科学实验法范文

时间:2023-10-26 11:39:22

科学实验法

科学实验法范文第1篇

说明文教学的方法多种多样,根据每篇文章说明的对象不同选用不同的教学方法,本文就如何通过科学实验的演示来进行说明文教学谈谈自的一些教学体会。

初中学生开始接触物理和化学知识,并在课堂教学中做过一些实验,掌握了一定的实验技能。在学习一些与物理化学有关的说明文时,可以充分利用实验方法来调动学生参与教学活动的积极性。比如在学习《死海不死》一文时,这是一篇自学课文,把学生分成几个小组,发给他们实验仪器:鸡蛋、小虾、水槽、食盐。一下子学生的学习激情高涨,然后要求他们将鸡蛋和小虾放入有清水的水槽中,观察鸡蛋在水中的沉浮情况,接着不断地往水槽中加入食盐并不断搅拌,再观察鸡蛋和小虾在水中的情况。最后,学生一致得结论:鸡蛋上浮,小虾死了。

通上述实验操作,然后让学生阅读《死海不死》,学生会感到妙趣横生,易于理解,师生在轻松愉快的氛围中完成了教学任务,收到了良好的自学效果。

以上是利用物理实验法进行教学,还可以利用化学实验法进行说明文的教学。

在引导学和生学自读《万紫千红的花》一文时,先给学生做一个魔术表演(实际上是化学实验),用一种无色液体喷向白色的纸花,白色的紫花会渐渐变成红色的紫花,鲜艳夺目,课堂气氛一下活跃起来。告诉学生花色变化的原因是老师事先在白色的纸花中涂上了一种叫酚酞的没有颜色的指示剂,而刚喷上去的是石灰水,石灰水显碱性,五色酚酞遇碱变红色,这是酸的通性。告诉学生我们要学习的课文《万紫千红的花》正是要学习这方面的知识。教师指出,课文中所讲的“花青素”就相当于实验中的酸碱指示剂(紫色的石蕊试液和无色的酚酞试液),教师再演示紫色石蕊试液与酸碱反应的实验,让学生有了感性的认识,在此基础上阅读课文就容易得多了。

当然并不是所有的课文都可以用实验的方法进行教学,也并不是通篇文章都用一种教法就能解决全部的问题。是否应用实验法进行说明文教学,要看具体的情况而定,不能生搬硬套,牵强附会,搞形式主义,要根据教学的需要、条件及学生的实际情况来确定。

本文所讲的实验法教学,主要目的是通过科学实验的演示.揭示文章要阐述的知识,帮助学生理解课文内容,提高学生的学习兴趣,培养学生热爱科学、热爱生活的品质,逐步树立实事求是的科学精神。

科学实验法范文第2篇

关键词:科学实验法 应用 案例

一.【案例描述】

《捞铁牛》是人教版的一篇精读课文,讲的是宋代和尚怀丙利用水的浮力把陷在河底淤泥里的八只铁牛捞上来的故事,反映了我国古代科学技术成就以及劳动人民的聪明智慧。如何把这篇科普读物上成真正意义上的语文课呢?

师:我们先来做个实验。请同学们说一说讲桌上的实验用品。

生:装水的玻璃缸、一袋细沙石、小铁块,线绳、两个装着沙石的小木盒、小铁铲。

师:老师做实验,同学们用自己的语言叙述实验的过程。

生:解开细沙石的口袋,把细沙石慢慢地倒入装水的玻璃缸中,细沙石一会儿就沉底了。

生:拿起一根细线,系住小铁块,放在水里,小铁块沉进细沙石里。

生:把两个装着沙石的小木盒用细线绳捆在,放进水缸,小木盒的大部分沉没在水中。把系小铁块的线绳子绑在两个木盒上,线绳绷得很紧。

生:用小铁铲把木盒里的沙石往水缸中卸,小木盒就往上浮,陷在水缸底部细沙石中的小铁块就一点一点地往上一移动,一会就被拉在水中央了。

师:请阅读课文《捞铁牛》,看看怀丙和尚是这样把铁牛铁捞上岸的?

生:怀丙和尚说:“铁牛是被水冲走的,我还叫水把它们送回来。”

师:这句话就是和尚智慧超人的表现。捞铁牛有准备过程和打捞过程,请同学们用课文语言叙述这两个过程。

生:和尚先请熟悉水性的人潜到水底,摸清了铁牛沉在哪儿。他让人准备两只很大的木船,船上装满泥沙,慢慢行驶到铁牛沉没的地方。船停稳了,他叫人把两只船并排拴得紧紧的,用结实的木料搭个架子,跨在两只船上。又请熟悉水性的人带了很粗的绳子潜到水底,把绳子的一头牢牢地拴住铁牛,绳子的别一头绑在两只大船之间的架子上。

生:准备工作做好了,和尚请水手们一起动手,把船上的泥沙铲到黄河里去。船里的泥沙渐渐地少了,船身慢慢地向上浮,拴住铁牛的绳子越绷越紧,铁牛一点儿一点儿地从淤泥里向上拔。船上的泥沙铲空了,铁牛也离开了河底。和尚让水手们使劲划桨,两只大船终于把水里的铁牛拖回到岸边。

师:和尚是分几步来打捞铁牛的?

生:分二步:第一,把船上的泥沙铲到河里,靠水托船身的浮力,把铁牛从淤泥里;第二,水手们使劲划桨,把铁牛托上岸。

师:“终于”用在这里起什么作用?

生:突出了捞铁牛困难太不容易。

师:请同学们熟读课文后,复述一下捞铁牛的过程。

生:读课文,复述。

二.【案例评点】

《语文课程标准》指出:“在发展语言能力的同时,发展思维能力,激发想象力和创造潜能。”这句话既指出了语言与思维的关系,又告诉我们:“发展思维能力,激发想象力和创造潜能”,必须以语言为载体,必须在“发展语言能力”的“过程中”进行。本案例用三种方式进行语言训练。

1、用自己的语言描述实验。讲读课文之前,教师一边做演示实验,一边让学生用自己的语言描述实验的过程和所观察到的现象。这种做法,能调动学生的学习兴趣,激发学生的表达热情,挖掘学生的语言潜力,促使学生积极调动自己的语言积累,快速选用自己认为比较恰当的词句进行描述,体现语言表达的原创性。在这一过程中,学生有词不达意或句不连贯的现象,教师及时捕捉相关信息,巧妙点拨,学生便比较顺畅地完成描述实验任务。

2、用课文语言描述捞铁牛的过程。课本选文,语言流畅、表述准确,让学生在教师的演示实验结束后反复地诵读课文,并把课文中的词句和自己的描述进行比较,用心品味,深入体会课文语言的准确性、精练性、生动性。这样,学生才能把课文语言烂于心头,内化成自己的语言,进而用准确、生动的语言描述实验,理解课文中的科学原理,发展语言能力。

3、进行创造性复述。复述是将课文消化理解储存脑中后转化为口头语言表达出来的一种说话形式。创造性复述是对课文的重点摘要或对人对事的评析以及某些情节的想象拓展,是一种比较复杂的思维过程,复述者要着眼内部语言的组织向有声语言的转换,转换中要凭借原文来实现语词的重新编码。语言能力是一种综合性的实践能力,它是经过实践炼就的。

科学实验法范文第3篇

一次孩子午休后,照例用梳子给午休的孩子们梳小辫,看着一个个梳好的小辫子,听着一声声童稚的声音说着:“谢谢赵老师。”我的心情好极了。在给乐乐小朋友梳小辫的时候,突然她大叫起来:“老师,刚才怎么了,我的头皮麻了一下?”我对乐乐说:“因为梳子与小朋友的头发相互摩擦,产生了带电现象,所以你的头皮和老师的手都电了一下,有麻的感觉。”我给乐乐简单说明了一下摩擦起电的原理,但看她瞪着大眼睛望着我,知道她并没有真正明白。毕竟对幼儿来说,这种物理现象是他们没有接触过的,心里就在想:我可以用什么方法,让孩子来体验这样的科学现象呢?当我看到美工角有小朋友剪好的一条条小纸鱼时,灵机一动,对孩子们说:“今天老师给你们变个魔术:‘纸鱼游起来了’。”听我说完所有的小朋友都瞪大了眼,然后认真地看我准备实验。我拿了两本书放在两边当支架,将一块玻璃板搁在上面,把剪好的纸鱼放在玻璃板下面,用丝绸在玻璃板上面摩擦,不一会纸鱼便一条条竖在了玻璃板上,孩子们看到,兴奋地叫道:“纸鱼游起来了,真的!”随后,孩子们也摩拳擦掌,抢着要亲自试试,做一回魔术师。我便让他们亲自动手,孩子们自己动手发现纸鱼一条条向玻璃上跳跃,栩栩如生,都很兴奋。趁此机会,我向他们讲述了纸鱼跳跃是因为摩擦生电的道理,并引申解释了乐乐小朋友梳头头皮发麻的原因,孩子们都有种恍然大悟的感觉,满脸的兴奋。实验结束了,可孩子们却意犹未尽,“老师,真有趣,真神奇,什么时候再做实验啊?”看着孩子们对实验这么感兴趣,我想,为何不将它与教育活动相结合,将它运用到教学中,这样既能帮助他们理解一些科学现象,发挥他们的学习主动性和积极性,又能培养他们探索科学的兴趣。可是,如何将一个个小实验融进我的教学呢?我在教学中进行了以下尝试:

2从孩子的兴趣点出发,寻找教育契机

兴趣是孩子们学习的动力,爱玩是孩子的天性,特别是对于幼儿来言,寓乐于教是最好的教育方式,在玩耍中学习,能够使他们感到快乐,提高兴趣,而且有利于深刻记忆。《纲要》中指出,“教师要善于发现幼儿感兴趣的事物、游戏和偶发事件中所隐含的教育价值,把握时机,积极引导”。在一次自由活动时,一个孩子在吹泡泡,其他孩子都围在那里观看,泡泡晶莹剔透,在阳光照射下发出五颜六色的光芒,很是让孩子着迷。看到孩子们对泡泡痴迷的眼神,我想,为什么不教他们自己制作泡泡呢?制作方便经济,而且能满足他们爱玩的天性。提供清水、肥皂、洗衣粉、餐洗净、胶水、彩色墨水各种材料,叫孩子自己尝试用各种不同的材料混合制作泡泡水。并用制作好的泡泡水来吹泡泡验证是否成功。孩子们兴致很高,不一会就做出各种泡泡水。看着自己做好的泡泡水,孩子们高兴地手舞足蹈,邀请我和他们一起吹泡泡,吹着吹着孩子们的问题又来了:“老师,为什么你吹的泡泡小,我吹的泡泡大,月月吹的泡泡是彩色的,瑞瑞吹的泡泡是透明的?”所有的老师都有过这样的经历:儿童向你提出一连串的问题,使你几乎无法招架。对于一些从来没有思考过、也无从回答的问题,你可能会说:“你真会动脑筋!不过老师也不知道,下次老师查了书再告诉你好吗?”殊不只,儿童的兴趣和问题是情景性的,很容易转移,今天没有得到满足,明天也许就不会再出现了。教师因此丧失了一次良好的机遇。对待孩子这么多问题,我一时也没法解释清楚,不过孩子既然是从实验中发现的问题,为什么不可以带着问题再去做实验呢?这样带着问题去做实验,可以让实验更具有教育意义,也可以使得孩子在有问题时会尝试动手解决,提高孩子动手和思维能力。于是我们带着几个问题再次进行了实验:(1)为什么吹出来的泡泡大小不一样;(2)为什么泡泡颜色不同。经过实验,孩子们发现,吹泡泡速度快,会吹出小而密集的泡泡,吹动速度慢。会吹出一个大大的泡泡;在泡泡水中加入适量的彩色墨水,可以吹出不同颜色的泡泡。在这次实验后,每个孩子都能够得心应手地吹出各色的泡泡,真正做到了寓教于乐。

3从教学目标出发,利用小实验辅助教学

幼儿园教学活动目标是教育工作者对幼儿在一定学习期限内的学习及结果的预期,是幼儿园教育目的的具体化。活动目标是幼儿园活动的指南针,它既是活动设计的起点,也是活动设计的终点;既是选择活动内容、活动组织方式和教学策略的依据,也是活动评价的标准。大班下学期主题二科学放大镜中教学活动之“什么东西不见了”,活动目标是让幼儿知道有些物体能溶于水,知道无图的融化速度与水的温度、物体的形状大小有关。为了让幼儿更形象地理解,我组织了小实验,为每个幼儿提供三只小碗、一只食勺,每组三种实验材料(面糖、砂糖、方糖),每组一盆温开水、一盆凉开水。实验前先让幼儿看一看说一说,面糖、砂糖、方糖各是什么样子(形状)?什么颜色?什么味道?知道幼儿从上述三种糖中各取少许,分别放在自己的三个小碗中,再让幼儿取一种糖分别放在两个碗中,一个加凉开水,一个加温开水。通过实验,幼儿得出结论:可溶于水的物品越是颗粒小的融化的越快,在温水中比在凉水中融化得快,懂得了物体的溶解与水的温度、物体的形状大小等因素有关。教学四活动“猴子捞月亮”中,教学目标是观察并了解物体在水中成像的现象。多数幼儿不理解,为此组织实验,用手电筒当月亮,水盆当井,让幼儿观察,水中“月亮”的影子是什么样的?用手去捞“,月亮”变得怎么样了?通过自己动手实验,孩子们恍然大悟:原来,水面很平时,“月亮”是圆圆的,用手一抓,水面就有了波纹,影子就碎了。

4家园携手,共掀实验热潮

《纲要》明确指出:“家庭是幼儿园重要的合作伙伴。应本着尊重、平等、合作的原则,争取家长的理解、支持和主动参与,并积极支持、帮助家长提高教育能力。”家园的有效互动,能够使幼儿在园获得的学习经验在家庭中得到延伸巩固和发展,也使幼儿在家庭获得的经验能够在幼儿园的学习活动中得到应用。(1)通过各种方式做好家园沟通工作。教师与家长两者之间需要抓住的关键词就是沟通,只有心与心的沟通,才能取得家长的理解并达成教育共识,支持并主动参与教育活动,真正成为我们的合作伙伴。我通过宣传栏、家长委员会、家园联系手册、网站、电子邮件、班级博客向家长们介绍科学小实验,有时需要他们准备一些材料,有时需要他们帮着宝宝在家共同实验,有时他们也会给我一些好的建议。慢慢地,家长们也迷上了小实验,隔三差五地就要和老师交流一番。(2)挖掘和开发家园合作资源,建立平行性的家园互动平台。把每个家长的特长作为家园合作教育的重要资源,及时吸纳到教育活动中,丰富教育内容,增强教育实效性,让家长成为园本课程的一分子。我们开展了“让家长走进幼儿园”的开放互动活动。睿睿的爸爸是高中物理老师,有时遇到一些比较复杂的实验,我都会邀请他来帮小朋友演示实验,而他每次都欣然前往,活动结束后都会感慨:“和孩子们在一起,时间过得真快,当幼儿园的老师真是幸福!”#p#分页标题#e#

5教师在组织科学实验时的指导要点

科学实验法范文第4篇

中图分类号:G623.6 文献标识码:B

文章编号:1009-010X(2007)06-0060-02

科学探究是一种重要的学习方式,对发展学生的科学素养具有不可替代的作用。科学实验是进行科学探究的主要方式,所有的概念、理论、规律都是在实验的基础上归纳、概括、总结得出的。引导学生充分挖掘和利用教材、生活、社会中的资源,精心设计合适的探究性实验,对激发学生兴趣、培养学生的创新精神和实践能力会有很大的促进作用。

在科学实验教学中,使学生对科学课的学习不再仅仅停留在获取知识上,而更注重让学生进行实际的科学探究活动,亲历科学探究过程,培养学生科学精神、科学态度、科学技能、创新意识。不仅让学生“学会”,更要让学生“会学”。儿童都有天生的好奇心,他们最爱问“这是什么?”,“那是什么?”这正是他们渴望获得信息的表现。在这个时候,无论是家长还是教师,都应当意识到应该以积极的态度实施良好的教育,尽量满足他们的要求。比较完整的科学探究过程为:发现问题、提出问题――猜想与假设――设计方案、实验探究――获得认识――发现新问题。由问题开始至问题“结束”,从而提高学生的科学素养。如我在讲磁铁时,就采用了以上四步实验法。

一、发现问题、提出问题

小学生对周围的世界是好奇的,如:当我拿出磁铁时,同学们就很稀奇,我又拿出一些大头针时,学生们更不知道是干什么,我把磁铁往大头针上面一晃,结果好多大头针都被磁铁吸上来,当时课堂气氛非常活跃。磁铁为什么能吸引一些物体?这些物体是什么材料?还能吸引别的物体吗?……上述这些问题,都能引起小学生学习科学的浓厚兴趣和求知欲,也能引起他们探究的积极性。围绕这些学生十分关心的问题,我开始让学生思考。

二、猜想与假设

根据上述提出的问题,我在上实验课时,引导学生大胆进行猜想,并提出假设。如我有意把两块磁铁上面贴上两个卡通娃娃,放到磁性黑板上,当两块磁铁相隔一定距离时,我让学生猜测两个卡通娃娃会怎样?这时学生情绪很高,有的猜测会停下,有的猜测会掉下来,有的猜测会继续向前走,越走越靠近。究竟会怎样呢?让学生接着进行实验。

三、设计方案、实验探究

教师让学生到磁性黑板前去实验,开始离远一些,看不出卡通娃娃动,逐渐靠近,当靠近到一定距离时,两个卡通娃娃互相靠近,只听“啪”的一声,两个卡通娃娃贴到一块。学生感到很惊奇,注意力立即集中到了两个卡通娃娃和磁铁上。教师又取下一个磁铁和卡通娃娃,让它接近一个铁钥匙,好像卡通娃娃自己去抓钥匙一样,钥匙立即被吸起来,学生再一次惊讶地叫起来。接着,有的学生又提出:我玩过圆形磁铁,我发现两块磁铁接近,有时吸住,有时不能吸住。

有的提出:我把两块磁铁放到耳朵内、外两侧,磁铁能隔着耳朵吸住。学生已有的知识和经验是科学教学的重要前提。教师让学生述说玩磁铁的经验和发现,可以激发学生的探究兴趣,并且可以让教师进一步了解学生的已有知识背景。

接着我又给学生讲:磁铁在生活中的应用很广泛,它是我们人类的好朋友。磁铁的形状有较大的不同,它们有什么共同点?学生答:都能吸东西。接着我又问:吸什么东西?学生们一致回答:吸铁。我又问:磁铁只能吸铁吗?还能吸引别的物体吗?现在桌面上有大头针、钉子、铅笔盒、铜、硬币、纸币、塑料尺等,请同学们选一些物品自己进行实验。同学们分别用磁铁去接近大头针、钉子、铅笔盒,他们都可以被吸住,用磁铁去吸扣子、衣服、塑料尺,不能吸住。我又问:被磁铁吸引的物体是由什么材料做成的?不能被吸引的物体由什么材料做的?

四、获得认识――发现新问题

通过以上实验,师生共同总结出:被磁铁吸引的物体都是由铁做的,不能被磁铁吸引的物体都不是由铁做成的。最后总结出:磁铁吸引铁或者吸引铁一类材料做成的物体,我们把磁铁的这种性质叫做磁铁的磁性。

在小学科学课本中涉及到的实验,一定要给孩子们做。因为,在孩子们还没有基础知识时,只能根据一些实验现象给出一种结论。如果没有做实验,就无法在事实的基础上合理的解释现象,顺理成章的得出结论。

科学实验法范文第5篇

【关键词】高中生物 实验教学 科学性 有效性

实验不仅在生物教学中发挥着重要作用,同时也是推动生物学科发展的重要动力,随着现代教学的不断发展,生物实验越来越引起人们的重视,提高生物实验的科学性既是实验教学的要求,也是提升学生生物实验能力的要求。在实际的教学中,人们越来越认识到实验教学的重要性,然而实验过程中还存在一些影响实验有效性的问题,只有将科学的实验方法贯彻到高中生物实验过程中,才能更好地提升实验教学的有效性。本文就将科学的实验方法贯彻到生物实验的重要性进行思考。

一、加强教师对生物实验的反思

为了提高高中生物实验教学的科学性,首先需要教师在实验的过程中下工夫,其中教师反思实验教学就是提升实验教学科学性的重要前提。实验是高中生物教学的重要组成部分,是达成高中生物教学目标的重要途径,同时也是促进高中学生全面发展的有效方法。通过生物实验学生不仅能够更加直观的对很多现象进行观察与认知,加深学生对知识点的印象,而且对提升学生提出问题、思考问题与解决问题的能力有很大的帮助。

教师应该对自身的生物实验教学进行深刻反思,明确在实验教学的过程中哪些方面与科学的实验要求相一致,哪些还没有达到科学的实验要求,进而使教师在实验教学的过程中掌握更多进行科学实验教学的方法与技巧,使教师在生物实验教学的过程中变得更加严谨、细致,使实事求是的科学实验态度得以树立。

二、对应对高考具有现实意义

生物属于理科综合的一个重要组成部分,结合近几年的理科综合生物考试试题来看,不仅更注重对实验部分的考查,并且对学生实验能力的考查也变得更加灵活,机械的考查生物教材上的实验的题目很少,而是注重在一个全新的情境下考查学生的实验能力,不仅考查学生完成实验的能力,而且考查学生设计实验的能力。新时期的实验考察目标,需要学生在生物这门学科实验学习的过程中变得更加灵活,能够更加有效的掌握科学的实验方法与实验仪器,能够独立设计实验方案并解决相关的实验问题。

学生应对高考过程中更加灵活的生物实验能力的提升,需要将工夫下在平时,注重日常生物实验教学过程中的思考,并在日常的生物实验过程中,在教师科学的实验教学的引导下,更加有效的掌握与实验相关的方法与技巧,进而更好的提升应对高考的能力。

三、加强与生物教师之间的合作与交流

一个教师的力量毕竟是有限的,因此,在提升高中生物实验科学性的过程中,应该加强教师之间的有效沟通与交流。高中生物新教材的教学内容需要教师之间就理论知识等方面进行深刻的沟通与交流,尤其对于实验这个知识性与实际操作性都很强的板块,更需要教师之间进行有效的沟通与交流,这样才能使生物实验变得更加科学。就加强教师之间的合作与交流而言,可以从以下两个方面做出努力:

(一)加强校内生物教师之间的沟通与交流

为了使教师之间就生物实验板块开展有效的合作与交流,首先应该将校内的生物教师结合起来,不断提升教师之间进行有效的沟通与交流的意识,并且学校还要为生物教师之间的沟通与交流提供一定的平台,使教师之间的沟通与交流能够更加顺利的进行下去。通过校内教师之间的沟通与交流,教师可以就实验教学中存在的问题进行交涉,并找到有助于提升教师实验能力的方法与技巧,同时也应该就个人的成功实验教学经验与其他教师进行分享,进而使教师的生物实验教学思路变得更加明确。

(二)加强不同高中学校之间生物教师的合作与交流

在通过教师之间的有效沟通与交流达到提升生物实验教学有效性的过程中,校内生物教师之间的沟通与交流十分重要,不同学校之间生物教师的沟通与交流也十分重要。不同学校有不同的教学风格,教师之间的教学理念等也存在一定的差异性,不同学校之间生物教师在交流的过程中可以分享各自成功的教学经验,能够使教师在实现生物实验教学科学化的过程中思路更加开阔。

四、提升教师的实验素质

为了使高中生物实验更加科学化,提升教师的实验素质也是十分必要的,教师对学生的实验学习具有引导性作用,只有具有了高素质的生物实验教师,才能对学生进行更加科学的指导。高中生物教师虽然经过专业的学习,也掌握了娴熟的实验方法与技巧,然而生物作为一门与实际生活联系密切,同时又发展十分迅速的学科,新的理念与实验不断提出,因此教师只有不断学习才能真正跟上现代生物教学的步伐。

为了提升生物教师的实验水平,教师要能够积极主动的去获取新知识,一方面积极学习新的与实验相关的方法与技巧,提升自身的实验理论水平,只有在有效理论的指导下教师的实践能力才能更好地提升。另一方面,教师不仅要为学生创造更多进行生物实验的机会,还要为自己创造更多进行生物实验的机会,积极到实验室进行实际操作,在操作的过程中使自身的实际操作能力得到有效提升。

五、完善实验设备

在提升高中生物实验科学性的过程中,不仅要提供软件方面的保障,还要提供硬件方面的保障,这样学生的实验活动才能顺利进行,学生的实验也才能更加有科学性。就目前高中生物实验室建设而言,值得欣慰的是随着人们对生物实验的重视程度不断增加,学校在积极努力的完善生物实验室,购置了很多新的器材,能够使学生运用更加精密的实验器材展开实验活动。然而不容乐观的是,目前很多高中生物实验室的器材,依然难以满足学生实验的要求,学生难以在实际的实验过程中去体会该如何进行操作,自然也就难以进行科学的操作,影响了生物实验科学性的提升。为了使高中阶段的生物实验教学变得更加科学化,学生的实验也更加准确化,学校相关方面要进一步对实验室建设引起注意,不断完善实验室,为生物实验的科学化奠定良好的硬件基础。

科学实验法范文第6篇

关键词:实验法;初中科学教学;地位;应用;发展方向

中图分类号:G62 文献标识码:A 文章编号:1005-5312(2014)23-0233-01

初中科学是一门以实验为基础的学科。实验既是教师常用的重要教学方法,又是学生有效的学习方式。它能促进学习方式的转变,激发学生学习科学的兴趣,提高学生的思维能力、实践能力以及观察、分析能力等,从而有助于优良科学素养的形成,是科学教学中一种不可替代的教学方式。

一、实验法的应用

1.创设问题情境。利用实验创设问题情境进行教学,可以模拟或再现知识的产生过程,促成学生主动、有效地学习,加深学生对科学知识的理解。以实验创设问题情境,以情境展开科学教学,可以建构起自主、探究的课堂学习氛围,提高课堂教学效率。

2.化解学习难点。学生学习科学的过程是一个积极、主动的建构过程。在科学学习的过程中,针对学生学习的重点、难点知识,设计一些体验性实验活动,有利于突破难点,突出重点。学以致用对学生的知识和能力提出了更高的要求,这也是学生学习过程中的一个难点。科学实验为学生提供了理论联系实际的有效途径,学生通过亲身的实验,既可以运用所学的知识分析实验现象,主动探索现象中存在的本质特征,又能在运用知识的过程中进一步巩固并深化对知识的理解。因此,科学实验可以有效化解学生学习的难点。

3.引发认知冲突。学生学习新知识时,总是试图以原有的认知结构来同化对新知识的理解,当学生原有知识与新知识不一致,或者原有知识不足以解释新现象时,就会产生认知冲突。因此,教学过程中,适时创设认知冲突,激发学生的求知欲望,来维持他们在学习活动中的动力,便能实现学生认知的发展。利用实验引发学生的认知冲突,可以驱使学生积极主动地进行知识的回顾与建构,诱发学生对新问题的探索。

4.提升生活情趣。科学实验不仅可以给学生创造一个用科学方法与思想去领会科学概念与原理的过程,而且可以树立热爱自然、乐于探索自然的精神,从而提升学生的生活情趣。科学教育的目的是为了学生的发展和社会的进步,学生对科学的追求,对生活的热爱,是做好科学教育的基础。热爱科学的学生,他们会将科学实验带入生活,这样的学生也往往会热爱生活,有较高的生活情趣。当学生所学的知识忘却了之后,还能拥有的东西,就是能力,还有情感,这将终身陪伴着学生。

二、实验法的发展方向

1.加强探究性实验。科学实验可分为“验证性实验”和“探究性实验”。教科书上对这两类实验往往没有具体要求,选择做哪一类实验一般都由教师自己把握。“验证性实验”是先将实验结果和方案讲清楚,再做实验来验证其正确性。这样的实验有着教师易掌控,学生易掌握,实验时间短效率高等优点,往往被大多数实验教师选择。但在这样的实验探究过程中,学生往往置于一种被动操作的地位,使学生在科学方法和科学态度方面得不到锻炼,也不利于培养学生主动去探索科学规律的能力。而“探究性实验”对培养学生思维能力、创造能力、自学能力、观察实验的能力及解决实际问题的能力有着独到的作用。这些正是《初中科学课程标准》中强调的培养学生进行科学探究所需要的能力。

2.实现课外实验的多样化。科学实验种类繁多,而且实验所需要的时间相对也较多,仅仅依靠课堂时间开展科学实验教学是达不到理想的教学效果的。为此,作为老师必须要引导学生广泛开展课外实验,对课堂实验教学进行有益的补充,并达到拓展学生们科学实验思维能力的目的。

实现课外实验的多样化,以此来激发学生探究兴趣。实验本身就具有浓厚的直观性,运用多样化课外实验,不但有助于激发学生的探究兴趣,而且对于提高学生的实验能力起到的重要的推动作用。例如,在教学“植物的蒸腾作用”时,可以事先要求学生在家进行实验:取一片叶子,浸在盛有热水(60℃左右)的烧杯中,仔细观察,叶片两面的气泡数目哪一面较多?为什么?也可以在测定溶液的pH值时,教师可以将pH试纸发给学生,让学生回家自主实验,探究汽水、水、果汁、牛奶、肥皂水等液体的酸碱性。

三、结语

初中的科学课程教学目的是为了全面提高学生的科学素养,让学生养成良好的科学课程学习习惯以及重要的学习方法。科学实验作为重要的学习环节,不仅能够巩固学生的科学知识,还能够验证科学的结论,加深学生的理解记忆,提高学生的动手学习能力,全面提高学生的科学综合素养。

总之,科学实验教学在初中科学教学中发挥着举足轻重的作用。在初中科学实验教学实践中,应充分发挥学生的主体地位,调动学生的积极性,引导学生进行科学实验,加强对学生实验方法的指导,突出学习的本质,培养学生发现问题、解决问题的自学能力,只有这样才能使学生最终能够系统地掌握知识,并能熟练运用。

参考文献:

科学实验法范文第7篇

一、教育实验法

1. 什么是实验法。

实验法是运用科学实验的原理和方法来研究教育现象和问题,以揭示教育活动规律或某些教育内容、方法的有效性的综合性研究活动。

2.教育实验的特点。

教育实验是“人与人的对话”,复杂性远远超过了自然科学的研究活动,尤其是教育行为与教育结果之间的因果关系错综复杂,且教育外部环境对教育活动的干扰也极难控制,因而很难达到自然科学实验所要求的精确度。因此,一般认为教育实验是一种自然状态下的实验,而不是像自然科学实验那样在实验室里进行的“封闭式”的实验。所以实验法既要遵循自然科学实验的一般规律,但又不能照抄照搬科学实验的具体操作方法。

3.教育实验法的实施。

教育实验法的实施要经过以下六个过程:确定研究课题、提出实验假说、设计实验方案、控制实验变量、评价实验效度、形成实验报告。(第一个过程前面的文章已经论及,下面仅论述后五个过程)

(1)提出实验假说。教育实验假说所假定的是关于某类教育行为在某些人为控制的条件下,与某类道德结果之间的因果关系。教育实验假说的特点是用描述性的语言对实验结果作“假定有效性的描述”。例如,我区承担的中国教育学会“十一五”重点课题子课题“班主任专业素养发展的实践模式研究”(以下简称“班主任专业素养发展课题”),提出的实验假设是:“五位一体”的培养模式是可以促进班主任专业素养发展的,即,通过学习反思、专业引领、教育实践、个案分析、评价激励“五位一体”的培养模式在实验中的实施,促进班主任专业素养的发展,培养一支反思型、研究型、策略型、智慧型班主任队伍。“五位一体”的培养模式是班主任专业素养发展的有效途径和方法。

(2)设计实验方案。教育实验方案一般包括实验总体方案、实验工作执行计划和评价方案。实验总体方案是对整个实验工作的整体规划,也是实验工作计划和评价方案制定的依据。实验总体方案包括以下内容:课题提出,理论假说,实验对象、实验工具的选择,变量控制,实施步骤,保障机制,预期效果。实验工作执行计划一般包括以下内容:指导思想,研究内容,研究方法,研究目标,步骤及阶段要求,组织保证。评价方案是对本次课题研究效果的评估。评价方案的内容应紧紧围绕实验目标、实验内容制定,一般包括以下几方面的内容:学生思想道德素质,教师教育水平,学校教育工作的效果等。

(3)控制实验变量。教育实验的变量包括自变量、因变量和无关变量。自变量是由实验者操纵的,呈献给被试的刺激变量。因变量是在自变量作用下可能产生的结果。无关变量是除自变量以外的一切可能影响因变量,而对实验有干扰作用的因素。例如,班主任专业素养发展课题,由区课题指导组提出的学习反思、专业引领、教育实践、个案分析、评价激励“五位一体”的培养模式和《河西区中小学班主任专业素养发展手册》就是自变量。班主任专业素养发展的水平,包括班主任专业思想、班主任专业技能、班主任知识等,就是因变量。学校整体的工作氛围等因素就是无关变量。

(4)评价实验效度。实验效度的评价应从实验的内在效度和外在效度两个方面进行。教育实验评价实验的内在效度的方法是采用前测后测数据对比的评价法,证明因变量发生变化的原因是自变量刺激的结果。评价外在效度的方法,教育实验主要运用在不同地区或不同学校进行重复性实验,将实验数据进行对比,证明实验的可行性,可推广的价值。这种方法有助于完善实验方案,增进实验效益。

(5)撰写实验报告。撰写实验报告是教育实验研究的最后一个步骤。实验报告体现着课题研究的水平和价值,因此要重视实验报告的撰写。实验报告包括以下内容:题目、实验基本情况、变量分析、结果与分析、实验展望。

二、教育叙事研究法

1. 什么是教育叙事研究?

教育叙事研究是指以叙事的方式开展的教育研究。它是研究者通过对有意义的校园生活、教育教学事件、教育教学实践经验的描述与分析,发掘或揭示内隐于这些生活、事件、经验和行为背后的教育思想、教育理论和教育信念,从而发现教育的本质、规律、价值和意义。

2.教育叙事研究的特点。

(1)教师可以作为教育叙事研究的主体,同时教育叙事研究也为教师真正参与教育研究提供了平台,教师成为真正的研究者,也从根本上解决了长期以来教育研究与教育行动分离、教育理论与教育实践脱节的状况。

(2)教育叙事研究的对象就是丰富多彩的校园生活、教育教学事件、教育教学实践经验。

(3)教育叙事研究的内容宽泛,有学者认为教师的教育活动范围有多宽,叙事研究的领域就有多广,教师的工作有多少种类,其叙事研究的主题就有多少种类型。

(4)教育叙事研究的方法易于教师掌握。教师可以通过观察、分析、反思自己的校园生活、教育教学事件、教育教学实践经验,在反思中深化对问题或事件的认识,在反思中探寻事件或行为背后所隐含的意义、理念和思想,并以叙述、讲故事的方式将其表达。

3.教育叙事研究法的实施。

有学者把叙事研究的实施过程分为三个阶段。第一个阶段为“现场”,第二个阶段是从“现场”到“现场文本”,第三个阶段是从“现场文本”到“研究文本”。

笔者认为,教育叙事研究法的实施一般要经历五个阶段:明确叙事研究对象(课题),制定叙事研究计划,置身叙事研究现场,积累叙事资料,撰写叙事研究报告。对第一、第二阶段不再赘述,重点对后三个阶段作一说明。

置身叙事研究现场阶段。研究者要对所要叙事研究的人或事件亲身经历、体验,将自己置身在研究对象中,通过与研究对象的近距离接触,与研究对象建立一种相互平等、相互信任的对话关系,来掌握研究对象的比较全面的、真实的研究信息,并通过这些真实的信息探寻到研究对象背后的各种影响因素。

积累叙事资料阶段。此阶段要对叙事现场所见、所闻、所思、所想的点点滴滴及时地记录总结,储备研究资料。记录的形式可以是研究访谈、日记、书信、谈话、现场笔记和来自现场的其他故事、口述史、照片、回忆录、自传和传记的撰写、文献分析等。

撰写叙事研究报告阶段。撰写叙事研究报告是叙事研究的最后一个阶段。叙事研究报告是主要运用记叙、议论、说明的方法,发掘或揭示叙事故事里面深层次的教育思想、教育理论和教育信念。

叙事研究报告中既要有细致翔实的故事性描述,又要有基于事实的深刻分析;既力图创设出一种真实情境,把真实的教育生活淋漓尽致地展现出来,又要在众多具体的偶然多变的情境中去透析叙事中各种人物或事件的种种关系,解析现象背后所蕴含的教育思想、教育理论和教育信念,从而使教育生活故事焕发出理性的光辉和智慧的魅力,从而发现教育的本质、规律、价值和意义。

教育叙事研究是教师从教育实践出发,从校园生活出发,从真实教育事实出发,从自然教育情境出发所进行的研究,这种研究的显著特征在于“实”,它是教师在教育活动中对实事、实情、实境和实际过程所作的记录、观察和探究,增强教育研究实效,因此,在教育科研中提倡运用该方法。

三、教育行动研究法

1.什么是教育行动研究法?

教育行动研究是由教育理论工作者和实践工作者,以研究解决教育教学的实际问题为根本目的,以“对行动进行研究,以研究促进行动”为基本方法的教育教学实践研究法。

2.教育行动研究的特点。

(1)行动研究是理论工作者与实践工作者共同开展的研究。干部、教师也是教育科研的主体,从事行动研究和运用研究成果的人员就是学校的实际工作人员。

(2)研究的课题是实际教育教学中迫切需要解决的问题。

(3)行动研究的环境是自然状况下的学校教育环境,是真实的动态工作环境。

(4)教育行动研究的主要目的是针对实际问题,改进实际工作,提高行动质量。

(5)行动研究的价值评估重在研究的实际效果上,突出了教育科研的实效性。

3.教育行动研究的实施。

教育行动研究一般经过以下六个过程:发现问题,确定课题,制定计划,实施行动,效果评价,撰写研究报告。教育行动研究特别强调从学校的工作实际出发,去寻找、发现学校教育教学管理工作中存在的亟需解决的问题是什么,将问题作为研究课题进行研究,也可以将工作的重点作为课题进行研究。其他五个方面的过程与其他方法相似,不再重复叙述。

教育行动研究法在我区所承担的全国教育科学“九五”“十五”“十一五”重点课题“整体构建学校教育体系”实验和“十二五”和谐教育的研究中得到了最充分的运用。区课题指导组带领实验学校,边研究边行动,边行动边研究;在行动中寻找问题、发现问题,将工作中的难题、问题确立为研究课题。35所实验学校结合学校的实际工作,分别确定了自己的研究子项课题。可见,教育行动研究法解决了“工作”与“研究”、“实践”与“理论”、“科学研究者”与“实际工作者”的脱节,实现了实验研究和实践工作的统一。

科学实验法范文第8篇

【论文摘要】科学实验是科学认识的基础,没有科学实验就没有真正意义上的科学。近年来,发展心理学家对传统的研究方法作了创造性的改进,使研究对象有所扩大,研究内容有所拓展,从而对早期教育产生了更加丰富的实用价值。在儿童发展心理学中,实验法与其他方法的综合运用有着广阔的发展空间,但主流的方法依然是实验法。无论是哪一种研究方法,都必须坚持客观性原则。沉浸于后现代主义的相对主义和无政府主义思潮对科学发展和社会实践活动,包括对幼儿教育的发展是有害的。

儿童发展心理学作为一门学科,有规范化的研究方法。研究方法本质上就是一套规范体系,说白了,就是一套游戏规则。没有这套规范体系,科学就不成其为科学。科学实验是科学认识的基础,没有科学实验就没有真正意义上的科学。实验研究确实为儿童发展心理学提供了大量的数据,并在此基础上形成了众多的理论,从而也为学前教育提供了依据。近年来,发展心理学家对传统的研究方法作了创造性的改进,使研究对象有所扩大,研究内容有所拓展,从而对早期教育产生了更加丰富的实用价值。最典型的是发展心理学家一改以语言反应为指标的传统,采用注视时间、生理反应指标等研究方法,把实验研究从幼儿推伸到早期婴儿身上,扩大了儿童发展心理学的研究范围,使我们对婴儿甚至新生儿的心理能力有所认识。没有这方面的研究成果,也就没有“托幼一体化”的教育主张。

此外,精巧的实验研究也为传统的发展心理学理论注入活力。如新皮亚杰学派用实验法补充了皮亚杰临床法的简略,使理论体系的实验支柱更加可靠。为了克服认知心理学面临的理论和技术的挑战,有些认知心理学家甚至主张把认知心理学与精神分析相结合,以便形成一种新的学科分支,达到相互扶持、共生共荣的目的。

实验法对心理学的贡献是不可抹杀的。我们知道,任何理论都力图对可能世界作出结构描述,理论作为描述真实世界的结构,需要经受指称性的检验。这种检验只能通过实验来完成。每一个实验结果所得到的特称判断,为理论提供事实,提供补充,提供确证。科学实验融合了理性思维与感性认识的特点。它既是衡量已有知识的真理性的标准,又是产生新理论的基础。从一般意义上讲,理论必须服从实验,无论是背景理论还是待验理论,概莫能外。但是,随着时间的推移和成果的积累,实验研究的规范性渐渐暴露出自身的局限性。任何一个实验研究都只能孤立地、静止地、人为地进行,因而它的适用范围是狭小的,研究对象是有限的,数据资料是零散的,反映水平是肤浅的,与真实的人的心理相去甚远。尤其可悲的是实验研究越丰富,人的整体被分割得越细小越零散,我们就越不明白人的心理是什么。也就是说,实验性越强,反映性就越差。而反映性越差,价值性就越低,兴趣性更是荡然无存。问题更严重的是实验法从方法论上支持了原子说、机械论和还原论,在认识论水平上造成众多的负面影响。于是,不少人对实验法产生怀疑。人们开始以更开放的心态对待研究方法,最典型的是把质的研究引入心理学。在学前教育中,不少研究者还大量使用个案法、行动研究法等。我们知道,质和量是一对哲学范畴,它们是相互关联的。在研究中,纯粹的定性与定量方法是不存在的。无论是哪一种研究方法,都必须遵循实事求是的原则,都必须有事实与逻辑这两条腿。质的研究和量的研究都应该是有事实根据的,从这个意义上讲,都应该是实证的。这是科学研究的客观性的要求。“无论是哪一个时代的科学的价值目标或价值标准都不能离开客观性这个最根本的价值标准,而且必须以客观性或客观性程度(广度和深度)为准绳。”〔1〕

有人认为,教育是一种复杂的社会活动,不可能甚至不应该进行量化的研究。其实,量的研究的精髓就是研究者对被试施加影响,寻求影响与变化之间的关系。教育本身不就是这么一种过程吗?如果我们把自己找不到变量、提不出假设归罪于实证研究,难道不感到有失公允吗?我注意到一些科研论文缺乏科研的规范,研究无假设,却美其名曰“白描”;取样范围狭小,数据不充分,就冠以“质的研究”;论文无结构,却号称后现代;甚至有些博士学位论文写成读书笔记,有文采的更是写成“博士散文”。这样的论文并没有为学科提供新知识,对学前教育也没有提供新指导,它的学术价值就很有限。我们应该树立科研的规范意识,在科学哲学层面上充分认识科研规范的意义。有些学者近来热衷于现象的解释,按自己的臆想来解释儿童的行为。这对理解儿童和认识儿童毫无价值。据说解释学的理论根据是后现代主义,其实这是对后现代主义随心所欲的曲解。这种解释既缺乏科学精神又缺乏负责态度,此风一旦在学前教育界蔓延开来,是多么可怕!

我们知道,对现行科学体系,包括研究方法的抨击,是后现代主义在科学领域中的一大目标。后现代主义否认传统科学方法论所设定的目标,认为这个目标是无法实现的。世界上不存在一种普适的思想和中性的规则,科学方法论总是与某种理论相关的。客观性实际上是不存在的。后现代主义的心理学家们竭力主张将传统的注重归纳推理和实验研究的方法转向注重语义分析和协商对话,终结实证的主导地位,采用多元化研究方法,使心理学研究向价值负荷和人性复归而努力,促进心理学理论向多元的、去中心的、有情感的、重意向的、重社会关系的、本土的方向前进。①所有这些观点无疑是革命性的。它充满着反传统、反权威、反主流、反因果决定、反科学主义的豪情。但是,我们也要看到,后现代主义的心理学目前还没有解决方法论的问题,我们只能承认它是理念上的一大进步。但沉浸于后现代主义的相对主义和无政府主义思潮对科学发展和社会实践活动,包括对幼儿教育的发展是有害的。

后现代主义的解构主义应该是对结构主义局限性的解构,而不是对结构的摧毁。对科研局限性的克服,是要在更大范围的研究中坚持客观性原则和灵活运用客观性方法,而不是要放弃客观性原则。科学研究是人的认识活动,它确实离不开人的主观世界。但人类对客观存在的认识只能是主观与客观的永无休止的磨合,而不是退缩到主观世界中去探究客观存在。简单地去主观臆断,热衷于把一些对个别现象的解释归之于一个新的形而上学动因,且这个动因并不能给出更一般的解释,这不是科学解释,而是伪解释,因为它缺乏可检验性。在科学上,原则上的可检验性是科学得以成立的必要条件。认识世界是人类本身的需要。这个需要可以通过科学、艺术、宗教等方式来满足。用规范来认识世界就是科学,用体验来反映世界就是艺术,用信仰来规范行为则是宗教。无论是量的研究还是质的研究,都应该是有事实的,是可证实的。或者说,应该是经验的,而不是体验的甚至是信仰的。把科研活动退化为充满个人体验的精神遨游和完全封闭的自我表现,是科研的藩篱,于理论、于实践断无益处。套用一句流行用语:发展是硬道理,倒退是没有出路的。

时至今日,在儿童发展心理学中,实验法与其他方法的综合运用,有着广阔的发展空间,但主流的方法依然是实验法。即便是研究儿童对他人的意图、信念和动机之类的内部心理过程理解的心理理论,也离不开实验法。

就实证研究本身而言,它也在不断改进之中。例如,人们开始从传统的研究思路中跳出来,不再热衷于把研究结果推广到更广的领域,而是更加注意单一的法则,更加注意生态、社会环境、人际交往对发展的效应。同时,研究内容也从外部行为推进到内心世界,研究儿童的心理理论。所有这些进步都体现了人类为追求认识的客观性作出的不懈努力。

我想,对于我国发展心理学的研究现状而言,问题不在于实验太多了,实证过头了(实际是此类研究还远远不够),而是在于我们的研究者重科学事实的收集和规律的发现,轻理论的构建,缺乏理论建设的功夫,没有将研究成果及时归纳成相应的理论体系。殊不知,科学理论比科学规律具有更强大的解释功能、预测功能和生题功能。在我们的心理学领域中,理论研究和理论建设确实太薄弱了。造成这种局面的原因是复杂的。比如,述而不作的文化传统,理性思维规则不清,理论兴趣不足,批判性疲软,创造性缺乏,等等。这种现象在早期教育范围内也普遍存在。在早期教育中,尤其是在幼儿园教育中存在着强烈的跟风现象,表现为蝴蝶效应突出。究其根源,主要是缺乏理论分析和怀疑精神。其实,理论并不是高深莫测的。对我们大多数人来说,总是在特定的理论指导下提出研究假设,总是在理论指导下对观察材料或实验数据进行分类和评价,总是在用研究成果对理论进行补充或修正,因此提出一个微型理论是完全可能的。美国心理学家吉布森夫妇的知觉学习理论就是一个很好的例证。

“与其他心理学大师及其理论相比,吉布森理论不是那种气贯长虹的骇世之作。她的研究领域就限定在知觉学习和发展中,在这个领域中,她唯一的研究原则就是通过一个又一个有分类的实验为理论添砖加瓦。虽然她还没有做到让自己的理论预见从所有的实验中得到证实,也没有使自己的理论对知觉这一心理现象作出总体的说明,但她在这一领域中几十年如一日的努力,功不可没。她对事业的坚定、专注,务实、勤奋、充满智慧又不失幽默的精神,给每一个从事儿童心理学和儿童教育工作的人留下了富有启迪的影响。平心而论,吉布森的知觉学习理论尽管在知觉发展研究领域中是众所周知的,但并不支配着这一领域的研究和发展取向。在我们看来,这正是她的可贵之处。科学的发展就是一个不断冲破旧体系、旧思路的过程。一个对某一领域有影响但并不垄断的理论,才是推动这一领域发展的内在力量。吉布森及她的同事们的基本课题是年幼婴儿能发现什么和注意什么,用实证科学的态度精心地收集儿童知觉发展的资料,这对于儿童心理发展的研究和教育实践是极其重要的。她的理论不仅使我们充分地认识儿童知觉发展的规律, 也促使我们认真地思考在学前儿童教育与特殊儿童教育中如何运用这些规律,发挥儿童的主体活动功能,切实提高学前教育与特殊教育的质量。”〔2〕相比之下,我们在这方面做得很不够,而要做到这一点又是完全可能的。朱智贤先生在《儿童心理学》一书中提出的新需要与现实之间的矛盾是儿童心理发展动力的假设,就是一种有中国特色的发展理论。有理论的实验和有实验的理论,才是最有生命力的科学研究。

参考文献:

〔1〕刘大椿.科学哲学通论〔M〕.北京:中国人民大学出版社,1998:315.

科学实验法范文第9篇

一、假设与与假设验证原则

实验的第一个要素是“假设”;第一项原则是“假设验证原则”。

通常,科学探究起源于假设。假设亦称假说,指用来说明某种现象但未经证实的论题。假设一般分为三个步骤,即:提出假设;作出预期(或推断);验证假设。如果假设得到证实,预期得以实现,则假设或假说就可以转化为科学理论,故假说是科学发展的基本形式。假设是科学发展的第一个要素。同理,假设验证是科学实验的必要环节和应遵循的程序准则,故假设验证是科学实验的第一项原则。

二、变量与单一变量原则

实验的第二个要素是“变量”,第二项原则是“单一变量原则”。

变量,亦称因子,指实验操纵控制的特定因素或条件。按性质不同,通常有以下两类四种变量,即:1、自变量与因变量。自变量指实验中由实验者所操纵、给定的因素或条件;因变量指实验中由于自变量而引起的变化和结果,二者有因果关系。实验的目的在于捕获解释这种前因后果。2、无关变量与额外变量。无关变量,亦称控制变量,指实验中除自变量以外的能影响实验变化和结果的因素或条件;额外变量,亦称干扰变量,指实验中由于无关变量所引起的变化和结果。显然,额外变量会对因变量起干扰作用。

单一变量原则,是处理科学探究实验中复杂变量关系的准则之一。它有两层意思:一是确保“单一变量”的实验观测;二是确保“单一变量”的操作规范。在初中科学探究实验中几乎都涉及这一原则。

三、控制与平衡控制原则

实验的第三个要素是“控制”;第三项原则是“平衡控制原则”。

控制,是处理实验中变量关系的又一准则,指实验要严格地操纵自变量,以获取因变量;与此同时,还要严格地均衡无关变量,以消除额外变量。一句话,通过实验控制,尽量消除实验误差,以取得较为精确的实验结果。

如果说“单一变量原则”主要是对无关变量和额外变量的控制而言,而这里的“平衡控制原则”,则主要是对无关变量与额外变量的控制而言。意思是说,实验中的无关变量的因素条件很难避免,只有设法平衡和抵消它们的影响。常用的方法有:单组实验法、等组实验法、轮组实验法。

四、对照与实验对照原则

实验的第四个要素是“对照”,第四项原则是“实验对照原则”。

对照是实验控制的有效手段之一,目的在于消除无关变量对实验结果的影响。实验对照原则是设计和实施实验的准则之一。通过设置实验对照对比,既可排除无关变量的影响,又可增加实验结果的可信度和说服力。

通常,一个实验总分为实验组和对照组。至于哪一个作为实验组,哪一个作为对照组,一般是随机决定的。这样,从理论上说,由于实验组与对照组的无关变量的影响是相等的、被平衡了的,故实验组与对照组两者之差异,则可以认定为是来自自变量的效果,这样的实验结果是可信的。实验对照可分为以下四种形式,即:1、空白对照;2、自身对照;3、条件对照;4、相互对照。

五、捕获解释和真实客观原则

实验的第五个要素是“捕获”和“解释”,第五项原则是“客观真实原则”。

观察、实验的实质即在于捕获事实和解释事实。捕获,即捕捉、记录实验中的事实、现象和数据,用术语说,即捕捉记录由自变量带来的因变量。解释,即论证、说明实验中的事实、现象、数据,用术语说,即论证、说明实验中的自变量与因变量的因果关系,从而得出结论进行讨论。

真实客观原则是科学实验所必须遵循的基本准则,即实验中的捕获、解释一定要实事求是,一切从实际出发,使获取的材料(事实、现象、数据)尽可能地反映客观事物的本来面目,不能主观臆造,不能凭空胡诌,不能片面武断。所谓事实,有两类性质:一类是“客观事实”,一类是“经验事实”。实验即在于捕获真实客观的能反映客观事物本来面目的经验事实,并加以合理的解释。

六、实验与观察的联系与区别

实验离不开观察。观察是在自然条件下研究对象的方法,或者说观察是在自然条件下对研究对象的事实现象进行捕获、解释的方法。实验是在控制条件下研究对象的方法,通常包括观察。观察与实验在结构要素和方法要素等方面既有联系,有共同之处,又有区别和差异。其共同点为:都是有主体有目的有计划的能动活动;都要使用感官、仪器、设备等中介手段;都是研究对象的事实现象;都在于对研究对象进行捕获和解释。其不同点为:1、观察以不变革对象为特征,处于自然常态条件下;而实验以变革对象为特征,处于控制操纵条件下。2、观察的方法控制变量比较直观、简单,观测比较被动;而实验是使用假设、变量、控制、对照等中介手段,能使对象纯化、强化,增进了可观测性和可重复性等。

以上实验的五个要素、五项原则是相互联系、整合为一体的。它们是进行实验设计、制定实验方案的理论依据。实验基本理论的探讨,为改进实验教学,推行素质教育,特别是为发展学生的探索能力、动手能力、创造意识、创新能力、科学态度和科学精神,提高实验教学质量,提供了理论依据和实验指南。

科学实验法范文第10篇

【关键词】科学实验; 科学理论; 客观性原则; 后现代主义

【中图分类号】G610 【文献标识码】A 【文章编号】1004-4604(2007)01-0008-03

儿童发展心理学作为一门学科,有规范化的研究方法。研究方法本质上就是一套规范体系,说白了,就是一套游戏规则。没有这套规范体系,科学就不成其为科学。科学实验是科学认识的基础,没有科学实验就没有真正意义上的科学。实验研究确实为儿童发展心理学提供了大量的数据,并在此基础上形成了众多的理论,从而也为学前教育提供了依据。近年来,发展心理学家对传统的研究方法作了创造性的改进,使研究对象有所扩大,研究内容有所拓展,从而对早期教育产生了更加丰富的实用价值。最典型的是发展心理学家一改以语言反应为指标的传统,采用注视时间、生理反应指标等研究方法,把实验研究从幼儿推伸到早期婴儿身上,扩大了儿童发展心理学的研究范围,使我们对婴儿甚至新生儿的心理能力有所认识。没有这方面的研究成果,也就没有“托幼一体化”的教育主张。

此外,精巧的实验研究也为传统的发展心理学理论注入活力。如新皮亚杰学派用实验法补充了皮亚杰临床法的简略,使理论体系的实验支柱更加可靠。为了克服认知心理学面临的理论和技术的挑战,有些认知心理学家甚至主张把认知心理学与精神分析相结合,以便形成一种新的学科分支,达到相互扶持、共生共荣的目的。

实验法对心理学的贡献是不可抹杀的。我们知道,任何理论都力图对可能世界作出结构描述,理论作为描述真实世界的结构,需要经受指称性的检验。这种检验只能通过实验来完成。每一个实验结果所得到的特称判断,为理论提供事实,提供补充,提供确证。科学实验融合了理性思维与感性认识的特点。它既是衡量已有知识的真理性的标准,又是产生新理论的基础。从一般意义上讲,理论必须服从实验,无论是背景理论还是待验理论,概莫能外。但是,随着时间的推移和成果的积累,实验研究的规范性渐渐暴露出自身的局限性。任何一个实验研究都只能孤立地、静止地、人为地进行,因而它的适用范围是狭小的,研究对象是有限的,数据资料是零散的,反映水平是肤浅的,与真实的人的心理相去甚远。尤其可悲的是实验研究越丰富,人的整体被分割得越细小越零散,我们就越不明白人的心理是什么。也就是说,实验性越强,反映性就越差。而反映性越差,价值性就越低,兴趣性更是荡然无存。问题更严重的是实验法从方法论上支持了原子说、机械论和还原论,在认识论水平上造成众多的负面影响。于是,不少人对实验法产生怀疑。人们开始以更开放的心态对待研究方法,最典型的是把质的研究引入心理学。在学前教育中,不少研究者还大量使用个案法、行动研究法等。我们知道,质和量是一对哲学范畴,它们是相互关联的。在研究中,纯粹的定性与定量方法是不存在的。无论是哪一种研究方法,都必须遵循实事求是的原则,都必须有事实与逻辑这两条腿。质的研究和量的研究都应该是有事实根据的,从这个意义上讲,都应该是实证的。这是科学研究的客观性的要求。“无论是哪一个时代的科学的价值目标或价值标准都不能离开客观性这个最根本的价值标准,而且必须以客观性或客观性程度(广度和深度)为准绳。”〔1〕

有人认为,教育是一种复杂的社会活动,不可能甚至不应该进行量化的研究。其实,量的研究的精髓就是研究者对被试施加影响,寻求影响与变化之间的关系。教育本身不就是这么一种过程吗?如果我们把自己找不到变量、提不出假设归罪于实证研究,难道不感到有失公允吗?我注意到一些科研论文缺乏科研的规范,研究无假设,却美其名曰“白描”;取样范围狭小,数据不充分,就冠以“质的研究”;论文无结构,却号称后现代;甚至有些博士学位论文写成读书笔记,有文采的更是写成“博士散文”。这样的论文并没有为学科提供新知识,对学前教育也没有提供新指导,它的学术价值就很有限。我们应该树立科研的规范意识,在科学哲学层面上充分认识科研规范的意义。有些学者近来热衷于现象的解释,按自己的臆想来解释儿童的行为。这对理解儿童和认识儿童毫无价值。据说解释学的理论根据是后现代主义,其实这是对后现代主义随心所欲的曲解。这种解释既缺乏科学精神又缺乏负责态度,此风一旦在学前教育界蔓延开来,是多么可怕!

我们知道,对现行科学体系,包括研究方法的抨击,是后现代主义在科学领域中的一大目标。后现代主义否认传统科学方法论所设定的目标,认为这个目标是无法实现的。世界上不存在一种普适的思想和中性的规则,科学方法论总是与某种理论相关的。客观性实际上是不存在的。后现代主义的心理学家们竭力主张将传统的注重归纳推理和实验研究的方法转向注重语义分析和协商对话,终结实证的主导地位,采用多元化研究方法,使心理学研究向价值负荷和人性复归而努力,促进心理学理论向多元的、去中心的、有情感的、重意向的、重社会关系的、本土的方向前进。①所有这些观点无疑是革命性的。它充满着反传统、反权威、反主流、反因果决定、反科学主义的豪情。但是,我们也要看到,后现代主义的心理学目前还没有解决方法论的问题,我们只能承认它是理念上的一大进步。但沉浸于后现代主义的相对主义和无政府主义思潮对科学发展和社会实践活动,包括对幼儿教育的发展是有害的。

后现代主义的解构主义应该是对结构主义局限性的解构,而不是对结构的摧毁。对科研局限性的克服,是要在更大范围的研究中坚持客观性原则和灵活运用客观性方法,而不是要放弃客观性原则。科学研究是人的认识活动,它确实离不开人的主观世界。但人类对客观存在的认识只能是主观与客观的永无休止的磨合,而不是退缩到主观世界中去探究客观存在。简单地去主观臆断,热衷于把一些对个别现象的解释归之于一个新的形而上学动因,且这个动因并不能给出更一般的解释,这不是科学解释,而是伪解释,因为它缺乏可检验性。在科学上,原则上的可检验性是科学得以成立的必要条件。认识世界是人类本身的需要。这个需要可以通过科学、艺术、宗教等方式来满足。用规范来认识世界就是科学,用体验来反映世界就是艺术,用信仰来规范行为则是宗教。无论是量的研究还是质的研究,都应该是有事实的,是可证实的。或者说,应该是经验的,而不是体验的甚至是信仰的。把科研活动退化为充满个人体验的精神遨游和完全封闭的自我表现,是科研的藩篱,于理论、于实践断无益处。套用一句流行用语:发展是硬道理,倒退是没有出路的。

时至今日,在儿童发展心理学中,实验法与其他方法的综合运用,有着广阔的发展空间,但主流的方法依然是实验法。即便是研究儿童对他人的意图、信念和动机之类的内部心理过程理解的心理理论,也离不开实验法。

就实证研究本身而言,它也在不断改进之中。例如,人们开始从传统的研究思路中跳出来,不再热衷于把研究结果推广到更广的领域,而是更加注意单一的法则,更加注意生态、社会环境、人际交往对发展的效应。同时,研究内容也从外部行为推进到内心世界,研究儿童的心理理论。所有这些进步都体现了人类为追求认识的客观性作出的不懈努力。

我想,对于我国发展心理学的研究现状而言,问题不在于实验太多了,实证过头了(实际是此类研究还远远不够),而是在于我们的研究者重科学事实的收集和规律的发现,轻理论的构建,缺乏理论建设的功夫,没有将研究成果及时归纳成相应的理论体系。殊不知,科学理论比科学规律具有更强大的解释功能、预测功能和生题功能。在我们的心理学领域中,理论研究和理论建设确实太薄弱了。造成这种局面的原因是复杂的。比如,述而不作的文化传统,理性思维规则不清,理论兴趣不足,批判性疲软,创造性缺乏,等等。这种现象在早期教育范围内也普遍存在。在早期教育中,尤其是在幼儿园教育中存在着强烈的跟风现象,表现为蝴蝶效应突出。究其根源,主要是缺乏理论分析和怀疑精神。其实,理论并不是高深莫测的。对我们大多数人来说,总是在特定的理论指导下提出研究假设,总是在理论指导下对观察材料或实验数据进行分类和评价,总是在用研究成果对理论进行补充或修正,因此提出一个微型理论是完全可能的。美国心理学家吉布森夫妇的知觉学习理论就是一个很好的例证。

“与其他心理学大师及其理论相比,吉布森理论不是那种气贯长虹的骇世之作。她的研究领域就限定在知觉学习和发展中,在这个领域中,她唯一的研究原则就是通过一个又一个有分类的实验为理论添砖加瓦。虽然她还没有做到让自己的理论预见从所有的实验中得到证实,也没有使自己的理论对知觉这一心理现象作出总体的说明,但她在这一领域中几十年如一日的努力,功不可没。她对事业的坚定、专注,务实、勤奋、充满智慧又不失幽默的精神,给每一个从事儿童心理学和儿童教育工作的人留下了富有启迪的影响。平心而论,吉布森的知觉学习理论尽管在知觉发展研究领域中是众所周知的,但并不支配着这一领域的研究和发展取向。在我们看来,这正是她的可贵之处。科学的发展就是一个不断冲破旧体系、旧思路的过程。一个对某一领域有影响但并不垄断的理论,才是推动这一领域发展的内在力量。吉布森及她的同事们的基本课题是年幼婴儿能发现什么和注意什么,用实证科学的态度精心地收集儿童知觉发展的资料,这对于儿童心理发展的研究和教育实践是极其重要的。她的理论不仅使我们充分地认识儿童知觉发展的规律, 也促使我们认真地思考在学前儿童教育与特殊儿童教育中如何运用这些规律,发挥儿童的主体活动功能,切实提高学前教育与特殊教育的质量。”〔2〕相比之下,我们在这方面做得很不够,而要做到这一点又是完全可能的。朱智贤先生在《儿童心理学》一书中提出的新需要与现实之间的矛盾是儿童心理发展动力的假设,就是一种有中国特色的发展理论。有理论的实验和有实验的理论,才是最有生命力的科学研究。

参考文献:

〔1〕刘大椿.科学哲学通论〔M〕.北京:中国人民大学出版社,1998:315.

〔2〕王振宇.儿童心理发展理论〔M〕.上海:华东师范大学出版社,2000:58.

Experiment with Theory and Theory with Experiment

Wang Zhenyu

(College of Preschool and Special Education, East China Normal University, Shanghai, 200062; Preschool Education Department, Xingjian Professional College, Shanghai, 200073)

【Abstract】Experiment is the basis of scientific knowledge and a science in the true sense is impossible without experiments. In recent years, developmental psychologists have made creative improvement in the traditional research method with the result that the research subject range is enlarged and research content expanded so that more practical value is produced for early childhood education. Although in children developmental psychology, combined application of experimentation and other method promises a vast development space, experimentation still remains the mainstream method. The principle of objectivity has to be stuck to in the choice of research method. Postmodernist relativism and anarchism are harmful for science development and social practice including early childhood education.

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