第一篇：體驗式學習在小學《科學》教學中的地位和作用

*小學《科學》教學論文*

上好小學《科學》課關鍵是讓學生體驗生活

小學《科學》課是銜接初中課程的基礎要素，而初中又是銜接小學和高中的一個橋梁，因此，良好的小學《科學》學習方法是掌握科學要素的重要基礎。

學習，一般指個體經驗的獲得及行為變化的過程。體驗，指學習者通過時間來認識事物。生活，來自小學生的課堂教育、家庭、社會感受。想象，是小學生在課堂上、體驗生活當中思維能力得到提升的過程。小學《科學》課是以培養科學素養為宗旨的科學啟蒙課程，因此，小學《科學》課必須呵護兒童與生俱來的好奇心，興趣和求知欲。

科學素養是知識、技能、態度的綜合體，無法像知識那樣直接“教”給學生，是一種科學生活的親身感受、體驗并內化的復雜產物。由于小學生的身心發展特點有別于青少年和成人，兒童是以“直觀”形式來學習而不是靠“原理”來表達。在課堂上，小學生總是對嘗試、想象、尋找緣由、追根問底特別感興趣。

小學《科學》課是培養學生的創造能力為目的，而創造來源于生活，想象也來源于生活，知識也來源于生活。五年的《小學》科學教學經驗告訴我，《小學》科學課的授課必須遵循：學習（體驗、生活）——想象（靈感）——結論——知識——創造的教學程序。如果以科學“原理”為主的講授方式上課，對教科書一字不漏地照本宣讀，首先學生難以理解這樣抽象的知識，因此，引發了心煩意亂的頭腦，不愿意聽課、頭腦開小差、搞小動作的現象層出不窮。

為了提高教學效果，我先后運用了“LED搶答器”在課堂上針對一些容易開小差的同學進行“歸順”處理，大大地提高了這部分同學的學習積極性。第二步，把教學內容集中在課堂的實驗上，把要講的知識，都通過實驗得出結論，最后成為學生自己的知識。這樣一來，近80人的課堂簡直“瘋”了起來，大家都搶著回答問題，一些同學還想通過“走后門”得到回答問題的機會。開小差的、打鬧的、不聽課的少多了。同時，我還鼓勵全體同學，只要想到的就可以回答，充分發揮全體同學的想象力和積極性。回答錯的同學他們不甘落后，回答對的他們更加踴躍，課堂一直保持在積極向上、團結共勉的氣氛中。

因此，小學《科學》的授課，如果按部就班，一字不漏地照本宣讀，帶來的后果猶如蜻蜓點水，起不到學習遷移的作用。應以實驗為主，從實驗中引導出科學知識才有利于小學課堂教學。

第二篇：體驗式學習在小學科學課中的地位

體驗式學習在小學《科學》教學中的地位和作用

學習，一般指個體經驗的獲得及行為變化的過程。體驗，指學習者通過時間來認識事物，在親身經歷的學習與探究活動中獲得情緒感受，融入自身的經驗之中，并對原有經驗發生影響，是影響學習者情感、態度和價值觀的重要活動。體驗式學習泛指學習者親身介入實踐活動，通過認知、體驗和感悟，在實踐過程中獲得新的知識、技能、態度的方法。常見的體驗式學習方法有 “探究活動”、“情 景模擬”、“參觀調查”、“角色扮演”（如師范生的教育實習活動）和“實驗制作”等等。

一、體驗式學習是小學生學習科學的主要學習方式

小學《科學》課程是以培養科學素養為宗旨的科學啟蒙課程。科學素養作為公民素養中一重要組成部分，主要包括必要的科學知識、科學的思維方式、對科學的理解，科學的態度與價值觀，以及運用科學知識和方法解決問題的意識和能力。科學素養的形成是長期的，但早期的科學教育將對一個人科學素養的形成起決定性作用，尤其是科學的思維方式和對科學的態度與價值觀。小學《科學》課程必須呵護兒童與生俱來的好奇心，培養他們對科學的興趣和求知欲，引領他們學習與周圍世界有關的科學知識，幫助他們體驗科學活動的過程和方法，使他們了解科學、技術與社會的關系，樂于與人合作，與環境和諧相處，豐富生活，發 展個性，開發創造潛能，為終身學習和全面發展打下基礎。

科學素養是知識、技能、態度的綜合體，無法像知識那樣直接“教”給學生，它是個體與社會文化融合、再創造的結果，是個體在社會化的過程中對科學活動、科學生活的感受、體驗并內化的復雜產物。小學生的身心發展特點使他們學習的特點有別于成人甚至于青少年，兒童通過“直觀”而不是通過“原理”來學習，通過生活經驗的積累來學習。心理學研究表明，對于兒童，態度的形成需要實踐的過程，技能的形成需要反復的模仿練習，而知識的獲取主要通過感性經驗的積累。因此，體驗式學習應該作為培養小學生科學素養的主要途徑。孩子樂于嘗試，樂于想象，樂于尋找緣由。知識只有由學生自己構造出來的才對他們有意義，才變得可以理解。有效的科學教育，應根據經過系統研究并認真驗證和親身體驗的 學習原則進行。

隨著對“科學”認識的不斷深入和對“科學教育”理解的不斷成熟，國際上科學啟蒙課程大多包含科學探究、科學知識和情感-態度-價值觀等領域的內容。這三個領域的課程目標的落實與具體化，都必須通過體驗式學習來實現，并且在具體的體驗式學習中有機的整合：以科學知識為探究對象，以科學探究為情感、態度、價值觀體驗、成長的載體。以“科學探究”為例，它包含著“認識科學探究——提出問題——猜想假設預測——制定計劃——搜集整理信息——思考與 結論——表達與交流”一系列實踐與體驗過程，如體驗工具的有效性、體驗證據在科學探究中的重要性。

基礎教育課程改革對教師最突出的教育能力要求，是根據國家基礎教育課程改革綱要精神和具體的課程內容標準，針對學生的實際，設計具體的課程，開展有利于每位學生發展的教育實踐。對“課程”的理解和對“課程”的駕馭，對職前缺乏課程理論學習，長期不甚了解課程理論發展前沿動態，教學只鉆研教法很少涉及課程設計的小學教師是一個迫切需要解決的難題。怎樣解決？理解需要通過思考的參與，領悟則通過動作或行為來認識事物和原理。理論的學習與研究是必要的，在此指導下的體驗式教育實驗、教育實踐更具不可替代的地位和優勢。由實踐檢驗的理論才有推廣應用的可能，理論經過實踐檢驗和針對具體教育條件 的本土化、特色化，將發展得更為成熟、更具生命力。

小學課程內容應從小學生原有經驗出發，選擇最必要的基礎科學知識和基本技能，選擇具有時代感和社會普遍關注的有關內容，選擇具有綜合性、關聯性的內容，以便于學生體驗、理解，有利于學生親歷科學學習過程，有利于培養學生的情感、態度、價值觀。以《科學》為例，新的課程標準圍繞著“科學探究”、“情感、態度、價值觀”、“生命世界”、“物質世界”、“地球與宇宙”內容標準，在學習中以具體的專題綜合地體現。課程目標不僅有知識和技能的目標，還增加了體驗性目標，它分為經歷（感受）、反映（認同）、領悟（內化），強調 “操作”、“實踐”、“考察”、“調查”活動，重視學生的直接經驗，鼓勵學生對教科書自我解讀、自我理解，尊重學生的個人感受和獨特見解。基礎教育新課程強調體驗性學習，即用自己的身體去親身經歷，用自己的心靈去感悟，這不僅是理解知識的需要，更是激發學生生命活力、促進學生成長的需要。

二、體驗式學習是小學科學課教師專業成長的重要途徑 ㈠體驗式學習有利于小學科學課教師研究性學習動機的激發

學習行為一般由學習動機引起的，學習動機是學習需要的一種重要的表現形態，它包括學生的學習意圖、學習愿望（求知欲）、學習興趣等需要成分。學習興趣是在學習活動中產生的，是學習動機中最現實的和最活躍的因素。興趣是一種力求探究某種事物，并帶有強烈情緒色彩的心理傾向，它使學習活動變得積極、主動，并富有成效。激發學習者的學習興趣是促使他們積極地進行學習的一個重要方式。小學科學課教師針對教學實際、專業成長的在職學習，無論是自發性的，還是“政策、校規”使然，以研究性學習成效最大。研究性學習的特點是主要圍繞問題（或專題、課題）的提出和解決來組織學習活動，重視結果，更注重學習過程及學習者在學習過程中的感受與體驗，并能使他們從新的體驗中獲得啟迪,即具有解決問題的性質，因此深受小學教師的歡迎。體驗式學習強調學習者切身體驗的介入,體驗的深入使提出的“問題”切實教育實際、反映教育改革的前沿熱點、難點。“問題”的解決、突破有利于教學水平的提高，實效性強，進一步 激發小學科學課教師研究性學習的主動性和積極性，兩者相得益彰，互相輝映。

㈡體驗式學習有利于小學科學課教師專業知識技能學習的遷移，從而建構有 個人風格的教學理論與實踐體系遷移廣泛存在于各種知識、技能、行為規范中。學習遷移是指一種學習對另一種學習的影響或習得的經驗對完成其他活動的影響。遷移對于解決問題的能力具有直接的促進作用。遷移是習得的經驗得以概括化、系統化的有效途徑，是能力與品德形成的關鍵環節。首先，在學校情境中，大部分的問題解決是通過遷移來實現的，遷移是學生進行問題解決的一種具體表現，小學科學課教師職前學習的許多課程都需要不同方面、不同程度的體驗式學習進行學習遷移。其次，學習的最終目的并不是將知識經驗儲存與頭腦中，而是要應用于各種不同的實際情境中，解決未來小學教學現實中的各種問題。小學科學課教師職前學習（尤其是教育實習之前）學習的教育理論、專業知識技能，在與實際教學實踐結合之前，只能被稱為“準教育能力”，只有通過廣泛的遷移，原有的“準教育能力”才能成為“教育經驗”；只有通過廣泛的遷移，經驗才得以改造，才能夠概括化、系統化，使原有的經驗結構更為完善、充實，不斷整合為穩定的心理調節機制，從而廣泛、有效地調節個體的活動，解決實際的問題。因此，體驗式學習，尤其指教育實習和走上具體教學崗位后的教學實踐，是一名小學科學課教師“準教育能力”的遷移、整合，從而建構有個人風格的教學理論與實踐體系，教育能力走向成熟的重要環節。

㈢體驗式學習有利于小學科學課教師科學教育觀的養成

情感的體驗對每個人人生觀、世界觀的形成有深遠的影響，尤其是童年時代。小學科學課教師的科學教育觀影響他們的教育實踐，從而在很大程度上影響了小學生的人生觀、世界觀，尤其是對待自然的態度、對待科學的態度、對待科學學習的態度、對待生命的態度，對待他人的態度。教師的態度影響著小學生學習科學的積極性和自信心。因此，每位教師的道德養成、教育觀念的錘煉對社會對良知是一份沉甸甸的責任。有表及里的道德觀、教育觀教育是有效的；由體驗、感悟、內化而形成的道德觀、教育觀是牢固、可靠的；由內而外的道德操守、教育行動是真實、穩定的。體驗式學習以無可比擬的情感優勢，成為小學科學課教 師科學教育養成的最重要方式。

三、必須在小學科學教師職前、職后教育的課程中加強體驗性學習

小學科學課教師職前、職后教育的課程目標主要是：培養小學教師自身科學文化素養和進行小學科學教育能力。職后教育包括以提高學歷、獲取專業課程教師資格證書為主要目標的繼續教育和為獲取最新科學教育思想和優化教學模式的主題式在職學習。大多數小學教師工作繁忙，在職學習的機會少、時間有限，因此要求繼續教育目的明確、針對性強。而繼續教育的成效高低，取決于繼續教育課程與教師們已有的經驗及面臨問題的相關程度。因此繼續教育課程必須介入 學習者的切身體驗,并能使他們從新的體驗中獲得啟迪,即具有解決問題的性質。

無論是職前教育還是以提高學歷、獲取專業課程教師資格證書為主要目標的繼續教育，都必須以小學教育的從業教育作為一個全新的、完整的專業，去構架這一專業的培養模式，并進而去設計整個專業的課程設置方案。其專業課就不應該是傳統教育學專業、培養中學教師的師范專業等課程的簡單移植或刪繁就簡，而是按照高學歷小學教師的培養目標和培養規格的新要求，在重新設計各門課程標準和編寫教材的基礎上，對這一專業的課程體系實現全新的整合，這也是成功地建立小學教育專業的真正難點之所在。如何設計切合小學教育發展、真正對小學教師有提高、借鑒、開拓視野作用的課程標準？如何編寫有切實指導意義的教材？如何對這一專業的課程體系實現全新的整合？體驗式學習對研究小學教育的理論工作者、承擔培養小學教師重擔的師范院校、教育學院的老師們而言，更是不可或缺的重要研究、實踐方法。實踐是檢驗真理的唯一標準，只有將教育理 論、教育模式與真實的教育實踐相結合，重視現實又不囿于現實，才能實現“用書教”轉變為“用課程標準教”的轉變。

科學教育課程中，預備教師和現職教師都必須上一些通過探究活動來學科學的科學課，使自己有機會像他們的學生那樣來擴大自己的認識能力。①科學教育實驗室的建設，不應簡單照搬理科具體學科的實驗設置，應體現綜合性，并且成為預備教師和現職教師根據具體的科學課程內容標準而自行設計科學實驗、科技活動，開發教學、實驗資源，獲取科學教育信息資訊的重要場所。小學教育專業課程設置應包括本體性知識（即普通知識）、條件性知識（即教育教學專業知識）和實踐性知識。杜威早就指出，教師的本體性知識不同于科學家，需要將其“心理學化”，以學生易于理解和接受的方式傳遞給學生，并幫助學生將知識“內化”，教育教學專業的知識必須由教育教學活動中解決具體問題的知識來整合，使其內化為教師自己的專業素質。高效的科學教師要具備這樣一種特殊的知識，它能把教師對學習、教學、課程和學生的了解與對科學的理解結合起來，這種獨特形式的知識主要通過職前和在職期間的學習體驗發展起來。教育見習與實習是未來的小學科學課教師職前學習中集中、綜合性的體驗式學習階段，可以有機結合專題和具體課程，“零敲散打”地使用，并提前開展，貫穿職前學習的中后階段。學業后期可以采用“混合編隊”教育實習模式，即由高師院校的小學教育專業學生和音樂、美術、體育、英語、計算機、電教等其他專業有志于小學教育專業并修完小學教育理論課程的學生組成一支10余人的實習隊，到一所小學實習，并完全委托該校全面、全程地指導實習工作的實習模式。理論的有效遷移來自于體驗。如果人才的基礎不能轉化為實際的應用，基礎再好也沒有價值。有些學校的具體課程往往以概論的方式開出，學生學過之后如蜻蜓點水，起不到學習遷移的作用。②師范教育小學教育專業中同樣存在著這些痼疾，甚至于基本照搬本已駕輕就熟的學科教育的課程模式，僅對某些課程的教學內容略作刪繁就簡。因此，在具體的課程中，即使內容“擁擠”課時緊張，教師也要盡可能地選擇有代表性、典型性的知識點加以聯系實際、結合其他學科研究成果“縱深”地講解，讓學生理清內容體系，觸類旁通，領會學習方法，體驗課程內容的現實作用與意義。

摘自小學科學探究網

第三篇：淺談體驗式學習在小學科學教學中的應用

談談體驗式學習在小學科學教學中的應用

-----從《養蠶》談體驗式學習

作

者：香草

工作單位：云南省楚雄州牟定縣

郵

編：675500 內容摘要：新課程標準提出：“科學學習要以探究為核心，探究既是科學學習的目標，又是科學學習的方式，親身經歷以探究為主的學習活動是學生學習科學的主要途徑。”體驗式學習就是一種有效方式。體驗的過程，就是實踐的過程，是對未知領域的探索過程，對學生來說，有著無窮的樂趣。老師應充分利用學生對此的好奇和興趣，引導學生主動參與學習探究的全過程，在體驗中去思考，在思考中創造，培養、發展創新思維和實踐能力。體驗式學習，一方面強調個體的親身經歷與自我認識，增強自信；另一方面，在價值觀上，又強調人與人的理解與合作，重視人的全面發展。筆者以《養蠶》為例，簡要闡述“體驗式學習”在小學科學課中的應用。

關鍵詞：體驗式學習

教學

應用 正 文：

新課程標準提出：“科學學習要以探究為核心，探究既是科學學習的目標，又是科學學習的方式，親身經歷以探究為主的學習活動是學生學習科學的主要途徑。”體驗式學習就是一種有效方式。所謂“體驗”，就是“體會和驗證”，就是“通過實踐來認識周圍的事物”。學生通過親身經歷，憑借自己的情感、直覺、靈性等直觀感受，去再認識、再發現、再創造的這個過程，就是體驗式學習的過

程。這不僅是理解知識的需要，更是激發學生學習激情、促進學生成長的需要。同時，良好的科學素養無法像知識那樣直接“教”給學生，教師必須組織一個個科學探究活動，讓學生在親自參與活動的過程中，獲得感受、體驗并內化。

《養蠶》是蘇教版教材四年級下學期第二單元的內容。教材以蠶的生長、發育、繁殖、死亡的生命歷程為主線構建本單元，重點讓學生親歷飼養的全過程，了解怎樣照顧蠶的一生的飲食起居并記錄蠶一生的變化，總結歸納動物的特征。城壩區里的孩子，除了電視和書本上，從來沒有親自養過蠶，有的甚至沒有見過活生生的蠶。這樣的情況給這一課的教學帶來了很多不便，是簡單地將蠶的生命歷程告訴孩子，還是讓孩子自己去體驗、去發現、去驗證自己曾有的關于蠶的知識？

一、以學生活動為中心，培養學習興趣。

新課標強調：“不再單純以學科為中心組織教學內容，不再刻意追求學科體系的嚴密性、完整性、邏輯性，注重與學生的經驗結合在一起，使新知識、新概念的形成建立在學生現實生活的基礎上。”而在傳統的科學教學中，規定每節課的教學任務，沒有完成任務就是教學的失敗。這樣因時間和空間的狹隘將答案迅速拋給學生，使學生不能充分體驗到自己研究問題，自己尋找答案獲得知識的快樂和成功感，久而久之，必然導致學生失去學習科學的興趣。體驗式學習打破教學任務的舊框，以學生的充分活動為中心。以《養蠶》這一主題為例，若是教師在教學時只是將蠶的生長過程機械地告訴學生，學生就僅僅知道了這個過程，而他們對蠶的興趣，對科學的興趣，科學的探究精神得不到培養。老師在教學這一課時，設計一個科學探究活動，組織學生分小組合作養蠶，做好觀察記錄，學生興致勃勃地參與了這次活動，活動中不斷提出新問題，不斷有新發現。這樣，學生實踐活動在前，教師點撥在旁，給予學生充分的思考、活動，交流的時間，學

生真正成為學習的主人，教室是學生的“研究所”，學習興趣自然高漲。

二、在實踐過程中，發展學生思維，滲透科學探究精神。

體驗的過程，就是實踐的過程，是對未知領域的探索過程，對學生來說，有著無窮的樂趣。老師應充分利用學生對此的好奇和興趣，引導學生主動參與學習探究的全過程，在體驗中去思考，在思考中創造，培養、發展創新思維和實踐能力。就如《養蠶》這一單元教學活動，我們讓學生親自喂養，親身經歷蠶一生的變化，在體驗中感悟科學探究的真正樂趣，減少學生對科學的畏懼感和枯燥感。在喂養觀察的過程中，學生所觀察到的一些現象與過去他們頭腦里的關于蠶的一些知識相印證，在腦子里形成概念的同時，又不斷引起他們的思考。例如在蠶吐絲結繭這個階段時，有學生提出了這樣的問題：“蠶蛾是怎樣從蠶繭里出來的？”學生們進行了大膽的猜想，有的認為是蠶蛾用嘴咬開了蠶繭，有的認為是時間到了蠶繭自然裂開??經過十幾天的觀察，學生們發現，蠶蛾在快出繭時，繭的一端會變得濕濕的，原來蠶蛾會吐出一種液體溶解粘著蠶絲的絲膠，使絲分離。然后用頭和足把這部分絲撥開，形成一個大孔，從孔里鉆出來，進行交尾和產卵。學生又提出新的問題：“我們幫蠶蛾將蠶繭剖開，不就節省些時間嗎？”“人工剖開蠶繭后出來的蠶蛾與自己鉆出來的蠶蛾有什么不一樣嗎？”猜想，討論，眾說紛紜。于是我們進行了多次試驗。試驗結果告訴學生們，自己從蠶繭里鉆出的蠶蛾比人工剖開鉆出的蠶蛾身體健康，交尾產卵有力，人工剖開鉆出的蠶蛾瘦小無力，極易死亡。有疑問，才有猜想，有了猜想，再通過實踐來證明。這樣既在學生頭腦里形成了明確的科學概念，又將對任何問題都要“知其然，知其所以然”的科學探究思想自然而然地滲透進學生的意識里，培養他們思維的獨立性和創造性。

三、在體驗探究的過程中，培養自信，學會理解與合作。

體驗式學習，一方面強調個體的親身經歷與自我認識，增強自信；另一方面，在價值觀上，又強調人與人的理解與合作，重視人的全面發展。

“你的成就大小，往往不會超出你自信心的大小。”可見自信心是獲得成功的重要保證。自信心是促進學生學習的動力之一，自信心可使學生不怕困難，積極嘗試，奮力進取，獲得更多的知識和經驗，有充分的信心去有效地使用已具有的技能技巧。教師作為學生學習的引導者，要站在發展學生思維的高度，相信學生的認知潛能，大膽舍棄過多過細的鋪墊和暗示，更不能越俎代庖，讓學生像科學家一樣自己去思考、研究、實踐、發現，在自主探究中體驗，在體驗中建構知識，建立自信。

在科學探究活動中，小組合作學習是一種行之有效的方式。學生在合作小組中，為了達到共同的學習目標，小組成員之間必須相互信任和理解。經常互教互學，彼此之間交流信息，互相幫助和支持，還需要妥善地解決可能出現的各種難題和矛盾，同學之間建立起一種融洽、友愛的親密伙伴關系，使學生能體驗到一種被他人接受、信任和認同的情感，對一個人的合作能力與團隊精神的形成也具有奠基作用。仍以《養蠶》這一教學活動為例，每個孩子選擇了自己感興趣的活動小組，并承擔了其中的一項任務，大家齊心協力完成了這次的科學探究活動，共享其中的苦惱和喜悅，這尤其給那些平時因為機會少而只能旁觀的學生一個充分發揮的平臺，建立他們的自信，激發他們對科學探究的興趣和熱愛，滿足了每個學生“影響力”和“歸屬”方面的情感需求。

保德、科恩和沃科曾經說過：“我們發現，脫離體驗談論學習沒有任何意義。體驗不能被忽略；它是所有學習的核心思考點。學習建立并源自于體驗：不論刺激學習的外部因素是什么---教師、材料、有趣的機會---只有當學習者進行了體驗，至少某種程序上進行了體驗，學習才會發生。只有通過轉化學習者的體驗，這些外部影響因素才能起作用。”蘇教版科學教材明顯增添了讓學生通過各種形式的探究活動，親自體驗科學探究過程的內容，再結合學生的已有經驗，形成科學概念，獲得新的知識，培養學生的個性、創新精神以及合作意識，發展創造力，并為其它方面的學習創造有利條件，以促進學生全面和諧發展。因此，無論是在形式上、或實踐過程中，體驗式學習都是值得采用的一種全新的教學方法。

第四篇：試驗在藥理學教學中的地位和作用

實驗在藥理學教學中的地位和作用

摘要：藥理學是一門基礎醫學科學，它的研究手段是實驗，所以，藥理學實驗課在整個藥理學教學中具有舉足輕重的地位和作用。它可以通過實驗結果的直觀性和趣味性激發學生的學習興趣，加強學生對理論的理解和提高學習效果，培養學生的觀察、分析、解決問題的能力和動手能力。

關鍵詞：實驗;藥理學;地位和作用

中專衛校藥理學實驗可分為學生操作、教師演示# 種方式。通過實驗，可使學生學會認識藥物作用從何而來的科學方法，并為臨床合理用藥提供可靠的理論依據。通過實驗，還可培養學生觀察、分析、解決問題的能力，同時，對發展學生智力起著重要作用。

藥理學實驗的直觀性和趣味性能夠激發學生的學習興趣中專衛校的學生，是從初級中學過渡而來，他們在初中階段學到了不少自然科學知識，有了對自然界粗淺的認識，并充滿神奇的遐想和對知識的渴望，而對醫學這門科學，盡管日常接觸的不少，但真正了解的卻不多。大多數學生對化學、物理感興趣，而對生理、生物不感興趣，對醫學更是陌生。由于年齡的特征，他們的學習興趣易激發也易轉移，有些學生在學習中遇到困難和挫折時，就產生畏難情緒，甚至失去學習興趣。教師要把握好“興趣是最好的教師”，興趣是推動學生探索知識、構成學習動機的一種動力的時機，除了正面教育外，直觀有趣的藥理學實驗更能激發和鞏固學生的學習興趣。例如：《苯巴比妥抗驚厥作用》這一實驗，同批號同樣的藥物———尼可剎米，按,3 分別對 只相同體重的小白鼠行腹腔注射，結果是“, 分鐘前給了苯巴比妥的一只安然無恙，而沒給苯巴比妥的另一只卻驚厥死亡，學生看到了苯巴比妥的作用，也感受到了藥物作用的神奇力量。又如：病理狀態對藥物作用的影響，講這一內容時，正逢雨天，氣候較冷，感冒的學生不少，找一位由于感冒體溫升高了的學生，和一位正常體溫的學生，分別服用同等劑量的復方阿司匹林片劑，結果是感冒發燒的學生通過藥物的作用出了汗降了溫，另一位正常體溫的學生卻無任何感覺和反應，這使學生感到進行藥理學實驗很有趣味。

藥理學實驗能夠加強學生對理論的理解和提高學習效果理論來自實踐，實踐可以再次驗證理論，藥理學實驗可以幫助學生形成概念，有助于理解和鞏固理論知識。如大劑量的阿托品能擴張外周及內臟血管，解除小血管痙攣這一概念，講完后學生總是似懂非懂，半信半疑，因為從理論上推理，阿托品阻斷4 受體后，血管平滑肌至少不收縮，但也不能擴張。如進行一次這項實驗，讓學生親眼看一看，然后再指出阿托品對血管的特殊作用，學生就容易理解，而且印象深刻，牢記不忘。

藥理學實驗能夠培養學生的觀察、分析、解決問題的能力要讓學生積極思維，就必須培養學生敏銳的觀察能力，養成良好的觀察習慣。只有積極自覺地觀察，才能獲取正確信息，發展思維，獲得知識，解決實際問題，進而認識藥物的規律。如《有機磷酸酯類的中毒解救》，在這一實驗時，學生可以明顯地觀察到，實驗家兔中毒后：煩躁不安;大小便失禁，唾液腺分泌增加;瞳孔縮小;肌肉震顫;呼吸困難。解救時，每班個實驗小組，分別用不同的方法，第” 組不給任何藥物解救，實驗家兔會由煩燥不安轉入抑制狀態，并且呼吸困難越來越嚴重，最終死亡。第# 組給阿托品解救，其它癥狀很快消失，但有反復情況，而且肌肉震顫一直存在。第’ 組用解磷定解救，所有癥狀均可消失，但作用出現得很慢。第% 組既用阿托品又用解磷定，大小便失禁、唾液腺分泌增多的現象很快消除，尤其瞳孔看著往大散，肌震顫、煩躁不安也逐漸減輕。分析這些觀察到的不同現象，聯系學過的理論知識，學生就會總結出有機磷中毒時，什么情況下該選什么藥物，將學到的知識靈活地用于臨床。

藥理學實驗能夠培養學生的動手能力演示實驗結果是教師進行實驗教學的基礎。教師進行操作，其目的是讓學生觀察、領悟、模仿，但是如果只讓學生看實驗，聽講實驗，模仿實驗，或者觀看錄像上進行的實驗，還是遠遠不夠的，不符合事物的認識規律。要提高學生獨立操作的技能，必須讓學生親自動手做實驗，體會看到實驗結果時的心情。

操作技能是指一系列實驗動作的合理、完善、協調的活動能力，它必須在具體活動中形成、體現、發展。藥理實驗按部頒計劃要求，共開設個，學生親自做這些實驗，不僅可掌握動物的捉拿法，儀器設備的使用法，各種途徑的給藥法，還可為今后的臨床課學習，以至于臨床工作帶來極大的方便。例如：反復練習小白鼠尾靜脈注射法和家兔耳靜脈注射法，就可提高學生靜脈注射的實際操作技能。

生理學家巴甫洛夫曾經說過：“藥理學是一門實驗科學”。

臨床所用的藥物，無論是中藥還是西藥，不是人們在生活實踐中實驗成功用于臨床的，就是從實驗室中實驗成功用于臨床的。所以，不可忽視藥理學實驗在藥理教學中的作用和地位。

第五篇：電磁學在中學物理教學中的地位和作用

電磁學在中學物理教學中的地位和作用

電磁現象是自然界存在著的一類極為普遍的現象，它涉及到非常廣泛的領域．人類對電磁現象的觀察與了解雖然可以追溯到十分遙遠的古代，但是真正對它們進行比較系統的研究卻是從16世紀下半葉才開始的，其代表性的成果是英國女王伊麗莎白一世御醫吉爾伯特（W．Gilbert，1548～ 1603）在1600年出版的《論磁》。不過，他的全部研究也還是停留在定性的階段上．只是到了17世紀，歐洲的文藝復興從藝術轉向科學，特別是從18世紀起，由于社會生產力發展的推動，人類才在自然科學的許多領域，逐漸地展開了積極的實驗探索和定量的研究．電磁現象的性質和規律就是其中的一個重要方面，而且這種研究成果的應用在人類認識和改造世界的過程中日益展現出重大作用和無限活力；與此同時，在本是荒漠的知識原野上建造瑰麗的科學殿堂的過程，也凝煉和升華了人類的科學思維和科學方法，架起了一代又一代人們攀登新的科學之巔的金橋．

于是，電磁學成為一個令人神往的課題、整個物理科學的重要組成部分．所以，就是在中學物理教材中，電磁學的知識也占了很大的篇幅，而且涉及到了電磁理論的眾多領域．那么，概括地說來，在中學物理課程中，電磁學的教學應該使受教育者獲取哪些教益呢？

（1）電磁現象的本源——物質的電結構

人類很早就知道摩擦過的琥珀能吸引輕小物體的現象．公元16世紀，吉爾伯特在研究這類現象時首先根據希臘文中的“琥珀”創造了英文中的“電”（Electricity）這個名詞，用來表示琥珀經過摩擦以后具有的性質，并且認為摩擦過的琥珀帶有電荷．后來，人們發現有很多物質都能由于相互摩擦而帶電，并且帶電物體之間存在著相互排斥或相互吸引的作用．大量的實驗研究還表明，摩擦后的物體所帶的電荷只有兩種，同種電荷相斥，異種電荷相吸．美國物理學家富蘭克林（B．Franklin,1706～1790)把它們分別命名為正電荷和負電荷．

根據帶電體之間的相互作用力，我們可以確定物體所帶電荷的數量．物體所帶電荷的數量叫做電荷量．為了同時表明物體帶的是哪種電荷，通常把正電荷的電荷量用正數表示，負電荷的電荷量用負數表示．實驗表明，正、負電荷放在一起可以互相抵消電性．正、負電荷互相完全抵消叫做中和．

在19世紀30年代以前，人們以為電荷是一種連續的流體，它的量值可以連續變化．但是，在1833年前后，人們從法拉第（M．Faraday，1791～1867）電解定律中得出一個驚人的結論：電荷存在著最小單元．后來，斯通尼（J.S．Stoney，1826～1911）把負電荷的最小單元命名為“電子”．

從1906年開始，美國物理學家密立根（R．A．Millikan，1868～1953）用油滴實驗歷時11年測出了電子的電量，用e表示電子電量的絕對值，密立根測出的數值為e=1.60×10-19 C.迄今為止，各種實驗證明，電子是自然界中具有最小電荷量的可以單獨存在的粒子，任何帶電體和所有帶電的微觀粒子*的電荷量都是電子電荷量的整數倍．這表明電荷的量值只能取一系列分立的數值而不能連續變化，電荷的這一性質叫做電荷的量子性．

近代物理學的理論和實驗證明，通常所見的各種物體（實物）由原子、分子所組成的，而原子則由帶正電的原子核和圍繞原子核運動的帶負電的電子組成．原子核由帶正電的質子和不帶電的中子組成．質子的電量和電子的電量等值異號．在正常狀態下，原子內的電子總數等于原子核內的質子總數，因而宏觀物體或者物體的任何一部分包含的電子總數和質子總數是相等的，所以不顯電性．

質料不同的兩種物體互相摩擦之后所以都會帶電，是因為兩物體互相摩擦時，每個物體中都有一些電子掙脫原子核的束縛并運動到另一個物體上去．所以凈效果是一個物體失去電子，另一個物體得到電子．失去電子的物體便顯示出帶正電，得到電子的物體就顯示帶負電，而且兩者的電荷量必然等值異號．

應該注意的是，某一質料的物體分別與其他一些質料不同的物體摩擦時，得到或失去電子的情況是不同的，在與某些質料的物體摩擦時可以得到電子，而在與另一些質料的物體摩擦時則要失去電子不。僅僅是摩擦起電，我們所觀察到的所有電現象和磁現象，都是基于物質具有上述的電結構以及其中的帶電粒子的相互作用及其運動而產生的，所以我們說，物質的電結構是自然界電磁現象的本源．

根據物質的電結構，我們容易理解，對于一個物理系統，如果沒有凈電荷出人其邊界，該系統的正、負電荷的電荷量的代數和將保持不變，這就是已被實驗證實的電荷守恒定律．應該指出的是，代物理學研究表明，在微觀粒子的相互作用過程中，電荷是可以產生和消失的．例如，一個高能光子與一個重原子核作用時，該光子可以轉化為一個正電子和一個負電子，這叫做電子對的“產生”；一個正電子和一個負電子在一定條件下相遇，又會同時消失而產生兩個或三個光子，這叫做電子對的“湮滅’．但是，在已觀察到的種過程中，正、負電子總是成對出現或成對消失，而光子又不帶電，所以這種電荷的產生和消失并不改變系統中的電荷數的代數和，因而電荷守恒定律仍然保持有效．

（2）電磁過程是構成自然界各種紛繁復雜過程的基本過程之一

在早期的電學實驗研究中，主要是在實驗室中用摩擦起電機和萊頓瓶進行的，因而主要是對于靜電現象的研究或對短暫放電現象的研究．面對人們當時對大氣中雷電現象的諸多迷信，富蘭克林受到萊頓瓶放電的火花的啟示，于1749年4月提出了“雷電是不是云層摩擦產生的電現象”這樣一個科學問題．1752年7月的一個雷雨天，他以著名的風箏實驗引“天電”到地面，使人類認識到“上帝之火”的雷電與實驗室中的電現象并無二致．1791年之后，由伽伐尼（A．Galvani，1737～1798）在1780年解剖青蛙時的偶然發現所引起的電化學效應的研究，終于導致伏打（A．Volta，1745～1827）在 1800年制成了人類歷史上第一個產恒定電流的電源——伏打電池，使電現象的研究開始由“靜電”發展到“動電”，從而開辟了一個新的研究領域．

1820年，奧斯特（H．C．Oersted，1771～1851）發現了電流的磁效應，它的逆效應——電磁感應定律也在1831年被法拉第發現，人類開始認識到電現象和磁現象之間存在著聯系．當法拉第在隨后的一次講座中介紹這種物理科學的成果時，在場的英國財政大臣格拉斯突然問道：“但它到底有什么用呢？”法拉第看了一眼財政大臣，認真地回答道：“啊，閣下，也許不久你就會收它的稅了．”不錯，電磁感應定律和電流的磁效應為制造更加有效的電源和動力機提供了科學依據，展現了電磁現象的規律在技術上可以獲得重要應用的嶄新前景．

與此同時，電流的化學作用如電解等也得到了有效的利用．特別應該提到的是，由于伏打電池、溫差電偶等電源可以產生恒定電流，而電流磁效應又使測量電流的強弱成為可能，于是人們有可能對電流的傳導規律進行研究，這就導致歐姆（G.S.Ohm，1787～1854）在 1826年至 1827年發現了歐姆定律．與此相關的、以歐姆定律為基礎的電路理論的研究和應用也就“十月懷胎，一朝分娩”了．

1866年，西門子（E.W.Stemeus,1816～1892）發明了可供實用的自激發電機；19世紀末人類實現了電能的遠距離輸送，電動機在生產和交通運輸中廣泛被應用，極大地改變了工業生產的面貌．

在法拉第等人工作的基礎上，19世紀50年代到60年代，英國物理學家麥克斯韋（J．C． Maxwe11，1831～1879）建立了電磁學的理論體系，得到了今天以他的姓氏命名的電磁場方程組，并推論電磁作用以波的形式傳播．從這一理論中得出的電磁波在真空中的傳播速度與光在真空中的實際測定的傳播速度相同，促使他預言光是電磁波．

麥克斯韋的理論和預言被德國物理學家赫茲（H．Hertz，1857～1894）1888年的實驗所證實．從此，由波波夫（A.C.ΠΟΠΟΒ，1859～1906）、馬可尼（G．Marconi，1874～1937）、布勞恩（F.Braun，1850～1918）等人所開創的無線電通訊與廣播事業的發展，極大地改變了人類的生活．

電磁過程不僅滲透到物理科學的各個領域，成為研究各種物理過程的必不可少的基礎，同時，它也是研究化學和生物學一些基元過程的基礎．今天，人們已深切地感受到，無論是人類自身的生活，還是科學技術活動以及物質生產等各種紛繁復雜的過程，都不可能離開電磁過程．并且人們深信，在人類社會的未來，電磁理論的絢麗之花仍將盛開．

（3）電磁場是物質世界的重要組成部分

電荷之間相互作用的定量研究是從18世紀后期開始的，為科學界公認的杰出成就當屬庫侖（C.A.Coulomb，1736～1806）于1785年設計精巧的扭秤實驗，這個實驗得出了兩個靜止點電荷的相互作用力與它們之間的距離平方成反比，與它們的電荷量乘積成正比的科學結論．

30多年之后，在奧斯特電流磁效應的啟示下，安培（A．M．Ampere，1775～1836）做了一系列電流相互作用的出色實驗；畢奧（J．B.Biot，1774～1862）和薩伐爾（F.Savart，1791～1841）進行了長直載流導線對磁極作用力的實驗．他們從這些實驗的分析中得到了電流元之間相互作用力的規律．

此后，法拉第發現了電磁感應定律．這也許稱得上是19世紀最偉大最杰出的電磁學發現，因而也使法拉第成為“科學巨人”．對于電磁現象的廣泛而深人的研究使他深信，在帶電體和磁體的周圍存在著某種特殊的“緊張”狀態，并用電場線和磁場線來描述它們．他認為場線是物質的，且彌漫在全部空間，是它們把相反的電荷和相反的磁極連結起來，也就是說電力和磁力不是通過空虛空間的超距作用，而是通過電場線和磁場線來傳遞的．就這樣，法拉第形成了他特有的電場和磁場的觀念．

電磁感應定律和場的觀念為電磁現象的統一理論準備了條件，而其大功告成者則是英國卓越的物理學家麥克斯韋．麥克斯韋構想了一種媒質模型，研究了這種“媒質的張力和運動的某些狀態的力學結果”，“并把這些結果與觀察的電磁現象相比較”，以此來體現法拉第的場線思想．他所設想的媒質被稱為“電磁以太”．此外，他還認為變化的磁場在其周圍的空間激發渦旋電場，而變化的電場引起媒質“電位移”的變化，這種“電位移”的變化與電流一樣在周圍的空間激發磁場．他把前述的電磁現象的實驗定律以及場線思想和它的渦旋電場、位移電流概念天才地用數學公式明晰地表示出來，寫下了他不朽的方程組．其公式簡潔和對稱的美感，引起物理學家和數學家們的贊嘆，以致于玻爾茲曼（L.Boltzmann，1844～1906）稱許道：“這種符號難道不是出自上帝之手嗎？”

麥克斯韋在把握住電磁現象本質后，舍棄了電磁以太模型，明確提出了“電磁場”的概念．他寫道：“我所提議的理論可以稱為電磁場理論，因為它必須涉及電或磁物體附近的空間”．通過對麥克斯韋方程組的求解，可以研究電磁場的運動狀態、電磁場的能量和動量以及電磁場可以獨立于場源而存在和傳播等問題，這就表明電磁場不僅僅是一種描述電磁現象的方法和手段，而且和實物一樣，是物質存在的一種形式，即電磁場是物質世界的重要組成部分．

盡管如此，有一件事情還不免令當年的物理學家們疑竇叢生，這就是從麥克斯韋的論文中仍然看到“電磁以太”或“宇宙以太”的影子．例如，他寫道：“電磁場是空間中處于電狀態和磁狀態下的物體及其周圍的空間”，它充滿著一種“各處彌漫的，密度雖小而確實有密度的，能夠發生運動，并能以很高然而有限的速度將運動從一處地方傳遞到其他地方的介質”．然而，人們卻不無遺憾和困惑地發現，要用描述氣體、固體和液體這些常見介質的方法來描述這種宇宙以太的性質，簡直就是不可能的．因為在這方面的所有嘗試都將導致一系列難以解決的矛盾．

例如，光的偏振現象無可置疑地表明光是一種橫波，即光所涉及的是一種橫向振動，而橫向振動只能在固體中存在和傳播，因此必須把以太看作是一種固態物質；又由于光波的傳播速度很大，而波的傳播速度又與傳播波動的介質的剛勁程度有關，這就要求以太是一種剛性極大的彈性固體介質．然而，倘若真是這樣的話，即如此堅硬的以太充滿了整個宇宙空間，那我們又怎么能夠在地球上跑來跑去，鳥兒又怎能在空中自由翱翔，行星如何能夠千百萬年地繞太陽轉動而并不明顯地遇到阻力呢？

在另一方面，物理規律都是相對于一定的參考系表達出來的．如果承認以太存在，而且確信電磁場不過是以太的某種振動，那就意味著麥克斯韋方程組是在相對以太靜止的參考系中表述的．特別是由麥克斯韋方程組可以導出電磁波以光速c傳播，因而也就只有在對以太靜止的參考系中，電磁波的傳播才是各向同性的．所以這一參考系便具有了特殊的地位，而在其他參考系中，電磁場量E和B以及相應的麥克斯韋方程組就將要變為另外的形式了．可是人們已經知道，以牛頓定律為核心的力學規律在不同的慣性系中卻具有完全相同的形式．于是不禁要問，難道電磁運動的規律與機械運動的規律真會有這種原則性的區別嗎？

所有這些問題糾纏在一起，形成了一個似乎無法解開的“以太頑結”．傳說古希臘國王考第耳斯用山萊英樹皮打成了一個結，把自己的戰車車軛綁在了柱子上．有一位圣人預言說：“誰要能解開這個考第耳斯結，他就會統治整個亞洲*。”亞歷山大大帝揮劍砍斷了這個結，達到了統治亞洲的目的.2 0世紀初，愛因斯坦（A.Eins tein，1879～1955）以他慎密的思考和清晰的邏輯一舉砍斷了“以太頑結”，把宇宙以太擰碎并拋出了物理學的殿堂，從而成為近代物理學中的“亞歷山大大帝”．

愛因斯坦在1905年發表了題為《論運動物體的電動力學》的論文，提出了物理學的相對性原理——一切物理規律，不僅是力學的，也包括電磁學的，在所有慣性系中都具有相同的形式；同時也指出光速不隨參考系而改變的見解．由此，愛因斯坦不僅得出了以太是多余的結論，而且還揚棄了牛頓（I.Newton,1642～1727）的絕對時空的觀念，建立了相對論時空觀．

在上述的意義上，可以說愛因斯坦的成就是電磁理論研究的結果．然而，從另一方面來看，麥克斯韋方程組等又必須在新時空觀的基礎上予以分析，并賦予新的形式，從而能夠成為更為簡潔，也更為深刻地描述電磁場運動規律的科學體系．我們可以說，只是在這項工作完成之后，電磁場作為物質世界的重要組成部分的觀念以及宏觀電磁場理論在科學大家庭中的權威才算完滿地建立起來了．

（4）電磁作用是自然界的基本相互作用之一

人類對自然界各種物質之間的相互作用的研究由來已久，但把這種研究引上科學舞臺的則是17世紀牛頓對萬有引力的研究．一切具有質量的物體之間都存在的吸引力稱為萬有引力，它是一種長程力，在所有基本相互作用中它是最弱的．由于它與質量有關，因而在微觀粒子相互作用的研究中通常可以忽略不計，但在天體物理研究中，引力卻起著決定性的作用．倘若不存在引力，地球上的物體都將飛離地球，地球和其它行星也都將飛離太陽．甚至太陽和星系也將不復存在，那是一個怎樣的“世界”呀？

帶電物體或具有磁矩的物體之間的相互作用稱為電磁作用，它的規律總結在麥克斯韋方程組和洛倫茲力公式之中．電磁作用也是一種長程力，其強度要比引力大得多，而且也是目前人類研究得最為清楚的一種力．原子核和電子結合成原子，原子結合成分子，分子結合成凝聚態物質都是靠電磁作用．宏觀的摩擦力、彈性力、粘滯力以及各種化學作用實質上也都是電磁作用的表現．因此可以想見，如果沒有電磁作用，不要說原子、分子以及凝聚態物質將不復存在，就是以化學作用為基礎的生命體，包括人類自身也都將化為烏有！

后來，物理學又在原子核衰變過程中發現一種僅在微觀尺度上起作用的力程甚短的弱相互作用；在質子、中子以及其它一些亞核粒子的相互作用中發現一種力程也較短的強相互作用力．

近代物理學認為，這四種基本相互作用決定了物質世界中的一切過程．與此同時，構建一種能夠對各種相互作用給予統一說明的理論，也是近代物理學繼續研究的方向．在物理學發展史上，牛頓將天上的天體運動和地上物體的運動用萬有引力定律和運動三定律統一起來；麥克斯韋將電作用和磁作用以電磁場理論統一起來，這曾誘發了愛因斯坦試圖建立一個包括引力和電磁場力的統一場論的努力，為此他不屈不撓地奮斗了近40年，終因這項任務太超越于時代，致使像愛因斯坦這樣巨大的智慧也只能抱憾而去．愛因斯坦逝世10多年之后，電磁作用與弱作用的統一理論獲得成功，重又推動了統一場論的研究．人們不再為泡利（W.Paun,1900～1958）所說的那種“上帝拆散的東西，凡人永遠結合不上”的信條所迷們，是堅信不應該以多樣性反對統一性，這足以告慰愛因斯坦的在天之靈了．

* 20世紀下半葉，物理學家們從理論上預言多數微觀粒子由若干夸克或反夸克可能帶有的電量，夸克和反夸克的存在已經獲得了比充分的實驗證據，只是至今人們還不曾利用實驗手段抉設單獨存在夸克或反夸克．這種情況在物理學中稱為“夸克禁閉”.*實指今日歐、亞、非三大洲相毗鄰的廣大地區．