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科學實驗的一般過程精選(九篇)

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科學實驗的一般過程

第1篇:科學實驗的一般過程范文

論文摘要:科學知識社會學的研究揭示出,科學實驗中存在著一個修辭學的層面。文章通過對科學實驗修辭的理論依據、制約境遇、操作規則、勸導力量等內容的探討,論述了科學實驗中的修辭問題。

    自從20世紀70年代中期拉圖爾、伍爾加開始運用人類學的田野調查方法對美國salk研究所進行觀察研究以來,科學實驗就成為了科學知識社會學(ssk)的重要研究內容。他們從對實驗室的詳細考察中獲取豐富的資料,描述了實驗室內部的分工及操作的流程,描述了科學知識在實驗室內被建構出來的過程,進而提出了實驗室“事實”的社會建構、科學實驗運行的決策負荷、知識生產過程的情境制約、知識生產過程的市場定位等許多非常新穎而深刻的理論觀點。通過ssk對科學實驗過程、筆錄和論文的分析,對實驗室成員手稿、通信、談話等的研究,可以發現,在科學實驗對科學知識的建構過程中,還存在著一個不為人注意的修辭學層面,科學家運用勸導和說服性的文學技巧來獲得科學實驗的成功是一個共性的問題。文章擬就這一問題進行簡要探討。

一、科學實驗修辭的理論依據

    科學實驗是科學家根據其研究目標,利用一定的儀器、設備,對自然現象加以控制、模擬,排除干擾,突出主導因素,在有利的條件下進行科學研究的一種方法,其目的一是為了探索和發現新的現象和規律,二是為了對理論成果的正確與否進行檢驗。人們一般認為,科學實驗是一種純粹理性和中立的實踐活動,其中不摻雜任何非科學的成分。但事實上,由于種種原因,科學實驗經常會出現從別的領域中借鑒理論和方法成果的現象,其中,科學實驗與修辭學的結合就是一個非常明顯的例證。之所以說在科學實驗中也存在修辭學的操作空間,是由以下幾點決定的:

    第一,科學實驗的主觀性特征。科學實驗雖然是一種理性活動,但就其要人為地控制和改變科學研究對象以獲取感性材料的過程而言,它并不完全等同于科學抽象、綜合分析等理性思維活動,而是也具有感性活動的特征,它要借助于儀器設備把抽象的理性活動物化為感性形態參與的認識活動。如果保持絕對的客觀性和中立性,科學實驗就不能改變自然現象的基本形態和運動的原有進程,這樣客觀對象的許多特征和屬性就無法顯示出來為人們所認知。所以,科學實驗必須干預研究對象,在變革自然的過程中接受來自自然的各種信息。科學實驗可以簡化和純化研究對象,讓所要的結果以典型、純粹的形式表現出來;它可以強化和激化研究對象,造成自然界中無法直接控制而在生產過程中又難以實現的條件;它可以加速和延緩自然條件下研究對象演進的過程,以模擬的方式再現和重演時過境遷的自然現象。所以,科學實驗受到實驗者主體思想的支配,科學實驗中滲透著實驗者理論的指導,對科學實驗結果的解釋具有較大的主觀性和相對性,所有的這一切,都體現了實驗者主觀性和能動性的一面,有助于做出在常規條件下難以達到的科學發現和技術發明。而且,實驗者本人所具有的世界圖景、科學信念、理論框架、符號語言對其實驗的影響也是不言而喻的,獨立于包括修辭學在內的各種理論之外的中立性實驗是不存在的。

    第二,科學實驗的社會性特征。科學實驗并不完全是一項個人化的事業,而是科學共同體的集體成果,科學實驗的過程、作用和結果必須結合其賴以生存的社會環境來加以認識。科學社會學家拉圖爾曾經用“行動者一網絡”( actor -network)理論來概括科學實驗的這種社會性特征,他認為,科學實驗實際上是一個互動的網絡結構,這一網絡首先指生產科學知識的實驗室,實驗室中的實驗者、實驗儀器、實驗材料、實驗環境形成一個相互關聯、不可分割的整體,構成了科學實驗的基礎語境。其次,“行動者一網絡”指實驗室與其之外的社會的關聯,科學家與政府、企業、出版商、公眾等共同編織成自然一社會之網亦即科學實驗的社會語境。再次,“行動者一網絡”也指上述兩個層面之間的雙向互動,實驗室通過科學建構塑造社會,社會以其特有方式資助和支持實驗室。在他們看來,科學實驗實際上構成了一種特殊的社會實踐,在這種實踐中,誰是科學的權威,誰的方法和判斷應當得到尊重,誰的證據應當視為可信的,都與科學家的社會地位和屬性聯系在一起,對科學實驗進行修辭學的改造就是要維護自己所服務的意識形態、權利和地位。

    第三,科學實驗的審美性特征。隨著科學研究的發展,對真理的探索和對審美的追求日益呈現出內在統一的趨勢,正由于科學和美學之間的這種內在統一性,在科學研究的過程中逐漸形成了一系列的審美原則和特征。“科學中的審美判斷是植根于主觀和社會的因素之中的。科學家習得的審美標準的意義是社會過程中的一部分”。科學實驗作為科學研究活動的一部分,當然也要求具有審美性的特征,這主要表現在四個方面:首先是對稱性,在科學實驗中,如果對實驗的諸種成分如概念、公設、變量等施加一個變換而不會對實驗本身及結果產生變革性的影響。其次是模型性,科學實驗總是通過各種形式實行模型化原則,建立對象系統的簡化模型來研究真實的對象系統。再次是形象化,要求一個實驗是可形象化的,就是要求一個實驗是可用圖像表現的,可以用圖像或虛構的形式來解釋自然現象。最后是簡單性,科學家要遵循“思維經濟原則”,他們往往是選擇那些容易進行的而且帶有更大適用性的實驗,而不是最有理論意義的實驗。事實上,科學實驗的審美性特征不僅為科學實驗的修辭學提供了探索方向,提出了進行科學實驗修辭評價和選擇的參照標準,也為科學實驗的建構提供了方法論的準則。

    第四,科學實驗的偶然性特征。在實驗室中,科學家所做出的各種選擇并不是理性推理的必然結果,要想找到幾個參數來描述科學實驗選擇的深層原因是不可能的,這些選擇只能是因地而異、偶然發生的事件(locally situated occasion)。科學實驗研究在一定程度上是機會主義的,科學實驗的儀器設備、圖書資料等資源決定了實驗的主題選擇、問題分析、過程結構等,科學家對實驗的某一方面的更改,有時就是因為可供利用的實驗資源這樣一些非決定性的、非主導性的、偶然性的緣故。“實驗室內的許多決定都來自并沒有事先計劃到的選擇和地方背景的標準,而不是來自遵循一系列理性程序。科學家會使用放在身邊的設備,而不是去建造一個或是購買一個新的。他們之所以決定采用某些測量是因為它們容易,而不是因為它們在理論上最有意義。’

二、科學實驗修辭的制約境遇

    當代科學社會學家卡林·諾爾一塞蒂納是對實驗室進行系統的社會學研究的杰出代表,她堅持一種建構主義的觀點,注重對行動之中的科學的描述,力圖考察科學家在廣泛的社會文化背景中是如何建構知識的。她在其著名的《制造知識—建構主義與科學的與境性》一書中認為:“對實驗室的研究已經表明,科學對象不僅技術性地在實驗室中被創造出來,而且符號性、政治性地被建構。”閉也就是說,科學的發現不是理性研究的結果,而是偶然事件的產物,即個別實驗儀器設備的使用、個別材料的偶然使用,以及實驗室中科學家之間,有時是實驗室內科學家與實驗室外科學家相互磋商和協調的產物,售科學實驗中充滿了修辭的因素。在塞蒂納看來,實驗室是實施實驗或者知識過程得以發生的物質環境的寓所,它構成了科學實驗修辭最直接的制約境遇。科學實驗室可以從兩個角度來進行界定,一方面,實驗室可以稱為“知識作坊," ( workshop),它指一種為了知識的制造而擁有各種實驗設備和儀器的地方;另一方面,實驗室又可以被稱為“事實工廠”(fact factory),它不僅產生創新性的知識,而且要在選擇的基礎上創造出新的科學對象和科學事實。科學實驗所使用的儀器是按照實驗原理的要求構造的,實驗使用的材料是依據實驗者的目標預先準備好的,就連實驗室的物理環境也是精心設計的,只有通過這一切,才能達到科學家所預先設想的目標,產生出新的科學事實來。在實驗室中,我們看不到描述主義所稱的“自然”,相反,“自然”是被排除在外的。“由于科學研究的產品是特殊的人在特定時間、特定場合建構的,這些產品包含著研究者特定的興趣和局部的而非普遍有效的解釋;換言之,科學家是在有條件限制的情況下進行研究的。這樣,實驗室中的選擇不僅依賴于所研究的內容,也依賴于具體的研究環境。

    具體而言,在對科學事實和知識進行建構的過程中,實驗者主要受到了以下幾方面因素的影響:一是選擇決定。科學家在進行某種實驗和解釋,對科學事實建構時,是滲透著選擇和決定的因素的,這包括測試手段選擇、物理環境選擇、實驗時間選擇等等。例如一位操作結構測量數據程序的科學家,他的任務是選擇一種函數,這一函數已經被轉化成在兩種形式的統計曲線之中取其一的選擇。他最終選擇了后者,因為后者解釋和表述起來更為容易一些,這一點是符合修辭學的簡單性原則的。科學實驗的選擇性,同樣包括了實驗工具、樣品等實驗條件的選擇,而這些選擇則是在選擇決定標準(decision criterion)的基礎上進行的,選擇某些標準就意味著選擇與其相適應的描述工具和方法。這些選擇決定標準必然包括簡單性、可比性、精確性等準則,也是修辭學所追求的目標。二是商談協調。實驗室中的選擇不是與個體的決定相關聯,而是社會商談(negotiation)的結果,實驗室中科學家的實際推理活動也是在大量商談基礎之上進行的。這里的商談,不僅是科學家之間的磋商,而且還包括與科學家之外的有關人員磋商;不僅是書面的建議,而且包括直接的面對面的接觸。其中尤為重要的是,科學家特別是同一實驗室內的科學家必須相互交流自己的觀點,彼此了解他人的想法,直到形成關于實驗的一致意見。科學家接受一種實驗解釋而不是其他解釋的程度,是社會互動或社會磋商過程的結果,亦即成員們交換觀點且相互之間試圖進行說服、勸說和施加影響,在這一過程中,這些觀點可以得到修改、摒棄或加強。科學知識是通過磋商過程而確立起來的,即在社會互動過程中通過對文化資源的解釋而確立的。那么,通過科學磋商所確立的結論就不是對自然界的確定性解釋。相反,它們是處于特定文化和社會背景中的具體的行為者群體所認為適當的主張。三是話語互動。科學家的實驗也是參與者之間書面話語交流的產物,“科學的交流基礎構成了科學家的活動,這種活動是被其他人的論點所定向和維持的話語互動(discursive interaction)的一種形式。這種社會和符號的基礎在具體的實驗室商談中變得最為明顯,這種商談標志著對科學研究成果的高度選擇性的建構和解構,并且導致了對知識連續的重新建構”。困關于科學實驗的互動性話語背后往往隱藏著一種相同的修辭模式,它們都不使用共同科學框架中的正式的科學論證,而是采用非正式的交流方式并試圖列舉事實以支持那些與他們相一致的結論,以便加強自己的觀點和批駁對手。四是前在成果。科學家所讀的是其他人的實驗成果或研究計劃,他們擁有的是以前科學研究已經確立的知識體系,他們從測量中所獲得的是在特定的交流境遇中才有意義的圖表。科學家在實驗室中建構的,是一種穿插于同他人話語互動的研究領域之中的結果,這些話語的具體成形可在該領域的權威性著作中找到,但它也是通過實驗室中人們的注釋和符號性處理所構成的。五是利益資源。科學實驗活動的完成,不僅是科學家之間的合作,而且包括更廣泛的社會關系。科學家的實驗工作不僅與其同事和其他科學家有關,而且與經紀人、工商界、出版社、政府管理者等有關,由于這些原因,科學實驗的主題、內容和程序都可以進行修改。通過這些措施,科學家希求獲得職位、項目和經費等方面的利益和資源,而這一切對科學家的自身發展和科學實驗的維持來講是不可缺少的。上述這幾個方面的內容可以說構成了科學實驗修辭的制約境遇,科學家必須在特定的境遇之中,通過恰當的修辭論辯方式,來說服他人相信自己的實驗以及解釋是更為優越的。

三、科學實驗修辭的操作規則

    按照科學知識社會學者的看法,科學活動的過程不僅包括傳統所認為的發現的境遇和辯護的境遇,而且包括接受的境遇。也就是說,科學家不僅要以個體或集體的形式發揮其創造性思維來做出科學發現,而且要對其科學理論進行邏輯性的證實和社會性的評價。而科學實驗就是能在這三個境遇中都發揮作用的有效方法,科學實驗不僅是科學理論的先導,而且也是檢驗科學理論的標準,一個科學理論的模型由于其預言與實驗結果非常接近而得到證實。開展科學研究、經驗證實和測度評價都是科學實驗的重要內容,但是,從修辭學的角度講,科學實驗的主要任務,還是要在上述五項境遇制約的基礎上,消除各種可能的障礙,控制選擇的平衡,使得對一種實驗的選擇比另一種實驗更有吸引力,并且增加或降低有關其他可選擇變量的重要性。用齊曼的話來講,科學的目標就是在最大可能的領域上達到理性意見的一致,但是,“觀察的意見一致可能性和意見一致性,在科學中不能認為是理所當然的。必須有意地通過巧妙的實驗、高明的技巧和所有批評論爭的資源去尋求”。

    在《制造知識》一書中,塞蒂納曾經概括了作為科學推理典型特征的五種解釋方法規則,在科學修辭學看來,它們同樣可以成為科學實驗修辭操作的準則。第一,“無限懷疑”的規則,這要求科學家要對已有的科學結論和實驗結果保持懷疑的態度,不輕信和盲從任何權威性的甚至是判決性的實驗,根據不同的實驗和社會語境選擇特定的物質、成分和儀器,選擇實驗測試的時間和取樣的數量,選擇實驗的方法論,例如構成的簡單性與復雜性、嚴格的可比性與間接的可比性等等,努力追求最簡潔、最完美的實驗。第二,“一無所知”的規則,這要求科學家用現象學加括號的方法將自己已有的知識暫時擱置在一旁,從較遠的間距和全新的角度來獲得、審視、保存和傳播一種對已有科學實驗成果的理解,將檢驗和判定理論的權力完全交付給科學實驗,避免“觀察所滲透的理論”可能對科學實驗產生的影響。第三,“參照標準”的規則,這要求科學家在科學實驗中使用帶有自己偏好的各種儀器設備、物理環境、實驗實踐、測量手段、數據符號等條件時,要根據科學實驗所要求的成本、簡單性、可行性、精確性、有效性等標準來進行選擇,盡量使這些條件為科學共同體所集體公認,以保證自己的實驗結果和報告能夠為同行所接受。第四,“普遍適用”的規則,這要求科學家所操作的科學實驗可以由不同的實驗者在不同的時空中進行且得到相同的結果。“科學合理性被認為是由重復性來保證的,理由是科學共識建立在經驗事實的基礎上,經驗事實來自實驗,而實驗又是可以由任何科學共同體中能勝任的成員來重復進行的。第五,“開誠布公”的規則,這要求科學家必須就其科學實驗的過程、內容和結果進行交談和公布,因為對科學實驗的理解,不可能僅僅通過觀察而獲得。要想獲悉隱藏在實驗室背后的基本原理,必須閱讀實驗報告,傾聽科學家之間的問答和交流。對科學家來說,事物的原始意義包含在他們的實驗室推理之中,而對其他科學家和公眾來講,關于科學實驗的交談是獲取信息的主要來源。

   科學實驗中的修辭不僅體現在科學實驗的操作過程中,而且發生于科學實驗的結果陳述中。科學知識社會學家通過研究科學史上的許多著作發現,在實驗室內實際從事科學研究的方式,和將它寫出來發表的方式這兩者之間有著實質性的不同。一方面,科學論文結構對科學實驗的修辭性偏離。與實驗室活動中大量產生的變動不居的推理相比,科學論文所呈現的是通過詞句、段落、篇章等結構而表現出來的遵循一定規范的高度理性的流動。科學論文對實驗程序的顛倒,不是表達不當的結果,而是論文結構的修辭策略的一部分,正是通過這樣的修辭操作,科學論文才具有了可以使人信服的邏輯性和條理性。另一方面,科學論文內容對科學實驗的修辭性偏離。在清晰明確的表面之下,被科學論文所隱藏的實驗內容,可能比它所告訴人們的東西還多。科學論文不僅有意“遺忘”了實驗室內的實際內容,而且在很大程度上運用了未被讀者注意到的修辭策略。與實驗室的相關工作相對比,科學論文所提供的一般都是經過選擇后的剩余( residual)描述,它所提到的每一種實驗材料和研究方法,以及所引用的每一個數字,都表明是技術上合理選擇的結果。這都說明,科學實驗不僅是在預先制造好的工具和材料下進行,而且包含著決定和商談的鏈條,它要由特殊的實驗者在特定的時間和場合進行知識的建構,其結果必然包含著研究者特定的興趣和局部的而非普遍有效的解釋。所以,科學實驗的結果是個性化的,和具體的境遇有關,在現代實驗室中,更往往與超科學的社會領域之間有著密切的關系。所以,對科學實驗進行修辭操作,其目的不是描述外部自然,而是技術性地制造出合理的、能為更多人接受的實驗結果。這里的合理性,可以這樣來進行界定:它要使科學實驗可以在修辭層面上進行比較和選擇,它要使科學觀察和科學解釋之間達到一種“好的符合”,它要實現科學實驗在操作時間場合上的恰當性、在實驗程序上的正確性和實驗結果上的可預測性,它要在對先前成功方法進行尋求和借鑒的基礎上,達到一種行動選擇的自由和實驗結果的自覺分析,它要滿足科學實驗賴以存在的利益要求,為自己的選擇提供有理由的依據。從這一點看,科學實驗的修辭操作歸根結底還是為了促進科學知識的更好傳播與交流。

四、科學實驗修辭的勸導力

    科學修辭學家eman mcmullin曾經指出:“科學中勸導發揮作用的三個地方在于:勸導他人相信自己的范式或理論;介紹新人到某個共同體中;實驗給出共同體賴以立足的可信結論。一般來說,科學實驗最主要的作用一是證明或者反駁假說,二是提出新的理論。實驗之所以能有這樣的作用,是因為它能夠簡化、純化乃至強化科學研究過程,可以通過建立對象系統的簡化模型來研究真實的研究系統,從而較為容易和便利地發現本質規律,建構科學理論。實驗是理論背后的驅動力,是確證性的首要源泉,考察理論是否正確和確立的關鍵就在于考慮理論背后的實驗,在實驗的確證面前,一切異議都將變得軟弱無力,因而,科學家通過實驗這一論證手段來捍衛自己的科學理論和解釋是非常合理的。一般來講,所有人都將給予實驗證據以充分的贊同,在實驗面前,臆想的猜測和假說沒有任何地位,與實驗不一致的異議也不能被人接受,“實驗室的主要任務就是要消除可能性,控制選擇的平衡致使一種選擇比其他的選擇更具有吸引力,并且增加或降低有關其他選擇變量的重要性”。正是由于這一原因,科學史上的科學家都重視對實驗的運用。牛頓就高度偏愛和頻繁使用實驗方法,他不僅制作過日唇、水鐘、透鏡、棱鏡和望遠鏡等多種力學和光學儀器,而且利用它們進行了大量的科學實驗觀測并取得了重大科學發現,通過實驗幫助自己的理論獲得了說服力,成功地抵御了來自他人的否定。在某種程度上,牛頓把實驗當作一種修辭論辯手段來使用,實驗在這里發揮了傳統上被賦予修辭學的職能:在傳統的修辭學中,修辭者通過省略的三段論來證明反對者觀點的不充足性,或者提出駁斥其邏輯前提的意見,而在牛頓這里,他提出了實驗的科學研究綱領,要求通過實驗來完成對科學理論的建構和探討,通過實驗來防止任何對其理論的反駁意見。所以,實驗這種傳統認為與修辭學毫不相干的方法,在建構、表述和論證牛頓科學理論的過程中,事實上發揮了修辭學所具有的“找到最好的勸導方式”的功能。可以看出,實驗也是一種能夠給出共同體賴以立足的可信結論的勸導工具,一種能夠使科學家和一般受眾信服的論證方式,從而也具有修辭學的意義,牛頓的實驗方法也就具有修辭勸導的特征:“牛頓把實驗證據作為判定科學理論的標準以及科學解釋的規范和充足原因,也是修辭性的。這些都是說服勸導的手段,都是改變思想觀念的工作。”

第2篇:科學實驗的一般過程范文

在實際教學教學過程中,要保證實驗的嚴謹性,但是在保證其嚴謹性的同時,也要讓教學深入學生的內心,將所設立的實驗可以在一定程度上讓學生可以接受,所謂建立在學生能夠接受的范圍,也就是說將實驗的難度降低一些,因為較高難度的實驗會在學生動手操作的過程中,大大的增加了實驗失敗的幾率,將實驗難度降低能夠讓學生在實際操作的過程中更加能夠懂得實驗的原理與方法,同時也能加深學生對知識點的印象,因此更好將知識掌握。這樣不但在選擇實驗的時候要學生可以接受,也可以保證實驗的嚴謹性。比如說,在小學五年級加熱冷水這節課,一般的老師都會利用密封透明塑料袋進行實驗,這也是學校為實驗準備的材料,但是這種塑料袋極容易在操作的過程中漏水,也不方便學生操作,在一定程度上也是給實驗加大了難度,因此,在這節課中,老師可以在課前準備一些氣球,在氣球裝水后在口處打結,這種簡單的改變不僅簡化了實驗,同時也更方便學生操作,加大了實驗的成功率。因此可以說,簡化實驗過程,降低實驗難度能夠將科學性與嚴謹性顯現出來。

2利用多媒體技術進行輔助教學

隨著科技的不斷發展,計算機多媒體技術也被引進了學校當中,多媒體技術輔助教學能夠讓課堂更生動,學生能夠直觀的通過聲音與圖像來感受科學,在這一點上,能夠讓學生的科學實驗更具科學性。與此同時,讓教學與多媒體教學相連,在一定程度上,也保證了其嚴謹性,比如說,在一些科學知識的教學中,老師完全可以在課前準備教學課件,利用多媒體輔助教學來向學生展示科學現象。例如,在講到聲音形成與傳播時,傳統教學模式雖說也能將實驗表達,但是會影響學生對實驗過程的“吸收”,但是利用多媒體技術老師可以用真實的圖像與聲音向學生演示聲音的傳播,這樣更能讓學生對知識點牢固掌握,使實驗更加具有嚴謹性。“興趣是最好的老師”,學生對知識的態度完全取決于學生的學習興趣,利用多媒體技術就能從根本上激發學生的學習興趣,同時也能活躍課堂,增加老師與學生之間的交流,使實驗更具科學性與嚴謹性,在一定程度上也能鍛煉學生的想象力與創新能力,培養學生好的學習習慣,更加利于學生今后的發展。因此,利用多媒體技術輔助教學同樣具有科學性與嚴謹性。

3改變傳統教學模式

在小學科學實驗的課堂上,老師一定要突破傳統的教學方法,傳統的老師在上面講,學生在下面聽已經不能滿足現階段學生的需要,這種教學模式不僅會讓學生對學習失去興趣,甚至還會產生厭學的狀況,造成得不償失的嚴重后果,這種情況也就影響著小學科學實驗的科學性與嚴謹性,因為學生如果對學習失去興趣,何談實驗的科學性與嚴謹性?因此,如何改變傳統的教學模式也就成為了現階段教育部門及學校老師的工作重點,目的也在于提高小學科學實驗的科學性與嚴謹性,在科學實驗過程中,老師要多為學生創造更多實踐的機會,也就是說,多為學生準備實驗材料,保證學生們都能夠親自動手進行實驗,在學生實驗過程中出現問題時,老師要及時的指正并指導學生進行實驗,老師也要向學生多提出問題,比如說,在實驗的過程中,老師要問學生。為什么會產生這種現象、出現了什么變化等等諸如此類的問題,讓學生能夠在實驗過程中輕松的將知識掌握,在實驗結束后要讓學生將實驗所得的數據記錄,討論學生之間的實驗數據為什么出現不同,并針對產生的不同數據進行分析,讓學生徹底了解實驗的方法與原理,這樣教學模式能夠增加課堂氣氛,讓學生在一個輕松愉快的課堂中學習,同時,也提高了科學實驗的科學性與嚴謹性。

4結語

第3篇:科學實驗的一般過程范文

一、初中科學實驗教學中情境的創設

創設科學實驗情境是為了增強科學實驗的趣味性和生動性,以利于科學實驗的教學。科學實驗的情境越生動,越能更好地吸引學生對科學實驗的興趣,讓學生產生進行科學探究的愿望。

1.利用教材實驗資源創設情境

教材上有豐富的實驗內容,教師可以此為依據,創設問題情境,以增強學生探究問題的興趣。例如在教學“熱脹冷縮”這一原理時,教師可把溫控演示儀帶到課堂上給學生演示。開始時,溫控演示儀上的綠燈亮起,但當教師把鐵片用酒精燈加熱到一定程度時,溫度升高,綠燈滅,警示的紅燈亮起,同時還有報警的鈴聲響起,學生就會一下子對此產生興趣。這時,教師再把酒精燈移走,于是綠燈就會再亮。學生看到這些現象,在腦海里一定會產生很多疑問。就這樣,學生對物體熱脹冷縮的研究越發感興趣。

2.通過拓展實驗內容創設情境

拓展實驗一般包括實驗方案的評價、實驗的設計、實驗的改進等多方面內容。在教學時,教師可根據拓展實驗的相關知識創設科學實驗情境,這對學生創新思維的培養具有重要意義。例如,在教學有關“壓強”的知識時,用拇指頂住一根鉛筆平的那一頭,用中指頂住這根鉛筆尖的那一頭,盡管使用的力一樣,但頂住尖的那頭的中指會感到更加疼痛,這說明尖的那頭壓強更大,這就為“壓強”知識的建構提供了素材,從而激發學生的學習興趣,讓學生投入到新知識的學習中。

二、有效利用教材知識進行科學實驗教學

科學實驗教學的開展要依靠課堂,在課堂教學中,教師可有計劃、有目的地指導學生學習和認識自然,培養學生的科學素養。科學實驗的教學方法注重發揮學生的學習主體作用,使學生在學習和探索的過程中成為真正的學習主體。所以,教師要把驗證性的實驗變成探究性的實驗。例如,讓學生測量自己的步行速度。除了可按照課本上的方法,也可啟發學生用一次性輸液器消毒后制成滴水計時器測量自己的步行速度。具體而言,讓學生手持滴水計時器不擺動,然后在步行時注意不讓水滴滴偏。這樣,不僅可測算學生步行的速度,還可檢驗學生步行時是否在做勻速直線運動。這樣的小實驗具有很強的知識性和趣味性,貼近現實生活,有利于學生鞏固所學知識,使學生掌握基本的實驗技能,培養學生的創造能力和動手能力。

三、加強并重視科學實驗教學中學生的參與能力

1.增加學生的實驗機會

以往課堂上進行科學實驗時,教師總是把實驗的現象、原理、步驟、要領及結果講清后,才讓學生動手做實驗。這樣一來,學生事先知道了實驗結果,再進行實驗就沒有任何懸念可言,于是學生便失去做實驗的興趣。

其實,讓學生進行科學實驗旨在讓學生通過實驗思考實驗現象,加深對知識的理解。因此,在實驗課上,教師可把操作步驟跟學生講清楚,但不要把現象和原理告訴學生,而要通過一步步的實驗操作,讓學生自己觀察和發現,以加深學生對所學知識的理解。例如在置換反應里,通過加溫氫氣可讓生了銹的銅更明亮,把已被氧化的銅變成沒有氧化之前的狀態,這是為什么?對此,教師就可通過引導,讓學生思考,以加深他們對置換反應的認識。

2.增強學生的動手能力

在科學實驗課上,教師要給學生動手的機會,鍛煉學生的動手能力,讓學生加深科學實驗操作流程的印象,奠定他們實驗操作的基礎。因此,教師要讓學生親自體驗和操作,以便他們更好地掌握課本知識和實驗步驟。

四、在科學實驗教學中培養學生的創新精神

1.動腦設計,動手實踐

在科學實驗教學中,教師要啟發學生進行實驗設計,然后要求學生動手做實驗,得出實驗的結果。例如讓學生做一個只要用100克砝碼就可拉動200克物體的輪滑組,然后總結實驗原理。就這樣,在科學實驗教學中,學生的創新思維獲得培養。另外,教師有責任鼓勵學生運用所學知識解決生活中的問題。只有學以致用,才能更好地激發學生進行科學實驗的熱情。

2.探究提問,開放實驗

當學生遇到疑問時,可把問題帶到科學實驗課堂上,由教師帶領學生一起動手做實驗,從而解決疑問。在這個過程中,教師只起引導作用,一切放手讓學生去做,教師最后可進行補充。另外,如果在課堂實驗中遇到疑問,不要立刻告訴學生答案,而要鼓勵學生查資料,自主解決疑問。還有,在科學實驗教學中,教師應有意識地培養學生節儉的精神和環保的意識。據此,教師可讓學生利用生活中的廉價器具和廢棄材料,做成簡易的實驗裝置,從而解決實驗室中藥品短缺的問題。例如:雞蛋殼可代替碳酸鈣,廢棄的小玻璃瓶可做為實驗容器。

五、在科學實驗教學中激發學生的求知欲

初中生面對科學實驗往往很興奮。當教師演示實驗時會聚精會神,認真觀察。所以,教師在演示實驗時可不失時機地設置教學懸念,激發學生的求知欲,引導學生進行思考,讓學生以更大的熱情投入知識的學習中。例如在教學“大氣的壓強”這一內容時,將一個剝了皮的雞蛋放到一個廣口瓶上,然后問學生:“不把雞蛋弄碎,雞蛋怎樣才能完好地被廣口瓶‘吞’下去?”學生的回答五花八門,甚至有的學生認為根本不可能。這時,教師把點燃的酒精棉放進瓶子里,再放上雞蛋,瓶子就把雞蛋“吞”了下去。這一現象會讓學生覺得不可思議,就這樣學生的求知欲被激發了。

在科學實驗教學中,教師的演示實驗可起到營造學習環境的效果,而教師的問題情境設置,能有效引起學生想知道結果的好奇心,從而激發學生的求知欲。只有這樣,學生在接下來的學習中才能認真思考,并對所學知識牢記和掌握。

六、在科學實驗教學中傳授學習方法

第4篇:科學實驗的一般過程范文

作者:陳拓

〔關鍵詞〕科學教學;實驗;目的;操作過程;觀察任務;結果;場所;材料

〔中圖分類號〕G623.6〔文獻標識碼〕A

〔文章編號〕1004―0463(2014)16―00119―01

一、明確實驗科目的基本要素

1.明確實驗目的。做實驗前,只有給學生提出做該實驗的目的是什么,任務是什么,才能使他們注意力集中到所要做的事情上,才能使他們更加深入細致地去觀察、操作。因此,明確實驗目的對于學生上好實驗課是至關重要的,它能讓學生明白該實驗是為了研究什么而設置的。

2.明確實驗操作過程。學生往往是在好奇心的驅使下盲目操作,做了這一步不知下一步該做什么,或者顛倒操作過程,少做或漏做,導致實驗失敗。所以在實驗前就要明確操作過程,讓學生不僅知道自己該做什么,還知道該怎么做,這是實驗成功的保障。

3.明確觀察任務。只有讓學生明確了實驗前的觀察任務,才能在實驗過程中取得良好效果。教師要引導學生運用眼、耳、口、鼻、手等多種感覺器官去觀察和感知實驗過程中物質所呈現的形態、特征,以及聲、光、色、味、溫度等變化情況,并時刻提醒學生注意觀察和感知每一個細小的變化。

4.明確實驗結果。從觀察現象到分析比較以及最后得出實驗結論,是一個具體思維到抽象思維的過程,是從感性認識到理性認識的過程。只有經歷了這個過程,學生才能真正理解并掌握所學知識。

二、通過各種方法拓寬實驗空間

1.因地制宜開辟實驗場所。小學科學實驗課的場所不應局限于學校的實驗室,教師應該根據教學的實際情況,把實驗搬出實驗室,搬到田間地頭,搬到學生自己的家里。

如,在教學《觀察植物根的生長》一課時,就可以讓學生在家里自己做實驗,看看種子萌發先長什么,再長什么,植物根的生長速度怎么樣,并想想根有哪些作用、種子是怎樣變成幼苗的、植物莖的作用是什么等。學生通過親自選材、種植,并把植物每天的生長情況都記錄下來,不僅了解了植物的生長過程,獲得了植物生長變化的數據,還提高了學習科學知識的興趣,激發了學習的積極性。

2.就地選擇實驗材料。農村學校周圍有豐富的動植物資源,教師要根據實驗科目的需要,就地取材,以充分調動學生做實驗的積極性。

如,教學《沉浮與什么因素有關》一節時,實驗材料需要土豆、西紅柿、蘋果、梨等新鮮蔬菜和水果,教師可以安排學生從自己家里帶。

三、讓學生充分體驗科學實驗的樂趣

1.寓歡樂于學習實踐中。教學時,教師要充分利用實驗室的資源,組織學生開展一些生動有趣的科學實驗,讓學生盡情地實驗,痛快地玩耍,進而取得事半功倍的效果。如,在《觀察蚯蚓的身體》《水在什么溫度時結冰》《聲音是怎樣產生的》《點亮小燈泡》等這些具有小制作、小實驗性質的實驗課時,就應該給學生充分的時間鼓勵其做實驗。

2.讓學生在大自然中獲取知識。農村學校的周圍有豐富的動植物資源,能為學生科學學習提供很好的學習資源;農村學生的家庭周圍一般比較開闊,能為養殖動物、種植植物提供合適的場所;農村的空氣清新、天空清朗,能為學生觀察天文和氣象學習提供很好的條件;農村學校的周圍一般是山川、田野或河流,教師可以非常方便地取到一些土壤材料,可隨時帶領學生到野外觀察各種動植物、地貌等。讓學生們在藍天白云下、青山綠水間學到自然、地理、生物方面的科學知識。

四、激發學生自主探究的興趣

第5篇:科學實驗的一般過程范文

關鍵詞:小學科學 中年級實驗 探究

什么是有效的實驗探究呢?它是指學生通過實驗探究活動獲得具體的進步或發展,就其發展內涵而言,指的是知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三者(三維目標)的協調發展。通俗地說,實驗探究的有效性是通過實驗探究活動,使學生在活動中有收獲、有提高、有進步。其具體表現在以下幾個方面:科學實驗探究的一般過程是:提出問題―形成假設―設計實驗―制訂計劃―小組合作―實驗探究―形成結論―匯報交流。學生在實驗探究過程中,通過提出假設、設計實驗,能鍛煉和培養分析能力和想像能力;在實驗操作過程中,能培養學生動手、觀察記憶能力;同時教師還應設計各類開放性學習情境,讓學生在實踐活動中敢于提出自己的見解,敢于依據客觀事實得出結論,敢于接受不同的意見修正自己的觀點,敢于動手發明小創造,能養成探究性學習的習慣,直至形成一種內在的素質。中年級學生正出于一個轉型期,俗稱“三猢猻”。一方面他們充滿激情和熱情,另一方面,他們的情感又極易受外界影響,易沖動。在實際教學中學生探究實驗的效率并沒有想象中那么高,這就直接影響了教學目標的的達成。

一、學生探究實驗教學中發現的主要問題

1.科學實驗中時間分配的比例問題

一般教師在實驗課上提出問題后,給學生留一定的時間來討論,但是往往時間到了,學生仍然在討論,給出的答案一般跟實驗無關,這樣教師就要再給學生留時間,并要求學生自主選材,快速實驗,然后得出結論。

科學課探究活動貫穿于整個教學過程,小學生的注意力不集中,在探究中會轉移注意力。導致實驗時間難以控制,因此科學探究活動既要安排好時間又要保證科學實驗探究的有效性。

2.對探究實驗的興趣濃厚,但實驗目的性不明確,缺少切實可行的計劃

2.1把“玩”看作科學實驗的興趣體現

學生在小學階段“玩”的興趣占據主導地位,實驗教學為他們提供了玩的機會,豐富多彩的實驗更深深吸引了學生,因而大部分學生對科學課的實驗活動非常感興趣,實驗成為他們對科學興趣的源泉。

但是在實際教學中,學生對于實驗常常停留在“玩”的層面,在經歷真正意義的探究時興趣就消磨殆盡了,有時課堂上看似熱鬧,人人都在動手,但是最后竟還不清楚開展實驗要解決的問題是什么,實驗玩的開心玩的高興但是收獲卻甚少。

2.2把“亂”看作是科學實驗的本質特征

現在小學的班額大,再加上小學自我控制能力較差,活動空間又那么小,開展探究活動往往會出現亂的場面,致使在較短的時間內組織學生開展探究時非常費勁的。

當教師根據教材拿出學習模型時,學生對學習模型非常感興趣。學生實驗時只顧好玩,不聽教師指導,教師往往顯得力不從心,課堂紀律亂,使探究活動流于形式,學生做完試驗后扔一無所獲。

3.分組不協調,組員不合作,缺乏積極性。

學生探究活動往往以小組合作的形式進行,但由于學生認知上的差異、性格上的不同和探究能力上的高低等原因,真正參與科學探究的學生只占少數,小組活動中,個別學生承擔全部探究任務,成了小組探究活動的主角,其它學生成了觀眾的現象不在少數。有調查發現,大部分小組都反映了合作中分工不協調、學生不聽從安排、學生無視探究活動等現象,這樣就使實驗探究效果打了折扣。

二、構建實驗探究有效性的策略

1.提供充足的探究時間

我們課堂只有40分鐘,時間是學生進行科學探究的保證,沒有充足的時間,學生的科學探究就會流于形式,走馬觀花,更不要說有效了。教師要控制自己的講解,減少無謂的演示,留出足夠的時間安排學生進行探究活動。不僅能力強的學生要有時間探究,探究能力相對較弱的學生,也要有足夠的時間進行活動。所以,教師必須把學生在探究過程中需要動腦的地方所花的時間考慮進去,充分保證學生的探究時間才能提高科學探究實驗的有效性。

2.加強實驗目的性的認識,提高實驗探究針對性

教師必須先認真研讀科學教學大綱,了解各冊教材中的實驗安排的目的,在具體操作的過程中,要先對學生進行實驗目的性的教育,根據學生心理特點在做實驗,實驗中可能會出現什么結果,怎樣才能讓實驗更準確,怎樣才能讓我們看得更加清楚等等。使學生懂得做科學實驗很有趣但卻是一件非常嚴肅的事,不能有半點馬虎,我們的實驗活動是有目的的有計劃的,是一項嚴謹的科學研究活動。

3.小組成員分工合作,充分調動探究活動的積極性

在探究實驗教學中,應該改變過去那種固定小組,統一實驗方案,統一實驗材料等學習方式,合作小組基本由興趣相同的學生自愿組成,研究方案的制訂、研究途徑與手段的選擇,也都由小組學生按自己的意愿去完成。由于學生之間存在知識、習慣、能力等方面的差異,因此應合理搭配,使實驗能力強的學生得到更大的進步,同時也使實驗能力相對弱的同學,得到及時的輔導和幫助,獲得鍛煉和提高,充分發揮實驗小組對實驗教學的作用,增強了學生之間的溝通交往和信息交流。

4.強調實驗過程的評價,培養學生主動探究的習慣

第6篇:科學實驗的一般過程范文

關鍵詞:學生為本;初中;科學實驗教學;策略

中圖分類號:G632 文獻標識碼:A 文章編號:1002-7661(2012)08-121-01

初中新課程改革標準中科學實驗教學突出了生活和科學之間的緊密關系,強調了科學在生活中的顯著作用,更加側重學生實際動手操作能力的培養。當前的教學模式也從原先的教師為主導,逐漸向學生為主體的地位轉變,學生地位的重要性日益突出,教師在科學實驗教學過程中,既要突出學生主體性地位,還要提升學生的科學素養,是需要認真研究的課題。

一、初中科學實驗突出“以學生為本”的重要性

“以生為本”是一種新的課堂教學模式,傳統的“填鴨式教學模式”強調教師的主導地位,一堂課下來是一個人在講,學生掌握知識的效果不盡人意。雖然課后,教師采用題海戰術,提升學生的考試成績,但學生的實踐技能卻比較低,這不能從根本上提升學生的能力,不利于學生今后的學習。教學是一個認知的過程,科學實驗教學也是一個認知過程,學生主體地位得到發揮,才能夠進一步調動廣大學生學習的積極性與主動性,并讓學生能夠開展科學實驗,教師只是重視對學生實驗方法方面的輔導,更加注重學習的本質,達到培養學生發現并解決問題的能力,讓學生最終能夠掌握實驗教學中的基礎知識,并能達到熟練運用的效果,進而提升學生的科學素養。因此,在初中科學實驗教學中應該強調“以學生為本”,從學生的角度出發,提升學生的科學素養。

二、初中科學實驗突出“以學生為本”的具體實施策略

1、教師創建實驗探索平臺

探究學習強調學生能夠通過探究與實踐,提升學生的探究與創新意識,目的是有效促進學生綜合素養能力的開展。然而,傳統的教學模式對學生影響往往比較深,雖然學生在整個學習的過程中希望多和別人進行討論與交流,然而由于缺少必備的學習方法,思維一般只是停留在表面。在學生學習過程中,遇到某些問題之后,其只是從表面出發,不能夠再回歸到問題中抓住問題的本質,對相關問題的分析也顯得不周全,不能夠深入細致的分析。從這一情況出發,教師要對學生進行恰當的引導和啟發,為學生創建實驗探索的平臺。例如,在“力和運動”中有關“牛頓第一定律”時,學生在觀測到小車在水平面上經過的距離有所不同,這時教師就需要根據實驗的過程,對學生進行適當的點撥,讓學生觀察到三塊木板上的不同點,之后再讓學生觀測現象和原先已經學過的知識有機結合起來,對其進行完整的分析思考,進而幫助學生創建系統完整的認知系統。在教師的引導下,學生會逐漸從原先的思維角度發生轉變,思維意識被充分激活,進而發展成為學習的主體。此外,教師還應該注意培養學生的團隊精神與合作意識,在團隊中提升學生的實踐技能。新課改大力倡導的學習方式是合作學習。從當前的社會實際出發,社會競爭日趨激烈,只是靠一個人的能力很難在競爭中占有優勢,難以取得成功,團隊的力量是無窮的。初中生自我控制能力比較差,這時期的初中生還存有逆反心理,同學之間的相互扶助對團隊建設非常有利,所以,構建學習型小組,能讓學生之間彼此互相幫助,一同探討與進步。特別是對初中學科這門課來講,其特別對初中科學這門重視實踐為主的課程來說,更應該積極安排小組之間分工合作,團結合作,在小組學習的同時,也能讓同學體驗到團隊的力量。例如《水的浮力》關于“影響浮力大小的因素”這一知識點時,可以將學生分成不同的小組,讓各個小組內的同學借助已有的實驗器材,進行實驗,各小組內的同學對實驗現象與數據各抒己見,然后再一起進行討論,最后得出答案。

2、引導學生在實驗過程中積極思考、多展開實踐操作

開展探索是認識世界的客觀世界的重要條件,是科學實驗不斷進步的動力。大量的實踐經驗說明,當前的中學生正處在信息化飛速發展的時代,其知識面不僅寬,還具備相關的生活經驗,學生在教師的指導下,通過探索與嘗試,進而提升學生樂于實踐,勤于思考的能力。讓學生通過參與到科學實驗中,切實體會科學實驗的過程,了解科學知識,提升學生對科學實驗的積極性,并提升學生的觀察與實踐能力。教師在經過精心準備之后,科學實驗現象往往非常明顯,這對學生把握好知識能提供幫助,但是也應該注意實驗的中心是確保學生保持適度的注意力,讓學生細心觀察并親自參加到實踐中,更能直觀了解并掌握好知識。例如在探討土壤種類方面的知識時,沙土、土壤以及泥土之間的實際關系是比較抽象的,讓學生從對比方式入手,邊實驗邊開展思考,并對實驗的器材、實驗的流程、實驗的具體要求等進行整理與記錄等,學生通過思考領悟到三者關系之間的關系,研究三種土質的不同之處。這樣的教學才能變成科學實驗,科學實驗中的知識是學生在實驗中才發現的,這讓學生更容易理解,并進一步培養學生的探索能力。并且還要讓學生在實際生活中,對觀察到的實驗現象,加以思考與實踐。再如在探討“聲音產生”方面的知識時,教師在創建特定的問題情境后,學生提出關于聲音產生的問題之后,教師讓學生根據桌上的實驗器材,來設計整個實驗并開展探索。有的學生也能夠鼓槌敲打鼓面,讓泡沫球在鼓面上跳起來;有的學生將一把直尺固定在桌面邊緣,然后用手指壓住尺子另外一端,并隨即將尺子劃開等,讓學生多展開實踐性操作,進而獲得更多理性層面的認識。

3、培養學生的實驗探究能力,鼓勵學生創新

初中科學實驗教材在設定方面絕大多數是驗證性實驗,也就是通過實驗的方式來對概念與定律的成立情況。這一傳統的實驗方式將學生放在被動的地位,這勢必會缺乏一定的挑戰性,對學生創新能力的培養來講是非常不夠的。教師要將科學實驗教材內的演示性實驗轉變成探究性實驗。大力開展探究性實驗,讓學生在教師的指導下,學生主動參與到實驗中,在實驗的過程中找到相關問題的答案,積極引導學生對新知的探索。與此同時,也利于充分發揮學生的實際動手能力訓練與創新能力的培養。比如,教材內談到關于對導體電阻影響的因素試驗,教材內是將鎳鉻合金絲來作為實驗的導體,可以根據實際情況改用鉛筆芯。這樣做的目的是將演示實驗變為探究性試驗,并解決了實驗器材不足的問題,取材的靈活性,也加強了學生對實驗的可信度。教師為了讓學生更好的開展探究性實驗,積極鼓勵學生創新,教師還要注意以下兩個方面:一方面,尋求新的研究方法。教師提出對電阻因素影響的因素問題之后,便提示學生從車流通過道路的現象進行類比。學生在經過思考之后,學會運用“控制變量法”的科學實驗方法,這樣就能讓學生感悟研究方法。另一方面,確定實驗步驟。教師在可以提出如何研究導體的橫截面積對電阻產生的影響,學生在思考之后,提出了“小刀削筆芯”等方法,讓學生既可以學會簡單的方法,也提升了學生的創新能力。

總之,應充分認清初中科學實驗突出“以學生為本”的重要性,然后采取創建實驗探索平臺,引導學生在實驗過程中積極思考、多展開實踐操作,培養學生的實驗探究能力,鼓勵學生創新等方式,提升初中科學實驗教學水平,提升廣大學生的科學素養。

參考文獻

[1] 丁榮森. 以學生為主體的初中科學實驗教學實踐探索[J] 學生之友(初中版),2011 04.

第7篇:科學實驗的一般過程范文

【關鍵詞】探究的樂趣 動手操作 拓展實驗時空 親臨樂境

《科學》課作為小學課程計劃的重要組成部分,具有其它學科不能替代的重要的育人功能。而實驗則是完成教學任務非常有效的途徑,也是學生模仿科學家進行探究的重要方式,也是對學生啟蒙教育的重要學科。科學課也是中學物理、化學、生物等課的基礎。因而小學階段的科學課教學好壞,在一定程度上影響了小學生今后的學習生活。學習科學課的過程,要從觀察現象,動手實驗出發,經過形象思維和抽象思維形成概念、規律,然后再回到實踐中去進行檢驗和運用,是“實踐—認識—再實踐—再認識”的過程。小學生通過動手做實驗可以激發愛科學的興趣,有效地開發學生智力,提高學生科學素質,培養他們對科學實驗的探究欲望。怎樣才能更好地上好小學科學實驗課呢?根據小學生生理、心理特點和小學目前基礎條件相對較差的特點,我認為開展小學科學實驗活動,應采取以下策略:

一、確定實驗科目的基本要求

(1)事先告知實驗目的

做實驗前,只有給學生提出做該實驗的目的是什么,任務是什么,才能使他們注意力集中到所要做的事上,才能使他們深入細致地去觀察去做。因此,確定實驗的目的對于學生上好實驗課是至關重要的,它能讓學生明白該實驗是為了研究什么而設置的。

(2)理解實驗操作過程

每個學生理解能力不一樣,實驗的成功與否,主要取決于學生對實驗中的重點、難點操作的把握程度,以及對實驗現象的分析,總結。做實驗每個學生都喜歡,但由于小學生尤其是低年級的學生,觀察事物時常是雜亂無章的,缺乏系統性和目的性,觀察時受興趣和情緒的影響很大,有時常常偏離觀察的主要目標。他們往往是在好奇心的驅使下盲目亂動,做了這一步不知下一步該做什么,顛倒操作過程,少做漏做,導致實驗失敗,所以在實驗前就要理解操作過程。如教學《簡單的電路》這課時,我們先讓學生自由討論,嘗試用一個燈泡、一個小燈座、2根導線、1個電池盒和1節電池要怎樣連接起來才能組成電路。設計操作過程,然后匯報,其余學生討論補充。還可以把影響實驗的關鍵步驟和注意點先寫在黑板上,作為實驗的操作規程或注意事項,從而避免實驗的盲目性。

(3)布置實驗觀察任務

只有讓學生明確了實驗前的觀察任務,才能在實驗過程中取得良好效果。教師要提醒學生動用一切感覺器官去全面觀察和感知。運用眼、耳、口、鼻、手等感覺器官去觀察和感知實驗過程中形態、特征和聲、光、色、味、溫度等變化情況,時刻提醒學生注意觀察和感知每一個微小的地方,每一個細小的變化。以《觀察植物的種子》為例,課前要收集各種植物的種子,仔細觀察它們的外形有什么不同,不同的植物種子,它們的形狀、大小、顏色各不相同。如:黃豆和豌豆極其相似,但細看會發現:豌豆形狀較黃豆圓一些。

(4)推測實驗結果的運用

從現象到分析比較、得出實驗結論,是一個以具體到抽象的思維過程,是思維從感性到理性的質的飛躍,只有完成了這個飛躍,才算真正得到了知識。如《磁鐵》單元,首先讓學生明白地球上具有一種特殊的力,和電一樣,磁也是人看不到也感覺不到的,可是它的影響力卻處處可見。當我們看到磁鐵能把帶鐵的東西吸起來,我們就知道磁鐵有吸引鐵的性質,所以我們就把磁鐵的這種特性叫做磁性。磁性有強弱,磁鐵上磁力最強的部分叫磁極,磁鐵有兩個磁極,我們把磁鐵用細線懸掛起來,等到它靜止時,磁極分別指向南方和北方,我們把指北的磁極叫北極,指南的磁極叫南極。然后提示:古代的指南針就是根據磁鐵的這一特性發明的。磁鐵很容易被制造,用途也相當廣泛。那么通過學習誰還想到了磁鐵的其他用途呢?比如,我們大部分學生都用過的畫寫板筆頭部分最易掉下來,掉下來的兩只筆頭如果把它們筆尖對筆尖,拿在手里一個朝上,一個朝下也不會掉到地上是什么原因呢?通過推測實驗結果,學生知道了是因為筆尖部分的磁鐵互相吸引。教師通過提問引導學生推測實驗結果,增強了學生對現實生活中科學技術知識的理解,有助于培養學生的思維能力,為學生學習運用科學原理奠定了堅實基礎。

二、想方設法拓展實驗時空

(1)因地制宜開拓實驗場地

小學科學實踐課的實驗場所不局限于學校的實驗室,實驗教師應該根據學校實際情況,把實驗場所搬出實驗室、搬到田間地頭、搬到學生自己的家里、搬到商店、搬到社區、搬到兒童娛樂場所等。如在教學《我們周圍的材料》一課的時候,就可以讓學生在逛街的時候注意一下服裝店做衣服的材料、超市包裝商品的材料、娛樂場所活動器材材料、家居裝修材料等。學生通過自己親自選材,親自觀察,并把每次的親歷親為過程都記錄下來,從而了解了材料的名稱和使用方法等,通過這些活動,可使學生獲得學習相關材料的真實性和有力數據。

(2)“本山取土”選取實驗原材料

學校周圍有豐富的課程資源,根據實驗科目的需要,教師可以充分調動學生的積極性“本山取土”進行實驗原材料的選擇。如我在做《拓印樹皮》時,實驗材料需要紙、筆和樹木,于是我就安排學生上課時去學校內的美化樹身上獲取實驗素材,同時還安排學生觀察樹上的螞蟻、蝸牛、蜘蛛等小動物的活動情況。

三、讓學生親臨科學實驗的樂境

科學實驗興趣的培養,一是要讓學生親身經歷典型活動:如《空中跳動的乒乓球》實驗,首先讓學生思考:吹風機朝上方,對著乒乓球吹風,你認為乒乓球會被吹走嗎?學生各抒己見。然后我讓他們看實驗演示:我用一只手握住吹風機,另一只手將球放在吹風機的上方。開動冷風和熱風分別吹動乒乓球。結果乒乓球,沒有被吹走,而是浮在空中跳動。最后說明:無論開動冷風和熱風吹風機朝上對著乒乓球吹,由于力的平衡作用,上方的乒乓球不會被吹走,而是浮在空中跳動。學生發現實驗這么有趣,學習興趣自然會逐日加深。

二是要在活動中充分發揮學生的主體作用,發揮他們的主動性和能動性。科學實驗應該讓學生充分參與,提高學生學習的興趣。實驗教師既要充分利用實驗室的器材,又要充分發揮環境在小學科學教學方面的優勢。

(1)寓安全和玩樂于學習實踐中

要充分利用實驗室的資源開展一些生動有趣的科學實驗。如在《觀察金魚的身體》、《聲音是怎樣產生的》、《水和食用油的比較》、《設計制作一個雨量器》等這些具有小制作、小實驗性質的實驗課時,就應該給學生充分的時間進行實驗,在無危險時,盡情地實驗,痛快地玩耍,學中玩,玩中學,取得事半功倍的效果。

(2)讓學生在生存環境中積累知識

我們的學生生活的環境,既有實驗的劣勢——實驗器材不足,也有實驗的優勢——天然教學資源。學校的周圍有豐富的資源,能為學生科學學習提供很好的學習資源。農村學生的家庭周圍一般比較開闊,能為養殖動物、種植植物提供合適的場所;農村的空氣清新、天空清朗,能為學生觀察天文和氣象學習提供很好的條件;農村學校的周圍一般是山川、田野或河流,教師可以非常方便地取到一些土壤材料,可隨時帶領學生到野外觀察各種動植物、地貌等。讓學生們在藍天白云下、青山綠水間學到自然、地理、生物方面的科學知識。城市學生的家庭周圍也有一些運用科學知識和科學原理的課程資源,如:手機、電話能為學生學習聲音的傳播等提供條件;禮品店能為學生科學小制作激發創意;游樂場可讓學生觀察和體驗到科學原理的真實應用和科學就在身邊的真理等等。

四、盡心盡力造就學生自主探究能力

做實驗的目的是讓學生通過實驗進行探究,從而獲得科學知識。科學教材中實驗部分大多為探究性實驗,以促進學生科學探究能力的形成。在實驗中應鼓勵、引導學生大膽探究。如在上《紙在水中是沉還是浮》這一課,在桌子上放一盆水,出示多只小紙船,分別放到盆子里,學生開始自主探究活動后會陸續發現:紙船起先都飄浮在水面上。但過上一段時間后,紙吸足了水后,因為皺紋紙的吸水性強,它吸得水越多就越重,很快會沉到水底。其他的依次也沉入水底。得出的結論是:不同的紙吸水速度是不同的,誰吸水吸得快,誰就沉得快。又如在教如《斜面》一課,首先教師通過情境的創設,讓學生提出自己的問題,然后確定研究的問題是:斜面有什么作用?學生設計出對比實驗,把豎直提起的物體用的力與沿斜面拉起物體用的力進行比較,證明用斜面省力。實驗中學生還發現雖然每一小組物體的重量相同,斜面的坡度不同,省力的多少不同。學生對此提出了不同的假設:有的學生提出,利用斜面提重物省力多少和與提升的高度有關系;有的學生提出,與斜面的長度有關系;有的學生說,與斜面的坡度大小有關系。同學們根據假設確定不同的實驗目的和方法。通過實驗學生認識到斜面的坡度越小越省力。既激起了學生的興趣,又培養了學生的創新精神和實踐能力。

五、多媒體對實驗的輔助作用。

多媒體技術在科學課堂中的運用豐富了教學資源,改進了教學模式。它使課堂教學從過去單一、封閉的形式變成了融入聲音、圖形、動畫等多媒體動態的、開放的教學模式。這種教學模式更能感染和吸引學生,更能激發學生的學習興趣和求知欲望,讓學生在創設的教學情景中輕松學習,從而提高教學效率。比如我在教學花的構造一課時,利用了多媒體投影的放大作用,在實物投影儀上進行操作,孩子們清晰地看到了我的操作過程,甚至看到了放大20倍的胚珠。這對孩子們的獨立操作幫助很大,既提高了實驗效率,還使學生增加了探究的欲望與樂趣。

總之,小學科學實驗課教學是一種積累,需要教師的引導,需要學生的合作,更需要師生的合作。只要實驗老師創新實驗教學方法,把解決實驗教學難點和調動學生積極性、創造性相結合,實驗課教學就能夠取得很好的成效,同時也能讓學生真正體會到實驗課探究的樂趣。

參考文獻:

第8篇:科學實驗的一般過程范文

【關鍵詞】初中科學實驗 實驗能力 實驗操作 探究教學

初中科學如果能采用直觀的實驗教學,不僅可以向學生展示科學儀器和科學物質的多樣性,還可以讓學生正確掌握操作步驟和裝置的簡單美觀性,更重要的是可以讓學生觀察到實驗現象,從而加深記憶。如何培養初中生的科學實驗能力,是初中科學實驗教學研究的一個重要課題。下面談一談自己在科學實驗教學中如何培養初中學生的科學實驗能力的一些具體的做法。

一、充分準備好第一節科學課,進行科學實驗的啟蒙教育

在上初中科學課中,我并不是先急于上課本緒言,首先通過演示自己先準備的幾組有趣的實驗。例如“燒不壞的手帕”“口吹牛奶”,把學生領進科學的大門,使學生感受到科學實驗的神奇魅力,然后因勢利導把學生的思維引進預先好的教學軌道,培養學生的觀察、分析能力。觀察時不僅僅是用眼看,還包括人的耳聽、手摸、鼻嗅等。

二、進行規范的實驗操作訓練,培養學生科學實驗的基本能力

規范的實驗操作是指讓學生根據實驗所要求的儀器或具體的基本操作進行實驗練習的方法。通過練習,使學生掌握基本操作要領,基本動作,要求規范、準確、熟練。

首先講解所用到的儀器名稱、用途、操作要領及注意事項,然后我演示操作過程,邊演示邊講解,待學生掌握要領后,再示范連貫動作,最后讓學生自己動手去做實驗。在訓練過程中,我逐人檢查指導,對不規范動作加以糾正。同時,為了調動學生的積極性,我采用抽簽進行比賽測試的方法。對學生的操作,當場評比,表揚做得好的,指出做的不足的地方。對同學們都比較容易出錯的地方,再集中講解,確保下次不再犯同樣的錯誤。

三、通過分析具體的實驗,讓學生對以后類似的實驗達到觸類旁通

根據初中科學教學大綱和教材,就實驗內容來講,可歸納為以下幾種類型。

1. 主要有關制取氣態物質的實驗,如實驗室制取O2、CO2等。

2. 證明基本理論和定律的實驗,如“測定空氣中氧氣含量”“驗證H2O的組成”等。

3. 有關研究物質的性質和各類物質之間的相互關系的實驗,如 “驗證質量守恒定律”。

4. 有關操作方面的實驗,如“溶液的稀釋”“粗鹽的提純”等。

一般說來,每一類實驗的原理、裝置、操作步驟等方面總有規律可循。因此我在講每一類實驗中的第一個實驗時,首先向學生分析這類實驗的設計原理和內容要求。如通過講解并且做實驗室用過氧化氫溶液來制取O2的實驗時,我們引導學生總結出固體和液體、常溫下反應時的實驗原理、儀器和所需要的基礎知識以及操作等方面的規律。這樣為我們以后學習實驗室制取CO2的實驗做好準備。

在實驗原理和基礎知識方面,讓學生掌握:①藥品的選擇;②實驗裝置的選擇;③需要弄清反應條件。

在實驗能力方面,讓學生掌握:①所用各種儀器的性能和使用方法;②有關物質的氣體物質的制取操作方法及注意事項。

四、引導學生主動參與到實踐中來提高他們實驗能力

毫無疑問,培養學生探索求知的積極態度和能力是提高學生素質的一個重要手段。科學實驗也是學生科學學習中能動的實踐活動形式,學生通過實驗探究認識物質,掌握科學基本原理和基本能力,初步學會科學研究的實驗方法,發展科學探究的能力,體驗科學家探究的過程和方法,獲得科學探究的樂趣和成功喜悅,在實驗教學過程中,教師應創造條件讓學生通過主動參與而獲得知識和能力。在完成O2和CO2的制取實驗并歸納、總結出實驗室制取氣體的方法和裝置的基礎上,結合課程進度,我讓學生自己設計如何在實驗室制取H2氣體。這時,我指定兩名操作能力較強的同學上臺演示,其他學生當評判。

把一些演示實驗和學生驗證性實驗改為探索性實驗是我引導學生主動參與實驗活動,提高實驗能力的又一做法。如在《酸、堿、鹽》總復習時,由于學生本身對酸、堿和鹽這塊的知識就覺得比較難懂,我采用由實驗引出,即在教師的引導下,學生分組邊操作、邊觀察、邊分析、邊歸納、邊小結。培養學生運用科學的方法,由個別酸、堿、鹽的性質及反應規律歸納出各類物質的通性及反應規律。然后在規律的指導下,具體解決個別物質的性質、制作及轉化問題。這樣,一方面提高了學生觀察、操作、思維的能力;另一方面也使科學的研究方法在不知不覺中滲透到學生的大腦中。

科學實驗進入學生的生活,打破了學生認識過程中的思維定勢,發展了學生的創新思維,可以激發學生的學習興趣和參與意識,培養他們學習的主動性。實踐證明了,我們許多偉大的發現歸功于創新,歸功于創造,智慧的火花常常產生于某種靈感——靈機——動機,教師應克服平時呆板的教學模式,還學生以思維的空間,多多鼓勵具有創新意識的學生,這樣可以大大地避免出現所謂的“高分低能”的現象。這樣培養出來的學生才是新世紀所需的人才。

總之,提高學生科學實驗能力不是一朝一夕的,而應在教學中培養學生多動手、勤歸納、善總結,才會取得更好的課堂教學效果,提高初中科學的教學質量。

【參考文獻】

[1]中華人民共和國教育部制訂. 全日制義務教育科學課程標準(實驗稿).北京:北京師范大學出版社,2001.

[2]中學課程標準研制組編寫. 全日制義務教育科學課程標準(實驗稿)解讀.武漢:湖北教育出版社,2002.

第9篇:科學實驗的一般過程范文

論文摘要:新課程理念下的初中科學實驗的內容和功能都發生了重大的變化,科學實驗對全面提高學生的科學素養尤其是創新精神和創新能力有著重要的作用。本文著重闡述了新課程科學實驗教學的教育價值,并提出了一些切實可行的實驗教學方法,以期能起到拋磚引玉的作用。 

 

一、變演示實驗為學生實驗 

在以往的教學中教師扮演的是一種家長的角色,知識傳播者的角色。對演示實驗的教學也是如此,教師在臺上做,學生在臺下看。而現代的教學觀把學生的創新能力的培養放在首位,教師的主要作用是教學的設計者、組織者和幫助者及品德的示范者。所以,筆者認為演示實驗不是老師的專利,變教師演示實驗為學生演示實驗,即教師指導下的學生演示實驗。這有利于學生積極參與課堂活動,充分體現了以學生為主體的教學理念。因為學生實驗的主要特點是實驗的操作者主要是學生,這是不同于教師演示實驗的一個顯著特點。根據這一特點,教師要切實提高對實驗教學作用的認識,要積極創造實驗條件,做好實驗前的各項資料積累。在實驗過程中處理好教師主導作用和學生主體作用的關系,既要調動好學生積極動手實驗的主動性,又要做好引導和指導工作。如在“影響溶解快慢的因素”一節中,筆者先在講臺上擺放好顆粒大小不同的食鹽、燒杯、冷水、熱水、玻璃棒,同時提問:溶解快慢究竟與哪些因素有關呢?學生開始議論,有的說與溫度有關,有的說與是否攪拌有關,也有的說與形狀大小有關,筆者就讓各種想法的學生都上來一名,親手實驗,去驗證他們的猜想。這樣學生的積極性就會很高,體驗到猜想被確認的快樂。 

二、變驗證性實驗為探究性實驗 

驗證性實驗是教師在課堂上先講授知識,后組織學生實驗,讓學生用實驗結論來驗證已經學過的基本原理和基礎知識。探究性實驗是教師在實驗前不告訴學生實驗將會出現什么現象,實驗結論是什么,而是讓學生帶著疑問,自己動手進行觀察實驗,在實驗過程中去探究、發現、獲得新知。探究性實驗正如前蘇聯教育家贊可夫所要求的“讓學生自己去尋找問題的正確答案。”在發現問題、探究問題、解決問題的過程中,從中獲得知識、發展技能,培養學生的綜合能力。 

探究性實驗教學符合“實踐—認識—再實踐—再認識”的認知規律。學生是在親自動手實驗過程中獲取知識的,因此大大提高了對知識的理解程度和鞏固率。這種實驗教學方法能很好地培養學生的思維能力、分析綜合能力和解決實際問題能力。對培養學生實事求是的科學研究態度、訓練科學探究的基本方法等方面都有很大的作用。這種實驗教學還為學生創設了一種情境,能使學生進入積極的動腦、動手狀態,從而激起學生學習的內在動機,提高學生對現象的觀察、問題的探究、概念的形成,使知識的理解、結論的檢測、思維的發展融為一體,非常有利于學生掌握科學的邏輯思維方法和提高解決問題的能力。要提高學生分組實驗的教學效果,就必須使學生真正進入角色,手、眼、腦并用地進行有目的地探索活動。根據教育心理學的觀點,課堂教學的目的不在于教師完成某種過程,而在于通過某種活動促使學生在行為上發生某些重要的變化,并增強他們的學習動機。 

三、變單一性實驗為開放性實驗 

在某些條件下,變換角度看問題有時就會有所發現和創新。達·芬奇說過:“即使是同一只雞蛋,只要變換一個角度去看它,形狀便立即不同了。”變單一性實驗設計為開放性實驗設計可以培養學生多角度思考問題的能力,從而培養學生思維敏銳性,提高發散思維能力。 

四、處理好新課程科學實驗教學的幾個關系 

1.動手操作和多媒體模擬的關系 

隨著多媒體技術在教學中的不斷運用,模擬實驗的運用越來越廣泛,雖然模擬實驗有其本身的優勢,實驗過程清晰,細節變化明顯,但在教學中切不可用動畫實驗來代替動手實驗。教學中媒體的運用取決于實驗內容和當時的條件,能達到教學目的的前提下,多媒體不宜過多,不要盲目追求。科學是一門以實驗為基礎的學科,學生需要接觸實物才能增強感性認識,在教學中,動手操作與多媒體輔助教學適當結合,揚長避短、各取所長,才能收到良好的教學效果。如在“指南針為什么能指方向”一節中,有“磁極間相互作用的規律”“磁化”等很多的動畫模擬實驗,這些實驗都是可以讓學生直接動手操作的。一般來講,能動手操作的實驗,就不要用媒體代替,而是盡量讓學生自己動手做。 

2.實驗結果與實驗過程的關系 

教師在教學中應注重實驗過程的探索和展示,而不應過于計較實驗的結果。在平時的教學中存在如下情形:有相當一部分教師把實驗教學看成是理論課的補充,實驗教學僅被看做是一種輔教學,在知識和能力培養目標中,側重知識目標,在思維能力和動手能力的培養中,側重思維能力的培養。由此造成目前的實驗教學狀況——重實驗結果,輕實驗過程;重知識鞏固,輕能力培養。在實驗教學上,教師不惜花費大量時間、精力去維持紀律,要求學生正襟危坐,不讓動手就不動手,讓你怎么做就怎么做。正是這種束縛扼殺了學生的嘗試欲望,使得學生們服從意識有余、創新思維不足。 

實驗功能的體現,不僅僅在于獲得所謂的“正確”實驗結果,還有學生親身經歷的探索實驗過程,只有這樣,學生才能對什么是科學,什么是科學實驗有較為深刻的理解,才能在這樣的過程中受到科學過程和科學方法的訓練,形成科學的態度、情感和價值觀。總之,不重視過程的實驗等于把生動活潑的科學實驗現象變成了靜止的某個預期的“結論”,引不起學生的積極思維,沒有發現時的快樂,感受不到科學的魅力。 

參考文獻: 

[1]《科學(7~9年級)課程標準》. 

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