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科學(xué)實驗總結(jié)與反思范文第1篇

【關(guān)鍵詞】微世界；科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)；教學(xué)策略：行動研究

【中圖分類號】G420 【文獻標識碼】A 【論文編號】1009-8097（2013）09-0035―06 【DOI】10.3969/j.issn.1009-8097.2013.09.007

一 研究問題

科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)本質(zhì)上是一種良好的問題解決活動。小學(xué)科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)實際上是小學(xué)生通過探究科學(xué)實驗，從而發(fā)現(xiàn)并獲得科學(xué)知識、科學(xué)現(xiàn)象，培養(yǎng)科學(xué)探究的技能的活動過程。微世界（Mircroworld）是一個經(jīng)過實證研究證明十分有效的認知學(xué)習(xí)環(huán)境與心智工具（mental tool），尤其適合于發(fā)展科學(xué)（技）學(xué)科的探索與發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)活動。國外已經(jīng)有許多微世界應(yīng)用于科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的教學(xué)經(jīng)驗和實踐案例。但在國內(nèi)，特別是小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，還很少有關(guān)于微世界的教學(xué)應(yīng)用研究。如何運用微世界促進小學(xué)科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)是值得我們深入研究的問題。為此，本研究提出如下三個具體問題：

（1）小學(xué)科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)有什么特點，其活動過程是什么？

（2）微世界的功能特性是什么，它在小學(xué)科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)中起什么作用？

（3）如何有效地運用微世界支持小學(xué)科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)？

二 微世界支持的科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)

1 科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的含義

科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)（Scientific Discovery Learning）是指學(xué)習(xí)者通過構(gòu)造科學(xué)實驗而進行的發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)，即學(xué)習(xí)者像科學(xué)家一樣，針對某個科學(xué)問題，通過提出假設(shè)和設(shè)計實驗的方法，探究、發(fā)現(xiàn)并建構(gòu)其中的基本規(guī)律和原理的學(xué)習(xí)活動。因此，科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)是指在科學(xué)教學(xué)中，教師通過提供一定的支持和幫助，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者針對某一個科學(xué)問題，通過提出假設(shè)、設(shè)計實驗、檢驗假設(shè)、得出結(jié)論等步驟探究科學(xué)實驗，發(fā)現(xiàn)并建構(gòu)其中的基本概念、規(guī)律和原理，從而提高科學(xué)素養(yǎng)的學(xué)習(xí)活動?？茖W(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的目標、過程都十分強調(diào)學(xué)生自己的發(fā)現(xiàn)經(jīng)歷，并希望能在這一過程中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究思維、方法，建構(gòu)起有關(guān)的概念、原理，發(fā)展有關(guān)的認知技能。

2 科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的活動過程

De Jong和Nioo曾把科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)稱為“探索性學(xué)習(xí)”（Exploratory Learning），并對科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的過程做了具體分析，認為這一過程主要由兩類活動組成：轉(zhuǎn)化性過程和監(jiān)控性過程。張建偉和陳琦對科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)進行了結(jié)構(gòu)化分析，認為在科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)過程中，學(xué)習(xí)者需要完成問題表征與假設(shè)形成、實驗探索、自我監(jiān)控與反思概括三種相互聯(lián)系的活動，這三種活動構(gòu)成了科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)中相互交織的三條線索。同時還強調(diào)，在整個科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)過程中學(xué)習(xí)者原有的知識經(jīng)驗：領(lǐng)域性知識（domain knowledge）和元知識（meta-knowledge）具有重要的作用。陳剛提出了計算機模擬支持的科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的活動結(jié)構(gòu)，認為科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)實際上就是學(xué)習(xí)者在實驗空間和假設(shè)空間中展開的雙重搜索，包括有三個子過程：搜索假設(shè)空間、搜索實驗空間和證據(jù)評估。

綜合上述所有觀點，筆者認為科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)實際上是學(xué)習(xí)者通過開展科學(xué)實驗進行學(xué)習(xí)，它可歸納為三個基本活動過程：科學(xué)探究活動（提出問題、形成假設(shè)、設(shè)計實驗、探索實驗、分析實驗、得出結(jié)論）、自我監(jiān)控活動（自我計劃、自我監(jiān)控、自我評價）、反思概括活動。在這三種活動中，學(xué)習(xí)者原有的知識基礎(chǔ)（領(lǐng)域性知識、元知識）具有重要的作用。其中，科學(xué)探究活動是科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的基本探索活動。

3 微世界支持的科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)中存在的困難

雖然科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)受到了教育界的普遍歡迎，但是，許多實驗研究表明，科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的實際效果并不一定優(yōu)于傳統(tǒng)的講授型學(xué)習(xí)。究其原因，是因為學(xué)習(xí)者在科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)過程中遇到了各種新的問題與挑戰(zhàn)。而通過教學(xué)實踐發(fā)現(xiàn)，在微世界支持的科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)中主要存在以下兩方面困難：

（1）學(xué)習(xí)者在使用微世界開展科學(xué)實驗探究時，容易將其等同于“游戲”，導(dǎo)致無法發(fā)揮微世界的學(xué)習(xí)功能；

（2）由于受到知識背景和認知發(fā)展水平的限制，學(xué)習(xí)者對科學(xué)實驗的相關(guān)知識和方法理解不夠，不知道如何開展科學(xué)實驗，具體表現(xiàn)在：①不知道怎樣從具體的任務(wù)情境中選擇自己的研究問題；②不能正確地完成實驗設(shè)計：⑨不知道應(yīng)該記錄哪些實驗數(shù)據(jù)；④較難通過分析實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)來得出結(jié)論：⑤對自己的實驗過程不能進行很好的監(jiān)控和調(diào)節(jié)，經(jīng)常是隨意地、沒有邏輯地開展實驗探索。

三 研究方法

為了最終形成一套能夠有效促進微世界支持小學(xué)科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的教學(xué)策略實施過程和方法，本研究采用行動研究的方法。

1 總體目標的確定

本行動研究的總目標是根據(jù)理論分析提出的微世界支持小學(xué)科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)教學(xué)策略的總體思路，開展行動研究，通過不斷修正、完善，提出具體的微世界支持小學(xué)科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的教學(xué)策略實施過程與操作原則。根據(jù)實際情況，本行動研究將設(shè)計成三輪循環(huán)，每輪的目標分別為：

（1）第一輪行動目標：探索微世界的使用方法，細化各個并微世界支持小學(xué)科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的活動過程中各個環(huán)節(jié)的策略，即“知識解釋支持策略”、“實驗探索支持策略”和“反思支持策略”：（2）第二輪行動目標：修正、完善各個環(huán)節(jié)的策略；（3）第三輪行動目標：總結(jié)微世界支持小學(xué)科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的教學(xué)策略和方法，同時分析微世界支持小學(xué)科發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的教學(xué)策略的實施對提升小學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的作用。

2 實驗對象和內(nèi)容的選擇

本研究的實驗對象是廣州市體育東路小學(xué)五（3）班的學(xué)生（共30人），確定如表1所示的部分教學(xué)專題作為實驗教學(xué)內(nèi)容。

“種植外星植物”、“生態(tài)瓶”、“維護生態(tài)平衡”三個專題是小學(xué)科學(xué)的重要內(nèi)容。“種植外星植物”內(nèi)容側(cè)重于將引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)問題情境提出研究的問題，并根據(jù)問題設(shè)計對比實驗，學(xué)會如何從收集的數(shù)據(jù)中，分析整理信息，從而得出正確的結(jié)論；“生態(tài)瓶”幫助學(xué)生探索在封閉條件下建立良性生態(tài)系統(tǒng)的方法，再用于實際生活的研究，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，幫助孩子們形成愛護動物、珍愛生命的意識；“維護生態(tài)平衡”引導(dǎo)學(xué)生認識自然界的生態(tài)系統(tǒng)是一個和諧的整體，需要很長時間才能形成，其中任何一個環(huán)節(jié)受到破壞，生態(tài)系統(tǒng)都可能會失去平衡。

3 微世界的設(shè)計與開發(fā)

本研究中所使用的微世界的設(shè)計理念是為小學(xué)生提供模擬真實世界現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)式與探索式的學(xué)習(xí)環(huán)境，通過操作微世界中的元件或命令進行模擬實驗活動，促進小學(xué)生主動探究進行科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)，從而激發(fā)小學(xué)生主動參與解決問題的能力。

“種植外星植物”這一專題是根據(jù)小學(xué)五年級《科學(xué)》上冊（教科版）中“生物與環(huán)境一”單元中“設(shè)計種子發(fā)芽”、“種子發(fā)芽實驗”、“從實驗中獲得信息”三個專題內(nèi)容所涉及的知識點進行設(shè)計的拓展內(nèi)容，該軟件在課堂上為學(xué)生提供一個虛擬科學(xué)實驗研究環(huán)境，通過探索三種養(yǎng)料A、B、C中，哪種是外星植物“小菱花”生長需要的養(yǎng)料，并找出該養(yǎng)料的最佳分量范圍，從而幫助“小菱花”生長得最好，以打破宇宙高度，操作界面如圖1。

“制作生態(tài)瓶”微世界是針對小學(xué)科學(xué)五年級內(nèi)容“生物與環(huán)境（二）”中有關(guān)生態(tài)瓶的內(nèi)容，主要目的是讓學(xué)生在構(gòu)建、觀察、改變“微型生態(tài)系統(tǒng)”的過程中，加深對生態(tài)系統(tǒng)及生物圈的理解，明確非生物、植物、動物之間的依賴關(guān)系，軟件操作界面如圖2。

在“維護生態(tài)平衡”微世界軟件中，呈現(xiàn)了一條由“草”、“兔子”、“狐貍”三種生物組成的食物鏈，學(xué)生可以通過操作軟件開展對比實驗，觀察這一生態(tài)系統(tǒng)50年里草原生物數(shù)量的變化，軟件操作界面如圖3。

4 總體行動方案

（1）將微世界應(yīng)用于小學(xué)科學(xué)課堂，探索微世界的使用策略與方法，并制定第一輪行動計劃；（2）實施第一輪行動；（3）觀察并收集數(shù)據(jù)，分析效果；（4）反思第一輪行動結(jié)果并總結(jié)；（5）改進教學(xué)，細化策略與方法并制定第二輪行動計劃；（6）實施第二輪行動；（7）收集并分析數(shù)據(jù)，觀察結(jié)果；（8）反思第二輪行動結(jié)果，并改進：（9）以同樣的模式進行第三輪行動研究。

四 研究過程、結(jié)果與反思

1 第一輪行動方案、過程、結(jié)果與反思

本輪行動研究的主要目的是探索微世界的使用方法與策略。作為一種計算機模擬軟件，微世界為學(xué)生提供了一種模擬真實實驗的虛擬環(huán)境，因此需要讓教師和學(xué)生熟悉和適應(yīng)利用微世界開展科學(xué)學(xué)習(xí)，克服因真實實驗和虛擬實驗之間的差異造成的困難。

在本輪行動研究中，教師根據(jù)教學(xué)的需要，在不同的教學(xué)環(huán)節(jié)為學(xué)生提供了較為有針對性的支持策略。首先，在開展科學(xué)實驗探究前，教師利用微世界的演示功能給學(xué)生創(chuàng)設(shè)了問題情境，并聯(lián)系舊知識，幫助學(xué)生提出研究的問題：接著，教師使用“任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)”將微世界中的科學(xué)實驗分解為兩個任務(wù)，要求學(xué)生借助實驗方案和其它輔助工具來完成一定任務(wù)，在整個實驗探索過程中，教師還采用了搭建“腳手架”、同伴輔導(dǎo)、提供輔助工具（如Excel）、反思等策略。

筆者通過課堂觀察、課后對教師和學(xué)生的訪談發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對微世界這一新的學(xué)習(xí)軟件充滿了好奇和興趣，并且大部分學(xué)生在明確了任務(wù)要求后，很快就能熟練操作微世界；學(xué)生能夠明確實驗研究方案的重要性，多數(shù)學(xué)生能夠認真閱讀并填寫實驗方案，但也有不少學(xué)生在實驗探索過程中不作記錄：部分學(xué)生利用了Excel進行數(shù)據(jù)處理，通過分析直觀化的圖形來得出自己的結(jié)論。圖4（a）、（b）是學(xué)生利用Excel處理的收集到的實驗數(shù)據(jù)所得到的“小菱花”生長曲線圖。

但是，通過調(diào)查和觀察，發(fā)現(xiàn)還有以下一些問題有待解決：（1）學(xué)生對微世界的“熱情”過高，導(dǎo)致他們忽視了對教學(xué)目標、教學(xué)問題等重要信息的理解，少數(shù)學(xué)生甚至將操作微世界當做玩游戲，直接影響了教學(xué)目標的達成。（2）教師對學(xué)生的指導(dǎo)還不夠到位。主要體現(xiàn)在兩個方面：一是未能把握學(xué)生進行科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)給予及時和恰當?shù)闹笇?dǎo)；二是未能對所有學(xué)生進行指導(dǎo)，導(dǎo)致學(xué)生間學(xué)習(xí)效果差異較大。針對以上兩方面的問題，我們認為可以嘗試采取以下措施對微世界支持的小學(xué)科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)教學(xué)策略加以改進：

（1）在開始實驗操作前，對學(xué)生的操作權(quán)限加以控制，不讓學(xué)生動手操作微世界，由教師引導(dǎo)學(xué)生明確了教學(xué)目標和探究任務(wù)、提出研究問題、形成了假設(shè)并制定了實驗計劃后，再給予學(xué)生操作的權(quán)限。

（2）教師加強對教學(xué)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的把握，并針對關(guān)鍵的教學(xué)環(huán)節(jié)進行精心的設(shè)計，引導(dǎo)學(xué)生的概念轉(zhuǎn)變和思維發(fā)展。同時，采用同伴輔導(dǎo)和小組協(xié)作相結(jié)合的策略加強學(xué)生之間的互助和協(xié)作，最大限度地照顧到學(xué)生的水平差異。

2 第二輪行動方案、過程、結(jié)果與反思

本輪行動研究的主要目的是細化微世界支持的小學(xué)科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)活動過程中各個環(huán)節(jié)的教學(xué)策略，即知識解釋支持策略、實驗探索支持策略和反思支持策略，并通過課堂觀察、課后反思、調(diào)查和訪談等方式收集信息，進一步總結(jié)三種教學(xué)策略的具體應(yīng)用方法，并及時發(fā)現(xiàn)存在問題從而加以改進。

在本輪行動研究中，教師在教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，設(shè)計了較有針對性的教學(xué)策略。在提出問題和形成假設(shè)的階段，教師提供的知識解釋支持策略主要包括了講授法、案例教學(xué)法、概念圖支架等，為了幫助學(xué)生能夠理解所要探究的科學(xué)問題，教師除了直接講授，還提供了相關(guān)的案例供學(xué)生觀摩學(xué)習(xí)，同時還讓學(xué)生學(xué)會利用概念圖工具對相關(guān)的科學(xué)知識進行分析和梳理，訓(xùn)練學(xué)生的思維能力，從而建構(gòu)有關(guān)的科學(xué)概念。在實驗探索階段，教師分別針對設(shè)計實驗、檢驗假設(shè)和分析實驗三個關(guān)鍵環(huán)節(jié)為學(xué)生提供了相應(yīng)的實驗探索支持策略，包括：搭建“腳手架”、操作示范、提供輔助工具等。

本輪行動研究中，筆者發(fā)現(xiàn)：大部分學(xué)生已經(jīng)適應(yīng)了微世界支持的小學(xué)科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)活動，開始將注意力轉(zhuǎn)移到“我要利用微世界來發(fā)現(xiàn)”，因此更加重視實驗研究方案的閱讀和填寫，部分學(xué)生能自己積極主動地尋找輔助工具進行數(shù)據(jù)記錄和分析。由于本輪行動研究中教學(xué)內(nèi)容所涉及的知識較為復(fù)雜，學(xué)生在操作微世界和理解實驗研究方案的過程中還存在一定的困難。

通過訪談教師發(fā)現(xiàn)，在實際教學(xué)中，問題提出和假設(shè)形成階段在整個課堂中處于很關(guān)鍵的地位，需要充分引起學(xué)生探究的積極性，在明確問題基礎(chǔ)上開展實驗的探索。因此，除了在教學(xué)過程中要為學(xué)生提供知識解釋支持策略、實驗探索支持策略和反思支持策略外，還應(yīng)考慮在最初的教學(xué)環(huán)節(jié)中，加入任務(wù)驅(qū)動策略，通過提出任務(wù)、分析任務(wù)、解決任務(wù)等步驟，使學(xué)生積極投入探究過程。

通過訪談學(xué)生發(fā)現(xiàn)，學(xué)生主要在兩方面還存在著較大的困難：一是不知道如何根據(jù)研究問題進行猜想和假設(shè)，較難根據(jù)分辨猜想和假設(shè)選擇相關(guān)信息：二是不知道應(yīng)該如何對收集的證據(jù)進行推理和解釋，從而形成正確的結(jié)論。雖然教師在設(shè)計教學(xué)時，已經(jīng)針對這兩方面的困難提供了相關(guān)的學(xué)習(xí)支持，但還有待于進一步深入分析和解決。

本輪行動研究對教學(xué)策略進行細化并改進了相應(yīng)的實驗研究方案，較第一輪行動研究有了較大的改進。但也發(fā)現(xiàn)以下問題，針對這些問題，提出改進措施。

（1）發(fā)現(xiàn)問題

學(xué)生在形成假設(shè)和得出結(jié)論兩個環(huán)節(jié)還存在著較大困難，需要教師提供更有針對性的教學(xué)策略和方法的支持。

（2）改進措施

發(fā)揮小組協(xié)作探究的優(yōu)勢，利用“同伴輔導(dǎo)”使學(xué)生之間互相幫助和促進。

3 第三輪行動方案、過程、結(jié)果與反思

本輪行動研究的主要目的是總結(jié)微世界支持小學(xué)科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的教學(xué)策略的操作過程及方法，分析微世界支持小學(xué)科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)教學(xué)策略對學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展所起的作用。

在本階段的教學(xué)實驗中，主要針對前兩個循環(huán)中出現(xiàn)的問題進行觀察分析，重點關(guān)注所提出的教學(xué)策略在促進學(xué)生開展科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)活動中的有效性。

通過執(zhí)教教師的反思，可以發(fā)現(xiàn)：（1）各種策略的運用有助于學(xué)生開展科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)活動，也促進了學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展；（2）教師認為微世界很適合于支持小學(xué)科學(xué)中部分難以在課堂中完成的科學(xué)實驗探索，大大提高了學(xué)生參與科學(xué)探究的積極性，增加了學(xué)生體驗科學(xué)探究過程的機會。

學(xué)生對微世界的使用表現(xiàn)出極大的興趣，訪談發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在科學(xué)知識的掌握、科學(xué)探究能力、情感態(tài)度價值觀的發(fā)展方面取得了較大的進步。主要表現(xiàn)在：（1）能夠應(yīng)用課堂上所學(xué)的知識去解釋生活中的科學(xué)現(xiàn)象或解決生活中的實際問題；（2）完整地體驗了科學(xué)探究的過程，增強了動手操作的能力；（3）極大提高了對科學(xué)探究的興趣，并愿意與他人合作和交流。

五 總結(jié)與評價

通過三輪行動研究，總結(jié)出微世界支持小學(xué)科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的教學(xué)策略的實施過程如圖5所示，并得出如下結(jié)論：

1 微世界支持小學(xué)科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的教學(xué)實施步驟包括“明確探究任務(wù)――建構(gòu)問題空間――制定實驗計劃――開展微世界探索――形成結(jié)論――反思評價”六個環(huán)節(jié)

微世界支持的小學(xué)科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的實施步驟分為：明確探究任務(wù)、建構(gòu)問題空間、制定實驗計劃、開展微世界探索、形成結(jié)論和反思評價。學(xué)生在實驗探究過程中必須是一名參與者和行動者，實驗方案和操作都應(yīng)盡可能由學(xué)生來完成，讓學(xué)生真正成為知識的探索者。教師在開展教學(xué)時，首先要通過設(shè)計真實的任務(wù)情境幫助學(xué)生明確實驗探究任務(wù)。在科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)活動過程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生不斷地設(shè)計實驗、開展微世界探索、收集數(shù)據(jù)，并猜想背后的規(guī)律，直到實驗數(shù)據(jù)能夠支持所猜想的規(guī)律，最終進行總結(jié)和反思。教師可通過簡單的講解和示范讓學(xué)生迅速了解微世界的操作方法和注意事項，以減少學(xué)生在實驗探索過程中所遇到的困難。

2 微世界支持小學(xué)科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的教學(xué)策略包括任務(wù)驅(qū)動策略、知識解釋支持策略、實驗探索支持策略、反思支持策略和多元評價策略

通過對微世界支持的小學(xué)科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的教學(xué)試驗的歸納總結(jié)，得出微世界支持小學(xué)科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的教學(xué)策略包括了任務(wù)驅(qū)動策略、知識解釋支持策略、實驗探索支持策略、反思支持策略和模糊評價策略。在微世界支持的小學(xué)科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)中，學(xué)生始終是進行探究和發(fā)現(xiàn)的主體和中心。在微世界操作中，但由于受到背景知識、思維水平等各面的限制，小學(xué)生在利用微世界進行科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)時會遇到各種各樣的困難。為了更好地幫助學(xué)生激活有關(guān)背景知識、提出問題和假設(shè)，教師可利用情境、協(xié)作、會話等學(xué)習(xí)環(huán)境要素，充分發(fā)揮學(xué)生的主動性、積極性和創(chuàng)造性，指導(dǎo)學(xué)生自主完成實驗設(shè)計、微世界探索和實驗分析與總結(jié)，并能對整個學(xué)習(xí)過程進行有效的計劃、監(jiān)控和調(diào)節(jié)。

3 微世界支持小學(xué)科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的教學(xué)策略的實施對小學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展有促進作用

科學(xué)實驗總結(jié)與反思范文第2篇

一、要高度重視科學(xué)實驗教學(xué)

現(xiàn)在的應(yīng)試教育使得教育成了快餐，很多時候我們更希望能花最少的時間，最小的成本，取得最好的成績。而實驗教學(xué)往往需要花費很多的時間，但是似乎短時間內(nèi)又看不到成果。所以大多數(shù)學(xué)校往往把學(xué)生分組實驗集中在中考實驗考試前一個月，甚至還是選擇一些來做。根據(jù)調(diào)查，有的實驗室形同虛設(shè)，甚至有的還沒有符合標準規(guī)范的實驗教室，常規(guī)儀器以及實驗藥品短缺比較普遍，也有少數(shù)教師怕麻煩，就懶得及時去做了。原因固然挺多，最重要的是部分教師也包括少數(shù)學(xué)校管理者對科學(xué)實驗教學(xué)不夠重視，沒有從根本上認識科學(xué)學(xué)科的特點以及培養(yǎng)學(xué)生“素質(zhì)”的真正內(nèi)涵，學(xué)校為了省錢、教師為了省力，忽視了科學(xué)實驗這一重要環(huán)節(jié)和手段，這樣必然影響學(xué)生各種能力的培養(yǎng)和技能的訓(xùn)練、提高。對此，我們無論是科學(xué)教學(xué)人員還是學(xué)校管理層都必須對科學(xué)實驗教學(xué)予以高度重視。

二、實驗教學(xué)中的誤區(qū)：實驗教學(xué)就是實驗操作

“做實驗啦，去玩了！”這可能是很多學(xué)生實驗課前的寫照?？茖W(xué)實驗是科學(xué)的基礎(chǔ)，對科學(xué)的建立和發(fā)展一直起著十分重要的作用。但是，多年來，初中科學(xué)實驗教學(xué)在很大程度上流于形式。實驗課教學(xué)比較注重實驗儀器的準備和操作事項，教師對學(xué)生的要求往往停留在看到什么現(xiàn)象，怎樣按課本或教師給出的步驟順利完成實驗操作、記錄數(shù)據(jù)、得出預(yù)期的結(jié)論，課后要求學(xué)生記住實驗結(jié)論。甚至有的教師把實驗技能與實驗?zāi)芰Ξ嬌狭说忍?，把科學(xué)實驗?zāi)芰H僅歸結(jié)為實驗操作活動的能力。這些教學(xué)觀念上的偏差，勢必會影響實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，其結(jié)果可能導(dǎo)致很多學(xué)生做完實驗，根本不知道他為什么要做這個實驗，他們知道實驗結(jié)果但不知道是怎么得出的，這個實驗又給了他什么啟示也一概不知，這種重過程和結(jié)論而忽視實驗引導(dǎo)、反思和總結(jié)的做法，把實驗?zāi)芰ε囵B(yǎng)變?yōu)閷嶒灴荚噾?yīng)付能力的培養(yǎng)，嚴重妨礙了現(xiàn)實意義上的科學(xué)素養(yǎng)的提高，很大程度上削弱了學(xué)生實驗的實踐能力和創(chuàng)造才能。從而讓學(xué)生產(chǎn)生實驗就是去實驗室玩玩的心理，這對實驗嚴謹性的培養(yǎng)也是一種妨礙。

三、如何讓實驗成為學(xué)習(xí)科學(xué)的主旋律

（一）重視課堂演示實驗，關(guān)注學(xué)生實驗

有人說好媽媽勝過好教師，由此可見日常生活中潛移默化的作用非常重大。那么一個科學(xué)教師在引領(lǐng)學(xué)生在科學(xué)道路上跋涉時，特別是在初中基礎(chǔ)教育階段，對科學(xué)素養(yǎng)的形成，影響也非常大。我們常說現(xiàn)在的學(xué)生不喜歡動腦，更不喜歡動手，這可能與學(xué)生的成長環(huán)境有關(guān)，因為現(xiàn)在的孩子大多是獨生子女，從小飯來張口、衣來伸手，所以動手操作能力差。這就更需要我們教師加以引導(dǎo)和指導(dǎo)。首先我們演示實驗要盡量都做，并且在做課堂演示實驗前，必須準備充分，確保萬無一失。讓學(xué)生知道實驗的重要性，實驗技能是學(xué)好科學(xué)的一項重要素養(yǎng)。另外“教學(xué)的本質(zhì)是信息的交互，是認識的交換，是學(xué)生的人際交往”。學(xué)習(xí)的過程也是學(xué)生自我教育的過程，是學(xué)會交流、合作、與人相處的過程，這在學(xué)生分組實驗中最能充分體現(xiàn)。以往，學(xué)生分組實驗經(jīng)常合作不順，導(dǎo)致失敗；有時明明是一個小組的活動，最后卻只有少數(shù)學(xué)生在活動；有時小組合作表面上轟轟烈烈，學(xué)生發(fā)言七嘴八舌，實際上只是東拉西扯，甚至嬉鬧說笑，缺乏實效。這嚴重違背學(xué)生實驗的初衷，也影響學(xué)生學(xué)業(yè)成績的提高。

經(jīng)過認真反思總結(jié)，我積極參與學(xué)生的活動，特別是對班級同學(xué)進行合理組合，設(shè)計與創(chuàng)造合作學(xué)習(xí)的情境，做好合作的表率，讓學(xué)生在合作中感到自己的成功與小組分不開，小組的成功離不開個人的努力與成功?，F(xiàn)在學(xué)生充分認識到合作的必要性，體會到合作的互惠性，絕大部分學(xué)生樂于合作、主動合作，學(xué)業(yè)成績大有提高。所以作為一個科學(xué)教師，如不重視實驗教學(xué)，不研究實驗教學(xué)，不注意深入挖掘每一個實驗的教學(xué)功能，那么學(xué)科的教學(xué)效果自然會受到很大影響。

（二）充分挖掘?qū)嶒炈夭?，讓實驗更貼近生活

我們知道學(xué)習(xí)科學(xué)的目的是為了解釋和解決生活中的事物，所以我們首先要能夠用最直觀的現(xiàn)象證實或解釋一些科學(xué)道理。親自動手操作，觀察實驗現(xiàn)象，在有趣的實驗中可以讓同學(xué)們對科學(xué)產(chǎn)生強烈的興趣，興趣是學(xué)習(xí)科學(xué)的基礎(chǔ)，有了興趣，同學(xué)們就有了學(xué)習(xí)科學(xué)的動力。

（三）針對課堂重難點，設(shè)計課外強化實驗

課堂實驗易受時間、空間的制約，往往限制了學(xué)生思維探索的深度，不能有效地發(fā)揮他們的創(chuàng)造才能，也大大束縛了學(xué)生的動手操作能力。學(xué)生在家中可根據(jù)家庭條件尋找各種可利用的器材或廢品，進行制作，進行深入實驗，這更能營造以學(xué)生為主體的實驗與創(chuàng)新環(huán)境，更利于他們個性化、獨立自主品質(zhì)與動手能力的培養(yǎng)。

科學(xué)實驗總結(jié)與反思范文第3篇

基于傳感技術(shù)的科學(xué)實驗的設(shè)計思路

科學(xué)教育領(lǐng)域的傳感技術(shù)系統(tǒng)由傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機及工具軟件構(gòu)成。其中傳感器是該系統(tǒng)的核心，計算機及工具軟件為輔助設(shè)備。若將該系統(tǒng)比做人體，那么傳感器就是人體的五官，其功能的多樣性直接決定了傳感技術(shù)在科學(xué)實驗系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。同樣，實驗中能否引入傳感技術(shù)，關(guān)鍵在于傳感器能否直接或間接測定待測量，即儀器的支持作用是該類實驗開發(fā)首先考慮的因素。

1.確定實驗選題

根據(jù)教材、課程標準、學(xué)生的知識背景、傳感技術(shù)的功能等選擇合適的學(xué)習(xí)內(nèi)容，確定實驗主題。

2.選定實驗觀測量

(1)直接測定。根據(jù)實驗的研究對象和特點，選擇合適的實驗觀測量，依據(jù)對傳感器功能的認識，初步尋找合適的傳感器，進行直接測定。例如利用溶解氧傳感器可以直接測定水體中溶解氧氣的濃度，用壓強傳感器監(jiān)測一天內(nèi)大氣壓的變化，用溫度傳感器研究化學(xué)變化中的溫度變化等。

(2)“轉(zhuǎn)化”后再檢測。若無法找到直接支持的傳感器，則必須將待觀察量轉(zhuǎn)化為可直接檢測的物理量進行實驗，我們把這一環(huán)節(jié)稱作“轉(zhuǎn)化”。轉(zhuǎn)化是科學(xué)實驗中的重要思想，自然科學(xué)的研究正是將內(nèi)隱的、微觀的和具體的變化外顯化、宏觀化和抽象化的轉(zhuǎn)化過程，基于傳感技術(shù)的實驗活動更能揭示科學(xué)活動這一轉(zhuǎn)化的本質(zhì)。

針對轉(zhuǎn)化本身，不同的實驗對象存在不同的轉(zhuǎn)化模式。我們可以通過分析實驗對象本體的性質(zhì)和特點，列舉其中變化的物理量，然后選擇變化明顯、測量簡便的物理量為實驗觀測量，再選用合適的傳感器進行實驗。比如植物的呼吸作用，在這個過程中，伴隨著熱量的釋放、二氧化碳濃度的升高、氧氣濃度的下降等等物理量的變化，我們便可以借助這些變化量來監(jiān)控植物的呼吸作用。再如，鹽度是土壤質(zhì)量的一個重要指標，由于鹽可溶于水，發(fā)生電離，鹽度不同，那么土壤溶液中的離子濃度不同，電導(dǎo)率不同，因此，可利用電導(dǎo)率傳感器進行測定。

3.設(shè)計實驗方案

根據(jù)已確定的觀測量，考慮相關(guān)影響因素，形成實驗方案，并預(yù)設(shè)實驗條件和儀器參數(shù)（主要指傳感器和數(shù)據(jù)采集器）。

4.實施實驗

實施實驗方案，根據(jù)實驗實施過程中遇到的問題，對實驗用品的種類、用量及測定時間等進行調(diào)整，以得出較理想的符合科學(xué)性的實驗數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)處理方法進行優(yōu)選。

科學(xué)實驗同時具有“可預(yù)見性”和“不可預(yù)見性”的特點?？深A(yù)見性是指科學(xué)、合理的實驗設(shè)想是實驗成功的基本保證，可以使實驗研究過程順暢、有條理。而有時實驗原理盡管看似完美，但在實施過程中可能會遇到各種各樣的問題，這就是科學(xué)實驗的不可預(yù)見性，科學(xué)實驗的不可預(yù)見性有來自實驗儀器的問題，也有來自實驗設(shè)計的問題。

例如，初中化學(xué)實驗向燒杯中傾倒二氧化碳氣體，階梯形燭臺上的蠟燭從下向上熄滅，以說明二氧化碳比空氣重且不支持燃燒，也許我們很容易想到用二氧化碳傳感器來監(jiān)控這一過程，但如果實際實施實驗就會發(fā)現(xiàn)，傾倒的二氧化碳會超過二氧化碳傳感器的量程，實驗失敗。由此必須將觀測量進一步“轉(zhuǎn)化”，轉(zhuǎn)化為其他可檢測的物理量?？紤]到二氧化碳的增加會引起氧氣濃度的減小，用氧氣傳感器代替二氧化碳傳感器進行實驗，可取得成功。如裝置圖1所示，用氧氣傳感器監(jiān)測氧氣濃度的變化，用光強傳感器監(jiān)測光強度的變化，會發(fā)現(xiàn)在傾倒二氧化碳的過程中，氧氣濃度逐漸減小，光強度減?。ㄏ灎T變暗），這樣有力地說明了二氧化碳密度比氧氣大且不支持燃燒這一性質(zhì)。

再如，植物呼吸的實驗研究，如前文所述，可以根據(jù)這一過程中熱量的釋放、二氧化碳濃度升高、氧氣濃度下降等物理量的變化進行監(jiān)控，但在具體的實驗過程中，還要考慮熱效應(yīng)是否明顯容易測量、熱效應(yīng)是否受環(huán)境溫度變化的影響、二氧化碳和氧氣濃度是否受光合作用的影響等等影響因素，考慮到這些因素，我們便會采取保溫避光的實驗條件。

科學(xué)實驗這些“不可預(yù)見性”的特點可能導(dǎo)致實驗的失敗，但也會讓我們發(fā)現(xiàn)許多值得研究的問題，這也正是科學(xué)探究的樂趣和魅力所在，那種用“思維實驗”、“黑板實驗”替代探究實驗的做法很難增進學(xué)生對于科學(xué)的理解。

5.反思總結(jié)

反思實驗過程的關(guān)鍵或異常環(huán)節(jié)，進行實驗再設(shè)計和拓展性研究。總結(jié)實驗的注意事項，提出供學(xué)生交流討論的問題。

由上述討論可見，從實驗手段上講，基于傳感技術(shù)的實驗可以分為直接測定和間接測定（轉(zhuǎn)化后測定）兩大類；從實驗過程來講，預(yù)見性強的實驗相對簡單，預(yù)見性弱的實驗則有更多的影響因素需要考慮，往往需要重復(fù)設(shè)計?；趥鞲屑夹g(shù)的科學(xué)實驗研發(fā)的思路可以用圖2表示。

基于傳感技術(shù)的科學(xué)實驗示例

1.污水排放對水體中溶解氧濃度的影響――直接測定法

水體污染和水體質(zhì)量是初中科學(xué)課程標準和科學(xué)教材中的重要課題，而水質(zhì)標準有多項內(nèi)容，溶解氧濃度是其中之一，且學(xué)生對水體中溶解的氧氣的作用已有了解，因此可以選取氧氣濃度作為實驗觀測量，使用溶解氧傳感器直接測得。

根據(jù)不同的教學(xué)要求，本實驗活動可以有不同的設(shè)計。如果作為真實情景的綜合實踐活動，可由學(xué)生攜帶溶解氧傳感器親自到河流或湖泊進行檢測；但并非所有的學(xué)校都具備靠近水體的條件，有時也沒有充裕的課時支持。在這樣的條件下，可以通過實驗室模擬進行。例如有機污染物等還原性物質(zhì)，會消耗水體中的氧氣；含氮磷的物質(zhì)，引起水體富營養(yǎng)化，經(jīng)過一系列變化，導(dǎo)致水體溶解氧濃度降低。由于上述生化過程所需時間較長，我們可以借助還原劑Na2SO3代替污染物消耗氧氣模擬上述過程。

如圖3所示組裝實驗裝置，向燒杯中加入一定量的水樣，將溶解氧傳感器浸沒于水中，啟動磁力攪拌器，攪拌。加入2M的Na2SO3溶液，每次加入5滴，充分攪拌并測定溶解氧的濃度，分析溶解氧濃度隨Na2SO3溶液加入量的變化。

在未加入Na2SO3之前，隨著攪拌的進行，水樣中溶解氧濃度不斷增加，直至達到飽和；加入Na2SO3后，水體中溶解氧濃度急劇下降，達到一定數(shù)值后趨于穩(wěn)定。

傳統(tǒng)的溶解氧滴定測定，只能測定某種狀態(tài)下的溶解氧濃度，且操作比較繁瑣。引入傳感技術(shù)的實驗，不僅實現(xiàn)了水體中溶解氧濃度的實時監(jiān)測，將變化的過程記錄了下來，且操作簡單，更有利于低年級學(xué)生進行探究活動。

2.植物蒸騰作用的測定――間接測定法

植物的蒸騰作用是中小學(xué)科學(xué)課程中的一個核心概念，關(guān)于蒸騰作用的下級內(nèi)容有很多，我們選取測定蒸騰作用的速率為實驗主題。目前為止，沒有開發(fā)出能夠直接測定蒸騰作用的傳感器，因此需要進行轉(zhuǎn)化。

蒸騰作用具有過程屬性，在此過程中，植物體內(nèi)不斷有水分通過氣孔散失到空氣中，根或莖部不斷從周圍的生存環(huán)境中吸收水分，以達到植物體內(nèi)水分的相對平衡。因此，蒸騰作用的特性是失水和吸水，倘若將植物根或莖浸入一個盛水的密閉容器中，由于植物吸水，導(dǎo)致水量減少，液面上方空間變大，一定質(zhì)量的空氣體積變大，壓強變小。可通過壓強傳感器進行測定（如裝置圖4），從而實現(xiàn)蒸騰作用測定的轉(zhuǎn)化。實驗觀測量由蒸騰作用的速率轉(zhuǎn)化為密閉體系中的壓強。

在實驗實施過程中發(fā)現(xiàn)，用傳統(tǒng)的玻璃儀器如密閉的錐形瓶，由于其體積大，因蒸騰作用而減少的水的體積相對于容器的體積太小，導(dǎo)致壓強變化不明顯。筆者通過改進實驗裝置，用裝滿自來水的乳膠管代替錐形瓶，實現(xiàn)壓強變化的放大化；數(shù)據(jù)采集器的設(shè)置中，由于蒸騰作用中水的減少是一個漸變過程，需要一段時間的積累才能完成，因此采樣時間要長；另外，植物的選取，考慮到價格以及蒸騰作用強度的問題，選用花店出售的旺盛的花枝，如（約1元/朵），降低了實驗成本，從而完成實驗本體的開發(fā)。

科學(xué)實驗總結(jié)與反思范文第4篇

【關(guān)鍵詞】初中科學(xué)實驗課程；教學(xué)方式；教學(xué)質(zhì)量

初中科學(xué)課程是一門與生活密切聯(lián)系的課程，其教學(xué)目標是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，幫助學(xué)生建立對科學(xué)的初步的探究能力，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)知識，樹立科學(xué)觀。傳統(tǒng)的初中教學(xué)觀念中，科學(xué)課程無法受到與語文數(shù)學(xué)等一些主要的課程同樣的重視，導(dǎo)致科學(xué)課程的教學(xué)效果不突出，教師不重視，學(xué)生不積極。但是科學(xué)課程更能夠?qū)W(xué)生今后的生活和學(xué)習(xí)產(chǎn)生指導(dǎo)意義，尤其是科學(xué)實驗課程，更能夠培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，促進學(xué)生應(yīng)用知識去分析問題、解決問題。同時，科學(xué)實驗還能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強學(xué)生的綜合素質(zhì)，因此科學(xué)的教學(xué)具有更強的現(xiàn)實意義。根據(jù)本人的實際教學(xué)經(jīng)驗，本文討論了在科學(xué)實驗課程中如何利用新的教學(xué)方式，適應(yīng)新課改的教學(xué)要求，做好初中科學(xué)實驗課程的教學(xué)工作。

一、以興趣為主導(dǎo)，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境

創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境是當前教學(xué)方式改革的一個熱點，適當?shù)慕虒W(xué)情境突破了傳統(tǒng)教學(xué)方式的死板教學(xué)過程，將學(xué)生從枯燥乏味、教條性的授課內(nèi)容中解脫出來，通過創(chuàng)設(shè)學(xué)生感興趣的情境激發(fā)學(xué)生的探索欲望，吸引學(xué)生的注意力，讓學(xué)生由被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)。實踐證明，適當?shù)膶嶒灲虒W(xué)情境可以充分調(diào)動學(xué)生的思維，促進學(xué)生以極高的熱情和興趣去探求情境背后的理論知識，主動參與到教學(xué)活動中。

在科學(xué)實驗的情境創(chuàng)設(shè)中，教師應(yīng)該充分考慮該實驗與實際生活的關(guān)系，利用虛擬實際環(huán)境引發(fā)學(xué)生對知識的追求動力。精心準備的問題情境可以幫助學(xué)生在實踐操作的過程中明確實驗研究的方向，掌握知識內(nèi)容，總結(jié)實驗結(jié)論，加深自我認識。

在科學(xué)實驗教學(xué)中，為配合情境教學(xué)法，教師應(yīng)該盡量采用生活化的物品作為實驗材料，這樣能夠讓學(xué)生養(yǎng)成一種善于在生活中發(fā)現(xiàn)問題的能力，激發(fā)其對未知事物的好奇心和探求欲望，促使其根據(jù)興趣的導(dǎo)向自主的融入到課堂情境中。

二、充分利用多媒體教學(xué)的優(yōu)勢，提高實驗效果

科技的進步使得越來越多的現(xiàn)代化教輔工具被應(yīng)用到課堂教學(xué)中，多媒體教學(xué)的優(yōu)勢在于其可以將教學(xué)內(nèi)容和實驗成果直觀、形象、生動的展現(xiàn)在學(xué)生面前，為學(xué)生留下更為深刻的印象。尤其是一些需要長時間才能夠完成或被感知的現(xiàn)象和事物，如果只依靠自然的方式對學(xué)生進行講解可能無法達到預(yù)期小到，但是多媒體技術(shù)就可以克服時間和空間的限制，在較短的時間內(nèi)將最為關(guān)鍵的內(nèi)容呈獻給學(xué)生。

隨著多媒體技術(shù)在教學(xué)中的普及，教師必須轉(zhuǎn)變教學(xué)方式，適應(yīng)多媒體教學(xué)的要求，充分結(jié)合多媒體教學(xué)優(yōu)勢和科學(xué)學(xué)科所特有的學(xué)科特點，將抽象的、理論性的知識轉(zhuǎn)化為具體的、感性的知識向?qū)W生傳遞。這樣既能夠彌補有些實驗課程學(xué)生無法實際動手操作的缺陷，又豐富了實驗成果展示，細致了實驗教學(xué)方案，幫助學(xué)生更好的理解和吸收教學(xué)內(nèi)容。

三、轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，以學(xué)生為主體

傳統(tǒng)的教學(xué)方式是教師為主導(dǎo)，很少考慮學(xué)生的需求，無法把握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)和知識吸收程度。為更好的適應(yīng)教學(xué)需求，教師應(yīng)該適當轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，將學(xué)生放在主導(dǎo)地位，一切教學(xué)以服務(wù)學(xué)生為基礎(chǔ)。這樣可以增進師生之間的交流，了解學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的困惑，解決學(xué)生學(xué)習(xí)中遇到的困難，還可以形成更為活躍的自主討論氛圍，讓學(xué)生在討論中實現(xiàn)共同進步。

以學(xué)生為主體的教學(xué)方式要求教師要克服急躁心理和偏袒心理，改變目前學(xué)生等待老師給予答案的教學(xué)現(xiàn)狀。只有為學(xué)生流出充分的時間，讓學(xué)生在實驗結(jié)果中尋找最為合適的理論結(jié)果，并通過相互討論驗證答案的正確性才能夠真正教會學(xué)生如何學(xué)習(xí)。

四、注重學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)，多元化評價指標

科學(xué)實驗的教學(xué)要求決定了教學(xué)目標是在教學(xué)中更為關(guān)注學(xué)生的動手能力、分析能力、科學(xué)態(tài)度以及探索精神。因此科學(xué)實驗教學(xué)更應(yīng)該注重學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)，通過這種培養(yǎng)方式提高學(xué)生的自信心和求知欲，為學(xué)生向綜合素質(zhì)人才方向發(fā)展提供支撐。

傳統(tǒng)的教學(xué)評價指標注重學(xué)生的考試成績，但是成績并不能真實反映學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，采用多元化評價指標可以對學(xué)生進行更全面的衡量和判斷，如將科學(xué)實驗?zāi)芰?、小組討論和自我評價等計入考核范圍，全面評價學(xué)生的綜合能力，幫助學(xué)生進行自我反思和改進，促進學(xué)生不斷進步。

初中科學(xué)實驗課程所涉及的教學(xué)內(nèi)容對提高學(xué)生的思維邏輯性、拓展學(xué)生的綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生的自我探究能力有著極為重要的作用，是其他學(xué)科無法替代的。探究適合當前教育需求的教學(xué)方式對優(yōu)化教學(xué)結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生能力，提高教學(xué)質(zhì)量都有著積極的影響。適合的教學(xué)方式可以充分體現(xiàn)科學(xué)實驗教學(xué)的價值。

參考文獻：

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科學(xué)實驗總結(jié)與反思范文第5篇

關(guān)鍵詞：科學(xué)教學(xué)；實驗；邊實驗邊學(xué)；有效性

為了鞏固實驗在科學(xué)課堂中的地位，更好地理解與體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的“自主探究”；為進一步提高科學(xué)教學(xué)的課堂效率，解決學(xué)習(xí)時間、空間緊張與實驗教學(xué)重要性的矛盾，化解學(xué)生喜歡動手實驗而硬件條件短缺的兩難。我堅持相當長一段時間的探索，伴隨一批學(xué)生的整個初中階段，試著對“邊實驗邊學(xué)”的教學(xué)實踐展開了研究。

一、“邊實驗邊學(xué)”的基本內(nèi)涵

所謂“邊實驗邊學(xué)”就是指學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，一邊進行實驗一邊學(xué)習(xí)，主張實驗先行的教學(xué)組織形式，“邊實驗邊學(xué)”與“邊學(xué)邊實驗”有本質(zhì)的區(qū)別。通過各種科學(xué)實驗元素建構(gòu)起無處不在的“超級實驗室”，真正實現(xiàn)學(xué)習(xí)科學(xué)的主動性、探究性。

實驗的形式是多樣的：演示實驗、分組實驗、自助實驗、創(chuàng)新實驗等。在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生通過自己動眼、動腦、動手、動口去獲取知識，培養(yǎng)學(xué)生用實驗方法探索科學(xué)知識的能力。“邊實驗邊學(xué)”課一般安排在教室里進行。每桌一套儀器，每位學(xué)生都有動手的機會，有利于學(xué)生能力的培養(yǎng)。因此，從某種意義上講，“邊實驗邊學(xué)”起到了演示實驗與學(xué)生分組實驗有機結(jié)合的作用。

針對初中學(xué)生的特點，在課堂教學(xué)中，若比較多地采用“邊實驗邊學(xué)”的組織形式，讓學(xué)生通過“四動”進行學(xué)習(xí)，使各種感官受到刺激，能延長學(xué)生的有意注意時間，促使大腦對各感官傳輸?shù)男畔⑦M行綜合分析，進而提高課堂教學(xué)的思維密度。“邊實驗邊學(xué)”應(yīng)該是一條值得繼續(xù)探索的科學(xué)教學(xué)之路，我也將繼續(xù)深入研究“邊實驗邊學(xué)”更深的內(nèi)涵，拓展“邊實驗邊學(xué)”更廣闊的外延。

二、“邊實驗邊學(xué)”的價值取向

布魯姆有效教學(xué)理論指出：有效教學(xué)是指教師遵循教學(xué)活動的客觀規(guī)律，以較少的時間、精力和物力的投入，實現(xiàn)教學(xué)目標和學(xué)生的個性培養(yǎng)與全面發(fā)展，取得盡可能多的教學(xué)效果。

1.有效關(guān)注全體學(xué)生

“邊實驗邊學(xué)”就是讓全體學(xué)生都動起來，積極主動地參與到教學(xué)環(huán)節(jié)中，而不是游離在外?！斑厡嶒炦厡W(xué)”迫切地需要教師和學(xué)生自覺養(yǎng)成反思與總結(jié)的好習(xí)慣，在實驗的成功與失敗中反思，得到進步。

2.提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)

我實施“邊實驗邊學(xué)”，變演示實驗為學(xué)生分組實驗，提高學(xué)生體驗的有效性、增強了實驗教學(xué)的有效性；開展課外實驗探究，提高學(xué)生科學(xué)實驗素養(yǎng)和創(chuàng)新意識的有效性。

3.激發(fā)學(xué)生主動參與

學(xué)生對“邊實驗邊學(xué)”的熱情很高。首先，學(xué)生對于動手性、參與性強的活動有著天然的喜歡，因為實驗的過程一定比枯燥的思考和練習(xí)來得有意思；其次，對于建構(gòu)完整的知識能力體系，學(xué)生的情感參與和認知參與成正比。由于學(xué)生實驗的廣泛參與度使得其自身在學(xué)習(xí)過程中不斷得到啟發(fā)、激勵，從而優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)，乃至有所發(fā)現(xiàn)、有所創(chuàng)造。

三、“邊實驗邊學(xué)”的基本要素

1.教學(xué)內(nèi)容的選擇

根據(jù)中學(xué)科學(xué)教學(xué)指導(dǎo)對能力、技能的相關(guān)要求，將對器材的要求不是很高的演示實驗；將課本上的小實驗和一些實驗習(xí)題；將課本上的部分學(xué)生分組實驗改編安排成“邊實驗邊學(xué)”的內(nèi)容。實踐表明，凡是與教學(xué)過程緊密結(jié)合，便于隨堂進行并利于學(xué)生動眼、動腦、動手、動口，有利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的實驗方法和良好的實驗習(xí)慣，有利于發(fā)展學(xué)生智能的內(nèi)容，都可選為學(xué)生“邊實驗邊學(xué)”教學(xué)的內(nèi)容。

根據(jù)對初中《科學(xué)》（7年級到9年級）的課本、作業(yè)本以及配套的實驗手冊的統(tǒng)計，一共約有121個演示實驗，34個學(xué)生分組實驗，158個課本上的小實驗、探究活動和一些實驗習(xí)題，并經(jīng)分析其知識、技能、教學(xué)目標后，結(jié)合實驗類型提出可實施“邊實驗邊學(xué)”教學(xué)的可行性建議。

2.教學(xué)時間的安排

科學(xué)探究實驗和課堂教學(xué)常常爭奪學(xué)生有限的時間資源，我通過“邊實驗邊學(xué)”的教學(xué)實施，充分、合理地利用時間，大大提高課堂效率。時間的安排是靈活的、隨機應(yīng)變的、因需而定的、一切為提高學(xué)習(xí)有效的。

3.教學(xué)形式的安排

合理的教學(xué)形式能促進“邊實驗邊學(xué)”的順利開展，“邊實驗邊學(xué)”的實施也能讓教學(xué)形式更為科學(xué)和豐富多彩。我經(jīng)常在課堂教學(xué)中安排討論實驗的方案設(shè)計，讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)的目標和方向；把分組實驗帶入課堂，使分組實驗常態(tài)化；把大型的、復(fù)雜的實驗分解到各小組分頭完成，然后交流整合，使大型實驗微型化；通過課堂向課外延伸，使課堂實驗家庭化。

“邊實驗邊學(xué)”的教學(xué)組織形式，改變了教師講、學(xué)生聽，教師寫、學(xué)生抄，教師做、學(xué)生看的那種因?qū)W生處于消極地位而使課堂氣氛沉悶的情況。由于學(xué)生自己閱讀材料，自己做實驗，還可以討論講述，因此，他們學(xué)習(xí)的主動性、積極性就能得到充分發(fā)揮。

4.教學(xué)儀器的選擇

“邊實驗邊學(xué)”是一種上課形式的學(xué)生實驗，一般要求兩個學(xué)生用一套實驗儀器，對學(xué)生“邊實驗邊學(xué)”儀器的準備要做到“五不一保證”，即儀器不宜復(fù)雜，操作技能要求不宜過高，實驗規(guī)模不宜過大，一次實驗所用儀器數(shù)量不宜過多，實驗時間不宜過長；實驗安全要有保證。

由于初中科學(xué)實驗儀器一般都比較簡單，多數(shù)實驗都是定性的，有些定量的實驗精確度要求不高。因此，我的大部分實驗儀器都是自制的，可供選擇的器材也很廣泛。例如，沒有平底試管，可用廢舊的平底小藥瓶來代替；沒有彈簧秤，可發(fā)動學(xué)生用廢鋼絲繞制或直接使用橡皮筋，提出自制簡易儀器。同時特別關(guān)注學(xué)生自制、使用儀器時的規(guī)范性、科學(xué)性和安全性，經(jīng)常進行溝通、教育。我在這方面也做了一些嘗試與探索，積累了不少資料。本人在《初中科學(xué)實驗教學(xué)的創(chuàng)新之路》一文中已有具體的闡述。

四、“邊實驗邊學(xué)”的課堂結(jié)構(gòu)

“邊實驗邊學(xué)”課堂一般包含下列三個環(huán)節(jié)：“設(shè)疑引學(xué)―辨疑解難―釋疑鞏固”，下面略作詮釋：

1.設(shè)疑引學(xué)

設(shè)疑引學(xué)是教師通過一些科學(xué)實驗現(xiàn)象和問題情境，使學(xué)生產(chǎn)生疑問，提出需要解決的問題。

例如，在一次學(xué)習(xí)“電阻”的知識時，我特意開設(shè)了一堂開放性的“邊實驗邊學(xué)”的試驗課。首先給學(xué)生一個明確的任務(wù)：“測量小燈泡電阻的大小”，但是不為學(xué)生框定實驗所用的器材，只為學(xué)生準備了干電池、學(xué)生電源、小燈泡、定值電阻、電流表、電壓表、滑動變阻器、電阻箱、開關(guān)和若干導(dǎo)線等許多實驗器材，由學(xué)生自己進行挑選來完成實驗，讓學(xué)生按照自己的想法來設(shè)計實驗。

學(xué)生遇到的第一個問題就是什么是電阻？于是他們看書、問教師……當了解電阻的概念后，新的問題又來了：怎么測電阻呢？電阻跟哪些物理量相關(guān)呢？只會測電壓、電流有什么用呢？形成問題鏈。當我提示學(xué)生聯(lián)想到歐姆定律的時候，出路自然就找到了，“伏安法測電阻”的知識及其研究就此展開。

2.辨疑解難

辨疑解難是要求學(xué)生對他們所提出的問題進行假設(shè)，估計可能的結(jié)果是什么，然后引導(dǎo)學(xué)生討論如何用實驗進行研究，擬訂實驗方案，并在學(xué)生實驗觀察和測定的基礎(chǔ)上開展小組或全班討論分析。學(xué)生在這一教學(xué)環(huán)節(jié)中，通過看書、觀察、實驗、思考、討論、爭辯、答問、練習(xí)、應(yīng)用等，做到“四動”，從而既學(xué)到了知識，又培養(yǎng)了能力。

3.釋疑鞏固

釋疑鞏固是在教師的指導(dǎo)下排除疑問，通過練習(xí)、應(yīng)用、小結(jié)等來運用和鞏固所學(xué)的知識。上好“邊實驗邊學(xué)”課的關(guān)鍵在于放手讓學(xué)生去看、去想、去做、去說，盡量讓學(xué)生提出問題，大膽猜想，設(shè)計實驗方案和進行實驗。教師做的主要工作是巡視、集疑、布疑，對個別學(xué)困生進行適當輔導(dǎo)。對難點、重要的概念、分歧大的問題，組織學(xué)生討論。在設(shè)計“邊實驗邊學(xué)”方案時，應(yīng)注意了解學(xué)生的實際，對實驗教學(xué)中可能出現(xiàn)的問題、可能遇到的困難等，都要作充分的估計和準備。我希望通過對研究實驗課題的合作解決，來學(xué)習(xí)隱含于問題背景后的科學(xué)知識，形成解決問題的技能，形成自主學(xué)習(xí)的能力。在適當?shù)牡胤剑處熜杞o予必要的點撥。

五、“邊實驗邊學(xué)”的教學(xué)效果

“邊實驗邊學(xué)”能夠起到演示實驗與學(xué)生分組實驗的綜合作用。在演示實驗的基礎(chǔ)上，認真做好學(xué)生分組實驗，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的能力，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

1.有利于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性

培養(yǎng)和提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是當前科學(xué)教學(xué)改革研究中的重要課題之一?！斑厡嶒炦厡W(xué)”不僅有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且極大地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。我對試驗班級和對照班級分別在入學(xué)時和畢業(yè)前做過關(guān)于科學(xué)學(xué)習(xí)興趣的問卷調(diào)查，結(jié)果如下：

■

數(shù)據(jù)表明：通過百分數(shù)對比，實驗班學(xué)生“喜歡科學(xué)”的人數(shù)在不斷增加；“不喜歡科學(xué)”的人數(shù)在不斷減少。另據(jù)問卷：在試驗班學(xué)生所學(xué)的課程中，科學(xué)是學(xué)生最喜歡的學(xué)科。

2.有利于學(xué)生理解和掌握知識

對照班級和試驗班級都參加過全校、全區(qū)統(tǒng)一命題的期中、期末教學(xué)質(zhì)量檢測。我曾經(jīng)就測試中的實驗題、與實驗相關(guān)的探究題等，對兩個班級的學(xué)生答題情況進行分析，也把試驗班學(xué)生的答題情況和全校、全區(qū)的該題得分率進行比較，表明“邊實驗邊學(xué)”的學(xué)生學(xué)習(xí)效果有明顯優(yōu)勢。

例題：粗細均勻小木棍長L，一端繞鐵絲，直立漂浮水面，露出L1，直立漂浮于另一液體中，露出L2，求此液體的密度。

當時此題總體得分率63.4%左右，試驗班得分率高達93%。得益于當時學(xué)習(xí)“密度計”時，是用“自制土密度計”來進行“邊實驗邊學(xué)”的，學(xué)生經(jīng)過制作、實驗、應(yīng)用、分析，對其原理已比較熟悉，此題得分率自然較高。

3.有利于培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰?/p>

探究能力的培養(yǎng)是寫入初中科學(xué)教學(xué)指導(dǎo)綱要的，是學(xué)習(xí)科學(xué)必須達成的基本能力。中學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)的現(xiàn)狀是學(xué)生動手的機會太少。開展“邊實驗邊學(xué)”，極大地增加了學(xué)生實驗操作的機會，因此十分有利于培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰Α?/p>

學(xué)生在九年級參加校方每年組織的科學(xué)實驗操作考查中的一次性通過率基本保持在100%；在各級各類創(chuàng)新、發(fā)明創(chuàng)造、實驗操作技能比賽中，有多人獲得優(yōu)異成績。這應(yīng)該得益于學(xué)生平時一貫以來邊實驗邊學(xué)習(xí)、邊思考邊進步。

六、結(jié)論與反思

1.結(jié)論

我建議在教學(xué)中教師應(yīng)拘泥于書本，不迷信權(quán)威，不墨守成規(guī)；盡量減少對學(xué)生的限制，并適時適度地給學(xué)生以幫助，鼓勵學(xué)生充分發(fā)揮想象力和主觀能動性，獨立思考，大膽探索，標新立異，將自己的創(chuàng)意、創(chuàng)想實驗帶進課堂。培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、勇于探索的意志力、實事求是的科學(xué)態(tài)度，訓(xùn)練學(xué)生通過實驗的歸納、綜合、抽象等思維方式，逐步掌握學(xué)習(xí)和研究問題的基本方法。

2.反思

實施“邊實驗邊學(xué)”的過程中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的個體差異還是會影響教學(xué)效果，人的接受能力有快有慢，動手能力、思維能力有強有弱，導(dǎo)致不能全部與課堂教學(xué)的步調(diào)一致。不同的學(xué)生來自不同的家庭，不同的成長環(huán)境也令學(xué)生對“邊實驗邊學(xué)”的認可度有差異。

畢竟，知識不等于能力，“邊實驗邊學(xué)”也不是萬能的，不能涵蓋所有的知識點，不能培養(yǎng)全部的能力，也不是所有的知識都可以實驗化的。盡管“邊實驗邊學(xué)”的有效性已經(jīng)得到印證，但我也不會盲目的用它取代全部的其他優(yōu)秀的教學(xué)手段和措施。