改变世界的科学实验精选(九篇)

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第1篇：改变世界的科学实验范文

【中图分类号】G623.6 【文献标志码】A 【文章编号】1005-6009（2016）44-0073-02

科学实验是科学教学的重要组成部分，忽视实验，学生科学素养的培养会大打折扣。下文，笔者将结合相关课例，谈谈实验教学如何发展学生的科学素养。

一、找好实验中科学素养的落脚点

学生科学素养的表现之一是课堂学习中的科学精神，具体表现为个体在学习活动中的价值标准、思维方式和行为规范。在科学学习中，学生尊重证据、主动探究等素养的获得需要教师关注实验活动的两个“点”。

1.整合教材――科学素养的“起点”。

《科学》教材往往只呈现实验器材和程序，缺少对学生思维等认知活动的关注。如苏教版《科学》四下《物体的形状改变以后》一课，教材中的实验是认识物体的形变，由于教材提供的材料比较单一，不能揭示“形变”与“弹力”之间的关系，且学生对“形变”的认识还仅仅停留于物体的形状会发生变化的层面，对于变化后能够还原的认识不足。造成这种认识缺陷的原因是实验活动提供的材料过于单一，教材上提供了橡皮筋、弹簧、海绵、钢条四种材料，这四种材料均直接指向有弹性这一概念，而缺少对无弹性（本质是弹性较弱）现象的关注。针对学生认识上的不足，教师需要为其搭建思维阶梯。而实验能为学生搭建思维阶梯，教师需要围绕“实验”和“思维”双主线设计实验，可以增加学生认为不具有弹性的短木条、橡皮泥、铝棒、棉线四种材料，让学生进行对比。

2.建立概念――科学素养的“提升点”。

建立概念是一种重要的科学素养，建立概念的过程是对所见现象进行抽象和提炼的过程，同时也是对自我认识的超越和提升的过程。

以“弹力”概念的建立为例，教师要以学生素养提升为指向展开教学。第一步观察物体形状变化前后的区别，说说自己玩橡皮筋时，它的形状有哪些变化，最后结束时又是什么形状？引导学生画图记录自己的观察结果，这是对学生观察素养的培养。第二步，通过比较，建立“外力”与“形状”之间的联系，学生观察、记录哪些材料形状改变后能够还原，哪些不能。形状变化主要是变长、变短、变扁和体积变化，这些变化都与受到外力有关，这是对学生归纳意识的培养。第三步，建立“内力”与“形状”之间的联系，这是学习的难点。学生对弹力如何产生颇有疑惑，这时教师需要演示压缩压簧的实验，然后学生思考内力是什么时候产生的，什么时候最大，朝什么方向，是所有物体都有这种内力吗？通过演示，学生会明白弹簧开始被压缩时，“内力”就产生了，这个内力来自于弹簧本身，方向与外力相反，此时弹力的概念就建立了。

教学中，学生从对实验现象的观察与记录，到实验现象与所对应概念的关系梳理，都遵着“知识建构理解”和“能力素养提升”两条主线，知识的获得并不是最终目的，背后隐藏的素养提升才是最终目的，因此，梳理实验背后的素养是科学教师备课时要着力思考的。

二、搭好实验外科学素养发展的“路”

科学素养的培养离不开探究学习这一形式，而探究学习离不开教师对实验中的探究因素的挖掘。

1.注重探究活动。

学会探究是科学素养之一，科学课上，教师要尽可能地让学生通过实验观察有所发现。以苏教版《科学》四下《肌肉》中的骨骼和肌肉关系为例，教师可以直接向学生展示手臂骨骼肌肉的模型；也可以先向学生展示手臂的骨骼模型，然后让学生观察自己手臂运动现象，判断手臂上的肌肉是如何变化的。前者是直接告知知识，后者倡导的是探究和发现，而后者更利于学生观察素养、逻辑推理素养、建模思维的发展。

2.倡导真实情境。

对于核心素养的界定有很多，杭州师范大学的张华教授认为，核心素养是人们适应信息时代，知识社会和全球化时代的需要，是解决复杂问题和适应不可预测情境的能力和道德。因此，存在不确定性的教学情境才能为学生核心素养的发展提供空间。

在认识拉力大小与弹簧拉长长度之间的关系的过程中，教师可以围绕真实情境开展教学。教师可以将通俗意义上的弹簧秤拉力刻度转化成长度，将挂了一个钩码、两个钩码……五个钩码的刻度线重叠在同一个长度盘上，这时学生会发现长度的变化就是拉力刻度的变化，在此基础上，学生可以设计一个弹簧秤刻度板，从而将人类历史上几百年的发现历程浓缩于每一个学生的发现过程中。

3.凸显实验学习特征。

科学教学的核心是培养探究精神，而科学实验对学生科学态度、证据意识等的培养均有帮助。

实验是一种学习方式。从教与学角度来说，科学实验教学要有一定的趣味性，本质上要能体现科学性，理念上要体现“做中学”的特征。所以实验活动要围绕“观察”和“分析”展开，要充分体现动手又动脑的学习方式。

实验的过程，从结果角度来说，它是学生对知识的消化过程；从学习角度来说，它是引导学生学会观察、学会记录、学会表述的过程。因此，教学中，教师要找到最佳的观察和分析视角来培养学生主动探索的意识，从而体现实验这一学习方式的独特魅力。

三、建好实验中核心素养提升的“场”

在实验教学中培养学生的核心素养，不仅要关注实验活动的过程和技能，需要关注实验活动的指向，要让学生在获得能力和方法的同时，形成一定的价值观。

1.关注实验教学的“训练场”。

实验教学有其独特的要求，从进入实验室的那一刻开始，每一个学生就是一个小科学家，其一举一动都要严格遵守规范，学生实验操作的精细程度代表着其科学素养的形成程度。科学教师要将实验当成学生科学素养的训练场，一要关注学生对实验操作程序的遵守程度，考核学生实验操作的先后顺序、观察活动、记录活动等；二要关注学生实验秩序的落实程度，实验前不随意动手玩材料，实验中注意力集中，实验后将器材还回原处。当学生每次实验都能遵循规范，采用正确、科学的方法，久而久之，就会养成科学素养。

2.关注实验教学的“文化场”。

学科核心素养是通过学科思想体现出来的，科学实验中要关注科学思想和科学学科特有的文化。科学实验既是一种操作性的体验活动，更是一种研究性的探索行为，实验活动中要体现以下几种学科意识：（1）客观意识。科学实验特别强调求真精神，客观表述自己的所见是实验活动的基本要求，实验中要做到不随意篡改实验数据，不用想象代替观察，不夸大观察结果。（2）证据意识。科学之所以被世人当作“真理”的代名词，是因为其每一个结论都有证据的支持。在实验活动中，学生每得出一个结论，教师都要让其提供判断的依据，同时还要引导学生养成质疑的习惯，不断向他人和自己追问，不断补充证据，不断完善结论，不断进行论证，这将会改变学生随意表达，妄下结论的习惯，让学生变得理性起来。（3）模型意识。实验活动中的现象有零散、隐蔽的特征，学生要针对这些现象提出自己的假设，建立对问题的认识模型，这是从事实向原理迈出的重要一步。以宏观的认识为例，学生的科学实验都是围绕物质世界、生命世界、地球宇宙几大领域的模型展开的微观活动。具有模型意识的学生在科学实验中会不断思考、不断推理，形成模型框架，这样就会超越实验本身，形成对高级原理的概括机制。

第2篇：改变世界的科学实验范文

科学中那些繁琐的符号、抽象的概念、复杂的推理判断等，使不少学生感觉到科学是一门比较难学的学科，使他们产生了对科学的畏惧感，学生的这种心理给教师的教学也增加了一定的难度。若要改变这一局面，首先必须培养学生学习科学的兴趣，消除他们的畏难情绪。

一、利用趣味实验，激发学生学习科学的兴趣

初中科学是科学教育的启蒙阶段。初中科学的第一节课尤为重要，第一节课的成功与否关系到是否能激发学生学习科学的兴趣，也关系到学生是否能够很快地走进科学殿堂。在初中科学的启蒙课中教师可以利用多个趣味科学实验，引发学生学习科学的兴趣，引导学生走进科学世界，感叹科学世界的奇妙。由于初中学生刚接触科学，科学知识十分缺乏，教师在选择趣味实验时要充分考虑学生已有的知识经验，从他们身边熟悉的物质入手，让他们从身边的物质中感受科学世界的奇妙，跟着教师的步伐走进科学世界去探究科学世界的奥秘。

案例1 会“踩水”的鸡蛋

[仪器、药品] 量杯、量筒；饱和食盐水、鸡蛋

[实验原理] 鸡蛋在水中要下沉，但在饱和食盐水中却能浮起来，因为饱和食盐水的密度比水的密度要大。

[实验操作] 取一500mL的量杯，加入250mL饱和食盐水，再沿着量杯的内壁缓慢加入250mL水，这时仔细观察可以看到在这两种液体之间能形成一个“界面”。再取一个鸡蛋放入量杯。这时鸡蛋不下沉到杯底，也不漂浮在液面上，而是沉入上层液体的下面，漂在下层液体的上面，就在那个“界面”上，自由的“踩水”，非常有趣。

二、利用趣味实验，强化学生的科学知识

很多学生认为科学比较难学，对于一些抽象的概念、复杂的推理判断，他们总是记不牢，而且难以理解。这时教师就可以在课堂中利用趣味实验，吸引学生的注意，调动学生的积极性，同时也可以帮助学生更好地理解强化科学知识。

案例2 “白花变红花”

[仪器、药品] 玻璃钟罩、长宽各25cm的木板、坩埚、扇子、60mL广口瓶；用滤纸做成的小白花、2%酚酞溶液、35%浓氨水。

[实验原理] 氨水显碱性，能使酚酞变红。对红花扇风时，氨水挥发，碱性消失，因此红色褪去变为无色。

[实验操作] 取一块木板，在它的正中打一个孔，孔的大小正好嵌入一个坩埚，坩埚内注入浓氨水，然后用玻璃钟罩罩住。将滤纸做的小白花放在酚酞溶液中浸透，取出晒干插在广口瓶里。将瓶放进钟罩，小白花很快变成红花。将红花取出，用扇子对着它扇风，红花又逐渐变成白花。这样可重复做几遍，非常有趣。 “白花变红花”这个实验现象非常明显。在进行趣味实验操作时，学生的注意力非常集中，而且学习兴趣很浓。从实验中学生可以得知：酚酞遇碱变成红色。由于实验现象比较明显，学生就会对此有十分深刻的印象，知识点也就不会轻易遗忘。

三、利用趣味实验，培养学生的动手能力

趣味实验不仅现象明显，而且操作简单，易被学生掌握。教师可以利用这一点，预先讲明实验原理、实验过程以及注意事项，让学生自己操作。这样做既让学生掌握了科学知识，也培养了他们的动手能力。通过自己动手操作，学生不仅能够亲自感受科学实验的魅力，激发学习科学的兴趣，享受成功的喜悦。比如利用金属的金属活动性的差异（Zn＞Pb＞Cu＞Ag）教会学生自己制作百变的金属树。

四、利用趣味实验，活跃课堂气氛

传统的科学课堂是教师讲学生听。这种局面导致的后果是难以调动学生的积极性，课堂气氛比较压抑。课堂教学的过程，本质上体现的是教与学的动态过程。要使这个过程保持一种和谐的积极的状态，把握教学的节奏是至关重要的。在科学课堂中，教师利用与所讲解科学知识相关的趣味实验适当的调节课堂气氛，学生在获取知识的同时，也能调动学习科学的积极性，活跃了课堂气氛。

第3篇：改变世界的科学实验范文

【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4篇：改变世界的科学实验范文

摘要：通过初中科学实验，可以使学生掌握大量的科学事实，加深对科学概念与科学理论的认识，培养学生的观察现象、分析、综合、归纳、解决问题的能力，获得比较熟练的实验技能，学习科学探究的方法，培养学生实事求是，严肃认真的科学态度，提高实验教学质量。

关键词：初中科学 实验教学 常见问题 实验教学质量

初中科学是一门以实验为基础的学科，所以科学实验是科学教学内容的重要组成部分，也是学生学习科学的主要途径。实验教学是否成功，与学生的科学学习能力、学习兴趣、以及探究能力等密切相关。结合初中科学教学实践，对初中科学的实验教学产生如下思考。

一、初中科学实验教学中的常见问题

1、学生实验死板、机械。一般情况下，学生实验都是安排在上新课后进行，并且都是教师演示过的实验。这样的实验只起到巩固书本知识和训练操作技能的作用，是实验操作的重复。在这样的实验教学中，学生基本上不需要思考，只要按照教材上的步骤做玩就行，甚至有很多学生不知道每一步的实验操作目的，也不会分析实验出错的问题所在，失去了锻炼学生思维能力的功能。

2、实验教学中缺少探究成分。现在初中科学实验教学基本都是按照教材内容，开设一些验证实验，哪怕不做实验也知道实验结果，该类实验丧失了学生对未知世界的探索兴趣，长此以往养成了学生的惰性，使学生对科学实验失去了兴趣。如果对实验失去了兴趣，就会谈不上对学生探究能力的培养。

3、实验教师对教学的重要性认识不够。随着教育教学的改革，大部分教学模式都有了改变，推出许多新的、适合学生发展的教学模式，但由于考试压力的存在，评价机制的不完善。大部分教师对实验教学的重要性认识不足，还是注重理论知识的传导，甚至还出现黑板上栽秧的实验课。

二、改变实验教学观念，开拓实验教学新模式，提高实验教学质量

1、注重教师的演示实验，激发学生的实验兴趣。初中科学教学是科学教育的启蒙阶段。初中学生好奇心强，他们学习科学的动力是以满足好奇心和感兴趣为主导。科学实验教学的首要任务是如何激发学生对学习科学的兴趣，并使这种短暂的兴趣能够稳定地保持并得以发展，从而激发他们学习的兴趣。因此强化实验教学的主要途径是：通过演示实验来调动学生的情绪，激发他们学习的兴趣和求知欲。我们可以从优化教师演示实验着手。例如，在讲述氢氧化纳性质时，补充CO2与NaOH的反应的探究实验，教师可以先收集两试管CO2，再将两试管分别倒扣在等体积的水和氢氧化钠溶液中，观察产生的现象。哪一支试管中液面上升更高？并让学生来思考发生现象的原因。由于实验现象有趣，所设问题有思考性，能使学生认识氢氧化钠与CO2反应的性质，启发了学生的思维。

2、增加学生实验的探究成分，提高学生的求知欲。与验证性实验相反，探索性实验具有明显的优越性。实验前学生不知道实验的现象和结果，这就要求他们认真、正确地操作，仔细观察，认真记录。谁认真谁就能获得正确的结论，反之将得到错误的信息，这有利于培养他们科学实验的态度。科学实验的现象总是多方面的，而这些复杂的现象又是人们认识物质变化的向导。探究性的实验是要引导学生“像以前的科学家”那样，通过实验探索规律、发现真理。

例如，在讲CO2的实验室制法时，在寻找CO2实验室制法时不要直接地将结论告诉学生，然后再进行验证。我在进行教学时事先准备了如下几组实验：①Na2CO3与HCl反应；②纯碳酸钙粉末与HCl反应；③石灰石与HCl反应。让学生依次分别做这三个实验，然后让同学们共同讨论：在实验室条件下制取二氧化碳选用哪组实验最合适？经过学生的讨论和争论之后，让学生自己得出结论：实验室应用大理石跟HCl反应制取CO2最适合。这样不仅使学生们牢固地掌握了CO2的实验室制法，更重要的是有了探究的欲望，增强了学生的求知欲，提高了对科学学习的兴趣，让学生体验探究实验的经过，也让学生学会了对比实验和优化实验的方法，培养他们的思维能力。

3、开设课外实验，开展家庭小实验，培养学生的学习、探究能力。教学实践表明，家庭小实验的引入使课堂教学延伸至课外，对激发学习兴趣、巩固知识、培养能力、开发智力起到一定的作用。每逢做演示实验时，学生往往会问老师：“我自己在家里能做吗？”在学习酸、碱、盐后布置学生回家利用厨房食品，开展“厨房中的科学”，让学生利用厨房里的酸——食醋与鸡蛋壳、食醋与纯碱的反应来验证酸与盐的性质。当“你”看到有锈斑的铁锅、菜刀或热水瓶胆和水壶内沉积的水垢时，思考应该如何用所学科学知识来解决这些生活问题，在一定程度上增强了他们关心自然、关心社会的情感，也丰富了他们的课余生活，培养了各种能力。

总之，通过初中科学实验，可以使学生掌握大量的科学事实，加深对科学概念与科学理论的认识，培养学生的观察现象、分析、综合、归纳、解决问题的能力，获得比较熟练的实验技能，学习科学探究的方法，培养学生实事求是，严肃认真的科学态度，全面提高学生的科学素养。

参考文献

[1]《中学理科实验员培训教材》陕西人民教育出版社

[2]《中学化学实验大全》江苏科学技术出版社

第5篇：改变世界的科学实验范文

一、提高学生逻辑思维能力

有些学生知道实验是怎么做的，但叫他填写实验报告的时候他却写不出正确的假设、过程和结论。例如在教学《小水珠到哪里去了》一课时：水蒸发的快慢与什么因素有关的实验报告单时出现了假设和结论表述不完整、假设的因素和实验步骤中的因素不一致、假设中同时改变几个因素、在实验现象后面写结论以及实验报告写的不完整等诸多问题，这些问题的产生是由于学生逻辑思维能力不强造成的。在针对实验报告单上的问题讨论交流时，学生认真思考，积极发言，对实验过程进行了理性思考，得出了正确的结论。由此可见，填写实验报告单可以训练学生逻辑思维能力，从而帮助学生不断提高逻辑思维能力。

二、增强学生科学语言表达能力

小学科学课程标准指出:“表达与交流是科学探究的重要活动之一”。

科学语言是表达和交流科学信息的一种通用语言。学生用口语表达与交流时，老师发现不了的错误在实验报告单上发现了。例如：小车运动的快慢与哪些因素有关实验时，李程远同学说小车运动的快慢与小车自身的“重力”大小有关时，一部分学生听成了“动力”，引起同学们的不解。还有在填写实验报告单过程中出现的错别字等等。因此，在科学实验教学中，让学生填写实验报告单可以及时发现学生出现的错误，让学生及时纠正错误，能使学生的科学思想表达更规范、正确和严谨，真正掌握相关的科学术语、科学概念及其表达形式，逐渐提高其掌握和运用的科学语言的表达能力。

三、提高学生实验能力

填写实验报告单，学生通过对假设、实验设计等的编写，使实验操作过程在头脑中得以预演，可以明显提高动手实验的能力。例如在做电磁铁的磁力大小与什么有关的实验时，学生把假设、不变的因素、改变的因素都确定并填写好，实验操作时就做到心中有数，实验得以顺利进行。

四、巩固新知识，及时弥补不足之处

学生通过填写完整的实验报告，使实验的目的、过程、结果在头脑中得以重现，不足之处得以显现。因此，填写实验报告有助于学生巩固新知识，及时弥补不足之处。例如通过对水蒸发的快慢与什么因素有关的实验报告单的讨论交流，学生能能针对自己的不足之处加以整改、弥补，把假设和结论写完整，假设中只改变一个因素，把假设的因素和实验步骤中的因素保持一致，如实记录实验现象，通过分析实验记录，写出正确的结论。

五、激发学生科学探究的热情，调动学生的实验兴趣。

第6篇：改变世界的科学实验范文

如果你去饭店想吃得健康一点儿，你会选择哪种食品呢？烤鸡还是炸鸡？多数人都会选择烤鸡，的确，烤鸡含有较少的脂肪和卡路里。但是，烤鸡存在一个潜在的危险。这个潜在的危险是多环胺类——具体地来讲，是phenomethylimidazopyridine,或者简称为PhIP（图1），就是免疫原性或致癌物质的成分。致癌物质是指一切会导致细胞异常增长并引起细胞转移和扩张的介质，它们被有机物氨中的一个或多个氢替换成更复杂的组成形式。研究显示，抗氧化剂能减少这些杂胺环，但是现在还没有研究结果可以支持这一点。在对致癌物进行分类的5个不同的组织中，没有任何一个组织认为该组成物是安全的，这说明人们需要在饮食中减少对它们的摄入。

现在你可能会问：一名13岁的女孩怎么会想到这一点？其实是一系列事件将我引导至此的。首先，恰巧我在医生那里听到一场官司，诉讼发生在责任医学委员会和7个不同的快餐店之间。快餐厅被告并不是因为他们出售的鸡肉中有致癌物质，而是因为根据加利福尼亚州65号提案，如果产品中有任何有害成分，公司应该给出明确的警告。

我对此感到惊讶，很奇怪为什么没有人知道有害烤鸡，尽管它们看起来不那么有害。但是当一天做晚餐时，我妈妈在烤鸡，我注意到鸡肉的边缘经过柠檬汁的浸泡变白了。后来在生物课上，我学到这是由于一种叫变性的过程，就是蛋白质会改变形态，失去它们的化学。所以，我将两种想法综合在一起，创造出一个假说：致癌物含量因为腌泡汁的浸泡而降低，很可能是因为酸碱度的改变。

这就是我的想法诞生的过程，既然我已经有了一个项目要开展和一个假说需要证明，那么我的下一步呢？很明显，我应该找到一家实验室，因为我所在的学校没有实验设备。起初我以为这会很容易，但是当我给在我居住的地方5个小时车程范围内的200多个人写邮件后，却只得到了一个正面的回复说愿意帮助我。更多的人要么根本不回复，要么就是说没有设备，帮不了我。这项工作的确很困难，要多次开车去实验室开展实验。但这是一个可以在真正的实验室工作的绝好机会，而我也终于得以开展我的项目。

第一步是完全在家完成的，其中包括腌制鸡肉、烹饪烤鸡，进而收集样本，准备送到实验室。第二步的完成是在我提取化学物质的地方，宾州大学的主校园实验室，在那里改变样本的酸碱度。我通过实验室的设备从鸡肉中分离我所需的成分。最后一步是把样本经过高压液相色谱质谱仪，分开混和物质并分析其中的化学物质。于是我能很准确地知道在鸡肉中有多少致癌物。当分析数据时，我发现了非常惊人的结果：5种腌制调料中有4种能够阻止致癌物的组成（图2）。当同那些没有经过腌制的鸡肉——也就是我的控制样本——相比较时，我发现柠檬汁目前是最有效的，能降低达98%的致癌物成分。盐水腌制和红糖腌制也同样有效，降低致癌物程度达到60%。而橄榄油只能轻微地降低PhIP的组成，但是这一结果几乎可以说是微不足道。由于数据范围的广泛，酱油的实验结果还未可知，但看上去酱油实际上增加了潜在的致癌物。

另外一个我没有事先预料到的重要因素就是烧烤时间。我发现如果增加烧烤时间，致癌物将飞速地增长。所以最好的腌制方式就是：不要生煮，但是一定不要煮过头和烤过头，并且用柠檬汁、红糖或者盐水来腌制。

根据这些实验发现，我有个问题想问大家：你们会愿意在你的饮食上做个简单的改变吗？由此可能会拯救你的生命！我并不是说如果你吃没有经过腌制的烤鸡就一定会得癌症然后死去。但是，你所采取的任何降低潜在致癌物质几率的措施，一定会助益你生活方式的质量。

对你来说，这值得吗？现在，你会怎么烹调鸡肉呢

（本文译自TED-ED的“教育讲座：青少年获奖的科学实验”系列，为Lauren Hodge的获奖发言，标题为本刊所加。）

第7篇：改变世界的科学实验范文

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。”所以如何有效开展科学学科教学，提高学生探究能力，开放科学实验教学显得尤为必要和重要。科学的感性认识主要靠科学实验提供，重视科学实验是素质教育的重要标志。充分利用科学学科“以实验为基础”的基本特征，挖掘和开发科学实验在研究性学习中的功能，对于改变学生的学习方法，形成终身学习的能力具有重要的意义。精心设计实验，让学生通过亲自参加实验获得知识是搞好小学科学教学的关键。教学实践证明，实验设计的好坏直接关系到教学的成功与失败。

一、实验设计与教学要符合科学学科的特点

一切自然科学都来自实践，都是从科学实验和生产实践中总结发展起来的，小学科学也不例外。教师在教学时，要让学生充分感受到大自然的丰富多彩，培养学生探求自然知识的兴趣、爱好，增强学生学科学、用科学的能力。认识自然始于观察自然，让学生用观察的方法认识自然。

二、实验设计与教学要符合学生的认知规律

教学活动是教师教、学生学的双边活动，学生是学习的主体。教师在实验设计时要充分考虑学生的主体地位，让学生在学习过程中能够通过自己的观察、思考、实验得出结论，达到认识周围自然现象的目的。低年级学生年龄小，注意力不易集中，感知世界往往从兴趣出发，抓不住事物主要特征等特点。设计实验时要采取多种方式，调动他们的各种感官有意识地直接观察事物。

三、做准实验，激发学习兴趣

实验，是科学研究的基本方法之一。根据科学研究的目的，尽可能地排除外界的影响，突出主要因素并利用一些专门的仪器设备，人为地变革、控制或模拟研究对象，使某一些事物（或过程）发生或再现，从而去认识自然现象、自然性质、自然规律。对于小学科学课程中的实验是没有那么高深、系统、复杂，但小学实验同样遵循科学严谨，实事求是的态度。实验的准备、过程、结论是判断一节科学课，是否成功的标准。而实验过程、结论、评价是否准确，也直接影响到学生学习的兴趣，做准实验要做到以下几点：

1、实验前要分工明确、合理

在实验课上我们普遍采取小组合作的方式。通常按照学生不同的学习水平实行分层搭配，可是由于小组成员的综合水平参差不齐，起主导作用的都是少数几人，有的甚至就组长一个人，其他的学生基本上没有动手和发言的机会，常常会出现“权威至上”的小组长或带头人，其他学生的发现和思维也就变得可有可无。有的学生性格内向，同学们说的他们不一定能听懂，最终只能成为看客，从而减弱大部分学生对科学课以及实验的兴趣。而且小组成员之间没有合作好，直接影响实验结果的准确性，故实验前的小组划分要以水平相近为原则，同时还要坚持小组成员明确分工，不能越俎代庖，让学生人人参与到其中来，是激发学生学习兴趣的开始。

2、实验时要合理调控、引导

刚接触科学实验教学时，教师最容易犯的一个错误是喜欢打断学生的实验思路――再补充说明几点注意事项说明的。这样做容易打断实验的连续性，让本就好动、喜欢新奇事物的小学生没有继续坚持做实验的兴趣。有时习惯站在一旁看学生自己摆弄，不说也不做，这也不利于保持学生的兴趣，然而有经验的老师此时不会闲着，他们会很自然地融到学生的实验中，哪个小组材料少了及时给补上，出现意外时引导学生自行解决，让学生把新发现在第一时间记录下来，为接下来的汇报工作奠定基础。对做的好的小组给予积极评价，做的不够好的小组及时给予引导鼓励，让学生感受到自己所做没有白费，感受努力实验过程的开心，加强做实验的兴趣。

3、实验后要及时总结、评价

实验结束后除了学生进行汇报交流，教师还应该及时总结、评价。在关注各小组之间总体情况的同时，也对学生个体做出合理的评价，对于各小组的后进生，采用纵向评价，使每个学生每次实验后都能感受到自己的进步，避免长期只有个别成员受到青睐或者“一美遮全丑”“一人成功全组光荣”的现象发生，这样，不管是好的小组还是相对较“弱势”小组都有得到肯定的机会，学生学习科学课的热情、兴趣就会越来越高

四、做活实验，提高学习兴趣

科学来源于生活，又服务于生活。离开了生活，科学将是一片死海，没有生活的科学是没有魅力的科学。在教学中，要时时领导学生寻找“生活中的科学”、“身边的科学”。尤其是小学科学，在生活中都能找到其原型。若利用身边的材料去设计一些简单实验，寓教于乐，使比较抽象枯燥的知识变得生动而富有刺激性，从而调动学生的积极性，变被动学习为主动学习，提高学习科学课的兴趣。

第8篇：改变世界的科学实验范文

在这太空课的短短四十分钟的时间内，航天员们为我们展示了五个实验，主要是让为了让我们更加清楚地了解在微重力环境物体运动的特别，了解液体表面张力的作用，并且对质量、重量、牛顿定律等有一个更加深入的了解。在观看后我觉得特别有趣。

“科学梦张力无限”是宇航员王亚平告诉我们的，她在太空中做的实验也让我深刻的感受到了这一点，神舟十号太空授课令我大开眼界。

这堂课的四个问题，恐怕我一辈子都会记住。太空中如何称体重？单摆现象在太空中是什么样的？陀螺现象在太空中还存在吗？太空中水珠会坠落吗？对于太空的探索才刚刚开始，我相信在不久的未来，我们一定会在太空建立基地，让我们的生活得到改变，将来我一定也要参与到对太空的探索中去。

感谢这堂有意义的科学实验课，感谢宇航员，感谢你们把我带进了一个神奇的科学世界，科学梦张力无限！

第9篇：改变世界的科学实验范文

美国盐湖城教育科技初创公司Ardusat，是一家向K-12（从幼儿园到高三）阶段的学生们开放的，可以远程控制接入轨道卫星的小公司，很多加州的学校都利用它来进行科学实验。亲手实践操作近地轨道卫星有利于激发学生的学习动力，促使他们对科学、技术、工程和数学等科目更加感兴趣，目前针对小学和中学开放的科学实验项目包括测量地球磁场和监视大气污染状况等。基础课程和工具免费，付费用户可以自定义实验内容。

诸如Ardusat这样向教育开放的开源硬件提供商还有很多，而这类泛学科的跨界渗透模式，正在成为改变当今世界教育发展的真正动力。

1.“前逻辑概念”语境里的教育七大黑洞

在讨论21世纪STEM教育的时候，回溯教育的核心属性，似乎有些别扭，但如果我们从教育进化论的视角来加以疏解的话，这种后顾显然能凸显STEM对于教育的一脉相承特性。借用自然科学界不算普及的“前概念”定义，其对教学的影响而采取的解决策略看，归纳起来主要有：通过师生对话显示出学生的前概念；创设各种问题情境引发学生的认知冲突；以实验验证、概念重释、比较鉴别等方式纠正前概念中的错误成分。1959年威斯康辛大学提出的柯氏四层次训练成效评估模式包括学习者反应、知识迁移、行为迁移、组织影响四个层次。德国教育学家斯普朗格（1882-1963）曾经这样论述：“教育的最终目的不是传授已有的东西，而是要把人的创造力量诱导出来，将生命感、价值感唤醒。唤醒，是种教育手段。父母和教师不要总是叮咛、检查、监督、审查他们。孩子们一旦得到更多的信任和期待，内在动力就会被激发，会更聪明、能干、有悟性。”

由法国教育部顾问埃德加・莫兰（Edgar Morin）首先尝试以一种被他称之为“复杂范式”的方法思考世界与社会，进而对人、社会、伦理、科学、知识等进行系统反思，以期弥补各学科相互隔离、知识日益破碎化的弊端。他特别指出：这种“复杂思维范式”直接对应“在知识的传授中的七个黑洞（在初等教育、中等教育和高等教育中皆如此）”。包括教育无视知识范式本身的问题；人们不教授能够将信息和数据放到特殊背景中去的知识；被教育大纲所忽略的人的同一性；现阶段只是世界一体化的某个进程；人们需要教授的恰恰是不确定性（而非教授确定性）；传授人类间的理解；超越混乱状态的全人类伦理（地球文明）追求。

以上问题不仅提醒人们如何来思考知识的性质（就教育而言，应该同步重视信息指示错误的根源，实现自我批评式的知识反省，研究自我应付信息复杂性的能力）；也要意识到知识的领域在扩展的同时，也增加了它与无知的领域的触点。现代人都了解，确切的知识并不是那些在形式或数学程序上极端复杂的知识，而是能够将信息和数据放到特殊背景中去的知识。

“前概念”的诸多学术成果，从历史的侧面验证了STEM为什么会与“知学合一”、“做中学”形成太多的交叉，乃至于在境外，完全是一种自然的推演和不同阶段发展的产物。

2.思维科学对现代教育的迭代认知

思维科学（noetic science）是研究思维活动规律和形式的科学。思维学可以划分为三个部分：逻辑思维、微观法；形象思维、宏观法；创造思维、微观与宏观结合。从思维科学的观点来看，创造思维才是智慧的源泉，逻辑思维和形象思维都是手段。思维科学研究思维的规律和方法，其传统关注侧重有意识的思维、抽象思维（逻辑）、形象思维（直感）和灵感思维（顿悟）；思维科学的任务就是研究怎样处理从客观世界获得的信息。

现代科学的思维方式在现代科学发展过程中经历了巨大的变化，形成了与近代科学差异很大的新角度、新方位，从机械观思维向以系统观为主导的思维转变，强调认识系统的整体性、动态性、复杂性和进化性（或互补性）。思维科学体系作为一种综合科学体系，它所纳入的学科归类大致可以梳理出基础科学、技术科学和应用技术；20世纪50年代以后，各学科的多层次和横向渗透发展，尤其是计算机科学的诞生，为全面、系统地研究思维现象开辟了新途径。

思维科学对现代教育的迭代认知，构成了现代教育的开源趋势，也由此改变了知识传授是教育的主要诉求的价值观；诸如质疑、批判和考问、预测、解释、决定和说服……现代思维方式（学习方法论，包括逻辑进化概念结构、论证析解离散认知等）构成了现代教育的重要支撑。

3.STEM教育理念的重构元素

至少在美国，STEM的兴起是自上而下，从高校开始启动，这也就不难解析STEM教育理念，与其说STEM强调的是科学（S）技术（T）工程（E）数学（M），还不如说，STEM的亮点在于，第一次站在教育体系的视域，陈述了系统思维、工科能力、工程意识和哲学逻辑的重要地位。这其中，系统思维意在通过凸显教育的学术特性来探究科学（S）研究在教育过程中需要强化的位置。是一种途径协助人们从宏观角度了解系统，包括了整体结构、模式及周期。它关心的是整体及其各部分之间的关系。工科能力，意在通过对“工科”概念的重新解读来思考时代背景下突破知识的固化，实现知识融合，突破技巧局限的全新领会技术的核心价值。构筑工程教育的实践环节以突出能力训练的创新潜能开发教育。培养学生对科学新发现的洞察能力、协同能力、适应能力、自我更新能力和学科知识融会贯通的能力。工程意识，意在建立一套契合人才培养目标的工程教育管理模式、工程教育课程面向工程实践的素质培养；由此引申出K12工程教育及其与高等工程教育衔接的比较研究。

至于国内对K12层面的解读，也呈现出百家争鸣的盛况。其中，柳栋老师在去年和今年的STEM论坛上的发言成为旗帜标杆式的定义，得到了业内外的广泛认同。围绕技术技术教育，柳老师巧妙地结合STEM这个词，赋予STEM新的解读：根据科学的概念和原理――S，借助数学的方法建模与分析――M，选择相应的技术的手段――T，在真实的世界里通过工程的途径――E。

到了具体运作层面，中国国际教育交流协会及其青少年竞赛与指导中心与美、英、法等国的诸多教育学术机构建立了紧密的合作关系，将各类在教育理念上具有先进性、在学术上具有前沿性、在国际上具有影响力的青少年学科竞赛和交流项目推介给中国青少年，帮助中国学生走出国门。学生在扩展视野和知识面的同时，亦切身体验欧美教育理念及思维方式，更清晰地认识国际社会与自己所处的时代，更好地选择并规划未来学业和职业生涯。

以电子创客为主攻目标的景山学校的吴俊杰老师梳理出关于3Make（Make it Read， Make it Cool， Mske it togolltor）的流程，分别从电子环境元素、编程体系、材料区分、硬件结构和设计诉求等几个条线，对其发展沿革和脉络做了系统梳理。