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科学实验的意义和作用精选(九篇)

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科学实验的意义和作用

第1篇:科学实验的意义和作用范文

方法:通过近三年来使用韦伦屈光度筛查仪和笔灯客观眼位筛查对4-6岁集体儿童4000-4500人的视力筛查统计阳性检出率10%与以往儿保医师眼宏观检查和视力表灯箱测查阳性率不足1%比较,学龄前儿童眼病阳性检出率明显增高。

结论:加强学龄前儿童眼保健工作,使用韦伦屈光度筛查仪和笔灯客观眼位筛查,对视力不良儿童做到早发现、早诊断、早治疗。

关键词:学龄前儿童 韦伦屈光度筛查和笔灯客观眼位筛查 视力保健

Doi:10.3969/j.issn.1671-8801.2014.03.569

【中图分类号】R-1 【文献标识码】B 【文章编号】1671-8801(2014)03-0367-02

为了更好的开展集体儿童视力保健工作,我们近三年对城区幼儿园4-6岁儿童4000-4500名使用韦伦屈光度筛查仪和笔灯客观眼位筛查,开展集体儿童视力筛查工作。

1 对象和方法

1.1 对象。玉田县城区幼儿园4-6岁儿童2011年4083人,四岁组1562人,五岁组1621人,六岁组900人,2012年4289人,四岁组1668人,五岁组1706人,六岁组915人,2013年4463人,四岁组1762人,五岁组1821人,六岁组880人

1.2 方法。

1.2.1 眼保健门诊医师深入到幼儿园使用韦伦屈光度筛查仪对儿童眼屈光度进行筛查,使用笔灯对斜视进行筛查。

1.2.2 对筛查的阳性患儿,我们预约他们到我院眼保健门诊进行进一步检查,由眼科医师进行散瞳,做眼科常规检查确诊,对斜视需要手术矫正的我们把他们转到上级医院进行治疗,对确诊为弱视的儿童由我们眼保健门诊医生给与综合治疗,对确诊为异常的所有患儿,我们保健门诊均建立档案,定期复查。

1.2.3 疗效评价标准:基本治愈:4岁视力≥0.6五岁视力≥0.8:进步:视力提高两行或以上:无效:视力提高一行或退步、不变。

2 结果

2.1 眼病检出率。2011年检出人数429人次,患病率为10.5%,2012年检出人数420人次,患病率为9.8%,2013年检出人数424人次,患病率为9.5%。

2.2 弱视发病情况。2011年患病人数为245人次,患病率为6%,2012年患病人数为240人次,患病率为5.6%,2013年患病人数为214人次,患病率为4.8%。

2.3 弱视治疗一年后复查情况。2011年在我院治疗的245人中,治愈166人次,治愈率为67.7%。进步68人次,占27.8%。无效4人,占1.6%,有7人未复查。2012年在我院治疗的240人中,治愈169人次,治愈率为70.5%。进步68人次,占28.3%。无效2人,占0.8%,有1人未复查。2013年在我院治疗的214人中,治愈152人次,治愈率为71%。进步60人次,占28%。无效3人,占1%。

3 讨论

3.1 儿童是人类的未来,是社会可持续发展的重要资源。儿童发展是国家经济社会发展与文明进步的重要组成部分,促进儿童发展,对于全面提高中华民族素质,建设人力资源强国具有重要战略意义。许多家长和老师都反映,现在孩子的视力越来越差了,高中以上超过80%的孩子戴眼镜,而人在成长过程中不可或缺的信息80%以上是靠眼睛获取的,所以保护儿童视力健康是一个不可忽视的工作。全世界60亿人口当中,有四分之一是儿童[2],我们国家非常重视儿童保健工作,把它作为社会卫生工作的一个重要组成部分。所以儿童视力保健工作,是我们儿童保健工作者面临的一个非常紧迫的任务。现在全国多数保健机构儿童体检,眼部检查还局限于儿保医生对儿童眼部外观进行肉眼检查和使用“国际视力表灯箱”5米距离视力检查,我院2011年以前也是应用此方法,但检查结果受多种因素的影响,有的孩子不合作,有的孩子眼遮盖不认真,影响了检查结果,致使检查阳性结果不足1%,许多孩子视力异常没有被早期发现,没有得到及时的治疗。近三年我们使用韦伦屈光度筛查仪和笔灯客观眼位筛查比较客观的反应儿童眼部的真实情况,不受人为因素的影响,筛查比较准确,对儿童眼病能够早发现、早治疗。我们筛查的眼部异常多为斜视和弱视。

3.2 弱视是婴幼儿时期,因为各种原因造成视觉细胞的有效刺激不足,黄斑功能受到抑制,视功能发育障碍。只要早发现、早治疗,大多数患儿是可以治愈的。现代医学研究证实,学龄前儿童是弱视的最佳治疗时期,7岁以后治疗效果较差,12岁以后效果极差[1],这就说明我们早期筛查的重要性和必要性。

3.3 做好儿童视力保健工作需要医疗保健机构、托幼机构和儿童家长的共同努力,我们保健机构需要加大眼保健知识的宣传,加强眼保健门诊与托幼机构、视力不良儿童家长的联系,指导他们对矫治的有效监督与配合,保护儿童视力,提高儿童视力。

参考文献

第2篇:科学实验的意义和作用范文

一、小学科学实验教学中存在的问题

1、学校、教师对科学实验的重要性认识不到位

自2001年至今,基础教育课程改革已经开展了十余年,但据调查发现,科学实验并未在小学教学中得到落实,绝大多数的学校领导和教师对科学实验这一课程并不重视,科学实验课一直作为非基础课在小学教育课程中存在,语文,数学等这些主课依旧是教师和学校集中精力的目标。这些主课仍然作为学生成绩质量考核的主要因素,科学实验的地位并未得到重视,教师和学生的精力都投入在语文、数学这些课程上,忽视了科学实验。

2、科学实验基础设施配备不完善

由于学校关于科学实验的基础设施配备不完善,一些学校缺少实验室以及基本的科学实验器材,这使得学生参与科学实验的可行性极大的降低,同时科学实验器材不能及时更新,也阻碍了学生深入探究科学实验。此外,因为科学实验课程的教师大多由科学知识并不丰富的主课老师兼任,教师本身在教学理念和教学方法上与新课改的标准就存在较大差距,关于如何进行科学实验课程缺乏经验,导致科学实验课程无法很好的进行。

3、实验教学方法存在局限性

在调查中,正常进行科学实验课程的学校大都存在着实验教学开放性和科学性相矛盾的现象。这些学校的科学实验过程还属于传统的实验过程,在教学过程中,教师分配给学生统一的实验课题,例如制作电磁铁实验,是由老师把铁钉和大头针准备好,向学生演示操作,用导线缠绕铁钉一段,制成电磁铁,再连接电源,将大头针与电磁铁接触。

4、科学实验局限于课堂教学,课外实验乏力

科学研究是一个连续的过程,许多科学实验活动在一节课内并不能完成,需要更多的课外时间参与到实验当中去探究发现。同时,课外科学实验更能提升学生的科学素养,提升学生对科学探索的兴趣。

学生的积极性极大的影响了科学实验的过程。在课堂上,学习任务要求学生完成科学实验,但是有些科学研究需要学生自主投入更多时间、精力。以蝴蝶破茧成蝶为例,学生无法在课堂上体验蝴蝶成长过程,要求学生利用课外时间观察记录。通过调查研究发现,大多数学生在课外没有参与到实践当中。对于一些需要更长时间观察的科学项目,难度更大了。学生离开了课堂,少了学习任务的约束,自发主动性明显降低,也就很难养成自主展开实验的习惯。

二、改善小学科学实验教学的措施

1、贯彻落实新课标,确立科学实验在教学中的重要地位

学校领导和教师要贯彻落实基础教育改革内容,落实本校科学实验活动,要积极鼓励教师提升自身科学知识,教师也应当充分利用课研小组的作用,积极参与到教研活动当中。在科学实验项目中,教师应当准确的抓住实验训练点,鼓励学生自主探究和动手,以用澄清石灰水比较我们吸进和呼出的气体实验为例,引导学生自己想法收集所需气体,如用食品保鲜袋收集空气和呼出气体,然后把石灰水倒入袋中,观察石灰水变化,由学生自己做出结论。逐渐把教师的指导者地位转化为辅助者,让学生更大程度上理解科学实验,促进学生养成学会科学研究的方法,培养浓烈的探究兴趣。

2、加大资金投入,改善实验教学环境

科学实验的基础设施确保了探究学习能够正常进行,标准的实验室以及及时更新的实验器材是科学实验正常进行的保障。为此,教育部门应当加大对教育投入力度,建立专项资金改善教学环境,配备完善的实验基础设施。

另外,随着课程改革的推进,对教师的要求也与时俱进,教师的职责不再只是教教材。校方应积极建立教师培训机制,迅速提升教师教学能力和科学素养,确实保证科学实验在小学教学当中的有效性。

3、优化教学方法,以学生为中心,引导学生积极参与科学探究过程

教师在课堂上教学时,要从讲台上走下来,根据不同学生对科学研究目标的理解,进行不同指导。鼓励学生产生不同意见,借此引导学生展开讨论,并在实验中思考问题,解决问题,以达到提升学生自主解决科学问题的能力。

同时鼓励加强学生之前的合作交流,充分发挥学习小组的作用,以制作和探究降落伞实验为例,老师在实验中起监督作用,由学生小组自主进行设计、制作、观察。组员之间相互合作剪好布料,用线连接。然后进行降落观察,让学生在自己动手的实验中得到结论。

4、让学生感受科学研究在生活当中的意义,意识到科学研究对生活的重要作用

校方应该积极联系课堂外的科学实验组织,例如植物园,生物园等,确保学生进行课外研究的可行性。

教师应尽可能带领学生到课外科学实验组织观察学习,让学生从生活中感悟科学,感受科学研究的过程。

第3篇:科学实验的意义和作用范文

【关键词】有效性 开发和利用 课堂实验室资源

【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2014)03-0118-01

实验教学是学生掌握知识和培养能力的重要途径之一。教师需要不断地完善实验教学,提高实验教学的有效性,这是当前科学实验的关键,而开发和利用科学实验教学资源是提高实验教学有效性的手段之一。

一 实验教学的优点

1.实验能激发学生的学习兴趣

首先,实验具有真实、直观、形象和生动的特点,易引起学生的注意,为学生设立一个良好的教学情境,学生可以自行探究,获取知识,从而体验到成功的喜悦。其次,实验是一种具有目的性的操作行为,通过动手探索,完成实验过程,大大增加了实验的趣味性。

2.实验能使学生有效掌握知识

实验有助于将复杂的条件进行简化和纯化,借助仪器设备突出研究对象的主要因素,排除次要的非本质因素。在理想的环境中,使需要认识的某种性质或关系以比较纯粹的形态表现出来,以便学生能比较容易或精确地发现规律、掌握规律。实验符合学生的认知过程,有利于学生对知识的理解和掌握。

3.培养学生的能力

在科学教学中,实验设计、实验操作、实验观察等方面的能力是必不可少的,而这些能力仅仅靠教师的指导和讲授是得不来的,需要靠学生在实践中获得。通过实验教学,既培养动手能力与观察能力,也培养了学生的思维能力。例如:实验设计培养学生想象创新能力,实验数据的处理培养学生的概括总结、逻辑思维分析的能力。

科学实验教学资源是指在有利于实现科学教学目标的前提下,在实验教学设计、实施、评价过程中可以利用的各种资源的总和。开发、利用科学实验教学资源是指寻找一切可能进入科学实验教学活动的资源,并且深入挖掘被开发出来的科学实验教学资源的教育教学价值,使其开发利用成为实施科学实验教学的根本保证。

二 实验教学的实际操作

1.挖掘实验室资源

第一,开放实验室,增加学生实验次数,充分开发和利用实验室的各种资源。实验室从封闭式改变成开放式,从教材和课外习题中收集各种有意义的探究活动。根据各种探究活动,组织学生小组学习和自主学习,形成初步的实验报告,明确实验目的、实验器材、实验步骤和实验数据的处理。让学生走进实验室自由探究。

第二,开发实验器材,充分利用实验室现有的实验器材。比如滴管,在探究“金属与空气流通的关系”时,去掉胶头的滴管代替玻璃管,所呈现的效果会更好。在学习浮力的时候,可以利用试管制作浮子,还可以制作潜水艇模型,演示潜水艇原理。

2.挖掘生活资源

第一,身体是学生自身的科学实验资源。例如:在研究“液体蒸发的快慢与液体表面空气的流动速度有关”时,可以让学生在手臂上一面涂酒精,另一面不涂酒精,然后将手臂置于电风扇处,通风时,人会感到涂有酒精的一侧很凉,从而说明了液体表面空气流速越快,液体的蒸发越快。

第二,用生活、学习用品做实验。用日常器具做实验,简便直观,原理单一,有利于提高学生的实验技能和创新意识。例如:用易拉罐研究小孔成像;用篮球、足球、乒乓球研究日食、月食;用玻璃水杯研究凸透镜的会聚作用和惯性。

3.开展自制教具活动

新课程标准对实验、探究、实践活动提出了更高、更新的要求,但由于学校实验器材配置雷同、整齐划一,不利于教师个性化教学,同时学生的个性发展也受到了极大限制,所以教师与学生应积极开展自制教具活动。例如:在探究“液体内部的压强”有何特点时,可让学生准备一个饮料瓶、一个气球、一个盛水瓶,将饮料瓶底部剪掉,口部用线把气球扎住,然后从底部注水,发现气球各个方向都膨胀了,这说明了液体由于受到重力对底部有压强,而且由于液体的流动性对侧壁也有压强,接着慢慢地把气球放入水盆中,发现随着深度的增加,气球越来越小,这使学生知道了流体的深度增加液体的压强也增大。

正确地认识实验,熟练地掌握实验技能,充分利用实验的资源,开发实验的资源,提高教学实验的有效性,发挥实验的作用是所有教师应去实践的,通过高效的实验教学,教师在实验中激发学生对科学、对实验的兴趣,让学生掌握知识的同时也培养了学生的各种能力。

参考文献

第4篇:科学实验的意义和作用范文

【摘 要】随着新课程改革的不断深入,我们时刻关注学生的能力发展、创新思维的发展、学生身心的发展,教学中注重科学探究的过程,力求做好“过程与结论”“能力与知识”的辨证关系。而科学实验是科学课的精髓,实验教学的效率决定了教学质量和学生科学素养的提高。

【关键词】初中;科学课;实验教学

一、挖掘实验的深度

挖掘实验的深度,并非挖掘实验的难度,而是实验的思维深度。我想指的是,教师可以以实验为载体,运用更佳的方法和策略,使学生的科学素养向更深一层发展。

1.将一些活动有意设置成探索性实验,体验探究过程

“探究的操作活动包括观察、提问、实验、比较、推理、概括、表达、运用及其他活动。探究部分是一种思维状态,即好奇心驱使的心理倾向。”因此,将一些活动和验证性实验改为探索性实验,并使学生亲身体验探究的过程,是实验功能得以发挥的一种策略。

例如,在上《神经调节》时,将这个活动以问题“人的反应快慢与哪些因素有关?”的提出,然后进行一系列的猜想,设计实验,再展开探究活动,记录相关数据,分析数据,得出结论。显然,这样更能发挥实验对培养学生科学素养的重要作用。

2.巧妙设置一些与实验相关的问题,引发学生更深入的思考

问题能开启思维,问题能激发学习的动力。实验时,如果带着一些问题进行探究,这使学生的实验目的明确,观察时方向性明确,增强分析问题、解决问题的能力等等。例如,铁丝在氧气中燃烧的实验,我设置了以下几个问题:①“为什么预先要在集气瓶底铺一层沙或少量的水?这个实验有什么特殊的地方?仔细观察,你一定知道其中的道理。”这样的问题,使学生的求知欲增强,而且,会更加仔细观察,明确观察的方向性。②“铁丝在氧气中究竟能否燃烧?为什么要缠绕一根火柴?火柴的燃烧岂不是会影响铁的实验现象吗?火柴一被点燃后就放进盛氧气的集气瓶中,行吗?”使学生仔细观察后,领悟火柴的作用是实验成败的关键所在,从而减少观察的盲目性。

二、挖掘实验的延展度

挖掘实验的延展度,是指增加实验的多样性,拓宽学生的视野,将有限的实验尽可能地延伸,培养思维的发散性。

1.补充课本中的实验

老师可挖掘一些效果更佳的实验,如启发性强的实验,更加贴近生活的实验,现象更明显的实验,更加安全、简便的实验等。

如《大气压》一课中我添加几个贴近生活的实验,学生自己动手用不同的实验证明大气压的存在,有利于思维的发散。

2.利用自制的器材展开实验的探究

鼓励学生利用身边可以利用的器材进行实验。例如,利用大气压抽水的原理,让学生自己动手做“小水泵”。这样提高了学生探究科学的兴趣,发展学生的个性,学生自制实验器材以其小型、灵活、生动、多样等特点,激发学生探究科学的强烈兴趣,有利于因材施教,发展学生个性,开发学生智力。

3.将在实验中遇到的问题和实验结论延伸到生活中去

实验中的困难往往也是生活中的困惑,实验结论的得出并非实验的终结,实验的意义并非是实验的本身,而是这个实验过程中能力提高以及结果延伸中能力得以升华。

例如,在课堂上探究“影响摩擦力大小的因素”后,可以让学生针对今年暴风雪的情景,利用所学知识探讨抗暴风雪应采取的哪些措施,解释“穿草鞋、绕铁链、洒盐、撒煤渣……”。

三、挖掘实验的效度

挖掘实验的效度,是指通过将基本实验进行改造,更有效地激发学生的求知欲,激发学生快乐自主地学习的热情。

1.挖掘实验的趣味化

“兴趣是最好的老师”,不错,学生喜欢一些自己觉得有意思的东西,喜欢有趣的事物,才会不由自主地学习,体会学习的快乐。我们老师可以选择趣味性的实验,激发学生的求知欲。例如,“白磷自燃”实验改造成“坏蛋自焚”实验(在白纸上画一个坏蛋,然后,再用蘸有白磷的二硫化碳溶液,在坏蛋脸上打上“×”,一会儿后,“坏蛋”因白磷的自燃而“自焚”了。)使实验带上情感色彩。

2.挖掘实验的微型化

利用微型实验,具有污染小、现象明显、快速、节约、安全等优点,结合教材内容,根据实验原理、实验的条件、实验用量等方面,因地制宜地积极开发微型科学实验,能有效地发挥实验的优点,使其向“绿色科学实验”迈进。

我校一位老师在公开课上,利用U弃的小瓶、自制的酒精灯等一套微型实验器材进行“检测植物的光合作用制造的有机物――淀粉”的实验,本来需30分钟以上的实验时间缩短成7分钟左右,大大地节约了能源,而且将老师的演示实验变为学生的随堂实验。

3.挖掘实验的生活化

第5篇:科学实验的意义和作用范文

【关键词】科学实验教学 初中教学 实践 思考

【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)08-0169-01

在初中教学的课堂中,科学实验是一门主要以实验或观察的方法,进行具体实践操作的探究性教学课程。初中课堂开展科学实验课的最终目的是为了培养具有创新能力和动手实践能力的人才,为了实现这一目标就必须采取相应措施改变原有实验教学中的弊端,进行相应的改革。

一、初中科学实验教学的现状

在新课改的背景下,目前的中学科学实验教学越来越多的受到了人们的关注,不少教育专家和老师逐渐认识到科学实验教学对学生能力的培养具有重要作用,但是我国的中学实验教学的教育现状依然不乐观,造成这种现象的原因主要是在多年应试教育的背景下,对教学的改革不可能一蹴而就,特别是一部分学校、老师还没有认识到科学实验教学的重要性,思想上没有转变,再加上巨大的升学压力,导致部分老师忽视了对学生的实验教学。学生也在升学压力的影响下忽视了对实验教学课程的学习。

二、初中科学实验教学中存在的问题

1.教学理念落后

在目前的初中科学实验课堂上,经常会出现部分老师为了简化教学过程,只是进行单纯的演示实验,不让学生亲自进行动手实验,或是连演示实验也省去直接以口述的方法讲解实验,这需要学生具有丰富的想象力,但一般的学生无法达到这一程度,这种做法剥夺了学生观察实验和亲自动手进行实验的权利,导致学生对科学实验课失去了兴趣,最终无法提高学生的创新能力和探究能力。

2.实验成效低

在进行科学实验的教学过程中,学生通常是模仿老师的实验操作过程,这种机械式的模仿无法激发学生的创新能力,在教学中老师应将实验的主动权充分的教给学生。把科学实验真正的当作一门知识进行学习,而不是单纯的为了完成学习任务。

3.教学模式落后

在现有的科学实验教学中,部分老师仍然采用与其它文化课一样的教学模式,只关心学生能否在最后的考试中取得高分,因而在教学中只抓学生的分数,一切教学都只是为了分数,导致学生的学习积极性下降。还有部分老师对科学实验这门课程的理解有误,认为科学实验这门课程只是单纯的进行实验,因而在教学中不重视培养学生的创新能力和探究能力,最终导致这门课程设置的真正目的无法完成。

三、科学实验教学改革的具体措施

1.对实验课程老师的教学观念进行改革

改变任课老师原本按部就班的教学理念,老师首先要进行自身角色的转变,从原来的演示者转变为引导者,让学生自主的进行实验和探究,老师在这个过程中,应对学生进行耐心的引导,在平时的交流学习中,要细心的听取学生的问题与想法,并进行相应的指导。组织学生进行集体的讨论,激发学生的学习兴趣,最终提高学生的创新能力。

2.对教学实验方法进行改革

因为科学实验教学这门课程强调的是培养学生的动手能力,因而在教学的过程中,可以将现实生活中与学生有密切联系的生活经验引入教学实践,这样做不仅能激发学生的学习兴趣,还能降低实验的难度,让学生更好的掌握知识,让学生联系自己的实际生活进行实验,激发学生的创新能力。

例如,在进行《水的净化》这一课程的学习过程中,可以让学生在课前根据自己的实际情况寻找可以用作过滤材料的物件,然后再在课堂上进行实验,我们可以发现很多学生是根据自己的生活经历找到的材料,包括医用纱布、洗碗布、海绵或是吸水纸巾,这些都是与我们的实际生活紧密相关的物品。这种与实际相联系的教学方法,很大程度上培养了学生的创新能力,激发了学生学习的积极性。

在具体的操作实验中,老师要在一边进行观察,细心发现学生在学习中存在的问题。通过上述学生的动手实验可以发现,学生往往将自己带来的实验材料直接进行实验,容易在如何使用漏斗,如何折叠过滤材料等具体的实验操作上出现不规范的现象。这反映了学生在上课前没有进行课前的预习,导致实验过程中出现由于惯性思维所产生的错误实验行为,在具体的实验中学生所暴露的这些问题,老师应及时发现,并帮助学生解决这些问题。

在实验室结束后,老师可以组织学生进行实验结果的展示,通过比较得出哪个小组最后过滤的水最干净,并让实验最成功的小组与其它小组进行试验方法、实验心得的交流。实验失败的学生进行实验的总结和反思,让学生吸取成功小组的经验,找出自己实验过程中存在的问题,老师要在一边耐心的指导学生,帮助学生进行修正和最后的实验验证并组织学生进行最后的实验总结和交流,交换彼此的实验心得,让学生在实验中真正的掌握主动权。

3.改变原有演示实验的教学方法

传统的演示实验的教学方法,忽视了学生学习的主动性,通过抽象的想象无法让学生发现存在的问题,无法激起学生的积极性,因而在教学实践中,要让学生亲自参与到实践中去,在实践中发现存在的问题。

4.组织科学实验学习的课外实践活动

在科学实验教学有限的课堂时间里无法实现最终的教学目的,老师要引导学生组织一系列的课外实验小组,在课外进行一些小实验。在这一过程中,学生能充分发挥自己的实验设计能力、实验组织能力、实验探究能力,让学生在课外尽情的进行实验,提高学生的创新能力。

例如,在进行有关电学知识的学习中,学生可以根据自己家里具体的电路铺设,仿照设计出一个小型的电路,这个电路可以是异地双控也可以是异地三控,让学生在课外实践的过程中提高自己的实验探究能力。

结语:

改变传统的、落后的科学实验教学方法,引入新的教学理念,重视教学方法相互之间的联系性,老师应发挥积极的引导作用,提高学生的学习积极性,培养学生的创新能力和探究能力,对学生以后的生活实践具有重要意义。

参考文献:

[1]施春蕾.浅谈新课程下初中科学实验教学改革的几点思考[J].中华少年(研究青少年教育版),2012(17)

第6篇:科学实验的意义和作用范文

文献标识码:A

文章编号:1673-0992(2009)03-0015-01

摘要:“科学的原理起源于实验的世界”“知识应该从实验中来,实验是最好的老师”。初中科学课程标准指出:“教学中应重视观察和实验,使学生通过观察和实验来理解和掌握自然科学的概念、原理和规律”。初中科学教学中要注重实验的生活化设计,增强实验的生活气息:注重实验的情境性设计,保证实验的生动有趣:注重实验的探索性设计,提升实验的探究价值。目的是让学生在观察和实验中形成感性知识,激发学生的学习兴趣,训练学生的动手操作能力,培养学生的思维能力和创新精神。

关键词:初中科学 教学

一 注重实验的生活化设计,增强实验的生活气息

科学知识广泛深刻地渗透进个人和社会生活的各个方面。科学现象科学变化无时不在、无处不在。现代社会的文明进程与科学的发展息息相关,人们本身就生活在科学世界之中。因此。贴近生活、贴近社会,成为初中科学实验教学改革的出发点和落脚点。实验的生活化设计理念,已被越来越多的人认同,在实际教学中也被广泛地运用,让学生运用所学科学知识解决生活中间题的一种亲身体验,让学生实实在在地体会到科学知识与生活的紧密联系。

笔者认为,初中科学实验的生活化设计的教育价值至少有三点:一是使用身边随手可得的物品进行探究活动和各种科学实验,可以拉近科学学与生活的距离。让学生深切地感受到科学的真实性。感受到科学和社会、科学和日常生活的关系。二是由于这些物品本来的用途并不是进行科学实验,所以这种做法本身就是一种创新。我们不能把低成本实验仅仅看作解决设备不足问题的权宜之计。三是从学生的生活经验出发。引导学生进行科学实验。有利于激发学生的好奇心和学习兴趣。培养学生运用知识的能力。形成学生主动发现问题、思考问题、解决问题、发现问题的良好习惯,有利于迁移能力的培养。因而立足于学生生活经验,从学生和社会发展的需要出发,发挥学科自身优势,通过科学实验拉近学生与科学的科学间的距离,让学生体验到知识的实用性和价值性,贴近学生生活应成为初中科学实验教学的一种新的追求。

二 有效教学策略评价的有关描述

1、环境创设

环境创设包括氛围创设、情境创设、时间安排、组织形式等二级指标,涵盖了课堂环境要素中的心理环境、物理环境、时间环境、空间组织形式。合适的氛围、情境创设与教学媒体能激活学生的经验,诱发和激起学生提问与求知的欲望,引发学生自主、独立地发现问题、创生问题。使学生敢于提问与思考。给学生必要的自主学习时间,是落实学生自主学习的前提和必要条件。自学、小组合作、课堂交流、讨论、辩论等多种组织形式。能发展学生的情意,有效提高学生的课堂实用时间。良好的环境创设能支持开发学生经验、支持学生思考与再创造,支持学生参与活动,是有效课堂教学的重要特征。

2、培养学生思维能力

初中科学教材中设置的实验大多数为验证性实验,即通过实验的手段来验证某一科学概念和定律是否成立,这种传统的实验方法,对培养学生的创新思维能力是不够的。我们对教材中的演示实验和学生实验适当进行改造,变验证性实验为探索性实验。所谓探索性实验,是指利用已知的外加因素去干预研究对象,观察产生的结果,从中总结出规律的实验活动。教师积极引导,学生主动参与,在实验中寻找问题的答案。引导学生对新知识、新问题的探索。同时也有利于学生动手能力的训练和创造性思维的培养。

如在大气压强的实验中,取一个空的矿泉水瓶子,用适当温度的热水加热瓶壳后,立即盖紧瓶盖。随后用冷水淋瓶壳,只听略的一声,瓶壳瘪了。再做一次,当加热瓶壳后瓶子不加盖。用冷水淋后,瓶壳未变形。要求学生思考,从这两个实验中能说明什么道理?为什么一个瓶壳变形而另一个瓶壳不变形?是因为物体的热胀冷缩?还是因为?学生用所学的知识来解释这个现象,议论纷纷,各述其理。最后得到由于“瓶内外大气压强不相等而造成的”科学道理。学生的思维得到充分的调动,从观察得到的现象中去探索科学知识、寻求真理。

三、实验教学的特点和实施策略

1、实践性

要求学生通过亲身实践获得直接经验,掌握基本的科学研究方法,提高综合运用知识解决实际问题的能力。

2、开放性

学习空间是开放的。实验途径是开放的,实施过程是开放的,实验结论、实验评价是开放的。

3,主动性

从选择实验课题到进行实验课题方案设计、实施、评价,都要求学生自己完成。给学生主动选择实验内容的机会。教师主要起组织、指导和评估作用。

4、过程性

与注重结果的传统实验教学相比,开放性实验教学更注重实施过程及学生在这一过程中的自身体验与收获,

5、研究性

实验课题的实施过程类似科学研究的过程,但又不是通常意义上的研究,它强调以发展学生个性为目标,目的在于让学生学会基本的科学方法。并在实施过程中不断地发展自己的研究能力与创新能力。

6、组织形式

采用实验申请形式,要求学生填写开放性实验申请表,包括实验课题、实验人数、实验时间、实验设计方案、实验所需药品与器材,由科学课代表统计,报实验室,然后由实验室审批,统一安排,确定实验时间。再反馈给学生进行实施。

7、实施策略流程

(1)实验课题确定

实验室可根据学生的学习进度,推荐一些实验课题:学生也完全可以根据自己的兴趣以及实验能力,通过查阅资料另选实验课题。

(2)申请登记

学生根据自己的兴趣选择实验课题,并通过查阅资料,设计实验方案,同时组成小组人员,填写好开放性实验申请表,上交实验室。

(3)审批反馈

第7篇:科学实验的意义和作用范文

【关键词】高校实验室;档案;思考

随着知识经济时代的到来,知识、技术和人才日益成为经济发展的决定因素,实验室作为高等院校开展教学、科研和生产实践,创造经济效益与社会效益的重要场所,日益得到重视。高校实验室档案真实记载了高校实验室的建设和发展历程,包括高校的实验教学、科研以及管理的全过程,是实验教学、科学研究、技术开发及管理经验的结晶。毋庸置疑,实验室建设和管理,对高校的生存与发展至关重要。谨此,本文从高校实验室档案管理的科学化、规范化与经济活动的特性方面作如下探讨。

一、高校实验室档案的重要性

所谓高校实验室档案,是指在高校实验室进行教学实验、科学研究、技术开发与仪器设备运行等活动中形成的书面材料与科技材料(包括文字材料、图纸、报表、照片、音像资料、电子文档等)。它既是高校在实验室开展人才培养和科学研究的重要记录,又是反映实验室建设与发展的主要资料,更是实验室工作人员劳动和智慧的结晶,为学校宝贵财富之一。

1.经济价值作用。从管理的角度看,高校档案的知识转化与商品转化是着眼于在经济行为中,学与研一体化。它强调围绕知识、技术的产生、扩散与应用不是三个独立的环节,而是同一过程的三个方面。因为高校实验室作为知识、技术的载体,同时具有这三个方面的功能。所以,高校实验室档案——“准知识”或称“知识的半成品”具有不可忽视的经济价值作用。

2.凭证或法律依据的作用。依照法律程序,科学实验产生的知识若需市场认可,并具相当高的的经济价值,则须按照法律程序办理知识专利注册,即成为受法律保护的知识产权。而注册知识产权的基本依据之一是实验室档案。

3.参考价值作用。全面、完整的实验室档案记载着科学实验的全过程。因此,在实验档案中,实验记录按照结果划分,既有成功的记录,更多的是失败记录。成功的实验结果可转化为知识,无需赘言。失败的实验记录则应该成为成功之母,理论上可以认为,对以后同类型或同方向的实验都有着参考借鉴的价值,为以后减少失败的概率,即为减少重复失败的实验的投资提供了参考依据。所以,实验室档案即使是失败的记录,在某种意义上是人类文化知识的积淀,同时应该具有一定的参考价值。

二、高校实验室档案的类别

知识经济时代,科学实验创造、发现、发明的知识、技术均能迅速商品化或称经济效益化。这就延伸、扩大了实验室档案记载的内容。既有法律活动、科技活动,又有经济活动、行政活动方面的内容。按功能划分,实验室可分为三大类别。(1)物质方面——实验设备技术档案。它反映了实验室及其设备技术的特点,记载了实验室的教学、可以及其效益评价等技术活动,对科学、教学实验的科学性、真实性准确性提供法律性依据性的使用价值和参考价值。(2)管理方面——实验室档案档案。一是法制化实验室管理制度及其执行过程的记载;二是渗透了经济活动的实验室管理,包括经济合同、协议及其效益评估,实验后的利益分配等全面管理记录;三是对实验创造的知识、技术的扩散与使用活动的全部法律性依据的反映。(3)过程方面——使用档案。它是实验工作者劳动和智慧的结晶,是真实劳动与实验的历史记录。它反映了实验的全过程,包括实验的检测、鉴定与论证等过程。无论是成功的,还是失败的,但是全面、完整的记录。

三、现行高校实验室管理的弊端及其归因

1.大多数实验室漠视效益。第一,投资方面。主要依靠政府行政或事业投资,投资双方对事业课题的成功或失败;经济效益与知识效益较少法律约束,少有经济活动或称经营性活动。第二,少有结果方面。失败的实验,自不必说,即使成功的实验仍停留在或实验即使报告的本本上。对于进一步的扩散和应用,既没有效益意识,更没有法律约束,有志者或因无经济支撑,或因无机构支持诸因素,最后是无能为力,志难酬。究其原因,一是观念陈旧。大多数科技人员及其管理者仍受到“君子喻于义,小人喻于利”传统观念的束缚。二是激励机制不健全。高校普遍地职称晋升以教学、科研成果作为硬指标性,而科技成果产业化很少有规定性指标,更何况,科技成果产业化具有风险性、时间周期长、市场检验等等不确定因素。

2.实验室形成知识后,后是束之高阁,或是流失现象严重。一是目前大量的资料显示,我国在科研成果的转化率正在不断提高,但与发达国家相比较,其转化率仍是相当低。二是科学实验流失现象严重。许多科研成果向世界专利组织申请专利的时候,许多国家拿出一件件从报刊上剪下来的的材料说,我们不需要买这个专利了。一位外国人毫不掩饰地向世界各国宣扬:要想搞到中国的专利技术,根本不用花什么高价,订什么合同,只要订两份报纸买两本杂志就足够了。导致这些状况的原因很多,我个人认为,宏观上,我国知识专利市场体系不健全,微观上,不得不承认,实验室档案管理体制已经越来越不适应市场经济的发展。

四、高校实验室管理必须科学化、规范化

1.必须尽快建立健全知识产权法律法规体系及其市场体系,以适应社会主义市场经济的发展。具体而言,实验室档案管理的经济行为应法律化、市场化。从法律上理顺个体、集团与国家三者之间的关系,包括利益分配、知识产权的权重比例等等。

2.观念必须更新。在社会主义市场经济条件下,更新实验室作为开发人才资源、创造科学财富的前沿阵地,必须彻底改变传统的科学实验单一事业活动活动行为与观念,迅速将其经济活动观念植根于头脑与行为中,以促进科学实验的知识转化与商品转化。

3.领导必须重视。“政治路线决定之后,干部就是决定的因素。”领导者是实验室单一事业活动型转化为经济活动型相的决策者与带头执行者。只有领导重视,实事求是地带领实验工作者深化改革实验室管理体系,抓住知识经济时代到来的机遇,建立适应学校自身条件,适应市场经济的发展的科学化、标准化的实验室,才能在市场经济中,特别是在步入知识经济时代求生存,求发展。

第8篇:科学实验的意义和作用范文

1 给学生一个充足的时间和空间

现在一般学校是让学生一天到晚都在教室看课本、做练习册、做试卷,学生在这种环境中,哪有时间去仔细思考所学知识?哪有时间去做自己想做的事?兴趣、爱好在题海中湮没,特长在题海中消失了,给学生充足的自由时间就是给学生自由发展的空间,没有自由时间就没有自由发展,就没有对知识技能深刻而独到的感悟、体会、理解与把握.如:瓦特发明蒸气机的灵感来源于对茶炉上水壶的观察.一天午饭后,他坐在茶炉旁看水壶不断地冒出热气,出神地看着茶炉上壶盖时而被蒸汽顶开,整整观察一下午.他的奶奶、妈妈则坐在旁边纺线,也没责怪他一句话,如果他的妈妈看到他一下午在那发神经,骂他一句,或是赶他去做作业、蒸汽机的发明者还会是他吗?法国思想家卢梭说:“误用光阴比虚掷光阴损失更大,教育错了的儿童比未受教育的儿童离智慧更远.”对于那些智力较好的学生,学习一遍之后,就能考90多分,在复习几遍,做几份试卷之后,还是90多分,几乎没有什么变化.对他们而言,这难道不是误用时间吗?陶行知对此打了一个生动的比方.“一个茶杯要有空间方可盛水.”把学生的时间占满挤完,无疑将扼杀学生的创造意识、创新能力,扼杀创造性人才的出现.

在空间上,要求开放实验室.新课标指出:“科学课程应具有开放性”,开放的课程需要开放的实验室.《科学》课程标准指出:“科学教学应当是开放的,培养学生的科学素养仅仅依靠课堂教学是不够的”.实验室是学生进行科学探究最理想、最便捷的重要场所.因此我认为开放实验室,至少有以下三大好处: ①可以解决实验设备闲置与学生做实验器材缺乏之间的矛盾.实验室的一些器材,三年只用到几次甚至一次,而学生在课外即使想做实验却没有实验器材. ②可以解决课堂实验时间有限与学生课余时间无事可做的矛盾.按教学计划不可能安排很多实验时间,一节课45分钟,2名学生做一个实验.时间有限,方法也单一,难以体现学生的个性与选择.每个学生的智力特长是不一样的,因而不能用固定统一的标准来测试,实验室的开放无疑为学生提供了一个发挥智力特长的新途径. ③可以解决培养学生实践能力与课堂教学时间不足的矛盾.学生通过手脑并用的实践,对概念、技能的理解必然深刻.无疑为学生认识自己,提高自信心创设了一个平台,促进学生的终身发展.所以开放实验室,不但可以提高教育装备的技资效益,提供学生丰富的课余生活和施展才华的空间,还能让学生在稍纵即逝的灵感到来之时,及时进行实验,培养学生思维的敏锐性、创造性和坚毅的科学品质.同时,开放实验室,引导学生探究实验和培养学生的科学素养,有着巨大的作用.

2 对课堂实验,要设计新颖,紧扣学生的好奇心

我觉得对实验的教学应不断改进,也应与时俱进,不能按应试教育的方法,去应对新教材的实验探究,要对科学实验进行优化.这要求教师要从观念上更新,不能停在照本喧科的传统教学模式上,对科学实验教学设计要具有新颖感、趣味性,做到实验操作简单、易于观察,才会产生吸引力,才容易培养学生参与实验的兴趣,对每一个实验都应深入研究,哪怕是改动一小点,让学生好奇心对实验产生新颖感,具有趣味性和悬念,都会扣住学生好奇心,事半功倍之效即可立竿见影.例如:气体膨胀做功消耗内能的实验,我给教师找来一支透明的注射器,在它中间滴适量的酒精后加以旋转,使酒精沾满管内壁,接着从注射器的一端塞进一个橡皮塞,然后推进注射器的活塞,注射器内气体压强逐渐增大,突然橡皮塞“呼”的一声冲出去,同时酒精蒸汽变成了一股白雾.这是酒精蒸汽内能减少,温度降低,液化的结果,效果非常明显.又如:在做有关大气压作用实验时,我给教师设计了如下一个实验(当时我也在听课),用一个矿泉水瓶装满水且拧紧,提出用注射针头向瓶下侧壁穿入,水能否从针头管中流出,大多数学生都肯定地说“能”,有个别在疑视着.老师请一位学生将针头一插,实验结果显示是“不”.学生认为“针头管堵塞了”等原因,然后老师再叫一位学生打开瓶盖,水不停地从针头向外流出.学生的好奇心自然而然地被诱发出来,观察力随之集中起来,整个思维都围绕在这个实验现象中,分析问题的激情顷刻高涨.

3 实验室要为学生配备充足的器材、材料和简单的实验工具

实验室必须配备课本上所有的演示实验、学生分组实验、课外小实验的器材.学校若不能提供所需器材,实验室可根据本校的实际情况寻找、制作一些代用品.如果这些还有困难,至少应准备一套实验常用工具、木工工具.让学生从自己的身边寻找实验资源,锻炼其自己制作实验器具的能力.这样既能促使其观察、思考,又能培养其耐心、细致的品质,也能让学生体验制作过程的艰辛,也使学生体会到做成之后的激动与喜悦.

如,做“电阻的测量”实验时,我给学生准备“实验超市”使学生自主选择,各取所需,让学生可用伏安法、伏伏法、安安法、替代法等方法去测电阻时所需的各种器材.又如在教学《指南针为什么能指方向》一课中,我给老师准备了铁钉、塑料片、一元硬币、木块、铜丝、铝块、铅粒、大头针等材料,还让学生各自准备一些材料,使实验材料更加充足.实验中,学生纷纷上场,主动参与,将亲自准备好的各式各样的材料进行预测、检测、实验.学生在轻松愉快的活动中,不仅了解了磁性的概念,而且也领会了磁体的基本知识.通过这样开放性的实验可以培养学生的发散思维能力,同时也可以提高学生的实验能力.

4 让实验与现实生活相结合

中学科学实验中有相当一部分是验证性实验,这些实验情景简洁,结构严谨,但远离生活,缺乏时代气息.这类实验只具有学术意义而不具有现实意义,长期接触这样的实验,容易使学生将科学与丰富多彩、千变万化的现实生活相隔离,认为科学与社会无关,与现实生活无关,所以我们应让实验走进现实生活,选择生活中的课题设计实验.将课内、外教学融为一体,把科学知识、生活知识、社会实践紧密联系在一起,开辟实验竞赛、小制作、小发明等科技创新活动天地,让学生的能动作用得到充分发挥,达到深化优化实验探究之目的,进而培养和造就学生具有探索和研究的创造能力.

例如,“保温瓶保温性能的研究”、“厕所水箱用水和节水问题”、“流体问题与飞机飞行问题”等都是现实生活中的问题,都应引导学生用实验研究这些问题,不仅能使学生感到科学非常有用,而且可以激发学生学习科学的动机.

实验走进生活,不但要求实验的内容要联系生活实际,而且实验仪器要尽量就地取材,多用生活中的材料拼凑、组装的仪器,如,可使用可乐瓶、易拉罐、饮料吸管、胶带纸等生活中的常用物品来做科学实验.在研究杠杆平衡条件实验中,我给教师安排了如下的实验器材:回形针若干、细线、吸管.使用方法:如图所示,把细线系在吸管中点,以中点为中心,向两边每一厘米做上记号,细线环可在吸管上移动,用来钩住回形针,在距离中心不等的两边放上适量的回形针,找出加回形针枚数及其离中心距离的规律,即用回形针代替钩码,吸管代替杠杆,来研究杠杆平衡条件的实验.这样教师可以让学生课外去研究.既保证课堂时间,又增强了学生的实验能力.同时,学生的课后作业也应该因地制宜地引导学生关注周围的生活,例如,游乐场中的科学问题;车站、码头、运动场上的科学问题;超级市场上的科学问题等;把这些与学生的生活密切相关的事物引入科学课,就会增加学生对科学课的亲切感,可以拉近科学与生活的距离.更重要的是通过对实验与现实生活的结合,培养了学生理论联系实际和实事求是的科学作风,严肃认真一丝不苟的科学态度,主动研究的探索精神和创造性的发现、思考和解决新的实际问题的能力.

5 目前存在的主要问题

一是对学生实验的认识还不够统一,现实中应试教育的影响还没有完全得到改观.作为学生实验的主体的各方,即学生、老师、实验员及学校管理人员对科学实验的认识还有待提高.有的任课教师忙于教学压力无暇顾及学生提出要做实验的要求,学生也因为平时作业多,对开放实验室还没有引起足够的重视,学校领导也怕成绩受影响而影响升学率.

第9篇:科学实验的意义和作用范文

关键词:科学实验;开放式自主实验能力;培养策略

中图分类号:G632.0 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2014)07-0071

全国展开新教材实验,玉环也已成为第三批新教材实验区。新教材的设计新颖,生活化气息浓,实验设计图文并茂,探索性强。但传统意义上实验多为“验证型”的概念,实验被异化为“照方抓药”。因而使人产生“实验仅仅是一种手段”、实验是为教学“服务”的错觉,而忽视了科学实验所蕴涵的思想性、发展性、探索功能。特别是当前有些农村初级中学实验配备相对滞后,仪器陈旧。这些因素的存在,也为传统科学实验的生存提供了肥沃的土壤。传统科学实验的存在导致了学生在实验过程中产生了以大容量、机械化操作替代了探索性操作的倾向,使学生对实验探索性的思维培养、创造性思维的培养、智力的开发与能力的提高受到了很大的限制。尤其是农村初中学生信息闭塞,实验基础设施简陋。在此基础上进行的传统科学实验,更是大大限制了农村学生的创造性和探索性思维,也不适应社会的发展和需求。因而在农村初中开展科学开放式自主实验的开发和研究具有很重要的意义。

开放式自主实验是指实验中减少指令,提供学生独立思考,积极探索,从多方面多角度自主探求的实验。充分发挥学生的才智,不断地进行实践、创新。另外,开放式自主实验面向每个学生的个性发展,尊重每个学生的特别需要。实验活动方式等多方面都具有开放式自主的特点。尤其在农村初中研究开放式自主实验,可以在克服农村中学实验设备简陋的基础上,培养农村学生进行独立思考积极探索的能力。开放式自主实验,鼓励学生从多角度、多方面的探索实验,促进学生在实验中培养自主探索精神、创造性精神。农村初中学生毕业后,有相当一部分学生回到农村第一线,直接为当地的经济发展服务,他们是否具有科学素养,是否具有创新精神,将直接影响农村的发展进程。

为了明确学生传统实验中主动参与性和思维品质情况,采用问卷形式调查传统实验的情况,下表即为调查表:

开放式自主实验问卷调查表

1. 对于科学课堂教学实验你喜欢哪一种实验方式?()

A. 教师单独演示B. 个别学生参与演示C. 分组实验

2. 在学习过程中遇到疑问你如何解决?()

A. 查资料B. 问老师 C. 通过实验来解决

3. 在做分组实验时,你喜欢按怎样方式进行?()

A. 照方抓药(按设计好的步骤机械操作)

B. 自主设计,自主完成

4. 请任选一个任务进行设计实验。(1)请设计实验证明二氧化碳密度比空气大。(2)请设计实验来说明如何用水来做一面凸透镜。

5. 试一试请把直尺放在桌面上,用一只手按住直尺,并使直尺的大部分伸出桌面,以保证伸出桌面的直尺能够震动。

改变伸出桌面的长度时,发生了什么变化?

当你耳朵贴近桌面时,声音发生了什么变化?

通过本次开放式自主实验问卷调查,在问卷第一题中选B、C的学生占70%,在问卷第三题中,大部分同学都选择自主设计,自主实验。这说明在学生的心底有着强烈的自主实验的愿望。而在第四题和第五题的问题的做答中可以发现绝大多数的同学自主实验的能力是很弱的。因此,在农村初中实行对科学开放式自主实验能力的培养很有必要。

一、开放式自主实验类型

1. 让学生参与“演示实验”

(1)演示实验是科学教学中常用的直观教学手段,它能使学生加深记忆,便于学生理解和掌握。教学中教师除了要重视演示实验的直观性和操作的规范外应注意以下几点:

科学实验基本操作学完之后,一些简单的演示实验应让学生参与动手操作。初中课本中,多数演示实验的操作都不太难,在教师的指导下完全可让学生自己去做。如在学氧化碳的实验室制法时,,由于学生已具备了实验室制取氢气和氧气的基础,在引导学生分析完实验室制取二氧化碳的方法后,笔者就放手让学生进行实验操作,教师细心观察学生的操作并做个别指导。这堂课学生学习积极性很高,比笔者在讲台上演示,学生只观看的效果要好得多。再如学习《溶液》一章时,概念多,条件多,学生不易理解和掌握,对进行溶液计算的教学造成很大困难。针对这一点,笔者采用了让学生参与演示实验的教学方法:凡有关概念和计算的实验一律让学生动手去做,教师只是恰当的引导学生分析,使学生掌握概念的内涵和外延及规律。由于是学生自己发现的规律,所以理解掌握得比较深刻,产生了良好的教学效果。

另外,对一些较难操作或有危险性的演示实验,如一氧化碳还原氧化铜的实验,由于一氧化碳有毒,又是可燃性气体,在实验过程中如果操作不当很容易出现危险。这种实验可让学生在教师的精心指导下进行或不让学生进行这些操作。但是,为了更好地让学生掌握知识,我们就要创设条件将实验改进然后让学生去做。笔者在讲一氧化碳的还原性时,为了进一步加深学生对一氧化碳还原性的认识,笔者将一氧化碳和氧化铜反应进行改进并指导学生做了以下实验:先说明在酒精灯的内焰和焰心处,由于酒精跟空气接触不充分,酒精发生不完全燃烧生成一氧化碳。然后指导学生将钢丝在酒精灯外焰部位加热一会儿后,趁热移至酒精灯的内焰或焰心处,观察铜丝表面颜色的变化(现象为铜丝在外焰加热时表面由亮红色变为黑色,移至内焰或焰心处又变成红色),并解释原因。这就使学生牢固地掌握了一氧化碳的还原性。

(2)要注意做对比实验。演示实验中除了要注意排除干扰因素外,还要注意灵活运用对比的方法,做对比实验。如在演示泡沫灭火器原理的实验时,笔者先向吸滤瓶中注入1/3体积的水,然后倒转,学生观察到:水很难从侧管流出。然后取下瓶塞,将水倒出,再加入碳酸钠浓溶液,放入盛浓盐酸的小试管,盖好瓶塞迅速倒转。学生观察到从侧管喷出大量的泡沫。这样一对比,学生自然容易想到:瓶内的压强增加了,从而得出“瓶内两种物质能相互反应,短时间内产生大量气体”的结论。另外,氢气、木炭、一氧化碳的还原性实验;实验室制取氧气、氢气、二氧化碳的实验等都具有很强的对比性,在学完这些内容后,应重新演示一遍,引导学生进行对比。这样,不仅能使学生更加牢固正确地掌握这些内容,且在无形中也学会了一种好的学习和研究方法――对比法。

2. 分组实验和边讲边实验

(1)灵活恰当地采用分组合作实验。不管哪种教学形式都有其优缺点,必须从实际出发,系统地考虑课程的性质和内容特点,灵活适当的采用分组合作实验,让学生在积极、主动、轻松自如的气氛中学习,使学生的个性得到充分的发展。如新实验,如果内容较容易理解的,则可以放手引导学生自我设计,并根据学生设计实验尽可能提供实验器材。小组内组员互相合作进行实验;相互找出实验错误的地方和原因,及时改正;互相小结实验心得,小组长作总结。各组派代表发言,讲述了本组中存在的疑问或主要错误的地方。教师则根据这些信息作指导和总结。发挥了学生的实验操作能力。如果实验内容较抽象,难理解,则引导学生通过小组合作,通过动手操作,动口讨论,动脑筋想办法去解决、理解新实验。在教师适当的引导下,让学生以小组为单位,发挥集体的智慧去探索新知。让每一个学生的聪明才智在小组中表现,让学生相互学习,相互启发,最后取得共识,设计实验步骤。在此基础上,教师根据学生自学的情况,引导学生从不同的角度,不同的思维方式去理解实验,加强对实验的认识。然后再引导学生利用实验解决实际问题,进一步巩固了实验,在实验中不断成长。

(2)推行“开放式主题实验”。很多学生在做完某个实验后还“意犹未尽”,又想新的“名堂”,但苦于常规安排,不知不觉中失去了再实际和再发展的机会。所以有必要推行“同主题扩展实验”活动。具体办法是:在某一“学生实验”做后的一周内,围绕该实验主题,由学生进行适当扩展,并填好《主题实验扩展申请表》,经教师审批后,与实验室联系,安排时间进行实验。

(3)做好实验安排,放手让学生自主实验。做好实验安排,既要考虑实验时间,又要考虑实验内容,时间的安排要与实验册上实验配合,要根据学生掌握的知识和具备的能力的实际情况来安排实验,因为充分准备是实施“自主实验”的根本保障。

学生要有熟悉实验册上实验操作的充分时间,特别是对在基本仪器使用更要熟悉。学生在实验前要见到仪器,因此教师要一方面通过开放实验室让学生认识仪器,另一方面必须让学生事先要求提供的哪些器材实验做好充分的准备。如:天平、螺旋测微器、电表等的使用,经过多次实验的重复出现,学生就能逐步熟悉,懂得其中的奥妙,达到应用自如。实验前要达到明确实验目的、内容、原理、方法以及注意事项等,预习做的好,在实验中获得的体会就较为深刻,最关键的、最本质的问题也才能领会得更深刻,并且还可能发现新的问题。

自主实验要注意加强师生之间、学生之间的合作,在和谐愉快的气氛中,尽量调动学生进行实验的主动性和创造性。爱因斯坦曾经说过:“提出一个问题往往比解决问题更重要,因为解决问题,也许是一个数学上或实验上的技能而已,而提出问题,新的可能性,从新的角度去看旧的问题,都需要有创造想象力,而且标志着科学真正的进步。”故在实验中,要学生善于发现问题与提出问题,探索问题与解决问题。例如:学生提出改进实验或设计新的实验,以探索新的问题;要针对学生实验操作的情况及提出的问题,提出补充问题。要求学生回答或者再做某些补充实验操作,要当面对每个学生进行实验讲评以及成绩评定,指出学生掌握知识和实验操作、实验修养等方面的优缺点。

3. 推行“研究型小组”式的自主实验

对于一些有志于科学学习和研究的学生,上面的实验难以满足其要求,因而要结合“研究性学习”和学生实践活动,组织“研究小组”,试行“亚研究”式的学生小组自主实验活动,实验活动实行申请审批制,学生4人一组提出实验项目,填写申请表,教师审批后,每组中分成两小组进行实验提高报告。实验后,由教师组织讨论、交流,以共享实验成果。

“研究性小组”式实验是一种以小组为单位,通过分工协作、互相交流、综合概括,从而获得知识的过程。在这个过程中,有学生独立思考和操作,而且有学生之间的信息交流和竞争,更有学生之间的互相帮助,互相学习。因此,学生不仅在知识上,而且在情感处;在合作技能,互相理解尊重、宽容,以及互相学习等方面都得到提高。

由于我们所要研究的问题,需要通过实验来完成。这就需要在小组合作实验的过程中,每个人每个小组在自己组内都要承担一定的任务,并且要分工明确,目标一致。在这个多元互动合作研究过程中始终有一个主旋律,那就是个动与小组不断转换进行,个人与小组不断共同提高,共同发展,这就必须体现在一个项目的小组合作研究中,针对发现问题、提出问题、探索问题、解决问题、体验问题等。

二、开放式自主实验的意义

1. 学生对科学实验的兴趣得到了提高

经过一年的开放式自主实验的实施,学生对科学实验的兴趣有了很大的提高。除了科学实验本身的特点外,我们所采用的“学生参与实验”,“分组实验”等形式的实验,尤其是让学生“全权负责”演示实验的演示。学生都表示出了很大的兴趣,争先恐后的要求自己来演示。因为在每次演示时教师给予学生很大的“自由空间”。学会上的实验压力没有了。实验素质得到了很好的培养。即使是成绩差的学生,也很能积极的参与演示。因为这种形式的实验对动手能力的也往往大于对知识的要求。另外学生分组实验中,“逃脱”了实验册的束缚,可以自行设计实验步骤,并能在实验中很好的渗透自己的思想。无论最终实验是否成功,学生做的是“自己的实验”。且实验后不断反思和总结,并最终获得成功。在“任务型”实验中,给出一个需要验证的问题,由小组自我设计实验方案。小组成员在“自由空间”中,通过相互合作,不断探究,最终在实验中解决了问题。体会到了成功的喜悦,从而也提高了学生对实验的兴趣。

(1)通过对各类科学实验设计,不断提高了学生的思维能力。从科学实验设计能力的特点我们可以看出,实验设计是一个从认识到实践,在实践中提高学生的思维能力的过程,它具有如下的作用:

①实验设计可以激发学生的探索兴趣

学生根据所学的生物知识和实验技能,独立地或在教师的指导下设计出实验方案,成功地解决了问题时,会产生成功后的喜悦,会激发产生对知识追求的一种深层次的动力,并上升到探究实验的兴趣。

②实验设计可以培养学生的创新精神和实践能力

实验设计本身就是一个综合运用所学知识和技能构思解决问题方案的过程。在这个过程中,可以从不同的角度、不同层面,采用不同方法进行设计,其中必然蕴涵着对学生创新精神的培养和训练。如针对“酶具有催化作用”这个设计主题,由于题目没有说明使用何种“酶”进行设计实验,学生分别采用熟悉的酶如植物淀粉酶、唾液淀粉酶等来设计实验,形成了不同的设计方案而得出相同的结论――酶具有催化作用。

另外,实验设计不是凭空想象、主观臆造。在进行实验设计时,要考虑设计方案的可行性和可操作性,从该点上来看,无疑也是对学生实践能力的培养。

③实验设计可以强化学生的科学素质

学生运用生物知识和技能进行实验设计的过程中,必须对设计问题的每一个环节、每一种手段细致地分析研究和综合地比较,这有助于学生形成严肃认真、一丝不苟、实事求是的科学态度。同时在进行生物实验设计中,学生除了应具备一定的生物知识和实验技能外,还需要掌握各种科学方法,如观察、记录、资料整理、数据分析、归纳总结、形成结论等,这对于培养学生运用科学方法解决实际问题有很好的促进作用。

④学生具有了自主实验的能力和习惯

通过开放式自主实验的研究,学生具有了自主实验的能力和习惯,发现问题、分析问题和解决问题的能力提高了,动手能力增强了,许多问题可以由学生自己通过自学和实验得到解决,教师则把精力放在重点、难点问题上,引导学生去攻坚。随着自主实验能力的提高,学生做实验的速度加快了,使教学进度得以加快,“注意创新精神和实践能力的培养”得以进一步落实。总之,培养学生自主实验的能力,不仅仅是提高教学质量的重要措施之一,更重要的是实施素质教育的问题,是培养人才的问题,是民族创新的问题,理所当然应该引起我们的重视。

2. 开放式自主实验中教师应具备的作用。通过对开放式自主实验的研究,我们发现教师应具备以下几点作用:

(1)教师要协调实验中的各种关系,创设良好的实验气氛,调动学生的实验积极性采用“分组实验”,教师必须先分配好小组的成员,小组长,小组组员的分工等,同时要协调好小组内学生之间、小组与小组之间、教师与学生之间的关系,必须从有利于学生全面发展的着眼点出发,有目的、合理地分配小组成员,选择恰当的组长。应该做到使小组内有一种团结协作的精神,有一促进互相信任,互相学习,大胆、公平竞争的气氛。小组与教师之间应该有互相信任,平等交往的关系。前苏联霍姆林斯基曾说过:“只有学的好,才能好好学。”因此,这要求教师发挥主导作用,协调好实验中的各种关系,创设良好的实验环境,尽可能提高实验的效果。

(2)教师必须要具备较高的实验素质。首先,当小组设计好实验方案上交教师审核时,只有具备了较高实验素质的教师,才能对各种实验方案进行审核。如哪些小组的实验方案具备可行性,哪些实验小组方案可行性较差,哪些实验小组方案中提到的器材实验室需补充。哪些实验小组方案不具备可行性。如有一实验小组提出如下实验方案来研究二氧化碳密度大于空气密度:

在此申请表中我们发现,实验设计步骤中的第二步把二氧化碳注入气球这一操作,对于仪器的要求很高。而且操作起来难度很大,教师应给予慎重审核,这就要求教师具备对实验操作具有高度把握性,要求教师的实验素养不断地更新。

三、存在的问题

1. 有些学生在开放式自主实验过程中,由于意志品质不坚决,自制能力差,做事有始无终,丢三落四,在实验中主要表现为:实验用品、材料乱放乱丢,实验结束后不清洁整理,实验报告不及时填写,不能养成良好的实验习惯。对于这些学生,在实验时要进行“人盯人”战术,迫使其“循规蹈矩”;实验结束后要适时提问,引起思考,达到培养分析和解决问题能力的目的,养成始终如一的实验习惯。