科学实验的意义和作用范例6篇

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科学实验的意义和作用

科学实验的意义和作用范文1

关键词: 软件工程能力;产学合作模式;实践环境;团队协作

中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1006-4311(2012)07-0146-02

1企业需要应用型计算机人才

IT企业要求员工掌握符合国际标准的软件工程规范和技术规范,熟练运用外语,具有良好的团队协作能力,能够参与国际软件开发竞争。然而近10年来,我国各类高等院校培养的软件人才的质量存在很多问题,由于与实践严重脱节,导致大量拥有较高知识体系的大学生不能很好地胜任软件开发工作。

2《软件工程实验》课程的现实问题及反思

《软件工程》课程教学目标是:使得学生能够学会将“系统性的、规范化的、可定量的方法应用于软件的开发、运行和维护,即工程化应用到软件上”。

《软件工程实验》课程应该成为教学与实践之间的桥梁,然而现实教学中软件工程的教学与实践之间存在着一条跨度不小的鸿沟,教学与实践脱节的现象普遍存在。一些现实状况需要引起我们的注意与反思。

2.1 大部分学生的软件开发实践较少,很少参与开发实际的软件项目,学生普遍感觉软件工程课程中的理论知识抽象,不容易在课堂讲授中获取切身的体会和认识,很难真正理解和掌握软件工程的内涵。

2.2 没有好的实际项目给学生提供给做实验,缺乏完整的项目训练,与实践严重脱节,无法满足软件企业发展的需要。

2.3 无法提供实际环境给学生。在一般的学校实验室环境下,软件工程过程能力和团队协作能力很难体现出来,做不到锻炼综合运用知识的能力。

2.4 落后的实验教学指导方法,忽略了系统分析环节及学生系统分析能力的培养。现在老师给出的题目不管是什么应用领域,教师对课程作业的布置形式依然大同小异,首先会描述涉及到的数据结构信息甚至数据库信息,然后将具体功能需求详细罗列出来,最后要求学生提交设计报告和源程序。使得很多学生重视编程等技术的学习而忽视学生在软件工程的各个环节能力的培养和文档的编写。

2.5 从实验过程来说,学生没有足够的时间和条件为具体的项目做好充分的准备,以完成资料查找、系统分析、设计、编码和测试等软件开发工作。

以上《软件工程实验》的问题可以说各个学校都存在,非常现实。如果把培养应用型软件人才的指导思想放在首位,发挥教师的能动性,就有多种办法可以实施。《软件工程实验》课程采用产学合作就是一种新型有效的模式。它能解决本科生在学习中重理论轻实践,缺乏综合运用各种知识来完成实际工作的问题。

3产学合作模式在培养应用型软件人才的优势

《软件工程实验》课程和企业联合,可以达到双赢:

3.1 高校方面能够更多地关注企业对计算机专业学生的要求,不断在教学和实践中加强专业以及各种素质的教育,就可以缩短计算机毕业生与企业要求的距离。

3.2 企业方面选择符合企业发展的战略合作伙伴,一方面建立人才资源共享链,可以选择较优秀且成本较低的合格人才,在员工录用上做到录用适合企业的人。另一方面可以把一些适合学生做的各种实际项目交给学生做,希望能做到真正的产出,降低项目开发的的成本。实践证明,经过一系列的努力,合格的软件是可以由这些学生在软件工程实验课程中完成的。学生收获很大,企业既收获了软件又收获了人才。

4以培养应用型软件人才为目的的产学合作模式

针对各种软件工程实验课程的问题,再结合培养应用型软件人才的目的,我们在设计《软件工程实验》课程时,采用了产学合作模式。

4.1 《软件工程实验》课程和产学合作的特点①可以选定合适的企业实际软件项目。该软件项目必须来自现实社会,具有实用性和时代性。②学生必须按照一定的组队原则组成项目组。项目组内按软件开发阶段和任务划分设置若干个岗位,分工明确、各负其责,又互相协作。③学生可以深入企业,了解项目的背景和业务。使学生能提炼一个真正的公司的需求。④让学生能够得到企业对软件工程规范性的要求。驱使学生严格按软件工程的原理、技术、过程、管理等要求去完成项目。⑤企业可以以很低的成本得到合乎质量的软件。因为企业的积极参与及过程管理、质量管理,学生可以开发出满足企业要求的软件。⑥企业可以可以选择较优秀且成本较低的合格人才。

4.2 《软件工程实验》课程和产学合作的实施

4.2.1 在教学计划制定时,从2008级开始我们把软件工程专业的学生的《软件工程实验》课排在所有软件工程专业模块课程之后,为36学时,在大学四年级上学期第10周到第18周进行,周学时为4。这样的安排是希望软件工程专业的学生在学完软件工程导论和所有软件工程专业模块课程之后,对软件工程的各个阶段的理论、方法、技术、工具有了详细的了解之后,按照软件工程的要求进行一次完整的软件开发训练。

4.2.2 三年级结束后的暑假开始企业提供实际项目的原型或简单说明,让学生基本熟悉业务,在项目中进行业务分工,明确组织中的成员关系。

4.2.3 大学四年级学生有5周的毕业实习,从第5周到第9周,我们安排学生下到相关的企业,根据学生在项目中的分工,去到相应的业务岗位,通过和工作人员的交流或实际参与工作或给工作人员运行原型等各种获取需求的手段了解业务,要求他们自己做项目的需求分析,有时还需要根据实际情况提升功能或修改需求,并在实习结束后,交需求分析报告。以前给学生项目时因为同时给出了需求分析,所以只需要学生的设计和编程能力。而现在学生要试运行系统,并根据自己的实际操作分析系统的功能和需求,要完成这一任务,需求分析能力是必备的。此外,因为没有明确的数据结构和数据库信息,设计合适的数据结构和数据库也是软件开发的的前提。最后,就是根据自己得到的详细需求分析及数据结构和数据库要求进行系统设计。很明显,这种方式锻炼了学生全面解决问题的能力,既达到了毕业实习的目的,又了解了项目的需求,利用实验之外的时间还解决了学生没有足够的时间和条件为具体的项目做好充分的准备的问题。

4.2.4 学生回校后,在接下来第10周到第18周共36学时的时间中,学生开始做系统设计、编程、测试等环节的工作。这时企业至少会派1个工程师来到课堂,指导学生按照他们的设计思想自己开发一个车货交易系统,数据库设计及业务逻辑的设计都要求学生自己来完成,并且从学术研究方面寻找软件开发的方法,例如部件,控件,快速开发方法等,提升学生的思维及现代设计理念。

科学实验的意义和作用范文2

[关键词]人文科学实验 科学性 可行性

[中图分类号]G640

[文献标识码]A

[文章编号]1005-5843(2013)02-0067-04

实验作为一种基本的、有效的教学和科研方法,最早在物理、化学、生物等自然学科中开始运用,20世纪以来逐渐在经济学、管理学等社会学科中得到运用,而在人文学科特别是在关涉人文科学实质内容的所谓“形而上”领域内,运用实验的方法目前还处于“探索”阶段。作为一种体现科研和教学规律的实验方法,是否可能在人文科学得到运用,需要在实践探索的基础上给予理论梳理和经验总结。

一、不同学科的实验性基础

科学实验的可行性前提首先是该学科必须具有一定的实验性。按照实验科学的基本理解,所谓实验性就是某种学科理论或知识是否或在多大程度上具备能够通过实验的方法来验证或描述的属性。学科的实验性既与学科对象以及学科的方法论特征直接相关,又与具体的实验技术密切相关。

1 自然科学的实验性基础

最早的实验完全是自然科学实验。科学家们有目的、有意识地选取自然中的典型过程,并通过仪器、设备等媒介对这些过程加以控制或改变,以便进行观察分析,从而把握事物发展和运动的规律。《辞海》对实验科学的解释是:“实验科学亦称‘经验科学’,同理论科学相对。一般指19世纪以前的经典自然科学或以实验方法为基础的科学。哈维的血液循环学说、伽利略的动力学、牛顿的经典力学以及后来的热力学、电学、化学、地质学等等,都是实验科学典范。20世纪以来,由于现代科学的高度综合性,数学和理论思维在科学中起的作用越来越大,故一般只把一些实验性较强的科学称为实验科学。”即在科学史上,乃至今天,人们通常所说的科学实验主要是指自然科学实验,这主要取决于自然科学拥有的“较强的实验性”。

在自然科学领域,科学家可以最大程度地摆脱各种外在影响,科学家的个性、爱好、性格、或政治倾向等因素并不会影响到他所研究的物质对象。一种物理结构与化学现象,并不因为观察研究者的不同而有所差异。自然界本已存在的各种规律,是独立于人的主体意识而存在的,同时也是人可以逐渐认识并发现的。尽管这种认识与发现的正确程度是一个不断提高的过程,是一个越来越接近真理的过程,这主要受制于人们的认识水平和认识方法,而与其他主观因素关系不大,研究者只要遵循正确的研究过程或研究程序,都可以达到共同的认识结论和结果。自然物质世界所具有的这种内在规定性、客观性、确定性和可重复性,为自然科学实验提供了客观前提,而这一点恰恰是人本身和由人组成的社会所难以比拟的,因而也是实验方法在社会科学和人文科学中应用迟滞的主要原因。

2 社会科学的实验性基础

大约从19世纪下半叶起,自然科学所采用的包括实验在内的科学方法逐渐被社会科所学采用,并以法国哲学家孔德和社会学家涂尔干等人为代表,发展了一套被称之为“实证主义”的社会科学研究方法。宏观地看,社会科学所研究的社会规律当然是人的规律,但却不是个人的规律,而是构成社会的无数个人和各种团体、集团、阶层、阶级、机构等社会因素合力作用下的规律。社会体系与结构的运行发展,它的经济、政治、法律关系的存在与变迁,公共制度与公共政策的选择与调整,都是各种社会力量相互作用的结果,有其内在规范、过程与法则。因而社会运行与发展过程中存在着类似于自然物质世界那样的独立于个人主观意愿的客观性规律,这种规律是可以通过实证的方法(包括实验的方法)加以认识和把握的。微观地看,社会科学实验所表现的人和人的行为,并不是从人的主观意愿、个性特征、情感世界等个体性因素出发的,而是从社会关系和公共政策选择的角度,从社会的结构、体制、功能、作用的角度出发的。从这种角度出发,个人不过是社会的一个“角色”、一个群体中的“成员”、一个社会有机体中的“分子”。因而在社会科学实验中,人和人的行为可以表现为政治学中的“一张选票”,或经济学中的一种“资源”,或社会学中的自杀行为统计数据,或管理学中的“管理对象”,即人和人的行为是一种政治学、经济学、社会学、管理学等具体社会科学意义上的“符号”存在或“信息”显示,这种去个性化的实验对象既提供了实验的客观依据,也提供了实验技术的实现可能。正因为如此,在目前的社会科学实验中,除了少数学科专业(如社会学、社会心理学、法学等)采用实地实验之外,在现代实验技术条件下,更多的社会科学实验是借助人和人的行为的“符号”存在或“信息”显示,主要通过计算机技术实现实验室实验,并集中在金融、财会、工商和行政管理等学科专业领域。主要包括两类,一类是计算机应用技术实验,如金蝶财务系统、税收管理信息系统、企业财务分析系统等;一类是情境模拟实验,如股票实时交易模拟实验、ERP(企业资源规划)模拟实验、集装箱运输业务模拟实验、人力资源管理沙盘模拟实验等等。

3 人文科学的实验性基础

人文科学包括了诸多与自然科学和社会科学相同的知识性或事实判断问题,比如关于文学史、哲学史中的许多知识性内容,关于人物、事件、时间、地点等基本的历史事实,关于道德行为的经验性判断,关于艺术特点的描述性分析等。因此,人文科学与自然科学和社会科学在认识论和方法论方面有许多相通之处。特别是20世纪以来,在人文科学领域,许多来自自然科学和社会科学领域的研究方法、认识工具、认识手段甚至概念术语,诸如结构、程序、编码、概率、反馈等等,都出现在文学、艺术学、历史学、哲学、美学的研究过程中。正是在这种背景下,实验的方法开始被引入到人文科学,并主要通过计算机技术运用于人文科学的一些技术操作性领域和某些知识性整理、考订工作,突出集中在语言、文学、艺术、新闻、传播等学科专业领域。如多媒体写作工具、应用语音实验、计算机图文处理高级应用、文献检索与利用、inter-net应用技术、图形标志设计、电视摄像、数码编辑、新闻摄影、广播电视节目制作、电脑报纸编排等。其中,应用技术类实验占主要部分,情境模拟实验相对很少,而且主要限于对一些技术手段或技术环境的模拟实验,如“网络新闻实务课程实验”等。

客观地说,上述实验并未触及到人文科学的实质内容,即使是在知识性问题或事实判断的领域里,实验的适用范围和程度也受到很大限制。我们知道,人文科学的一个显著特点就在于它不仅是一个知识体系,更是一个价值体系,是关于人的信仰、信念、道德、宗教、文化、善恶、美丑等方面的意义体系。这使得人文科学不能以事实判断、经验陈述以及技能训练来代替应然性问题,它一定要有主体性的价值判断和价值说明,这是人文科学的实质内容,而这恰恰是上述实验所缺少的。这也意味着信念、情感、善恶、美丑等主观判断和应然性问题很难用某种抽象的“符号”或“信息”来显示,这也是目前人文科学与社会科学相比较,其实验性相对薄弱的原因所在。

二、人文科学实验的技术路径

实验科学的历史表明,实验是一种历史范畴,其范围和深度随着科学和技术的发展,随着社会的进步而不断地扩大和深化。在传统实验技术条件下,主观性和不确定性较强的人文科学,其实验性较弱,很难用实验的方法进行检验、解释和描述;但在现代实验技术条件下,特别是随着计算机技术和多媒体技术的发展,这种状况有可能得到改变。

1 “人”的“出场”与情境模拟

在计算机技术背景下,目前人文科学实验主要是以辅“工具”类即应用技术类实验为主,而实质性“价值”类实验几乎没有,至于基础性“知识”类实验则与社会科学的模拟实验类似,主要是针对少量能够作为“符号”存在或“信息”显示的个别人文现象进行模拟实验。人文科学在实验科学的这种“边缘”状态是与人文科学对象的基本特点直接相关的。如上所述,人文科学的核心是“人”和人的精神世界、意义世界,这里的“人”既不是自然科学中可以被解剖的具体的“生物人”,也不是社会科学中可以被“符号”化的抽象“社会人”,而是活生生、有血有肉、有个性、有情感现实的“人”,这种“现实人”构成了人文科学的主要研究对象和实验对象。当然,自然科学、社会科学也离不开人,也与人密切相关,但其出发点和实验呈现方式是完全不同的。自然科学是对“人所生存的自然环境或自然条件”的研究,因而实验可以直接通过自然物质方式来呈现;社会科学是对“人所组成的社会关系或社会环境”的研究,因而实验可以通过某种“符号”或“信息”来呈现;而人文科学则是直接对“人本身”、对“人的存在、精神、价值、意义、情感等”这样一些“内在的”、“形而上”或“终极性”问题的研究,因而实验只能通过“人本身”才能较完全地呈现。

这意味着,要通过具体的人文科学实验表达抽象的人文科学内容,必须要有富有个性的、鲜活的“人”的“出场”以及相伴随的“情境”表现,这与人文科学的方法论特点是相呼应的。自然科学和社会科学的事实判断、必然性问题倾向于客观性和普遍性,所使用的主要是逻辑与实证的方法。而人文科学的价值判断、应然性问题却倾向于主体建构性,具有明显的主体选择性和个体感受性,所使用的主要是情感体验与心灵感悟的方法。一定程度上,具有活生生的“人”的“出场”的情境模拟实验,恰好提供了以主观性、个别性、多变性为特征的互动平台,因而更有助于主体亦即实验者更好地进行体验和感悟。

2 多媒体技术及其提供实验的可行性

实验离不开技术,所谓技术就是“为了达到某一目的所采用的工具和规则的体系”。一定程度上可以说,被应用于实验科学和实验教学的实验技术的水平,决定了实验的范围、深度和水平。如果说在传统实验技术条件下,实验还主要局限于自然科学领域,那么在计算机技术条件下,实验迅速扩展到社会科学领域;而随着多媒体技术的不断发展,随着实验中“人”的“出场”和相应的情境模拟的实现,实质性的、更广泛的人文科学实验越来越成为可能。

以往的计算机技术主要是对文本、数字、图形等相对单一信息的处理,还很难做到“形声兼备”,因而要实现鲜活的“人”的“出场”和相伴随“情境”的表现还很难做到,但在多媒体技术条件下则完全可以实现。多媒体技术有两个显著特点:一是广泛的综合性,它将计算机、声像、通信技术等合为一体,是计算机、电视机、录像机、录音机、音响、游戏机、传真机性能的大综合;二是充分的互动性,它可以形成人与机器或人与人通过机器的互动,且互动的方式可以是多样的。这两个特点恰好满足了人文科学模拟实验的基本要求。对于“人”的“出场”和相应的情境模拟要求,以往只能在影视片中实现,但却完全是单向的,无法进行互动,且制作成本较高。现在通过多媒体技术,可以较好地弥补这些不足。多媒体的综合性特点,可以将所需要的人物、场景、物品、图形、图象、视频等元素按照要求进行设计、组合和呈现,并较方便地创设出二维或三维动画形式的“人”和相应的情境。实验的本质在于操作,多媒体的互动性特点,可以很方便地进行人――机或人――人的互动,从而在很大程度上满足实验的操作性要求。

三、人文科学模拟实验的相关问题

基于计算机技术的人文科学模拟实验不仅与传统的自然科学实验完全不同,而且也与以往的社会科学和人文科学计算机模拟实验迥然相异,实验中有人物、有场景、有情节,有实验者的个体感受性和主观选择性,甚至有情感色彩。人们或许会质疑,这是科学意义上的实验吗?抑或应该属于艺术的范畴,甚或还是一种电子游戏?

科学实验的意义和作用范文3

关键词:初中科学实验;教学;情感目标

科技的发展与进步使得经济快速的发展,社会高速的进步,这也使得科学的地位日益重要。科学的进步在教育,在初中科学实验教学中,认知科学、了解科学、从而利用科学对于学生来讲是最为重要的。然而,随着时代的发展,初中科学实验教学中不应该仅仅局限于这些,还应该培养学生积极向上的情感态度。因此,初中实验教学的有关人员要转变工作思想,重视学生情感目标的实现。所以,应该将初中科学实验教学中情感目标实现的研究纳入初中科学实验教学领域研究的主要课题之一。

1初中科学实验教学中情感目标的实现的重要性

科学的发展与进步在很大程度上决定了经济发展的速度与经济发展的质量。所以,在科学实验教学中,如何实现科学实验教学的目的与意义,使用如何的教学方法和教学态度已成为越来越多人关注的问题之一。在以往的初中科学实验教学中,教师往往一味的注重科学知识的传授,以学生的接受程度和考试成绩为教学目的,而忽视了对学生科学态度、情感态度与价值观的培养。这样的培养目标和教学方法显然是不正确的。一味的重视知识的传授,只会让学生机械的掌握科学知识的具体内容,而一味的注重考试成绩也只会更加的偏离科学实验教学的真正目标。而只有与实现情感目标的教学方法联合才能从根本上帮助学生确立正确的科学观、人生观和价值观,从而更好的掌握并且应用所学的科学知识。

2实现初中科学实验教学中情感目标的策略

由上述可知,在初中科学实验教学中实现情感目标有着十分重要的意义。然而,在我国实际的实验教学中却总是忽略这一重要目标。因此,在今后的实验教学中,相关人员一定要加强对情感目标的重视,并且制定一些方法和措施来加强情感目标的实现。本文在此提出了一些在初中科学实验教学中实现枪杆目标的策略,希望能为试验教学的相关人员提供一些借鉴意义。

2.1通过良好的实验设计激发学生的学习兴趣

俗话说“兴趣是最好的老师”,这句话对于任何一个科目的学习都是至理名言,对于初中科学实验的学习更是如此。所以,要想实现初中科学实验教学中的情感目标策略就应该先从激发学生的学习兴趣入手。尤其是对于初中学生来说,性格、脾气都还不稳定,注意力时间有限,所以,只有提高学生的学习兴趣才能让学生被动的学习变成主动的、渴望的去学习,从而才会专心致志的高度的集中注意力。在初中实验教学中激发学生的学习兴趣,就要从实验的设计入手,在设计时,不仅要注重科学实验设计的知识性、科学性,同时还要注意科学实验的趣味性和探索性。趣味性和探索性对于学生的兴趣来讲是极为有吸引力的,学生有了学习的兴趣,从而也就促成了情感目标的实现,增加了学生对科学和自然的探索和喜爱。然而,这种高效的设计对科学实验教学的教师提出了更高的要求。因此,初中实验教学的教师还要不断的培养自身的素质水平和科学实验文化水平,从而运用自己的耐心和细心设计出更有意义的科学实验。

2.2正确地发挥教师的引导与支持作用

在初中科学实验教学过程中,学生是学习的主体,要充分地调动他们学习的主动性和积极性,引导他们进行独立思考,积极地探索,轻松愉快地进行学习,自觉地掌握科学知识,提高发现问题、分析问题与解决问题的能力。在初中科学实验教学过程中强调突出学生学习的主体地位,但是也不能轻视教师的引导、支持作用。在初中科学实验教学过程中,教师作为引导者,基本任务是要对学生进行启发诱导,而学生是学习者,基本任务是通过自己的思索、探究,发现新规律。因此,必须正确处理教师的引导支持和学生的思索探究的关系。教师要提供有效的指导,并对学生的学习结果进行评价,以鼓励学生不断获取实验成就,增强他们的学习积极性。例如,实验产生的一氧化碳、二氧化硫等气体都是有毒有害的,教师应适时地对学生进行保护环境意识的培养。

2.3充分发挥学生的主观能动性

在初中科学实验教学中实现情感目标除了要激发学生的学习兴趣,发挥教师的指导和支持作用,还要充分发挥学生的主观能动性。在传统的演示实验教学中,教师一般会机械的进行演示,这种方式难以培养学生的创新精神。而如果教师在进行演示前,设置一些问题情境,或设想实验的结果等,让学生有思考的空间,并且带着问题去观察、学习,让学生充分的发挥自身的主观能动性,才能更好的去加以探索,更加能够培养其创新能力和意识。

2.4营造轻松愉快的课堂实验氛围

在创传统的初中科学实验教学中,实验教学的课堂气氛多为紧张、严肃。一些科学实验教师更是认为,对于科学本身来说,就是严肃的。所以,紧张和严肃的课堂气氛才能更有利于学生学习科学知识。然而,这一观点其实在很大程度上是错误的。虽然,科学本身是严肃的,但是这对于科学教学,特别是初中学生的学习是气味不利的。在课堂实验过程中,难免会出现这样或那样的错误,如果课堂气氛太过紧张和严肃,那么学生在遇到问题时,则会由于害怕、恐惧等心理而不敢发问,从而不利于科学知识的学习。并且还在不知不觉中养成了得过且过的科学实验习惯。而反之,如果教师所营造出来的课堂气氛是轻松的、愉快的,同时教师的热情、耐心更会使学生增加对实验科学的喜爱,培养了学生的情感因素。以上是仅仅只是实现实验教学情感目标的几点对策,然而仅仅凭这几点还不足以实现情感目标,因此,要想在初中实验教学中更好、更有效的实现这一目标还需要更多相关领域专业人士进行进一步的研究和探索。综上所述,实现情感目标对于初中实验教学有着举足轻重的作用。然而,在实际的初中实验教学中,却往往忽视这一点,从而没有达到较好的教学目标。因此,我国初中实验教学的有关人员一定要加强对情感目标的培养,从实验教学的多个方面、多个角度出发,研究出更好、更有效果的情感目标培养对策,使得学生能够不但掌握扎实的科学知识,同时还能得到全面、健康的发展和成长,从而培养学生的人生观、世界观和价值观,实现实验教学更高层次的目标。

参考文献

[1]皇甫倩,王后雄.美国高中科学教材中职业教育内容的特点及启示[J].教育理论与实践,2014(20).

[2]王晓骏.欣赏、感悟、制作-初中劳技课感悟式教学模式实践探究[J].教育教学论坛,2014(25).

科学实验的意义和作用范文4

关键词:生活化;初中科学;实验教学

一、生活化实验教学的意义

初中科学实验教学对于科学教学来讲是必不可少的,农村地区学校由于实验器材不齐,但其周边环境中本身就有很多可利用的生物资源。开展“生活化”科学实验教学,一方面弥补了因设备不足给教学带来的困难,另一方面又充分利用了农村学校的资源优势,同时还有利于培养学生的观察能力、动手能力,提高和激发学生的学习动机。在社会主义的新农村中,大量的农业资源为初中科学实验的生活化实现奠定了坚实的基础。而且还可以利用农业资源就地取材。虽然材料简单但实验有趣,还培养了学生的观察能力及动手能力,激发了学生探索大自然的兴趣。

二、生活化实验教学的内容

(一)生活化实验观察

观察是生活化实验的基础。通过观察将所获得的信息进行科学的比较、分析、综合,才能将对事物现象的认识上升为理性认识。生活化实验观察,旨在探索和发现身边事物变化的规律,通过精心制定生活化观察实验的计划,以及及时有效的观察和强烈的求知探索欲,找出科学现象本质的所在,从而达到生活化实验观察的目标。例如在《植物多样化实验的观察》教学时,笔者首先要求每个学生在确保自身安全的前提下(因为农村野外有时也会存在一定的危险因素,因而强调安全极为重要)尽可能地采集多种多样的植物样本,并将采集回来的植物样本带到课堂;其次,在教学过程中,笔者引导学生进行课堂交流,认真分析和对比不同植物之间的特点,并结合所学的科学知识和日常实践经验将这些植物样本分类归纳;再次引导学生利用仪器(放大镜)对植物的叶片尽可能地进行细致入微的观察,并做好相关的观察记录;

最后,引导学生找出具有代表性的植物样本的叶片,并将其制成标本存放。

(二)生活化实验体验

生活化实验是新课程所倡导的学习方式之一,学生经过感受、体验、觉知、理解的过程来掌握学习。致力于良好情境的创设,不仅是开展生活化的科学实验的根本,同时更是物化科学实验开展的不竭动力,与此同时,生活化的科学实验离不开自主活动这一中心,因而在生活化的科学实验体验中,作为科学教师,必须始终践行新课改理念,始终坚持生本原则,引导学生主动积极地参与到生活化的实验体验中来,并在体验中将自身所学的知识与实践相结合,对科学现象进行有效的分析和总结,从而巩固学生在课堂所学的知识。

(三)生活化的科学实验的探究

通过对生活化的科学实验的探究有助于学生创新精神的培养和学习实践能力的提升,将学生在科学课堂中的主动积极性激发起来,将学生的主体性地位充分体现出来。在探究过程中,经常采用的方式是小组合作探究,以此更好地发现、分析和解决问题。例如笔者在《土壤的气体及酸碱成分》探究实验教学中,首先,让学生将课前预备好的各种实验材料,如黄土、黑土、肥土等;其次,引导学生以小组为单位,将不同的土壤置于不同的烧杯中溶解;再次,在溶解时,笔者提问:“烧杯中会冒出气体,这是为什么?这些气体是哪种气体?采用何种方法能对其成分进行检测?”等等如此之类的探究性问题,学生在教师的提醒下,开展探究性和针对性的试验;最后利用PH试纸,对各种土壤的酸碱度测出,并加以分析和比较,从而找出农作物在生长过程中与土壤的酸碱性存在哪些联系和区别。一堂课下来,不仅实现了生活化的探究实验,还帮助学生巩固了所学的知识,对于学生学习兴趣的激发具有十分重要的作用。

三、农村初中科学实验生活化的作用

在农村初中科学实验中开展生活化的实验,有助于激发学生的学习兴趣,探秘科学的奥秘。

一是对于生处农村的初中生,其不仅具有鲜明的时代气息,同时还具有城市学生不可能具备的农村生活实践,因而在农村初中科学实验教学中,采取生活化的实验教学,不仅与学生的实际相关而且能让学生动手、动脑,用眼观察科学,能让学生在活动中获得科学知识。

二是生活化的科学实验的开展,一切需要的实验材料基本能从生活中获得,因而开展生活化的科学实验,不仅是改进农村科学实验教学的重要举措,同时也是践行新课改的重要体现。尤其是在确保原理不变的前提下,还能利用生活用品替代某些特定的实验器材。这种因地制宜的实验设计,既弥补了农村学校实验器材不齐的缺陷,也符合农村学校的实际,将实验与生活紧密联系在一起,而且趣味十足,既帮助学生理解、掌握知识难点,又开拓了他们的思维、激发了学习兴趣,可谓一举多得。

例如,通过搓手发热的活动来感受摩擦生热;用盛水的玻璃杯代替凸透镜研究成像规律;用盛水的玻璃杯来代替三棱镜,观察太阳光的色散;用手将空杯子慢慢压入盛水的脸盆,让学生感受手掌受力的变化,从而体验物体排水量与浮力的关系等。

三是农村学校自然资源丰富,教师可好好利用这一优势,将自然物质的变化与书本知识结合起来,使教学贴近生活,实验贴近生活,那生活化教学一定会有意想不到的收获的。

四、结语

综上所述,农村学校实验器材配备不足,给初中科学实验课程教学带来极大困难。但农村学校具备有丰富的自然资源优势。

生活化的科学实验教学,不仅可以帮助解决农村学习器材设备不足的缺陷,还可充分利用其自身优势开展生活化实验教学、改进教学,使农村科学实验教学呈现新的面貌。

参考文献:

[1]刘巧妹,初中科学的生活化教学[J].科教文汇(下旬刊),2010.07

科学实验的意义和作用范文5

论文摘要: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.

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

科学实验的意义和作用范文6

一、小学科学实验教学低效性现状

在当前的小学科学实验教学中,存在着以下几种情况值得我们关注:

1.实验重视度低

对于只有十来岁的小学生而言,实验只是一个“好玩”的游戏,他们还没有真正地认识到实验的意义,在实验中他们的参与态度也只是停留在玩和看热闹的层面,没有认真地参与。而由于科学课并非主科,所以学校对于小学科学的实验课也没有予以足够的重视,无论是课时方面,还是仪器设备方面,都存在一定的欠缺。

2.学生缺乏合作精神

小学生都是家里的独生子女,独来独往,性格里带有一些孤僻的成分,缺乏与人合作的精神。而实验又是一个需要互相配合、互相协同的过程,所以小学科学实验中总是出现学生配合不协调而导致的低效情况。

3.实验操作不规范

每一个科学实验都是需要规范的操作流程,然而小学生天性活泼不受拘束,想象力和创造力都十分丰富,经常会在实验过程中出现“随心所欲”的不规范操作,导致实验低效、无效。

4.实验组织不规范

首先,教师对于实验内容没有整体的、科学的把握,实验课安排得不合理,有些必须学生自己亲自操作的实验,教师却以演示实验代之,学生没有亲自动手,就缺乏良好的感知。其次,科学课本身不像语数外那样处于绝对的主科地位,实验课又是比较开放的,所以很多科学教师在实验课上采取“放羊式”的教学模式,任凭小学生尽情摆弄实验器材,课堂秩序难以维持,实验组织十分不规范。

二、提高小学科学实验教学实效性的策略

针对以上现状,我们应该做出哪些改变以提高小学科学实验的实效性呢?

1.提高实验的重视度

小学科学实验课不仅仅是为了激发学生的兴趣而开设的,它是最基本的科学探究活动,是学生接触科学的起始阶段。在小学科学实验课上,学生不仅应学会科学知识,也应该形成一定的科学素养、科学态度和科学习惯,所以务必要提高实验的重视程度,让学生从思想上就认定实验是神圣的、严谨的、重要的,在实验课上认认真真做实验,而不是看热闹、图新鲜。同时,教师自己也要在思想上提高重视,明确实验教学在科学启蒙中的地位和作用。

2.加强学生间的合作

对于科学实验而言,不仅仅需要单个学生的努力和教师的演示,还需要小组内的配合与合作,因此小组合作对于科学实验的实效性影响十分重大。首先我们要培养学生一种合作的精神,让他们知道个人力量的单薄与小组力量的强大,然后合理组织小组探究,明确每个人的责任分工,因为小组合作学习容易出现“争抢”和“坐等”等不良现象,明确的学习目标和责任分工是进行“小组合作学习”的关键要素。在“小组合作学习”过程中,各成员应有明确的合作学习目标和具体的责任分工。分工明确,责任到人才能使小组成员全员参与,并明白各自应该承担的角色,掌握各自所分配的任务,使合作学习有序又有效地进行。在这里,值得提醒的是:“小组合作学习”目标是小组成员共同确立的学习目标,是小组成员共同努力的方向。这就要求小组成员不仅要努力争取个人目标的实现,更要分工协作,帮助小组其他成员共同达到预期的合作学习目标。只有在良好的合作氛围中,科学实验才能有效进行。比如,在教学《摆的研究》一课时,学生分组对摆的快慢进行研究的实验,可安排小组内每一位学生各自负责一项内容,有的负责控制摆,有的负责计时,有的负责数摆的次数,有的负责记录,最后大家根据数据来得出实验结论。这样一来,学生分工明确,最后一起观察、讨论,加深了合作,促进了交流,也更好地完成了实验。

3.规范操作流程与仪器使用

对于科学实验来说,操作流程是十分关键的,正确的操作流程才能使实验顺利完成,而无序的、混乱的操作流程势必会影响到实验的操作。因此我们在实验之前,就应明确告诉学生这个实验是怎样一个流程,明确要求学生按部就班地进行实验,如果不理解实验的本质,可以当堂提问教师,教师应予以耐心解答。此外,由于很多化学实验的仪器设备小学生都没见过,所以对于所涉及的仪器设备的使用方法和注意事项,教师也应详细告知学生,亲自演示给学生看,要求他们严格按照要求操作仪器设备,爱护仪器设备,小心使用。比如,在“用酒精灯加热试管里的水”这一个实验中,如何点燃、熄灭酒精灯,试管夹夹在试管的什么位置,加热时试管口对何方,如何转动试管,加热完后怎样放置,怎样取下试管夹等等,教师都要具体指导。

4.统筹安排、组织实验

哪些实验比较简单,在课堂内便可以完成;哪些实验较为复杂,需要学生到实验室亲自操作;哪些实验可以不用实验室设备,只需生活中的物品便可以完成;哪些实验具有危险性或不可演示性,需要多媒体的辅助呈现……这些教师都应该心中有数。在熟知这些之后,教师对每个实验该如何操作都要做到心中有数,合理安排和调整教材中的实验。同时,教师还应该提前规范课堂秩序,告诉学生在观察实验、亲自动手操作实验时候应该遵守哪些规定,将实验室的规章制度读给学生听并合理安排实验课时,保证实验的有序进行。

三、结语