科学实验研究全文(5篇)

摘要：中小学科学实验教学是最直观地让中小学学生感受科学事实、科学现象的教育方法。但传统方式的实验教学都是基于传统设备、传统方式，欠缺吸引力，过于教条化。该文探讨了引入魔术教学这种新颖的教学方法，以及引入此教学法的作用和意义。

关键词：科学实验教育魔术教学法教学创新

1魔术与科学

魔术是根据科学的原理，综合物理学、化学、心理学等不同科学领域知识和技术形成的表演艺术[1]。魔术通过抓住人们好奇、求知的心理特点，制造出种种让人不可思议、变幻莫测的假象，从而达到以假乱真的艺术效果[2]。显而易见，魔术的载体是科学。既然魔术可以利用科学的原理来达到自己的表演目的，为什么不能反哺科学教育，实现“魔”为“科”所用。在一些欧美国家，很多家庭在对孩子的教育中都会用魔术的方式向孩子进行科学知识普及，既可以跟孩子互动交流，增近感情，又可以提高孩子的认知能力，寓教于乐，获得双赢的局面[2]。另外，魔术的展示需要很强的动手能力和创新思想，更是对其中所含科学原理的正确应用，所以，国外很多家长都会鼓励孩子去接触魔术、设计魔术、表演魔术，使家庭魔术成为了一种非常有效的科普活动[3]。

2《中小学科学实验研究》课程引入魔术教学的意义

在这里，魔术教学不是指如何讲授魔术方式方法的教学，而是指引入魔术从而达到更加有效地讲授科学原理的教学，作为一种有效的教学方法，可以将其概括地称为“魔术式科学教育教学法”。《中小学科学实验研究》课程引入魔术教学有很大的意义。在中小学传统的科学实验教学中，都以严谨的，或者规格化的教学设备来演示讲解对应的科学现象，不可否认这能使经典的、严谨的、一丝不苟的科学现象得以重现，但是，同时不可否认的是，这种教学方法是比较保守的、呆板的、死气沉沉的。对于中小学尤其是小学科学课程来说，很多科学实验都是定性实验，而不是定量实验，课堂教学只要能表明相应的科学原理就可以，并不需要精准的数据，因此也就没有必要通过严谨的、一丝不苟的科学教学仪器来呈现科学现象。相对来说，这样的教学方法远不能达到让学生更好地感受科学原理的效果。而魔术中的很多现象都是中小学课程中的实验内容，魔术又是很多学生所喜爱的、强烈感兴趣的。因此，《中小学科学实验研究》课程在教学课堂中引入魔术来展现相应的科学原理，包括基本的知识，更能引起学生的兴趣，更能拉动课堂气氛，也更容易调动学生的好奇心和求知欲，最终形成一生的追求和爱好。这样的教学方法当然对教学和学生都大有裨益。2017年2月教育部通知，要求从2017年9月起，全国小学科学课程起始年级调整为一年级。通知要求小学一年级要单独开设科学课，每周安排不小于1课时，三至六年级的课时数保持不变。新修订的《义务教育小学科学课程标准》也同时。这个消息对于科学教育师范专业来说既是一个就业机遇，也是一个教学挑战。小学低年级学生相对于高年级学生来说，认知能力、课堂注意力等都较为薄弱，而科学教育又是一个比较严谨的课程，这就极大程度地要求科学教育课程的教师能在课堂中更好地调动学生的注意力，增强他们的好奇心，而魔术教学恰恰能利用魔术的视觉震撼效果带动课堂教学氛围，能有效避免将课堂实验教学变成教条式、灌输式、机械式的教学[4]。这就需要将魔术教学首先引入师范大学的科学教育实验课程中，首先引导师范大学生对魔术引入科学教育教学的尝试和发掘，从而引发他们的思考，强化他们的实验讲解能力，真正达到学为所用、学以致用的目的[4]。最终使得他们在毕业走上中小学教师岗位后，能够通过所学所得，引导中小学生更好地认识和接触魔术，切实感受魔术教学的魅力，达到科学的教育教学的目的。

3《中小学科学实验研究》课程引入魔术教学的案例

摘要：中小学科学实验教学是最直观地让中小学学生感受科学事实、科学现象的教育方法。但传统方式的实验教学都是基于传统设备、传统方式，欠缺吸引力，过于教条化。该文探讨了引入魔术教学这种新颖的教学方法，以及引入此教学法的作用和意义。

关键词：科学实验教育；魔术教学法；教学创新

1魔术与科学

魔术是根据科学的原理，综合物理学、化学、心理学等不同科学领域知识和技术形成的表演艺术[1]。魔术通过抓住人们好奇、求知的心理特点，制造出种种让人不可思议、变幻莫测的假象，从而达到以假乱真的艺术效果[2]。显而易见，魔术的载体是科学。既然魔术可以利用科学的原理来达到自己的表演目的，为什么不能反哺科学教育，实现“魔”为“科”所用。在一些欧美国家，很多家庭在对孩子的教育中都会用魔术的方式向孩子进行科学知识普及，既可以跟孩子互动交流，增近感情，又可以提高孩子的认知能力，寓教于乐，获得双赢的局面[2]。另外，魔术的展示需要很强的动手能力和创新思想，更是对其中所含科学原理的正确应用，所以，国外很多家长都会鼓励孩子去接触魔术、设计魔术、表演魔术，使家庭魔术成为了一种非常有效的科普活动[3]。

2《中小学科学实验研究》课程引入魔术教学的意义

在这里，魔术教学不是指如何讲授魔术方式方法的教学，而是指引入魔术从而达到更加有效地讲授科学原理的教学，作为一种有效的教学方法，可以将其概括地称为“魔术式科学教育教学法”。《中小学科学实验研究》课程引入魔术教学有很大的意义。在中小学传统的科学实验教学中，都以严谨的，或者规格化的教学设备来演示讲解对应的科学现象，不可否认这能使经典的、严谨的、一丝不苟的科学现象得以重现，但是，同时不可否认的是，这种教学方法是比较保守的、呆板的、死气沉沉的。对于中小学尤其是小学科学课程来说，很多科学实验都是定性实验，而不是定量实验，课堂教学只要能表明相应的科学原理就可以，并不需要精准的数据，因此也就没有必要通过严谨的、一丝不苟的科学教学仪器来呈现科学现象。相对来说，这样的教学方法远不能达到让学生更好地感受科学原理的效果。而魔术中的很多现象都是中小学课程中的实验内容，魔术又是很多学生所喜爱的、强烈感兴趣的。因此，《中小学科学实验研究》课程在教学课堂中引入魔术来展现相应的科学原理，包括基本的知识，更能引起学生的兴趣，更能拉动课堂气氛，也更容易调动学生的好奇心和求知欲，最终形成一生的追求和爱好。这样的教学方法当然对教学和学生都大有裨益。2017年2月教育部发布通知，要求从2017年9月起，全国小学科学课程起始年级调整为一年级。通知要求小学一年级要单独开设科学课，每周安排不小于1课时，三至六年级的课时数保持不变。新修订的《义务教育小学科学课程标准》也同时发布。这个消息对于科学教育师范专业来说既是一个就业机遇，也是一个教学挑战。小学低年级学生相对于高年级学生来说，认知能力、课堂注意力等都较为薄弱，而科学教育又是一个比较严谨的课程，这就极大程度地要求科学教育课程的教师能在课堂中更好地调动学生的注意力，增强他们的好奇心，而魔术教学恰恰能利用魔术的视觉震撼效果带动课堂教学氛围，能有效避免将课堂实验教学变成教条式、灌输式、机械式的教学[4]。这就需要将魔术教学首先引入师范大学的科学教育实验课程中，首先引导师范大学生对魔术引入科学教育教学的尝试和发掘，从而引发他们的思考，强化他们的实验讲解能力，真正达到学为所用、学以致用的目的[4]。最终使得他们在毕业走上中小学教师岗位后，能够通过所学所得，引导中小学生更好地认识和接触魔术，切实感受魔术教学的魅力，达到科学的教育教学的目的。

3《中小学科学实验研究》课程引入魔术教学的案例

摘要：对实验研究法的优势与特征进行阐述，从实验研究方法以及实验方法学科特征两个方面，对如何强化公共管理实验研究提出建议，最后就公共管理实验研究在我国应用的优势和挑战进行分析，以期为我国公共管理实验研究的推广应用做出贡献。

关键词：公共管理；实验研究法；强化措施

公共管理实验研究是以实验研究法作为基础提出的学科研究法，现阶段，不少学科已经形成了具有自身特点的实验研究方法，例如心理学科。实验研究作为一种经典的论证方法，在我国公共管理区域无法有效使用，原因之一就是由于实验法的缺失。

一、实验研究的优势与特征

（一）实验研究的优势

人们进行科学研究的目的就是为了发现相关变量之间存在的因果关系以及作用机制，而发现因果关系最直接有效的方法就是进行实验。虽然非实验法在进行科学研究时存在一些限制，但是在使用时并不存在局限性，在实际的实验研究法中调查法占据十分重要的地位[1]。实验研究法常用到的思维方式是逆向思维，即在开展实验研究时，研究人员始终都存在“假如此事没有发生，那么它的结果会是怎样的”的一种思维方式，通过该思维方式，研究人员可以确定构建相关变量之间的因果关系结构，与最常用的研究方法———调查法相比较，实验法可以人为地对实验变量进行操控，并对其他干扰因素进行控制，效率相对提高许多。因此，实验法具有非实验法所不具备的优势。构成因果关系的三个要素分别是：时间先后、公变以及不存在干扰量[2]。在这三个要素当中，首先，变量之间的发生是存在时间先后关系的；其次，变量之间的变化应当是相关的，有着共同变化的趋势；最后，变量之间的关系变化不是由于其他量的变化导致的。实验法可以很好地满足变量之间的因果关系验证需求，因此，此非实验比较，其更加具有研究的优势。

（二）实验研究的特征

摘要：科学技术是第一生产力，学校和教师应当从小学阶段就开始重视科学教学，而科学教学中的一个重要部分就是科学实验教学。科学实验教学有利于培养学生的科学思维以及动手能力，能够从小激发学生对于科学的兴趣和喜爱之情。因此，在小学阶段，科学实验教学是非常重要的。笔者就新课改背景下的小学科学实验课程教学应该如何实施来进行探究和分析，给相关教育工作者提供一些参考。

关键词：小学科学；科学实验；教学策略

众所周知，现阶段新课改对于各个年级和各个学科的教学提出了新的要求，那么科学实验教学也应当依据新课改的要求，积极地调整教学模式。在新课改背景下，小学科学教师应当去思考如何提高小学科学实验教学的效率和质量，从而给学生未来从事相关的科学工作奠定好良好的基础，激发其研究、探索的兴趣。因此，小学阶段要重视培养学生的科学思维和动手动脑能力，可以说学生的思维与能力很大一部分都是在小学科学实验教学的实际动手操作与思考中形成的。

一、小学科学实验教学概述

众所周知，小学是培养学生习惯和思维的重要阶段，而教师又是学生成长的领路人和启蒙人。那么在小学阶段，教师的角色是非常重要的，教师要注重对学生的智力开发和教育。小学阶段的科学实验教学，大多会涉及自然现象或者一些常识的验证，如果从一个成人的角度来说，这些科学实验往往是非常简单和易操作的，这时候教师就要耐心地教导学生，引导学生去亲自动手验证这些常识，去感受这些自然现象的发生。教师都知道兴趣是最好的老师，因此，教师在教学的过程中，必须要注重学生兴趣的激发和课堂趣味性的提升。同时，教师要明白小学科学实验教学不是纯理论性的，一定要注重实验，要注重对学生动手能力的培养和对理论知识的正确应用，而不是照本宣科，只知道传授理论知识，让学生失去对科学学习的兴趣。

二、新课改背景下的小学科学实验教学

新课改提出之后，研究科学实验教学是教师必须要进行的步骤。教师有必要去研讨新课改的要求，然后将其结合到本学科之中，积极地去改进学科的教学方式和教学方法，以适应新课改的要求。但是，一提起科学的时候，有些教师通常认为这是一个非常抽象的概念，有时候科学是一些理论性的知识，倘若不结合实验进行教学的话，科学知识就会显得非常抽象。如果其仅是一些理论会让人感觉难以理解、难以琢磨，况且小学学生的理解能力比较低，这时候就要进行实验，让学生眼见为实，通过看去加深对理论知识的理解和科学知识的认知。但学生的年纪尚小，可能动手能力不是很强，这时候就要求教师在教学的过程中必须要进行适当的演示，教师在演示的过程中可以对重要的步骤进行讲解，并且可以生动地解说理论知识，这样更能够引起学生的兴趣，加深学生对知识的理解。其实在这个过程中，如果学生自己动手做一个实验并且成功，通过实验可能非常全面地理解了原来不是非常明白的知识，这时候学生就能获得成就感，并且还能明白自己动手丰衣足食的道理，要想得到成果就必须通过自己的努力去动手操作。倘若学生的实验失败了也不要紧，其必定也能从中领悟一些东西。例如，学生会明白，科学探索是一个漫长而又艰辛的过程，必须要通过自己的不懈努力才可以有所收获。假如连续多次失败，教师也要对学生进行鼓励，可以给他们讲爱迪生发明灯泡的忽视，鼓励他们、引导他们。笔者相信在这个过程中，学生不仅能够锻炼自己的动手能力还可以丰富自己的思想，更能产生对科学的兴趣。但不管怎样，教师在教学过程中要注重课堂教学目标的完成情况和学生对知识的掌握情况，以及实验进行的情况。教师要明白，课堂上的时间都是非常宝贵的，在进行课堂教学的时候不能浪费时间，要保证课堂教学的质量和效率。并且，教师在教学的过程中要注意多个学科之间的交叉。虽然说科学是一个独立的学科，但是它也有与其他学科交叉的地方，教师要在明白学科是一个整体的情况下，再去联系其他学科，把握整体，联系其他学科。在这个过程中，对于教师教学水平的要求就比较高，学校要注重师资力量的建设，要注重对各个学科教师能力的严格要求和把握。因为教师个人的素质比较高，才能更好地教育学生，而且教师的教育教学水平比较高，对多个学科都有较好的理解，更有助于帮助学生全面把握小学科学课程中的实验探究部分。

本文作者：张思冲、李丽娜、宫晓磊、杨丹、王明明 单位：黑龙江省高校地理资源与环境遥感重点实验室、哈尔滨师范大学

0引言

创新型国家体系建设离不开创新型人才，本文本着学生为主体，教师为主导的基本思想，理论与实验教学并重，论述如何培养学生具有独立动手能力、创新思维活跃、有竞争力的高素质人才的实验教学理念。目前在创新型国家体系建设中，以学生为本，以素质教育为宗旨，在大学环境科学实验教学中，改革和创新实验教学内容、方法和实验教学体系，培养大学生创新能力具有重大意义和广泛的应用前景。现代科学技术的发展表明，实验能力也是一种智能，现代大学生实验能力的培养也是一种智能的培养。我们所说的实验能力是一种综合实验能力，它包括两个方面，即基本实验能力和创造性能力。基本实验能力表现在一般的实验技能、操作技能等方面，创造性实验能力则表现在实验的总体设计、实验方向的选择、实验方案的确定、综合性分析、新知识的探求等方面。除此以外，实验能力还反映出，实验者的科学态度，实事求是的精神，理论联系实际的学风，发现问题、解决问题的能力［1］。

1设计路线

20世纪60年代，环境问题突出，环境教育开始兴起。高校大量建立环境科学学科，专业的设置和人才培养开始进入环境科学领域，1995年，由联合国教科文组织、联合国环境规划署在希腊雅典召开“环境教育重新定向以适应可持续发展需要”地区间研讨会，正式探讨了如何将环境教育重新定向到可持续发展方向的问题。中国在经济高速发展时期，提出“科学发展观”，即坚持以人为本，全面、协调、可持续的发展观，实现中国的跨越式发展。高等教育在此形势下，必须跟上国际可持续发展教育的趋势，加快绿色大学建设及跨学科课程体系改革，培养出适应可持续发展、具有科学发展观的复合型未来一代。实验教学是高等学校教学过程中的重要组成部分，对培养大学生的理论应用能力、实践动手能力和创新能力具有举足轻重的作用。本文详细阐述了如何实现地理专业大学生环境科学实验创新能力的培养，设计路线图见图1。

2地理专业大学生应具备的科学研究素质

2．1信息利用素质