計時要注意什么問題?”然后出示實驗研究方案,通過交流,進行修正、完善。以上的引導性提問,意在引導學生確定對比實驗中的自變量,如紙梁的寬度。同時,引導學生盡可能全面地分析需要控制的變量,如 “柱子”的寬度、高度,墊圈的大小重量等因素,從而讓學生在探究中思考“用什么方法改變自變量及控制變量(如紙梁的寬度、紙梁承載墊圈的位置、紙梁受壓彎曲標準等等)”。這樣才能保證對比實驗的可操作性,確保數據的嚴謹和精確。以下是最后形成的實驗研究方案。

“紙梁的寬度與抗彎曲能力的大小”實驗研究方案

2.模擬實驗方案制定的引導

模擬實驗是通過模擬對象的本質特性,建立模型,在模型上解釋對象、認識對象的一種實驗方法。引導做好模擬實驗的關鍵是如何選用盡可能接近事物原型的實驗材料,實驗材料直接影響到實驗的效果,因此,在實驗方案設計時,教師要以知識本質特征為導向,引導學生在認識原事物的特點的基礎上,選擇模擬的實驗材料,建立起實驗材料和模擬的自然事物之間的一一對應關系,并制定正確具體的實驗方案,確保模擬實驗的科學性。

【案例二】設計“日食形成”模擬實驗教學

該課的教學重點是讓學生能根據對日食現象產生的原因進行猜測,并能通過模擬日食時的天體構成及運動方式對自己的猜測進行驗證。在教學時,筆者先讓學生描述日食的現象特征:“太陽被一個物體擋住了”“擋光的物體是球形、不透明的”“擋光的物體是運動著的”“幾個天體差不多在一條直線上”。在此基礎上,先以循序漸進的兩個問題引導學生作出假設:“可能是什么天體擋住了太陽的光輝?”“設計一個怎樣的模擬實驗來驗證假設是否正確?”并引導學生思考:“需要哪些實驗材料?分別模擬什么?”結合日食發生的特點,學生們選擇用手電筒代表太陽、用地球儀代表地球、用乒乓球代表月球。接著又引導學生思考:“如何用這三個物體來動態模擬天體運動?”“在實驗中估計會出現哪些現象?”在教師的引導下,學生展開交流與討論,自然地得出了正確的結論,并以實驗的形式進行了展示。通過這樣的引導模擬操作,讓學生建立了材料與科學事實的對應關系,探究了對象的本質特征,從而提升了科學探究能力。

二、加強“證據”引導,提高學生獲取事實依據的能力

《課標》要求科學探究“注重事實,盡可能通過設計相應的活動引導學生自己得出結論”。因此,教師要加強引導,不斷培養學生的實證意識,提高他們獲取事實證據的能力,使學生在科學實驗過程中收集足夠的科學事實和可靠證據,建構科學概念。

學生完成實驗方案設計后,教師引導學生在以下方面重點研究:“預測實驗現象、結果和數據”“思考哪些證據是解決當前研究問題所需要的”;引導掌握收集資料的方法和呈現方式;引導重復實驗,追求數據的真實性;引導尊重數據,以數據實證建構概念。其中,實驗數據是鮮活的第一手實驗證據,對實驗數據的記錄尤為重要,記錄的方式可以根據學生的年齡特征、實驗的特點進行選擇,或畫圖、或制作表格、或文字記載、或圖片記錄等。

【案例三】設計“抵抗彎曲”的數據記錄

在“抵抗彎曲”的實驗教學中,為了讓學生“尊重數據,以數據實證建構概念”,采取循序漸進的引導方法。即第一步引導學生根據經驗預測3厘米、6厘米、12厘米不同寬度紙梁“能承受墊圈的個數”,并說說預測的依據;第二步引導學生按照實驗方案,在控制變量的條件下,通過改變自變量進行實驗,記錄實測“紙橫梁能承受墊圈的個數”;第三步引導“為了降低實驗數據因其他因素的影響,可以多次重復實驗”,讓學生再進行實驗和記錄;最后引導學生進行數據處理,強調“取平均數的辦法”。在逐步深入的引導中,學生得到的數據是建立在實驗重復呈現的基礎上,是可以“再測”驗證的,這樣的數據具有重要的實證意義,從而為學生下一步分析數據、建構概念提供了有力的依據。

三、加強“交流”引導,提高學生分析推理的能力

科學教學關注科學概念和科學探究的雙螺旋結構協調發展,因此,在概念的形成過程中,既要學生用證據來驗證,也要學生以邏輯來推理,教師要通過有效的引導幫助學生建立實驗現象、事實證據和科學概念這三者之間的邏輯關系,使學生從事實出發,形成科學概念。因此,在實驗結束后,教師要引導學生對探究所得的事實現象、數據等進行整理、分析、交流,使他們能尋找證明假設與猜想正誤的確鑿證據,并能表述自己的探究結果,向他人闡述自己獲得結論的推理過程,能運用獲得的事實證據回答來自其他小組的質疑,形成自圓其說的科學推理能力。

【案例四】“身邊的物質”實驗交流

該課的教學難點是認識物質變化過程中是否有“新物質”的生成。當學生進行“折斷粉筆”和“燃燒火柴”的實驗后,有三種不同的觀點:“折斷粉筆沒有新物質生成,燃燒火柴有新物質生成(灰燼)”;“折斷粉筆有新物質生成(粉筆灰),燃燒火柴也有新物質生成(灰燼)”;“折斷粉筆有新物質生成(粉筆灰),燃燒火柴有兩種新物質生成(黑色物質和灰燼)”。

學生對相同實驗結果產生不同觀點的原因是對“新物質”不理解,其前概念是“有東西產生”就是“新物質”,筆者為了糾正學生的錯誤前概念,采用了交流質疑的方法引導學生分析“粉筆灰、黑色物質、灰燼都是新物質嗎?”“新物質是指物質本質發生了變化,你有辦法證明你的想法嗎?”通過再次實驗觀察、比較后,學生發現“粉筆灰收集起來,在黑板上還是可以寫字,本質沒有發生變化”“火柴燃燒后的灰燼一定是新物質,因為灰燼和木梗是完全不同的物質”“黑色物質也是新物質,因為刮下來后,放在火旁烤,會變成紅色,然后又變成灰色”。最后再歸納出“火柴燃燒過程中確實最終會變成灰燼,但如果沒有燃燒完全,會變成黑色的炭,炭和灰燼確實是不同的物質”的結論。

教學中,教師一方面讓學生對結論進行交流、質疑,另一方面引導學生對探究實驗的過程進行反思和評價。當學生的概念漸漸清晰,但是受前概念和認知能力的影響,有時還不能完全正確表達,教師充分利用學生互相質疑的交流時機,通過點撥和幫扶的方法,讓其重建概念。學生在互相交流的過程中再一次反思探究結論,有利于在以后的探究實驗中形成互助、合作的同伴探究關系,促進學生科學素養的形成。

結語

科學實驗研究范文4

關鍵詞:小學科學;實驗;情境;教材

新課程標準就小學科學教學目的提出了明確的要求,即在科學教學活動開展中培養學生的創新能力。為了實現這一目的,教師在開展科學教學活動的時候需要以實驗為基本切入點,積極為學生創設一些實驗活動,讓其在親身體驗、探究的過程中感悟科學真諦,以此養成良好的創新能力。實驗既可以作為科學教學的目的,又可以作為教學的手段,所以在實驗活動開展中,教師不僅要向學生傳授基礎的科學知識,更要在這一過程中給予學生自主探究的機會,使學生能夠獲得有價值的科學知識。為了有效開展實驗教學,可以從以下幾方面入手:

一、更新實驗材料

實驗材料是開展實驗活動的基礎,也是開展實驗探究活動的前提條件。所以,教師在開展實驗教學活動的時候,首先要為學生準備充足的實驗材料。在傳統的實驗教學活動開展中,教師一般會從實驗室里直接獲取,但是這些實驗材料具有一定的滯后性,甚至無法滿足教材實驗或者學生實驗的需求。這時,教師就需要從教材出發,對教學內容進行深入分析,從中探索出c學生生活息息相關的內容,以此為基礎搜集一些簡單、適用、能吸引學生注意力的生活材料。比如,我在講《飼養小動物》這一內容的時候,一般會事先征取學生的意見,看學生對哪種小動物最感興趣,學生們紛紛表示很想知道如何養蠶。由于科學技術的發展,現在很難從身邊獲取有效的養蠶原材料,于是我利用網絡為學生購買一些蠶種、桑葉等。然后引導學生搜集一些關于如何養蠶的資料,接著學生根據這些已搜集到信息利用教師提供材料展開實踐活動。通過這種教學內容生活化的教學方式,不僅可以豐富教學資源,還

可以引導學生參與實驗活動,以此提高學生的實驗技能。

二、創設教學情境

興趣作為推動學生自主學習的內驅力,對學生的自主研究有著重要的作用。一旦學生對某一教學內容感興趣,無需教師過多講解,學生使會主動地就此內容進行自主探究。所以,教師可以根據教材內容,積極為學生創設一些情境,以此激發學生的實驗探究興趣。比如,在講《植物的生長》這一內容的時候,由于學生在日常生活中會見到各種各樣的植物,他們對這種常見的植物很難有探究的興趣。于是,我會為學生創設一定的問題情境,用問題來激發學生利用植物進行實驗的興趣。例如,我會在上課之初問學生:“我們都知道,植物是由幼小的嫩芽逐漸成長起來的,但是你們知道植物在生長過程中發生了哪些變化嗎?為什么會發生這些變化呢?植物的各種器官與植物的生長和生存有什么關系呢?它們對于植物本身有什么作用呢?”根據教師的問題引導,學生會對觀察植物生長產生濃厚的興趣。我會帶領學生走進種植園來觀察植物是如何生長的,并讓學生根據自己的觀察來回答以上問題。然后讓學生根據自己的理解來進行植物種植實驗,在這一實驗過程中再次就以上問題進行探究。這種問題情境創設的方式不僅可以激發學生實驗探究的興趣,還可以使他們帶著問題進行探究,提高實驗的目的性。

三、開展課外實驗

在目前的小學教學活動開展中,小學課堂教學時間一般為

40分鐘,要想讓學生在這有限的教學時間里親身體驗到每一項實驗活動,顯然是心有余而力不足。所以,教師需要根據教學時間、課程安排將教學內容進行重新整合,將課內知識延伸到課外,在課外開展實驗活動,以此拓寬學生的實驗渠道,使學生能夠在生活中體驗科學實驗的樂趣。比如,在講《物質的變化》這一內容的時候,我會在課上組織學生開展“米飯、淀粉和碘酒的變化”這一實驗內容,然后讓學生根據課上的實驗內容在課下利用毛筆來蘸取用淀粉調制而成的液體來為自己的有好朋友寫一封信,等白紙上的字跡晾干之后將這封信送給自己的朋友,并要求他想辦法將白紙上的內容呈現出來。通過開展這種課外實驗活動,不僅可以引導學生對課堂所學到的知識進行運用,還可以在實驗中激發學生的發散思維。

總之,在小學實驗教學活動開展中,教師需要為學生提供充分生活化的實驗材料,創設教學情境,激發學生的實驗探究興趣,還要將實驗課進行拓展,開展課外實驗活動,以此在實驗中提高學生的探究能力,培養學生的科學思維,從而提高科學實驗的有效性。

參考文獻:

科學實驗研究范文5

關鍵詞:教學實驗;科研實驗;均衡發展

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)11-0279-02

高校實驗分為兩類,教學實驗和科研實驗[1]。教學實驗主要是以驗證基礎理論為主,很多高校把教學實驗附屬于理論教學,把教學實驗作為課堂教學的延伸;科研實驗主要是為科學研究服務,主要是對先進、前沿領域的探索。目前很多高校對于二者的關系理清不順,造成工作中出現了很多問題,因此,如何協調教學實驗和科研實驗之間的關系,促進二者共同健康發展,是當前高校工作的一個重點。

一、教學實驗和科研實驗當前的發展狀況

教學實驗是高校教學工作的一個重要組成部分,是學生理論聯系實際的有效工具,通過教學實驗,學生能掌握各種實驗儀器設備的使用方法、測試方法、數據處理方法,促進動手能力、實驗能力的提高[2]。因此,教學實驗培養了學生的基本素質和能力,是一項較為基礎的工作。幾乎所有學校自建校都開設了相應的教學實驗,經過幾十年的發展,教學實驗體系建立相對完善,各項規章制度比較齊全,人員配備比較合理,運作起來比較高效穩定,很少出現突發狀況。但因教學實驗發展時間較長,目前也暴露出儀器設備老舊,實驗內容老套等問題,面臨著改革的壓力。

科研實驗不同于教學實驗,它是以研究型和創新型為主,是對理論知識的深層次挖掘及運用,通常會和工程實際聯系起來,能夠培養學生創新能力和分析問題解決問題的能力??蒲袑嶒瀸嶒炇噎h境、儀器設備精密度和操作人員的科學素養要求較高,因各個學校辦學能力和科研水平的不同,科研實驗的起步和發展情況各不相同??傮w來說,科研實驗的管理體系不夠成熟。

二、目前教學實驗和科研實驗共存的關系

目前,很多高校存在重科研實驗,輕教學實驗的現象,主要體現在以下幾個方面。

1學校態度。當前的社會環境下,國家重視發展科教興國,注重高科技高技術的發展,大力推動科技轉換成生產力的水平,高校作為高科技的儲備庫,成為了社會各界關注的希望所在,因此,高校注重發展科研是大勢所趨??蒲心芰δ軌蚍从沉艘凰咝5木C合水平,具有較多的科研成果可以提高高校的地位和知名度,很多高校自身也愿意多進行科學研究,以求躋身于一流名校。科研實驗作為科學研究工作的重要組成部分,很多學校對科研實驗的投入較大,花費較多經費建立高水平科研實驗室,購置高精度儀器設備,在政策上為科研實驗開綠燈等。而教學實驗的投入則相對較少,很多老舊的儀器設備沒有更換,實驗室環境較差沒有得到改善等。雖然很多高校早已提出了教學實驗改革,但重視程度不夠,導致改革進度緩慢甚至停滯不前。

2教師態度。高校教師所面臨的壓力日益增大,首先,很多學校對教師的考核會有科研工作一項,這就意味著教師必須要承擔相應的科研工作,否則無法通過考核,面臨失業危機;其次,很多教師職稱評比時,會有參與科研項目、學術成果、學術論文的要求,這意味著教師要想晉升高一級的職稱,提高行業內學術地位,必須要承擔科研工作;再次,經濟利益上,教師承擔科研工作,可以得到科研經費,教師可以利用這些經費購置儀器設備等,為今后的科研工作打基礎做鋪墊,使自身的科研發展進入良性循環。因此,很多高校教師很積極主動地承擔科研工作,而在教學上所投入的時間和精力就會相對減少。

3學生態度。信息化時代的高速發展和就業的壓力,學生早已不安分于簡單枯燥的教學實驗,不滿足于從教學實驗中所獲得的基本能力,他們更追求新知識和高層次能力的培養。科研實驗可以滿足他們的需求,增加他們的興趣,因此,部分學生對教學實驗敷衍了事,滿腔熱情的投入到了科研實驗中。

三、改善教學實驗和科研實驗的關系,促進二者共同發展

1.從根本上理清教學實驗和科研實驗的關系。長期以來,教學實驗和科研實驗被人為的分成了兩個不同的工作方向,甚至二者各自發展,互不干涉。實際上二者存在千絲萬縷的聯系,理清二者關系尤為重要。教學實驗是科研實驗的基礎。扎實的理論基礎和熟練的實驗技能是順利進行科研實驗的前提和保障。教學實驗驗證的是基礎理論,通過教學實驗,學生能對基礎知識有直觀的認識,從而更深刻地掌握基礎理論知識,對科研實驗中出現的現象及得到的結果進行分析和判斷。同時,通過教學實驗,學生學會了使用各種簡單儀器、設備,明白了其運行原理,增強了動手能力,培養了測試能力、觀察能力和數據處理能力,掌握了基本的實驗方法,為進行更高層次的科研實驗打下了基礎??蒲袑嶒炇墙虒W實驗的升華。人類對自然科學的每一次探索,都是以所處時代的前沿領域為目標的,都是以孜孜不倦的研究為手段實現的,只滿足于現狀,人類社會前進的步伐必然會停滯。同樣,在教學過程中,只注重基礎,停留在教學實驗的層次,不注重探索和創新,就永遠跟不上知識更新的步伐,甚至被時代所淘汰。落后就要挨打,歷史給我們留下了太多的教訓。只有注重科學研究,大力發展先進技術,掌握一流前沿知識,才能永立于世界強國之列。撇開教學實驗的科研實驗會缺乏基礎,撇開科研實驗的教學實驗會喪失創新的動力,二者相輔相成,缺一不可。只有做好教學實驗,掌握扎實的理論基礎和實驗技能,才能更好地完成科研實驗;做好科研實驗,將最新的研究成果和實驗方法引用到教學實驗中來,又能指導教學實驗,推動教學實驗的改革。

2.學校政策上平衡教學實驗和科研實驗,促進二者共同發展。學校應根據教學實驗和科研實驗各自發展狀況和目前所面臨的問題,從管理層面合理制定相關政策,平衡二者關系,協調解決二者矛盾;揚長避短,促進教學實驗和科研實驗相互融合,共同發展。教學實驗所面臨的改革刻不容緩,可部分高校由于歷史遺留問題較多,以及學校政策上給予的支持力度不夠,尤其是長期以來受經費制約嚴重,教學實驗改革困難較大;而科研實驗發展較晚,但政策上給予的支持相對較多,經費相對充足,這就造成了教學實驗和科研實驗的矛盾。因此,高校制定的政策應適當向教學實驗傾斜,對教學實驗給予一定的支持,解決現實困難,加快教學實驗改革的步伐,避免厚此薄彼,實現二者均衡發展。高校科研實驗往往較為注重實驗過程和實驗結果,忽視了制度體系的建立,造成部分科研實驗規章制度尚不完善,管理不到位;且條塊分割、各自為政的現象嚴重,很多儀器設備只供本實驗室人員使用,因此很多儀器設備重復購買率高,而儀器設備利用率低,造成了資源的浪費。為了改善科研實驗制度和設備管理上的不足,可以將教學實驗的成功經驗借鑒到科研實驗中,制定相關實驗室規章制度,完善實驗室管理辦法,由學校統一管理科研實驗,打破學院、系所的界限,實現資源的最大化利用。同時,可以將新的科研實驗成果和實驗方法引入到教學實驗中去,指導教學實驗內容和方法更新,充實教學實驗,提升實驗教師的素質,滿足學生的求知欲望,從而推動教學實驗改革。總之,教學實驗和科研實驗不是互相矛盾的兩個個體,二者可以實現相互融合、互相促進,協調發展。

3.轉變教師思想,重視教學實驗。將教學實驗納入到教師的考核內容中,對于職稱評比,增加教學實驗一項內容,提高教師的福利待遇等,免除教師的后顧之憂,鼓勵教師多參與教學實驗。對于部分專職實驗教師,應積極引導他們全身心投入到教學實驗中來,對于這部分教師的考核以及職稱評定,制定出一套專門的更貼合于教學實驗的方法;同時,嘗試專職實驗教師輪崗制度,讓教師在不同的教學實驗室呆一段時間,熟悉各個實驗室工作情況,掌握更多教學實驗方法和儀器設備使用方法,為更好地做好教學實驗做準備。

4.轉變學生思想,夯實基礎,提升能力。高校培養學生的目的是為國家培養出既具有扎實理論功底,又具有較強動手能力,既具有嚴謹科學態度,又具有勇敢創新精神的高素質人才。學生的基本實踐能力是通過教學實驗獲得的,學生的科研素養是通過科研實驗培養的。因此,學生必須同時參與教學實驗和科研實驗,均衡發展各方面能力,不可顧此失彼。教師應積極引導學生充分認識教學實驗和科研實驗的關系,以及各自的重要性,使學生從思想上重視教學實驗。在鼓勵學生參與科研實驗的同時,鼓勵學生多投入一些時間參與教學實驗,夯實基礎;改變教學思路、教學方法和教學內容,增加教學實驗趣味性,提高學生參與教學實驗的熱情;改變教學實驗考核方法,加大考核力度等。同時,建設開放性實驗室,將教學實驗和科研實驗相結合,開設開放性、綜合性實驗,滿足不同層次學生的要求,倡導“需求牽引型”學習。

四、展望

教學實驗和科研實驗是高校工作的兩個重要組成部分,二者相互聯系,密不可分,高校必須對這兩類實驗同等重視。目前出現的教學實驗和科研實驗發展不均衡現象,是事物發展的客觀規律所決定的,只要通過合理的調整和正確的引導,是可以解決當前的問題,實現二者共同健康均衡發展的。

參考文獻:

科學實驗研究范文6

關鍵詞:無機化學實驗;創新

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1671-1602(2016)10-0278-01

化學是我?;ぁ⑹称窓z測、生化等專業中最為重要的一門基礎課程,而無機化學又是這門以實驗為根基的自然科學的基礎,因此,無機實驗在無機化學的教學過程中起著舉足輕重的作用。通過實驗實操訓練,不僅能讓學生更加直觀地了解理論知識,還能培養學生觀察、思考、分析、創新的能力。然而在教學過程中卻存在很多問題,本文就對這些問題和解決方案進行探討。

1存在的問題

由于高職院校重理論輕實踐的原因,導致了實驗課成為理論課的附屬變成了以驗證理論為主忽視學生自主能動性培養的課程,也從而使學生缺乏獨立思考、獨立分析、獨立解決問題的能力[1]。另外,本校無機實驗的課程比重僅占無機化學的30%,這讓一部分學生更加不重視實驗課,敷衍了事,并且出現隨意更改實驗數據,科學態度不嚴謹的現象。盡管近幾年無機實驗課程不斷改革,使得課程由基礎到專業,由簡單到復雜,漸進深入,已經有了很大的效果,但是課程的設計還是重復性大,開放性小,缺乏創新,缺乏調動學生積極性的能力。所以在目前存在的問題下,我們摸索出了一些方法。

2解決方法

2.1調整實驗課程比重,強化實操訓練

我校是高職院校,應以實際應用作為主打?;瘜W是一門以實驗為根基的科學,無機實驗又是后續實驗課的基礎,因此打牢基礎是重中之重。首先要做的就是提高實驗課的重要性。如果能將每門實驗課從理論課中抽提出來成為一門獨立的課程,并且實驗成績也獨立出來,加大實驗課程的比重,那么學生就會更加重視實驗課,將其作為一門課程來對待。而隨著地位的提高,學生在課堂上就很少的出現完成任務交了實驗報告走人的現象。

2.2改革教學內容,培養學生興趣

由于高職院校學生的基礎性較差,所以在實驗設計上,首先要將準確規范的基本操作和良好的實驗習慣作為開篇,使學生的操作規范化、熟練化、標準化。其次要減少重復性實驗。重復的實驗過程不僅提高不了教學水平,也讓學生的興趣大減,造成學生敷衍了事的態度,同時也制約了他們獨立思考分析的能力。最后可以開設一些設計性實驗。拋開教材,老師根據實驗室現有的條件給出實驗題目,5-6個同學組成一個小組,通過已經掌握的知識和技能,小組成員協同合作查閱資料,翻看文獻,了解實驗原理,討論制定實驗步驟,之后老師進行審查給出意見,最后確定最終的實驗方案。設計性實驗完全依靠學生自己,老師給出指導,這樣不僅能激發學生的積極性,還能培養學生的創造力和解決問題的能力[2]。

2.3創新教學模式,發揮教師能動性

傳統的教學都是以老師為主學生為輔,老師一味講學生一味接受,實驗課也是如此。這樣的教學模式使得學生成為知識的被動接收器,大大降低了學生想要學習的能力。就算課上老師有提問,回答的也僅僅是小部分做好預習的同學,大部分還是默默接受的狀態。如果老師能發揮能動性,大膽改變教學模式,老師引導,讓學生自己講述實驗的原理,先在腦子里過一遍實驗過程,提出可能會遇到的問題,然后依靠自己的知識和能力解決問題,那么這樣不僅能提高課堂的活躍性,還能增強學生學習的能力,大大有利于實驗的進行。但是這樣開放式的教學會出現課堂秩序較亂,老師不容易控制的局面,讓本來就開放的實驗課變得更不易被老師掌握。因此,這就要求老師也要不斷的提高自身能力,在實踐的過程中慢慢找到一個度,使得實驗課活躍而有條不紊的進行。

2.4建立實驗考核機制

目前的無機化學實驗課考核方法是根據預習占10%,出勤占10%,操作占50%,實驗報告占30%的比例來給出最終的實驗課成績。而每位老師也應該在每堂課上對每個學生進行打分,到課程結束再對每個學生的分數進行統計平均。這樣重視平時的實驗操作,使得學生重視每一個實驗項目并認真完成實驗過程,有利于學生操作規范性和熟練性的鍛煉,也能養成良好的實驗習慣,同時實驗報告的小比例也能減少學生之間實驗報告抄襲的情況。

3結語

高職院校招生的目的是為了培養合格的技術應用型人才,而實驗課程是學生從學校走向社會之前必須打牢的基石,所以無機化學實驗課程地改革是勢在必行。但是這并不是一個簡單的過程,而是一個長期、循序漸進的過程。如何能更好地提高學生的學習興趣,在扎實基礎操作的前提下提高實踐和創新能力仍是我們需要關注的方向。

參考文獻:

[1]徐增香,李嘉陵,范成杰.無機化學實驗課改革的探索[J].成都中醫藥大學學報,2009.11(1):25.

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