科学实验研究范文

导语：如何才能写好一篇科学实验研究，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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小学科学教学的主要内容是科学实验，它也是进行问题探究的重要过程。科学实验课程可以提高小学生的动手能力、思维创新能力和观察能力，对贯彻落实新课程改革的教学标准，提高小学生的自身素养具有重要意义。

1.实验教学是小学素质教育的重要课程

培养学生的独立实践能力和创新开拓精神是现代素质教育的核心，进行实验教学使学生能充分动手操作完成实验，它所具有的较强的实践性是任何方式都无法取代的，只有进行实验教学才能从根本上提高学生的个人素养。

2.实验课程是进行科学教学的起始点

在科学研究领域，不断进行实验研究可以得出很多规律和概念，完成新课程教材的实验内容是进行科学教学的起始点。通过一系列真实形象、直观生动的演示实验，学生获得感官的刺激，能得到大量的感性知识，同时还能提高他们对科学知识学习的积极性和对问题思考的主动性。

3.实验教学培养学生的实际操作能力

学生所具备的基本素质之一就是实际动手能力，而通过实验操作可以很好地提高学生的动手能力。实验教学中，教师们需要努力创造最好的实验条件，使每个学生都能独立进行操作，从而提高学生对科学的学习兴趣。

二、小学科学实验教学的标准

小学科学实验是科学教育的启蒙课程，应该以培养学生的创新意识为出发点，以提高学生的自身素养为最终目标。本文提出一些关于小学科学实验教学的标准，如下标准应在实验教学中充分体现。

1.培养学生敏锐的观察能力

在实验中进行观察是我们进行科学实验研究的基本方法之一。观察需要学生的多种感官协同合作完成，只有不断培养学生的观察能力，力求让学生学会有效的观察方法，才能真正提高其实践操作能力。

2.使学生学会主动发现

学生在科学实验过程中主动提出问题、主动思考问题，用自己所学到的知识独立解决问题，这样学生获得的科学知识才能更为深刻。通过积极主动地发现问题，学生能够发挥自己的潜能，更好地投入到整个学习中去。

3.实验设计需要贴近真实生活

进行小学科学实验教学的目的就是要贴近真实生活，而又要操作简单，实验材料更需要简便易制。

三、小学科学实验教学实例分析

1.小学科学实验教学片断一

首先，教师通过PPT演示，给学生观看了静态的山川、河流的图片，并提供了洪水、暴雨、泥石流等自然灾害的照片和视频资料。然后，教师组织全班学生进行分组讨论和个人发言，大概了解学生对于这些自然灾害的认知情况。

教师：下面每组选出一名同学对所在小组对洪水、泥石流和暴雨等的认识进行总结。

（学生进行分组讨论并总结）

教师：（带领全班学生观察大雨过后公园的地面和泥土的变化情况）现在请同学们思考一下，是什么原因导致了公园地面和泥土发生了变化？

（学生仔细进行思考）

该教学片断首先由教师创造实验情境，由此导入该课程，引起全班学生对于自然环境的思考和重视。由此得出以下结论：水量的高低对地面泥土的冲刷程度有一定影响，水流量越大，对地面的冲刷程度越大；水流量越小，对地面的冲刷程度也相应减小。

2.小学科学实验教学片断二

教师：既然同学们都认为该结论是正确的，但也只是经过推测得出的结论，我们对这个结论该如何进行验证呢？

学生：老师可以带领我们做实验。

教师：那实验材料应该从哪里选取呢？怎样才能找到适合做实验的地面？水流的大小通过哪种方式控制呢？

学生：可以去学校的小花园挖些沙土来代替公园的泥土地面，还可以自己制作假山，用来控制水流大小，这样就可以模拟实验环境了。

教师：同学们说得很好。那么，下面我们分组进行实验，一起来验证我们的结论是否正确吧。（实验过后每组选出代表进行总结）

该教学片断通过学生讨论的方法，引导学生自行设计实验过程，从而验证推测的结论是否正确。学生在实验过程中表现了对自然环境的关心，教师在学生们的感情目标得以实现后继续引导下一步的教学，学生在发现水流大小对泥土的冲刷方式不同的同时，已经进入了独立思考的阶段，同时也进入了自主探究过程。

3.小学科学实验教学片断三

教师：每个组进行的实验都非常好，下面我们对实验结果进行总结。

学生：假山的外侧被水流冲刷，内侧形成堆积，水量的不断增加对于泥土的冲刷方式会引起很大的变化。

教师：下面请大家回想本节课看到的引发这些自然灾害的图片和视频资料，到底是由于哪些原因引起这些灾难发生呢？

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【关键词】新课标 实验教学 策略研究

长期以来，物理实验教学中存在着探究性实验少、实验步骤程序化、实验评价不科学等问题，传统的封闭式的实验教学模式导致学生感觉物理难学，物理实验缺乏吸引力，动手能力低下，这些都严重限制了学生的求知欲望和创造性思维。有些也很难体现地方特色。因此探讨物理实验方法显的非常重要，为了突出学生的主体地位，培养学生的创新能力，教师应对演示实验教学进行创新设计、发觉物理演示实验中巧妙的构思和方法，以实验为依据，拓宽基础思路，挖掘其内涵。通过形式多样的实验活动来培养学生的创新能力。下面就物理实验的教学策略做粗浅的探讨。

一、 改演示实验为师生协同实验

协同实验是指在教师示范的同时学生也进行实验操作。它改变了传统的老师讲解实验，学生听看的模式，而鼓励学生主动参与。如在引出楞次定律时，单纯的演示，教师讲的吃力，做的也吃力，学生听看效果往往不好。若改为在教师指导下学生自己去尝试各种情况下产生感应电流的条件，并在教师的启发下自行归纳总结出结论，学生的理解和掌握会更好。

二、 教师要善于发掘和设计演示实验

演示实验对学生创新意识的培养和创新能力的训练起着重要的作用。教材中有的实验不能完全满足培养学生创新能力的需要，有些章节涉及的实验也很少。因此，选择适当的时机增加演示实验，加强教学的直观性，使之有利于学生创新能力的培养。

如：静摩擦力方向的判别是学生学习中的难点，其主要原因是学生缺乏对日常生活的感性认识，很难想象两个想对静止而又相对有运动趋势的物体接触面间静摩擦力的方向。在教学中可取两只鞋刷，将其中一只固定在台面上，另一只叠放在它的上面，并水平推动该鞋刷，可看到上、下物体间刷毛形变的方向相反，由此可推想出上、下鞋刷所受静摩擦力的方向。这既给学生提供了一个表象思维的模型化抽象为形象，又能培养学生的创新能力。

三、 教师要善于研究和改进演示实验

教材中有些演示实验的实验效果不好，这时教师可以组织学生参与对演示实验的改进，这样，不但能加深学生对知识的理解，而且可激发学生强烈的科学实验愿望并付诸于行动，进而强化学生勇于进行科学探索和敢于改进前人科学实验方案的创新意识。

例如：演示动能大小与质量的关系时，一般的方法是，让不同质量的钢球先后从斜面的同一高度处滚下，可以看到质量较大的球把纸盒推得较远。这里讲的质量不同的球，在课本中常用体积不同的两球来区分。这样会使学生误认为体积的大小也在影响着动能的大小。我们可把质量不同的小球改成注满水，注一半水和不注水的三个乒乓球；用它来进行实验，不但可以解决体积的大小问题，而且由于三个球的质量悬殊，实验的效果更明显，可见度更大。

四、 利用一切可利用的资源进行实验教学，调动学生的积极性

学生有了实验的激情才能投入到实验活动中去，实验教学才会有效果，所以在教学中应充分调动学生的积极性。我在实验教学中通常是利用问题情境来激发、调动学生参与实验研究的积极性。学生通常为了在实验中按自己设计的方式去做，事先对实验做了充分的准备，实验时都能专注地去验证自己设计的实验。如我在讲完“电表改装和万用表原理”后做《练习万用表的使用》的实验前，有学生提出，我们能测mp3的电阻吗？我问他：“你认为呢？”。结果他在实验时带来了mp3，真的动手去做了，而且对mp3进行了解剖性测量。在他测量正兴奋时他的欧姆档不能启动了，我问他：“没有了欧姆档你还能测量电阻吗？你能设计出什么方案来呢？”结果这个学生跟几个同伴合作对电阻测量这个内容进行了复习，并网上查阅了有关电阻测量的办法，真的设计了几种电阻测量的方案来。我认为这样做学生有了做实验的动力，促使他们去学习有关的物理知识，激发了他们学习物理的兴趣，有利于培养他们的实验设计能力，还能补充了学校实验仪器的不足。

五、 将实验在课堂上进行探讨式教学

探究式实验教学就是在教师的指导下，学生应用已经学过的知识，自己设计实验或在教师的指导下通过实验来探索物理规律，从而获得新知识并且加以应用的方法。因为探究性实验教学比演示实验教学有更广阔的活动空间和思维空间，可极大地激发和满足不同层次学生的探究与创新欲望，学生在自己探索物理规律的实验过程中可把动手和动脑结合起来，锻炼和培养自己的创新能力。

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【关键词】微世界；科学发现学习；教学策略：行动研究

【中图分类号】G420 【文献标识码】A 【论文编号】1009-8097（2013）09-0035―06 【DOI】10.3969/j.issn.1009-8097.2013.09.007

一 研究问题

科学发现学习本质上是一种良好的问题解决活动。小学科学发现学习实际上是小学生通过探究科学实验，从而发现并获得科学知识、科学现象，培养科学探究的技能的活动过程。微世界（Mircroworld）是一个经过实证研究证明十分有效的认知学习环境与心智工具（mental tool），尤其适合于发展科学（技）学科的探索与发现学习活动。国外已经有许多微世界应用于科学发现学习的教学经验和实践案例。但在国内，特别是小学科学教学中，还很少有关于微世界的教学应用研究。如何运用微世界促进小学科学发现学习是值得我们深入研究的问题。为此，本研究提出如下三个具体问题：

（1）小学科学发现学习有什么特点，其活动过程是什么？

（2）微世界的功能特性是什么，它在小学科学发现学习中起什么作用？

（3）如何有效地运用微世界支持小学科学发现学习？

二 微世界支持的科学发现学习

1 科学发现学习的含义

科学发现学习（Scientific Discovery Learning）是指学习者通过构造科学实验而进行的发现学习，即学习者像科学家一样，针对某个科学问题，通过提出假设和设计实验的方法，探究、发现并建构其中的基本规律和原理的学习活动。因此，科学发现学习是指在科学教学中，教师通过提供一定的支持和帮助，引导学习者针对某一个科学问题，通过提出假设、设计实验、检验假设、得出结论等步骤探究科学实验，发现并建构其中的基本概念、规律和原理，从而提高科学素养的学习活动。科学发现学习的目标、过程都十分强调学生自己的发现经历，并希望能在这一过程中培养学生的科学探究思维、方法，建构起有关的概念、原理，发展有关的认知技能。

2 科学发现学习的活动过程

De Jong和Nioo曾把科学发现学习称为“探索性学习”（Exploratory Learning），并对科学发现学习的过程做了具体分析，认为这一过程主要由两类活动组成：转化性过程和监控性过程。张建伟和陈琦对科学发现学习进行了结构化分析，认为在科学发现学习过程中，学习者需要完成问题表征与假设形成、实验探索、自我监控与反思概括三种相互联系的活动，这三种活动构成了科学发现学习中相互交织的三条线索。同时还强调，在整个科学发现学习过程中学习者原有的知识经验：领域性知识（domain knowledge）和元知识（meta-knowledge）具有重要的作用。陈刚提出了计算机模拟支持的科学发现学习的活动结构，认为科学发现学习实际上就是学习者在实验空间和假设空间中展开的双重搜索，包括有三个子过程：搜索假设空间、搜索实验空间和证据评估。

综合上述所有观点，笔者认为科学发现学习实际上是学习者通过开展科学实验进行学习，它可归纳为三个基本活动过程：科学探究活动（提出问题、形成假设、设计实验、探索实验、分析实验、得出结论）、自我监控活动（自我计划、自我监控、自我评价）、反思概括活动。在这三种活动中，学习者原有的知识基础（领域性知识、元知识）具有重要的作用。其中，科学探究活动是科学发现学习的基本探索活动。

3 微世界支持的科学发现学习中存在的困难

虽然科学发现学习受到了教育界的普遍欢迎，但是，许多实验研究表明，科学发现学习的实际效果并不一定优于传统的讲授型学习。究其原因，是因为学习者在科学发现学习过程中遇到了各种新的问题与挑战。而通过教学实践发现，在微世界支持的科学发现学习中主要存在以下两方面困难：

（1）学习者在使用微世界开展科学实验探究时，容易将其等同于“游戏”，导致无法发挥微世界的学习功能；

（2）由于受到知识背景和认知发展水平的限制，学习者对科学实验的相关知识和方法理解不够，不知道如何开展科学实验，具体表现在：①不知道怎样从具体的任务情境中选择自己的研究问题；②不能正确地完成实验设计：⑨不知道应该记录哪些实验数据；④较难通过分析实验现象和数据来得出结论：⑤对自己的实验过程不能进行很好的监控和调节，经常是随意地、没有逻辑地开展实验探索。

三 研究方法

为了最终形成一套能够有效促进微世界支持小学科学发现学习的教学策略实施过程和方法，本研究采用行动研究的方法。

1 总体目标的确定

本行动研究的总目标是根据理论分析提出的微世界支持小学科学发现学习教学策略的总体思路，开展行动研究，通过不断修正、完善，提出具体的微世界支持小学科学发现学习的教学策略实施过程与操作原则。根据实际情况，本行动研究将设计成三轮循环，每轮的目标分别为：

（1）第一轮行动目标：探索微世界的使用方法，细化各个并微世界支持小学科学发现学习的活动过程中各个环节的策略，即“知识解释支持策略”、“实验探索支持策略”和“反思支持策略”：（2）第二轮行动目标：修正、完善各个环节的策略；（3）第三轮行动目标：总结微世界支持小学科学发现学习的教学策略和方法，同时分析微世界支持小学科发现学习的教学策略的实施对提升小学生科学素养的作用。

2 实验对象和内容的选择

本研究的实验对象是广州市体育东路小学五（3）班的学生（共30人），确定如表1所示的部分教学专题作为实验教学内容。

“种植外星植物”、“生态瓶”、“维护生态平衡”三个专题是小学科学的重要内容。“种植外星植物”内容侧重于将引导学生根据问题情境提出研究的问题，并根据问题设计对比实验，学会如何从收集的数据中，分析整理信息，从而得出正确的结论；“生态瓶”帮助学生探索在封闭条件下建立良性生态系统的方法，再用于实际生活的研究，从而培养学生的科学探究能力，帮助孩子们形成爱护动物、珍爱生命的意识；“维护生态平衡”引导学生认识自然界的生态系统是一个和谐的整体，需要很长时间才能形成，其中任何一个环节受到破坏，生态系统都可能会失去平衡。

3 微世界的设计与开发

本研究中所使用的微世界的设计理念是为小学生提供模拟真实世界现象的发现式与探索式的学习环境，通过操作微世界中的元件或命令进行模拟实验活动，促进小学生主动探究进行科学发现学习，从而激发小学生主动参与解决问题的能力。

“种植外星植物”这一专题是根据小学五年级《科学》上册（教科版）中“生物与环境一”单元中“设计种子发芽”、“种子发芽实验”、“从实验中获得信息”三个专题内容所涉及的知识点进行设计的拓展内容，该软件在课堂上为学生提供一个虚拟科学实验研究环境，通过探索三种养料A、B、C中，哪种是外星植物“小菱花”生长需要的养料，并找出该养料的最佳分量范围，从而帮助“小菱花”生长得最好，以打破宇宙高度，操作界面如图1。

“制作生态瓶”微世界是针对小学科学五年级内容“生物与环境（二）”中有关生态瓶的内容，主要目的是让学生在构建、观察、改变“微型生态系统”的过程中，加深对生态系统及生物圈的理解，明确非生物、植物、动物之间的依赖关系，软件操作界面如图2。

在“维护生态平衡”微世界软件中，呈现了一条由“草”、“兔子”、“狐狸”三种生物组成的食物链，学生可以通过操作软件开展对比实验，观察这一生态系统50年里草原生物数量的变化，软件操作界面如图3。

4 总体行动方案

（1）将微世界应用于小学科学课堂，探索微世界的使用策略与方法，并制定第一轮行动计划；（2）实施第一轮行动；（3）观察并收集数据，分析效果；（4）反思第一轮行动结果并总结；（5）改进教学，细化策略与方法并制定第二轮行动计划；（6）实施第二轮行动；（7）收集并分析数据，观察结果；（8）反思第二轮行动结果，并改进：（9）以同样的模式进行第三轮行动研究。

四 研究过程、结果与反思

1 第一轮行动方案、过程、结果与反思

本轮行动研究的主要目的是探索微世界的使用方法与策略。作为一种计算机模拟软件，微世界为学生提供了一种模拟真实实验的虚拟环境，因此需要让教师和学生熟悉和适应利用微世界开展科学学习，克服因真实实验和虚拟实验之间的差异造成的困难。

在本轮行动研究中，教师根据教学的需要，在不同的教学环节为学生提供了较为有针对性的支持策略。首先，在开展科学实验探究前，教师利用微世界的演示功能给学生创设了问题情境，并联系旧知识，帮助学生提出研究的问题：接着，教师使用“任务驱动式教学”将微世界中的科学实验分解为两个任务，要求学生借助实验方案和其它辅助工具来完成一定任务，在整个实验探索过程中，教师还采用了搭建“脚手架”、同伴辅导、提供辅助工具（如Excel）、反思等策略。

笔者通过课堂观察、课后对教师和学生的访谈发现，学生对微世界这一新的学习软件充满了好奇和兴趣，并且大部分学生在明确了任务要求后，很快就能熟练操作微世界；学生能够明确实验研究方案的重要性，多数学生能够认真阅读并填写实验方案，但也有不少学生在实验探索过程中不作记录：部分学生利用了Excel进行数据处理，通过分析直观化的图形来得出自己的结论。图4（a）、（b）是学生利用Excel处理的收集到的实验数据所得到的“小菱花”生长曲线图。

但是，通过调查和观察，发现还有以下一些问题有待解决：（1）学生对微世界的“热情”过高，导致他们忽视了对教学目标、教学问题等重要信息的理解，少数学生甚至将操作微世界当做玩游戏，直接影响了教学目标的达成。（2）教师对学生的指导还不够到位。主要体现在两个方面：一是未能把握学生进行科学发现学习的关键环节给予及时和恰当的指导；二是未能对所有学生进行指导，导致学生间学习效果差异较大。针对以上两方面的问题，我们认为可以尝试采取以下措施对微世界支持的小学科学发现学习教学策略加以改进：

（1）在开始实验操作前，对学生的操作权限加以控制，不让学生动手操作微世界，由教师引导学生明确了教学目标和探究任务、提出研究问题、形成了假设并制定了实验计划后，再给予学生操作的权限。

（2）教师加强对教学关键环节的把握，并针对关键的教学环节进行精心的设计，引导学生的概念转变和思维发展。同时，采用同伴辅导和小组协作相结合的策略加强学生之间的互助和协作，最大限度地照顾到学生的水平差异。

2 第二轮行动方案、过程、结果与反思

本轮行动研究的主要目的是细化微世界支持的小学科学发现学习活动过程中各个环节的教学策略，即知识解释支持策略、实验探索支持策略和反思支持策略，并通过课堂观察、课后反思、调查和访谈等方式收集信息，进一步总结三种教学策略的具体应用方法，并及时发现存在问题从而加以改进。

在本轮行动研究中，教师在教学的关键环节，设计了较有针对性的教学策略。在提出问题和形成假设的阶段，教师提供的知识解释支持策略主要包括了讲授法、案例教学法、概念图支架等，为了帮助学生能够理解所要探究的科学问题，教师除了直接讲授，还提供了相关的案例供学生观摩学习，同时还让学生学会利用概念图工具对相关的科学知识进行分析和梳理，训练学生的思维能力，从而建构有关的科学概念。在实验探索阶段，教师分别针对设计实验、检验假设和分析实验三个关键环节为学生提供了相应的实验探索支持策略，包括：搭建“脚手架”、操作示范、提供辅助工具等。

本轮行动研究中，笔者发现：大部分学生已经适应了微世界支持的小学科学发现学习活动，开始将注意力转移到“我要利用微世界来发现”，因此更加重视实验研究方案的阅读和填写，部分学生能自己积极主动地寻找辅助工具进行数据记录和分析。由于本轮行动研究中教学内容所涉及的知识较为复杂，学生在操作微世界和理解实验研究方案的过程中还存在一定的困难。

通过访谈教师发现，在实际教学中，问题提出和假设形成阶段在整个课堂中处于很关键的地位，需要充分引起学生探究的积极性，在明确问题基础上开展实验的探索。因此，除了在教学过程中要为学生提供知识解释支持策略、实验探索支持策略和反思支持策略外，还应考虑在最初的教学环节中，加入任务驱动策略，通过提出任务、分析任务、解决任务等步骤，使学生积极投入探究过程。

通过访谈学生发现，学生主要在两方面还存在着较大的困难：一是不知道如何根据研究问题进行猜想和假设，较难根据分辨猜想和假设选择相关信息：二是不知道应该如何对收集的证据进行推理和解释，从而形成正确的结论。虽然教师在设计教学时，已经针对这两方面的困难提供了相关的学习支持，但还有待于进一步深入分析和解决。

本轮行动研究对教学策略进行细化并改进了相应的实验研究方案，较第一轮行动研究有了较大的改进。但也发现以下问题，针对这些问题，提出改进措施。

（1）发现问题

学生在形成假设和得出结论两个环节还存在着较大困难，需要教师提供更有针对性的教学策略和方法的支持。

（2）改进措施

发挥小组协作探究的优势，利用“同伴辅导”使学生之间互相帮助和促进。

3 第三轮行动方案、过程、结果与反思

本轮行动研究的主要目的是总结微世界支持小学科学发现学习的教学策略的操作过程及方法，分析微世界支持小学科学发现学习教学策略对学生的科学素养发展所起的作用。

在本阶段的教学实验中，主要针对前两个循环中出现的问题进行观察分析，重点关注所提出的教学策略在促进学生开展科学发现学习活动中的有效性。

通过执教教师的反思，可以发现：（1）各种策略的运用有助于学生开展科学发现学习活动，也促进了学生科学素养的发展；（2）教师认为微世界很适合于支持小学科学中部分难以在课堂中完成的科学实验探索，大大提高了学生参与科学探究的积极性，增加了学生体验科学探究过程的机会。

学生对微世界的使用表现出极大的兴趣，访谈发现，学生在科学知识的掌握、科学探究能力、情感态度价值观的发展方面取得了较大的进步。主要表现在：（1）能够应用课堂上所学的知识去解释生活中的科学现象或解决生活中的实际问题；（2）完整地体验了科学探究的过程，增强了动手操作的能力；（3）极大提高了对科学探究的兴趣，并愿意与他人合作和交流。

五 总结与评价

通过三轮行动研究，总结出微世界支持小学科学发现学习的教学策略的实施过程如图5所示，并得出如下结论：

1 微世界支持小学科学发现学习的教学实施步骤包括“明确探究任务――建构问题空间――制定实验计划――开展微世界探索――形成结论――反思评价”六个环节

微世界支持的小学科学发现学习的实施步骤分为：明确探究任务、建构问题空间、制定实验计划、开展微世界探索、形成结论和反思评价。学生在实验探究过程中必须是一名参与者和行动者，实验方案和操作都应尽可能由学生来完成，让学生真正成为知识的探索者。教师在开展教学时，首先要通过设计真实的任务情境帮助学生明确实验探究任务。在科学发现学习活动过程中，教师要引导学生不断地设计实验、开展微世界探索、收集数据，并猜想背后的规律，直到实验数据能够支持所猜想的规律，最终进行总结和反思。教师可通过简单的讲解和示范让学生迅速了解微世界的操作方法和注意事项，以减少学生在实验探索过程中所遇到的困难。

2 微世界支持小学科学发现学习的教学策略包括任务驱动策略、知识解释支持策略、实验探索支持策略、反思支持策略和多元评价策略

通过对微世界支持的小学科学发现学习的教学试验的归纳总结，得出微世界支持小学科学发现学习的教学策略包括了任务驱动策略、知识解释支持策略、实验探索支持策略、反思支持策略和模糊评价策略。在微世界支持的小学科学发现学习中，学生始终是进行探究和发现的主体和中心。在微世界操作中，但由于受到背景知识、思维水平等各面的限制，小学生在利用微世界进行科学发现学习时会遇到各种各样的困难。为了更好地帮助学生激活有关背景知识、提出问题和假设，教师可利用情境、协作、会话等学习环境要素，充分发挥学生的主动性、积极性和创造性，指导学生自主完成实验设计、微世界探索和实验分析与总结，并能对整个学习过程进行有效的计划、监控和调节。

3 微世界支持小学科学发现学习的教学策略的实施对小学生的科学素养发展有促进作用

篇4

关键词：对比实验;设计;有效性

科学课程标准要求学生能根据假想答案，制定简单的科学探究活动计划，如能提出进行探究活动的大致思路，能对自己或小组提出的探究问题作出书面计划。能做控制变量的简单探究性实验，会设计简单的实验报告，绘制简单图表。

对比实验是以正确的实验操作和观察的方法为基础，以实验现象为依据，对实验过程中通过人为控制所产生的两个或两个以上类似现象之间的差异进行对比分析的一种实验教学过程，是探究自然事物变化规律的一种有效的方法。实施这种方法时，总要将进行研究的对象分成两个相似的组，一个为对照组，另一个是实验组，然后通过实验（也就是在对照中）判定实验组具有某种性质或受某种影响。教科版小学科学教材对培养学生对比实验的能力非常关注，早在三年级就已经开始渗透对比实验的思想，如“哪种材料硬”、“比较韧性”、“谁流的更快一些”等科学实验活动，都要求学生了解公平实验“一个条件可变其他条件都要求相同”的基本原则。“水在什么情况下蒸发得更快些”？已将公平性实验从简单的探究逐步引向较复杂的实验。

再往后，出现了相对独立的比较典型的对比实验，如《溶解的快与慢》提出搅拌、温度等因素对溶解快慢的影响，《怎样得到更多的光和热》提出的物体颜色、阳光摄入角度等因素对获取光和热的影响，《摆的研究》提出的摆锤重量、摆绳长度、摆动幅度等因素对自由摆动速度的影响，《电磁铁的磁力》提出的线圈圈数、电池节数以及铁芯长短粗细等因素对电磁铁磁力的影响，等等。

在设计对比实验的过程中，由于学生思维的片面性和局限性，大部分学生难以把握好设计实验的要点所在，从而导致实验操作的错误，引发实验的失败，错误的实验结果，不利于科学教学目标的落实。如何提高对比实验设计的有效性，我进行了以下几方面的思考与探究：

1 要让学生学会设计实验，首先要让学生明确一些实验的基本方法

小学科学对比实验多是进行单因素比较，着重分析自变量与因变量之间的因果关系。要使因变量的变化完全是因为这个单一的自变量的变化引起的，设计时要让学生明确，只改变其中一个条件，其他条件都要相同。三年级《谁流的更快一些》是学生第一次接触对比实验，为引导学生明确如何对比，我用两个人进行跑步比赛来启发学生：两个人要同时跑、跑的距离要一样，才能分出谁跑得快;同样地，谁流的更快，就必须同样多的液体、同时滴加，只是液体不同。有了这个基础，就可以让学生自己设计其他液体流动快慢的对比实验。

以《生物与环境》单元里的“种子发芽实验”为例。尽管在探究前，老师已经提醒学生注意控制对比实验的变量问题，学生撰写了研究计划，但在实际操作中却常常不知不觉地偏离了计划，变量增加了也没有留意到。比如，有的小组计划以光照情况作为变量，别的条件相同。但实施中却把对照组的种子放到阳台上，忽略风吹雨淋等因素对种子发芽的影响，这就增加了变量。针对这种现象，在制定对比实验计划时，对实验中的各种因素之间的关系可以用画图的方式表示出来，列出探究提纲，将较复杂的公平实验梳理成明晰的操作步骤。在学生开始实施计划时，我们提供了“对比实验”助学卡，让学生在课外延伸的探究活动中，及时对照助学卡的提示进行自我监控，保证计划与实施中的一致性。

“对比实验”助学卡

1.我研究的是种子发芽和__________的关系对比实验;除了这个因素___________都必须保持相同。

A.阳光 B.空气 C.水 D.温度 E.土壤

2.在实验中，我是否做到只有一个变量？

由于这个探究活动耗时较长，需要在课后延伸，教师难以进行监控指导，因此，在学生完成探究计划后，让学生把助学卡带回家，每日对照检查，反复明确计划中的变量，评价自己的探究是否与计划一致。通过不断评价反馈、调节和修正，保证整个实验过程只有一个变量，其他条件都相同，不但加强学生对“对比实验”的深刻认识，保证了实验的准确性，而且强化了“细致”、“认真”、“严谨”与“实事求是”的科学态度，从“否定之否定”的学习过程中达成认知机能目标。

2 化繁为简，帮助学生寻找变化规律

许多对比实验中的可变化的条件比较多，如果在教学中对实验的条件不加限制，在实验过程中往往会出现复杂的多种变化，就会影响学生寻找其中的变化规律。因此，这种情况下，教师要适当控制实验条件的变化，简化实验过程，排除次要因素的干扰，尽可能让学生从简化的实验现象中发现某种变化的规律。如在研究物体溶解快慢与哪些因素有关时，实验前先规定几样“同样”的条件：一定量的水、冷热程度相同、定量且颗粒大小相同的溶解物（高锰酸钾或食盐），然后让学生分组进行有搅拌和没有搅拌的实验，观察比较实验过程所发生的变化。这样，学生就比较容易发现并归纳一个结论：搅拌能加快溶解。接下来仍然规定在一定量的水、一定量且颗粒大小相同的溶解物、水的冷热不同的条件下，让学生继续研究溶解快慢有什么不同，使学生认识到水的温度高低会影响溶解的快慢。再接着设定一定量的冷热相同的水、都不搅拌的条件，给学生两小堆同样多的同一种溶解物（如碱块或冰糖），让他们想办法使其中一堆比另一堆溶解地更快。学生想办法自行设计实验，通过对比实验，得出另一个结论：研成粉末可以加快溶解。这样，先扶后放，教师给学生搭建了实验设计思维的“脚手架”，学生在实验过程中不但知道怎么做，而且更重要的是知道了为什么要这样做实验的道理。这对于培养学生应用科学方法，自行探究自然事物变化规律的能力是大有好处的。

3 与材料互动，形成设计实验的思维基础

材料是一种无声的语言，教师提供有结构的材料，能启发学生的设计思维，有时甚至让学生先与材料充分互动，试一试教师提供的材料有什么特性，动手与动脑的相互结合，形成设计实验的思维基础。如《摆的研究》一课，为了让学生自己提出“白的快慢与哪些因素有关”的科学问题并展开实验研究，我为每组准备了一个支架、一个不同材料制成的同体积的摆锤和一根不同长度的线。学生先观察这些材料，然后做一个摆，并让这个摆自由摆动15秒时间。学生通过对比观察发现：每个摆的摆动快慢是不一致;组成每个摆的摆线长短和摆锤轻重是不一样的;各组拉开摆线时的摆幅是不一样的，于是就提出了“为什么有的摆摆动快，有的摆摆动慢”？“摆动快慢与什么有关呢？”等问题，做出了“摆的快慢可能与摆绳长度、摆的快慢可能与摆锤重量有关、摆的快慢可能与摆幅大小有关”的猜测，积极地设计实验进行研究。通过多次对比观察，得出了“摆的快慢与摆绳长短有关，与摆锤的重量和摆幅的大小没有关系”的结论。

4 合理安排对比实验的顺序

组织对比实验要考虑各个不同变化条件的变化顺序，这样有利于学生展开由易到难、由表及里的思维活动。如研究摆的摆动快慢的实验，先是在摆的重量、摆线的长短都不改变的前提下，研究每次摆动的时间是否相同;然后进一步研究当摆线长短相同，摆线下拴着的物体轻重不同时，在相同的时间内摆动次数是否相同;最后再改变摆线的长短，让学生研究摆动快慢是否相同。从整个实验过程来看，没有第一个实验所获得的知识作为基础，就无法很好地进行后两个对比实验，而后两个实验安排的顺序也有难易之分。到了六年级还有一种系列实验是递进性，如《控制铁生锈的速度》，必须在掌握“铁生锈与空气有关”的基础上，再建立“不同空气与铁生锈速度有关”的假设。前者“铁生锈与空气有关”与后者“不同空气与生锈速度有关”就存在着递进关系。至于以后探究“与空气的哪些因素有关”，就可以从空气的湿度、空气的密度等角度去考虑，又是并列的探索。

5 多留时间给学生思考与分析，注重学生语言表达能力的培养

语言与思维有着密切的关系，语言是思维的外壳。在对比实验中应当要求学生具体地描述出实验现象的变化过程和实验中产生的不同现象差异的原因和经过思考所形成的结论，这样有利于发展学生的逻辑思维能力。

结果的知识不仅要靠教师总结，更需要学生的概括与领悟。学生对于一些对比实验中所产生的现象差异不一定能很快发现。为了帮助学生尽快发现对比实验中的某种差异，教师应创设能产生较明显差异现象的实验条件，如溶解物体实验中的水温差别要大，探究摆的秘密时摆线长度相差要大。在这种差异明显的条件下进行实验，才有利于学生发现变化的规律，有助于学生进行对比分析。如：研究摆绳长度这个因素对自由摆动速度的影响每个学生小组记录的“不同长度的摆绳摆动相同次数”时间是不同的，这些数据汇集在一起，学生需要时间去分析与整理，教师不要急于得出结论。有的小组由于实验时间不够，没有再选取更长地摆绳继续实验，教师就可以根据已经出现的数据，让学生延伸推断某个长度的摆绳摆动相同的次数。

6 适当增加实验的趣味性

科学实验的内容和形式往往具有较浓厚的趣味性。对比实验中往往存在着几个可变化的不同条件，也就可能产生不同的有趣的实验现象。如果在组织对比实验时，引导学生用竞赛的形式来开展实验，就更符合学生好胜的心理需求。如《怎样加快溶解》一课，做完三个小实验后再给学生一种新的可溶解的物质，对实验的条件不加限制，让学生想办法使物体尽快溶解，比一比谁最先使物体全部溶解。这种组织竞赛活动的方式，有利于学生综合运用所学的知识，对学生很有吸引力。

参考文献

1 郝京华.科学（3～6年级）课程标准（实验稿）解读[M]. 武汉：湖北教育

出版社，2002

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关键词：科学；探究；实验教学

中图分类号：G620

《科学（3～6年级）课程标准》明确指出：“科学学习要以探究为核心。”从中教师可以充分认识到探究在科学教学中的重要地位，更懂得让学生亲身经历以探究为主的学习活动是学习科学知识的主要途径。小学科学探究性实验，是让学生通过亲自实验、操作、调查、搜集与处理信息、表达与交流等实践活动，多方寻求答案，解决疑问，追究根由，验证真理，从而让学生在探究过程中，主动地获得知识与技能、情感态度与价值观的发展，以及探索精神与创新能力的发展。对于学生来说，科学探究既是科学课程的学习目的.义是科学课程的学习方式。

一、转变观念，进一步认识探究性学习在科学课教学中的作用。

小学科学探究性教学与实验研究是科学学习的主要途径，它改变了学生以往传统的学习方式，使学生的学习过程变成了不断提出问题、解决问题的探究过程。探究既是小学生科学学习要达到的目的，又是小学生科学学习的主要方式。教学中，教师只要结合学生实际，把握探究内容及目标，组织引领学生参与有意义的科学探究活动，亲历过程，自主充分地开展活动，就能到达既学会知识与技能，又培养智能、情感态度与价值观，促进学生科学素养形成之目的。

科学探究过程技能培养对小学生学生爱科学、懂科学、做科学具有广泛价值。用类似于像科学家研究科学的方法来学习，可以保持儿童的好奇心，可以让孩子们参与要求高级认知能力的学习活动，可以培养儿童对科学的积极态度，可以培养儿童达到形式操作阶段。

苏霍姆林斯基曾经说过：“在人的心理深处都有一种根深蒂固的需要，这就是希望自己是一个发现者、研究者、探索者。而在儿童的精神世界中，这种需要特别强烈。”由此可见，学生的探索欲、求知欲是很强烈的，实验对学生的创造力培养起着举足轻重的作用。

在实际小学科学课的实验教学中，我们应该尽可能激发学生探究的欲望，有了兴趣，才能调动起学生学习的积极性。如：在讲青岛版科学三年级上册《认识空气》一课中，让学生认识空气占据空间时可用魔术的方式引入，把一个杯子和一张纸放入水中猜一猜会出现什么现象？这是这样吗？看看老师的小魔术！通过教师的语言渲染，用魔术的方式极大地调动了学生的参与兴趣，为下面进行多种方式探究空气占据空间提供了探究的基础。

二、把握教材，引导学生对探究实验进行有针对性的预测、思考。

为了实现科学课程的应有教学价值，教师首先应该把握课程标准的性质和基本理念，把握课程目标；其次要对整个小学阶段的科学教学有整体性认识；其三应该切实研讨教材，把握教学目标，避免教学目标的偏离及探究过程的无效重复。实验目的有的是要寻找某一现象的原因，有的是了解某一事物的属性，有的是验证某一科学假说是否成立，不管哪种目的都是为了揭示客观事物之间的联系，这种联系是通过分析实验现象来实现的。对于学生来说，分析实验现象的过程是运用已有的知识和经验解决实际问题的过程，也是认知发展的过程。

青岛版科学教材的编写具有一定的开放性，教材出示了一系列的探究活动，给教师的执教提供了很大的发挥空间，同时也对教师提出了更高的要求。为了更好的发挥好教材的引领作用，让探究活动更有条理性和可操作性，需要教师精心设计好课堂问题，有效指导学生开展探究性学习。对于学生提出的问题，教师首先应引导学生进一步去反思；其次对于学生的问题回答要善于追问，通过追问让学生对自己所回答的问题进行完善，并对自己的观点进行修正。提出问题是科学探究的起点，不管问题由教师提出还是学生提出，关键在于提出的问题要能激发起学生的兴趣，使学生产生探究的欲望。

三、精心准备，实验材料的选择要恰当、实用、开放。

实验材料是学生进行实验活动的必要条件，在实验探究过程中，教师为学生提供合适的、有结构的材料是学生进行实验探究学习的基础和关键。学生通过对材料的操作、摆弄和思考，才能形成完整形象，从中感悟获取科学知识的方法和过程，培养科学的创造性思维，提升自己的科学素养。因此，在进行探究实验教学过程中，必须合理的选择实验所需要的材料，主要包括以下几个方面：

1.实验材料的选择要具有多样性，以利于学生发散性思维的培养，帮助学生形成科学的概念，同时要根据实验要求合理的确定实验材料的数量与种类。

2.实验材料的选择要有一定的代表性，选择的实验材料既要符合所要学习的科学知识和科学原理，又要具有一定的典型性使学生能通过观察和实验较为直接的获取感性知识。

3.实验材料的选择要有直观性，既符合学生的认知实际情况，也便于学生对实验材料进行操作、观察，使实验效果明显、成功率高一些，也能使学生更好地感受到科学就在我们的身边。

4.实验材料的呈现要把握好时机。我们在准备材料时要有“犹抱琵琶半遮面”的意识，在学生需要的时候才拿出来，既能调控课堂节奏、掌握课堂结构，也能让学生始终处在期待中，努力控制好自己的行为。

四、课后活动，在课外延伸中深入探究

科学素养的养成是一个长期的过程，单纯的仅靠课堂四十分钟的探究活动是远远不够的。教学中，从学生感兴趣的探究活动出发，结合探究活动的实际情况，把课堂的探究活动有意识地向课外延伸，把大量的探究时间还给学生，让他们在大自然中自主地开展探究活动，使探究活动不断的延续下去。比如在教学完《秋季星空》一课后，要求学生在课外去制定观察计划，观察星空的具体变化，为学生的中长期探究活动做好了准备。又如在教学《通电的线圈（二）》时，课后引导学生思考：电可以产生磁，磁能不能产生电呢？不仅能让学生加深对本节课的理解，也能激发起学生探究科学现象的兴趣，学生的科学素养也在探究活动中得到了培养提高。

总之向课外延伸探究实验，不能仅限于课本上提到的实验，在实际生活中有很多知识跟科学课程有密切联系的，我们教师都应该让学生把学到的东西和实际联系起来，用所学的知识去解决实际生活中的问题，也可以让学生撰写调查研究报告等，为学生的探究课题服务，在无形中培养了学生的探究能力。

总的来说，科学探究既是科学学习的目的，又是科学学习的方法。在我们实际的科学课教学过程中，探究活动要贯穿学生科学探究过程的始终。作为教师，我们要引导学生提出问题、分析问题，激发他们的探究欲望，让学生学会主动探究，自主探究。

篇6

一、新课程教育时期的科学课理念

新课程教育是我国在九年义务教育的过程中一种全新的素质教育培养方式，注重课程学习质量提升，全面落实课程教育的素质教育，促进学生对于知识学科的全面理解，提升学生对于知识的全面热爱，在抓紧学生素质教育的同时，提升学生对于学科的兴趣。科学课作为一种基础学科、总结性的学科，其更多注重的是学生对于知识的全面理解，树立正确的认知观念，促进学生形成正确的科学价值观。

二、科学课的教学实用性

科W课在学生教育的过程中有着重要的地位，在全面落实学生的素质教育的同时，为学生提供实验性的实践思维，换言之，科学课更加注重的是学生的实践，通过学习理论知识将其转化为生产力和实践能力。在当前社会发展的过程中，单纯具备较高的理论认识是远远不够的，必须具备较高的实践能力，理论加实践进行科学探究可以更好地促进学生认知能力的提升，新课程教育当中的科学课正是应运而生的一门实践性学科，主要的目的在于培养学生较强的动手实践能力，落实学生的实践性知识认知，但是在科学课教学的过程中单纯具备学科本身所倡导的形式是远远不够的，在实践认知的过程中更应该注重教学方式的应用，通过探究式的课程教育方式来提升学生对于实践知识的认识，丰满学生的知识认知结构，促进学生提升自己的实践性思维，探究式学习的教育方式注重的是学生合作性的学习，通过同学之间彼此的共同动手配合来完成实验，结合老师的正确指导来得出正确的实验认知结论，共同保障探究式教育方式的质量。教育方式的普及一方面来源于教育手段的运用，一方面来源于教育理念的提升，通过对不同教育手段的优化组合来汇聚成独特的教学模式，运用先进的科学课教育理念来完善课堂教学体系，保障学生课堂学习的质量，激发学生学习的兴趣，完善学生心理的认知结构，提升学生对于科学课学习的积极性。

三、探究式智能型课堂建设

科学课探究式学习模式要借助于信息产品的特点来达到教育教学的目的，在熟练掌握信息产品操作特性的同时，对课堂的实际学习情况进行深入的调查分析，依据学生学习的特点和学习的兴趣，选取适合学生的信息产品结合标准化的信息操作模式来建立多元互动性的实验性课堂，全方位提升学生在课堂的学习品质，增强学生对美术知识的多元化了解，帮助学生建立抽象性的美术意识思维，增强学生教学感官体验，激发学生的学习兴趣，促进学生自主性学习。当然在集中化的美术课堂教学的过程中，单纯借助信息技术进行教学或者是注重信息操作模式的教学是无法满足学生对于知识学习的需要的，在借助信息技术手段进行多元化教学的过程中还要注重学生的课堂学习体验，确立课堂教学宗旨，在满足学生学习需要的同时，结合什么样的信息操作模式，确立什么样的课堂主题，通过什么样的方式来提升学生学习兴趣。当然，在确立课堂教学主题的时候，要选取适合学生课堂学习需要的信息接收模式来增强学生的学习体验，促进学生在信息技术与课堂教学相结合的模式下，提高自身的知识认知，理解课堂知识，了解知识原理，形成科学化思维，提高知识的接受意识。同时，教师在了解课堂教学不足的情况下，提升自身的理论水准，扩展自身的知识视野，满足于知识原理认识需要的前提下，开拓自身的眼界，结合优质的信息教学资源，打造信息立体化科学课教学课堂。

四、学生实践意识的培养

实践性知识教育的科学课不仅能够有效扩展学生的知识视野，更能够有效培养学生的价值观、人生观、世界观；从而获得最为完美的语言知识体验。从而形成教学方式的两相对比，实验性素质环境教学下的学生逻辑思维能力更强，表达能力更强，性格更为开朗，交际能力更是明显。由此可见，建立立体化高效率的课堂基本实践学习模式，对于提升学生的知识认知程度，促进学生形成正确语言逻辑有着重要的影响。历史发展的过程中实践价值形态的形成一方面是由于劳动实践的产生而促进的，一方面是由于历史的过渡性所造成的。历史在偶然和必然之间总是发生着奇妙的变化，经验意识的发展与过度正是这种奇妙原因的另类表现方式。在充斥着劳动与生产的历史动态过程中，经验意识总是在人们信仰过度的情况下发生着质的变化，导致了实践意识形态在意识形态中具有特殊性：它一方面被看作意识形态中的富于劳动特性的种类，但另一方面又渗透着社会生活以及其他意识形态的因子，与它们复杂地交织在一起。因此，劳动意识形态不是主观与意识形态的简单相加，而是指在实践表现过程中主观经验与社会生活状况相互浸染、彼此渗透的状况。实践意识形态属性从历史的角度进行分析具有相当大的独立性，劳动表现过程与意识形态相互浸染，因此在学生的科学课课堂教育的过程中要注重学生对于实践的哲学性理解，使得学生在课堂学习的过程中树立正确的实践价值观念，从劳动和实践本身重视实践调查的重要性，满足实践性知识学习的需要。

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传统的课堂教学模式主要以理论讲解、课堂作业和期末考试来评价成绩，使学生处于为应付考试而学习的被动局面，不能有效的培养学生的科学研究能力，使本科生毕业论文的写作出现不同程度的科学研究方法问题。

1．学位论文大量抄袭，研究方法错用、误用和滥用现象严重。本科生的毕业论文是评价学生运用所学的专业知识和科研方法，设计和完成科研工作的一个综合表现。体育专业学生普遍对毕业论文的重要性及意义认识不足，其毕业论文的开题报告过于简单，对毕业论文的设计与写作内容了解不全面。加之教师对学生毕业论文的答辩及成绩评定标准过于宽松，个别教师的责任心不强等原因，多数本科生毕业论文大量抄袭原著文献，将教科书的内容、网上下载的文章和已毕业学生的论文等资源作为毕业论文的内容。在本科生毕业论文调查中发现，采用文献综述和总结性评述类的约占51．2%，通过课题设计，根据自己收集的资料撰写的有价值的论文很少。由于本科阶段体育科学研究方法的实际操作能力的训练不足，使体育专业硕士生和博士生的学位论文也存在研究方法上的错用、误用和滥用现象。对此，我们必须深刻反省，用科学的态度审视体育科学研究的现状与发展前景。

2．投稿论文选题不当、写作格式不规范。投稿论文是研究者将科学研究成果公开发表的一种形式。与学位论文相比，其审查通过的标准和条件会更加严谨、更具科学性。在投稿论文中因存在选题不当、题目大而空及写作格式不规范等问题，使体育学术期刊对稿件的录用率低至10%，体育类核心刊的录用率更低仅为5%左右。而且，不仅是体育专业学生，甚至体育专业领域的教学与研究人员中也存在应用体育科学研究方法的类似缺陷和不足。

3．申报的科学研究课题缺乏新意、理论依据不充分。目前，各级体育科学研究课题的种类及数量不少，但由于课题申请者所掌握的国外文献不足、信息交流少、学术视野窄、不了解各学科前沿动态、选题仓促及科学研究方法不当等原因，有不少选题重复、内容缺少新意、理论依据不充分、实践价值和经济效益不高等现象。这使我们清楚地认识到体育科学研究的课题设计质量须进一步完善和提高。

4．体育专业学生的科研能力的评价不高。科学研究能力反映一个学生所学专业知识和技能的综合能力，也是评价高校教学工作与人才培养质量的重要内容。汪元榜对全国部分高校体育专业本科生、教师及用人单位的问卷调查结果显示，用人单位及体育教师对体育教育专业本科生的教学能力和组织能力的满意度均达到70%以上，而对科研能力的满意度还不到34%。本科生认为自己科研能力好的只占11%，近90%的学生对自己的科研能力不满意。这说明，体育教育专业本科生科研能力的培养是急需解决的迫切问题。

5．课程内容严重老化，开设的时机不利于学生学习和掌握。目前，我国22所综合性大学的多数体育专业研究类课程开设时间较晚，除几所学校在三年级第一学期之外，普遍都在三年级第二学期或者四年级第一学期才开设科研方法课。而且教材内容严重老化，主要罗列各项内容的一般操作方法，还达不到技术的层面，可参考的专著和书籍也少。最为明显的是，在国外作为科学研究方法的经典专著，体育专业研究生及体育科学研究者必读的Thomas和Nelson合著的《ResearchMethodsinPhysi-calActivity》一书，自1985年以来已第4版，而国内还未见该著及相关内容的翻译与报道。以致对国外前沿科学研究方法的学习和掌握不充分，体育科学研究很难与国际接轨。

二、实践性教学过程

体育专业毕业论文作为学校教学计划和教学过程的重要组成部分，是检验和评价学生体育基础理论、运动技能以及解决问题能力的一种有效手段。熟练掌握体育科学研究方法，能够为毕业论文的写作提供可靠的技术保障。“体育科学研究方法”也是一门应用课程。根据本课程的教学大纲和目标、教学内容和时数等具体内容，对课堂讲解内容及实践性教学内容进行详细的分解和系统整合，可使实践性教学成为系统的科学研究过程。

1．课堂讲解内容及实践性教学内容的安排。本课程教学时数为32学时，因尚无实践课程时数，在课堂讲解中完成教学大纲规定的教学内容的前提下，必须对实践性教学内容进行分解，使实践性教学过程的实际操作部分作为课外作业来编排。实践性教学的实际操作部分内容的选择和设计，依据课程内容及课程教学改革的基本理念和思路，在32学时内将每个单元的内容进行单独的实际操作和练习，课程结束后利用课外4周时间，将全部内容系统的整合和融会贯通，形成实践性教学模式。

2．实践性教学的基本模型。实践性教学过程从学生提出自己感兴趣的问题开始，至参加论文报告结束。其具体过程可包括学生寻找问题、设定问题、检索文献资料、整理分析及写出论文等内容。同时，全班同学也参与每个人的科学研究活动，这种方法不仅能够激发所有学生的学习积极性，而且通过相互交流、互相提高，使课程教学真正成为一个科学研究的互动平台。另外，任课教师对每个学生的实践性教学过程给予认真、切实的建议和指导，使学生完成的科研论文不仅包含科学研究的因素，而且写出的论文符合科学论文的写作格式和规范。

3．课程教学效果的评价。通过本课程的实践性教学改革，使学生基本掌握科学研究的理论和方法。经过写作论文的系统训练，大多数学生在了解本课程分解单元内容的基础上，掌握课程全部内容的有效衔接和使用，使教学过程达到教学目标。同时，通过论文写作过程，学生不仅掌握论文写作的格式和规范，而且也学会在学术会议上进行论文报告的形式，为学生的毕业论文的写作提供良好的基础训练。学生认为通过本课程的学习使他们真正学到有价值的知识和技能，学会阅读论文、设计研究计划、撰写论文和报告论文。另外，参加学生论文报告会的教师也认为，本课程能够激发学生的自觉性和创新性，不仅可以提高教学效果，更重要的是能够有效的提高毕业论文的质量，也可培养学生的科学研究能力。

三、课程教学改革的基本理念及建议

“体育科学研究方法”课程的教学改革以体育教育专业2年级蒙语授课班的学生为实验对象。目前，许多专业课程还未开设，学生的专业理论和知识水平还不高，对体育领域相关内容的了解不足。为此，对本课程的教学改革提出以下几方面的建议。

1．采用课堂讲解和实际操作训练相结合的教学方式。传统的教学模式使学生学到的内容仍然停留在书本知识层次，还不能升华或转换为具体技能。因此，要本着学以致用的原则，精心选择和安排教学内容，使每个独立单元内容变得更加具体且具有可操作性。通过了解和熟练掌握不同单元的内容及具体操作方法，为各单元内容的整合和相互衔接做好准备工作。然后按照科学研究方法的系统过程和程序，将课程内容与实践内容相互链接，课堂讲解与实际操作同步实施，使学生能够对体育科学研究方法的认识更加透彻，明确重要概念之间的逻辑关系，熟悉科学研究的全过程，这样才能使学生切实提高运用体育科学研究方法的综合能力。

2．编写“体育科学研究方法”蒙古文教材。“体育科学研究方法”尚无蒙古文教材，采用汉语教材作为主要参考书，对汉语水平不高的蒙古族学生来说，首先遇到语言这一个难题。在教学过程中采用蒙汉语双语教学，使学生理解课程内容的同时，也学会阅读相关科学研究的汉语文献。因此，编写“体育科学研究方法”蒙古文教材是首先需要解决的问题。同时，针对计算机蒙古文软件普及率不高，撰写蒙古文论文存在文字输入及编辑等困难，学校图书馆应免费提供计算机蒙古文文字处理软件等相关操作平台。

3．建立和提供蒙古文文献检索系统。体育相关领域蒙古文论文及参考文献甚少，加之缺乏蒙古文文献检索系统，学生检索文献还需要传统的图书馆文献检索，费事、费力，又不全面、不系统，为论文的写作带来不便。在教学过程中不仅要学生收集蒙古文文献，还要学生学习和掌握在CNKI等学术网站检索论文的方法。对此，学校图书馆应建立和提供蒙古文文献检索系统。

4．增设论文写作课程。体育科学研究方法也是一门应用学科，其重点让学生了解和掌握科学研究方法的实用性、工具性和实践性意义。在教学过程中，不仅让学生理解课程相关内容、熟练相关操作，更重要的是学生通过学习和实践，培养其应用本课程所学内容的综合能力。为了更好地提高学生对本课程的掌握程度，本课程开课前，可增设“论文写作”课程，通过有效的论文写作训练，使他们的论文格式及内容的表述更加科学和严谨，切实提高学生的科学研究水平。在此基础上可以采用让学生撰写论文的教学形式。学生选择自己感兴趣的题目，通过收集相关资料及文献、整理和分析资料、依据科学论文的格式及写作规范，撰写课程论文，并通过公开的论文报告会评定成绩。

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论文提要：通过对我校东莞校区临床医学专业学生进行生理科学实验课教学的问调查，对如何选择实验内容及设置实验项目；创新实验教学内容；增加综合性、设计性实验内容；改进教学方法，提高教学质量以及如何合理使用实验资源，改大班教学为小班教学的必要性等进行了论述，以鳃决生理科学实验教学存在的问题和不足，从而提高生理科学实验教学质量。

为了加强医学生科学素养和基础研究能力的培养，实现现代教育技术与基础教育内容的结合，我校东莞校区自2003年以来对基础医学实验教学课程进行了改革，将生理学、药理学和病理学三门学科的实验课合并，组建了独立的生理科学实验室，开设了新课程——生理科学实验。5年来，我们紧扣高等教育培养目标，积极学习国内各高等院校实践教学的经验，结合我校的具体实际，初步形成符合我校教学要求的生理科学实验课程体系，该课程已成为我校深受学生欢迎的课程之一。为了更好地了解和关注学生对我室教学工作的意见和要求，从中发现我们教学中存在的问题和不足，及时调整教学内容，改进教学方式和方法，提高学生的学习兴趣和教学质量。我们对已经完成我科课程的学生进行了问卷调查，现就调查的结果作一分析和思考。

1对象和方法

1．1对象

我校东莞校区第二临床学院05和06级临床专业学生，共1603人。

1．2方法

2008年11月，我们同时对05和06级临床专业学生进行抽样问卷调查。从实验内容的设置，实验课时的安排，实验前准备情况，教师授课，课堂辅导情况，课后批改实验报告情况等方面，把调查内容设计为6个方面19项，分为好、较好、一般、差、很差5个评价等级，并就以上6个方面发表自己的意见。

2结果

本次调查共发放问卷调查表250份，回收223份，有效率为89．2％。经统计，涉及调查内容19项中，学生评价好的有6项，评价较好的有10项，评价一般的有3项。

2．1学生对生理科学实验课教学的评价(见表1)

从表1可以看出，学生对生理科学实验教学的总体评价比较好，特别是实验准备和实验报告批改两方面评价好，有200名学生认为教师实验前准备细致，试剂和器材准备充分，实验过程中损坏能得到及时更换；189名学生认为课后教师批改实验报告及时，工作认真细致；有164名学生认为实验内容设置较好，教师授课水平较高；90％的学生都认为老师在课堂上态度和蔼，工作认真，遇到问题愿意询问老师，与老师沟通；而课堂辅导方面学生的评价相对较差，评价较好的仅占8．1％，评价一般为70．3％，评价差和很差的分别占15．2％和6．4％；197人反映一位辅导老师太少，课堂辅导不及时，应加强实验辅导。

2．2学生对生理科学实验教学的意见

通过对学生意见的收集，反映我室实验教学主要集中在以下问题：(1)实验内容设置没有突出专业特点；(2)设计性、综合性实验项目所占比例偏少；(3)教师授课理论讲述时间过长，实验操作时间不够；(4)大班教学实验组人数及实验组数多，致使实验资源相对不足，每个学生的操作机会减少，而教师的课堂辅导亦跟不匕。

3讨论与分析

从调查结果来看，我校东莞校区生理科学实验课教学质量较好，各项教学工作的开展都能得到学生的认同。但比较突出的问题是带教老师在课堂辅导方面跟不上，离学生的要求有一定的差距。这主要是由于实验场地和实验资源有限，使东莞校区的生理科学实验课均采取大班教学，一个实验室两个小班同时上课实验组数及人数均很多，带教教师的工作量大大增加，实验中很难兼顾到每个组。且东莞校区生理科学实验课带教老师以年轻老师为主，年轻老师的带教经验不足，部分非生科专职教师对实验的熟练程度也有待提高，这些都是导致课堂辅导达不到学生要求的原因，也是我们今后亟待解决的问题。由于实验资源和师资力量有限，5年来，不同专业的实验课内容变化不大，使学生对部分陈旧实验内容兴趣降低，再加上越来越多的学生对科研产生浓厚兴趣，使他们对实验课内容的设置有了新的要求。如何针对不同专业的学生合理选择实验内容，是我们应该认真考虑及解决的问题。

4建议和措施

4．1结合不同专业特点，精心选择实验内容，在实验项目设置上突出专业特性

在实验内容的选择上，应根据不同专业的不同教学目标和教学对象，设计难度不一的实验项目。以临床医学专业为例，教师在选择实验内容时应突出临床思维，着重培养和训练学生利用生理、药理和病理生理基础理论解决临床实际问题的能力。设置实验项目时可突出临床医学专业特点，联系临床医生的工作，开展职业岗位工作能力的仿真训练，如可在实验中设置制定用药方案的教学内容。总之，对不同专业的实验课程设置要有侧重点，实行分类教学。

4．2减少验证性实验的比例，增加综合性、设计性实验内容

我们在不增加课时，保证生理、药理、病理生理学所必需的实验操作技术的情况下，减少一些枯燥乏味的验证性实验，增加综合性、设计性实验。比如在临床医学专业的实验课中多安排如“失血性休克及抢救”这类综合性实验。它们的特点是内容丰富，操作步骤多，操作时间长。学生可以在实验中用动物复制临床上常见病例的相关病理模型，并可运用学过的知识对动物进行抢救和治疗，通过实验既培养了学生的临床思维，又训练了他们用基础理论解决I临床诊疗问题的能力。设计性实验旨在通过学生自己选题，自己设计和实施实验方案，验证实验结果来培养学生的创新意识和发现问题、分析问题及解决问题的能力，同时使学生了解医学科研实验的基本原则和一般过程，培养学生的科研素质。对于临床医学专业的学生来说，以上几种能力尤为重要，可在教学安排中适当增加设计性实验的比重。

4．3精心做好实验准备，改进教学方法，提高教学质量

实验准备包括实验器材的准备和预实验。实验课前技术人员应将设备和仪器调试好，试剂和实验器材应准备充分，课堂中发生差错或损坏要及时更换或维护，以保证学生的实验顺利完成。带教老师和技术人员必须在课前认真完成预实验，及时发现问题和实验中的难点，并讨论、分析和解决问题，避免学生在实验中出现同样的问题，一旦出现可给予正确的指导。

在课堂上应充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用，注意与学生的交流和互动，在教学方法上可开展启发式、讨论式的教学，调动学生的学习积极性和培养学生的实验兴趣。除必要的交代和注意事项的强调外，尽量避免讲小课，给予学生足够多的动手时间。可在教学中运用多媒体技术，利用网络上的视频资源配合实验教学，可起到指导学生规范操作，提高动手能力的良好作用。

在实验中教师要加强课堂巡视，多走动，多观察，及时发现学生在实验中的错误操作，给予正确的指导。对于学生在实验中提出的问题要认真对待，耐心解答。尽量用启发性的方法引导学生去发现问题，并着重培养学生独立分析问题和解决问题的能力。注重课后讨论，利用学生重视实验结果的心理，以实验结果为基点加强课后讨论，教会学生质疑，扩大学生的知识面和视野，学会从多角度思考问题，从而激发学生继续探索的兴趣。

篇9

【关键词】:实用性;教学优化;学习兴趣;与时俱进

在医学院校学生培养计划的课程设置中,生物化学属于基础课,主要研究构成人体主要物质的分子结构与功能、物质的代谢、相互联系及其调控[1].学好生物化学不仅可以理解构成机体的重要物质以及这些物质的代谢与联系,更为以后学习相关专业课程打好基础.生物化学实验课是生物化学教学的重要组成部分,通过实验课教学不仅可以使学生观察理解理论课所讲授的知识,更能培养学生的科学思维能力、创新能力、动手能力等,如果在此过程中加以适当引导还可以培养学生的科研精神与协作意识[2].目前,生物化学实验课教学主要以传授基本理论、学习基本知识为主.学生往往会觉得生物化学抽象、难以理解、学起来费时费力[3],但是实际上生物化学实验课具有很强的“实用性”.如果我们能从“实用性”角度出发,改变教学思维,提高学生对该门课的学习兴趣,往往可以取得事半功倍的效果.针对该课程教学特征及各专业学生特点,我们在教学中进行了一系列“实用性”思维改革,使学生不仅学到了知识,还培养了良好的实验习惯,取得了非常好的教学效果.

1生物化学实验课“实用性”教学优化

1．1“生活实用性”优化

“生活实用性”即贴近生活.生物化学实验贴近生活的典型例子为维生素C的定量测定.该实验取材为新鲜的蔬菜水果,我们选择大家熟悉的橘子为实验原料.在实际实验中每组只需少量橘子就可以提取足够量的维生素C,该实验原料具有很强的生活气息.选用学生非常熟悉的实验原料会使学生产生浓厚的学习兴趣,同时对维生素的来源以及理化性质等留下深刻印象.与此类似的是胡萝卜素柱层析分离实验,该实验原料我们选用炒干的红辣椒,在研磨后提取胡萝卜素.在该实验的讲解中,要提示胡萝卜素为脂溶性维生素,因此,炒过的干辣椒要保持干燥研磨,并加入有机溶剂去提取.通过该实验,学生加深理解了理论课所讲解的维生素A的主要来源为颜色鲜艳的水果蔬菜这一特点.分光光度法与层析法都是生物化学实验的基本技术.如果单纯讲解技术原理,或者只是重点讲解测定方法等都会让学生觉得兴趣不大.我们通过在实验中选择贴近生活的实验材料,同时在讲解中适度引导,使学生产生浓厚兴趣,有利于学生更好地掌握该实验.另外,在影响酶活性的因素实验中,所使用的酶是学生通过口中含水做咀嚼运动后产生的口腔淀粉酶,学生测定的是不同因素(如温度、时间等)对自己的淀粉酶活性的影响;同样在尿淀粉酶活性测定中,使用的也是学生自己的尿液样本;在提取全基因组DNA实验中,则要求学生用棉棒取得自己的口腔黏膜细胞.在这些实验设计中,通过使用学生自己的“原料”,而提高了学生对该实验的兴趣.

1．2“与时俱进实用性”优化

社会在发展进步,随着我国经济的空前繁荣与人民生活水平的不断提高,人们的生活方式也在改变,一些与代谢有关的疾病发病率也在不断升高.我们根据目前我国糖尿病患者日益增多,血糖仪使用逐渐普及的特点,在血糖浓度的测定实验课教学中不仅加入尿糖试纸定量检测,还加入血糖仪的使用.我们发现,学生对应用血糖仪实时检测血糖兴趣非常大.通过亲自动手测量血糖,使学生不仅加深了对糖代谢理论知识的掌握,同时对糖尿病的尿糖定性检测、血糖监测等都有了更深刻的理解[4].而我们对世界糖尿病日的介绍等也使学生对我国糖尿病的严峻现状有了更加直观的感受.

1．3“职业实用性”优化

“职业实用性”,即该门课程与临床的密切联系.医学生从进入医学院校开始,就会不断从思想上自我加强职业感.入校后的“医学生誓言”宣誓等具有强烈仪式感的活动更会进一步加强学生的职业感,这会使医学生对有关临床的东西更感兴趣.利用医学生的这个心理特征,在生物化学教学中适当联系讲解临床知识会取得良好的教学效果.例如:我们在血清蛋白醋酸纤维素薄膜电泳实验中,往往会讲解有关清蛋白与水肿症状,清蛋白与肝脏、肾脏疾病的关系,取得了良好的教学效果.与此类似的为血清三酰甘油的含量测定,在该实验中,联系目前中国高血脂患者增多,适当讲解生活方式与肥胖、肥胖与高血脂的关系,联系学生日常生活往往也会取得良好的教学效果.在临床专业还可以应用案例教学法[5],加入简单的病例探讨,从生物化学的物质代谢角度来认识这些疾病,这些都可以极大地提高学生的学习兴趣,使学生更好地掌握该门课程知识.

1．4“后续实用性”优化

“后续实用性”,即科研思维、科研习惯以及协作精神等的养成.医学本科教育不仅培养高素质的临床医疗人才,也是医学科研人才培养的第一阶段[6].那么,科研思维、科研习惯的培养就必须贯穿始终.科研习惯与科研思维的养成需要从点点滴滴积累,在潜移默化中养成.我们要把每次实验课都当成是一次科研习惯培养的好机会.例如:在第一次实验课中,在讲到实验室规则中的实验课必须穿白大褂这个简单要求时,往往会将实验室分级、实验室污染区、半污染区等概念,甚至实验的无菌操作等做简单介绍,让学生认识到实验的严谨性,能够严肃认真对待自己的每次实验,同时对生物污染与安全有足够的警觉意识;而我们在微量移液器的使用讲解中,往往会系统介绍微量移液器的类型及适用范围,枪头的选用规则等,都为学生在研究生阶段的科研奠定了良好基础.实验课重要的目的之一是培养学生独立设计、实施实验的能力.尽管实验室开放日、大学生实验基金等为部分学生提供了熟悉、了解实验设计以及独立设计实验的机会[7],我们依然会要求在每次实验课前预习[8],体会该实验设计的优缺点,引导学生认识到实验设计的重要性,有意识培养学生独立设计实验的能力,同时在实验中以具体实例给学生讲明实验设计的基本原则,如每个实验设计中必须设置对照等;而在实验课中则给予学生独立操作的机会,在讲明实验基本原理与仪器使用规则后,要求学生独立完成实验实施,发现问题后也要求学生先自己解决;实验课中和课后,通过检查实验记录督促学生养成良好的实验记录习惯[9].所有这些良好的实验习惯都将使学生受益终身,要养成这些良好的习惯,既需要学生的自我努力,也需要教师有计划、有意识、有选择的恰当引导.另外,要强调协作精神与集体意识的养成.当今社会知识信息量极其庞大,每个人都难以掌握所有知识与技能.在这种情况下,协作变得越来越重要,现代社会每一项重大的发明、发现都离不开良好的协作.而无论个人之间、团队之间的协作,都需要有集体意识,共赢意识.我们在生物化学实验课中的小组内合作、小组间协作对于培养学生的这些能力都是很重要的.作为教师,要学会有意识地培养学生的协作能力,引导大家养成集体意识。

2教学效果

2．1“实用性”教学优化效果调查

我们将该文所提出的“实用性”教学优化应用于生物化学实验课教学,并于2016年9月到2017年1月随机抽取临床医学专业上过该实验课的学生共230人进行问卷调查.发放问卷230份,当堂回收230份,有效回收率为100％.问卷共设计8个问题,其中第一二个问题主要考查通过该教学优化,学生对该门课的兴趣是否增加;第三四五个问题主要考查该优化措施是否有助于学生更好地理解生物化学理论课知识,同时考察学生对该课的主观评价;第六七八个问题则主要考查该优化措施是否有助于培养学生科研兴趣与科研思维.问题答案采取5级记分:1分为完全不符合,2分为基本不符合,3分为不确定,4分为基本符合,5分为完全符合[10].所有结果采用Excel表录入,并采用GraphPdPism6ar软件分析.

2．2“实用性”教学优化调查结果

“实用性”教学优化调查结果如表1所示.由我们的调查问卷设计可知,得分越高说明该“实用性”优化措施效果越好.第一二项得分均超过3分,说明该“实用性”优化措施实施后,学生对该实验课的兴趣比较浓厚;第三四五个问题中第三与第五个问题得分均高于3分,说明“实用性”优化措施的应用可以更好地达到生物化学实验课教学目的,第四个问题得分为2．37,说明学生依然觉得生物化学比较抽象难懂;第六七八个问题得分均高于3分,说明通过在生物化学实验课中应用“实用性”教学优化措施,初步培养了学生的科研思维,提高了学生的科研兴趣.

3讨论

篇10

为适应基础教育理科教学改革的需要,加强了对实验教学规范化、科学化的管理,并通过开展实验教学工作,使每个学生能够正确掌握实验操作的基本技能和教学仪器的使用方法。如何利用好实验室,是我们需要研究的重要课题。近3年来,我们也做了多方面的探索和研究,利用全天候开放实验室的手段,有效地提高了实验室的使用率。

全天候开放实验室的目的,是让学生和教师参与进来,把实验室作为科学研究的场所。实验室不仅仅是验证原理,从而理解、掌握书本上的有关知识,更重要的是培养学生的科学素养、科学品质、科学精神、科学毅力,从小打好科学研究的基础,将来成为科学研究的人才。

引导参与

教师引导学生参与实践活动,既激发了学生科学研究的兴趣,又培养了学生的各种能力。全天候开放实验室能够为学生提供科学研究的环境,理科教师应该正确引导学生课余时间走进实验室,开展实验课题的研究。“引导参与”是学生能够利用课余时间走进实验室进行自然科学实践的第一步工作,理科教师在平时的教学中,可以有意识地引导学生参加实践研究活动,我们为了鼓励学生参与,在教学意给学生留一些研究的课题实验,如:家庭实验、习题实验、课上实验的延伸与扩展、探索性实验、开设校本课程等。这样就给学生留下了自己科研的空间。

协助参与

学生走进实验室还不能独立地完成科研实验,而需要实验教师的配合与协助。实验教师也应该努力适应新时代的要求,更新观念,转变职能,以人为本,从课上的服务,走向课间和课下,最终成为广大学生进行科学研究的良师益友,成为学生科研的“小助手”,帮助学生解决实验中的问题,既为理科教师准备实验,也为学生的科研服务。也只有这样,实验室才能真正成为师生进行科学研究的主阵地。

主动参与

主动参与,即学生主动参与,学校参与和教师参与。实验是培养科技人才的摇篮,科技发展靠的是具有科技能力的人才,科技人才依赖于实验知识的构建。众所周知,国内外的科学家是始于青少年时代就对科学现象的着迷、好奇与探索,这种科学意识的培养离不开学校的参与,教师的参与,需要学校、教师、学生的共同合作。

一、学校给予鼓励

学校要鼓励学生课余时间走入实验室,切实解决实验中存在的问题,广泛开展实验研究。鼓励是一种号召,可以使更多的学生开展课外的理、化、生、科研究活动,使更多的学生主动参与。鼓励也是一种动力,它可以使学生科研活动得以坚持,持之以恒,不断发展,取得更多的收益和研究成果。学校通过全天候开放实验室,开展理、化、生、科研究活动的交流,举办成果展,丰富学生的课余科研生活,都是很好的鼓励方式。有了学校的主动地参与,积极地鼓励,大力地支持,学校的实验教学工作会开展得有声有色,培养出自然科学人才,达到科学启蒙的育人效果。

二、教师给予辅导。

教师给予学生们精心的辅导,也体现在教师主动参与学生的实践活动中,学生开展物理、化学、生物、科学方面的实验研究,也确实需要教师给予耐心的辅导。如实验器材、材料的准备;学生提出的问题是否具有科学性;解决问题采用的实验方法是否具有可行性,实验步骤是否规范;以及撰写科学、规范的实验报告等,均需要教师的辅导。全天候开放实验室需要教师付出艰辛的劳动。

三、学生个性发展

课堂实验教学必须保证,有利于学生整体素质的提高,有很多的优点,但是也有一些缺点。从理、化、生、科教学来说,由于课堂教学的时间是有限的,学生在课堂上研究自然科学的内容必然有局限性,学生的个性发展也是受限制。从客观上讲,主要原因是因为研究的对象都是教师精心安排的,研究活动都是教材规定的内容,不可能考虑到每个人的个性发展,只不过是按教师统一的要求操作而已,学生的主动性和创造性必然受到一定的限制。学校采用全天候开放实验室弥补了这一方面的不足,学生可以根据自己的兴趣,按照自己拟订的程序、方法进行研究,既注重了人的发展,也重视了学生的个性发展。