初一科技論文範文
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篇一
科學方法 科學實驗
摘要：在物理實驗教學中應當把科學的實驗方法作為重要的目標，重視對學生科學方法的培養，讓學生掌握科學的方法比單純的傳授知識更為重要。高師物理實驗中蘊含著許多科學方法，讓學生領會這些科學方法，有利於培養學生良好的科學品質、創造性思維和探索能力，對提高學生科學素質和培養創造性精神具有十分重要的作用。
關鍵詞：科學方法 物理實驗
現行五年制高師物理教學仍然沿用高中物理教材，作為一名高等師範學校的物理教師，在傳授物理知識的同時應當讓學生初步領會研究物理問題的科學方法，讓學生認識到學習科學方法的重要意義，這不僅有利於培養學生科學的思維品質，而且可以提高學生的分析問題、解決問題的能力。而這些正是目前高等師範學校學生所欠缺的。
1 物理實驗教學現狀分析
物理學是一門應用性極強的學科，沒有物理學就不會有我們今天的文明生活，這一點是不可否認的，而物理學是一門以實驗為基礎的科學。物理實驗不僅為學生形成和理解物理概念提供了感性認識，對培養動手能力、發現問題和解決問題的能力有十分重要的意義。隨著課程改革的不斷深入，物理實驗更是成了探索和創新活動的主角，成為培養學生創新能力的必要手段。實驗教學既是物理教學的重要基礎，又是物理教學的重要內容、方法和手段，在培養學生科學素養的過程中具有獨特的地位和全方位的功能。在新課程背景下，物理實驗的教學顯得尤為重要。對比新課程的要求和現階段高中物理實驗的現狀，筆者認為以下幾點很值得關注。
1.1 改變物理實驗教學觀念，充分調動學生參與實驗的積極性
在應試教育的模式下，傳統的物理實驗課缺乏活力，學生只是機械地完成預定的實驗步驟、採編資料，學生的主體地位遠沒有得到重視，因而缺乏主動探究的熱情。這與新課標提到的要“讓學生積極參與，樂於探究，勇於實驗，勤于思考”的理念相差甚遠，收不到物理實驗應有的效果。因此，在高中物理實驗課中除了要發揮教師的主導作用，更要突出學生的主體地位，鼓勵學生積極主動地參與實驗，多給學生提供自主的時間和空間，並鼓勵他們按照自己的思路進行實驗設計和操作，只有這樣，才能充分調動學生的科學探究熱情，收到較好的實驗效果。
1.2 注重探究性實驗的教學，不斷培養學生的創新能力
創新能力是一個學生最重要最可貴的素質，而物理實驗課是學以致用的最直接的平臺，因此，培養學生的創新能力是物理實驗的基本目標之一。要做好這一點，積極開展探究性實驗教學就是很好的途徑。探究性物理實驗作為物理實驗的一種形式，作為學生的一種積極主動的認知手段，既有別於一般的測定性實驗，又有別於傳統的驗證實驗，其目的在於使學生獲得物理實驗研究方法的訓練。開展探究性實驗的教學，能夠使學生在探索發現的過程中，發展理性的、批判的思想方法，體驗學者研究的苦衷和愉悅，培養髮現、探索能力，提高科學素養。例如，在高中物理實驗課上，教師提出問題後，可以鼓勵學生充分發揮自己的聰明才智和想象力，獨立自主地設計實驗方案，包括自制實驗器材等;對實驗過程中出現的問題，鼓勵學生自己分析並找出原因加以解決;對實驗結果，要求學生自己根據實際情況進行分析處理。對一些較重要或具有普遍性的問題，組織學生進行分組討論，集思廣益，共同研討解決問題的方法。這樣做可使學生的探索熱情得到充分調動，不斷體會進行科學探究的樂趣，進而使他們的創新能力得到不斷提高。
1.3 充分應用多媒體輔助實驗教學，加強物理實驗的教學效果
多媒體技術可以迅速改變實驗條件和物理引數，在較短的時間內向學生提供大量、具體、生動的教學資訊，創設不同的物理情境，因而能很好地激發學生學習的興趣和探究的慾望。有些在一般條件下無法做到的實驗也可以由多媒體技術進行模擬。例如原子物理中的α粒子散射實驗，就可以利用多媒體制作實驗的動畫，使學生清晰地觀察到α粒子散射的過程，加深對α粒子散射實驗的認識，進而為後繼的核式結構做好鋪墊。
1.4 最後要加強小實驗，增加學生動手動腦的機會
1.4.1 隨堂實驗
隨堂物理實驗是區別於演示實驗和學生分組實驗的另一種實驗教學型別，它穿插於教師的講授、學生的理論學習之中，又稱邊學邊實驗。這種實驗比較小型，靈活，通常幾分鐘到半小時就能完成實驗，實驗所需要器材也比較容易得到。隨堂實驗有利於發揮學生的主動性;有利於發揮教師的指導作用;有利於提高學生實驗在教學中的比重和提高課堂教學的效率。由於隨堂實驗小型，靈活，運用方便，可以增加學生實驗在教學中的比重，還有利於學生獲取感性認識。通過學生的探究過程，對知識的理解比較深刻和牢固，同時提供更多的機會培養學生的實驗技能和訓練科學方法，因此隨堂實驗是提高教學效率的有效途徑。例如：驗證阿基米德定律，只需要器材：一隻小塑料袋***袋內裝滿水，用細線把袋口紮緊，袋內不留空氣***，測力計，便可以做這個實驗。
1.4.2 設計性小實驗
為了幫助學生領會實驗設計的思想和方法，可以多佈置一些設計性小實驗。例如：測量物質的密度可設計為①給你一粒花生米***密度略大於水的密度***，提供：天平，小燒杯，食鹽，沙子，水等。要求估測花生米的密度。②提供：石蠟塊，小杯2只***杯中有水***，針，細橡皮管，要求估測石蠟塊的密度。只要我們多動腦筋同一課題可以有多種設計方案，而這樣卻大大調動學生自主實驗的積極性和提高學生髮散性思維能力。
創造性教育期望的主要目標是培養學生對科學的好奇心和旺盛的求知慾，培養開拓的精神和創新能力。由於實驗中蘊藏著極其活躍的因素，隨時會出現許多意想不到的問題，對於活化學生學習知識和訓練思維大有益處。使它成為中學物理教學培養學生開拓意識和創新能力的重要途徑。而物理實驗教學能更有效地培養學生的興趣，激發學生的求知慾，能創設符合學生認識規律的學習環境，更好地訓練學生的科學方法和培養各種能力，培養學生良好的科學素質。 2 常見的物理實驗科學方法
如何使實驗教學達到課程標準確定的目標，其中蘊含的大量的科學方法，我們必須給予足夠的重視，並且滲透到教學活動中去，適時向學生介紹、點撥，讓學生在學習活動中去體驗，逐步提高學生科學探究能力。下面，就物理實驗中的常用的幾種科學方法做以下分析和總結。
2.1 控制變數法
控制變數法是高等師範學院在進行物理實驗的時候，比較常用的一種方法。通常是為了研究出一種物理量與其他影響因素之間的關係，並且人為的把除了這一因素外的其他因素控制起來，然後進行研究和分析，得出結果。
2.2 等效替代法
等效替代法主要是指的有些研究物件因為自身的限制，很難直接獲得其物理本質，就需要尋找替代品，通過和這種物品有相似或者相同特徵的物品來代替。這種科學方法比較容易被學生接受，簡單易懂，教學的效果很不錯。
2.3 轉換法
有的物理量不便於直接測量，有的物理現象不便於直接觀察，通過轉換為容易測量到與之相等或與之相關聯的物理現象，從而獲得結論的方法。譬如，在研究電熱的功率與電阻關係的實驗中，電流通過阻值不等的兩根電阻絲產生的熱量無法直接觀測和比較，而我們通過轉換為讓煤油吸熱，觀察煤油溫度變化情況，從而推匯出哪個電阻放熱多。
在高師物理實驗中，利用軟細繩測量地圖上鐵路線上的長度、刻度尺和三角板配合測量硬幣的直徑、圓錐的高等，都運用了轉換法的思想。
2.4 類比法
類比法是一種科學的推理方法。可以用類比法將一些模糊的概念解釋的簡單明瞭，主要是通過一個比較熟悉的物件，去了解另外一個與之有相似特徵的物件。
2.5 平衡摩擦法
在物理實驗中，摩擦是不可避免的。我們可以通過平衡摩擦法來降低或消除摩擦帶來的影響。
2.6 圖象法
圖象是一個數學概念，用來表示一個量隨另一個量的變化關係，很直觀。由於物理學中經常要研究一個物理量隨另一個物理量的變化情況，因此圖象在物理中有著廣泛的應用。在實驗中，運用圖象來處理實驗資料，探究內在的物理規律，具有獨特之處。
2.7 理想化方法
理想化方法是指在物理教學中通過想象建立模型和進行實驗的一種科學方法。可分為理想化模型和理想化實驗。理想化實驗是一種科學的抽象方法。它既要以實驗事實作基礎，但又不能直接由實驗得到結論。
3 結語
總之，在高師物理實驗中，從實驗設計、實驗條件的控制到實驗資料的處理各個環節都蘊含著許多科學方法，我們既不能視而不見忽視它，又不能唯方法講方法，要時時做有心人，把握時機，把科學方法滲透到教學活動中，讓學生領會這些科學方法，有利於培養學生良好的科學品質、創造性思維和探索能力，對提高學生科學素質和培養創造性精神具有十分重要的作用，只有教師充分認識到這一點，並在教學中有意識地對學生進行科學方法教育，將使學生受益終生。只有掌握了科學方法才能科學實驗。
參考文獻：
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作者簡介：
肖永***1976-***，男，江蘇宿遷人，高階講師，現在宿遷高等師範學校從事物理教學工作。
篇二
尊重科學 注重實驗
【摘要】 小學 科學既是一門啟蒙性學科,又是一門綜合性學科,更是一門以實驗教學為主體的基礎性學科。“尊重科學、注重實驗”是教好這一門課程的靈魂,而搞好實驗教學又是科學性得以充分體現的關鍵。因此,在本課程的教學中,教師要全面認識實驗教學的意義和作用,科學安排實驗活動的內容和程式,努力凸現學生在實驗教學中的主體地位,充分滿足學生在實驗過程中的探究慾望。指導學生在實驗中增強科學意識,獲取科學知識,提高科學技能,提升科學創新能力。
【關鍵詞】 發揮實驗教學在科學課程中的功能
小學科學是一門啟蒙性學科,學生年齡小,認知能力有限,這就決定了課程所含知識的基礎性和淺顯性;小學科學是一門綜合性學科,它包含天文、地理, 自然、常識,物理、化學等各個領域,內容涉及面很廣,知識包羅永珍;小學科學更是一門以實驗教學為主體的基礎性學科,不少的知識和技能都要通過直觀的實驗操作來傳授和培養。因此,搞好實驗教學無疑是科學教學的關鍵。教師在科學課程的教學中,要指導學生在實驗中增強科學意識,在實驗中獲取科學知識,在實驗中提高科學技能,在實驗中提升科學創新能力。
為更好地發揮實驗教學在小學科學教學中的特異功能和主導作用,我們在科學實驗教學中應從以下幾方面去努力。
1轉變觀念,充分認識實驗教學的意義和作用
觀念決定著 教育的成敗,方法決定著教學的效果。科學教育必須要以科學的態度來對待,科學課程必須要用科學的方法來教學。在小學科學的教學中,興趣的激發、知識的傳授、技能的培養都離不開一個重要的載體——實驗和探究。
探究是科學學習的重要手段,而實驗是探究活動的最佳方式。實驗教學是理論教學的驗證和延續,是所學知識的鞏固與應用。它起著從書本到實踐,從抽象到具體,從知識到能力的橋樑作用。因此,在進行科學課的教學時必須要以觀察為知識傳授渠道,以實驗為技能訓練載體,以探究為科學創新模式,做到廣度、深度的準確把握,達到舉一反三,循序漸進的理想功效;要增強實驗教學的趣味性、知識性、技能性和創造性,充分發揮實驗在科學學習中的功能和作用,啟發學生積極參與操作實驗,自主探求和應用知識,培養學生良好的實驗習慣和創新精神。
2精雕細作,科學安排實驗活動的內容和程式
實驗教學是科學課程的主要表現形式。實驗教學的優劣將決定著科學學習的成敗。要提高實驗教學的效率,必須對實驗的各個環節進行細心安排、精雕細刻。
2.1演示實驗重指導。演示實驗是教師進行科學知識傳授、實驗方法示範、觀察記錄指導和實驗結論 總結的有效途徑。要發揮演示實驗功能,教師應在教學中搞好四個方面指導。
2.1.1說理要清。說理是教師演示實驗的主要任務。因此,教師在進行演示實驗的過程中,對實驗的目的意義、器材準備、計劃制訂、實施步驟、操作方法、觀察記錄以及實驗結論的得出等都要進行詳細的指導,使學生在老師的演示實驗中學到有關知識、瞭解實驗步驟、掌握操作方法和實驗技能,為搞好學生的分組實驗鋪平道路。
2.1.2觀察要細。觀察是教師演示實驗時學生共同參與的主要形式和任務之一。所以,教師在演示實驗之前,必須指導學生運用多種感官同時參與觀察。例如用眼睛看現象,用耳朵聽聲音,用鼻子聞氣味***無刺激性和無毒性的氣體***,用口品嚐味道***可食用物品***和用手摸觸感覺,並用腦子思考問題等,獲取豐富的實驗資料,詳細記錄各種現象,為下一步的教學做好充分的準備。
2.1.3交流要充分。交流討論是演示實驗後的重要環節,也是知識整理的必然途徑。在老師進行演示實驗的過程中,學生觀察記錄的材料是零碎的、殘缺的、雜亂的,甚至有些是錯誤的。因此,需要教師組織引導全體學生進行充分的交流和討論,讓學生充分發表各自的意見和看法,將這些材料進行正確化、完整化、系統化和規範化。
2.1.4總結要到位。演示實驗教學的最後一個環節就是進行實驗總結,得出一個正確又完整的科學結論。這個總結是否到位,將直接影響學生對這一科學結論的信任度。這個結論應在教師的引導下,由學生自主總結得出,而不是由教師強加給他們。然而,教師必須要讓出時間和空間來,引導學生自主走完這一步。
2.2分組實驗重自主。分組實驗是實驗教學的主要形式。教師在組織引導分組實驗時要充分體現學生的主體地位,具體應該做到以下三個字。
2.2.1實驗準備要“細”。進行細緻的準備是搞好分組實驗的前提。①實驗計劃要細。制定計劃要根據課程標準的要求、實驗內容的特點、學生自身的水平和學校的實際進行。教師要創造條件給學生人人動腦設計,人人動手操作的機會,便於學生 發展智力,掌握實驗的方法和技能,培養獨立分析問題和解決問題的能力。②人員分工要細。分組的目的在於人人蔘與。教師在給學生分組以後,要重點指導組內人員的詳細分工。組長、材料員、操作員、記錄員、彙報員等必須分工明確、責任到人,並定期進行輪流交換,使每一位學生都能參與每一組實驗的全過程,都能成為實驗的主人,從而達到分組實驗的目的。③器材準備要細。器材的準備是否充分,是分組實驗課成功與否的前提。科學課涉及到的器材十分廣泛,準備起來困難較大,因此,教師在合理使用學校現有的器材的同時,必須藉助全體學生的力量,收集有關的器材。這樣既可解決實驗器材短缺的問題,又可使每位學生都參與到實驗器材的準備中來。
2.2.2分組實驗要“放”。在學生掌握了實驗原理和注意事項以後,教師就應放手讓學生自己去做實驗、找 規律、得結論,不要怕學生不按老師的設計辦,只要實驗成功,結論正確,方法愈新愈奇愈要鼓勵。例如在上《電磁鐵的磁力》一課的實驗課時,學生兩人一組,自已準備器材,自己動手操作,自己動腦思考,課堂氣氛非常活躍。實驗後孩子們呈現出來的研究結果既豐富又有趣,遠遠超出了老師的預設。
2.2.3實驗總結要“導”。當學生興致勃勃地完成實驗操作和觀察記錄後,教師應及時組織學生進行實驗總結。在總結時,教師要正確地引導學生根據實驗的現象進行充分的討論,要因勢利導,讓學生自己去發現規律,去得出結論。對有創造性發現的學生應及時給予表揚,以激發他們進一步探究的興趣和慾望。
3開放課堂,凸現學生在實驗教學中的主體地位
《 中國教育改革和發展綱要》中提到:“世界範圍的 經濟競爭,實質上是科學技術的競爭和民族素質的競爭。從這個意義上說,誰掌握了面向二十一世紀的教育,誰就能在二十一世紀的國際競爭中處於戰略主導地位”。因此,我國把提高整個民族的整體素質作為教育的根本目標。要實現這一巨集偉的目標,就應當從基礎抓起,從小學教育抓起,把課堂當作實現民族素質提高的一個重要場所,充分發揮學生在課堂教學中的主體地位。
3.1激發興趣,充分調動學生的積極性。興趣是最好的老師。小學生好奇心強,但這種好奇心有時只能停留在好玩、新奇的水平上。教師的任務就是要促使學生把好玩的好奇心發展成為科學的好奇心,擴大學生的興趣範圍,從而產生探究的慾望。例如:在教學《溶解》一課時,學生通過實驗知道食鹽和高錳酸鉀能在水中溶解後提出:是不是所有的東西都能在水中溶解?這時,教師就可因勢利導,鼓勵學生自己去找答案,讓他們把油、糖、麵粉、粉筆末或一些自帶物品分別放入水中進行實驗。學生興趣高昂,人人蔘與,效果非常理想。由此可見,激發興趣,不僅要善於集中學生的注意力,更要調動學生自主學習、親身體驗和自行探索的積極性,讓學生產生一種不可抗拒的動力,使學生積極主動地去探究,去實踐。
3.2增強信心,激勵學生主動探究。心理學家布魯納在“認知結構”理論中指出:“學習是一種能力的建構過程,應積極培養學生本身能力的自信感,使教學過程中學生成為一個積極的探索者。”要使學生主動地、積極地、創造性地學習,教師在教學中,要少一點講解、分析和發問,多一點引導、點撥和激勵,給學生多一點思考的時間和實踐的機會,使他們充分體驗到成功的喜悅。例如:在教學《建高塔》一課時,我把教材稍作調整,以玩代教,先指導學生每人制作一個不倒翁,然後再讓他們一起玩,一起研究,使學生人人蔘與、興致高漲,然後通過對比實驗,引導學生髮現不倒翁不倒的祕密,從而形成了“上輕下重的物體比較穩定”這一概念。這樣教學既直觀,又有說服力,效果好極了。
3.3因材施教,發展學生的個性和創造力。人總是有個性的,發展個性就是成就創造力,扼殺個性就是扼殺創造力。每一位學生都有他們的個性和超人之處。因此,我們在實驗教學中一定要因人制宜、因材施教,對不同程度、不同個性的學生作出不同的要求。對那些在思維、表達、操作、探究、創新等某一方面有特長,或是在某一方面特別愛好的學生,要給予特別的重視和培養,充分發揮他們在實驗教學中的主體地位,充分展示他們的興趣、愛好和特長,使他們向著各自的個性化方向發展,促進他們創造力的形成。
4激發創新,滿足學生在實驗過程中的探究慾望
創新是一個民族進步的靈魂,是國家興旺發達的不竭動力。小學科學是一門以觀察、實驗和探究為基礎的自然學科,所以滿足學生的探究慾望是培養學生創新能力的關鍵所在。
4.1創設情景,激發學生的探究興趣。小學生的興趣與愛好,是開展探究活動的動力。小學科學探究性學習是引導兒童熱愛科學的有效途徑。小學生本來就好奇好動,開展科學實驗活動對他們具有極強的吸引力和凝聚力。例如:在教《讓小燈泡亮起來》一課,課堂上要做的第一個實驗,就是用導線聯接電路,讓小燈泡亮起來。為一開始就能吸引學生,我便用謎語:“世上千萬家,都有這種瓜,兩根藤兒掛,夜夜開新花”來激起同學們的興趣。這個謎語既喚起了學生對黑夜中明燈的回憶,又點出燈的特點是“兩根藤兒掛”,為下面的實驗操作起著提示作用。兩根藤兒向何處掛,燈才亮呢?我便利用多媒體演示吊燈亮起來了、節日彩燈亮起來了、交通訊號燈亮起來了……學生興趣高漲、躍躍欲試。在這樣的情景中,讓學生開始做實驗,更有利於學生思維能力和創新能力的培養。
4.2開放實驗,培養學生的探究能力。實驗種類繁多,方法多樣。教師不能用自己的方式去禁錮學生的實驗,而應大膽地開放實驗課堂,讓學生用各自喜歡的方式去訓練自己的探究能力。例如在教學《蚯蚓》一課時,我充分放手,讓學生獨立設計實驗,鼓勵他們用不同的方法驗證蚯蚓生活的環境。學生採用的實驗方法五花八門、各不相同,但得出的結論卻基本一致——蚯蚓喜歡黑暗潮溼的環境。
4.3結合實際,指導運用探究的結論。學生在課堂上學到的知識和技能應迴歸到實踐中去,以驗證知識的正誤和技能的強弱。如學生學到了“熱脹冷縮”的知識以後,我便引導他們運用這一知識解釋生活中的實際問題,起到了極其顯著的效果。①問題一:“法國巴黎有一座世界著名的建築物——艾菲爾鐵塔,塔高300米。就是這座鐵塔,一年之內卻要變化12釐米。是什麼力量使得鐵塔發生如此變化呢?”同學們的回答是:夏天溫度高,鐵塔要膨脹變高,冬季溫度低,鐵塔要收縮變矮,因此這座鐵塔夏天要比冬天高12釐米。②問題二:“英國在1852年鋪設了第一條鐵路,為了鐵路牢固,政府下令把一根根鋼軌焊接在一起,整條鐵路的鋼軌沒有一點縫隙。結果到了夏天,鋼軌變得七扭八歪,甚至向上拱起;到了冬季鋼軌發生斷裂。是什麼魔力使得鋼軌彎曲、拱起、斷裂呢?”同學們回答:夏天溫度高,鋼軌要膨脹變長;冬季溫度低,鋼軌要收縮變短,所以我們在修築鐵路時,鋼軌之間一定要留有縫隙。
還有諸如“溫度計是採用什麼原理製成的?”“燒開水時為什麼不能把水灌得太滿?”“雞蛋煮熟後為什麼要把它放入冷水中浸一浸?”等等問題,學生都回答得井井有條。
4.4留下懸念,確保科學探究持久發展。科學研究是沒有終極的,教師在課程結束以後應設法留下懸念,充分激發學生再探索的慾望,使學生積極主動地擴大和延伸探究範圍,為學生鋪設創新之路。例如,在學習《探索宇宙》一課後,提出“隨著科學技術的飛速發展,人類移居太空不再是虛無縹緲的幻想。‘飛出地球去,天上有人間’已成為人類美好的理想。你們能設法幫助人類儘快實現這一願望嗎?”由於同學們對“天上有人間”產生了濃厚的興趣,因此個個動腦筋想辦法,設計了各種先進的能重複使用的飛行器;效能良好、速度極快的太空梭;環保安全的太陽能宇宙飛船;能與光速媲美的宇宙飛碟……並設想在太空建造農場、賓館、加油站、太陽能發電站、太空城市等等。通過這一課堂延伸活動,學生的科學探究慾望和科學創新能力得到了進一步的發展。
“尊重科學、注重實驗”這是我們小學科學教師對教育工作的慎重承諾。如何發揮實驗教學在小學科學教學中的功能有待於我們進一步去探索。讓我們協起手來,為搞好小學科學課程的實驗教學而努力吧。
參考文獻
1科學課程標準極其解讀
2中國教育改革和發展綱要
3小學科學雜誌