生理学实验教学中学生技能和智能的培养

第一篇：生理学实验教学中学生技能和智能的培养

生理学实验教学中学生技能和智能的培养

王庭槐

在医学教育中，作为贯穿教学过程的指导思想应是着重能力的培养而非知识的灌输。随着历史的前进、科技文化的发展，新思想、新技术、新学科不断涌现，医学科学的发展速度可谓一日千里，知识的老化和更新速度越来越快，医学教育若不迅速转向注重获取知识和运用知识能力以及创新精神的培养，那么造就出来的学生势必不能适应新世纪的人才需要。在长期的生理学教学实践中，笔者发现不少学生甚至部分老师对生理实验教学的意义尚不明确，忽视了在实验教学中加强学生技能和智能培养的重要性。故有必要重申生理实验中学生技能和智能培养的重要性，以及探讨如何加强培养学生技能和智能这一问题。

一、从实验医学的诞生和发展来看学生技能和智能培养的重要性

1、哈维血循学说的创立和实验医学的诞生

生理学是一门古老而又年轻的学科，它的一系列演变和发展曾经给整个医学带来革命性的变化。早在公元二世纪，古罗马有位著名的医学家---盖伦，他提出心血潮流运动说，认为：血液是由于肝脏吸取营养物质而产生自然之气，流过肺脏时与其中的生命之气结合，然后与大脑的智慧之气三气合一，通过心膈间小孔来回运动，形成生命的潮流现象。盖伦的许多学说对维护基督教教义有作用，因此教会奉他为权威。在中世纪末期，有两位解剖学家大胆地对盖伦学说提出了挑战，一位是比利时的维莎里，一位是西班牙的塞尔维特，他们的大胆挑战大大地激怒了教会，遭到了无情的迫害，维莎里被放逐，塞尔维特被活活烧死。然而，人们对真理的追求并没有停止过。16世纪，英国一位名叫哈维的医生，大胆而巧妙地对盖伦的心血潮流学说提出了质疑，并大胆地提出心血循环运动的假说。他知道要推翻盖伦的学说，必须让事实说话，向实践求知。按照自己的推断，当他夹闭动物的左心房静脉时，发现心脏变得苍白，当夹闭左心室的动脉时，心脏又高度充盈怒张，终于用实验证实自己的推断是正确的。1628年他发表了《心血循环运动论》一书，正式向世人展示了他的发现和实验求证。心血循环运动学说问世时，立即遭到世人的嘲笑和抵制，但哈维把一切托付给对真理的追求，他的不懈努力以及令人信服的实验依据最终使人们逐渐认识和接受心血循环的学说，并开辟了一条从实验中求知的医学研究之路，从而使经典理论医学步入了实验医学。

2、实验医学的发展对医学生的技能和智能培养提出了更新更高的要求 实验医学诞生之后，取得了突飞猛进的发展，人们从视、触、叩、听的一般物理检查，发展到应用X光、超声波、电子计算机X线断层扫描、核磁共振来检查疾病，从普通显微镜核一般的生化检查发展到电子显微镜、免疫学、遗传学、同位素、分子生物学PCR技术的检查；从铜锌弓接触神经肌肉标本引起生物电的认识到心电图、肌电图、脑电图、脑地形图的临床应用；从神经干动作电位的描记到电压钳技术以至细胞离子单通道的电活动描记的膜片钳技术。这种实验医学技术的发展，对未来的医学工作者提出了更高的技能智能要求。比如要运用膜片钳技术研究可兴奋细胞的离子通道活动的规律，研究者必须掌握细胞分离核培养的技术，生物电放大器的应用和电子计算机应用的技术等等。因此这就要求我们在医学教育的过程中，对医学生的技能和智能的培养提到新的高度。那么，医学生应怎样加强技能和智能的培养才能适应未来医学的要求呢？下面我们探讨一下这个问题。

二、怎样提高生理学实验的技能

在生理学学习中怎样提高实验技能，有四个要素是必须注意的：

1、认清目标，才能找出最好的解决问题的办法

一是首先要认清目标，明确目的。在生理学实验中，要求学生不要追求实验操作的进度而急于求成地按书本上的要求操作了事。而应冷静地思考每项操作的目的是什么，这样才有可能把实验做好。例如：在进行“呼吸运动的调节”实验中，全国统编教材中有一个项目是从兔耳缘静脉注入3%乳酸溶液以观察血中H+浓度，那么不一定非选耳缘静脉不可，从股静脉注入也行，从颈浅静脉注入也行，因为后者的静脉壁比耳缘静脉稍厚，乳酸不易渗漏，其周围神经末梢的分布不及耳缘部丰富，所以注入药液时一般不引起兔的剧痛挣扎。这样，认清目标，改变策略，便可保证实验的顺利进行。

其次要扎扎实实练好基本功。这方面我国科学界的先辈为我们树立了楷模。我国著名地质学家李四光为了实地丈量，练就了每跨出一步都是0.85米的以步测距的本领。无独有偶，上海脑研所的张香桐教授70岁的高龄仍可以在显微镜下分辨出各种脑神经的细胞。他们的这些本领，就来源于青年时代练就的过硬基本功。我们在生理学实验中要求医学生们一刀一剪、一招一式准确规范，目的就是希望医学生们打下良好的技能基础。美国一位著名的教育学家Fitts在进行大量的研究后提出，技能的学习要经历三个阶段-----认知期、定位期和自动期。其中认知期的长短反映了技能难度的大小和学习者能力的高低。以学习分离动脉插管手术为例，学习和分解每个动作步骤的过程相当于认知期，将不连贯的分解动作连贯起来则处于定位期，若达到运用自如甚至可以加以改进发挥的境界就进入了自动期。这相当于我国艺人常说的生、熟、巧、妙的四个阶段。这几个时期实质上是一个形成条件反射的过程。开始学习一项技能时态度严谨、动作准确，可以形成严谨准确的条件反射。若一开始便马马虎虎，随随便便，则所形成的条件反射也然。医学生以后操作的对象是病人，高超的技能可以从死神手中争夺回生命，低劣的技能可能将不该逝去的生命之火熄灭。高超与低劣的技能的形成是从医学生时代开始的，所以严格的要求，扎实的基本功训练，对培养和造就未来医学的接班人尤为重要。

在技能的学习中，基本能力的训练不能忽视。美国心理学家弗利世曼在数千名研究对象的实验中总结了人体在进行各种操作活动时所需要的11种基本能力。

1）精确控制（control precision）2）四肢协调（multilimb coordination）3）反应能力（response orientation）4）反应时间（reaction time）

5）手臂灵活（speed of arm movement）6）随动控制（rate control）7）腕手灵活（manual dexterity）8）手指灵活（finger dexterity）9）臂手稳定（arm-hand steadiness）10）腕指速度（wrist-finger speed）11）瞄准（aiming）

上述11种操作能力系从若干直接操作活动中鉴定总结出来的，被视为技能学习中的基本能力。在生理学实验中，可根据各种操作的需求有意识地引导学生进行有关能力的训练。学生也可以在实验中注意自己的不足之处，有针对性地加强基本能力的训练，扎实练好基本功。

2、注意手脑并用

在生理实验过程中，要加强学生技能的培养，还必须强调手脑并用。有娴熟的操作能力而忽视手脑并用，充其量是依样画葫芦，谈不上实验的改进和创新。比如制备坐骨神经---腓肠肌标本操作技术上可针对学生可能出现的：1）暴露坐骨神经时采用经典方法费时费力操作难度大；2）标本两端固定的技巧未掌握，造成手术操作上的被动；3）暴露股骨去除股四头肌等肌群时容易损伤神经或残留肌肉太多；4）过早剪断股骨造成标本一端失固定；5）股骨保留端过短等难点，引导学生开动脑筋，手脑并用，找出对策：

1）从膝关节处半腱肌半膜肌间的小孔撩开肌肉，暴露坐骨神经，这样的术式比较快捷，暴露良好；2）标本两端固定时应胸有成竹，考虑方便其后每一操作步骤，比如标本上端的固定点应稍离神经处，以免其后剪出连着有一小块骶骨的坐骨神经时需重新固定；3）去除股四头肌肌群时尽量在肌腱处下剪，既可避免剪断神经又可比较干净地去掉不要的肌肉；4）考虑先剪腓肠肌肌腱，暴露股骨后，先在腓肠肌肌腱处穿线结扎剪断腓肠肌肌腱，再沿膝关节处剪开，最后才剪断股骨，这样可避免过早剪断股骨造成标本一端失固定；5）让学生先观察或测量肌动器上股骨孔的长度，明确保留股骨的目的，则可避免被保留的股骨过短。通过这样的引导，训练医学生在实验过程中手脑并用，一方面可培养学生的技能，减少或避免实验中的常见错误，另一方面也有助于革新意识的培养。

3、让学生在独立解决问题中提高自己的技能和解决问题的能力

生理实验的手术操作、仪器的使用过程中常常会出现这样那样的问题。让学生碰到问题时冷静分析考虑出现问题的可能性是什么，症结在哪里，然后设想去解决它，是提高学生能力的好办法。比如用电子刺激器去刺激肌肉标本，肌肉未出现反应时，应引导他们考虑，刺激强度是否太小？刺激器电源是否接通？刺激器的有关参数设置有无问题，肌肉标本是否有活力？这样通过自己的分析考虑，自己去找出问题所在并设法解决它，学生的能力就得到提高，以后遇到类似的情况也会举一反三，触类旁通。

4、启发学生善于向他人学习

有句谚语说，“聪明人学习别人，傻瓜只学自己”。特别是在目前的实验条件的限制下，我们不可能每个实验都让每个学生独立完成，往往是3-4人集体完成。因此学生之间应培养相互学习取长补短的学风。当别人操作时，在旁的学生应积极配合，认真观察，吸取经验。它山之石可以攻玉，这方面我有亲身的体会。当我还在当助教时，经常要做动物的动脉插管手术，或是测量血压或是复制失血性休克的动物模型，教研室里有位技师动脉插管水平很高，人家插不进时他总能插到。为了学习他的技术，每逢他做实验时，我便在旁认真观察，反复几次之后，我发现了他插管的奥妙：即剪破血管之后，大胆地将血管镊尖插入血管，这样一方面扩张了管壁，另一方面可以为插管导向。这样，别人十来年的插管功夫我花很少的时间就学到手。以后我自己再插管时，即使是大鼠的肝静脉这样高难度的插管，我亦可以应付自如。这就是向他人学习的益处。只要虚心学习他人的经验，并消化吸收成自己的东西，加上自己的努力钻研，实验技能就可以日益精进。

三、生理实验中智能的培养

智能是智力与知识技能的总和。智力是主体对于外界事物、知识技能的认识领悟和作出反应的心理机能水平。它为个体脑的解剖生理素质所决定，与大脑皮层细胞群的数量和结构特点有密切关系。主体运用自己的智力去掌握知识和技能，通过实践活动的锻炼才能形成能力。再科学研究中，科学的思维能力起决定的作用。爱因斯坦曾经指出：“高等教育必须重视培养学生具备思考、探索问题的本领，人们解决世界上的所有问题是用大脑的思维能力和智慧，而不是搬书本”。因此在生理实验中培养学生的方法重要的是培养智能而非灌输知识和单纯地强化技能培养。

1、学会观察

科学必须以事实为依托，科学思维是指主体的思考推断符合客观世纪，而观察是获取科学事实的手段，要使自己的思维判断符合客观实际，必须获取准确的科学事实。因此首先应学会观察。但由于观察者往往是在一定理论思维指导下去获取感性知识。正确的思想指导下，可帮助人们简捷地获取客观事实；而错误思想指导下可能导致人们形成错误的感性认识。因此，在观察中首先应避免先入为主的误导。1894年巴甫洛夫实验室进行着这样一项实验：把相当于胃酸浓度的稀盐酸注入狗的小肠时，发现胰腺分泌出大量的胰液。这个现象被解释为是一种神经反射，但当实验者切断动物迷走神经之后，发现仍有胰液分泌现象，这并未引起实验者应有的反思，他们仍先入为主地认为是局部神经反射所致。1901年法国一位科学家Werthimer游离出一段去神经支配但保留血供的肠管重复上述实验，结果胰腺的分泌同样存在。这位科学家。这位科学家。这位科学家。这位科学家。这位科学家仍以局部神经反射的作用作为解释而让真理从自己的眼皮下溜走。幸而贝利斯和史大林抓住这一事实大胆设想：这种现象是否由于盐酸刺激了肠壁产生一种未知的物质，然后输入到胰腺引起胰腺分泌，从而揭开了体液调节与内分泌学的崭新一页。这个史实启示人们应避免先入为主，克服习惯性思维去观察思考问题。

其次，要善于抓住机遇。巴斯德有一句名言：“Chance favours a prepared mind（机遇总是偏爱有准备的头脑）”。这位著名的微生物学家曾经一度为鸡瘟这一难题所困扰，他在一次短期外出之前给鸡注射了霍乱菌培养液，回来后发现这批鸡并没有染上鸡瘟，他立即着手研究，发现原来给鸡注射的是一瓶已失效的培养液。他深入研究，终于发现了减弱病原体免疫法的原理。当时有人说巴斯德的成功只是由于他幸运地碰上了一批幸存的鸡，于是巴斯德就回敬了那句名言。的确把握机遇必须心有灵犀。1889年冯梅林和闵可夫斯基在斯特拉斯堡研究胰脏在消化过程中的作用时，切除了一只实验狗的胰脏。手术后，实验助手发现这条狗的尿液招来了许多苍蝇。助手报告了闵可夫斯基，闵可夫斯基和助手抓住这一意外现象，推判可能尿中有糖。他们取尿液进行分析，结果果真如此。他们凭有准备的头脑和敏锐的观察力和判断力，使人类认识到糖尿病与胰腺的关系以及为后来用胰岛素来控制糖尿病的方法奠定了理论基础。

要准备好自己的头脑，学会观察，除了引导医学生在知识上不断充实外，还应在实验中养成他们良好的观察思考、翔实记录的良好习惯。在实验过程运用3W+1H，对养成良好的观察思考习惯大有帮助，即When（什么时间）、What happen（发生了什么事件）、Why（原因是什么）、and How（表现怎样）。在观察思考中除了3W+1H外，还应把观察或思考到的东西及时、翔实地记录起来。

2、突破性思维的培养

人们的思维方式，笼统地概括起来可分为两类，一种是垂直思维，如演绎推理中的直言三段论。例如“自然界的任何物质都是可分的；原子是自然界的物质；因此原子是可分的。”另一种方式是水平思维，亦即突破性思维，它摆脱思考的垂直导向，跳出问题的情境之外，从另一个角度或另一个观点来看问题。前面例举的贝利斯和史大林正式突破了前人设定的神经反射理论的思维定势，才发现了体液调节的奥秘。因此在生理学实验中，应培养学生的突破性思维，让学生不被书本中的理论圈死在一个固定的思维定势中，这是科学创造和创新意识培养的先决条件之一。

怎样培养突破性的思维，首先应克服习惯思维定势，不迷信书本不迷信名人，敢于和善于跳出原来的思维圈子，变换角度来观察问题。独立思考与博采众长相结合，也是培养突破性思维所必须的。对于医学生来说独立思考可培养训练他们的思维能力，但由于学识和经验的不足，过分强调独立思考也容易孤立思维，造成短视浅见，所以既要提倡独立思维，又要鼓励互相学习、互相促进、丰富自己的思维，扩展自己的视野。

3、培养思维的缜密

在智能培养中，科学思维的周密如同创造性思维培养一样重要。周密是指思考问题的周全严密，它可防止思考问题时挂一漏万，防止推理的范围超越事实。巴甫洛夫和他的助手们在研究胃液的头期分泌调节时，发现切断迷走神经胃液分泌明显减少，便断定头期的胃液分泌是纯神经调节，但他们疏忽了迷走神经有分支到幽门，支配G细胞分泌胃泌素从而调节胃液的分泌这一体液调节的客观存在。名人的这一认识局限和结论上的缺陷，便是对认识科学思维中周密重要性的最好诠释。在生理实验中，分析问题同样要求缜密。例如，在“心血管活动中神经体液因素的影响”这一实验中，当夹闭一侧颈总动脉20秒时动脉血压升高，这时你可推断可能性有：1）脑部缺血缺氧；2）外周阻力增加；3）血管的感受器反射。如何周密地分析排除不相干的原因呢？可否考虑：1）实验动物兔子脑部除颈内动脉供血外，尚有椎动脉的供血，而且脑细胞耐受缺血缺氧可达3-5分钟，而夹闭颈总动脉10-20秒即已引起血压升高，这与第一个可能性关系不大，可先不考虑这个因素；2）假定是外周阻力所致，则分离一段与夹闭的颈总动脉口径相近大小的股动脉，夹闭后20秒，观察血压如无变化，可排除第二个可能性的存在；3）假定排除了1）2）两个可能后，考虑血压升高系刺激颈动脉段压力感受器反射所致，则可假设给予夹闭造成血流阻断，管壁压力下降出现的是血压升高的反应，那么，给予牵拉颈总动脉，造成管壁压力增大是否出现血压下降的反应，如出现，即可判断在夹闭段或牵拉段压力所能波及的范围内的颈总动脉管壁上，存在有一个感受压力变化的感受器，这个结论的取得在分析上讲究了缜密。通过这样的分析判断的思维训练，可培养学生缜密的科学思维习惯。

4、从书写实验报告中培养科学思维能力和科学文字表达能力

书写生理学实验报告，是学生完成实验后冷静坐下来，分析思考问题并借助文字进行表达的过程，因此是培养学生科学思维能力和文字表达能力的机会。以往已有不少文章专述这个问题，这里只提三个注意点：1）注意围绕实验目的来进行分析讨论；2）讨论过程中不要单纯描述或复述实验现象和结果数据，而应透过现象看本质，分析出带有规律性的东西来；3）结论要从分析讨论中提炼。

5、借古鉴今学点科学史

剑桥大学的贝弗里奇说过：“近年来人们越来越注重研究科学史，科学家对此都应略有所知，科学史对学科日趋专门化是最好的弥补，并能扩大视野，更加全面的认识科学。”对于生理学学习来说也是如此。医学生可通过阅读医学家的生平和著作，阅读科学发现的经过和历史记载，从中汲取人类智慧的营养，学习医学家的科学思维方法，加深对医学科学的理解。比如在学习胃液分泌调节的同时，学点有关胃液分泌调节的历史，知道前人是采用什么样的实验方法去获得知识，求证未知，既加深对已有知识的理解又学习了前人的科学研究方法，这对医学生智能的培养和发展大有裨益。

以上，笔者就生理学实验中技能和智能培养的问题谈一点认识，意在抛砖引玉。历史的车轮以驰进21世纪，我们今天在学的医学生，是跨世纪的医学中坚人才。作为一位生理科学的教育工作者，我羡慕和祝福他们，同时也希望他们有一股历史的使命感，把握今天，努力学习，争取成为明天医坛上的栋梁之才。

本文见《中山医科大学学报》1996，1：40～44

第二篇：动物生理学实验教学考核办法

动物生理学实验教学考核办法

根据动物生理学实验教学大纲要求，动物生理学实验共开设9次实验，27学时，1.5学分。采取综合考核评定最终成绩，有关考核内容及考核办法如下：

1.实验满分为100分：平时占60%，笔试占40%，实验课结束时用百分制汇总实验成绩,并上网公布。

2.平时成绩包括: 学生的学习态度、考勤、课堂纪律、实验操作、实验完成情况、实验报告的写作质量等多项指标，进行综合评定。出勤、认真听讲、操作规范、遵守实验室纪律，按要求完成实验并认真书写实验报告者，根据完成质量情况记录单次实验成绩；旷课一次，该次实验成绩不记分；造成严重事故者，根据情节给予处理，不记单次实验成绩。

3.笔试考核学生认知、实验原理、实验操作技能的掌握情况和实验结果的分析等，系统地反映学生的综合水平和能力。

4.存在下列问题之一者，不允许参加实验课的笔试。

（1）实验课旷课3次及以上者；

（2）实验报告缺交3次及以上者；

（3）不遵守实验课守则和要求，给实验室造成重大损失者。

动物生理学课程组

二〇一〇年四月十六日

第三篇：小学科学实验教学中学生创新意识和创新能力的培养

小学科学实验教学中学生创新意识和创新能力的培养

涉县神头乡中心校

杨利平

摘 要：小学科学探究实验教学是培养学生科学素养和创新能力的平台。学生的创新能力培养应从学生自主探究、“打破”书中常规实验、勇于质疑和探究实验等方面着手抓起。

关键词：小学科学；探究实验；创新意识；创新能力

创新意识和能力的培养是目前教师和学生面临的共同课题，也是教育改革的瓶颈。小学科学“担负着向学生进行科学启蒙教育任务”的重要任务，是培养学生科学素养、创新精神和实践能力的平台。新《课程标准》指出：“科学学习要以探究为核心。探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式。亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。”小学科学的学习要以探究为核心，而实验教学则是探究活动中的主要环节，也是培养学生创新意识和创新能力的最好途径。如何在小学科学实验教学中培养学生的创新能力创新意识和创新意识呢？

一、创设条件培养学生自主探究

前苏联教育家苏霍姆林斯基曾说过，“人的心灵深处，总有一种把自己当做发现者、研究者、探索者的固有需要，这种需要在小学生精神世界尤为重要。”而在科学实验课中，很多老师在实验前把观察的现象和实验的步骤都设计好了，包括实验中出现的一些问题也都想好了，在不出“任何差错”的情况下，学生照着这些步骤操作，实验都能“成功”。至于为什么这样做？还可以怎么做？想得不多。教师只注重教给学生实验的方法，只满足于让学生得到实验的结果，而忽视了培养学生自己设计实验的创新能力。这不但不利于学生实验能力的提高，也不利于学生的科学方法和创新意识的培养。因此，我们必须在教学中创设条件培养学生的自主探究能力。

如教学《山脉的变化》一课时，要求设计模拟实验研究一种自然力量对山脉的影响。教师最好要提前布置任务，给学生充足的时间制定计划和准备实验材料。在此过程中教师要转变角色做课外辅导员，学生有问题可及时指导和帮助。课堂上同学们情绪高涨、自主探究，展示自己小组设计的实验，如增加了酸对岩石的腐蚀作用（强酸由教师提供、石块由学生准备）和冰雹对山脉的破坏作用（橡皮泥模拟山脉、玻璃球模拟冰雹）等实验，每一个同学都参与了实验设计和操作，个个都有成就感，收到了意想不到的结果。在设计实验中使他们亲身感受到了科学探究的乐趣，同时也培养了学生创新的思维能力。

二、发现问题，大胆猜想，培养创新思维。

苏霍姆林斯基说：“在人的心灵深处，都有一个根深蒂固的需要，希望自己是一个发现者、研究者、探究者，在儿童精神世界里，这种需要特别强烈。”培养学生的创新意识是培养学生创新能力的前提。而产生新的前所未有的想法或设想的能力是创新思维的最基本、最重要的部分。

创设问题情境，鼓励学生大胆质疑。好奇是创新意识产生的前提，是创新意识的萌芽。好奇心也是推动学习重要的动力，学生只有对学习内容有了好奇心，才能主动的去钻研、去探究。因此教师应精心创设问题情境，鼓励学生大胆质疑。

如:教科版《科学》三年级下”《我们自己》——我的手”。导入时先播放一段视频“手影表演”，师板书“手”，让学生在视频所带来的新奇感中质疑：关于手想研究什么？有什么想问的？由于学生都被视频“手影表演”的情境所吸引，都被视频“手影表演”中的手像有魔法一样变化所震撼。学生的思维出奇的活跃，提出的问题都非常有价值：如手的构造？手的灵活与什么有关？等等。

敢于提出新问题，鼓励学生大胆猜想。教师要精心创设问题情境，鼓励学生提出新问题、大胆猜想。学生提的新问题可以很发散，学生提出假设结论的教学环节，也为学生创造了独立思考问题的宽松环境，因为他们明确了这种结论是假设的，所以就会积极地进行发散思维，毫无顾忌地发表自己的看法。这就鼓励了学生的创新意识。

如:教科版《科学》三年级下”《我们自己》——我的手”。探究手的灵活与手的哪些部分有关时可以让学生大胆猜一猜，然后自己设计实验检测。如学生猜想：手的灵活与手的关节有关。学生设计的实验是用透明胶带把关节粘住，然后试着活动手，比较后发现手的灵活与手的关节有关。这样学生不但积极地进行发散思维，毫无顾忌地发表自己的看法，而且为了检测自己的大胆假设，学生也更乐意、积极的进行设计实验。

三、鼓励学生“打破”书中常规实验

科学教科书中的实验有的易操作且现象明显，而有些实验现象不明显。为此，教师应鼓励学生“打破”书中的常规实验，设计新的更合理的实验。

如教学《火山》一课时，课本中模拟的火山喷发实验的材料是干苏打和醋，原理是酸碱中和反应，现象是有泡沫从瓶口溢出，但不能说明火山喷发的原理，而火山喷发的原理（火山喷发是怎样形成的？）正是本课的重点也是难点，于是我让学生思考，有没有更好的模拟火山和火山瞬间喷发现象的办法，模拟滚烫的岩浆顺着火山口喷发出来，话还没说完，有的同学提出用啤酒模拟，使劲摇晃后，啤酒会喷出来，“老师我觉得可以用可乐来模拟，可乐是红色的，岩浆也是红色的，瓶口模拟火山口，用力摇晃模拟地球内部力量，当使劲摇晃后，突然拧开瓶盖，可乐就会喷出来”。大家对此比较赞同。于是我们购买了瓶装的可口可乐（250ml）充气饮料，成功地模拟了火山喷发的情形，也使学生理解了火山喷发的原理，加深了印象。还有的同学提出了用番茄酱模拟地球内部的岩浆，用土豆泥来模拟地壳，这也是一个很有创意的设计！

四、扶放结合，自主探究，培养创新能力。

扶放结合，引导学生自己设计实验。《小学科学课程标准》指出“只有在学生主动的学习的情况下，学习过程才能有效的发生。”对于学生来说，自己发现的东西才是最有意义、最有价值的。自己设计实验，并通过实验得出结论，这将会让学生体验到成功的乐趣，并最终促进其科学素养的发展。

例如：苏教版《科学》三年级“果实和种子——种子里有什么”要剥开种子探究种子里有什么。提供材料：放大镜，镊子，牙签，彩笔，学生记录单。学生选择工具设计实验，先说说需要怎样才能打开种子？你需要什么工具帮助你观察？介绍解剖和观察的方法。当学生说完后教师再补充向学生介绍放大镜、镊子、牙签等工具的使用方法和注意事项。最后把看到的画下来或写下来。

大胆放手，学生自主探究，大胆实践。“探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式。让学生亲历以探究为主的学习活动是他们学习科学的主要途径。”实践、探究的过程是创新的过程，要让学生去创新，就必须放手让他们大胆实践，自主探究。因此在教学中提出实践、探究方法以后，就该放手让学生分小组，结合足够数量的材料围绕中心问题进行实践、探索。并鼓励学生用不同的办法进行观察实验，尽可能地多发现自然(科学)事物的各种现象和各种属性。通过充分的实践和探索，使学生获得丰富的、初级的、创新的感性体验，为进一步研究和深入认识打下坚实的基础。

例如：苏教版《科学》三年级下“各种各样的叶子”探究完各种叶子的不同后，学生根据提出的分类方法进行分类。如根据：颜色、味道、大小、叶脉的不同等等。通过分类，学生很快归纳出各种各样的叶子的共同点与不同之处。

例如：粤教版《科学》四年下“人体的司令部”，认识了大脑、神经系统。设计了一个“黑箱子”摸东西的活动。学生蒙上了眼睛通过摸、听、闻等猜猜箱子里的东西。学生很快发现大脑的功能包括：触觉、嗅觉、听觉、视觉、语言、思维、记忆、运动。

五、打开思路勇于质疑

著名的教育学家陶行知说过：“发明千千万，起点是一问。”质疑是创新的起点，许多重大的发明都是在质疑的引导下，通过创新思维而最终实现的。实践证明，科学需要质疑，没有质疑就不会发展。在小学科学实验教学中教师要让学生打消怕提问、怕他人嘲笑的心理疑虑，鼓励其大胆地问，毫无顾虑地问。而且教师还要正确对待学生提出的古怪问题，重视和鼓励学生的异想天开和别出心裁的念头，使学生敢于质疑。

如教学《常见矿物》一课时，当讲到条痕的颜色才是矿物的真正的颜色时有个学生提出来：老师，我发现在实验操作中每个人用的力都不一样，有大有小，用力大则条痕颜色深，用力小则条痕颜色浅，那到底深色的条痕颜色是矿物的颜色还是浅色的条痕是矿物的颜色呢？质疑问难是小学生的天性，说明该学生用心实验也用心观察了，而我们做老师的对于孩子提出的疑难问题决不能搪塞，而要及时给予鼓励和表扬，并对课上无法回答的问题课下请教专家或查阅资料，尽力满足孩子们的好奇心和求知欲。

六、充分发挥教师的主导作用，培养学生的创新能力。《小学科学课程标准》“强调了探究式科学教育并不意味着教师作用的降低，相反地，对教师提出了更高的要求。教学过程需要在教师的组织和引导下进行，教师的引导和支持对探究式科学教育是至关重要的。⑷”教师是科学学习活动的组织者、引领者和亲密伙伴。

活用教材，引导学生创造性的做实验。做实验必须注重实验的科学性，排除不必要的干扰因素，以防学生产生误解，达到准确感知科学术语和概念的目的；实验是必须直观形象，一目了然，以实现学生自主探究。教师应引导学生创造性的做实验。

例2：粤教版《科学》四年下册 “用管子看光”和“光线打靶”两项实验以后都要求学生再通过推理才能认识到光的直线传播。那么，能不能让学生直观形象地直接看到笔直的光线呢？在课堂上，之所以难于看到笔直的光线，一是因为空气过于干净，二是因为白天灯光与自然光反差太小。为此，我们还可以设计制作一个“光的传播实验箱”。实验时，先在箱内点燃一段蚊香，让箱内充满烟雾。再打开激光笔，此时，箱内即显现出笔直的光柱。如要实验光的反射，只要在箱内放一块镜子，让激光笔射出的光柱打到镜面上，箱内即显现出反射光柱。

联系实际，辅导课外科技活动。课外科技活动，不仅是课堂实验教学在时间和空间上的沿伸与扩展，更是探究学习、培养学生科学素养的深化与强化。课外科技活动更有利于培养学生的自主性、团队合作精神、动手动脑能力和创造性思维，说不定在活动中学生还可能有创造发明。

例如：我校地处太行山。在教学“各种因素对植物生长有什么影响？”一课时，我就选择“阳光、空气和温度对水养水仙花的影响”为课题。提前一个月布置学生进行水养观察。观察实验的目标是：认识绿色植物生长需要阳光，茎、叶、花有向光性，需要空气，需要适宜的温度。沿伸目标是：植物的根有向地性、茎和叶有负向地性(这不是教材要求的)。以上几点目标，只是老师掌握，暂不告诉学生。水养时，选择大小形态基本相同的水仙花球茎若干粒，分A、B、C三组进行水养。A组置于阳光下，B组置于窗内，C组的球茎放入不透气的透明塑料瓶内，置于阳光下。A组中的几粒，有一粒球茎基部朝上置放。观察记录的内容有：每天的阳光，上、中、下午的气温；根、茎、叶生长的长度、壮弱、朝向、颜色等。待课堂教学时，让学生们进行讨论分析，达到上述目标，即结论。

七、探究实验不必追求“完美”

科学探究的基本过程主要有七个要素构成：即提出问题、猜想与假设、制订计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作。那么，是不是所有的探究实验都要包含这七个要素呢？《科学（3～6年级）课程标准》里对科学探究的要求是：“必须符合小学生的年龄特点。由扶到放，逐步培养。在具体的教学实施过程中，可以涉及科学探究的某一个或某几个环节，也可以是全过程。”由此可见，一节探究课可以是完整的探究形式，也可以是适合科学探究的部分内容及部分要素。如果为追求课型的完整性而“挤压”或“架空”它们，将会使探究思想和探究过程流于形式。所以，对于不同的探究实验，如“大探究”（完整探究）、“小探究”（部分探究），探究过程应有所侧重。

如教学《小苗的诞生》一课时，种子的萌发需要一个过程，一节探究实验课是远远不够的，就可以分组探究种子萌发的外界条件。让每个学生都知道，种子萌发需要适宜的温度、适量的水分和充足的空气。可按理论要求做了，部分同学的种子却没有萌发，分析原因可能是浇水的量太多了，也可能是种子本身的原因。实验虽然失败了，探究过程并不“完美”，但是在实验过程中学生收获的知识和发现的问题要远远大于实验结果的价值。

总之，“在教学过程中，学生应该成为教学活动的中心。要充分估计学生的学习能力，保护他们的好奇心，激发他们的探究热情，尊重他们的经验差异和学习特点，为他们设置合适的学习途径和评测方法，引导他们主动探究。”“在探究式学习活动中，需要充分发挥教师的引导、组织、和支持的作用，让学生主动而有目的地进行探究式学习。”科学是一门启动学生大脑、双手、眼睛和嘴巴的学科。在小学科学实验教学中，教师要鼓励学生主动参与、培养其积极动手和动脑的习惯、乐于科学探究和敢于创新的探索精神，通过各种途径激发学生的创新思维,增强学生的创新意识,培养创新能力,才能为以后培养出创造性人才打下坚实的基础。

参考文献：

张爱珠 小学科学教学中学生创新意识与能力的培养 漳州教育信息网

小学科学实验教学中学生创新能力的培养

第四篇：浅谈初中生物实验教学中学生能力的培养

浅谈初中生物实验教学中学生能力的培养

生物是一门以观察和实验为基本研究方法的实验科学，在初中生物的教学中，必须重视生物的实验教学，以培养学生的实验操作能力、观察能力、分析问题和解决问题的能力，以及合作探究实验的能力。近几年来我在生物教学上，对于实验教学作了如下尝试。

1、讲解实验要点，演示实验操作，学生进行模拟操作

刚进初中的初一学生，好奇心强，并且好动，他们在实验时注意力容易分散，老师在讲解实验要点时，他们往往不注意听，而动实验的仪器，自己做实验又不细心，有的学生甚至不能完成实验操作的过程，见于此，我一般采取模拟实验的方式进行实验教学。如在《学习使用显微镜》的一课，我先讲解显微镜的结构和作用，操作显微镜时，边讲、边示范、边让学生模仿操作，总结出使用显微镜的一般步骤：取镜、安放、对光、调拭（先降后升）、收镜。然后让学生独立操作，经过2、3次的训练，使每位学生在使用显微镜上都能达到熟练的程度。苏州初中生物实验操作会考的要求之一，就是要求每个学生都会使用显微镜观察装片。为此，我专门利用一节课的时间训练学生如何使用显微镜。模拟实验有利于培养学生良好的实验习惯，严谨的科学态度，规范的实验操作，提高了实验效率。

2、细化实验，分步操作

在上使用显微镜观察植物细胞一课时，我首先细化实验，把实验分为二大步，一是制作洋葱表皮细胞的装片，二是用显微镜观察洋葱的细胞。重点是装片的制作，总结出制作步骤：擦、滴、撕、展、盖、染。然后演示，最后让学生独立实验，学生在操作的过程中教师巡回辅导，完成后，再进行下一阶段的实验，即用显微镜观察装片。各个阶段都完成了，老师以问题的方式让学生回答实验观察到的现象，最后引导学生得出实验的结论。植物细胞都有细胞壁、细胞膜（植物细胞膜很薄，紧贴细胞壁在光学显微镜下不易观察到）、细胞质、细胞核。分步实验给学生提供了独立操作实验的机会，培养了学生独立实验的能力，在老师的引导下，学会观察实验的现象，收集实验资料，归纳总结得出结论，从而获取知识。

3、在实验中让学生带着问题去实验，培养学生观察和思维能力

实验前我首先对实验的关键步骤深入挖掘，提出问题，有些问题是教材上没有现成答案的，必须通过亲自实验观察、动脑才能得出结论，这样学生带着问题去观察，有目的去思考，培养了学生认真观察和认真思维的能力。例如在《讲水中的藻类植物》一节时，我让学生用显微镜观察自己制作的水绵装片，首先提出实验要求，要求学生在实验的取材上，水绵为什么只宜少取，不宜多取？水绵是单细胞还是多细胞？水绵每个细胞是什么形态？水绵细胞包括哪些结构？每个细胞的的形态结构都相同？画出水绵的细胞结构？水绵细胞与其他绿色植物的细胞比较有何异同？这样我在实验前启发，学生带着问题去观察思考，学生将观察和思维活动紧密结合起来，提高了学生的观察思维能力。

4、培养学生独立实验的能力

为培养学生独立实验的能力，新实验仪器配备标准，是按每个学生进行实验所需要的仪器装备进行配备的，因此，实验课上多数实验是一人一组的，尤其是使用显微镜进行观察的实验。实验中充分体现教为主导、学为主体，这就需要在教的过程中应充分地调动起学生的学习积极性和主动性，使其最大限度地动手、动口和动脑，主动地参与到实验的探究活动中来。如初中生物第一册中《绿叶在光下制造淀粉》的实验，在课堂教学安排上，从天竺葵的黑暗处理到叶片的遮光处理，从叶片的脱色到滴加碘酒的观察，都是在我的指导下让学生自己完成，以此来训练学生的动手操作能力，在实验完成后，我就一些现象及操作程序提出疑问，让学生进行分析回答，以此来培养他们的思考问题的能力，和善于总结实验的能力。

5、开展课外活动，进一步培养学生实验的合作探究能力

实验能力的培养仅靠课堂教学是不够的，还要开展生物课外活动，让学生在课后获取更丰复的实验现象。如学生上初二时，在《探究人体反射活动的神经结构》的实验中，首先让学生了解实验分四个步骤，帮助学生注意每个步骤的实验要点、注意的事项，然后让学生互相配合共同实验，第一次大多数同学的实验现象就非常明显。不成功的同学，经过认真思考，合作交流，共同探讨，找出实验过程中存在的问题，将实验延伸到课后完成，这不但完善了实验过程，还丰富了学生的课余生活。再如《调查食品添加剂》，这个实验，我让学生利用星期天，分成4人一组，到家附近的商店，进行调查，将调查的内容按食品名称、食品添加剂的名称、食品添加剂的作用进行填表，然后提出实验问题，写出调查方法，分析实验结果，得出实验结论。从而培养他们的合作探究能力。

多年来的生物教学使我深深体会到，作为一名生物教育工作者，应该重视实验教学，加强培养学生的实验能力，使他们对生物学产生兴趣。

第五篇：物理实验教学中学生创新能力的培养

物理实验教学中学生创新能力的培养

张娟 龙华店中学一级教师

摘要：培养高素质创新型人才代写论文是高等学校的根本任务，实验室是培养学生创新能力的重要基地。在物理实验教学中培养学生创新能力的主要途径和方法包括：进行物理实验史教育，培养学生的创新意识；采用多样化的实验方法，活化学生的创新思维；注重创新演示实验和设计性实验，培养学生的创新技能；介绍科学家的典型事例，培养学生的创新情感和创新人格；用科学评价激发学生的创新动力。

关键词：物理实验；创新能力；培养

科学技术的发展突飞猛进，社会对人们的创新能力的要求也越来越高，因而，加强对学生创新能力的培养，已经成为我国教育教学改革的重点。在物理实验教学中，创新教育的提出，一方面是物理教学改革不断深入的需要，另一方面也是由物理学科的特点与物理实验的本质所决定的。然而，长期以来，普通物理实验的教学内容缺少更新，教学方法过于死板，实验内容基本上是验证性和测量性的，缺少学生自己进行设计、研究的内容。学生不须分析与创新，只需按教材上的步骤按部就班去做，就能完成实验。这种呆板的、千篇一律的实验教学内容和方式在一定程度上限制了学生的主动性与积极性，难以激发他们独立思考的兴趣和激情，抑制了学生个性的发展，因而不利于创新人才的培养。为了弥补这一不足，我院在物理实验教学中对实施创新教育进行了不断的探索，取得了一定的经验。

物理实验教学中培养学生创新能力的主要途径

1、进行物理实验史教育，培养学生的创新意识

物理实验除演示实验、验证实验外，还应包括物理实验史教育、设计研究性实验、学生小仪器制作等。例如：玻尔发表原子模型理论的第二年，夫兰克和赫兹用慢电子与稀薄气体原子碰撞的方法，使原子从低能级激发到高能级。他们对电子与原子碰撞时能量交换的研究，直接证明了原子内部能量的量子化。后来，他们又在同样的实验中测得被慢电子激发的原子返回基态时辐射的光频率，发现这种辐射验证了玻尔假设的频率定则。因此，夫兰克一赫兹实验就成为玻尔理论的一个重要实验依据。由于他们的工作对原子物理学的发展起了决定性的作用，曾共同获得1925年的物理学诺贝尔奖和1906年诺贝尔物理学奖。汤姆生研究阴极射线导致了电子的发现，利用实验准确地测出了电子的荷质比。他们的实验设计是何等的巧妙，设计思想与器材组合都是创新精神的体现„„这些实验史的介绍，不仅向学生展示了科学发现、技术发明的过程，而且展示了科学家的创造思维和创新精神。要发挥物理学实验史的创造教育功能，我们在教学中就要重视实验史的教育。可以启发学生体会实验思想与设计的精彩之处并提出问题；也可采用演示实验，引发学生的好奇心；还可让学生自己动手，组织与设计实验，来“表演”某些著名实验。总之，通过让学生接触到不同的物理实验背景、教师的不同观点和思想方法，学习物理实验史，对学生进行德育的渗透以及科学精神和创新意识的培养，具有很好的作用。

2、实验方法多样化，活化学生的创新思维

目前学生的分组实验，普遍存在只重视简单的操作练习，从器材、方法到表格设计都是按照规定好的步骤和方法进行实验，不能很好地领会实验原理和思想方法，因此，必须改革实验教学的方法。教师在设计教学内容时可以结合实验室条件对实验项目进行重新组合，尽量将有相似的刺激与反应的教学内容做系统编排。在编排时，教师可以以专题的形式呈现实验内容，每个专题确定一个主题，可以从实验方法的相似性上选题。如用干涉法测量光波波长，可将杨氏双缝干涉、菲聂耳双棱镜实验、迈克尔逊干涉实验编在一个专题；也可以依据实验仪器的相似程度进行选题，如将分光计、单色仪、摄谱仪等光谱仪器作为一个专题选择实验项目；也可以将对同一物理量的测量作为选题依据，如电阻的测量可将伏安法、电位差计法、惠斯登电桥法、开尔文电桥等编在一起；这样学生在进行专题训练时很容易做到由此及彼，融会贯通，从而衍生出一系列值得进行比较研究的问题，实现知识与能力间的相互迁移。如重力加速度的测量实验，学生可以利用单摆、复摆、可倒摆、自由落体运动、倾斜气轨等许多实验方法进行。应让学生尽可能多地设计实验方案，从科学性、可靠性、简便性、准确性等实验设计原则出发，对各个方案进行评价，最后选取两种方案进行实验测量与比较，活跃学生的思维，使实验教学有更广阔的活动空间和思维空间，可以激发和满足不同层次学生的探索与创新欲望，使之达到不同层次学生创新能力培养的目标。

3、注重创新演示实验和设计性实验，培养学生的创新技能

教师创新演示实验，不仅能更好地发挥实验的教育功能，促使学生掌握有关学科知识，而且能对学生进行潜移默化的熏陶和感染，培养他们的创新精神，从而达到培养学生创新能力的目的。

修完基础物理实验的学生，可以根据自己的专业和兴趣爱好自由选择实验项目和实验课时间，以体现全面开放的教学模式的优势。近几年，我们结合本校学生的具体特点和情况，从以下几方面来确定设计性实验项目：

(1)利用原有的实验项目

某些已经做过的实验，所用仪器的集成化程度较高，学生虽然做过这些实验，但他们基本上都是在使用说明书和实验室给出的操作步骤提示下完成的，对于仪器的结构，他们并不清楚。如霍耳效应实验，实验仪器的线路基本上都被封在仪器的内部，学生即使没有掌握 1 2 下

实验及仪器的原理，也一样可以完成数据的测量。这很容易养成学生急功近利的思想和不求甚解的学习态度，并没有达到我们开设实验的初衷。现在我们把这个实验作为设计性实验的一个项目，要求学生根据霍耳效应的原理，自己设计实验电路来实现霍耳片一系列参数的测定，或实现对几种形状磁铁磁场的测定。要完成这样的实验，学生对原理要深刻理解掌握，对实验中引起误差的因素要理解并想办法减小或消除，要自己动手焊接霍耳片的电极引线并设计搭建实验电路，并通过同学之间或师生之间的讨论解决遇到的问题。这不仅使学生加深了对物理原理的理解掌握，并且通过设计和实践，切实培养了学生的创新能力、动手能力，还增强了他们的知识应用的能力。

(2)普通物理和普通物理实验的知识拓展和应用

教学应因材施教，根据我校学生以及实验室仪器的情况，我们将普通物理学的一些知识设计成实验项目。如给出一种透明固体(或液体)材料，要求学生测出它的折射率。该项目所涉及的知识面广，与普通物理光学部分的光的折射、衍射、干涉知识都有一定的联系，学生可利用所学的知识或所掌握的方法进行设计，如可利用分光计来测定，也可用劈尖或牛顿环来测定，还可用单色光直接以一定角度照在材料面上，通过测定折射光线的折射角来测定。这个实验虽然简单，但它增强了学生的知识应用能力，也增加了他们对物理的兴趣。

设计性物理实验需要灵活、综合地运用所学的物理以 及相关学科的知识和技能，还需要学生做好以下工作：1)查阅资料，设计实验原理和实验方法；2)根据实验要求，正确选择实验仪器；3)设计独特的实验构思；4)独立进行实验操作。因而，大力开展设计性实验能有效地培养学生解决物理问题的能力和培养创造能力，培养学生分析能力和创新能力。

4、介绍科学家的典型事例，培育学生的创新情感和创新人格

创新取得成功的决定因素首先不在于创新者渊博的知识，而在于他们的创新人格。源自内心的热爱和追求是创新的灵魂，自主性、激情、意志等对创新素质的形成与提高具有极大地推动作用。所以在教学中要特别注重创新意识的培养，激发学生的创新欲望；加强对学生的情感教育，促进学生情感智慧的发展。物理学是一门实验科学，物理学的发展史就是一个创新的历史。用物理学发展过程中科学家的典型事例作为情感教育和价值观教育的切入点，充分挖掘科学家崇尚科学的情感和价值观、严肃认真的科学态度和良好的品格修养，追求科学的顽强毅力和献身科学的奉献精神，从而发挥科学史可以给人以智慧的功能，可以较好地达到培养学生创新情感和创新人格的目的。