对实验动物的认识(6篇)

对实验动物的认识篇1

关键词：理科实验图式；知识表象；仿真器；认知图式

中图分类号：G642.3文献标志码：A文章编号：1002-0845（2012）11-0040-04

自十九世纪后期英美等国率先开设中等学校理科课程以来，实验教学就成为中等学校理科课程的一个主要特征并有其重要意义。然而，已有研究却不断揭示出世界范围内理科实验教学不容乐观的现状，并发现它们受制于教育政策、教师、学生和实验教材等多方面的因素[1]。此外，理科实验认知研究的匮乏阻碍了人们对实验教学理论的认识，同时影响到实践中实验教学的有效性，并引发师生对理科实验的普遍轻视。理科实验有怎样的认知建构历程，学习者在理科实验中建构的实验图式受哪些主要因素影响？本文借助于心理学的相关研究初步厘清理科实验图式的建构历程，为中学阶段的实验教学提供参考。

一、理科实验中学习者形成的知识表征形式

知识表征是在头脑中标志有关知识内容与结构的方式[2]1682。人类的认知系统是极其复杂与灵活的，大脑中知识表征的形式也不是单一的，多元表征的观点更贴近人类的认知实情。知识表征的传统理论是命题符号理论（propositionsymbolsystems），该理论假设认知的基本构成材料是命题，若干个命题彼此联系组成命题网络。命题是思维活动的基本意义单位，命题表征是关于抽象的、无感觉通道的、特异性的和类语言的符号的内在表征方式，是对材料的意义表征[2]831。在关于知识表征的各种观点中双编码理论强调表象在长时记忆中的重要性。表象是基于知觉在头脑内形成的感性形象[2]73，根据表象的形式可以将其分为静态表象和动态表象。一定数量的静态表象配合以空间位置上的各种分布与组合来模拟问题的结构，而基于动态表象的表征则通过包含表象运动状态和形式在内的整个表象系统来模拟问题的结构[3]。此外，认知心理学中的产生式成功地解释了脑海中各种智力作业是怎样完成的。产生式是为解决某一问题或完成某一作业按一定层次联结组成的认知规则，是关于条件和行动的一种程序表征[4]116。命题表征、表象和产生式是大脑表征知识的基本形式。

表征最终以记忆的形式存储于长时记忆。图尔文（1972年）提出，长时记忆中的信息内容分为情景记忆（episodicmemory）和语义记忆（semanticmemory）。前者是个人亲身经历过的各种事情的记忆，存储个体在特定时间内经历的情景或事件以及与之相联系的各种时空关系信息；后者是对词语及其语义永久性知识的记忆和关于世界知识的记忆[4]943。显然，主体关于事件的情景记忆中包含自身内心感受、态度体验等情感方面的记忆，这表明，探讨知识表征还需要考虑主体的认知建构历程。第二代认知科学基于认知建构的具身性与情境性对知识表征给出新的解释。知觉符号理论（perceptualsymbolsystems）是第二代认知科学中的代表理论。该理论认为，认知的构成材料是知觉符号，知觉符号是以知觉为基础的神经表征，是对知觉引起的神经冲动的一次记录[5]。知觉符号理论强调认知过程中身体的体验性、关注认知时的情境和认可认知表征的发展与变动[6]。这一理论告诉我们，学习过程中主体的内心感受、态度体验等非认知因素也形成知觉符号，成为知识表征的一部分，我们以情感体验统称之。情感体验是个体对自己情感状态的意识，沙克特认为情感体验是认知因素、生理因素和刺激因素三个来源信息输入的整合，其中认知因素起决定作用[7]。情感体验的结果可形成各种性格特征如态度、价值观和意志品质等，这些结果也属于情感体验。情感体验与命题表征、表象和产生式共同表征知识。

基于以上知识表征的新旧观点，我们剖析学习者在理科实验中发生有意义学习所形成的知识表征形式。对于学习者而言，理科实验具有感知性和体验性的特征，还间接传达抽象层面的科学概念和科学理论等科学知识。面对实验中丰富的感性刺激，在选择性注意的引导下学习者形成大量知觉符号，不同感觉通道形成的知觉符号存储于大脑中的不同部位。这些知觉符号包括实验中静态可感知信息引发的静态表象和动态可感知信息引发的动态表象。前者如学习者对实验仪器、实验装置的静态表象表征，后者如学习者关于实验操作、变动的实验现象的动态表象表征。体验性的知觉符号记录学习者伴随在实验历程中的情感体验，包括其内心感受、态度体验以及有待形成的价值观和意志品质等。实验中所涉及到的科学概念和科学原理等抽象科学知识，学习者从意义层面形成命题表征，或者形成以产生式编码其认知规则。可以说，理科实验中学习者形成的知识表征形式有静态表象、动态表象、情感体验、命题表征和产生式。

我们借助中学化学课程中的蒸发结晶实验来分析以上知识表征形式。在实验中学习者形成的静态表象有对蒸发皿的触觉表象，对玻璃棒等具体仪器的视觉表象，对整个实验装置的综合视觉表象；形成的动态表象有关于晶体析出的视觉表象，对教师、同伴或自己实验操作行为的系列视觉表象；在整个实验过程中伴随学生的期待、好奇、疑虑、兴奋或实事求是的实验态度等情感体验。对实验中使用的概念如“液态”、“气态”、“浓度”和“沸点”等，学习者从长时记忆中提取对这些概念意义的命题表征来理解当前实验，同时，成功的学习者对“结晶”概念形成命题表征。学习者将蒸发结晶实验原理以“如果分离溶解度随温度变化不大的溶液系统中的溶质与溶剂，那么蒸发溶剂使溶液变为饱和，并继续蒸发溶剂，溶质就以晶体析出”这一产生式来编码。

按照图尔文对情景记忆的界定，我们可以从以上知识表征形式中区别出情景记忆的主要构成要素。静态表象、动态表象与情感体验有机融合成关于某实验事件的表征体系，这一表征体系代表了学习者对经历过的该实验事件的记忆，在长时记忆中存储为该实验的情景记忆。情景记忆包括主体对实验物理空间与自身情感空间的记录，其中情感体验记录主体在理科实验事件中内心感受和态度体验这一维度的心理历程。随着实验的进行，主体的内心感受、态度体验也发生变化，这些变化着的情感体验组成主体的情感空间，形成主体对某实验较为稳定的情感记忆。比如学生对爆炸和解剖这一类实验有着明显的情感记忆。实验装置组成理科实验的物理空间，相应的，学习者脑海中关于具体实验仪器的视觉表象和关于实验装置的综合表象等各种静态表象勾勒出与外界物理空间相似的静态内部空间。在实验过程中实验者在现实世界的实验装置中进行系列实验操作，产生相应实验现象，相应的，在大脑中关于实验操作和变动的实验现象对应的动态表象按照实验中真实的时间顺序和因果关系有机融合成对实验事件的表征系统。动态表象是在静态表象的基础上产生的，它们共同形成脑海中对真实实验事件的较为客观的记录，即建构成脑海中关于实验事件的物理空间。理科实验为学习者提供感知性和体验性的学习方式，无论学习者是否具备相关科学知识，他在亲历实验的过程中都会形成情景记忆。但是不同学习者在同一实验事件中建构起来的实验物理空间的清晰程度、细微程度乃至准确程度等方面存在差异，这受制于学习者的知识领域，也与学习者实验中的情感体验紧密相关。

在理科实验中用到学习者已经拥有的科学概念和理论等抽象知识时，需要学习者从长时记忆中提取相关命题表征和产生式。借助于理科实验的有意义的学习，学习者也能够建构成新的命题表征和产生式存储于长时记忆中，以此完善认知结构。命题表征和产生式形成了学习者关于理科实验的认知空间，认知空间与学习者的学科知识紧密相关，代表学习者从学科领域视角对实验事件的解读。物理空间决定认知空间的存在，认知空间影响物理空间的精细程度，他们又都与情感空间紧密相关，三者相互联系、相互影响、相互激活及相互转换、相辅相成，共同组建成学习者脑海中对具体理科实验事件的表征系统。举例来说，在蒸发结晶化学实验中，学习者只要亲历化学实验则脑海中静态表象与动态表象就能共同形成关于蒸发结晶实验的物理空间，情感空间记录主体实验历程中的情感变化，物理空间和情感空间共同融合成情景记忆存储于长时记忆中。学习者的已有化学知识决定了学习者从化学科学视角对蒸发结晶实验的解读，学习者所形成的认知空间、情感空间、物理空间与认知空间共同表征学习者所亲历过的该化学实验。

二、理科实验图式的认知建构

在借助理科实验发生的有意义的学习中，学习者基于对科学知识的命题表征和产生式建构出对具体实验的认知空间，基于静态表象和动态表象建构出理科实验的物理空间，情感体验记录着学习者自身的情感空间，物理空间和情感空间共同形成主体长时记忆中关于该实验的情景记忆。认知空间、物理空间和情感空间共同形成学习者对具体理科实验的仿真器（我们标志为仿真器1）。类此，学习者还可以建构出仿真器2和仿真器3等。基于多个相关仿真器，学习者提取其共性建构关于该类实验的理科实验图式或框架，以此完成理科实验图式这一复杂认知结构的建构。这是我们基于对在理科实验中发生有意义学习这一前提下，学习者脑海中实验图式建构的理论假设（见图1）。

图1中学理科实验图式的认知建构图

下面我们将对此图以及其中的具体概念加以解释，进一步阐述这一理论假设。

1.对仿真器的思考与界定

仿真器广泛用于军事领域，通过模拟战场状况实现技能训练和战术训练。在心理学研究中的仿真器往往是指学习者脑海中形成的与外界事件相似的认知系统。知觉符号理论认为，各种知觉符号依据与外在物体原型的相似性有序组合成对客体或事件的仿真器（simulators），并存储于长时记忆中。我们将仿真器界定为学习者脑海中关于具体理科实验的表征系统，这一表征系统包括学习者对所亲历实验事件的情景记忆以及从学科知识领域视角对这一事件的专业解读。完整的仿真器由认知空间、物理空间与情感空间融合而成。认知空间更多地依赖于学习者的学科知识经验，物理空间更多地源自理科实验所提供的外界刺激信息，情感空间指的是该事件中学习者自身的情感体验。学习者建构的仿真器与被仿真的理科实验系统保持相似性，学习者对信息感知的细微程度决定了自身建构的仿真器与外界物理原型（理科实验）的相似程度，以命题表征、产生式存储于学习者脑海中的专业知识影响对感知信息的理解与判断，直接决定着学习者对理科实验认知空间的建构，也间接影响对物理空间的表征。学习者的情感体验影响学习者对外界信息的感知与对内部知识的提取，所以，情感空间直接影响认知空间与物理空间的建构，而后两者又反过来影响学习者的情感状态。仿真器是学习者建构的关于具体理科实验的情感空间、物理空间与认知空间的有机融合的表征系统。

2.对理科实验图式（或实验框架）的思考与界定

知觉符号理论认为，在仿真的过程中认知系统需要使用一个整合的知觉符号系统——框架（frames）来引导仿真器的建构。框架是人脑中表征知识的结构，在心理学中和图式具有相同的含义。明斯基对框架的特征做了进一步的描述，他认为框架包括框架名称、槽（slot）以及槽的值三部分。框架名称就是所表征事物的名称；槽表示事物的诸特征，槽的名称就是该特征的名称；槽的值是对特征的具体描述，可以是预设的，也可以是空的[8]。以中学化学中的过滤实验为例，框架（或图式）名称是“过滤实验”，槽有“实验装置特征”、“滤液特征”和“实验操作程序”等，“滤液特征”这一槽的值为“液体和不溶于该液体的固体”。图式对于仿真器的建构具有引导作用，我们假设图式是基于对多个具体仿真器的共性的提取建构起来的。比如，粗盐过滤、沉淀过滤和泥沙过滤等多次具体过滤实验中学习者基于对多个相关仿真器的加工提取出过滤实验的图式。图式作为一种知识结构用来表示某种固定的情境。当一个人碰到某种情境时就从记忆中选取相应的图式，并依据图式理解当前的情境，并做出某种预期或反应。“图式”和“仿真器”是一般与特殊的关系，前者体现后者的一般性，后者是前者的具体化。图1中以双向箭头代表它们之间的关系。所以在关于粗盐过滤的仿真器中有粗盐溶于水的知觉表征，而在过滤实验的图式中这一知觉表征对应的槽是“滤液特征”，其值为“液体和不溶于该液体的固体”。

3.解读理科实验图式的建构

图中椭圆形代表学习者建构的基本表征形式，它们相互融合进一步建构成复杂的表征系统（图中的方框）。邓铸提出，问题解决是问题表征状态不断变化的过程，表征态就是在特定问题情境中，内部知识经验和外部刺激信息相互作用而形成的问题表征的相对稳定态[9]。表征态的思想同样适于认知建构。上图中按照箭头从左向右的走向所形成的表征越来越复杂，方框中展示的相对稳定的表征即为各表征态。理科实验图式是相对复杂的、最高的表征态。但是，并非所有的学习者都能建构出完善的实验图式，学习者脑海中对理科实验的表征可以停留在图1中的任意表征态中，所以个体长时记忆中关于实验的认知各不相同。与邓铸提出的表征态变化主要受知识经验影响的观点有所不同，我们基于图1分析发现，理科实验图式的建构不但受制于学习者学科知识形成的认知空间，而且与实验中学习者建构的物理空间、情感空间紧密相关。学习者亲历若干个具体实验建构多个仿真器，从中抽取出代表该类实验特征的若干个槽以及对各个槽的描述和限制值，并有效地建构成理科实验图式。图1展现了由3个仿真器建构的实验图式，笔者认为，仿真器的数目可以更多或者更少，它取决于有待建构的实验图式的复杂性，同时也与仿真器的质量等因素有关。

三、对实践中相关问题的解释

基于对理科实验图式认知建构历程的理论假设，我们尝试解释实践中与理科实验相关的若干问题，视为对该理论假设的初步检验。

当前理科教学中普遍存在将“做实验”改为“讲实验”，或“黑板实验”的做法，与真实的实验过程相比，这样的理科教学带来学习者认知结构中情景记忆的缺失，即关于实验的物理空间与情感空间的缺失。情感空间的缺失源于学习者并未真实经历随实验进展而变化的内心感受及态度体验等心理历程，这必然造成理科实验教学培养学习者情感态度价值观维度课程目标的失落。而情感态度价值观课程目标的达成是培养公民科学素养的重要保障之一，所以“黑板实验”与“讲实验”的理科教学必然最终导致公民科学素养的缺失。

而物理空间的缺失会带来的问题是：在讲实验的理科教学中，学习者往往集中于对教师语言所传达的语义进行编码，这就将原本丰富的表征形式（静态表象、动态表象和产生式等）简化为单一的命题表征。表征方式的单一化直接导致学生学习兴趣的消失，同时，单一的表征并不符合人类认知的特点，这又引发学习负担的加重和学习效率的降低。在实践中，常见在“讲实验”的理科教学之后，学生面对实验操作步骤排序问题无从下手的问题，这就是源于学习者脑海中动态表象表征的缺失以及命题表征传达实验操作步骤的低效。当学生亲自做实验或认真观察教师演示实验后，脑海中存储了相关动态表象，那么实验操作步骤排序问题就相对容易了。此外，在学习者脑海中实验物理空间的缺失意味着学习者并未将静态表象与动态表象有机地融合起来，这源于学习者没有亲历实验操作与实验现象之间的因果关系与时间顺序关系，仅仅借助于命题表征来实现对这些关系的理解不但要付出更多的认知努力，而且学习效果也会大打折扣。这就不难理解为何在“黑板实验”与“讲实验”的教学后，学生往往在实验现象与实验操作之间的匹配问题上犯张冠李戴型错误了。与真实实验所提供的视觉刺激相比较，“黑板实验”的理科教学会带来学习者对具体仪器表象表征的模糊以及对实验装置综合表象建构的混乱，这源于黑板这一二维平面所提供信息的局限性以及语言描述的片面性。表象编码的模糊、混乱乃至缺失必然导致相关实验中的错误。在理科实验问题解决中，学生常犯以下错误：不能给出某些物质的典型特征（如化学物质的颜色和状态等），错误描述实验现象（如生物中菲林试剂检验还原性糖的实验现象等），不能将仪器名称与仪器本身相联系，不能区分长颈漏斗、分液漏斗等相似仪器，不能有序组装已经学习过的实验装置，等等，这些行为都与学习者脑海中没有建构起清晰和有序的表象有关。

理科实验图式认知建构历程对实验问题解决心理机制提出新的尝试。我们可以将学习者面对的理科实验问题分为两大类：亲历过的理科实验的相关问题与陌生理科实验的相关问题。面对亲历过的实验，学习者脑海中存储的关于此实验的认知空间、物理空间与情感空间建构起的仿真器，仿真器的质量直接影响问题解决的速度与正确性，而仿真器的存在通常也降低了该类问题的难度。面对陌生的理科实验，学习者有选择地接受外部刺激（实验装置图和文字描述等），借助已有的实验图式形成对当前信息的预期，这种预期将指导学习者进一步感知具体信息并填入实验图式中的各个槽，实验图式可以弥补和完善部分槽值，帮助主体完成对问题的表征和问题空间的建构，并以此来解决问题。相比较而言，陌生实验问题解决需要学习者脑海中储备相关实验图式。可见，学习者只有建构起实验图式，才能灵活解决各种变式实验问题，才能体现出思维的创造性和灵活性。

理科实验图式认知建构历程的理论假设同时能够解释在理科实验学习中，学习者之间存在的广泛差异。人们通常认为，个体的学科知识影响其对具体实验的理解与操作，但是这种影响如何发生却没有被细致描述过。笔者认为，基于理科实验图式认知建构历程，理科实验学习中个体之间的各种差异源自个体在实验中建构起的各不相同的认知空间、物理空间与情感空间，三个空间的任何差异都将造成学习结果的不同。同时，由于三个空间的相互制约以及彼此独立，也带来实践中学生实验心理（情感空间）、理科成绩（主要受认知空间影响）、观察能力（影响物理空间建构）之间的彼此相关性与相互独立性。

总之，基于认知科学的已有研究成果澄清了理科实验中学习者所形成的知识表征形式，并尝试解释了理科实验图式的构成及其建构历程。理科实验图式认知建构的这一理论假设能够比较合理地解释当前实践中与理科实验教学和实验学习相关的一些问题。

参考文献：

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[7]顾明远.教育大辞典[K].上海：上海教育出版社，2002：1228.

对实验动物的认识篇2

关键词：课外实验物理教学创新能力

“知识来源于生活”，这似乎是流传千古的名言，但它确凿是一种从生活中获得知识与发现的最好途径。著名的科学家牛顿，之所以能发现地球引力，正是因为他对生活处处留心，观察仔细。我们的学生生活在丰富多彩的世界中，有许多可供观察的自然现象，有不少可供探索的物理技术问题，有各种各样日常生活提供的训练课题和创造活动。为此在物理教学中，我们必须充分认识到课外实验在教学中的重要性和必要性，我们的教材中在编写过程中也设置了众多的“小实验”和“动手动脑学物理”的练习题目。它们为学生课外活动提供了大量的素材，而这些小实验是物理教学的一种很有效的补充形式。充分的利用它可以扩大学生的知识领域，培养学生对于物理和技术的兴趣，关注理论与实际的联系，在物理教学中必然会起到重要的作用。

一、加强学生对课内知识的理解和巩固。

学生通过课外实验，可以大大丰富感性认识，深化与活化已掌握的物理知识。课外实验与课堂教学的密切联系，可以使课堂教学得到不断的补充和延伸。例：人教版八年级上册第二章《光现象》的教学中，在讲完光的直线传播和小孔成像之后，要求学生课外做利用小孔成像原理制作针孔照相机的小实验。通过学生自己动手做实验，并得出实验结果，老师再结合生活中的一些现象，如：手影、皮影戏以及太阳光经过茂密的树林会在地上形成光斑等例子来分析。使学生更好地理解光的直线传播规律和小孔成像的原理，以及小孔所成像的特点等。相似的方法在其他知识点也可以运用，如：气体的压强教学之后，可以要求学生做课本中的小实验“纸片托杯”，来巩固对大气存在压强的知识的认识，感受大气压强的存在；在变阻器的教学之后，要求学生做“自制滑动变阻器来控制小灯泡的亮度”的小实验，来加深学生对课本知识的理解……。这样通过相应的小实验，就可以进一步加强学生对课内知识的理解和巩固。

二、加深学生对所学知识的进一步认识。

在讲牛顿第一定律时，学生普遍认为这么简单的道理也值得去研究，对这一定理认识程度不高，所以就容易误解成：“力是维持物体运动的原因”。如：用力推桌子，桌子才会运动；停止用力，运动就停止。类似这些例子，由于学生对力的认识不深，忽略了摩擦力的作用，简单的认为，你用力了物体就运动，不用力的物体就肯定不运动了。为了澄清学生的模糊认识，使学生对惯性产生感性认识，可将课堂上的演示实验改为学生动手做的小实验。在讲新课前就要求学生利用身边器材，如：长桌面、小斜面、毛巾、玻璃板、刻度尺等，进行下面实验：让小球在同样高的斜面上自由下滑，先后分别通过毛巾、木板、玻璃，记下球在三个水平表面上通过的距离。如一学生的实验结果为：

表面球开始速度球通过表面的距离阻力

毛巾表面V17.5cm最大

木板表面V26.8cm较小

玻璃表面V36.8cm最小

学生得出的结论：在越光滑的表面上，小球受到的阻力越小，滑过的距离越大，就越接近匀速直线运动。假设小球在绝对光滑的水平面上运动，就不会受到阻力，将会永远运动下去，且速度保持不变。从而归纳出牛顿第一定律。通过这个小实验，再结合老师的分析引导，就较容易使学生接受：力不是维持物体运动的原因，力是使物体运动状态发生改变的原因。从而加深了学生对牛顿第一定律的认识。

三、帮助学生突破难点，消除学生对知识的模糊认识。

课外小实验是由老师提出要求，学生自己独立完成的实验。如果实验取得成功，可以有效地帮助学生突破在学习过程中难以掌握的知识，并消除学生对知识的模糊认识。例：在压力和压强这一节课后，由于学生对压力和压强概念认识不深，往往把两者混为一谈。为此，我设计下面小实验要求他们课后完成：在无盖的木盒上糊一张白纸作为支撑物，将半块砖轻轻地平放在白纸上，则白纸能支撑住砖；若将砖轻轻地竖放在白纸上，则白纸破裂，砖落下。通过此实验，学生就会对在压力一定时，压强和受力面积成反比的关系，加深了理解，认清了压力和压强两者的区别。从而消除了学习过程中遇到的障碍。当然，在区别密度与质量、速度与路程等一些容易混淆的概念时，也可以采用设计课外小实验的教学方法来消除学生对知识的模糊认识。

四、培养学生观察、动手、动脑能力，加强理论与实际的联系。

学生学习物理感到困难，其重要原因之一，就是不会把所学过的知识用来研究具体物理问题。通过课外小实验或观察性实验，可以把物理知识和生活实际紧密结合起来，密切理论与实际的联系。使学生养成善于分析、善于总结的良好习惯，使学生感到物理知识亲切，能解决生活中的具体问题。

对实验动物的认识篇3

关键词：藏区高中生物教学;反思认知;运用意义

在心理学理论上，反思认知这个概念也被翻译为“元认知”，有“反审认知、反省认知、解悟认知”等意思，也可以说是对“认知的认知”。也就是说，这种认知的对象是认识主题自身的认知活动系统，因此它是反思性的。从认知知识的角度来看，这在学习中的认识活动、认知过程、认知结果等方面，获得关于认知的知识。从认知体验的角度来看，认知过程中，我们能体验到认知的乐趣或痛苦，也有可能是一种情感的体验；另外，元认知还可以说是自我认知活动的监控，只有不断调节自己的认知活动，才能达到预期的认知目标。所以，反思认知概括的是一个非常复杂的、综合性的认知过程，这个认知过程，在我们的日常教学中相当重要。本文就反思认知在区生物教育中的运用和意义做一些探讨。

1让学生领会到对自身认知的反思对提升学习的重要性

就知识学习中，让学生领会到对自身认知的反思对提升学习的重要性。高中生物教学本身是有一定难度的，而且对于藏区学生来讲，由于汉语水平也有一定的局限，所以，相对汉族学生而言，学习的难度就更大。所以，在教学过程中，重视提醒学生对自身认知活动本身的反思，是很重要的。比如，在关于生物学发展的三个阶段的相关知识讲解中，对于什么是描述性生物学、实验生物学和分子生物学，老师通过对概念的解释，让学生理解这三个概念的意思。这时候，老师就应该让学生反思一下，自己是否理解到位，是否能举例说明。这就是对认知本身有一个认识，这种认识的意义在于，要对自己认识和理解知识的程度、方式、效果等方面去考察自身，而不是被动地接受知识。即便老师讲描述性生物学、实验生物学和分子生物学等概念讲很多遍，如果学生自己没有自己的理解，只能生硬地、甚至是死记硬背地强化记忆，这种学习是最不牢靠的。所以，只有引导学生学会反思自己的认知（学习），才能帮助他们真正掌握学习的要义，即学会学习。

2从根本上激发学生学习的兴趣和动力

就认知体验来讲，学生要从学习中获得快乐，或者感受到学习的艰辛，克服艰辛之后的，这样才能从根本上激发学生学习的兴趣和动力。就生物课程来讲，由于课程内容本身较有难度，而且需要计算、实验等以佐证理论的阐发，学生的学习需要在一个系统的认知过程中不断螺旋式上升。这个上升过程伴随着学生一系列认知体验的产生。很多学生学习成绩总是无法提高，根本原因之一还在于他们没有从认知过程中获得美好的体验，因而失去了对学习的喜爱，没有主动性。在藏区高中的生物教学中，激发学生的学习热情，帮助他们获得认知体验。比如，关于细胞遗传的问题，我们都知道细胞遗传物质只能是DNA，病毒的遗传物质可以是DNA或者RNA。这里必须让学生清楚，是“或者”，也就是说病毒遗传物质只能是这一个或者那一个，不能说一种病毒同时是DNA和RNA。常见的RNA病毒有HIV病毒、SARS病毒，烟草花叶病毒，禽流感病毒和脊髓灰质炎病毒；常见的DNA病毒有所有的噬菌体等。对于这样的知识点，学生的认知还是停留在理论层面的。为了帮助获得认知的体验，要在知识传授基础上采取相应的教学方法来帮助学生获得认知体验、增强认知体验。比如，采用实验的方式、讨论的方式、观察的方式，以此来帮助学生拨开知识的迷雾，认识到问题的本质。搞清楚知识点，克服认知困难，透彻理解知识点之间的联系和区别，才能在具体问题的分析和解决中事半功倍。就生物课程来讲，知识点都是以一定的图像、数据、实验为基础进行理论的解释和介绍，学生的认知需要调动所有的认识器官，这个过程学生能够体会到认知的快乐。特别是经过刻苦努力克服了认知困难之后的那种认知体验，是最能够给予学生自我激励和信心塑造的。所以，重视和学生分享认知体验，强化学生对自我认知体验的把握，是提高学生学习兴趣，激发学习主动性的重要手段。对于藏区学生而言，这方面的工作更加重要。

3辅助学生掌握对自身认知的反思

特别是有意识地监控自我的认知活动，不断调节认知的方向、过程和用力程度，努力争取各种有利条件辅助认知的完成，是教学目标实现的重要法宝每个人的认识活动只有自己能够很好地控制，比如有些学生对实验非常感兴趣，他总是希望通过实验来帮助理解知识；有些学生对数字和计算感兴趣，在计算中能够很好地理解知识；有些学生则对图像等感兴趣，比如对氨基酸等通过图形他们就能很好地掌握。所以，每个学生可能在认知方面具有差异，这种差异导致我们在教学中也要根据学生的状况，进行有针对性的训练和调整。比如，关于细胞膜的作用（1.控制物质进出细胞。2.将细胞与外界环境分割开。3.进行细胞间的信息交流。）这个内容，我们是可以通过一定的辅助实验来帮助学生认识的，同时，也可以将实验进行图形的模拟，这样更加形象生动，能让学生更好地理解。

4要让学生学会掌控自己的认知活动

对实验动物的认识篇4

【关键词】高中物理实验教学有效教学

中图分类号：G4文献标识码：ADOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2016.07.057

物理课程是高中教育的重要组成部分，在新课标进一步与推进和深化的大背景之下，高中物理课程的教学目标不仅仅是使学生通过进行相关物理知识的学习，提升学生的物理学科成绩和学习水平，还要求教师在进行高中物理课程的讲授时，不断培养和提高学生的动手能力、实践能力，促进学生的全面发展，提升学生的学科素养和整体素质。而实验教学作为高中物理课程的有机组成部分，在使学生更加生动形象的了解和掌握物理课程原理和知识的同时，还能够提升学生的课堂参与程度，增强高中物理课程的教学效率。

实验是高中物理课程教学必不可少的组成部分，它是物理相关理论知识的来源，同时也是物理知识的重要验证手段和验证方法，因此，在进行高中物理课程教学时，教师应该充分认识到实验在教学过程中所占据的重要地位，增强对于实验教学的重视程度，将物理学科理论和实践相结合，在向学生讲授物理知识的同时，也要注重对于学生实验能力和实践能力等的培养。因此，如何在高中物理课程教学过程中更好的进行实验教学，提升实验教学的有效性成为该门课程所面临的重要课题。

首先，高中物理教师应该加深自身对于实验教学的认识和理解，给予实验教学以充分的认识和重视，扭转自身的教学理念，将实验教学纳入高中物理课程教学的范畴之中。在传统的高中物理教学理念当中，该门课程的任课教师往往存在着重理论而轻实验的教学理念，在进行课程教学时，教师习惯于将更多的教学关注点和注意力集中在对物理相关原理和知识的讲授上，对于物理实验往往采取轻视的态度，忽视对于学生动手能力和实践能力的培养。更有甚者，不少高中物理教师在进行教学时，直接将进行物理实验的环节省略掉，认为在课堂上进行实验是对教学时间的一种浪费，根本意识不到物理实验对于教师讲解相关物理知识以及学生物理课程学习所具有的重要辅助作用。

针对上述情况，作为一名高中物理教师应该及时扭转自身的教学理念，深刻的认识到实验是物理课程的重要基础，在物理课程教学过程中进行有效的物理实验，不仅是对于自身所讲解的物理知识的一种剖析和解读，同时还是对所讲解知识的一种反思和验证。实验教学不仅不可以省略，还应该给予高度的重视，在进行实验的过程中加深学生对于物理相关原理和知识的理解，激发学生的物理课程学习兴趣，提升学生的学习积极性，通过对学生进行实验演示和实验讲解，使学生领会到物理课程的奥秘与魅力，提升学生的课堂实验参与热情，从而增进高中物理课程实验教学的效率，提升实验教学以及整个物理课程教学的有效性，进而更好的完成教学任务，实现教学目标。

其次，教师在进行高中物理课程的实验教学时，应充分认识到学生在实验教学过程中的重要地位，提升学生的实验参与程度和水平，切实提升高中物理实验教学的有效性。在传统的高中物理课程实验教学过程中，教师习惯于采取教师演示，学生远距离观察的方式进行教学。这种实验教学模式虽然有利于相关物理实验更加顺畅高效的完成，但是对于学生而言，这种仅仅停留在观察层面的物理实验教学，纸上谈兵的意味过重，对于学生的动手能力和实践能力的提高收效甚微。长此以往，不仅不利于学生物理专业水平的提升，还会使学生在进行高中物理课程的学习时产生倦怠心理和实验惰性，不利于学生物理课程学习兴趣的激发和学习效率的提升。针对这种物理实验教学状况，教师应该扭转自身在进行物理课程实验教学过程中的位置和地位，充分认识到学生在实验教学过程中的主体性地位，使学生能够切实参与到物理实验教学过程中来，增强学生的物理实验参与程度，使教师由实验的主导者转变为实验的引导者，指导学生进行物理实验，使学生能够亲自动手进行相关的物理实验。在动手的过程中，加深学生对于相关物理原理和物理知识的认识和理解，在实验过程中感受学习物理课程的乐趣，在活跃的课堂氛围中，提升自身的物理专业素养和实践能力，提升高中物理课程实验教学的有效性。

现阶段，除了进行高中物理课堂穿插实验之外，很多学校还专门设置了物理实验课程，以提升学生的物理实验水平，但是很多教师和学生对于物理实验课程的认识和理解还很浅显，认为实验的设置是对于物理课程的一种调节，对于实验课程的重视程度还不够，从而使学生轻视了实验课程，过分强调高中物理课程的应试教育，使学生无法真正投入到物理实验课程中去，影响了实验课程的教学目标的实现。面对这种教学情况，教师应该向学生讲解设置物理实验课程的目的和意义，使学生认识到进行物理实验课程的重要意义，端正学生的实验态度，使学生更好的融入到物理实验课程中去，避免教学时间和实验时间的浪费，继而提升实验课程的质量和学生的实验效率。另外，教师还应该对高中物理教材进行重新的研读和整合，认真规划物理课程的实验教学和实验内容以及实验频率，增强实验教学的科学性，进而提升高中物理课程实验教学的有效性。

对实验动物的认识篇5

关键词：实验；物理教学；动手能力

中图分类号：G632文献标识码：B文章编号：1002-7661（2013）08-063-01

一、问题的提出

物理是一门以实验为基础的自然学科。众所周知，实验在物理教学过程中应该具有不可替代的作用。然而，有学者通过检查却发现，物理实验不论是高中课堂还是初中课堂都没有受到重视，没有被充分的利用，甚至处于可有可无的状态。这是一种非常态的物理教学状态。为了提高物理的课堂教学效率，真正培养学生的科学素养，我们得努力改变目前这种状况。重新树立对物理实验的重要性和必要性的认识，并在此基础上真正采取实际行动来恢复实验在物理教学中的重要性。

二、原因的分析

为什么会出现实验在物理课堂上不受重视的情况呢？原因有来自外界的，但更多的是来自教和学的主体，即教师没有真正认识到实验对物理教学的重要性，而学生也没有真正体会并认识到实验对自己物理知识的学习和能力的发展所起的巨大作用，所以也很少主动提出要进行实验的要求。

在应试教育的大背景下，分数才是教师和学生追求的终极目标，而学生的动手能力，解决实际问题的能力却被放到了次要地位。教师常常因为实验需要太多时间准备、操作；搬动实验器材麻烦等原因就将该做的物理实验探究，通过口头讲述或看视频等形式取代了。有时候遇到不得不做实验的时候，教师为了留出更多的上课时间，多以演示实验为主，在讲台上草草地进行实验操作。这完全为了做实验而做实验的走过场，完全不管实验的效果是否明显，学生是否容易观察到实验的整个过程。

为了改变此现象，需要重新认识实验对物理教学的重要性和必要性。下面笔者将对此问题发表个人粗浅的见解。

三、认识物理实验的重要性

1、有助于培养学生的学习兴趣

兴趣是学习的动力，兴趣是最好的老师，尤其对于刚接触物理不久的初中生，物理课堂上的任何一个知识点都是充满神秘，他们总是充满好奇心，想知道其中的奥秘。通过物理探索实验的开展，让学生亲自动手去进行探索、发现他们从未了解过的物理世界，并在此过程中学习知识、提高能力。物理是一门科学学科，实验则是培养学生学习科学、热爱科学、对科学产生浓厚兴趣的重要手段。

2、有助于培养学生解决实际问题的能力

为什么中国学生的成绩优于许多发达国家的学生，然而我国的创新型科研成果和诺贝尔奖获得者却比发达国家少很多呢？其原因可能在于陶行知先生说：“中国教育之通病是教用脑的人不用手，教用手的人不用脑，所以一无所能。心理学有关研究表明：听和看虽然可以帮助学生获得一定的信息和知识，但远不如动手操作掌握的那样牢固，不如动手操作更能将有关知识转化为实践行为和能力。学生进行实验的操作，恰好弥补了陶行知先生所说的中国教育之不足，使个人的动手能力、探索发现能力、解决问题的能力得到充分的发展。

3、有助于学生对知识点的形成更加清楚、深刻的认识

通过实验可以将抽象的知识形象化、具体化，从而增强学生的感性认识，降低思维的坡度，帮助学生循序渐进地理解知识，由简单到负责，有具体到抽象，最终对知识点形成深刻的认识和理解。

根据皮亚杰的认知发展理论，初中生虽然已经进入抽象思维的阶段，但对问题的思考还是需要借助于一些具体的形象来进行思考。

4、有助于提高教师的专业水平

教师通过实验之前的准备、实验过程中的操作和对学生进行实验操作的观察、实验后的总结，可以起到教学相长的作用。

扎实地专业知识和专业技能是高效课堂教学的前提。只有当教师对所要教的知识点烂熟于心，且充分掌握教学内容的前提下，才能使实验顺利地进行，并使实验发挥良好的教学效果。同时，教师只有充分地了解实验内容和过程才能考虑到实验中尽可能出现的意外情况，并提前做好应对措施。

在实验过程中，教师可以通过观察学生的实际表现来分析学生发展情况和对知识的掌握情况。在此基础上调整自己的教学方法，教学计划等以便更好地对自己的学生进行针对性教学。一个演示实验的顺利进行，对教师的实验操作能力也是有较高要求的。教师在进行演示实验时，需要规范的动作和操作程序。同时需要考虑尽可能增强实验效果，有意识地为学生进行实验关系创造有利的条件。实验结束后，教师通过对整个实验及学生实验情况进行评价、总结，可以使教师总结和积累很多有意义的经验，增加下一次实验的成功率，完善自己的教学。

四、总结

实验并不与物理教学相矛盾。实验正是高效物理教学的有机组成部分。通过进行实验可以促进学生的知识理解和操作技能的发展，以及科学精神的形成。认识实验的重要性，是进行有效的实验，促进学生和教师发展的重要途径。

参考文献：

[1]周佳生，浅析农村初中生物理实验技能本领缺失的现状及应对方法[J].中学物理，2013.1.

[2]杜海翔.新课标下课堂效率与教学质量探讨[J].中学物理，2013.1.

对实验动物的认识篇6

（呼和浩特市武川县第一中学内蒙古武川011700）

众所周知，物理学是以实验为基础的科学，物理教学必须以实验为基础。在我国历来的中学物理教学大纲中，都十分强调这一观点。随着教学改革的发展，实验教学得到逐步加强，但是总体来说，在普通中学物理教学中，实验仍是薄弱环节，它极大地影响着物理教学质量的提高，与时展对人才的要求很不适应。虽然原因是多方面的，但教师的教育观和实验素质是很重要的因素。因此，对教师和实验人员而言，有必要改变教育观念，从更深的层次认识物理实验的地位和作用。

1.实验是物理教学的重要基础

在物理教学中，运用实验的目的主要在于给学生学习物理创造一个良好的环境，使学生能主动地获取物理知识和发展能力，促进学生科学品质和世界观的形成；同时，通过学生的观察实验，使学生掌握实验的基础知识和基本方法，培养他们的实验能力。中学物理教学必须以实验为基础，这是由实验本身的特点及其在物理教学中的作用所决定的。

2.实验是物理教学的重要内容

物理实验作为物理教学的重要内容可以从三个方面来认识。

a、物理实验本身就是物理学的不可分割的重要内容。

物理学的任何一部分内容的结构及其发展都可以分解为三种因素：实验、概念体系和教学。可见，实验内容本身就是教师要教、学生应该学的重要内容。

b、形成物理概念、物理规律的实验过程和方法同样是物理教学的重要内容。

物理教学必须以概念、规律为核心，因为概念和规律是物理理论的重要部分，掌握了这些知识能够更好地学习新的物理和现代科学技术知识。形成概念和认识规律的实验过程和方法同样具有重要的意义，这是因为，这些过程和方法不仅对形成物理概念和认识物理规律来说很重要，而且具有广泛的迁移价值。在学生今后的生活、工作环境中会遇到各种各样的实际问题，而解决这些问题的模式和方法与实验的过程和方法有许多共同之处，通过实验的过程来学习科学方法，对学生适应未来生活的挑战具有重要意义。因此，实验应该是物理教学的重要内容。

c、实验是培养学生实验能力(特别是操作能力)的保证。

从教师的演示、示范和学生自己的动手操作中，学生可以从中学到实验的基本知识、基本技术和基本方法，可以发展能力，培养良好的实验素质。实验的任务也是教学的任务。

3.实验是物理教学的重要方法

物理教学的目的可以概括为三条：①培养科学的价值观；②掌握物理的基础知识；③学习科学方法和培养能力。离开了物理实验，这三条目的是不可能真正达到的。例如，从掌握物理知识来说，实验是物理概念、规律教学中不可缺少的基础。现在学生普遍感到物理难学，一个重要的原因就是物理教学没有遵循认识的规律，学生缺少感性认识的基础。虽然学生的感性认识不只来源于实验提供的物理事实，还可以来源于生活，但从生活中得到的感性材料通常来自复杂的运动形态，本质的、非本质的因素交融在一起，仅仅通过这种途径来使学生建立概念和认识规律，有时会遇到很大的困难。而实验则可以提供精心选择的、经过简化和强化了的感性材料，具有典型性、可控性和重复性，因此，它能提供学生有效掌握知识的学习环境。离开了实验的物理教学只能是“空中楼阁”和“纸上谈兵”，其结果会把本来生动的、丰富的物理知识变成一堆枯燥难懂的材料，不利学生理解，也不利于激发学生的学习兴趣、调动学生的学习积极性。还应当看到，物理实验对学生全面发展的作用，通过观察和实验，可使学生知道科学家探索和发现物理规律的过程，培养和提高学生的观察能力和逻辑思维能力，培养学生的实际动手能力和创造能力，帮助他们掌握科学的学习方法，理解理论与实践的关系。因此，我们必须让学生通过观察、实验和思考去探索、去学习，把实验当作物理教学的重要方法。

4.实验是物理教学的必要手段