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初一科技论文范文篇一
科学方法 科学实验
摘要：在物理实验教学中应当把科学的实验方法作为重要的目标，重视对学生科学方法的培养，让学生掌握科学的方法比单纯的传授知识更为重要。高师物理实验中蕴含着许多科学方法，让学生领会这些科学方法，有利于培养学生良好的科学品质、创造性思维和探索能力，对提高学生科学素质和培养创造性精神具有十分重要的作用。
关键词：科学方法 物理实验
现行五年制高师物理教学仍然沿用高中物理教材，作为一名高等师范学校的物理教师，在传授物理知识的同时应当让学生初步领会研究物理问题的科学方法，让学生认识到学习科学方法的重要意义，这不仅有利于培养学生科学的思维品质，而且可以提高学生的分析问题、解决问题的能力。而这些正是目前高等师范学校学生所欠缺的。
1 物理实验教学现状分析
物理学是一门应用性极强的学科，没有物理学就不会有我们今天的文明生活，这一点是不可否认的，而物理学是一门以实验为基础的科学。物理实验不仅为学生形成和理解物理概念提供了感性认识，对培养动手能力、发现问题和解决问题的能力有十分重要的意义。随着课程改革的不断深入，物理实验更是成了探索和创新活动的主角，成为培养学生创新能力的必要手段。实验教学既是物理教学的重要基础，又是物理教学的重要内容、方法和手段，在培养学生科学素养的过程中具有独特的地位和全方位的功能。在新课程背景下，物理实验的教学显得尤为重要。对比新课程的要求和现阶段高中物理实验的现状，笔者认为以下几点很值得关注。
1.1 改变物理实验教学观念，充分调动学生参与实验的积极性
在应试教育的模式下，传统的物理实验课缺乏活力，学生只是机械地完成预定的实验步骤、采编数据，学生的主体地位远没有得到重视，因而缺乏主动探究的热情。这与新课标提到的要“让学生积极参与，乐于探究，勇于实验，勤于思考”的理念相差甚远，收不到物理实验应有的效果。因此，在高中物理实验课中除了要发挥教师的主导作用，更要突出学生的主体地位，鼓励学生积极主动地参与实验，多给学生提供自主的时间和空间，并鼓励他们按照自己的思路进行实验设计和操作，只有这样，才能充分调动学生的科学探究热情，收到较好的实验效果。
1.2 注重探究性实验的教学，不断培养学生的创新能力
创新能力是一个学生最重要最可贵的素质，而物理实验课是学以致用的最直接的平台，因此，培养学生的创新能力是物理实验的基本目标之一。要做好这一点，积极开展探究性实验教学就是很好的途径。探究性物理实验作为物理实验的一种形式，作为学生的一种积极主动的认知手段，既有别于一般的测定性实验，又有别于传统的验证实验，其目的在于使学生获得物理实验研究方法的训练。开展探究性实验的教学，能够使学生在探索发现的过程中，发展理性的、批判的思想方法，体验学者研究的苦衷和愉悦，培养发现、探索能力，提高科学素养。例如，在高中物理实验课上，教师提出问题后，可以鼓励学生充分发挥自己的聪明才智和想象力，独立自主地设计实验方案，包括自制实验器材等;对实验过程中出现的问题，鼓励学生自己分析并找出原因加以解决;对实验结果，要求学生自己根据实际情况进行分析处理。对一些较重要或具有普遍性的问题，组织学生进行分组讨论，集思广益，共同研讨解决问题的方法。这样做可使学生的探索热情得到充分调动，不断体会进行科学探究的乐趣，进而使他们的创新能力得到不断提高。
1.3 充分应用多媒体辅助实验教学，加强物理实验的教学效果
多媒体技术可以迅速改变实验条件和物理参数，在较短的时间内向学生提供大量、具体、生动的教学信息，创设不同的物理情境，因而能很好地激发学生学习的兴趣和探究的欲望。有些在一般条件下无法做到的实验也可以由多媒体技术进行模拟。例如原子物理中的α粒子散射实验，就可以利用多媒体制作实验的动画，使学生清晰地观察到α粒子散射的过程，加深对α粒子散射实验的认识，进而为后继的核式结构做好铺垫。
1.4 最后要加强小实验，增加学生动手动脑的机会
1.4.1 随堂实验
随堂物理实验是区别于演示实验和学生分组实验的另一种实验教学类型，它穿插于教师的讲授、学生的理论学习之中，又称边学边实验。这种实验比较小型，灵活，通常几分钟到半小时就能完成实验，实验所需要器材也比较容易得到。随堂实验有利于发挥学生的主动性;有利于发挥教师的指导作用;有利于提高学生实验在教学中的比重和提高课堂教学的效率。由于随堂实验小型，灵活，运用方便，可以增加学生实验在教学中的比重，还有利于学生获取感性认识。通过学生的探究过程，对知识的理解比较深刻和牢固，同时提供更多的机会培养学生的实验技能和训练科学方法，因此随堂实验是提高教学效率的有效途径。例如：验证阿基米德定律，只需要器材：一只小塑料袋(袋内装满水，用细线把袋口扎紧，袋内不留空气)，测力计，便可以做这个实验。
1.4.2 设计性小实验
为了帮助学生领会实验设计的思想和方法，可以多布置一些设计性小实验。例如：测量物质的密度可设计为①给你一粒花生米(密度略大于水的密度)，提供：天平，小烧杯，食盐，沙子，水等。要求估测花生米的密度。②提供：石蜡块，小杯2只(杯中有水)，针，细橡皮管，要求估测石蜡块的密度。只要我们多动脑筋同一课题可以有多种设计方案，而这样却大大调动学生自主实验的积极性和提高学生发散性思维能力。
创造性教育期望的主要目标是培养学生对科学的好奇心和旺盛的求知欲，培养开拓的精神和创新能力。由于实验中蕴藏着极其活跃的因素，随时会出现许多意想不到的问题，对于活化学生学习知识和训练思维大有益处。使它成为中学物理教学培养学生开拓意识和创新能力的重要途径。而物理实验教学能更有效地培养学生的兴趣，激发学生的求知欲，能创设符合学生认识规律的学习环境，更好地训练学生的科学方法和培养各种能力，培养学生良好的科学素质。 2 常见的物理实验科学方法
如何使实验教学达到课程标准确定的目标，其中蕴含的大量的科学方法，我们必须给予足够的重视，并且渗透到教学活动中去，适时向学生介绍、点拨，让学生在学习活动中去体验，逐步提高学生科学探究能力。下面，就物理实验中的常用的几种科学方法做以下分析和总结。
2.1 控制变量法
控制变量法是高等师范学院在进行物理实验的时候，比较常用的一种方法。通常是为了研究出一种物理量与其他影响因素之间的关系，并且人为的把除了这一因素外的其他因素控制起来，然后进行研究和分析，得出结果。
2.2 等效替代法
等效替代法主要是指的有些研究对象因为自身的限制，很难直接获得其物理本质，就需要寻找替代品，通过和这种物品有相似或者相同特征的物品来代替。这种科学方法比较容易被学生接受，简单易懂，教学的效果很不错。
2.3 转换法
有的物理量不便于直接测量，有的物理现象不便于直接观察，通过转换为容易测量到与之相等或与之相关联的物理现象，从而获得结论的方法。譬如，在研究电热的功率与电阻关系的实验中，电流通过阻值不等的两根电阻丝产生的热量无法直接观测和比较，而我们通过转换为让煤油吸热，观察煤油温度变化情况，从而推导出哪个电阻放热多。
在高师物理实验中，利用软细绳测量地图上铁路线上的长度、刻度尺和三角板配合测量硬币的直径、圆锥的高等，都运用了转换法的思想。
2.4 类比法
类比法是一种科学的推理方法。可以用类比法将一些模糊的概念解释的简单明了，主要是通过一个比较熟悉的对象，去了解另外一个与之有相似特征的对象。
2.5 平衡摩擦法
在物理实验中，摩擦是不可避免的。我们可以通过平衡摩擦法来降低或消除摩擦带来的影响。
2.6 图象法
图象是一个数学概念，用来表示一个量随另一个量的变化关系，很直观。由于物理学中经常要研究一个物理量随另一个物理量的变化情况，因此图象在物理中有着广泛的应用。在实验中，运用图象来处理实验数据，探究内在的物理规律，具有独特之处。
2.7 理想化方法
理想化方法是指在物理教学中通过想象建立模型和进行实验的一种科学方法。可分为理想化模型和理想化实验。理想化实验是一种科学的抽象方法。它既要以实验事实作基础，但又不能直接由实验得到结论。
3 结语
总之，在高师物理实验中，从实验设计、实验条件的控制到实验数据的处理各个环节都蕴含着许多科学方法，我们既不能视而不见忽视它，又不能唯方法讲方法，要时时做有心人，把握时机，把科学方法渗透到教学活动中，让学生领会这些科学方法，有利于培养学生良好的科学品质、创造性思维和探索能力，对提高学生科学素质和培养创造性精神具有十分重要的作用，只有教师充分认识到这一点，并在教学中有意识地对学生进行科学方法教育，将使学生受益终生。只有掌握了科学方法才能科学实验。
参考文献：
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作者简介：
肖永(1976-)，男，江苏宿迁人，高级讲师，现在宿迁高等师范学校从事物理教学工作。
初一科技论文范文篇二
尊重科学 注重实验
【摘要】 小学 科学既是一门启蒙性学科,又是一门综合性学科,更是一门以实验教学为主体的基础性学科。“尊重科学、注重实验”是教好这一门课程的灵魂,而搞好实验教学又是科学性得以充分体现的关键。因此,在本课程的教学中,教师要全面认识实验教学的意义和作用,科学安排实验活动的内容和程序,努力凸现学生在实验教学中的主体地位,充分满足学生在实验过程中的探究欲望。指导学生在实验中增强科学意识,获取科学知识,提高科学技能,提升科学创新能力。
【关键词】 发挥实验教学在科学课程中的功能
小学科学是一门启蒙性学科,学生年龄小,认知能力有限,这就决定了课程所含知识的基础性和浅显性;小学科学是一门综合性学科,它包含天文、地理, 自然、常识,物理、化学等各个领域,内容涉及面很广,知识包罗万象;小学科学更是一门以实验教学为主体的基础性学科,不少的知识和技能都要通过直观的实验操作来传授和培养。因此,搞好实验教学无疑是科学教学的关键。教师在科学课程的教学中,要指导学生在实验中增强科学意识,在实验中获取科学知识,在实验中提高科学技能,在实验中提升科学创新能力。
为更好地发挥实验教学在小学科学教学中的特异功能和主导作用,我们在科学实验教学中应从以下几方面去努力。
1转变观念,充分认识实验教学的意义和作用
观念决定着 教育的成败,方法决定着教学的效果。科学教育必须要以科学的态度来对待,科学课程必须要用科学的方法来教学。在小学科学的教学中,兴趣的激发、知识的传授、技能的培养都离不开一个重要的载体——实验和探究。
探究是科学学习的重要手段,而实验是探究活动的最佳方式。实验教学是理论教学的验证和延续,是所学知识的巩固与应用。它起着从书本到实践,从抽象到具体,从知识到能力的桥梁作用。因此,在进行科学课的教学时必须要以观察为知识传授渠道,以实验为技能训练载体,以探究为科学创新模式,做到广度、深度的准确把握,达到举一反三,循序渐进的理想功效;要增强实验教学的趣味性、知识性、技能性和创造性,充分发挥实验在科学学习中的功能和作用,启发学生积极参与操作实验,自主探求和应用知识,培养学生良好的实验习惯和创新精神。
2精雕细作,科学安排实验活动的内容和程序
实验教学是科学课程的主要表现形式。实验教学的优劣将决定着科学学习的成败。要提高实验教学的效率,必须对实验的各个环节进行细心安排、精雕细刻。
2.1演示实验重指导。演示实验是教师进行科学知识传授、实验方法示范、观察记录指导和实验结论 总结的有效途径。要发挥演示实验功能,教师应在教学中搞好四个方面指导。
2.1.1说理要清。说理是教师演示实验的主要任务。因此,教师在进行演示实验的过程中,对实验的目的意义、器材准备、计划制订、实施步骤、操作方法、观察记录以及实验结论的得出等都要进行详细的指导,使学生在老师的演示实验中学到有关知识、了解实验步骤、掌握操作方法和实验技能,为搞好学生的分组实验铺平道路。
2.1.2观察要细。观察是教师演示实验时学生共同参与的主要形式和任务之一。所以,教师在演示实验之前,必须指导学生运用多种感官同时参与观察。例如用眼睛看现象,用耳朵听声音,用鼻子闻气味(无刺激性和无毒性的气体),用口品尝味道(可食用物品)和用手摸触感觉,并用脑子思考问题等,获取丰富的实验资料,详细记录各种现象,为下一步的教学做好充分的准备。
2.1.3交流要充分。交流讨论是演示实验后的重要环节,也是知识整理的必然途径。在老师进行演示实验的过程中,学生观察记录的材料是零碎的、残缺的、杂乱的,甚至有些是错误的。因此,需要教师组织引导全体学生进行充分的交流和讨论,让学生充分发表各自的意见和看法,将这些材料进行正确化、完整化、系统化和规范化。
2.1.4总结要到位。演示实验教学的最后一个环节就是进行实验总结,得出一个正确又完整的科学结论。这个总结是否到位,将直接影响学生对这一科学结论的信任度。这个结论应在教师的引导下,由学生自主总结得出,而不是由教师强加给他们。然而,教师必须要让出时间和空间来,引导学生自主走完这一步。
2.2分组实验重自主。分组实验是实验教学的主要形式。教师在组织引导分组实验时要充分体现学生的主体地位,具体应该做到以下三个字。
2.2.1实验准备要“细”。进行细致的准备是搞好分组实验的前提。①实验计划要细。制定计划要根据课程标准的要求、实验内容的特点、学生自身的水平和学校的实际进行。教师要创造条件给学生人人动脑设计,人人动手操作的机会,便于学生 发展智力,掌握实验的方法和技能,培养独立分析问题和解决问题的能力。②人员分工要细。分组的目的在于人人参与。教师在给学生分组以后,要重点指导组内人员的详细分工。组长、材料员、操作员、记录员、汇报员等必须分工明确、责任到人,并定期进行轮流交换,使每一位学生都能参与每一组实验的全过程,都能成为实验的主人,从而达到分组实验的目的。③器材准备要细。器材的准备是否充分,是分组实验课成功与否的前提。科学课涉及到的器材十分广泛,准备起来困难较大,因此,教师在合理使用学校现有的器材的同时,必须借助全体学生的力量,收集有关的器材。这样既可解决实验器材短缺的问题,又可使每位学生都参与到实验器材的准备中来。
2.2.2分组实验要“放”。在学生掌握了实验原理和注意事项以后,教师就应放手让学生自己去做实验、找 规律、得结论,不要怕学生不按老师的设计办,只要实验成功,结论正确,方法愈新愈奇愈要鼓励。例如在上《电磁铁的磁力》一课的实验课时,学生两人一组,自已准备器材,自己动手操作,自己动脑思考,课堂气氛非常活跃。实验后孩子们呈现出来的研究结果既丰富又有趣,远远超出了老师的预设。
2.2.3实验总结要“导”。当学生兴致勃勃地完成实验操作和观察记录后,教师应及时组织学生进行实验总结。在总结时,教师要正确地引导学生根据实验的现象进行充分的讨论,要因势利导,让学生自己去发现规律,去得出结论。对有创造性发现的学生应及时给予表扬,以激发他们进一步探究的兴趣和欲望。
3开放课堂,凸现学生在实验教学中的主体地位
《 中国教育改革和发展纲要》中提到:“世界范围的 经济竞争,实质上是科学技术的竞争和民族素质的竞争。从这个意义上说,谁掌握了面向二十一世纪的教育,谁就能在二十一世纪的国际竞争中处于战略主导地位”。因此,我国把提高整个民族的整体素质作为教育的根本目标。要实现这一宏伟的目标,就应当从基础抓起,从小学教育抓起,把课堂当作实现民族素质提高的一个重要场所,充分发挥学生在课堂教学中的主体地位。
3.1激发兴趣,充分调动学生的积极性。兴趣是最好的老师。小学生好奇心强,但这种好奇心有时只能停留在好玩、新奇的水平上。教师的任务就是要促使学生把好玩的好奇心发展成为科学的好奇心,扩大学生的兴趣范围,从而产生探究的欲望。例如:在教学《溶解》一课时,学生通过实验知道食盐和高锰酸钾能在水中溶解后提出:是不是所有的东西都能在水中溶解?这时,教师就可因势利导,鼓励学生自己去找答案,让他们把油、糖、面粉、粉笔末或一些自带物品分别放入水中进行实验。学生兴趣高昂,人人参与,效果非常理想。由此可见,激发兴趣,不仅要善于集中学生的注意力,更要调动学生自主学习、亲身体验和自行探索的积极性,让学生产生一种不可抗拒的动力,使学生积极主动地去探究,去实践。
3.2增强信心,激励学生主动探究。心理学家布鲁纳在“认知结构”理论中指出:“学习是一种能力的建构过程,应积极培养学生本身能力的自信感,使教学过程中学生成为一个积极的探索者。”要使学生主动地、积极地、创造性地学习,教师在教学中,要少一点讲解、分析和发问,多一点引导、点拨和激励,给学生多一点思考的时间和实践的机会,使他们充分体验到成功的喜悦。例如:在教学《建高塔》一课时,我把教材稍作调整,以玩代教,先指导学生每人制作一个不倒翁,然后再让他们一起玩,一起研究,使学生人人参与、兴致高涨,然后通过对比实验,引导学生发现不倒翁不倒的秘密,从而形成了“上轻下重的物体比较稳定”这一概念。这样教学既直观,又有说服力,效果好极了。
3.3因材施教,发展学生的个性和创造力。人总是有个性的,发展个性就是成就创造力,扼杀个性就是扼杀创造力。每一位学生都有他们的个性和超人之处。因此,我们在实验教学中一定要因人制宜、因材施教,对不同程度、不同个性的学生作出不同的要求。对那些在思维、表达、操作、探究、创新等某一方面有特长,或是在某一方面特别爱好的学生,要给予特别的重视和培养,充分发挥他们在实验教学中的主体地位,充分展示他们的兴趣、爱好和特长,使他们向着各自的个性化方向发展,促进他们创造力的形成。
4激发创新,满足学生在实验过程中的探究欲望
创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力。小学科学是一门以观察、实验和探究为基础的自然学科,所以满足学生的探究欲望是培养学生创新能力的关键所在。
4.1创设情景,激发学生的探究兴趣。小学生的兴趣与爱好,是开展探究活动的动力。小学科学探究性学习是引导儿童热爱科学的有效途径。小学生本来就好奇好动,开展科学实验活动对他们具有极强的吸引力和凝聚力。例如:在教《让小灯泡亮起来》一课,课堂上要做的第一个实验,就是用导线联接电路,让小灯泡亮起来。为一开始就能吸引学生,我便用谜语:“世上千万家,都有这种瓜,两根藤儿挂,夜夜开新花”来激起同学们的兴趣。这个谜语既唤起了学生对黑夜中明灯的回忆,又点出灯的特点是“两根藤儿挂”,为下面的实验操作起着提示作用。两根藤儿向何处挂,灯才亮呢?我便利用多媒体演示吊灯亮起来了、节日彩灯亮起来了、交通信号灯亮起来了……学生兴趣高涨、跃跃欲试。在这样的情景中,让学生开始做实验,更有利于学生思维能力和创新能力的培养。
4.2开放实验,培养学生的探究能力。实验种类繁多,方法多样。教师不能用自己的方式去禁锢学生的实验,而应大胆地开放实验课堂,让学生用各自喜欢的方式去训练自己的探究能力。例如在教学《蚯蚓》一课时,我充分放手,让学生独立设计实验,鼓励他们用不同的方法验证蚯蚓生活的环境。学生采用的实验方法五花八门、各不相同,但得出的结论却基本一致——蚯蚓喜欢黑暗潮湿的环境。
4.3结合实际,指导运用探究的结论。学生在课堂上学到的知识和技能应回归到实践中去,以验证知识的正误和技能的强弱。如学生学到了“热胀冷缩”的知识以后,我便引导他们运用这一知识解释生活中的实际问题,起到了极其显著的效果。①问题一:“法国巴黎有一座世界著名的建筑物——艾菲尔铁塔,塔高300米。就是这座铁塔,一年之内却要变化12厘米。是什么力量使得铁塔发生如此变化呢?”同学们的回答是:夏天温度高,铁塔要膨胀变高,冬季温度低,铁塔要收缩变矮,因此这座铁塔夏天要比冬天高12厘米。②问题二:“英国在1852年铺设了第一条铁路,为了铁路牢固,政府下令把一根根钢轨焊接在一起,整条铁路的钢轨没有一点缝隙。结果到了夏天,钢轨变得七扭八歪,甚至向上拱起;到了冬季钢轨发生断裂。是什么魔力使得钢轨弯曲、拱起、断裂呢?”同学们回答:夏天温度高,钢轨要膨胀变长;冬季温度低,钢轨要收缩变短,所以我们在修筑铁路时,钢轨之间一定要留有缝隙。
还有诸如“温度计是采用什么原理制成的?”“烧开水时为什么不能把水灌得太满?”“鸡蛋煮熟后为什么要把它放入冷水中浸一浸?”等等问题,学生都回答得井井有条。
4.4留下悬念,确保科学探究持久发展。科学研究是没有终极的,教师在课程结束以后应设法留下悬念,充分激发学生再探索的欲望,使学生积极主动地扩大和延伸探究范围,为学生铺设创新之路。例如,在学习《探索宇宙》一课后,提出“随着科学技术的飞速发展,人类移居太空不再是虚无缥缈的幻想。‘飞出地球去,天上有人间’已成为人类美好的理想。你们能设法帮助人类尽快实现这一愿望吗?”由于同学们对“天上有人间”产生了浓厚的兴趣,因此个个动脑筋想办法,设计了各种先进的能重复使用的飞行器;性能良好、速度极快的航天飞机;环保安全的太阳能宇宙飞船;能与光速媲美的宇宙飞碟……并设想在太空建造农场、宾馆、加油站、太阳能发电站、太空城市等等。通过这一课堂延伸活动,学生的科学探究欲望和科学创新能力得到了进一步的发展。
“尊重科学、注重实验”这是我们小学科学教师对教育工作的慎重承诺。如何发挥实验教学在小学科学教学中的功能有待于我们进一步去探索。让我们协起手来,为搞好小学科学课程的实验教学而努力吧。
参考文献
1科学课程标准极其解读
2中国教育改革和发展纲要
3小学科学杂志
