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【摘要】实验在自然科学教学中是最常用和最重要的教学手段，通过自然科学实验的演示和自己动手操作，对激发学生学习兴趣、培养学生的综合能力、提高教学质量有着极其重要的作用。
【关键词】自然科学教学演示实验学生实验
实验在自然科学教学中是最常用和最重要的教学手段，通过自然科学实验的演示和自己动手操作，对激发学生学习兴趣、培养学生的综合能力、提高教学质量有着极其重要的作用，自然科学实验的主要形式有演示实验和学生实验两种。如果从实验性质来分，有定性实验、定量实验、验证性实验、结构及成分分析实验、对照比较实验、相对比较实验、析因实验、判决性实验。
定性实验：判定研究对象是否具有某种成分、性质或性能；结构是否存在；它的功效、技术经济水平是否达到一定等级的实验。一般说来，定性实验要判定的是“有”或“没有”、“是”或“不是”的，从实验中给出研究对象的一般性质及其他事物之间的联系等初步知识。定性实验多用于某项探索性实验的初期阶段，把注意力主要集中在了解事物本质特性的方面，它是定量实验的基础和前奏。
定量实验：研究事物的数量关系的实验。这种实验侧重于研究事物的数值，并求出某些因素之间的数量关系，甚至要给出相应的计算公式。这种实验主要是采用物理测量方法进行的，因此可以说，测量是定量实验的重要环节。定量实验一般为定性实验的后续，是为了对事物性质进行深入研究所应该采取的手段。事物的变化总是遵循由量变到质变，定量实验也往往用于寻找由量变到质变关节点，即寻找“度”的问题。
验证性实验：为掌握或检验前人或他人的已有成果而重复相应的实验或验证某种理论假说所进行的实验。这种实验也是把研究的具体问题向更深层次或更广泛的方面发展的重要探索环节。奥秘的过程中逐步酝酿产生。但是那时的实验还只是以原始朴素形式出现，以验证性实验。
对照比较实验：指把所要研究的对象分成两个或两个以上的相似组群。其中一个组群是已经确定其结果的事物，作为对照比较的标准，称为“对照组”，让其自然发展。另一组群是未知其奥秘的事物，作为实验研究对象，称为实验组，通过一定的实验步骤，判定研究对象是否具有某种性质。这类实验在生物学和医学研究中是经常采用的，如实验某种新的医疗方案或药物及营养晶的作用等。
相对比较实验：为了寻求两种或两种以上研究对象之间的异同、特性等而设计的实验。即把两种或两种以上的实验单元同时进行，并作相对比较。
析因实验：是指为了由已知的结果去寻求其产生结果的原因而设计和进行的实验。这种实验的目的是由果索因，一般用排除法处理，一个一个因素去排除或确定。若果可能是双因的，则可以用比较实验去确定。
判决性实验：指为验证科学假设、科学理论和设计方案等是否正确而设计的一种实验，其目的在于作出最后判决。如真空中的自由落体实验就是对亚里士多德错误的落体原理(重物体比轻物体下落得快)的判决性实验。自然科学方法实质上是各门具体的自然科学中的应用。正确的科学方法可以使研究者根据科学发展的客观规律，确定正确的研究方向；可以为研究者提供研究的具体方法；可以为科学的新发现、新发明提供启示和借鉴。因此现代科学研究中尤其需要注重科学方法论的研究和利用，这也就是我们要强调指出的一个问题。要过好实验关，教师必须切实做到以下几点：
一、坚持亲自准备实验，提前试做实验，切不可只靠实验员准备好，自己在课堂上无的放矢；马克思曾经说过：“蜜蜂建筑蜂房的本领使人间的许多建筑师感到渐愧。但是，最蹩脚的建筑师从一开始就比最灵巧的蜜蜂高明的地方，是他在用蜂蜡建筑蜂房以前，已经在自己的头脑中把它建成了。劳动过程结束时得到的结果，在这个过程开始时就已经在劳动者的表象中存在着，即已经观念地存在着。”
二、不要怕麻烦，对实验现象差、成功率低的实验，要反复做，寻找突破口，力争做到演示实验成功率百分之百；应精心设计，严密组织。
俗话说，“知己知彼才能百战不殆”。对所要做的实验，必须精心设计，严密组织，做到心中有数，这样才能使成功率更大。根据一定的理论，结合具体的研究对象，可以采取不同的研究方式。
三、对有些因器材缺乏或难度较大的实验，可以运用多媒体技术进行辅助实验，从而提高实验的可操作性和直观性，确保实验能按期顺利完成。应熟练掌握与实验课题有关的理论和经验。
实验方法是在人为的控制下对研究对象进行研究的一个过程，所以要精心设计实验方案。在设计实验方案和进行具体实验的过程中，离不开理论的指导和前人经验的积累。实验方法可以利用科学仪器和设备所造成的条件，根据研究目的，突出研究对象的主要因素，排除次要因素、偶然因素以及外界的干扰，使要认识的事物的某些属性在特定的状态下显示出来，从而能更准确地认识事物的本质和规律。
四、应仔细核对实验后所得出的结论。
实验结束后，要对实验中获得的数据作进一步的加工、整理，从中提取出科学事实或某种规律性的理论。在分析过程中，要利用统计分析的方法，借助于计算等手段来从数据之间的因果关系、起源关系、功能关系、结构关系等多角度、多层次地进行处理。
在这—阶段上，人们对实验结果进行分析。因为尽管人们在实验设计中作了周密考虑，但在实验的实施过程，仍会有一些事前没估计到的主客观因素影响到实验结果。所谓客观因素主要是指实验仪器设备的偶然变化，实验条件、环境条件的偶然变化、实验材料在品种规格上的某些差异等等。所谓主观因素主要是指，在实验设计时，遗漏了对一些可能产生的系统误差的考虑，在读取数据时，感官上造成的偏差，等等。这些因素造成的影响是混合在一起的。因此，人们就必须对实验最初所呈现出来的结果作出分析，以区分什么是应该消除的误差，得出什么是实验应有的结果。做完实验，我们的确应该好好反思，为什么有些实验能成功?为什么有些实验会失败?适当的反思有助于促进对原有知识的巩固，也有助于找出失败的原因，然后加以分析，找到关键的问题再实验，再小结，在反思中学生意识到要想成功就必须努力，严格控制实验变量，养成良好的观察态度。
自然界的事物和自然现象千姿百态，变化万千，既千差万别，又千丝万缕的相互联系着，这就构成错综复杂的自然界。因此在探索自然规律时，往往会因为各种因素纠缠在一起而难以分辨。科学实验特殊作用之一是：它可以人为地控制研究对象，使研究对象达到简化和纯化的作用。例如，在真空中所做的自由落体实验，羽毛与铁块同时落下，其中就排除了空气阻力的干扰，从而使研究对象大大的简化。
在自然科学的实验教学中应很好地启发学生的探究精神，比如实验条件的改变会导致实验现象发生怎样的变化，对帮助学生理解和掌握理论知识，培养学生动手操作能力有着举足轻重的作用。对激发学生学习兴趣、培养学生的综合能力、提高教学质量有着极其重要的作用。
【关键词】自然科学教学演示实验学生实验
实验在自然科学教学中是最常用和最重要的教学手段，通过自然科学实验的演示和自己动手操作，对激发学生学习兴趣、培养学生的综合能力、提高教学质量有着极其重要的作用，自然科学实验的主要形式有演示实验和学生实验两种。如果从实验性质来分，有定性实验、定量实验、验证性实验、结构及成分分析实验、对照比较实验、相对比较实验、析因实验、判决性实验。
定性实验：判定研究对象是否具有某种成分、性质或性能；结构是否存在；它的功效、技术经济水平是否达到一定等级的实验。一般说来，定性实验要判定的是“有”或“没有”、“是”或“不是”的，从实验中给出研究对象的一般性质及其他事物之间的联系等初步知识。定性实验多用于某项探索性实验的初期阶段，把注意力主要集中在了解事物本质特性的方面，它是定量实验的基础和前奏。
定量实验：研究事物的数量关系的实验。这种实验侧重于研究事物的数值，并求出某些因素之间的数量关系，甚至要给出相应的计算公式。这种实验主要是采用物理测量方法进行的，因此可以说，测量是定量实验的重要环节。定量实验一般为定性实验的后续，是为了对事物性质进行深入研究所应该采取的手段。事物的变化总是遵循由量变到质变，定量实验也往往用于寻找由量变到质变关节点，即寻找“度”的问题。
验证性实验：为掌握或检验前人或他人的已有成果而重复相应的实验或验证某种理论假说所进行的实验。这种实验也是把研究的具体问题向更深层次或更广泛的方面发展的重要探索环节。奥秘的过程中逐步酝酿产生。但是那时的实验还只是以原始朴素形式出现，以验证性实验。
对照比较实验：指把所要研究的对象分成两个或两个以上的相似组群。其中一个组群是已经确定其结果的事物，作为对照比较的标准，称为“对照组”，让其自然发展。另一组群是未知其奥秘的事物，作为实验研究对象，称为实验组，通过一定的实验步骤，判定研究对象是否具有某种性质。这类实验在生物学和医学研究中是经常采用的，如实验某种新的医疗方案或药物及营养晶的作用等。
相对比较实验：为了寻求两种或两种以上研究对象之间的异同、特性等而设计的实验。即把两种或两种以上的实验单元同时进行，并作相对比较。
析因实验：是指为了由已知的结果去寻求其产生结果的原因而设计和进行的实验。这种实验的目的是由果索因，一般用排除法处理，一个一个因素去排除或确定。若果可能是双因的，则可以用比较实验去确定。
判决性实验：指为验证科学假设、科学理论和设计方案等是否正确而设计的一种实验，其目的在于作出最后判决。如真空中的自由落体实验就是对亚里士多德错误的落体原理(重物体比轻物体下落得快)的判决性实验。自然科学方法实质上是各门具体的自然科学中的应用。正确的科学方法可以使研究者根据科学发展的客观规律，确定正确的研究方向；可以为研究者提供研究的具体方法；可以为科学的新发现、新发明提供启示和借鉴。因此现代科学研究中尤其需要注重科学方法论的研究和利用，这也就是我们要强调指出的一个问题。要过好实验关，教师必须切实做到以下几点：
一、坚持亲自准备实验，提前试做实验，切不可只靠实验员准备好，自己在课堂上无的放矢；马克思曾经说过：“蜜蜂建筑蜂房的本领使人间的许多建筑师感到渐愧。但是，最蹩脚的建筑师从一开始就比最灵巧的蜜蜂高明的地方，是他在用蜂蜡建筑蜂房以前，已经在自己的头脑中把它建成了。劳动过程结束时得到的结果，在这个过程开始时就已经在劳动者的表象中存在着，即已经观念地存在着。”
二、不要怕麻烦，对实验现象差、成功率低的实验，要反复做，寻找突破口，力争做到演示实验成功率百分之百；应精心设计，严密组织。
俗话说，“知己知彼才能百战不殆”。对所要做的实验，必须精心设计，严密组织，做到心中有数，这样才能使成功率更大。根据一定的理论，结合具体的研究对象，可以采取不同的研究方式。
三、对有些因器材缺乏或难度较大的实验，可以运用多媒体技术进行辅助实验，从而提高实验的可操作性和直观性，确保实验能按期顺利完成。应熟练掌握与实验课题有关的理论和经验。
实验方法是在人为的控制下对研究对象进行研究的一个过程，所以要精心设计实验方案。在设计实验方案和进行具体实验的过程中，离不开理论的指导和前人经验的积累。实验方法可以利用科学仪器和设备所造成的条件，根据研究目的，突出研究对象的主要因素，排除次要因素、偶然因素以及外界的干扰，使要认识的事物的某些属性在特定的状态下显示出来，从而能更准确地认识事物的本质和规律。
四、应仔细核对实验后所得出的结论。
实验结束后，要对实验中获得的数据作进一步的加工、整理，从中提取出科学事实或某种规律性的理论。在分析过程中，要利用统计分析的方法，借助于计算等手段来从数据之间的因果关系、起源关系、功能关系、结构关系等多角度、多层次地进行处理。
在这—阶段上，人们对实验结果进行分析。因为尽管人们在实验设计中作了周密考虑，但在实验的实施过程，仍会有一些事前没估计到的主客观因素影响到实验结果。所谓客观因素主要是指实验仪器设备的偶然变化，实验条件、环境条件的偶然变化、实验材料在品种规格上的某些差异等等。所谓主观因素主要是指，在实验设计时，遗漏了对一些可能产生的系统误差的考虑，在读取数据时，感官上造成的偏差，等等。这些因素造成的影响是混合在一起的。因此，人们就必须对实验最初所呈现出来的结果作出分析，以区分什么是应该消除的误差，得出什么是实验应有的结果。做完实验，我们的确应该好好反思，为什么有些实验能成功?为什么有些实验会失败?适当的反思有助于促进对原有知识的巩固，也有助于找出失败的原因，然后加以分析，找到关键的问题再实验，再小结，在反思中学生意识到要想成功就必须努力，严格控制实验变量，养成良好的观察态度。
自然界的事物和自然现象千姿百态，变化万千，既千差万别，又千丝万缕的相互联系着，这就构成错综复杂的自然界。因此在探索自然规律时，往往会因为各种因素纠缠在一起而难以分辨。科学实验特殊作用之一是：它可以人为地控制研究对象，使研究对象达到简化和纯化的作用。例如，在真空中所做的自由落体实验，羽毛与铁块同时落下，其中就排除了空气阻力的干扰，从而使研究对象大大的简化。
在自然科学的实验教学中应很好地启发学生的探究精神，比如实验条件的改变会导致实验现象发生怎样的变化，对帮助学生理解和掌握理论知识，培养学生动手操作能力有着举足轻重的作用。对激发学生学习兴趣、培养学生的综合能力、提高教学质量有着极其重要的作用。