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新課程下科學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要性
科學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，研究科學(xué)需要實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)科學(xué)也離不開實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)是科學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容，又是基礎(chǔ)教育新課程改革倡導(dǎo)的教學(xué)方法和學(xué)習(xí)方法，是進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)的重要途徑。這就要求我們轉(zhuǎn)變以往主要為驗(yàn)證理論和配合理論教學(xué)而進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的觀念，重新認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)在科學(xué)教學(xué)中的作用。下面小編就為你帶來新課程下科學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要性，歡迎大家分享！
科學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要性
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚣て饘W(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣
夸美紐斯說過：“興趣是創(chuàng)造一個(gè)樂觀和光明的教育環(huán)境的主要途徑之一�！睂W(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和求知欲，學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，是形成創(chuàng)新意識(shí)的主要條件。教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，不但要注意鼓勵(lì)學(xué)生的直觀興趣和操作興趣，還要積極培養(yǎng)學(xué)生的探究興趣和創(chuàng)造興趣。只有形成探究興趣和創(chuàng)造興趣，才能推動(dòng)和促進(jìn)學(xué)生發(fā)揮實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的能動(dòng)性。教師應(yīng)充分利用演示實(shí)驗(yàn)以引起學(xué)生的直觀興趣，除盡可能完成課本中要求的演示實(shí)驗(yàn)外，還可補(bǔ)充一些現(xiàn)象更加生動(dòng)、更加新奇的實(shí)驗(yàn)。如我在進(jìn)行“水的三態(tài)變化”教學(xué)中時(shí)，補(bǔ)充了一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，達(dá)到了較好效果。具體操作如下：
在圓底燒瓶里裝入約三分之一的水，瓶口處用帶導(dǎo)管的橡皮塞塞緊，防止漏氣。用酒精燈給燒瓶加熱，過一段時(shí)間，燒瓶里的水沸騰，產(chǎn)生大量水蒸氣，水由液態(tài)變成氣態(tài)即汽化過程。水蒸氣經(jīng)過導(dǎo)管，遇到冷的玻璃杯，變成小水滴落下，水又由氣態(tài)變成液態(tài)即液化過程。通過該演示實(shí)驗(yàn)不僅使學(xué)生知道了汽化和液化的原理，而且說明氣態(tài)和液態(tài)可以互相轉(zhuǎn)化，也較形象地演示了云、雨的成因。
又如：在“大氣壓的存在”教學(xué)中，除演示課本中的覆杯實(shí)驗(yàn)和壓扁易拉罐實(shí)驗(yàn)外，又另外補(bǔ)充了幾個(gè)趣味性的小實(shí)驗(yàn)，以進(jìn)一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。實(shí)驗(yàn)一、將粗試管裝滿清水，再把空的細(xì)試管慢慢插入粗試管內(nèi)，并讓它留出三分之一在外面。用手扶住細(xì)試管，把粗試管倒過來，放開手，細(xì)試管不僅不落下，反而逐漸上升，最后幾乎全部進(jìn)到粗試管里面去。（提示：兩只試管粗細(xì)相差不宜太大，以細(xì)試管剛好可以在粗試管內(nèi)上下自由移動(dòng)為宜。細(xì)試管內(nèi)壁最好涂上顏色，以示區(qū)別。）
實(shí)驗(yàn)二、有“磁性”的玻璃杯實(shí)驗(yàn)：先把吸水紙弄濕，再把短蠟燭放進(jìn)其中一個(gè)玻璃杯，點(diǎn)燃蠟燭，迅速地把濕潤的吸水紙蓋在玻璃杯上。最后小心地把另一個(gè)玻璃杯倒扣在第一個(gè)玻璃杯上。一小會(huì)兒時(shí)間后，蠟燭就熄滅了。提起倒扣在上面的杯子時(shí)，下面的杯子也會(huì)跟著上面的杯子一起被提起來。（提示：兩個(gè)玻璃杯大小要一樣，杯口要平，倒扣時(shí)兩只杯子的杯邊應(yīng)是緊貼的，不留任何空隙。）
學(xué)生在產(chǎn)生直觀興趣的基礎(chǔ)上，教師應(yīng)讓他們動(dòng)手在實(shí)驗(yàn)中解決一些與自然現(xiàn)象、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活聯(lián)系密切的問題，將有助于學(xué)生對科學(xué)的興趣向著持久的方向發(fā)展，形成穩(wěn)定的探究興趣和創(chuàng)造興趣。如將二氧化碳通入澄清石灰水中，觀察到石灰水變渾濁，從而解釋石筍、鐘乳石的形成。由于學(xué)生有越來越多的機(jī)會(huì)通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)事物的本質(zhì)特性，這使學(xué)生不僅對實(shí)驗(yàn)保持了極大的興趣，也使他們對科學(xué)這門學(xué)科的內(nèi)容產(chǎn)生了濃厚且持久的興趣。
二、實(shí)驗(yàn)?zāi)軌騽?chuàng)設(shè)生動(dòng)有趣的教學(xué)情景
實(shí)驗(yàn)是教師創(chuàng)設(shè)教學(xué)情景最有效的手段，例如在介紹排氣集氣法時(shí)，演示如圖所示的實(shí)驗(yàn)，使剛熄滅的紙所產(chǎn)生的煙充滿集氣瓶，用可見的煙代替無形的空氣。用充滿煙的集氣瓶收集氣體，如收集H2，隨著H2的導(dǎo)入，可觀察到上方瓶底部分先變?yōu)闊o色，同時(shí)煙從下方瓶口排出，無色區(qū)逐漸擴(kuò)大，這一實(shí)驗(yàn)情景非常形象直觀。又如，收集比空氣密度大的氣體，同樣可以觀察到煙從瓶口上方被排出的情況。通過這樣改進(jìn)過的實(shí)驗(yàn)，能有效地說明向下或向上排空氣集氣法的原理。
實(shí)驗(yàn)不但能為學(xué)生掌握知識(shí)提供生動(dòng)、具體的感性材料，而且也能為訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能及知識(shí)的應(yīng)用提供良好的情境和機(jī)會(huì)。學(xué)生初步形成的知識(shí)和技能往往比較膚淺，不夠準(zhǔn)確，體會(huì)不深，容易遺忘。通過實(shí)驗(yàn)，可以進(jìn)一步豐富、充實(shí)和提高他們的知識(shí)和技能。例如，通過溶液導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不僅用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了電解質(zhì)溶液中存在著自由移動(dòng)離子的知識(shí)，還通過實(shí)驗(yàn)觀察電極表面現(xiàn)象（例如有氣泡生成），深刻理解電解質(zhì)溶液導(dǎo)電時(shí)有新物質(zhì)生成的客觀事實(shí)。
三、實(shí)驗(yàn)是探究性學(xué)習(xí)的一種重要方法
學(xué)科的基本特征決定了學(xué)科的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，在華師大版《科學(xué)》七年級（上）第0章中的第三節(jié)就是“什么是科學(xué)探究”，足顯探究性學(xué)習(xí)的重要性，而運(yùn)用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究無疑是最有效最重要的方法之一。變幻莫測的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可以激發(fā)學(xué)生探究的欲望；在實(shí)驗(yàn)中獲得的實(shí)驗(yàn)事實(shí)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)條件等可以為探究活動(dòng)提供素材；出乎意料的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以促進(jìn)學(xué)生更深刻、全面地思考探究問題，使探究活動(dòng)走向深入。但教材中的探究活動(dòng)主要是兩種類型，一是寫出了整個(gè)的探究過程，如:探索鐵釘生銹的條件、燃燒的條件、用壓強(qiáng)計(jì)探究液體內(nèi)部存在壓強(qiáng)等，學(xué)生只要按部就班地按照書本中列出的過程去做，就能夠得到結(jié)論，達(dá)不到探究活動(dòng)的真正目的。而另一些探究課題雖未寫出探究過程，且課題內(nèi)容也較新穎，但就我們農(nóng)村學(xué)校的現(xiàn)狀而言，因受到種種條件的制約，很難真正付諸行動(dòng)。如:高速公路上發(fā)生車輛追尾相撞事故的原因調(diào)查、船舶載重線與載貨量的關(guān)系等。
鑒于以上原因，教師在教學(xué)中，不應(yīng)局限于課本要求，可以另外提出操作性較強(qiáng)的探究課題放手讓學(xué)生去做，教師只要提供必要的預(yù)備知識(shí)、注意事項(xiàng)等，探究的整個(gè)過程要求學(xué)生自行設(shè)計(jì)，包括實(shí)驗(yàn)所需的器材、實(shí)驗(yàn)步驟等，教師只在學(xué)生需要時(shí)給予一定的指導(dǎo)。這樣才能讓實(shí)驗(yàn)在探究性學(xué)習(xí)中發(fā)揮其特有的作用，使學(xué)生不再是操作工，而成為真正的創(chuàng)造者。如我在“二氧化碳”這節(jié)課的教學(xué)中，提出了“實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的最佳反應(yīng)原料的探究”和“制取二氧化碳裝置的設(shè)計(jì)”兩個(gè)課題。
學(xué)生還可以在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)有探究價(jià)值的問題，通過實(shí)驗(yàn)收集解決問題的證據(jù)，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)探究結(jié)論的合理性，并從中體驗(yàn)科學(xué)家在科學(xué)探究中的過程和方法，獲得科學(xué)探究的樂趣和感受獲得成功的喜悅。
總之，實(shí)驗(yàn)之于科學(xué)的作用猶如水之于人的作用。在平時(shí)的教學(xué)中，必須注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，努力設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)，以適應(yīng)新課改下科學(xué)教學(xué)的需要，培養(yǎng)知識(shí)型和技能型皆具的人才。
科學(xué)實(shí)驗(yàn)的步驟
科學(xué)實(shí)驗(yàn)的步驟通常包括以下幾個(gè)主要階段：
1、選定實(shí)驗(yàn)課題，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模哼@是實(shí)驗(yàn)的起點(diǎn)，需要確定實(shí)驗(yàn)的具體研究內(nèi)容以及預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)。
2、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：弄清實(shí)驗(yàn)原理：理解實(shí)驗(yàn)的理論基礎(chǔ)，知道實(shí)驗(yàn)如何進(jìn)行。
搜集相關(guān)實(shí)驗(yàn)資料：研究已有的實(shí)驗(yàn)資料，了解實(shí)驗(yàn)的背景和可行性。
選擇實(shí)驗(yàn)方法：根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪x擇合適的實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)。
準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料：列出所需的材料和設(shè)備。
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程：詳細(xì)規(guī)劃實(shí)驗(yàn)的具體步驟和操作方法。
對實(shí)驗(yàn)結(jié)果做出預(yù)測和評價(jià)：預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并設(shè)計(jì)評估方法。
3、實(shí)驗(yàn)操作：按照設(shè)計(jì)好的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，確保操作的準(zhǔn)確性和安全性。
4、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與整理：對收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)假設(shè)是否成立。
5、撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告：記錄實(shí)驗(yàn)過程、結(jié)果和分析，形成完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
此外，科學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和執(zhí)行過程中還需要注意以下幾點(diǎn)：
安全性：確保實(shí)驗(yàn)操作的安全，避免使用危險(xiǎn)物品時(shí)發(fā)生意外。
可重復(fù)性：確保實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)果可以被其他人重復(fù)，以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的可靠性。
倫理考慮：對于涉及生物或人類參與的實(shí)驗(yàn)，需要考慮到倫理問題，確保實(shí)驗(yàn)符合道德規(guī)范。
記錄詳細(xì)：詳細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)過程中的每一個(gè)步驟和觀察到的現(xiàn)象，以便后續(xù)分析和解釋。
通過上述步驟，可以系統(tǒng)地開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)，確保實(shí)驗(yàn)的有效性和可靠性。
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