科学实验的意义和作用范文

导语：如何才能写好一篇科学实验的意义和作用，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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    。然而传媒艺术类学生思维活跃,乐于展示自我,传统的讲授难以激发他们的热情,而且由于自我监控能力较弱,在这样的英语课堂上学习的劲头就更难以保持,上课瞌睡、迟到、甚至旷课的现象时有发生,沉闷的课堂气氛压得师生都喘不过气来,教学效果很难令人满意。本文基于建构主义理论,提出以小组合作的形式对大学英语课堂进行组织,并通过一学期的实践,试图探索一种更具可操作性的教学模式。

    一.小组合作教学模式的理论基础

    在传统“满堂灌”的大学英语教学中,教师在课堂上往往强调对目的语形态特征的准确分析和讲授,强调学生对语言知识的正确理解和记忆。教师固然对于覆盖所有教学内容很有把握,然而,实际的教学经验也告诉我们,教师教了什么并不等于学习者就学到了什么。建构主义理论对于教与学关系的阐述指出,知识不是被动接受的,而是认知主体积极建构的[1]。要真正改变“满堂灌”,我们教学的焦点就应当落在帮助作为认知主体的学习者完成知识的构建。教师的作用就是创设一种环境,使得学习者与教材内容发生有意义的互动,包括促成学习者选择、组织与整合信息[2]168。同时,致力于知识建构的教学既要看重保持,更要关注迁移,不仅要记住已经学过的东西,更重要的是在新的问题中运用所学知识[2]180,让学生有能力将所学到的东西迁移到新的情境中去。

    据此,本研究提出把大学英语课堂学习者的单位由班级细化为小组,通过小组合作的组织形式,让传媒艺术类学生的鲜明个性和个人才能有发挥的空间,同时最大程度实现师生、生生的互动。让学生在小组协作中完成对语言知识的掌握,并在小组活动中实现将语言知识应用于课本以外的相关话题内容。

    二、小组合作教学模式在大学英语教学中的具体应用

    为检验小组合作学习模式在大学英语课堂教学中的实际效果,本研究选取浙江传媒学院播音专业同年级两个平行自然班为实验对象。在实验开始之前进行了前测,内容包括笔试及口试。测试成绩分别用SPSS11.5经过正态性检验,可认为近似正态分布,两班平均成绩差异的显着性检验(独立样本t检验[优论论文])结果显示两班在笔试(P=0.386>0.05)及口试(P= 0.528>0.05)成绩上无显着差异,即可以认定两个班级的学生英语水平无显着差异。我们选取1班为实验对象,对该班采用小组合作模式进行为期一学期的大学英语教学,而2班作为控制组,仍采用“满堂灌”教学。

    2.1 小组的组建

    小组的组建应有助于小组成员积极主动地参与学习过程, 并使小组成员彼此协助、相互支持,以提高学习成效和达成学习目标。由于学生在与比自己水平稍高的成员的交往中,有将潜在的发展转化为现实的发展,并创造更大的发展的可能[3],本次实验依据学生前测的成绩,在实验班中将不同程度的学生安排在一组,同时兼顾组与组之间水平的基本平衡。开学之初,教师划分好小组,由学生自己推举出各自的组长,课堂上小组成员集中就坐。教师明确告知学生本学期进行小组合作教学形式,小组活动的表现将计入个人学期末的总评成绩,让学习者对积极参与课堂学习做好心理准备。

    2.2.合作形式

    在具体课堂教学中,小组的合作活动针对教材内容和教材外内容分为两块。

    在处理教材内容时,教师不再对课文进行逐字逐句的讲解,而是就课文内容提出问题,让学生在课前充分预习的基础上,通过课堂小组讨论来寻找答案。小组成员遇到字词或内容上的疑难可以商讨解决,同时用答对加分的竞争方式鼓励小组间提问,将好的问题抛向全班,激发其他同学思考。在小组讨论的过程中,教师逐一到各小组中旁听,对小组讨论的内容进行引导,并收集较为突出的问题,在小组讨论后的总结阶段集中进行讲解,并对一些重要的语言点加以强调。

    教材外内容的小组合作是指在解决一个单元的教材内容之后,要求小组就本单元话题做报告。报告内容围绕但不限于课文,尽量多用新学的语言点,形式不限但要求全组成员必须参与,课外准备,课堂报告。一次一到两个小组,其余小组在报告结束后点评并打分。课堂报告结束后,作报告的小组在课后提交书面报告,将本次课堂报告内容及准备和开展报告时的心得进行书面总结。小组合作作报告要求学生在充分理解课文内容的基础上,扩大阅读量,教材所授的词汇句子有助于学生去搜索相关话题的资料,并且在应用的过程中得以强化。 从一学期的教学实践来看,学生的课堂参与度比以往要积极。课堂上教师集中讲授时间大幅减少,作为监控者、组织者、指导者、帮助者和促进者,教师能在有限的课堂时间内与更多的学生直接交流,了解存在的问题,从

    而在集中讲解时更有针对性。这只是一些师生的直观感受。小组合作教学模式效果如何,我们还需要通过测试来进行论证。

    三、基于SPSS11.5的前后测数据对比分析

    学期教学结束后实验组和控制组参加了学校统一组织的期末笔试,并加测口试。本研究以此次考试作为后测,提取成绩加以分析。两个班后测的笔试及口试的成绩再次用SPSS11.5经过正态性检验,可认为近似正态分布。

    从笔试成绩来看,实施小组合作教学的学生后测笔试的平均成绩(66.1154)比实施传统“满堂灌”教学模式的学生的平均成绩(61.3684)高4.747分。这两组笔试成绩进行的独立样本t检验结果显示,P=0.047<0.05, 说明两个班级的笔试英语平均成绩之间确实存在显着性差异,使用不同课堂教学模式产生了不同的教学效果。由于1班的平均成绩高于2班,可以断定小组合作的教学模式对学生英语笔试成绩的提高好于传统“满堂灌”。

    作为后测的书面期末考试内容包括听力、阅读、词汇、完形、翻译,本研究又提取了两班这五个部分的成绩分别进行独立样本t检验,具体结果及分析如下:

    1. 实验组的听力平均分(11.1282)高于控制组(9.8421),两班的听力成绩 (P=0.014<0.05)存在显着差异,说明小组合作教学有助于提高学习者的听力水平。

    2. 两班阅读理解(P=0.017 <0.05)和词汇选择(P=0.044<0.05)的成绩存在显着差异,显示小组合作教学模式对提高学习者的阅读水平有帮助。阅读是需要主体投入的,而传统教学中教师的细致讲解往往代替了学生的主动阅读。小组合作[优论论文]的阅读活动和话题报告有利于学习者阅读能力的构建,词汇知识也在运用中得以巩固。

    3. 两班在翻译(P=0.604>0.05)、完形(P=0.689>0.05)两部分的得分差异不显着。分析原因,小组合作课堂教学模式作为建构主义理念下的教学模式,在课堂教学中不会大量用语法翻译法去分析长句,对语法点并不像传统教师主讲的课堂上那样强调。另外,在后测试卷中,翻译这部分题的出题内容均紧扣课后练习,严格来说考的是记忆,如果学习者在备考时复习到位,得分很难拉开差距。

    需要指出的是,小组合作的教学模式并不排斥基本知识的学习,而是指基本知识意义应当在一个更大的学习任务情境下建构而不是孤立地学。在学习中要重视知识的保持,但更强调知识的迁移、运用,在新的情境中应用所学的东西。

    实验班口试后测平均成绩(77.9487)高于控制组(75.1316),独立样本t检验显示 P=0.033<0.05,存在显着差异,即经过小组合作模式教学的实验组口语水平明显好于进行传统课堂教学的控制组。虽然学生在小组活动中会产生语法错误或不规范语言,但我们不能因噎废食,就此限制学生间的口语交流。实践证明,在口试后测中面对随机抽取的话题,在较短的准备时间内,实验组同学的语言的表达能力,流畅程度都更出色些,这与平时课堂中的讨论汇报展示等锻炼密切相关。

    四、结论

    为期一学期的小组合作课堂教学实验证明这种模式教学效果整体上好于传统的“满堂灌”,特别是对于提高学习者的口语、听力、阅读有一定帮助,具有可操作性,有可预见的积极效果。虽然这次实验只是一次小范围的探索性实验, 存在着一定的局限性, 但所得出的结论仍可以对大学英语课堂教学提供参考。

    参考文献:

    [1]钟启泉. 课程与教学概论[M]. 上海:华东师范大学出版社,2004: 254.

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关键词：小学科学实验；操作技能；考查方式

中图分类号：G623.9 文献标识码：B 文章编号：1672-1578（2016）05-0220-02

在小学教育中，由于小学生的理论逻辑思维能力还处于发展阶段，一般科学理论对于小学生来说存在理解上的困难，需要通过具体的实验操作来加强小学生对科学知识的理解掌握，所以，小学科学实验在小学科学教学中有着不可替代的地位。但是，传统教育中的教师采取的科学知识教学方法还是与普通学科知识一样进行单纯的理论讲授，而忽略了实验操作的重要性，不利于锻炼小学生的实践动手能力。在实验操作课中，不仅上课形式与一般的课程不一样，实验操作技能的考查方式也应该与一般学科成绩考查不一样。实验操作技能的考查工作，不仅要关注学生进行实验操作的结果，更要关注学生进行实验的过程，在实验过程中观察小学生的动手操作技能，把结果与过程结合起来对小学生的综合动手能力进行评价。

小学科学实验课程作为一门单独设立的课程，说明小学科学实验对于小学生的知识学习有着重要意义，而教师对于课程的成绩考察结果对于小学生今后的学习有重要的指导作用，所以，教师一定要重视小学科学实验的结果考查，指导学生提高科学实验操作技能。

1.基本的实验结果考查

小学生科学实验课程的设置中，每一节课有一节课的实验任务，需要小学生对实验进行完成，在实验的完成过程中进行动手操作能力的锻炼，提升小学生实践操作技能[1]。实验的结果是小学生科学实验操作技能熟练程度的最好体现，所以，教师要对小学生的实验结果进行考查，判断小学生做出的科学实验结果是否正确。

比如，在进行"磁铁的性质"科学实验课程小学生的实验操作技能考查工作时，教师首先要考查的就是小学生通过实验的过程，通过自己亲自进行的实验操作，对于这个科学实验所得出的实验结果。在"磁铁的性质"这次实验中，教师要检查最后学生们而出的磁铁性质结果，如果是得出磁铁能吸引铁片，说明小学生的实验结果是正确的，可以给小学生优秀的考察结果；如果有的小学生得出的实验结果是磁铁不能吸引铁片，那显然这个结果是错误的，那么教师就要询问其为什么得出这个结论，实验室怎么操作的，然后教给学生正确的操作及正确结果，给予此学生实验操作能力较优秀的考察结果。

2.实验过程的熟练程度考查

科学实验课程在小学所有课程中是一门特殊的课程，是为了锻炼小学生的实验操作技能，是为了让小学生在实验过程中加深对理论知识原理的理解，操作过程对小学生有着重要作用[2]。所以，教师在对小学生进行科学实验操作技能考查时，在结果之外，要关注小学生在实验操作过程中的操作手法的规范性、熟练度等，并将操作过程的考查列入考察项目之中。

比如，在进行"高锰酸钾的溶解"科学实验课程小学生的实验操作技能考查工作时，教师就要在小学生进行实验操作的过程中仔细观察小学生的操作手法的规范化与操作的熟练程度。像溶解高锰酸钾的科学实验虽然操作过程很简单，但是也是有需要注意的细节的。比如往烧杯中装水的时候，既不能装太慢，也不能装太少；在进行高锰酸钾溶解搅拌的时候，搅拌棒最好不要碰到烧杯壁。教师可以通过这些细节评判小学生实验操作技能水平。

3.考查标准多元化

小学科学实验都是一些比较简单的，日常生活中比较常见的一些科学现象，所以，对于小学生来说，进行实验操作并不是很难的事情，得出正确的实验结果也比较容易，包括实验过程操作的规范化也比较容易做到。所以，为了小学生科学实验操作技能的考察结果更有差度，对小学生的指导作用更明显，教师在进行小学生科学实验操作技能考查时，就算结果和过程都进行考查也还是不够的，要根据学生的具体情况，设立更多的考查标准[3]。

比如，在进行"用指南针定方向"科学实验课程小学生的实验操作技能考查工作时，学生都能完成试验任务，并且操作过程中手法都很规范，但是有的学生在进行实验的时候不小心把实验用的指南针弄坏了。这时教师就可以结合实际发生的意外情况，设定更多元的考查标准。如教师就可在考查标准中加入"实验后实验器材的完好程度"、"实验过程中操作细心程度"等方面，从多方面对小学生的科学实验操作技能进行考核，促进小学生的全面发展。

4.注意考查评语鼓励性

小学生特别是低年级的小学生有明显的向师性心理，渴望得到教师的关注与鼓励，而且，小学生的心里还比较脆弱，承受能力较差。所以，教师在进行小学生实验操作技能考查时，在写评语时要多用鼓励的话语，激励小学生继续学习，让小学生对科学实验操作课程产生浓厚的兴趣，指导学生努力学习。

比如，在进行"声音的产生"科学实验课程小学生的实验操作技能考查工作时，有一位学生虽然很好的完成了实验操作，但是就是想不明白为什么敲击音叉就会产生声音。面对这样的情况，教师就要对其进行鼓励：你的实验完成的很好，至于你现在想不通为什么会这样，没关系的，等你继续学习就会知道了，那你要和老师一起研究好吗？既肯定了学生的是实验动手操作能力，又鼓励了学生继续学习的信念。

5.结语

综上所述，小学科学实验课程对于小学生有重要意义，教师要重视小学生科学实验操作技能的考查工作。做好基本的实验考查，关注过程操作的考查，设定多元化的考查标准和采用鼓励性的语言当考查评语，对小学生的实验操作技能做出最好的考查结果，指导学生今后更好的学习工作。

参考文献：

[1]姚国华.小学科学实验教学初探[J].教育实践与研究：小学版（A），2009，09（12）：25-26.

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关键词: 科学实验教学 发展趋势 实施对策

随着基础教育改革的逐步深入与推广,实验教学改革的主要目标是构建“以学生发展为本”,创设有利于引导学生探究性学习的课程实施环境,提高学生自主学习、合作交流、分析和解决问题的能力。科学实验教学既是实现科学教育目标的基本手段,又是培养学生操作技能,发展非智力因素的主要途径。本文拟从科学实验的内容与形式及实际教学中的问题两个方面,与同行一起探讨实验教学的趋势与实施对策。

一、科学实验的内容与形式

不同时期的科学课程中实验的主要内容与形式是分层次逐渐提高的。它们分别为学科知识+基本操作―学科知识+基本操作+生活知识―学科知识+基本操作+生活知识+生产和环境问题。实验的主要形式为演示实验+学生实验―演示实验+边讲边实验+学生实验+家庭实验+设计实验―编号实验+科学探究+实践活动+家庭实验+习题+模块。

科学实验的作用和功能需要具体的内容和形式来体现,相应于科学实验作用和功能的变化,其实验内容和形式也呈现出显著的变化。

1.科学实验的趣味化、生活化、绿色化。

不言而喻,科学实验的趣味化可进一步发挥实验的动机功能,而贴近生活、体现社会热点问题(如环保)的实验更有利于科学价值的体现、环保意识和社会责任感的培养,同时也具有激发学生学习兴趣的作用。现行浙教版科学教材体系中,实验内容的趣味化、生活化、绿色化趋势已非常明显,但这些实验还多分布在选做实验和家庭实验等课外实验中,在新课标课程中,这种趋势已成为教科书实验改革的重要方面,这类实验不仅数量上明显增多,而且内容深度上显著加大。

在实验的趣味化上表现出两个显著的特点,一是趣味实验不仅出现在家庭实验一类的课外实验中,而且类似“彩色喷泉”这样紧密配合学科教学内容的趣味课堂实验也增加了。如“通过气球体积的变化观察气球在水中的沉浮现象”、“用石蕊试液染制的花朵代替试纸检验二氧化碳与水反应生成的产物”等。这类实验在完成其呈现原理、概念等使命的同时,用更引人注意的趣味化方式展现其魅力,融学科教学目标与情感培养目标为一体。二是更多地采用了可激发学生研究趣味活动实验的创新设计,如研究静摩擦的“筷子提米实验”。随着学生年龄的增长和知识的积累,实验本身的学科价值和潜能开发功能的作用逐步增强,这正好与学生的心理、生理发展规律相符合。

实验生活化的体现,一是实验内容多采用来自平时生活中例子;二是用科学知识、技能探讨的也大多是身边的生活或社会实际问题。如“溶液酸碱度对头发的影响”、“用塑料瓶,砂石等自制简易净水器”。

实验的绿色化最初是从师生健康角度关注实验环境的清洁,后来逐步与环境保护联系起来,不仅教科书的实验设计体现了绿色化,而且要求学生就实验的绿色化进行思考、讨论,甚至研究、设计。不仅视角更大,力度更强,而且其教学功能大大扩展。

2.实验形式的多样化和探究化。

实验的教学功能不仅与其内容有关,而且与实验的形式、呈现方式,甚至与实验在教学中出现的位置均有关系。如课内实验、课外实验与家庭实验,其功能与作用就不尽相同。又如物质性质的实验,如果安排在相关性质的介绍之后,这个实验就只是在验证事实;如果安排在相关性质介绍之前,并配以相应的问题思考,就赋予了这个实验一定的探索性、启发性;如果先提出问题,并要求学生通过实验寻找答案,这个实验就具有了探究性,而探究程度的高低仍与实验的具体设计有关。

新课标教科书提倡尽可能由学生动手做实验,没有了演示实验和学生实验之分。在“科学探究”“实践活动”和习题中也安排了不少实验。这些实验分布于各章节之中,这种编排将实验由原先的附属于各章节变成了与各章节平行的独立内容,显著提升了实验在课程中的地位。新课标不仅多用探索性和探究性两类实验,而且统筹考虑安排,使实验的探究程度循序渐进,随着学习的深入和学生知识、技能积累的增多而逐步提高,使实验的探究性上了一个新的台阶。

二、实验教学中存在的问题与实施对策

随着新课标的实施,初中科学实验在课程中的地位、作用有了很大的变化和提高,但是从整体上看,“实验课教学效率不高”、“实验动手率低”、“实验纸上谈兵”、“观看课件代替真实实验”等情况还普遍存在。同时教师对新课程中实验探究的实施也存在着认识不到位、嫌麻烦等问题。究其原因,主要集中在四个方面:一是教学时间紧张,怕实验时间控制不好而影响教学进度;二是学校的实验设备跟不上;三是教师还不能摆脱传统的教学手段;四是没有相应的评价体系。

因此,新课程改革的一线教师应摒弃传统的理论讲授与实验教学分开的教学方法,注重实验与理论的有机结合。教材中的多数实验属于开放性、探究型,学生必须经过实验才能得出结论,而且结论可能不唯一。教师应引导学生用“提出问题”“设计实验”“分析与结论”和“实际应用”等关键词构建“设计实验”这个栏目的框架。在每个关键词所涉及的内容中又细化实验目的。例如,在“分析与结论”这个关键词中要常常强调“进行描述”“制作图像”“整理数据”“分析数据”“辨认关系”“计算结果”“比较结果”“进行推测”“作出解释”“检验假设”等,用具体的实验内容来培养学生在这些方面的技能。

在具体的实验教学过程中,教师可采取下列方法以供参考。

1.实验方案微型化。

所谓实验方案微型化,就是为了保持原教材的逻辑结构体系,同时又体现课程标准的重点,将实验方案简化、精炼,安置在相关的科学概念、原理、定律等内容附近,以栏目“小实验”的形式出现。虽然实验方案微型化了,但其教学功能仍定位在培养学生科学探究的基本技能和对科学探究的本质的理解之上。举例如下。

实验:听力测试

可以通过一个简单的实验测试你的听力。实验材料是一角、五角、一元的硬币。请实验合作者按照任意顺序将它们从同一高度自由落下。你闭眼仔细倾听,能辨别出不同的硬币发出的声音吗?

描述与推测:描述声音的差别,分析引起声音不同的因素是什么?

学生们通过学习声音的传播、音调、响度、音色、分贝等概念、频率和人的听觉关系等内容;通过调查研究获得证据;通过研究听觉实验的数据,完成有关的实验方案。

2.实验过程活动化。

将科学实验的教学与学生分小组进行的探究活动、调查、讨论、辨别等有机结合,使得实验过程活动化。这样设计中学科学实验可以使课程标准所强调的重点能够得到贯彻。为了让学生感受科学与技术的真实世界,实验过程应包含:活动、实验、调查、讨论、辨论、提出论点和质疑等,使它们相互交织在整个实验活动中。

活动通常分为五个循环步骤:请你思考、请你做一做、反思与挑战、科学在前进、拓展练习。在循环步骤二中,一般融入相关的学生实验或教师的演示实验。以“家庭用电”为例。

活动一:电流的形成(学生实验:电路的连接)。

活动二:电路连接(学生实验:串联与并联电路)。

活动三:火线与零线的鉴别(演示实验:测电笔的使用)。

活动四:保险丝(学生实验:保险丝的作用)。

3.实验内容生活化。

新课标认为,科学不能脱离社会,科学是社会的一部分。然而科学实验本身是非常具有学科特色的。如何将实验内容和生活世界结合是体现新课标精神的重要问题,因此实验设计要表现出“实验内容生活化”的特点。

教材中提出了许多与生活密切联系、学生感兴趣的、有意义的问题,在这些问题的导引下,学生经历科学证据的收集、整理过程;学习对科学证据的获得、解释和评价的方法;探讨科学证据的两面性,即对人们生活、健康、环境等有利和不利的两个方面,然后自己主动提出问题,并在基于科学证据而不是个人感觉的基础上作出相关的、恰当的决策。学生亲身参与各种科学探究活动有利于他们逐步理解科学的力量和局限性,理解科学是一个不断提出问题、收集与整理证据的过程,而不是掌握一系列现成答案的知识体系。从这个意义上来说,教材给予学生的经历,可以帮助他们获得如何运用科学知识解决实际问题的能力。

4.实验评价行为化。

通过实验过程中的行为表现来评价学生对科学内容的理解是否具备各种探究的技能,是实验评价的重要特点。行为化的实验评价也是真实而公平的评价的具体表现。

评价学生的学科学习分为四个方面:档案袋评价、知识评价、行为评价和技能评价。其中的行为评价主要是针对学生在“设计科学实验”和“小实验”中的表现。行为评价主要包括以下内容。

(1)是否遵守安全规则:严格遵守实验操作过程中的一系列安全规章制度。

(2)对实验技能的掌握:观察、交流、预测、测量、解释数据、使用数据、制作图表、控制变量、归纳、推理、推导公式、构建模型、操作性定义等。

(3)对概念和定理的理解:通过实验现象和实验过程使学生明确概念、定理建立的依据,掌握其建立的方法,理解概念、定理的内涵,理解相关概念之间的联系和区别。

(4)分析和总结:在遵循证据法则和运用科学知识的基础上,分析解释和总结必须具有逻辑上的内在一致性,通过批判性思考,合理地接受他人的质疑,并进行更改。

(5)情景的应用:思考、讨论与现实生活密切相关的问题并发表观点,评价学生运用科学知识进行生产、生活和对社会问题的看法的能力。

教师对学生学习的评价分为四个方面,并给出每个方面的比重,其中实验教学的比重最大,分别为实验室活动和实验记录、实验报告占40%;知识评价占30%;研究性学习成果的展示占20%;参加班级活动占10%。学生在实验活动中对图表、实验步骤、实验内容等的语言描述往往比实验结果更重要,学生参与讨论和表现的过程也是教师评价学生的一个方面。

21世纪标志着人类社会进入了一个以信息、智力资源为重要因素的社会经济文化时代。培养公民的科学素养主要并不在于增加其知识和信息的容量,重要的是培养科学思维的方法,以及获取知识和信息,并利用它们发现、分析和解决问题的能力。正如著名的科学家爱因斯坦所说:“科学不只是定理的收集和事实的罗列,它更是人类智慧伴随着各种新思想和新概念的创造和结晶。”

科学发展的趋势启示我们应该重新认识和挖掘中学科学的教学功能,并且在新课程标准的指导下,设计与课程的三维目标和科学探究内容有机结合的科学实验,从而使实验的设计和课程的实施能够更好地体现和贯彻新课标的精神。

参考文献:

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摘要：在总结近十年来教育实验研究的基础上，通过对教育实验的纵向发展脉络的研究，说明了教育实验分流与融合的发展线索，并论述了它与自然科学实验的关系．

关键词：教育实验整体主义科学主义分流与融台

随着近年来对教育实验研究的不断深人，也积累了不少问题，如：教育实验的概念、本质与特征、分类、功能、评价和科学化等问题．出现了一些以自然科学实验来硬性规范教育实验的做法．为更好地进行教育实验的研究，探索教育实验的规律，有必要对教育实验的发展过程和自身特点及其与自然科学实验的关系进行深人研究通过对近十年的教育实验的定义的检索_l0J，虽然众说纷纭，但在以下几点上都达成共识：教育实验是一种科学研究方法或活动，因而它独立于教育教学实践，是一种专门的科研行为；教育实验主要是在教育教学实践中进行的，因而它独立但不脱离教育实践；教育实验要有理论假设、控制、变革、内外效度(物质目标的建立与测评)_3J．根据以上共识可界定教育实验：教育实验是在教育实践中进行的、根据一定的理论假设，以一定教育目的为指导，通过合理而有条件地控制变量，变革实验因子，从而探索教育规律的一种科学研究恬动．

1教育实验的发展脉络

在教育实验的产生这个问题上，目前主要有两种观点：一种认为教育实验只是19世纪末、20世纪初经由实验心理学把自然科学实验方法引人教育科研领域的，…因而他们主张用自然科学实验规范教育实验．

另一种观点认为，教育实验是由一般教学实践发展而来，他们主张选择教育自然环境，强调研究目的的应用性、对象的整体性、定性说明方法，这两类观点都有各自的哲学基础和合理性，又有不可避免的局限性笔者认为，教育实验作为一种变革性、实践性的科研活动，是伴随着教育实践的产生而产生的，只是在自然科学实验产生并经由物理学、实验生物学、实验心理学这一发展途径影响到教育领域后，教育实验才借鉴了自然科学实验的研究方法，这种借鉴不是完整意义上的照搬，而是保持自我特性基础上的吸收．赫尔巴特和欧文的教学实验充分体现了这一点此后，通过齐勒和莱思的相继努力，促使赫尔巴特教育理论向实证主义方向转移，使得教育实验产生了分流，一条脉络按原来的一般意义教育实验继续发展；另一条在自然科学实验的影响下，按自然科学实验模式发展

1．1一般教育活动发展而来的教育实验：整体主义教育实验

“原始社会的教育形式最简单，但是，在这早期阶段的教育过程中，却完全具备了它在最高发展阶段所有的基本特征．”原始的教育实验作为实验形式的一员，虽形式简单，但具备了教育实验的基本特征——尝试性．

(1)中国古代教育实验早在2500多年前的春秋时期，儒家文化的创始人孔子根据“不愤不启，不悱不发”的原则创立的启发式教学法可以看作中国古代教育实验的典范(虽然当时并无“教育实验”这一概念．但可看作教育实验的雏形)．之后宋代胡瑗的“苏湖教学法”、王安石的“三舍法”都是较有代表性的．

(2)西方古代教育实验．古雅典的智者们通过办私人学校刨立了“新教育”，奠定了雅典“和谐”教育的传统．罗马帝国继承和发展了“和谐”教育理论，并影响了文艺复兴时期的人文主义的思想．经过中世纪几百年的压抑，自然科学和实验科学的新思想火山爆发般地涌现出来了文艺复兴时期的教育、教学改革形成了以往的改革所未有的特点：改革者的自觉实验意识的萌芽．维多里诺“快乐教育”实验、拉特克语言教学实验、夸美纽斯“泛智”教学实验以及路德的宗教普及教育实验都是这时期教育改革的典型．

17世纪末至18世纪初实验科学的确立给教育实验的发展奠定了方法论基础．18世纪欧洲资产阶级民主{睁!I度的建立和工业革命的开始使普及义务教育成为必然，因此，开展教育实验也成为客观要求．而19世纪初期欧洲科学整体主义精神在教育实验上的反映，则形成了整体主义教育实验模式，其问以裴斯泰洛齐、福禄贝尔、赫尔巴特为代表．

赫尔巴特不仅继承了整体主义思想，而且在其理论中渗透了原子论的思想，并在教学理论科学化的目的下从事教学实验活动．他所著的(普通教育学)，第一次使教育成为一个有完善科学体系的教育学．他说“但愿那些很想把教育基础仅仅建立于经验之上的人们，对其它的实验科学作一番审慎的考虑；但愿他们认为值得去了解物理与化学；这一切无非是为了确定某一个别原理在经验范围内所能达到的最大作用．”这里我们看到赫尔巴特把教育研究与实验科学，特别是与物理学和化学相比较，表达了实验研究是建立在科学教育学基础上的思想．赫尔巴特在提出了教学实验中包括追踪实验的必要性的同时，还提醒人们对实验结果的解释要谨慎，他说，哪怕二十次地重复同一个实验，“相反的学说对于这种结果还可以各按其特有的方式作出解释”．J赫尔巴特(普通教育学)对教育实验特点的阐述(教育实验应是一个有系统、有层次的多次重复的实验)是对19世纪上半叶以来整体主义教学实验模式和方法的总结．

19世纪科学的新时代到来后，客观上需要对传统意义上的整体主义进行新的解释．此时，以蒙台梭利所使用的医学的、生物学的和心理医疗学的方法为基础的欧洲新教育运动便应运而生了．蒙台梭利批判了实证主义的、原子论的实验教育派观点，同时把人类学、心理学，特别是生物学和医学的方法引入教学实验中，从而使传统的整体主义实验模式获得了新的自然科学发展的支持，是对教学实验科学化发展的又一新贡献．

在欧洲新教育运动开展的同时，美洲大陆上一场轰轰烈烈的进步主义教育运动也勃发了．这场进步主义运动是整体主义实验模式的新发展．这场运动的直接结果是杜威的实用主义教育哲学成为核心．杜威为美国的进步主义教育运动提供了教育学基础、心理学基础和哲学基础

1．2自然科学实验经由心理学引入教育领域而来的教育实验：科学主义教育实验

科学实验法最早用于物理学的研究，后引入动物学、生理学、心理学和医学．1879年德国生理学家、哲学家冯特在莱比锡大学创立了世界上第一个独立于生理实验室之外的心理实验室，成为实验心理学产生的根本标志．他正式采用实验方法研究心理学问题，从此心理学才逐渐发展为一门独立的学科与冯特同时代的还有艾宾浩斯和G·谬勒关于记忆问题的研究，屈尔佩对思维过程的实验研究．

自然科学实验研究方法通过实验生理学和实验心理学扩展到教育领域．20世纪初，由于统计学、测量学、实验心理学、儿童学等学科的产生和发展，并逐渐渗透到教育领域，从而产生了实验教育学派．其代表人物是德国的心理学家梅依曼和拉伊．1901年梅依曼首次提出了“实验教育学”的概念，并进行了关于感觉、语言发展、智慧与意志、记忆和艺术欣赏实验．拉伊在他的(实验教育学)中指出，只有通过实验，教育学才能成为一门科学．他们主张要在对儿童生理、心理进行实验研究的基础上来阐明教育和教学方法．其观点对教育研究产生了广泛的影响．1890年，J·M·Rice首次将实验法应用于对学生拼字、算术和语言成就的研究：1902年吉德发明用活动照相法研究读法；1903年美国桑代克(J理与社会测量)的问世是教育测量技术和理论发展的重要标志．其共同特点是试图把实验这种“精确的科学方法”运用于教育问题，对实验中所收集的信息作针对性的“精确的定量处理”，从而使实验方法进人教育研究领域．实验教育学派遵循自然科学方法论．以经验主义为哲学理论基础，通过观察、统计、实验等方法研究教育行为，他们反对建立在感觉的内省基础上的传统教育学从2o世纪2O年代开始，随着统计理论的发展、实验设计方法的日趋丰富、测量技术的日渐完善，实验教育学派的研究进人了兴旺时期．尤其是麦柯尔在(教育实验方法)一书中对实验问题的选择与形成、实验方法的选择、实验条件的限制、因果研究等问题作了详细地技术处理和说明．该书的出版，“是科学主义教学实验模式形成的标志．推动了教学科学化的发展，”

2整体主义和科学主义教育实验的第一次合流——八年研究

19世纪末至2O世纪3O年代，实证主义影响下的实验教育学派持续开展教育实验，他们追求一种象自然科学那样由许多经过严格实验检验的材料连接起来的系统的、连贯的科学体系的教育学．虽然他们取得了很大成绩，但终究未实现自己的目标．因为在完全的实证主义精神影响下的实验教育学派绝不可能彻底摆脱其唯科学主义的倾向．而同时期的进步教育运动不象实验教育学派那样一味追求知识的科学价值，他们更多的追求的是知识的教育价值．因此，在实证主义者们看来，进步教育学派奉行的是一种哲学多于科学、经验多于实验的整体主义研究方法进人20世纪30年代后，美国经济上的大萧条使得过去设有升学压力的进步教育运动面临了升学的压力，同时，实证主义的实验教育学派又不能满足人们的需求因此，对进步教育运动所取得成果的评价成为必然．这时，泰勒的“八年研究”(1933～1941)便应运而生了．他运用实验教育学派的方法研究进步教育实验。不仅回答了人们对进步教育运动提出的各种置疑，而且还说明了实验教育学派创造发展的研究方法与进步教育运动所采用的整体主义研究方法结合的可能性，进而也给实验教育学派的研究方法带来了新的生长点“八年研究”集进步教育学派和实验教育学派精华于一身，实现了整体主义教育实验和科学主义教育实验的第一次合流，把教育实验科学化又推进了一大步．这次研究的主要功绩是：说明了整体主义教育实验必须评价，也需要评价；评价要把定性与定量相结合；应把过程评价、结果评价和追踪评价相结合；建立了新的评价标准、评价指标及其相应的评价方法、测量工具和统计手段，从而建立了新的一整套的评价体系；避免了科学主义的实验设计、实验统计和实验评债过分实证主义化倾向，泰勒为教育实验的两大流派的相互趋近和融合作了开拓性的工作

3当代教育实验发展的基本特点

3．1教育实验与自然科学实验的关系

狭隘地认为教育实验是一种完全独立于整个实验体系井与自然科学实验分道扬镳的观点，早已不能适应当代科学技术和社会的相互融合的现实．以一种现代的大科学观、大社会观和大教育观来看待现今的教育实验才是科学而合理的．基于对教育实验的发展过程及趋势的认识，我们认为，对它与自然科学实验的关系应该这样看待：

教育实验作为一个独立个体，有其特有的发展规律——因此它在宏观上会沿着其固有道路发展，从这点上讲它是独立于其它实验个体(包括自然科学实验)的，是个性化的；但作为整个实验科学体系中无数个体中的一员，它又是与自然科学实验相并列而存在的，同时它又必然是开放性的——受到其它实验个体(如自然科学实验)的影响并与之进行物质和能量的交流，这种开放性使得教育实验在其个体发展过程中必然要吸收自然科学实验的先进理论和方法从这点上看，从一般教育实验基础上发展而来的整体主义教育实验与吸收自然科学实验理论而形成的科学主义教育实验相融合也是哲学层次上的必然结果．正是基于此，当代教育实验才具有了与以往教育实验不同的特点，

3．2当代教育实验发展的特点

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【关键词】初中科学 实验 思维能力

随着新的课程标准的实施，实际的教学活动中更加注重对学生的自主思考能力和动手能力的培养。初中科学是以实验为基础的学科，实验教学是初中科学教学的一个重要部分，对于提高学生的动手精神、培养思维能力具有重要的意义。因此，在初中科学的教学过程中，如何运用实验来更好地培养学生的思维能力成为我们需要思考的一个问题。

一、初中科学实验类型

（一）模仿实验

模仿实验是指教师一边讲授理论知识，一边进行实验操作，学生在边听边看的过程中，根据教师的示范来进行模仿实验。这一般是针对刚刚开始接受科学学习、接触科学实验的同学而采用的方法。例如，在讲“影响蒸发快慢的因素”时，教师可准备两个相同的量杯，将少量的水放在宽敞的量杯里，一只量杯用酒精灯在杯底加热，另一只放常温下，让学生比较哪个杯子的水蒸发得快，最后让学生也参与其中，可以将其中一只量杯放太阳底下，另一只放在实验室里，比较水的蒸发速度，根据这两次实验来总结影响蒸发速度的其中一个因素。

（二）分段实验

分段实验简单来讲就是把一个完整的实验分为几个部分，一部分一部分的逐步完成。这样有利于教师逐步引导学生进行思考，培养学生的思维能力，增强实验的效果，达到学习的目的。例如，讲到细胞的分裂、生长和分化这一节时，教师首先要把细胞分裂以及生长、分化各个阶段的形态做好样片，课堂上，可以根据讲课的进程，通过问答引导等形式，利用显微镜等辅助教学设施分别展示出细胞的各个时期的形态，学生可以在观察的同时，理解子细胞与母细胞的关系，进而了解整个细胞。

（三） 独立实验

独立实验是指在教师的引导下，由学生独立进行实验操作，通过对实验过程的观察和分析，最终得出结论。这是最能锻炼学生能力的一种实验类型，因此教师应该尽可能地为学生创造实验环境，让学生独立进行实验操作。例如，在教授光的反射和折射这一课题时，可提前让学生每人准备一面小镜子、一个透明杯子和一根铅笔。课堂上让学生拿出自己准备的镜子，让阳光照耀在镜面上，这时光会反射在墙上或者黑板上，利用这一现象教师可直接引入“光的反射”这一定义。

二、科学实验教学的发展方向

（一）多进行探究性实验

实验从某种意义上来说是一个创造和创新的过程，通过实验我们会有很多意想不到的发现，世界上大多数的发现和发明成果都是通过实验获得的。在初中生物实验的教学过程中，教师要改变实验的教学方法，多设置一些探究性实验，增强学生的探究能力，培养学生的思维能力。

（二）注重实验过程

初中科学实验教学的目的并不是让学生取得研究成果，而是培养学生的实践精神和思维能力，因此实验最重要的不是结果而是过程。教师在让学生进行科学实验的时候，不能强调实验的结果，而是要让学生在实验的过程中尽情发挥才能，体验学习的乐趣，强化对理论知识的记忆，增强学习效果。

（三）优化教学评估方式，重视实验教学

要优化当前的教学评估方式，把实验教学纳入考核的内容中去，同时也要对学生的实验能力进行考核，使教师和学生都更加重视实验教学和实验学习，认识到实验对培养学生思维能力的积极作用。

三、实验对学生思维能力的培养

（一）实验对学生形象思维能力的培养

形象思维，又被称作直感思维，主要是指人脑通过对客观形象的直观感受，凭借想象和创新来塑造新的事物形象，揭示事物的本质。在初中科学中，实验教学有利于学生通过对实验现象和实验结果的观察和分析，更好地理解和认识一些抽象的概念和原理，推测出实验的本质，这对培养学生的形象思维能力、提高学习效果和效率具有非常积极的作用。在课堂上，教师可以通过一些演示实验使学生加深对课本知识的了解，并在现有的条件下尽量为学生创造更多自己动手操作实验的机会，促进学生形象思维能力的提高。

（二）实验对学生创造性思维能力的培养

在实验教学中，教师应在可能的条件下，让学生根据所学的知识，自己设计实验并提出问题，然后依靠自己的力量得出结论，促进创造性思维能力的提高。同时，针对实验过程中出现的一些意外情况，不要完全依赖于老师的指导，要尽量自己查阅一些资料或同学间进行交流讨论，找到问题的所在，然后通过一系列的探讨和研究找到解决问题的方法。这样不仅能够使学生加深对所学知识的认识和理解，还能够促使学生灵活运用所学的知识，提高分析问题的能力，培养学生的创造性思维能力。

（三）实验对学生发散性思维能力的培养

发散性思维，又被称作扩散性思维或求异思维，它主要是从不同的角度、用不同的方法来进行设想，探寻多种答案，并最终圆满解决问题。在初中科学中，通过实验可以充分发挥学生的想象力，可以使学生通过对某一实验现象的观察联想到其他一些相关的现象，比较两个现象之间的异同点，加深对知识的认识和理解，强化记忆，提高学习的效率，促进对学生发散性思维能力的培养。

（四）实验对学生逆向思维能力的培养

逆向思维简单来讲就是对已经认定的事实或观点，反过来进行思考的一种思维方式。在初中实验中，一般是通过某一种结论来进行实验活动，观察所产生的现象。但是我们可以反过来进行思考，让学生通过某一种实验现象，自己进行分析和总结，培养学生的逆向思维能力。

总结：实验教学的主要目的是“学以致用”，让学生在实验的过程中直观地了解科学现象，增加对课本知识的了解和认识，巩固和深化记忆。通过实验教学和学习，能够提高学生学习的积极性和热情，促进学生的自觉主动思考，进而提高学生的思维能力。因此，在初中科学中要重视实验的功能，利用实验促进教学效率和学习效率的提高。

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关键词：科学实验；创新思维；基本方法

在一般情况下，学生的创新意识本身就需要良好的学习环境做支撑，特别是要培养学生对于科学实验的兴趣。在实验中学生需要对实验形式和实验结果进行总结观察，并且需要尽可能用多元化的思维形式去思考实验的过程和基本现象，这样科学实验教学也会变得更加有意义。

一、科学实验教学出现的一些问题

1.实验过程中缺乏多元化的思维形式

学生在学习过程中主要是简单的顺向思维，也就是根据平常的逻辑思维去推导和看待问题，这种思维形式一般只能看到事物发展的表象，而无法透过本质去分析实验的真谛；另一种指的是逆向思维，这种思维形式特别适用于进行推导过程，因此在科学实验过程中可以起到很好的作用。再就是垂直思维形式和水平思维形式，特别是垂直思维形式的存在可以让学生在思考具体的事物时可以进行更深层次的探索，同时学生还可以根据自身所学到的知识对现有的实验分析，并且在此基础上提出一些自己的想法，总的来说，这种思维模式可以让思考模式不限于传统的固有方式，但是这种形式的思维结构主要是依赖于原有的学习经验，所以说不利于创新思维的形成。最后一种思维模式是水平思维模式，也就是说思考问题的方式大致成一条水平线，显然此时学生看待问题的方式不在局限于传统的固有思维过程，还是注重从多个角度去分析问题，这时候就比较容易产生创新思维。比如，在做化学实验时碳酸钙经过高温可以分解成氧化钙和二氧化碳，大多数学生只看到碳酸钙的分解只需要高温，但是并没有想到要想完全完成化学反应还需要催化剂，这就是教科书教学的局限性，导致学生单纯地去看待这种化学反应，因为这种常规的化学反应只是验证性结果，学生对实验没有太大的期待，一些学生只会按照教师的要求去进行实验，所以在当前的科学实验教学中学生缺少的就是对书本上知识的质疑精神，并且时刻将自身的想法付诸到具体的实验中去。也就说学生固有的思维定式阻碍了创新思维的产生。

2.教师缺乏对学生合理的引导

在教学过程中要想让学生拥有创新思维，比如具备几个基本条件：良好民主的学习环境、基本的奖励形式、良好的榜样作用和基本的创新条件，这几者都是必不可少的，当时在一些学校中教师在实验教学中能够这样去设置的情况十分少见，一旦有一些有想法的学生可以提出一些富有建设性意见时，教师也基本不去重视，这样教师在教学中扼杀了学生的创新思维，所提出的问题也得不到解决，因此，教师在这方面需要进行相应的改进。

二、如何培养学生的创新思维

1.建立相对民主的课堂环境，启发学生的创新思维

在具体的教学过程中，当学生对于实验的过程和结果有自身的想法时，教师应及时给予重视并且去鼓励学生多开展这类活动，因为学生对于教学中的需求其实就是实现自我学习上获得肯定的需求，因此，教师需要在课堂中建立一个民主的课堂形式，力争让每个学生都有随时发言和提出自身看法的机会和空间，这样学生创新思维就得到了很好的培养，作为教师则需要去重视学生提出的问题，一旦碰到探究性质比较好的问题，教师需要将其运用到科学实验中，让实验更加有效。

2.引导学生建立多种思维形式

学生在学习过程中最为忌讳的是用一成不变的思维方式去看待问题，因此教师需要在教学中让学生看待问题应采用多角度，避免根据以往的经验去分析实验结果。原有的思维形式和知识结构固然重要，但是知识的发展本身就存在着延伸性，因此，学生应在知识广度和深度去扩展，并且注重将不同的知识点进行结合，这样学生对对应知识的掌握就会变得扎实有效，特别是在科学实验过程中学生只有善于将不同的知识点进行融合，并且将实验经过的延伸性进行拓展，并且尽可能摒弃教材中固有的表述，尽可能通过实验去探索新的知识，这样学生的创新思维才会不断涌现出来，本身来说创新思维就具有求异性、独特性、灵活性等多重特征，其中最为引人注目的便是灵活性，因此，学生在实验中必须灵活地将各个知识点进行结合，因为在传统的教学中学生的思维定势严重影响了学生的学习灵活性，导致创新性不足，只是一味地追求同一角度去看待问题，这样学生发掘问题的空间就会受到限制，因此，教师需要从多方面去鼓励学生积极地发现问题，不能局限于垂直的思维形式，避免形成思维定式。

总体来看，在初中的科学实验教学过程中，面对学生原有的思维模式，教师需要对实验的过程和意义向学生表明，无论是从基本的实验方法还是分析过程都需要尽量从多个角度去看待，不能局限于同一角度，同时对于教材中实验的描叙，需要学生通过具体的实验过程去印证，不能一味去引用教科书中的介绍，只有这样学生的创新思维才会逐渐地形成。

参考文献：

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关键词：小学科学； 实验教学； 教学质量

中图分类号：G623.6 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2014）07-059-001

小学科学实验在小学科学教学过程中占据着主要的位置，是科学探究的主要过程。在《3～6年级科学课程标准》中明确提出，1学生的实验科学素养的发展是很重要的。然而，从目前小学科学实验教学的发展状况来看，大多数教学的课堂实验活动表面热热闹闹，其实，实验进行的比较孤立，与思维过程的联系程度不深，这是不利于改善教学小学科学实验教学质量的现象。其原因主要是由于教师对于当前课堂中实验教学目标的理解不到位，缺乏指导学生进行科学实验的方法。因此，教师如何提高教学科学实验的意识和能力，引导学生进行有效实验，提高教学质量是非常必要的举措。

一、明确实验目的

科学实验切忌毫无目的、随心所欲，这是科学实验严谨性的最基本要求。实验要为教学服务，为的是让学生在实验中发现规律、理解规律，从而掌握规律。例如在《谁流得更快一些》一课中，存在很多有关液体流动的实验，无论是水在玻璃板上的流动，还是花生油在玻璃板上的流动，都是为了证明不同液体的流速是不同的，都是有明确目的的。如果为了实验而实验，缺乏明确的目的，只会使学生浮于实验的表面现象，不知道为什么做实验，结果是不能达到实验教学的目的。因此，教师在带领小学生进行科学实验时，一定要事先明确实验目的，紧紧围绕实验目的设计实验，以提高实验的有效性。

二、确定实验重点

实验教学中影响教学质量的另一大因素就是实验重点是否明确。比如教科版三年级上册第四单元第3课《谁流得更快一些》，教学重点就是简单设计对比实验，描述并简单解释液体流动的快慢受到黏度影响，理解公平实验对实验结果的影响。因此流速比赛前关于液体用量、高度、时间的讨论就显得尤为重要。如果这个实验没有确定出液体流动的快慢受到黏度影响这个重点，就不能够保证实验中除了黏度其他条件相同，从而对学生得出的结论产生错误的影响。

三、引导学生形成科学结论

实验重点确定之后，教师需要指导学生联系已有的知识和技能设计实验变量，来构建抽象的实验模型，引导学生形成科学结论。这一过程是一个思维发散的过程，但是学生的日常生活经验对事物的认识往往是粗浅的，有些甚至是错误的，这时候教师要适当呈现错误概念，引发认知冲突，引导学生形成科学结论。比如《食盐在水里溶解了》一课，可以让学生观察食盐和水，沙和水混合后的变化，很多学生都会说：“食盐在水里溶解了。”“你看到了什么认为食盐在水里溶解了呢？”学生认为变小了，消失了就是溶解的表现。这样教师就可以根据学生的前概念设计过滤分离、观察高锰酸钾的溶解过程等环节纠正学生的错误认识。2

四、总结实验效果

在实验教学中培养学生自我总结的能力，让学生能够自己去总结实验效果，学会自我探究，提高教学质量。学生在实验过程中，先是进行设想，然后进行充分地实践，就会带来不同的感悟。此时，教师对学生进行引导，让学生有机会对实验过程中的现象发表自己的看法和见解，教师并不对学生意见提过分肯定或者否定的评判，应该预备一个讨论时间，让其他学生提出不同意见，从而提升所有同学的理解。最后教师提炼出相互关联、相互作用的现象，并做总结。例如有学生在进行电磁铁的实验时说：“电磁铁也有磁极，钉尖是南极，钉帽是北极，磁极可以改变？”显然，前半句只是他对实验过程的一个简单解读，教师不能对这个总结草率地进行否定，而是征询其他同学的意见。有学生修改说：“磁极是可以改变的，钉尖不一定是南极，钉帽也不一定是北极。”教师给予肯定，补充一定的讲解，并鼓励其他同学进行补充。最后有的学生总结：“电磁铁线圈缠绕方向发生改变，电磁铁磁极就发生改变；改变电流方向，电磁铁磁极也发生改变。”整个探究过程让学生充分地投入思考，达到了很好的教学效果。

五、实验过程中需要注意的其他问题

除了上述几点，为了更好的提高实验教学的教学质量，还要注意其他几点问题：一是拓展学生设计实验的思路，二是加强实验的小组团队合作。

实验的设计通常由老师来完成，但是如果让学生根据自己的生活经验，自主设计实验，也会取得意想不到的效果。比如在讲解传热实验时，启发学生将热源设计为：酒精灯、炉火、热水、太阳能等，告诉学生选择质地相同的一种金属作为传热物体，但并不限制形状，可以是条状的直线金属丝或者弯曲金属丝，可以是片状金属，也可以是金属容器；虽然我们看不到热，但是可以通过热传递的现象来感受。学生可能会根据自己的生活经验，会想到用手摸去感知，但是教师可以引导学生联系以前曾经做过的“声音是怎样产生的实验”中借助小米等轻小物体来观察物体振动产生声音时的现象来提示学生用蜡烛、油熔化现象来观察，把轻小的物体用蜡烛粘在金属上，观察看不见的热是怎样传递的。在设计实验变量的基础上，教师要指导学生通过不同变量的组合，建立一系列的抽象的实验模型。

另外，建立科学实验合作小组，分组讨论实验任务，增强团队合作意识，也有助于提高教学质量。在实验过程中可以将全班同学分成十几个科学实验合作小组，每个小组四到五人，培养学生的合作探究能力。比如，科学教材中的“生物的多样性” 这一研究课题中，每个小组成员都积极的讨论有关我们学校生物的问题，然后每个小组找出一名代表来发言，教师做出最后的点评，这种探究方式，不仅使学生认识到了多种多样的生物存在的意义，还在潜移默化中培养了他们的团队合作意识，提高了课堂效率。

总之，我们要把科学知识和科学实验都当作帮助学生形成良好科学素养和提高教学质量的手段。在实验教学中，应重视培养学生自主探究的意识，让学生在自发状态下热衷于探究活动，提高教学质量，让学生养成良好的科学素养，使学生受益终身。

参考文献：

[1]小学科学3-6年级课程标准（修订版）

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关键词 小学科学；实验；课程标准

中图分类号：G623.6 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2014）15-0146-02

随着新课标课改实施，小学科学实验教学得到了很大改进。小学科学实验教学的过程中，教师常通过动手操作和实验模拟让学生了解各项科学知识，逐层深入，以实现教学目标，但因受到教学环境和教师教学方式的限制，影响了科学实验内容的完整和效果达成，导致实验相关活动发生转变。如何消除影响科学实验因素，是当前教师进行小学科学实验教学时应注意解决的问题。

1 小学科学实验教学中存在的问题

实验教学方向缺乏计划性、目的性 在实施小学科学实验教学的过程中，许多教师都没有进行系统规划，没有对实验内容进行合理安排，这就容易导致学生不喜欢小学科学实验课。学生在参与小学科学实验的开始时兴致勃勃，但是在实验过程中却发现不知道自身应该做什么、怎么做，使学生在学习的过程中兴趣逐渐减弱，学生学习的积极性也大打折扣。缺乏计划性、目的性的教学，易使学生在教学的过程中出现迷茫、烦躁等情绪，导致小学科学实验无法顺利进行，严重影响学习效果。

实验教学内容闭塞缺乏科学性 教师在进行小学科学实验教学的过程中没有依照新课标最新实验要求，教学内容不明确，直接导致实验内容落后于学生发展需求，在一定程度上影响了实验教学质量。当前许多教师都是依照以往教学中的各项实验操作进行，在原有的实验内容中选取实验材料、实验方法、实验操作，这种实验虽然可以在一定程度上对学生实验能力、操作能力进行培养，但是与新课标的创新性指标相背离，教学内容、教学方式等较为闭塞，很容易造成学生思维定式。导致小学科学实验教学质量降低。

实验教学过程中小组合作形式 在小学科学实验教学的过程中，合作学习是提升学生实验学习的关键。但是当前许多学校只是单纯对学生进行小学科学实验分组，局限于让学生以小组的形式进行合作实验，合作效果不明显。由于缺乏系统的管理方式，没有实施进一步实验教育及任务安排，容易造成学生在实验合作的过程中散漫无序，学生在实验的过程中恣意玩耍，最终导致小学科学实验教学效果大打折扣。在上述的环境中，学生很难全面掌握小学科学实验教学知识，整体教学收效甚微。

2 优化小学科学实验教学的措施

明确小学科学实验教学目标及地位 教师要首先从目标出发，明确教学方向。正确的教学目标是提升小学科学实验效益的关键，能够有效改善当前小学科学教学现状。教师要将学生能力的培养作为小学科学实验教学的主要目标，将提升学生对小学科学知识的了解和认识程度作为小学科学实验教学的核心内容，提升学生对小学科学实验的兴趣。

教师要摒弃在授课过程中“副课”的观念，将小学科学实验与其他课程内容一视同仁，教师要从内心重视小学科学实验教学，严格依照小学科学课程标准落实各项实验操作内容。利用各项实验条件，确保学生能够积极投入到小学科学实验学习过程，形成浓厚的教学氛围。

构建完善的小学科学实验课程体系 在进行小学科学实验教学的过程中，教师要从教学目标出发，对小学科学实验教学内容进行完善，形成统一的教学体系。教师要认真研究小学科学实验中的各项知识点，对全册中的重点、难点、关键点进行深入探究，确保了解教学过程中的各项知识点分布状况。在上述基础上逐步制定各个环节实验课程的教学目标，逐层深入、逐层落实，将小学科学实验教学内容落实到日常教学的方方方面。

例如，在对使用温度计实验课程教学的过程中，教师可以联系生活中常见的温度计设计的实验。本环节设计的过程中需要将温度计的常见类型、温度计使用方法、温度计读数作为教学的主要目标，设置摄氏温度计、华氏温度计两组实验。教师在教学的过程中可以先让学生自己实验和探究，对温度计使用进行分析和交流。交流完成后由教师示范规范的使用操作，指导学生完成实验，让学生能够循序渐进，加强对温度计使用的了解及认识。

优化小学科学实验的教学方法 教学方法与学生学习兴趣及学习质量关系很大。在实施实验教学方法选取的过程中，教师要从提升学生学习兴趣出发，以不同的方法提升学生学习的积极性，确保学生能够主动配合教师的教学工作，高质量、高效益地完成教学目标。教师要在传统教学的基础上实施自主探究式教学，要适当鼓励学生，引导学生对小学科学实验进行探究、总结、反思，不断增强学习效果。教师要注重对学生实验后汇报交流成果的反思，鼓励学生能够将隐性的思维转化为显性的教学认识，确保学生将实验过程中零散的知识系统化、整体化，完善自身学习成效。

如在研究动滑轮、定滑轮的作用时，教师可以先提出问题“定滑轮和动滑轮是如何使用的？两者有什么作用？应该在什么环境下使用？”，然后由学生自主探究。在解决上述三个问题的过程中，教师要引导学生收集关于动滑轮和定滑轮的资料，指导学生依照实验操作设计完成实验，对实验现象进行解释。要确保学生在自主探究式教学的主体地位，保证学生能够在探究的过程中不断发现、不断创新，从动手操作中了解到动滑轮和定滑轮在使用的过程中的不同作用。

激发学生的积极性 由于教师和教学环境的限制，当前小学科学实验教学还没有形成较强趣味性的实验内容，没有形成引人入胜的实验教学情境，这在很大程度上影响了学生学习兴趣和质量。因此，教师要根据学生状况，对小学实验教学不断进行优化，注重提升实验设备的应用质量，要从小学生的好奇心、求知欲出发，设置实验情景，保证学生能够主动参与到实验中。教师要避免深奥、晦涩的实验方式，防止学生因无法理解实验原理、实验内容等影响学习兴趣。

例如，在“探究行星与太阳之间的距离行星公转周期之间的关系”教学的过程中，教师可以利用三个乒乓球代替太阳、地球、行星，对三者的位置进行合理确定。教师可以先通过自转和公转概念的讲解让学生加深对公转的认识，防止实验过程中学生由于不理解公转造成后续内容无法顺利展开。

3 总结

随着新课程的改革，小学科学实验的各项指标已经发生了明显转变，对各项实验要求逐渐提升。在上述环境背景下，教师不再是单纯对学生进行指导、教学，而是要引导学生自主探究，引导学生进行创新。全面提升小学科学实验教学质量，让学生形成良好的创新意识，是每一个小学科学课教师的努力方向及职责所在。

参考文献

[1]李艳灵，吴育飞.小学科学实验教学现状的调查及对策探讨[J].新课程：教育学术，2010（8）：38-39.

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关键词：小学科学教学；观察实验设计；作用；依据和方法

一、引言

在小学科学的教学过程中，由于学生的可塑性较强，因此有效的科学探究和科学意识的培养是小学科学教学的关键。教师在开展教学时，要在充分尊重科学方法和规律的前提下对学生进行引导，从而使学生树立正确的学习方法和科学观念。笔者根据自身多年的科学教学经验，对教学中观察实验的重要作用进行剖析，并探讨有效开展实验设计的依据和操作方法。

二、小学科学教学中融入观察实验的重要性

在小学科学的学习过程中，教师要在充分尊重学生年龄和心理特点的前提下开展教学。小学科学学习主要以基础的探究式教学为主，因此，观察实验的教学方式对科学教学起到重要的辅助作用。这种教学形式可以有效地激发学生的求知和探索欲望，同时能够不断强化小学生的思维意识，使其创造性思维能力得到充分的体现。我国小学科学学科的设定更加偏向生活化，目的在于引导学生通过对周围事物的观察和探索来体会科学教学的重要性。在小学科学的教学过程中，对相关的课程标准和形式没有硬性的规定和要求，也没有相应的仪器和设备来保障科学教学的开展。虽然科学探索与生活是密不可分的，但二者也是存在显著差异的。因为小学生年龄相对较小且心智不成熟，缺乏严密的逻辑思维能力，因此在小学科学教学中融入观察实验十分必要。首先，观察实验的融入是开展科学探索的基础。只有通过实验的探索才能证实科学理论的正确性。学生在教师的引导下通过观察实验对某一理论进行认证的过程也是提高学生科学理论认知度的关键。其次，在观察实验的引导下可以帮助学生们解决学习过程中的疑问，并强化对科学理论的理解。比如通过观察实验的教学方式可以满足小学生的求知欲望，调动学生进行科学探索的积极性，从而为学生树立正确的科学发展观奠定基础。

三、小学科学教学中观察实验设计的依据和方法

（一）以遵循因果关系为前提

世间万物都是在普遍联系中不断前进和发展的，客观世界的一切事物都存在因果联系。因此在遵循因果关系的前提下进行观察实验，是培养学生科学意识和思维能力的关键。在遵循因果关系前提下的观察实验设计依据为归纳总结法，通过对科学知识的归纳和总结，从而得到进一步的发现并进行科学的推理，以此来论证理论知识的合理性。在遵循因果关系前提下的观察实验设计方法主要有情境求同法、效果对比法以及变化判定法。比如在三年级下册《植物的一生》教学过程中，教师可根据学生对植物了解较少的实际情况，提前引导学生自己动手将青菜种子进行培育，并让学生们对植物的生长过程中的变化进行观察并做好记录，从而使学生能在实际体验的过程中对植物的生长和变化产生兴趣。同时在课堂教学中通过PPT制作或动画制作的方式对植物的演变过程进行展示，并引导学生们对观察过程中存在的疑问进行分享和讨论，从而通过实验来探究植物种子的内部结构、根茎的不同形态和功能以及植物传粉的途径等。

（二）以证实因果关系为目的

在证实因果关系的过程中，其依据和方法主要为归纳总结法和演绎推理法。在观察实验设计中应用归纳法可促使教师和学生获得事物因果关系原理，即认识到科学知识的共通性和普遍性。在观察实验设计中应用演绎推理可逐渐增强科学理论的真实性。归纳法的重点在于对实验的过程和现象进行观察，从而对实验结论进行正确的归纳。而演绎法恰恰相反，它是从实验结论为切入点，通过不断地观察和对比对实验结论进行论证的过程。因此在小学科学实验开展的过程中，要选择与科学理论联系密切的实验进行观察和设计，从而保障科学实验的准确性和客观性。比如在四年级《溶解》这一课的教学过程中，为使学生能够了解物质在水中溶解快慢的影响因素，并能够体验溶解时实验的乐趣，教师可提前准备烧杯、搅拌棒、水槽、冷水、热水、食盐、方糖等实验工具，在实验过程中，要引导学生尽可能地科学、规范地进行实验，并指导学生如何投放食盐、如何进行计时等。在使用冷热水做实验时，如果使用的是用过的烧杯，则要告知学生将杯子里的溶液倒掉并将液体擦拭干净，在使用热水进行实验时要注重保障学生的安全，建议用60度的热水即可。从而使学生们在不断的实验观察和对比中得出一些物质可以溶解在水中，一些物质不能溶解在水中的结论。

四、结语

通过上述的分析讨论可以看出，在小学科学教学中融入观察实验的教学方式具有十分重要的意义，因此在设计实验的过程中，要以正确的科学理论为依据，并通过有效的方法来保障科学实验的真实性和合理性。

参考文献：

［1］王丽君．未亡羊亦补牢———浅谈小学科学教学中实验设计的改进方法［J］．吉林教育，2017，（Z2）：114－115．［2017－08－24］．

［2］李军．小学科学教学观察实验设计的依据及实践方法［J］．新课程导学，2016，（06）：74－75．［2017－08－24］．

篇10

摘要：

实践十号蒸发对流实验以微重力环境中的蒸发相变流体界面过程为主要研究内容，利用空间微重力条件下浮力对流消失和热毛细对流起主导作用的特殊环境，实验研究置于加热底板的蒸发液滴相变过程中表面蒸发与表面张力驱动对流的耦合机理。利用研制的空间蒸发对流装置完成了在轨工况的科学匹配实验，得到了不同工况（温度、液滴大小、加热底板材料）下蒸发液滴形貌和热流量、蒸发速率等变化规律。为后续空间实验结果的比对分析提供了前期结果。

关键词：

液滴，相变传热，热毛细效应，微重力，空间实验

1、科学实验的研究目标和研究意义

“蒸发与流体界面效应空间实验研究”（SJ-10-A1-1）是我国实践十号科学实验卫星的微重力流体物理实验项目之一，项目前期与法国空间研究中心（CNES）开展了IMPACHT合作项目的落塔和失重飞机等联合实验研究[1-2]。该项目针对空间应用两相流体与传热系统的工程背景和国际微重力流体物理研究热点，利用空间长时间微重力环境研究具有蒸发相变界面的流体系统热、质传输特性，实验观测研究液滴蒸发过程中的相变蒸发效应与表面张力驱动对流的相互作用规律。主要科学研究内容如下：（1）利用微重力条件，获得“蒸发-热毛细对流”界面热、质输运的实验结果，认识空间蒸发界面现象和传热传质的特殊规律；（2）研究重力变化对蒸发相变传热过程的影响，为相关空间两相系统与相变传热的工程应用提供基础理论。

2、空间实验的研究内容简介

本项目将利用所研制的蒸发对流空间实验装置系统（“蒸发对流箱”），搭载SJ10卫星开展空间长时间微重力环境下蒸发液滴相变传热过程中的热质传输特性，观测液滴蒸发传热过程与表面张力驱动对流的耦合作用现象。实现空间微重力环境中的附壁（控温固壁底座）液滴成形和蒸发过程；实现空间蒸发液滴实验参数（如底座加热温度温度、液滴注入体积、蒸发气体环境等）的在轨控制，达到预定实验工况，观测空间液滴蒸发过程中的形貌与接触角变化，获得空间液滴蒸发速率、热流量和温度等科学实验数据。

3、空间实验装置与地面对比实验

研究项目组已完成了空间蒸发对流实验装置系统的电性件、鉴定件和飞行件（见图1-2）研制工作，分别完成了相关的系统级试验和地面科学匹配实验，获得了地面蒸发液滴形貌变化（见图3-4）等科学实验结果，并将与未来的在轨空间实验结果进行比对分析，定量分析重力变化对蒸发传热传质规律的影响。

4、结论