科学实验遵循的原则精选(九篇)

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第1篇：科学实验遵循的原则范文

论文摘要：科学知识社会学的研究揭示出，科学实验中存在着一个修辞学的层面。文章通过对科学实验修辞的理论依据、制约境遇、操作规则、劝导力量等内容的探讨，论述了科学实验中的修辞问题。

    自从20世纪70年代中期拉图尔、伍尔加开始运用人类学的田野调查方法对美国salk研究所进行观察研究以来，科学实验就成为了科学知识社会学(ssk)的重要研究内容。他们从对实验室的详细考察中获取丰富的资料，描述了实验室内部的分工及操作的流程，描述了科学知识在实验室内被建构出来的过程，进而提出了实验室“事实”的社会建构、科学实验运行的决策负荷、知识生产过程的情境制约、知识生产过程的市场定位等许多非常新颖而深刻的理论观点。通过ssk对科学实验过程、笔录和论文的分析，对实验室成员手稿、通信、谈话等的研究，可以发现，在科学实验对科学知识的建构过程中，还存在着一个不为人注意的修辞学层面，科学家运用劝导和说服性的文学技巧来获得科学实验的成功是一个共性的问题。文章拟就这一问题进行简要探讨。

一、科学实验修辞的理论依据

    科学实验是科学家根据其研究目标，利用一定的仪器、设备，对自然现象加以控制、模拟，排除干扰，突出主导因素，在有利的条件下进行科学研究的一种方法，其目的一是为了探索和发现新的现象和规律，二是为了对理论成果的正确与否进行检验。人们一般认为，科学实验是一种纯粹理性和中立的实践活动，其中不掺杂任何非科学的成分。但事实上，由于种种原因，科学实验经常会出现从别的领域中借鉴理论和方法成果的现象，其中，科学实验与修辞学的结合就是一个非常明显的例证。之所以说在科学实验中也存在修辞学的操作空间，是由以下几点决定的:

    第一，科学实验的主观性特征。科学实验虽然是一种理性活动，但就其要人为地控制和改变科学研究对象以获取感性材料的过程而言，它并不完全等同于科学抽象、综合分析等理性思维活动，而是也具有感性活动的特征，它要借助于仪器设备把抽象的理性活动物化为感性形态参与的认识活动。如果保持绝对的客观性和中立性，科学实验就不能改变自然现象的基本形态和运动的原有进程，这样客观对象的许多特征和属性就无法显示出来为人们所认知。所以，科学实验必须干预研究对象，在变革自然的过程中接受来自自然的各种信息。科学实验可以简化和纯化研究对象，让所要的结果以典型、纯粹的形式表现出来;它可以强化和激化研究对象，造成自然界中无法直接控制而在生产过程中又难以实现的条件;它可以加速和延缓自然条件下研究对象演进的过程，以模拟的方式再现和重演时过境迁的自然现象。所以，科学实验受到实验者主体思想的支配，科学实验中渗透着实验者理论的指导，对科学实验结果的解释具有较大的主观性和相对性，所有的这一切，都体现了实验者主观性和能动性的一面，有助于做出在常规条件下难以达到的科学发现和技术发明。而且，实验者本人所具有的世界图景、科学信念、理论框架、符号语言对其实验的影响也是不言而喻的，独立于包括修辞学在内的各种理论之外的中立性实验是不存在的。

    第二，科学实验的社会性特征。科学实验并不完全是一项个人化的事业，而是科学共同体的集体成果，科学实验的过程、作用和结果必须结合其赖以生存的社会环境来加以认识。科学社会学家拉图尔曾经用“行动者一网络”( actor -network)理论来概括科学实验的这种社会性特征，他认为，科学实验实际上是一个互动的网络结构，这一网络首先指生产科学知识的实验室，实验室中的实验者、实验仪器、实验材料、实验环境形成一个相互关联、不可分割的整体，构成了科学实验的基础语境。其次，“行动者一网络”指实验室与其之外的社会的关联，科学家与政府、企业、出版商、公众等共同编织成自然一社会之网亦即科学实验的社会语境。再次，“行动者一网络”也指上述两个层面之间的双向互动，实验室通过科学建构塑造社会，社会以其特有方式资助和支持实验室。在他们看来，科学实验实际上构成了一种特殊的社会实践，在这种实践中，谁是科学的权威，谁的方法和判断应当得到尊重，谁的证据应当视为可信的，都与科学家的社会地位和属性联系在一起，对科学实验进行修辞学的改造就是要维护自己所服务的意识形态、权利和地位。

    第三，科学实验的审美性特征。随着科学研究的发展，对真理的探索和对审美的追求日益呈现出内在统一的趋势，正由于科学和美学之间的这种内在统一性，在科学研究的过程中逐渐形成了一系列的审美原则和特征。“科学中的审美判断是植根于主观和社会的因素之中的。科学家习得的审美标准的意义是社会过程中的一部分”。科学实验作为科学研究活动的一部分，当然也要求具有审美性的特征，这主要表现在四个方面:首先是对称性，在科学实验中，如果对实验的诸种成分如概念、公设、变量等施加一个变换而不会对实验本身及结果产生变革性的影响。其次是模型性，科学实验总是通过各种形式实行模型化原则，建立对象系统的简化模型来研究真实的对象系统。再次是形象化，要求一个实验是可形象化的，就是要求一个实验是可用图像表现的，可以用图像或虚构的形式来解释自然现象。最后是简单性，科学家要遵循“思维经济原则”，他们往往是选择那些容易进行的而且带有更大适用性的实验，而不是最有理论意义的实验。事实上，科学实验的审美性特征不仅为科学实验的修辞学提供了探索方向，提出了进行科学实验修辞评价和选择的参照标准，也为科学实验的建构提供了方法论的准则。

    第四，科学实验的偶然性特征。在实验室中，科学家所做出的各种选择并不是理性推理的必然结果，要想找到几个参数来描述科学实验选择的深层原因是不可能的，这些选择只能是因地而异、偶然发生的事件(locally situated occasion)。科学实验研究在一定程度上是机会主义的，科学实验的仪器设备、图书资料等资源决定了实验的主题选择、问题分析、过程结构等，科学家对实验的某一方面的更改，有时就是因为可供利用的实验资源这样一些非决定性的、非主导性的、偶然性的缘故。“实验室内的许多决定都来自并没有事先计划到的选择和地方背景的标准，而不是来自遵循一系列理性程序。科学家会使用放在身边的设备，而不是去建造一个或是购买一个新的。他们之所以决定采用某些测量是因为它们容易，而不是因为它们在理论上最有意义。’

二、科学实验修辞的制约境遇

    当代科学社会学家卡林·诺尔一塞蒂纳是对实验室进行系统的社会学研究的杰出代表，她坚持一种建构主义的观点，注重对行动之中的科学的描述，力图考察科学家在广泛的社会文化背景中是如何建构知识的。她在其著名的《制造知识—建构主义与科学的与境性》一书中认为:“对实验室的研究已经表明，科学对象不仅技术性地在实验室中被创造出来，而且符号性、政治性地被建构。”闭也就是说，科学的发现不是理性研究的结果，而是偶然事件的产物，即个别实验仪器设备的使用、个别材料的偶然使用，以及实验室中科学家之间，有时是实验室内科学家与实验室外科学家相互磋商和协调的产物，售科学实验中充满了修辞的因素。在塞蒂纳看来，实验室是实施实验或者知识过程得以发生的物质环境的寓所，它构成了科学实验修辞最直接的制约境遇。科学实验室可以从两个角度来进行界定，一方面，实验室可以称为“知识作坊，" ( workshop)，它指一种为了知识的制造而拥有各种实验设备和仪器的地方;另一方面，实验室又可以被称为“事实工厂”(fact factory)，它不仅产生创新性的知识，而且要在选择的基础上创造出新的科学对象和科学事实。科学实验所使用的仪器是按照实验原理的要求构造的，实验使用的材料是依据实验者的目标预先准备好的，就连实验室的物理环境也是精心设计的，只有通过这一切，才能达到科学家所预先设想的目标，产生出新的科学事实来。在实验室中，我们看不到描述主义所称的“自然”，相反，“自然”是被排除在外的。“由于科学研究的产品是特殊的人在特定时间、特定场合建构的，这些产品包含着研究者特定的兴趣和局部的而非普遍有效的解释;换言之，科学家是在有条件限制的情况下进行研究的。这样，实验室中的选择不仅依赖于所研究的内容，也依赖于具体的研究环境。

    具体而言，在对科学事实和知识进行建构的过程中，实验者主要受到了以下几方面因素的影响:一是选择决定。科学家在进行某种实验和解释，对科学事实建构时，是渗透着选择和决定的因素的，这包括测试手段选择、物理环境选择、实验时间选择等等。例如一位操作结构测量数据程序的科学家，他的任务是选择一种函数，这一函数已经被转化成在两种形式的统计曲线之中取其一的选择。他最终选择了后者，因为后者解释和表述起来更为容易一些，这一点是符合修辞学的简单性原则的。科学实验的选择性，同样包括了实验工具、样品等实验条件的选择，而这些选择则是在选择决定标准(decision criterion)的基础上进行的，选择某些标准就意味着选择与其相适应的描述工具和方法。这些选择决定标准必然包括简单性、可比性、精确性等准则，也是修辞学所追求的目标。二是商谈协调。实验室中的选择不是与个体的决定相关联，而是社会商谈(negotiation)的结果，实验室中科学家的实际推理活动也是在大量商谈基础之上进行的。这里的商谈，不仅是科学家之间的磋商，而且还包括与科学家之外的有关人员磋商;不仅是书面的建议，而且包括直接的面对面的接触。其中尤为重要的是，科学家特别是同一实验室内的科学家必须相互交流自己的观点，彼此了解他人的想法，直到形成关于实验的一致意见。科学家接受一种实验解释而不是其他解释的程度，是社会互动或社会磋商过程的结果，亦即成员们交换观点且相互之间试图进行说服、劝说和施加影响，在这一过程中，这些观点可以得到修改、摒弃或加强。科学知识是通过磋商过程而确立起来的，即在社会互动过程中通过对文化资源的解释而确立的。那么，通过科学磋商所确立的结论就不是对自然界的确定性解释。相反，它们是处于特定文化和社会背景中的具体的行为者群体所认为适当的主张。三是话语互动。科学家的实验也是参与者之间书面话语交流的产物，“科学的交流基础构成了科学家的活动，这种活动是被其他人的论点所定向和维持的话语互动(discursive interaction)的一种形式。这种社会和符号的基础在具体的实验室商谈中变得最为明显，这种商谈标志着对科学研究成果的高度选择性的建构和解构，并且导致了对知识连续的重新建构”。困关于科学实验的互动性话语背后往往隐藏着一种相同的修辞模式，它们都不使用共同科学框架中的正式的科学论证，而是采用非正式的交流方式并试图列举事实以支持那些与他们相一致的结论，以便加强自己的观点和批驳对手。四是前在成果。科学家所读的是其他人的实验成果或研究计划，他们拥有的是以前科学研究已经确立的知识体系，他们从测量中所获得的是在特定的交流境遇中才有意义的图表。科学家在实验室中建构的，是一种穿插于同他人话语互动的研究领域之中的结果，这些话语的具体成形可在该领域的权威性著作中找到，但它也是通过实验室中人们的注释和符号性处理所构成的。五是利益资源。科学实验活动的完成，不仅是科学家之间的合作，而且包括更广泛的社会关系。科学家的实验工作不仅与其同事和其他科学家有关，而且与经纪人、工商界、出版社、政府管理者等有关，由于这些原因，科学实验的主题、内容和程序都可以进行修改。通过这些措施，科学家希求获得职位、项目和经费等方面的利益和资源，而这一切对科学家的自身发展和科学实验的维持来讲是不可缺少的。上述这几个方面的内容可以说构成了科学实验修辞的制约境遇，科学家必须在特定的境遇之中，通过恰当的修辞论辩方式，来说服他人相信自己的实验以及解释是更为优越的。

三、科学实验修辞的操作规则

    按照科学知识社会学者的看法，科学活动的过程不仅包括传统所认为的发现的境遇和辩护的境遇，而且包括接受的境遇。也就是说，科学家不仅要以个体或集体的形式发挥其创造性思维来做出科学发现，而且要对其科学理论进行逻辑性的证实和社会性的评价。而科学实验就是能在这三个境遇中都发挥作用的有效方法，科学实验不仅是科学理论的先导，而且也是检验科学理论的标准，一个科学理论的模型由于其预言与实验结果非常接近而得到证实。开展科学研究、经验证实和测度评价都是科学实验的重要内容，但是，从修辞学的角度讲，科学实验的主要任务，还是要在上述五项境遇制约的基础上，消除各种可能的障碍，控制选择的平衡，使得对一种实验的选择比另一种实验更有吸引力，并且增加或降低有关其他可选择变量的重要性。用齐曼的话来讲，科学的目标就是在最大可能的领域上达到理性意见的一致，但是，“观察的意见一致可能性和意见一致性，在科学中不能认为是理所当然的。必须有意地通过巧妙的实验、高明的技巧和所有批评论争的资源去寻求”。

    在《制造知识》一书中，塞蒂纳曾经概括了作为科学推理典型特征的五种解释方法规则，在科学修辞学看来，它们同样可以成为科学实验修辞操作的准则。第一，“无限怀疑”的规则，这要求科学家要对已有的科学结论和实验结果保持怀疑的态度，不轻信和盲从任何权威性的甚至是判决性的实验，根据不同的实验和社会语境选择特定的物质、成分和仪器，选择实验测试的时间和取样的数量，选择实验的方法论，例如构成的简单性与复杂性、严格的可比性与间接的可比性等等，努力追求最简洁、最完美的实验。第二，“一无所知”的规则，这要求科学家用现象学加括号的方法将自己已有的知识暂时搁置在一旁，从较远的间距和全新的角度来获得、审视、保存和传播一种对已有科学实验成果的理解，将检验和判定理论的权力完全交付给科学实验，避免“观察所渗透的理论”可能对科学实验产生的影响。第三，“参照标准”的规则，这要求科学家在科学实验中使用带有自己偏好的各种仪器设备、物理环境、实验实践、测量手段、数据符号等条件时，要根据科学实验所要求的成本、简单性、可行性、精确性、有效性等标准来进行选择，尽量使这些条件为科学共同体所集体公认，以保证自己的实验结果和报告能够为同行所接受。第四，“普遍适用”的规则，这要求科学家所操作的科学实验可以由不同的实验者在不同的时空中进行且得到相同的结果。“科学合理性被认为是由重复性来保证的，理由是科学共识建立在经验事实的基础上，经验事实来自实验，而实验又是可以由任何科学共同体中能胜任的成员来重复进行的。第五，“开诚布公”的规则，这要求科学家必须就其科学实验的过程、内容和结果进行交谈和公布，因为对科学实验的理解，不可能仅仅通过观察而获得。要想获悉隐藏在实验室背后的基本原理，必须阅读实验报告，倾听科学家之间的问答和交流。对科学家来说，事物的原始意义包含在他们的实验室推理之中，而对其他科学家和公众来讲，关于科学实验的交谈是获取信息的主要来源。

   科学实验中的修辞不仅体现在科学实验的操作过程中，而且发生于科学实验的结果陈述中。科学知识社会学家通过研究科学史上的许多著作发现，在实验室内实际从事科学研究的方式，和将它写出来发表的方式这两者之间有着实质性的不同。一方面，科学论文结构对科学实验的修辞性偏离。与实验室活动中大量产生的变动不居的推理相比，科学论文所呈现的是通过词句、段落、篇章等结构而表现出来的遵循一定规范的高度理性的流动。科学论文对实验程序的颠倒，不是表达不当的结果，而是论文结构的修辞策略的一部分，正是通过这样的修辞操作，科学论文才具有了可以使人信服的逻辑性和条理性。另一方面，科学论文内容对科学实验的修辞性偏离。在清晰明确的表面之下，被科学论文所隐藏的实验内容，可能比它所告诉人们的东西还多。科学论文不仅有意“遗忘”了实验室内的实际内容，而且在很大程度上运用了未被读者注意到的修辞策略。与实验室的相关工作相对比，科学论文所提供的一般都是经过选择后的剩余( residual)描述，它所提到的每一种实验材料和研究方法，以及所引用的每一个数字，都表明是技术上合理选择的结果。这都说明，科学实验不仅是在预先制造好的工具和材料下进行，而且包含着决定和商谈的链条，它要由特殊的实验者在特定的时间和场合进行知识的建构，其结果必然包含着研究者特定的兴趣和局部的而非普遍有效的解释。所以，科学实验的结果是个性化的，和具体的境遇有关，在现代实验室中，更往往与超科学的社会领域之间有着密切的关系。所以，对科学实验进行修辞操作，其目的不是描述外部自然，而是技术性地制造出合理的、能为更多人接受的实验结果。这里的合理性，可以这样来进行界定:它要使科学实验可以在修辞层面上进行比较和选择，它要使科学观察和科学解释之间达到一种“好的符合”，它要实现科学实验在操作时间场合上的恰当性、在实验程序上的正确性和实验结果上的可预测性，它要在对先前成功方法进行寻求和借鉴的基础上，达到一种行动选择的自由和实验结果的自觉分析，它要满足科学实验赖以存在的利益要求，为自己的选择提供有理由的依据。从这一点看，科学实验的修辞操作归根结底还是为了促进科学知识的更好传播与交流。

四、科学实验修辞的劝导力

    科学修辞学家eman mcmullin曾经指出:“科学中劝导发挥作用的三个地方在于:劝导他人相信自己的范式或理论;介绍新人到某个共同体中;实验给出共同体赖以立足的可信结论。一般来说，科学实验最主要的作用一是证明或者反驳假说，二是提出新的理论。实验之所以能有这样的作用，是因为它能够简化、纯化乃至强化科学研究过程，可以通过建立对象系统的简化模型来研究真实的研究系统，从而较为容易和便利地发现本质规律，建构科学理论。实验是理论背后的驱动力，是确证性的首要源泉，考察理论是否正确和确立的关键就在于考虑理论背后的实验，在实验的确证面前，一切异议都将变得软弱无力，因而，科学家通过实验这一论证手段来捍卫自己的科学理论和解释是非常合理的。一般来讲，所有人都将给予实验证据以充分的赞同，在实验面前，臆想的猜测和假说没有任何地位，与实验不一致的异议也不能被人接受，“实验室的主要任务就是要消除可能性，控制选择的平衡致使一种选择比其他的选择更具有吸引力，并且增加或降低有关其他选择变量的重要性”。正是由于这一原因，科学史上的科学家都重视对实验的运用。牛顿就高度偏爱和频繁使用实验方法，他不仅制作过日唇、水钟、透镜、棱镜和望远镜等多种力学和光学仪器，而且利用它们进行了大量的科学实验观测并取得了重大科学发现，通过实验帮助自己的理论获得了说服力，成功地抵御了来自他人的否定。在某种程度上，牛顿把实验当作一种修辞论辩手段来使用，实验在这里发挥了传统上被赋予修辞学的职能:在传统的修辞学中，修辞者通过省略的三段论来证明反对者观点的不充足性，或者提出驳斥其逻辑前提的意见，而在牛顿这里，他提出了实验的科学研究纲领，要求通过实验来完成对科学理论的建构和探讨，通过实验来防止任何对其理论的反驳意见。所以，实验这种传统认为与修辞学毫不相干的方法，在建构、表述和论证牛顿科学理论的过程中，事实上发挥了修辞学所具有的“找到最好的劝导方式”的功能。可以看出，实验也是一种能够给出共同体赖以立足的可信结论的劝导工具，一种能够使科学家和一般受众信服的论证方式，从而也具有修辞学的意义，牛顿的实验方法也就具有修辞劝导的特征:“牛顿把实验证据作为判定科学理论的标准以及科学解释的规范和充足原因，也是修辞性的。这些都是说服劝导的手段，都是改变思想观念的工作。”

第2篇：科学实验遵循的原则范文

[关键词] 科学实验教学 优化教学 实践能力

初中生之所以要进行科学学习,其目的是为了培养学生的科学素养以及科学思维。而在科学学科学习的过程中,科学实验则是一个重要环节,科学实验教学不仅仅是为了巩固科学知识,验证科学结论,对于初中的孩子来说,科学实验教学还可以对学生进行科学态度和科学精神的培养。

在初中科学实验教学中,我们要摒弃传统教学中灌输式的教学方法,以对于操作性、开放性以及创造力和团体协作力等方面的培养为目标,设置不同的环节,以求达到初中科学实验教学的最佳效果。

一、优化学生实践能力的培养途径

初中的孩子正处在身心发展的重要阶段,除了对他们的科学知识储备进行提高之外,对他们的实践能力的培养也非常地重要。因此,在对初中科学实验教学课堂进行优化的时候,必须要加强对学生实践能力的培养。

1.减少演示,增加操作

很多初中的科学实验课堂,教师往往会考虑实验教学课堂的时间非常紧凑和宝贵,他们认为,如果让学生自行实验会耽误很多知识讲解的时间,于是大部分的初中科学实验课堂都是教师演示为主,殊不知,过多的演示不仅仅会降低学生积极性之外,最重要的就是会影响学生的实践能力。

2.教师减少协助

除了减少演示的频率,让学生们学会自己动手之外,教师在进行科学实验教学的时候,还应该要减少实验过程中对学生的协助。很多教师认为,初中生仍然还是处于一个孩子的阶段,在很多实验过程中,他们需要老师的从旁指导。尤其是在化学课上,有时候,会有一些例如腐蚀类或者是反应类的化学实验,由于不放心,教师往往会给予过多的协助,过多的协助和指导实际上同演示一样,都会降低学生们的自行实践,独立实验的能力。

3.小组合作,完成实验

初中生正处于一个青少年身心发育的关键期,在这个时期,教师在课堂上有义务培养他们的团队精神和合作意识,促进他们在团队中实践能力的提高。比如说,在学习初中物理中有关大气压的内容时,有一个著名的马德堡半球实验,在这个实验中,教师就可以让学生们分组,然后小组成员进行分工,分别拉住不同半球,并且有人记录实验过程。这样的小组合作会增强学生们的合作意识,也能够进一步提高他们的实践能力。

二、优化学生创造性的开发过程

除了对学生的实践能力开发之外,在初中科学实验教学中,针对着初中生心理发展开始加速的特点,对他们的创兴能力和创造性的开发也犹为重要。

1.实验过程的开放性

什么是实验过程的开放性呢?实际上,就是教师在进行课堂实验教学的同时,设置开放的实验,让学生将实验过程延续到课外。比如说,生物实验课堂上要做的蚯蚓实验,就可以让同学们在课外进行实验的前期和后期活动,通过这样的开放性实验,学生们能够在没有课堂时间压力的状态下,发挥其自身的实验创造力。添加很多新想法。

2.实验步骤的多样化

很多科学实验是不仅仅有一个实验设计方法的,如果教师在科学实验教学过程中过分注重实验过程的标准化,不能够鼓励学生进行多样化实验步骤的设计,那么就会限制学生的思维发散和创新性培养。

3.实验原理的综合性(多学科)

我们知道,初中的科学实验教学主要也就包括物理,化学,生物等学科。但是,学生们日常的生活是综合性的,仅仅是用某一学科的知识解决问题都无法达到最好的效果,也不利于学生的联想能力培养。因此,在初中科学实验教学中,教师在设计实验的时候,最好能够将实验原理有一个综合性的开发,联系各个学科的知识,让学生们对实验有一个综合的联想。这样,就能够使学生进行充分的联想和思维发散。

三、优化教学过程的方法

前面所说的,都是在初中科学实验教学过程中对于实验设置,实验活动过程安排以及教学理念的一些优化。但是,我们知道,实验教学也是课堂教学的一种,对象又是初中生群体,那么适当的教学过程方法应用,不仅仅能够促进学生学习的积极性,也能够让科学实验教学原理能够有效实施。

1.现代化的教具使用

随着科学技术的发展,越来越多的现代化辅助教具开始出现在初中教学课堂中。那么,在实验教学过程中,教师就应该要合理运用这些现代化的教具。可以利用多媒体,投影仪等设备进行实验的讲解辅助。这些教具的使用不仅仅能够为教师的讲解带来方便,也可以增强学生的学习积极性。让学生们注意力更加集中。

2.生活化的情境创设

仅仅是靠着科学实验教学课堂的时间,要培养学生的科学思维和科学素养是不够的,因此教师应该要帮助学生培养出一种生活处处皆科学的思维,这样才能够让学生在课堂之外的生活中也能够进行大量的科学思考。那么,如何做到这一点呢,实验教学过程中,生活化的情景设置是非常必要的。在实验的设置上尽量贴近学生的生活,在实验的取材,操作上也尽量采用生活化的物品,这样学生就能够养成随时随地用身边的器材进行科学研究的习惯。

3.多元化的教学评价

我们知道,根据新课程标准的要求,对于学生的学习评价,尤其是对于他们的科学学科的学习评价,更要关注他们的能力提高以及学习过程,还有他们在科学实验过程中表现出来的科学精神和科学态度。因此,在对初中生进行科学实验教学评价的过程中,要综合、多元考虑学生各个方面的素质和能力,这能够立竿见影地提高初中生的学习积极性和他们对自身能力培养的重视。

四、结论

针对于初中学生身心发展的特点以及初中时期的思维发育的特殊性,新课程标准提出为科学实验教学指明了一个方向,除了传统科学实验教学中对于学生的指导方式以外,我们应该从学生的实践能力,培养学生的创造能力以及改进课堂教学模式几个方面进行改革,同时,对初中科学实验教学课堂进行优化改革。

在学生实践能力的培养方面,我们要注意增加学生的操作环节,减少教师的演示和协助,并且让学生学会在独立思考的同时,进行小组的团队合作;在学生创造力的培养方面,我们要注意实验过程能够尽量具有开放性,而实验步骤具有多样性,不拘泥于标准的答案,而实验原理也要尽可能地联系各个学科,有综合性体现。在教学过程的方法优化方面,除了现代化,多媒体的教具使用之外,还应该根据学生的具体生活情况增加生活化的情境设置,并且能够对学生的课堂表现有一个多元化的评价。

参考文献:

[1]秦国成.提高初中科学实验教学有效性初探[J].新乡教育学院学报,2008,(6).

[2]王耀村.初中科学教学案例专题研究[M].浙江大学出版社,2005.

[2]余文森.“三维目标”就像一个立方体的“长、宽、高”[J].中国教育报新课程周刊,2007,(17).

[3]朱慕菊.走进新课程[M].北京师范大学出版社,2002.

第3篇：科学实验遵循的原则范文

关键词： 中学生物教学 生命教育 可行性措施

一、生命教育的内涵

长期以来，关于生命教育的研究层出不穷，有关生命教育内涵的理论也不尽相同，主要有以下几种观点：

燕国材认为所谓生命教育，就是在生命活动中，通过活动和为了生命而进行的教育[1]。刘铁芳从“生命情感与教育关怀”出发，提出“教育关注个体，关注人，意味着要去关注个体作为生命的存在，关注其外显的活生生的生命崭露，关注其内隐的、活泼的、流动的生命情感的化育”[2]。王北生认为，生命教育是遵循生命发展的原则，通过选择优良的教育方式，唤醒生命意识，开发生命潜能，提高生命质量，关注生命的整体发展，使其成为充满生命活力，具有健全人格、鲜明个性，掌握创造智慧的活动[3]。

生命教育就是通过教育让学生了解生命的起源与发展，理解生命的意义，树立正确的生命观，从而激发学生尊重生命、敬畏生命、热爱生命，促进学生健康成长。

二、中学生物教学中生命教育的缺失

由于应试教育的限制，中小学教育内容主要是知识的理解与掌握，疲于应对各种考试，教师和学生很少有精力关注能力、道德方面的发展。关于生命教育也往往只是有这样的呼吁，却没有实质的进展。而中学生物教学也没有办法跳出这样的“怪圈”。

（一）强调知识的背诵和掌握。

中小学绝大部分课程是为考试服务的。因此，在中学生物教学过程中，教师更多的是注重生物知识的传授和讲解，强调学生对于知识的识记和背诵，却很少挖掘生物知识背后有关生命的意义。

（二）强调科学实验，忽视人文精神。

中学生物课程属于理科科目，是一门与科学实验密切相关的课程。在生物教学中，很多老师强调其科学性和严谨性，重视用科学实验解释知识理论，因而出现了很多绝对依赖实验的极端例子。科学不仅仅依存于实验，也离不开人文情怀的支撑，缺乏人文精神的科学实验是无法造福人类的。

（三）强调“主科”，忽视“副科”。

在中小学非常重视“主科”和“副科”的地位问题，“主科”的地位高，因此所拥有的课时和被重视程度就高，相应的“副科”的地位和受重视程度就可想而知了。中学生物算不上是“主科”，因此在课时的保证及学校给予的重视和建设方面就很弱。因而关于生命教育的开展自然也是困难重重。

三、中学生物教学中生命教育的渗透

（一）中学生物教学中生命教育渗透的优势。

近年来生命教育在中小学生的呼声越来越高，很多教师都开始有意识地在学科教学中渗透生命教育。中学生物探讨的是生命的起源和发展等知识，与其他学科相比更有利于渗透生命教育。

1.教学目标上的优势[4]

教学目标是教师教学的指挥棒。在新课程改革的视野下，中学生物的课程目标彰显着生命教育的优势。

2.教学内容上的优势[5]

中学生物教学内容涉及生物的起源和发展，人体的构造和卫生保健等知识，这些知识无疑都揭示了生命的起源发展，生命体的结构和地位。在生物学知识的基础上进行生命教育更容易让学生理解生命的价值和意义。

3.教学方式上的优势

中学生物教学涉及课堂教学、科学实验和课外活动等多种形式。生命教育不是单纯的理论指导和传授，而更多的是一种活动与体验。因此多样的教学方式更适合生命教育的开展。中学生物教育在教学方式上存在多样性这一特点，因而在生命教育中占有优势。

（二）中学生物教学中生命教育渗透的可行性措施

1.在课堂教学中渗透生命教育

在中小学，教师的授课主要是在课堂上完成的，作为传递知识和经验的第一场所，课堂也是生命教育的传播场地。中学生物课堂中涉及自然生命的起源和发展、人类的构造及卫生维护、遗传的奥秘、死亡的必然性和生命系统的和谐性等知识，这些知识背后都隐藏着生命教育的众多题材。因此，生物老师要善于挖掘知识背后的深刻含义，在课堂教学中，除了传授相关的知识和考点外，更重要的是让学生体会到知识背后的生命意义。这要比单纯地传授知识或是单纯地讲解生命教育有效得多。

2.在科学实验中渗透生命教育

生物作为一门实验性科学，在教学过程中必然会涉及很多科学实验。科学实验不仅能科学解释知识理论，同时还能培养学生的动手能力。通过生物实验，学生能够自己观察和感受很多生命现象，从而理解其本质。而老师要善于利用实验，让学生亲身观察和体验生命的内涵。亲身观察与感受达到的效果是再多理论的讲解也无法达到的。因此，在科学实验中，不能为了实验而实验，老师应该确定实验目标，除了知识技能方面的目标，情感、态度和价值观目标也不能忽略，只有这样才能更好地推动生命教育。

3.在课外活动中渗透生命教育

课外活动是非常受学生欢迎的课程。生物课外活动涉及很多方面，但无非都是通过活动让学生深入学习和理解生物知识。在课外活动中，生物老师可以根据学生实际情况设计相关的生命教育课程，结合相应的生物知识，让学生在做中学，在亲身体验中成长。

今天，在社会转型时期，教育越来越功利，在这样的状况下，我们的学生也越来越极端。我们在追求教育效益最大化的同时，忽略了教育的服务对象是人，教育的根本目的也是人。这些教育问题，引发了众多的思考。关于生命教育，需要更多的教育工作者将其付诸实践，从而推动学生健康发展。

参考文献：

[1]燕国材.值得倡导与实践的生命教育[J].中学教育，2003（8）.

[2]刘铁芳.生命情感与教育关怀[J].高等师范教育研究，2000（6）.

[3]王北生.从焦虑视角探寻与解读生命教育[J].中国教育学刊，2004（2）.

[4][5]徐小杰，朱叶，张颖，鲁亚平.中学生物学实施生命教育的学科优势[J].清远职业技术学院学报，2011（6）.

第4篇：科学实验遵循的原则范文

新课改背景下的物理实验注重学生探究能力的培养，而构建培养学生探究能力的教学模式，首先就应对学生进行科学的分组来进行物理实验教学，才能更好的促进学生组织合作能力的提升。而组织合作能力又是探究能力的重要体现。因此在初中物理实验教学中，首先就应对学生进行科学的分组，确保组与组之间能力相当，引导学生在小组的力量下开展小组合作实验，在实验过程中要求学生进行自主探究，这对于学生探究能力的提升具有十分重要的作用。

二、引导学生科学实验，助推学生实践与创新能力的提升

除了组织合作能力属于探究能力外，学生实践和创新能力也是探究能力的重要表现。因此作为教师必须引导学生科学的实验，在教学过程中，引导学生多观察存在我们身边的物理现象，并分析这些现象中蕴含的物理知识和原理，鼓励学生对其进行验证，才能最大化的确保学生的探究能力得到有效的培养。但需要注意的是，教师必须做好引导工作，确保整个实验在安全的前提下科学的进行，严防因为物理实验的开展而影响学生的安全。因而为了确保学生实验的科学性和安全性，教师在学生进行实验之前就应讲解有关注意事项，同时还要在实验过程中做好及时的指导和释疑解惑的工作，并对学生的探究成果进行积极的评价和科学的指导，才能更好地促进学生学习热情的激发。

例如我们在生活中经常看到沸腾的水有大量的水蒸气冒出，所以在学习有关汽化和液化的知识时，可以引导学生回忆这一物理现象，同时引导学生进行相应实验的实际操作。例如在引导学生进行《纸锅烧水》实验之前，教师首先可以提出“:平常我们烧水的工具都是铁器之类的用具，那么我们做一个纸锅能烧水吗？”教师通过提出这一探究性的问题，就能激发学生的学习兴趣，同时给学生讲解在《纸锅烧水》实验进行过程中的注意事项，例如所采用的纸张应具有一定的厚度，当水烧开后应注意安全，并及时将酒精灯熄灭等注意事项。学生在实验过程中，应引导学生进行合理的分组，并选派小组长对本组实验的开展负责，同时针对学生提出的问题应及时的指导，而并非直接给出答案。实验结束后，应对学生的实验成果进行评价，一般由小组将实验收获以报告的形式上交给教师，教师再结合学生的表现和提交的报告进行科学的评价，对实验过程中出现的问题进行总结和分析，这样才能更好的促进学生实践与创新能力的提升。

三、创设深化物理知识的实验范例，培养学生探究能力

针对抽象的物理知识，教师提供实验器材，学生设计实验，并通过探究实验的过程把抽象的物理知识变得形象化、具体化。比如对于难以理解的惯性知识，教师可以准备一个试管，并装满水，随后放入一个小塑料泡沫球，并随即用木塞塞住，最后把试管固定在小车上，让小车在斜面上自由释放。教师组织学生观察当小车运动到到水平面上同被固定的物块在碰撞后，泡沫小球的具体的运动情况。当然，在实验前，我们的学生会认为泡沫小球会向前运动，因为在这一过程中，由于泡沫小球具有惯性，必然会保持一定的原状态，向前做一段滑行。

教师通过演示这一实验，却发现泡沫小球，不但不会向前运动，反而还会向后运动。当学生看到这样的结果的时候，学生必然会吃惊，有的学生还以为是哪里出错了？他们开始议论纷纷。有的学生则静静地思考。当然，怀疑的学生人数比较多。因而，学生对惯性知识会产生怀疑，教师不必急于对其进行解释，而是给学生思考的时间，让他们进行思考。然后给学生演示实验把试管里的塑料泡沫小球换成等大的金属小球，重做上次实验。实验结果表明，小球在小车碰撞静止后向前运动。通过实验达到释疑解惑的目的，同时引导学生遵循科学的物理实验开展原则，最大化的确保学生探究能力得到有效的培养。

四、结语

第5篇：科学实验遵循的原则范文

论文摘 要：初中科学是一门以实验为基础的学科，在科学实验教学中只有结合科学教学的特点和学生心理发展的特点，才能使学生形成良好的科学素养。本文从激发学生的实验兴趣、发展学生的探究能力、培养学生良好的探究品质这三个方面进行了阐述。

实验是人们在人为控制条件下，运用仪器、设备进行有目的、有计划的观测，以掌握客观事物发生、发展、变化、相互作用等规律的一种方法。它是人类认识自然的基本途径之一，是整个科学教学中经常的学习活动，也是科学课程最显著的学科特点。在培养学生的科学素养中具有不可替代的作用，许多的科学概念、事实、原理、现象都必须通过实验来获得和解释。

一、在探究的情境中激发学生的实验兴趣

苏霍姆林斯基说：“如果教师不想方设法使学生产生情绪高昂和智力振奋的内心状态，就急于传授知识，那么这种知识只能使人产生冷漠的态度，而不动情感的脑力劳动就会带来疲倦。”所以科学实验教学前，教师先创设一个问题情境对于激发学生实验的兴趣是很重要的。我们知道，兴趣是在一种好奇的情境和需要的基础上萌发的并在实践过程中形成和发展起来的。居里夫人曾经把好奇心看成学者的第一美德，说明好奇心在科学探究活动中极为重要。初中阶段是学生好奇心表现旺盛的时期。这种好奇心是探索活动的前导，是要加倍保护的。在平常的科学教学中，我们发现一个小实验、一个小游戏，甚至是一句鼓励的话，都能激起学生探索的热情。

二、在科学实验中发展学生的探究能力

爱因斯坦把科学定义为“一种探求意义的经历”，“经历”两字就强调了科学是一种实践过程。教会学生自行去探索自然界的事物，把“探索意义”的本领给学生，这是科学教学尤其是科学实验教学的真谛所在，这种“探索意义”的本领就是探究能力。而表现为探究能力的主要因素是观察力、想象力、理解力和实验操作能力。

观察力是科学实验的门户。进化论的创始人达尔文说：“我既没有突出的理解力，也没有过人的机智，只是在察觉那些稍纵即逝的事物，并对它们进行精细观察的能力上，我可能在众人之上。”细致的观察是获得事实的根本途径，在实验教学中应耐心指导。

想象力在科学探索活动中起着“设计师”的作用，它和理解力紧密相连。爱因斯坦说过：想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括着世界上的一切，推动着进步，并且是知识的源泉。在科学课中，常对一个问题提出种种猜想，或对微观事物通过想象力帮助理解，这是培养学生想象力的最好途径。

在探究活动中还伴有动手操作，操作能力是运用知识形成独立实验能力的前提，操作的科学性、准确性、熟练性和协调性直接关系到实验的成败，它是观察、探索的基础。熟练、正确的操作能保证探索活动的顺利进行，如动手实验、栽培、饲养、制作等本身就是探索活动中的一种基本能力。如要研究植物茎的作用，就要亲自动手解剖茎；要研究水中物体是否承受压力，就要亲自动手实验。

三、在探究能力形成的过程中培养学生良好的探究品质

1.营造有利于动手实验的心理氛围

实验教学中，教师要遵循少干预的原则，以一个旁观者或合作者的身份出现，创造出一种有利于学生自主学习和动手实验的气氛；当实验失败或讨论出错时，教师要做的不是责备或任由同学取笑，而要多多理解和鼓励，适当启发，提出改进建议，使他们敢于行动，继续不断地探索和思考。

2.培养学生实验中的自律能力

美国人本主义心理学家马斯洛曾强调：“只有对能自律的人、能负责的人，我们才能说，就按你说的去做吧，那样可能是对的。”教会学生自律并不会妨碍他们创造性的发挥，相反，只会促进他们的学习。教师要让学生遵守实验教学常规，这是培养学生实验探究能力的前提和保证。实验规则一般分为实验前、实验中和实验后三部分，学生必须逐条理解掌握。

3.培养学生勇敢坚毅的品质

学生实验操作时往往会“怕”，怕实验不成功，怕从中得不出结论，遇到困难不敢越“雷池”一步，其实学生实验操作的过程就是磨炼学生意志的过程。不管结果如何，“经历”是最重要的。在这过程中学生要克服各种心理障碍和实验中的困难，积极寻找解决问题的方法，大胆进行实验。

科学实验教学为培养学生良好的科学素养提供了时空，“探索意义的经历”为学生智力因素、非智力因素的和谐发展创造了有利的途径。在科学教学中，我们必须着眼于学生未来的学习和生存，把社会的发展和人的生存需要紧密地联系起来，培养学生的探索素质。

参考文献

［1］杨瀚.物理新课改“主体参与型”课堂教学模式的探索.科学教育家，2008（4）.

［2］王忠云.新课标下的物理教学实践与思考.物理教学探讨，2007（5）.

第6篇：科学实验遵循的原则范文

【关键词】 传感器;初中科学实验;应用;意义;内容;措施

一、现实背景及意义

初中科学是集物理、化学、生物和自然地理于一体的综合性课程，目前全国范围内仅在浙江省全省施行。科学课程“以提高学生的科学素养为宗旨”，[1]实验活动是科学课程实现其教学目标的重要载体，也是学生掌握方法，体验过程和感受科学精神不可或缺的途径。

信息技术的迅猛发展，迫使学校的传统教学随之变革，如此才能使我们的学生紧跟时代步伐，做到与时俱进。早在1997年2月美国总统克林顿就提出：“给我们的孩子最好的教育，我们必须帮助他们利用强大的技术。” 随着科技竞争的日益激烈，以计算机为核心的ICT（Information and Communication Technology）与教育的整合已经成为当前教育改革的一种重要趋势，而传感器技术的发展成熟，恰恰给教学带来了这样的变革机遇。 “从上世纪80年代开始，传感器技术就在国外发达国家尤其美国的中学理科教学中得到广泛应用。” [2]

西方国家的学校在过去20多年里已经投资大量资金应用于ICT方面。现在ICT已经成为一种被应用在学习过程中的教育工具。国内这方面的起步要晚些，“到上世纪90年代中期，北京、上海的部分中学已经开始在教学实验中使用自制的传感器实验设施。”[3]从应用的地区和年段来看，也主要集中在经济较发达地区，如北京、上海，且在高中数学、物理、化学和生物等课程中有所应用，初中科学实验中应用传感器尚处于起步阶段，只零星体现在教师教学比赛及教师实验创新比赛中。因此，我们急需追上时代的步伐，让学生在初中阶段就能接触到科学与计算机课程的整合，并由此鼓励学生对常见的科学实验进行创新，推动学生的发明创造。

传感器可把自然界中的各种物理量和化学量等变量精确地变换为电信号，再经电子电路或计算机进行处理，从而对这些量进行检测或控制。图1表示了传感器的基本工作原理。

传感器在信息采集过程中，与人的五官及传统实验相比，有更大的感知范围和更高的精确度，在实验中能够将感受到的各种量，如：力、热、声、光、化学物质的种类和浓度转换成便于测量的电学量;能感受到各种微弱的信号，并能放大、传输、存储显示，并可利用计算机强大的运算和数据处理功能作出必要的输出控制。所以，应用传感器技术的显著优点之一，便是可以将传统实验无法直观显示出的上述物理量直接以表格、曲线、刻度等形式呈现给学生，易于学生接受。再者，传感器技术能方便、快捷地完成实验数据采集和结果分析、推测，还可提供数据统计、公式计算、曲线拟合等。便于实验的观察、操作，使科学实验不受简单测量工具精确度以及人工采集数据需有一定时间间隔的限制。

因此，在科学实验中引入传感器技术，是对传统实验的一种有力补充，既拓宽了科学探究型实验的内容，又能使初中科学实验更容易由定性转为定量，甚至变模拟实验为真实实验（如磁场），实现初中阶段科学课程和计算机技术的有机整合。本研究通过教师和学生共同完成初中科学课程中能与传感器有机结合的16个实验活动，点燃一部分计算机能力较强，愿意尝试把所学所用结合起来的学生的激情，从传统的听、讲、练提升到动脑思考，动手操作，合作完成一项或以上把课堂知识应用于生活实例的探究尝试，让学生关注课堂外的实践应用，体悟与人合作的重要性，培养合作意识，提高实验设计、实验操作能力，促进教学模式的多样化，培养学生的创新精神和创新能力。

二、可应用的主要内容

在初中科学实验教学中应用传感器技术，不能脱离科学教材。笔者选取宁波市初中统一使用的华东师范大学出版社最新出版的《义务教育教科书・科学》七上、七下（2012年版），八上、八下（2013年版）和九上、九下（2014年版）共六册为蓝本，结合查阅的文献资料，经过与本校其他三位科学教师的集体商讨，并就其结合可行性专门请教了哈尔滨工业大学计算机应用技术专业博士毕业，在高校任教的钟秋波副教授，最终确定有6种传感器可以应用于初中科学中的16个实验活动，并根据操作的简便与否，有无必要演示，分为教师演示和学生拓展活动，具体如下表：

表1 可应用传感器的科学实验活动

传感器类型 序号 科学教材 实验、活动名称 应用类型

册 章 节 页码

压力传感器 1 八上 2 2 44 实验：探究液体内部压强的特点 学生拓展

2 3 3 70 活动：探究浮力的大小 教师演示

3 八下 5 1 93 探究条形磁铁、马蹄形磁铁，同名和异名磁极周围的磁场分布规律 学生拓展

4 2 97 活动：观察电流周围的磁场

5 九上 5 2 95 活动：探究定滑轮、动滑轮、滑轮组的拉力大小 教师演示

分子浓度传感器 6 八上 4 4 105 活动：光合作用产生氧气 学生拓展

7 106 活动：光合作用吸收二氧化碳

8 109 活动：萌发的种子吸收氧气

9 活动：种子呼吸释放二氧化碳

温度传感器 10 七下 1 2 10 活动：观察冰的熔化过程 教师演示

11 实验：观察水的沸腾

12 八上 4 4 110 活动：种子呼吸时放出热

光感传感器 13 八下 2 1 17 活动：探究光反射的规律 教师演示

14 2 23 活动：探究光的折射的特点

电导率传感器 15 八下 4 5 81 实验：检验欧姆定律 学生拓展

光电传感器 16 设计可据路口车流量的变化而更改时间的红绿灯 学生拓展

上表1～15个实验活动来自教材，第16个计划在学生学习完电学知识后开展，并希望可实现更多的科学实验活动与传感器技术的整合。

三、操作措施及目标

表1中的这16个实验活动，除教师演示外，学生拓展活动考虑到实施的具体可行性，选择本年级段有一定计算机基础，并对科学探究兴趣浓厚的学生组建一支队伍，依托本校的拓展课，在老师的指导下以课外活动小组的形式展开。 因此，涉及三个年级，共需三位及以上指导老师，同时分上、下学期历时一年完成。

在组建课外活动小组上，教师首先要对本年级段学生的计算机能力水平，科学探究兴趣程度进行摸底调查。具体可通过对学生发放问卷调查，采访班主任，个别约谈等方式进行，并遵循自愿自主的原则，在学生报名的基础上进行甄选确定。时间上，充分利用宁波外国语学校拓展课集中指导，完成设计、组装，并鼓励学生利用校外资源，在周末对本实验活动进行深入研究，不断完善。

通过教师演示和学生课外活动小组的自主设计探究两条线，希望能达成以下目标：1.以点带面，调动学生对科学探究的热情。通过教师演示，活动小组成果展示，提高同学们革新传统科学实验活动的积极性。2.为有一定计算机特长并科学探究兴趣浓厚的学生搭建锻炼平台，从设计到展示，全面锻炼学生的思维能力，动手操作能力，寻求指导、解决问题能力及团队协作能力。3.使物理、化学、生物和计算机学科知识实现有机整合，培养学生的学科综合知识，拓宽学生视野。4.通过对综合设计、整合应用的关注，提高学生的科学素养。培养学生求真、求实、理性、创新的科学态度，提升学生注重实践、实事求是、不畏艰难、谦恭、协作、服务社会的科学精神，提升学生作为社会一员的公民责任感。5.鼓励创新，争取学生团队自主设计并完成1～2个创新实验。既能参阅资料，重现前人完成过的实验活动，亦能独立思考，自我成长，在老师的指导下，实现创新。

四、可能遇到的问题

科学教师的计算机功底毕竟较浅薄，在具体实验活动中，可能会遇到一些困难，比如传感器与计算机如何连接;如何设计参数体现实验活动变量，呈现结果;学生设计不完善，学生遇到的实际操作问题不能有效解答等。若是遇到问题，教师一定要秉着学习提高的态度，充分利用网络信息资源，借助团队的力量，至联系高校，依托高校的实验室和技术支持，谦虚请教，集体商讨，不懈努力，必能妥善加以解决。

【参考文献】

[1] 中华人民共和国教育部.义务教育・初中科学课程标准[M].北京：北京师范大学出版社，2011.

[2] 谢紫鹃.传感器技术在中学物理实验教学中的应用研究[D].新乡：河南师范大学，2007.2.

[3] 张海燕.浅谈现代先进教学设备对初中科学教学的影响[J].科学教育，2011（4）81.

[4] 华泽玺，王栋.基于实验的传感器教学改进方法.教育教学论坛[J].2014（21）23-24.

[5] 张洪润，张亚凡.传感技术与应用教程[M].北京：清华大学出版社，2005.

[6] 徐存焕.传感器技术在中学物理实验教学中的应用[J].科学教育研究，2014（27）80-81.

[7] 林玉龙.传感器在初中物理实验教学中的应用[J].中国教育技术装备，2013（11）116-117.

第7篇：科学实验遵循的原则范文

摘要：

以中学生物实验研究与教学中存在的困境为切入点，分析问题原因，寻找相应的改进对策，并提出实验改进应遵循的原则：实验材料的易得、环保、趣味性原则；实验药品的高效、节约、安全性原则；实验器具的简化、显效、替代性原则；实验方法的科学、拓展、创新性原则．为中学生物实验教学效果的提高，提供参考．

关键词：

中学生物实验；改进对策；改进原则

实验教学是中学生物教学的重要组成部分，也是实施素质教育的重要途径，它不仅能激发学生学习知识的兴趣，巩固理论知识，而且具有培养学生观察能力、动手操作能力、科学探究能力和创新能力等教育功能［1］．中学生物课程标准指出，中学生物学课程的开展是为了提高每一位学生的生物科学素养，而观察和实验是生物学科研究的基本方法，故在中学生物学中必须进行实验教学，才能真正达到开展该门课程的意义．为锻炼学生的实践能力，达到中学生物学的教学目的以及培养学生的生物科学素养，生物教师应当尽可能地开展相关的实验课程，让学生亲自去体验探索生物界的奥秘，使他们真正成为实验教学的受益者．然而，在开展相关的教学实验中，往往会由于主观或者客观的原因导致实验无法开展或者开展实验未能达到教学目的，使学生学习的积极性和主动性受挫．

1生物学实验中常见问题

1．1教材建议的生物材料较难取得

生物是按照一定规律生长的，比如随季节生长、随地域生长、随阳光生长等，很多时候教材建议使用的生物实验材料就难以准备．如学习花的结构一节，教材使用桃花作为例子，但是在讲这一节课时，并不是桃花开放的季节，无法采摘到桃花．又如，在中学生物实验中最常用材料是洋葱，而某些地区不产洋葱或没有食用洋葱的习惯，导致采购洋葱比较困难，也影响了实验的进行．

1．2实验开展的时间较长

中学生物有些实验开展的时间较长，教师需要付出更多时间来安排实验的整个过程，容易影响教学进度，因此教师会选择倾向于避免开展这些实验．如：高中生物“检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质”实验中，常常需要通过分别研磨来提取生物组织中的还原性糖类和蛋白质，但这个过程费时费力．同时，该实验还原性糖类的检测中，常常需要用到斐林试剂，而该溶液不易保存，需要现配现用，每次进行实验都需要预先及时配制，这无疑让教师在实验准备上花费大量时间．

1．3实验现象观察难度大

对实验现象进行观察，是得出正确结论的前提．一个显而易见的实验现象对于实验的成功开展起到事半功倍的效果．清晰的实验现象不仅能够集中学生观察的注意力，同时也能够提高学生学习生物学的兴趣．生物学实验中，如何保证现象的清晰明了，虽说是教师所追求的，但往往在具体的教学中容易被忽略．如，“观察草履虫的身体结构”时，由于草履虫的运动能力较强，加之其全身透明，不利于学生观察．

1．4简单实验不能满足学生创造性

学习要求创造性人才的培养和造就，要靠社会的关注，教育的改革，更要靠学生的创造性学习．然而，简单的实验教学，已经不能满足学生创造性学习的要求．传统的实验设计，教师准备好实验材料和药品用具，全面系统地安排好实验步骤，并预告知实验结果，学生只要按图索骥，就能完成实验，得到实验结果．固化的实验教学模式，缺乏对学生创造性的培养．

2生物学实验中常见的改进方法

面对生物学实验常见的问题，生物学教师常常会从以下几个方面对实验加以改进，以满足教学需求，满足学生学习的需要．

2．1对实验材料进行改进

我国幅员辽阔，存在着明显的地区差异，而且每所学校亦有其自身的特点，使用同样的生物材料做实验，显然不可能的．故针对实验材料取得的问题，可以考虑生物材料的本土化．例如，在“绿叶在光下制造有机物”实验中，所用到天竺葵并非所有地方都有，可使用常见的酢酱草或蔓花生等野生小植株替代天竺葵，效果良好；“观察小鱼尾鳍血液流动现象”可使用常见的蝌蚪替代小鱼，就地取材，方便适合并节约购买经费．

2．2对实验药品进行改进

在中学生物实验中，为了能够在有限的课时内很好地开展和安排实验，学生可以亲眼见到实验现象并能够满足学生进一步探索的欲望，就得缩短实验中等待的时间，改进实验药品并且改变实验条件中的部分因素，使实验现象更加明显，更加快速地呈现实验结果．在“观察质壁分离和复原”实验中，原实验要求用30％的蔗糖溶液所用时间较长，且效果不太明显；而改用35％或40％的蔗糖溶液，能够在较短的时间下观察到明显的实验现象，缩短实验时间，增加实验成功率；在“观察草履虫的身体结构”实验中，可以通过在视野培养液中铺上几条棉花纤维，限制草履虫的活动范围；在载玻片上滴少许蛋清液，增加培养液的黏稠度，降低草履虫的移动速度；在培养液中滴加少量红墨水，将草履虫的食物泡染色等操作，以便观察草履虫的身体结构［2］．

2．3对实验器具进行改进

中学生物部分实验的装置设计比较复杂，需要教师提前制作和准备，且学生在课堂不能同时开展实验，教学效果不佳．改进实验装置可以减少教师的负担，同时也可以保证实验课的正常开展和学生们学习激情的保持．例如“验证人体呼出气体含有较多的二氧化碳”，原实验中需要用到多个玻璃瓶、玻璃管进行复杂连接，改进实验可以用一个塑料袋将呼出来的气体收集起来，再使用一个大注射器（50mL）抽出收集在塑料袋中的气体，并将其缓慢注入澄清石灰水中进行验证；同时用另一注射器抽取等量空气做对照．同样，在植物呼吸作用产生二氧化碳的实验中，也可以直接将塑料袋套于植物枝条上，隔夜后抽取塑料袋中的气体进行验证．

2．4对实验教学模式的改进

为了激发学生的创造力，生物教师还会改进实验教学模式，将一些简单的观察实验、验证性实验，改为探究性实验，引导学生像科学家一样进行探究思维，从而培养和锻炼学生的创造和创新能力．如张淑伟［3］将验证性实验“唾液淀粉酶对淀粉的分解作用”变为探究性实验“探究唾液淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解”，改变实验教学模式，改变学生学习方式，能更好地达到素质教育的目的．

3实验改进应遵循的原则

生物学新理论和新技术不断发展，生物教材也随之不断推陈出新，教师作为知识的传播者紧跟时代潮流，勇于创新，不断探索出各种可行的、高效的实验开展模式以满足课堂教学需要．在实验教学过程中，教师时常会对实验进行改进以保证实验教学的顺利开展，但往往由于对改进方向和改进原则的把握不佳，使得有些改变陷入了“误区”：例如偏离实验目的、增加实验成本、使用危险药品、复杂化实验等等，违背新课程理念，使得“改进”变为“改退”．故对实验改进的原则进行研究分析，有助于实验改进的顺利进行．

3．1实验材料改进遵循的原则

实验材料是生物实验的重要组成部分，是实验成功的关键，选取合适的实验材料，能使实验进展顺利，并获得明显的实验现象或可靠的实验数据．实验材料的改进，主要是指原实验材料的选择替代，可以从当地实际出发，选取合适的生物材料进行研究．改进实验材料要注意遵循以下原则：

3．1．1易得性原则

易得性原则，即方便易得、就地取材，讲究生物材料的选取方便快捷，可充分发挥教师与学生的研究潜力，使用本土化、本地化实验材料，满足实验要求，而非为了使用指定的材料舍近求远，去易求繁．

3．1．2环保性原则

环保性原则要求在生物实验的整个过程，包括实验取材、实验操作、实验结束后废水废渣排放等，都尽可能地减少对环境的破坏；还要考虑实验材料以及药品的可重复使用性等．如“制作小肠壁结构模型”、“制作真核细胞的三维结构模型”和“制作DNA分子双螺旋结构模型”等实验中，都可以采用橡皮泥为材料进行模型的制作，而改进后所用的实验材料能够循环利用，在节约实验经费的基础上也减少垃圾对环境破坏．

3．1．3趣味性原则

“兴趣是最好的老师”，要让学生喜欢上生物课实验课，就应尽可能增加课堂教学趣味性，激发学生的学习兴趣，引导他们主动学习主动探究．实验材料的改进，在科学合理的基础上，增加趣味性因素，能使学生更加喜爱生物学实验，热爱生物学学习．如“探究鱼鳍在游泳中的作用”中的捆绑或剪去不同鱼鳍，比较难捆绑或血腥，实际实验中可以用横向剪开气球做成的宽橡皮圈替代，分步骤套住不同部分的鱼鳍，方便操作又不会对鱼产生伤害，增加实验的趣味性．

3．2实验药品改进原则

中学生物实验会用到很多实验药品，药品的选择对实验的成功至关重要，既要使实验现象明显、实验反应快速，又要注意节约使用，节省经费，并注意减少药品使用对环境的影响．在对实验药品进行改进的时候，还要注意根据不同的教学实验的不同教学目的与要求，进行改变，并遵循以下原则：

3．2．1高效性原则

高效性原则是指在实验过程中通过对药品种类的代替或者药品用量的改进，达到缩短实验时间、使实验现象更加明显、优化实验的目的．在实验教学中，一个显而易见的实验现象不仅能够获得良好的教学成效，同时也能够提高学生们学习生物学的兴趣，从而实现生物实验课堂的高效性．

3．2．2节约性原则

生物实验中需要用到各种各样的实验药品，而科学设计实验，节约使用药品同样能达到预期的实验结果，并且实验过程中养成节约药品的习惯，不仅能节省实验经费，还能培养学生科学、严谨的实验研究态度．比如高中实验“观察DNA和RNA在细胞中的分布”，吡罗红、甲基绿染液需现配现用，比较繁琐，浪费严重．李桂芝［4］通过实验发现，吡罗红甲基绿染液并不需要每次使用都现场配制，一次学生分组实验只配制一次就可以；而其中A液更是可以连续使用几年，大大节约了药品的用量，并减少废弃药品对环境的污染．

3．2．3安全性原则

生物实验用到一些药品，如强酸、强碱、有毒药品等，存在一定的安全隐患，药品改进可以从减少使用危险药品的方面考虑，用安全药品替代，使实验容易开展并减少实验事故．例如“模拟探究细胞表面积与体积关系”一课，原材料是含酚酞的琼脂块，并使用氢氧化钠进行反应．氢氧化钠是有强腐蚀性的强碱，存在较大的安全隐患，改进实验材料可以使用常见的白凉粉、硬豆腐、熟马铃薯块代替，并使用普通红墨水进行染色，同样也能达到实验的目的［5］．

3．3实验器具改进原则

实验器具是生物实验必备的教学“工具”，选择实验合适的“工具”，能使实验教学工作更顺利，达到更好控制实验变量、操作容易、结果明显的效果．生物实验器具的改进要大胆探索，敢于创新，更要综合考虑，使实验简易可行．改进实验器具可从就地取材、重复利用、化繁为简等角度出发，注意遵循以下原则：

3．3．1简化性原则

使用简化的装置替代较复杂的实验器具，可以使得实验更容易准备，实验操作更加容易进行．如“还原性糖的检测”实验中，教材中使用酒精灯加热50～65°C水浴2min，但实际现象并不理想，而使用热水壶中的开水直接水浴加热，提高水浴温度，减少了用酒精灯加热的过程，可以快速取得明显的实验现象．

3．3．2显效性原则

在生物实验教学过程中使用一个科学、直观的实验器具进行观察实验，往往能够对预设结果的获得起到一个至关重要的作用．如初中生物的“探究蚂蚁或其他动物的行为”实验，可以使用透明塑料装置“蚂蚁家园”进行观察教学，透明的装置能够直观地将蚂蚁的通讯、觅食等行为显示出来，方便师生们能够在任意时间对蚂蚁的各种行为进行长期的观察和记录．

3．3．3替代性原则

中学生物实验的实验方法灵活多变，实验方法是否可行，决定实验结果是否可靠、可信．无论是验证性实验还是探究性实验，都要求获得明显的实验现象，以达到预设的教学目标．在“绿叶中色素的提取和分离”实验中，画滤液细线时要求又细又直，很多学生在使用毛细管画细线的时候往往画得不好，改进实验用“印章法”替代画线，使用洁净的盖玻片蘸取适量的提取液轻轻地印在滤纸上，即能得到细直线，方便快速效果好．

3．4实验方法改进原则

实验的过程中，一些实验方法步骤的改进，能缩短实验时间、降低实验难度、增加实验的可信度，达到更好的实验效果，合适的实验方法，可以起到事半功倍的效果，对培养学生的创新思维和学习兴趣起积极的作用．生物实验方法的改进，可遵循以下原则：

3．4．1科学性原则

科学性是实验设计的基础，在实验设计中必须有充分的科学依据，只有使用科学严谨的实验方法，才能得出正确可靠的实验结果和结论．在生物实验的改进中，亦是如此．例如“检测生物组织中的还原糖”实验的改进，可增加对照实验：葡萄糖与菲林试剂反应，能更好地说明生物组织中与试剂反应的物质就是还原糖．

3．4．2拓展性原则

“教学有法，教无定法”，一个实验的设计是不会一成不变的，在日新月异的知识理论更新下，赋予了生物学实验课程以更加广阔的空间，教师可以根据学生的认知基础进行实验的拓展延伸，以全面提高学生的科学素养．如：“探究种子萌发的条件”，除了空气、水、温度条件外，还可以增加光照（模拟灰霾天气）、pH（模拟酸雨）条件进行探究，既增加实验的趣味性，丰富实验内容，又可以引导学生关注与生物学有关的社会环境问题，进行情感态度价值观的教育．

3．4．3创新性原则

将简单的观察实验、验证性实验变为探究性实验是实验创新的一种有效方法，既能发挥学生的主体地位，增强学生的学习热情，还能提高学生的实验操作能力，不断提升学生分析问题、设计实验和实施操作的综合能力．

4结语

科学实验是探究生命活动最基本的手段，是生物学得以形成和发展的源泉；生物学实验是学习生物学的基础，也是中学生物教学的重要组成部分．新课程标准注重培养学生的创新精神和实践能力，在中学生物实验教学中要充分发挥学生的学习主体地位，促进学生实验的积极性和主动性，这些都要求以科学、严谨、合理、易行、显效的实验作为教学支撑．在开展科学实验教学过程中，生物教师应当善于发现实验教学过程中存在的问题，遵循实验改进的基本原则，敢于钻研、敢于创新，不断优化实验研究与教学策略，在提高中学生物实验教学质量的同时，循序渐进地提升学生的科学素养．

参考文献：

［1］姚家佳．浅谈中学生物实验的几点改进和创新［J］．新课程研究，2010（1）：98－100．

［2］卢．关于几例初中生物实验改进方法的分析［J］．教材仪器与实验，2016（1）：54．

［3］张淑伟．高中生物实验创新研究［D］．陕西：陕西师范大学，2013．

［4］李桂芝．观察DNA和RNA在细胞中的分布的实验改进［J］．中学课程辅导（教师通讯），2012，28（7）：15－16．

第8篇：科学实验遵循的原则范文

关键词：初中科学；演示实验；形象直观；多媒体

科学是将传统的物理、化学、生物、地理等学科整合在一起的一门课程，这其中许多知识点需要用演示实验让学生通过观察来认识现象、掌握技能。所以，在课堂教学中，教师要尽可能地创造条件将实验过程、现象和结果清晰、准确地展示给学生。但是，随着科技和教学手段的发展和进步，抑或因为各种主客观因素的限制，这就需要教师打破课本中沿袭相用的演示实验方法，在遵循趣味性、简便性、直观性、科学性和参与性的基础上对实验进行科学改组，以便于学生在积极参与和形象观察的基础上理解知识，掌握技能。鉴于此，笔者总结多年的教学实践经验，对如何优化演示实验教学进行归纳和总结。

一、增强趣味性，激发学生兴趣

初中生活泼好动，注意力不容易集中。因此，如果教师一味地按教材中既定的实验程序，学生的思路就被禁锢了，根本无法激发学生的探索兴趣，无法吸引学生的注意力，学习知识和提升技能便成了无根之木，增强演示实验的趣味性还能加深学生对知识概念和规律的记忆。比如，笔者在教学《大气压》内容时，学生普遍对大气压强这一概念感到抽象不容易理解。于是，笔者在教学课堂上设置大小试管的实验：将小试管套在大试管里，倒置，小试管受重力落下，如此不可思议的动作，学生都很好奇，不知道下一步要做什么。这时笔者将大试管内灌满水，再把小试管底向下放进去，这时可以给学生抖包袱：大家说倒置的话，小试管会像刚才那样掉下吗？学生的兴趣陡然被激活。这时，笔者倒置试管，放开大试管口，大家惊奇地发现小试管不但没有突然掉下，还随着水往下滴而缓缓上升呢，这时在大家好奇心的基础上，我们再及时点拨这是大气压的作用。如此设计不但悬疑跌宕，而且趣味十足，让学生过足了探索瘾，对大气压产生了深刻印象，达到了教学目的。

二、设置简便易行，节约课堂时间

科学实验演示就是为了让学生通过形象直观的实验过程和现象来理解客观现象和科学概念，但是演示实验也不能占有太多的课堂时间，因此，改进以操作简便易行、仪器结构简单和演示过程、导出结论简单明了为追求目标。只有这样改进才能有效节约课堂时间，便于推广和操作运用，更易于观察和理解概念、知识生产和发展的过程。

例如，在学习实验室制取CO2的方法后，大家都知道盐酸和碳酸钙反应就能生成CO2气体，这时为了引导应用，笔者就指导学生通过该原理设置实验探析牙膏中碳酸钙的含量。大家通过探讨总结，得出测定方法：将一定量牙膏与一定量的盐酸反应，通过测量反应后总减少的质量，测算出二氧化碳的质量，从而计算出牙膏中碳酸钙的含量。

这样设计不但有利于学生从直观上理解并掌握测定物体中某元素或物质含量的技巧，而且培养了学生分析问题、解决问题的能力。简便的演示节约了课堂时间，激发了学生兴趣，丰富了课堂内容，让学生产生了深刻的印象。

三、推理严密细致，实验科学严谨

科学严谨是任何学科的治学基础，同时也是学科教育的立足点。所以，我们改进演示实验的第一重要前提就是科学严密。这里用物理中的液面气压与沸点的关系做例子，许多教师都这样演示实验：将烧瓶中的水沸腾后，量取沸水温度，而后停止加热，一会水停止沸腾，这时再从烧瓶中抽走一些空气，这时我们会看到水又沸腾了，以此来说明液体沸点随着气压减小而降低。在实际操作中经常有教师自作聪明在此实验基础上进行发挥：恢复气压，再加热让水沸腾，然后密封并往里打气，这时大家会发现原本沸腾的水平静了下来，以此来证实液体沸点随气压增大而增高。然而这样并不严密，会给学生留下这样的口实：如果学生理解成是打进的冷空气让水停止沸腾的，我们岂不会哑口无言？

鉴于此，为了保证实验的科学严密性笔者是这样改良的：将甲乙两个同样的烧瓶中都灌入等质量同温度的水，在铁架台上固定好，然后用酒精灯同时加热至沸腾后先移走烧瓶甲的酒精灯，稍稍则甲烧瓶中的水不再沸腾，这时将烧瓶中甲的一些空气抽到正在沸腾的烧瓶乙中，于是我们就会看到烧瓶甲中的水又开始沸腾而烧瓶乙中的水则安静下来。如此改进，排除了干扰，让实验对比性更强烈、更明显，突出了教学效果，加深了学生印象。

四、过程形象直观，便于观察认知

演示实验是为了引导学生通过观察实验过程和现象理解并掌握科学规律。因此，改良演示实验也必须遵循形象直观原则，过程要求清晰，现象不能模糊，对比务必明显。例如，笔者在引导大家学习“细胞分裂”时，囿于我们无法用肉眼对生物细胞内的微观现象进行观察，而如果只凭教师死板的解说和教材上的图例学生也根本不能产生形象理解和认知。因此，我们可以让学生通过显微镜放大到视频或者投影仪上，最好是我们将细胞的分裂过程通过动画的形式演示给大家。如此设计，形象直观，可操作性强，深得学生欢迎。

五、鼓励共同参与，打造合作氛围

新课改要求我们一线科学教师必须帮助学生树立起强烈的动手参与意识和科学实验观，为学生的自主发展提供广阔的空间和适宜的氛围。改良传统的演示实验，同时还要注意让学生都有参与的空间和时间，这样才能变被动为主动，让学生感受科学过程，掌握科学知识。长期以来教师做、学生看的科学实验演示，让学生感到被动，缺乏热情和积极性，没有参与就会对其中的细节漠视，不利于大家对实验现象产生深刻的理解和认识。这就要求一线科学教师必须有计划地设置一些让大家都能参与其中的实验，在教师的指导下让学生猜想，然后动手实践来验证自己的猜想，这样不仅可以让学生掌握实验技能，养成科学的学习方法和严谨的治学态度，最主要的是能加深学生对科学现象和规律的理解，更好地掌握科学概念和科学过程，最终提升课堂效率。

六、开放探究形式，实验结合讨论

为了活跃课堂气氛和吸引学生的注意力，笔者建议，教学实践中通过多种方式来引导学生自主参与教学活动，诸如，让学生通过自主研读、讨论交流、探索实验和评议展示等教学流程和手段，争取为学生创造自主学习的机会，进一步激发他们学习的积极性和主动性，引导学生静下心来仔细研究教学内容，多交流、勤动手，让大家在分析、比较、抽象、综合、推理和概括中得出结论。

比如，我们引导大家探索金属的化学性质时，为了让学生对金属的不同属性产生深刻印象，笔者设置了三组对比实验：

1.教师分别演示镁条、铝和铁与氧气反应的实验，让大家通过观察现象，认识金属的活性顺序和化学性质，然后学会运用金属活动性顺序来理解生活中有关的化学问题。

2.分A、B两组做金属与酸的反应实验：A组做镁、锌、铁、铜与同浓度盐酸的反应，B组做镁、锌、铁、铜与同浓度硫酸的反应，通过现象比较几种金属的活动性。

3.分三个小组进行铝与硫酸铜溶液、铜与硝酸银溶液、铜与硫酸铝溶液三个实验，观察现象，分析归纳出几种金属的活动性顺序。

实践是检验真理的唯一标准，学生通过实验探索和自主演化推理，再进行讨论、交流，取长补短，相互启发，然后我们再及时加以讲解点化，就可以让学生在多重感官立体刺激的状态下学习化学知识了。如此多样化的统一流程，不但有利于活跃课堂气氛，而且有利于培养学生在比较、分析、综合、抽象、推理、概括的基础上积极思考总结正确结论的良好学习习惯。

七、活用多媒体，虚拟实验有优势

众所周知，许多科学实验具有即时性和抽象性，因此，可以借助多媒体集影像一体的优势将化学概念和化学过程真实地展现出来，有助于从多角度、立体层面激发学生学习和探索化学的兴趣。多媒体可以模拟微观化学现象，能将课堂上常规方法无法观察的实验过程和实验结果明确地展现给学生，为大家创设一个色彩斑斓、逼真形象的化学信息世界，以此刺激学生多感观参与化学学习和探究，强化理解能力，给大家留下深刻的印象。

如，教学电学知识时，一般情况下教师只能通过桌面上的宏观实验演示给大家，通过电极、导线、电流表等装置和实验现象来让学生想象电流的传导。在这个过程中，学生是无法观察到电流的微观世界，很难形象理解电子怎样进行定向转移而形成电流的。因此，笔者建议借助多媒体动画技术将微观世界的变化形象地展现给大家，让学生能清楚地观察到动画模拟电子如何通过原电池的负极流向正极，深化了学生的认识和理解，为准确掌握知识要点提供方便。

另外，科学中的许多化学反应都是瞬间完成的，教师无法通过普通的演示实验让学生捕捉信息、观察现象，另外，许多化学反应会涉及有毒的、危险性比较大的化学药品，这时都需要借助多媒体将化学实验直观、形象地展现给学生，帮助学生提升学习和探索欲望，深化理解和认识。总之，借助多媒体辅助教学，我们可以动态模拟和研习整个实验进程，可以暂停或慢放来仔细观察和对比化学反应过程和化学现象，可以通过控制播放化学反应的速度，调节反应变化的快慢，达到便于学生观察和思维的效果。

以上是笔者针对初中课堂科学演示实验改良的几点原则性认识和总结。科学作为一门实验性比较强的学科，一定有很多时候需要教师通过实验来引导学生认识现象，掌握规律。然而，教师也不能拘泥于教材或者传统中的操作来敷衍课堂，教师要根据实际学情，因地制宜地改进实验过程，让实验更科学、更直观、更简便易行，从而让学生产生深刻的印象，提高课堂效率。

参考文献：

[1]符燕.初中化学实验改革与学生创新素质的培养[J].学苑教育，2010（01）.

[2]孙中文，刘鑫.改进科学课堂演示实验 全面提高学生科学素养[J].陕西教育：高教版，2007（10）.

第9篇：科学实验遵循的原则范文

关键词 中学物理教学；现代信息技术；实验

中图分类号：G633.7 文献标识码：B 文章编号：1671-489X（2012）34-0143-02

现代信息技术是现代科学技术的核心与基础，它具有丰富的表现力，交互性强，共享性好。运用现代信息技术辅助中学物理教学，不仅可以将抽象的教学内容具体化、清晰化，而且可以增加教学的容量，弥补实验室的不足，将声音、文字、图画、动画、视频等形式合理组合，以此来创造出生动有趣、形象逼真的情景，开阔学生的视野，提高他们认识事物的能力。

1 现代信息技术辅助中学物理教学的优点

现代信息技术是时代的进步，它那强大的功能给人们带来了极大的便利，同时给人们带来了全新的感受。现代信息技术能突破时间和空间的限制，能扩大直观视野，充实直观内容，强化直观效果。这些显著特点，是任何其他媒体所没有的。

1.1 激发学习兴趣

现代信息技术是对传统教育的重大突破与创新，是人们获得教育的另一种重要方式。现代信息技术的运用，弥补了传统教学中受时间、空间的限制和语言表达能力的不足，大大优化了教学氛围，开阔了学生的知识视野，使师生之间的信息交流环境变得丰富而生动，学生置身于这样一个和谐的教学情境中，学习兴趣被调动了起来，学习效果大大改善。

例如，笔者在讲授“带电粒子定向运动形成电流”这一问题时，就采用信息技术，使本来就看不见、摸不着的电子就很清晰地显示出来，学生只能凭想象认识的情况化为现实。电子成了生命中的个体，当开关断开时，金属导体的电子停止运动，电路中的电灯是灭的；当开关闭合时，金属导体内的电子马上变成有序的运动，电路中的电灯亮了。栩栩如生的展示过程活跃在屏幕上，展现在学生眼前，增加了学习内容的趣味性，从而使得学生注意力更加集中，思维更加活跃，学习更加主动，学习效果大大增强。

1.2 增加教学容量

中学物理课上，常常需要联系的知识较多、内容较广，但课堂时间有限，过多讲解和板书时间不够，如果不讲则会影响到教学内容的系统性与完整性。运用信息技术可以克服这种不足。现代信息技术能做到高密度的知识传授，能扩大直观视野，充实直观内容，强化直观效果，提高课堂教学效率。如在讲解“浮力产生的原因”这一问题时，要涉及以前所学的“密度”“压强”“力的合成”等许多知识，板书有一些困难。为了节约教学时间，笔者就应用信息技术把相关的内容事先制成幻灯片，随时调用需用的知识，这样，笔者避免了过多的讲解和板书，既能突出主题，又能联系相关知识，节省了许多时间，增加了教学的容量，取得了事半功倍的效果。

1.3 降低认知难度

中学物理是一门比较难学的课程，既抽象又深沉。不少中学生感到物理难学，就产生厌学的情况。学物理要有想象能力，但初中学生接触物理的时间不长，更想象不到完整的物理情景，从而无法准确地弄清物理过程。现代信息技术集文字、图形、声音、动画和视频等多种技术于一体，能够将抽象的物理概念转化为形象生动的物理画面，降低了物理知识的认知难度，激发了学生学习物理的兴趣。如日食、月食形成的情况这一问题，课本上只用了一个平面图就表示出来，不够具全、真实。于是，笔者用信息技术演示太阳、地球、月亮三者在天体中的运行情况，让学生仔细观察。通过信息技术的演示，学生明白了日食、月食形成的情况，学习效果非常好，突破了教学难点，提高了认识水平。

1.4 优化实验教学

现代信息技术是现代科学技术的核心与基础。运用现代信息技术辅助中学物理教学，可以弥补实验室的不足。通过快录慢放或者慢录快放和暂停定格技术，能突破实验的时间与空间的限制，充分展示相关物理过程或现象的细节，开阔了学生的视野，延伸了教学内容。如α粒子散射实验，这是有一定难度的。鉴于此，笔者在进行α粒子散射实验教学时，就运用信息技术仿真实验室展现整个实验过程，这样，学生很容易记下α粒子散射实验装置、过程、现象，深刻理解了卢瑟福的原子核结构理论，取得满意的教学效果。

在中学物理实验教学中，很多物理实验在普通实验室是根本就不能完成的。在这种情况下，教师就要借助信息技术的强大模仿力，利用动画技术模拟无法直接用实验演示的物理现象、物理过程，为学生的理解而创设生动形象的物理情景。

2 运用信息技术教学要遵循的原则

现代信息技术具有许多优越性，创设的情景既能听见，又能看见。这样通过多种感官的刺激使学生所获取的信息量，比单一听教师讲强得多，提高了学习效率。但是物理课教学要合理运用现代信息技术，要遵循一定的原则，不能滥用、误用，以致影响教学，扼杀学生的创新能力。

2.1 要遵循实效原则

教学的实效性是教学的主要目标。在中学物理课教学中，运用信息技术要收到实效，力求避免形式主义。教师要根据实际情况，运用信息技术辅助教学。信息网络材料内容要符合新课标要求，课件制作讲求精益求精，以达到最佳视听效果为标准。在备课时教师要准确把握教材，上课时要运用新课改精神发挥学生的主体性，要灵活处理教学中的突发事件，以使信息技术的优势在物理课教学中得到充分发挥。没有教学实效或违背教学规律的课件一定不用。

2.2 要遵循适度原则

心理学研究表明，人的各种注意的发生和保持，均以一定的兴趣为条件，而兴趣对保持有意注意，提高学生主动性具有支持作用。信息技术以形象具体的图、文、声、像创设教学情境，很容易激发学生学习兴趣。然而信息技术的使用也不能过度，因为即使是感兴趣的东西，如果长时间刺激，也容易使大脑皮层兴奋性降低或转入抑制状态，造成疲劳，直接影响教学效果。因此，在教学过程中教师应注意让信息技术与其他教学形式交替使用，以激发学生的学习主动性，提高学习效率。

2.3 要遵循认知原则

中学生活泼好动，思维敏捷，在物理教学中运用信息技术时，教师要充分考虑学生的思维特点和思维方式，否则会影响学生的学习主动性。要针对不同的教学内容，针对不同层次的学生，设计不同的课件，因材施教。在教学情境的设计中，应该设计一些思考和讨论的时间，让学生进行讨论，深化认识，从而训练学生的思维，调整原有的认知结构，形成新的认知体系，达到知识和能力的升华。

2.4 要遵循针对性原则

和传统的教学模式相比，信息技术辅助物理实验教学有着明显的优势。但如果没有了运用信息技术的针对性，以为信息技术用得越多课就越好，教育理念便先进了，这样就混淆了教育手段与教育方法的问题，是与使用信息技术的初衷背道而驰的。因此，在中学物理实验教学中，使用信息技术辅助教学应坚持针对性原则，区别不同的实验，在确有必要的情况下才使用。

2.5 要遵循实践性原则

实践是检验真理的标准，物理实验教学中一定要培养学生的实践能力，能增强学生的认知能力与创新能力。物理实验教学的主要目的是培养学生科学实验的能力，树立科学实验的思想，为将来的发展打下基础。运用信息技术虽然可以很方便地实现模拟实验，但如果不为学生的实践能力而着想，信息技术将会使学生的创新能力消失。因此，在利用信息技术辅助物理实验教学时，还必须坚持实践性原则，只要条件允许，就一定要让学生亲自到实验室动手操作，以培养学生的实践能力。

3 结语

总之，现代信息技术与中学物理教学的整合，是物理教学改革中的一种新型教学手段，给信息闭塞的农村学校带来了宝贵的教育资源，提高学生学习物理课的热情，增强了物理教师的教学水平，提高了教学效率。

参考文献

[1]韦贵阳.浅谈信息技术与学科整合[J].中国教育技术装备，2012（14）：72-74.

[2]邵鹏林.运用电教媒体优化物理教学[J].资治文摘，2009（5）：153.