科学实验探究步骤十篇-尊龙凯时最新

时间:2024-02-27 17:56:18

科学实验探究步骤

科学实验探究步骤篇1

新课程实施后,不少初中生物教师,特别是农村初中的生物教师感到对教材编排的诸多探究性实验(或活动)不适应,在实际教学中借口条件不具备、准备量太大等不按要求组织实验或不组织实验,导致课标要求的学生能力培养落不到实处。现就自己对探究性实验教学谈谈体会,以供商榷。(所涉及举例为新世纪北师大版《生物学》)

一、动手激趣,重视第一个探究性实验

教材安排的第一个探究性实验是“探究温度对霉菌生活的影响”,这个实验无论是知识背景,还是材料用具对七年级学生来说都没有难度,组织实验也不受实验器材和装备的影响,教师一定要组织学生亲自动手做。从实验设计本意理解,也并不是要求学生严格按科学探究的七个步骤去一一完成,而是让学生体验科学探究的基本过程,重点理解变量和初中阶段设计实验组和对照组只允许出现一个变量。个人认为,在实验中无论学生选择非生物因素(阳光、空气、水分、土壤、温度、湿度)中的哪一个因素进行探究都是可以的,设计的实验方案只要具有可操作性都应该鼓励学生大胆尝试。让不同的组探究不同的变量对霉菌生活的影响,不仅发展了学生的求异思维,更重要的是激发了学生的实验兴趣。这次活动需要近一个星期的观察时间,教师要有耐心,一定要再安排时间就实验现象和结论让学生交流。一则学生有成功感;二则让学生体验完整的探究过程,为后面的学习打下伏笔。

二、授人以渔,规范探究性实验的基本程序

无论学习什么,方法最重要,探究性实验亦如此。教材专门安排了《生物学研究的基本方法》这节内容,编排了“实验法研究的示例:响尾蛇是如何追寻放走的猎物的?”并归纳出实验法研究的七个步骤。在实际教学中,不少教师注重了七个步骤的记忆,忽略了七个步骤之间的因果关系和思维顺序;注重了探究过程的完整性,忽略了各步骤的独立性。也就是说,在教学中我们不应该急于求成让学生一下设计出完整的探究性实验,而应该重点结合已做过的探究性实验和教材示例让学生理解各步骤的意义和步骤之间的联系,从而建立完整的探究思维顺序。要实现这一点,教师还应该有意识地设计针对某一步骤的强化训练,这样不仅可以分散教学准点,而且可以排除学生的畏难情绪。

在实际教学中,教师都感觉到实验设计对于学生来说是最难的,所以不少教师在本节,乃至紧接其后的探究性实验――“探究影响鼠妇分布的环境因素”,一直将实验设计作为重点,想一举突破难点。但我认为,实验设计与学生拥有的知识背景关系很大,在这里对实验设计的教学重点应该在实验组与对照组的设计原理,即单因子实验。

三、科学训练,发展学生的探究能力

科学实验探究步骤篇2

关键词 初中生物 实验课时 情景教学 教学评价

生物学实验是生物科学赖以形成和发展的基础,是检验生物科学知识真理性的标准,同时也是生物教学中学生获取知识和检验知识的重要媒介和手段,是提高学生生物科学素养的重要内容和途径[1]。《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》明确提出“倡导探究性学习”的课程理念。在这一课程理念指导下,中学生物学实验教学已呈现出从验证性实验走向探究性实验的趋势,探究性实验在激发学生的探究热情和学习兴趣上起着不可替代的作用。

在我国县级以下初中学校,实施探究性实验教学仍存在着一些突出问题有待解决,为此,对新课程下初中生物探究性实验教学进行分析,具有重要意义。本文以人教版生物七年级下册“馒头在口腔中的变化”实验为例,对初中生物探究性实验教学的几点改进,来探讨如何让学生人人都参与到实验中并掌握实验的基本操作技能,从而提高他们的探究解决问题的能力。

一、当前初中生物学实验教学存在的问题

目前县级以下城镇及农村初中学校,生物学实验教学存在诸多弊端。首先,根深蒂固的应试教育影响着生物实验教学的开展。作为副科,目前多数县级市内学校占课情况严重,初一生物课时安排规定每周三课时,实际每周只能上一到两课时。因此在实验课时间不足的情况下上一节高效的实验课并不容易。其次,初一年级学生对实验陌生而充满兴趣。但是多数学生缺乏科学态度,学习目的不明确,这些都给实验课组织教学带来一定困难。如果教师的教学方法单一,教学手段落后,就会出现学生在实验过程中只动手不动脑的情况。学生思维受到限制并形成心理惰性,兴趣下降,实验教学流于形式[2]。再者,多数生物教师过于依赖教材,不利于学生创新思维的锻炼。且过于重结果轻过程,忽略教学评价多样化的重要性。

二、初中生物探究性实验教学改进策略

2.1关于实验课时紧张的对策

探索性实验是知识讲授的有机组成部分,实验所需的时间有长有短,理论知识也有繁有简。例如“消化与吸收”一节内容,实验和理论所需时间都比较长,采用“先做后讲”比“先讲后做”和“边做边讲”的方式效果好。我们就用连堂的形式将两节课一起安排到实验室上,可使学生们有足够的时间操作和思考,效果很好。此外,利用课外时间开展实验探究活动 ,让学生体验科学家的研究过程,也是弥补了实验课时紧张的一种方法。

2.2设置情景、激活问题

探究性实验符合初中生求新求异的心理特征,容易激发学生的学习兴趣。实验前除要求学生明确教材上的实验目的外,还要明确该实验在生产、生活等方面的实际应用。如通过“馒头在口腔中的变化”,让学生通过实验体验细嚼慢咽更有利于消化。以此激发学生学习动机,树立科学态度,提高学习兴趣,学生的学习积极性一旦被调动,接受知识的能力就会大大提高。

改进实验教学设计时,还可以把问题加到实验步骤中激发学生兴趣[3]。通过在实验步骤中设疑,引发学生思考实验操作的含义,帮助学生理解实验操作的意义。例如:“馒头在口腔中的变化”的实验过程中,“步骤1取馒头用量:放入试管中馒头用量过多或过少对实验结果有什么影响?步骤2取唾液:如何取唾液,怎样取又快又多?”像这样把让学生思考的问题放在实验的方法步骤里,学生可以带着问题去实验,激发学生对实验兴趣的同时,也有利于培养学生利用实验解决问题的能力。

2.3实验方法步骤的改进

教材中的有些实验的材料及方法步骤不适于课堂教学,不应因循守旧,而应培养学生具有质疑教材的精神,试图改进实验步骤。如有的同学认为书中“馒头在口腔中的变化”,设置的变量过多难以理解,改进实验设计。

有的同学认为在课堂上利用酒精灯保持水温37℃,不安全且不好控制,经过小组讨论想到了用手握住试管代替利用酒精灯水浴加热的环境。取唾液时,教材中介绍的方法是将消毒的棉絮放在口中lmin,同学们普遍不接受这种方法,认为既不卫生,取到的唾液量又很少。在小组合作讨论后,有的组提议该实验步骤可以借助醋味增多唾液的分泌,并用一次性杯子喝一口清水(或凉开水),在口中含lmin,然后吐到小烧杯中。

通过自己动手操作,学生可以进一步的了解和掌握生物科学实验的基本思路、基本技能和基本方法,并在实验中发现一些有效的改进措施,帮助学生培养科学的试验方法和操作技能,提高学生动手能力。

2.4重视教学评价的作用。

探究性实验应该既重视过程又重视结果,所以要做好实验小结。在启发学生自我评价实验结束前,用一点时间让一些实验认真、观察细致、操作熟练、清楚实验步骤和实验目的、正确掌握了实验技能、并实验成功的同学简单谈谈自己的经验和技巧。也要关注一些实验做的不好的同学或看不到实验结果的同学,鼓励他们的同时并让他们谈谈失败原因和吸取的教训。如在进行“馒头在口腔中的变化”实验,取唾液时,需口含消毒棉絮,有的同学怕脏等原因而不愿意做实验,以至实验效果不好或无结果,为此教师也要帮助其克服怕麻烦、怕脏的娇惯心理,改进实验方案让学生自觉做好实验。

三、结语

总之,应逐步提高生物教师和有关教育部门对生物实验课的重视程度。并且教师在教学过程中应充分调动学生的学习积极性并挖掘实验的可探究性,多让学生自主参与思考、探究和发现。再者采取适当的评价方式,促进学生的学习。以上是本人在实验教学中的一些见解,需要不断总结,不断完善新课程下的中学生物实验教学。

参考文献:

[1] 汪忠.新编生物学教学论[m].上海:华东师范大学出版社,2006:ll7.

科学实验探究步骤篇3

关键词:自主探究;生物教学;备课

检测生物组织的糖类和蛋白质是《分子与细胞》分册中一个重要的学生活动,该实验与学生的生活联系紧密,整体实验操作难度不高,容易引起学生兴趣。以往生物实验课教学侧重于实验的知识功能,实验多为验证性的实验,先由老师详细讲授实验原理、实验步骤,然后学生“按方抓药”完成实验,并不利于学生灵活运用能力、创造性解决问题能力的培养,不符合新课标的“倡导探究性”的教学理念。因此在本节课的教学设计中我明确提出要倡导自主学习、合作学习和探究学习,引导学生有效地、自主、科学地进行学习。在课例研究和改进过程中,我们也就紧紧围绕如何引导学生更好进行自主探究这个问题展开讨论。

围绕本节课的教学目的,我按照课前预习、课堂讨论、动手实验和展示讨论的基本思路进行了第一稿的教学设计。为了能够充分体现学生的自主探究,在课前预习中围绕实验整体操作布置了3道思考题:(1)本实验的实验原理是什么?(2)生活中哪些食物中含有还原性糖、淀粉和蛋白质,如何对实验材料进行处理?(3)在实验操作中哪些实验步骤值得你注意?思考题的设置旨在让学生通过自主阅读课本,理解实验原理和实验步骤,能理解实验材料的选择问题,以及对沸水浴的使用和双缩脲试剂添加顺序等操作引起注意,从而完成实验的预习。在课堂讨论环节,将课本实验改为探究性实验,对三种实验材料的检测就不再局限于每种只检测一次,这样仅梨汁一种样液的检测就包含三个小实验:梨汁中有没有还原性糖,有没有蛋白质,有没有淀粉。为了引导学生用探究性的思路进行实验,又将实验步骤用探究性实验方法设计好后以填空的形式展现给学生,实验分组和实验中的注意步骤也一并提示出来。实验结果以表格的形式要求学生填写,方便学生进行讨论交流。

在和备课组教师的讨论中,就有老师提出意见。将验证性实验改成探究性实验,让学生自主进行实验设计,并通过相互讨论完成实验,能够体现让学生自主学习的意图,又能落实高中阶段对于探究性实验设计的要求。但是为了能让学生在限定的40分钟时间内把实验顺利完成,就把实验设计思路用填空的形式展现给学生,其实是限制了学生的思路,尤其在分组上的提示等于暗示了本实验的设计思路,并不是真正意义上的自主学习,不能发挥学生的探究精神。教学活动是一项具有高度“情境特定性”的活动,可用不确定性和不可预测性来概括,必须因人、因事、因地、因时而制宜。教师更应尊重和鼓励学生独立思考,提倡多样化。换言之,实验课的重心不能只放在结果上,应更关注学生主动探索实验方法的过程,只有如此才有可能培养学生探究的能力。于是我对教学原有的实验设计过程进行了更改,删除了填空式的实验步骤,并对预习思考题进行简化。

第一节课上,由我引课后,学生回答预习的思考题。然后学生以2人为一组,针对预习时设计好的实验步骤进行讨论,并动手做实验。在这个环节中,为了实验的开放性,老师不加以任何的限制,让学生自己做,并请2组学生上台演示实验结果,得出实验结论。结果学生出现的问题有:实验步骤讨论阶段“有些小组根本不知道如何做这个实验”“不能正确区分验证性实验和探究性实验的不同,不能正确分组”“实验原理不清,设计步骤错误或者只能按照课本依样画葫芦”。在实验实施阶段,绝大多数学生“添加的试剂量随意,各试管不一”“加了试剂之后的试管相互混淆了,不知道原来加的是什么材料”。在实验结果展示阶段,上台发言的同学“不能完整描述今天他所作的实验分组理由和实验结果分析”。

课后,备课组进行了讨论,我对自己的课不满意而且困惑:这堂课学生学得比较被动,课堂讨论也不活跃。课堂纪律不是很好,很多学生兴趣不高,预习作业中的实验设计基本没有做。那有什么办法能使学生学得积极主动起来并自主进行探究?如何让学生在自主探究过程中落实实验操作的规范呢?

经过备课组老师讨论,我对教学设计进行第二次修改,尤其注意如何引导学生有序开展探究性实验的细节。首先删除了复杂的课前预习,而采用在黑板布置2个简明的问题:(1)阅读课本及实验册,简述实验原理。(2)尝试设计实验步骤,并能用画图法表示。然后调整了实验室的座位,由原来的2人一组改为4~5人一组,既能够增加实验讨论的方案种类,又能够提升学生相互交流探究的能力。为了让学生能够规范实验操作,如试剂的量和实验操作顺序,在晚自修布置预习要求时,向学生简要介绍了利用标签进行注释操作的方法。这样既能防止学生对试剂使用的错误,又方便在结果展示阶段学生的语言表述。

科学实验探究步骤篇4

整卷图文并茂,阅读量适中,具有较好的难度梯度。试题表达科学、清晰,问题指向明确,便于学生阅读和答题。试题能较好地体现有利于推进素质教育、有利于初中课程改革、有利于减轻学生过重的课业负担,兼顾高中招生的功能,引导学生主动活泼学习,全面提高《科学》教学质量的思想。

一、重视对基础知识和基本技能的考查,体现能力立意

为较好地体现义务教育学业考试的性质,全卷突出对学科核心知识和核心能力的考查,做到重点知识与技能重点考,并重视在新的情境中考查学生运用知识技能解决问题的能力。

(一)重视考查核心的知识与技能

基础知识、基本技能是学生日常学习的主要任务,也是后续学习的基础保证,必然成为学业考试的重要内容。本卷在各种题型中都涉及对基础知识、基本技能的考核,如试题中涉及了运动和力的知识、物质分类与化学反应的基本类型、生态系统、光合作用、传染病等知识、气体的制取与性质、电路分析、相关的计算技能等。

(二)重视考查学生在实际情境中提取、分析和处理信息的能力

较好地结合温州地方特色,密切联系生活实际,考查学生在实际情境中提取、分析和处理信息的能力。

1.挖掘生活中的科学。运用科学知识分析日常生活现象、解决社会实践问题是科学的本质和价值。如pm2.5、碘盐、洗发液、电蚊拍等,都设置了生活情境,运用科学知识来分析解决问题。

如19题:如图所示的电蚊拍,具有灭蚊和照明等功能。当开关s1闭合、s2断开时,只有灭蚊网通电起到灭蚊作用;当开关s1和s2都闭合时,灭蚊网与灯都通电同时起到灭蚊和照明作用。下列电路设计符合这种要求的是

2.利用情境考查学生的学科综合能力。如第22题温州市龙舟大赛、第33题海洋资源的利用与保护等都是通过创设学生熟悉的情境,从化学、物理和生物等内容多角度设计问题考查学生,体现学科的综合性。

二、突出实验与探究能力考查,体现发展性

本卷以学生熟悉的教材实验、生活现象等为背景,设置有意义的探究问题,考查科学探究能力。如第29题过氧化氢的分解实验、第30题液柱电阻的测定、第31题大米密度的测定实验等。同时,通过提供实验设计意图,要求学生设计相关的实验操作步骤,不仅是探究题命题技术的一项尝试,也是真实评价学生探究能力的一种突破,并适度体现试卷的“选拔”功能。

如32题:科学兴趣小组了解到植物的茎具有背离地面向上生长的特性,查阅资料发现,玉米幼苗能在黑暗中生长较长时间,是一种比较好的实验材料。于是他们利用玉米幼苗、大纸板箱等器材进行实验,以验证玉米的茎具有背地生长的特性。请你按照下表中的实验方案设计要求,完成相应的实验操作步骤。

步骤实验操作实验方案设计要求

步骤一选择10盆长势良好且大小相近的玉米幼苗,

随机平均分成两组,分别标为a组和b组。选择合适的实验材料

步骤二(1) 。设置对照实验

步骤三(2) 。排除影响实验结果的主要

因素的干扰

步骤四(3)几天后,观察 ,并做好记录。观察和记录实验现象

步骤五比较a、b两组的实验结果,得出结论。获取事实和证据并得出结论

三、关注科学、技术、社会和环境的相互联系,体现时代性与教育性

本卷精心选择了具有一定时代特色和温州地方特色的情境,让学生感受科技进步对人类生活的重大影响,关注身边的变化,体现科学教育的人文价值。

(一)关注科学、技术、社会和环境(stse)的相互联系。关注和理解stse的相互联系是现代公民应具备的科学素养之一。本卷通过设置以社会热点和最新科技为背景的试题,在考查相关知识与技能的同时,也促使学生了解“pm2.5”、 “避险车道”、“空间技术”和“酸雨”等内容,体现试题的时代性。

科学实验探究步骤篇5

汽化和液化是苏科版物理8年级上册第二章物态变化的第二节内容包括两部分内容汽化的两种方式和液化的两种方法。教材在这里设计了较全面的探究性过程:设计实验,进行观察,记录数据,处理数据,画出图表;再分析图表,概括总结,得出结论等环节。通过这个活动,使学生领悟物理探究的基本方法。由于时间的限制与汽化相反的过程――液化留作下一节课学习。

二、教学目标

1.知识与技能。①知道蒸发和沸腾为汽化现象,汽化时要吸热;②知道蒸发现象,体验蒸发过程要吸热;③知道蒸发可以致冷;④了解蒸发和沸腾的相同点和不同点

2.过程与方法。①观察沸腾是液体内部和表面同时发生的汽化现象;②通过探究活动了解液体沸腾的温度特点。

3.情感、态度与价值观。①通过对“坎儿井”的了解,激发民族自豪感;②通过观察水的沸腾,经历科学实验的基本过程,体会物理实验的魅力,感受团结协作的重要性;③通过教学活动激发学生的兴趣和对科学的求知欲,使学生乐于探索自然现象,乐于了解生活中的物理道理。

三、教学重点和难点

教学重点:①观察蒸发现象;②设计实验,观察水的沸腾现象。教学难点:蒸发吸热,降低温度,归纳总结沸腾的特点。

四、教学过程

1.创设情景,引入新课。设计意图:通过两只苹果的选择引出水分到哪儿去了,引出本节课。这样不仅能激发学生学习兴趣而且为蒸发只在物体的表面进行打下伏笔。

步骤1:出示两只苹果,一只干瘪,一只红润对一个同学说,今天老师送你一个苹果你挑一个。同时设问你为什么挑这一个?生:水分少(或干瘪的)师:那水分到哪儿去了?

步骤2:出示电热水壶烧水,问烧开后如没有及时停止会怎样?生:烧干师:水又跑到哪儿去了?在学生归纳现象共同特征的基础上引出这节课我们就来学习汽化和液化。

2.蒸发。设计意图:这部分采用学生自己动手实验,通过对蒸发现象的认识初步感知,小组合作讨论归纳出蒸发的几个特点。

步骤1:根据课本活动2.3观察蒸发现象。①让学生在手背上涂酒精,观察酒精变化,涂酒精的地方有什么有何感受?②将一支液体温度计插入烧杯内的酒精中,测量出酒精的温度;再把温度计从酒体中拿出,观察温度计的示数有什么变化。上述实验说明了什么?生活中还有哪些类似的现象?

步骤2:切开刚才出示的干瘪苹果,发现里面有水分说明什么?

步骤3:举例无论春夏秋冬湿衣服都能干说明了什么?师生共同总结:蒸发:只发生在液体表面的缓慢的汽化现象。①条件:任何温度都能进行;②特点:蒸发需吸热有致冷作用。

3.沸腾。设计意图:通过学生的合作和交流使学生经历基本的科学探究过程,学习科学探究方法,发展初步的科学探究能力,领略物理课学习的特点和魅力,激发学生的好奇心和求知欲。

步骤1:提问:谁来描述一下水沸腾的现象?水的内部又是怎样呢?水的温度又是怎样呢?

步骤2:实验目的:①通过观察水的沸腾,水沸腾前和沸腾时的现象有哪些不同?水中发生的变化;②水沸腾时发生在液体的什么位置?③水沸腾时发生的汽化程度如何?

步骤3:实验注意点:①怎样使加热的时间少一点?②烧水装置固定的顺序?依据分别是什么?(提醒学生加热过程中注意安全)

步骤4:小组合作探究。①当水温升到90时每隔0.5分钟读一次温度计的示数,同时注意观察烧杯中水发生的变化。直到水沸腾2分钟后停止读数,将数据记录在书p37表格中。②停止加热,沸腾是否停止?③根据记录的数据标出各个时刻水的温度,然后用平滑的曲线把它们连接起来。④演示:用电热水壶现场烧水让学生听水沸腾前后的声音响度的变化?

步骤5:小组交流总结:描述水在沸腾前和沸腾时的情景:①水中气泡在沸腾前,沸腾时②水的声音在沸腾前,沸腾时③围绕图线进行小组讨论。

步骤6:引导学生观察沸点表,并形成在标准气压下,不同液体的沸点一般不同的认识“生活?物理?社会”:让学生知道人们利用水沸腾的产生的热的蒸汽制造蒸汽轮机。

4.小结。设计意图:对蒸发和沸腾做一个简单的回顾,使学生印象深刻。将知识真正落到实处,让学生发现并归纳蒸发与沸腾的异同点。这样有利于提高学生的归纳能力。师:回顾本节课所学的知识,我们知道蒸发与沸腾都属于汽化现象。总结他们的异同点。

5.实施拓展。设计意图:呼应本节课的开头让学生课后讨论,关注生活细节。这样将学习由课堂延伸到课外,同时体现了学以致用的思想。为下节课拓展学习蒸发的快慢与哪些因素有关打下伏笔。①生活物理社会中讲到的“火洲”里的坎儿井为什么可以减少蒸发和渗漏呢?②刚才我们在选苹果时要选择红润的。那生活中有哪些方法使苹果的保鲜时间可以长一些呢?

科学实验探究步骤篇6

在科学探究中,我们把提出问题的答案或指出一个变量以某种方式影响另一个变量的原因称为假设。当然在生物课堂上,假设主要就是学生综合过去的观察或经验以及学生所理解的科学原理有逻辑地进行推理,提出与观察结果相一致的解释,就形成了科学探究的假设。

既然假设对于科学探究如此重要,那么我们在生物教学中,就必须采取一定的措施来加强学生做出科学合理的假设的能力。

一、明确科学假设的步骤

步骤1:根据解决问题的需要获取必要的、适量的信息,这种信息可以是多方面的,如学生已有的或通过活动获取的,经教师点拨让学生自己呈现出来;可以由教师在课堂教学中提供,如语言描述、文字图片资料,也可以是视频资料、实物资料、演示实验资料等等。

步骤2:根据获取的信息,对信息中出现的问题、现象、疑惑做出合理的推测和解释,并要求说明几个要素(主要是实验变量与反应变量)之间的关系。

步骤3:根据推测的结果,经过分析论证,通过一定的推理和判断,去伪存真,再运用精准性的语言,进行归纳总结,最终做出合理的假设。

这三个步骤是一个典型的做出假设的过程。由此可以看出,做出假设的过程实际上是一个严密的逻辑推理的过程。它所包含的几个步骤环环紧扣,前一个步骤是后一个步骤的基础,后一个步骤又是以前一个步骤为起点的。

二、培养学生做出假设的策略

(一)通过直觉思维做出假设

直觉思维是指人脑不借助于逻辑推理而综合运用已有知识、表象和经验知觉,以高度省略、简化、浓缩的方式洞察科学事物的本质,并迅速做出猜测、设想和突然顿悟的思维。科学上许多重大的突破,与直觉思维有密切的关系,而且直觉思维有利于确定科学问题解决的方向和途径。直觉思维是中小学生思维的重要形式,这是由学生的思维发展水平决定的。例如在探究种子萌发需要的外界条件的活动中,学生会很快做出种子萌发的外界条件有水、空气、温度、土壤、光等的假设。在教学过程中,我们有一些教师对任何问题总是要求学生讲清“为什么”,总是注重过程的严密和步骤的递进,过分强调学生的思维分析,就会抑制学生的直觉思维的发展,从而阻碍他们的智力发展和直觉天赋的张扬,丧失了一种有效解决问题的途径。例如在前例中有的学生做出种子萌发的外界条件有空气的假设,你如果问他“为什么”,该学生由于知识经验的限制,可能回答不出来。适当地问一问“为什么”是可以的,但不能对每一个假设都问“为什么”,时间长了,会对学生的心理造成压力,学生生怕回答不了而不敢做出假设。

因此,在探究教学过程中,为了加强学生利用直觉思维进行猜想假设,我们应鼓励学生大胆猜测,宽容学生即兴回答,甚至要给予强化,防止好的假设稍纵即逝。

(二)通过观察实验做出假设

观察和实验是生物学的基础,生物学中大多数科学理论的发现和建立离不开观察和实验,观察和实验也是学生学习、获取知识最有效的途径之一。学生在发现问题后,通过特定的观察顺序观察研究对象,搜索各个方面的信息(比如生物的分类位置、生物的形态特征、生物生存的环境因素、生物与人类的关系等),然后通过对比、分析,再对问题进行尝试性的回答。通常情况下,当因观察而受到启发时,人们往往会提出某种假设。例如在学习有关鲫鱼知识一节中,学生对鲫鱼的感性认识比较丰富,都见过、吃过,但平时不注意观察,对鱼没有一个正确认识。于是笔者先让学生观看有关水中鱼的生活的视频(图1为视频截图),在恰当时机提出相关问题:鲫鱼的体色、体形怎样?有什么作用?它的嘴一张一合在干什么?在喝水吗?这样下去会不会把它撑死?……这些问题能促使学生去想、去发现并急于解决,从而得出假设。

(三)利用类比推理做出假设[1]

类比是根据两个(或两类)对象之间在某些属性上的相同或类似,类推出它们的其他属性也可能相同或相似的一种逻辑方法。类比法是提出科学假设的重要途径,许多科学概念、规律、理论的提出都借助于类比,科学上的很多重大发现、发明,往往源于类比假设,如dna分子双螺旋结构的发现,首先就是借助于类比法做出的假设。在生物教学中要引导学生通过类比,将不同知识联系起来,从而加深对科学知识的理解,提高提出假设的能力。例如在探究学习植物的蒸腾作用时,可以先简单地把蒸腾作用类比为水的蒸发现象(如图2a),假设形成后,通过实验探究得出植物中的水分以水蒸气的形式通过叶的气孔散失到空气中,这就是植物的蒸腾作用(如图2b)。

(四)构建生物模型做出假设

对实际问题进行研究往往很复杂,牵涉众多的因素,为了便于分析和研究,科学上常采用一种“简化”的方法,即对实际问题进行科学的抽象化处理,抓住其主要因素,忽略其次要因素,得出一种能反映问题本质特性的理想物质或假设结构,这种理想物质或假设结构就称之为模型。

例如在探究生态系统的稳定性活动中,我们可以制作小生态瓶(如图3a)这一模型来模拟自然界中的生态系统,然后根据模型启发学生做出假设,如当我们改变小生态瓶中的水的多少、鱼虾数量的多少、水草的有无或多少、光的有无(如图3b)时对小生态瓶中其他生物生存或数量有什么影响,这样我们就达到建立假设进行探究之目的。

一个好的模型,可以简化从已知事实预见新事实的过程,也就便于直观、形象地提出假设。

三、明确形成科学假设的条件

假设本身并不能说明变量之间的关系,假设不能作为进行推理的依据,而必须经过实验验证,才能确定其真伪。要做到假设能够被检验,我们在平时的探究教学活动中,应让学生懂得形成一个好的假设至少具备以下五个基本条件。

(一)假设要有科学性

尽管假设是一种有待验证的猜测,但这并不意味着可以随意进行。也就是说,假设要有一定的科学依据,建立在明确的概念、已有的科学理论和科学事实的基础上,并且得到了一定的、初步的、尚未成熟的科学论证,与早先的、类似的正确结论是一致的,而不是毫无事实根据的推测和主观臆断。

(二)假设要具备实验变量对反应变量的影响

假设应当表明两个或多个变量之间的关系。在教学研究的过程中,变量之间的关系是十分复杂的,但作为一项探究,必须明确地表述所研究问题中的某些变量之间的关系,当然这种变量可以有不同的表述形式。

例如探究蚯蚓在什么物体表面爬得快的活动中,我们可以做出一个合理的假设是蚯蚓在表面粗糙的物体上比在表面光滑的物体上爬得快。其中,实验变量就是物体表面粗糙程度,反应变量就是两个物体表面上通过相等距离所用的时间多少。

(三)假设必须能够被操作、被观测

例如在探究酸雨对种子萌发的影响的活动中,不同ph的酸雨可用食用白醋配好的不同ph的溶液代替,对种子萌发情况的影响可以通过测定种子的发芽率来表示。

(四)能用语言文字确切地表达出来

一个问题的假设在心中形成后,需要向别人表明自己的观点。因此假设必须要用语言文字清晰准确地表达出来,表述假设的语言应当清楚明白,不能含混不清、模棱两可。这样做既可使自己深思熟虑,表明对这个问题的认识是明确清楚的,也可便于别人理解思考自己所提出的假设,清楚地知道所研究问题的内容和性质,并对假设进行评价性的分析。

(五)假设所表明的内容应该是可以检验的[2]

提出问题做出假设是探究问题的开始,探究的最终目的是要按照这种假设进行实验搜集材料,最后验证假设是否成立。因此,对于一项探究活动中所做出的假设,应该具有可检验性。例如在探究生命起源的活动中,某学生做出的“有机小分子是由无机小分子转变成的”的假设自己无法检验,现代科学研究者也必须借助模拟实验才能做到。

科学实验探究步骤篇7

1 等量替代法

等量替代法是在物理研究、学习过程中,当所研究(或解决)的物理问题不能直接用已知的条件去探究(或解决)时,应用物理量与物理量之间的等量关系间接探究(或解决)物理问题的方法。

2 等量替代法在科学探究中的应用

2.1 应用等量替代法测量物体的长度

在测量物体长度的实验中,大多数情况都能应用刻度尺直接对物体的长度进行测量,而在某些特殊情况下,没有给你刻度尺或给你刻度尺也无法测定要求的物理量,此时,应用等量替代法便可解决相应的问题。

例1 小明从商店里买来两圈规格不同的细铜丝,他想知道两圈细铜丝的型号(细铜丝的直径),他发现只有一圈细铜丝的直径标识清晰(直径为d1),另一圈细铜丝的标识已模糊不清,而他身边又没有刻度尺。请你帮小明设计一个方案测出该细铜丝的直径d2。要求:

(1)写出主要的实验步骤;

(2)细铜丝直径的表达式。

分析 在没有刻度尺的情况下,我们无法利用一般的测量方法去测量细铜丝的直径,只有利用已知的条件――已知直径的那圈细铜丝,然后采取等量替代的方法间接测出另一圈细铜丝的直径。

解 (1)主要的实验步骤:

①将两圈细铜丝分别紧密绕在两支铅笔上,直至它们在两支铅笔上绕的宽度相等;(如图1所示)

②分别记下它们在两支铅笔上绕的圈数记为n1、n2。

(2)细铜丝直径的表达式为:d2=d1/n2n1。

拓展 给你一把刻度尺、一根细线、水,请你粗略的测出一矿泉水瓶的体积。要求:

(1)写出主要的实验步骤;

(2)矿泉水瓶体积的表达式。

2.2 等量替代法在探究物质密度中的应用

在测定物质密度的实验中,最基本的方法是应用量筒测出物体的体积(v)、用天平测出物体的质量(m),然后根据密度公式ρ=m/v求出物质的密度。如果在缺少量筒或天平的情况下,要测定物质的密度,我们就必须应用等量替代的方法来解决问题。

例2 给你一只量筒、水,如何测定一块橡皮泥的密度。请你写出测量的主要步骤和橡皮泥密度的表达式。

分析 由题意可知,要求只利用量筒来测定橡皮泥的密度,量筒可以直接测出橡皮泥的体积,用一般的方法橡皮泥质量是很难测定的。我们只有利用物体的漂浮条件――f浮=g物,通过橡皮泥所受的浮力与它的重力相等来间接测出橡皮泥的质量。

解 (1)主要的实验步骤:

①向量筒中倒入适量的水记下水的体积为

②将橡皮泥制作成船的形状,把它轻轻放入水中使它漂浮在水面上,记下水面处的体积为

③将橡皮泥浸没于水中,记下水面处的体积为。

(2)橡皮泥密度的表达式为

拓展 1、给你一把刻度尺、一杯水、小木块,请你测出小木块的密度。要求:(1)写出主要的实验步骤;(2)小木块密度的表达式。

2、给你一架天平、砝码、一只烧杯、水、金属块,请你测定金属块的密度。要求:(1)写出主要的实验步骤;(2)矿泉水瓶体积的表达式。

3、给你一只弹簧测力计、水、细线、金属块,请你测出金属块的密度。要求:(1)写出主要的实验步骤;(2)金属块密度的表达式。

等量替代法是探究和解决物理问题的一种基本方法,应用它不仅能解决实验探究中出现的问题,而且能帮助我们解决学习中一些较难的问题。因此,同学们在学习过程中,要不断的应用科学的方法去探究和解决物理的相关问题。

科学实验探究步骤篇8

【关键词】高中生物教学;实验教学法;探究型实验

0引言

实验对生物这门学科来说颇为关键,理论的形成,或是生物技术的改进,都需要通过实验来完成。高中生物内容复杂抽象,有一定的教学难度,若沿用传统的教学方法,难以取得理想效果。大量实践证明,实验教学法既能帮助学生理解巩固理论知识,又能锻炼其实际动手能力,符合新形势教育要求,值得推广应用。

1转变教学观念

生物本就是一门综合性较强的学科,而实验在其中占据着重要地位。不管是从学科本身而言,还是从当前教育要求考虑,实践和创新能力的培养是教学的基本目标。过去在高中生物课堂上,多是强记理论知识,理解不深,实验教学浅尝辄止,经常是做验证工作。例如在酶的相关实验,或是叶绿素的相关理性实验中,教师只是简单地重复教材实验步骤,最终使实验结果与教材结果相一致,整个实验过程就是为了验证教材而设置,缺少具体的分析考证,以至于学生往往是知其然但不知其所以然。所以教师必须转变教学观念,以学生为中心,鼓励他们参与到实验教学中来。敢于提问,学会发现问题,主动探究,通过自己的努力,逐步完成实验,最终回归到教材。在此过程中,才能加深学生对理论知识的理解,在实践动手能力得到锻炼的同时,也能降低实验出错率。此外,还要引导学生适应新教学法,养成勤动手、多思考的习惯。

2明确教学目标

教学效率的高低,与教学目标密不可分,如果目标不明确,带有盲目性,或者没有教学重点,学生很难做到心中有数。按照难易程度,高中生物实验可分为基本操作、离子分子水平实验等几个级别。每个实验都有相对应的教学内容,都是有重点的,而不是随意设置。所以,教师应吃透教材,熟悉教材内容,把握好教学进度,将每一个实验和相对应的知识,以及相联的知识点完美结合,制定合理明确的教学目标。以《制作小肠壁结构模型》一节为例,教师需令学生清楚,本次试验的目标就是了解小肠壁的结构特点,有了目标,在整个实验过程中,学生自然会有方向地提问,有重点地做记录,直至完成目标。需注意的是,应承认学生之间的差异性,对不同学生设定的目标也要体现出层次性。例如《显微镜的使用》,基础较差的学生要学会独立操作,了解显微镜的组成。而基础较好的学生则还要注重细节要点,以及和有关知识的联系。

3做好准备工作

对于较为复杂的实验,可能一次成功不了,如何改变失败的状况值得思考。而且,实验中可能会出现各种情况,必须有充足的准备,才能应对意外,确保实验教学的顺利进行。这就要求,首先教师要做好准备工作,熟悉实验步骤,并且动手操作几次,抓住实验中易忽略、易出错的环节,记录下来,作为重点内容讲解。理论知识方面,也要准备好,能够应对学生的各种提问。其次,更重要的是学生也应做好准备工作。要体现学生的主体地位,就必须让他们处于主动学习状态,若在实验教学课堂上,每一步都是跟着教师走,教师说怎么做就怎么做,还是没有脱离掉以往教学的弊端。以《血型鉴定模拟实验教学》为例,学生需要了解实验步骤,熟悉血型、输血等基本知识,如此才能跟上教师的思路。遇到疑问时,也才有足够的时间可以去解决。在研究酸雨对环境的影响时,对于酸雨的成分、形成原因、影响因素等都要了解,且挑选的实验对象也要满足实验要求。

4创新教学步骤

实验教学法还可以与小组合作教学法相结合,既能锻炼学生独立思考的能力,又能培养其团队合作精神。传统的教学步骤,多是先讲理论,然后教师带头实验,可对此教学步骤加以创新,进一步细化。先通过案例引出教学项目,让学生了解本节课的教学任务;然后合理分组,形成团结活跃的气氛;适当地梳理已学知识或相关知识,培养学生联想的意识;小组合作,明确分工,完成任务;小组之间交流探讨,分享心得,解决疑问;最后对教学过程进行总结评估。例如,在《观察牛蛙的脊椎反射现象》实验教学中,先通过图片展示,或案例介绍的方式,引出来牛蛙这一实验对象,了解牛蛙的基本情况,以及在现实中的用途,明确实验目标。然后分组,以4-6人为佳,小组之间的整体水平要相当,选派小组组长,将任务细分为若干小项目,由组员去完成。实验前,熟悉器材,检查试剂及其他工具是否准备齐全,演示关键的实验动作,以免出错,简单地回顾相关知识。接着逐步完成教学任务,包括牛蛙的屈反射、抓反射等。当众详解实验步骤,接受其他小组的质疑和提问。最后由教师做总结,对实验注意事项、重点步骤、最终结果加以说明。

5深入思考探究

只有在不断探究探索中,实验教学才能有所突破,在已有条件的基础上,鼓励学生深入思考,主动探究。对于探究型实验而言,需满足几个要求。首先,实验项目要和教学内容有所联系,例如对种子的认识,以及种子如何萌发生长,学生都早已学过,可以此为基础,鼓励学生探究植物根的向重力性实验。虽然教材中没有这部分内容,但所用到的知识却与教材有关。其次,实验项目必须具备实用性、科学性、和可操作性,学习玩光合作用后,不妨探究如何利用小块菜地提高大棚蔬菜产量。懂得了植物的向光性,可试着培育一株“s”形茎的牵牛花。当然,探究型实验与科学研究不同,第一,它要在学生的能力范围之内;第二,主要是为了强化学生的思考能力和探究能力。

6结束语

随着教学改革深入,实验教学在高中生物教学中的地位得以提升,对锻炼学生的实践能力大有帮助。为提高教学成果,需转变教学观念,引进实验教学法,并根据实际教学情况不断完善,形成一种全新有效的教学方法。

参考文献:

[1]辛渭清.高中生物学中“参与性教学”方法的实验研究[d].陕西师范大学,2014年6月.

[2]李粉玲.高中生物的探究型实验教学法[j].读写算,2012,20(42):116-117.

[3]赵芝芝.高中生物实验教学方法与教学模式的改革与建设[d].上海师范大学,2012年5月.

科学实验探究步骤篇9

关键词化学实验实验要素实验探究

实验是科学赖以产生和发展的基础,探究是科学发展和科学教育的有效途径。因此,实验和探究都是中学化学课程实施的重要方式。同时也是化学教学中教与学的重要精神和理念。实验教学能验证知识,加深理解,但它首先应是一种探索,以培养创新意识,可见,实验又是探究的重要载体,如何利用和开发现行教材中的实验开展探究,实现实验与探究的整合,是每一位化学教师力图思考并尽力解决的问题。

作为精神和理念,实验与探究是并存的,都是历来已久的;但作为教学和学习的方式,实验教学已经形成了较为完整的理论系统和实践体系。因此,依托实验教学的已有体系可以为实验探究开辟更广阔的天地。具体的化学实验在内容和形式上不尽相同,但一个相对完整的化学实验方案,一般包括实验课题、目的、原理、用品及规格、步骤和操作、现象和结果处理、讨论与交流[1]等基本要素。分析和研究实验要素可以为实验探究搭建更多的平台。

1实验目的:由“验证”向“探究”转化

实验目的是实验要素中的核心要素。这是因为,实验的目不同,实验的内容、手段和方法就不同。笔者认为,实验目的的转变是理念层面的转变,即给学生充分探索答案的机会[2]。在新课程实施的今天,学生仍然使用“实验手册”,这大大地减轻了师生设计实验方案的负担,同时也抹杀了学生充分探索答案的机会,也会导致一部分教师“有而无忧”的心理,形成“饭来张口、衣来伸手”的坏习惯,磨灭了再创造的机会。倘若教师有“实验手册”而学生没有,教师的再创造是完全可能的,学生探索的机会也会增大。

有些“实验手册”中的实验,虽有“探究”之名,而无“探究”之实,或由于“实验手册”的存在而丧失了探究的可能。如一个“探究乙醇的性质”实验的“思考与猜想”栏目中,设置了如下内容:写出乙醇和水的结构式,请猜测金属钠能否跟乙醇发生化学反应?你为什么做出这样的猜想?将一块金属铜片放在酒精灯火焰的外焰上灼烧,可能发生什么反应?反应中铜表现出什么性质?将灼热的表面变黑的铜片伸入盛有氢气的瓶中,可能发生什么反应?反应中氢气表现出什么性质?你认为乙醇是否具有还原性?将灼热的表面变黑的铜片立即放入无水乙醇中,可能发生什么现象?请你将你的猜想设计成一个化学实验加以证明。这一设置表明了编者的“良苦用心”,千方百计“引导”学生设计实验方案,但就是因为“过分的设计”和“手册的出现”(后续问题的导向作用)导致了探究很难达到预期的效果。

该实验的内容则是乙醇与钠和氧化铜两个反应,只要稍作分析:乙醇与钠反应表现出氧化性;与氧化铜反应表现出还原性。可见,乙醇的氧化还原性是并存的,实际上,这是绝大多数物质的通性。倘若以此出发,可以设置如下问题引导学生进行猜想和方案设计:①乙醇有没有氧化性和还原性?理由是什么?②怎样证明乙醇有氧化性或还原性?可以选择哪些化学试剂?通过这样的问题设计,其开放性大,探究的可能性就更大,即使在“手册”里预先呈现,也不会给学生以暗示。

2实验原理:由“单一”向“发散”转化

一般实验中,实验原理是事先给定的,教师也很难对实验原理进行干预或改变,但制备物质往往有不同的途径,不同的制备途径所应用的原理可能有所差别。因此,在物质制备实验中可以对实验的原理进行探究,从而设计多种实验方案,并进行合理的选择。如制备al(oh)3的各种方案是基于不同原理的:

①al3 3oh-=al(oh)3;

②al3 3nh3•h2o=al(oh)3 3nh4 ;

③alo2- h h2o=al(oh)3;

④2alo2- 3h2o co2=2al(oh)3 co32-;

⑤al3 3alo2- 6h2o=4al(oh)3。

通过方案的设计、对比和分析,既巩固和拓展了知识,又使学生清晰建立al(oh)3两性的概念。

又如,教材采用在沸水中滴加fecl3的方法,利用加热促进fecl3水解制取fe(oh)3胶体:fecl3 3h2o=fe(oh)3(胶体) 3hcl。然后,引导学生思考:促进fecl3水解的方法也不仅仅是加热,学生通过实验证明,将少量na2so3固体或溶液加入fecl3溶液中同样也可以得到fe(oh)3胶体,此法比教材实验更为方便,同时给化学实验寻找到更多的探究空间。

3实验装置:由“给予”向“创造”转化

化学实验中的实验装置往往是事先给予的,这不仅会导致学生对课本实验装置的僵化,同时也会对新的实验装置的解读产生困难,从而丧失了创新和创造的机会。化学实验装置往往由常见的玻璃仪器拼凑而成,一种任务可由不同装置完成。利用装置的分析解剖或技术改进创造新的实验装置,为实验探究找到了新的切入点和有效的途径。对具体装置的分析和研究中发现其存在的缺陷,设计新的装置来加以改进以创造更合理的装置。如气体发生装置、气体收集装置、尾气处理装置的改进和创造就是最为典型的例子。

通过对装置的改进和创造的探究,既让学生从原理上理解了装置的功能优劣,又拓展了视野,还培养发散和辐合思维,发展学生的创造性思维。通过气体收集装置的改进和改造,学生还总结出:收集密度比空气大的气体采用的装置是低进高出,收集密度比空气大的气体采用的装置是高进低出,排水法的收集装置实质上也是高进低出,这是由于气体的密度小于水的密度决定的。

实验装置的工业化又是装置有效探究的内容之一,如在氯碱工业装置的改进和创造过程中,不仅加深了学生对工业装置的理解,同时又明晰了科学技术发展的历程。

4实验步骤:由“指定”向“设计”转化

实验步骤是由实验假设和实验方案决定的,一个实验目的就有多种实验假设,会产生更多的实验方案,从而导致多种多样的操作步骤。而“实验手册”中却以“经典”步骤,把学生“做实验”的实践过程禁锢在“读实验”的文本对话中。教材需要“读”,实验也要“读”,实验在多重因素的影响下,自觉不自觉地走上了“只读不做”的大道。因此,有学者提出要突破和超越“读”的观念,强化对“做”的认识,在读与做之间寻求动态的发展,也许可以让科学教育走向一片更广阔的天空。

实验是“做”的良好机会,如果希望学生“做”,那必须给学生一定的“做”的自。例如,在探究氯水的漂白作用时,根据cl2 h2o≒h cl- hclo及h2o≒h oh-和hclo≒h clo-可知氯水的成分主要有h2o、cl2、h 、cl-、hclo,还有极少量的clo-和oh-,因此,对氯水中起漂白作用的微粒的假设是多样的,可能是一种微粒或多种微粒的共同作用,根据不同假设而设计的实验的方案也应该是多样的,学生选择实验的操作顺序则更应该是多样的。只有这样,实验的步骤才真正是学生自己亲手设计的。当学生亲手实践着自己的想法和设计,那是何等的享受啊!这是学生在“阅读”实验步骤时所无法享受的。

笔者认为,“实验手册”应该隐退为教师的教学参考用书,让学生有更大的实践自。在学生手里,应该是一张空白的实验报告单,这需要学生去书写、去创造。但这会给教师批改实验报告单带来很大的挑战,因为机遇与挑战并存,教师会迎接挑战;因为教育是为学生服务的,教师有责任迎接挑战;因为实验报告单是学生的作品,教师会学会欣赏。

5实验现象:由“事实”向“问题”转化

实验中,实际得到的理论预测的实验现象间存在3种关系:即完全一致,有些偏差,或截然不同。

如果实验现象与预测的截然不同,一般认为是基于不同机理导致的,教师往往会带领学生深入探究。如在进行al的性质实验时发现,用除去氧化膜的al片分别与h 浓度相同的稀hcl和稀h2so4反应时,发现存在明显不同的现象:①跟稀盐酸反应快,产生气泡多;②跟稀硫酸反应慢,产生气泡很少。从而提出假设:①氯离子对反应有促进作用;②硫酸根离子对反应有抑制作用。并设计两种实验方案进行探究:①在稀硫酸中加入固体食盐,发现反应明显加快;②在稀盐酸中加入固体硫酸钠,发现反应几乎没有什么影响。最后得出结论氯离子对铝片跟h 反应有促进作用,这一探索结论与cl-与al3 形成配合物alcl4-[4]从而加速致密氧化膜结构的破坏这一科学结论是一致的。:

如果实验现象与预测现象有些偏差,一般认为化学试剂的纯度原因,稍作解释以了事。实际上,这可能涉及更为广泛的反应机理,更有必要探究。如在盛有少量fecl2溶液的试管中滴入数滴kscn溶液(fe2 不能使kscn溶液变血红色),再向混合液中加入一定量的新制氯水时只有一点点浅红色,并没有预测中的血红色。这一探究活动中发现,滴加试剂的顺序不同会导致不同的实验结果,从而对操作步骤进行改进。

现实的问题往往是综合性的,化学实验中的意外现象、学生生活中遇到一些化学问题往往能开阔学生的思路,成为实验教学中的良好素材和探究起点。即使是与理论预测完全一致的结论也可以质疑。

6实验结论:由“确认”向“批判”转化

一般地,现象与预测吻合,结论与所学知识一致,这是实验成功的标志。笔者认为,这同样有推敲的必要性和可能性。如在比较酒精灯火焰温度的实验中,将一根小木条迅速平放入火焰中,1~2秒钟后取出观察[5],发现在外焰部分的木条被烧黑了,从而得出“酒精在外焰燃烧最充分,火焰中外焰温度最高”的结论。最新研究表明:酒精灯火焰温度的高低顺序为:内焰>外焰>焰心[6]。由此反思,小木条在酒精灯火焰中的炭化能否证明酒精灯火焰的温度高低?木材的炭化是一个复杂的化学过程,其炭化程度是由受热的温度、受热的时间和氧气的含量等多种因素共同决定。因此,木条的炭化程度不能反映酒精灯火焰温度的高低。从这一事例可以说明,即使是正确的结论也只能是相对正确的,科学是不断发展的,因此也有必要质疑,从而发展学生的批判性思维。教师决不能把教材的结论作为神圣的教条,而把自己和学生沦为书本的奴隶。学习和教学都需要质疑,有必要采用不同的方法和眼光进行阅读和思考,以免唯书本定势[7]。

上述6转化实现了3个层次的超越:首先,是理念层次上的超越,即实验目的由“验证”向“探究”转化;其次,是思维层次上的超越,实验原理由“单一”向“发散”转化突出了发散思维,实验现象由“事实”向“问题”转化和实验结论由“确认”向“批判”转化则突出了逆向思维和批判性思维;第三,是实践层面上的超越,即实验装置由“给予”向“创造”转化和实验步骤由“指定”向“设计”转化。因此,通过对各个实验要素进行方向性的调整都可以为实验探究搭建有效的平台。

然而,在实验探究过程中会遇到各种困难,以中学生所拥有的知识水平,很难得出完全符合实际的正确的结论,但这既是实验探究的特点,更是实验探究的精髓——注重结果更注重过程。

参考文献

[1]刘知新.化学教学论.第3版,北京:高等教育出版社,2004:160

[2]靳玉乐.探究教学的学习与辅导.第2版,北京:中国人事出版社,2003:186

[3]刘德华.“点击”学校课程:走在十字路口的科学教育,福州:福建教育出版社,2001:66

[4]北京师范大学无机化学教研室等编.无机化学.下册.第4版,北京:高等教育出版社,2003:674

[5]课程教材研究所、化学课程教材研究开发中心.义务教育课程标准实验教科书•化学•九年级上册.第2版,北京:人民教育出版社,2006:21

科学实验探究步骤篇10

关键词: 探究技能 探究能力 培养策略

生物学是以实验为基础的自然科学,生物科学研究和发展都离不开实验。通过实验探究生物的规律,是学生学习生物学并养成探究性学习习惯的重要途径。因此实验教学在生物教学中占有非常重要的地位;纵观多年初、高中生物学实验教材,多是以学生被动完成整个实验为主,实验目的、实验器材及实验步骤,教材都事先做了具体安排,侧重培养学生实验基本技能,而在培养学生探究和创新能力上有其不足;尽管现在初中新课程教材上的探究性活动增加很多,但在实际教学中由于时间、经费、师资不足及一个班学生人数多等原因,教学一线教师往往是新课程老教法;新的课程标准渴望更多一线教师跟上新课程的步伐,在实验教学中有意识地采取探究方式教学;让学生按照教材提供的生物探究活动主题,根据不同思路和方案自行设计、组织和展开探究活动;培养学生的探究精神和探究能力。因此,教师在实验教学中有必要对实验教学和学生学习进行深入研究,探讨出一条更好的教学程序和思路,让学生在探究活动能力方面有突破。借此我对初中生物探究活动能力培养策略谈一些看法。

一、利用教材中观察类活动、演示活动,验证实验培养学生基本探究技能。

美国科学促进会将探究技能分为基础技能和综合技能;基础技能包括观察、分类、测量、预测、提问题、推理、和交流等技能,这是进行学生探究活动的基本保证;七年级(上)生物教材主要涉及基础技能培养的;有学会使用显微镜、学会临时装片的制作、常用的实验用具的使用、学会生物绘图方法;基本技能的掌握需要多次针对性的训练。此外,教材中的验证性实验和演示活动中包涵了科学知识的内容,各项基本技能的培养也融入其中,老师要让学生在“做实验”中学,学会知识的同时掌握相关基本探究技能,这些基本技能仅以科学知识的形式传授给学生是不够的,科学知识必须运用在实践中形成技能,学生才具备科学探究能力。

二、利用教科书探究类实验培养学生综合探究的技能。

综合技能包括控制变量、解释数据、做出假设、确定操作性定义、完成实验和建立模型等技能;七、八年级的生物教材有很多探究类活动的实验,如探究食物中的营养成分、探究唾液对淀粉的消化作用、探究运动与脉搏的关系、探究影响鼠妇分布的环境因素、探究温度对霉菌生活的影响、探究细胞体积与表面积的关系、探究种子萌发的外部条件、探究植物细胞的吸水和失水、探究蚂蚁的行为等活动,这些实验没有提供材料、方法及具体步骤指导的,需要学生自行设计,学生首先要提出问题、做出假设、制定实验步骤、完成实验、得出结论及表达交流。综合技能培养体现在这些探究活动的各环节中;教师要明确每个环节,要教会学生什么技能,做到心中有数。

三、指导学生做好课后实验,培养学生独立的基本操作能力、收集和处理信息的能力、观察能力、对实验结论分析和推断能力,让学生的探究能力得以提升。

学生亲身体验是学习探究技能的重要过程,一种探究技能再简单,仅仅停留在背诵和记忆的阶段,难以做到迁移和应用,老师应尽可能创造条件让学生亲身体验,从自己探究过程中理解和掌握探究技能。如探究温度和湿度对霉菌生长的影响,该实验指导学生课后亲手做比较好,教材中有实验材料、实验步骤,实验结果的记录表,做每一步骤都有基本技能训练,材料的处理,分组编号,对比实验的单一变量的控制,最后分析实验结果;学生完成了该实验,探究技能必然得到训练,加上对科学知识的理解,探究能力得以提升;教材中有些实验课堂上难以立即完成,可以布置学生课后做;把课后生物实验当做作业布置;老师在每学期初应规划出两、三个实验让学生课外做,若学生一人难以完成,可以小组共同完成,甚至可以让家长一起参与;形成课后做生物实验的学习常态;对于学生的课后实验,老师应该让学生有机会展示,有评价有引导,鼓励创新,让学生得到满足感、成功感和喜悦感,体会科学探究的魅力。

四、利用典型技能训练的试题训练学生的探究能力

用于技能训练的试题越典型,蕴含在探究技能中的知识和方法就越凸显,学生经过学习和训练,探究技能较容易掌握,相应的探究能力得以提升;如以下表示探究“种子萌发的环境条件”实验结果,请根据表格分析回答问题:

(1)本实验中,对照组是几号瓶??摇 ?摇(训练学生设计对照实验的技能)

(2)根据实验结果,你得出的实验结论是什么??摇 ?摇(训练学生分析结果得出结论的技能)

(3)如果想进一步探究“光对种子萌发的影响”,在上述基础上该如何设计探究方案?探究的结论又是什么??摇 ?摇(训练学生提出问题、做出假设、设计实验方案、测结果预测并得出结论)

(4)若该实验所用的种子是玉米,进一步探究种子的成分时,用?摇 ?摇滴在玉米粒纵切面上,玉米粒纵切面大部分被染成蓝色,你认为玉米种子贮藏的养分主要是?摇 ?摇(训练学生根据实验进行判断推理)

学习时间有限,什么都亲手实验不可能,老师有必要用探究试题训练学生内隐思维上的探究能力,设计的这些试题信息和情境可以更新颖,综合性强些,设问角度多些,这样能更好地训练学生的基础知识和探究技能,并能激发学生的创新意识,提升其探究能力。

总之,初中生物教师要转变观念和教学策略,改变传统实验教学过分强调知识传承的倾向,构建新型实验教学模式,让学生经历科学探究过程,学习科学研究方法,从探究过程中学会学习,学会思考,学会合作,学会探究,培养学生的探索精神、探究技能及创新精神,真正实现能力提升。

参考文献:

[1]义务教育生物课程标准.2011.

[2]邵江樵.生物教学中构建学生科学探究能力的策略[j].生物教学,2007(11).

[3]刘昌菊.初中生物教学中培养学生科学探究能力的教学策略的研究[d].首都师范大学,2012.