科学实验小原理篇1
还有研究者对小学科学实验课堂的组织和内容进行研究。提出了众多激发学生思维动力和实验兴趣的策略，提出探究性实验与验证性实验、限定实验与多样性实验等多种实验教学模式，但已有研究多缺乏与我国农村小学教育实际相联系的实施性策略研究，特别是对于六年制小学科学方向免费师范生的实际情况缺乏分析与研究。不足以指导初中起点六年制小学科学本科免费师范生大学物理实验课程体系的改革与优化。因此在六年制小学科学方向免费师范教育中构建物理实验课程体系是非常必要的。
一、六年制小学科学方向免费师范教育培养目标决定了构建物理实验课程体系是必要的
六年制小学科学方向免费师范教育是为适应我国基础科学教育改革，培养学有专长，能适应21世纪基础教育改革和发展需要的小学《科学》课程教师。科学方向学生主要学习基于小学科学教育的统一的科学概念和原理，掌握必要的科学知识与技能，接受严格的科学思维与科学方法的训练，以形成良好的科学态度、情感与价值观，具备从事小学科学课程教学与农村科学课程研究开发的基本能力。
物理是自然科学的重要组成部分，是完成这一培养目标的重要课程途径，所以物理课程不仅在小学科学教育中具有举足轻重的地位，也是科学方向学生的主要专业课程。物理、化学、生物等自然科学都是建立在实验基础上的学科，实验是这些课程的重要组成部分，实验能力是自然科学的主要能力之一。物理教学必须高度重视实验能力的培养，为了达到六年制小学科学方向免费师范生培养目标，物理实验课程体系的构建是不可或缺的重要工作。
二、六年制小学科学方向免费师范教育实验教学任务决定了构建物理实验课程体系是必要的
国内外专家对小学科学教师的实验教学能力培养问题做了众多研究，提出了教师起引导作用，学生通过实验进行思考的科学实验教学模式，并指出为落实这一过程，科学教师必须具备很强的实验设计和操作能力，同时也必须具备对整个实验过程（包括设计、准备、反思等阶段）进行系统的认识和把握的能力。六年制小学科学方向免费师范教育也必须高度关注这两方面能力的培养。科学方向师范生的物理实验能力（包括对实验意义的理解、实验设计与改进、实验数据的处理与反思、实验过程的组织与指导等）是否得到了全面发展成为六年制小学科学方向免费师范生培养中物理实验教学的首要任务。
对六年制小学科学方向免费师范生进行物理实验教学的任务包括：①使学生掌握物理学科理论知识体系和基础实验技能，能够在小学科学教学中熟练准确地进行相关操作；②使学生理解现代工业社会与物理有关的科学技术和自然现象，具备基础的用物理原理分析的能力，形成与物理实验有关的科学方法和科学思维；③使学生具有根据农村实际因地制宜地设计和改进物理实验，完善物理保护性措施的意识和能力。这些能力和技能可以作为衡量小学科学教师整体科学素养水平高低的依据，也是六年制小学科学方向免费师范生专业素质高低的重要标准。这三项任务阶梯式递进，其相应的课程体系也应层层递进，环环相扣，这就需要一个完整和系统的课程体系以满足各阶段学生实验水平发展的需求。
三、农村小学科学教育现状决定了构建物理实验课程体系是必要的
科学实验小原理篇2
关键词：物理实验；原型；探究；价值
物理实验是物理学的基础，是中学生学习物理的重要手段，
2011年修订的《义务教育物理课程标准》（正式稿）融入了“科学探究实验”这一学习方式，认为通过学生经历与科学工作者进行科学实验时的相似过程，才能够领悟物理学的探究方法和发展能力，才算真正学习了物理和学会了物理。其实这里所指的“科学工作者进行科学实验”可以认为是中学物理实验的“原型”，物理实验“原型”对中学物理教学影响的研究理论较少，本文从中学物理教学角度分析了实验“原型”式教学对于学生探究思维方式及实现探究目标的影响。
一、实验“原型”式教学的解析
1.实验“原型”
广义：原来的实验。
狭义：对于中学物理教学来说，物理教学实验不是凭空设计
的，总有这样或那样的“原型”。物理实验“原型”有三类：（1）物理学家的经典实验；（2）生产生活中的物理现象的事实；（3）科学技术应用活动中的物理现象的事实。
2.物理实验“原型”式教学
在中学物理教学中利用实验“原型”的特点，融合探究的基本要素，给学生创造一个基本的探究环境，使学生主动获取物理知识，达到教学目标。
3.教学思路
在中学物理探究教学中，常用物理实验“原型”引出所需探究的问题，然后脱离“原型”进行设计探究实验，而物理实验“原型”式教学则充分发挥“原型”的作用，借鉴或改造实验“原型”来进行探究活动，并形成一个循环和提升的教学过程，具体的流程如下：
实验原型物理问题利用或改造“原型”科学探究达成共识价值体现。
（“价值体现”通过“理解、解释、纠正”回到“实验原型”；“价值体现”也可以通过“拓展”进行“应用、交流、解释其他物理现象”）
二、实验“原型”式教学实践探索
以中学物理“平面镜成像特点探究”为例：
1.实验“原型”
照镜子，学生希望在镜子后面找到另一个自己，用手放到镜子后面摸，结果是什么也没有；为了清晰地看到脸上的细节，总是让镜子靠近面孔，认为这样可以使镜中的脸更大一些，当脸靠近镜子时，也感觉自己的脸大了一些；从观察结果来看，似乎当逐渐远离镜子时，镜子中的“我”也在远离镜子。
2.物理问题
在该“原型”中有三个问题：结果是什么也没有（虚像）？认为这样可以使镜中的脸更大一些（像与物的大小关系）？镜子中的“我”也在远离镜子（像与物到平面镜的距离关系）？
3.利用或改造原型
如果把生活中照镜子的“原型”搬到课堂探究教学中进行实验，探究是不能成功的，学生在设计探究平面镜成像特点时，可以借鉴和改造实验“原型”。
探究的关键：解决像和原物的尺寸问题，由于平面镜成像总是成虚像，没有办法用光屏显示，确定像的位置是首要任务。
借鉴：“原型”中的像在镜子的后面，物的大小、物到镜子的距离很容易测。
改造：“原型”中用手在镜子后面摸时，手是看不见的，生活中的透明玻璃也能成像，手放在后面既能看到像又能看到手，用与物等大的替代物放在玻璃的另一侧可以确切地找到像的位置。
4.科学探究
根据改造的实验思路，对像与物的大小关系、像与物到平面镜的距离关系、虚像分别进行实验探究。
5.达成共识
像与物等大、像与物到平面镜的距离相等、虚像。
6.提升价值
理解：平面镜成像的三个特点。
解释：“结果是什么也没有”“镜子中的‘我’也在远离镜子”。
纠正：“认为这样可以使镜中的脸更大一些”。
交流：实验“原型”怎么会有错觉――以后学的知识可以解释（眼睛、照相机）。
三、价值透析
中学物理教学离不开探究实验，每一个中学物理探究实验的内在价值体现于让学生知道它是根据什么设计的，它是基于什么考虑设计的，它能得出什么结论，它对你有什么启发。外在价值在于学生自主学习能力提高和学会了学习。物理实验“原型”式教学目的在于学生利用实验“原型”让探究实验的内在和外在价值得以体现和升华。
1.实验“原型”式教学，逆转学生探究思维
（1）实验“原型”不全是真理，敢于质疑
美国科学促进会对于科学本质的阐述中有一条：科学理论是变化的。在科学界，不管理论新旧，总是不断地对其进行验证、修改，有时还会抛弃。现阶段的中学物理探究教学缺少对于学生质疑生活现象和科学理论的意识培养，缺乏探究对于学生的启发，因为学生在探究活动中经常顺境发展，正向思维。在实验“原型”式教学实践探索中，学生最后纠正了自己十几年的生活错觉，感性认识与探究结果不相符，对于学生的思维是一次震撼，逆转了学生的正常探究思维。
当然在探究教学的一般步骤中有“提出问题、猜想假设”，也会有错误的猜想假设，但这种错误的纠正对于学生来说浮于表面，学生会认为猜想不一定是正确的，也就是说这种探究还是属于“顺
境”，不触及思维方式的改变。这样使得学生引起认知冲突，在体验科学探究和知道物理规律的同时，理解科学本质，提高学生辨别真理的能力。
（2）实验探究设计可以借鉴和改造实验“原型”
实验“原型”具有权威性和可塑性，实验“原型”式教学是借鉴和改造实验“原型”来进行科学探究，让学生明白中学物理实验探究不全是教师给出器材、学生利用器材设计实验，可以改变一般的探究实验方式。如果在上面的“教学实践探索”中，脱离实验“原型”而另起炉灶进行探究，那就是一大损失，利用和改造了“照镜子”原型，学生可以知道它是根据什么设计的，它是基于什么考虑设计的，并且在借鉴和改造过程中锻炼学生的自主学习能力。
实验“原型”有三种类型，都可以借鉴和改造，特别是“物理学家的经典实验”的改造对于学生探究思维的冲击是巨大的。例如，中学物理知识中的“探究分子间有空隙”的“原型”是18世纪，物理学家摄尔修斯（andersCelsius）将水和硫酸混合后，发现混合物的体积减小了的实验。但实验具有危险性，学生借鉴“原型”水和硫酸混合，根据水（H2o）、硫酸（H2So4）、酒精（C2H5oH）等都是极性分子。水和硫酸、水和酒精混合后，氢键较强，因此，分子镶嵌，体积减小。把实验改造成水和酒精混合体积减小的探究实验，解决了实验的危险性，现象也比较明显，学生学习动力和积极性可以大大提高。
2.实验“原型”式教学，完善学生探究目标
中学物理实验探究的目标是：让学生通过探究体验科学家研究科学问题的过程（从感性认识发展到理性认识），知道物理规律，发展学生的实践能力和创新意识，运用物理规律解释现象，提高学生交流合作的水平。探究的一般步骤是根据现象发现并提出问题、猜想假设、设计实验、进行实验、得出结论、交流讨论，各个步骤都有各自的探究目标，从实验“原型”式教学的教学思路看，是和探究一般步骤吻合的，它开始的引入实验“原型”和最后形成的循环和提升环节，更加完善了探究的目标。
实验“原型”式教学实践探索中，学生认识实验“原型”，达到先感性认识后理性认识、可以提出有效问题的目标；学生借鉴和改进实验“原型”，达到了探究的会动脑、会动手和会创新的目标；学生达成共识，达到了会分析和会总结的目标；学生解释“原型”、交流讨论相关问题，达到了会解释、会交流、会合作和会联想的目标。
中学物理实验“原型”对教学的影响当然不止以上所阐述的这些内容，需要物理教学专家和我们中学物理教师不断研究，深入挖掘中学物理实验“原型”，把最原汁原味的实验摆在学生面前，结合探究的实验方法，让学生可以还原，可以创新，可以改进，更可以纠错，这才是真正的物理课堂！
参考文献：
[1]母小勇.物理教学实验的“原型”及设计原理[J].物理教师，2010（04）.
科学实验小原理篇3
[关键词]病理生理学；实验；教学；科研能力
[中图分类号]R363[文献标识码]a[文章编号]1673-7210（2013）06（a）-0160-03
高等教育法规定：本科教育应当使学生比较系统地掌握本学科、专业必需的基础理论、基本知识，掌握本专业必要的基本技能、方法和相关知识，具有从事本专业实际工作和研究工作的初步能力，对大学生科研能力的培养提出了要求，现今，各高校越来越重视大学生的科研能力的培养。病理生理学是研究疾病发生、发展和转归的规律及机制的学科，作为一门引导学生从基础医学走向临床医学的桥梁学科，在高等医学教育中起着承上启下的重要作用。实验教学是病理生理教学的重要组成部分，在加强和巩固理论课知识，提高学生实践能力及科研能力，培养学生分析问题、解决问题的综合素质等方面具有重要意义。病理生理学实验本身就是很好的科研设计，利用病理生理学实验教学可以加强学生的科研能力的培养，现将笔者在病理生理学实验教学中加强学生科研能力培养的教学体会汇报如下。
1科研设计能力的培养
科研能力的培养主要是科研设计能力的培养，科研设计是指科学研究的方法设想和计划安排，是科学合理地选择实验研究方法和进行实验研究的过程，是保证科研结果创新性、有用性、经济性、可重复性的重要条件，是取得科研成功的重要保证；科研设计也是剔除干扰因素、实现科研目的的重要手段，是整个科研计划的重要组成内容，它包括实验研究步骤、方法以及最经济、最优化科研成果的实验思路等。研究工作成败的关键在于科研设计，古人云“凡事预则立，不预则废”这句话充分体现了其重要性。病理生理学四个经典教学实验：小白鼠几种缺氧模型的建立、家兔急性肺水肿、家兔失血性休克和家兔急性右心衰均贯彻了科研设计精神，教师在讲授实验时，如能把这四个实验所蕴含的科研设计精髓展示出来，这将大力加强学生的科研设计能力的培养。科研设计中最重要的就是实验设计，实验设计是指实施科学实验的计划方案以及与计划方案有关的统计分析，它是指正式进行科学实验之前，按照实验的目的要求，运用相关的科学知识和原理，对实验过程中所涉及的方法、步骤、材料、手段等方案的制定。一个完整的实验设计方案，一般应包括以下内容：实验原理、实验目的、实验题目、实验材料、实验预期、实验步骤、数据收集、分析方法。实验设计应兼顾以下原则：科学性原则、严谨性原则、可行性原则、简便性原则、随机性原则、可重复性原则、实验条件的一致性原则、设立对照等原则。病理生理学教学实验在设计上均兼顾了上述原则，教师在讲授实验时应抓住时机强化这些实验设计原则，从而培养学生良好的科研习惯，锻炼学生的科研设计能力。
1.1随机性原则
随机性原则指被研究的样本是从总体样本中随机抽取的，其意义在于：可以减少或消除系统误差，平衡各种实验条件，减少实验结果的偏差。病理生理学实验均涉及动物的分组和选取，教师在分配动物时应按照随机分组的原则分配。但在实际教学工作中，教师在分配动物时大多是由学生自己抓取，并未采取随机分组的原则，如果教师在教学时强调随机分组，严格按照随机分组原则分配动物，就会给学生强化科学研究的随机性原则，这样，学生在将来的科研工作中会自觉地遵循随机性原则，养成良好的科学研究习惯。
1.2简便性原则
简便性原则是指在设计实验时，设计者要充分考虑到实验操作过程的简单，实验装置、实验材料、实验药品的成本及容易获得，比较短的实验时间等。病理生理学实验均兼顾了简便性原则，实验装置简单：如制备乏氧性缺氧模型，采用的是密闭广口瓶；模拟高原缺氧环境，采用的是抽气泵。实验操作过程简单：肺水肿和右心衰竭模型的制备均需增加血容量，而采用的方法就是输注生理盐水；失血性休克需要减少血容量，采用的方法就是放血。实验药品便宜：制备肺水肿模型采用的工具药物是肾上腺素，而制备血液型缺氧模型中采用的是亚硝酸钠，这些实验药品均很便宜，且容易获得。教师在讲授这些实验环节时，可先要求学生自己进行设计，然后比较大家提出的实验方案，最后找出最简便的实验方案，从而强化学生实验设计时的简便性原则。
1.3实验条件的一致性原则
在实验设计中，除欲处理的因素外，其他实验条件必须保持各组别一致，不得在实验过程中随意更改，否则可能有未被控制的因素干扰实验结果。而对于刚接触科研的学生而言，往往很难兼顾这一原则，需要在实验训练中加以强化。病理生理学教学实验均贯彻了实验条件的一致性原则，如缺氧模型制备实验中要求最后统一解剖各组缺氧小白鼠，对比观察不同类型的缺氧动物的血色，皮肤黏膜颜色，这就是贯彻了实验条件一致性的原则，因为空气中的氧气可以氧化血液，如果不在同一时间解剖动物，其血液在空气中的暴露时间不一致，而对比观察就不能准确的反映出各组缺氧动物皮肤黏膜及血色的差异。所以该实验要求各组动物的实验条件一致，最后统一解剖各组小白鼠。教师在讲授该实验时，不光要强调这个注意事项，还应该解释这样要求的原因，同时给学生强化实验中实验条件一致性原则的重要意义。
1.4严谨性原则
实验设计的严谨性是指设计实验时要严格遵守逻辑规则，做到概念清晰、判断正确、推理有据。欲使实验设计完整、无漏洞，必须注意严谨性。病理生理学实验教学所选取的实验设计均尊尊严谨性原则，如制备乏氧性缺氧模型，采用密闭广口瓶，动物处于密闭环境时，虽然氧气逐渐耗竭可以模拟乏氧环境，但动物呼出的二氧化碳也无法排出，乏氧的同时二氧化碳浓度逐渐升高，如果忽视这一因素，那么该实验模型就不仅是乏氧性缺氧模型了，而是乏氧+二氧化碳中毒的复合模型，显然与实验目的不符。因此，该实验设计在密闭的广口瓶中加入钠石灰来吸收二氧化碳，消除二氧化碳的影响因素，实验设计非常严谨。教师在讲授这个实验时，不要光讲授钠石灰的作用，同时应强化实验设计的严谨原则。
1.5设立对照原则
设立实验对照是实验设计中最基本的原则，通过设置对照，可排除一些实验无关因素的干扰，增加实验结果的准确度和说服力，也只有通过与对照组的比较，才能取得研究指标的数据差异。实验对照一般有以下几种：①相互对照：是指几个实验组相互对比对照。②自身对照：是指实验组和对照组在同一研究对象上进行，自身对照处理前的状况为对照组，处理后的变化为实验组。③条件对照：给对象组施以某种实验处理，这种实验处理不是所要研究的处理因素，而是作为对照意义的。④空白对照：是指对对照组不给任何处理因素或施以对研究对象无任何影响的处理因素，以突出或纯化所要研究的因素。病理生理学各实验中均包含对照设置，如条件对照：缺氧实验中亚硝酸钠抢救组给予美兰腹腔注射，而不抢救组给予生理盐水腹腔注射，生理盐水腹腔注射就是一个条件对照。自身对照：肺水肿、失血性休克、右心衰竭、缺氧这四个实验均要求记录正常情况下动物的各项指标，与给予处理因素后动物的各项指标进行比较，这就是自身对照。相互对照：失血性休克实验设计了6个抢救组，施以不同的抢救措施，要求比较各组的抢救效果各组抢救效果的比较就是一相互对照。教师在讲授这些实验环节的时候，要介绍设置这些对照的必要性和意义，强化学生在实验设计中设立实验对照的意识。
2科研动手能力的培养
科研动手能力是学生开展科研实践的基本功，是科研实际工作的执行力，与科研设计一样重要，好的思路需要好的执行力才能达到预期目的。科研动手能力主要包括以下能力：实验动物模型的制备，实验方法的掌握等。实验动物模型制备包括实验动物的合理选取，模型的制备方法等。病理生理学实验均是动物实验，包含了上述要素：首先，合理选取动物品种，缺氧实验因为实验工具以及工具药物的经济型等关系，选取小白鼠是比较合理的；而肺水肿、失血性休克、右心衰竭因为需要插管，体型较大的家兔是较合适的动物。其次，学生在病理生理学实验过程中对动物实验基本操作方法也能得到很好的锻炼，病理生理学四个教学实验涉及了动物的抓取，备毛，麻醉，动静脉插管，生理记录仪的使用，药物的配制与注射，工具药物的使用，各项生理指标的观察等基本动物实验操作技能技术。为了使每个学生均得到动手能力的锻炼，我们把学生编成3～4人一组，设立主刀制，四个教学实验轮流主刀，其余人均为实验助手，各司其职，相互配合。通过动物实验动手能力的规范培训，为将来的科研实践打下坚实的基础。
3科研诚信的培养
科研诚信是指科研人员在科研活动中追求真理、实事求是的科学精神，遵守法律法规，恪守道德准则，遵循科学共同体公认的行为规范，科研诚信是科技创新的保障。科研诚信建设是弘扬科学精神的重要举措，是维护科研界的信誉、促进科技发展的内在要求，也是营造良好科研环境、提升国家自主创新能力、建设创新型国家的迫切需要。目前，科研不端行为污染了我国的学术环境、破坏学术生态，阻碍学术创新，严重损害科研工作者的社会形象，败坏社会风气，加重全社会的诚信危机，加强科研诚信建设刻不容缓，科研诚信应该从科研人员接触科研工作就开始着手教育。病理生理学教学实验全部属于动物实验，动物实验影响因素诸多，麻醉的深浅，动物的个体差异，手术操作不当等均可能影响实验结果，有时甚至会出现与预期实验结果相反的情况。在我们的实验教学过程中，四个实验很难百分之百成功，特别是右心衰竭和失血性休克实验，操作难度大，手术时间长，结果往往不理想。而学生担心实验成败影响实验成绩，常出现弄虚作假现象。因此，我们在实验教学时一贯坚持实验成败并不是实验成绩的唯一判定标准，实验教学允许学生失败，不管实验失败与否，均应尊重实验结果，如实书写实验报告。同时，当遇到实验失败时，教师要仔细观察，耐心询问，与学生共同探讨、寻找实验失败的原因，教导学生吸取经验教训。例如家兔失血性休克实验，我们设计了6个抢救组，抢救效果最佳的应该是输注生理盐水+全血+去甲肾上腺素组，但在实际教学过程中，因麻醉过深、操作时间过长、操作过程中失血过多等因素的影响，部分组别可能出现实验结果与预想并不一致的情况。这时，我们就与学生一起回顾整个实验过程，引导学生，帮助学生寻找原因。学生在探寻原因的过程中对理论知识是一次很好的复习和应用，同时，这能很好培养学生的分析问题、解决问题的能力，对学生树立科研诚信观也很有教育意义。
4科研创新能力的培养
创新是民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。创新既是社会发展的要求，也是社会进步的源动力。科研创新是创新极其重要的方面，它是指在掌握相关理论和专业知识的基础上，依靠实验设备和技术，运用各种知识开展科学研究和运用科学方法探求事物本质和规律的过程。大学生是国家的未来，是国家创新力的生力军，培养大学生的科研创新能力，可使其对所学教材进行深入的思考，同时也能促实其自发地查阅文献、自学相关知识，掌握学科的研究现状和前沿。当前大学生科研创新能力已成为各高校办学水平及综合实力的重要考核指标。病理生理学实验教学一方面是为了验证理论，通过实验教学加深对理论知识的理解和巩固，同时，实验教学是培养学生创造性思维能力的最好形式。教师在实验教学过程中，一方面可以要求学生在实验过程中就实验方法和设备是否合理、测量手段是否可行、实验结果是否准确等问题展开思索和讨论，提出改良方案，并在实验报告中以讨论形式书面呈现。同时，还可以要求学生自主设计创新实验，通过自主设计创新实验，能使学生拓展知识面，尽早接触科研实践，形成科学、严谨的科研思路和勇于开拓的创新意识。本教研室开设的四个教学实验均要求学生自主设计创新实验，如缺氧模型制备实验要求学生至少设计一个新的缺氧模型，失血性休克要求学生至少设计一个新的抢救方案，右心衰竭要求学生寻找一种新的工具药物取代石蜡作为肺小血管栓塞剂，肺水肿则要求学生设计一个全新的实验方案。这些创新实验在实验报告中以书面形式展现，下次实验课上课前花10～20min与学生互动，就自主设计的创新实验展开思考和讨论，这样能大大增强学生的创新意识，有利于学生创新能力的培养。
总之，病理生理学实验教学对掌握和巩固理论知识，培养学生综合素质起着非常重要的作用。我们应重视实验教学，不断地在实践教学中探索总结经验，有效提高教学质量，锻炼学生的综合能力尤其是科研能力，才能培育出21世纪的合格的医学人才。
[参考文献]
[1]贺燕云，马中良.科研促进实验教学的设想[J].教育教学论坛，2012，（1）：211-212.
[2]金惠铭，王建枝.病理生理学[m].7版.北京：人民卫生出版社.
[3]贾彦，杨婧，冯涛，等.运用病例导入法提高病理生理学教学质量的几个关键环节[J].中国医药导报，2009，6（10）：150.
[4]李清君，李文斌，张敏.改进病理生理实验课教学加强学生能力培养[J].中国高等医学教育，2007，（2）：63-64.
[5]孟祥艳，孙慧燕，罗玉玉，等.基于问题的学习在病理生理学教学中的初步实践及评价[J].医学教育探索，2009，8（10）：1246-1248.
[6]孟祥艳，何瑞波，李海生，等.pBL在救援医学病理生理学实验教学中的实践[J].中国高等医学教育，2012，（8）：64-65.
[7]秦彦文.谈医学研究生科研能力的培养[J].中国医药导报，2012，9（4）：5-6，18.
[8]黎刚，郝杰.强化本科生科研能力培养的探讨[J].基础医学教育，2012，14（2）：158-160.
[9]赵姝，张燕平，陈洁.如何在教学中培养本科生的科研能力[J].计算机教育，2012，（6）：12-15.
[10]卢萍，史晶晶.实验动物与动物实验方法课程教学改革的实践与体会[J].中国医药导报，2012，9（10）：171-172.
[11]王爽，高捷，苏兴利.pBL法在病理生理学实验教学中的应用[J].医学信息：上旬刊，2011，24（4）：1880.
科学实验小原理篇4
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。
科学实验小原理篇5
关键词：家庭小实验；作用；选择；评价
初中学生接触化学只有一年的时间，他们要在这一年内认识化学、接受化学，可以说兴趣是关键，新课程的实施就是为了让学生在快乐中掌握更多的知识。而对于化学，实验就是学生的兴趣所在。理论是苦的，而实验可以把苦变甜。家庭小实验贴近生活可以使学生更感受到学习的甜。家庭小实验生动、有趣，可以很好的把日常生活和化学知识联系起来。例如，平日学生对蜡烛的燃烧、铁生锈、石灰池中的变化、蒸馒头等现象视而不见，通过家庭小实验，使学生懂得了蜡烛燃烧中的物理变化、化学变化、火焰的层次等知识，知道了铁生锈的原因及防止锈蚀的方法，明白了学习的内容与日常生活有着千丝万缕的联系，从而增强了学习的积极性和主动性。每一个家庭小实验和制作过程，都是对学生的创新精神和实践能力的培养过程。所以我认为每一位中学的化学老师都应该很深刻的认识家庭小实验。
一、先要明确在教学过程中的作用
1.有利于激发学生的学习兴趣。初中化学的学习重点在于与社会联系，贴近生活，而家庭小实验恰恰是与生活实际相联系，学生参与面广，尽可能让学生在现实世界中亲自体验事物的变化过程、变化条件和所得结论，体验这些变化对生产、生活的影响，从而激发学生的学习兴趣。
例如，在讲《燃烧与灭火》这一节时，课前布置学生回家试一试点燃小木条和煤块的难易，同时去点燃干棉球和湿棉球，回忆生活中熄灭煤气炉火、扑灭油锅火焰、吹灭木条火焰的经验，从中领悟出燃烧的条件和灭火方法。通过一系列的小实验，其教学效果远远超出教师单纯从原理上分析或让学生被动地观察教师的演示实验所取得的效果。
2.利于培养实事求是的科学素养。家庭小实验虽然简单，但是它却能揭示日常生活中化学现象的实质，用化学原理来指导和解释各种日常生活用品的制作和使用。通过亲身实践，在快乐学习的氛围中使孩子们掌握解决问题的科学方法，培养实事求是的科学精神和一丝不苟的科学态度。
例如，平时学生对蜡烛的燃烧视而不见，通过家庭小实验，使学生懂得火焰的分层，燃烧中物理变化、化学变化的发生以及火焰上方的一缕黑烟，熄灭后的白烟等知识，从而合理地作出解释。
通过家庭小实验的实施，使学生在实验中养成实事求是地记录实验试剂的用量，记录实验现象，科学分析某些生活现象。
二、其次要精心选择，合理指导
家庭小实验内容丰富多彩，各类实验各有自己的功能与作用，在选择其内容时要注意内容的科学性、创造性和可操作性，又要重视实验内容的多样性。使各类实验交替进行，既注意学生能力的发展又有所侧重，以满足不同的情境体验。
为了更好发挥家庭小实验的作用，在布置家庭小实验前，要对以下问题作好指导：①实验用品（或替代品）的选择；②反应原理；③实验步骤及注意事项；④实验过程中要细心观察、及时记录。
例如：学了常见酸碱盐的应用后，利用周末，让学生在家制汽水。①实验用品：白糖、果味香精、小苏打、柠檬酸、凉开水、带盖的空瓶、筷子；②反应原理：小苏打与柠檬酸反应生成Co2，Co2溶于水，制成汽水；③实验步骤：打开空汽水瓶，加凉开水，再加白糖、香精及少量小苏打，用筷子搅拌溶解后，迅速加少量柠檬酸，立即盖紧盖子；④观察现象：瓶内产生大量气泡，打开瓶盖，气泡冒出。利用同样的原理可以让学生尝试着制作简易的灭火器，来提高学生对知识的扩展能力。老师对各类小实验都要进行选择并合理指导，让学生务必做到有的放矢。
三、最后要进行科学的评价
教师评价是整个家庭小实验活动过程中的重要环节，教师应对学生的活动态度、情境体验情况、技能掌握情况与能力发展情况作出公正、激励性的评价。
科学实验小原理篇6
实验教学方法及考核方式等方面
对工程结构设计原理实验课程教学进行了改革，以提高工程结构设计原理实验教学水平，激发学生兴趣，培养学生的创新能力和科学素养。
关键词：工程结构设计原理；实验；教学；改革
中图分类号：G642423；tU3-4文献标志码：a文章编号：10052909（2015）05011104
工程结构设计原理是土木工程专业的重要专业基础课，是一门理论性、经验性和实践性很强的课程。它的概念原理及理论发展很多都是建立在实验基础之上，因此，工程结构设计原理实验是工程结构设计原理教学的一个重要组成部分。实验教学在激发学生的创新意识，拓展学生的创新思维，增长学生的创新技能，培养学生的创新品格等方面的作用是其他任何教学形式所不能替代的[1-5]。通过做实验，不仅能够加深学生对工程结构设计基本原理的理解，让学生对建筑工程结构的受力过程及破坏形态有更加直观的认识，而且还能提高学生的实践动手能力，培养学生对土木工程专业的兴趣及研究热情[6-7]。
笔者结合学校工程结构设计原理实验教学的现状及存在的问题，对工程结构设计原理的实验教学方法、实验考核方式进行改革探讨，使学生更好地了解、掌握和运用工程结构设计原理知识解决实际工程问题，培养学生的工程意识和科研素养，为今后从事土木工程领域的技术工作或科学研究打下坚实基础。
一、工程结构设计原理实验教学现状
学校工程结构设计原理实验经过2008年的教学改革，已独立于工程结构设计原理课程成为土木工程基础实验课程的一个重要组成部分。该实验课总共10学时，包括钢筋混凝土超筋梁和少筋梁的正截面受弯性能试验、钢筋混凝土梁斜截面斜压和斜拉破坏试验等4个演示试验及钢筋混凝土适筋梁正截面受弯性能试验、钢筋混凝土梁斜截面抗剪性能试验、钢筋混凝土柱偏心受压性能试验、钢柱轴心受压失稳试验及砖砌体受压性能试验等5个实际操作试验。以往的实验教学步骤大致
为：（1）实验指导教师在每学期初与理论课授课教师根据授
课进度及时间，确定每项实验的具体安排；（2）实验指导教师将实验指导书及实验报告分发给学生，学生根据要求在每项实验前先进行预习；（3）实验指导教师准备实验试件；（4）学生分组完成实验，教师巡回指导；（5）学生撰写并提交各自的实验报告；（6）实验指导教师根据学生的实验操作情况及实验报告完成情况给出成绩。以上模式经过多年的实践，虽然培养了学生的基本实验技能，但仍然存在以下问题。
（一）实验前预习准备不够充分
虽然每学期初，实验指导教师将实验指导书及实验报告发给学生，并多次提醒要课前预习，但由于缺乏有效的考核机制，很多学生未预习就参加实验。
由于学生缺乏有效的预习，导致实验效果大打折扣，学生未得到应有的实验锻炼。
（二）学生创造性调动不够充分
以往每学期开始，实验指导教师会将标准统一的实验报告交给学生。每位学生在实验完成后，根据实验报告的格式将空白处补充完整，缺乏对学生主观能动性的调动。实验课变成了简单的机械式的重复体力劳动，未能起到理论与实践融会贯通，激发学生学习兴趣的作用。
（三）实验报告存在抄袭现象
由于实验分组进行，抄袭现象难以避免，实验指导教师也无法分辨。
（四）实验报告批改后缺乏交流
以往学生在提交实验报告后，整个实验过程就意味结束。实验指导教师会根据实验报告完成情况登录实验成绩。此时，虽然很多学生的实验报告在实验结果分析中存在很多问题，但是由于此时成绩已定，实验报告也已交学校存档，学生无法知晓实验结果分析中的错误，即使知道了，由于实验成绩已定，也缺乏改正错误的动力。
二、工程结构设计原理实验教学的改革与创新
（一）实验预习环节
针对学生实验预习不充分的问题，主要采取以下措施加以防范。
（1）结合实验中心开放式学生选课系统的建设，在系统里增加了学生的预习考核模块。针对工程结构设计原理实验指导书中的相关内容，实验中心建立了工程结构设计原理实验题库，每位学生在选课前均要在网络上参加实验预习考核，考核随机从题库中抽取10道选择题，学生只有答对8道题以上才有资格进行选课，进入实验时间选择界面。这一举措有效地提高了学生的实验预习效果。
（2）工程结构设计原理实验中的每项实验均为实体构件的破坏实验，因此实验前要求每组学生根据实验指导教师提前提供的试件材料力学性能参数（混凝土立方体抗压强度、钢筋或钢材的屈服强度及抗拉强度、砂浆和砖的抗压强度等），对自己即将要进行的试件进行理论分析与计算。计算结果要求在实验前一周通过电子邮件提交给实验指导教师，只有完成计算且无误的小组才能开始下一步的实际操作实验。同时，实验过程中，每组学生也需要根据自己的计算结果进行分级加载。
（二）实验报告内容
对实验报告内容及提交方式进行了改革。改每人提交实验报告为以小组为单位提交实验报告；改纸质实验报告为提交电子版实验报告；改固定格式的实验报告为开放式的实验研究报告。
以上改革措施改变了以往单一的、统一的实验报告对学生思维的束缚，实验指导教师仅仅提供实验报告的基本内容，学生需根据自己实验过程中的发现，结合自身的思考撰写小组的实验报告，从而将普通的实验报告变为实验研究报告。以钢柱轴心受压失稳实验为例，学生在实验结果分析中发现自己实验做出的试件破坏承载力与理论计算有很大差异。进一步分析产生误差的原因可知，虽然实验进行的是轴心受压钢柱，但由于实验准备中的对中问题，完全的轴心受压只是理想状态，任何一根轴心受压钢柱实际上都存在一定的偏心，从而改变了钢柱的实际受力状态。学生通过分析钢柱中部截面四周应变片在整个受力过程中的数值变化，从理论上计算出实验中钢柱实际偏心距的大小，然后用计算得到的偏心距对破坏承载力理论分析结果进行修正，进而解决了实验值与理论计算值相差较大的问题。通过类似问题的分析，学生提高了分析问题与解决问题的能力，加深了对理论知识的理解，得到了进行简单科学研究的锻炼。
由于将实验报告改为电子报告形式，学生在撰写报告时计算机应用水平也得到了进一步提升。学习应用oRiGin或eXCeL软件进行实验数据处理分析及关系曲线制作；应用aUtoCaD软件绘制实验加载装置图及测点布置图等；应用woRD及poweRpoint软件进行实验报告及汇报文件的处理。
（三）实验考核方法
考核方法是引导学生相关学习的指挥棒，考核的目的是让学生掌握基本的实验技能及实验数据分析处理方法，而不是简单地给出成绩，因此，此次改革对原有的实验考核方法进行了较大改动。
1.实验操作技能与实验报告考核并重
在新的考核方式中，总成绩包括实验预习、实验技能操作和实验报告三个部分。实验预习占10%，主要根据学生网上预习的成绩及提交的理论计算成果评定；实验技能操作占20%，主要根据学生在实验过程中的实际表现；实验报告占70%。
2.以小组答辩的方式完成实验报告考核
参照学校组织学生进行SRtp（本科生科研训练计划）答辩的形式，组织完成实验报告的学生进行小组答辩。每组学生在小组答辩前，需提交1份小组实验报告电子版，同时小组内每位学生需提交一份个人小结，小结主要包括个人在整个实验中所完成的工作，在实验操作及实验结果分析过程中有何收获及对实验课程教学的建议等。小组答辩时，每组准备一份汇报材料（poweRpoint文件），先进行实验情况的介绍。介绍完毕后，实验教师指导组（三人）针对小组汇报、实验报告中的相关内容对学生提问，同时学生将在实验操作及实验结果整理过程中遇到的问题与教师进行交流。实验指导教师所提问题包括三个层次：一是，实验基本操作问题；二是，实验数据整理及结果分析问题；三是，拓展研讨问题。在小组答辩过程中，学生如能准确回答出第一、二层次的问题即可获得良好成绩。如在此基础上能对拓展研讨问题进行准确分析，并提出自己的见解则可获得优秀。
3.个体考核与分组捆绑考核相结合
实验指导教师针对每组提交的实验报告先根据完成情况给出小组成绩，然后小组个人根据答辩情况乘以相应的修正系数，其中答辩成绩为优的修正系数为1.0，答辩成绩为良的修正系数为0.85，答辩成绩为中的修正系数为0.7，答辩成绩为及格的修正系数为0.6，答辩成绩为不及格的修正系数为0.5。通过小组答辩与个人交流相结合，个体考核与分组捆绑考核相结合，评判出学生的考核成绩。这样一方面提高学生团队协作的能力，另一方面可以根据每个学生的学习态度和分析问题与解决问题的能力，给出与其实验操作与实验分析能力相适合的个体成绩。
4.实验报告二次提交
学生分组答辩后，需根据答辩过程中与实验指导教师的交流情况，对实验报告中的错误进行修改，对老师提出的拓展研讨问题提供书面研究分析，再提交实验报告。实验指导教师根据二次提交报告的修改与补充情况，给出最终的实验报告成绩。
通过实验报告的二次提交，一方面可以让学生对自己在实验数据处理和结果分析中所存在的问题有充分认识，从而避免在今后的实际工程中或科学研究中犯类似错误；另一方面，通过
开展分析讨论，提高学生独立思考问题与解决问题的能力。
三、结语
通过以上方法和措施在工程结构设计原理实验课程教学改革中的应用，课后根据理论课教师和学生的信息反馈，学生们对各项知识点的理解和掌握以及应用有了很大的提高。通过教改切实提高了学生做实验的兴趣，激发了学生学习工程结构设计原理课程的积极性、主动性和创造性，不仅使学生深入理解和掌握了工程结构设计原理的基本理论知识，而且着力培养了学生通过实验研究解决实际工程问题及开展科学研究的能力。参考文献：
[1]郑家茂，熊宏齐，等.开放创新-实验教学新模式[m].北京：高等教育出版社，2009.
[2]陆庆，邢建川，侯孟书，等.分层次实验教学模式的探索[J].实验技术与管理，2009，26（3）：186-188.
[3]蔡晓君，窦艳涛，刘湘晨，等.以工程能力培养为核心构建多元化实践教学体系[J].实验室研究与探索，2010，29（11）：87-89.
[4]赵希文，吴，燕杰.大学生创新能力训练体系与方法[J].实验室研究与探索，2010，29（10）：67-69.
[5]沈秀，张黎，戎红仁，等.普通本科学校实验教学中心的建设与思考[J].实验技术与管理，2011，28（2）：120-122.
科学实验小原理篇7
人教版义务教育教科书八年级物理第十章第二节《阿基米德原理》
二、设计思路
1.教学指导思想：突出科学探究过程，重视学生物理方法的学习和学生思维水平的提高，注重归纳整理得到求解浮力问题的多种方法。
2.设计理念：由于这一部分是初中物理教材的重点，也是教学的难点，内容抽象，运用的知识多，学生学起来总有种望而生畏的感觉，与传统的实验相比教材中实验虽然有了很大的改进，但所用方法并不直观，演示步骤多，学生思维跨度大，不利于学生理解接受。学生极易在此处形成两极分化，但就现行课本来讲我认为有所不足：一是要记下两次弹簧秤读数，算出增加、减小数值，有些麻烦；二是移动挂物体的弹簧秤不方便、又不稳定，会偏上、偏下移动，造成排开水重与浮力的大小有较大的误差，得出的数据也不够准确。为此我改变了过去教师讲学生听，教师演示学生看的教学方法，把阿基米德定律及应用两个课题组成一个教学单元，并把课本中验证性的演示实验改为探索性的动态学生实验，采用简单，直观，形象的方法，让学生在教师指导下，边看书，边思考、边实验、边探索、边分析讨论得出阿基米德定律。教学过程中我注重创设富于挑战性、贴近学生实际的问题情境，利用生活中常见器材比如橡皮泥，易拉罐等设计实验，拉近物理与社会、物理与生活的距离，使学生从生活走向物理，从物理走向社会，，对物理有亲近之感，激发并保持学生的学习兴趣。经过优化了的实验探究和科学的推理归纳等方法加强学生对知识的理解，培养学生的观察能力和分析概括能力，发展学生收集、处理、交流信息的能力，了解科学研究方法，培养学生的科学探索精神、实践能力和创新意识。引导学生通过动手解题归纳出求解浮力问题的常用解题方法，整理出一些重要的解题收获以备使用，努力激发学生学习的热情和探索欲，打破一些学生感到物理学习枯燥和偏难的思想。
3.教材分析：《物理课程标准》的要求：通过实验探究，经历探究浮力大小的过程，知道阿基米德原理。教材在对阿基米德原理这一部分内容的编排上基本突出了探究过程，体现了让学生探究性学习的教学思想。本节设计的过程首先让学生通过动手实验活动体验浮力的存在及其变化，联系上一节课决定浮力大小的因素，通过交流猜想，得出浮力的大小跟排开液体所受的重力也有密切关系，进而自然过渡到实验设计的环节，再通过学生实验得出结论（即阿基米德原理）。
4.教学方法运用；本节设计采用逻辑推理和探究教学相结合的教学方法，让学生明白阿基米德原理这一知识的生成过程，从而更深刻地理解这一原理的内涵，加深学生对科学本质的认识。学生通过讨论并在动手实验的基础上去验证猜想，然后教师引导学生通过分析、归纳的方法提出物体所受的浮力跟它所排开液体的重力相等的猜想，最后让学生分组进行实验设计和实验操作去检验这一假设。在教学的各个环节中，注重促进学生主动地思考并给学生讨论、交流的机会，注意利用学习性评价方法对学生的探究活动进行评价，利用习题演练提升学生从多角度深刻掌握阿基米德原理的实质和解题方法。这一节内容在力学学习过程中起到承上启下的作用，为学生深入理解液体压强，压力，二力平衡和共线力的合成，浮力的概念等知识提供全新的认知机会，为后面进一步学习机械效率等知识打下坚实的基础。
5.学情分析：利用“教材对学生思维水平的要求与学生成绩相比较”方法定量研究了初中物理的内容，发现阿基米德原理是整个初中物理教学中最难的一个知识点。产生此现象的原因是初中学生的思维大多以具体形象思维为主，依托具体的事物，事实作载体，通过逐步的观察，动手操作和教师的指引才逐步过渡到抽象逻辑思维的高级思维阶段。初中学生的物理思维基本上还处在具体运算阶段和前运算阶段，即在这个阶段学生思维往往具有一定片面性，要依靠物体、实物和能观察到的事物来支持进行，不能仅仅依靠词语、假设等。在上一节虽然学生已学习了浮力的相关知识，但由于多数学生受认知的局限性和诸如“物体浸入水中越深，浮力越大”等错误生活观念的影响，接受新的思想还有一定的难度。同时我所教的班级中，一些学生学习意识比较淡薄，基础和自觉学习能力比较差，动手操作能力和归纳能力跟不上，如何通过恰当地利用具体事实和学生可亲手体验的探究实验来恰当的处理教材内容，更正学生的一些错误认识就成为完成本节有效教学和提升学生思维能力的关键。
6.教学目标
（1）知识与技能①学生经历科学探究浮力大小过程，理解浮力的实质，掌握阿基米德原理；②能应用阿基米德原理计算和解答有关浮力的简单问题。
（2）过程与方法①通过边学边实验的探究性学习学会观察浮力的存在和影响浮力大小的定性因素；②采用控制变量法，经历从提出猜想和假设到进行实验探究的操作过程，得到浮力的大小和液体的密度及排开液体的体积之间的数量关系。
（3）情感态度与价值观①经历实验观察和探究等活动，培养学生尊重客观事实，实事求是的科学态度和良好的学习习惯，增进交流与合作的意识；②通过独立操作去认识现象、发现规律，激发学习兴趣，培养学生观察实验能力、科学思维能力，形成乐于参与科学探究的优良习惯.
7.现代化教学手段，方法运用：运用实验探究法和幻灯片相结合形象直观的降低学生对浮力的本质和阿基米德原理内涵的理解的难度；运用控制变量法、推导法确立浮力大小相关因素的数量关系。运用分析，归纳法得出求解浮力问题的方法和重要关系式。
四、教学重点
1.浮力概念理解。
2.阿基米德原理的探究活动及其理解和应用。
五、教学难点
1.用控制变量法探究决定浮力大小因素之间的数量关系，学会实验过程设计，掌握操作方法及注意事项。
2.对阿基米德原理的理解和应用。
六、教学准备：
1.演示用：铁架台，自动升降台，弹簧测力计、溢水杯、水、酒精，食盐，圆柱形金属物（铁块，铜块）、橡皮泥、细线等。
2.学生用：三人一组。每组配备器材有弹簧测力计、烧杯、水、圆柱形金属物，细线、溢水杯，小桶等。
七、教学过程
（一）回顾复习，温故知新
（师生共同回忆相关知识点，教师播放浮力产生原理图和三种求解浮力问题的图片，加深学生对所学知识的理解，为本节探知浮力大小做好知识铺垫，增强学生复习记忆能力。）
科学实验小原理篇8
关键词：病理生理学实验教学改革分层次教学
病理生理学是一门沟通基础医学与临床医学的桥梁学科，以疾病为研究对象，主要从机能和代谢角度阐述疾病的发生、发展规律和发病机制，为临床实践提供理论依据，在医学教学中起着承前启后的重要作用。但是，由于其理论性强，具有抽象性，学生对知识的理解、掌握有一定难度。实验教学可通过与临床相结合，理论和实践操作相结合，帮助学生深刻理解课程内的理论知识，在实践中发现、提出、解决问题，培养其独立思考、自主创新的能力，因此，如何改进现有的病理生理学实验教学，加强学生的动手能力，提高学生的思维能力和应变能力，培养学生的创新能力，成为了亟待解决的教学问题。
以往的病理生理学实验教学多停留在对课堂理论教学内容的验证阶段，学生仅被动地依据实习指导，机械地完成实验内容，积极性不高，责任心不强，对实验内容的思考、过程的操作、实验结束后的总结一直处于被动、应付阶段。近年来，我院在病理生理学教学中开展分层次实验教学，即基础性、综合性、创新性实验逐层推进，减少基础性实验，增设综合性，特别是和科研相结合的创新性实验，形成以基础性实验为基础、综合性实验为平台、创新性实验为目标的病理生理学实验教学新模式［1―3］。在巩固学生理论知识和技能操作的基础上，很好提高了学生思维、应变、团结协作及创新等能力，取得了良好的教学效果。
一、分层次实验教学的开展
1.对象及分组
江汉大学医学院临床医学专业2007级、2008级本科生。实验组将原有的“分散委托制教学”改为“教师团队制教学”，挑选既具有坚实理论基础，又具有临床知识、工作经验的教师（教师全部具备硕士以上学历且均有自己的科研课题）组成教学团队，分小组全程授课、指导。
2.实验教学方案的实施
分层次实验教学模式改革是将基础性实验、综合性实验和创新性实验有机结合，在回忆、巩固已学相关内容、实验技术操作的基础上，通过总结传统的经典实验，在教师的指导下，查阅资料，综合多种实验方法和手段，以小组为单位，自主设计，提交设计原理、实验材料、步骤、注意事项等，经讨论通过、修改后，完成实验，分析结果及实验中所遇到的问题。
实验内容逐层推进，分成基础性实验、综合性实验和创新性实验。
（1）基础性实验。通过一些传统的经典实验，加强和巩固课堂理论知识，掌握基本的实验操作技能，即基础的复习与巩固。
（2）综合性实验。让每个实验小组选取一个实验，在原有实验的基础上，进行实验设计，以强化学生专业知识，培养其综合能力。综合性实验不再是对原有经典实验的简单重复和照本宣科，学生在实验实施前需向带教老师提交前期实验设计（实验原理、材料、步骤、步骤是否合理/可行、实验中可能会遇到的问题等），经小组讨论通过后再进行实验。
（3）创新性实验。这是病理生理学实验教学改革的重点，以培养学生独立思考，探索未知领域，应用知识和学习知识的能力为目标。实验前的准备：①在实验之前，带教老师需向学生简单介绍其所在学科的研究方向及内容，让学生对科研有初步认识。再安排几次专题讲座，例如综述的撰写、实验基本知识、多种实验技术的专题讲座（细胞培养、westernblot、免疫组化等），以及相对应实验技术的演示，让学生熟悉实验室、掌握实验仪器的实验规范，以及有毒物品的使用方法、防护措施。②在学生对科研实验有了初步认识后，指导学生确定研究方向，安排文献检索、完成科研设计。考虑到学生科研背景知识欠缺，学时有限，我们会先给学生提供几篇与课题相关近年发表的综述、文献（中文+英文）及由带教老师撰写的科研立项。让学生在查阅文献后，对科研立项进行补充、修改，提出自己的思路。最终的立项方案由小组讨论后决定，学生自行完成课题设计书的书写（包括实验的背景、原理、目的、材料、步骤、预期结果等）。实验操作：通过专题讲座和实验演示的学习后，学生在带教老师在场的情况下，小组分工，自行完成实验。实验总结、分析：实验结束后，将实验结果做成ppt，先进行小组汇报，讨论、分析结果及实验中遇到的问题，思考解决方案。再由每组选出一名代表，进行年级的结题汇报，学习交流。
3.考核方式
总成绩=基础性实验（20%）+综合性实验（40%）+创新性实验（40%）。考核中注重学生考勤、实验技能操作、实验参与（前期实验设计（实验原理、材料、步骤是否合理、可行，ppt的制作与汇报），实验操作（实验操作是否规范、熟练，面对实验中突发问题的应对能力和团结协作能力），实验结果的总结、分析）相结合，不单单以实验的成败、结果判定成绩。
二、分层次实验教学改革实施的总结
分层次实验教学改变了以往的教学模式（分散式融合分段式），注重以学生为主体，即在教学中逐步递减教师的重要性，递增学生的重要性，形成角色转变，让学生由被动参与变为主动创新。基础性实验巩固了理论知识和实验技能；综合性实验以多学科的前期知识为基础，新旧知识相融合，既培养了学生的逻辑思维能力和动手能力，又加强了其严谨的学习作风和团队协作能力，调动了学生的积极性，更重要的是创新性实验的开展，学生通过简单培训（讲座、实验观摩），在带教老师的协助下完成文献检索、实验设计、操作、结题、汇报，培养了其独立思考、严谨求学、团结协作、勇于创新的精神，为进入临床打下了坚实的基础。
对于我们进行的分层次实验教学改革，学生反应热烈。参与实验的学生在实验结束后说，经过这样一个完整的实验过程训练，知道了科研是怎么回事，且使他们对知识不再是简单的接受，而是主动地去了解、去学习，体会到了主动求知、探索知识的快乐，提高了自己的综合素质。
正如前苏联教育家巴班斯基所认为的：“离开学生本身的最优化――教学最优化，是不可思议的。要知道，如果学生不善于合理安排自己的活动，不会独立学习，那么不管教师教学安排得如何出色、讲解得如何生动直观，都无济于事。”在分层次实验教学的实施中，我们也正是将激发学生的学习兴趣放在首位，引导学生自主学习，取得了良好的教学效果。同时，分层次教学的开展，对教师本身提出了更高的要求，教师除了为实验教学做好周密的实验前准备和引导外，更需要及时更新本学科与各交叉学科理论知识，掌握最新的科研动态，为更好地完成面向基层医疗卫生单位实用型人才的培养提供有力保证。
参考文献：
［1］师海蓉，邓昊，镇鸿燕，刘丽江.创新性实验教学方法探索与实践［J］.考试周刊，2011，35：207-208.
［2］张磊，李艳，师海蓉，邓昊，镇鸿燕.病理生理学分层次实验教学的探索［J］.卫生职业教育，2010，28，（22）:79-80.
科学实验小原理篇9
[摘要]小学科学概念学习，是科学教学的重要内容，是学生科学判断、科学推理、科学论证等思维发展的基础，是提高学生科学素养的重要途径。在小学科学教学中，如何根据科学学科特点和小学生认知心理，运用一些行之有效的教学策略，使学生更好地形成科学概念，将学生“内隐”的思维方式和结果启发和转化为知识的建构，对此进行了初步探究。
[关键词]小学科学科学概念有效注意
科学概念的学习，使学生更加本质地认识事物与现象，促进科学知识的系统化与结构化，帮助学生发展逻辑推理能力，提高学生的科学素养。因此，在教学过程中，应设计符合学习规律和学生学习心理的多样化教学活动，尽可能地启迪学生思维，增进学生对科学概念的认识建构与理解水平，避免对科学概念的机械记忆。但是，已有的研究表明，科学概念教学的效果往往不是很理想，学生对科学概念的认识不能达到较高水平。导致这一现象的主要原因在于教师在教学过程中没有引导学生进行科学概念系统的建构。
科学概念是小学生学习科学基础知识的一个非常重要的方面。因为性质、法则等不仅是由概念组成的，而且概念是有关判断的组成部分，概念的定义可以作为推理的依据。同时从思维角度来看，概念、判断、推理是思维的基本形式，因此优化概念教学对提高小学科学教学质量有着极其重要的作用。
对学习结果而言，可能有三种学习状态。既没有学到知识，也不能够迁移运用，这是第一种学习状态——“无效学习”；能记住相关的信息，但不理解也不会运用，学习者所做的是尽量多的在记忆中增添新的东西，主要的认知过程是“编码”（即将信息储存到长时记忆中），这是第二种学习状态——“机械学习”；既能熟记相关信息，同时也能理解和运用，这是第三种学习状态——“意义学习”。三种学习状态中意义学习最为重要。法国著名教育家梅耶认为要促进有意义学习，必须满足几个重要内部条件：第一，教学必须帮助学习者选择相关的信息；第二，组织信息；第三，整合信息；第四，理解信息。
本文以《惯性》一课作为课例，来谈谈小学科学教学中概念的学习。
一、促进学生信息选择——引起有效注意
建构主义者认为，学习不仅是概念的认知，也是概念的一种建构，而概念的形成即包含了概念的改变与概念的再建构。当学习者在学习时，并不是直接的接纳新知识，而是首先提取与新知识有关的旧有知识，学习者会以这些经验或概念（前概念）来解释、理解概念。而由于小学生的知识经验有限，辩证思维还不发达，思维的独立性和批判性还不成熟，考虑问题容易产生表面性，且往往会被表面现象所迷惑，而看不到事物本质。在复杂的科学概念体系中，选择合适的、能引起学习者注意的信息，在教学中显得尤为必要。
《惯性》这一课，我拿出一只空玻璃杯，杯子上面放一块长方形纸板，在纸板上面放一只鸡蛋，提问：用铁片迅速把硬纸板弹出去时，硬纸板上的鸡蛋会怎么样？大部分学生认为，鸡蛋会随纸板一起飞出去，掉落到地面上。因为日常生活经验告诉他们，鸡蛋应该随纸板一起运动。
二、促进学生信息组织——表明逻辑关系
《惯性》中，学生认为“鸡蛋一定会随纸板飞出去”后，教师提问：真的是这样吗？教师迅速弹击纸板，学生们惊奇地看到，纸板虽然飞出去了，但鸡蛋却在原处落到了玻璃杯里，鸡蛋并没有跟纸板一起被弹出去。这是怎么一回事呢？
发生概念上的改变时，孩子们肯定会对已有的概念产生质疑。这种概念上的冲突，要求学生能够在探索、理解的基础上给予合理的解释。当已有概念不被实验事实所支持时，人们就会怀疑它的有效性，意识到了自己认为对的与所观察到的现象之间的冲突。
三、促进学生知识整合——建立新旧联系
当实际发生的现象与学生认为应该发生的现象在比较时，如果两者产生了不一致或者根本相反的结果时，学生就会产生的不满意的心理，也称为认识上的不协调。建构主义者预先会建立一种环境，鼓励孩子们对已有的观点产生怀疑，并对正在发生的现象提出疑问，从而减少认识上的不平衡。
在《惯性》学习中，学生观察到了实验的事实后，先会感到不可思议，紧接着就会产生认识上的不平衡，然后马上会质疑老师做的实验有问题，认为老师在杯子里搞了名堂。如有的学生提出让他们自己动手来做一下实验。
为了帮助孩子们重新塑造已有的前概念，我鼓励孩子自己进行实验。接下来他们作了相同的实验，他们的鸡蛋都落在了玻璃杯里。老师还要求仍持怀疑态度的学生再做一个实验：小球放在木片上，下面是一个球洞的支架，迅速撞击木片。他们最后不得不对自己的实验结果折服：鸡蛋和小球都落在了原地。
意识到认识上的不平衡是学习的一个必要前提，是建构主义方法的一个基本原则。
接下来，我帮助孩子来分析其中原因，使学生明白鸡蛋和小球都是处在怎样的状态，木片和纸板又怎样了。引导学生认识到原来静止的鸡蛋和小球都有保持其原来静止状态的性质。接着我又提出：运动着的物体是否也有保持原来运动状态的性质呢？你能通过实验来说明问题吗？在老师的引领下，孩子们完成了第二个实验：载着一块直立小木块的小车在运动中突然停止，小木块会向前倒，从而确认运动着的物体有保持原来运动状态的性质。学生在实践中得出了惯性的概念：物体具有保持原有的静止或运动状态的性质。
四、促进学生理解信息——达成概念运用
概念的转变并不意味着学习者已完成了概念的扩充或概念的重组，只能说学生改变了对旧概念的认知。新、旧概念间仍存在着竞争与选择的张力，换言之，平衡化并不表示学习者已用新的概念更替旧有的概念。学习者可能兼具此两种概念并存于大脑之中，这种学习者对不同的问题或情境，会选择不同的知识来处理。譬如，应付学校考试时用一套知识，解释日常生活时又使用另一套知识。因此，学习者必须再努力去建构新概念的意义，当学习者建构出意义时，方可说概念已经形成为稳定的状态。这些形成的新概念，是否是学习者真正理解的，仍需视学习者是否能正确有效的使用这些知识而定。当学习者能正确无偏的使用这些知识时，我们才称其为真正的理解。
科学实验小原理篇10
一、命题原则
实验探究题是以“重视基础、联系实际、关注探究、发展能力”为原则，以相关的实验、生活场景或信息为载体，通过对提出问题、猜想与假设、制订计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等科学探究八要素的理解，以及对实验、分类、比较、控制变量、抽象概括、归纳总结等科学方法的应用，着重考查学生的科学探究能力。
二、命题视角
科学探究中的任何一个要素都可以作为问题进行考查。在中考中，对学生科学探究能力的考查，都是根据不同的目的，选择科学探究中的几个要素进行设问，而其他的环节在题干中给出。近年来实验探究题在中考命题中的重要视角有以下几个方面：
1.结合题给信息，自己提出一个有价值的问题或猜想，针对问题或猜想进行实验探究及必要的判断和推理。
2.对题给猜想或探究方案进行评价或对实验方案进行改进。
3.针对问题或猜想，自主设计探究方案，并能结合实验方案准确描述实验现象。
4.通过对信息、资料、数据、现象的科学分析、对比、加工，得出合理的解释与结论，并能将结论进行适当的拓展与应用。
三、解题方法
实验探究题貌似复杂，有的知识甚至比较陌生，乍一看很难下手，但事实上解答时所需要的知识和方法都是在教材中已学过的或者题目中已暗示过的。因此，同学们在复习时一定要注意教材中的实验、探究活动、小资料、家庭小实验等；解题时一定要读懂题意，找准回答问题的角度，再准确书写。针对近年来中考实验探究题的命题热点，同学们平时可从以下几个方面进行突破：
1.学会提出问题并合理猜想。猜想的设问一般有：在已有几种猜想的基础上再猜想其他的可能性，由实验过程猜想要达到的目的，给出预测的结果猜想可能的原因。无论是何种形式的猜想，都一定要有事实或科学依据，应根据题目所给定的信息及相关物质的性质综合考虑，而不能随意乱写。
2.把握好实验设计。实验设计遵循的原则有：科学性――实验原理、实验方法和操作过程必须科学、严谨、合理；安全性――实验操作要尽量防止带有危险性的操作，尽量避免与有毒物质接触，若无法避免有毒物质，则应采取相应的安全措施，以防造成环境污染和人身伤害；可行性――设计的实验方案要切实可行，所选药品、仪器、装置经济可靠；简约性――实验设计应简单易行，要求实验装置简单、实验操作简便、实验现象明显。
3.准确得出结论。结论的得出要对照提出的问题与猜想，但具体到猜想是否成立，还要对题目进行认真分析，利用学过的知识进行正确推理之后才能获得。回答问题时一定要注意依据：物质性质实验验证得出结论。
4.合理的拓展与迁移。拓展迁移一定要在整道题的基础上展开，可以是题中涉及物质的其他性质、用途，也可以从实验探究的过程进行拓展，哪些实验也能采用这种探究方法，在实验过程中需注意什么问题等；可以从实验结果进行拓展，还可以是与社会生活联系紧密的拓展。另外，教材中与生产、生活、科技等联系紧密的有关知识也常作为命题的参考，因此同学们在复习时一定不能忽视教材。
四、中考常见题型及实例分析
1.源于教材类探究题。
为了加深对教材知识概念、原理的正确理解，试题往往通过探究性实验来验证某一概念或原理，如设计实验探究空气的组成、探究某反应中的一种物质是否为催化剂等。解答此类题目要明确实验设计的目的，确定实验原理或提出猜想与假设，遵循实验设计的原则。
例1（2012・陕西）某化学课堂围绕“酸碱中和反应”，将学生分成若干小组，在老师引导下开展探究活动。以下是教学片段，请你参与学习并帮助填写空格（包括表中空格）。
【演示实验】将一定量的稀H2So4加入到盛有naoH溶液的小烧杯中。
【学生板演】该反应的化学方程式：。
【提出问题】实验中未观察到明显现象，部分同学产生了疑问：反应后溶液中的溶质是什么呢？