化学实验科学素养

2024-07-17

化学实验科学素养(精选12篇)

化学实验科学素养 第1篇

一、转变实验教学观念, 培养学生掌握科学的研究方法

传统的实验教学目的是“重结论”, 而不是将实验作为“再发现”的过程。因此, 学生只是机械地接受知识, 这不利于学生掌握科学的研究方法。教师应转变观念, 建立以实验教学为基础的化学教学观, 充分挖掘化学实验的教学潜能, 为落实新课程教学理念创造条件, 营造—个良好的化学实验教学环境。

1. 改革演示实验。

目前, 中学化学演示实验多为教师先演示, 学生观察现象, 然后归纳得出物质的性质、制法或定律, 最后由学生通过实验验证。在实验中学生往往只是简单机械地重复, 没有积极地思维和创新, 也没有探索的目标和方向。这种实验模式缺乏对学生独立思考能力、丰富想象力、独立动手实践能力、创新意识及创造能力的培养, 不利于学生科学素养的提高。因此, 必须转变实验教学观念, 改变传统实验教学模式, 培养学生掌握科学的研究方法。例如, 在金属钠与水反应的演示实验中, 不但要教会学生对实验现象进行正确地观察和描述:钠浮在水面上, 熔成小球, 小球不停地在水面上转动, 发出“嘶嘶”响声, 有水雾及气体生成, 反应后溶液能使酚酞试液变红等, 而且要能得出结论:钠能与水反应产生气体, 同时生成Na OH。更重要的是还要启发学生思考, 因为实验中学生肯定已发现一些“特殊”现象:钠是金属, 为什么不沉入水底?又为什么能熔成小球?学生对此疑惑不解, 而且十分迫切想知道是什么气体。这时学生处于迫切需要知道“为什么”的心理状态, 产生较强的情感震憾。学生的需要被唤起, 动机被激发, 产生了进一步学习的兴趣, 自然有利于教学目标的顺利实现。

2. 重视学生分组实验教学。

对于高一年级, 进一步熟练化学实验的基本操作仍然是学生分组实验的任务之一, 但形成良好的观察品质、能够合理地解释实验并获得相应的实验结论就显得更为重要。为了培养学生严谨治学的科学态度, 把一些验证性的学生分组实验改为实验测试或实验考查的形式, 而且在考查的标准中制定一些鼓励性的条目, 如“能够观察到实验的异常现象”、“能够解释实验的异常现象”、“能够发现实验成功的某些具体措施”、“能够提出完成实验的其他实验方案”, 等等。通过这样的测试与考查, 学生在巩固已有知识的基础上提高了观察兴趣, 优化了观察品质。

在高二、高三年级, 由于大部分学生分组实验已经以边讲边实验的方式完成, 余下的要么是一些装置复杂、耗时较长的实验, 要么便是实验习题。对于这些实验可以要求学生以研究实验的方式完成。所要研究的问题, 如实验条件的确定及其原因、实验装置的选择及其依据、药品加入顺序和实验操作顺序对实验有无影响及其影响结果, 以及对所验证的实验或所设计的实验方案进行诊断, 分析是否存在有失严谨、可以改进的地方等等。学生形成了这种研究性的实验习惯后, 就会在实验过程中自主地发现问题并最终解决问题, 从而达到完善学科素质的教学目的。

二、改进实验装置, 对实验进行拓展和延伸, 培养学生的创造性思维

实验装置是化学实验的客观载体, 也是学生科学素质培养的重要媒体。引导学生认识到实验装置改进的必要性并最终可以对实验装置提出自己的改进设想, 对学生进行的思维训练将具有很大的力度。因此, 在化学实验教学中应充分注意对实验装置的改进。改进实验装置的目的有以下几方面:

1. 使现象更鲜明。

化学实验只有具有鲜明的现象, 才能起到其应有的作用。因此, 进行化学实验特别是演示实验时, 首先追求的一项指标就应是现象鲜明, 除了选用大容积的仪器、实物投影或进行背景、空白对照等手段外, 改进实验装置也是一种重要途径。

2. 使实验更客观。

实验的客观性是相对实验的理想化模式而言的。中学化学实验中的理想化处理大部分是合理的, 是与教育对象心理特征相适应的。但是, 随着学生年龄的增长, 特别是进入高中后, 如果完全忽略实验的客观性, 一味地把实验内容的实际问题理想化, 将对学生思维的细节刻划、充实校正等品质的形成产生负面影响, 限制了他们创造思维品质的良性发展, 在学生创造思维的细节性上留下缺憾。如在氯气的实验室制法实验中, 当分析了制得的氯气中可能含有杂质气体水蒸气和氯化氢气体后, 基于学生的接受能力和掌握知识的需要, 特别是为了增强实验的客观性, 可引导学生继续思考:怎样重新设计实验除去杂质气体制得干燥纯净的氯气?在此实验设计中, 净化、干燥装置是学生在初中已经了解的, 而有毒气体封闭式的收集和防止污染的吸收装置, 则是学生在高中阶段必须掌握的。通过这种实验设计, 学生不仅能动地掌握了氯气的实验室制法, 而且可以有效地掌握新知识, 找到新旧知识之间的区别与联系, 更重要的是在实验的参与中训练了思维。接受了学科思想和环境意识的熏陶。

3. 使结论更严谨。

化学实验是化学重要理论、概念及元素化合物知识的感性认识基础, 其所得出的结论是否严谨, 不仅直接影响学生对这些重要理论、概念及知识的理解与掌握, 而且还将对学生学科素质的完善产生重要的影响。因此, 由化学实验所得出的结论更为严谨, 这也是化学实验敦学的重要目的。改进实验装置可以在这方面起到积极的作用。

三、增大实验训练力度, 在探索性实验中培养学生的创新能力

化学实验包括验证性实验和探索性实验两大类。目前教材中设计的学生实验大多属验证性实验。随着教学的深入, 学生具有一定的化学知识和实验技能后, 原来的照方抓药、按部就班式的验证性实验就显得过于机械呆板, 这类实验虽能提高学生的实验操作熟练程度, 但对培养学生的创造能力就显得后劲不足, 具有很大的局限性。

与验证性实验相对的便是探索性实验。探索性实验是指探索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和现象的联系等的实验。它是通过“问题→实验→科学抽象→结论→应用”这样一个过程来体现。教材中有不少富有探索性的实验, 它们都是培养学生创造力的良好素材。只要教师把握好时机, 教学时注意启发引导, 发挥学生的主体性, 对学生创造力培养非常有效。实验习题就是其中很好的探索性实验题材。

总之, 在中学化学实验教学中, 教师应转变教学观念, 积极开发实验教学潜能。要让学生“动”起来:眼动、手动、脑动, 强化学生的主体地位, 真正让学生学得主动, 不断提高学生的化学素质, 更好地适应社会发展需要。

摘要:化学是一门以实验为基础的自然科学。在当前的教学中, 一些教师对化学实验教学可提高学生科学素养这一点认识不足。为强调在化学教学中应充分发挥实验教学的功能, 本文着重从实验教学观念的转变、化学实验装置的改进和实验的拓展与延伸、加大实验习题的训练力度及应用型实验的开发四个方面展开了论述。

关键词:实验教学,科学素养,化学教学

参考文献

[1]杨先昌.化学教育学[M].南昌:江西教育出版社, 1991.

[2]刘知新.化学学习论[M].南宁:广西教育出版社, 1996.

培养科学素养的化学教育论文 第2篇

一、国家《化学课程标准》中对科学素养的要求

《化学课程标准》第一部分前言中提出:“给每一个学生提供平等的学习机会,使他们都能具备适应现代生活及未来社会所必需的化学知识、技能、方法和态度,具备适应未来生存和发展所必备的科学素养,同时又注意使不同水平的学生都能在原有基础上得到良好的发展”。从标准中已经可以看出在化学教学中培养学生的科学素养已经受到了重视。

二、如何在初三复习过程中培养学生的科学素养

1.注重“双基”,为提高学生科学素养夯实基础

近几年来各地的新课改都在以提高学生的科学素养为主旨。在许多的中考试题都在围绕提高叙事的科学素养,注重了以“双基”为载体,通过态度、观点、方法、情感及现实生活中重大化学问题进行“包装”,重点考查能力,特别是对学生的实验能力、信息的采集和处理能力、知识的迁移能力、自学能力的考查。因此在复习过程中通过搞好“双基”来提高学生的科学素养是一种可行的途径。通过化学基础知识和基础能力的.培养,可以有效的培养学生的科学素养。在化学复习中要让学生牢牢撑握“双基”,特别要注重前后知识的联系并重视化学实验,通过实验来探究和理解书中的理论。

2.利用好试题,在知识的应用过程中养成科学态度和方法

中考复习在复习的过程中掺杂着许多的习题训练与评讲。因此教师利用好了习题,不仅仅可以提高学生的解题能力,更能培养他们严谨的态度和科学的方法。在这个习题的讲解过程中,一则学生通过主动的思考,提高了解决问题能力;二则巩固了对比探究的科学实验方法,三则在讨论和交流中发现了自己的问题和不足,并加以改进。由此可见习题的讲解并不是枯燥的对答案阐释,而是学生科学素养提升的一个很好的承载体。

3.重视与社会生活的联系,培养学生的科学价值观

小议化学实验教学中科学素养的培养 第3篇

一、增加探索性实验,培养科学素养

探索性试验是学生在已有知识的基础上,通过自学教材,阅读资料,根据实验研究的目的和要求,为探索科学现象和规律而设计的切实可行的实验研究方案,对培养学生的思维能力、创新能力、自学能力、分析及解决实际问题的能力有独特的作用。因此,在实验教学中尽可能增加一些探索性实验。探索性实验对初中生来说是比较困难的,教师必须给予适当的、适时的点拨和引导。笔者是分五个阶段引导学生的。第一个阶段是采取多种方法使学生熟知各种器材的正确使用方法和作用。本阶段采取游戏、小竞赛等活动使学生能正确规范地使用各种实验器材,这一阶段对培养学生对化学实验的兴趣有一定作用。第二个阶段是让学生根据具体的要求完成有关实验,用于培养学生掌握实验基本技能、实验操作能力和学习化学的兴趣。例如,在家里利用废铝线、食醋、雪碧塑料瓶、塑料管、茶杯来制取一瓶氢气,先查阅有关资料设计好实验方案,再动手做一做。这一阶段对学生们正确规范地使用各种实验器材,提高学生的思维能力有不可估量的作用。第三阶段是让学生运用学过的化学知识,用实验的方法解决简单的化学问题。例如,在演示铁钉生锈的实验结束后,分别给学生一些铁钉做材料,设计一个实验,探究铁钉在什么条件下容易生锈。这一阶段对学生解决实际问题的能力及观察能力有独到的作用。第四阶段是要求学生自己设计实验,并通过实验来证明一些结论。例如,让学生设计实验来证明制造蜡烛的石蜡具有有机化合物的一些共同性质。这一阶段对培养学生的思维能力有很大帮助。最后一个阶段是让学生自己设计实验来探究物质组成、结构、性质和变化方面的一些规律。例如,学生自己设计实验来证明木炭的吸附性受哪些因素的影响。这种创新使学生的个性得到充分地发挥和展示,是学生科学素养的具体体现。

二、运用媒体技术,发展学生多方面能力

媒体技术在实验教学中的恰当运用,可以使教学更加有趣,使抽象的内容转化为具体的事物,使复杂的过程简单化,能帮助学生灵活地掌握知识,发展多方面的能力。

(一)媒体技术在演示实验中的运用

演示实验一般是指教师单独表演实验,它既有展示化学知识的直观效应,也有表演操作的示范作用。但是有些实验由于反应现象细微,多数学生看不清,教师只能拿着反应容器穿梭在学生中间。装置复杂的实验只能让学生轮流到讲台前观看。这样既浪费了时间,又影响了课堂秩序。如果利用投影演示,上述缺点就能克服。例如,铁跟稀盐酸的反应演示实验,按传统的做法,由于反应速度慢,学生很难看到气泡的产生,在演示时笔者利用了投影仪把实验做了如下改动:增加了金属锌和铜,同时把每种金属制成了其元素符号的形状,把金属放在表面器皿中,这样,学生在自己的座位上就能清楚、形象的看到实验现象了。通过实验学生既复习了元素符号的知识,又理解了金属铁为什么是一种比较活泼的金属。整个过程非常直观,学生的学习兴趣非常浓,增加了其求知欲,优化了演示效果。

(二)媒体技术在学生实验中的运用

学生实验是全面培养学生的实践能力和创新精神的重要途径。如何组织好学生实验有很高的艺术性,是值得钻研的课题。实验前和实验中对学生的指导是非常重要的,教师运用电教手段把实验目的、方法和步骤及注意事项讲解一下,能收到较好的效果。例如:学生在做“氧气的制取和性质”的实验时,笔者先把制取氧气的课件投到屏幕上,同学们看到了氧气制取装置分步组装及正确收集氧气的过程,同时把用排水法收集氧气时先撤酒精灯后撤导气管的错误操作出现的后果演示了一次。通过媒体的运用,学生们能够规范实验步骤,通过实验,同学们加强了对实验装置和操作的规范性和科学性的认识。

三、变演示实验为随堂实验,培养学生的科学态度和科学思维方法

随堂实验又称为边讲边实验,它是指在教师的指导下学生一边观察实验现象,一边思考,通过自己动手操作实验得出结论的一种实验。在教学过程中必须使学生常处于存疑中,调动他们的积极思维,以便分析解决问题。例如:学习“质量守恒定律”一节时,在引入新课后,进行“设疑引导,逐一操作”(每桌上发下实验用品)。学生带着下列问题自己动手做铁和硫酸铜溶液反应的实验。

1.铁片是什么颜色的?为什么和生活中的铁制品差异很大?

2.实验中的铁片为什么折成A的形状?

3.铁片和硫酸铜溶液反应的现象是什么?

4.参加化学反应的各物质的质量总和是否等于生成的各物质的质量总和?

学生们通过观察实验,讨论问题,获得了更多的基本操作机会,培养了更多分析问题的能力及综合能力。

四、重视课内外结合,调动学生的主观能动性

把课本上的知识同现实的生活实际、工农业生产和自然现象联系在一起,从而引导学生了解化学实验与自然现象的关系,引导学生自己动手通过实验解决一些简单的实际问题。例如:学习完“水”一节的知识,要求学生在课外调查本地水的污染情况,政府及有关部门对水质的监测,治理水质污染采取了何种措施……这种课内外结合的实验,既巩固了课本知识,又培养了学生学习化学的兴趣,同时扩大了学生的知识面。

改进化学实验教学培养学生科学素养 第4篇

一、常规实验改为微型实验

常规实验改为微型实验可节约试剂、减少污染, 给学生提供实践操作的机会, 有利于提高学生的实验能力。如《硫酸的性质》这节实验课, 如果用微型九孔板代替试管能大大节省课内实验时间, 以便让学生把稀硫酸换成稀盐酸重复实验。传统课堂上的演示实验都是由教师做, 全体学生看, 许多实验现象只有前排的学生看得清楚, 大多数学生几乎没留下印象, 大大削弱了学生学习的积极性和学习兴趣。教师把一些演示实验改为学生自己动手做微型实验, 可使每个学生都能近距离观察实验现象。实验前教师要明确实验目标, 讲清观察方法, 提醒学生观察重点现象, 实验中学生按照教师提出的观察目标、观察步骤进行仔细观察, 然后教师再引导学生运用已有的知识来解释观察到的现象, 使感性认识上升到理性认识。这样既让他们轻松愉快地接受了新知识, 又提高了学生的观察能力。

二、验证性实验改为探究性实验

在化学教材上有一些探究性实验, 我们可以以此为鉴, 在做验证性实验时, 先不要让学生知道实验结果, 而是在学生已有知识的基础上先提出问题, 然后通过实验探索来研究这些问题。例如, 在讲稀硫酸的化学性质时, 首先引导学生理解盐酸和稀硫酸中的阳离子全部是氢离子, 只是酸根离子不同, 接着提出这样两个问题:稀硫酸和盐酸的化学性质是完全相同、完全不同还是大同小异?酸溶液的化学性质主要取决于氢离子还是酸根离子?然后指导学生通过探究性实验归纳出稀硫酸的化学性质。这样来组织教学活动, 紧紧抓住了学生的兴趣点, 学生的主动性、积极性大大提高。

三、在实验教学中尝试“明知故犯”

传统实验教学的主要弊端是学生的知识几乎全部是从书本文字中获取的, 学生学习中缺少实验探究、讨论等实践活动, 所以他们往往处于一种思维定势的状态, 这正是造成他们科学素养低下的重要原因。新课程下教师必须更新教育教学理念, 不要把学生智慧的火花扼杀在摇篮里。例如, 在学习溴乙烷性质时, 我在介绍了溴乙烷的水解反应之后问如何检验溴乙烷中的溴元素。通过前面的学习大部分学生都想到了用氢氧化钠和硝酸银溶液检验, 于是我故意向溴乙烷中先加入氢氧化钠, 反应之后就直接加入了硝酸银, 让学生观察。结果没有出现他们预期的淡黄色沉淀而是黑色沉淀。从学生的表情可以看出, 学生的求知欲已经被调动起来了。我也故意表现出惊讶:“怎么会是这样呢?我哪儿做错了吗?”这就激起了学生思考和挑战的欲望, 都开始积极思考问题。这样做能引导学生主动探究, 让他们在挑战权威的过程中体验成功的喜悦, 增强学习化学的信心和兴趣。

四、开展课外实践活动

积极开展化学课外探究实践活动, 让学生把学到的知识应用于社会实践活动之中, 学以致用, 真正体现化学与科学、技术、社会的关系。充分挖掘学生的潜能, 培养学生的创新精神与实践能力。如学生在学习了二氧化碳及碱的性质之后, 对相关的课外活动产生了浓厚兴趣, 为此设计课外探究实验可以培养学生的实践能力。首先提出问题:空气中的二氧化碳约占空气总体积的0.03%, 但是不同地点空气中二氧化碳含量是否一样, 在生活及学习环境中应如何保持良好的空气质量?同学们对这个问题作出了各自的猜想和假设, 假设一:CO2含量基本相同, 因为人呼吸时吸入O2放出CO2, 但光合作用吸收CO2并放出O2。假设二:CO2含量不同。因为不同环境人的活动密度、空气流通状况的不同。接下来设计实验进行论证。最后得出结论:人群密集, 空气流动较差的地方, CO2浓度较大。

改进化学实验教学不是一朝一夕就能完成的, 化学教师首先要具有创新精神和创造能力, 不畏艰苦, 勇于开拓, 在实验教学中不断培养学生的创造性思维能力, 同时要尽可能地多给学生提供亲自实践的机会。这样日复一日地坚持下去, 化学实验教学的质量才有望提高。

加强物理实验教学培养学生科学素养 第5篇

物理是一门以实验为基础的自然科学,物理规律的发现和物理理论的建立都必须以严格的物理实验为基础,并接受实验的检验.因此,实验对于完成物理课程的教学任务,具有重要的作用.实验教学的目的,不是单纯验证知识,获得结论,而主要是通过实验教学,培养学生发现问题、解决问题的能力;在实验中让学生学会科学探索,培养学生的学科素养.那么,如何在初中物理实验过程中唤起学生探索欲望,激发学生学习兴趣与动机,培养学生设计能力、动手能力、实践能力、观察能力和思维能力的科学素养呢?为此,笔者在初中物理实验教学中认真实践,大胆尝试,并收到了良好的教学效果.1激发学生物理实验的兴趣

皮亚杰说过“所有智力方面的工作都依赖兴趣”.初中物理教学有着丰富多彩的内容,不仅有关于各种理论、原理、概念的教学,还有发明家的成功事迹以及物理原理在生活中的实际应用情况,而实验教学就是指导学生对所学的理论知识进行验证、应用.通过做实验,可以使学生对这些丰富多彩的物理知识加深印象,使其深受这些物理知识的影响,爱上物理实验,激发他们为科学献身的志向.例如,在讲大气压强的实验时,笔者首先拿了一个吸盘压紧在玻璃上,然后让一个学生来拉,结果可想而知――不容易拉开.而笔者乘他们不注意时,用指甲在边上撬了一个小缝,结果用两只手指轻轻地就拉开了.这时学生的情绪达到了高潮.笔者接着趁热打铁,让学生猜想形成的原因.此时学生的兴趣和积极性被充分地调动起来了.这时,笔者提出用身边的器材来设计一个实验来证明大气压的存在:有的学生在一个矿泉水瓶里放点热水,摇几下后,盖上瓶盖后,瓶子变瘪;有些学生在杯中装满水,并用一张硬纸片盖上倒过来水不流出来等等.可见,在实验教学中激发学生的求知欲、探索的热情,并努力使他们在学习中保持这种热情与兴趣,是物理教学中至关重要的一环.2引导学生设计实验方案

在初中物理实验教学中,指导学生观察和思考实验,有助于学生直观形象地理解概念、物理原理及其变化规律,也有助于促进学生物理素养的提高和创新性潜能的开发,通过让学生开展实验设计的讨论,可以大大激活学生的思维.例如,在学习测液体的密度时,笔者从实验的原理上来引导学生设计实验方案.学生大概能归纳出两种方案.方案1先测出烧杯的质量,然后将液体倒入烧杯测出总质量,再将液体倒入量筒测出液体的体积,从而求出密度.方案2先将液体倒入量筒中测出体积,然后测出烧杯的质量,最后再将液体倒入烧杯测出总质量,从而求出密度.根据以上两种方案进行分组实验,再比较,发现方案1比方案2测得的结果大.此时,笔者引导学生分析误差产生的原因,让学生修改设计,从而得到更好的方案3.方案3先将液体倒入烧杯测出总质量,然后将液体倒入量筒测出液体的体积,再测出此时烧杯的质量,从而求出密度.通过对实验方案设计过程的讨论,引导学生设计新的实验方案,既培养了学生主动参与探究,养成严谨的科学态度,又培养了学生良好的思维品质和互相合作的精神和学生发现问题、解决问题的能力.3指导学生探索实验过程

物理是一门以实验为基础的自然学科,其知识的阐述和理论的建立是通过学科探究得出的.传统的物理教学忽略了学生科学探究,只注重知识的接受和掌握,甚至发展成在黑板上画实验,学生背实验,这严重影响学生综合素质的形成.科学探究作为一种重要的学习方式,能使学生在获得知识和技能的同时,又受到学科思维方法的训练,体验探究的乐趣,形成和发展探究能力,它对培养学生的学科素养具有不可替代的作用.3.1培养学生识别实验器材的能力,是培养科学素养的首要条件

学生识别实验器材的能力不仅是学生正确完成物理实验的保证,也是以后学习中必备的基本能力.这就要求教师指导学生实验时,着重指导学生识别仪器的规格和性能,注意铭牌或说明书.如弹簧秤、天平、电压表等,要让他们弄清量程、分度值、零点及其调节方法和具体的使用方法.只有掌握以上四点,才能保证实验精确的完成和仪器、人身的安全.3.2培养学生细致观察实验的能力,是培养学科素养的重要途径

在物理实验中,有条理、有步骤地进行观察,才能获得丰富的、正确的、全面的观察材料.利用这些材料,经过分析、抽象、概括,抓住了事物的本质,作出正确的判断和结论.对实验过程细致观察,往往会发现一些异常现象.例如在研究并联电路的电流特点时,笔者采用了图1所示的实验电路.当闭合S1时,读出了电流表A1和A的示数,再闭合S2时,大部分同学只观察了A2和A的示数,而忽略了A1示数的变化.因此,要强调细致观察的重要性.历史上就有科学家对微小的现象没有引起足够的重视,导致与重大发现擦肩而过.3.3培养学生的实验操作能力,是培养科学素养的必要途径

物理实验本身就是一个操作过程,学生实验操作能力的高低直接影响到他们今后的工作和学习.生活中小到照明电路的安装,各种物体质量的测量,大到交通运输和生产劳动都需要这方面的能力.因此,我们要最大限度尽可能地给学生创造动手动脑的机会,这对提高学生的操作能力是很有帮助的.例如,在导体的电阻与温度有关的实验、电磁感应实验等比较复杂的学生分组实验中,教师可通过示范操作来减少实验的盲目性,巡回指导来提高实验过程的正确性.又如在刚学习电路连接时,虽然按课本安排有“组成串联电路和并联电路”的实验,但毕竟只是一次连接实验,许多学生对电路连接还是很生疏.因此,教师可以设计一些电路图让学生进行相应的连接实验,保证学生有更多机会动手操作,这对提高学生连接电路的能力也是很必要的.3.4通过开放实验室,为学生科学素养提供时空

对于一些开放性的实验,如果在课堂上探究,时间上有时会无法满足,所以开放实验室显得十分必要了.只要没有安全隐患,教师不妨给学生留下一点自由探究的空间.3.4.1在实验室里完成

例如,学生在做测定小灯泡功率实验后,教师可布置:如果只有电压表或只有电流表,其它仪器自选,测定标有3.8 V的小灯泡的额定功率.这个实验就是在给定条件下,让学生自己设计实验方案来完成实验操作,这极有利于培养学生的创造性操作能力.通过对灯泡的功率的探索,同学们发现了灯泡的功率随着灯泡两端电压的改变而改变,从而进一步探究,知道了灯泡的电阻也随着灯泡两端电压的改变而改变,很好的理解了定值电阻与电压无关的结论,学到了书本上没有的知识.3.4.2在家里完成

例如在学习天平、弹簧测力计等知识后,可布置小实验自制天平、橡皮测力计等,让学生自己动手做,这样不仅培养了学生的动手能力、观察能力和思维能力,还能提高学生积极性,引起学生浓厚的兴趣,增加了学生的求知欲.总之,通过开放实验室,让学生成为实验的主人,为学生提供更多的思维时空,激发学生求异创新的能力.3.5加强学科间联系,是培养科学素养的辅助条件

浅谈通过科学实验培养学生科学素养 第6篇

一、通过科学实验,激发探究兴趣,培养科学素养

小学生对实验最感兴趣,这种兴趣,往往成为他们学习的直接动力,成为爱好和志趣,以致发展为惊人的勤奋和百折不挠的毅力。兴趣爱好和求知欲是学生获得知识、技能和发展能力的前提,也是获得知识、技能和发展能力的结果。

案例:《空气在哪里》一课中,我让孩子把一团纸塞在瓶底,将杯子倒立直接压入水中,学生发现纸团不会湿,就会知道空气占据空间。空气有质量,可以让学生把两个同样大的气球充满气吊在小棍上,并使它保持平衡,刺破其中一只,观察发现:刺破了充满气的气球这头小棍会翘起来,就知道空气有质量。空气有流动性,可让学生把充满气的气球的口对着自己的脸,就会知道空气有流动性。理解空气被压缩,可让学生给自行车轮胎和篮球充气或在手上挤压注射器,学生能知道空气可以被压缩。这些实验能满足学生的好奇心,激发学习兴趣,调动学习的积极性、主动性、创造性。

案例:《我们的营养》中要检验淀粉、脂肪、蛋白质。为了提高学生在生活中认识淀粉的能力,比如哪些食物中含有比较多的淀粉,我选择学生生活中很熟悉的——馒头、米饭、马铃薯、面条、薯条、栗子、玉米等来检验,这就使得学生很爱做这个实验,能饶有兴趣的分组检验不同食品,既贴近生活,又有趣味性。

二、通过科学实验,掌握科学方法,培养科学素养

科学实验能引导学生用实验的手段去验证事物的属性,发现事物的变化、联系和规律,所以要培养学生从小就把获取知识建立在实验的基础上,学会正确的科学方法。

案例:在使用托盘天平时,取用砝码、移动游码必须用镊子而不能用手;点燃酒精灯后火柴不能随手扔在地上,要放在专门的废物杯中;电路的连接应先接线路后接电源,拆卸时先断电源,后拆线路;导线两端接头不是钩、叉时要注意导线在接线柱上的绕向应同螺母旋紧的方向一致等。像这样在试验中要注意的细节不胜枚举。科学不仅可以培养一个人敏锐的洞察力,更能培养学生时时注意细节问题,因为“细节决定成败”。

案例:在实验教学中,教师要把培养学生观察能力放在首位,教会学生观察方法。大量的实验现象需要仔细观察,精彩的现象往往就会转瞬即逝,只有通过细心观察才能及时捕捉到,如在研究《热胀冷缩》一课时,把试管插在热水杯里,使试管的水变热,扎在试管头上的一块气球皮会很快地凸出来;把试管插在冷水里,使试管内的水变冷,扎在试管头上的一块气球皮会很快地凹进去,这两个过程是持续时间较短的,必须要学生全程地参与观察,才能够获得印象深刻的感性的认识。

三、通过科学实验,获取科学知识,培养科学素养

实验能揭示事物现象的本质和规律,实验能让学生观察到产生现象的全过程,再进行研究。因此,在教师的引导下,运用理论与实践相结合的教学原则,通过学生的亲自实践,主动去探索新知识,获取新知识,这是使学生以最有效的方式去掌握科学自然基础知识。

案例:在《电磁铁》的实验中学生会发现:同样的钉子,绕着同样的线圈,为什么有的钉子帽是南极,有的钉子帽是北极呢?教师不必讲清其原因,应该让学生自己观察、实验、思考这是怎么一回事。通过观察、实验,学生会发现电磁铁的磁极不同是因为线圈两端连接电池的正负极不同,或线圈的绕向不同;教师指导学生认识“电磁铁的磁力大小与什么有关系?”时,首先进行分组做实验,要求按一定的形式把实验活动的结果记录下来,其次小组汇报,学生能够在老师的指导下总结出知识要点:“电池的节数、线圈的匝数与磁铁的数量关系,串联电池越多,线圈匝数越多,电磁铁的磁力越大。反之电磁铁的磁力就越少”。

案例:教学《热胀冷缩》,可以让学生把不加热的铜球放进铁圈中恰好通过,把加热后的铜球放进铁圈中,不能通过,再把冷却后的铜球放进铁圈中又能通过,这样可使学生知道大多数物体有热胀冷缩的性质。

四、通过实验教学,培养能力习惯,培养科学素养

学习科学知识,不仅要培训学生动脑、动手能力,还要培训学生实验操作、观察记录、整理记录等方面的能力。这些能力不是单纯靠教师的讲解来传授的,而必须在相应的科学实验中,才能得到长足的发展。通过设计实验,分析结果等能锻炼和培养想象能力和分析能力;在形成概念的过程中,培养概括、抽象的逻辑思维能力;在遇到问题需要处理时,则可以锻炼学生的探索能力;在操作中,还能培养学生的组织能力、实践操作能力等。因此,只有通过实验,才能更好地培养和发展学生学科学、用科学的能力。在此基础上还要开展除课堂实验以外的多种形式的科学实验,课外实验和学生生活关系更为密切,更能培养学生的独立实验能力和探究能力,继而将其培养成习惯。

案例:在教学《磁铁》一课时,要把事先准备好的磁铁和各种材料如铜片、铁片、木片、塑料、玻璃等,放到材料超市,并告诉学生们尽可能的多去设计试验方法,来探究磁铁的性质。学生开始设计实验,选取材料,开始实验。这样既能极大的调动学生的兴趣,又能培养学生的动手能力。

关注实验数据 提升科学素养 第7篇

一、关注数据的获取过程, 掌握科学的实验方法

在学生的许多探究活动中, 首先要通过实验探究活动获取数据, 实验的方法是否正确、操作是否得当将对实验结果产生直接影响, 并关系到能否准确、顺利地得出科学的结论。因此, 教师在让学生进行探究实验之前, 一定要注重探究方法的讨论, 让学生认识到哪些因素可能会对实验结果产生影响及通过怎样的方法控制这些因素, 尽量避免采集到错误的数据。

例如, 笔者在教学“衣服能产生热吗”这一内容时, 一些学生认为能产生热, 一些学生认为并不能产生热而只能保温, 最后通过讨论和交流, 学生决定通过用干毛巾包裹住温度计下端看温度有没有上升来证明。在讨论了实验可能产生的影响后, 八个小组的学生在教室里做实验后得到如下数据:

从表中可以看出, 有四个小组的数据与科学的结论不符合, 于是笔者再次组织学生讨论:“从数据中可以看出, 有些小组温度保持不变, 有些小组温度在上升, 你们觉得衣服能产生热吗?”在讨论时大家各执一词。然后笔者就引导学生:“那是不是我们的实验方法还存在问题?你们觉得还有什么因素会引起温度的变化?”学生认真思考后想到, 可能是在做实验时大家凑得比较拢也会传一些热量给温度计, 许多人挤在教室里温度也可能在上升等问题。于是笔者带领学生在宽敞的大厅重新进行实验, 包裹好温度计1分钟后再记录起始温度, 以避免包裹时手上的热量可能对实验造成影响, 每次读好数后立即远离温度计。经过对方法的改进, 每个小组测得的结果是温度都是不变的, 从而得出衣服不能产生热量的结论。学生在这样的活动中认识到科学、准确的实验方法对科学学习的重要性, 在以后的实验方法设计过程中就会考虑得更加细致、周全了。

另外, 值得注意的是, 科学教师不能为得出所谓的结论而利用不科学的材料、数据来糊弄学生。记得曾有一位教师为了让学生了解空气中支持燃烧的气体体积约占1/5, 在水上点燃一支蜡烛, 然后用一个“带有刻度的容器”———划好5段体积的饮料瓶倒扣在点燃的蜡烛上, 当蜡烛熄灭后, 容器中水位上升 (5段中的1段) 的现象表明, 原来饮料瓶内支持燃烧的气体 (氧气) 约占瓶内空气的1/5。稍加推敲, 就可以知道这种方法一点也不科学:蜡烛燃烧会造成空气热胀冷缩, 部分空气会从水中逃跑;蜡烛燃烧过程中也会产生二氧化碳等其他气体;蜡烛熄灭时瓶里的氧气只是浓度降低到不足以支持燃烧而已, 并不是全部烧完了……虽然实验结果也刚好接近1/5, 但这1/5与空气中支持燃烧的气体体积约1/5并没有直接关系。这样得到的数据不但不能说明问题, 反而容易对学生造成不注重实验设计、为迎合实验结果伪造实验等不良影响。

因此, 科学教师要注重探究实验方法的指导和训练, 让学生通过科学的方法获取数据, 为课外自主探究以及今后的科学学习打下扎实基础。

二、关注被修改的数据, 培养实事求是的科学态度

在学生开展科学实验获取数据的过程中, 当实验数据和学生的前概念不一致时, 他们往往会觉得是实验做错了而去修改实验数据。教师在教学过程中, 遇到这种情况时不能简单处理之, 一定要让学生都认识到只有错误的数据才可以修改, 引导他们养成一种实事求是的科学态度。

例如, 在研究电磁铁南北极的实验时, 笔者让每个小组把实验情况反馈到黑板上的表格中, 各组最终呈现结果如下:

其实, 第3组和第8组原本写的是钉尖S极、钉帽N极, 后来看到其他组钉尖都是N极就把自己组的研究结果也修改了一下。当问及原因时, 一个小组的同学说, 看到别人和自己小组的不一样就以为自己小组做错了就去改了过来, 而另个一小组说, 发现自己小组和别的小组不一样就拿起材料来又做了一次, 发现钉尖是N极了, 就把实验结果改过来了。于是, 笔者又让学生再次进行实验, 结果有些小组钉尖是N极, 有些小组钉帽是N极。让第3组和第8组的学生认识到自己原来的实验结果是正确的。从而让学生认识到科学研究必须实事求是, 不能弄虚作假。

所以, 教师应该关注每一个被修改的数据, 挖掘数据背后的教育良机, 引导学生认识测量错误和测量误差的区别, 养成尊重每一个实验数据、实事求是的态度和习惯。

三、关注数据间的比较, 训练严谨的科学思维

科学课的学习对学生理性思维的发展有着不可替代的重要作用, 而语言是实现思维、巩固和传达思维成果的工具, 因此, 在研讨实验结果的环节, 依据对实验数据的分析引导学生运用科学的语言归纳概括实验结论, 显得非常重要。小学生往往思维比较片面, 不能非常完整地总结结论, 教师通过引导学生对数据进行横向和纵向的比较能够培养学生更加严谨的思维能力。

例如, 在研究纸的宽度和厚度对抗弯曲能力影响的比较时, 学生通过对比实验得到了如下两组承受垫圈的数据:

学生根据实验测得的数据, 往往只能表述到“纸的宽度越大抗弯曲能力越大, 纸的厚度越大抗弯曲能力也越大”这一层意思, 而没有体现“纸的厚度对抗弯曲能力影响更大”这一层意思。最后, 笔者通过让学生增加宽度和厚度这两组数据 (实验时要求再研究宽度和厚度是跨度相同) , 同样增加宽度和厚度哪个效果更好。学生在两组数据比较以后一下子明白增加厚度比增加宽度效果好得多。

学生在研究不同斜面的作用时所得出的结论往往是:“使用斜面提升物体时, 斜面的坡度越小就越省力”, 甚至有同学说成“使用斜面提升物体时, 斜面的坡度越小越省力, 坡度越大就越费力”。笔者引导学生对不同坡度斜面利用情况的数据比较以及使用斜面和不使用斜面直接提升时用力情况的数据比较, 学生都能认识到斜面坡度大费力是不对的, 使用斜面都能够省力。这样学生就能把斜面的作用表述完整了———使用斜面提升物体时都能省力, 斜面坡度越小越省力, 坡度越大越不省力。

通过对数据的比较, 学生能够更加科学、准确地总结实验结论, 分析问题更加全面、严谨, 思维能力得到进一步发展, 同时在比较中也可能产生新的探究问题, 把学生的科学探究活动进一步引向深入。

经历实验过程,提升科学素养 第8篇

关键词:合作实验,科学素养,培养方式

一、问题背景

我听了堂小学科学课, 课题是《用水测量时间》。小组合作完成本课中的个实验: 经历流完100毫升水所的时间。学生能在小组合作中针对实验过程中存在的问题不断思索、不断改进, 后取得令人满意的效果。我留意了其中个小组的合作实验过程, 并作了详细的纪录。

二、情景再现

实验内容:流完100毫升水要的时间。

实验目的:让学生经历流完100毫升水所的时间, 如果孔的大小不改变, 同样流完100毫升水所的时间是相同的, 并且形成自己的实验报告。

实验材料:每个小组个铁架台、个塑料饮料瓶 (瓶盖钻了小孔) 、个量筒、个烧杯、透明水杯个、约300毫升的水、电子表、实验记录单、笔支、毛巾块。

小组合作:人数四至六人。

实验过程: (1) 教师启发, 学生设计方案, 初步形成自己的方案; (2) 教师强调实验注意事项, 分发记录表; (3) 始实验 (以下是其中个小组在实验过程中的活动) 。

生1:大家说说吧, 这个实验怎么做比较好呢?

生2:先量出100毫升的水。

生3:量水时要水平观察刻度线。

生1:这是定要注意的。你来量100毫升的水吧, 谁来计时呢?

生4:我计时吧。

生1:谁写记录单?

生2:我写。

生1:实验始吧, 大家都要注意观察啊。

(生3始量100毫升的水 , 在倒水的时候 , 其他几位同学都把头贴近桌面, 仔细观察100毫升处的刻度线。然后生3把水倒入烧杯中。 )

生1:不行, 不行。

生3:怎么啦?

生4:这么快就倒水了? 我还没有来得及看表呢。

生3:那我再重来一遍吧, 这下你可看好了呀。

生1:我喊“一、二”你们再开始吧。

生3、生4:我们准备好了。

生1:好, 、二, 始!

(生3把水缓缓地倒进塑料饮料瓶, 全组同学都在聚精会神地观察流水。 )

生1:快流完了, 已经流了多长时间?

生3:68秒, 还在滴呢。

(水在缓慢地一滴一滴的向下滴。 )

生2:该结束了。

生4:还在滴, 就说明水还没有流完呀。

生2:这样下去, 滴到什么时候才算结束呢?

(水好长时间才滴下滴。 )

生2:下面还能滴出来, 这样滴的话, 恐怕不大好。

生1:那我们应该在瓶里已经看不到水、明显滴慢的时候计时结束, 那个时间应该就是滴完100毫升要的大概时间。现在用了多长时间?

生4:88秒。

生3:我们问下老师吧。

老师肯定了这小组的做法, 提醒全班同学注意这个问题, 并表扬了这小组的同学。按照他们的改进方法, 完成第二次的测量时间是60秒, 接着又做了第三次测量, 时间依然是60秒。这组同学的做法再次得到老师的肯定, 并介绍给其他组的同学。同时老师提醒学生, 做实验的时候, 对于不确定的实验材料, 般不要用手直接接触实验品。

三、剖析和启示

小学科学以培养小学生的科学素养为宗旨, 积极倡导让学生亲身经历以探究为主的学习活动, 培养他们的好奇心和探究欲, 发展他们对科学本质的理解, 在活动中提高自学能力和促进能力发展, 使他们学会探究解决问题的策略, 为他们终身的学习和生活打好基础。我认为在合作实验中提升科学素养应该做到:

(一 ) 在实验中展开 友好合作

小学科学是门以实验为基础的学科。小学科学的学习要以探究活动为核心, 而实验则是探究活动中常用的种方式。教师要精心设计教学内容, 充分发挥实验在科学学习中的功能和作用, 启发学生通过认真观察实验, 达到自行探求和应用知识的目的。新课程标准倡导“合作探究”这学习方式, 这两者的要求, 必然促成学生在实验中有效地展合作, 小组实验是学生合作的纽带。

(二) 在合作中优化操作过程

科学学习要以探究为核心。探究既是科学学习的目标, 又是科学学习的方式。亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。同小组的学生在知识、 情感、态度、能力等方面是有不同层次的, 学生之间的关系协调和目标致, 能形成个小集体, 充分调动学生的积极性, 做到同学之间互帮互学, 在平等友好的氛围中促使学生各自发挥内在的潜力, 多个同学, 可以从不同的角度观察、思考, 便于取长补短, 凝聚众人智慧。在合作实验中获取科学知识, 体验学习科学的乐趣, 提高科学探究能力, 树立尊重事实、善于质疑的科学态度。

(三) 在过程中培养科学素养

小学科学课程是以培养小学生科学素养为宗旨的科学启蒙课程。科学素养的形成是长期的, 早期的科学教育将对个人科学素养的形成具有决定性的作用。承担科学启蒙任务的这门课程, 将细心呵护儿童与生俱来的好奇心, 培养他们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, 使他们了解科学、技术与社会的关系, 乐于与人合作, 与环境和谐相处, 为后继的科学学习、其他学科的学习、终身学习和全面发展打下基础。

以小组合作的方式, 有效开展科学小制作、科学小实验等活动, 在活动中激发兴趣, 引入思考, 不断运用科学原理和方法解释或处理生活和学习中的常见问题, 形成对科学的严谨态度, 树立观察和思考问题的科学性及批判精神, 并丰富他们的童年生活, 张扬他们的个性, 开发他们的创造潜能, 逐步形成科学的认知方式和科学的自然观, 这一系列科学素养的培养与形成, 都需要在合作实验中逐步实现。

参考文献

[1]宋汉阁主编.小学科学课教学指要.东北师范大学出版社, 2002.11.

化学实验科学素养 第9篇

一、初中化学实验教学中培养学生科学素养的现状分析

总体来说, 我国初中化学实验教学中对于培养学生科学素养的重视程度严重不足, 导致学生的创造性思维、科学思维以及科学态度等在培养方面存在诸多问题, 对学生的全面发展十分不利。具体来说, 在初中化学实验教学中, 教师更加重视实验的程序性问题, 而忽略了实验的探究性。大部分教师只知道让学生跟着自己的步骤进行实验操作, 没有告诉学生为什么, 也没有让学生进行自主探究。而实验课程的开发中, 教师较为依赖课本, 对实验教学的探索较少, 导致实验教学形式化现象严重。最重要的是, 教师在教学中根本不会就学生的科学实验态度、方法等内容进行正确的引导, 导致学生的科学素养难以得到有效提高。

二、初中化学实验教学中学生科学素养的培养策略

(一) 帮助学生树立科学的实验观

要培养学生的科学素养, 需要教师正确看待实验教学。初中化学实验教学不仅是为了帮助学生更好地理解化学知识, 更是要求教师能够在实验中培养学生的科学态度和科学方法。因此, 教师在实验教学中不仅要强调学生实验操作的准确性, 还需要让学生从理性和感性两方面了解实验的目的和意义, 并采用多种实验方式进行实验教学, 进而加强学生对实验的认识, 培养学生科学的实验观。

(二) 采用探究教学法

要想培养学生的科学素养, 帮助学生掌握更多科学知识和树立科学的实验态度, 要求教师在教学中能够坚持采用实验探究法进行教学。实验探究法即在实验教学的前提和基础上采用探究教学模式, 让学生通过探究的形式进行实验, 帮助提高学生的实验意识, 加强学生对实验方法的掌握, 促进学生科学素养的培养。实验探究教学法强调三个方面, 即教学的情境创设、实验探究教学中学生的相互合作以及学生对化学知识的意义建构。实验探究教学也需要教师能够根据一定的教学内容进行合理的情境创设, 如问题情境、虚拟情境等, 以更好地提高学生学习的兴趣。在探究教学中, 学生进行相互合作探究是至关重要的, 只有当学生能够进行相互交流、讨论和探究, 学生才能够加深对知识的理解, 也才能够掌握更多的科学实验方法。因此, 教师在探究教学中要合理创设情境, 让学生解决问题, 然后让学生在自己理解和与小组成员进行相互讨论的基础上进行实验操作, 操作过程中可能学生会遇到不少的问题, 这就需要学生进一步进行讨论和交流, 得出正确的答案和结果, 实现意义建构。当然, 教师也可以创设错误的问题情境, 让学生进行检验和修正。这一过程中, 学生需要依靠自己最后的实验结果来推翻教师的问题情境, 实现意义建构。

(三) 培养学生的情意品质

科学素养的培养不仅包括科学方法、科学认识, 还包括学生的科学态度。具体来说, 初中化学实验中的科学态度主要指的是学生的情意品质。如何在初中化学实验教学中培养学生的情意品质呢?首先, 教师要让学生通过实验操作了解实验的作用、意义, 并对化学现象的本质进行一定的了解, 让学生明白化学变化和物理变化的区别;其次, 要善于在实验过程中为学生普及更多的爱国知识, 增强学生的爱国意识;再次, 教师可以在实验教学中将其他学科知识整合起来, 让学生形成完整的科学观, 培养学生正确的科学态度;最后, 教师要帮助学生树立正确的审美观, 如对称的审美、比例均衡的审美等。

三、结语

在初中化学实验教学中, 教师要重视学生科学素养的培养。但是, 传统的初中化学实验教学中, 教师对培养学生科学素养的重视程度不足, 导致学生的发展受限。在新课改背景下, 为了促进学生的全面发展, 教师要引导学生树立科学的实验观, 培养学生的情意品质, 提高学生的科学素养。

参考文献

[1]闫芳, 郝轶鸣.新课标下加强初中化学实验教学的若干想法[J].山西广播电视大学学报, 2011 (03) :50-51.

[2]张世勇, 李永红.科学素养理念下我国初中化学教科书中化学实验的演变研究[J].教育理论与实践, 2014 (08) :31-34.

[3]孔静.重视初中物理实验教学和培养学生科学创新能力的分析[J].科技风, 2014 (21) .

利用实验培养学生的科学素养 第10篇

一、利用实验激发求知欲望

科学课的引人入胜在于科学实验的无穷魅力。未知的实验结果、新奇的实验现象都会激起学生强烈的好奇心。将科学的知识经过实验的“包装”不失为一种好的教学方法。

(一) 把握“首因效应”———让学生养成乐于探究的习惯

人们根据最初获得的信息所形成的印象不易改变, 甚至会左右其对后来获得的新信息的解释。能把握好“首因效应”可以让学生对科学学科有正面的、美好的第一印象, 认为科学是一门有趣而又严谨的学科, 从而乐学、好学。如浙教版科学教材的第一节课《科学并不神秘》中就出现了“鱼鳔的结构探密”等大量有趣的实验, 其深意可见一斑。

(二) 设置“等待效应”———利用悬念激发学生积极思维

科学教师利用课堂实验的“悬念”可以激起学生的好奇心, 从而引发他们浓厚的求知欲望。这样切合时机的“等待效应”无疑对学生思维有正催化作用。在《马德堡半球实验》的教学中, 笔者首先提出了一个论点:“女生的力气比男生大。”这让全场哗然。接着笔者分别邀请了力气最大的男生和力气最小的女生分别去拉两个铁质半球, 结果男生费了九牛二虎之力, 两个半球仍然纹丝不动;女生轻轻一拔, 密合的铁球就一分为二了。这样的悬念让学生在观察实验时相当仔细。有学生提出女生在分开铁球之前有“嗤”的一声, 一定是老师做了手脚。于是笔者展示了马德堡半球的结构和调节气压的阀门, 许多同学心中的疑问迎刃而解。

(三) 制造“眼球效应”———放大视觉效果深化实验意义

现在的学生信息获得的渠道广, 有许多实验、许多现象他们是了解的。如果没有形式上的创新、改进, 无法引起学生的注意, 反而会引起学生的“视觉疲劳”。因此, 如何去设计更好、更新的课堂实验是每个科学教师值得思考的。原本已经有的实验教师可以想办法将它们扩大或缩小以增强视觉感染力, 也可以改变载体重新演绎, 或是安排系列实验层层深入。例如《大气压强》这节课的内容, 教材提供了许多有趣的实验, 可以说每个实验都会吸引学生的眼球。经过改进, 笔者把覆“杯”实验的杯换成了桶, 一个直径10cm、高度约30cm的圆柱形长桶。这个大桶装满水有将近20斤重, 桶口放上一张硬纸片, 将它倒竖过来, 居然可以滴水不漏。这样的视觉冲击足以使学生终身难忘, 强烈的好奇心必将激发学生强烈的求知欲。科学实验产生的“眼球效应”不但使学生的思维聚焦在实验中, 更对学生的后续学习产生了正面影响。

二、利用实验培养观察习惯

巴甫洛夫曾对学生说:“不学会观察, 你就永远当不了科学家。”教师应当在科学课中引导学生进行全面细致的观察, 实验观察就是良好的平台。针对实验的观察应具有目的性、连续性、细致性、比较性、归纳性等属性。

(一) 目的性

当确立了实验目的后, 观察应当围绕实验要求的内容有针对地进行。如《观察蜗牛》实验应当始终围绕探究蜗牛存在的感觉有的放矢地进行观察。

(二) 连续性

教师要让学生养成全程观察实验现象的习惯, 提高观察的专注度。如讲述“检验二氧化碳的存在”时, 笔者提议通过吸管用嘴吹气来使澄清石灰水变浑浊, 有部分学生持续吹气, 发生了澄清石灰水变浑浊又变澄清的现象。这为学生今后进行持续科学探究提供了良好的范本。

(三) 细致性

实验观察要做到不放过任何一个与众不同的特殊现象, 因为许多科学发现源于对细节的研究。如硫酸铜晶体受热分解后形成的硫酸铜粉末是白色的, 但很快表面会变成浅蓝色。而在实验结论中大多同学写了白色, 只有一组同学写了他们观察到的全部过程。于是笔者引导学生查阅资料, 了解硫酸铜粉末和晶体的颜色, 并要求他们找出变蓝色的原因和解决变蓝的方法。一次细致的观察可以引发一次高层次的思维活动。

(四) 比较性

要让学生学会对比、类比的观察方法, 善于在相同事物和现象中, 通过比较找出它们之间的不同点;在不同事物和现象中, 通过比较找出它们之间的相同点。比如“木炭在氧气中点燃实验”, 许多学生看到了产生“白烟”或“白雾”的现象。此时, 可设置“白烟”和“白雾”的对比观察, 弄清它们产生的本质原因。

(五) 归纳性

要让学生学会用整体的眼光观察, 从对各种现象的观察中, 先得出结论, 然后归纳出一般的规律。如“牛顿第一定律”实验在对“小车在不同材料表面滑行的距离”的观察中就体现了归纳性, “粗糙—较光滑—很光滑—无限光滑 (无摩擦) ”, 整个实验和推论正是在归纳性的观察中展现的。

三、利用实验倡导科学精神

科学精神是人们在长期的科学实践活动中形成的共同信念、价值标准和行为规范的总称。科学精神就是指由科学性质所决定并贯穿于科学活动之中的基本的精神状态和思维方式。倡导科学精神是培养科学素养的最直接、最主要的方面。

(一) 在实验中发掘创造意识

创新精神是科学的生命, 是科学活动的灵魂。实验过程中有许多“激发点”可以发掘学生的创造意识。如“氢气的性质”的教学, 笔者安排了氢气和空气混合的爆炸实验、纯净的氢气在空气中安静燃烧的实验。在观察实验现象后, 笔者让学生思考氢气和氧气的反应产物是什么。几乎所有的学生都回答是“水”, 唯独一名学生怯怯地说了声:“为什么不是双氧水?”笔者颇感意外, 深思这是个有价值的问题。笔者让他发表了自己的意见。他说:“我认为氢气与空气混合爆炸产生水, 氢气安静燃烧产生双氧水。和炭的完全燃烧与不完全燃烧很像的。”运用已经学习的知识来解释新的问题, 这就是科学学习的一个有效方法, 虽然结论错误, 但该学生的想象非常独到。教师在实验过程中只要发现学生有一丝一缕的创造意识, 都应该倍加呵护, 鼓励学生敢想、敢问, 并加以正确引导, 以充分挖掘学生潜藏的创造意识。

(二) 在实验中保护质疑精神

质疑就是求真精神的表现形式之一。科学教师要让学生知道在严格确定的科学事实面前, 他们须勇于维护真理, 反对独断、虚伪和谬误。如“二氧化碳的性质”实验:在实验台上放置一个装满二氧化碳的塑料瓶, 请各小组的学生验证二氧化碳是否溶于水。学生在教师的提醒下, 根据大气压的知识, 设计出向塑料瓶中加入少量水再旋好瓶盖, 摇晃后观察塑料瓶的形状。经过实验, 几乎所有的学生都得出了答案:瓶子变瘪了, 二氧化碳溶解在水中了。只有一组学生提出了疑问:“我们的瓶子一点也没变化。”笔者环视一周, 刚才说瓶子变瘪的另外两组学生, 神色慌张, 他们的瓶子也没有变化。笔者了解了情况, 提议一起找出原因, 便提出向瓶内液体滴加紫色石蕊试液, 观察是否出现变红的现象。实验后, 笔者注意到刚才瓶子没有变化的组, 此时紫色石蕊试液也没有变化。事后询问了准备室, 才知道有三组实验的塑料瓶是空的。

由于每个人的性格不同, 可能受到群体的影响有强有弱, 在实验课堂上容易出现从众的效应。可能开始学生能尊重实验事实, 但如果周边的同学都出现了统一的答案时, 往往会对自己的结论产生动摇, 甚至改变。然而, 一个具备科学素养的人需要有敢于质疑的科学探究精神, 历史上有许多科学家因为盲目从众、从权威而丧失了一项重大发现或发明。科学教师应该在实验教育时充分重视尊重实验结果的重要性, 培养学生严谨求实的科学态度。

(三) 在实验中树立探究信心

科学精神中包含了执著的探索精神。根据已有知识、经验的启示或预见, 科学家在自己的活动中总是既有方向和信心, 又有锲而不舍的意志。在教育活动中如何帮助学生树立起探究的信心, 培养锲而不舍的科学探究精神是教师值得思考的。如“测量空气中氧气的含量”实验, 实验的设计是用红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气, 使瓶内气压降低, 在大气压的作用下, 右侧烧杯中的水流入集气瓶内。告知了学生基本的实验原理后, 几组学生开始自行进行实验。可是学生在实验中却碰了一鼻子灰, 大部分学生觉得实验现象不明显。对实验失败的学生, 笔者稍做点评后让他们再次实验, 直到实验成功为止。最多的一个同学进行了6次实验才成功。虽然没有一次获得成功, 但不断改进实验的经历一定让他受益匪浅。

爱迪生发明电灯时用近千次实验才找到合适的灯丝材料。现代中学生遇到的挫折较少, 希望每一次活动都能获得成功。但是科学的实验课并不能保证学生人人成功、次次成功, 所以利用科学实验的挫折, 鼓励学生大胆进行实验, 使学生从每一次失败中吸取教训, 最终走向成功, 这样, 科学课堂的实验无形中培养了学生永不言弃的科学探究精神。

四、利用实验践行学以致用

科学是生产力, 科学应当为人类社会谋福利。科学知识最终要作用于实践, 因此科学教师在实验教学中更需践行实践。

(一) 实验过程展示

科学实验过程本身就是可以展示的资源。例如, 高年级学生优化设计过的实验, 可以进入社区进行展示。近几年, 各地开展的中小学科技节也都有展示实验设计方案和实验过程的“创意实验活动”。一方面, 学生动手做就是一次学以致用的过程;另一方面, 对参观的学生来说, 这也是一次兴趣培养的过程。这种两全其美的方式, 需要科学教师和科技工作者共同努力倡导。

(二) 实验成果展示

实验的成果主要有实验作品和实验报告。这两者都是良好的理论付诸实践的展示手段。

1. 实验作品作为展示手段

科学实验过程中衍生出的实验作品直观、形象, 在教学中其用途也比较广泛。如2005年杭州市初中科学学科实验调研评比中的“简易日晷演示模型”给笔者留下了深刻的印象。教材上介绍的日晷是我国古代劳动人民智慧的结晶, 其原理如何、怎样使用、怎样修正都是教材上没有的东西。如何将这个古代的科学模型转化为真正方便使用的现代计时器具?带着这个问题, 学生不断试验改进, 最终“研发”出了日晷演示模型。这既是一件实验作品, 又是一件精美的工艺品。受此启发, 笔者在教学活动中也鼓励学生动手做, 如利用量角器、大头针、细线制作一架水平仪;用茶叶罐和世界地图制作一个全球区时查询杯。这些作品蕴含了科学原理, 又能作为美工作品让人欣赏, 深受学生的喜爱。

2. 实验报告作为展示手段

实验报告描述了实验设计过程中的细节和实验的结论, 可以是一篇科技小论文也可以是一张手抄报。其内容丰富、载体多元, 在展示活动中会备受瞩目。如笔者指导学生写了《酸碱性和头发硬度的关系实验报告》, 学生完成实验后, 写下实验感言、实验花絮等等, 和实验过程一同制作在一张美观的电子小报中。在科技节的展示活动中, 这张小报备受好评。学生体验了学以致用的成功。

在实验笔记中体现科学素养 第11篇

关键词物理素养创新能力实验笔记

中图分类号:G633.8文献标识码:A文章编号:1002-7661(2011)08-0106-02

传统物理学科的教学,一般课堂教学纯粹授予知识和原理,实验课专门指导学生进行物理实验验证。因此,不少学生沉湎于对知识的机械记忆、对习题的机械训练中,而对观察能力、实验动手能力、创新能力的培养似乎置之度外。如何使物理教学从单纯的“学科教学”转向“科学的教育”,使学生从知识型逐渐向素质型和能力型转变呢?我认为,加强实验教学是培养学生科学素质的重要途径。

由于青少年的心理特点是“好奇”,所以,教师要善于创造良好的学习情景,激发学生探究科学的兴趣,培养学生的观察和实验能力,培养学生科学的思维方法和实事求是的科学态度,培养学生的创新能力。为此,在学生进行物理实验时,可引导他们撰写实验笔记。通过实验笔记可看出学生对物理现象和物理问题的理解情况,以及学生的科学态度、创新能力和科学素质。

一、实验笔记的作用

对于实验笔记的作用存在这样两种观点。一种观点认为:实验笔记与跟教材配套所发的实验报告一样,主要用于记录实验步骤、实验观测结果、实验结论。这种观点引导学生将注意力放在实验过程中的一些细节和实验数据的观测上。这样,实验笔记变成了一种“成品”,抑制了学生思维能力和创造能力的培养,不利于学生挖掘自身的潜能。

另一种观点认为:实验笔记应让学生充分阐述实验想法,进行创造性思维,还可以提出新的意见和别出心裁的途径,变学生的被动接受为主动探索。实验笔记不再是一种“成品”,而是一种激发学生求知欲和创造欲的“催化剂”。使学生把发现问题、明确问题、阐述问题的过程写出来。这种观点有利于培养学生的理解力、想象力、分析解决问题能力和创新能力。

二、实验笔记的撰写

1.实验前

学生提出自己想要探究的问题,并写出有关这一实验的设想。例如:实验目的、设计思想、安排的实验过程、在实验中可能出现的问题、根据所学知识对实验结果作出的预测等。这样,可以激发学生开动脑筋思考问题,有助于把握实验的进展,正确控制变量,理解以后的实验结果,巩固所学的知识。提出实验目的和预测实验过程中可能出现的问题,有助于学生集中注意力做好实验的安排、控制实验条件和观察、测量;试做实验结果猜想,可以让学生在实验中验证自己的想法是否正确。

例如,有一学生对“覆杯”实验做进一步地研究,他想探究的问题是:当杯中水没装满时,纸片或塑料片是否会掉下?实验结果跟他估计的相反,用硬纸片覆盖杯口做实验,发现不管杯内水多水少,纸片不会掉下。用硬塑料片再做,只要塑料片保持水平,也不会掉下来。

2.实验时

观察、测量、读取数据,并且对这些数据进行处理,制成图表。同时记录下实验过程中出现的问题和发现。此时,学生对先前提出的想法、问题、步骤、预测等在实验过程中进行验证和反思。

上述学生在反复实验过程中,仔细观察,发现纸片发生了形变,杯口部分向外凸出;塑料片看不出有形变发生,但塑料片与杯口之间有一个间隙,被水充满。该学生从这两个现象中看出,不管哪种情况,杯内空气的体积增大了。他又猜想这点可能是纸片没掉下来的主要原因。

3.实验后

将数据进行归纳、整理,去粗取精,去伪存真,列表、作图,实事求是地分析实验结果。并且能查阅其他有关资料,如杂志、书籍、光盘等,博引旁征,对实验结果进行解释。对原有想法进行整理,进一步完善自己对这一问题的认识。然后,概括出实验结论,并分析“理想情况”与“真实世界”的关系,总结自己的进步和收获。同时,针对实验中存在的问题,提出几种改进方法。这样,有助于提高学生分析问题、解决问题的能力。

4.交流成果

学生的实验笔记不能被束之高阁,在实验成功的基础上,应组织学生汇报讨论、交流成果。实验笔记可以在第二课堂上宣读,制成投影片进行交流,也可以在学校的黑板报、橱窗、学生的手抄报上进行介绍。通过实验笔记的交流,使多数学生受到教益,获得在传统的课堂教学中无法获得的知识,成功者也得到鼓舞。

三、实验笔记的评定

评定编写实验计划的能力:在设计、说明、解释中对概念的理解情况,实验过程的编排情况,在设计图表上对内容的理解情况。

1.评定动手能力。准确说明实验材料和仪器的使用情况,正确识别和控制变量。

2.评定观察能力。正确选择观察目标,实际观测和推断,质量和数量上的准确程度,相似处和不同处的注解,不同时间和空间的各种现象的比较,准确和详尽的描述。

3.评定处理数据的能力。运用有效数字表示测量数据,恰当处理数据和描绘图线。

4.评定分析与总结的能力。清晰地提出问题和作出预测,分析结果,做出有依据的结论,用公式或文字表述规律。

5.评定科学态度。分析学生的兴趣和求知欲,分析学生的合作性、坚毅性、机灵性、判断力。

总之,实验笔记有助于促进学生智能的发展和科学方法的掌握。可以激发学生的探究兴趣,他们会自觉地对获得的实验现象进行理论思考,学生的探索意识得到强化,聪明才智得到充分发挥。对于加深和扩大学生的知识面,发展他们的爱好和特长,培养独立工作能力和创造精神是十分有益的。能使学生由对科学实验的兴趣转化为对学科学的兴趣,甚至升华为科学志趣。

利用实验培养学生的科学素养 第12篇

一、通过演示实验, 潜移默化地培养创新意识

演示实验, 是化学教学中最生动、最有效的直观教学, 可以帮助学生理解掌握知识, 培养学生的化学素养。为了培养学生的创新意识, 我们在演示实验教学上进行了以下尝试: (1) 大胆处理教材, 设计实验方案。如制取氧气的实验, 改变传统的操作步骤, 而以氧气发现的过程背景材料引入, 激发学生的兴趣, 演示实验后让学生写出反应方程式, 解释反应原理, 最后指出现在实验室里制氧气一般采用这种方法。 (2) 改变教师做学生看的方式, 请学生上台演示。引导学生仔细观察, 认真操作, 积极讨论。 (3) 替换教材实验材料或药品, 不照本宣科。如制氯气时, 将方法改为排饱和食盐水的方法;氨气溶于水的喷泉实验装置下面的锥形瓶换成生活中常见的软塑料瓶, 删除了滴管。以此拓宽学生视野, 认识到化学物质与实验的关系, 培养其创新意识。

二、通过学生分组实验, 培养科学态度

学生实验是在教师的指导下独立完成的。传统实验教学中, 学生“照方抓药”扼制了学生能动的科学素养的养成。笔者一改实验教学方式, 激发学生创新, 让学生提出猜想、假设, 设计研究问题的实验方案。教师只需在安全性、合理性方面进行审查, 作一些必要的提示。如做二氧化碳的性质、制法实验时, 笔者提问二氧化碳的性质, 让学生分组讨论, 提出假设及实验方案。老师只需提醒学生注意安全事项, 放手让学生自主实验, 开始试验时试剂要取少量, 逐渐增大量进行试验, 注意观察现象, 做好记录。失败的, 就主动找同学研讨, 查找失败的原因再做, 直到成功。同学们为了实验成功, 每一步都做得很认真, 写实验报告时, 对于实验现象不再像以前一样不顾事实照书上说的写, 或抄别人的记录, 而是如实记录。学生对实验后中出现的问题进行讨论, 自己找到原因。这样的实验让学生真正体验了科学探究的过程和方法, 体验了科学探究的艰难, 获得了科学探究的乐趣和成功的喜悦, 培养了学生严肃认真实事求是的科学态度及热爱科学、热爱科学家、追求真理的情感。

三、体验实验过程, 转变学习方式, 培养学生的实践能力

化学实验教学中, 培养学生主动体验并提升实践能力是教学的目标。此过程中, 学生必须主动参与和思考, 由“旁观者”变为“参与者”, 主动探求知识, 获得创造体验。如, 高二化学中稀硝酸与铜片反应的实验, 由于盛装铜与稀硝酸的试管中存在空气, 而无色的NO容易被空气中的氧气氧化为红棕色的NO2, 从而干扰铜与稀硝酸的反应。笔者将此演示实验改为学生分组实验, 将学生分为两组:一组按课本演示实验进行操作, 另一组在加入铜片前先加少量Na HCO, 通过实验加以验证。让学生亲自动手操作, 自己得出结论, 使实验效果大大增强。此外, 教师还可以设计研究性实验, 如调查分析土壤成分、做污水处理实验课题等, 让学生在实践中去探索。转变学生学习方式, 教师应成为启发者、鼓励者和指导者。教师要引导学生观察、发现, 不要轻易包办代替, 让学生通过分析思考得出实验结论。留给学生动眼、动手、动脑的时间, 独立操作实验仪器, 完成实验观察任务, 处理实验数据, 推证实验结果, 解决实验中出现的问题, 培养学生的学习观察能力、动手操作能力、搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力, 从而实现其实践能力的全面提高。

四、运用实验发展史, 倡导科学的精神, 提升学生的人文品质

化学史忠实地记录了化学科学的孕育、产生、发展过程和演变的规律, 体现了人类精神文明的优秀成分, 是科学精神最集中的载体。加强化学实验史的学习, 对中学生人文道德的提高起到重要的促进作用。运用化学史实, 积极创设探究情境, 教师带领学生自己去发现和研究问题, 可以增强他们的主动求知的精神。运用化学史实帮助教育学生, 使其树立科学的自然观, 学会尊重事实与独立思维能力。如, 拉瓦锡通过实验, 揭示了燃烧是物质跟空气中的氧气发生反应, 指出物质中根本不存在一种所谓“燃素”的特殊物质, 从而推翻了“燃素”说, 使化学避免了走入唯心论的死胡同。利用化学史实帮助教育学生, 对待科学应采取严谨务实的态度。

此外, 化学实验中展示了化学家的情操, 他们具有为人类的进步, 为世界的和平事业献身, 为民族为祖国利益无私奉献, 为科学事业执著追求、不怕牺牲的崇高精神境界, 具有浓厚的知识功底、广博的知识面、强烈的创新意识, 具有坚定的意志品质, 知难而进、敢于超越自我、挑战权威、自强不息、顽强拼搏的精神。他们热爱生活、淡泊名利、善于合作。这些都会深深地感染学生, 给学生带来无穷的人格力量。加强化学实验史的教学, 可改变当前人文精神缺失的状况, 提升学生人文品质, 实现科学精神与人文精神的统一。

总之, 实验是化学学科的基本特征, 是学习化学知识、探究科学方法和解决有关问题的重要手段。实验探究是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动, 是一种重要的学习途径, 也是义务教育阶段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。

参考文献

[1]王祖浩.全日制义务教育化学课程标准解读 (实验稿) [M].武汉:湖北教育出版社, 2002.

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