科学现象及原理

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科学现象及原理范文第1篇

文献标识码：A 文章编号：1672-7800（2015）005-0168-03

作者简介：刘德山（1970-），男，辽宁辽阳人，辽宁师范大学计算机与信息技术学院副教授，研究方向为计算机辅助教学、计算机教育应用。

0 引言

2010年《国家中长期教育改革和发展规划纲要》中提出：加强优质教育资源开发与应用，加强网络教学资源体系建设，引进国际优质数字化教学资源，建立开放灵活的教育资源公共服务平台，促进优质教育资源普及共享。《纲要》从资源体系、平台建设及共享方面提出了教育信息化发展目标。当前，教学资源共建共享尤其受到教育部门以及各高校的充分关注，也一直是教学改革的热点。

现阶段，关于教学资源管理和开发的研究主要集中在3个方面：①资源管理及其标准化。以IMS、AICC、IEEE等国际组织制定的技术标准为基础，参考SCORM（可共享内容对象参考模型）开展数字资源标准研究[1]；②面向开源软件的教学资源管理系统开发。在著名的开源平台Sakai、Moodle、Claroline上搭建资源管理系统，并对开源软件实施二次开发[2]；③高校辅助教学平台开发。

资源管理系统一般以平台为载体，在网络平台上集中大量优秀课程，课程之间多采用线性结构组织，如天空教室网络教学平台、爱课程网等。从课程层面看，每门课程作为一个教学结点，包括课程介绍、教学大纲、教学进度、习题、视频等。从教学角度，每门课程不是孤立的，从课程体系出发考虑每门课程的教学意义更大。现有资源管理系统中，探索课程体系或一个课程模块中课程之间联系及相关课程间知识点关联度的研究较少。目前，大多教学资源管理系统较少以课群为单位建设，一定程度上削弱了相关课程共性资源共建与共享。以课群为基础进行教学资源建设，在高校精设课程、压缩学时、强调学生自主学习能力培养背景下有重要意义。

1 资源管理系统分析与设计

教学资源管理系统面向教师和学生，实现资源上传、检索、、下载等基本功能。同时，系统基于课群设计，方便学生自主学习。

1.1 需求分析

为深入了解管理系统需求，笔者选取大连、鞍山两地高校的60教师和100名学生作为调查对象进行了问卷调查和访谈。主要结论如下：

（1）教师在教学中有资源管理需求的比例达74.5%；教师较多使用搜索引擎进行资源检索，主要以文件夹形式进行资源组织与管理；绝大多数教师期待通过有效的资源管理系统进行资源检索和管理。

（2） 使用资源管理系统的教师中，68.1%的教师认为现有教学资源管理系统或辅助教学系统操作较为复杂。

（3）教师对资源管理系统关注不够或不愿使用的原因主要有：资源更新不够及时，资源可用性差，资源重复率高。

（4）61.6%的学生会通过网络平台提供的视频、试题、课件等进行学习，69.4%的学生认为系统应通过简化操作、及时更新资源来吸引用户。

通过调查可以看出，目前大多资源管理系统并未达到预期效果，如何重构和完善教学资源管理系统是本文重点研究内容。

1.2 系统设计

（1）功能设计。资源管理系统功能设计需重点考虑如下问题：①资源管理系统应具备资源库管理、资源检索功能；②以课程群为核心，增设课群管理模块，实现课程添加、课程审核、添加课程资源等功能，有效实施课群内部资源共享[3]；③设置配置管理模块，实现用户及角色管理。每个模块下细化若干个子功能模块，系统功能架构如图1所示。

（2）角色设计。将系统参与者划分为教师、学生、系统管理员和课群负责人等角色，各角色及功能如表1所示。

（3）数据库设计。根据需求分析及功能设计，设计用户表、资源表、文件表和课程表等。受篇幅限制，具体数据库表省略。

2 系统实现

2.1 运行环境

客户端运行环境，选择Windows 7、Windows 2000、Windows XP等操作系统，用户通过浏览器访问资源管理系统。服务器端系统运行环境为Windows 7 sever，支持Internet防火墙，该服务器具有校园网内独立IP地址，可实现校园网范围内登录访问。

2.2 主要功能模块

本系统核心模块为资源库管理、资源检索和课群管理。系统导航菜单中包括新闻公告、最新、资源上传、资源检索和课群管理等功能项。

（1）配置管理模块。配置管理模块的功能为角色管理、用户注册和用户登录。角色管理实际上是对系统用户权限进行设定。未注册用户可以执行模块中的注册功能，按照注册界面提示要求填写信息，提交后通过验证即可。注册用户登录成功后，根据角色赋予的操作权限进行操作。

（2）资源检索模块。资源检索分为关键字检索和高级检索两种。关键字检索可以按资源名称、作者、内容描述、所属课程等进行精准搜索。用户在进行关键字检索时，可以设定检索素材的类型，如图片、音频、视频、动画、大纲、课件等；高级检索是指通过导航菜单中的资源检索选项分层次逐级检索，需要通过导航进入检索页，该页包括多媒体资源和课件资源的分类描述。

（3）课群管理模块。课群模块主要包括4个功能：①课群描述，帮助用户了解该课群的内容和特点；②课程添加，将系列课程加入到课群，其中课群内课程按知识点进行规划；③课程资源，将管理系统中的资源加入相应的课程中；④课程检索，用户可按课程搜索资源，方便查询，以课程为单位组织资源。

2.3 技术实现

管理系统从逻辑上划分界面表示层、业务逻辑层和数据访问层，使用 Struts、Spring 和 Hibernate 等框架实现。界面表示层负责将用户数据提交到业务逻辑层，处理后返回结果[4]。业务逻辑层使用Spring技术，以Spring封装，利用Hibernate技术实现数据访问，Hibernate只需实现正确的对象关系映射，提高开发效率。

3 系统应用

本文以Java Web编程系列课的课群为例，说明资源管理过程和应用效果[5]。

3.1 课群概述

Java、Web系列课程组成的课群在网络编程中占有重要地位，各课程衔接紧密，共性内容较多。从知识领域看，该课群涉及客户端开发与服务器端开发，具体包括Web应用程序运行原理、Web运行环境、主流开发工具Eclipse、Servlet、JSP、JDBC、JSTL等内容。在应用层面，从博客、社交网站到电子商务中的C2C、B2B等，都涉及Java Web技术。

考虑Java Web知识领域、应用范围、编程前期基础，Java Web编程课群包括：《C语言》、《数据结构》、《Java语言程序设计》、《Web编程基础》、《Web高级编程》、《UML系统分析设计》、《XML技术与应用》、《数据库原理及应用》等课程。同时，根据新技术的出现不断调整。

3.2 实施过程

（1）划分课程边界。划分课群中各门课程边界的目的在于合理设计课程间的衔接关系，整合课群中的同类知识点，按递进关系分配到不同课程中，提高资源建设效率。该项工作由课群负责人或专业课教师在系统设计之初依据教学大纲完成。

（2）添加课程到课程群。在课群管理模块中，由课群负责人建立课群，由具有教师角色的用户向课群中添加课程，在课程描述页面对课程进行完整描述，说明该课程在课群中的作用，审核通过后，新课程添加成功，显示在课群管理页面中。

（3）添加资源到课程。添加到课程中的资源可以为文本、图片、动画、音频或视频等。该过程实际上是按课程组织资源的过程，将独立的大纲、课件、视频、试题等添加到具体课程中。在添加过程中，可以先实施检索，查找到符合课程的资源后再进行添加。

3.3 应用效果

Java、Web编程课群涉及内容广泛，课程内容以程序设计语言为基础，需围绕Web开发实际需求和开发流程，按照课程难易程度由浅入深、循序渐进[6]。

（1）合理安排课程间重复知识点及交叉内容，作好课程衔接。程序设计语言类课程中，数据类型、常量、变量、表达式、常用函数等多门课程中均有涉及，学生修读完相关课程后，可通过系统提供的教学资源进行自学。如学习完C++的数据类型、常量、变量、表达式后，便可以自学Java、JavaScript中的相关内容。

（2）经典算法合理分布到不同课程中。算法在C++、Java中都有涉及，在数据结构课程中也有系统介绍。学生学习数据结构时，涉及多种排序算法，学习枯燥。可依据不同难度将算法分散到不同课程中，有利于学生学习。

（3）形成了清晰的学习线索。C语言和数据结构是所有计算机课群的基础课，要求学生掌握基本的程序设计思想，为深入学习Web开发基础（包括Java 语言程序设计、Web 编程基础）、J2EE开发（XML、UML、Web高级编程等）作好准备。

明确定位每门课程在课群中的意义，按课群资源组织引导学生快速掌握Java Web开发所需的核心技术，实现课程教学从知识向能力的转变。课群还兼顾了与其它课程（如企业职前教育课程、专业实习）的衔接，满足软件人才市场的需求。

4 结语

科学现象及原理范文第2篇

论文摘要:现代教育思想观念培养与教师职业技能训练的相互渗透可以通过“单元教学模式”和“四结合”的方法来实现。现代教育思想观念培养与教师职业技能训练两者的相互渗透是目的。“单元教学模式”是达到这一目的的方法。这一模式和方法为教育学教学的改革、学生教育素质的提高、教育理论与教学实践的结合提供了一条崭新的思路。

一、问题的提出

《中国教育改革和发展纲要》中提出实施素质教育要做到“两全”。即面向全体学生、全面提高学生的素质。学生素质的提高、以创新精神和实践能力的培养为核心的素质教育的全面推进，关键在教师，这已成为人们的共识。高素质的教师如何培养出来。以培养未来教师为主要任务的师范院校。应在深化教学内容和教学方法改革，优化教学效果，提高教育教学能力—师范生素质方面发挥积极的作用，尤其是高师院校所特有的教育类课程应发挥其突出的优势。但从目前的教学及毕业生的反馈情况看，教育学作为师范院校的公共必修课，没有在培养师范生的师范素质上发挥其应有的作用。教育学的教学情况并不令人满意。大多数学生学习教育学只是为了应付考试.素质教育思想观念并未完全确立，教育教学能力差。出现这种情况与我们目前的教学有关。教学内容与学生实际联系的不紧密。教学方法陈旧。内容与方法脱节。为了使教育学内容与形式紧密结合，使学生在掌握教育理论同时。又具有很强的教育教学能力。5年前。笔者把现代教育思想观念培养和教师职业技能训练的相互渗透作为研究课题。就如何在师专公共教育学课中既向学生传授现代教育思想。又对学生进行职业技能的训练，改变教育学课的传统的教学方法，进行了较为深人的探讨。目的是从理论上探索现代教育思想观念培养与教师职业技能训练的结合点:在实践上探索提高教育学课的教学质量和效益。这一研究已取得了阶段性成果。

笔者在几年的教学实践中。探索出了现代教育思想观念培养与教师职业技能训练的结合点—“单元教学模式”.通过教育学课，在现代教育思想培养和技能训练、知识和能力、理论与实践之间搭起了一座桥梁。师范院校的学生通过这座桥梁，可以达到做一个合格教师的目的。这是该成果的现实意义，至于它对未来教师的教育思想、教育观念的影响.其意义恐伯更为深远。

二、探索实践了现代教育思想观念培养与教师职业技能训练相互渗透的教学模式—“单元教学”模式

教学模式是在一定的教学思想或教学理论指导下所建立起来的各种类型教学活动的基本结构或框架。在多年的教学实践中，笔者依据正确、先进的教学思想和教学理论，结合师范专科学校学生的实际状况。从确立正确的教育观念、培养教育教学技能这一目的出发。实践和探索出了“单元教学”模式。“单元”是指一个教学单元。小到一堂课。大到教育学的一个子理论体系，都可以视之为一个单元。在进行单元教学时，采用“四结合”，即课内教学与课外阅读相结合:校内教学与校外见习相结合;走出去学习与请进来学习相结合;理论教学与声像教学相结合的教学方法。这一方法把理论学习与实践。学生正确教育思想观念的树立与教育能力、技能的形成紧紧地联系在一起，以达到相互影响、相互渗透的目的。一般地说、这一方法操作的基本程式为:灵活式讲授—思考式自学—观摩式见习—专题式讨论—创造式作业。这一教学模式的实施，极大地激发了学生学习教育学的兴趣，对提高学生理论联系实际的能力，树立正确的教育观念、养成教育机智都有现实意义和较为深远的影响。

灵活式讲授一反满堂灌的授课方式，根据不同内容采用提要式、引导式、答疑式等方式讲授。或先叙述案例再讲授理论，或先讲授观点，再进行启发式讲解，调动学生的参与意识，使学生对所学的理论人脑人心，帮助学生形成素质教育观即现代社会教育功能观、青少年身心协调发展观、全面正确的教育质量观、正确的师生观、教育改革观、全面的教学质量观和正确的育人观等。在课堂组织上，或带着问题深人实践，或对在实践中发现的问题进行答疑，使教学内容变得灵活而不呆板，鲜活而不枯燥。

在思考式自学这一环节上，充分调动学生的内在积极性。针对教学内容，或向学生推荐书籍和报刊上相关文章、或联系中小学教学实际，提供一种教育现象，要求学生在自学时用自己掌握的前沿理论加以分析。以此丰富学习内容，开阔眼界，使学生对学习内容既能掌握又能探化、既能联系实际又能有自己的理解。

观摩式见习主要是配合教学内容组织学生到中学去观摩课堂教学，组织学生观看优秀教师的教学录像，用所学的教育理论分析解剖一堂课，分析得失，总结、认识内容与本质、现象与规律之间的关系;见习后，要求学生写出自己的心得体会。见习的目的在于使所学的理论形象化，教学内容具体化。

概括教学内容中有代表性的间题，组织学生专题讨论，鼓励学生对当前教育改革、教育教学实际、某些教育教学现象发表自己的看法，并和学生一起进行分析。这些讨论围绕教学内容，又远远超出教学内容。通过师生之间、同学之间的讨论，不但可以深人理解教学内容，面且达到了理论联系实际，活跃学生思维，巩固所学知识的目的。 一个阶段性内容完成之后，让学生完成创造性作业。所谓创造性作业，就是运用所学的理论模拟教育教学工作，如观摩式见习之后，根据教学内容，学生还要模拟教学过程，根据初中的教材写模拟教案;根据所写的教案进行10分钟的说课;支持召开主题班会，班主任处理偶发事件等。备课的教案要求规范化，但允许有创新。当着全班同学说一说自己准备怎样上好一堂课，要求在讲授、提间、启发等方面力避俗套，必须有所创新。这样做的目的在于检验学生的教育观点，培养学生的教育教学能力，使其具有敏锐的教育观察力，丰富的教育想象力，填密的教育思考力，良好的教育创造力，以及灵活的教育机智，形成教育教学技能。这些作业不是抄一遍书，凑几页字，而是从认识到实际，从理论到实践，是对学生教育观念正确与否，教育理论掌握与否的检验，它可以综合考查学生对理论掌握和对实际问题的处理能力。创造性作业较好的完成，说明现代教育思想培养和教师职业技能训练相互渗透的成功。

在这里，现代教育思想观念培养与教师职业技能训练两者的相互渗透是目的，“单元教学模式“是达到这一目的的方法，“四结合”是使用这一方法的形式。如思考式自学就运用了课内教学与课外教学相结合，观摩式见习运用了校内教学与校外见习相结合等等。没有方法，目的无法达到。同样，没有可操作的形式，再好的方法也只能是镜花水月。可行的方法和可操作的形式，使目的的实现成为了可能和必然。

三、理论具有的意义

现代教育思想观念培养与教师职业技能训练相互渗透这一课题的研究‘探索出了“单元教学模式”和“四结合“的教学方法，找到了现代教育思想观念培养与教师职业技能训练两者的结合点，其意义:

1.理论上的科学性和独创性。“单元教学模式”和“四结合，，的教学方法可以使学生积极主动地参与教学全过程，充分发挥教师在教学过程中的主导作用和学生的主体作用，调动了学生学习的积极性和主动性，为现代教育思想观念培养和教师职业技能训练的相互渗透提供了方法和手段，具有一定的科学性和理论意义。

科学现象及原理范文第3篇

关键词：初中科学；实验教学；有效开展；策略 在初中科学教学中，有效开展科学实验教学有着重要意义。一个有效的科学实验中所包含的价值是不可估量的，因而，初中科学教师应该对科学实验教学的有效开展进行积极的探索。

一、重视科学实验教学的意义

就目前学校的现状而言，许多学校的科学实验教学并未受到重视。有的学校的实验室没有起到应有的作用，形同虚设；有的学校是否开展科学实验教学则是视教师的兴趣而定；而有的学校则缺乏必要的、标准的实验室等等。这些，都是学校对科学实验教学的不重视所致。其实，在实验教学中，往往包含着许许多多的科学知识，通过科学实验教学，不仅能有效发散学生的思维，还能促使学生养成科学的态度，从而有效培养了学生的各种能力并训练了他们相应的技能，进而提高学生的整体素质。因此，在科学教学中重视科学实验教学的有效开展势在必行。

二、科学实验教学有效开展的策略

（一）注重实验的演示

就科学实验而言，确实比较耗费时间及精力，因而在科学教学中，难免有的教师会产生厌烦的情绪，然后以“讲实验”来替代“做实验”，使科学实验教学得不到应有的重视。对此，笔者认为科学实验切不可以讲代做，教师一定要注重实验的演示，且在进行实验演示的同时务必达到演示的相关要求，具体可以从以下几点着手：

1.有明确的实验目的

在科学教学中，新课导入的有效手段之一就是实验的演示。如果实验的目的明确了，且层层深入地进行，对学生掌握相关知识是大有裨益的。如，教学“摩擦力”这一知识点，教师可以针对“摩擦力的大小受哪些因素的影响”这一问题通过进行实验演示来导入。教师通过对吊盘上物体重量的调整，让木块在桌面上做匀速直线运动，然后再往木块上加一个物体，就会发现，要是木块继续做匀速直线运动，必须相应增加吊盘上物体的重量。从而让学生明确“物体间的滑动摩擦力的大小与其间的压力大小成正比”这一结论，教师还可以通过变换滑动面的光滑程度来让学生明白滑动摩擦力的大小还受接触面的光滑程度的影响。

2.尽量让实验现象直观化

教师在进行科学实验演示时，一定要充分考虑到怎样才能便于学生对实验过程及现象进行观察，因为观察实验演示的过程就是学生们学习的过程，所以教师务必尽量让实验现象直观化。具体表现为：实验仪器尽量简单，避免复杂；实验过程简洁明了；尽量调动多种感官的参与。若演示实验复杂、模糊，学生不能从中观察到确切的实验结果，弄不清楚实验所演示的相关规律及原理，不仅于教学无益，还会适得其反。

3.注重实验的启发性

实验的演示能通过各种感性材料使抽象知识形象化。在此过程中，教师要注重对学生思维的启发，让学生通过观察，了解相关的规律及原理，从而产生实验兴趣。因此，教师在设计演示过程时，务必重视其启发性。如，进行“惯性现象”的实验演示，在杯口上放一块小硬纸板，纸板上放一个鸡蛋，快速将纸板抽开，鸡蛋没有随着纸板滚到地上，而是原地落入杯中。这一现象必定能有效激发学生的兴趣，促使他们思考相应的原理。当然，值得注意的是，教师一定要确保演示实验的成功，如果失败，不仅浪费课堂教学时间，更会让学生们对相关规律及原理产生不必要的怀疑。

（二）激发学生兴趣，引导其探究

1.优化实验方案，激发学习兴趣

教师在科学教学中，要充分通过优化实验方案来激发学生的学习兴趣，从而通过科学实验设计来培养学生的动手及动脑能力。尤其是让学生自己设计相关的科学实验，更是能起到事半功倍的效果。教师在教学过程中，可以引导学生收集一些关于科学实验的知识，积极组织学生自己进行实验设计，这样，既能有效拓宽学生的视野，又能充分开发学生的创造性思维。如，进行“大气压与人类生活”的演示实验，为了充分激发学生的学习兴趣，教师可以适当改编课本上的用带有橡皮球的玻璃罐吸皮肤的演示实验，变吸皮肤为吸气球，这样，同样能让学生通过演示实验来明确相关知识点。

2.进行游戏化实验，寓教于乐

一直都在提倡教育要寓教于乐，就初中科学实验教学而言，

将实验游戏化无疑是激发学生兴趣、落实寓教于乐的有效手段之一。现在的初中科学教材中，增加了许多实验，而这些实验，是可以将其游戏化的，这样，利于激发学生的兴趣，使其在有趣的实验过程中得到技能的锻炼以及学到相关的知识。如：进行“大气压强”的教学，教师可以引导学生将实验变为一个小魔术来进行演示：

用一个杯子装满水，然后在杯口盖上一块小纸板，将杯子倒过来，里边的水不会溢出。这就能极大激发学生的兴趣，他们急于知道原因何在。

3.利用多媒体演示实验，激发学习兴趣

有的科学实验比较抽象，学生难以理解，这时教师就可以利用多媒体来进行实验演示，这样，便于学生直观地观察整个实验过程以及清楚地观察相关的实验现象，这也是激发学生兴趣的极为有效的手段。利用多媒体演示实验不仅能使抽象的知识形象地展现在学生面前，还能有效地调动学生的多种感官参与到实验观察中。而且利用多媒体进行实验演示，教师可以根据实际需要，将实验过程按照要求将步骤进行简单化或者详细化的展示，利于学生对相关科学知识的掌握。可以说，多媒体的实验演示对于学生来说，确实是大有益处。

4.让学生动手实验，增强其求知欲

学生应具备的基本素质之一就是动手能力，而实验操作能有效培养学生的动手能力。因而在进行科学实验教学时，教师要尽可能多地为学生创造动手操作实验的机会，力求让每一个学生都能在实验操作的过程中有效提高自身的动手能力。甚至对那些能将实验操作顺利完成并能讲明相关注意事项及原理的学生，教师还可以让其充分发挥主体作用，也当一回小老师。就实验操作而言，动手的同时更多的是动脑，因此，学生在实验过程中对相关实验现象及原理等的了解及掌握，能有效地锻炼其观察能力、动手及动脑的能力。且在此过程中，学生们的求知欲得到了极大地激发，其兴趣自然更加浓厚。可见，让学生积极参与实验，实在是一举几得。

此外，在科学实验教学中，教师还可以其他的许多方式来激发学生的兴趣。比如针对初中生的心理特性，教师要极为注重其起步教学，因为兴趣是求知的动力。教师可以选择一些学生比较感兴趣的相关科学历史知识，配上科学教材中的插图，向学生介绍相关的历史故事，如阿基米德是如何验证黄金王冠的等等。这样，也能有效激发学生的兴趣。

（三）注重实验的时效性，提高实验效率

科学实验通过其有趣的实验过程及相关原理，固然能有效激发学生的兴趣，但是教师一定要注重实验的时效性，避免学生的兴趣仅仅停留在实验演示的趣味性上，导致本末倒置。因此，教师在科学实验教学的过程中，应注重实验的时效性，以促进实验效率的提高。

1.注重实验的全过程

教师在为学生演示实验时，务必引导学生在观察实验演示的过程中，要认真观察实验的全过程，掌握整个实验的主体及相关的条件、现象、结论等，不能只将注意力放在某个特殊或者有趣的现象上。毕竟实验是为相关的科学知识服务的，实验的主要目的就是通过整个过程及现象的观察，明白其中的科学原理或规律，所以学生在进行实验观察的过程中，要善于透过实验现象来明确相关知识原理。

2.严格进行实验操作

教师在组织学生亲手操作实验时，一定要确保让学生严格按照相关实验要求来进行操作。学生进了实验室，不能还未明确相关实验要求就胡乱操作，必须在教师的指导及指令下进行实验。在遵守实验室纪律的前提下，通过教师针对整个实验操作的注意事项、实验内容、操作方法等的讲解后，再按照教师的引导进行实验操作，严禁在实验室不听指令地胡乱实验。实验操作是规范性很强的操作，学生不能抱着毫不在乎、毫无顾忌的心态进行，实验操作的正确步骤及方法是有所固定的，学生切不可任意妄为。否则，不仅影响了整个实验操作的顺利进行，还可能造成不必要的麻烦。

3.注重实验时三思而后行

上文说道，实验操作能有效培养学生的动手及动脑能力。很明显，行动是思维的具体表现，因而学生在实验操作的过程中一定要养成三思而后行的良好习惯。在实验操作的过程中，先想好具体步骤，再动手实验，这样才能顺利完成实验操作的相关任务，才能使整个实验过程有序地进行。学生切不可不加思考就胡乱动手，对整个实验造成不良影响。因而，教师要注重培养学生先思后行的良好实验习惯，还可以在规范、安全操作的基础上结合教学内容进行创造性、探索性的实验。

（四）注重学生科学态度的培养

在科学实验教学中，有许多内容能有效培养学生的科学态度，对此，教师在教学中一定要善于利用这些材料，注重学生科学态度的养成。在实验过程中，引导学生要遵守实验的相关纪律、不损坏实验仪器、安全进行实验操作等等，这些都有利于学生科学态度的养成。教师在教学过程中介绍一些我国的科学史或者是相关的环保现状等，也利于培养学生的科学态度。科学史如造纸术的发明、结晶牛胰岛素的发现等；环保现状，如：温室效应、绿色食品、低碳生活等，也有利于培养学生的科学态度。

总之，科学实验教学在初中科学教学中的作用是显而易见的。而科学实验教学的有效开展，则是值得广大初中科学教师积极探究的问题，相信通过大家的潜心探索，初中科学实验教学必定能有效开展。

参考文献：

［1］黄孝长.初中科学实验教学中注意学生能力的培养［J］.双语学习，2007（8）.

［2］秦国成.提高初中科学实验教学有效性初探［J］.新乡教育学院学报，2008（2）.

科学现象及原理范文第4篇

关键词：初中化学实验教学探究

抓好实验教学是解决好教师"如何教"、学生"如何学"是关键问题。化学是以实验为基础的自然科学，实验是学生获取知识、进行知识创新的重要手段，是培养学生的科学兴趣、科学态度、提高学生科学能力的重要途径。运用化学实验,通过一系列有效的方法和手段,能够较好地发展学生的智能。

一、围绕实验的"三大原理"引导学生展开思维活动

化学实验理论的主体内容,可概括为实验原理;装置原理;操作原理。教师应当在具体的化学实验教学过程中,引导学生围绕对上述"三大原理"的探索、理解和辨析,自始至终渗透着思维训练活动。

首先,是实验原理的思维训练。"实验原理"即反应原理,指的是每个具体的化学实验,反映了或说明了或推断了什么样的物质发生何种变化的理论。可以围绕如下的角度引发学生思考:1.变化实质──什么化学物质(有时还应进一步分析为什么要选用这些物质)?2.定量关系──反应物之间采用怎样的物质的量(或质量、或体积、或微粒数目)的关系?为什么要采取此种定量或过量关系?3.反应条件──实验时应选择怎样的物质状态、变化温度、压强或催化剂条件?为何要选择这样的条件?(1)仪器选用──根据实验原理,对特定的反应物或生成物,应选用哪种量取、混合、反应、加热、除杂、干燥、检验、收集、吸收、分离、缓冲(安全)的仪器?为何选用这些仪器更适宜?(2)配套组合──根据实验需要,选用的仪器之间,大小、规格应怎样协调、搭配?如若不这样组合会出现什么弊端?能否作某种调换或代用?(3)连接顺序──为达到良好效果,选用的仪器应采取怎样连接的位置顺序和安装与拆除的先后顺序?为什么要安排这种顺序?不遵循此顺序会带来什么不良后果?

二、引导学生设计实验，培养创新能力

学生设计实验只是教材提出实验课题，而实验原理的运用、实验方法的采用、实验材料的选择准备、实验步骤的安排则由学生自己独立完成的一种模式。为了使实验课上得更生动精彩，我认为学生自己动手、动脑来设计实验，整个实验过程由学生来操作控制，不仅培养学生独立思考、独立解决问题的能力，而且为学生提供了更多的创新空间。正如著名的教育家陶行知先生曾经说过"动手动脑、心灵手巧"。例如：在了解燃烧的条件后，可设计实验验证可燃物燃烧受哪些因素影响及燃烧的剧烈程度与什么因素有关。在学习了"铁生锈的条件后"后，可设计防止金属锈蚀的实验方案。利用书本知识结合实际，可设计实验检测附近的河水污染及空气污染情况等，在实验条件许可的情况下，都可让他们去试一试。学生自己设计实验和按书用做的感觉和效果是不太一样的，通过这些过程，既能培养他们独立且科学地思考问题的能力，又能培养他们观察、实验、思维、自学等能力，从而提高学生的科学素质。

三、养成细心观察的习惯,为创造性思维夯实基础

化学与我们的生活息息相关,各种与化学有关的现象随处可见。用砖砌墙和贴瓷砖时,先要将砖和瓷砖用水湿润;新买的铝锅,烧过自来水后有黑色斑点;经常雷雨交加的地方禾苗长得很茂盛,这些奇妙的现象激起学生的好奇心后,就能促使他们去学习掌握水泥、铝和氮气的性质。

我们也会遇到一些奇特的实验现象。例如:一铝制的盛饮料的易拉罐内充满CO2气体,然后往罐内注入适量NaOH溶液,立即用胶布将罐口密封,反应一段时间后可能会出现什么现象呢?首先,易拉罐"内凹变瘪",接着"瘪了的罐重新又鼓起来"。对于前面的现象一般很容易解释。这是因为学生很容易从固有的思维定势出发,即分析物质发生变化时,只从加入的物质来考虑,只分析NaOH溶液与CO2的反应,就能得出易拉罐"内凹变瘪"的现象。为什么会出现后面的现象呢?深入思考,不难得出这是因为容器本身"铝"与氢氧化钠溶液也会发生反应。对这些现象的好奇,能使学生的情绪亢奋、激动,从而在白热化的思维之中,迸发出创新的火花。

四、应该重视化学家庭小实验

化学家庭小实验是中学化学实验的重要组成部分，同时也是化学课堂教学的一种有效补充和延伸。有一些中考试卷的综合实验题里就包含有家庭小实验的部分内容。初中化学九年级教材中就编入家庭小实验10多个，在整个实验内容中占有相当大的比重。但是，由于多种原因，不少教师未能充分重视家庭小实验的教学，所以影响了学生对知识的掌握以及学生能力和素质的提高。因此必须重视化学家庭小实验。当然，首先应该注重有关的安全教育，并最好得到家长的同意和帮助。

㈠家庭小实验有利于培养学生的独立工作能力

由于家庭小实验是在课堂之外进行的，所以实验方案设计、实验器材使用、实验对象管理、实验现象观察和实验结果分析、整理等环节均由学生独立完成，实验过程中遇到的各种问题也需要学生独立解决，所以与课堂实验相比，家庭小实验更能发挥学生在学习活动中的主观能动性，更有利于培养学生的独立工作能力。

㈡家庭小实验有利于培养学生的实验能力

家庭小实验由于受时间、空间、人数、器材等的限制，学生的观察、分析和动手操作机会大为减少，而家庭小实验大多在野外或学生家庭中进行，或者天地较为广阔，或者参与实验人数较少，再加上实验延续时间较长，所用器材一般简便易得或者容易自制，这就大大增加了学生的观察、分析及动手操作的机会，有利于培养学生的实验能力。

㈢家庭小实验有利于培养学生的创造能力

许多家庭小实验均为探索性实验，如初中化学九年级（上）中的"自制简易净水器""调查家庭用水情况""调查空气质量"等。这些实验需时较长，无法在课堂实验中完成，所以安排为家庭小实验。学生在这样的实验中通过动手操作、管理，亲自观察、记录，并且动脑筋去比较、分析和思考，不仅获取了新的知识，而且学会了探求新知识的方法。久而久之，学生便逐步养成了进行科学研究的初步能力和创造能力。

总之，化学是一门自然科学的学科，在探索物质的性质和反应规律中，必须运用多种方法来进行实验教学。除常规的教学手段外，作为有进取的教师要有创新的思维，来探索化学实验教学。

参考文献：

科学现象及原理范文第5篇

关键词：动手；安全；知识门槛；代替；兴趣

一、动手操作与实验安全

1．问题起源

在自然科学中，化学凭借其操作性及丰富的实验现象，本应当是最容易引人入胜的一门学科。可是随着活动的逐渐开发与青少年的知识标准，简单的观察颜色、混合溶液，过滤这些形式已经不能满足科普资源的需要，想再扩展些时发现安全问题亮起了红灯。

安全问题包括两方面：一是人身安全。青少年到科技场馆来参观展品，参与教育活动首先都是以安全为前提的。开展化学活动的对象大多数并不是在学校已经接触化学的学生，所以他们并不具备一定的实验技能。在实验中的一些药品（如酸碱）和实验步骤操作不当会腐蚀皮肤或造成其他人身伤害；另外实验仪器也大都是玻璃制品，也容易损坏造成伤害；二是场馆安全。上海11.15火灾，沈阳春节火灾，一幕幕惨剧发生，消防机构对场馆类的公共场所也加强了管理。酒精灯是实验常用物品，在严峻的消防形势下，却不适合在科技馆内使用。安全问题极大的限制了化学在教育活动中的应用。

2．解决问题的建议

创立光谱学的著名化学家罗伯特・本生两度因砷中毒几近死亡后又在实验中失去右眼。所以化学实验具有一定的危险性，这并不是一句耸人听闻之言。如何克服安全问题呢？

解决安全问题不妨跳出化学实验的传统圈子，创新实验。在保证实验原理正确的情况下利用其他学科或技术寻找相应的方法实现实验目的。例如：二氧化碳的制取和检测实验，传统的实验室方法仪器众多，药品具有一定的腐蚀性并伴有刺激性气味，实验原理也不利于初学者理解。我们采取了另外一种方法：从碳酸饮料中提取二氧化碳，整个过程只需要半瓶饮料和一只气球即可完成，得到的二氧化碳浓度也完全可以进行石灰水浑浊和灭蜡烛实验。还可以利用透镜从阳光中提取热量，用生活用品（如维生素C、醋、小苏打等）代替实验药品。诸如此类，化解一些安全问题。科技场馆中进行的是科普教育而不是学科教育，我们不必抓着教科书上的条条框框不放，换个方向可以海阔天空。

二、化学知识门槛与青少年兴趣的维持

1．问题起源

科普活动的目的之一是培养青少年对自然科学的兴趣。对于化学这门学科，颜色丰富，现象多变，其趣味性是毋庸置疑的，但是“培”易，“养”难，如何能让青少年不仅仅只关注他的趣味性，而去探索其中蕴含的科学原理呢？

在研究化学的过程中，元素周期表和微观物质的认识都是入门的基石，但青少年的年龄知识结构与此并不协调，没有化学基础的人如何能理解化学方程式的作用呢？如何能理解反应中的质量关系，更加不能理解氧化与还原导致的实验现象。这就使得科普活动过程很难深入。凭借丰富多彩的实验现象能让青少年的目光停留一刻，对于他们来说这仅仅是一个热闹，并不理解其中的内容，这样的活动是没有任何意义的。所以如何能将趣味性成功转化为兴趣是一道重要的困难的题目。

2．解决问题的建议

兴趣是积极探究某种事物或进行某种活动的倾向。托尔斯泰说：“成功的教学所需要的不是强制而是激发学生的兴趣。”最好的老师不是特级教师，不是名牌学校，而是兴趣。如何克服化学知识的门槛问题引发青少年的兴趣并维持对它的热情呢？

结合参加活动的主体人群年龄层次较低、知识贮备量少、兴趣趋于表面性和生活性的特点。我认为：应注重现象的认识，实现知识的利用与探索，避“理”而趋“利”，知识的横向发展替代纵向深入。以鸡蛋壳与醋酸的反应实验为例：根据鸡蛋壳泡在醋中变软的实验现象，使青少年认识到醋酸具有一定的腐蚀性。牙齿与鸡蛋壳的成分（碳酸钙）相似，那醋会不会损坏牙齿呢？研究除了醋酸以外其他的酸类（如碳酸）会不会损坏牙齿呢？这样将知识的重点从实验的原理转移到实验现象上，以现象为基础进行分析，并且分析的方向偏重于生活中常见的物品性质或现象。引到学生熟悉的点有利于兴趣的培养及课后自主探索，这样既实现了知识的利用，又成功转移学生注意力将内容引至他们更感兴趣的方向。