科學探究實驗的一般過程范文

時間:2023-10-26 17:56:35

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科學探究實驗的一般過程

篇1

【關鍵詞】科學探究 內涵 重現 技能 實驗變量 提出問題

九年義務教育全日制《生物學課程標準(初中2011版)》課程目標對科學探究有非常明確的要求:“初步學會生物科學探究的一般方法,發展學生提出問題、作出假設、制訂計劃、實施計劃、得出結論、表達和交流的科學探究能力;在科學探究中發展合作能力、實踐能力和創新能力;初步具有生物學實驗操作的基本技能、一定的科學探究和實踐能力,養成科學思維的習慣;初步學會運用所學的生物學知識分析和解決某些生活、生產或社會實際問題。”由此可見生物學作為一門自然科學課程,科學探究教學具有非常重要的地位。

一、科學探究的內涵

科學探究通常涉及:提出問題、作出假設、制訂計劃、實施計劃、得出結論、表達和交流。將科學探究引入義務教育階段生物學課程內容,是為了促進學生學習方式的改變,使學生能主動地獲取生物科學知識,體驗科學過程,形成一定的科學探究能力和科學態度與價值觀。因此,教師應積極提供機會讓學生親自嘗試和實踐科學探究,并將科學探究的內容盡可能滲透到各級主題內容的教學活動中。

二、科學探究教學的具體要求

課程標準要求科學探究式讓學生模仿科學家的探索過程獲取學習的成果,而不是讓學生像科學家那樣做研究;是讓學生獲取知識、領悟科學家的思想觀念、領悟科學家研究自然界所用的方法,包括觀察、測量、提出假設、進行實驗、制作模型和交流等,而不是要求學生自己獨創實驗設計,當然學生能達到那樣的高度更好。

(一)重視經典實驗

經典實驗是指在生物學發展史上具有重要影響的著名實驗,是學習科學探究的范例。如普利斯特利研究光合作用的小白鼠實驗等。對于生物學的經典實驗,教師要先介紹實驗背景及科學家的生平,了解實驗當時社會的現狀,以及人們對研究問題的認識。有條件的學??梢宰寣W生再現實驗的過程,重溫經典。如巴斯德鵝頸瓶實驗,教師先介紹巴斯德的生平,然后讓學生討論鵝頸瓶瓶口如何做成鵝頸的。這樣既提高了學生的實驗興趣,又覺得科學探究不再是神秘的事情。

(二)重視技能規范化訓練

科學探究的本質是基于對現象的觀察,利用假設和理論進行各種邏輯思維等等,在這一思維過程中又往往表現出某些習慣性的思維方式或思維途徑,所以教師要重視學生探究技能規范化訓練,特別是觀察、發現、提出問題、做出假設、推理、調查、實驗設計、操作、收集和分析資料等技能、方法的訓練和指導。例如,觀察洋蔥鱗片葉細胞時,因為學生沒有做過臨時裝片,老師必須先做演示,教會學生做裝片的科學方法。

(三)加強實驗探究過程的一般管理

科學探究一般包括六個過程,提出問題、作出假設、制訂計劃、實施計劃、得出結論、表達和交流。

1. 科學探究提出問題的重要性

本著提出問題比解決問題更重要的思想,教師要引導學生積極思考,從多角度提出問題,培養學生發散思維的能力。如科學探究實驗“水影響種子的萌發嗎?”中,引導學生思考“哪些因素還影響種子的萌發?如何證明”。

2. 學會制訂科學的探究計劃

“制訂計劃”是學生在進行科學探究活動時的難點所在,但很多老師都不舍得把時間花在讓學生制訂計劃和設計實驗上,而是讓學生按照現成的步驟與方法做,或者按照老師的思路做,導致學生被動地做實驗,很少去思考到底為什么要這樣做,怎么做,因此在課堂教學中,讓學生經歷制訂計劃與設計實驗的過程就顯得特別必要。

(1)明確實驗變量,設計對照實驗

初中生物實驗一般都是對照實驗,控制單一變量是設計對照實驗的第一原則。學生提出要探究的問題后,根據探究的已知條件和探究的目的進行猜想或假設。當猜想或假設一經提出,便能據辨明條件,明確實驗的變量。如“光對影響鼠婦的分布嗎”探究活動,是七年級學生接觸到的第一個較容易的對照實驗,但學生不知道變量怎樣設計,這就需要教師的引導:本實驗的可變因子是什么?(光)不變因子是什么?(溫度、濕度、土壤等)實驗的目的是什么?(光對鼠婦分布的影響)這樣,學生了解了對照實驗的基本方法。

(2)采用多種方法引導學生設計實驗過程

①放手讓學生思考。為了能使學生在設計出合適的實驗方案,要大膽的讓學生去做、去想、去討論、去發現規律,理清思路,抓住制訂探究計劃的關鍵所在。如:“測定種子的發芽率” 重點引導學生討論如何正確取樣。

②教師為學生提供部分實驗探究計劃和方法步驟,以填空的方式完成。這樣做可以讓學生體驗和領悟科學探究過程和方法,一般應用于難度較高的探究實驗或者學生剛開始接觸科學探究。如“探究光合作用的條件、原料和產物”,探究實驗難度很大,以填空的形式出現,既完成了科學探究過程,又節約了時間。

(3)學生獨立完成科學探究過程

①在每一次探究實驗活動前,教師都要精心鉆研教材,準備好探究活動中學生將要用的材料和工具,并組織學生也參與到材料的準備活動中來。

②科學探究教學強調學生的自主性,但并不排斥教師的指導。教師適時,有效的引導,可以把握方向,使學生真正從探究中有所收獲,并使探究實踐得到完善。

科學探究教學能更好的貫徹生物課是一門科學課的性質,讓學生親歷提出問題、獲取信息、尋找證據、檢驗假設、發現規律等過程,對于學生理性思維的習慣,形成積極的科學態度,發展終身學習的能力非常重要。

【參考文獻】

篇2

關鍵詞 生物 探究 實驗教學

中圖分類號:G633.91 文獻標識碼:A 文章編號:1002-7661(2016)07-0071-02

生物是一門以實驗為基礎的學科,演示實驗、分組實驗、探究實驗幾乎貫穿了整個生物的課堂教學,演示實驗往往都是教師操作,學生觀看;而分組實驗又多是驗證性實驗,只有通過實施探究性實驗教學,才有利于促進學生學習方式的改變,才有可能最大限度地調動學生的學習積極性,更有利于學生思維的開發。那么生物老師在課堂上如何適時適度地進行探究性實驗教學呢?下面我結合近幾年對探究性實驗教學的探索,談一下自己的體會。

一、首先運用各種可以成為榜樣的例子,來激發學生探究生物科學知識的興趣

俗話說,榜樣的力量是無窮的。在新教材中,安排了一系列科學發現史,雖然只是簡單地介紹了科學家們發現科學真知的過程,但故事當中,科學家們不畏艱難,持之以恒,用于探索的精神已深深打動了每一位學生,也就激發了學生對生物知識探究的興趣。為學生開始進行探究實驗提供原始動力,有了動力也就有了進行探究實驗的方法和步驟,這樣學生就會主動愿意去進行生物探究實驗的學習,在學習中體驗學習知識的樂趣,也進一步體驗生物科學概念,生物原理的形成過程,使學生既學習了知識又培養了實際操作的能力。

二、變驗證性的分組實驗為探究性實驗,調動學生自主學習的興趣,充分發揮生物學實驗探究的能力

傳統的生物實驗一般是重結果、輕過程,重接受、輕參與的驗證性實驗,在一定程度上束縛了學生思維的開發,也減少了學生探索與發現知識的機會。若變換一個角度把適合研究探索的驗證性實驗上升為探究性實驗,恢復生物探究性的本來面貌,學生自然而然地就有了學習的興趣,也就有了強烈的探究欲望,有了探究的欲望,也就產生了探究的動力,就會在探究過程中不斷發現問題,提出問題也就會挖空心思地想解決問題,這樣學生就有機會設計出探究實驗的方案,使探究過程不斷趨向合理。在此過程中使學生充分體驗探究性實驗的魅力,真正由被動接受者上升為主動探究者。當然,在實際教學中,并不是所有的實驗都適合學生來探究,我首先立足教材,結合我們本地的實際情況和學生的認知水平,有目的、有計劃、有系統地選擇本地區能夠找到的實驗材料,而且是學生能夠進行動手操作的可行性實驗讓學生來探究。例如:在學習“環境對生物的影響”這一節時,有一個探究實驗“光對鼠婦生活的影響”,因為這是學生學習初中生物遇到的第一個探究實驗,為了順利完成了課堂教學的某些知識目標,如適宜的生存環境等,實驗前我有意讓學生自己動手去找用來做探究實驗的鼠婦(既我們當地叫的“西瓜蟲”),學生很感興趣,部分學生會在校園的花壇中找到鼠婦,有些躲在枯枝落葉底下,翻開那些雜物時,它們會很快爬走。通過這個親身體驗,“鼠婦適于生活在陰暗的環境中,光會影響鼠婦的生活”這個結論其實在尋找鼠婦的過程中學生稍加動腦已經可以得知了。然后讓學生小組交流他們都是在什么地方找到鼠婦的?這也就為后面的實驗提出問題埋下了伏筆,更為設計實驗方案打下了基礎,然后讓學生自己選其他實驗材料,并根據自己選的實驗材料制定實驗方案,然后在教師的指導下親身體驗實驗的樂趣,最后讓學生做出結論,解析實驗事實等,所有這一切盡量由學生來完成。在此過程中學生不單單在做實驗,也不單單在學習理論,而是兩者有機地結合在一起,課堂氣氛非?;钴S,學生參與性強,突出了學生在教學中的主體地位,學生通過實驗探究學到了科學知識,又經歷了對科學形成過程的了解,進而掌握了科學的學習方法,培養了學生運用科學方法解決問題的能力。

三、啟發學生對要探究的實驗提出最要解決的問題,并根據所提的問題大膽做出假設,正確指導實驗設計和計劃實施,培養學生的創新思維能力

由于初中學生剛剛接觸生物實驗,雖然對要探究的實驗很感興趣,但苦于實際動手能力差,盡管有探究的欲望,但不知道從哪里做起,所以在教學中指導學生做出最佳實驗方案是實驗成功的首要條件之一,因此,在教學中我特別注意把握好以下幾點:1.指導學生學習設計實驗的一般方法。2.提供一個實驗方案供學生參考一下,當然第一次做探究實驗可以讓學生按照老師設計好的方案進行探究,以后可以慢慢讓學生自己設計實驗方案,并驗證假設的真偽。3.不同的實驗小組很可能出現不同的實驗現象,正確引導學生對不同的現象進行分析,并做出比較合理的解析,相互交流,從而得出結論性的解析。

四、優化“實驗設計”

篇3

論文摘要:隨著新課標課程的實施,課程改革也隨之開始,生物開設開放性探究實驗可以}i導學生積極參與科學探究的過程,轉變傳統的以講授為主的教學方式和學生的以接受為主的學習方式,讓學生參與教學當中,把學習變成人的主體性、能動性、獨立性的不斷生成、發展、提升的過程。在教學中實施開放性探究實驗主要價值應體現培養學生科學探究方法和創新思維,發展學生的能力,養成尊重事實,探索真理的科學態度。 

 

生物開放性探究實驗應具有的特征:(1)自主性。開放性探究實驗需要學生自己設計并完成實驗,就要求學生熟悉教材內容,并能運用實驗設計的原則方法和原理設計出合理的實驗方案。并會觀察實驗現象、分析實驗原理、解釋實驗原理、得出實驗結果。這樣,才能夠最大限度地激發學生學習的興趣和創造的潛能,也能充分體現學生學習的自主性,符合現代主體性教育理論的要求;(2)探究性。開放性探究實驗不同于驗證性實驗,這使得實驗中出現什么現象,學生不能直接從課本中找到答案,只能通過細心的觀察和思考得出。正因為其步驟、過程的多樣性,結論的非唯一性,對于開拓學生視野,養成求異思維品質,提高創新意識和實踐能力是十分有效的;(3)開放性和靈活性。開放性探究實驗對于所探究的問題,可以提出不同的假設;可以有不同的探究方法;可以有不同的材料用具;實驗設計、操作的獨立性,只要能夠解決問題就行。開放性探究實驗的意義在于:有利于培養學生的創新思維和創新能力。開放性探究實驗注重探究式學習,這有利于學生體驗科學探究的一般方法,養成科學探究的態度,學習科學探究的方法。 

生物開放性探究實驗教學的難點 

(1)實驗設計難。由于學生以前沒有這樣的經驗,同時受學生年齡的限制,他們的思維往往有較大的局限性。因而,學生難以完成一個比較完整合理的實驗設計方案。 

(2)實驗完成難。由于以往認識的偏差和條件的限制,對學生動手能力的培養不夠,而且學生對實驗儀器的認識和控制能力較差,因此,學生獨立完成實驗較難。 

(3)實驗分析難。限于學生的思維能力,學生獨自分析實驗結果、探索和思維獲取結論。學生獨自分析實驗結果、得出正確結論比較困難。特別是對實驗中某些條件的忽視或控制不好而造成的實驗結果的偏差,難以得出合理的解釋。 

然而對于我校這樣一些硬件設施較差的學校來說,可以采用簡便的方法和現成的材料進行開放性探究實驗,甚至可以根據自己學校的實際情況,結合課程教學,取消或增加一些開放性探究實驗,針對生物開放性探究實驗,學生有選擇實驗器材的余地,設計的實驗方案和操作過程也多種多樣性,這大大拓展了學生思維的空間,從而使學生的創新思維和創新能力不斷提高;同時開放性探究實驗也需要教師積極參與,這促進了相互交流,加深了師生友誼,達到教學相長從而有的放矢地開展素質教育。 

生物開放性探究實驗課的教學環節。科學探究通常包括通過實驗來探究、通過調查來探究等不同形式。生物學實驗教學在生物學教學中有著十分重要的地位,教師應積極提供機會,讓學生親自嘗試和實驗進行探究,并將其內容要求盡可能多地滲透到各主題內容的教學活動中去。以探究為本的生物學實驗教學與一般意義上的探究是有區別的,也與科學家從事的科學探究有著明顯的不同。中學生物學開放性探究實驗是基于中學生物學實驗前提下的,由教師給予學生指導的科學探究活動。在科學上,實驗的結果、結論或許早就有了,但為什么還要組織學生去探究呢?因為要教會學生科學探究的一般方法,考察學生在實驗過程中的操作表現,思維表現,學習能力表現等。開放性探究實驗一般以小組合作開展,提倡“以問題為中心,自主探索,小組交流,重在發展”,它要求學生既要對所研究的課題開展學習活動,同時又要對實驗過程開展學習活動。 

生物開放性探究實驗課的教學過程結構歸納為以下六個環節。 

(1)背景下提出問題(2)假設(3)設計實驗(包括實驗a、b、c)(4)實施實驗(包括實驗a、b、c)(5)結論(6)表達交流。 

以上六個環節可以解釋如下: 

(1)教師提供背景材料或學生從日常生活、生產實踐或學習中發現與生物學相關的問題,并以書面或口頭表述這些問題。描述已知科學知識與所發現問題的沖突所在。 

(2)應用已掌握的知識,引導學生對問題的答案提出可能的設想,估計假設的可檢驗性。 

(3)制定探究計劃,提出實驗步驟,列出所需要的實驗材料與用具,選擇控制變量,設計對照實驗。 

(4)實施計劃,觀察實驗現象,收集實驗數據,評價這些實驗現象和數據的可靠性。 

(5)描述實驗現象,處理實驗數據,得出合乎實驗的解釋,形成結論。 

(6)撰寫實驗報告,口頭或書面表達交流探究實驗過程、結果和結論。顯然,開展開放性探究實驗從整體上應體現上述六個環節。 

開放性探究實驗應注意的問題:1、要重視實驗的探究過程。教材或教師提供給學生的實驗,是想讓他們去領悟科學的思想、體驗科學家研究自然界所用的科學方法。因此開放性探究實驗中探究活動的教學過程具有創新教育意義,十分重要。在教學中要花大力氣組織好在生物探究實驗中學生的分工合作、交流討論、分析總結。注意課堂內外實驗的結合。教材安排的實驗,通常要求在課內完成。但往往時間不夠,要在課外時間才能完成,需要課前收集材料、處理材料;有的探究活動需要組織學生外出參觀、訪問、調查等。所有這些教師都要在學期教學計劃中早有安排,真正做到開放性。2、要重視總結報告的撰寫和交流。培養學生通過文字描述、數字表格、示意圖、曲線等多種方式完成實驗報告,通過攝影、攝像,使報告更生動形象。組織各種形式的交流活動,培養他們的合作學習的精神和語言表達能力,讓他們體會到不同的實驗方法,會有不同的實驗結果,這也屬于開放性的一個方面。學生的很多感受和體會也得到了交流,同時有利于學生形成正確的情感態度價值觀。3、尊重、鼓勵學生。在開放性探究實驗中,學生會有各種想法,會提出種種問題,會得到各種不同的結論、甚至會是錯誤的結論。無論如何,教師都要應該尊重學生,愛護學生,善于發現他們的優點。當學生在實驗中遇到困難,有消極、畏難的情緒時,教師應及時找學生談心,鼓勵他們不畏艱難。 

通過生物開放性探究實驗教學,學生有了充分想象和獨立思考的空間,培養了學生主動探究科學知識的精神。學生的個性、獨立性、協作性得到充分發展。學生的創新思維、創新能力不斷提高,這才是真正意義上的創新教育和素質教育。通過開放性探究實驗教學,我校學生學習生物學的興趣大大增加,生物學成為他們最歡迎的學科。 

 

參考文獻 

篇4

【摘 要】本文簡單介紹了探究性實驗與驗證性實驗的區別,指出了在教學中如何設計探究性實驗,以及在實踐中的體會。

關鍵詞 探究;實驗;實踐

探索未知是人類的本性,綜觀有史以來重要的發現都是由于人類對未知世界的不斷探索而得到的。

一、驗證性實驗同探究性實驗的不同之處

1.設計理念不同

驗證性實驗強調演示和證明科學內容的活動,知識和過程分離,與背景無關,只注重知識的結果,如事實、概念、理論,而不是獲得知識的過程。驗證性實驗強調實驗操作和觀察等個別智力技能,強調如何快速高效地獲得知識。

探究性實驗教學在觀念上認為實驗學習同樣也是一種探究過程。將學習置于探究的背景下,探究性實驗是科學探究的簡化再現。這種觀念將探究性實驗看成“這是一個問題”,“什么樣的實驗能回答這個問題”,“如何實施這個實驗”,強調在探究過程中獲得理解,知識和過程相統一。

2.實驗目的不同

驗證性實驗是為了培養學生的實驗操作、數據處理和計算技能,學生們檢驗一個已知的結果是正確的。探究性實驗是通過實驗來研究一個感興趣的問題,激發學生的好奇心,培養科學探究能力。

3.實驗模式不同

驗證性實驗通常采用“告知——驗證——應用”的教學模式,學生們用實驗來驗證已學過的原理、概念或性質,實驗只是起到鞏固知識、加強學習效果的作用。

探究性實驗按學生主體活動程度可分為教師引導探究和開放式探究兩種模式。無論哪種模式均強調學生學習過程中主動的探索和創造,學生以一種近似科學家如何實驗的方式學習,不再強調獲得正確的結論為唯一目標,而是強調研究過程和對結論的解釋。

4.科學情感和態度的培養效果不同

驗證性實驗是一個傳遞接受或者是刺激反應的過程,學生往往處于被動的接收地位;探究性實驗開始于一個有刺激性的問題、引起關注的現象等,探究的過程受一個為了理解觀察的事實或解決一個問題時的好奇心所驅動。由于探索結果是未知的,學生們的興趣和積極性都會增強。

5.教師的作用不同

驗證性實驗教學中,教師作為一個主宰者、評論者;在探究性實驗教學中,教師作為一個咨詢者、服務者和提問者,教師在討論和辯論時往往有意持不同意見,以引導和促進學生去創造發現。教師在探究性實驗教學中會遇到更多的挑戰,對教師的要求更高。

二、設計探究性實驗的注意點

1.探究性實驗的問題設計目的要明確,實驗現象要明顯,有一定的趣味性。

學生的學習的動力很大程度上來自于興趣,一個好的實驗引起學生的興趣,讓學生在實驗中觀察、思考,從而得到結論。

2.探究性實驗的探究實驗問題設計要有思考價值,要注意科學方法和思維方式的訓練。

一個完整的科學探究過程包括發現問題、提出假說、設計實驗并實施、分析現象和數據得出結論、運用結論解釋問題等環節。而學生的探究活動往往是一個探究過程的部分或片段。探究問題的設計要結合具體的實驗內容,從實驗的現象出發引導學生最終得到實驗的原理和結論,又不僅限于實驗,在實驗的內容上進行拓寬、延伸。在探究問題的設計中還要注意科學方法和思維方式的訓練,如運用對比、猜想等方法。

3.實驗要與實踐聯系緊密

在科學研究中,任何實驗都是從實踐中來,到實踐中去。所以在設計實驗時,必須把培養學生實驗與實踐相結合作為指導思想,也是同時培養學生從實際的例子建立物理模型的能力。

三、探究性實驗的實施方式

探究性實驗在實施過程中可采取多種方式來實施,由于一般準備的探究性實驗的儀器數目不多,不可能全數配備,所以可以采用如下的操作步驟:

1.建立興趣小組,培養“小研究員”

一般每個班級的人數較多,如果一起到實驗室中進行實驗,一名老師不可能顧及到所有的學生,最后顧此失彼??梢詫W生分為若干實驗小組,在實驗前通過預先的學習研究培養出一兩名小研究員。在實驗中小研究員與其他學生觀察實驗中的現象,討論實驗中的問題。這樣小研究員就起到了“以點帶面”的作用,教師就可將主要精力放在引導學生探究實驗上。

2.觀察實驗,提出疑問

在探究實驗中,學生必然有很多的疑問和問題,把這些問題和疑問都記錄在學生的實驗記錄本上,對于有思考價值的問題將其補充到試驗問題中。對學生提出的簡單問題,有小研究員與其他學生共同討論解決,其他的問題由學生紀錄,并由小研究員分配給學生分工進行研究。

4.討論問題,查找資料

對于一些有難度的問題,讓學生分工通過多種方式來尋找其解釋。這時教師作為研究的指導者也可參與其中,主要是指導學生如何尋找,怎樣收集有用的資料,并不是直接告訴學生結果。

5.解釋疑問,重新提出新的問題

將學生所獲得的資料進行收集整理,在此基礎上進行歸納總結,從而解釋實驗中提出的問題。針對實驗,學生還要在實驗基礎上提出新的問題。如在一次研究輝光球的實驗中,有一個將日光燈管接觸球壁可以發光的現象,有的學生觀察仔細,他發現日光燈管還沒有接觸到球壁就已經有輝光了。從而提出了一個問題:這時日光燈管的能量從何而來?這時學生就會主動地去探究其中的原因。

6.提出新的實驗設想,設計實驗驗證設想

對于新的問題學生可提出自己的設想,并設計相應的實驗來驗證自己的設想。比如上述的疑問,學生提出可能是電磁波來傳遞能量的,他想可以利用無線電接收裝置來檢驗自己的想法。學生有了自己的實驗設想,就可以鼓勵學生利用現有的儀器來設計完整的實驗方案驗證自己的想法。無論實驗成功失敗都是他們自己動手獲得的知識。

篇5

一、過于強化“明確實驗目的”,抑制了學生對實驗“意外”的探究興趣

我們強調學生是教學的主體,但就課堂演示實驗教學的一般情況而言,教師是實驗的操作者,具有實驗主體的主動性,學生是演示實驗的觀察者,具有觀察主體的被動性,當教師在課堂上進行化學實驗演示教學時,學生是否了解教師要做什么?學生自己應該做什么?看什么?這都需要教師以一定的實驗目的來引導。

但目的的“定向”本身,有它的局限性,這是由于目的性太強,會削弱或抑制實驗過程中學生對“意外”發現的探究。如研究水組成的電解實驗,電解水時,兩極生成的氫氧兩種氣體體積之比往往不恰是2:1,一般是氧氣的體積少于理論值。由于實驗目的的“定向”作用,使許多學生往往不能以科學的態度對待這一實驗中的“意外”,根本不分析其中的原因,就得出“水是由氫氧兩種元素組成,兩種元素的原子個數之比是2:1?!钡慕Y論。

由于過于強化“明確實驗目的”,使學生失去了對實驗“意外”事件探究的機會,導致一些學生在實驗中對實驗的誤差不作客觀的分析,不作跟蹤探究,任意修改測量數據,以迎合實驗目的所指定的結論。實驗過程應該有明確實驗目的來引導,這是實驗觀察與一般感知的區別,但實驗現象是豐富的、立體的,單層次、單側面的實驗目的必然會影響對整個實驗完整性的把握,過于強化明確單一的實驗目的,會使演示實驗變得單調,缺乏探究性,學生也會因此感到實驗演示索然無味,這將在很大程度上抑制了學生對科學探究的興趣。因此,教學中應豐富和拓展實驗目的的展次,引導學生從整個過程中去把握實驗現象,重視實驗的細節,使學生能以科學的態度對待實驗中的“意外”,因為科技發展史上正是這些“意外”引起了科學家們探究的興趣,并從中獲得許多重大的科學發現。

二、過于強調實驗的規范,忽視了實際操作的特殊性和靈活性

在實驗教學中,強調實驗操作的規范對于學生掌握實驗技能、展示化學實驗美和防止實驗過程中發生意外事故等方面是非常重要的,但如果不從實際出發,強調的過死,也會給實驗操作帶來諸多的不便。如天平稱物操作實驗,按規范操作的規定應是“左物右盤放砝碼”(筆者參閱的有關這方面內容的書中沒有一本書不是這樣規定的),筆者在教學中發現,由于我們教師在實驗教學中對天平操作規范的再三強調,絕大部分學生對這一實驗的操作是很“規范“的。然而,天平在實際使用中往往有兩種情況:一是先放稱量物后加砝碼,稱量物質的質量是未知的,如稱量燒杯的質量,這種情況按“左物右盤放砝碼”的規范進行操作,因為變動的是砝碼的量,在右側加砝碼操作就比較方便;而另一種情況是先放砝碼后加稱量物,稱量物質的質量是已知的,這種情況下砝碼的量是固定的,變動的是稱量物的量,如在配制溶液時,要稱量一定質量的溶質,如果仍按“左物右盤放砝碼”的這一規范進行操作,加溶質的量在左側進行,這對于兩人一組的學生實驗在操作時就顯得不太方便。筆者認為在這種情況下就未必一定要按“右盤砝碼左放物”來進行操作。又如按一般的操作規范,使用膠頭滴管時,膠頭滴管是不允許接觸試管內壁或與試管內溶液接觸的,但如果在制Fe(OH)2白色沉淀時,卻必須把滴管伸人試管內的液面下面,否則Fe(OH)2會被空氣中的O2氧化成紅褐色的Fe(OH)3而觀察不到白色沉淀。筆者在指導學生實驗時時有發現,一些學生就是因為沒有把滴管伸人試管中的液體內,得不到白色的Fe(OH)2沉淀而導致實驗失敗,而此時的學生竟然還不清楚實驗失敗的原因究竟在哪里。

三、過于追求實驗現象的直觀性,忽視了實驗設計思想的展示和創新

化學實驗本身就具有鮮明、直觀的特點,它不僅會給學生帶來美的享受,而且能夠激發和滿足學生的好奇心和求知欲。但在實驗教學的實踐中,教師往往對課本上的演示實驗采取簡單的“拿來主義”,照方抓藥,機械操作,片面追求實驗中視覺感受,忽視了對實驗過程中重要問題的關注和思考,不能有意識地創造一種探究的氣氛,極大地削弱了實驗教學的功能。

四、過于重視實驗演示的操作過程,輕視了實驗分析的思維過程

化學實驗不僅僅是為了形成鮮明、直觀的形象,更重要的是為了培養學生的思維能力和科學的思想方法,許多教師在演示實驗教學中,就其實驗及其操作過程來說沒有什么不妥之處,但在演示實驗完成之后,往往由于急于想用實驗現象建立概念和歸納規律,沒有充分揭示規律與現象之間的因果關系,導致規律的得出較為生硬而不自然。

如研究乙炔加成反應的實驗,將電石氣通人溴水時會冒白煙,退色后的溴水顯酸性,教學中教師常常由此顯著現象即得出電石氣中含有PH3等雜質,乙炔與溴水的反應是加成反應的結論。但是,“冒白煙”、溴水退色“顯酸性”就一定是雜質PH3所為而不是取代產物HBr所為嗎?從思維角度而論,這顯然是缺乏邏輯性和科學性,學生也就此會產生疑慮,會對實驗結果似信非信。如果能充分挖掘這一實驗中的教學因素,抓住這一實驗現象進行分析,補充將用濃堿液與白磷制得的PH3通人溴水和純乙炔通人溴水的兩個實驗,并將上述三個實驗進行比較,從而得出乙炔與溴水反應主要是不顯酸性的加成反應,在反應時“冒白煙”、溶液“顯酸性”純屬電石氣中的PH3等雜質所為,學生對乙炔的加成反應的實質就會有深刻的理解。

篇6

關鍵詞:科學實驗 動手能力 想象 質疑

中圖分類號:G632 文獻標識碼:A 文章編號:1672-8882(2014)01-095-02

美國《國家科學教育標準》明確提出,科學實驗的主要方式是探究性學習:探究是一種多側面的活動,需要做觀察;需要提出問題;需要查閱書刊及其他信息源以便弄清楚什么情況已經是為人所知的東西;需要設計調研方案;需要根據實驗來檢驗已經為人所知的東西;需要運用各種手段來搜集、分析和解讀數據;需要提出答案、解釋和預測;需要把研究結果告之于人。探究需要明確假設,需要運用判斷思維和邏輯思維。由此可知:科學實驗并不是簡簡單單地培養單一的動手能力。

我們知道:一個完整的科學實驗一般要通過提出問題――設計實驗――實驗操作――結論收獲幾個階段才能完成。下面我就從實驗的這幾個環節談談科學實驗中其它能力的培養。

一、實驗的第一過程:質疑能力的培養

在科學實驗教學時,一般以學生熟悉的問題提出課題,這個問題可直接提出,也可通過一種現象間接引出,接著引導學生分析這個問題,并充分調動學生的想象力和創造性思維,使他們能創造性地提出一些解決問題的假設。這一階段不僅要給學生留有足夠的思考時間,還要采取討論式的方法,給學生創造一個相互交流、集思廣益的氛圍。最后,通過篩選,得出解決問題的眾多假設。就是這樣一個科學有序的過程讓學生在科學實驗的第一過程中形成質疑能力的培養。

質疑是創新意識的潛能,是創新意識的萌芽。因此,當學生在質疑心的驅使下而提出各種古怪的問題或做出某些荒唐的事情時,作為教師,應該在認真調查的基礎上給予鼓勵,并引導學生提出問題給予指導。例如:我在教學“電產生熱”一課時,要求學生用一根鐵絲把一節電池的正負極連接起來,并摸一摸鐵絲,手有什么感覺?這個實驗本身效果不明顯,可是有的學生的效果卻很突出――手很燙,原來他是用了三節電池。雖然他與實驗的要求不一致,但恰恰由于這一個不一致,使他發現了電熱效果明顯的一種方法。因此,這時教師切不可訓斥否定學生,否則就把學生質疑思維的萌芽扼殺在搖籃里,教師應該大力表揚,并以此為契機進行啟發,喚起創新意識:“除了增加電池,還有哪些辦法也能使電熱效果更明顯呢?請你自己設計實驗動手試試。”這時學生創新的意識則更強烈。正像“蘇教版”科學(自然)教材主編徐康毅同志所說:“孩子能想別人沒想過的,說別人沒說過的,做別人沒做過的,這是一種創新行為的表現,我們不僅不能批評,反而應大加稱贊……”

二、實驗的第二過程:設計能力的培養

在設計實驗時,首先要將假設的眾多因素擺出來,然后提出究竟與哪種因素有關,怎樣才能驗證一個假設是否正確。 這個提問是讓學生思考,并說出實驗的方法和采用這個方法的理由。這種表述很重要,它是將學生的內在思維過程用外部語言的形式展現出來,然后再產生設計思維。只有通過表述,才能知道這種方法對不對,合不合邏輯;只有通過表述,才可以促進學生設計思維能力的提高,也才有助于學生對實驗原則的理解。

例如:我在教“彩虹的形成”這課時,需用三棱鏡做太陽光的色散實驗,因學校沒有三棱鏡,怎樣上好這節課呢?學生也為此而感到失望,老師鼓勵學生結合日常生活中的現象,想辦法解決。沒想到學生的點子還真多:有學生用筆筒吹肥皂水泡對著陽光,肥皂泡出現了各種顏色;有的學生帶來了噴霧器,連續不斷的噴霧出現了各種顏色;還有的學生摸索出這種方法:端來一盆水,水中放一塊平面鏡,放在陽光下,變換水中鏡子的傾斜度,將陽光反射到一張白紙上,也出現了七種清晰的色光。沒想到還有個學生帶來了家里的“停電?!?,充足了電來代替太陽光,也得到了同樣的效果。這樣讓學生 自己想辦法做實驗,不僅克服了教師指導實驗單一化,而且讓學生也嘗到了自行設計實驗的甜頭,學得特別來勁兒!

總之,教師應從根本上轉變教學觀念,大膽放手,敢于嘗試,充分利用各種方法、途徑,讓學生自己去實踐去設計,把培養學生的創新意識貫穿教學的全過程,來培養學生的設計能力。

三、實驗的第三過程:探究能力的培養

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[關鍵詞] 初中數學;數學實驗;知行合一

數學實驗是一個新興事物,在百度中輸入數學實驗關鍵詞會發現,其更多地指向以計算機技術為基礎的大學數學實驗,這意味著,在初中數學教學階段,數學實驗還沒有得到廣泛認識,更別說理解了. 但事實上,初中數學又蘊涵著豐富的數學實驗內容,從基本的合情推理,到數學課堂上的數學活動,其實都有數學實驗的影子. 有人這樣界定數學實驗的內涵:為獲得某種數學理論,檢驗某個數學猜想,解決某類問題,實驗者運用理性的手段,在數學思維活動的作用下,在特定的實驗環境中進行探索、研究活動. 這樣的界定指明了數字實驗的基本含義,但對實驗本身特點的描述不夠充分. 筆者梳理其他相關資料后發現,數學實驗具有實驗特性,選擇數學實驗所需要的器材并以一定的步驟加以運用,也是數學實驗的基本因子. 在這樣的視角之下,數學實驗既具有動手的含義,又具有動腦的要素,從而具有數學探究特征. 從這個角度講,在初中數學教學中引入數學實驗,應當是一件一舉多得的事情.

需指明的是,數學實驗作為一種操作性活動,其有利于數學知識與數學行為的巧妙結合,也有利于數學教學的知行合一.

初中數學實驗的理論梳理

根據筆者對相關理論的梳理發現,在自然科學及自然學科的教學中,在新課程改革的背景之下,實驗所充當的作用除了作為科學概念的背景之外,就是作為科學規律的探究的某一個環節存在. 事實上,數學與科學關系密切,很多科學家本身也是數學家,而大數學家歐拉也說,“數學這門科學需要觀察,也需要實驗,實驗是科學研究的基本方法,數學也不例外. ”那么,在初中數學教學中,數學實驗應當以什么樣的形態出現在學生面前呢?筆者以為這首先是一個理論問題.

研究表明,數學實驗的出現形式與科學探究中的形式并無質的區別,具體到數學探究的過程中,以數學實驗為核心的課堂教學常常由如下幾個部分組成.

第一步:創設情境,提出數學問題. 數學情境的作用自不必細說,數學情境對于數學問題的提出,其作用主要體現在情境對數學認知平衡的作用上. 研究表明,良好的數學情境可以讓學生原有的認知平衡受到沖擊,從而讓學生產生問題意識. 一旦學生的問題經過語言或文字表達出來,那就成為一個有形的數學問題. 從數學探究的角度來看,適合學生解決的數學問題才是有意義的.

第二步:作出數學猜想. 對于提出的數學問題,其答案可能是什么?一般來說需要經過學生的猜想過程. 猜想不是沒有依據的瞎想,猜想是學生結合原有的認知經驗,并對新問題進行可能性判斷的過程. 猜想不一定正確,但一般來說猜想必須有依據. 有無依據,一般是衡量學生猜想質量的重要指標.

第三步:設計數學實驗,驗證數學猜想. 猜想是否正確,需通過證明. 一般來說,證明方式有兩種:一種是數學推理,即通過已知的數學規律進行邏輯上的推理,其需要的是學生的邏輯思維,學生此時的加工對象是抽象的數(包括符號、公式等)與形;另一種是數學實驗,數學實驗也需要邏輯思維,但其表現往往是形象的數學實驗,其往往需要形象思維超過抽象思維. 相比較而言,后者對于更多的初中生具有普適性,但在傳統的數學教學情境下,數學實驗因為需要的時間更長,因而常常為教師所放棄(當然也有可能是數學教師無運用意識).

第四步:進行數學實驗,收集實驗現象及數據. 根據設計的數學實驗步驟,利用相應的器材(這里所說的器材不一定是有形的器材,與自然科學的探究不一樣,數學實驗中的器材更多的是相關計算機應用軟件的使用)進行實驗,觀察現象并收集相關數據.

第五步:得出數學實驗規律. 數學規律的得出依賴于實驗的結果,利用數學知識進行規律分析.

第六步:對規律進行數學化. 上一步驟中得出的數學規律往往是經驗性的,對于經驗性的樸素數學規律進行數學化處理,使之變成科學的數學規律,是數學實驗的最終步驟.

上述內容是一個完整的數學實驗過程,其既類似于自然科學中的實驗步驟,又具有明顯的數學特征:其一,其面對的對象是數學的;其二,其過程中用到的是數學工具與數學思維;其三,其結果需要數學化.

初中數學實驗的教學實踐

在實際的數學教學中,數學實驗的運用既具有普遍的共性,又與具體的數學內容相關. 一般來說,想要尋找一個精細且放之四海而皆準的數學實驗模式,幾乎不可能. 但在宏觀步驟(如上)的指導之下,結合具體的數學內容去設計一個數學實驗,那是可能的. 現以“勾股定理”的教學為例,談談筆者的探究過程.

勾股定理是初中數學的重點內容,其以什么樣的形式出現在學生面前,關鍵在于教學重點的確定. 筆者認為,對于本內容的教學,探究的過程是重點,因此問題的提出相對就應簡單一些. 筆者提出的問題是:中國數學研究有一個規律叫“勾三股四弦五”,它是什么意思呢?西方的古老數學中有一個數學家叫畢達哥拉斯,它有一項重要發現,是什么發現呢?通過古代中外兩個殊途同歸的數學研究引入課題,算是一種情境創設,可以吸引學生的興趣,也可以激發學生的探究欲望.

在提出問題與猜想環節,筆者也沒有花太多的時間,主要任務有二:其一,借助直角三角形,解釋“勾三股四弦五”的含義;其二,介紹畢達哥拉斯的發現(具體可以參考教材,這里不贅述). 然后提出問題:是不是所有的直角三角形都滿足這樣的規律呢?

學生的猜想這時往往有困難,因為這個問題學生不具有猜想的知識基礎,無論答案是“是”還是“不是”,往往只能是學生的無意識判斷,不宜花費太多時間.

在設計實驗與實驗驗證兩個環節,數學實驗的魅力可以得到充分彰顯. 首先是實驗的設計,學生面臨的主要問題是:兩條直角邊的平方可以轉換成什么?而學生的答案往往是:長度. 這個時候,學生很少想到面積. 于是,第一個數學實驗往往不是利用面積來證明,而是利用純粹的長度來證明. 筆者在實驗中借助應用軟件,可以相對精確地測出兩條直角邊和斜邊的長度,然后求出它們的平方,并去檢驗其是否滿足直角邊的平方和等于斜邊的平方這一關系. 有意思的是,學生還會下意識地在紙上畫出一個直角三角形,然后利用刻度尺去測量. 筆者以為這也是有價值的,盡管其不精確,但實驗思想卻是正確的. 但就算是借助計算機軟件,其關系也不是十分精確.

面對這樣的困難,教師需要引導學生思考:測量和計算的方法,是純粹的數學意義. 而某一條邊的平方還具有幾何意義!這樣的引導,容易讓學生想到正方形的面積,于是學生的思維就由測量計算轉向尋找與三條邊相關的面積關系――這是這一數學實驗的核心所在. 傳統數學教學中,為什么會想到用面積關系來證明勾股定理,這是難以突破的. 但在這樣的實驗過程中,基于學生原有的認知基礎去進行引導,可以讓學生產生一種恍然大悟的感覺,而這樣的感覺恰恰會為后面的實驗探究奠定基礎.

至于后面的實驗過程,同行們倒是比較熟悉,這里也不贅述,只是需要強調的是,實驗的最后需要進行數學化. 因為學生得到的結果往往是經驗化的表述,“一條直角邊的平方,加上另一條直角邊的平方,等于斜邊的平方”是學生最容易產生的說法,而由其引導到最終的勾股定理過程不容忽視,這里要跟學生強調數學語言的簡潔性.

到此,數學實驗過程全部結束. 分析這段過程,發現其既與傳統數學教學有重疊的地方,又有所不同,而不同之處,往往也是數學實驗的關鍵之處

基于數學實驗的初中數學教學

今天,我們認為數學是研究數與形,而數與形又是高度抽象的,因此,無論是教師還是學生,總認為抽象是數學的特征. 其實這一認識是片面的,尤其是對于初中數學教學而言,要充分展示其形象性,而形象性的重要手段就是數學實驗.

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《新課程標準》對初中物理實驗教學提出新的要求,本文從學生的認知規律和知識技能的形成規律出發,闡述我們在科學探究環節中容易忽略的問題及引導學生設計實驗的方法,以培養學生實驗設計能力及創新意識。

【關鍵詞】

科學探究 引導 設計實驗

一、科學探究的重要性

物理是一門以實驗為基礎的科學,科學探究是建立物理概念,得出物理規律的重要手段,《新課程標準》對初中物理教育教學提出了新的要求,學習重心從過分強調知識的傳承和積累向知識的探究過程轉化,從學生被動接受知識向主動獲取知識轉化,科學探究實驗是現代素質教育的重要教學方式,又是學生的重要學習目標,學生通過實驗思考,能有效地增強科學探究精神和思維能力所以,做好科學探究、重視實驗設計是新課程標準的基礎要求,也是提高教育教學質量的重要手段。

二、目前物理實驗教學中存在的問題

現階段,我們一些學校教育仍然存在著“以教師為中心的傳統教學模式”只注重實驗的結果,而忽略實驗的過程和方法,教師預先講解實驗目的、器材、步驟,學生動手操作,僅僅是熟悉器材,被動地按照教師規定的程序進行操作來獲取(書本)教師所要求得到的實驗結果,這種實驗方式學生沒有經歷自主設計實驗,探究物理問題的過程,以致學生少了許多思考的空間。教師教起來省事,學生學起來了省事,長此以往便會形成照搬程序,機械實驗的習慣,大腦中只機械跳動兩個問題“人要我做什么”你要我怎么做學生的創造力無法萌芽,最后導致陷入“死循環”格局,這種方式是與新課程標準的要求相違背的,因此,在這種情況下,怎樣引導學生設計實驗,培養學生的創新意識,顯得尤為重要。

三、解決辦法

現場寫真:在學完密度知識后,課堂上安排一個小活動,怎樣測一個形狀不規則的小石塊的密度。仔細分析并不難,就是密度公式ρ=m/v的一個實際應用,這與已學過的速度的測量類似,我以為通過上學期的知識積累,這樣的問題應該可以,解決但出乎意料的是許多同學對此束手無策,能夠完整得出結果的同學寥寥無幾。究其原因有如下幾點:1.學生對公式還不熟悉,學生未能真正理解公式的含義及應用,利用公式可以解決什么問題2.理論與實踐脫節,學生缺乏一種思維,不能從物理生活聯系起來3.學生不知道怎樣設計實驗。

針對這種情況,我在多年的教學中,在引導學生設計實驗方面做了一些嘗試,來幫助學生找到設計實驗的思路和方法,在此談談我的一點粗略的看法。

第一、以演示實驗為基礎,為實驗設計作好鋪墊培養學生基礎實驗能力。

學生的實驗能力的形成和發展是循序漸進、日積月累的。因此,在新課教學中,教師要重視演示實驗的內容教學,每一個實驗都要讓學生明確實驗的目的,原理和方法,實驗所控制的條件。根據實驗原理,選擇所需的器材及這些器材的使用方法,操作步驟、注意事項、數據處理和實驗結論分析等,并讓學生明確實驗目的和原理是每一個實驗的核心,后面的設計都是圍繞實驗目的展開,它的重要好比我們人體的心臟,沒有實驗的原理就沒有后面的實驗設計。如果在課堂上長期堅持灌輸實驗設計的思想,學生的科學實驗素養才能得到鍛煉和提高。

第二、以學生實驗為載體培養學生創新設計能力

1.創設問題情境,合理猜測,為設計實驗埋下伏筆

在探究活動開始,設置與探究內容相關的情景,能激發學生求知欲并根據所提供的情景對問題形成猜想和假設。

以“伏安法測電阻”為例

在設計實驗以前,可先提出一個問題

師:已知一個導體兩端的電壓為2V,通過它的電流為0.5A,那么它的電阻是什么?

生:根據R=U/I=2V/0.5A=4歐姆

師:這公式能解決什么問題(學生討論)

生:那只要知道一段導體兩端的電壓和通過它的電流,就可以求出它的電阻。

師:很好,那么我手里有一根鐵絲,你能知道它的電阻是多少嗎?這樣通過一個相關問題的導入,再讓學生去尋找鐵絲的電阻不會顯得太突兀,有水到渠成之感,也能讓學生從中得到啟示,為后面實驗設計環節減小一定的阻力。

2.依據實驗原理,設計實驗方案,充分放手,體會實驗設計全過程

現在的科學探究性實驗,要求學生能根據自己的猜想與假設設計實驗,這種能力不是學生與生倶來的,而是要經過后天培養的,根據題目要求需測定什么物理量,要求驗證,探究什么規律這是實驗的目的,是實驗設計的出發點,實驗目的明確后,應用所學知識,廣泛聯系,回憶原有實驗,做過的習題和基本方法等,看該物理量或物理規律在哪些內容中出現過,與哪些物理量有直接的聯系,一般都能從中找到解決問題的途徑。

現在課堂教學中,常出現兩種極端,一種是放任不管,讓學生完全獨立,自己探究,這樣會使學生不知道從哪入手,無所適從。另一種是遇到困難就回到原來的老路上去,什么問題都替學生解決,包辦。出現哪一種情況都不利于培養學生的探究技能,不能保證探究活動的順利完成。設計實驗是整個探究活動的基礎,是能否順利完成探究實驗的保證,對于一些簡單的驗證實驗,我們可以放手讓學生去做,而對于實驗設計難度較大,學生能力較低,不能獨立設計出實驗方案時,就需要教師的指導,指導的力度依據實驗難度而定。教師可以預先設計幾個問題,利用問題一步步地讓學生討論朝目標奮進,這樣不致于一棍子把學生打死,也可以讓學生體會到成功的喜悅,避免了實驗的盲目性,學生的實驗設計思維也會得到訓練。

例如要測量一個小燈泡(2.5V,0.3A)在額定條件下消耗的功率,我們可以通過以下的問題來逐步實現設計。

(1)這個實驗的目的是什么?(首先要明確實驗目的,這就是要測量小燈泡的額定功率,這個目的往往就是實驗的題目,一般是比較明顯的)

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【關鍵詞】高中化學;探究實驗;思路能力

自04年9月寧夏,廣東,海南,山東四個地區的高中新課程實施以來,我國其他各省也開始進入新課程實驗。探究實驗也開始步入高中化學教學課堂中。所謂的探究實驗,是指在“教師為主導,學生為主體”的前提下,讓學生或獨立或組成小組對莫一化學問題提出猜想進行假設,然后進行方案設計,應用實驗驗證,進而得出結果,并對結論進行一系列的思考評價的學習模式。

一、探究實驗的操作程序

探究實驗實際是進行科學探究的過程,其實際的操作程序如圖:

圖一 探究實驗的操作程序

(一)提出問題

一般而言,學生在實際生活中遇到的難題,及學生在化學過程中產生的疑問都能引發學生提出問題,進行探究。因此,化學教學過程中,教師要跟就學生的實際情況,選擇具有代表性的,具有實際操作性的問題讓學生進行探究實驗。

(二)猜想假設

通常在教師提出問題后會引發學生的疑惑,好奇,困惑,進而引發學生的探究心理,促進學生自覺自發的收集資料,與同學討論,并通過設計實驗提出某種假設。

(三)設計方案

教師可讓學生根據自己的假設進行方案設計,在方案設計前,進行小組間的討論,保證方案設計的合理性,還可以培養學生的思維能力,讓學生養成動腦思考的好習慣,同時,還培養了學生與人合作交流的科學素養。

(四)驗證試驗

在教學過程中,教師要引導學生進行觀察思考,通過設計方案的實踐,進行驗證試驗,并叫試驗得出的數據記錄下來。

(五)得出結論與思考評價

學生進行驗證試驗后,教師要引導學生對所得的結論進行思考和評價,讓學生學會用報告的形式進行實驗的總結。報告內容要報括實驗的對象,目的,步驟,方法,結論,評價等。

二、探究實驗在高中化學教學中的應用

(一)高中化學實驗探究的問題

在高中化學實驗探究的問題主要包括:①策略性問題。即教師可以引導學生對高中化學教學中一些難點,重點進行研究。②理論性問題。在化學教學中正常的講述常常不能讓學生掌握知識,而需要掌握實驗理論,實驗原理和實驗儀器才能讓學生深入了解,因此教師可以引導學生進行探究性實驗。③實事性問題。在化學教學通常與日常生活中的一些實際現象相關聯,教師可通過引導學生研究此類問題激發學生學習化學的興趣。

(二)高中化學探究實驗的類型

高中的化學探究實驗一般包括:①操作性實驗。這類實驗是指通過具體的實踐操作讓學生數學各種實驗儀器的操作方法,進而起到鞏固所學知識的效果。②知識性實驗。這類實驗是指讓學生用已經學過的知識來鞏固新知識,促進學生吸收消化新知識。③能力性實驗。能力性實驗一般是以培養學生的動手,動眼,思維,想象等能力為主的探究性實驗。④創新演示性實驗。這類實驗是指在原有知識的基礎上進行改進實驗,并對這樣實驗現象做出解釋,進而讓學生更加深刻的理解知識。

(三)學生針對探究問題進行預期

根據已學知識,學生可以思維處理所提出的問題,并積極收集相關的材料。并對提出的問題合理的進行預期。

(四)引導學生如何進行假設并設計實驗方案

在化學教學中教師應引導學生進行問題的假設并設計實驗的方案,具體環節有:①組織學生對所提問題的相關內容進行預習,讓學生有個初步的了解。②對實驗的目的要明確。③教師引導學生進行假設。④人員的分工要明確。⑤預算好實驗時間。⑥進行實驗步驟的設計。教師要對學生的設計方案進行檢查,幫助學生完善自身設計,進而提高學生的設計實驗能力。

(五)通過實驗驗證假設

教師必須嚴格監督學生在實驗過程中做好實驗的數據及現象。同時,若是在實驗過程中學生的操作步驟出現錯誤,教師必須及時糾正。在探究實驗中,由于學生思考方法不同,采用的解決問題的策略和路徑也會有所不同,應多鼓勵學生進行合作學習,并通過集體力量讓學生接受到不同的信息,同學之間互相學習,有效的完成習得。

(六)進行假設

評價是探究實驗中重要的環節,評價不僅是對實驗內容的評價,同時也是對整個實驗過程的深入分析。在對探究實驗進行評價時,從學生的提問開始,對實驗過程的每一步進行評價。主要有三種評價:①教師對學生的評價。這種評價要求教師具有良好的溝通能力,評價能力及教學能力,能準確的找出學生在探究實驗中存在的不足。②學生互評。學生之間相互評價能反應出評價的多元化,學生可以通過相互評價補充教師沒有評價到的,進而獲得更多的知識。③自我評價。學生進行自我評價是表現學生在實驗中努力及學生取得進步的重要手段。

三、結束語

探究實驗是化學課堂中有目的探索事物客觀規律的活動,通過實驗,可以使相關的結論更具有說服力,因此在高中教學中要加強探究實驗在化學課堂中的應用,讓學生在實際操作中更好的學習化學知識,提高學生動手動腦的能力,為學生未來的發展打下堅實的基礎。

【參考文獻】

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[3]王川.關于我國中學化學教學增加定量型實驗的研究[D].四川師范大學,2012.

篇10

一、改變物理實驗教學觀念,充分調動學生參與實驗的積極性

在應試教育的模式下,傳統的高中物理實驗課缺乏活力,學生只是機械地完成預定的實驗步驟、采編數據,學生的主體地位遠沒有得到重視,因而缺乏主動探究的熱情。這與新課標提到的要“讓學生積極參與,樂于探究,勇于實驗,勤于思考”的理念相差甚遠,收不到物理實驗應有的效果。因此,在高中物理實驗課中除了要發揮教師的主導作用,更要突出學生的主體地位,鼓勵學生積極主動地參與實驗,多給學生提供自主的時間和空間,并鼓勵他們按照自己的思路進行實驗設計和操作,只有這樣,才能充分調動學生的科學探究熱情,收到較好的實驗效果。

二、注重探究性實驗的教學,不斷培養學生的創新能力

創新能力是一個學生最重要最可貴的素質,而物理實驗課是學以致用的最直接的平臺,因此,培養學生的創新能力是物理實驗的基本目標之一。要做好這一點,積極開展探究性實驗教學就是很好的途徑。探究性物理實驗作為物理實驗的一種形式,作為學生的一種積極主動的認知手段,既有別于一般的測定性實驗,又有別于傳統的驗證實驗,其目的在于使學生獲得物理實驗研究方法的訓練。開展探究性實驗的教學,能夠使學生在探索發現的過程中,發展理性的、批判的思想方法,體驗學者研究的苦衷和愉悅,培養發現、探索能力,提高科學素養。

三、充分應用多媒體輔助實驗教學,加強物理實驗的教學效果

多媒體技術可以迅速改變實驗條件和物理參數,在較短的時間內向學生提供大量、具體、生動的教學信息,創設不同的物理情境,因而能很好地激發學生學習的興趣和探究的欲望。有些在一般條件下無法做到的實驗也可以由多媒體技術進行模擬。例如原子物理中的α粒子散射實驗,就可以利用多媒體制作實驗的動畫,使學生清晰地觀察到α粒子散射的過程,加深對α粒子散射實驗的認識,進而為后繼的核式結構做好鋪墊。

四、高中物理實驗教學的改進措施

1.改變當前的物理實驗教學中的模仿模式。

針對當前物理實驗教學中演示模式的問題,作者認為應該將學生事先知道實驗結果和步驟的模范實驗過程,變為探索性質的實驗。具體的操作步驟是,給學生設定一個教材中的實驗,讓學生來自己設計實驗步驟,實驗工具 通過這種模式,學生首先可以鞏固和掌握自己已經學過的知識,并能極大的促進學生的動手能力和創新能力。通過對親身的實驗探索,比教師填鴨式的說教效果會好很多,而且學生也會對理論的記憶和掌握更加深刻。

2.讓物理實驗走出實驗室,走出教材。

教材中擬定的實驗必定是少數的,而更多的實驗來自于課外。物理教師在給學生安排足夠的實驗課程之外,還要鼓勵學生進行課外實驗創新活動,鼓勵他們在課外中發現問題,解決問題。如作者在講自由落體的時候,給學生布置了一個作業,讓學生們分成幾個小組,設計一個讓生雞蛋從五樓掉下來而不摔破的實踐,但是要求所用到的實驗器材(學生自選)不能超過雞蛋的質量。

3.多為學生設定一些開發式的實驗。

教師可以通過選擇一些小的探索性課題,讓學生動手進行理論推導,并相應設計實驗步驟來進行驗證。當然,由于高中生的知識水平有限,動手能力也還不足,因此,這樣的方式對于他們來說,確實有一些困難。這時候,物理教師可以給予指導,包括為學生限定實驗器材,讓學生能夠將重心放在某個理論重點之上;或者提示學生該課題所能用到的實驗原理,讓學生根據實驗的原理來自行往下推導,并設計實驗步驟。

五、認識實驗教學內容的教育功能,強化學生實驗探究能力的培養

物理實驗對學生學習掌握探究自然規律、研究自然科學的方法 , 形成科學求實的態度 , 提高科學的素養是很好的教育平臺 , 但不同的實驗內容對學生能力的培養有著不相同的功能 , 如高中物理實驗中的技能訓練型實驗、測定性實驗、驗證性實驗、探究性實驗等 , 在教學中的要求和功能則不同 , 教學中應從實驗的內在價值出發 , 有所側重的培養學生六種能力,為此,在實驗教學中要走出每一個實驗都必須按照科學探究的過程進行的誤區 , 科學有效的確定實驗教學的目標。技能訓練型實驗主要是訓練學生掌握基本物理儀器調整、使用方法及其注意的事項 , 主要突出使用儀器的規范化訓練 , 使學生正確的應用儀器進行測量、觀察和讀數。培養學生學會看儀器說明書并學會使用儀器的能力。