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科學實驗步驟和原理范文1
【關鍵詞】小學 科學實驗 操作性 規范性
中圖分類號：G4 文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2017.12.051
小學科學這門學科，是一門綜合型學科。小學階段，是學生好奇心和探知欲望最強烈的時期，他們對社會和生活、自然和地理、生物和實驗等都充滿了興趣和求知欲。教師要在科學教學中，帶領學生積極開展科學實驗，在實驗中滿足學生的好奇心理，使他們在操作中得到能力的發展。不僅要保護孩子最初的學習需要，還要促進學生科學精神的良性發展，為其今后的長遠持續發展打下堅實的基礎。這需要教師在開展小學科學實驗的時候做到以下兩點。一是，考慮實驗的操作性，利用可操作的實驗內容來激發學生的參與興趣，培養學生的動手能力和科學態度。二是，提高實驗的科學性和規范性，嚴格要求學生的實驗步驟和程序，保證實驗準確無誤，提高實驗的質量和標準。
一、提高科學實驗的可操作性，使每位學生都有機會參與實驗過程，感受實驗的樂趣，享受成功的愉悅感
小學時期，學生處于接觸科學實驗的起始階段，對于深奧困難的科學實驗理解能力較低，但是有很多操作性強、便利、容易理解、符合學生現實生活經驗的科學實驗。這類實驗，不僅可以激發學生的實驗興趣，還會調動他們參與的積極性。甚至不少實驗學生結合自身的生活經歷就能預先估計實驗結果。教師要善于結合小學科學教學內容，聯系各方面教育因素，設計整合教學實驗，增強其可操作性。
（一）挖掘學生的現實生活資源，設計符合生活場景的真實實驗情境，增強可操作性
教師要想增強實驗的可操作性，首先必須關注學生的現實生活。小學生的注意力和絕大部分精力都處于現實生活之中，如果小學科學教師講述的一些知識都是學生生活中沒有了解過的，沒有絲毫積累和經驗的，那么科學的學科教學將會困難重重，更別提開展實驗了。因此，教師要結合學生的年齡特點和生活經歷，挖掘現實教學資源，結合生活切身體會，設計真實的實驗情境，使學生積極主動參與到實驗中來，順利克服困難，完成實驗過程，獲得升華版的知識體系。例如，在學習放大鏡聚集太陽光使紙燃燒的原理的時候。教師可以先設計真實的生活場景，舉出一些生活中自燃的物品或者現象，啟發學生在思考的基礎上辨析其原因，之后親自動手操作。學生在完成實驗之后，教師還要啟發學生，及時把所得結論運用到生活中去。比如，教師還可以問學生，我們在生活中該如何預防一些自燃現象的發生呢？這里實際上又會涉及到燃燒的條件等科學知識。結合學生的生活實際，又提出了新的問題。教師可以鼓勵學生課下在家長的配合、幫助下，通過自主實驗操作，提出一些切實可行的操作或預防辦法?？梢?，結合學生的生活經驗設計的實驗內容，都是操作性很強的具體步驟，便于學生及時操作，順利完成，成功總結發現科學原理。
（二）教師組織互動的科學實驗，增強實驗的操作性，為學生創造機會參與實驗過程，獲得成就感
小學生對于實驗的操作熱情是在自己操作過程中逐步建立起來的，也會受到實驗結果的影響。因此，教師要組織互動的實驗過程，使每個學生都在交流和討論中，獲得啟發和激勵，促進思維活躍，增強實驗的操作性。一般來說，一個中等難度的實驗，學生單獨探索解決和小組合作交流探索解決相比，自然后者的操作性會更強。因此，提高實驗的操作性，除了需要在實驗的內容和建構方面進行有效篩選，還需要涉及活躍的、積極的實驗過程。通過調動孩子們的主動性，促進問題的有效解決，快速找到實驗方法和技巧，獲得實驗成就感，增強自我效能感。例如，學習到難度較大的實驗的時候，教師可以提前組織小組合作預習科學知識，在課堂教學上，教師先啟發小組相互進行講解，內部初步制定可行的實驗方案。之后教師再開展教學，要求學生小組結合教師的指導，及時改進實驗計劃。教師予以評價之后，組織學生小組合作，進行實驗的驗證和總結提高。在這個過程中，學生都有機會參與實驗過程，分工合作，群策群力，齊心協力，相互配合，極大增強了實驗的可操作性。
二、小學科學實驗教學還要做到規范、科學，培養學生的科學態度和理性實驗精神
小學科學實驗中，教師要嚴格規范學生的操作步驟和環節，要求學生嚴格按照科學的要求來規范自身的實驗行為和態度，樹立科學的正確的實驗精神。這對其今后的理性思維發展、科學價值追求都有深遠的影響。
（一）教師以身作則，為人師表，規范自身的實驗行為和探究態度
小學科學教師，不僅是知識的傳授者，還是學校中最活生生的示范者，是學生行為和態度的直接學習榜樣。因此，科學教師首先要提升科學素養，學習科學知識。一方面，科學教師要及時學習新的科學知識和理念，更新自身的知識結構，不斷創新知識體系，建構完整、全面的知識網絡。這樣在給學生講課和演示實驗的時候，才能做到游刃有余，繼而成為學生學習的模范。另外一方面，教師要多觀察學生的興趣和好奇心理，結合生活實踐，多開展示范性實驗。比如，周末參觀科學實驗、利用假期普及實驗知識等。教師言傳身教，以自身的規范行為和科學態度，對學生進行熏陶感染，促進小學生也樹立規范的實驗行為，養成科學的實驗態度。
（二）教師要多讓學生做實驗，在操作中，教師及時給予指導，規范學生操作動作和步驟
科學實驗步驟和原理范文2
【摘要】無論是演示實驗、分組實驗、探究實驗，都是學生自主建構知識，培養學生思維能力的非常有效的方法。本文從夯實“雙基”教學，奠定思維培養基礎；有效開展探究性實驗，培養學生創造性思維；滲透科學方法教育，深化思維能力培養等方面探討了深化科學實驗教學，培養學生思維能力的問題。
【關鍵詞】實驗教學；思維能力；培養途徑
在長期的教學實踐中我發現，學生對大自然的各種現象和變化充滿神往和遐想，對知識充滿渴望，有一定的學習興趣。但是，現實教學中的初中科學實驗，從設計形式上看大多數是幫助學生形成概念，定律和鞏固科學知識的驗證性實驗。這種實驗的內容、原理、方法和步驟在教材中均有明確的規定，實驗的啟發性和探索性受到限制，使學生在實驗中處于被動地位，易導致實驗重結果，輕過程，不利于培養學生的創新精神和創新能力，不利于對學生進行科學方法的教育和訓練，難于發揮實驗的多重教育能力。因此，教師有效引導學生高質量地做好實驗，不僅對學生自主建構科學知識有幫助，而且有助于培養學生的動手能力。這樣既可豐富、活躍課堂氣氛，又可改變學生被動吸收為主動建構，鍛煉和培養學生的動手能力，同時還能培養學生的思維能力。
一、夯實“雙基”教學，奠定思維培養的基礎
1.圍繞實驗三大原理引導學生開展思維活動
科學教學本身并不只是傳授給學生一些初步的科學概念和規律，而是通過一系列有效的教育教學手段，全面提高學生的智能，使他們能夠掌握和運用一些科學原理和實驗手段，能夠較好地落實三維課程目標?？茖W實驗理論的主體內容，可概括為實驗原理、裝置原理與操作原理。教師應當在具體的化學實驗教學過程中，引導學生圍繞上述“三大原理”開展探索、理解和辨析，自始至終滲透著思維訓練活動。比如實驗原理的思維訓練，可以圍繞如下角度引發學生思考：⑴變化實質——什么化學物質和物質有哪些的性質，特別關注物質的狀態、溶解性、揮發性（有時還應進一步分析為什么要選用這些物質）？⑵定量關系——反應物之間采用怎樣的物質的量（或質量、或體積、或微粒數目）的關系？為什么要采取此種定量或過量關系？⑶反應條件——實驗時應選擇怎樣溫度、壓強或催化劑條件？為何要尋擇這樣的條件？
2.培養學生細心觀察實驗的習慣
一般說來，學生對科學實驗都頗有興趣，但往往只是好奇心驅使所致，由于觀察實驗時目的性不明確，不善于集中注意力觀察那些關鍵設備的主要現象，加之演示實驗儀器小而教室范圍寬，學生多，所以學生觀察實驗并不準確。為此，在可能條件下，教師宜改演示實驗成并進實驗，或借助多媒體播放實驗錄像，盡可能結合并進實驗或錄像播放，穿插圍繞“三大原理”的系列思考題，引導學生有針對性地思考，展開思維訓練活動。對科學實驗的觀察一般應該指導學生按下列順序進行：（1）觀察裝置圖，選擇所用的儀器，了解它們的用途和用法；（2）觀察反應物的顏色、狀態；（3）注意反應發生的條件，同時注意觀察發生的現象；（4）觀察反應后生成物的顏色、狀態等。實驗觀察要依次進行，不遺漏。實踐證明，注重觀察程序對培養學生的創造性思維是行之有效的方法。
當然，師生也會遇到一些奇特的實驗現象。例如：在證明二氧化碳能夠與氫氧化鈉溶液反應的實驗，將一鋁制的飲料易拉罐內充滿CO2氣體，然后往罐內注入適量的NaOH溶液，立即用膠布將罐口密封，反應一段時間后可能會出現什么現象呢？首先，易拉罐“內凹變癟”，接著“癟了的罐重新又鼓起來”。對于前面的現象一般很容易解釋。這是因為學生很容易從固有的思維定勢出發，即分析物質發生變化時，只從加入的物質來考慮，只分析NaOH溶液與CO2的反應，就能得出易拉罐“內凹變癟”的現象。為什么會出現后面的現象呢？深入思考，不難得出這是因為容器本身“鋁”與NaOH溶液也會發生反應。對這些現象的好奇，能使學生的情緒亢奮、激動，從而在激烈的思維交鋒中，迸發出創新的火花。
3.運用典型實驗滲透創造性思維的方法
為了提高科學實驗教學中思維訓練的效能，教師應當借助典型的科學實驗來誘導、激發學生的思維活動，這主要從三個方面著手：⑴教師宏觀地把握課標與教材，通過哪些典型實驗對學生進行哪些方面思維訓練的規劃，分階段、分層次實施。例如，物質燃燒時有不同的特征：氣體燃燒時產生火焰，固體燃燒時產生火星或火花。而硫在通常狀況下是固體，可是，它在空氣中燃燒時為什么產生火焰而不產生火星呢？我們只要引導學生仔細觀察硫燃燒的特征就能把握其中的奧妙。原來燃燒時，固態硫先液化后汽化，因此硫蒸氣在空氣中燃燒時產生淡藍色火焰也就不足為奇了。⑵激發學習者的主觀能動作用，將教材規定的某些演示實驗或學生實驗，改為實驗設計或實驗習題，讓學生根據實驗要求自己提出實施方案，以提高其創造性思維的能力。例如，給初三學生講鐵的性質，做鐵釘生銹這個演示實驗時，可先讓學生自己找材料，每人在實驗前10天準備3支干凈的醫用針劑小藥瓶。按照裝滿水、少量水、干燥三個不同條件各放入鐵釘1枚。讓學生每天觀察一次并做好記錄。等到學習這部分內容時，讓學生帶來“成果”。教師講解與學生討論結合；直至得出正確結論，效果就比較好。⑶選用一些中考試卷的典型綜合實驗題，指導學生解題，乃至跟動手實驗結合起來訓練。中學教材和歷屆中考試題中不乏優秀的典型科學實驗題型，如氫氣、氧氣、二氧化碳、一氧化碳等的制取與系列性質實驗，對于培養學生的思維能力頗有作用。
二、有效開展探究性實驗，培養學生創造性思維
1.精心設“疑”立“障”
疑，最容易引起思維的不斷深入。著名教育家波利亞也認為教學最重要的任務是“教會學生去思考”。教師應該培養學生大膽質疑的能力，提高學生質疑的水平，使學生養成質疑的良好習慣，是提高學生創造性思維能力的有效手段。例如在探究學習“實驗裝置氣密性檢查”時，老師先展示簡單裝置A，展示了氣密性檢查的過程。然后叫學生說出其原理。用水封閉排氣口使裝置密閉，再熱脹冷縮法增大或減小裝置內部的氣壓，最后根據是否出現“壓強差”現象(導管口有氣泡產生，松開手后，導管內形成一段水柱)，即可作出裝置是否漏氣的判斷。然后老師提供裝置B和儀器如下：帶有水水槽、酒精燈、止水夾、鐵架臺、燒杯、注射器、小氣球等，叫學生先設計檢查裝置氣密性的方案，其方案如下：
方案一：與裝置A操作一樣，將導管放入水中，雙手緊貼錐形瓶外壁，觀察有無現象。設計此方案的同學，受慣性思維影響，仔細一琢磨，這個裝置有兩個出口，瓶內壓強無變化，方法不可行。
方案二：先用水堵住長頸漏斗末端，然后將導管放入水中，按裝置A操作，看現象。此方案看起來可行，但后來分組實驗時，卻不行，學生非常疑惑。叫學生比較裝置A與裝置B，學生發現兩裝置的區別在于容器的大小和裝置內有無水，水比熱大，容器大導致瓶內氣壓變化很小，所以無現象，學生馬上設計成方案三。
方案三：與方法二相似，熱源用手變成用酒精燈，實驗成功，但操作起來不方便。
方案四：用水密封長頸漏斗末端，往裝置內推拉注射器，看長頸漏斗處的現象。此方案可行，從而引出鼓氣法檢查裝置的氣密性。
方法五：用止水夾夾住橡皮管，往長頸漏斗處倒入水，到水淹沒長頸漏斗末端時，看長頸漏斗中的水位會不會發生變化，從而引出壓水法檢查裝置的氣密性。對裝置C、D就引刃而解了。老師在設計實驗中設計了由容易的一個出口的氣密性檢查到難度變大兩個出口的氣密性檢查，這里兩個出口就是障礙物，使學生在慣性思維和已有經驗基礎上設計實驗、探究實驗、質疑實驗、解疑實驗。這樣有利于學生在設計中創新實驗，學生可以在封閉排氣口上創新（可以借助水、彈簧夾、橡皮塞、小氣球或注射器等堵口），也可以增大或減小裝置內部的氣壓上創新(可以采用加熱、注水、用化學物質反應產生氣體、鼓氣或抽氣等措施改變壓強)；也有利于培養學生抉擇、質疑、糾正、完善實驗方案的能力。
2.有效引導探索
教師的有效引導與學生的自主探索有機結合，能夠提高實驗教學實效，深化學生的創造性思維培養。例如在講分子運動這一節課時，我進行了下面的探究實驗：
⑴教師演示實驗，提出探究課題。在燒杯A中裝入20ml蒸餾水，滴入2—3滴酚酞試劑。讓每一個同學都看到，得到的溶液是無色的。在燒杯B中裝入10ml濃氨水。有一只大燒杯把A、B兩燒杯溶液罩在一起。過幾分鐘，學生看到了小燒杯A中裝的溶液變成紅色。上述現象說明了什么？請用簡單的實驗證明自已的解釋。
⑵引導學生提出假設。學生對上述現象的看法不一，可能提出如下的假設：①A燒杯內滴入的酚酞要過一會兒才能變色，與B燒杯無關；②大燒杯壁上沾有某種物質，散發出的肉眼看不見的微粒與A燒杯中的溶液接觸，使其變紅；③燒杯B中的濃氨水散發出一種肉眼看不見的微粒，慢慢溶解到燒杯A的溶液中，使A溶液變成紅色……
⑶組織學生實驗探究。①在潔凈燒杯C中加入20ml蒸餾水，滴入2—3滴酚酞試劑。靜置，觀察現象；將其單獨罩在大燒杯里，觀察現象。②另取2只燒杯替代A和B。一只中的溶液與A相同，另一只用蒸餾水代替濃氨水，放好，觀察現象。③小心聞燒杯B的濃氨水，嗅到刺激性氣味。取出少量濃氨水注入試管中 ，謫入酚酞試劑，觀察現象。④把燒杯B中的濃氨水滴入燒杯C中，觀察現象。
⑷討論交流，獲得結論。學生在討論，交流基礎上獲得共識：①氨水能使酚酞溶液變紅；②B燒杯濃氨水中有肉眼見不到的微粒逸出，有些微粒進入了燒杯中的溶液，使溶液成分改變，顏色變紅。
這樣的有效引導與探索，學生在實驗過程中始終處于不斷探索的情境中，仔細觀察，積極思維，充分發揮學生的潛能，培養學生創新精神，發展學生創新能力。
3.優化實驗流程，增加探索性
探究性實驗能夠幫助學生更好地，更有效地獲取基礎知識和基本理論，能夠激發學生的創新欲望和興趣，能夠激發學生的創新欲望和興趣，能夠發揮學生的積極性，主體性?？茖W教材中有不少富有探索性的實驗，它是進行探究性實驗教學的好素材。教學時可以不改變教材中原有的實驗內容，而是通過對教學過程的優化設計來增加實驗的探索性。例如探究學習實驗室制氧氣時，學生看到不加的受熱至熔化肘緩慢放出，而加入后分解明顯加快。然后讓學生分組討論，提出假說：⑴本身分解放出。⑵受熱不放出，但能改變的分解速率。⑶和反應生成。這時再做實驗受熱不放出；然后教師再借錄象媒體中的實殮錄象，證明在反應前后質量不變，化學性質不變；最后讓學生歸納出結論。這樣優化組合后，實驗的啟發性與探索性大大增強，有效培養了學生的創造性思維。
另外，在培養學生思維能力的活動中，也要注意聯系社會實際開展科學實踐活動，比如到工廠、農村、商店等進行參觀、訪問、調查，寫出改進意見和措施，條件許可的可以進行研究方案設計，并幫助實施。
三、滲透科學方法教育，深化思維能力培養
科學實驗中需要觀察實驗現象，需要了解和掌握一定的條件控制方法，在對實驗數據分析與處理中，需要分析、綜合、歸納、演繹、比較等。因此，科學學科的特點，決定了科學課程在科學方法教育方面的重要的地位。比如影響科學量的因素較多，需要運用“控制變量法”進行探究。例如探究摩擦力的大小與什么有關？
1.猜想：⑴與壓力有關；⑵與接觸面的粗糙程度有關；⑶與接觸面積有關。
2.實驗：每組配備一塊各個面粗糙程度相同的長方體木塊和一把測力計。步驟①：將木塊平放在一水平長木板上，用測力計拉著作勻速直線運動，記下測力計的示數F1=5N。（勻速拉動時，摩擦力等于拉力）步驟②：在平放的木塊上放一個砝碼，用測力計拉著在同一水平長木板上作勻速直線運動，記下測力計的示數 F2=5.5N。步驟③：將木塊側放在同一長木板上，用測力計拉著作勻速直線運動，記下測力計的示數F3=5N。步驟④：在木板上鋪一張毛巾，將木塊平放在毛巾上用測力計拉著作勻速直線運動，記下測力計的示數F4=5.4N。
3.分析、歸納：⑴由步驟①、②分析：控制了接觸面的粗糙程度和接觸面積不變，探究的是摩擦力與壓力大小的關系，比較 F1
可見，在科學實驗教學過程中，對學生進行科學方法的講解與訓練，不但可以使學生掌握正確的思想方法和工作方法，提高科學素養和科學創造力，而且還縮短了時間，提高了學習效率，更加重要的是讓學生進一步掌握獲取知識的方法，為學生的終生發展服務。
總之，教師要努力挖掘科學實驗教學中富有啟發性，探索性的實驗內容，增加探索性實驗的數量，改變傳統實驗教學中重結果輕過程，重知識傳授輕能力培養的不良傾向，把培養學生創造性思維方法滲透到科學教學中，讓科學教學過程成為再現式思維和創造性思維的有機結合的典范，使科學實驗教學真正成為學生主動探索知識，培養思維能力，提高科學素養的重要途徑。
【參考文獻】
[1]科學課程標準研制組．科學課程標準解讀[M]．湖北教育出版社,2002．
科學實驗步驟和原理范文3
實驗報告的種類因科學實驗的對象而異。如化學實驗的報告叫化學實驗報告，物理實驗的報告就叫物理實驗報告。隨著科學事業的日益發展，實驗的種類、項目等日見繁多，但其格式大同小異，比較固定。實驗報告必須在科學實驗的基礎上進行。它主要的用途在于幫助實驗者不斷地積累研究資料，總結研究成果。因此，寫實驗報告是一件非常嚴肅、認真的工作。不允許草率、馬虎，那怕是一個小數點、一個細微的變化，都不能忽視。實驗報告大體上根據實驗步驟和順序來寫：先寫實驗的時間，有的還應寫明氣候和溫差的變化。再寫實驗的項目和次數。再寫實驗的內容，這是主要部分，重點寫明：
一、實驗的目的和要求。
二、儀器和配料，即被實驗的實物和供實驗時用的各種材料，如玻璃器皿、金屬用具、溶液、顏料、粉劑、燃料等。
三、步驟和方法。要寫明依據何種原理、定律或操作方法進行實驗，經過哪幾個步驟等，要把實驗的過程以及觀察所得的變化和結果寫清楚。為便于說明問題，還可以附制圖表?！∧秊g覽的文章由kt250.com整理，版權歸原作者、原出處所有。
科學實驗步驟和原理范文4
關鍵詞：科學實驗課；教學情境；多元化
在如今社會競爭日益激烈的環境之下，培養學生的動手能力，不僅僅是科學實驗課教育改革的需要，更是引領學生親近自然、走進生活，加強他們對社會實踐的探索以及激發他們學習興趣的重要方法。
初中科學實驗課一方面要注重對學生科學素養方面的培養，同時還要注意提升學生的創新思維。科學實驗教學最終的目的不僅僅是簡單地傳達知識，更要讓學生養成良好的實踐習慣，讓他們端正科學態度，領會科學精神，從而全面熟練地運用所學的科學知識。
一、目前的初中科學實驗課還存在著某些方面的不足
目前，初中實驗課教學存在的不足主要體現在以下幾個方面：
1.實驗步驟操作不規范，實驗儀器設備選取出現差錯。長此以往，容易消磨學生對科學實驗課的興趣，使他們在上科學實驗課時習慣旁觀而缺乏參與性。
2.由于科學實驗課的教師主要是依靠板書或靜態示意圖來講解實驗原理，大大降低了教師的示范學生實驗操作的效果。同時，由于某些學生上課時注意力分散，在實驗操作過程中胡亂擺弄儀器設備，最終造成儀器損壞而無法實驗的后果。
3.在目前所開設的科學實驗課中，驗證性及測定性實驗所占的比例極大，而探究性及設計性的實驗少之又少，無法引起學生的好奇心。同時，這種設定對于學生實驗探究和創新能力的培養也產生了一定的影響。
4.某些教師在學生做完實驗后不對學生的實驗結果加以認真分析，學生難以察覺到自己操作上的失誤，因此，也沒法彌補自己的不足。同時，由于某些教師實驗操作的步驟不規范，不能很好地指導學生進行科學實驗，從而造成學生實驗操作技能的缺乏。
二、如何彌足初中科學實驗課的不足
1.充分利用實驗教學的特點，激發學生的學習熱情，調動學生的思維積極性
教師可以通過創設實驗教學情境，把枯燥乏味的教學內容轉化成令學生耳目一新的創新模式，充分調動學生創新思維的積極性，激發他們的求知欲和好奇心，引導他們自覺追求新知識，令他們不知不覺中步入到探究科學實驗的活動中去。同時，在科學實驗教學中，教師還要讓學生明確探究實驗的內容和方向，適當地對他們的學習目標進行強化。此外，為了讓學生養成自發探索和自主學習的習慣，科學實驗課在實驗的取材上可以盡量貼近學生的實際生活，以便于他們就地取材進行科學實驗操作。
2.將多媒體等先進的教學手段與傳統的教學方法有機結合，提高科學實驗課的教學質量
充分利用多媒體技術生動形象的特點，啟發學生的思維，增強他們的注意力，有助于他們展開聯想并培養他們的自學能力。同時，將多媒體技術與科學實驗課充分結合，還能有效地優化課堂的結構和教學信息的傳遞路徑，并擴大教學信息量的傳輸，提升教學的質量。
通過多媒體實驗教學，一方面能夠生動并細致地將原有的實驗教學進展下去；另一方面還能彌補學生不能動手操作的不足，增加學生的理解能力。
3.以學生為本，把自主探討的權利交給學生，讓他們養成獨立思考的習慣
在科學實驗課的教學過程中，教師要將自己看成是全班研討中的一員，充分體現民主化，盡量把自己擺在與學生平等的位置上，讓學生敢于講出內心真實的想法，再針對其中的問題向其他學生征求看法，做到讓學生擁有自主探討的權利。教師在研討過程中，應注意把全班討論、小組討論以及個人討論結合起來，給學生足夠的獨立思考和討論爭論的時間，避免他們為揣摩教師心理而順從教師愿望回答問題，營造良好規范的班級研討氛圍。
4.綜合考慮學生各個方面的素質和能力
關注學生能力和素質的提高以及他們在學習和科學實驗過程中所表現出來的科學精神態度，符合新課程標準大綱對學生學習評價的基本要求。因此，為了激發初中生學習的積極性，提高他們對加大自身能力培養的重視，教師在對學生進行科學實驗教學評價時，應當綜合考慮學生在各個方面的素質和能力。
期末考評時，把初中生在科學實驗教學中的各種表現作為基礎，讓各個小組成員之間進行互相評價和自我評價，以提高學生的自我反思能力，促進學生的學習進步。
初中科學實驗教學，不僅能提高學生分析問題和解決問題的能力，還有助于培養他們的學習習慣，激發他們的學習興趣以及自主探索研究問題的意識。同時，初中科學實驗教學通過多媒體教學與傳統教學相結合，在一定程度上改變了教師傳統的教學方法，對教學結構的優化和學生創新思維的培養都起著重要的作用。此外，通過初中科學實驗教學，讓每個學生都參與到科學實驗活動之中，大大地提升了他們的社會實踐能力。
參考文獻：
[1]高雙鳳.在實驗教學中培養學生的創新能力[J].山西廣播電視大學學報，2001，（04）：45-46.
科學實驗步驟和原理范文5
關鍵詞: 科學實驗教學 發展趨勢 實施對策
隨著基礎教育改革的逐步深入與推廣,實驗教學改革的主要目標是構建“以學生發展為本”,創設有利于引導學生探究性學習的課程實施環境,提高學生自主學習、合作交流、分析和解決問題的能力。科學實驗教學既是實現科學教育目標的基本手段,又是培養學生操作技能,發展非智力因素的主要途徑。本文擬從科學實驗的內容與形式及實際教學中的問題兩個方面,與同行一起探討實驗教學的趨勢與實施對策。
一、科學實驗的內容與形式
不同時期的科學課程中實驗的主要內容與形式是分層次逐漸提高的。它們分別為學科知識+基本操作―學科知識+基本操作+生活知識―學科知識+基本操作+生活知識+生產和環境問題。實驗的主要形式為演示實驗+學生實驗―演示實驗+邊講邊實驗+學生實驗+家庭實驗+設計實驗―編號實驗+科學探究+實踐活動+家庭實驗+習題+模塊。
科學實驗的作用和功能需要具體的內容和形式來體現,相應于科學實驗作用和功能的變化,其實驗內容和形式也呈現出顯著的變化。
1.科學實驗的趣味化、生活化、綠色化。
不言而喻,科學實驗的趣味化可進一步發揮實驗的動機功能,而貼近生活、體現社會熱點問題(如環保)的實驗更有利于科學價值的體現、環保意識和社會責任感的培養,同時也具有激發學生學習興趣的作用?，F行浙教版科學教材體系中,實驗內容的趣味化、生活化、綠色化趨勢已非常明顯,但這些實驗還多分布在選做實驗和家庭實驗等課外實驗中,在新課標課程中,這種趨勢已成為教科書實驗改革的重要方面,這類實驗不僅數量上明顯增多,而且內容深度上顯著加大。
在實驗的趣味化上表現出兩個顯著的特點,一是趣味實驗不僅出現在家庭實驗一類的課外實驗中,而且類似“彩色噴泉”這樣緊密配合學科教學內容的趣味課堂實驗也增加了。如“通過氣球體積的變化觀察氣球在水中的沉浮現象”、“用石蕊試液染制的花朵代替試紙檢驗二氧化碳與水反應生成的產物”等。這類實驗在完成其呈現原理、概念等使命的同時,用更引人注意的趣味化方式展現其魅力,融學科教學目標與情感培養目標為一體。二是更多地采用了可激發學生研究趣味活動實驗的創新設計,如研究靜摩擦的“筷子提米實驗”。隨著學生年齡的增長和知識的積累,實驗本身的學科價值和潛能開發功能的作用逐步增強,這正好與學生的心理、生理發展規律相符合。
實驗生活化的體現,一是實驗內容多采用來自平時生活中例子;二是用科學知識、技能探討的也大多是身邊的生活或社會實際問題。如“溶液酸堿度對頭發的影響”、“用塑料瓶,砂石等自制簡易凈水器”。
實驗的綠色化最初是從師生健康角度關注實驗環境的清潔,后來逐步與環境保護聯系起來,不僅教科書的實驗設計體現了綠色化,而且要求學生就實驗的綠色化進行思考、討論,甚至研究、設計。不僅視角更大,力度更強,而且其教學功能大大擴展。
2.實驗形式的多樣化和探究化。
實驗的教學功能不僅與其內容有關,而且與實驗的形式、呈現方式,甚至與實驗在教學中出現的位置均有關系。如課內實驗、課外實驗與家庭實驗,其功能與作用就不盡相同。又如物質性質的實驗,如果安排在相關性質的介紹之后,這個實驗就只是在驗證事實;如果安排在相關性質介紹之前,并配以相應的問題思考,就賦予了這個實驗一定的探索性、啟發性;如果先提出問題,并要求學生通過實驗尋找答案,這個實驗就具有了探究性,而探究程度的高低仍與實驗的具體設計有關。
新課標教科書提倡盡可能由學生動手做實驗,沒有了演示實驗和學生實驗之分。在“科學探究”“實踐活動”和習題中也安排了不少實驗。這些實驗分布于各章節之中,這種編排將實驗由原先的附屬于各章節變成了與各章節平行的獨立內容,顯著提升了實驗在課程中的地位。新課標不僅多用探索性和探究性兩類實驗,而且統籌考慮安排,使實驗的探究程度循序漸進,隨著學習的深入和學生知識、技能積累的增多而逐步提高,使實驗的探究性上了一個新的臺階。
二、實驗教學中存在的問題與實施對策
隨著新課標的實施,初中科學實驗在課程中的地位、作用有了很大的變化和提高,但是從整體上看,“實驗課教學效率不高”、“實驗動手率低”、“實驗紙上談兵”、“觀看課件代替真實實驗”等情況還普遍存在。同時教師對新課程中實驗探究的實施也存在著認識不到位、嫌麻煩等問題。究其原因,主要集中在四個方面:一是教學時間緊張,怕實驗時間控制不好而影響教學進度;二是學校的實驗設備跟不上;三是教師還不能擺脫傳統的教學手段;四是沒有相應的評價體系。
因此,新課程改革的一線教師應摒棄傳統的理論講授與實驗教學分開的教學方法,注重實驗與理論的有機結合。教材中的多數實驗屬于開放性、探究型,學生必須經過實驗才能得出結論,而且結論可能不唯一。教師應引導學生用“提出問題”“設計實驗”“分析與結論”和“實際應用”等關鍵詞構建“設計實驗”這個欄目的框架。在每個關鍵詞所涉及的內容中又細化實驗目的。例如,在“分析與結論”這個關鍵詞中要常常強調“進行描述”“制作圖像”“整理數據”“分析數據”“辨認關系”“計算結果”“比較結果”“進行推測”“作出解釋”“檢驗假設”等,用具體的實驗內容來培養學生在這些方面的技能。
在具體的實驗教學過程中,教師可采取下列方法以供參考。
1.實驗方案微型化。
所謂實驗方案微型化,就是為了保持原教材的邏輯結構體系,同時又體現課程標準的重點,將實驗方案簡化、精煉,安置在相關的科學概念、原理、定律等內容附近,以欄目“小實驗”的形式出現。雖然實驗方案微型化了,但其教學功能仍定位在培養學生科學探究的基本技能和對科學探究的本質的理解之上。舉例如下。
實驗:聽力測試
可以通過一個簡單的實驗測試你的聽力。實驗材料是一角、五角、一元的硬幣。請實驗合作者按照任意順序將它們從同一高度自由落下。你閉眼仔細傾聽,能辨別出不同的硬幣發出的聲音嗎?
描述與推測:描述聲音的差別,分析引起聲音不同的因素是什么?
學生們通過學習聲音的傳播、音調、響度、音色、分貝等概念、頻率和人的聽覺關系等內容;通過調查研究獲得證據;通過研究聽覺實驗的數據,完成有關的實驗方案。
2.實驗過程活動化。
將科學實驗的教學與學生分小組進行的探究活動、調查、討論、辨別等有機結合,使得實驗過程活動化。這樣設計中學科學實驗可以使課程標準所強調的重點能夠得到貫徹。為了讓學生感受科學與技術的真實世界,實驗過程應包含:活動、實驗、調查、討論、辨論、提出論點和質疑等,使它們相互交織在整個實驗活動中。
活動通常分為五個循環步驟:請你思考、請你做一做、反思與挑戰、科學在前進、拓展練習。在循環步驟二中,一般融入相關的學生實驗或教師的演示實驗。以“家庭用電”為例。
活動一:電流的形成(學生實驗:電路的連接)。
活動二:電路連接(學生實驗:串聯與并聯電路)。
活動三:火線與零線的鑒別(演示實驗:測電筆的使用)。
活動四:保險絲(學生實驗:保險絲的作用)。
3.實驗內容生活化。
新課標認為,科學不能脫離社會,科學是社會的一部分。然而科學實驗本身是非常具有學科特色的。如何將實驗內容和生活世界結合是體現新課標精神的重要問題,因此實驗設計要表現出“實驗內容生活化”的特點。
教材中提出了許多與生活密切聯系、學生感興趣的、有意義的問題,在這些問題的導引下,學生經歷科學證據的收集、整理過程;學習對科學證據的獲得、解釋和評價的方法;探討科學證據的兩面性,即對人們生活、健康、環境等有利和不利的兩個方面,然后自己主動提出問題,并在基于科學證據而不是個人感覺的基礎上作出相關的、恰當的決策。學生親身參與各種科學探究活動有利于他們逐步理解科學的力量和局限性,理解科學是一個不斷提出問題、收集與整理證據的過程,而不是掌握一系列現成答案的知識體系。從這個意義上來說,教材給予學生的經歷,可以幫助他們獲得如何運用科學知識解決實際問題的能力。
4.實驗評價行為化。
通過實驗過程中的行為表現來評價學生對科學內容的理解是否具備各種探究的技能,是實驗評價的重要特點。行為化的實驗評價也是真實而公平的評價的具體表現。
評價學生的學科學習分為四個方面:檔案袋評價、知識評價、行為評價和技能評價。其中的行為評價主要是針對學生在“設計科學實驗”和“小實驗”中的表現。行為評價主要包括以下內容。
(1)是否遵守安全規則:嚴格遵守實驗操作過程中的一系列安全規章制度。
(2)對實驗技能的掌握:觀察、交流、預測、測量、解釋數據、使用數據、制作圖表、控制變量、歸納、推理、推導公式、構建模型、操作性定義等。
(3)對概念和定理的理解:通過實驗現象和實驗過程使學生明確概念、定理建立的依據,掌握其建立的方法,理解概念、定理的內涵,理解相關概念之間的聯系和區別。
(4)分析和總結:在遵循證據法則和運用科學知識的基礎上,分析解釋和總結必須具有邏輯上的內在一致性,通過批判性思考,合理地接受他人的質疑,并進行更改。
(5)情景的應用:思考、討論與現實生活密切相關的問題并發表觀點,評價學生運用科學知識進行生產、生活和對社會問題的看法的能力。
教師對學生學習的評價分為四個方面,并給出每個方面的比重,其中實驗教學的比重最大,分別為實驗室活動和實驗記錄、實驗報告占40%;知識評價占30%;研究性學習成果的展示占20%;參加班級活動占10%。學生在實驗活動中對圖表、實驗步驟、實驗內容等的語言描述往往比實驗結果更重要,學生參與討論和表現的過程也是教師評價學生的一個方面。
21世紀標志著人類社會進入了一個以信息、智力資源為重要因素的社會經濟文化時代。培養公民的科學素養主要并不在于增加其知識和信息的容量,重要的是培養科學思維的方法,以及獲取知識和信息,并利用它們發現、分析和解決問題的能力。正如著名的科學家愛因斯坦所說:“科學不只是定理的收集和事實的羅列,它更是人類智慧伴隨著各種新思想和新概念的創造和結晶?！?/p>
科學發展的趨勢啟示我們應該重新認識和挖掘中學科學的教學功能,并且在新課程標準的指導下,設計與課程的三維目標和科學探究內容有機結合的科學實驗,從而使實驗的設計和課程的實施能夠更好地體現和貫徹新課標的精神。
參考文獻:
科學實驗步驟和原理范文6
【論文摘要】情感目標是青年學生三維發展目標中的一個重要方面，但在當前我國科學課程實驗教學中卻很明顯的被忽略了。本文在對學生發展中情感目標重要性進行全面論述的基礎上，提出了在初中科學課程實驗教學中有效實現情感目標的一些策略。
1. 問題的提出
我國初中科學新課程標準中明確指出：“科學態度、情感態度與價值觀是科學精神的重要內容，是科學課程目標的重要方面，科學態度、情感態度與價值觀的培養應該貫徹在科學教育的全過程”，“科學課程將培養學生良好的科學態度、情感與價值觀，使學生初步認識科學的本質以及科學、技術與社會的關系，形成保護自然的意識和可持續發展的意識，培養社會責任感”。由此可見，我國科學新課程標準對學生情感目標的培養是非常重視的。因此在初中科學實驗教學中，我們既要重視科學知識的傳授，注重學生實驗技能的提高，同時也絕對不能忽略學生情感目標的培養。
當前我國初中科學實驗教學中，一直存在著只重視知識與技能，忽視學生情感態度方面培養的問題，很多教師在科學實驗教學中只注重引導學生設計實驗步驟、關注實驗現象、得出實驗結論等環節，卻較少關注學生情感態度方面的培養。
2. 在初中科學實驗教學中實現情感目標的一些策略分析
美國教育大師布盧姆把教學目標分為：認知、情感、動作技能三個領域。初中科學是一門以實驗為基礎的課程，實驗教學在初中科學課程的教學中起著舉足輕重的作用，通過實驗環節的教學可以加深學生對科學基本概念和基本理論的理解，激發學生學習的興趣，培養學生對自然與社會的情感。要全面解決當前我國初中科學實驗教學中忽視學生情感目標的培養的問題，筆者認為應該從培養學生的情感態度與價值觀入手。而情感態度與價值觀的培養需要通過學習興趣的培養、創新能力的激發和社會責任感的養成來實現，下面分別從這幾個方面加以分析。
（1）培養學生學習科學的興趣
著名教育家蘇霍姆林斯基曾說過：“如果教師不想方設法使學生進入情緒激昂和智力振奮的內心狀態就急于傳授知識，那么這種知識只能使人產生冷漠的態度，而不動情感的腦力勞動就會使人疲倦”。[1]學生的學習興趣是激發學生學習的核心，是指向學生主體活動本身的驅動力。人生來就對世界充滿好奇，這種好奇也正是青年學生學習興趣的源泉，所以在科學教學中要注意對學生這種與生俱來的好奇心的保護。
由于初中科學實驗與青年學生的日常生活密切相關，比其它學科的教學活動更容易激發學生的學習興趣，而且學生對于利用自己比較熟悉的材料做實驗，進而發現其中的科學道理總是興趣盎然。因此，初中科學實驗的教學如果能與學生的實際生活密切聯系起來，則更能激發學生學習科學的興趣。作為從事初中科學實驗教學的教師，筆者認為可以從以下幾個方面來激發學生學習的興趣：
第一，采用身邊易得的實驗材料。初中科學實驗教學中教師應該根據需要靈活制定實驗方案和選用實驗材料，而且應盡量采用身邊易得到的材料。生活中許多學生耳熟能詳甚至認為是廢品的材料，如果加以合理的利用，制造簡單的實驗器具進行實驗教學，不但能夠引起學生強烈的學習興趣，而且還可以收到很好的實驗效果。例如，用塑料飲料瓶設計的“馬德保半球”、“水火箭”，用易拉罐制成簡易滑輪等。
第二，把玩具帶進科學實驗課堂。許多玩具不僅現象奇特，好玩有趣，而且富有豐富的科技含量，如果教師能夠在課堂中加以合理利用，不僅能極大地激發學生的學習興趣，還能收到很好的教學效果。例如，在研究影響拋擲鉛球遠近的因素時可以以玩具手槍為實驗器材引導學生進行探究，通過探究讓學生自己發現影響子彈射程的因素。這樣學生在玩中做，玩中學，不僅學習興趣得到激發，創造性思維也得到培養。
第三，開發游戲活動。心理學家弗洛伊德指出：“游戲是由愉快原則促進的，它是滿足的源泉”。在游戲活動中，不僅能使學生感到身心愉悅，而且能增強學生的協作與交流。[2]如果能在科學實驗課堂中開發一些科學游戲活動，則能夠極大地激發學生學習科學的興趣。例如，在學習摩擦力的時候，教師可以通過一個拔河比賽的游戲，來讓學生理解影響摩擦力大小的因素。教師在做實驗前先準備一個小木棒，讓班里一個較胖的男生和較瘦小的女生進行拔河比賽，先讓其他的學生猜測在這場比賽中誰將獲勝。學生肯定會說男生獲勝，但是比賽結果卻是女生獲勝，學生的學習興趣立即被激起，這時教師再告訴棒的兩端的不同即一端比較光滑另一段比較粗糙，然后順理成章的講解影響摩擦力大小的因素就能收到很好的效果。
（2）培養學生的創新能力
當今社會已經處于知識經濟時代，而創新是知識經濟的核心。創新教育已成為當今教育教學改革的目標取向，它是以培養人的創新精神和創新能力為價值取向的教育，其核心是創新能力的培養?？茖W實驗是創新教育的主陣地之一，因而在科學實驗中培養學生的創新能力具有重要意義。
創新能力是人的創新意識的一種體現，它是人類特有的能力，是人的智力的核心和精華，其本質是創造出“新”的事物。[3]初中科學與學生的生活和經驗有著密切的聯系，學生對科學實驗往往有很大的熱情和興趣，這有利于學生創新能力的培養。學生創新能力的培養，是新課程的重要理念，作為從事初中科學實驗教學的教師，筆者認為可以通過以下幾個途徑來培養學生的創新能力：
第一，改進演示實驗，創設問題情境。傳統的演示實驗忽略學生主體思維動機的激發，難以激發學生的創新意識、培養學生的創新能力。教師若能預先對演示實驗進行適當的創意設計和運用，如以實驗現象為依據，創設一些問題情境，多保留一些空白和余地，讓學生去思考、去發現，則不僅可使學生通過自己的思維活動很自然地學到新知識，而且還能很好地激發學生的創新意識。[4]例如，在學氧化碳氣體實驗室制法時，教師應該引導學生回憶和總結氧氣的制取及收集方法，讓學生思考制取二氧化碳氣體的發生和收集裝置，然后按照學生設計的裝置進行演示實驗。這樣學生可以在實驗中動手、動腦，體驗到創新的成功和喜悅，同時創新意識也得到了激發。
第二，做好課外小實驗?？茖W教材設計了許多課外小實驗，這些小實驗緊密結合教材、趣味性強、易于操作和觀察。教師若能啟發和引導學生從中不斷發現新的問題，引導學生解決問題的能力，將是培養學生發現問題、解決問題能力的一個重要環節，是培養學生創新能力的一種有效的方法。例如，在學習酸堿指示劑時，教師若引導學生利用不同的花朵制成不同的指示劑，然后用食醋做酸性質的實驗，則能培養學生利用身邊可利用的材料做課外小實驗的意識，培養學生的創新能力。
第三，實驗中利用“頭腦風暴法”激發學生的創新思維。所謂頭腦風暴最早是精神病理學上的用語，原指精神患者因精神錯亂而產生大量的聯想，現在指無限制的自由聯想和討論，其目的在于產生新觀念或激發創新設想。初中科學實驗尤其是探究實驗利用頭腦風暴法進行教學給學生以充分的想象和發揮的空間，不僅能夠提高實驗教學效率，而且能夠提高學生的動手操作能力和實驗設計能力，激發學生的創新思維。[5]例如，在測定硫酸銅中結晶水的含量的試驗中，教師可以先告訴學生實驗原理然后讓學生根據原理自己設計實驗步驟，選擇實驗儀器，并根據自己的設計分組進行實驗。運用頭腦風暴法比按部就班地按照課本上設定的實驗步驟進行實驗更能激發學生的創新思維，收到更好的實驗效果。
（3）培養學生的社會責任感
社會責任感作為一種道德情感，主要是指享有獨立人格的社會成員對祖國、集體以及他人應該承擔的職責、任務和使命的態度。[6]學生社會責任感的培養，是初中科學實驗中重要的情感目標之一?？茖W新課程標準明確規定，通過科學課程的學習應使學生形成保護自然的意識和可持續發展的理念，能夠意識到科學、社會與技術的關系。因此，筆者認為初中科學教師在實驗教學中應結合科學實驗的特點，通過實驗與生活、社會有機結合，從以下幾個方面實現對學生社會責任感的培養：
第一，在科學實驗課堂中培養學生社會責任感。初中科學實驗中有很多與生活、社會和自然密切相關的內容，教師要進行積極地引導，培養學生保護環境，保護自然的社會意識。例如，在科學實驗尤其是化學實驗中會產生諸如二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳等許多有毒有害的氣體和污染物。教師在指導學生做實驗時，應該適時地對學生灌輸環境保護的意識，并且指導學生如何減少和防止這些有毒有害氣體的排放。
第二，讓實驗走出課堂，走進自然。許多科學實驗與自然、與學生生活的環境密切相關，因此讓實驗走出課堂，親近自然，能夠更好的引導學生認識到人與環境的關系，培養他們保護環境的社會責任感。例如，在觀察蚯蚓的實驗中，教師如果引導學生在自然中觀察蚯蚓，則能夠讓學生認識到蚯蚓的生活環境和生活習性，了解蚯蚓在自然環境中的功能和作用。教師可以通過類似的親近自然的科學實驗活動，培養學生保護自然、與自然和諧相處的意識。
第三，從學生的貼身生活出發，培養學生的社會責任感?？茖W課程中許多都與實驗與學生的生活密切相關，教師在科學實驗的教學中要有意識地與學生的生活相聯系，培養學生的社會責任感。例如，在做電路實驗時教師可以就干電池對環境造成的危害給學生進行簡單的介紹和知識開拓，引導學生養成合理回收干電池的良好習慣，減少環境污染。
3. 結論與啟示
科學實驗教學中情感態度與價值觀目標與知識和技能目標一樣也是不可缺少的一個教學目標。因此，科學實驗教師在實驗教學中不僅要重視學生“雙基”——基礎知識、基本技能的培養，更要重視學生情感目標的實現。對于廣大青少年國家的教育目標和理念是培養全面發展的人才。一個僅具有基礎知識和基本技能，而情感發展很不健全的人，其絕對稱不上是一個全面發展的人。為此，在情感目標普遍被忽視的今天，如何在初中科學實驗教學中進一步重視并強調學生學習興趣、創新能力以及社會責任感的培養，最終實現科學實驗教學的情感目標，是每一位科學課程教師都應該承擔的一項任重而道遠的任務。
注釋：
[1]戴虎.在新課程物理教學中如何激發學生學習興趣[J].硅谷，2009(3):129.
[2]蔡鐵權，姜旭英.科學課程與教學研究[M].杭州:浙江大學出版社，2008:191.
[3]張英杰，薛偉華，楊波.論大學生創新能力的培養[J].中國青年研究，2009(7):101.
[4]孫素文.培養學生創新能力是初中化學教學的重要任務[J].基礎教育，2007(12):115.
