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科学实验探究步骤范文1
【关键词】课堂设计 优化 材料准备 再指导 理论联系实际
【中图分类号】G623.6 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2012）07-0184-01
科学课是一门以实验为基础的课程,实验活动是最能反应科学方法的活动,也是认知上较高层次的探究活动,在苏教版的教材中,以实验为主的课程不占少数,科学实验课的教学应注意什么问题,怎样才能切实地培养学生的科学素养,成为科学老师们思考较多的问题。下面就以苏教版六年级上册第三单元《变色花》一课的教学为例，谈谈科学实验课教学的比较重要的几个问题。
一、课堂设计要注重培养学生科学的认知习惯。
一节科学课的好课，首先应该有一个优秀的教学设计做为依托，优秀的标准应该符合学生的科学认知习惯，这种尊重科学认识习惯的设计不但有利于执教者本人理清上课的主线，更重要的是能帮助学生在潜移默化中形成科学研究的思维习惯，这比直接教给他们什么是科学研究对他们的帮助更大一些。以《变色花》为例，本课教材编排的结构是：以小魔术“变色花”导入——认识酸性物质、碱性物质和酸碱指示剂——阅读资料——自制酸碱指示剂——检测各种物品的酸碱性。如果按这样的过程来上课，学生在学习过程中缺少主动性思维,只不过是被动的接受，不符合科学的认知顺序，于是我按照科学的一般研究过程将教学过程改进为：以魔术“变色花”导入——提出问题——学生进行猜想——分别研究可能的因素——自制酸碱指示剂——分组设计实验研究认识酸性物质、碱性物质、中性物质和酸碱指示剂——用实验验证猜想——拓展实验，认识物质的酸碱性可以改变——用本课知识解决生活中的实际问题。这样，课的结构一目了然，更利于培养学生科学的认知习惯，即发现问题——提出假设——设计实验，不断验证猜想，重复，直至成功——得出结论——将科学的结论应用于实践。而《变色花》一课也正是因为有了这条清晰的“主线”，才使一个个看似松散的实践活动紧密的联系起来，一环扣一环地创设了师生探究的情境，充分地调动了同学们的好奇心，探究科学知识的兴趣，使同学们有动手实践的欲望，能够积极主动地相互交流、相互合作、大胆地猜想，用实践活动来检验自己的猜想。
二、课堂中要优化问题设计。
要想上好科学实验课，还有一个重要的方面是课堂中问题的设计对于课堂的导向也起到至关重要的作用，俗话说“学起于思，思源于疑”，这句话深刻地揭示了疑、思、学三者的关系，因此课堂教学中的提问绝不能是随意的，而是要紧紧围绕课堂教学目的的需要，掌握好问题的开放性与封闭性。开放性问题是指“暗”含多个变量的问题，封闭性问题则往往只含两个或以下的变量。对于低年级或探究能力弱的学生要多采用封闭性的问题，如“溶解的快慢和搅拌有什么关系？”；对高年级或探究能力强的学生，可以多采用开放性问题，但也要掌握好开放的度，如在展示完变色花时，向学生提问“它怎么会变色呢，可能的原因是什么？”这样学生就不会只在一个局限的范围内思考，而是全面地考虑变色花变色的原因是什么了。然后再提出，“在研究问题时碰到有多种可能的时候我们该怎么做？”帮助学生在开放性思考后，确定接下来的研究方向，引导学生进行科学有效地思考，从而自然地引出下面的教学活动。
三、课前重视实验材料的准备。
科学实验课还有一个至关重要的部分就是实验材料的准备，科学老师应当把准备材料的过程本身视作课程设计的一个重要部分。课堂中不论是演示实验材料还是分组实验材料都应具有一定的系统和结构，使学生看到材料后能清楚地弄明白要做什么样的实验，对于一节有多个实验的课，则应将实验材料分类或分先后次序发放，以免给学生造成困挠。
四、注重实验前步骤与方法的再指导。
科学实验课对于学生来说，直观、形象，为学生提供了丰富的感性材料，充满趣味性、思维性、挑战性、探索性和创造性,能有效地激发学生的好奇心和求知欲。但有时却也正是因为学生急于要做实验而忽略了老师在实验前提出的注意事项，导致实验失败，或同一个实验出现很多不同的结果。学生必竟是学生，探究也不是什么事都该由学生讨论自行解决的，前人总结出来的科学方法和经验是必须要学习和借鉴的，而且科学本身既是具有重复性这一特征的，学生在实验课上在老师的精心指导下来实验，能使他们在反复重复科学实验中的悟出科学的真谛，培养他们细致不浮澡的科学实验态度，因此，科学实验课应该让学生在实验前充分了解实验的目的、方法、步骤、注意事项，然后再动手，所做的实验才是有效的、科学的，才能达到探究的真正目的。
如在《变色花》一课中，做两个学生实验之前都进行了充分的讨论，在关键的地方还做了示范，并且利用现代化多媒体课件展示出了实验步骤及注意事项，使学生在做实验时，做到了有的放矢，为下一步的探究垫奠定了坚实的基础，长此以往，可以对培养学生认真细致的科学素质起到潜移默化地养成作用。
五、理论联系实际，将所学应用到生活中去。
理论与实际联系是自然的一大特点，也是维持学生学习兴趣的重要因素。将所学的理论应用到现象中，解决实际问题，解开学生头脑中一个又一个的谜团，这是他们学习的一大动力，也是兴趣的发源地。当他们发现所学能马上致用时，体验到的那种成功的快乐无疑又能催化他们进行下一步探究兴趣的生成。比如在本课中，当学生经过前三个探究步骤已经明白变色花变色的原因后，我又适时地引入了一个拓展实验——把已经变色的红花绿叶变成绿花红叶，充分利用学生已有的知识引发新的思考，从而认识物质的酸碱性可以改变，将本课引入了一个新的，使得学生的学习热情空前高涨，引发了他们继续探究这一知识的欲望。
综上所述，小学科学实验课是一门综合性很强的课程，执教的老师要想上好实验课，应注意在课堂设计、问题优化、实验准备、实验前再指导及联系实际方面多多思考，尽可能细化每一个环节，才能真正提高科学实验课的实效性，为培养学生的科学素养奠定坚实的基础。
参考文献：
张红霞：《科学究竟是什么》，教育科学出版社。
科学实验探究步骤范文2
实验教学学生主体教学理念一、初中科学实验教学存在的现状
作为初中阶段教学结构中的重要组成部分，科学实验教学应切实践行新课标的教学理念，以学生为主体体现科学实验的本质、突出科学实验探究、发展科学探究能力、反映现代化的科技成果。但总体而言科学实验教学依旧存在注重理论教学和基本科学原理的实验验证等教学现状，许多学校实验教学的成效并不理想，一些教师和学生还因为实验活动过于繁琐，而采用多媒体演示代替现场实验的方式开展教学，使实验教学与科学知识严重脱节，影响了科学实验教学的有效性，影响了整体的教学成效和教学目标的实现。
二、以学生为主体的初中科学实验教学的探索
1.以学生为主体，把握初中科学实验教学的“三个注重”
（1）注重科学实验教学的生活化
科学实验教学的生活化是指在教学实验设计时尽量贴近生活，使学生可以将所学知识有效应用于实际问题的解决之中，从而认识到科学实课程与日常生活的关联性。初中实验教学生活化的教学设计可以将学生实际生活中常见易得的物品应用于科学实验探究活动中，拉近课程教学与生活的距离，让学生通过亲身体验感受到科学与社会和生活的紧密联系。科学实验教学的生活化不仅可以创新教学方法、提高教学成效，同时还能够激发学生参与实验的兴趣、培养学生知识运用的能力。从学生的实际生活经验出发，充分发挥科学实验教学的优势，通过实验活动的开展让学生体验科学知识的实用价值，既有利于学生主动思考、主动观察良好学习习惯的形成，又能够提高学生的知识运用能力。
（2）注重科学实验教学中的情境创设
教学过程中根据教学内容和教学目标进行情境创设，会使课堂实验活动真实可感，能够激起矛盾，吸引学生的注意，让学生产生主动探究的愿望，有助于提高教学成效。科学实验教学中的情境创设主要包括两个方面。一是对教材安排的实验活动进行情境设计；二是通过实验内容的合理拓展创设情境。通过生动的情境设计将教材中丰富的知识内容和实验方法赋予趣味性，使学生易于理解。同时，合理拓展教材内容，将教材中的实验予以改进，引导学生自主设计实验、评价实验，积极培养学生的创新能力。
（3）注重科学实验教学的探究性设计
科学实验教学的过程中将实验活动的探究性与探究学习紧密融合，不仅能够使学生获得科学知识和实验技能，同时可以让学生接受到系统的科学思维及方法训练、形成科学探究的精神。初中科学实验教学应充分发挥实验活动的探究功能，使学生体验和理解科学实验探究的方法和过程，全面提高学生的科学素养。科学实验教学的探究性设计是一项在教师的指导下，由学生自己动手实验、自主思考、理解和探讨的教学过程，充分体现了以学生为主体的教学理念。
2.以学生为主体，体现初中实验教学的四个特性
初中科学实验教学是一门以科学实验为基础，培养学生科学探究能力和科学素养的课程，在整个教学体系中具备一定的教学优势和特性。新课标教学模式下教师在课堂实验活动中，以学生为主体，明确实验步骤，指出实验目的，指导学生自主设计实验方案，亲自动手操作实验。同时适当调整教材中的实验顺序，增强知识的连贯性。如新课标教材将氧化还原反应的概念删除，教师可通过氢气还原氧化铜、一氧化碳还原氧化铜、碳还原氧化铜等实验现象的分析，拓展讲解氧化还原反应的有关概念，增强知识的完整性和连贯性。
初中科学实验教学实用性的体现需要教师在设计实验活动时强调知识的应用性，争取让学生通过实验探究具备灵活运用知识的能力，使科学实验教学中的科学知识、实验方法等内容成为学生自身的技能。如在进行“大气压对天气影响”这一内容的教学时就可以引用《三国》中“火烧葫芦山谷”探讨大气压对天气的影响，不仅可以丰富教学内容，还可以有效提高学生的人文素养。
在科学实验教学开展的过程中，教师应该正视实验活动中出现的意外，引导学生解决问题，并巧妙的将意外转化成教学问题或教学情境，促进学生科学探究思维的全面发展。同时要理性看待实验中出现的错误，发散创新思维将不成功的实验活动变成有利的教学信息，积极培养学生严谨的科学探究精神和良好的学习态度，充分体现科学实验教学的灵活性和创新性。
3.以学生为主体，实现初中实验教学的三个转变
（1）分组实验保证各层次学生参与实验活动
实验教学活动是一项让学生自己感受自己、自己说服自己、自己战胜自己的教学体验。因而，在科学实验教学活动中，教师应该尽量为学生提供现场实验的机会，将教学体系中的演示实验最大限度的转化为分组实验，以小组的形式使学生积极参与到课堂实验活动中，全面提高学生的科学探究能力。如探讨定滑轮和动滑轮特点、比较压力作用、研究影响滑动摩擦力因素、酒精和水混合等实验都可以将演示实验转变为小组实验，不仅可以发挥学生的主动性，同时有助于学生自主学习习惯和学习能力培养。
（2）探究性实验提高学生的科学探究能力
在现有的初中科学实验教材中所设置的大部分实验都是验证性实验，主要是通过课堂实验活动的开展验证某一科学概念或规律是否成立，具有一定的教学局限性。这种验证性的实验方法对于初中阶段的青少年来说缺乏挑战性，在一定程度上影响了学生的学习兴趣以及学生创新能力和创新精神的培养。基于这样的教学现状，教师应该对教材中的验证性实验进行合理的改造，将验证性实验转变为探究性实验，利用已经知道的科学原理干预学生的实验研究，使学生通过观察和思考，自己总结实验规律，不断引导学生实验中的问题和陌生的科学知识进行探讨，从而实现学生实验技能和创新能力的培养。
科学实验探究步骤范文3
摘要: 科学实验的教学趋势呈现出注重实验与理论的有机结合,以探究型实践活动为主,培养学生的学习能力、动手能力。然而,在现实的课程教学中,实验教学一直是一个薄弱环节,导致学生重结果、轻过程,实验动手率低,实验课教学效率不高。在新课程实验教学中,教师应采取与之相对应的实施对策,以符合新课标的要求。
关键词: 科学实验教学 发展趋势 实施对策
随着基础教育改革的逐步深入与推广,实验教学改革的主要目标是构建“以学生发展为本”,创设有利于引导学生探究性学习的课程实施环境,提高学生自主学习、合作交流、分析和解决问题的能力。科学实验教学既是实现科学教育目标的基本手段,又是培养学生操作技能,发展非智力因素的主要途径。本文拟从科学实验的内容与形式及实际教学中的问题两个方面,与同行一起探讨实验教学的趋势与实施对策。
一、科学实验的内容与形式
不同时期的科学课程中实验的主要内容与形式是分层次逐渐提高的。它们分别为学科知识+基本操作—学科知识+基本操作+生活知识—学科知识+基本操作+生活知识+生产和环境问题。实验的主要形式为演示实验+学生实验—演示实验+边讲边实验+学生实验+家庭实验+设计实验—编号实验+科学探究+实践活动+家庭实验+习题+模块。
科学实验的作用和功能需要具体的内容和形式来体现,相应于科学实验作用和功能的变化,其实验内容和形式也呈现出显著的变化。
1.科学实验的趣味化、生活化、绿色化。
不言而喻,科学实验的趣味化可进一步发挥实验的动机功能,而贴近生活、体现社会热点问题(如环保)的实验更有利于科学价值的体现、环保意识和社会责任感的培养,同时也具有激发学生学习兴趣的作用。现行浙教版科学教材体系中,实验内容的趣味化、生活化、绿色化趋势已非常明显,但这些实验还多分布在选做实验和家庭实验等课外实验中,在新课标课程中,这种趋势已成为教科书实验改革的重要方面,这类实验不仅数量上明显增多,而且内容深度上显著加大。
在实验的趣味化上表现出两个显著的特点,一是趣味实验不仅出现在家庭实验一类的课外实验中,而且类似“彩色喷泉”这样紧密配合学科教学内容的趣味课堂实验也增加了。如“通过气球体积的变化观察气球在水中的沉浮现象”、“用石蕊试液染制的花朵代替试纸检验二氧化碳与水反应生成的产物”等。这类实验在完成其呈现原理、概念等使命的同时,用更引人注意的趣味化方式展现其魅力,融学科教学目标与情感培养目标为一体。二是更多地采用了可激发学生研究趣味活动实验的创新设计,如研究静摩擦的“筷子提米实验”。随着学生年龄的增长和知识的积累,实验本身的学科价值和潜能开发功能的作用逐步增强,这正好与学生的心理、生理发展规律相符合。
实验生活化的体现,一是实验内容多采用来自平时生活中例子;二是用科学知识、技能探讨的也大多是身边的生活或社会实际问题。如“溶液酸碱度对头发的影响”、“用塑料瓶,砂石等自制简易净水器”。
实验的绿色化最初是从师生健康角度关注实验环境的清洁,后来逐步与环境保护联系起来,不仅教科书的实验设计体现了绿色化,而且要求学生就实验的绿色化进行思考、讨论,甚至研究、设计。不仅视角更大,力度更强,而且其教学功能大大扩展。
2.实验形式的多样化和探究化。
实验的教学功能不仅与其内容有关,而且与实验的形式、呈现方式,甚至与实验在教学中出现的位置均有关系。如课内实验、课外实验与家庭实验,其功能与作用就不尽相同。又如物质性质的实验,如果安排在相关性质的介绍之后,这个实验就只是在验证事实;如果安排在相关性质介绍之前,并配以相应的问题思考,就赋予了这个实验一定的探索性、启发性;如果先提出问题,并要求学生通过实验寻找答案,这个实验就具有了探究性,而探究程度的高低仍与实验的具体设计有关。
新课标教科书提倡尽可能由学生动手做实验,没有了演示实验和学生实验之分。在“科学探究”“实践活动”和习题中也安排了不少实验。这些实验分布于各章节之中,这种编排将实验由原先的附属于各章节变成了与各章节平行的独立内容,显著提升了实验在课程中的地位。新课标不仅多用探索性和探究性两类实验,而且统筹考虑安排,使实验的探究程度循序渐进,随着学习的深入和学生知识、技能积累的增多而逐步提高,使实验的探究性上了一个新的台阶。
二、实验教学中存在的问题与实施对策
随着新课标的实施,初中科学实验在课程中的地位、作用有了很大的
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变化和提高,但是从整体上看,“实验课教学效率不高”、“实验动手率低”、“实验纸上谈兵”、“观看课件代替真实实验”等情况还普遍存在。同时教师对新课程中实验探究的实施也存在着认识不到位、嫌麻烦等问题。究其原因,主要集中在四个方面:一是教学时间紧张,怕实验时间控制不好而影响教学进度;二是学校的实验设备跟不上;三是教师还不能摆脱传统的教学手段;四是没有相应的评价体系。
因此,新课程改革的一线教师应摒弃传统的理论讲授与实验教学分开的教学方法,注重实验与理论的有机结合。教材中的多数实验属于开放性、探究型,学生必须经过实验才能得出结论,而且结论可能不唯一。教师应引导学生用“提出问题”“设计实验”“分析与结论”和“实际应用”等关键词构建“设计实验”这个栏目的框架。在每个关键词所涉及的内容中又细化实验目的。例如,在“分析与结论”这个关键词中要常常强调“进行描述”“制作图像”“整理数据”“分析数据”“辨认关系”“计算结果”“比较结果”“进行推测”“作出解释”“检验假设”等,用具体的实验内容来培养学生在这些方面的技能。
在具体的实验教学过程中,教师可采取下列方法以供参考。
1.实验方案微型化。
所谓实验方案微型化,就是为了保持原教材的逻辑结构体系,同时又体现课程标准的重点,将实验方案简化、精炼,安置在相关的科学概念、原理、定律等内容附近,以栏目“小实验”的形式出现。虽然实验方案微型化了,但其教学功能仍定位在培养学生科学探究的基本技能和对科学探究的本质的理解之上。举例如下。
实验:听力测试
可以通过一个简单的实验测试你的听力。实验材料是一角、五角、一元的硬币。请实验合作者按照任意顺序将它们从同一高度自由落下。你闭眼仔细倾听,能辨别出不同的硬币发出的声音吗?
描述与推测:描述声音的差别,分析引起声音不同的因素是什么?
学生们通过学习声音的传播、音调、响度、音色、分贝等概念、频率和人的听觉关系等内容;通过调查研究获得证据;通过研究听觉实验的数据,完成有关的实验方案。
2.实验过程活动化。
将科学实验的教学与学生分小组进行的探究活动、调查、讨论、辨别等有机结合,使得实验过程活动化。这样设计中学科学实验可以使课程标准所强调的重点能够得到贯彻。为了让学生感受科学与技术的真实世界,实验过程应包含:活动、实验、调查、讨论、辨论、提出论点和质疑等,使它们相互交织在整个实验活动中。
活动通常分为五个循环步骤:请你思考、请你做一做、反思与挑战、科学在前进、拓展练习。在循环步骤二中,一般融入相关的学生实验或教师的演示实验。以“家庭用电”为例。
活动一:电流的形成(学生实验:电路的连接)。
活动二:电路连接(学生实验:串联与并联电路)。
活动三:火线与零线的鉴别(演示实验:测电笔的使用)。
活动四:保险丝(学生实验:保险丝的作用)。
3.实验内容生活化。
新课标认为,科学不能脱离社会,科学是社会的一部分。然而科学实验本身是非常具有学科特色的。如何将实验内容和生活世界结合是体现新课标精神的重要问题,因此实验设计要表现出“实验内容生活化”的特点。
教材中提出了许多与生活密切联系、学生感兴趣的、有意义的问题,在这些问题的导引下,学生经历科学证据的收集、整理过程;学习对科学证据的获得、解释和评价的方法;探讨科学证据的两面性,即对人们生活、健康、环境等有利和不利的两个方面,然后自己主动提出问题,并在基于科学证据而不是个人感觉的基础上作出相关的、恰当的决策。学生亲身参与各种科学探究活动有利于他们逐步理解科学的力量和局限性,理解科学是一个不断提出问题、收集与整理证据的过程,而不是掌握一系列现成答案的知识体系。从这个意义上来说,教材给予学生的经历,可以帮助他们获得如何运用科学知识解决实际问题的能力。
4.实验评价行为化。
通过实验过程中的行为表现来评价学生对科学内容的理解是否具备各种探究的技能,是实验评价的重要特点。行为化的实验评价也是真实而公平的评价的具体表现。
评价学生的学科学习分为四个方面:档案袋评价、知识评价、行为评价和技能评价。其中的行为评价主要是针对学生在“设计科学实验”和“小实验”中的表现。行为评价主要包括以下内容。
(1)是否遵守安全规则:严格遵守实验操作过程中的一系列安全规章制度。
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(2)对实验技能的掌握:观察、交流、预测、测量、解释数据、使用数据、制作图表、控制变量、归纳、推理、推导公式、构建模型、操作性定义等。
(3)对概念和定理的理解:通过实验现象和实验过程使学生明确概念、定理建立的依据,掌握其建立的方法,理解概念、定理的内涵,理解相关概念之间的联系和区别。
(4)分析和总结:在遵循证据法则和运用科学知识的基础上,分析解释和总结必须具有逻辑上的内在一致性,通过批判性思考,合理地接受他人的质疑,并进行更改。
(5)情景的应用:思考、讨论与现实生活密切相关的问题并发表观点,评价学生运用科学知识进行生产、生活和对社会问题的看法的能力。
教师对学生学习的评价分为四个方面,并给出每个方面的比重,其中实验教学的比重最大,分别为实验室活动和实验记录、实验报告占40%;知识评价占30%;研究性学习成果的展示占20%;参加班级活动占10%。学生在实验活动中对图表、实验步骤、实验内容等的语言描述往往比实验结果更重要,学生参与讨论和表现的过程也是教师评价学生的一个方面。
21世纪标志着人类社会进入了一个以信息、智力资源为重要因素的社会经济文化时代。培养公民的科学素养主要并不在于增加其知识和信息的容量,重要的是培养科学思维的方法,以及获取知识和信息,并利用它们发现、分析和解决问题的能力。正如著名的科学家爱因斯坦所说:“科学不只是定理的收集和事实的罗列,它更是人类智慧伴随着各种新思想和新概念的创造和结晶。”
科学发展的趋势启示我们应该重新认识和挖掘中学科学的教学功能,并且在新课程标准的指导下,设计与课程的三维目标和科学探究内容有机结合的科学实验,从而使实验的设计和课程的实施能够更好地体现和贯彻新课标的精神。
参考文献:
[1]教育部.教育部基础教育课程改革纲要(试行).人民教育,2001,(9).
科学实验探究步骤范文4
关键词：初中科学课；实验教学；演示实验；探究实验；设计方案
科学课是初中基础教育的重要组成部分之一，新课程教学改革提出：科学课程要培养学生的创新意识和实践操作意识，使学生逐步领会科学本质，初步养成关注科学问题的习惯，形成科学的态度和价值取向。教师要在课堂教学过程中利用实验，将抽象的理论知识生动地展示给学生，帮助学生掌握解决问题的科学方法。演示性实验和探究性实验是当前初中科学课程最常见的两种实验手段，在实际教学过程中，我们发现当前如何就这两种实验模式开展高质量的科学课程教学这一问题，仍旧需要持续探讨。
一、当前初中科学实验课存在的问题
学生主体地位不够凸显是当前初中科学实验课最明显的一个问题。实验课上，教师忙碌地为学生演示实验，学生在下面吵做一团，感兴趣就听，不感兴趣就不听，不配合教学活动。学生在课堂上未有效地参与实验过程，实践操作技能和创新意识没有得到良好培养，实验教学失去了根本意义。
二、如何提升初中科学实验课教学质量
第一步：设问
问题是推动实验课程的根本动力，没有一个值得探究的问题，实验就没有开展的必要。在初中科学实验课程教学过程中，教师可以提出问题让学生探究，学生也可以自己发现问题展开探究。从本质上说，新课程教研改革提倡构建“教师主导，学生主体”的新型课堂模式，因此在设问环节，教师最好让学生自己思考，引导学生依据提示设计问题。
例如，在八年级《空气与生命》一章的教学过程中，当设计“空气”一节相关内容的实验活动时，教师可为学生布置观察任务：看一看课桌椅上的钉子，仔细观察，与同学们分享自己的发现。教师提示学生观察钉子，相当于给出大方向，学生稍加思考就会发现暴露在空气中的钉子会生锈，而钉入木头里的部分是不生锈的。教师再给学生10分钟讨论时间，让学生就原因展开交流，头脑风暴中学生可总结出不同的原因：可能是空气中氧气的原因，也可能是空气中水分的原因，又或许是木头材质的原因。这些原因并没有对错，学生可针对自己所猜测的原因进行探究，以证明自己的结论是否正确。
好的探究问题，对于推动实验课程顺利开展有着重要意义。之所以倡导学生主动提出实验问题，目的是为了培养学生的实验兴趣，促使学生在实践探究过程中享受到解决科学问题的成就感。实验课教学过程中，教师既要说，也不能说得太多。学生始终是探究主体，是课堂的主人，带着自己发现的问题进行实验，不仅可以调动学生参与探究的积极性，同时也方便学生在自己的知识体系和能力范围内设计实验步骤。
第二步：方案
学生在教师的提示下发现问题后，接下来要做的就是方案设计。方案设计在整个实验过程中起着至关重要的作用，有计划、有针对性、有步骤的方案对于优化实验过程、提高实验效率有着重要意义。正所谓“不打无把握之仗”，有效的方案设计对于指导实验活动具有决定性意义。很多教师在教学活动的开展中没有关注到方案对学生实验的重要意义，导致实验活动的无序性，耽误教学进度。
实验方案的设计，应详细考虑本次实验所需要的器材、实验所需要搜集的材料、实验步骤、实验中可能遇到的问题及解决办法、实验安全等问题。在探究“铁钉为什么会生锈”的实验活动中，教师应当指导学生设计严谨细致的实验方案：本次探究主要采用对比实验方法，猜想铁钉在拥有水和氧气的情况下会不会生锈，实验需要准备三个玻璃瓶、三枚铁钉、纯净水、植物油等器材，分别在三个玻璃瓶内放入水和铁钉、干燥剂和铁钉、植物油和铁钉，观察10天之后撰写实验报告。
在“铁钉为什么会生锈”实验方案设计上，教师应充分考虑时间问题，本次实验反应时间较长，因此要提前几天准备。在玻璃瓶中分别投放水、干燥剂、植物油的过程中，学生需要注意将瓶塞塞紧，确保外部空气无法与铁钉接触。还有，第一个瓶子里水是完全没入水面还是一半没入、一半暴露在空气中，学生是否在第三个瓶子里用纯净水将铁钉完全浸没再滴植物油等问题，教师都要在其设计的实验方案中查看。学生可以将自己的实验方案在黑板上进行展示，结合班级同学的评价和教师建议进行完善、改进。
在具体实验操作过程中，学生受知识水平和实验经验限制，会疏忽实验的具体执行问题，如果不提前设计好方案，等到实验过程中发现问题再去改正，就会耽误实验进度。方案设计过程中，教师要为学生提供可供参考的实验材料，帮助学生顺利完成方案设计。设计实验方案之前，教师可引导学生根据以往实验经验，回顾过去实验过程中出现的问题完善设计方案。
学生在尝试独立设计实验方案的过程中，需要反复查阅大量资料，从各个方面考虑实验过程中可能出现的问题及解决措施，在不断的质疑过程中，学生的科学探究能力和知识嫁接能力可以得到有效提高。
第三步：操作
确定实验方案之后，接下来就需要开展具体的操作活动。在实验类型选择上，当前初中科学课程多以演示性实验为主，忽略了学生在实验操作过程中主观能动性的发挥。探究性实验对于培养学生自主思维能力、科学探究精神具有重要意义，初中科学实验不应出现教师一个人唱独角戏的情况，学生应当是实验课堂的主人，教师要将实验课堂归还给学生，使学生在实际探究中掌握科学本质。
学生依据设计方案展开实验活动的过程中，教师要注意对学生进行实验安全的指导，初中七年级科学实验课上，学生做种子的萌生发芽、观察蜗牛与蚯蚓等实验时，需要用到酒精灯、稀硫酸、稀氢氧化钠溶液等化学器械和试剂。七年级学生刚刚接触实验，非常容易在探究过程中发生安全事故，如酒精灯的熄灭方式、稀硫酸试剂的使用等问题，教师都需要在学生操作过程中给予
关注。
当学生进行实验操作时，教师尤其需要注意关注学生实验报告的填写情况。很多教师和学生都不重视实验报告对于实验工作的重要性，这是不正确的。很多化学反应现象稍纵即逝，如果不做好记录工作，就不能保证实验顺利完成。有些学生等到实验都结束了才在报告上匆忙添上几笔，这无益于提升学生的探究能力。教师要指导学生观察实验过程中发生的每一个细微变化，并将其细致生动地记录下来。实验结束之后，学生要在教师的带领下对实验报告进行全面分析，探究每一个细小实验变化发生的背后所蕴藏的科学内涵。
初中科学实验课程要以探究活动为核心展开教学，实验过程中，教师应充分发挥学生的学习主体作用，让学生积极主动地参与到观察、操作、记录、反思等实验过程中去，亲身感知实验所产生的各种现象，提高获取科学知识的能力。学生学习动机的产生取决于其是否对所学内容感兴趣，提升初中科学实验课教学质量，教师还要从激发学生探究兴趣入手，尽量以学生喜闻乐见的方式组织实验活动，使学生在探究活动中体会到成就感，促使学生主动投入到实验活动中。学生的学习情况因个体差异表现出明显的个性化特征，初中科学实验课堂如何有效提升教学质量，仍旧需要教师根据学生实际情况，因地制宜、量体裁衣，做出策略性调整，促进教学质量的提升。
参考文献：
[1]陈建苗.初中科学教学中问题教育法的探究[J].新课程学习（学术教育），2010（6）.
科学实验探究步骤范文5
关键词：初中科学；科学实验；设计；原则；实验反思
《义务教育科学课程标准》（2011版）中指出：科学是一门以实验为基础的学科，在教学中创设以实验为主的科学探究活动，有
助于激发学生对科学的兴趣，引导学生在观察实验和交流讨论中学习科学知识，提高学生的科学探究能力。但是，目前很多教师在教学中很少让学生动手做实验，或者以教师自己做实验代替学生的实验，甚至有的教师认为“做实验不如讲实验，讲实验不如背实验”，做实验起不到什么教学效果。有的学生做实验也很少进行思考，只是按照老师讲的，按部就班地按照实验步骤完成，实验的过程中也不曾进行思考和探究，做完实验后什么印象也没留下。那么，如何克服这种“费力不讨好”的做法呢？本人根据自己多年的教学实践经验，从科学实验设计的重要性、科学实验设计的原则、实验的反思等方面进行阐述。
一、科学实验教学设计的重要性
科学实验设计是指实验者在进行科学实验之前，根据本次实验目的、要求，在教学理论的指导下，对科学实验的目标进行分解、对实验内容进行改进与组合、对实验过程进行优化、对实验效果进行评价的过程。实验设计的优劣，是否科学，对学生的知识能力的培养、科学观的养成教育影响是巨大的。
1.科学实验设计科学有效，能够优化实验教学，提高教学效率
科学实验设计是联系科学理论教学和科学实验的中间桥梁。教材中的有些实验在设计上有些不足，有些实验太复杂不易操作，还有的实验效果不是很好。我们的教师则可以通过优化实验教学设计，避免这些实验的弊端，改进实验教学，从而更好地发挥实验的探究功能及其教育功能。例如，氢气的实验室制法的实验教学，当老师拿出启普发生器的时候，很多学生看不懂仪器，如果老师先准备一支试管，放入锌粒和稀硫酸，学生很快就会反应到要产生氢气，这时候老师引导学生说要收集氢气，应该怎么处理？许多学生会回答用一个单孔橡皮塞和一只导气管连接，可是如果我们想添加药品应该怎么做呢？这时会有学生提出单孔橡皮塞改为双孔橡皮塞，同时添加长颈漏斗，接下去很自然地就联想到如果反应得太快或者我们想控制反应的速率怎么办呢？老师可以在这里引导学生增加一个分液漏斗，现在这个装置的原理和启普发生器就相似，学生也很有成就感。因此，通过实验教学设计，教师通过设置一些引导性问题引发学生的探究欲望、解决问题的意识，就会大大提高学生的学习兴趣和热情，进而推动学生热爱科学，喜
欢学习科学知识。在教学中，学生的积极性被充分调动起来，学生能够主动参与实验教学，不仅能学到科学知识，而且通过自己亲身体验，印象深刻，经久不忘，就会大大提高科学教学效率。
2.科学实验设计能够培养并提高学生的探究能力和创新意识
课前进行合理的科学实验教学设计，能够充分利用实验资
源，让学生有目的地进行实验，从而培养学生的实际动手操作能力、科学探究能力、创新意识，也能培养学生的交流合作能力。科学实验教学中只有重视了实验设计，才能使我们的实验教学从应试教学向着提高学生自由科学发展、自主科学探究能力方向发展。
重视实验教学设计，才能让所有的学生都能深入进行实验探究，
从而形成良好的实验探究习惯，进而形成科学素养，也就是我们教育的终极目标。
二、科学实验教学设计的原则
1.科学实验教学设计的目的性
做任何一件事情，要有的放矢，才能更好地完成任务。设计任何一个科学实验教学，都要有它的目的性，我做这个实验要达到什么样的目的？是让学生掌握科学知识，还是要学生掌握实验操作技能，还是要学生学会记录数据、分析数据，还是让学生学会评价实验结果等等。这些都是教师在设计科学实验时首要考虑的问题。在设计实验教学目的时，不但要设计整个实验的目的，也要设计每一步骤实验所要达到的目的。在实验教学前，一定要设计好问题，让学生带着问题去实验，这样学生实验时就有目的性，实验中就会注意观察实验现象，从而达到科学高效的实验目的。
例如，蛋白质燃烧实验教学，在做这个实验之前，教师可以提出这样一些问题：在实验中你能闻到什么气味？看到什么颜色的烟？还有，例如，《二氧化碳制取》的整个实验教学，实验设计目标为：知识与技能：（1）了解实验室中制取CO2的反应原理；（2）探究制取CO2的实验装置。过程与方法：初步学会科学探究的过程和方法，能初步进行科学探究活动。情感态度与价值观：培养学生对科学的兴趣，培养合作能力。
2.科学实验教学设计的计划性
大到每一个学年、每一个学期、每一个章节，小到每一个科学实验教学，都要有计划性。在每学期的开始，教师要系统性地对教材的所有实验进行研究，明确哪些是演示实验，哪些是分组实验？这些实验大概什么时间要完成？这些实验的顺序能否进行优化、合理配置等等，要有个统筹安排。对每一个实验教学，都要认真、仔细地对该实验进行详细的实验设计，如，设计什么样的问题来培养学生的探究能力？这个实验要怎样设计，才能有效训练学生的实验操作能力？什么情况下能够让学生更有效地观察实验现象？实验过程中可能会出现什么意外情况？我们可以设计哪些预备措施等等。
3.科学实验教学设计的探究性
科学实验具有科学的探究性，对于激发学生的求知欲望、提
高学生的学习兴趣和促进学生学习的积极性都是有效的措施。因而，我们科学教师在进行实验教学设计时，要有意识地多设计一些探究性实验，多把验证性实验改成探究性实验，以培养学生的探究能力。
例如，《二氧化碳性质》这一课，若是教师在实验前，先将二氧化碳性质讲解完了，再让学生去做实验，学生就会对实验出现的现象失去新奇感，学习的积极性就不是很高，也就很难收到很好的教学效果。然而，把这一课设计成探究二氧化碳性质，让学生在实验的过程中，去收集和观察实验的现象，然后和老师、同学之间进行讨论、争论，效果就会大大地提高。笔者在教学中曾经采取如下的设计：
问：“我们上节课制备了二氧化碳，我们是如何收集它的？为什么进行这样的操作呢？我们人类呼吸，每次吸入氧气，呼出二氧化碳，那么大家总结一下二氧化碳有哪些物理性质（如颜色、气
味、状态、密度）。”学生能够很容易地总结出来，然后再展示一瓶二氧化碳气体，让学生进一步验证。
分组实验：在装有二氧化碳气体的饮料瓶里加入体积的
水，拧紧瓶盖。过一会儿，学生都惊奇地叫着：“瘪了，瘪了！”
问：“瓶子为什么瘪了？”
学生讨论也能很快得出结论，二氧化碳溶于水，瓶内压强减小，瓶子变瘪了。
分组实验：把饮料瓶里的液体取出一些放在试管里，滴加几滴石蕊试液。
问：“你看到了什么现象？为什么呢？是什么物质使紫色石蕊试液变红的呢？”
此时，学生的好奇心被充分地调动起来，积极讨论，情绪高昂，气氛热烈，学生的思维高度活跃，很多学生都能够很顺利地
提出自己的假设。使紫色石蕊变红的物质是：（1）水；（2）二氧化碳；（3）水和二氧化碳反应生成的产物。
问：“那么，我们如何验证是哪一种物质使紫色石蕊变红的呢？”
学生纷纷参与讨论，积极给出验证方案。再让学生分组进行验证实验，从而得出最终结论：二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸使石蕊试液变红。方程式：H2O+CO2=H2CO3。
再如，在做二氧化碳通入澄清石灰水的实验时，可以先将班级中的学生分成几个不同的小组，让各组的学生实验后，交流实验现象，大多数组的学生都报告了二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊这一性质。这时，教师继续追问：“有没有其他的发现？”这时会有学生提出：“二氧化碳通入澄清石灰水中，先是变浑浊了，可过一会儿，又变澄清了。”这时教师继续再追问：“那这是为什么呢？”此时学生就会大胆假设：“可能又生成了新的可溶解的物质。”这样的不断追问，不断刺激学生的思维，使学生思维活跃，积极参与到课堂中来，不但提高了课堂教学效率，还培养了学生的创新意识、探究能力。
通过这样的实验教学设计，学生对未知的实验现象有了悬
念，有了新奇感，学生的学习情绪被充分调动起来，思维处于高度兴奋状态，能够根据实验现象“提出假设—验证假设—得出结论”，学生不仅学到了科学知识，也初步学会了探究的过程和方法，培
养了探究能力和创新意识。同时，学生也会慢慢喜欢上科学学习。
4.科学实验教学设计的示范性
对每个实验教学都要课前精心设计好，做好充分准备，使每个实验都具有一定的示范性，让学生对实验操作（如液体的滴加、液体的倒入、固体的取放、试管的使用等）、实验设计、探究过程、实验结果评价等有个整体的了解和把握，从而在以后类似的实验中能迁移应用，举一反三。
另外，老师的每一个操作都是示范，教师在整个实验中都起到一个示范的作用，因而，课前，教师一定要把整个实验完整地做一遍，从而做到对实验程序、实验现象、实验效果、实验预设性问题等有个整体的把握，不至于上课出现纰漏。“强将手下无弱兵”，老师良好的实验习惯、严谨的科学态度、求实的科学精神会潜移默化地深深影响学生，因而，教师要做好示范性的实验教学，以培养学生的良好的实验操作能力和严谨求实的科学态度。
5.绿色化
我们在教学中要引导学生关注环境问题，把可持续发展的观念灌输给学生，让学生养成保护环境的习惯，所以我们的实验教学设计要注意绿色化，少使用有毒的反应物，减少有毒物质的产生，消除污染。
如，《燃烧的条件》，教材中的实验如图1，有两个弊端：（1）污染大。五氧化二磷刺激眼、粘膜、皮肤和呼吸系统，并腐蚀皮肤，还会与空气中的水蒸气反应生成偏磷酸，有剧毒，污染环境，危害健康。（2）不安全。做实验时不容易将白磷上的水完全吸干；镊子上沾有的水，不注意吸干，再用镊子取滤纸上的白磷，白磷上重又沾上水，白磷燃烧时，其表面的水会暴沸。
笔者在教学中重新设计了实验避免了污染，实现了实验的绿色化。如图2：
两个金属瓶盖中各放一些白磷（滤纸吸去表面上的水）、红
磷，并放于培养皿中，再倒扣一个大烧杯，将红磷、白磷罩在其内，向培养皿内倒入60 ℃热水至烧杯边缘被浸没，两金属瓶盖漂浮。
大约半分钟后，白磷着火燃烧，产生大量白烟，红磷没有燃烧。1分钟后白烟消失，产生的有毒有害的五氧化二磷与烧杯中的热水反应生成磷酸，实验后可以向培养皿中加入氢氧化钠溶液中和磷
酸。整个实验过程中有毒的五氧化二磷没有扩散到外界，保护了环境，达到了绿色化，培养了学生的环保意识。
当然，对于危险性比较大的实验，在具体的教学中可以使用实验视频，或者Flas课件来演示，比如一氧化碳还原氧化铜实验。但要注意在播放课件前最好设计好相关的问题，让学生能带着疑问观看，把问题设计好，实现科学实验教学的最优化。
三、实验教学设计要重视实验反思
在科学教学中，我们教师要重视培养学生实验后的反思环节，
因为实验教学后的反思具有如下几个教育价值：
1.情感、态度、价值观方面
如培养实事求是的态度；良好的反馈信息、谨慎、细心的习惯；激发求知欲和好奇心；能进行正确的自我反思性评价。
2.常规思维能力方面
如可以提高实验学习中的归纳、猜想和推理能力；构建理性思维体系。
3.实验创新能力方面
可以提升提出问题和质疑能力、实践的能力；发现数学规律的能力；将不同领域的知识进行有效连结的能力。
实验反思是对实验过程所涉及相关知识的一种深化以及对实验技能和能力的升华。在实验教学设计中，教师要根据所做实验的具体内容，精心设计好相关引导问题，让学生在实验中带着问题去探索，去实验，在实验中思考，在思考中进行实验，从而使实验教学优化。它克服了很多实验课的通病——实验课学生兴趣很高，很热闹，但热闹过后什么印象也没留下，不讨论的冷冷清清的现象——实验是费事地准备了，也做了，效果却是“吃力不讨好”现象。在实验教学中要进行实验结果的交流与讨论，学生间互相探究实验结果，给学生足够的时间去反思，互相探讨，互相汲取经验，总结教训，继而能够发现新的问题，解决问题，从而获得新知识。平时，要多关注学生的学习反思，通过多种途径培养学生反思的习惯，这样既可牢固地掌握基础知识，又能促进知识的有效迁移，同化和深化对问题的理解，又可提高实验成功的有效率。
总之，若是我们能够坚持做到每次科学实验都能精心设计，
每次实验后都能进行精心的总结和反思，则我们学生的实验能力、
科学探究能力必能大大提高，科学探究意识也必将愈加强烈，那
么我们的学生必将是具有科学素养的人才。
参考文献：
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［4］张月梅，何晓燕.中学化学实验绿色化设计的方法论研究［J］.中学科学教学参考，2004（5）.
科学实验探究步骤范文6
一、科学课中小学生创新能力薄弱的原因
1.科学课中小学生缺乏创新意识，创新思维习惯远未建立
科学课中小学生创新能力薄弱，在一定程度上是因为缺乏创新意识，创新思维习惯并未建立。“小学生创新能力”是指小学生在现有的知识水平前提下，通过探究，发现新的知识、观点和方法，并掌握其中的规律，新颖地解决问题的能力。小学生的创新，并不需要“开天辟地”式的创新，更不需要从无到有“原始性的创新”。在科学课中，学生缺乏对知识的思考过程，不能举一反三，在一定程度上影响了小学生创新思维习惯的建立，创新能力的培养便无从谈起。
2.缺乏有经验的教师有意识地培养小学生的创新能力
我国近年来提出培养学生的创新能力，在实施时却困难重重，仍旧有部分科学课程以“满堂灌”，以书本知识为中心。有些学校的科学课，对于需要做实验进行科学探究的，却是靠小学生背记实验步骤来进行授课。有部分科学教师虽然重视科学实验，但对于烦琐的准备材料的过程却偷懒回避，最终对于科学实验也属于随便应付的态度。有些老师则因为在学校从事多年的教学工作，年复一年，形成了职业怠倦，缺乏创新激情。
3.学校并没有给小学生提供创新平台
小学生参与知识创新和技能创新的机会远远不够，学校并没有提供创新平台。目前的大部分小学，班级人数仍旧是50人以上，分组实验时，人数也达到了5 ～ 6人。实验时，并不是所有的小学生都有机会动手，都是几个平时更有主见的小学生占据主导地位，在思维与动手实验上均影响了其他同学。在探究实验过程中，往往限制住实验器材，让学生设计实验；甚至完全告知实验步骤，对于小学生创新能力的培养都极为不利。
二、科学课中小学生创新能力薄弱的应对策略
1.拓展视野，激发科学探究兴趣，培养学生主动创新
在科学课中，教师应有意识地引导学生创新。其实，小学生对部分自然科学问题在日常生活体验中已经形成了自己的想法，教师应针对教学中探讨的科学问题先了解学生的初始想法。如果在科学课堂上一一去提问，一堂课的时间明显不够，教师可以预先让学生采取画画和描述等方法表达自己的想法，然后再根据学生的最初想法设置一些问题激发他们去思考。学生在教师的引导下参与到科学探究活动中，并在前期经验基础上进行联想和想象。此外，在科学课中，探究问题可以不局限于教材，可以围绕科学课设定相关的周主题、月主题。比如：某周科学课上的是《昆虫》，可以拓展成周主题，组织学生观看电影《昆虫总动员》，推荐阅读课外书籍《法布尔昆虫记》等，鼓励他们去观察昆虫、研究昆虫。这样既激发了学生的兴趣，又拓宽了学生的知识面。兴趣建立以后，小学生的想象力就会更加丰富，也会自然而然地主动去探究、思考和创新。
2.提高科学教师自身创新素养，同时注重培养学生的求异性思维
科学实验探究过程中教师应尽可能地让学生自由地接触相关的材料，也要鼓励学生在生活中发现实验材料，通过学生自由地摆弄、熟悉和探索，做出尝试性的创新和解释。如：教师在上《空气的热胀冷缩》这一课时，教材上的实验是：把气球套在锥形瓶上，分别放置在冷水和热水中，观察气球的变化从而得到空气具有热胀冷缩的现象。教师往往只准备了气球等有限的相关器材。在这一探究实验中，其实可以很好地培养学生的创新意识，让学生自己想除了在锥形瓶上套气球外，还有没有其他方法来证明空气具有热胀冷缩的现象。这时候，有的学生想到了在锥形瓶口抹一些肥皂泡泡来观察热胀冷缩的现象。这样就会使得这一科学知识探究起来更加有趣，小学生也会因为这是自己想出来的办法而且还被教师采用而感到高兴。小学生利用已有的知识结构大胆想象，并在科学探究活动中尝到创新的乐趣，就会更加激发起探究兴趣和创新意识。
3.建立开放性的小学科学实验与制作实验室，激发学生的创新思维
学校应该给小学生建立开放性的小学科学实验与制作实验室，学生可以根据相关科学课的主题在课堂教学内外利用实验室进行进一步探索。长沙市很多小学都有科学实验室，但并不是开放性的，只有在特定的教学任务时才会使用。大部分学校认为建立开放性的实验室肯定需要大成本，而且害怕让学生“自由”使用会损坏仪器设备和影响小学生的人身安全。其实不然，小学生的科学创造既不需要开天辟地的新创造，也不需要昂贵的仪器设备，其可以来源于生活。“生活化”的科学问题，更能激发学生的创新性思维。例如：在上完《热胀冷缩》之后，教师可以在平时就让学生收集一些废旧的塑料瓶子、饮料瓶子、金属等放在小学科学实验与制作实验室，教师引导学生自主想象，设计一些实验来比较液体、气体和金属的热胀冷缩。在这个实验室里，学生可以自己选择感兴趣的器材，自己设计实验，从而培养学生在日常生活中思考科学问题的习惯。
