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科学实验研究范文1
交流研讨是学生在实践体验的基础上,与他人分享实验所得的信息,交换彼此的看法,实现共同建构科学概念的重要环节。但是在我们的科学课堂上,交流研讨还存在着“蜻蜓点水”、效率低下等问题。
1.1 流于形式,以偏概全
科学课采用小组合作学习的方式进行研究,不同小组之间的实验结果可能是不同的。这本是促使学生进行交流研讨的契机,但如果流于形式,忽视了学生在交流研讨中的发展需求,那么就会出现“捡了芝麻丢了西瓜”的现象。有教师在执教《食物在体内的旅行》一课时,虽然组织了交流活动,但目的仅仅是为了通过学生的汇报,能够让教师画出食物所经过的消化器官简图。交流并没有使学生关注其他组的研究情况,更没有在交流的基础上引导学生理解不同消化器官之间的功能区别和联系。
1.2 责任不明,低效研讨
在课堂学习中,各个小组大多都是根据座位而组合的。如果教师没有对小组成员进行交流指导,各成员之间没有明确分工,那么各小组的组内研讨效值肯定是不高的。在讨论时,有些小组的成员都没有参与交流研讨,就等着教师宣布交流结果、出示正确答案;有些小组从开始讨论到汇报总结,只有个别学生发言;还有的小组人人都抢着发言,根本没有遵循交流研讨的基本方法,到最后也难以达成共识。
1.3 虎头蛇尾,顾此失彼
在教学环节的安排上,教师由于担心学生出错,不能完成实验,因此将时间过多地用于实验前的布置,减少了交流研讨的时间。这样的设计是不可取的。有教师在执教《光和影》一课时,把实验前的指导交代得很详细。当学生完成实验后,教师发现课堂时间所剩无几,于是匆匆结束课程,将结论强行灌输给学生。试问:这样的教学过程能够提高学生的分析能力和概括能力吗?事实上,这只会淡化学生的实证意识和求真精神,让科学实验活动失去了本身的意义。
1.4 忽视特殊,回避分析
交流研讨的其中一个目的就是为了得出实验结论。笔者发现教师总是有意识地请那些记录了有利于获得正确结论的数据的小组上来汇报,一旦出现不符合研究结论的实验数据和意外发现,就往往以实验存在误差为借口蒙混过去,很少关注实验研究过程中的精彩发现。如《摆的研究》一课中,10个小组中有8个小组的数据支持“摆锤的重量与摆的快慢无关”,另外2个小组的数据却不能支持。教师只关注了那8个小组的数据,对其他数据刻意回避,可能是担心这样的数据分析交流会干扰课堂教学的节奏,因此急于让学生得出正确结论。
2 提升研讨效值的策略
面对以上种种不和谐的现象,解决交流研讨中存在的问题,提高交流研讨的效值,需要教师有意识地去引导,给予学生充分的时间去交流,帮助学生去挖掘现象背后的本质。
2.1 适时精准提问,使研讨更深入
提问是教学过程中师生之间常用的一种互动交流方式。如果教师在与学生的交流过程中,适时追问,就能够促使学生有意识地整理实验中观察到的现象或收集到的数据,解释自己的观点,展现思维的全过程。
在《我们来造“环形山”》一课中,教师请学生将造好的“环形山”拿到讲台上来进行展示,并说说本小组造的“环形山”有什么样的特点?是否与真实的情况较为接近?当学生讲述支持“撞击说”的证据时,教师和其他学生可以一起追问:“有深有浅的环形山是怎么形成的?‘环中有环’是怎么造成的?撞击后的陨石去哪里了?”从而促使学生有针对性地对自己的实验发现进行解释。
教师在模拟实验之后,让学生上台展示证据,就是为了引发学生对环形山的前概念与科学概念之间的冲突。而通过教师的追问,学生在交流研讨中,串联起了证据链,从而更好地建构了科学概念。
2.2 丰富交流形式,让研讨更多样
交流研讨的方式是多种多样的,不同的研究内容可以灵活地采用不同的呈现方式。
2.2.1 重视科学记录
科学记录是科学学习过程中不可缺少的一环。科学记录单是实验过程、思维和结果的载体,起到了加深学生科学理解的作用,在交流研讨的过程中能够使学生条理更清楚,表达更清晰。
在教学《放大镜下的昆虫世界》一课中,教师为每位学生准备了一张记录单。学生可以用画图或者图文结合的方式来记录自己在使用放大镜观察昆虫时的发现。在之后的汇报中,学生就能够把自己的观察发现描述得更具体且富有逻辑性了。
2.2.2 增设交流方式
在课堂教学中,教师往往把交流研讨只局限在说和写上。但如果我们换一种思路,在其中融入图绘、表演等多样化的交流研讨方式,那么学生的参与度就会大大提高。
在《维护生态平衡》一课中,为了让学生更加形象地认识到生态系统中各成员之间那种相互作用、相互依存的关系,教师采用了表演剧的交流方式:学生分别扮演一种生物,展示该生物与其他生物之间的联系。用表演的方式来交流更有新意,更符合学生的心理,也就更能激发学生的学习兴趣。
2.2.3 搭建交流平台
有些交流研讨活动看起来热闹有效,但学生其实是处于被教师牵着走的状态。而这种围绕着教师进行的被动交流,对提高学生的交流研讨能力是不利的。
搭建科学讨论会这样的交流平台可以让学生自主进行交流研讨。各小组派代表陈述小组观点,其余小组进行补充,并适时地提出意见和问题,教师在其中只需扮演协调者的角色即可。
《我们来造“环形山”》一课中的交流研讨就可以采用科学讨论会的形式展开。请各个小组上台展示造好的“环形山”模型,介绍本小组在模拟实验中发现的证据和产生的疑问,与同学们相互交流,相互补充,共同分享研究的成果。
3 培养交流习惯,使研讨更规范
良好的交流习惯,可以使课堂研讨更加规范,从而提升交流研讨的效值。那么在交流研讨的过程中,我们应该培养学生怎样的交流习惯呢?
3.1 收好材料
在小学生的眼中,材料往往比教师更吸引人。如果教师在实验活动结束后没有让学生收拾材料,而是直接进入交流研讨环节,学生就容易受到材料的干扰,他们在交流研讨时仍会悄悄地对材料进行“研究”,置交流研讨于不顾。因此,在交流研讨时教师一定要采取措施,尽量让学生远离材料的干扰。对于一些收发比较简单的材料,可以在实验活动结束时,及时放置在一个集中的地方;有些材料不方便取走时,可以将实验室设成探究区和研讨区,分地点进行,保证学生不受材料的负面影响。
3.2 榜样示范
每个学生的认知特点和认知水平是有差异性的。学生在作品展演、展示汇报或者是口述交流的过程中,其表现力也有不同。教师可以在之前的巡视过程中,事先了解哪些小组操作较好、记录单填写较完整,先请这一部分学生做示范。通过生生互动,带动其他学生了解交流的过程和形式,更好地开展集体研讨。
3.3 学会倾听
在交流实验成果时,学生应具有善于倾听、批判性地接纳他人正确意见的科学品质。如何教学生学会倾听呢?
首先,要培养学生乐于倾听的心态。小学生表现欲强,绝大部分学生喜欢别人听自己说,没有耐性去听别人说。针对这一心理特点,教师可以结合教学内容,让学生玩“传话”游戏,认识到“听”不是一件简单的事,学会“听”是件了不起的本领。
其次,要优化倾听的指导。细化要求,要学生边听边想。掌握“听”的方法:一听表达的大致过程,从总体上把握别人发言的要点;二听别人的思维过程,采用的思考方法;三听别人表达的内容是否缜密,如何进行质疑或补充。
第三,教师要做好倾听的表率。为了让学生学会倾听,教师在课堂上要真正沉下心来倾听学生的发言,不随意打断学生的发言;用充满期待的眼神注视发言的学生,以学生的角色去听。通过倾听,表达对学生人格的一种尊重,帮助学生树立自信心。
4 关注概念生成,让研讨更出彩
许多教师都有这样一种感受,实验后的研讨很难做到深入浅出,关注到每一位学生。如果实验现象明显且一致,那么学生就很容易得出结论。如果实验现象不一致,就会使交流研讨具有很大的不确定性。面对这些不确定性,如果教师每次都视而不见,以误差或课后探究为借口,不了了之,怎么能培养学生实事求是的科学态度呢,以后学生还会勇于表达不同见解吗?
因此,教师绝对不能忽略这样的不确定性,要关注那些有价值的“特殊”事件,并且进行有针对性的研讨,让实验后的交流研讨更出彩,产生更高的教育价值。
一位教师在执教《磁铁的磁性》一课中对于“特殊”事件的处理,为我们提供了一个很好的范例。当学生结束实验活动之后,这位教师请学生说说自己的研究结果。许多学生都说条形磁铁的磁性是中间弱,两边强。但是有一位学生告诉教师,他的磁铁是有一头强一些,有一头弱一些的。教师让学生拿着他的磁铁到讲台上进行演示。结果这块磁铁真的是一头强一些,一头弱一些。很明显,这对学生得出统一的实验结论是不利的。教师首先肯定了这个孩子的发现:“你的研究很重要。原来这里有一根条形磁铁的磁性是一头强一些,一头弱一些的。”然后,教师请学生自己总结研究成果,自己补充完善,最后达成一个共识:“我们这里大多数的条形磁铁是中间弱、两头强的,还有一块是两头不一样强,一头稍微强一点,一头稍微弱一点的。这是很重要的发现。我们不能忽视它。”
科学实验研究范文2
我国传统的知识传授方式是讲授法,缺少对学生思维能力和操作能力的培养,而实验教学方式在高中地理教学过程中不仅可以激发学生的地理兴趣、突破教学疑难、转变学生的学习方式,还可以通过失败的实验培养学生的探究能力、严谨的科研态度。由此可见,在高中地理课程教学实践中合理、有效地运用实验教学法,可以使教学效果更理想。因此,国内外学者和中学一线教师对有关于地理课程实验教学的内容展开了探索。目前,高中地理实验教学的相关研究已有不少,本文主要是通过比较国内外相关研究进展,意在提出目前高中地理课程实验教学研究中存在的若干问题。
一、中学地理课程实验教学研究进展
1.国外研究进展。实验教学很早就进入国外中学地理课堂,国外中学教师提倡学生通过地理实验进行探究性学习,尤其是注重野外考察的进行。日本《高中课程标准(理科编)》中《地学》课程的培养目标是:“在大自然的事物和现象中,对地球的结构、地球的历史及宇宙的结构进行观察、实验等,使学生理解原理和规律,培养地学的考察能力。”在此意见的指导下,教材内容中设计了很多涉及观察、实验的活动,让学生学会通过实验过程,认识地理事物的特征及发展。此外,在自然灾害课程的学习中,日本教师组织“0416号台风对香川县高松市造成的风暴潮灾害调查”,让学生自行组成考察小组,确定实验项目,收集、处理实验数据并以适当的形式呈现实验结果,以利于激发学生对探索自然奥秘的兴趣和培养学生的自主探究能力。
英国《国家地理课程》中对“使用简单的仪器直接观测和记录天气”、“在室外进行测量,并画出一张精美的剖面图;在室外画一张有注记的地图,记录并说明地形”等也做了要求,尤其重视让学生通过处理地理信息来培养地理学习能力,为培养能与时俱进、具有实践能力的公民奠定基础。
1994年,美国在《国家地理标准》中,将“提出地理问题的技能、收集地理信息的技能、整理地理信息的技能、分析地理信息的技能、回答地理问题的技能”定为培养地理能力的五项核心技能,也确定了地理实验在中学地理教学中的地位。美国不仅在课程标准中明确地理实验要求,而且在地理教材中也设计了形式多样的实验活动。如美国加州高中教材ERATH SCIENCE每单元导言部分都设计了一些小实验,单元结束后也设计一个小实验,用以培养学生的动手操作能力。除教材之外,美国还编写了与教材配套的《地球科学实验手册》,如加州地球科学教材配套编写的California prentice hall earth science。可见,无论从课程标准、教材内容,还是实验教学方法研究等方面都为中学地理教师实验教学提供了强有力的依据。因此,实验教学在国外中学地理教学中已经得到很好地贯彻和实施。
2.国内研究进展。1956年,我国在《中学地理教学大纲(草案)》中第一次提出对中学地理实验教学的要求:“在初级中学一年级里必须用地球仪做实验”。但是这并没有得到中学教师的重视。直到2003年,《普通高中地理课程标准(实验)》的颁布,明确提出了“重视对地理问题的探究,倡导自主学习、合作学习和探究学习,开展地理观测、地理考察、地理实验、地理调查和地理专题研究等实践活动”的要求,为地理实验教学的研究提供了依据。然而,在中学地理实践教学中长期形成的重理论、轻实践的教学现象还普遍存在,很多学校都没有意识到实验教学的重要性,在实践教学中也没有很好地落实实验教学,因此,在一定程度上阻碍了地理教学质量的提高。值得庆幸的是,近年来基础教育改革不断推进,素质教育的提倡促进了地理实验教学的发展,不仅在地理教材中增添了部分实验内容,而且在地理实践教学中也引入实验教学方法,显著地提高了教学质量。
随着素质教育的推行,广大教师和学者纷纷意识到实验教学在中学地理教学中的优越性,对中学地理实验教学展开大量研究。据统计分析,从论文数量上看,2000~2010年之间国内学者在三大地理教学杂志上发表
的与地理实验教学相关的论文共计123篇,其中中学一线教师所著的达106篇,且呈逐年增多趋势,说明近几年来全国地理教师对实验教学研究的重视程度显著提高(如图所示)。从研究内容上看,包括地理实验教学的意义、地理实验的类型、地理实验资源、地理实验方法和模式、地理实验具体操作设计和地理实验设计的基本理论等。中学一线教师主要侧重实验教学实践的研究,而高校在读硕士主要从实验教学意义、实验教学方法、实验教学模式、实验教学内容、实验教学特点等角度进行较为理论性的研究。如熊曳通过开展实验研究提出基于“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度价值观”这三个维度教学目标的地理实验教学价值。王培培讨论了高中地理实验教学中的GPDI教学方法的优缺点、在高中的使用范围和需要改进的地方。史利杰对实验教学内容进行分析,确定了高中地理中49项必做实验和44项选做实验,建构了演示类、制作类和实践类等三种实验教学模式,并归纳总结了实验教学的5个特点,包括地理性、活动性、探究性、多样性和可行性。
二、存在的不足及未来展望
科学实验研究范文3
然而在实际的课堂教学中,我们经常看到:学生在实验过程中热热闹闹,但若问到“为什么要这样做”“实验要解决什么问题”时,学生却不明白,存在“为实验而实验”的现象。这是与科学探究本质相悖的,难以实现科学探究的真正价值。
《小学科学课程标准》(以下简称《课标》)中对课程性质有明确的表述,即“培养学生对科学的兴趣和求知欲,引领他们学习与周围世界有关的科学知识,帮助他们体验科学活动的过程和方法”。据此,教师的重要职责是“培养、引领、帮助”学生完成科学探究过程,激发学生积极思维,帮助学生找出问题、掌握质疑解疑的方法,从而培养学生探究问题的能力和科学品质。具体可以表现为:引导学生学会提出问题,学会根据所提问题设计实验方案;引导学生根据实验方案,正确选择实验材料进行实验操作;引导学生收集事实证据,对实验现象和实验数据进行定性、定量分析;引导学生得出实验结论,运用结论解释和解决身边的问题。为此,笔者在小学科学探究性实验教学中,就如何根据《课标》提出的教学理念、遵循学生的认知特点、采取有效的引导策略进行了实践与探索。
一、加强“计划”引导,提高学生设计实验方案的能力
探究实验是一种有目的、有计划、有步骤的实践研究活动。教学中,让学生在探究实验开展前,围绕实验目的“想好了再做”,做到:一想“实验要解决什么问题”;二想“需要哪些实验材料”;三想“实验的方法和步骤”;四想“实验时应注意什么”;五想“实验的结果可能会怎样”。然后再引导学生制定探究实验方案,这是学生进行探究实验的前提。
小学科学有两类典型的实验方法,即对比实验和模拟实验,在制定这两类探究实验的方案的过程中,要区别对待。
1.对比实验方案制定的引导
对比实验是运用比较的方法来揭示事物的性质和变化规律的一种实验方法,控制变量是对比实验的基本要求。在对比实验教学前,教师先要引导学生分析问题,使学生能提出解决问题的众多假设,然后提出:“究竟与哪个因素有关?怎样才能验证这个假设是否正确?”着重引导学生对以下系列问题进行思考,如:“是谁和谁对比?谁是对照组?谁是实验组?对照组与实验组有哪些条件相同?有哪些条件不同?怎样做才能突出对比因素?可能出现怎样的实验结果?可以推断出的对应结论是什么?”通过循序渐进的引导,让学生把握对比实验的实验要领,掌握对比实验的方法,保证对比实验过程的可操作性和结果的正确性。
【案例一】设计“抵抗弯曲”对比实验教学
该实验的重点是研究横梁的抗弯曲能力与宽度的关系。当学生认为“横梁的抗弯曲能力与横梁的宽度有关”,并作出假设时,教师提出“我们可以设计怎样的实验来验证假设是否正确?”当学生提出设计“对比实验”进行研究后,再请同学说说“对比实验设计时要注意什么问题?”然后出示实验研究方案,通过交流,进行修正、完善。以上的引导性提问,意在引导学生确定对比实验中的自变量,如纸梁的宽度。同时,引导学生尽可能全面地分析需要控制的变量,如 “柱子”的宽度、高度,垫圈的大小重量等因素,从而让学生在探究中思考“用什么方法改变自变量及控制变量(如纸梁的宽度、纸梁承载垫圈的位置、纸梁受压弯曲标准等等)”。这样才能保证对比实验的可操作性,确保数据的严谨和精确。以下是最后形成的实验研究方案。
“纸梁的宽度与抗弯曲能力的大小”实验研究方案
2.模拟实验方案制定的引导
模拟实验是通过模拟对象的本质特性,建立模型,在模型上解释对象、认识对象的一种实验方法。引导做好模拟实验的关键是如何选用尽可能接近事物原型的实验材料,实验材料直接影响到实验的效果,因此,在实验方案设计时,教师要以知识本质特征为导向,引导学生在认识原事物的特点的基础上,选择模拟的实验材料,建立起实验材料和模拟的自然事物之间的一一对应关系,并制定正确具体的实验方案,确保模拟实验的科学性。
【案例二】设计“日食形成”模拟实验教学
该课的教学重点是让学生能根据对日食现象产生的原因进行猜测,并能通过模拟日食时的天体构成及运动方式对自己的猜测进行验证。在教学时,笔者先让学生描述日食的现象特征:“太阳被一个物体挡住了”“挡光的物体是球形、不透明的”“挡光的物体是运动着的”“几个天体差不多在一条直线上”。在此基础上,先以循序渐进的两个问题引导学生作出假设:“可能是什么天体挡住了太阳的光辉?”“设计一个怎样的模拟实验来验证假设是否正确?”并引导学生思考:“需要哪些实验材料?分别模拟什么?”结合日食发生的特点,学生们选择用手电筒代表太阳、用地球仪代表地球、用乒乓球代表月球。接着又引导学生思考:“如何用这三个物体来动态模拟天体运动?”“在实验中估计会出现哪些现象?”在教师的引导下,学生展开交流与讨论,自然地得出了正确的结论,并以实验的形式进行了展示。通过这样的引导模拟操作,让学生建立了材料与科学事实的对应关系,探究了对象的本质特征,从而提升了科学探究能力。
二、加强“证据”引导,提高学生获取事实依据的能力
《课标》要求科学探究“注重事实,尽可能通过设计相应的活动引导学生自己得出结论”。因此,教师要加强引导,不断培养学生的实证意识,提高他们获取事实证据的能力,使学生在科学实验过程中收集足够的科学事实和可靠证据,建构科学概念。
学生完成实验方案设计后,教师引导学生在以下方面重点研究:“预测实验现象、结果和数据”“思考哪些证据是解决当前研究问题所需要的”;引导掌握收集资料的方法和呈现方式;引导重复实验,追求数据的真实性;引导尊重数据,以数据实证建构概念。其中,实验数据是鲜活的第一手实验证据,对实验数据的记录尤为重要,记录的方式可以根据学生的年龄特征、实验的特点进行选择,或画图、或制作表格、或文字记载、或图片记录等。
【案例三】设计“抵抗弯曲”的数据记录
在“抵抗弯曲”的实验教学中,为了让学生“尊重数据,以数据实证建构概念”,采取循序渐进的引导方法。即第一步引导学生根据经验预测3厘米、6厘米、12厘米不同宽度纸梁“能承受垫圈的个数”,并说说预测的依据;第二步引导学生按照实验方案,在控制变量的条件下,通过改变自变量进行实验,记录实测“纸横梁能承受垫圈的个数”;第三步引导“为了降低实验数据因其他因素的影响,可以多次重复实验”,让学生再进行实验和记录;最后引导学生进行数据处理,强调“取平均数的办法”。在逐步深入的引导中,学生得到的数据是建立在实验重复呈现的基础上,是可以“再测”验证的,这样的数据具有重要的实证意义,从而为学生下一步分析数据、建构概念提供了有力的依据。
三、加强“交流”引导,提高学生分析推理的能力
科学教学关注科学概念和科学探究的双螺旋结构协调发展,因此,在概念的形成过程中,既要学生用证据来验证,也要学生以逻辑来推理,教师要通过有效的引导帮助学生建立实验现象、事实证据和科学概念这三者之间的逻辑关系,使学生从事实出发,形成科学概念。因此,在实验结束后,教师要引导学生对探究所得的事实现象、数据等进行整理、分析、交流,使他们能寻找证明假设与猜想正误的确凿证据,并能表述自己的探究结果,向他人阐述自己获得结论的推理过程,能运用获得的事实证据回答来自其他小组的质疑,形成自圆其说的科学推理能力。
【案例四】“身边的物质”实验交流
该课的教学难点是认识物质变化过程中是否有“新物质”的生成。当学生进行“折断粉笔”和“燃烧火柴”的实验后,有三种不同的观点:“折断粉笔没有新物质生成,燃烧火柴有新物质生成(灰烬)”;“折断粉笔有新物质生成(粉笔灰),燃烧火柴也有新物质生成(灰烬)”;“折断粉笔有新物质生成(粉笔灰),燃烧火柴有两种新物质生成(黑色物质和灰烬)”。
学生对相同实验结果产生不同观点的原因是对“新物质”不理解,其前概念是“有东西产生”就是“新物质”,笔者为了纠正学生的错误前概念,采用了交流质疑的方法引导学生分析“粉笔灰、黑色物质、灰烬都是新物质吗?”“新物质是指物质本质发生了变化,你有办法证明你的想法吗?”通过再次实验观察、比较后,学生发现“粉笔灰收集起来,在黑板上还是可以写字,本质没有发生变化”“火柴燃烧后的灰烬一定是新物质,因为灰烬和木梗是完全不同的物质”“黑色物质也是新物质,因为刮下来后,放在火旁烤,会变成红色,然后又变成灰色”。最后再归纳出“火柴燃烧过程中确实最终会变成灰烬,但如果没有燃烧完全,会变成黑色的炭,炭和灰烬确实是不同的物质”的结论。
教学中,教师一方面让学生对结论进行交流、质疑,另一方面引导学生对探究实验的过程进行反思和评价。当学生的概念渐渐清晰,但是受前概念和认知能力的影响,有时还不能完全正确表达,教师充分利用学生互相质疑的交流时机,通过点拨和帮扶的方法,让其重建概念。学生在互相交流的过程中再一次反思探究结论,有利于在以后的探究实验中形成互助、合作的同伴探究关系,促进学生科学素养的形成。
结语
科学实验研究范文4
关键词:小学科学;实验;情境;教材
新课程标准就小学科学教学目的提出了明确的要求,即在科学教学活动开展中培养学生的创新能力。为了实现这一目的,教师在开展科学教学活动的时候需要以实验为基本切入点,积极为学生创设一些实验活动,让其在亲身体验、探究的过程中感悟科学真谛,以此养成良好的创新能力。实验既可以作为科学教学的目的,又可以作为教学的手段,所以在实验活动开展中,教师不仅要向学生传授基础的科学知识,更要在这一过程中给予学生自主探究的机会,使学生能够获得有价值的科学知识。为了有效开展实验教学,可以从以下几方面入手:
一、更新实验材料
实验材料是开展实验活动的基础,也是开展实验探究活动的前提条件。所以,教师在开展实验教学活动的时候,首先要为学生准备充足的实验材料。在传统的实验教学活动开展中,教师一般会从实验室里直接获取,但是这些实验材料具有一定的滞后性,甚至无法满足教材实验或者学生实验的需求。这时,教师就需要从教材出发,对教学内容进行深入分析,从中探索出c学生生活息息相关的内容,以此为基础搜集一些简单、适用、能吸引学生注意力的生活材料。比如,我在讲《饲养小动物》这一内容的时候,一般会事先征取学生的意见,看学生对哪种小动物最感兴趣,学生们纷纷表示很想知道如何养蚕。由于科学技术的发展,现在很难从身边获取有效的养蚕原材料,于是我利用网络为学生购买一些蚕种、桑叶等。然后引导学生搜集一些关于如何养蚕的资料,接着学生根据这些已搜集到信息利用教师提供材料展开实践活动。通过这种教学内容生活化的教学方式,不仅可以丰富教学资源,还
可以引导学生参与实验活动,以此提高学生的实验技能。
二、创设教学情境
兴趣作为推动学生自主学习的内驱力,对学生的自主研究有着重要的作用。一旦学生对某一教学内容感兴趣,无需教师过多讲解,学生使会主动地就此内容进行自主探究。所以,教师可以根据教材内容,积极为学生创设一些情境,以此激发学生的实验探究兴趣。比如,在讲《植物的生长》这一内容的时候,由于学生在日常生活中会见到各种各样的植物,他们对这种常见的植物很难有探究的兴趣。于是,我会为学生创设一定的问题情境,用问题来激发学生利用植物进行实验的兴趣。例如,我会在上课之初问学生:“我们都知道,植物是由幼小的嫩芽逐渐成长起来的,但是你们知道植物在生长过程中发生了哪些变化吗?为什么会发生这些变化呢?植物的各种器官与植物的生长和生存有什么关系呢?它们对于植物本身有什么作用呢?”根据教师的问题引导,学生会对观察植物生长产生浓厚的兴趣。我会带领学生走进种植园来观察植物是如何生长的,并让学生根据自己的观察来回答以上问题。然后让学生根据自己的理解来进行植物种植实验,在这一实验过程中再次就以上问题进行探究。这种问题情境创设的方式不仅可以激发学生实验探究的兴趣,还可以使他们带着问题进行探究,提高实验的目的性。
三、开展课外实验
在目前的小学教学活动开展中,小学课堂教学时间一般为
40分钟,要想让学生在这有限的教学时间里亲身体验到每一项实验活动,显然是心有余而力不足。所以,教师需要根据教学时间、课程安排将教学内容进行重新整合,将课内知识延伸到课外,在课外开展实验活动,以此拓宽学生的实验渠道,使学生能够在生活中体验科学实验的乐趣。比如,在讲《物质的变化》这一内容的时候,我会在课上组织学生开展“米饭、淀粉和碘酒的变化”这一实验内容,然后让学生根据课上的实验内容在课下利用毛笔来蘸取用淀粉调制而成的液体来为自己的有好朋友写一封信,等白纸上的字迹晾干之后将这封信送给自己的朋友,并要求他想办法将白纸上的内容呈现出来。通过开展这种课外实验活动,不仅可以引导学生对课堂所学到的知识进行运用,还可以在实验中激发学生的发散思维。
总之,在小学实验教学活动开展中,教师需要为学生提供充分生活化的实验材料,创设教学情境,激发学生的实验探究兴趣,还要将实验课进行拓展,开展课外实验活动,以此在实验中提高学生的探究能力,培养学生的科学思维,从而提高科学实验的有效性。
参考文献:
科学实验研究范文5
关键词:教学实验;科研实验;均衡发展
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)11-0279-02
高校实验分为两类,教学实验和科研实验[1]。教学实验主要是以验证基础理论为主,很多高校把教学实验附属于理论教学,把教学实验作为课堂教学的延伸;科研实验主要是为科学研究服务,主要是对先进、前沿领域的探索。目前很多高校对于二者的关系理清不顺,造成工作中出现了很多问题,因此,如何协调教学实验和科研实验之间的关系,促进二者共同健康发展,是当前高校工作的一个重点。
一、教学实验和科研实验当前的发展状况
教学实验是高校教学工作的一个重要组成部分,是学生理论联系实际的有效工具,通过教学实验,学生能掌握各种实验仪器设备的使用方法、测试方法、数据处理方法,促进动手能力、实验能力的提高[2]。因此,教学实验培养了学生的基本素质和能力,是一项较为基础的工作。几乎所有学校自建校都开设了相应的教学实验,经过几十年的发展,教学实验体系建立相对完善,各项规章制度比较齐全,人员配备比较合理,运作起来比较高效稳定,很少出现突发状况。但因教学实验发展时间较长,目前也暴露出仪器设备老旧,实验内容老套等问题,面临着改革的压力。
科研实验不同于教学实验,它是以研究型和创新型为主,是对理论知识的深层次挖掘及运用,通常会和工程实际联系起来,能够培养学生创新能力和分析问题解决问题的能力。科研实验对实验室环境、仪器设备精密度和操作人员的科学素养要求较高,因各个学校办学能力和科研水平的不同,科研实验的起步和发展情况各不相同。总体来说,科研实验的管理体系不够成熟。
二、目前教学实验和科研实验共存的关系
目前,很多高校存在重科研实验,轻教学实验的现象,主要体现在以下几个方面。
1学校态度。当前的社会环境下,国家重视发展科教兴国,注重高科技高技术的发展,大力推动科技转换成生产力的水平,高校作为高科技的储备库,成为了社会各界关注的希望所在,因此,高校注重发展科研是大势所趋。科研能力能够反映了一所高校的综合水平,具有较多的科研成果可以提高高校的地位和知名度,很多高校自身也愿意多进行科学研究,以求跻身于一流名校。科研实验作为科学研究工作的重要组成部分,很多学校对科研实验的投入较大,花费较多经费建立高水平科研实验室,购置高精度仪器设备,在政策上为科研实验开绿灯等。而教学实验的投入则相对较少,很多老旧的仪器设备没有更换,实验室环境较差没有得到改善等。虽然很多高校早已提出了教学实验改革,但重视程度不够,导致改革进度缓慢甚至停滞不前。
2教师态度。高校教师所面临的压力日益增大,首先,很多学校对教师的考核会有科研工作一项,这就意味着教师必须要承担相应的科研工作,否则无法通过考核,面临失业危机;其次,很多教师职称评比时,会有参与科研项目、学术成果、学术论文的要求,这意味着教师要想晋升高一级的职称,提高行业内学术地位,必须要承担科研工作;再次,经济利益上,教师承担科研工作,可以得到科研经费,教师可以利用这些经费购置仪器设备等,为今后的科研工作打基础做铺垫,使自身的科研发展进入良性循环。因此,很多高校教师很积极主动地承担科研工作,而在教学上所投入的时间和精力就会相对减少。
3学生态度。信息化时代的高速发展和就业的压力,学生早已不安分于简单枯燥的教学实验,不满足于从教学实验中所获得的基本能力,他们更追求新知识和高层次能力的培养。科研实验可以满足他们的需求,增加他们的兴趣,因此,部分学生对教学实验敷衍了事,满腔热情的投入到了科研实验中。
三、改善教学实验和科研实验的关系,促进二者共同发展
1.从根本上理清教学实验和科研实验的关系。长期以来,教学实验和科研实验被人为的分成了两个不同的工作方向,甚至二者各自发展,互不干涉。实际上二者存在千丝万缕的联系,理清二者关系尤为重要。教学实验是科研实验的基础。扎实的理论基础和熟练的实验技能是顺利进行科研实验的前提和保障。教学实验验证的是基础理论,通过教学实验,学生能对基础知识有直观的认识,从而更深刻地掌握基础理论知识,对科研实验中出现的现象及得到的结果进行分析和判断。同时,通过教学实验,学生学会了使用各种简单仪器、设备,明白了其运行原理,增强了动手能力,培养了测试能力、观察能力和数据处理能力,掌握了基本的实验方法,为进行更高层次的科研实验打下了基础。科研实验是教学实验的升华。人类对自然科学的每一次探索,都是以所处时代的前沿领域为目标的,都是以孜孜不倦的研究为手段实现的,只满足于现状,人类社会前进的步伐必然会停滞。同样,在教学过程中,只注重基础,停留在教学实验的层次,不注重探索和创新,就永远跟不上知识更新的步伐,甚至被时代所淘汰。落后就要挨打,历史给我们留下了太多的教训。只有注重科学研究,大力发展先进技术,掌握一流前沿知识,才能永立于世界强国之列。撇开教学实验的科研实验会缺乏基础,撇开科研实验的教学实验会丧失创新的动力,二者相辅相成,缺一不可。只有做好教学实验,掌握扎实的理论基础和实验技能,才能更好地完成科研实验;做好科研实验,将最新的研究成果和实验方法引用到教学实验中来,又能指导教学实验,推动教学实验的改革。
2.学校政策上平衡教学实验和科研实验,促进二者共同发展。学校应根据教学实验和科研实验各自发展状况和目前所面临的问题,从管理层面合理制定相关政策,平衡二者关系,协调解决二者矛盾;扬长避短,促进教学实验和科研实验相互融合,共同发展。教学实验所面临的改革刻不容缓,可部分高校由于历史遗留问题较多,以及学校政策上给予的支持力度不够,尤其是长期以来受经费制约严重,教学实验改革困难较大;而科研实验发展较晚,但政策上给予的支持相对较多,经费相对充足,这就造成了教学实验和科研实验的矛盾。因此,高校制定的政策应适当向教学实验倾斜,对教学实验给予一定的支持,解决现实困难,加快教学实验改革的步伐,避免厚此薄彼,实现二者均衡发展。高校科研实验往往较为注重实验过程和实验结果,忽视了制度体系的建立,造成部分科研实验规章制度尚不完善,管理不到位;且条块分割、各自为政的现象严重,很多仪器设备只供本实验室人员使用,因此很多仪器设备重复购买率高,而仪器设备利用率低,造成了资源的浪费。为了改善科研实验制度和设备管理上的不足,可以将教学实验的成功经验借鉴到科研实验中,制定相关实验室规章制度,完善实验室管理办法,由学校统一管理科研实验,打破学院、系所的界限,实现资源的最大化利用。同时,可以将新的科研实验成果和实验方法引入到教学实验中去,指导教学实验内容和方法更新,充实教学实验,提升实验教师的素质,满足学生的求知欲望,从而推动教学实验改革。总之,教学实验和科研实验不是互相矛盾的两个个体,二者可以实现相互融合、互相促进,协调发展。
3.转变教师思想,重视教学实验。将教学实验纳入到教师的考核内容中,对于职称评比,增加教学实验一项内容,提高教师的福利待遇等,免除教师的后顾之忧,鼓励教师多参与教学实验。对于部分专职实验教师,应积极引导他们全身心投入到教学实验中来,对于这部分教师的考核以及职称评定,制定出一套专门的更贴合于教学实验的方法;同时,尝试专职实验教师轮岗制度,让教师在不同的教学实验室呆一段时间,熟悉各个实验室工作情况,掌握更多教学实验方法和仪器设备使用方法,为更好地做好教学实验做准备。
4.转变学生思想,夯实基础,提升能力。高校培养学生的目的是为国家培养出既具有扎实理论功底,又具有较强动手能力,既具有严谨科学态度,又具有勇敢创新精神的高素质人才。学生的基本实践能力是通过教学实验获得的,学生的科研素养是通过科研实验培养的。因此,学生必须同时参与教学实验和科研实验,均衡发展各方面能力,不可顾此失彼。教师应积极引导学生充分认识教学实验和科研实验的关系,以及各自的重要性,使学生从思想上重视教学实验。在鼓励学生参与科研实验的同时,鼓励学生多投入一些时间参与教学实验,夯实基础;改变教学思路、教学方法和教学内容,增加教学实验趣味性,提高学生参与教学实验的热情;改变教学实验考核方法,加大考核力度等。同时,建设开放性实验室,将教学实验和科研实验相结合,开设开放性、综合性实验,满足不同层次学生的要求,倡导“需求牵引型”学习。
四、展望
教学实验和科研实验是高校工作的两个重要组成部分,二者相互联系,密不可分,高校必须对这两类实验同等重视。目前出现的教学实验和科研实验发展不均衡现象,是事物发展的客观规律所决定的,只要通过合理的调整和正确的引导,是可以解决当前的问题,实现二者共同健康均衡发展的。
参考文献:
科学实验研究范文6
关键词:无机化学实验;创新
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1671-1602(2016)10-0278-01
化学是我校化工、食品检测、生化等专业中最为重要的一门基础课程,而无机化学又是这门以实验为根基的自然科学的基础,因此,无机实验在无机化学的教学过程中起着举足轻重的作用。通过实验实操训练,不仅能让学生更加直观地了解理论知识,还能培养学生观察、思考、分析、创新的能力。然而在教学过程中却存在很多问题,本文就对这些问题和解决方案进行探讨。
1存在的问题
由于高职院校重理论轻实践的原因,导致了实验课成为理论课的附属变成了以验证理论为主忽视学生自主能动性培养的课程,也从而使学生缺乏独立思考、独立分析、独立解决问题的能力[1]。另外,本校无机实验的课程比重仅占无机化学的30%,这让一部分学生更加不重视实验课,敷衍了事,并且出现随意更改实验数据,科学态度不严谨的现象。尽管近几年无机实验课程不断改革,使得课程由基础到专业,由简单到复杂,渐进深入,已经有了很大的效果,但是课程的设计还是重复性大,开放性小,缺乏创新,缺乏调动学生积极性的能力。所以在目前存在的问题下,我们摸索出了一些方法。
2解决方法
2.1调整实验课程比重,强化实操训练
我校是高职院校,应以实际应用作为主打。化学是一门以实验为根基的科学,无机实验又是后续实验课的基础,因此打牢基础是重中之重。首先要做的就是提高实验课的重要性。如果能将每门实验课从理论课中抽提出来成为一门独立的课程,并且实验成绩也独立出来,加大实验课程的比重,那么学生就会更加重视实验课,将其作为一门课程来对待。而随着地位的提高,学生在课堂上就很少的出现完成任务交了实验报告走人的现象。
2.2改革教学内容,培养学生兴趣
由于高职院校学生的基础性较差,所以在实验设计上,首先要将准确规范的基本操作和良好的实验习惯作为开篇,使学生的操作规范化、熟练化、标准化。其次要减少重复性实验。重复的实验过程不仅提高不了教学水平,也让学生的兴趣大减,造成学生敷衍了事的态度,同时也制约了他们独立思考分析的能力。最后可以开设一些设计性实验。抛开教材,老师根据实验室现有的条件给出实验题目,5-6个同学组成一个小组,通过已经掌握的知识和技能,小组成员协同合作查阅资料,翻看文献,了解实验原理,讨论制定实验步骤,之后老师进行审查给出意见,最后确定最终的实验方案。设计性实验完全依靠学生自己,老师给出指导,这样不仅能激发学生的积极性,还能培养学生的创造力和解决问题的能力[2]。
2.3创新教学模式,发挥教师能动性
传统的教学都是以老师为主学生为辅,老师一味讲学生一味接受,实验课也是如此。这样的教学模式使得学生成为知识的被动接收器,大大降低了学生想要学习的能力。就算课上老师有提问,回答的也仅仅是小部分做好预习的同学,大部分还是默默接受的状态。如果老师能发挥能动性,大胆改变教学模式,老师引导,让学生自己讲述实验的原理,先在脑子里过一遍实验过程,提出可能会遇到的问题,然后依靠自己的知识和能力解决问题,那么这样不仅能提高课堂的活跃性,还能增强学生学习的能力,大大有利于实验的进行。但是这样开放式的教学会出现课堂秩序较乱,老师不容易控制的局面,让本来就开放的实验课变得更不易被老师掌握。因此,这就要求老师也要不断的提高自身能力,在实践的过程中慢慢找到一个度,使得实验课活跃而有条不紊的进行。
2.4建立实验考核机制
目前的无机化学实验课考核方法是根据预习占10%,出勤占10%,操作占50%,实验报告占30%的比例来给出最终的实验课成绩。而每位老师也应该在每堂课上对每个学生进行打分,到课程结束再对每个学生的分数进行统计平均。这样重视平时的实验操作,使得学生重视每一个实验项目并认真完成实验过程,有利于学生操作规范性和熟练性的锻炼,也能养成良好的实验习惯,同时实验报告的小比例也能减少学生之间实验报告抄袭的情况。
3结语
高职院校招生的目的是为了培养合格的技术应用型人才,而实验课程是学生从学校走向社会之前必须打牢的基石,所以无机化学实验课程地改革是势在必行。但是这并不是一个简单的过程,而是一个长期、循序渐进的过程。如何能更好地提高学生的学习兴趣,在扎实基础操作的前提下提高实践和创新能力仍是我们需要关注的方向。
参考文献:
[1]徐增香,李嘉陵,范成杰.无机化学实验课改革的探索[J].成都中医药大学学报,2009.11(1):25.