科学实验的一般过程篇1
本文在Sei，即“系统―探究―创新”教学模式指导下,构建出一套旨在发展学生的科学研究能力、创造性思维能力，培养学生对学科知识的认识与应用能力的生命科学教学模式。
关键词：教学模式；系统；探究；创新
知识经济时代高科技已成为当代经济增长的决定性因素,在这种大趋势下,靠知识积累型教育培养的人,绝难在知识创新上有大的作为。要参与世界的竞争,必须对现行的教育体制、教学观念、教学管理、教学内容、教学方法、教学手段等进行全方位的改革。
一、Sei教学模式的基本内涵
Sei教学模式的全称为“系统(System)―探究(enquiry)―创新(innovation)”教学模式。它是针对大学生命科学实验教学而设计的一种新型教学模式。此模式的教学活动框架是以自然科学研究的一般方法为主线建构的。目的是让学生在系统、探究的实验中,提出假设、收集材料进行实验和观察,最终得出结论。[1]通过这一学习过程,使学生掌握和解决生命科学研究问题的一般方法和技能,培养学生的创造性思维能力,最终达到培养学生创新能力的目的。该模式在教学过程中有紧密衔接的7个步骤,要求循序渐进地针对不同的步骤训练和培养学生的发散思维和聚合思维能力。模式由宏观意义上的系统、探究、创新三部分构成,取每个单词英文的第一个字母,合起来称为Sei教学模式。
系统(System):系统在文献中流行最广的定义将近40个,一般系统论创始人塔朗菲认为，系统是处在一定相互联系中的与环境发生关系的各组成部分的整体。韦氏大辞典解释为“有组织的或被组织化的整体”。我国科学家钱学森同志认为,系统就是“由相互作用、相互联系的若干组成部分结合而成的具有特定功能的整体”。[2]在Sei教学模式中,系统定位在以下两个层面:一是使学生系统地掌握、应用科学方法解决问题的步骤,包括:确定问题――提出假说――收集资料――验证假说――得出结论；二是使学生掌握、应用科学方法解决问题所需的一系列过程技能,如观察、推论、测量、解释资料、形成假说、分解和控制变量、实验构建模型。探究(enquiry):探究学习理论的倡导者是施瓦布(J.J.Schwab)。探究学习让学生亲自动手、亲自体验,从事实验观察、实验操作、讨论、整理,最后得出结论。让学生在探究的学习中了解到科学概念形成的一般过程。创新(innovation):是Sei模式的最终目的,具体表现为:在实验的过程中训练学生的发散思维能力和聚合思维能力,帮助学生养成创造性思维的习惯,最终达到培养学生创新能力的目的。
二、Sei教学模式的基本目标
（一）宏观目标
宏观目标可分为三个方面:第一,发展学生的科学研究能力。即指导学生沿着科技人员解决问题的一般思维过程,通过发现和探究的学习,掌握科技人员研究中的主要工作方法,如提出假说、收集材料、实验设计、演绎推理等,学会用实验的方法解决生命科学研究中出现的问题。第二,发展学生的创造性思维能力。即通过具体生命科学实验教学中的创造性教与学,重视学生发散思维、聚合思维以及直觉思维的培养,全面发展学生的创造性思维能力。[3]第三,系统地发展学生对学科知识的认识与应用能力。即让学生学会用系统的观点去分析实验现象及其解决问题的可能的途径和方法,系统地掌握生命科学中各种现象之间的直接联系和间接联系以及生命科学研究的基本方法和步骤。
（二）中观目标
Sei模式在中观上按“系统”分为3个层次:基础层次；综合、设计层次；科研层次。这三个层次在学生的科学方法的掌握、创新思维的培养和知识体系框架的形成过程中,循序渐进,各自相对独立又彼此联系。
1.基础层次。基础层次的实验注重配合各专业理论课的教学,以演示性、验证性、基础性和实验技能操作与训练为主,目的是增强学生对理论的理解与记忆,增强学生严谨的科学态度和基本的操作技能,熟悉并初步掌握实验仪器与设备的使用。此阶段教师指导较多,课程安排在大学1-2年级,是后两类实验的基础
2.设计、综合实验层次。实验教学形成独立授课体系,授课内容集成现代科技发展的新知识、新技术和新的实验方法,精心选用综合性、先进性、新颖性、应用性的实验来激发学生的求知欲,培养学生综合把握和运用学科群知识的能力,让学生自由选做各种研究方向的实验。学生通过此活动可激发学习兴趣,把握相关研究领域的知识与能力。教师与学生为双主体。课程安排在相应的理论课结束以后,在大学2-3年级。
3.研究层次。在优秀实验教师与技术人员的指导下,鼓励学生从教师的科学项目研究中,从社会生产实践中,从教学改革实践中,寻找研究课题,独立设计,自查资料,自拟实验方案,进行探索创造性实验。学生可根据校方安排进行(一般是参加课题组,承担一部分研究内容或仅仅做助手),也可结合毕业论文在第4年进行。
设计类、综合类实验的开设不仅可以拓宽学生的知识面,而且还能实现多学科间交叉和渗透。因学生在查阅资料、设计实验方案的过程中,要利用所学的知识,还可能涉及其他相关学科。学生从确定问题开始就要自主地去完成文献的收集、假说的设定、实验的设计和观察。学生在一系列实验过程中,必须开动脑筋、活跃思维、精心设计、严谨求证、仔细观察、分析现象、得出结论。这一活动本身就孕育着创新能力的培养和提高。研究型实验吸收本科生参加,在我国还鲜有尝试,这一活动,对培养学生的创新精神,大有好处。
（三）微观目标
模式中微观层次的基础层次实验选取以训练学生掌握生命科学基本研究方法和基本实验技巧的实验为主。如能体现科研基本研究方法的孟德尔分离实验、光谱分析技术、层析技术、电泳技术、制片技术、显微摄影技术等。其实验内容可根据相应的专业课程的内容而设定。这些技术应该是生命科学研究中的通用技术,不因学科的进一步分化而丧失意义。
综合设计类实验的周期较长,例如组培实验要2-4个月,但它很系统,而且,较长时间地把学生的注意力集中在某个或简单或复杂的问题上,会锻炼学生的注意力,这对将来学生从事科研工作,产生“顿悟”极有好处。
三、Sei教学模式的基本教学程序
Sei教学模式的基本教学程序是:提出目标确定问题提出假说收集材料实验设计实验观察得出结论。1.提出目标。教师把学生在实验结束时究竟要达到什么目的,予以明确的陈述,即提出一个目标。这个目标是实验的最终目的,是实验的理性升华。2.确定问题。将目的精炼为更确切的陈述形式,让学生按照科学研究的思维过程,去完成一个项目实验。确定问题的关键是有一定的难度,能将学生所学课程的理论应用到以研究为主的实践活动中。教师应尽量提供足够数量的、难度相近的实验,让学生自主选择,以激发学生的责任感,这是引起学生学习动机的很重要的一点。3.提出假说。假说就是一种假定性理论解释。学生根据已有的知识和科学原理,提出关于未知事实(包括现象间的规律性联系,事物存在的原因,未来事件的出现)的假定性解释,这是为解决问题而做的初步猜测或设想,是科学活动中十分重要的智力活动手段。假说应当与学生原有的认知结构相联系,师生是互动的。在此过程中,使学生学会发展自我概念和处理信息的能力。此阶段多用演绎法,是一个从一般到特殊的过程,即在原有的基础上,大前提是一个概念、定义或一个概括,小前提是要进行的实验,结论是解释推理或者是预测推理。对演绎推理过程的认识,可赋予学生一种分析自己思维的工具,并提高准确地处理信息的能力,即要提高学生的思维能力,就得使他们理解演绎推理的过程,来分析结论所依据的前提,最后一步得出结论、验证假说时,这个思维过程还将体现。4.收集材料。收集材料围绕假设展开,可以从教材、参考书和相关的专业文献上查找,考虑到学生的知识宽度和广度,教师可以开列参考书目为学生指明方向。这是培养学生科学研究能力必不可缺的一环。提出假说和收集材料两个过程是可以互换的。一般情况下,假说的提出应在收集材料之前,但也有的学生喜欢先收集资料,再在资料的基础上提出一个或几个假说。从提出假说到收集材料这个过程可能要循环反复几次,以修订、再确定、否定已确定的假说。在此过程中思维活动的特点是:发散思维过程与聚合思维过程均十分活跃,并交替进行。5.实验设计。对所要进行的实验,做一个初步考虑,包括说明技术路线的具体实施方法(如果文献上能够找到现成的方案或方法,则要分析一下为什么要这么做?优缺点是什么?是否需要改进,完成独立的独创性实验设计需更加严密的考虑)、实验药品、实验材料、实验仪器的准备、具体时间安排等。设计计划是灵活的,允许学生在设计方向、工作时间、实验方法上做选择。6.得出结论。做完实验后,把实验结果进行整理与评价。将实验结果与已知的经验或理论联系起来,加以解释,这是整个实验教学的最后一个步骤。教师要求学生承认全部观察现象,这将鼓励所有的学生专心所学的课程。不断鼓励学生,并相信学生的一切回答都是可以接受的,这样做的目的是为了改善学生对学校的态度和促进学生自我概念的形成。这个过程的目的是发展学生在实验过程中的技能,运用已经观察到的现象得出结论。这种得出结论的方式是归纳式。归纳式是传授概念和概括的有效手段,也是激发学生动机的有效手段。它通过促进学生的积极性和过程技能的发展,来增加学生对活动的积极性,促进学生的个性发展。
四、Sei教学模式的评估原则
根据本模式的基本教学目的(学生的应用能力、创造性思维的发展、发明的才能、坚忍不拔的精神来解决问题的能力等),教师一般应更注重过程的评估,而不仅仅将注意力放在最终的实验报告和实验结果上。其评估原则是:1.注意观察学生的实验过程,包括实验的具体操作,实验时的具体思维特点(主要看发散性思维的活动方式)。看其对实验研究方法的掌握情况以及将理论知识应用到实际过程中的能力。2.看学生将实验结果与实验材料联系的能力(即理论指导实践的能力,一般方法是让学生陈述整个实验过程,包括思维活动和具体操作),看其对科学研究方法的掌握、知识结构的掌握情况。3.对事实结果的概括能力,即从特殊到一般的过程,看能否用理论解决其他问题。
参考文献
[1]古宽贵.发挥学生主体作用是创新教育的关键[J].德阳教育学院学报，2000，(02).
[2]肖庆瑛.创新教育课堂教学设计的基本思路与策略[J].教学与管理，2003，(08).
[3]徐展,张庆林.关于创造性的研究述评[J].心理学动态，2001，(01).
科学实验的一般过程篇2
认识的过程一般都遵循着“实践－认识－再实践－再认识……”的总规律，但科学探究作为一种特殊性的认识，其认识过程模式一般为：
科学认识论强调，真正的学习已不仅仅是指知识本身，而且还包括获得知识的过程和方法。知识的再生过程应当以适当的形式重演知识的生成过程；学生所认识的知识，虽然相对于人类而言是已知的，但对学生而言却是未知的。因此学生要想认识知识，也必须按照认识的一般过程来进行探索。
二、高中化学探究教学的基本模式
探究教学的教学模式多种多样，但是实质和特征都基本相同，只是在形式上略有差异。在高中化学的探究教学中应该根据教学目标、教学内容、学生的认知基础等因素的不同进行选择。一般来说主要包括“实验探究”和“问题探究”两种基本模式。
(一)实验探究模式
“实验探究模式”是指学生在教师的引发下，运用已有的知识和技能，充当新知识的探索者和发现者的角色，根据自己设计方案，通过实验探索进行积极主动的分析和思考，去探求未知和解决问题的一种教学模式。其一般流程为：
其主要步骤包含：①在教师指导下进行有针对性的实验，并对结果进行分析；②提出问题或问题的关键所在，从而明确问题；③根据自身已有的认知经验提出解答问题的猜测和假设；④搜集资料或收集必要的材料设计实验，验证假设；⑤作出判断，形成结论，并进行合理的评价并与他人交流。
案例1：褪色原因的探究
实验情景：在naoH溶液加几滴酚酞溶液，溶液变红，再加几滴新制氯水，变无色。
提出问题：为什么试管中的酚酞最终变为无色?
提出假设：①naoH与氯水中HCl、HCio发生中和反应，使C(oH-)减小，酚酞褪色。
②氯水中HCio氧化酚酞使其结构破坏而褪色。
实验探究：①在含酚酞的naoH溶液申，滴入HCl溶液至溶液褪色，返滴naoH溶液，又呈红色。
②在含酚酞的naoH溶液中，滴入氯水至溶液褪色，再滴naoH溶液，溶液不变红色。
交流评价：学生在讨论、交流基础上获得共识。
得出结论：新制氯水使naoH的酚酞溶液褪色，是由于HCio的氧化漂白作用。
(二)问题探究模式
“问题探究模式”是指以学生为主体，以学生主动探索问题的实践活动为策略，使学生在学习中理解并初步尝试科学研究的基本过程。此模式教学贯彻“问题解决”这一中心，其根本目的是为了能达到学生知识的主动构建。其一般流程为：
其主要步骤包含：①教师设计适当的问题情景，使学生发生认知冲突；②运用猜想与假设，与认知结构中的前概念建立联系；③在对各种假设整理归纳的基础上，鼓励学生设计出合理的探究方案；④通过实验探究或逻辑推理，验证假设，寻求认知冲突的解决；⑤引导学生以科学概念代替错误概念，达到认知重组。
案例2：苯的结构的探究
提出问题：苯分子具有怎样的结构?
讨论交流：学生讨论交流，对给予的大量信息做初步的分类与思维加工。
形成假设：假设一：若苯分子为链状结构。(试根据苯的分子式写出二种可能
的结构)
假设二：若苯分子为环状的结构。(试画出可能的结构)
设计方案：①能否使溴水褪色?
②能否使酸性高锰钾溶液褪色?
史实情景：介绍化学史实。
讨论交流：学生讨论并预测结论。
结论阶段：确切地表示苯分子的结构。
三、高中化学探究教学的基本程序
1．创设问题、引发探究。学生的学习过程就是一个不断发现问题、分析问题、解决问题和再去认识更高层次问题的过程。问题对于学习过程来说，有着至关重要的引导作用。以问题为中心，围绕科学的并能激发学生思维的问题展开教学，也是探究教学的重要特征。创设探究情境就是创设一种提出问题、探索问题的教学情境。
2．活动探究、探索问题。明确问题之后，教师要组织学生围绕问题进行活动探究，该过程是整个探究教学的关键环节，它一般包括猜想假设、制定计划、收集证据、解释结论、评价交流几个基本要素。探究活动中可以突出其中的一个或几个要素，各个要素的顺序也可以因探究的内容不同作适当调整。
3．评价教学、完善探究。教学评价是教学各环节中必不可少的一环，一般包括学生自我评价与教师评价。学生自我评价就是学生对探究学习过程和结果的反思与评价、表达与交流的过程。评价的内容主要涉及学生的探究活动准备情况、对探究内容的兴趣度、探究过程中的参与度、探究活动中合作交流情况、对探究活动结果的正确性及满意度等。教师评价是教师对学生探究学习进行评价，可以采用书面测试、活动表现评价等方式。
四、高中化学探究教学中的两个关键：假设与验证
探究教学的过程一般包括“提出问题－查询资料－建立假设－实验验证－形成结论－评价交流”等几个基本环节。化学是以实验为基础的学科，其探究活动的核心应该是“建立假设”与“实验验证”两个环节。
(一)建立假设
“假设”是指学生根据已有的学习经验，对需要探究的问题猜想出来的一种或多种可能的答案或结论，它是科学探究的重要特征之一。教师要对学生提出的假设不要做太多的评价，但是要引导他们对种种假设进行整理归纳，教师对学生因知识上的欠缺而产生离题的假设要给予必要的启发，为学生提出恰当的假设铺路搭桥。一般可以运用归纳法、演绎法、分类法、类比法等方法引导学生提出假设，现以归纳法为例予以说明。
案例3：盐类水解的探究
实验情景：醋酸钠、氯化铵、氯化钠三种盐的水溶液分别滴加酚酞和石蕊试剂。
明确问题：醋酸钠、氯化铵、氯化钠三种盐的水溶液酸碱性为什么不同?
分析讨论：醋酸根与水电离的氢离子结合生成弱电解质醋酸，所以溶液显碱性。
归纳假设：某盐离子能与水电离出的氢离子结合生成弱电解质，则溶液显弱碱性；某盐离子能与水电离出的氢氧根离子结合生成弱电解质，则溶液显弱酸性。
实验验证：通过实验验证假说的正确性，明确适用范围并形成理论体系。
交流运用：应用于解决实际问题。
(二)实验验证
任何假设与猜想都必须通过实验进行验证，在这个过程中要把假设变成可行的、具体的实验方案。学生要选择实验的用品和设计实验的步骤，对学生而言这一步难度较大，教师不仅要给予学生知识上的铺垫，还要给学生探究方法上的指导。学生自行设计实验方案后，首先要讨论其安全性；可行性、简约性。对有些不能解决的问题教师要及时给予点拨，激活学生思路的中断点，引导学生克服思维定势，寻找解决问题的方法。在点拨学生时，不宜多讲更不能代劳，只要把关键的问题点到即可。
案例4：苯酚与钠的实验探究
设计方案1：直接加热苯酚，使其熔化，然后再加入钠进行反应。
学生评价：苯酚有毒、易氧化，苯酚在加热时颜色会发生变化，而影响实验效果。
设计方案2：用乙醇把苯酚溶解，形成苯酚溶液，然后再加入钠进行反应。
学生评价：苯酚和乙醇都与钠反应都产生气体，气泡不能证明是苯酚与钠反应。
科学实验的一般过程篇3
认识的过程一般都遵循着“实践－认识－再实践－再认识……”的总规律，但科学探究作为一种特殊性的认识，其认识过程模式一般为：
科学认识论强调，真正的学习已不仅仅是指知识本身，而且还包括获得知识的过程和方法。知识的再生过程应当以适当的形式重演知识的生成过程；学生所认识的知识，虽然相对于人类而言是已知的，但对学生而言却是未知的。因此学生要想认识知识，也必须按照认识的一般过程来进行探索。
二、高中化学探究教学的基本模式
探究教学的教学模式多种多样，但是实质和特征都基本相同，只是在形式上略有差异。在高中化学的探究教学中应该根据教学目标、教学内容、学生的认知基础等因素的不同进行选择。一般来说主要包括“实验探究”和“问题探究”两种基本模式。
(一)实验探究模式
“实验探究模式”是指学生在教师的引发下，运用已有的知识和技能，充当新知识的探索者和发现者的角色，根据自己设计方案，通过实验探索进行积极主动的分析和思考，去探求未知和解决问题的一种教学模式。其一般流程为：
其主要步骤包含：①在教师指导下进行有针对性的实验，并对结果进行分析；②提出问题或问题的关键所在，从而明确问题；③根据自身已有的认知经验提出解答问题的猜测和假设；④搜集资料或收集必要的材料设计实验，验证假设；⑤作出判断，形成结论，并进行合理的评价并与他人交流。
案例1：褪色原因的探究
实验情景：在naoh溶液加几滴酚酞溶液，溶液变红，再加几滴新制氯水，变无色。
提出问题：为什么试管中的酚酞最终变为无色?
提出假设：①naoh与氯水中hcl、hcio发生中和反应，使c(oh-)减小，酚酞褪色。
②氯水中hcio氧化酚酞使其结构破坏而褪色。
实验探究：①在含酚酞的naoh溶液申，滴入hcl溶液至溶液褪色，返滴naoh溶液，又呈红色。
②在含酚酞的naoh溶液中，滴入氯水至溶液褪色，再滴naoh溶液，溶液不变红色。
交流评价：学生在讨论、交流基础上获得共识。
得出结论：新制氯水使naoh的酚酞溶液褪色，是由于hcio的氧化漂白作用。
(二)问题探究模式
“问题探究模式”是指以学生为主体，以学生主动探索问题的实践活动为策略，使学生在学习中理解并初步尝试科学研究的基本过程。此模式教学贯彻“问题解决”这一中心，其根本目的是为了能达到学生知识的主动构建。其一般流程为：
其主要步骤包含：①教师设计适当的问题情景，使学生发生认知冲突；②运用猜想与假设，与认知结构中的前概念建立联系；③在对各种假设整理归纳的基础上，鼓励学生设计出合理的探究方案；④通过实验探究或逻辑推理，验证假设，寻求认知冲突的解决；⑤引导学生以科学概念代替错误概念，达到认知重组。
案例2：苯的结构的探究
提出问题：苯分子具有怎样的结构?
讨论交流：学生讨论交流，对给予的大量信息做初步的分类与思维加工。
形成假设：假设一：若苯分子为链状结构。(试根据苯的分子式写出二种可能
的结构)
假设二：若苯分子为环状的结构。(试画出可能的结构)
设计方案：①能否使溴水褪色?
②能否使酸性高锰钾溶液褪色?
史实情景：介绍化学史实。
讨论交流：学生讨论并预测结论。
结论阶段：确切地表示苯分子的结构。
三、高中化学探究教学的基本程序
1．创设问题、引发探究。学生的学习过程就是一个不断发现问题、分析问题、解决问题和再去认识更高层次问题的过程。问题对于学习过程来说，有着至关重要的引导作用。以问题为中心，围绕科学的并能激发学生思维的问题展开教学，也是探究教学的重要特征。创设探究情境就是创设一种提出问题、探索问题的教学情境。
2．活动探究、探索问题。明确问题之后，教师要组织学生围绕问题进行活动探究，该过程是整个探究教学的关键环节，它一般包括猜想假设、制定计划、收集证据、解释结论、评价交流几个基本要素。探究活动中可以突出其中的一个或几个要素，各个要素的顺序也可以因探究的内容不同作适当调整。
3．评价教学、完善探究。教学评价是教学各环节中必不可少的一环，一般包括学生自我评价与教师评价。学生自我评价就是学生对探究学习过程和结果的反思与评价、表达与交流的过程。评价的内容主要涉及学生的探究活动准备情况、对探究内容的兴趣度、探究过程中的参与度、探究活动中合作交流情况、对探究活动结果的正确性及满意度等。教师评价是教师对学生探究学习进行评价，可以采用书面测试、活动表现评价等方式。
四、高中化学探究教学中的两个关键：假设与验证
探究教学的过程一般包括“提出问题－查询资料－建立假设－实验验证－形成结论－评价交流”等几个基本环节。化学是以实验为基础的学科，其探究活动的核心应该是“建立假设”与“实验验证”两个环节。
(一)建立假设
“假设”是指学生根据已有的学习经验，对需要探究的问题猜想出来的一种或多种可能的答案或结论，它是科学探究的重要特征之一。教师要对学生提出的假设不要做太多的评价，但是要引导他们对种种假设进行整理归纳，教师对学生因知识上的欠缺而产生离题的假设要给予必要的启发，为学生提出恰当的假设铺路搭桥。一般可以运用归纳法、演绎法、分类法、类比法等方法引导学生提出假设，现以归纳法为例予以说明。
案例3：盐类水解的探究
实验情景：醋酸钠、氯化铵、氯化钠三种盐的水溶液分别滴加酚酞和石蕊试剂。
明确问题：醋酸钠、氯化铵、氯化钠三种盐的水溶液酸碱性为什么不同?
分析讨论：醋酸根与水电离的氢离子结合生成弱电解质醋酸，所以溶液显碱性。
归纳假设：某盐离子能与水电离出的氢离子结合生成弱电解质，则溶液显弱碱性；某盐离子能与水电离出的氢氧根离子结合生成弱电解质，则溶液显弱酸性。
实验验证：通过实验验证假说的正确性，明确适用范围并形成理论体系。
交流运用：应用于解决实际问题。
(二)实验验证
任何假设与猜想都必须通过实验进行验证，在这个过程中要把假设变成可行的、具体的实验方案。学生要选择实验的用品和设计实验的步骤，对学生而言这一步难度较大，教师不仅要给予学生知识上的铺垫，还要给学生探究方法上的指导。学生自行设计实验方案后，首先要讨论其安全性；可行性、简约性。对有些不能解决的问题教师要及时给予点拨，激活学生思路的中断点，引导学生克服思维定势，寻找解决问题的方法。在点拨学生时，不宜多讲更不能代劳，只要把关键的问题点到即可。
案例4：苯酚与钠的实验探究
设计方案1：直接加热苯酚，使其熔化，然后再加入钠进行反应。
学生评价：苯酚有毒、易氧化，苯酚在加热时颜色会发生变化，而影响实验效果。
设计方案2：用乙醇把苯酚溶解，形成苯酚溶液，然后再加入钠进行反应。
学生评价：苯酚和乙醇都与钠反应都产生气体，气泡不能证明是苯酚与钠反应。
科学实验的一般过程篇4
1问题的提出
（1）听课感受。“探究光对鼠妇分布的影响”实验是初中阶段自然学科的首个探究实验，学生第一次接触，兴奋之余，他们手忙脚乱，探究活动基本上处于无序状态，流程不清晰，结果不明确。
（2）学生问卷。笔者曾在课后向学生发放问卷，调查学生对该实验的理解，在关于实验类型的问题上，学生答“实验”的多，答“探究实验”的少。这说明学生习惯于实验，却疏于思考。
（3）初中生物学科探究性实验如何实施？怎样把握一个度？这些问题直接影响着生物及其他自然学科的探究性学习。
2反思的理论依据
（1）建构主义理论认为，学习必须经过图式、同化、顺应、平衡四个过程，即学生从环境中获取的信息在已有的图式基础上先于同化，极少量的信息会有顺应，从而达到新的平衡；“最近发展区”素材在同化之时，也容易被学生顺应；探究性实验在原有实验之上，不能操之过急。
（2）从2012年新版生物教材的编写体例来看，探究性实验比例较第一轮课改数量大大减少，反而恢复了实验、演示实验，说明编者在教材修订时听取了广大一线教师的意见和建议。另一方面，教材以“科学方法”“技能训练”将探究实验完整过程放在不同的单元、章节，化整为零，各个击破。如“作出假设”分别在人教版生物教材（下同）七年级上册p31技能训练、七年级下册p21科学方法中分别给予阐明；又如七年级上册p24技能训练中“发现问题，提出问题”，在八年级下册p11技能训练中要求“对提出的问题进行评价”，体现学习过程的逐步深入。
（3）生物作为学生在初中学段最早接触的自然学科，学生年龄小，智商发育水平还不是很高，不可能一下子或者说从第一个探究实验就追求其完整过程。应该说，探究实验流程贯穿于学生整个学习的过程及所有的学科，教师不能把所有的压力放在开始，放在生物学科。
3实施的策略
（1）教师要准确定位教学目标。借用人教版七年级上册教材p14的原话：“下面以鼠妇为例说明探究的过程和方法。如果你选择其他生物作为探究的对象，同样可以参考下面的内容设计并完成探究的过程。”从这句话中，不难看出，作为起始年级最早引入的探究性实验，其最主要的功能是告诉学生探究性实验一般的流程，为学生后续学习探究性实验作个引言和铺垫。
（2）教师要求学生实地观察鼠妇的生活环境地。按照建构主义理论，要想学生最大程度获得新知，教师就要提供更多的“图式”，就必须让学生实地观察鼠妇的生活环境，如光、温度、湿度、土壤有机质等。
科学实验的一般过程篇5
二、实验报告的特点实验报告具有科技论文的一般特点，其中尤其具有科学性、客观性的特点。此外，它还具有如下特点：
1．确证性任何实验必须排除一切主观因素，尤其不可带入实验者的个人偏见，要以冷静、客观的态度参加整个实验工作。实验的结果不但要经得起自己的重复、验证，而且要经得起任何人的重复、验证。它是必然的，而不是偶然的。在相同的条件下，任何人在任何时间、任何地点进行实验，都可取得完全相同的结果。也就是说，不因实验者而异，实验结果可以重复、有再现性。对于实验的内容，观察到的现象和所作的结论，都要从客观实际出发，一就是一，二就是二，不夸大，不缩小，不弄虚作假。如为了适应某个定律或定理，为了印证一些实验结果，而去修改数据，假造实验现象，都是绝对不允许的。
2．表达方式主要是说明实验报告是一种说明性文体，在报告中以说明为主要表达手段，而不用完整连贯的叙述、细致的描写，也不在说明过程中展开联想和抒发情感。这种表达方式，有利于简洁明了地使读者了解实验的各个方面。完整的叙述、过细的描写只会使报告变得哆嗦累赘，有时甚至会以文害义，模糊了报告中的主要事实。
3．实验报告的语言准确、简明语言的准确，就是能按照实验的客观实际，选择最恰当的词句，合乎科学地表达意思；语言的简明，就是在说明问题时语言简洁明白。报告中要采用专业术语说明问题，避免使用口语；常常使用符号来代替文字概念，用公式、方程式来说明事物的内部联系和变化规律。例如《用音乐对中班幼儿进行道德教育的实验研究》（《学前教育研究》1992年第5期）中有这样一段：“根据幼儿的生理心理特点必须用适合于他们的有效途径和方法进行培养才能取得事半功倍的效果。音乐有很强的感召力，能直接作用于人的情感，能使幼儿的情感培养避免空口的说教、淡化教育的痕迹，而着重得到心灵的颤动、感染和熏陶。道德知识借助音乐形象，渗透到幼儿心灵，就能较快较好地激发他们的道德情感，化作道德行为。”
这段话准确地使用了专业书面语，而不用口语。同时，实验报告中也一般不使用比喻、夸张等修辞方式，不追求语言的形象性。
此外，实验报告常用直观的实物说明图和抽象的符号说明图等图解辅助说明，以便直观地将实验装置展现在读者面前，使人一目了然。
实验报告和科技论文都是研究实验结果的文字表现。两者的区别在于：科技论文以阐述作者的科学见解为目的，主要是创造性的研究实验成果的科学记录，它不包括一般性的实验过程的叙述，不包括过多琐屑的具体实验观察所得。实验报告以如实记载经过与结果为目的，包括整个工作的重要过程、方法、观察结果等细节，比较详细具体。它可以重复前人工作的记述，可以不限于描述创新的内容，可以不要求明确的结论。不论实验的结果是否达到预期的目的，不论取得的是正结果还是负结果，都可以写成实验报告，对科学研究都有重要的参考价值。也就是说，所有的实验工作都可以写成实验报告，却没有必要将所有的实验工作都写成论文。
三、实验报告的基本格式实验报告在使用过程中，己经形成了比较固定的格式。简单的实验报告，如教学中的实验报告、病理化验单等，内容比较单一，都有固定的项目，并按一定的格式印成实验报告表，由实验者根据要求逐项填写即可。比较复杂的实验报告，要由实验者写成文章形式的实验报告。两种形式的实验报告一般包括如下内容：（一）实验名称实验名称要求明确、醒目、集中反映实验的内容，实验名称一般体现在实验报告的标题上。如《四至五岁幼儿同情心的教育与培养的实验研究》、《角色游戏对幼儿交往能力影响的实验报告》、《幼儿诚实行为的实验研究》等。
（二）实验目的简明扼要地说明为什么要进行这个实验，要解决什么问题。
例如《用音乐对中班幼儿进行道德教育的实验研究》这样阐述实验目的：“为此，我们通过本项实验，旨在探索通过音乐教学培养幼儿道德情感的可行性，并通过研究积累数量资料和经验，寻求培养中班幼儿道德情感的合理途径。”这一部分直截了当，没有列入实验的细节，但读者很容易便了解了实验的主要目的。
（三）实验器材在说明实验器材时，一定要按器材的性质分类，但不必叙述器材的准备过程。（四）实验装置与步骤说明实验装置时，一般按空间顺序；说明操作程序时，一般按时间顺序。实验装置和实验的设计都要根据实验目的和原理来确定。
科学实验的一般过程篇6
关键词实践教学；电工电子实训中心；电子工艺实训；电子设计竞赛；第二课堂
山东理工大学电工电子实训中心始建于2005年，隶属电气与电子工程学院。本中心依托电气与电子工程学院雄厚的师资力量、先进的管理理念，按照创新型人才培养目标要求，在探索中步发展，在创新中逐步完善，现已发展为一个集实训、实习、竞赛、培训、设计开发、产学研于一体的大学生科技创新实践基地。中心承担的主要任务包括：本科电工电子实训教学，组织各种大学生科技活动及科技竞赛，师资培训，电子工程师认证培训和社会服务等。经过10年的运行和实践，积累了一些经验，为进一步推动实践教学改革，切实提高大学生实践创新能力，提供借鉴[1-2]。
1本科教学
概述完成本科教学是电工电子实训中心的主要任务，承担的主要课程有电子工艺实训、电工电子工艺实训、电工实训、pLC实训、电子设计与制作、电子线路设计自动化、电子设计与仿真技术等。山东理工大学现有电子信息工程、电子科学与技术、电气技术及自动化、自动化、光科学与技术、通信工程、计算机科学与技术、物理学、机电一体化、机械电子工程、机械设计制造及自动化、测控技术与仪器、纺织工程等专业，在实训中心完成实训任务。根据学生所学的专业确定实训课程和实训时间，实训时间分为1周、2周、3周3种。
将实训内容分为很多教学模块，每个教学模块定为一个实训项目，编写实训指导书，制作课件，课件内容丰富多彩，其中图片和视频较多。组织教学时根据学生专业和实训时间来确定执行哪些实训项目。每个实训项目在不同的实验室完成.实训中心设有12个实验室，分别是电子实训与制作室（3个）、Smt实践室（2个）、pCB制作室（1个）、电子元器件展室（1个）、电子设计与创新实验室（1个）、电工实训室（1个）、单片机同步互动实验室（2个）、pLC实训室（1个）[3]。
电子工艺实训课程运行模式以电子工艺实训课程为例，介绍教学运行模式。根据学生所学专业，实训时间分为1周（30学时）、2周（60学时）、3周（90学时）3种。1周的实训项目由安全用电、电子制造技术、锡焊技术、电子元器件识别与测试、常用电子仪器仪表使用、电子实训产品制作。2周的实训项目，在1周实训项目的基础上增加Smt技术及工艺、Smt电子产品安装工艺等实训项目。3周的实训项目，在2周实训项目的基础上增加电子线路原理图设计、pCB设计与制作、电子产品综合设计与制作等实训项目。分别编写实训指导书，以实训项目作为一个教学模块，根据具体实训项目确定指导书内容，一般包括实训目的、实训要求、相关基础知识、实训器材、实训内容及步骤、实训指导、注意事项等[4-5]。以下简单介绍几个主要实训项目的运行模式。
1）安全用电。“课程介绍”和“安全用电”一般安排2学时。先是课程介绍，给学生讲实习内容、实习要求、时间安排、注意事项、成绩评定等；再讲安全用电知识；最后结合本次实训用到的仪器、工具和实验室，讲安全注意事项。
2）电子制造技术，一般安排2学时，主要是播放2部录像片，每部录像片均为50分钟。第一部录像片内容是以插针式元件为主的电子产品制造全过程，主要包括电子工艺基础知识、手工焊接、波峰焊接、焊接工具、焊接质量、电路板知识和电子产品制造全过程等。第二部录像片内容是Smt电子产品制造全过程，主要包括Smt基础知识、工艺、设备和Smt电子产品制造全过程等。1周实训的只看第一个录像片，2周实训的第一周看第一部录像片，第二周看第二部录像片。
3）锡焊技术。1周实训的“锡焊技术”，一般安排3学时。通过观看第一部录像片，已经学习了锡焊技术的基本知识和操作技能，只需要讲注意事项。每个学生发一块网孔板和一个插针式电子产品（利用之前学生的实训产品），要求拆下全部电子元器件，再焊接到网孔板上。
2周实训的“锡焊技术”，在以上基础上，第二周再安排2学时。通过观看第二部录像片，已经学习了Smt基础知识和工艺，只需要讲注意事项。每个学生发一块贴片元件电路板和一个贴片式电子产品（利用之前学生的实训产品），要求拆下全部电子元器件，再焊接到电路板上[5]。
4）电子元器件识别与测试，一般安排4w时，其中讲课2学时，学生识别和测试1.5学时，参观电子元器件展室0.5学时。每个学生发一套常用电子元器件，进行识别与测试，在此过程中分批次参观展室。展室主要有各种电子元器件、学生实训制作的各种电路板、各种电子实训产品和电子竞赛获奖作品等。
5）常用仪器仪表使用，一般讲课安排2学时，学生实际操作使用穿插在不同的实训项目中。主要讲授各种仪器仪表的操作及使用，包括数字万用表、多路直流稳压电源、信号发生器、数字示波器、频率计、扫频仪等。将仪器仪表的使用和操作拍成图片和视频，制作成课件，便于学生学习。
6）Smt技术及工艺，一般安排2学时，看“Smt电子产品制造”录像片1学时（见前面第二部录像片内容），结合Smt实践室的仪器设备、实物、挂图等讲1学时。
7）电子实训产品。每个专业选择几种电子产品和电路板完成实训任务。为了满足不同专业、不同学时的要求，设计和购买很多电路板和电子产品，并且每年都在补充新电子产品，以便合理选择搭配，以期取得最佳实训效果。
电子产品有苹果音响、多路电源及充电器、数字万用表、电动小车、SmtFm收音机、高音质Smt收音机、Smt音响、Smt电子秤等。电路板有流水灯、多路电源及充电器、灯光调控、单片机、显示电路、功放电路、放大器、积分器、乘法器、滤波器、超声波测距电路、光电检测、温度检测等电路板。还给学生准备了一些练习自己搭焊的电路。
每个电子产品都配有实习指导，一般包括产品简介、内容及要求、元器件清单、原理图和pCB图、实训步骤及要求、调试方法、注意事项和评分标准。因为学生水平相差很大，还准备了一些选做项目，以满足不同层次学生的各种需求。
8）电子线路原理图设计，一般安排12学时，其中讲课6学时，学生上机6学时。主要讲altiumDesigner10软件的相关知识和原理图设计。讲课和学生上机穿插进行，一般讲2学时，学生上机2学时。
9）pCB设计与制作，一般安排12学时，其中用altium
Designer10软件讲pCB设计5学时，用课件并结合仪器设备讲pCB制作1学时；学生上机及设计pCB图5学时，制作电路板1学时。也是讲课和学生上机穿插进行。
10）电子产品综合设计与制作，一般安排6学时，在以上设计好原理图与pCB图、制作好电路板的基础上，再安排2学时的安装焊接，4学时的整机调试。
这种运行模式让学生对实践创新产生浓厚的兴趣，激发了学生的学习热情。每年有2000余名学生参加电子工艺实训，出勤率一般是100%（备注：只有学生有病和有急事时才请假）。
2大学生第二课堂课
为给学生提供自主发展和实践锻炼的空间，丰富学生的业余生活，中心积极开展大学生第二课堂活动，为全校学生提供电子系统自主学习和创新的活动场所。制定实验室开放管理制度，暑假和节假日安排专人值班，以最大限度地满足学生需求。学生可随时进入实验室开展活动，可以焊接组装电子产品、设计制作电路板、进行电子设计与仿真及电子制作等。中心为学生准备了各种电子产品套件、常用电子元件、网孔板、覆铜板等材料，并按照进价收取费用；学生设计中用到的其他元件材料由学生自己购买[6]。
实训中心的全面开放使学生拥有更多动手实践的机会，通过科学的管理和指导机制，启发学生的创新意识、创新思维，使学生在这里受到良好的科学素质和工程实践能力的培养和训练，对学生的实践能力和创新精神的培养起到积极作用。
3大学生科技竞赛
开展与电子相关的大学生科技竞赛活动，也是实训中心的任务。科技竞赛包括全国和山东省大学生电子设计竞赛、全国大学生信息技术大赛、工信部大学生单片机竞赛和电子设计组装竞赛、中国“挑战杯”课外学术科技作品竞赛、全国大学生“飞思卡尔杯”智能汽车竞赛、全国“电脑鼠走迷宫”竞赛、电子工程师认证、电子行业职业技能鉴定等，还有学校和学院组织的电子设计竞赛、电子组装竞赛、无线电测向竞赛、大学生创新项目、走进实验室系列活动等[7-8]。
以全国和山东省大学生电子设计竞赛为例，简单介绍其运行和实践。全国或山东省大学生电子设计竞赛每年一次，已开展十几年。将电子竞赛活动分为发动、选拔、培训、参赛4个阶段。
一般11―12月份是发动阶段，发通知让学生明白竞赛须知，开始做准备。
次年的3―4月份是选拔阶段，学院牵头组织全校大学生电子设计竞赛，先进行笔试，笔试通过的学生再参加竞
赛；模仿全国竞赛的要求，出5～7个题目（注：只是题目比全国竞赛的题目简单），学生自由组合，3人一组，在规定的时间内完成实物设计制作和论文，再参加实物测试验收和答辩；评选出一、二、三等奖，获奖的学生选拔合格，再参加下一阶段的培训。5―8月是培训阶段。首先是集中讲课，几个指导教师分专题讲授与电子竞赛相关的专业知识，讲授各种电子设计软件和仿真软件。其次是学生3人一组组建参赛队，在7～15个题目中自选一题（或自己在网上选择一个合适的题目），在规定的时间内完成实物设计制作和论文，再参加实物测试验收和答辩。期间，一般每周有一个下午的时间组织汇报，学生用ppt向指导教师汇报题目进展情况、存在的问题，教师及时给学生做出指导。最后留有几周时间，让学生自由支配，为正式参赛做好各种准备。
8―9月是参赛阶段，按照全国或山东省的要求，参加正式比赛[9-10]。
4就业培训和社会服务
实训中心依托学院雄厚的师资力量，开展各种社会服务。根据学生需要，组织就业培训和电子行业职业技能培训等，指导学生参加各种实践技能训练。近5年，每年承担全国中职教师和山东省中职教师培训任务，每年2～4期，每期20～40人[11-12]。
5提高学生实践创新能力的实践与成效
一分耕耘，洒下辛勤汗水；一分收获，喜尝丰收果实。实训中心经过10年的运行与实践，在各方面取得异成绩。
以大学生电子设计竞赛为载体，营造了良好的创新能力训练气氛每年都要组织学生参加全国或山东省电子设计竞赛，于是便以电子设计竞赛活动为载体，每年组织电子设计竞赛培训。以此营造实践氛围，激发学生实践热情，达到不断提高学生创新能力的目的。大学生电子设计竞赛获得优异成绩，近5年，获全国一等奖2项、全国二等奖1项、全国三等奖1项、省一等奖41项、省二等奖23项。
开展创新项目立项活动，加强创新能力专项训练创新是科技进步的生命，是一个民族的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。为了提高学生创新能力，积极组织学生报名参加创新项目立项活动，并有计划、分阶段地进行专项训练。通过实施培养学生实践能力的专项训练，学生的科研能力得到很好的发展，实践能力、创新能力有较大程度的提高，成效显著。近5年，每年大学生创新项目立项数为25～40项。
开展第二课堂，推动科技竞赛活动的开展积极开展大学生第二课堂，以此推动大学生科技竞赛活动的开展。通过开展各类科技竞赛活动，学生的主动性得到充分发挥，学生的作品得到教师和专家的肯定，增强了学生的荣誉感和自信心，在信心、勇气、克服困难、团结协作等方面也得到锻炼。学生毕业时敢于面对社会，扩大了就业面，能够较快地适应新的工作，这也是高等教育培养的目标。近5年，在全国信息技术应用水平大赛、大学生挑战杯、全国大学生“飞思卡尔杯”智能汽车竞赛等各类大学生科技竞赛中获全国一等奖22项、全国二等奖62项、全国三等奖45项、省一等奖36项、省二等奖50项。
全面开放，为学生课外实践提供平台制定和完善电工电子实训中心开放制度，学生可随时进入实验室开展活动，大大调动学生参与实践活动的积极性。实验室的全面开放使学生拥有更多动手实践的机会，为学生课外实践提供平台，对学生的实践能力和创新精神的培养起到积极作用。到实训中心搞科技创新活动的人数逐年递增。近5年，每年有3000余名学生在本中心参加实习实训，90余名学生参加电子设计竞赛培训，200余名学生参加单片机竞赛、全国信息技术应用水平大赛及其他科技竞赛，100余名学生在本中心做毕业设计，600余名学生在本中心做课程设计，40余名学生协助教师搞科研课题。
6结束语
经过10年的运行和实践，这种运行模式让学生对实践创新产生浓厚的兴趣，激发了学生的学习热情，提升了学生分析问题和解决问题能力，提高了学生创新精神和团队合作意识，并得到学生的认可。为进一步推动实践教学改革提供借鉴。通过对实践教学的不断改革，虽然取得较好效果，但是和其他优秀院校相比还有差距。回顾过去，不能仅仅陶醉在取得的成绩中，而应该以此当作一种鞭策、一种鼓励。展望未来，有信心去奋斗，去拼搏，去夺取明天更加灿烂的辉煌。
参考文献
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科学实验的一般过程篇7
关键词：探究性实验；验证性实验；区别；融合
中图分类号：Ga24．1 文献标志码：a 文章编号：1002－0845(2006)12－0014－02
一、两类实验的区别
探究性实验是指探究研究对象的未知性质，了解它具有怎样的组成、有哪些属性和变化特征，以及与其他对象或现象的联系等的一种实验。这种实验一般都具有试探的性质，因此也称之为试验。
验证性实验是指对研究对象有了一定了解，并形成了一定认识或提出了某种假说，为验证这种认识或假说是否正确而进行的一种实验。它注重探究的结果(事实、概念、理论)，而不是探究的过程。
(一)教学目标不同
《全日制义务教育化学课程标准(实验稿)》强调科学探究是一种重要的学习方式，也是义务教育阶段的化学课程的重要内容，对发展学生的科学素养具有不可替代的作用。
探究性实验以学生获取知识和技能、发展科学探究能力、培养情感体验为教学目标，它不仅关注“正确的实验结果”，更重要的是使学生经历获得实验结果的探究过程，并在这样的过程中受到科学方法的训练，形成科学的态度、情感和价值观。
验证性实验以训练学生的实验技能、验证基本理论原理为主要目标，如注重培养学生的使用和装配仪器、实验操作、实验观察、实验记录、数据处理和计算等技能，因此在实际的教学中，强调操作技能的程序化和规范化。学生们所能做的就是按照已经设计好了的实验方案，去检验一个已知的结果是否正确。
(二)教学模式不同
根据科学研究的一般过程和具体教学内容的特点，探究性实验的教学模式主要有两种。
模式l：问题假说一实验事实一推理和判断一验证假说一结论一应用
模式1
该模式以假说的提出及验证为主要内容。假说是根据已知的实验事实和科学理论提出假设，并对未知的自然现象及其规律进行推理和判断，在此基础上，运用直觉思维、逻辑分析等手段构成一个新的组合来解决新的问题。例：乙醇与甲醚分子结构式的确定
1．提出问题：乙醇与甲醚分子结构式具有怎样的分子结构式?相同吗?
2．收集实验事实：(1)分子式都是为G2H6o，比乙烷分子多一个氧原子；(2)化学键理论：通常情况下C、H、o三元素形成的化学键数分别为4、1、2。
3．提出假说：根据乙醇与甲醚的分子组成和化学键理论，乙醇与甲醚分子多出的一个氧原子放到乙烷分子结构的什么部位呢?显然只能插到乙烷的碳氢键或碳碳键之间，从而提出乙醇与甲醚分子的两种可能结构：
4．对假设进行推理判断：若(i)式中的乙基换成氢原子，不就是水的结构式吗?如果结构是(i)的话，就应该像水一样可以与钠等活泼金属反应；且imoi物质(i)能产生0．5moiH2。若分子结构是(Ⅱ)的话，就不能与钠等活泼金属反应生成H2。
5．实验检验：分别在一定量的乙醇与甲醚中投入金属钠，其中一种能反应产生H2，通过测定和计算得知，imoi乙醇大约能产生0．5moi的H2。另一种不反应。
6．得到结论：乙醇的分子结构式是(i)而甲醚的分子结构式是(Ⅱ)。
模式2：创设情境－发现问题－设计实验－实验探究－科学抽象－结论与应用
在实验探究的教学过程中，教师通过创设问题情境，使学生明确探究发现的主题，然后设计实验实施方案，在实验和探究的基础上，准确地获得正确的、符合实际的事实和现象，随之利用这些现象和数据，进行思维加工并得出科学结论。元素化合物知识，化学概念、定律、原理，有机化合物知识等，均可采用这种模式来获得。例如盐类的水解概念：
1．提出问题：我们已经知道，酸溶液显酸性，碱溶液显碱性，那么，盐溶液显什么性呢?是不是中性呢?如何通过实验测知盐溶液的酸碱性?2．学生实验探究：将少量CH3Coona、nH4Ci、naCi、CH3CoonH4的晶体分别投入盛有新鲜蒸馏水的试管中，振荡试管使之溶解，然后分别用pH试纸测定盐溶液的酸碱性。
3．实验事实及其处理(见上表)
4．学生探究发现(科学抽象)
表征性抽象：CH3Coona溶于水电离出的CH3Coo-与水电离出的H+结合形成弱电解质CH3CooH，使溶液中的c(H+)减小，水的电离平衡向右移动，导致溶液中c(H+)c(oH-)而显酸性；naCi溶于水电离出的na+和Ci-都不能与水电离出的H+或oH-结合成弱电解质，水的电离平衡不移动，c(H+)=c(oH-)显中性。CH3CoonH4溶于水电离出的CH3Coo-与水电离出的H+结合形成弱电解质CH3CooH，使溶液中的c(H+)减小；而电离出的nH+与水电离出的oH-结合形成弱电解质n3・2o，使溶液中的c(oH-)减小，水的电离平衡移动，但c(H+)=c(oH-)显中性。
原理性抽象：强酸弱碱盐溶液中的弱碱阳离子或强碱弱酸盐溶液中的弱酸阴离子跟水电离出来的oH-或H+合成弱电解质的分子或离子，导致水的电离平衡发生移动，c(H+)≠c(oH-)，从而使盐的溶液显示出一定酸碱性。弱酸弱碱盐溶液中的弱碱阳离子或弱酸阴离子跟水电离出来的
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oH-或H+结合成弱电解质的分子，导致水的电离平衡发生移动，但c(H+)：c(oH-)显中性。
5．结论
(1)盐类水解的概念：在溶液中盐的离子跟水所电离出来的H+或oH-生成弱电解质的反应，叫做盐类的水解。
(2)盐类水解的实质：盐溶液中水的电离平衡发生移动。
(3)盐类水解的结果：盐溶液可能显示一定的酸、碱性或中性。
(4)盐类水解的规律：有“弱”便水解，谁强显谁性。
6．应用(略)
在上述两种教学模式中，根据学生主体活动的程度，又可分为引导探究和开放探究两种形式。引导探究的教学模式是教师提出问题，学生提出假说，引导学生朝着教师预先设计的方向提出实验程序，预测可能的结果。教师的引导并不是刻意的引导出一个唯一的结果，而是让学生在探究过程中理解科学，获得知识。
开放探究一般是由教师或学生提出问题，学生设计实验程序并实施实验方案，收集处理和分析数据、得出结论，并将其应用于新的情景加以检验。这种模式强调探索和创造，学生以一种近似科学家进行实验的方式学习化学，不再强调获得正确的结论，而是强调过程。
验证性实验教学模式是按“问题原理结论实验证明应用”的程序进行教学的。在这种教学模式下，学生们按照指定的步骤、要求进行实验，来验证自己已学过的化学原理、概念或性质，学生在实验中被动大于主动，这种“照方抓药”模式是高度固化的。
二、教学实施的一般程序
在探究性实验中，教师对实验程序不作详细指定，要求学生根据自己的思考，选择实验材料，设计实验方案和步骤。一般的程序是：提出问题(教师创设问题情境，教师或学生提出问题)；猜想与假设(在教师的引导下，学生通过查阅书刊、浏览各种资料或上网等途径，筛选其中有用的信息，大胆提出自己的猜想假设)；制订计划(根据猜想假设，设计合理的、详细的实验探究计划，并就猜想和假设设计出实验的方案，教师检查学生的方案，给予适当的指导)；进行实验并收集证据(按实验步骤进行实验，收集、记录实验数据)；解释与结论(对实验数据进行处理和分析，得出结论，并与实验前的猜想假设进行对比，再对结论进行分析，进行小组或班级讨论，讨论收集的数据和对数据进行的解释，发现问题，提出进一步实验的建议)；反思与评价(在教师的指导下或通过与他人讨论，对实验探究活动进行反思，发现自己与他人的长处及存在的不足，然后提出具体的建议改进自己的探究活动)；表达与交流(用口头或书面等方式表达探究过程和结果，让各个小组进行交流和讨论，虚心倾听别人的意见，互相促进，进一步完善整个计划)。
验证性实验，采取“照方抓药”式的操作，实验材料、实验步骤是设计好的，时间是已定的，一切都是按教师的指令进行，学生做实验时，没有机会也没有必要去思考、询问和尝试。教学的一般程序是：教师引导学生回顾需要验证的概念或科学结论，提出注意事项，或针对学生普遍容易出现错误的实验操作进行示范；然后学生按照教师或教材上指定的步骤，按部就班地操作、观察、记录；完成并填写好实验报告。
三、教学内容和教学时空
从时空范围看，验证性实验只限于教室、实验室等，而探究性实验不仅在实验室，还可延伸到校外(科技活动中心、高校或国家实验室和图书馆、网吧、化工企业研究室、工厂、农村等)。
验证性实验的教学内容来源于教科书，而探究性实验的内容既可以是出自书本的，也可以是来源于社会和生活实际的，往往更注重后者。
验证性实验一般伴随对概念、原理进行分析、讨论或者在学完某一知识点之后进行，时间从几分钟到一节课。探究性实验则往往安排在概念、原理的学习之前，以此推动对化学概念和原理的讨论。根据探究性实验间相对较短，而那种具有跨学科性质和利用社会考察活动的开放性探究性实验则可能需要几天甚至数周的时间。
四、验证性实验与探究性实验的融合
从上述分析、比较中可知，两类实验各有特点，在学生教学中有着各自不可替代的作用。如验证性实验有利于在较短的时间内获得更多的知识，强化学生实验技能训练的规范化、程序化等。应当承认，验证性实验是一种非常重要的科学实验方法，在中学化学中引入验证性实验，可以使学生了解科学研究的基本方法，认识到科学理论或发现都必须经过验证才能被确认，并且，学生在完成验证性实验的同时还可体会得到结果的乐趣，加深对知识的理解。所以，验证性实验的作用是不可忽视的。
但是在初中，由于受学生掌握的化学知识和技能的限制，通过简单现象来验证结果，对于过程和方法照方抓药的验证性实验过多，没有真正发挥验证性实验的作用，容易造成学生对科学研究方法的简单化，片面性认识。探究性实验有利于理解科学过程和培养科学探究所需要的能力、思想方法、行为方式和价值观念。所以，改进验证性实验，增加探索、研究性实验是非常有必要的。但过分强调探究性实验而对验证性实验加以排斥，也很容易走入另一个极端。化学教育工作者应很好地理解两类实验的含义和本质区别，树立探究教学的理念，大力提倡探究性实验教学，同时不随意摒弃验证性实验，使培养学生的创新精神和实践能力真正落到实处。
收稿日期：2006－03－16
作者简介：王后雄(1962－)，男，湖北武汉人，教授，博士研究生，从事课程与教学论研究；陈光辉(1968－)，男，湖北武汉人，中学一级教师，硕士，从事中学化学教学研究。
科学实验的一般过程篇8
信息技术与学科课程整合已经成为当前国际基础教育改革的趋势与潮流。数字化传感技术作为一种新型的教学实验工具，具有便携性、实时性、准确性、综合性、直观性等特点。这些特点决定了它会对科学教育产生重大的影响和帮助。
在大数据时代，我们需要不断地更新教育理念，依托新的教育技术来进行教育改革。在化学教学过程中，数字化传感技术不仅仅是一种单一的技术手段，而应该成为教学创新的支点。基于数字化传感实验的探究学习过程可以增加学生合作交流的机会，学生利用传感实验得到的定量数据，可以自我建构对化学理论的理解。
二、研究意义
数字化传感技术作为一种利用现代电子数码科技进行实验的方法，使用方便快捷，且准确度较高，深受教师和学生欢迎。将数字化传感实验与化学探究学习相结合，可以为探究学习和提高学生科学素养提供新思路。
新的探究学习模式能有效地改变学生静坐听讲、一味枯燥地被动接受知识的局面，引导学生感受高新科技时代的气息，增强他们探究科学问题的兴趣和求知欲。让学生用科学探究的方式获得知识和体验科学探究的步骤、过程，培养他们科学探究的能力和对科学探究的理解力。
三、数字化传感实验的特点
与动画模拟和教学课件这类信息技术相比，数字化传感技术能够深入化学知识内部，更加直观、定量和全面地辅助化学教学。目前，在化学上使用较多的传感器有pH值传感器、温度传感器、电导率传感器等。
pH值传感器是测量酸碱度的，可以表征溶液的氢离子浓度。一般可以用来测量反应过程中的pH值变化。常见的反应有酸碱中和反应;也可测量某种溶液的pH值，某种溶液不仅指化学药品，也可是天然的蔬菜和水果，还可指示不同pH值条件下物质的溶解或水解情况，如，硫酸铅在不同pH值条件下的溶解。
温度传感器是用来测定温度的。一般可以用来测反应热，如，酸碱中和反应，也可用来测定某一物质的温度，如，酒精灯火焰;还可指示不同温度下溶液中的电离情况，如，温度对醋酸的电离度的影响。
电导率传感器用来测量溶液的电导率，可以表征溶液中自由移动离子的浓度变化。一般可以测定化学反应过程中的电导率变化，如，酸碱滴定过程中的电导率变化;也可测量某一溶液的电导率，如，果蔬原电池电解液的电导率;还可通过换算得到化学反应速率，如，乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定。
除了上述几种传感器，离子传感器、光传感器、溶解氧传感器、二氧化碳传感器、氧气传感器、电压传感器、色度计传感器、电流传感器和气压传感器等在化学中也有应用。
化学数字化传感实验具有以下特点：
（1）实验测量手段多样化。利用传感技术，可以同时测量同一实验过程中的pH值、温度、电导率等，可以做传统实验手段做不好和做不出的实验，丰富实验测量的手段。
（2）实验过程可视化。可以将反应的过程以数据和曲线图的形式展现，特别是对那些肉眼无法观察到反应是否发生的化学反应，如，无色的离子反应、气体反应等。
（3）化学实验过程化。化学传感技术是将化学信号转化为可检测的物理信号通过计算机显示出来，实验系统可以自动、连续收集实验数据，通过图像、数据表格等形式动态实时地显示化学实验的变化过程。
科学实验的一般过程篇9
关键词：教学效能感；高校生物教师；高校教师管理
中图分类号：G647文献标志码：a文章编号：1674-9324（2015）36-0072-02
教学效能感是指教师在教学活动中对自身有效地完成教学工作、实现教学目标的能力的知觉和信念，由一般教学效能感和个人教学效能感共同构成。一般教学效能感是教师对教与学的关系、对教育在学生发展中的作用等问题的一般看法和判断。个人教学效能感指教师对自己教学效果的认识和评价。事实上，教师的教学效能感不仅和教师的教学行为和教学绩效密切相关，而且还可以为教师的专业发展提供支撑。本研究针对高校生物教师教学效能感现状与特点进行调查、测评和统计分析，尝试为高校生物教师的管理提供理论支撑。
一、实验方法
以高校在职的生物教师为调查研究对象。采取随机抽样，选取了8所高校的生物类在校教师，共计280人，施测，并获得有效调查问卷248份，其中有效问卷率为88.6%。通过整理后，被试者的统计学特征详见表1。
在俞国良等人修编的《教师教学效能感量表》中，所属的27个项目分别包括了一般教学效能感和个人教学效能感两个维度。第1～10个项目用于衡量教师一般教学效能感，剩余的第11～27个项目用于衡量教师的个人教学效能感。采用Likert6点计分，个体在每个维度上得分高，代表其效能感越高。所有数据采用SpSS16.0统计软件进行分析处理。
二、结果
（一）教龄对教学效能感的影响
受试者按教龄将分成五组，对不同教龄组教师的教学效能感进行分析，分别见表2和图1。
图1和表2表明，从一般教学效能感来说，高校生物教师随教龄的增加有较大范围波动。图1所示从教16～20年间一般教学效能感达到峰值，随后又下降到了最低水平；与一般教学效能感表现不同，个人教学效能感随从教时间的增长略有起伏，且整体发展趋势随着教龄的增长而提高。我们又对不同教龄组的教学效能感进行差异比较，结果表明，16～20年教龄组显著与1～5年教龄组、11～15年教龄组和20年以上教龄组在一般教学效能感维度上差异显著（t检验结果分别为t（104）=2.250，p=0.021；t（58）=1.948，p=0.048；t（90）=2.817，p0.05）。从个人教学效能感来看，6～10年教龄组显著低于20年以上教龄组（t（116）=-2.461，p=0.35）。从总体教学效能感上来说，各教龄组教师差异均不显著（p>0.05）。
（二）授课性质对高校生物教师教学效能感的影响
依据授课性质对高校生物教师教学效能感进行t检验，结果详见表3。分析结果表明，在个人教学效能感上，理论课教师显著高于实验课教师（p=0.031）。与个人教学效能感不同，授课性质不同并没有引起教师在一般教学效能感和整体教学效能感上的差异（p>0.05）。
（三）学历对高校生物教师教学效能感的影响
使用t检验对不同学历教师的教学效能感进行分析，检验结果详见表4。结果表明，学历对高校教师的一般教学效能感有显著影响（p=0.003），有研究生学历的教师一般教学效能感显著高于本科学历的教师。从个人教学效能感来看，学历对高校生物教师效能感没有显著影响（p=0.431）。在总体教学效能感水平上，两者的差异接近统计显著水平（p=0.06）。
三、讨论
（一）高校生物教师的教学效能感随从教时间增长的趋势变化
随着从教时间的增加，高校生物教师的个人教学效能感呈现出曲折上升之势。事实上，对于刚参加工作的教师来说，不熟悉授课内容和方法，缺乏教学经验积累，在教学活动中往往容易遭受更多挫折。随教龄的增长，教师的教学技能和专业知识日趋完善，教学经验和课堂管理策略也逐渐丰富，从而教学效果逐步提升，教学自信心得到了很大增强，因此教师体会到的个人教学效能感也逐渐增强。
从本研究的数据看，高校生物教师的一般教学效能感整体上随教龄的发展呈下降趋势，这在一定程度上使得俞国良等关于该发展趋势的解释得以验证。俞国良等认为该发展趋势的原因在于：刚从事教学工作的教师常常认为教育在学生的发展过程中起着决定性作用，但随着教龄的增长，现实的挑战使教师对此观念发生了动摇，并逐步对教育的作用有了更理性的认识。这解释了一般教学效能感出现了随教龄增加而下降的趋势。值得注意的是，本研究中高校生物教师的一般教学效能感在16～20年教龄组中达到最高水平。这种现象的原因尚需进一步探讨。
（二）学历和授课性质对高校生物教师教学效能感的影响
本研究表明授课性质在一定程度上也影响高校生物教师的教学效能感。表3表明实验课教师的一般教学效能感水平显著低于理论课教师，实验课教师在个人教学效能感和整体教学效能感的实际数据也略低于理论课教师，尽管统计结果差异不显著。造成这种现象可能是由于大学生不太重视实验课，对实验课的学习缺乏积极性，从而导致实验课教师和学生间的交流反馈较少，在一定程度上对实验课教师的教学积极性有所挫伤，进而在某种程度上削弱了实验课教师的教学效能感。
在当前高校的发展形势下，学历是影响高校教师评价的重要因素。从本研究的结果不难看出，研究生学历教师的一般教学效能感水平显著高于本科学历教师；而在个人教学效能感和总体教学效能感上，两者差异不大。具有较高学历的教师在一定程度上要比较低学历的教师接受本专业知识教育的能力高，使得其对所教授学科的专业知识理解更深入。特别是经过研究生阶段在教育理念上的熏陶，使得具有研究生学历的教师体验到的教育重要性更深刻。而个人教学效能感与教师的教学经验和对教育技能掌握的熟练程度有关，学历并不反映教师教学水平的高低，因此，学历对高校生物教师的个人教学效能感影响不大，却对一般教学效能感影响较大。
四、建议
针对以上研究结果，对高校生物教师的管理提出以下建议：（1）积极创建有利环境，努力提高高校生物教师的工作积极性；（2）要特别加强对青年教师的教学技能和职业相关的多方培训，帮助青年教师快速成长；（3）增强对实验课的重视，同时加快对实验课教学内容和教学方法的改革。
参考文献：
[1]俞国良，辛涛，申继亮.教师教学效能感：结构与影响因素的研究[J].心理学报，1995，27（2）.
[2]王芳，谭顶良.中学教师教学效能感的实证研究及其对教师培训的启示[J].当代教育科学，2006，（17）.
科学实验的一般过程篇10
启发思维积极性
兴趣是思维活性的源泉，求知的需要是学习动机的基础。当学生对某个问题发生兴趣时，就会围绕这个问题积极地思考。但是，单纯由“实验”表面的“魅力”所引起的，只是直接的兴趣，如果没有更深层次内涵的吸引，维持不了多久。要想保持学生持久的兴趣，就要善于“创造”种种诱因。比如，从生产实际和学生生活实际引出实验课题，不断明确实验目的意义，不断提出有趣而又有思考性的问题引起学生思考，等等。通过这些手段，及时地把学生的直接兴趣发展为间接兴趣。
思维总是在观察和解决问题的过程中进行的。当一个人产生必须排除困难的需要，或要了解某一问题时，思维就活跃起来。实践证明，有意识地创设发现问题的情境是引导学生积极思维的好方法。
让学生掌握科学研究的过程
明确科学研究的基本过程是科学思维方法的首要问题，即解决问题的程序。一般有以下几步：提出问题――进行假设――设计并进行实验――搜集数据――得出结论――讨论交流――分析论证。
训练思维操作技能
思维操作技能包括分析、综合、比较、抽象和概括等几个步骤。在生物实验中要实现对某生命现象的本质和规律的认识，就要对实验中的感性材料进行一系列的思维操作才能实现。
分析根据系统论的观点，任何一个生命体或一种生命现象都是由部分、层次、要素组成的开放的有序整体。对于这样一个整体如果囫囵吞枣地研究是无法进行的。只有将其分解，才能一部分一部分地研究，深入其内部，发现其本质。在头脑中把整体分解为部分而进行逐个研究的过程就是分析。为了便于研究还须进行更深层次的分解，所有的科学实验都离不开分析。
综合在头脑中把生命体的各部分，把生命现象的各个方面和属性联合起来，形成对生命体和生命现象整体的认识，这就是综合。比如在了解了细胞膜、细胞质、细胞器、细胞核等构造之后，再把它们联合起来就形成一个完整的细胞的概念。分析和综合是相辅相成、紧密联系的对立统一的关系，它们是思维活动的基础。
比较把生物各部分构造、功能和某些属性加以对比，并确定它们之间的异同点，这就为进一步认识生命的本质和规律、进行抽象和概括打下基础。例如，比较各种细胞在形态构造、功能等方面的相同点和不同点，比较各种种子的构造，比较淀粉酶在不同条件下对淀粉的作用情况，等等，这些都是比较的过程。
抽象和概括找出各种生物体或各种生命现象中共同的本质的属性，或找出各部分构造之间、功能与构造之间、生物与环境条件之间的因果关系，而抛开次要的、非本质属性和非因果的偶然联系。并且，把抽象出来的本质属性、必然联系加以综合形成概念和判断，达到对生物现象的本质和规律的认识。比如，在研究了植物的各种花之后，舍去颜色、形状等次要属性而抽取出都有“花蕊”及担负“有性繁殖”功能这2个最本质的特征，形成花的一般概念，这就是对花的抽象和概括。
分析、综合、比较、抽象和概括等在同一次思维活动中都是共同参与，紧密结合。一般说来，分析、比较、综合是抽象和概括的基础，而抽象和概括是思维的核心。只有通过抽象和概括才能认识事物的本质和发展规律，形成概念和原理，从而达到对事物理性的认识。
培养思维的逻辑性
思维的逻辑性主要指能正确运用概念、判断、推理的形式进行思维和表达思维的结果。在实验过程中，学生通过观察获得大量具体的、形象直观的感性材料，对这些材料经过思维，抽象和概括出各种生命现象的本质属性和必然联系，再以概念、判断、推理的形式表达出来或贮存起来。生物学中的各种基本概念、规律、原理等都是概念、判断、推理的具体体现。这些就构成生物学的知识体系。
生物学的基本概念和概念体系是生物科学知识的基础，所以必须重视基本概念的教学。但是应该让学生自己通过“劳动”取得这些概念，让学生通过实验、观察、思考形成这些概念，并且能够用科学的语言把它们表达出来。坚持让学生给概念下定义，让学生推导实验的结论，实际上是训练学生思维的逻辑能力。
生物实验中经常用到的推理方法主要有归纳推理和演绎推理。这就为培养学生的推理能力创造了有利条件。归纳法是从个别事例概括出一般原理的思维形式，一般分为完全归纳法、简单枚举法和因果归纳法。简单枚举法在中学生物实验中是普遍存在的。