科學實驗遵循的原則精選(九篇)
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第1篇：科學實驗遵循的原則范文
論文摘要：科學知識社會學的研究揭示出，科學實驗中存在著一個修辭學的層面。文章通過對科學實驗修辭的理論依據、制約境遇、操作規則、勸導力量等內容的探討，論述了科學實驗中的修辭問題。
自從20世紀70年代中期拉圖爾、伍爾加開始運用人類學的田野調查方法對美國salk研究所進行觀察研究以來，科學實驗就成為了科學知識社會學(ssk)的重要研究內容。他們從對實驗室的詳細考察中獲取豐富的資料，描述了實驗室內部的分工及操作的流程，描述了科學知識在實驗室內被建構出來的過程，進而提出了實驗室“事實”的社會建構、科學實驗運行的決策負荷、知識生產過程的情境制約、知識生產過程的市場定位等許多非常新穎而深刻的理論觀點。通過ssk對科學實驗過程、筆錄和論文的分析，對實驗室成員手稿、通信、談話等的研究，可以發現，在科學實驗對科學知識的建構過程中，還存在著一個不為人注意的修辭學層面，科學家運用勸導和說服性的文學技巧來獲得科學實驗的成功是一個共性的問題。文章擬就這一問題進行簡要探討。
一、科學實驗修辭的理論依據
科學實驗是科學家根據其研究目標，利用一定的儀器、設備，對自然現象加以控制、模擬，排除干擾，突出主導因素，在有利的條件下進行科學研究的一種方法，其目的一是為了探索和發現新的現象和規律，二是為了對理論成果的正確與否進行檢驗。人們一般認為，科學實驗是一種純粹理性和中立的實踐活動，其中不摻雜任何非科學的成分。但事實上，由于種種原因，科學實驗經常會出現從別的領域中借鑒理論和方法成果的現象，其中，科學實驗與修辭學的結合就是一個非常明顯的例證。之所以說在科學實驗中也存在修辭學的操作空間，是由以下幾點決定的:
第一，科學實驗的主觀性特征。科學實驗雖然是一種理性活動，但就其要人為地控制和改變科學研究對象以獲取感性材料的過程而言，它并不完全等同于科學抽象、綜合分析等理性思維活動，而是也具有感性活動的特征，它要借助于儀器設備把抽象的理性活動物化為感性形態參與的認識活動。如果保持絕對的客觀性和中立性，科學實驗就不能改變自然現象的基本形態和運動的原有進程，這樣客觀對象的許多特征和屬性就無法顯示出來為人們所認知。所以，科學實驗必須干預研究對象，在變革自然的過程中接受來自自然的各種信息。科學實驗可以簡化和純化研究對象，讓所要的結果以典型、純粹的形式表現出來;它可以強化和激化研究對象，造成自然界中無法直接控制而在生產過程中又難以實現的條件;它可以加速和延緩自然條件下研究對象演進的過程，以模擬的方式再現和重演時過境遷的自然現象。所以，科學實驗受到實驗者主體思想的支配，科學實驗中滲透著實驗者理論的指導，對科學實驗結果的解釋具有較大的主觀性和相對性，所有的這一切，都體現了實驗者主觀性和能動性的一面，有助于做出在常規條件下難以達到的科學發現和技術發明。而且，實驗者本人所具有的世界圖景、科學信念、理論框架、符號語言對其實驗的影響也是不言而喻的，獨立于包括修辭學在內的各種理論之外的中立性實驗是不存在的。
第二，科學實驗的社會性特征。科學實驗并不完全是一項個人化的事業，而是科學共同體的集體成果，科學實驗的過程、作用和結果必須結合其賴以生存的社會環境來加以認識。科學社會學家拉圖爾曾經用“行動者一網絡”( actor -network)理論來概括科學實驗的這種社會性特征，他認為，科學實驗實際上是一個互動的網絡結構，這一網絡首先指生產科學知識的實驗室，實驗室中的實驗者、實驗儀器、實驗材料、實驗環境形成一個相互關聯、不可分割的整體，構成了科學實驗的基礎語境。其次，“行動者一網絡”指實驗室與其之外的社會的關聯，科學家與政府、企業、出版商、公眾等共同編織成自然一社會之網亦即科學實驗的社會語境。再次，“行動者一網絡”也指上述兩個層面之間的雙向互動，實驗室通過科學建構塑造社會，社會以其特有方式資助和支持實驗室。在他們看來，科學實驗實際上構成了一種特殊的社會實踐，在這種實踐中，誰是科學的權威，誰的方法和判斷應當得到尊重，誰的證據應當視為可信的，都與科學家的社會地位和屬性聯系在一起，對科學實驗進行修辭學的改造就是要維護自己所服務的意識形態、權利和地位。
第三，科學實驗的審美性特征。隨著科學研究的發展，對真理的探索和對審美的追求日益呈現出內在統一的趨勢，正由于科學和美學之間的這種內在統一性，在科學研究的過程中逐漸形成了一系列的審美原則和特征。“科學中的審美判斷是植根于主觀和社會的因素之中的。科學家習得的審美標準的意義是社會過程中的一部分”。科學實驗作為科學研究活動的一部分，當然也要求具有審美性的特征，這主要表現在四個方面:首先是對稱性，在科學實驗中，如果對實驗的諸種成分如概念、公設、變量等施加一個變換而不會對實驗本身及結果產生變革性的影響。其次是模型性，科學實驗總是通過各種形式實行模型化原則，建立對象系統的簡化模型來研究真實的對象系統。再次是形象化，要求一個實驗是可形象化的，就是要求一個實驗是可用圖像表現的，可以用圖像或虛構的形式來解釋自然現象。最后是簡單性，科學家要遵循“思維經濟原則”，他們往往是選擇那些容易進行的而且帶有更大適用性的實驗，而不是最有理論意義的實驗。事實上，科學實驗的審美性特征不僅為科學實驗的修辭學提供了探索方向，提出了進行科學實驗修辭評價和選擇的參照標準，也為科學實驗的建構提供了方法論的準則。
第四，科學實驗的偶然性特征。在實驗室中，科學家所做出的各種選擇并不是理性推理的必然結果，要想找到幾個參數來描述科學實驗選擇的深層原因是不可能的，這些選擇只能是因地而異、偶然發生的事件(locally situated occasion)。科學實驗研究在一定程度上是機會主義的，科學實驗的儀器設備、圖書資料等資源決定了實驗的主題選擇、問題分析、過程結構等，科學家對實驗的某一方面的更改，有時就是因為可供利用的實驗資源這樣一些非決定性的、非主導性的、偶然性的緣故。“實驗室內的許多決定都來自并沒有事先計劃到的選擇和地方背景的標準，而不是來自遵循一系列理性程序。科學家會使用放在身邊的設備，而不是去建造一個或是購買一個新的。他們之所以決定采用某些測量是因為它們容易，而不是因為它們在理論上最有意義。’
二、科學實驗修辭的制約境遇
當代科學社會學家卡林·諾爾一塞蒂納是對實驗室進行系統的社會學研究的杰出代表，她堅持一種建構主義的觀點，注重對行動之中的科學的描述，力圖考察科學家在廣泛的社會文化背景中是如何建構知識的。她在其著名的《制造知識—建構主義與科學的與境性》一書中認為:“對實驗室的研究已經表明，科學對象不僅技術性地在實驗室中被創造出來，而且符號性、政治性地被建構。”閉也就是說，科學的發現不是理性研究的結果，而是偶然事件的產物，即個別實驗儀器設備的使用、個別材料的偶然使用，以及實驗室中科學家之間，有時是實驗室內科學家與實驗室外科學家相互磋商和協調的產物，售科學實驗中充滿了修辭的因素。在塞蒂納看來，實驗室是實施實驗或者知識過程得以發生的物質環境的寓所，它構成了科學實驗修辭最直接的制約境遇。科學實驗室可以從兩個角度來進行界定，一方面，實驗室可以稱為“知識作坊，" ( workshop)，它指一種為了知識的制造而擁有各種實驗設備和儀器的地方;另一方面，實驗室又可以被稱為“事實工廠”(fact factory)，它不僅產生創新性的知識，而且要在選擇的基礎上創造出新的科學對象和科學事實。科學實驗所使用的儀器是按照實驗原理的要求構造的，實驗使用的材料是依據實驗者的目標預先準備好的，就連實驗室的物理環境也是精心設計的，只有通過這一切，才能達到科學家所預先設想的目標，產生出新的科學事實來。在實驗室中，我們看不到描述主義所稱的“自然”，相反，“自然”是被排除在外的。“由于科學研究的產品是特殊的人在特定時間、特定場合建構的，這些產品包含著研究者特定的興趣和局部的而非普遍有效的解釋;換言之，科學家是在有條件限制的情況下進行研究的。這樣，實驗室中的選擇不僅依賴于所研究的內容，也依賴于具體的研究環境。
具體而言，在對科學事實和知識進行建構的過程中，實驗者主要受到了以下幾方面因素的影響:一是選擇決定。科學家在進行某種實驗和解釋，對科學事實建構時，是滲透著選擇和決定的因素的，這包括測試手段選擇、物理環境選擇、實驗時間選擇等等。例如一位操作結構測量數據程序的科學家，他的任務是選擇一種函數，這一函數已經被轉化成在兩種形式的統計曲線之中取其一的選擇。他最終選擇了后者，因為后者解釋和表述起來更為容易一些，這一點是符合修辭學的簡單性原則的。科學實驗的選擇性，同樣包括了實驗工具、樣品等實驗條件的選擇，而這些選擇則是在選擇決定標準(decision criterion)的基礎上進行的，選擇某些標準就意味著選擇與其相適應的描述工具和方法。這些選擇決定標準必然包括簡單性、可比性、精確性等準則，也是修辭學所追求的目標。二是商談協調。實驗室中的選擇不是與個體的決定相關聯，而是社會商談(negotiation)的結果，實驗室中科學家的實際推理活動也是在大量商談基礎之上進行的。這里的商談，不僅是科學家之間的磋商，而且還包括與科學家之外的有關人員磋商;不僅是書面的建議，而且包括直接的面對面的接觸。其中尤為重要的是，科學家特別是同一實驗室內的科學家必須相互交流自己的觀點，彼此了解他人的想法，直到形成關于實驗的一致意見。科學家接受一種實驗解釋而不是其他解釋的程度，是社會互動或社會磋商過程的結果，亦即成員們交換觀點且相互之間試圖進行說服、勸說和施加影響，在這一過程中，這些觀點可以得到修改、摒棄或加強。科學知識是通過磋商過程而確立起來的，即在社會互動過程中通過對文化資源的解釋而確立的。那么，通過科學磋商所確立的結論就不是對自然界的確定性解釋。相反，它們是處于特定文化和社會背景中的具體的行為者群體所認為適當的主張。三是話語互動。科學家的實驗也是參與者之間書面話語交流的產物，“科學的交流基礎構成了科學家的活動，這種活動是被其他人的論點所定向和維持的話語互動(discursive interaction)的一種形式。這種社會和符號的基礎在具體的實驗室商談中變得最為明顯，這種商談標志著對科學研究成果的高度選擇性的建構和解構，并且導致了對知識連續的重新建構”。困關于科學實驗的互動性話語背后往往隱藏著一種相同的修辭模式，它們都不使用共同科學框架中的正式的科學論證，而是采用非正式的交流方式并試圖列舉事實以支持那些與他們相一致的結論，以便加強自己的觀點和批駁對手。四是前在成果。科學家所讀的是其他人的實驗成果或研究計劃，他們擁有的是以前科學研究已經確立的知識體系，他們從測量中所獲得的是在特定的交流境遇中才有意義的圖表。科學家在實驗室中建構的，是一種穿插于同他人話語互動的研究領域之中的結果，這些話語的具體成形可在該領域的權威性著作中找到，但它也是通過實驗室中人們的注釋和符號性處理所構成的。五是利益資源。科學實驗活動的完成，不僅是科學家之間的合作，而且包括更廣泛的社會關系。科學家的實驗工作不僅與其同事和其他科學家有關，而且與經紀人、工商界、出版社、政府管理者等有關，由于這些原因，科學實驗的主題、內容和程序都可以進行修改。通過這些措施，科學家希求獲得職位、項目和經費等方面的利益和資源，而這一切對科學家的自身發展和科學實驗的維持來講是不可缺少的。上述這幾個方面的內容可以說構成了科學實驗修辭的制約境遇，科學家必須在特定的境遇之中，通過恰當的修辭論辯方式，來說服他人相信自己的實驗以及解釋是更為優越的。
三、科學實驗修辭的操作規則
按照科學知識社會學者的看法，科學活動的過程不僅包括傳統所認為的發現的境遇和辯護的境遇，而且包括接受的境遇。也就是說，科學家不僅要以個體或集體的形式發揮其創造性思維來做出科學發現，而且要對其科學理論進行邏輯性的證實和社會性的評價。而科學實驗就是能在這三個境遇中都發揮作用的有效方法，科學實驗不僅是科學理論的先導，而且也是檢驗科學理論的標準，一個科學理論的模型由于其預言與實驗結果非常接近而得到證實。開展科學研究、經驗證實和測度評價都是科學實驗的重要內容，但是，從修辭學的角度講，科學實驗的主要任務，還是要在上述五項境遇制約的基礎上，消除各種可能的障礙，控制選擇的平衡，使得對一種實驗的選擇比另一種實驗更有吸引力，并且增加或降低有關其他可選擇變量的重要性。用齊曼的話來講，科學的目標就是在最大可能的領域上達到理性意見的一致，但是，“觀察的意見一致可能性和意見一致性，在科學中不能認為是理所當然的。必須有意地通過巧妙的實驗、高明的技巧和所有批評論爭的資源去尋求”。
在《制造知識》一書中，塞蒂納曾經概括了作為科學推理典型特征的五種解釋方法規則，在科學修辭學看來，它們同樣可以成為科學實驗修辭操作的準則。第一，“無限懷疑”的規則，這要求科學家要對已有的科學結論和實驗結果保持懷疑的態度，不輕信和盲從任何權威性的甚至是判決性的實驗，根據不同的實驗和社會語境選擇特定的物質、成分和儀器，選擇實驗測試的時間和取樣的數量，選擇實驗的方法論，例如構成的簡單性與復雜性、嚴格的可比性與間接的可比性等等，努力追求最簡潔、最完美的實驗。第二，“一無所知”的規則，這要求科學家用現象學加括號的方法將自己已有的知識暫時擱置在一旁，從較遠的間距和全新的角度來獲得、審視、保存和傳播一種對已有科學實驗成果的理解，將檢驗和判定理論的權力完全交付給科學實驗，避免“觀察所滲透的理論”可能對科學實驗產生的影響。第三，“參照標準”的規則，這要求科學家在科學實驗中使用帶有自己偏好的各種儀器設備、物理環境、實驗實踐、測量手段、數據符號等條件時，要根據科學實驗所要求的成本、簡單性、可行性、精確性、有效性等標準來進行選擇，盡量使這些條件為科學共同體所集體公認，以保證自己的實驗結果和報告能夠為同行所接受。第四，“普遍適用”的規則，這要求科學家所操作的科學實驗可以由不同的實驗者在不同的時空中進行且得到相同的結果。“科學合理性被認為是由重復性來保證的，理由是科學共識建立在經驗事實的基礎上，經驗事實來自實驗，而實驗又是可以由任何科學共同體中能勝任的成員來重復進行的。第五，“開誠布公”的規則，這要求科學家必須就其科學實驗的過程、內容和結果進行交談和公布，因為對科學實驗的理解，不可能僅僅通過觀察而獲得。要想獲悉隱藏在實驗室背后的基本原理，必須閱讀實驗報告，傾聽科學家之間的問答和交流。對科學家來說，事物的原始意義包含在他們的實驗室推理之中，而對其他科學家和公眾來講，關于科學實驗的交談是獲取信息的主要來源。
科學實驗中的修辭不僅體現在科學實驗的操作過程中，而且發生于科學實驗的結果陳述中。科學知識社會學家通過研究科學史上的許多著作發現，在實驗室內實際從事科學研究的方式，和將它寫出來發表的方式這兩者之間有著實質性的不同。一方面，科學論文結構對科學實驗的修辭性偏離。與實驗室活動中大量產生的變動不居的推理相比，科學論文所呈現的是通過詞句、段落、篇章等結構而表現出來的遵循一定規范的高度理性的流動。科學論文對實驗程序的顛倒，不是表達不當的結果，而是論文結構的修辭策略的一部分，正是通過這樣的修辭操作，科學論文才具有了可以使人信服的邏輯性和條理性。另一方面，科學論文內容對科學實驗的修辭性偏離。在清晰明確的表面之下，被科學論文所隱藏的實驗內容，可能比它所告訴人們的東西還多。科學論文不僅有意“遺忘”了實驗室內的實際內容，而且在很大程度上運用了未被讀者注意到的修辭策略。與實驗室的相關工作相對比，科學論文所提供的一般都是經過選擇后的剩余( residual)描述，它所提到的每一種實驗材料和研究方法，以及所引用的每一個數字，都表明是技術上合理選擇的結果。這都說明，科學實驗不僅是在預先制造好的工具和材料下進行，而且包含著決定和商談的鏈條，它要由特殊的實驗者在特定的時間和場合進行知識的建構，其結果必然包含著研究者特定的興趣和局部的而非普遍有效的解釋。所以，科學實驗的結果是個性化的，和具體的境遇有關，在現代實驗室中，更往往與超科學的社會領域之間有著密切的關系。所以，對科學實驗進行修辭操作，其目的不是描述外部自然，而是技術性地制造出合理的、能為更多人接受的實驗結果。這里的合理性，可以這樣來進行界定:它要使科學實驗可以在修辭層面上進行比較和選擇，它要使科學觀察和科學解釋之間達到一種“好的符合”，它要實現科學實驗在操作時間場合上的恰當性、在實驗程序上的正確性和實驗結果上的可預測性，它要在對先前成功方法進行尋求和借鑒的基礎上，達到一種行動選擇的自由和實驗結果的自覺分析，它要滿足科學實驗賴以存在的利益要求，為自己的選擇提供有理由的依據。從這一點看，科學實驗的修辭操作歸根結底還是為了促進科學知識的更好傳播與交流。
四、科學實驗修辭的勸導力
科學修辭學家eman mcmullin曾經指出:“科學中勸導發揮作用的三個地方在于:勸導他人相信自己的范式或理論;介紹新人到某個共同體中;實驗給出共同體賴以立足的可信結論。一般來說，科學實驗最主要的作用一是證明或者反駁假說，二是提出新的理論。實驗之所以能有這樣的作用，是因為它能夠簡化、純化乃至強化科學研究過程，可以通過建立對象系統的簡化模型來研究真實的研究系統，從而較為容易和便利地發現本質規律，建構科學理論。實驗是理論背后的驅動力，是確證性的首要源泉，考察理論是否正確和確立的關鍵就在于考慮理論背后的實驗，在實驗的確證面前，一切異議都將變得軟弱無力，因而，科學家通過實驗這一論證手段來捍衛自己的科學理論和解釋是非常合理的。一般來講，所有人都將給予實驗證據以充分的贊同，在實驗面前，臆想的猜測和假說沒有任何地位，與實驗不一致的異議也不能被人接受，“實驗室的主要任務就是要消除可能性，控制選擇的平衡致使一種選擇比其他的選擇更具有吸引力，并且增加或降低有關其他選擇變量的重要性”。正是由于這一原因，科學史上的科學家都重視對實驗的運用。牛頓就高度偏愛和頻繁使用實驗方法，他不僅制作過日唇、水鐘、透鏡、棱鏡和望遠鏡等多種力學和光學儀器，而且利用它們進行了大量的科學實驗觀測并取得了重大科學發現，通過實驗幫助自己的理論獲得了說服力，成功地抵御了來自他人的否定。在某種程度上，牛頓把實驗當作一種修辭論辯手段來使用，實驗在這里發揮了傳統上被賦予修辭學的職能:在傳統的修辭學中，修辭者通過省略的三段論來證明反對者觀點的不充足性，或者提出駁斥其邏輯前提的意見，而在牛頓這里，他提出了實驗的科學研究綱領，要求通過實驗來完成對科學理論的建構和探討，通過實驗來防止任何對其理論的反駁意見。所以，實驗這種傳統認為與修辭學毫不相干的方法，在建構、表述和論證牛頓科學理論的過程中，事實上發揮了修辭學所具有的“找到最好的勸導方式”的功能。可以看出，實驗也是一種能夠給出共同體賴以立足的可信結論的勸導工具，一種能夠使科學家和一般受眾信服的論證方式，從而也具有修辭學的意義，牛頓的實驗方法也就具有修辭勸導的特征:“牛頓把實驗證據作為判定科學理論的標準以及科學解釋的規范和充足原因，也是修辭性的。這些都是說服勸導的手段，都是改變思想觀念的工作。”
第2篇：科學實驗遵循的原則范文
[關鍵詞] 科學實驗教學 優化教學 實踐能力
初中生之所以要進行科學學習,其目的是為了培養學生的科學素養以及科學思維。而在科學學科學習的過程中,科學實驗則是一個重要環節,科學實驗教學不僅僅是為了鞏固科學知識,驗證科學結論,對于初中的孩子來說,科學實驗教學還可以對學生進行科學態度和科學精神的培養。
在初中科學實驗教學中,我們要摒棄傳統教學中灌輸式的教學方法,以對于操作性、開放性以及創造力和團體協作力等方面的培養為目標,設置不同的環節,以求達到初中科學實驗教學的最佳效果。
一、優化學生實踐能力的培養途徑
初中的孩子正處在身心發展的重要階段,除了對他們的科學知識儲備進行提高之外,對他們的實踐能力的培養也非常地重要。因此,在對初中科學實驗教學課堂進行優化的時候,必須要加強對學生實踐能力的培養。
1.減少演示,增加操作
很多初中的科學實驗課堂,教師往往會考慮實驗教學課堂的時間非常緊湊和寶貴,他們認為,如果讓學生自行實驗會耽誤很多知識講解的時間,于是大部分的初中科學實驗課堂都是教師演示為主,殊不知,過多的演示不僅僅會降低學生積極性之外,最重要的就是會影響學生的實踐能力。
2.教師減少協助
除了減少演示的頻率,讓學生們學會自己動手之外,教師在進行科學實驗教學的時候,還應該要減少實驗過程中對學生的協助。很多教師認為,初中生仍然還是處于一個孩子的階段,在很多實驗過程中,他們需要老師的從旁指導。尤其是在化學課上,有時候,會有一些例如腐蝕類或者是反應類的化學實驗,由于不放心,教師往往會給予過多的協助,過多的協助和指導實際上同演示一樣,都會降低學生們的自行實踐,獨立實驗的能力。
3.小組合作,完成實驗
初中生正處于一個青少年身心發育的關鍵期,在這個時期,教師在課堂上有義務培養他們的團隊精神和合作意識,促進他們在團隊中實踐能力的提高。比如說,在學習初中物理中有關大氣壓的內容時,有一個著名的馬德堡半球實驗,在這個實驗中,教師就可以讓學生們分組,然后小組成員進行分工,分別拉住不同半球,并且有人記錄實驗過程。這樣的小組合作會增強學生們的合作意識,也能夠進一步提高他們的實踐能力。
二、優化學生創造性的開發過程
除了對學生的實踐能力開發之外,在初中科學實驗教學中,針對著初中生心理發展開始加速的特點,對他們的創興能力和創造性的開發也猶為重要。
1.實驗過程的開放性
什么是實驗過程的開放性呢?實際上,就是教師在進行課堂實驗教學的同時,設置開放的實驗,讓學生將實驗過程延續到課外。比如說,生物實驗課堂上要做的蚯蚓實驗,就可以讓同學們在課外進行實驗的前期和后期活動,通過這樣的開放性實驗,學生們能夠在沒有課堂時間壓力的狀態下,發揮其自身的實驗創造力。添加很多新想法。
2.實驗步驟的多樣化
很多科學實驗是不僅僅有一個實驗設計方法的,如果教師在科學實驗教學過程中過分注重實驗過程的標準化,不能夠鼓勵學生進行多樣化實驗步驟的設計,那么就會限制學生的思維發散和創新性培養。
3.實驗原理的綜合性(多學科)
我們知道,初中的科學實驗教學主要也就包括物理,化學,生物等學科。但是,學生們日常的生活是綜合性的,僅僅是用某一學科的知識解決問題都無法達到最好的效果,也不利于學生的聯想能力培養。因此,在初中科學實驗教學中,教師在設計實驗的時候,最好能夠將實驗原理有一個綜合性的開發,聯系各個學科的知識,讓學生們對實驗有一個綜合的聯想。這樣,就能夠使學生進行充分的聯想和思維發散。
三、優化教學過程的方法
前面所說的,都是在初中科學實驗教學過程中對于實驗設置,實驗活動過程安排以及教學理念的一些優化。但是,我們知道,實驗教學也是課堂教學的一種,對象又是初中生群體,那么適當的教學過程方法應用,不僅僅能夠促進學生學習的積極性,也能夠讓科學實驗教學原理能夠有效實施。
1.現代化的教具使用
隨著科學技術的發展,越來越多的現代化輔助教具開始出現在初中教學課堂中。那么,在實驗教學過程中,教師就應該要合理運用這些現代化的教具。可以利用多媒體,投影儀等設備進行實驗的講解輔助。這些教具的使用不僅僅能夠為教師的講解帶來方便,也可以增強學生的學習積極性。讓學生們注意力更加集中。
2.生活化的情境創設
僅僅是靠著科學實驗教學課堂的時間,要培養學生的科學思維和科學素養是不夠的,因此教師應該要幫助學生培養出一種生活處處皆科學的思維,這樣才能夠讓學生在課堂之外的生活中也能夠進行大量的科學思考。那么,如何做到這一點呢,實驗教學過程中,生活化的情景設置是非常必要的。在實驗的設置上盡量貼近學生的生活,在實驗的取材,操作上也盡量采用生活化的物品,這樣學生就能夠養成隨時隨地用身邊的器材進行科學研究的習慣。
3.多元化的教學評價
我們知道,根據新課程標準的要求,對于學生的學習評價,尤其是對于他們的科學學科的學習評價,更要關注他們的能力提高以及學習過程,還有他們在科學實驗過程中表現出來的科學精神和科學態度。因此,在對初中生進行科學實驗教學評價的過程中,要綜合、多元考慮學生各個方面的素質和能力,這能夠立竿見影地提高初中生的學習積極性和他們對自身能力培養的重視。
四、結論
針對于初中學生身心發展的特點以及初中時期的思維發育的特殊性,新課程標準提出為科學實驗教學指明了一個方向,除了傳統科學實驗教學中對于學生的指導方式以外,我們應該從學生的實踐能力,培養學生的創造能力以及改進課堂教學模式幾個方面進行改革,同時,對初中科學實驗教學課堂進行優化改革。
在學生實踐能力的培養方面,我們要注意增加學生的操作環節,減少教師的演示和協助,并且讓學生學會在獨立思考的同時,進行小組的團隊合作;在學生創造力的培養方面,我們要注意實驗過程能夠盡量具有開放性,而實驗步驟具有多樣性,不拘泥于標準的答案,而實驗原理也要盡可能地聯系各個學科,有綜合性體現。在教學過程的方法優化方面,除了現代化,多媒體的教具使用之外,還應該根據學生的具體生活情況增加生活化的情境設置,并且能夠對學生的課堂表現有一個多元化的評價。
參考文獻:
[1]秦國成.提高初中科學實驗教學有效性初探[J].新鄉教育學院學報,2008,(6).
[2]王耀村.初中科學教學案例專題研究[M].浙江大學出版社,2005.
[2]余文森.“三維目標”就像一個立方體的“長、寬、高”[J].中國教育報新課程周刊,2007,(17).
[3]朱慕菊.走進新課程[M].北京師范大學出版社,2002.
第3篇：科學實驗遵循的原則范文
關鍵詞： 中學生物教學 生命教育 可行性措施
一、生命教育的內涵
長期以來，關于生命教育的研究層出不窮，有關生命教育內涵的理論也不盡相同，主要有以下幾種觀點：
燕國材認為所謂生命教育，就是在生命活動中，通過活動和為了生命而進行的教育[1]。劉鐵芳從“生命情感與教育關懷”出發，提出“教育關注個體，關注人，意味著要去關注個體作為生命的存在，關注其外顯的活生生的生命嶄露，關注其內隱的、活潑的、流動的生命情感的化育”[2]。王北生認為，生命教育是遵循生命發展的原則，通過選擇優良的教育方式，喚醒生命意識，開發生命潛能，提高生命質量，關注生命的整體發展，使其成為充滿生命活力，具有健全人格、鮮明個性，掌握創造智慧的活動[3]。
生命教育就是通過教育讓學生了解生命的起源與發展，理解生命的意義，樹立正確的生命觀，從而激發學生尊重生命、敬畏生命、熱愛生命，促進學生健康成長。
二、中學生物教學中生命教育的缺失
由于應試教育的限制，中小學教育內容主要是知識的理解與掌握，疲于應對各種考試，教師和學生很少有精力關注能力、道德方面的發展。關于生命教育也往往只是有這樣的呼吁，卻沒有實質的進展。而中學生物教學也沒有辦法跳出這樣的“怪圈”。
（一）強調知識的背誦和掌握。
中小學絕大部分課程是為考試服務的。因此，在中學生物教學過程中，教師更多的是注重生物知識的傳授和講解，強調學生對于知識的識記和背誦，卻很少挖掘生物知識背后有關生命的意義。
（二）強調科學實驗，忽視人文精神。
中學生物課程屬于理科科目，是一門與科學實驗密切相關的課程。在生物教學中，很多老師強調其科學性和嚴謹性，重視用科學實驗解釋知識理論，因而出現了很多絕對依賴實驗的極端例子。科學不僅僅依存于實驗，也離不開人文情懷的支撐，缺乏人文精神的科學實驗是無法造福人類的。
（三）強調“主科”，忽視“副科”。
在中小學非常重視“主科”和“副科”的地位問題，“主科”的地位高，因此所擁有的課時和被重視程度就高，相應的“副科”的地位和受重視程度就可想而知了。中學生物算不上是“主科”，因此在課時的保證及學校給予的重視和建設方面就很弱。因而關于生命教育的開展自然也是困難重重。
三、中學生物教學中生命教育的滲透
（一）中學生物教學中生命教育滲透的優勢。
近年來生命教育在中小學生的呼聲越來越高，很多教師都開始有意識地在學科教學中滲透生命教育。中學生物探討的是生命的起源和發展等知識，與其他學科相比更有利于滲透生命教育。
1.教學目標上的優勢[4]
教學目標是教師教學的指揮棒。在新課程改革的視野下，中學生物的課程目標彰顯著生命教育的優勢。
2.教學內容上的優勢[5]
中學生物教學內容涉及生物的起源和發展，人體的構造和衛生保健等知識，這些知識無疑都揭示了生命的起源發展，生命體的結構和地位。在生物學知識的基礎上進行生命教育更容易讓學生理解生命的價值和意義。
3.教學方式上的優勢
中學生物教學涉及課堂教學、科學實驗和課外活動等多種形式。生命教育不是單純的理論指導和傳授，而更多的是一種活動與體驗。因此多樣的教學方式更適合生命教育的開展。中學生物教育在教學方式上存在多樣性這一特點，因而在生命教育中占有優勢。
（二）中學生物教學中生命教育滲透的可行性措施
1.在課堂教學中滲透生命教育
在中小學，教師的授課主要是在課堂上完成的，作為傳遞知識和經驗的第一場所，課堂也是生命教育的傳播場地。中學生物課堂中涉及自然生命的起源和發展、人類的構造及衛生維護、遺傳的奧秘、死亡的必然性和生命系統的和諧性等知識，這些知識背后都隱藏著生命教育的眾多題材。因此，生物老師要善于挖掘知識背后的深刻含義，在課堂教學中，除了傳授相關的知識和考點外，更重要的是讓學生體會到知識背后的生命意義。這要比單純地傳授知識或是單純地講解生命教育有效得多。
2.在科學實驗中滲透生命教育
生物作為一門實驗性科學，在教學過程中必然會涉及很多科學實驗。科學實驗不僅能科學解釋知識理論，同時還能培養學生的動手能力。通過生物實驗，學生能夠自己觀察和感受很多生命現象，從而理解其本質。而老師要善于利用實驗，讓學生親身觀察和體驗生命的內涵。親身觀察與感受達到的效果是再多理論的講解也無法達到的。因此，在科學實驗中，不能為了實驗而實驗，老師應該確定實驗目標，除了知識技能方面的目標，情感、態度和價值觀目標也不能忽略，只有這樣才能更好地推動生命教育。
3.在課外活動中滲透生命教育
課外活動是非常受學生歡迎的課程。生物課外活動涉及很多方面，但無非都是通過活動讓學生深入學習和理解生物知識。在課外活動中，生物老師可以根據學生實際情況設計相關的生命教育課程，結合相應的生物知識，讓學生在做中學，在親身體驗中成長。
今天，在社會轉型時期，教育越來越功利，在這樣的狀況下，我們的學生也越來越極端。我們在追求教育效益最大化的同時，忽略了教育的服務對象是人，教育的根本目的也是人。這些教育問題，引發了眾多的思考。關于生命教育，需要更多的教育工作者將其付諸實踐，從而推動學生健康發展。
參考文獻：
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[4][5]徐小杰，朱葉，張穎，魯亞平.中學生物學實施生命教育的學科優勢[J].清遠職業技術學院學報，2011（6）.
第4篇：科學實驗遵循的原則范文
新課改背景下的物理實驗注重學生探究能力的培養，而構建培養學生探究能力的教學模式，首先就應對學生進行科學的分組來進行物理實驗教學，才能更好的促進學生組織合作能力的提升。而組織合作能力又是探究能力的重要體現。因此在初中物理實驗教學中，首先就應對學生進行科學的分組，確保組與組之間能力相當，引導學生在小組的力量下開展小組合作實驗，在實驗過程中要求學生進行自主探究，這對于學生探究能力的提升具有十分重要的作用。
二、引導學生科學實驗，助推學生實踐與創新能力的提升
除了組織合作能力屬于探究能力外，學生實踐和創新能力也是探究能力的重要表現。因此作為教師必須引導學生科學的實驗，在教學過程中，引導學生多觀察存在我們身邊的物理現象，并分析這些現象中蘊含的物理知識和原理，鼓勵學生對其進行驗證，才能最大化的確保學生的探究能力得到有效的培養。但需要注意的是，教師必須做好引導工作，確保整個實驗在安全的前提下科學的進行，嚴防因為物理實驗的開展而影響學生的安全。因而為了確保學生實驗的科學性和安全性，教師在學生進行實驗之前就應講解有關注意事項，同時還要在實驗過程中做好及時的指導和釋疑解惑的工作，并對學生的探究成果進行積極的評價和科學的指導，才能更好地促進學生學習熱情的激發。
例如我們在生活中經常看到沸騰的水有大量的水蒸氣冒出，所以在學習有關汽化和液化的知識時，可以引導學生回憶這一物理現象，同時引導學生進行相應實驗的實際操作。例如在引導學生進行《紙鍋燒水》實驗之前，教師首先可以提出“:平常我們燒水的工具都是鐵器之類的用具，那么我們做一個紙鍋能燒水嗎？”教師通過提出這一探究性的問題，就能激發學生的學習興趣，同時給學生講解在《紙鍋燒水》實驗進行過程中的注意事項，例如所采用的紙張應具有一定的厚度，當水燒開后應注意安全，并及時將酒精燈熄滅等注意事項。學生在實驗過程中，應引導學生進行合理的分組，并選派小組長對本組實驗的開展負責，同時針對學生提出的問題應及時的指導，而并非直接給出答案。實驗結束后，應對學生的實驗成果進行評價，一般由小組將實驗收獲以報告的形式上交給教師，教師再結合學生的表現和提交的報告進行科學的評價，對實驗過程中出現的問題進行總結和分析，這樣才能更好的促進學生實踐與創新能力的提升。
三、創設深化物理知識的實驗范例，培養學生探究能力
針對抽象的物理知識，教師提供實驗器材，學生設計實驗，并通過探究實驗的過程把抽象的物理知識變得形象化、具體化。比如對于難以理解的慣性知識，教師可以準備一個試管，并裝滿水，隨后放入一個小塑料泡沫球，并隨即用木塞塞住，最后把試管固定在小車上，讓小車在斜面上自由釋放。教師組織學生觀察當小車運動到到水平面上同被固定的物塊在碰撞后，泡沫小球的具體的運動情況。當然，在實驗前，我們的學生會認為泡沫小球會向前運動，因為在這一過程中，由于泡沫小球具有慣性，必然會保持一定的原狀態，向前做一段滑行。
教師通過演示這一實驗，卻發現泡沫小球，不但不會向前運動，反而還會向后運動。當學生看到這樣的結果的時候，學生必然會吃驚，有的學生還以為是哪里出錯了？他們開始議論紛紛。有的學生則靜靜地思考。當然，懷疑的學生人數比較多。因而，學生對慣性知識會產生懷疑，教師不必急于對其進行解釋，而是給學生思考的時間，讓他們進行思考。然后給學生演示實驗把試管里的塑料泡沫小球換成等大的金屬小球，重做上次實驗。實驗結果表明，小球在小車碰撞靜止后向前運動。通過實驗達到釋疑解惑的目的，同時引導學生遵循科學的物理實驗開展原則，最大化的確保學生探究能力得到有效的培養。
四、結語
第5篇：科學實驗遵循的原則范文
論文摘 要：初中科學是一門以實驗為基礎的學科，在科學實驗教學中只有結合科學教學的特點和學生心理發展的特點，才能使學生形成良好的科學素養。本文從激發學生的實驗興趣、發展學生的探究能力、培養學生良好的探究品質這三個方面進行了闡述。
實驗是人們在人為控制條件下，運用儀器、設備進行有目的、有計劃的觀測，以掌握客觀事物發生、發展、變化、相互作用等規律的一種方法。它是人類認識自然的基本途徑之一，是整個科學教學中經常的學習活動，也是科學課程最顯著的學科特點。在培養學生的科學素養中具有不可替代的作用，許多的科學概念、事實、原理、現象都必須通過實驗來獲得和解釋。
一、在探究的情境中激發學生的實驗興趣
蘇霍姆林斯基說：“如果教師不想方設法使學生產生情緒高昂和智力振奮的內心狀態，就急于傳授知識，那么這種知識只能使人產生冷漠的態度，而不動情感的腦力勞動就會帶來疲倦。”所以科學實驗教學前，教師先創設一個問題情境對于激發學生實驗的興趣是很重要的。我們知道，興趣是在一種好奇的情境和需要的基礎上萌發的并在實踐過程中形成和發展起來的。居里夫人曾經把好奇心看成學者的第一美德，說明好奇心在科學探究活動中極為重要。初中階段是學生好奇心表現旺盛的時期。這種好奇心是探索活動的前導，是要加倍保護的。在平常的科學教學中，我們發現一個小實驗、一個小游戲，甚至是一句鼓勵的話，都能激起學生探索的熱情。
二、在科學實驗中發展學生的探究能力
愛因斯坦把科學定義為“一種探求意義的經歷”，“經歷”兩字就強調了科學是一種實踐過程。教會學生自行去探索自然界的事物，把“探索意義”的本領給學生，這是科學教學尤其是科學實驗教學的真諦所在，這種“探索意義”的本領就是探究能力。而表現為探究能力的主要因素是觀察力、想象力、理解力和實驗操作能力。
觀察力是科學實驗的門戶。進化論的創始人達爾文說：“我既沒有突出的理解力，也沒有過人的機智，只是在察覺那些稍縱即逝的事物，并對它們進行精細觀察的能力上，我可能在眾人之上。”細致的觀察是獲得事實的根本途徑，在實驗教學中應耐心指導。
想象力在科學探索活動中起著“設計師”的作用，它和理解力緊密相連。愛因斯坦說過：想象力比知識更重要，因為知識是有限的，而想象力概括著世界上的一切，推動著進步，并且是知識的源泉。在科學課中，常對一個問題提出種種猜想，或對微觀事物通過想象力幫助理解，這是培養學生想象力的最好途徑。
在探究活動中還伴有動手操作，操作能力是運用知識形成獨立實驗能力的前提，操作的科學性、準確性、熟練性和協調性直接關系到實驗的成敗，它是觀察、探索的基礎。熟練、正確的操作能保證探索活動的順利進行，如動手實驗、栽培、飼養、制作等本身就是探索活動中的一種基本能力。如要研究植物莖的作用，就要親自動手解剖莖；要研究水中物體是否承受壓力，就要親自動手實驗。
三、在探究能力形成的過程中培養學生良好的探究品質
1.營造有利于動手實驗的心理氛圍
實驗教學中，教師要遵循少干預的原則，以一個旁觀者或合作者的身份出現，創造出一種有利于學生自主學習和動手實驗的氣氛；當實驗失敗或討論出錯時，教師要做的不是責備或任由同學取笑，而要多多理解和鼓勵，適當啟發，提出改進建議，使他們敢于行動，繼續不斷地探索和思考。
2.培養學生實驗中的自律能力
美國人本主義心理學家馬斯洛曾強調：“只有對能自律的人、能負責的人，我們才能說，就按你說的去做吧，那樣可能是對的。”教會學生自律并不會妨礙他們創造性的發揮，相反，只會促進他們的學習。教師要讓學生遵守實驗教學常規，這是培養學生實驗探究能力的前提和保證。實驗規則一般分為實驗前、實驗中和實驗后三部分，學生必須逐條理解掌握。
3.培養學生勇敢堅毅的品質
學生實驗操作時往往會“怕”，怕實驗不成功，怕從中得不出結論，遇到困難不敢越“雷池”一步，其實學生實驗操作的過程就是磨煉學生意志的過程。不管結果如何，“經歷”是最重要的。在這過程中學生要克服各種心理障礙和實驗中的困難，積極尋找解決問題的方法，大膽進行實驗。
科學實驗教學為培養學生良好的科學素養提供了時空，“探索意義的經歷”為學生智力因素、非智力因素的和諧發展創造了有利的途徑。在科學教學中，我們必須著眼于學生未來的學習和生存，把社會的發展和人的生存需要緊密地聯系起來，培養學生的探索素質。
參考文獻
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［2］王忠云.新課標下的物理教學實踐與思考.物理教學探討，2007（5）.
第6篇：科學實驗遵循的原則范文
【關鍵詞】 傳感器;初中科學實驗;應用;意義;內容;措施
一、現實背景及意義
初中科學是集物理、化學、生物和自然地理于一體的綜合性課程，目前全國范圍內僅在浙江省全省施行。科學課程“以提高學生的科學素養為宗旨”，[1]實驗活動是科學課程實現其教學目標的重要載體，也是學生掌握方法，體驗過程和感受科學精神不可或缺的途徑。
信息技術的迅猛發展，迫使學校的傳統教學隨之變革，如此才能使我們的學生緊跟時代步伐，做到與時俱進。早在1997年2月美國總統克林頓就提出：“給我們的孩子最好的教育，我們必須幫助他們利用強大的技術。” 隨著科技競爭的日益激烈，以計算機為核心的ICT（Information and Communication Technology）與教育的整合已經成為當前教育改革的一種重要趨勢，而傳感器技術的發展成熟，恰恰給教學帶來了這樣的變革機遇。 “從上世紀80年代開始，傳感器技術就在國外發達國家尤其美國的中學理科教學中得到廣泛應用。” [2]
西方國家的學校在過去20多年里已經投資大量資金應用于ICT方面。現在ICT已經成為一種被應用在學習過程中的教育工具。國內這方面的起步要晚些，“到上世紀90年代中期，北京、上海的部分中學已經開始在教學實驗中使用自制的傳感器實驗設施。”[3]從應用的地區和年段來看，也主要集中在經濟較發達地區，如北京、上海，且在高中數學、物理、化學和生物等課程中有所應用，初中科學實驗中應用傳感器尚處于起步階段，只零星體現在教師教學比賽及教師實驗創新比賽中。因此，我們急需追上時代的步伐，讓學生在初中階段就能接觸到科學與計算機課程的整合，并由此鼓勵學生對常見的科學實驗進行創新，推動學生的發明創造。
傳感器可把自然界中的各種物理量和化學量等變量精確地變換為電信號，再經電子電路或計算機進行處理，從而對這些量進行檢測或控制。圖1表示了傳感器的基本工作原理。
傳感器在信息采集過程中，與人的五官及傳統實驗相比，有更大的感知范圍和更高的精確度，在實驗中能夠將感受到的各種量，如：力、熱、聲、光、化學物質的種類和濃度轉換成便于測量的電學量;能感受到各種微弱的信號，并能放大、傳輸、存儲顯示，并可利用計算機強大的運算和數據處理功能作出必要的輸出控制。所以，應用傳感器技術的顯著優點之一，便是可以將傳統實驗無法直觀顯示出的上述物理量直接以表格、曲線、刻度等形式呈現給學生，易于學生接受。再者，傳感器技術能方便、快捷地完成實驗數據采集和結果分析、推測，還可提供數據統計、公式計算、曲線擬合等。便于實驗的觀察、操作，使科學實驗不受簡單測量工具精確度以及人工采集數據需有一定時間間隔的限制。
因此，在科學實驗中引入傳感器技術，是對傳統實驗的一種有力補充，既拓寬了科學探究型實驗的內容，又能使初中科學實驗更容易由定性轉為定量，甚至變模擬實驗為真實實驗（如磁場），實現初中階段科學課程和計算機技術的有機整合。本研究通過教師和學生共同完成初中科學課程中能與傳感器有機結合的16個實驗活動，點燃一部分計算機能力較強，愿意嘗試把所學所用結合起來的學生的激情，從傳統的聽、講、練提升到動腦思考，動手操作，合作完成一項或以上把課堂知識應用于生活實例的探究嘗試，讓學生關注課堂外的實踐應用，體悟與人合作的重要性，培養合作意識，提高實驗設計、實驗操作能力，促進教學模式的多樣化，培養學生的創新精神和創新能力。
二、可應用的主要內容
在初中科學實驗教學中應用傳感器技術，不能脫離科學教材。筆者選取寧波市初中統一使用的華東師范大學出版社最新出版的《義務教育教科書?科學》七上、七下（2012年版），八上、八下（2013年版）和九上、九下（2014年版）共六冊為藍本，結合查閱的文獻資料，經過與本校其他三位科學教師的集體商討，并就其結合可行性專門請教了哈爾濱工業大學計算機應用技術專業博士畢業，在高校任教的鐘秋波副教授，最終確定有6種傳感器可以應用于初中科學中的16個實驗活動，并根據操作的簡便與否，有無必要演示，分為教師演示和學生拓展活動，具體如下表：
表1 可應用傳感器的科學實驗活動
傳感器類型 序號 科學教材 實驗、活動名稱 應用類型
冊 章 節 頁碼
壓力傳感器 1 八上 2 2 44 實驗：探究液體內部壓強的特點 學生拓展
2 3 3 70 活動：探究浮力的大小 教師演示
3 八下 5 1 93 探究條形磁鐵、馬蹄形磁鐵，同名和異名磁極周圍的磁場分布規律 學生拓展
4 2 97 活動：觀察電流周圍的磁場
5 九上 5 2 95 活動：探究定滑輪、動滑輪、滑輪組的拉力大小 教師演示
分子濃度傳感器 6 八上 4 4 105 活動：光合作用產生氧氣 學生拓展
7 106 活動：光合作用吸收二氧化碳
8 109 活動：萌發的種子吸收氧氣
9 活動：種子呼吸釋放二氧化碳
溫度傳感器 10 七下 1 2 10 活動：觀察冰的熔化過程 教師演示
11 實驗：觀察水的沸騰
12 八上 4 4 110 活動：種子呼吸時放出熱
光感傳感器 13 八下 2 1 17 活動：探究光反射的規律 教師演示
14 2 23 活動：探究光的折射的特點
電導率傳感器 15 八下 4 5 81 實驗：檢驗歐姆定律 學生拓展
光電傳感器 16 設計可據路口車流量的變化而更改時間的紅綠燈 學生拓展
上表1～15個實驗活動來自教材，第16個計劃在學生學習完電學知識后開展，并希望可實現更多的科學實驗活動與傳感器技術的整合。
三、操作措施及目標
表1中的這16個實驗活動，除教師演示外，學生拓展活動考慮到實施的具體可行性，選擇本年級段有一定計算機基礎，并對科學探究興趣濃厚的學生組建一支隊伍，依托本校的拓展課，在老師的指導下以課外活動小組的形式展開。 因此，涉及三個年級，共需三位及以上指導老師，同時分上、下學期歷時一年完成。
在組建課外活動小組上，教師首先要對本年級段學生的計算機能力水平，科學探究興趣程度進行摸底調查。具體可通過對學生發放問卷調查，采訪班主任，個別約談等方式進行，并遵循自愿自主的原則，在學生報名的基礎上進行甄選確定。時間上，充分利用寧波外國語學校拓展課集中指導，完成設計、組裝，并鼓勵學生利用校外資源，在周末對本實驗活動進行深入研究，不斷完善。
通過教師演示和學生課外活動小組的自主設計探究兩條線，希望能達成以下目標：1.以點帶面，調動學生對科學探究的熱情。通過教師演示，活動小組成果展示，提高同學們革新傳統科學實驗活動的積極性。2.為有一定計算機特長并科學探究興趣濃厚的學生搭建鍛煉平臺，從設計到展示，全面鍛煉學生的思維能力，動手操作能力，尋求指導、解決問題能力及團隊協作能力。3.使物理、化學、生物和計算機學科知識實現有機整合，培養學生的學科綜合知識，拓寬學生視野。4.通過對綜合設計、整合應用的關注，提高學生的科學素養。培養學生求真、求實、理性、創新的科學態度，提升學生注重實踐、實事求是、不畏艱難、謙恭、協作、服務社會的科學精神，提升學生作為社會一員的公民責任感。5.鼓勵創新，爭取學生團隊自主設計并完成1～2個創新實驗。既能參閱資料，重現前人完成過的實驗活動，亦能獨立思考，自我成長，在老師的指導下，實現創新。
四、可能遇到的問題
科學教師的計算機功底畢竟較淺薄，在具體實驗活動中，可能會遇到一些困難，比如傳感器與計算機如何連接;如何設計參數體現實驗活動變量，呈現結果;學生設計不完善，學生遇到的實際操作問題不能有效解答等。若是遇到問題，教師一定要秉著學習提高的態度，充分利用網絡信息資源，借助團隊的力量，至聯系高校，依托高校的實驗室和技術支持，謙虛請教，集體商討，不懈努力，必能妥善加以解決。
【參考文獻】
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第7篇：科學實驗遵循的原則范文
摘要：
以中學生物實驗研究與教學中存在的困境為切入點，分析問題原因，尋找相應的改進對策，并提出實驗改進應遵循的原則：實驗材料的易得、環保、趣味性原則；實驗藥品的高效、節約、安全性原則；實驗器具的簡化、顯效、替代性原則；實驗方法的科學、拓展、創新性原則．為中學生物實驗教學效果的提高，提供參考．
關鍵詞：
中學生物實驗；改進對策；改進原則
實驗教學是中學生物教學的重要組成部分，也是實施素質教育的重要途徑，它不僅能激發學生學習知識的興趣，鞏固理論知識，而且具有培養學生觀察能力、動手操作能力、科學探究能力和創新能力等教育功能［1］．中學生物課程標準指出，中學生物學課程的開展是為了提高每一位學生的生物科學素養，而觀察和實驗是生物學科研究的基本方法，故在中學生物學中必須進行實驗教學，才能真正達到開展該門課程的意義．為鍛煉學生的實踐能力，達到中學生物學的教學目的以及培養學生的生物科學素養，生物教師應當盡可能地開展相關的實驗課程，讓學生親自去體驗探索生物界的奧秘，使他們真正成為實驗教學的受益者．然而，在開展相關的教學實驗中，往往會由于主觀或者客觀的原因導致實驗無法開展或者開展實驗未能達到教學目的，使學生學習的積極性和主動性受挫．
1生物學實驗中常見問題
1．1教材建議的生物材料較難取得
生物是按照一定規律生長的，比如隨季節生長、隨地域生長、隨陽光生長等，很多時候教材建議使用的生物實驗材料就難以準備．如學習花的結構一節，教材使用桃花作為例子，但是在講這一節課時，并不是桃花開放的季節，無法采摘到桃花．又如，在中學生物實驗中最常用材料是洋蔥，而某些地區不產洋蔥或沒有食用洋蔥的習慣，導致采購洋蔥比較困難，也影響了實驗的進行．
1．2實驗開展的時間較長
中學生物有些實驗開展的時間較長，教師需要付出更多時間來安排實驗的整個過程，容易影響教學進度，因此教師會選擇傾向于避免開展這些實驗．如：高中生物“檢測生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質”實驗中，常常需要通過分別研磨來提取生物組織中的還原性糖類和蛋白質，但這個過程費時費力．同時，該實驗還原性糖類的檢測中，常常需要用到斐林試劑，而該溶液不易保存，需要現配現用，每次進行實驗都需要預先及時配制，這無疑讓教師在實驗準備上花費大量時間．
1．3實驗現象觀察難度大
對實驗現象進行觀察，是得出正確結論的前提．一個顯而易見的實驗現象對于實驗的成功開展起到事半功倍的效果．清晰的實驗現象不僅能夠集中學生觀察的注意力，同時也能夠提高學生學習生物學的興趣．生物學實驗中，如何保證現象的清晰明了，雖說是教師所追求的，但往往在具體的教學中容易被忽略．如，“觀察草履蟲的身體結構”時，由于草履蟲的運動能力較強，加之其全身透明，不利于學生觀察．
1．4簡單實驗不能滿足學生創造性
學習要求創造性人才的培養和造就，要靠社會的關注，教育的改革，更要靠學生的創造性學習．然而，簡單的實驗教學，已經不能滿足學生創造性學習的要求．傳統的實驗設計，教師準備好實驗材料和藥品用具，全面系統地安排好實驗步驟，并預告知實驗結果，學生只要按圖索驥，就能完成實驗，得到實驗結果．固化的實驗教學模式，缺乏對學生創造性的培養．
2生物學實驗中常見的改進方法
面對生物學實驗常見的問題，生物學教師常常會從以下幾個方面對實驗加以改進，以滿足教學需求，滿足學生學習的需要．
2．1對實驗材料進行改進
我國幅員遼闊，存在著明顯的地區差異，而且每所學校亦有其自身的特點，使用同樣的生物材料做實驗，顯然不可能的．故針對實驗材料取得的問題，可以考慮生物材料的本土化．例如，在“綠葉在光下制造有機物”實驗中，所用到天竺葵并非所有地方都有，可使用常見的酢醬草或蔓花生等野生小植株替代天竺葵，效果良好；“觀察小魚尾鰭血液流動現象”可使用常見的蝌蚪替代小魚，就地取材，方便適合并節約購買經費．
2．2對實驗藥品進行改進
在中學生物實驗中，為了能夠在有限的課時內很好地開展和安排實驗，學生可以親眼見到實驗現象并能夠滿足學生進一步探索的欲望，就得縮短實驗中等待的時間，改進實驗藥品并且改變實驗條件中的部分因素，使實驗現象更加明顯，更加快速地呈現實驗結果．在“觀察質壁分離和復原”實驗中，原實驗要求用30％的蔗糖溶液所用時間較長，且效果不太明顯；而改用35％或40％的蔗糖溶液，能夠在較短的時間下觀察到明顯的實驗現象，縮短實驗時間，增加實驗成功率；在“觀察草履蟲的身體結構”實驗中，可以通過在視野培養液中鋪上幾條棉花纖維，限制草履蟲的活動范圍；在載玻片上滴少許蛋清液，增加培養液的黏稠度，降低草履蟲的移動速度；在培養液中滴加少量紅墨水，將草履蟲的食物泡染色等操作，以便觀察草履蟲的身體結構［2］．
2．3對實驗器具進行改進
中學生物部分實驗的裝置設計比較復雜，需要教師提前制作和準備，且學生在課堂不能同時開展實驗，教學效果不佳．改進實驗裝置可以減少教師的負擔，同時也可以保證實驗課的正常開展和學生們學習激情的保持．例如“驗證人體呼出氣體含有較多的二氧化碳”，原實驗中需要用到多個玻璃瓶、玻璃管進行復雜連接，改進實驗可以用一個塑料袋將呼出來的氣體收集起來，再使用一個大注射器（50mL）抽出收集在塑料袋中的氣體，并將其緩慢注入澄清石灰水中進行驗證；同時用另一注射器抽取等量空氣做對照．同樣，在植物呼吸作用產生二氧化碳的實驗中，也可以直接將塑料袋套于植物枝條上，隔夜后抽取塑料袋中的氣體進行驗證．
2．4對實驗教學模式的改進
為了激發學生的創造力，生物教師還會改進實驗教學模式，將一些簡單的觀察實驗、驗證性實驗，改為探究性實驗，引導學生像科學家一樣進行探究思維，從而培養和鍛煉學生的創造和創新能力．如張淑偉［3］將驗證性實驗“唾液淀粉酶對淀粉的分解作用”變為探究性實驗“探究唾液淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解”，改變實驗教學模式，改變學生學習方式，能更好地達到素質教育的目的．
3實驗改進應遵循的原則
生物學新理論和新技術不斷發展，生物教材也隨之不斷推陳出新，教師作為知識的傳播者緊跟時代潮流，勇于創新，不斷探索出各種可行的、高效的實驗開展模式以滿足課堂教學需要．在實驗教學過程中，教師時常會對實驗進行改進以保證實驗教學的順利開展，但往往由于對改進方向和改進原則的把握不佳，使得有些改變陷入了“誤區”：例如偏離實驗目的、增加實驗成本、使用危險藥品、復雜化實驗等等，違背新課程理念，使得“改進”變為“改退”．故對實驗改進的原則進行研究分析，有助于實驗改進的順利進行．
3．1實驗材料改進遵循的原則
實驗材料是生物實驗的重要組成部分，是實驗成功的關鍵，選取合適的實驗材料，能使實驗進展順利，并獲得明顯的實驗現象或可靠的實驗數據．實驗材料的改進，主要是指原實驗材料的選擇替代，可以從當地實際出發，選取合適的生物材料進行研究．改進實驗材料要注意遵循以下原則：
3．1．1易得性原則
易得性原則，即方便易得、就地取材，講究生物材料的選取方便快捷，可充分發揮教師與學生的研究潛力，使用本土化、本地化實驗材料，滿足實驗要求，而非為了使用指定的材料舍近求遠，去易求繁．
3．1．2環保性原則
環保性原則要求在生物實驗的整個過程，包括實驗取材、實驗操作、實驗結束后廢水廢渣排放等，都盡可能地減少對環境的破壞；還要考慮實驗材料以及藥品的可重復使用性等．如“制作小腸壁結構模型”、“制作真核細胞的三維結構模型”和“制作DNA分子雙螺旋結構模型”等實驗中，都可以采用橡皮泥為材料進行模型的制作，而改進后所用的實驗材料能夠循環利用，在節約實驗經費的基礎上也減少垃圾對環境破壞．
3．1．3趣味性原則
“興趣是最好的老師”，要讓學生喜歡上生物課實驗課，就應盡可能增加課堂教學趣味性，激發學生的學習興趣，引導他們主動學習主動探究．實驗材料的改進，在科學合理的基礎上，增加趣味性因素，能使學生更加喜愛生物學實驗，熱愛生物學學習．如“探究魚鰭在游泳中的作用”中的捆綁或剪去不同魚鰭，比較難捆綁或血腥，實際實驗中可以用橫向剪開氣球做成的寬橡皮圈替代，分步驟套住不同部分的魚鰭，方便操作又不會對魚產生傷害，增加實驗的趣味性．
3．2實驗藥品改進原則
中學生物實驗會用到很多實驗藥品，藥品的選擇對實驗的成功至關重要，既要使實驗現象明顯、實驗反應快速，又要注意節約使用，節省經費，并注意減少藥品使用對環境的影響．在對實驗藥品進行改進的時候，還要注意根據不同的教學實驗的不同教學目的與要求，進行改變，并遵循以下原則：
3．2．1高效性原則
高效性原則是指在實驗過程中通過對藥品種類的代替或者藥品用量的改進，達到縮短實驗時間、使實驗現象更加明顯、優化實驗的目的．在實驗教學中，一個顯而易見的實驗現象不僅能夠獲得良好的教學成效，同時也能夠提高學生們學習生物學的興趣，從而實現生物實驗課堂的高效性．
3．2．2節約性原則
生物實驗中需要用到各種各樣的實驗藥品，而科學設計實驗，節約使用藥品同樣能達到預期的實驗結果，并且實驗過程中養成節約藥品的習慣，不僅能節省實驗經費，還能培養學生科學、嚴謹的實驗研究態度．比如高中實驗“觀察DNA和RNA在細胞中的分布”，吡羅紅、甲基綠染液需現配現用，比較繁瑣，浪費嚴重．李桂芝［4］通過實驗發現，吡羅紅甲基綠染液并不需要每次使用都現場配制，一次學生分組實驗只配制一次就可以；而其中A液更是可以連續使用幾年，大大節約了藥品的用量，并減少廢棄藥品對環境的污染．
3．2．3安全性原則
生物實驗用到一些藥品，如強酸、強堿、有毒藥品等，存在一定的安全隱患，藥品改進可以從減少使用危險藥品的方面考慮，用安全藥品替代，使實驗容易開展并減少實驗事故．例如“模擬探究細胞表面積與體積關系”一課，原材料是含酚酞的瓊脂塊，并使用氫氧化鈉進行反應．氫氧化鈉是有強腐蝕性的強堿，存在較大的安全隱患，改進實驗材料可以使用常見的白涼粉、硬豆腐、熟馬鈴薯塊代替，并使用普通紅墨水進行染色，同樣也能達到實驗的目的［5］．
3．3實驗器具改進原則
實驗器具是生物實驗必備的教學“工具”，選擇實驗合適的“工具”，能使實驗教學工作更順利，達到更好控制實驗變量、操作容易、結果明顯的效果．生物實驗器具的改進要大膽探索，敢于創新，更要綜合考慮，使實驗簡易可行．改進實驗器具可從就地取材、重復利用、化繁為簡等角度出發，注意遵循以下原則：
3．3．1簡化性原則
使用簡化的裝置替代較復雜的實驗器具，可以使得實驗更容易準備，實驗操作更加容易進行．如“還原性糖的檢測”實驗中，教材中使用酒精燈加熱50～65°C水浴2min，但實際現象并不理想，而使用熱水壺中的開水直接水浴加熱，提高水浴溫度，減少了用酒精燈加熱的過程，可以快速取得明顯的實驗現象．
3．3．2顯效性原則
在生物實驗教學過程中使用一個科學、直觀的實驗器具進行觀察實驗，往往能夠對預設結果的獲得起到一個至關重要的作用．如初中生物的“探究螞蟻或其他動物的行為”實驗，可以使用透明塑料裝置“螞蟻家園”進行觀察教學，透明的裝置能夠直觀地將螞蟻的通訊、覓食等行為顯示出來，方便師生們能夠在任意時間對螞蟻的各種行為進行長期的觀察和記錄．
3．3．3替代性原則
中學生物實驗的實驗方法靈活多變，實驗方法是否可行，決定實驗結果是否可靠、可信．無論是驗證性實驗還是探究性實驗，都要求獲得明顯的實驗現象，以達到預設的教學目標．在“綠葉中色素的提取和分離”實驗中，畫濾液細線時要求又細又直，很多學生在使用毛細管畫細線的時候往往畫得不好，改進實驗用“印章法”替代畫線，使用潔凈的蓋玻片蘸取適量的提取液輕輕地印在濾紙上，即能得到細直線，方便快速效果好．
3．4實驗方法改進原則
實驗的過程中，一些實驗方法步驟的改進，能縮短實驗時間、降低實驗難度、增加實驗的可信度，達到更好的實驗效果，合適的實驗方法，可以起到事半功倍的效果，對培養學生的創新思維和學習興趣起積極的作用．生物實驗方法的改進，可遵循以下原則：
3．4．1科學性原則
科學性是實驗設計的基礎，在實驗設計中必須有充分的科學依據，只有使用科學嚴謹的實驗方法，才能得出正確可靠的實驗結果和結論．在生物實驗的改進中，亦是如此．例如“檢測生物組織中的還原糖”實驗的改進，可增加對照實驗：葡萄糖與菲林試劑反應，能更好地說明生物組織中與試劑反應的物質就是還原糖．
3．4．2拓展性原則
“教學有法，教無定法”，一個實驗的設計是不會一成不變的，在日新月異的知識理論更新下，賦予了生物學實驗課程以更加廣闊的空間，教師可以根據學生的認知基礎進行實驗的拓展延伸，以全面提高學生的科學素養．如：“探究種子萌發的條件”，除了空氣、水、溫度條件外，還可以增加光照（模擬灰霾天氣）、pH（模擬酸雨）條件進行探究，既增加實驗的趣味性，豐富實驗內容，又可以引導學生關注與生物學有關的社會環境問題，進行情感態度價值觀的教育．
3．4．3創新性原則
將簡單的觀察實驗、驗證性實驗變為探究性實驗是實驗創新的一種有效方法，既能發揮學生的主體地位，增強學生的學習熱情，還能提高學生的實驗操作能力，不斷提升學生分析問題、設計實驗和實施操作的綜合能力．
4結語
科學實驗是探究生命活動最基本的手段，是生物學得以形成和發展的源泉；生物學實驗是學習生物學的基礎，也是中學生物教學的重要組成部分．新課程標準注重培養學生的創新精神和實踐能力，在中學生物實驗教學中要充分發揮學生的學習主體地位，促進學生實驗的積極性和主動性，這些都要求以科學、嚴謹、合理、易行、顯效的實驗作為教學支撐．在開展科學實驗教學過程中，生物教師應當善于發現實驗教學過程中存在的問題，遵循實驗改進的基本原則，敢于鉆研、敢于創新，不斷優化實驗研究與教學策略，在提高中學生物實驗教學質量的同時，循序漸進地提升學生的科學素養．
參考文獻：
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［2］盧．關于幾例初中生物實驗改進方法的分析［J］．教材儀器與實驗，2016（1）：54．
［3］張淑偉．高中生物實驗創新研究［D］．陜西：陜西師范大學，2013．
［4］李桂芝．觀察DNA和RNA在細胞中的分布的實驗改進［J］．中學課程輔導（教師通訊），2012，28（7）：15－16．
第8篇：科學實驗遵循的原則范文
關鍵詞：初中科學；演示實驗；形象直觀；多媒體
科學是將傳統的物理、化學、生物、地理等學科整合在一起的一門課程，這其中許多知識點需要用演示實驗讓學生通過觀察來認識現象、掌握技能。所以，在課堂教學中，教師要盡可能地創造條件將實驗過程、現象和結果清晰、準確地展示給學生。但是，隨著科技和教學手段的發展和進步，抑或因為各種主客觀因素的限制，這就需要教師打破課本中沿襲相用的演示實驗方法，在遵循趣味性、簡便性、直觀性、科學性和參與性的基礎上對實驗進行科學改組，以便于學生在積極參與和形象觀察的基礎上理解知識，掌握技能。鑒于此，筆者總結多年的教學實踐經驗，對如何優化演示實驗教學進行歸納和總結。
一、增強趣味性，激發學生興趣
初中生活潑好動，注意力不容易集中。因此，如果教師一味地按教材中既定的實驗程序，學生的思路就被禁錮了，根本無法激發學生的探索興趣，無法吸引學生的注意力，學習知識和提升技能便成了無根之木，增強演示實驗的趣味性還能加深學生對知識概念和規律的記憶。比如，筆者在教學《大氣壓》內容時，學生普遍對大氣壓強這一概念感到抽象不容易理解。于是，筆者在教學課堂上設置大小試管的實驗：將小試管套在大試管里，倒置，小試管受重力落下，如此不可思議的動作，學生都很好奇，不知道下一步要做什么。這時筆者將大試管內灌滿水，再把小試管底向下放進去，這時可以給學生抖包袱：大家說倒置的話，小試管會像剛才那樣掉下嗎？學生的興趣陡然被激活。這時，筆者倒置試管，放開大試管口，大家驚奇地發現小試管不但沒有突然掉下，還隨著水往下滴而緩緩上升呢，這時在大家好奇心的基礎上，我們再及時點撥這是大氣壓的作用。如此設計不但懸疑跌宕，而且趣味十足，讓學生過足了探索癮，對大氣壓產生了深刻印象，達到了教學目的。
二、設置簡便易行，節約課堂時間
科學實驗演示就是為了讓學生通過形象直觀的實驗過程和現象來理解客觀現象和科學概念，但是演示實驗也不能占有太多的課堂時間，因此，改進以操作簡便易行、儀器結構簡單和演示過程、導出結論簡單明了為追求目標。只有這樣改進才能有效節約課堂時間，便于推廣和操作運用，更易于觀察和理解概念、知識生產和發展的過程。
例如，在學習實驗室制取CO2的方法后，大家都知道鹽酸和碳酸鈣反應就能生成CO2氣體，這時為了引導應用，筆者就指導學生通過該原理設置實驗探析牙膏中碳酸鈣的含量。大家通過探討總結，得出測定方法：將一定量牙膏與一定量的鹽酸反應，通過測量反應后總減少的質量，測算出二氧化碳的質量，從而計算出牙膏中碳酸鈣的含量。
這樣設計不但有利于學生從直觀上理解并掌握測定物體中某元素或物質含量的技巧，而且培養了學生分析問題、解決問題的能力。簡便的演示節約了課堂時間，激發了學生興趣，豐富了課堂內容，讓學生產生了深刻的印象。
三、推理嚴密細致，實驗科學嚴謹
科學嚴謹是任何學科的治學基礎，同時也是學科教育的立足點。所以，我們改進演示實驗的第一重要前提就是科學嚴密。這里用物理中的液面氣壓與沸點的關系做例子，許多教師都這樣演示實驗：將燒瓶中的水沸騰后，量取沸水溫度，而后停止加熱，一會水停止沸騰，這時再從燒瓶中抽走一些空氣，這時我們會看到水又沸騰了，以此來說明液體沸點隨著氣壓減小而降低。在實際操作中經常有教師自作聰明在此實驗基礎上進行發揮：恢復氣壓，再加熱讓水沸騰，然后密封并往里打氣，這時大家會發現原本沸騰的水平靜了下來，以此來證實液體沸點隨氣壓增大而增高。然而這樣并不嚴密，會給學生留下這樣的口實：如果學生理解成是打進的冷空氣讓水停止沸騰的，我們豈不會啞口無言？
鑒于此，為了保證實驗的科學嚴密性筆者是這樣改良的：將甲乙兩個同樣的燒瓶中都灌入等質量同溫度的水，在鐵架臺上固定好，然后用酒精燈同時加熱至沸騰后先移走燒瓶甲的酒精燈，稍稍則甲燒瓶中的水不再沸騰，這時將燒瓶中甲的一些空氣抽到正在沸騰的燒瓶乙中，于是我們就會看到燒瓶甲中的水又開始沸騰而燒瓶乙中的水則安靜下來。如此改進，排除了干擾，讓實驗對比性更強烈、更明顯，突出了教學效果，加深了學生印象。
四、過程形象直觀，便于觀察認知
演示實驗是為了引導學生通過觀察實驗過程和現象理解并掌握科學規律。因此，改良演示實驗也必須遵循形象直觀原則，過程要求清晰，現象不能模糊，對比務必明顯。例如，筆者在引導大家學習“細胞分裂”時，囿于我們無法用肉眼對生物細胞內的微觀現象進行觀察，而如果只憑教師死板的解說和教材上的圖例學生也根本不能產生形象理解和認知。因此，我們可以讓學生通過顯微鏡放大到視頻或者投影儀上，最好是我們將細胞的分裂過程通過動畫的形式演示給大家。如此設計，形象直觀，可操作性強，深得學生歡迎。
五、鼓勵共同參與，打造合作氛圍
新課改要求我們一線科學教師必須幫助學生樹立起強烈的動手參與意識和科學實驗觀，為學生的自主發展提供廣闊的空間和適宜的氛圍。改良傳統的演示實驗，同時還要注意讓學生都有參與的空間和時間，這樣才能變被動為主動，讓學生感受科學過程，掌握科學知識。長期以來教師做、學生看的科學實驗演示，讓學生感到被動，缺乏熱情和積極性，沒有參與就會對其中的細節漠視，不利于大家對實驗現象產生深刻的理解和認識。這就要求一線科學教師必須有計劃地設置一些讓大家都能參與其中的實驗，在教師的指導下讓學生猜想，然后動手實踐來驗證自己的猜想，這樣不僅可以讓學生掌握實驗技能，養成科學的學習方法和嚴謹的治學態度，最主要的是能加深學生對科學現象和規律的理解，更好地掌握科學概念和科學過程，最終提升課堂效率。
六、開放探究形式，實驗結合討論
為了活躍課堂氣氛和吸引學生的注意力，筆者建議，教學實踐中通過多種方式來引導學生自主參與教學活動，諸如，讓學生通過自主研讀、討論交流、探索實驗和評議展示等教學流程和手段，爭取為學生創造自主學習的機會，進一步激發他們學習的積極性和主動性，引導學生靜下心來仔細研究教學內容，多交流、勤動手，讓大家在分析、比較、抽象、綜合、推理和概括中得出結論。
比如，我們引導大家探索金屬的化學性質時，為了讓學生對金屬的不同屬性產生深刻印象，筆者設置了三組對比實驗：
1.教師分別演示鎂條、鋁和鐵與氧氣反應的實驗，讓大家通過觀察現象，認識金屬的活性順序和化學性質，然后學會運用金屬活動性順序來理解生活中有關的化學問題。
2.分A、B兩組做金屬與酸的反應實驗：A組做鎂、鋅、鐵、銅與同濃度鹽酸的反應，B組做鎂、鋅、鐵、銅與同濃度硫酸的反應，通過現象比較幾種金屬的活動性。
3.分三個小組進行鋁與硫酸銅溶液、銅與硝酸銀溶液、銅與硫酸鋁溶液三個實驗，觀察現象，分析歸納出幾種金屬的活動性順序。
實踐是檢驗真理的唯一標準，學生通過實驗探索和自主演化推理，再進行討論、交流，取長補短，相互啟發，然后我們再及時加以講解點化，就可以讓學生在多重感官立體刺激的狀態下學習化學知識了。如此多樣化的統一流程，不但有利于活躍課堂氣氛，而且有利于培養學生在比較、分析、綜合、抽象、推理、概括的基礎上積極思考總結正確結論的良好學習習慣。
七、活用多媒體，虛擬實驗有優勢
眾所周知，許多科學實驗具有即時性和抽象性，因此，可以借助多媒體集影像一體的優勢將化學概念和化學過程真實地展現出來，有助于從多角度、立體層面激發學生學習和探索化學的興趣。多媒體可以模擬微觀化學現象，能將課堂上常規方法無法觀察的實驗過程和實驗結果明確地展現給學生，為大家創設一個色彩斑斕、逼真形象的化學信息世界，以此刺激學生多感觀參與化學學習和探究，強化理解能力，給大家留下深刻的印象。
如，教學電學知識時，一般情況下教師只能通過桌面上的宏觀實驗演示給大家，通過電極、導線、電流表等裝置和實驗現象來讓學生想象電流的傳導。在這個過程中，學生是無法觀察到電流的微觀世界，很難形象理解電子怎樣進行定向轉移而形成電流的。因此，筆者建議借助多媒體動畫技術將微觀世界的變化形象地展現給大家，讓學生能清楚地觀察到動畫模擬電子如何通過原電池的負極流向正極，深化了學生的認識和理解，為準確掌握知識要點提供方便。
另外，科學中的許多化學反應都是瞬間完成的，教師無法通過普通的演示實驗讓學生捕捉信息、觀察現象，另外，許多化學反應會涉及有毒的、危險性比較大的化學藥品，這時都需要借助多媒體將化學實驗直觀、形象地展現給學生，幫助學生提升學習和探索欲望，深化理解和認識。總之，借助多媒體輔助教學，我們可以動態模擬和研習整個實驗進程，可以暫停或慢放來仔細觀察和對比化學反應過程和化學現象，可以通過控制播放化學反應的速度，調節反應變化的快慢，達到便于學生觀察和思維的效果。
以上是筆者針對初中課堂科學演示實驗改良的幾點原則性認識和總結。科學作為一門實驗性比較強的學科，一定有很多時候需要教師通過實驗來引導學生認識現象，掌握規律。然而，教師也不能拘泥于教材或者傳統中的操作來敷衍課堂，教師要根據實際學情，因地制宜地改進實驗過程，讓實驗更科學、更直觀、更簡便易行，從而讓學生產生深刻的印象，提高課堂效率。
參考文獻：
[1]符燕.初中化學實驗改革與學生創新素質的培養[J].學苑教育，2010（01）.
[2]孫中文，劉鑫.改進科學課堂演示實驗 全面提高學生科學素養[J].陜西教育：高教版，2007（10）.
第9篇：科學實驗遵循的原則范文
關鍵詞 中學物理教學；現代信息技術；實驗
中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：B 文章編號：1671-489X（2012）34-0143-02
現代信息技術是現代科學技術的核心與基礎，它具有豐富的表現力，交互性強，共享性好。運用現代信息技術輔助中學物理教學，不僅可以將抽象的教學內容具體化、清晰化，而且可以增加教學的容量，彌補實驗室的不足，將聲音、文字、圖畫、動畫、視頻等形式合理組合，以此來創造出生動有趣、形象逼真的情景，開闊學生的視野，提高他們認識事物的能力。
1 現代信息技術輔助中學物理教學的優點
現代信息技術是時代的進步，它那強大的功能給人們帶來了極大的便利，同時給人們帶來了全新的感受。現代信息技術能突破時間和空間的限制，能擴大直觀視野，充實直觀內容，強化直觀效果。這些顯著特點，是任何其他媒體所沒有的。
1.1 激發學習興趣
現代信息技術是對傳統教育的重大突破與創新，是人們獲得教育的另一種重要方式。現代信息技術的運用，彌補了傳統教學中受時間、空間的限制和語言表達能力的不足，大大優化了教學氛圍，開闊了學生的知識視野，使師生之間的信息交流環境變得豐富而生動，學生置身于這樣一個和諧的教學情境中，學習興趣被調動了起來，學習效果大大改善。
例如，筆者在講授“帶電粒子定向運動形成電流”這一問題時，就采用信息技術，使本來就看不見、摸不著的電子就很清晰地顯示出來，學生只能憑想象認識的情況化為現實。電子成了生命中的個體，當開關斷開時，金屬導體的電子停止運動，電路中的電燈是滅的；當開關閉合時，金屬導體內的電子馬上變成有序的運動，電路中的電燈亮了。栩栩如生的展示過程活躍在屏幕上，展現在學生眼前，增加了學習內容的趣味性，從而使得學生注意力更加集中，思維更加活躍，學習更加主動，學習效果大大增強。
1.2 增加教學容量
中學物理課上，常常需要聯系的知識較多、內容較廣，但課堂時間有限，過多講解和板書時間不夠，如果不講則會影響到教學內容的系統性與完整性。運用信息技術可以克服這種不足。現代信息技術能做到高密度的知識傳授，能擴大直觀視野，充實直觀內容，強化直觀效果，提高課堂教學效率。如在講解“浮力產生的原因”這一問題時，要涉及以前所學的“密度”“壓強”“力的合成”等許多知識，板書有一些困難。為了節約教學時間，筆者就應用信息技術把相關的內容事先制成幻燈片，隨時調用需用的知識，這樣，筆者避免了過多的講解和板書，既能突出主題，又能聯系相關知識，節省了許多時間，增加了教學的容量，取得了事半功倍的效果。
1.3 降低認知難度
中學物理是一門比較難學的課程，既抽象又深沉。不少中學生感到物理難學，就產生厭學的情況。學物理要有想象能力，但初中學生接觸物理的時間不長，更想象不到完整的物理情景，從而無法準確地弄清物理過程。現代信息技術集文字、圖形、聲音、動畫和視頻等多種技術于一體，能夠將抽象的物理概念轉化為形象生動的物理畫面，降低了物理知識的認知難度，激發了學生學習物理的興趣。如日食、月食形成的情況這一問題，課本上只用了一個平面圖就表示出來，不夠具全、真實。于是，筆者用信息技術演示太陽、地球、月亮三者在天體中的運行情況，讓學生仔細觀察。通過信息技術的演示，學生明白了日食、月食形成的情況，學習效果非常好，突破了教學難點，提高了認識水平。
1.4 優化實驗教學
現代信息技術是現代科學技術的核心與基礎。運用現代信息技術輔助中學物理教學，可以彌補實驗室的不足。通過快錄慢放或者慢錄快放和暫停定格技術，能突破實驗的時間與空間的限制，充分展示相關物理過程或現象的細節，開闊了學生的視野，延伸了教學內容。如α粒子散射實驗，這是有一定難度的。鑒于此，筆者在進行α粒子散射實驗教學時，就運用信息技術仿真實驗室展現整個實驗過程，這樣，學生很容易記下α粒子散射實驗裝置、過程、現象，深刻理解了盧瑟福的原子核結構理論，取得滿意的教學效果。
在中學物理實驗教學中，很多物理實驗在普通實驗室是根本就不能完成的。在這種情況下，教師就要借助信息技術的強大模仿力，利用動畫技術模擬無法直接用實驗演示的物理現象、物理過程，為學生的理解而創設生動形象的物理情景。
2 運用信息技術教學要遵循的原則
現代信息技術具有許多優越性，創設的情景既能聽見，又能看見。這樣通過多種感官的刺激使學生所獲取的信息量，比單一聽教師講強得多，提高了學習效率。但是物理課教學要合理運用現代信息技術，要遵循一定的原則，不能濫用、誤用，以致影響教學，扼殺學生的創新能力。
2.1 要遵循實效原則
教學的實效性是教學的主要目標。在中學物理課教學中，運用信息技術要收到實效，力求避免形式主義。教師要根據實際情況，運用信息技術輔助教學。信息網絡材料內容要符合新課標要求，課件制作講求精益求精，以達到最佳視聽效果為標準。在備課時教師要準確把握教材，上課時要運用新課改精神發揮學生的主體性，要靈活處理教學中的突發事件，以使信息技術的優勢在物理課教學中得到充分發揮。沒有教學實效或違背教學規律的課件一定不用。
2.2 要遵循適度原則
心理學研究表明，人的各種注意的發生和保持，均以一定的興趣為條件，而興趣對保持有意注意，提高學生主動性具有支持作用。信息技術以形象具體的圖、文、聲、像創設教學情境，很容易激發學生學習興趣。然而信息技術的使用也不能過度，因為即使是感興趣的東西，如果長時間刺激，也容易使大腦皮層興奮性降低或轉入抑制狀態，造成疲勞，直接影響教學效果。因此，在教學過程中教師應注意讓信息技術與其他教學形式交替使用，以激發學生的學習主動性，提高學習效率。
2.3 要遵循認知原則
中學生活潑好動，思維敏捷，在物理教學中運用信息技術時，教師要充分考慮學生的思維特點和思維方式，否則會影響學生的學習主動性。要針對不同的教學內容，針對不同層次的學生，設計不同的課件，因材施教。在教學情境的設計中，應該設計一些思考和討論的時間，讓學生進行討論，深化認識，從而訓練學生的思維，調整原有的認知結構，形成新的認知體系，達到知識和能力的升華。
2.4 要遵循針對性原則
和傳統的教學模式相比，信息技術輔助物理實驗教學有著明顯的優勢。但如果沒有了運用信息技術的針對性，以為信息技術用得越多課就越好，教育理念便先進了，這樣就混淆了教育手段與教育方法的問題，是與使用信息技術的初衷背道而馳的。因此，在中學物理實驗教學中，使用信息技術輔助教學應堅持針對性原則，區別不同的實驗，在確有必要的情況下才使用。
2.5 要遵循實踐性原則
實踐是檢驗真理的標準，物理實驗教學中一定要培養學生的實踐能力，能增強學生的認知能力與創新能力。物理實驗教學的主要目的是培養學生科學實驗的能力，樹立科學實驗的思想，為將來的發展打下基礎。運用信息技術雖然可以很方便地實現模擬實驗，但如果不為學生的實踐能力而著想，信息技術將會使學生的創新能力消失。因此，在利用信息技術輔助物理實驗教學時，還必須堅持實踐性原則，只要條件允許，就一定要讓學生親自到實驗室動手操作，以培養學生的實踐能力。
3 結語
總之，現代信息技術與中學物理教學的整合，是物理教學改革中的一種新型教學手段，給信息閉塞的農村學校帶來了寶貴的教育資源，提高學生學習物理課的熱情，增強了物理教師的教學水平，提高了教學效率。
參考文獻
[1]韋貴陽.淺談信息技術與學科整合[J].中國教育技術裝備，2012（14）：72-74.
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