科学实验的基本步骤范文

导语：如何才能写好一篇科学实验的基本步骤，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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一、小学科学实验设计的要求

（一）符合认知特点

小学阶段的儿童已经能够逐渐脱离游戏活动，转为学习活动为主。并开始接受正规的学校教育，所以在此阶段他们的认知特点也相比上学前有了明显变化。首先在感知觉方面：小学生在观察事物的时候已经由原来的观察事物表面转为更加注意事物的内在，这一点在比较高的年级学生中表现得较为明显，比如四、五、六年级的学生，但是他们距离对于事物本质的清晰认识还有一段距离，相比高年级学生，低年级的儿童还是更倾向于被事物的外在所吸引，比如新鲜事物的颜色、形状等等，此时的儿童还是以好奇心作为学习动力的主导；其次在小学生记忆力和注意力的认知发展方面：在此阶段的小学生的记忆力明显加强。主要原因在于，他们由原来的机械记忆转为理解记忆，对事物的认识不仅局限于外部，原来的无意识记忆为主导转变为有意识记忆，瞬时记忆和短时记忆能够逐渐变为长时记忆；最后是小学生的思维发展特点：小学生的思维由原来的具体想象思维逐渐转转变为逻辑抽象思维，这种转变多发生在四年级左右。既然了解了小学生的认知发展特点，我们对于小学科学的实验设计就有了抓手。他要以小学生的认知发展水平和特点为基础。顾及到每一年级孩子的认知特征因材施教。

（二）突出科学探究

小学生的年龄正处于容易对身边事物产生兴趣的时段。这也是因为孩子的性情还没有完全定下来，处于探索自己性情、兴趣的时候，所以我们看到很多孩子今天喜欢音乐，明天喜欢舞蹈，后天又忽然爱上了象棋，正因为有不断的动手探索的机会，他们才能够体会多彩的生活。所以在小学科学实验的设计上，必须要体现探究。实验不应该光是照搬已经印证了的定理规律，更多的应该是孩子们无法预测结果的探究实验。这样才能够激发起孩子们的好奇心和动手欲望。“做中学”教育改革的核心就是让儿童充分体验科学探究的过程。其实每一次的探究都是一个完整的循环过程。

（三）贴近真实生活

小学科学实验与科学实验应该是要有所区别的。不同之处就在于实验的复杂程度和难易程度上。小学科学实验的目标要小而实际。要强调的是科学家所做的科学实验与孩子们所做的科学实验没有本质上的不同，只有质量上的高低之分。小学实验既要内容贴近现实生活，又要实验材料简单易得。只有这样的实验设计才能够打动学生，真正调动孩子学习的热情和内在动力。让课堂贴近学生生活，让学生体验真实快乐，是教师的责任和选择，是信息时代的要求，也是学生发展需求的呼唤。教师要根据自己和学生的特长兴趣，设计出和谐有效的科学实验活动，提高新课标下科学课堂的有效性和高效性，进而向课堂高质迈进。

二、小学科学实验设计的措施

（一）科学实验设计的理想框架

科学实验的设计应该顾及到学生本身的知识结构水平，结合学生的固有概念进行教学。所以低年级学生的科学实验应该以基础性实验为主进行设计。要求学生能够熟练掌握基本技能操作就可以了；相比低年级的同学来讲，高年级的同学应该在熟练掌握基本技能的基础上，以科学、环境、技术为出发点让他们在实验的过程中体验探究，并充分感受科学的意义。

（二）科学实验的具体设计

①基本实验

基本实验属于科学实验的起步阶段，是将小学生能够接触到的科学领域内的基本仪器和设备展示在其面前，并要求学生能够认清基本材料、物品，掌握基本仪器的操作方法的过程。经过这个阶段的实验学习，学生需要准确的表述所做过的实验内容并了解实验目的，方法、步骤和结论，能记住和模仿老师的示范动作，并知道实验中的观察对象是什么，并用适当、准确的语言对实验对象进行描述和解释。

②基础实验

基础实验是在基本实验的基础上进行的。是对小学科学中个经典理论进行的印证实验部分。经过本阶段的学习，要求学生能够运用之前掌握的实验知识技能，表述实验原理、方法、步骤和操作注意事项及实验要点，除此还要求学生能够对简单的文字资料和图标进行说明、总结、概述。

③科学一社会一生活一环境实验

这个部分的实验内容是基于此前学生对于基本实验和基础实验已经有了很好的掌握，对于实验仪器的操作、实验对象的观察研究、实验结论的总结概述都有了很好的提升之后进行的重在充分考量科学一社会一生活一环境之间的关系，针对紧密围绕社会生活的健康、能源、材料的科学实验部分。进过本阶段的教学要求学生能够运用之前学过的知识，自行设计实验解决实际生活问题。在对实验材料的选择上能够做到节能，经济、环保；对实验对象的操作上能够做到，能够独立观察、分析、总结；在实验方法上能够选择多种不同的手段进行操作。

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《科学（3～6年级）课程标准》指出：“这门课程将细心呵护儿童与生俱来的好奇心，培养他们的科学兴趣和求知欲，引领他们学习与周围世界有关的科学知识，帮助学生体验科学活动的过程和方法，使学生了解科学、技术和社会，乐于与人合作，与环境和谐共处。”客观审视当前的小学科学教学，一些实际情况值得剖析和思考。

（一）课堂教学存在一些遗憾

1.探究内容难以顾及全面。每个学生都有自己相对钟爱的科学学习内容，若能在学生所喜欢的内容上加以深入，其成效是不可估量的。小学科学课程尽管内容设置丰富，但无法照顾到每个学生的科学探究内容的倾向性选择，我们时常看到有的学习内容学生还想继续深入研究，可教材编排已戛然而止。

2.探究生成难以有效延伸。学生在科学探究过程中，总能时不时产生新的疑惑，继而萌发对某些类似现象的探究兴趣，这样的生成问题是极其宝贵的。而在实际教学中，教师对学生有新意的生成性疑惑，很少在后续探究中跟进，而学生往往也是说时心动、过后不动。

（二）课外探究往往虎头蛇尾

在开展家庭科学小实验之前，我们对8所学校500多位学生就“参与科学课外探究活动”情况进行了问卷调查，87.3%的学生并不喜欢课外探究作业，课外探究“名存实亡”。究其原因主要是：

1.学生对课外探究缺少持久热情。科学探究，对于学生们来说是较为神秘的，在没有引起学生足够兴趣的时候，让他们独立完成探究活动，学生会产生畏难情绪。如果无有效助推，这个畏难情绪也许就阻止了他们开展课外科学探究的步伐。

2.家庭对课外探究缺少基本保障。学生由于年龄等实际原因，在材料的准备和实验的设计等方面都需要家庭提供帮助。学生开展课外探究，对家长素质要求相对较高，不少家庭特别是农村家庭大多缺少保障探究的条件，基本条件的薄弱导致课外探究活动无法有效开展。

面对科学探究出现的种种弊病，需要我们更多地思考和革新学生学习科学、开展课外探究的方法和形式。特别是农村学校，学生在进行课外探究时，更是缺乏课外探究的有效指导和硬件保障。为此，我们以开发方便可操作的“家庭科学小实验”为载体，深度探索家庭科学小实验开展的指导性策略，从而有效保障农村学生课外探究的顺利进行，使学生真切体验到“经历着的研究者”的充实与自在。

二、家庭科学小实验开发的基本原则

基于上述分析，我们认为只有开展方便、可操作的家庭科学小实验，才能有效保障每一位学生课外探究的顺利进行。因此，家庭科学小实验的选择应遵循以下基本原则：

1.内容的趣味性原则。只有使学生一看实验内容就有想动手试试的冲动，这样的课外探究内容才更具有生命力。因此，教师在选择小实验时要将趣味性作为选取实验的核心标准。“火可以在水中燃烧吗？满杯的水中还能放多少枚大头针？动物都是用鼻子呼吸的吗？……”我们如果将这些吸人眼球的小实验向学生推介，定能激发学生探究的欲望。

2.材料的便捷性原则。如果实验材料准备困难、烦琐，即便学生有了想动手实践的冲动，到了器材准备之时也会打退堂鼓。因此家庭科学小实验的材料一定要体现其便捷性，让学生在家就能轻松办到。例如我们创编了“空瓶吹气球”的小实验，这个实验所需的材料是塑料瓶、脸盆、热水、气球，这些材料大都是家庭生活中常用的器具，有些或许家中没有但也能轻易办到。同时，在开发小实验的时候，还应在每个实验中设置 “材料大盘点”这个板块，为学生实验材料的准备提供参考依据。

3.教材的契合性原则。家庭科学小实验弥补了课堂教学中的一些遗憾，是课堂教学的有效补充，理应遵循小学科学课程标准的编排和要求。教师所提供的小实验，要按照课程标准要求、教材的编排顺序和学生不同年龄段的认知水平有序推进。学生可以在教师的推荐下有针对性地开展家庭科学小实验。如在学习《杠杆原理》一课后，学生可以在家中进行“保持平衡的胡萝卜两端一样重吗？”的实验；在学习《植物的茎》一课后，学生可以进行“会变色的花”的实验；在学习《马铃薯在水中是沉还是浮》一课后，学生可以进行“水中悬蛋”的实验……如果家庭科学小实验与教材内容相契合，必能更好地成为课堂探究的延伸和强化。

4.操作的自主性原则。在家进行的科学小实验的首要特点就是学生的自主性，而针对年龄层次、动手操作、思维能力等方面的诸多不同，我们在提供小实验时要尽量顾及全面，确保有初步探究能力的学生均能自主操作家庭科学小实验。因此教师所提供的小实验，应细致地将每个实验的步骤有序地进行说明，给学生的探究提供有力的支架。此外，基于实验的安全性和复杂性，还应在实验步骤旁设置“科学小贴士”栏目，突破实验的难点，明确实验的关键点，确保实验的安全性。如我们创编的“难舍难分的书本”这个小实验，在实验步骤中针对“书本交叉相叠的方法”“拔书的安全”“实验后的清理”设置了三个科学小贴士，有效保障了学生自主探究的进行。在有些小实验后，我们还可以设置“我来试一试”的内容，让学生在小实验后自主设计实验并自主进行探究，深化对实验基本原理的应用。实验的自主性让孩子用自己的眼睛来发现问题，用自己的双手来收集证据，用自己的大脑去探索一个又一个未知的神奇世界。

5.家庭的联动性原则。家庭科学小实验是以家庭为基点的，学生在进行实验的准备及操作过程中，少不了家长的支持和帮助。从某种意义上来看，家庭科学小实验的有效开展能促进家庭科学探究氛围的形成。教师所提供的小实验，可以在每个小实验的后面设置“家长评价”“家长寄语”，让家长关注孩子的实验过程，有的甚至可以共同参与。家庭成员齐联动，与孩子们一起经历科学实验的种种奇妙的历程，一起分享科学实验的乐趣，相信对孩子科学探究兴趣的培养、科学素养的可持续发展是一件极为有益的妙事。

三、深化家庭科学小实验的指导性策略

我们一直在思索，在学生自主开展家庭科学小实验的过程中，教师应预先培养学生哪些既是基础性又是关键性的能力？我们认为，对于小学生而言，有效记录和科学思维是开展家庭科学小实验的基础性能力也是关键性能力。为此，我们在日常科学课堂教学过程中，经常性地放手让学生自主动手实践，使其熟练掌握探究的基本环节及相关技能，同时特别注重有效记录和科学思维能力的培养，努力为学生在课外的有效探究打下基础。

策略一：关注家庭科学小实验的有效记录

科学课的重要特性表现在对证据的追求和对证据的尊重。探究活动的证据很大一部分来自于学生的实验记录，这也从另一个侧面反映出教师应该注重引导学生在实验过程中对数据进行及时的收集和记录。学生在开展家庭科学小实验时，我们要关注学生良好的实验记录习惯的培养，让学生真正做到认真记录，做“真”记录。

1.精心准备科学实验记录本。每一本科学实验记录本都记载着一个学生成长的足迹，为学生们准备科学实验记录本记录他们自己的研究足迹是极为重要的。对于我们开展的家庭科学小实验，准备科学实验记录本就更有必要了。有了实验记录本，教师可以随时通过记录本查看学生在课堂以外开展科学实验的情况。

2.有效指导实验的记录方法。要使学生有效地建立自己的科学实验记录，教师的引导很重要。刚开始时，教师在学生实验前，可以先为学生设计好实验记录单，学生用最简单的方法把实验中观察到的现象填写在教师设计好的记录单中。如在“神奇的水”这一单元的《水中放物》一课的教学中，教师就设计了一张实验记录单：

放满水的杯子里还能放多少枚大头针的实验记录单

姓名 时间

我的猜测 （ ）枚

实验的情况 第一次 第二次 第三次

（ ）枚 （ ）枚 （ ）枚

结论 （ ）枚

随着学生记录能力的提高，他们不再满足于填写记录单，他们的观察更细致了，想法更多了，这就需要引导学生意识到这些也是科学实验记录单中可以记录的内容。教师可以逐步告诉学生运用记录单的背面或者其他空余的地方来说明和记录其他的观察结果。随着学生的记录能力、阅读能力和个人实践能力的增强，我们对科学实验记录的要求应有所提高，可以让学生自行设计实验记录单，并把实验研究的全过程进行详细、真实而又清晰的记录。

3.合理评价实验的记录情况。科学实验记录能力的发展需要得到评价的支撑。对记录进行评价的最终目的是提高学生的记录能力，促进学生对科学本质的理解。低年级的评价主要关注的是能否将观察到的信息记录下来，有没有新的记录方法。到了高年级，记录的评价更多的是关注记录的结果是否清晰、完整，记录的细节是否准确，记录的能力是否提高，是否有很好的形成假设的能力，是否把科学实验记录本作为获取信息的来源，是否对记录进行整理和解释等。我们对学生的评价要从关注记录现象开始，逐渐向关注学生思维的方向进行发展。

策略二：关注家庭科学小实验的思维发展

小学生年龄小，描述能力弱，在拓展性探究活动中要将自己的思考用语言表述出来，难免会不全面或不到位，思维的参与也只会游离于表面。如能在活动中运用“图示记录”，不但能形象地表达学生头脑中已有的科学概念，还可以让学生从具体的形象中提炼出部分本质来。结合学生家庭科学小实验的开展，我们对图示记录的种类进行了整理。在学生课外探究活动中，运用比较频繁的有如下三种图示记录：概念图、观察图、猜想图。

1.概念图：画在概念加深时。小学阶段概念图主要有维恩图、网状图、气泡图。维恩图主要用于选择、分类和比较信息。网状图是用图解的形式记录与中心词有关的观点和内容，呈现中心词和与之相关内容之间的关系。气泡图其实就是一种简单的网状图，可以帮助学生对中心词作出联想，记录下他们已经观察和了解的内容。

如在“消失的颜色”这个实验中，学生在完成橙汁使高锰酸钾溶液还原褪色后，明白了橙汁中含有维生素C，维生素C呈酸性，具有较强的还原性，因而能使高锰酸钾溶液褪色。紧接着学生就按同样的方法做其他的水果实验，比较哪些水果能使高锰酸钾褪色和褪色时间的长短。在学生自主实验后，教师可以利用概念图进行有效的整理。

通过概念图的梳理，各种水果能否使高锰酸钾溶液褪色及褪色的速度一目了然，各种水果的维生素C含量也在概念图中隐性呈现。

2.观察图：画在深入观察时。观察图是适合小学生记录观察结果和他与人分享信息的一种十分有效的方法。它比普通的图画倾注更多的精力在细节上。为了真实地记录实验现象，学生必须仔细地观察，记下实验的每个特点。使用这种记录方法可以提高学生的观察能力，教师也可以从中对他们的观察、表达和理解的能力进行评价。学生的观察一般分两种，一种是对物体的观察，一种是对实验现象的观察。

（1）物体观察。根据小学生的认知特点，他们很难对一种物体进行细致而全面的观察，往往只关注自己感兴趣的一方面。通过图示记录能很好地引导学生对物体进行细致的观察，从而使观察环节真正落到实处。

（2）现象观察。小学生的思维正处于从以具体形象思维逐步向以抽象逻辑思维过渡的阶段，并在语言文字描述上存在逻辑性、严密性不强的特点。学生在对实验现象进行观察时，往往出现其思维很活跃但难以将自己的想法进行具体表述的情况，运用图示记录就会起到很好的“引流”作用。

如在“水中放物”这个实验中，实验内容主要是在倒满水的水杯中放入大头针，水并没溢出，从而得出水分子之间是有引力的，也就是水的表面张力。此时如只是单纯地记录放入大头针的数量是不够的，应该在相应的大头针数量后画出对应的水面变化图，随着放入大头针数量的增加，水的表面张力现象会更明显，使学生对水的表面张力有更为直观的认识。

3.猜想图：画在思维隐性时。建构主义学习论认为，学习是个体主动建构知识的过程，是利用自己原有认知对新知识进行探究、理解、内化的持续性过程。所以在科学教学中应该提供恰当的方法把学生的前概念充分地展示出来，正确把握学生的科学前概念思维，使之激发学生的学习、探究欲望，更为教育教学所利用。因此笔者提倡使用图示记录，记录下学生的前概念思维。

此外，对于一些通过实验仍无法直接观察到的实验现象，只能借助已有的实验现象间接地认识到科学实质。此时学生通过图示记录法，能够更为有效地展示实验现象和思维的过程。

如在“会敲鼓的黄豆”这个实验中，实验内容是将装满黄豆的杯子放到脸盆底上，并给黄豆加水。过一段时间后，你会听到黄豆落在盆底发出叮叮咚咚的响声。在这个实验中，教师可以引导学生进行猜想：黄豆到底发生了什么变化？并用图示将自己的猜想画出来。通过图示学生能将不易被观察到的黄豆的膨胀过程展现出来，清晰地展示自己的思维轨迹。

家庭科学小实验的开发和运用，不仅有效弥补了科学课堂中的一些遗憾，还为深入开展教材主题探究活动提供了内容及素材。生活就是科学，科学就是生活。在学生开展家庭科学小实验的过程中，从研究方案的制订、过程的实施到成果的总结展示，使学生享受到研究的乐趣，体味到成功的喜悦，从而为学生今后真正独立自主地开展课外研究打下基础。

（浙江省绍兴市上虞区盖北镇中心小学 312300）

书评：

在我们与孩子们的交流中，经常感受到孩子们特别喜欢做实验，这也是孩子们喜欢科学课程的重要原因。

课堂教学是科学教育的主要阵地，课外更是个广阔的天地。怎样把孩子的学习兴趣从课内扩展到课外，让孩子能在课外主动地进行探索学习？《家庭科学小实验》来了！

这本书主要是让孩子们在家里动手做一些小实验，帮助他们迁移课堂中学到的基本科学知识和技能，来认识自己和周围世界，运用科学的思维和方法，进行科学探究，并试图以此为载体，拓展科学学习的时空，在自主探究中体验科学的魅力和乐趣，逐步提高孩子们的科学素养。

《家庭科学小实验》一书共有四个板块、32个小实验，选取的实验经过作者近五年的试教筛选。这些小实验的趣味性强，使孩子们一看到就有想动手实践的冲动；准备方便，实验所需要的材料在生活中可以很容易地找到；小实验的安排是按照课程标准要求和孩子们不同年龄段的认知水平有序推进的；小实验的设计也完全以孩子们为主体……如果家长也能参与其中，与孩子们一起经历科学实验的种种奇妙的历程，一起分享科学实验的乐趣，相信对孩子科学探究兴趣的培养、科学素养的可持续发展，是一件极为有益的妙事。

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一、传统实验与设计实验

中学生所做过的绝大多数科学实验都是教材中预先设计好的实验。学生只是通过实际操作，观察一下实验现象，得出事先已确定的结论。这种实验，我们称之为传统实验。现行传统科学教材中安排的实验对学生形成、理解、巩固所学的科学知识有一定的作用，但由于实验安排始终处于概念理论的领队地位，实验仅仅作为验证科学知识的手段，而缺乏对知识信息作纵向和横向的反馈，因此会阻碍学生创造思维的发展，不利于能力的培养。

与传统实验相对应的是自己设计实验，这种实验只给出实验目的，要求学生自己设计实验方案、选择实验器材、药品、确定实验步骤、分析实验结果。设计性实验是传统实验的延续和发展，是克服学生普遍存在的理论高分、实验低能的有效手段。实验设计是一个动手动脑、培养学生多方面能力的过程，是寻方治病的过程。在实验设计过程中常常会有别有天地的实验现象和心理感觉，学生兴趣盎然。同时学生也会遇到挫折和失败，这也是对学生进行挫折教育、发展学生非智力因素的一种有效手段，这也是我们现代教育中所必须的。

二、实验设计的定义界定和作用

实验设计是根据实验课题所提出的实验目的，让学生在学得的科学知识和实验技能技巧的基础上，选择恰当的实验方案来解决问题的过程。实验设计的课题一旦提出，学生作为认识主体必定要经历思考步骤（想法）和操作步骤（做法）两个科学认识过程。

首先需要分析课题所要得到的科学事实是什么，再依次选取欲得到这些事实应采取的正确方法，所使用的仪器设备，应控制的外界条件，对实验结果的分析评估等等，这一系列的思考步骤为认识主体指明和制定了正确的认识方向和道路，是主体顺利达到科学认识目的的主观手段和工具。作为操作步骤则是为主体提供具体的行为方法途径，是主体顺利达到科学目的的现实手段和工具。因此，实验设计这一方法的实施恰恰就是借助于问题情境下，思考步骤和操作步骤两方面的强化实践，使学生在科学知识的学习中有效地提高解决问题的能力，从而也就有效地落实中学科学教学大纲中所提出的“要重视能力培养和科学方法教育”的要求。

三、实验设计能力的培养目标

1. 对实验原理、方法、装置的进一步完善，会提出改进意见； 2. 对于给出的各种方案，能分析和优选出最佳实验方案；

3. 综合运用已学过的科学基础知识和实验基本技能，根据确定的实验目的，自行设计科学实验方案，验证结论，得出规律，探索新知识，解决新问题。

四、实验设计实验的几点说明

1．在平行班中进行试验，结果是试验班与对照班相比，试验班学生的自学能力、思维能力、观察能力、动手能力及意志品质等方面均强于对照班。中考时试验班学生实验题失分率明显降低。

2．实验设计给学生创造了一个良好的学习氛围和最佳的学习心境，大大提高了学习效率 。尤其是设计“失败实验”，经过“失败—成功”的多次反复，对学生的震撼力深刻、持久。在这一过程中，学生获得了科学知识，培养了能力，促进了身心发展，培养了良好的意志品质和实事求是勇于探索的精神。同时使学生受到科学研究方法的训练，对他们以后的工作和学习都打下一定的基础。

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小学生通过动手做实验可以激发爱科学的兴趣，有效地开发学生智力，提高学生科学素质，培养他们对科学实验的探究欲望。怎样才能更好地搞好小学科学实验教学呢？我认为开展小学科学实验活动，应采取以下措施：

一、明确实验要求，确保实验顺利完成

每个学生理解能力不一样，实验的成功与否，主要取决于学生对实验中的重点、难点操作的把握程度，以及对实验现象的分析和总结。但由于小学生缺乏知识的系统性和学习的目的性，有时常常偏离观察的主要目标，导致实验失败，所以在实验前就要明确实验基本要求，理解操作过程。例如：教学《简单的电路》这课时，我们先让学生自由讨论，尝试用一个灯泡、一个小灯座、二根导线、一个电池盒和一节电池。要怎样连接起来才能组成电路。明确要求后设计操作过程，然后汇报。其余学生讨论补充，教师可以把影响实验的关键步骤和注意点写在黑板上，作为实验的操作规程或注意事项，从而避免实验的盲目性。

二、亲自完成实验，让学生体验科学的乐趣

科学实验兴趣的培养，要让学生亲身经历典型活动：如《空中跳动的乒乓球》实验，首先让学生思考：吹风机朝上方，对着乒乓球吹风，你认为乒乓球会被吹走吗？学生各抒己见。然后，我让他们动手实验：用一只手握住吹风机，另一只手将球放在吹风机的上方。开动冷风和热风分别吹动乒乓球。结果乒乓球，没有被吹走，而是浮在空中跳动。最后说明：无论开动冷风和热风吹风机朝上对着乒乓球吹，由于力的平衡作用，上方的乒乓球不会被吹走，而是浮在空中跳动。学生发现实验这么有趣，学习兴趣自然会逐日加深。

三、巧设实验问题，培养学生自主探究能力

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1高校运动人体科学实验教学改革的目的

从我国高校的运动人体科学实验室来看，表现出了非常有特色的实验内容、实验器材与实验应用，通过结合人体静态与运动态的机能变化，来开展运动人体科学的实验研究。受到运动人体科学实验特殊性的影响，实验项目设置的开放性、创新度等有了非常大的可利用空间。当下的运动人体科学实验教学，一方面要帮助大学生学会基本的实验操作方法，还要帮助大学生提升实验创新设计的能力。在实验教学的过程中，一方面要注重教材基本实验设计所表现出来的精致性，更要帮助大学生去感悟和思考实验设计者的实验研究思路，从而更好地达成实验操作的目的。当前，我国高校的运动人体科学实验内容主要有运动人体解剖学、保健学、运动生物化学、运动生物力学等人体科学实验，从当前的运动人体科学实验教学的发放来看，大部分采用的是分学科教学方式，即各教师根据相关课程实验的基本要求，来开展所教课程的实验内容，这难免会造成学科间的联系不强，影响了大学生所学知识综合运用能力的考量。

2高校运动人体科学实验教学改革的策略

2.1提升运动人体科学模块化教学的精准使用

通过对当前我国运动人体科学专业所在高校的实验教学状况分析，大部分高校使用的是分课程教学的方式，即不同的教师负责所授课程的实验教学，这在一定程度上导致运动人体科学实验教学出现交叉重复的问题，导致运动人体实验课处于较低的层次，并且实验缺乏系统性，很难有效地提升大学生参与运动人体科学实验的积极性，实验创新与应用能力更难以提升。在新的实验室管理过程中，管理人员的职责是做好实验室的日常事务、维护保养好实验的器材与设备，并统筹规划实验项目，从而更好地提升实验仪器和实验设备相互间的资源共享效果，减少实验设备的采购费用，提升高校现有实验器材的使用效率。模块化教学是在打破原有的单一课程教学体系的基础上，实现运动人体科学实验教学内容、学科知识结构相近的简单验证型实验等实施有效地整合与设计，并将其归纳分类的方式，进而提升运动人体科学实验项目从简单地验证转化成设计型、综合考查型的过程。这种转变对提升运动人体科学专业大学生的实验兴趣、应用能力、创新能力有着非常重要的意义。例如，在运动生理学的实验身体成分测定这一内容、人体心电图的描记，保健学实验里面同样也有人体心电图的实验，这就造成了不同学科的实验重复问题。因此，为了避免重复，可以通过分类整合与模块实施的方法，来提升模块分类的精准化，从而帮助大学生能够将更多的精力投入到实验设计和实验创新当中，达到模块化实验教学效益提升的目的。这样能够进一步提升运动人体科学实验教学的信息含量，帮助大学生拓宽运动人体科学的知识面，促进运动人体科学知识的系统掌握与应用。

2.2创新运动人体科学实验教学综合化实施力度

高校大学生科研训练计划是通过安排大学生参与相关的科研内容，促进大学生在课余时间更多地进行实验设计与动手操作的机会。借助大学生科研训练计划，能够让科研成为大学生实验操作能力的载体，帮助大学生获得实验学习的时机，培养大学生实验创新的能力。有效的实验教学是培养运动人体科学应用型人才的基本手段。传统的教学模式在一定程度上能够为大学生提供较为系统的运动人体理论知识，但是缺乏基本的运动人体科学实践，往往不利于大学生实践能力和动手操作、知识应用能力的提升。而大学生科研训练计划的引入，就是帮助高校大学生获得更多的实验操作机会，让大学生在校学习期间能够掌握更多的实验技能、实验应用知识。高校运动人体科学实验室在加入大学生科研训练计划之后，能够将前期所掌握的实验内容教学方法、实验教学进度等编排到教育体系当中，促进实验教学项目的系统化。大学生科研训练计划的加入，能够有效地提升运动人体科学大学生对综合知识的运用与把握能力。同时，这些实验项目在实验室中开展，促进了大学生实践能力的提升，实现了双向促进。

2.3重视开放式运动人体科学实验的使用

在运动人体科学实验教学的过程中，验证型的运动人体科学实验，往往是安排大学生根据教材中的实验内容提前展开预习，再到运动人体科学实验室做实验，因为运动人体科学实验是验证型的实验，所以在运动人体科学实验教材里面的设计方案、实验步骤等较为详细，大学生不用自行设计实验内容，根据实验教材的顺序做完就可以。这就使得大学生虽然做了实验，却是被动地接受，对整个实验的目的等缺乏深入的研究与认识，这就造成了大学生在设计毕业论文的时候，不能够有效地进行论文的创新与摄入的研究，这很大程度上是因为日常实验教学关注大学生创新设计不够。所以，为了更好地提升运动人体科学专业大学生的实验能力，可以借助开放式实验教学来达成。在运动人体科学专业学习的过程中，大部分实验内容与运动训练有着密切的关系，运动人体科学实验既可以在实验室进行操作，也可以在比赛场等开展测试实验，从而实现实验空间的转化。这种转化使得高校大学生以更为专业的眼光与思维，对待运动训练、比赛中的生理现象，并通过这些问题的实验方案的自行设计与实验结果的科学预测，达到发展大学生参与运动人体科学实验的积极性与创新性。

3结语

运动人体科学实验教学的方法等对实验教学的质量会产生直接的影响，实验教学质量的高低关系到运动人体科学专业大学生综合能力、就业竞争力的水平高低。因此，为了更好地提升运动人体科学实验教学的质量，各个高校要在对现有实验教学方法、评价方法分析的基础上，不断地提高运动人体科学实验教学的创新力度，在帮助大学生掌握基本的运动人体科学实验动手技能的基础上，提升大学生的实验应用能力，从而更好地实现高校运动人体科学实验教学的效益。

参考文献：

[1]黄天云.高师体育院校运动人体科学本科专业的现状思考[J].才智，2016（7）.

[2]孙睿哲.高校运动人体科学专业建设过程中的问题分析与对策研究[J].城市地理，2015（20）.

[3]蒙恩.浅议运动人体科学的实验教学改革[J].当代体育科技，2013（34）.

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关键词：大学物理实验；大学生；独立思考能力；培养

一、前言

大学物理实验是大学生在教师指导下独立进行实验的一种实践活动。它在培养学生运用实验手段去分析、观察、发现乃至研究、解决问题的能力和提高学生科学实验素质方面，都起着重要的作用；同时，它也将为学生今后的学习、工作奠定良好的实验基础。在大学物理实验中，学生必须具备独立思考能力才能出色地完成实验任务。

二、大学物理实验如何培养学生独立思考能力

1.促使学生牢固掌握大学物理实验的基本知识和基本技能

大学生只有牢固掌握物理实验的基本知识、基本方法和基本技能，并得到严格而系统的训练，才能做好物理实验。首先，大学生要熟知各种物理实验的原理、各类仪器的结构与工作机理、实验的误差分析与不确定度评定实验结果的表述方法，以及如何对实验结果进行分析与判断等。其次，大学生要掌握如何根据实验目的来确定实验的思路与方案，如何正确选择和使用仪器等。再次，大学生还要掌握一定的物理实验技能，如各种调节与测试技术（粗调、微调、准直、调零、读数、定标……），电工技术（识别元件、焊接、排除故障、安全用电……）等。这些基本知识、基本方法和基本技能的训练有时可能会比较枯燥，但却是完全必要的，它体现了学生最基本的实际动手能力，因而必须首先保证这一要求的实现。

2.鼓励学生用实验方法研究物理现象，验证物理规律

我们都知道研究物理现象和验证物理规律是进行物理实验的根本目的。但是在以往的物理实验过程中，一般的“验证性实验”都是教师安排好的，学生只要按照教师的步骤来模仿一遍实验过程就可以。这种方法很难培养学生的独立思考能力和动手能力。学生在实验过程中应仔细体会物理实验的奥妙所在，要多问几个为什么，想一想不按规定的步骤去做会有什么问题，或者能否想出别的方法来达到同样的目的。在一定的条件下，经老师同意也可以做自己设计的实验。另外，在实验中往往会遇到一些意想不到的问题，这些问题虽然可能不是实验研究的主要对象，但也不应轻易放过。这常常是提高学生分析问题、解决问题能力的好机会。学生要注意观察、及时记录、认真分析，有必要时可以进行深入研究。

3.学生要养成实事求是的科学态度和积极创新的科学精神

在物理实验过程中，教师最能培养学生实事求是、严谨踏实的科学态度，任何弄虚作假、篡改甚至伪造数据的行为都是绝对不能允许的，也是比较容易发现的。在大学物理实验中，教师要规定学生记录数据不准用铅笔，不能用涂改液，误记或错记数据的更改要写明理由并经指导教师认可。实际上，实验结果是什么就是什么、没有“好”“坏”之分。与原来预想不一致的实验结果不仅不应随便舍弃，还要特别重视，它可能是某个新发现的开端。只要认真去做实验，一定会发现许多问题，其中有些问题是教师也未必能解决的。

三、结语

大学阶段物理实验课程的学习，不同于中学阶段的实验课。中学的物理实验仅是物理课程教学的一个附属环节。但是，大学阶段开设的物理实验课程是独立于“大学物理”之外、对学生进行科学实验基本训练的一门独立的必修基础实验课程，单独记分，是学生在高等学校受到系统实验技能训练的开端。大学物理实验过程最能培养学生独立思考的能力，当然，教师在实验开始之前要让学生做好充分的预习工作，只有这样，才能掌握实验工作的主动权，从而创造性地获得知识。

参考文献：

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关键词：初中科学；实验教学；问题；有效性

中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2014）18-275-01

科学的发展离不开实验，同理，科学教学也离不开实验。观察、操作、实验探究能力是新课标要求学生必须要掌握的重要目标之一。实验不仅可以帮助他们验证所学知识并获得动手能力，培养实事求是的科学态度，同时还可以极大地激发他们学习科学的兴趣，培养学生的科学素质。

然而，目前我们农村初中科学实验教学现状不容乐观，普遍还存在这样一些问题。

一、合理分析，明了当前科学实验教学中存在的问题

1、部分教师存在着重理论轻实验的思想

通过访谈的形式，我们了解到目前我们学校的实验教学方法大多是采用讲授法和视频观看相结合的形式，教师学生动手实验机会较少。由于思想上的轻视，教师在实验教学的准备上、组织上、教学过程中都存在敷衍随意的现象。

2、实验预习学生准备不充分

学生是实验的主人，一切实验教学的开展从学生出发。无论是演示实验还是学生实验，实验的教学是否有效最终都是要通过学生来检验的。实验是科学而严谨的，但在实际教学过程中，由于课前没有做好实验态度和实验知识的准备，学生有时会出现“玩家家”的状态。学生进入实验室，情绪高涨，但学生容易把注意力集中到实验器材上，急于观察、摆弄器材，实验目的不明确，实验步骤混乱，不清楚观察哪些实验现象，记录哪些数据。

3、实验教学模式僵化

实验教学的基本原则没有得到充分的体现，教学方式呆板。从教学内容到教学方式没有给学生留出足够的发展空间。即使有极少的学生实验，也往往在老师详细讲解操作步骤后，由学生完成实验内容，学生往往只是在动手而很少有动脑，更谈不上对实验进行创新。就分组实验来说每次实验课教师还要花相当长的时间根据教材讲实验目的、原理……然后学生照着现成的实验步骤或跟着教师动几下，取几个数据，实验就算完成了。这样做实验，收获不大。

由于种种原因实验课开出率不高，总有部分演示或学生实验开不起来.教学实践中以讲代做，“黑板实验”的现象时有发生，这是一个较普遍的问题。

如何改变目前农村初中科学实验教学面临的种种困难呢？

二、针对问题，有的放矢，实施有效实验教学

1、转变实验教学观念

要促进实验教学改革，转变观念是关键问题。（7-9年级）明确提出："在科学课程的教学中，必须创造多种机会让学生进行科学探究，在亲身参与科学活动的过程中，发现问题、感受科学过程、获取事实证据、检验自己的想法和科学理论，逐步形成科学的态度、情感与价值观."这就要求教师改变观念，改革实验教学方法，在实验教学过程中将“教师做，学生看”的情形转化成“学生做，老师看”，让学生在独立自主的学习过程中培养实验基本技能，培养学生的创新精神。

2、加强实验准备工作，保证实验教学有效性

作为教师在学生开展实验探究前必须作好准备工作。首先准备各种仪器设备、物品，并且检查各种实验仪器、物品能否正常开展实验教学。如果有些实验物品学校没有，教师可以发动学生自己从家里带，或者可以提前布置学生课前自制有些实验器材。比如在上浙教版科学七年级上《植物的种子》时，要求学生带一些瓜子、花生、苹果等种子实物，在课堂上既让学生亲手用自带的东西做实验，活化课堂氛围，又切实突破了种子的结构等重点难点知识。

3、切实重视演示实验，增强实验教学有效性

德国物理教育界流传着这样一种说法：“没有演示实验的课，不算是一堂成功的课”。演示实验是教师利用课堂时间为学生演示，在操作的同时，引导学生对实验进行观察、思考和分析，具有很强的示范性。因此，作为一名科学教师，要尽一切可能，在课堂上为学生展现出丰富多采的科学现象和活生生的科学情景。在演示实验中，应积极引导学生观察、猜想、分析、归纳总结，要让学生自己动手参与操作，成为实验的主体。

例如：在演示马德堡半球实验时，可让两个“大力士”上来拉，不能将两个半球拉开，打开活塞，让空气进入半球中，再让两个力气最小的同学来拉，却能很轻松地将两个半球拉开了，两相对比，肯定会给学生留下深刻的印象。可见，演示实验在教师的指导下让学生参与，不仅让学生有了提高实验技能的机会，又能加深他们对科学概念和规律的理解和掌握，同时还可以领略科学思想，培养他们学习的科学态度和科学方法。

4、有效组织学生分组实验，提高实验教学有效性

心理学家皮亚杰曾说过：“要让学生动手做科学，而不是用耳朵听科学或者用眼睛看科学”。而分组实验恰好提高这样一个良好的机会。它不仅能让学生获取科学知识，掌握运用实验手段来分析问题的基本技能，而且能培养实事求是的科学态度以及良好的实验习惯和操作技能。

5、拓展课外实验，使实验向课外有效延伸

《科学课程标准》指出：“课外活动是科学教育中不可缺少的重要阵地，它有着课堂教学无法替代的重要作用。”而课外实验是科学实验教学的一个非常重要的组成部分，它既不受教学内容的约束，又不受教学时间的限制拓展了学生广阔的探究空间。因此教师要积极指导学生进行课外实验，使课堂实验教学得到延伸。

捷克教育家夸美纽斯曾提出：“寻找一种有效的教学方式，可以使教师教的更少，学生学的更多。”作为一名科学教师，我们要精心设计课堂实验，积极指导学生的课外实验，从而激发学生学习科学的兴趣，帮助他们收获丰富的科学知识，培养他们的科学素质，从而真正实现科学实验教学的有效性。

文献参考：

[1] 《科学（7-9年级）课程标准》.[M].北京：北京师范大学出版社.2004.7.

[2] 刘艳红.初中生物实验有效教学研究.[M].广州：华南理工大学出版社.2012.

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摘要：通过初中科学实验，可以使学生掌握大量的科学事实，加深对科学概念与科学理论的认识，培养学生的观察现象、分析、综合、归纳、解决问题的能力，获得比较熟练的实验技能，学习科学探究的方法，培养学生实事求是，严肃认真的科学态度，提高实验教学质量。

关键词：初中科学 实验教学 常见问题 实验教学质量

初中科学是一门以实验为基础的学科，所以科学实验是科学教学内容的重要组成部分，也是学生学习科学的主要途径。实验教学是否成功，与学生的科学学习能力、学习兴趣、以及探究能力等密切相关。结合初中科学教学实践，对初中科学的实验教学产生如下思考。

一、初中科学实验教学中的常见问题

1、学生实验死板、机械。一般情况下，学生实验都是安排在上新课后进行，并且都是教师演示过的实验。这样的实验只起到巩固书本知识和训练操作技能的作用，是实验操作的重复。在这样的实验教学中，学生基本上不需要思考，只要按照教材上的步骤做玩就行，甚至有很多学生不知道每一步的实验操作目的，也不会分析实验出错的问题所在，失去了锻炼学生思维能力的功能。

2、实验教学中缺少探究成分。现在初中科学实验教学基本都是按照教材内容，开设一些验证实验，哪怕不做实验也知道实验结果，该类实验丧失了学生对未知世界的探索兴趣，长此以往养成了学生的惰性，使学生对科学实验失去了兴趣。如果对实验失去了兴趣，就会谈不上对学生探究能力的培养。

3、实验教师对教学的重要性认识不够。随着教育教学的改革，大部分教学模式都有了改变，推出许多新的、适合学生发展的教学模式，但由于考试压力的存在，评价机制的不完善。大部分教师对实验教学的重要性认识不足，还是注重理论知识的传导，甚至还出现黑板上栽秧的实验课。

二、改变实验教学观念，开拓实验教学新模式，提高实验教学质量

1、注重教师的演示实验，激发学生的实验兴趣。初中科学教学是科学教育的启蒙阶段。初中学生好奇心强，他们学习科学的动力是以满足好奇心和感兴趣为主导。科学实验教学的首要任务是如何激发学生对学习科学的兴趣，并使这种短暂的兴趣能够稳定地保持并得以发展，从而激发他们学习的兴趣。因此强化实验教学的主要途径是：通过演示实验来调动学生的情绪，激发他们学习的兴趣和求知欲。我们可以从优化教师演示实验着手。例如，在讲述氢氧化纳性质时，补充CO2与NaOH的反应的探究实验，教师可以先收集两试管CO2，再将两试管分别倒扣在等体积的水和氢氧化钠溶液中，观察产生的现象。哪一支试管中液面上升更高？并让学生来思考发生现象的原因。由于实验现象有趣，所设问题有思考性，能使学生认识氢氧化钠与CO2反应的性质，启发了学生的思维。

2、增加学生实验的探究成分，提高学生的求知欲。与验证性实验相反，探索性实验具有明显的优越性。实验前学生不知道实验的现象和结果，这就要求他们认真、正确地操作，仔细观察，认真记录。谁认真谁就能获得正确的结论，反之将得到错误的信息，这有利于培养他们科学实验的态度。科学实验的现象总是多方面的，而这些复杂的现象又是人们认识物质变化的向导。探究性的实验是要引导学生“像以前的科学家”那样，通过实验探索规律、发现真理。

例如，在讲CO2的实验室制法时，在寻找CO2实验室制法时不要直接地将结论告诉学生，然后再进行验证。我在进行教学时事先准备了如下几组实验：①Na2CO3与HCl反应；②纯碳酸钙粉末与HCl反应；③石灰石与HCl反应。让学生依次分别做这三个实验，然后让同学们共同讨论：在实验室条件下制取二氧化碳选用哪组实验最合适？经过学生的讨论和争论之后，让学生自己得出结论：实验室应用大理石跟HCl反应制取CO2最适合。这样不仅使学生们牢固地掌握了CO2的实验室制法，更重要的是有了探究的欲望，增强了学生的求知欲，提高了对科学学习的兴趣，让学生体验探究实验的经过，也让学生学会了对比实验和优化实验的方法，培养他们的思维能力。

3、开设课外实验，开展家庭小实验，培养学生的学习、探究能力。教学实践表明，家庭小实验的引入使课堂教学延伸至课外，对激发学习兴趣、巩固知识、培养能力、开发智力起到一定的作用。每逢做演示实验时，学生往往会问老师：“我自己在家里能做吗？”在学习酸、碱、盐后布置学生回家利用厨房食品，开展“厨房中的科学”，让学生利用厨房里的酸——食醋与鸡蛋壳、食醋与纯碱的反应来验证酸与盐的性质。当“你”看到有锈斑的铁锅、菜刀或热水瓶胆和水壶内沉积的水垢时，思考应该如何用所学科学知识来解决这些生活问题，在一定程度上增强了他们关心自然、关心社会的情感，也丰富了他们的课余生活，培养了各种能力。

总之，通过初中科学实验，可以使学生掌握大量的科学事实，加深对科学概念与科学理论的认识，培养学生的观察现象、分析、综合、归纳、解决问题的能力，获得比较熟练的实验技能，学习科学探究的方法，培养学生实事求是，严肃认真的科学态度，全面提高学生的科学素养。

参考文献

[1]《中学理科实验员培训教材》陕西人民教育出版社

[2]《中学化学实验大全》江苏科学技术出版社

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关键词 科学教育；化学实验；在线实验；多媒体教学

中图分类号：G424.省略是IBM、纽约科学馆和科技中心协会（ASTC）协力打造的一项基于信息技术开展科学教育的成果，它采取动手试验、虚拟实地旅行、交互式展览和其他形式提供丰富的科技资源，引领学生通过与全球科学和技术中心的在线和离线交互活动，体验激动人心的当代科学和技术。

该网站以青少年科学教育为特色，提供大量网络实验案例，囊括了地球科学、生物学、数学、物理学、航天学、工程技术、化学、社会科学、医疗保健等主题板块。每个实验案例均提供详细的实验信息，包括实验目的、实验材料、步骤和现象、“怎么回事”、“给家长/老师的提示”。有的案例以Flas提供在线实验体验，搭配生动的音效以及体现操作的彩图，符合学生的喜好，激发学生的好奇心和探索欲；大部分案例所需实验素材简单易得，可操作性强，便于大多数的实验在家完成；每个实验均以有趣的动画和图片呈现实验步骤，生动地引导学生从中获取详尽的在线指导，也以直观的形式激发学生的兴趣；“怎么回事”为该实验案例提供了生活情境和原理规律，这样的安排有利于学生明白实验的意义；“给家长/老师的提示”是为指导学生操作实验的教师或者父母提供的文字资料，比如获取实验素材的途径、实验中的安全问题等，也在一定程度上拓宽学生自身的视野。

1 化学主题的实验案例概述

TryScience网站提供的12个化学主题实验活动，以其原料简单易得、实验操作简单和趣味性强而深受科学教育工作者的关注。实验案例不只限于化学学科，具有鲜明生命科学、物理学特色的小实验充分体现了化学科学的“中心性”，进一步体现科学教育中化学的独特价值。

1）DNA检测。利用盐与一滴清洁剂的混合水溶液作为提取液，获取两颊之间的细胞并使之破裂释放出DNA；再注入冰乙醇（或甲醇、外用酒精），进而可以观察到DNA链。（DNA在不同浓度盐溶液中的溶解度不同。）适用于生命科学相关的课外教学活动，其中“DNA的粗提取与鉴定”可以借鉴这个实验。

2）会呼吸的酵母。把酵母消耗糖这一生命活动作为微生物和碳循环的相互作用的具体实例，了解有机体是如何依赖于食物链中的水和能量的。这里主要根据“酵母对不同量的糖经过呼吸作用产生二氧化碳的量不同”的问题进行探索研究。可作为阐述碳循环的补充实验；生物学学生的探究实验“酵母的呼吸作用”的课外探索实验；在化学中化学反应定量分析应用。

3）胡椒粉扩散。通过观察胡椒粉在水中和肥皂水中的不同变化，了解物质的扩散和水的表面张力。帮助学生了解水的表面张力和物质的扩散。

4）想吃冰淇淋。利用盐水在结冰之前必须低于0 ℃这一特性，准备牛奶、糖、调味剂、冰块和食盐就可以制作冰淇淋，从而了解制冷剂的具体用途。适用于初中化学中制冷剂的课外实验。

5）粘住它！该实验利用酸可以使蛋白质变性的原理来获取白胶，让学生了解蛋白质的结构特性。这里用醋（乙酸）来使牛奶中的酪蛋白发生性质的改变，来获取固状凝结物。可用于“有机化学基础”中的蛋白质的性质探索实验。

6）浮油。由阿拉斯加州的普拉德鲁湾的“艾克森瓦尔迪兹”漏油事件来引发学生对浮油的清除的探索实验，比较网眼布、粗棉布或纱布、棉球、聚丙烯布清除油污的效果。可用于小学的课外活动，培养正确的洗涤知识；也可以配套“高分子材料”的实验探究教学。

7）防晒油。设计对比实验，比较涂和没涂防晒油的苹果的干瘪程度，让学生从生活中了解防晒油或保湿霜的功效。可作为小学科学实验的一个趣味实验。

8）木乃伊魔术。就古埃及人做木乃伊过程中使用脱水技术为背景，探究泡碱混合剂如何使苹果变干就像它把人的尸体吸干变成“木乃伊”一样。可以作为初中“常见的碱”的拓展知识，帮助学生拓宽视野。

9）电解。网站中包含了在线实验，同时可以方便学生在线动手进行实验，探索电解的奥秘，整个过程包括连接导线、导体、电极、电解质溶液的选择及氢气和氧气的释放。可作为九年级化学“水的组成”或高中“化学反应原理”模块的电解中的网络媒体辅助教学。

10）镀铜实验。简单地利用铁能置换铜的原理，巧妙地利用回形针从硬币中置换铜离子，给回形针镀铜，该实验包含许多探索性问题。可作为初中“置换反应”的具体实例。

11）谈谈奶酪。用醋来制作奶酪，相对于利用细菌产的酸与牛奶进行反应，过程很快，之后经过处理即可获得奶酪。可用于中小学的课外科学实验活动，融合了生物和化学的知识。

12）绚丽的颜色。用Kool-Aid™和醋混合制成染料即可以给布料染自己喜欢的花样，这不仅仅是一个化学实验，还是能让学生发挥自己的想象的一个桥梁。可作为小学科学实验的一个趣味实验案例。

2 化学实验典型案例

为了让大家更好地了解TryScience网站科学实验案例的特性，以电解实验为案例，为大家详细阐述。

2.1 在线实验

以Flash呈现的在线实验动画可以模拟实验操作，弥补一般实验教学网站只呈现实验步骤文本资料的缺陷，给予使用者、学习者更为真实的感性体验。

点击“化学”“电解”，可进入图1的界面。左侧呈现出的实验步骤给予学生详细的指导：1）用一节电视、一块纸板、两个导体、一杯水和两根电线组成一个电路；2）杯子上的纸板用来固定导体；3）选择良好的导体，将它们插入纸板的洞中；4）连接电线，形成电路。

点击“开始”即可进入图2所示的操作界面。右侧是实验主界面，包含一只锥形瓶和一只电池；左侧提供了备用素材，由网友点击拖拉到主界面中连接、搭配。如果选用素材有误或实验仪器连接错误，系统会作出提示，以便改正。如把左侧的塑料吸管拖到右侧作为导线与电池连接，动画立刻提示：“这是用来喝饮料的！塑料管不导电！塑料、橡胶、黏土类材料是绝缘体，电子这种细微粒子无法通过这些材料。”即时的提示有利于学生纠正错误概念，也有利于指导学生掌握正确的化学观念。如果操作和填加素材正确，则会给出正确提示和如雷掌声。

当全套仪器搭建完成，动画里作为电极的铅笔芯周围就会释放出大量气泡，随即提示：“电流可以产生足够多的能量来分解水分子中的氢和氧。”

动画提示的下一步操作是通过改变变量进一步探究水的电解。如增加电压后，两极产生气泡更多，让学生了解到不同强度的电压是影响产生气体速率的重要因素之一；“交换电线”更换电极连接后，产生气体的现象与原来实验相反；还可以通过“放大镜”清晰观察某个电极产生气体，排开集气装置中的水。

“在线实验”不只限于具体操作，还拓展到实验意义，关注情感态度与价值观的教学目标。“电解实验”进一步指出产生的氢气和氧气作为燃料电池来发电驱动汽车的行驶（图3）。

TryScience提供的在线实验体验，充分体现网络多媒体对化学教学的辅助功能。学生不再是一味地听教师讲、看教师做，而是在足够的时间和空间范围内，由自己分配时间，进行方案设计，并进行虚拟实验操作，最后通过对实验事实的分析、归纳得出结论。就是在这样的学习氛围中，学生能真正感觉到自己是学习的主人，由此激发其主动参与的热情。

其中具有特色的是它的在线实验，虚拟提供给学生电线、纸板、不同的导体以供选择组合成电路，通过自己动手来尝试搭制实验装置。总之，这个实验还是很值得让学生去实践探索的。

2.2 家庭实验

动画实验不能完全替代化学实验操作，网站提供的“家庭实验”设计具有一定的开放性，不局限于教材，从知识、能力等多方面向外延伸或扩展，创设开放性问题情境，督促学生自己在家利用方便易得的素材开展实验操作，提高对科学实验的浓厚兴趣。

1）实验目的：水（H2O）分离出氧气和氢气；了解电能转化为化学能的原理。

2）实验仪器和材料：两支铅笔（HB或者2B），两根电线（每根长约30 cm），一个广口玻璃瓶（500 mL），一张足够盖住广口瓶的纸板，带子，手电筒电池或电灯电池，水，盐。

3）实验步骤和现象。①削尖每支铅笔的两头，削铅笔前，拿掉铅笔的橡皮和金属部分。②将广口瓶装满水，往装满水的广口瓶加入一些盐。③在广口瓶的瓶口盖上一张纸板。慢慢地将一支铅笔穿过纸板，使铅笔芯完全浸在水下。与这支铅笔隔大约3厘米处，插入另一支铅笔。要使每支铅笔芯都近似地处于同一水位。用电线将第一支铅笔的另一头连接到电池的阴极。也就是用电线的一端缠在铅笔芯上，另一端缠在电池阴极端。将第二支铅笔的另一头连接到电池的阳极。④通电，观察实验现象。

4）讨论与研究。①水中必须放少许盐。如果水中盐浓度太高，则有可能会产生氯气。②在溶液中加入酚酞（某些泻药的成分之一），它可以检测阴极附近pH值的升高。如果pH值升高，溶液会变成粉红色。红球甘蓝汁也可以看到这一现象。红球甘蓝汁在阴极变成蓝色，在阳极变成红色。如果使用紫色的甘蓝汁，颜色的变化就很难看出来。试着多加几节电池，就可以产生更明显的气泡效应。

3 网站实验特点及点评

3.1 生活化，趣味化

TryScience实验选题广泛，内容新颖，大多来源于学生的学习和社会生活，实验设计注重引导学生运用所学的知识研究和解决学生关注的一些社会问题，很多题目设计贴近生活、独具匠心，足以引起学生的好奇心和学习心向。例如，“谈谈奶酪”“吃冰淇淋”这两个基本就从学生热衷的食品取材，让学生从生活中能够体会到化学的存在，进而走进化学，喜欢化学。这样的实验新颖而又熟悉，直观生动，易于吸引学生，引起学生的认知冲突和学习心向，使学生认识到化学知识就在身边，增强化学知识的实用性，并且生活化的实验提供学生某种生活经验，使学生能够找到自己的“先行组织者”。

学生学习科学知识的动机很大程度上来源于兴趣，实验趣味性越强就越能调动学生学习的积极性，即化学实验具有激发动机的功能。但近年来应试压力下的实验选题单调，使学生对化学实验的兴趣逐渐降低。各种调查显示，很多中小学生对化学学习的兴趣正在明显降低，导致这一状况的原因是多方面的，如何通过化学实验，激发和保持学生的化学学习兴趣引起人们的思考。而TryScience的“木乃伊魔术”实验，联系传说中的木乃伊，激发学生学习碱的兴趣。当然，卡通的界面、孩子气的动画设计也是TryScience网站体现趣味性的一个重要方面。

3.2 探究化，绿色化

在化学实验的设计上，化学教科书中过于强调实验对所认识的化学基本概念、基本规律和基本原理的验证，即使是“探索性实验”或“启发性实验”，也是照方抓药式的设计。这样的实验设计学生几乎不需要进行什么“探索”，只要按照实验步骤做下去，就可以得出结论，别说发挥实验的功能、促进科学素养的发展，就连学生最初的实验操作兴趣，也可能因为这样的设计而丧失殆尽。而TryScience网站的实验设计，利用在线实验的互动多媒体效果，实验研究方法的运用和实验结果的表达有较大的灵活性。这些特点有利于发挥学生的个性特长和才能，形成开放的学习过程，更好地发挥化学实验的探究功能，对促进学生科学素养主动、全面发展，有一定的引导作用。例如，“电解”的在线实验，给出所需的实验器材和提示，让学生自己进行探索，自主学习，搭制正确的实验装置。过程中的提示和警醒也让学生深刻了解实验原理。

TryScience网站涉及的实验也充分体现绿色化学观念，遵循绿色化学中避免使用有毒的和危险的试剂和溶剂的要求。例如，“绚丽的色彩”就是从绿色化学角度着手，试剂选用绿色材料，建议家长或教师带领学生尝试用水果和蔬菜制成的天然染料（冰冻蓝莓、黑莓和甜菜汁的效果都很好。使用食物加工机混合水果或蔬菜并滤掉果肉来准备染料，得到的液体就是染料）来给自己的衣服染色，体会染色趣味的同时，还能树立一定的环保意识。

3.3 综合化，现代化

TryScience网站案例突出现实性、多学科性、动态性等整体化知识的特点。实验设计内容在加强化学与现实生活密切联系的基础上注重多种学科、多种技能的整合，注意与现实背景和历史背景相结合，有助于培养和发展学生的创造性思维。化学栏目的实验与生物学、数学、生物技术、物理等学科均有不同程度的渗透和综合，其中DNA检测涉及化学、生物学、工程技术；会呼吸的酵母涉及生物学、数学、化学、社会科学；防晒油涉及生物学、化学和医疗保健；木乃伊魔术涉及生物学、化学、社会科学；电解涉及物理学和化学。这些实验涉及的知识都可以看出化学是一门比较“中心”的学科，对化学的研究必须要建立在其他一些基础学科上，当然利用化学的一些实验技术知识也可以帮助对其他领域的探索研究。

网站功能设计具备现代教学设计特色。譬如，对于某些实验的实验步骤设置，通过连环问题的设置来串联教学思路，由浅入深，由简单到复杂，创设出真实、新异的教学情景，为学生创造性思维发展营造良好的环境，引导学生循序渐进地由被动思维转变到积极主动的思维，不仅促进学生积极思考、主动探索，锻炼学生的思维能力，而且培养了学生的探究精神。学生利用多媒体实验可以有目的地去注意观察整个实验的一个动态过程，并不是按部就班、毫无思考地进行化学实验。运用动画也恰到好处，不仅体现信息技术的辅助功能，还培养了学生利用技术去学习的主动性和积极性。

总之，这个网站的实验不仅可以作为教师的在校演示实验和学生探究实验素材，还可以作为家长早期引导孩子认识化学的家庭实验，既可以锻炼他们的动手能力，也能拓展他们的科学视野，更科学全面地认识这个绚丽多姿的世界。

参考文献

[1]张凤,陈凯.《科学探索者・化学反应》中的活动与实验[J].教学仪器与实验,2009(9):25.

[2]王炜祺,张凤,陈凯.趣味化学实验与儿童科学启蒙教育[J].教学仪器与实验,2007(12):50-52.

[3]王炜祺,陈凯,张凤.儿童科学教育的典范:德国巴斯夫“小小化学家”实验案例介绍[J].教学仪器与实验,2007(8):56-57.

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关键词：大学物理实验；探索；创新

一、对大学物理实验课程教学现状的分析与反思

大学物理实验课程是高等院校的一门重要的基础科学实践课程，其开设目的在于培养学生的科学素养、实践动手能力、创新能力、理论联系实际并适应科技发展的综合应用能力。过去传统的物理实验教学模式，在一定程度上对培养我国20世纪的工作者起了重要作用，但进入21世纪后，以数字化为核心的信息技术高速发展，计算机技术广泛应用，人们的思维方式和工作模式也发生了相应的变化，然而我们的大学物理实验教学由于长期受到教学理念、教学条件和师资水平的限制，没能审时度势对其加以调整，严重制约了学生的创新能力及科学素养的养成。

二、国内外大学物理实验教学的比较

在国内传统的大学物理实验教学中，实验课程的开展往往是教师根据实验教材在实验室里详细讲解实验原理和实验步骤，学生则照搬教师的讲解进行实验，很多情况下，学生做完实验后对诸如实验步骤为何这样确定、实验方法的依据何在等问题不甚明了。真正的实验课程需要学生主动参与，包括主动寻求实验原理和方法、设计实验步骤、对实验数据进行处理与反思，而这方面国内大学物理实验教学却较少要求。在欧美发达国家，实验教学理论可以认为是一种合作学习理论，普通物理实验是一种探究式实验。大学物理实验教学和大学物理课堂教学一般都是整合在大学物理课程之中的。如在MIT普通物理学课程中，学生按照3人一组进行分组，以学生自主学习为主，教师讲解理论知识并指导学生实验。

三、对大学物理实验课程教学的探索

1、与时俱进，转变教师教学理念

虽然高校实验教学改革的呼声已过多年，但传统的“模仿式”教学模式依然根深蒂固，实验教师的教学理念并没有发生实质性的改变。教师苦口婆心地详细讲解实验原理、步骤、操作的方法和注意事项，学生盲目效仿，完全失去独立思维的真正支配权，更无创新能力可谈。时代在发展，科技在突飞猛进，教师必须具有强烈的责任和使命感，高瞻远瞩，更新教学理念，不仅要让学生受到严格的、系统的实验技能训练，掌握科学实验的基本知识、方法和技巧，更要通过学生理论联系实际解决实际问题的过程，培养学生的科学思维能力和创新能力，也只有在富有时代性的理念导引下，才能不断研究、探索、改革、创新实验的教学，培养出社会需要的高素质人才，否则理念不改变而大谈改革与创新，那只是一场空话。

2、加大新科技实验设备的投入，更新陈旧实验内容

随着新技术的出现，有些实验设备和实验内容明显与时代脱节，不能满足时代对学生素质培养的需求，此时教师必须果断决策，用新技术设备替换陈旧设备仪器，同时更新相应实验的内容。如通过开尔文双电桥电路，将电阻应变式传感器应用到测量金属丝杨氏模量的实验中，通过测量金属丝电阻的办法，测量金属丝杨氏模量，此方法不仅克服了传统光杠杆放大原理测量杨氏模量存在的系统误差，还减少了测量的直接数据，克服了传递误差，提高了实验的精确度，同时又把当前应用较广的传感器新技术应于实验，拉近了学生与社会应用新技术的距离，有助于培养学生的良好科学素质。

3、拓展实验环境和实验内容，变单一为多元化

传统的物理实验教学往往是三个固定固定的时间、固定的地点、固定的实验。显然，这种过于单一的教学方式，与信息化高速发展的时代不相匹配，拓展实验环境、丰富实验内容、加大设计性和综合性实验的教学也就成为实验教学改革的大势所趋。对此，我校做了以下主要工作： （1）针对不同层次的学生重新整合实验内容，将其划分为三大类别，第一类为基础性实验，即普通物理力、热、电、光等各部分的基本实验，旨在培养学生的基本实验能力。第二类为综合性实验，实验的内容涉及本课程综合知识或与本课程相关课程知识，主要对学生进行实验技能和方法的综合训练。第三类为设计性实验，教师根据教学要求提出实验目的和实验要求，并给出实验室所能够提供的实验仪器设备、器件等实验条件，由学生运用已掌握的基本知识、基本原理和实验技能，讨论并提出实验的具体方案、拟定实验步骤、选定仪器设备、独立完成操作、记录实验数据、绘制图表、分析实验结果等。这样，实验选择的灵活性，不仅突出了学生的主体性地位，更调动了学生的实验积极性，取得了良好的效果。 （2）利用计算机网络拓展实验环境，开放服务性实验室。通过校园网，建立专门的实验网站，学生做实验前，必须通过网络提前预习实验，完成预习思考题，对设计性实验写出设计方案，并通过网络提交，待老师审阅合格后方可参加实验操作。这样，不仅克服了传统实验教学受到课堂、课时的限制，将教学内容在时空上得到很好的延伸，还调动了学生的独立科学思维，提高了具体实验操作的效率。

4、完善实验成绩评价方案