杰出中学生应具备的14种能力--6、实践动手能力

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做好实验准备

中学开设的物理、化学、生物实验课、野外科技考察课、文科社会调查课等都是实践能力训练课程。它一方面可以验证课文中讲到的定律、定理，巩固所学的知识，一方面是培养训练学生的观察能力、实验动手能力，同时也是培养学生的社会活动能力。

从能力的角度来讲，实践动手能力和接受知识的能力具有同等重要的地位。本章结合学校的实际，讲一下如何提高实践动手能力。

怎样做好实验准备

为了做好实验，必须先做好实验准备工作。对于中学生来说，一般是两类实验，一类是老师布置的实验课，学校提供实验装置、器材，由学生自己在实验室做；一类是学生自己根据课本或科普书刊的实验性文章在家里做。下面我们分别说一说这两类实验的准备工作。

(1)教学实验的准备工作

上实验课之前一定要首先认真阅读实验指导书。阅读实验指导书的目的有两点，一是弄清实验的目的和原理，二是弄清实验的步骤。有的实验指导书明确写着实验目的、实验原理、实验步骤，那比较好办；有的没有写，你就要善于从中寻找提炼。

例如：初中《生物》课本的实验七解剖家兔就明确写着目的要求是认识家兔的体腔和其中的主要器官；练习解剖技能。这虽然只是一句话，但是它的指导作用是贯彻于实验的始终。

在阅读实验指导书中的方法步骤时，一定要认真仔细，正确理解每一句话，它写的是加微热，就不是加热；一定要搞清步骤的先后次序，不能颠倒；必要时还应当明白每一个步骤的道理。

做实验之前还有一项工作就是熟悉器材。这个实验中，要用到哪些材料、器具和测量仪器，每一种器材的规格，都应当心中有数。最好在上实验课之前，到实验室看一看，遇到测量仪器还应当事先学会使用，学会如何提高该仪器的测量精度。与此同时，还应当认真阅读实验室规则，以便在做实验时遵照执行。

(2)自选实验的准备工作

学生在课外自己设计做一些实验是很有意义的工作。它可以提高学生的学习兴趣，培养学生的创造能力，提高学生的实验技能。这类实验要有三种准备：

第一是理论准备。你的实验目的是什么，为达到这一目的你做的实验理论依据是什么。第二是方案准备。你为了达到实验目的，应当设计怎样的实验步骤。第三是器材准备。由于在家中做实验，条件有限，因此要在家庭许可的条件下来设计，待需要的器件、材料一一准备齐全之后，方可进行。

从中学里就养成做好实验前准备工作的习惯，对将来从事科学技术研究工作大有益处。在一个实验之前，对实验目的、原理和方案、器材，不作可行性论证，不作好准备，是做不好实验、取不得成果的。

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怎样进行实验观测

科技实验，其目的是创造一定的条件，使我们需要的自然现象或过程能够发生或重演，以便于我们观察和测量，然后再根据观察和测量的结果来进行研究。因此，离开了观察和测量，就失去了实验的意义。

中学实验也是如此。那么在实验中怎样进行观察和测量呢？也许有的同学会回答：那还不容易，用眼睛看，用测量工具量呗。

这样回答只答对了一半。实验中的观察和测量自然是眼睛看、工具量，但是，正确的观察和测量并不是随便可以做到的。它要求注意以下三点：

(1)坚持观察的客观性

它有两层含义：一方面要求实验者严格地按实验的目的和步骤去进行，使应该出现的现象客观地出现；另一方面，客观出现的现象要客观地观察到，观察到的现象要客观地反映出来。不能头脑里事先带着框框，是我预期的现象就高兴，不是预期的现象或是同预期现象相矛盾的现象就不注意、不反映。用句通俗的话说就是看到什么就是什么。

在科学史上由于不能坚持观察的客观性，不少人，包括大科学家在内都吃过亏。例如：巴甫洛夫的学生在实验中观察到稀盐酸对小肠粘膜的刺激可以使胰腺分泌胰液的现象。但是他们头脑中有神经反射机制学说的框框，就认为观察到的现象是由于他们在做实验时没有把神经割干净，仍旧是神经反射机制。而另外两个科学家，在观察到上述现象之后，不带框框，认真研究，终于提出了人体内激素调节机制的新学说。

在我们中学生中，也有一些同学不能坚持实验观察的客观性。

有一个学校做化学实验，老师布置的实验是用氢氧化钠和硫酸铜反应，产生蓝色絮状沉淀的氢氧化铜，不料实验结果出现的是白色沉淀。有的同学为了急于结束实验，不能坚持观察的客观性，在实验报告中写上产生出蓝色沉淀。后来查清，出现白色沉淀是因为用的不是硫酸铜而是硫酸锌。实验错了可以重做，但是不能坚持实验观察的客观性，是搞好科学研究的大敌。

(2)坚持测量的准确性

测量，是对研究对象的一种定量的描述，实质上就是一种定量观察。测量的准确性，就是从量的方面坚持观察的客观性。

为了保证测量的准确性，一是要选择比较先进、精密度较高的测量仪器，二是要努力掌握好测量方法。有了好的仪器和方法之后，还要如实地客观地反映测量到的结果，不能主观地修改数据。例如：在实验互成角度的两个力的合成中，根据测量到的两个力F1和F2的值计算出合力F为4.21公斤。可是在实际测量时测得的合力F是4.5公斤。这个时候也应当以4.5公斤为测得数据，不应擅自改为4.21公斤。至于为什么会有差异，可另外寻找原因。

(3)坚持观测时的积极思维

坚持观察的客观性，所指并不是消极的观看，必须同时伴随着思考。要将自己看到的现象和自己过去的经验、知识联系起来进行思考。例如：当溶液中出现白色沉淀时，应当马上意识到这不是硫酸铜，可能是锌盐，这是过去的知识告诉我们的，还要进一步核查搞清。这样就可以保证实验的正常进行。

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怎样进行实验记录

实验记录，是观察和测量结果的信息贮存，是实验条件、环境、乃至气候、实验设备等信息的贮存，是进行科学思维和研究，撰写实验报告的依据。

记录时必须遵守下列原则：

(1)记录的原始性

实验的内容一旦如实记入记录本之后，不允许再作改动。重复实验而获得的新数据应重新记录，不能修改上次实验的结果。

(2)记录的及时性

实验过程中，现象一旦发生，数据一旦测出，就应立即进行记录，不可等几天之后凭回忆作记录，以免发生错记。

(3)记录的完整性

记录的时候，要求把实验的条件，包括温度、湿度、日照、风速、风向、大气压等；实验的过程，包括实验日期、操作顺序、所用仪器设备的型号、厂家、精密度等；观察到的现象，包括颜色、大小、快慢等；测量到的数据等等，完整地记录下来。有时候还要把各种可能的干扰、相互因素的影响等记录下来。

我们不少中学同学在做实验时，往往不能做到记录的完整性，往往只注意记录测量的数据，忘记了记录现象、实验条件和过程等内容，以至到最后进行实验分析时发生困难。

(4)记录的系统性

这是从时间的角度对实验记录的要求。实验时间较长的实验，要坚持连续观察和连续记录。有些问题，仅从一两次实验记录还看不出其结论；经过长时间进行连续观察和记录则可以获得崭新的结论。

(5)记录的客观性

实验中观察和测量的结果是什么就记录什么，不作任何评论和解释。评论和解释是实验报告的任务。

记录的这五性是科学史上无数科学家们辛勤劳动的结晶，事实证明只有坚持五性才是正确的态度。

英国物理学家、化学家卡文迪许做分离空气成分的实验时，发现了一个不可思议的小气泡，他解释不了但作了完整客观的记录。在109年之后，这个实验的原始记录帮助英国物理学家瑞利发现了氩气，获得1904年诺贝尔奖金。

竺可桢从青年时代起，就不间断地、周密地观察并记录了自然界的物候现象，直到逝世的前一天。每年，他都要记录北京北海公园的结冰、融化、植物开花、燕子归来、布谷初鸣等物候的日期，从不间断。这是记录的连续性、系统性最典型的实例。本来，每年的燕子归来、布谷初鸣的日期说明不了问题，而几十年连续记录就能说明重大问题，竺可桢据此写出了重要的著作《物候学》。

我们中学生做实验记录，也应做到这五性。

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怎样进行实地考察

考察，实际上也是一种观察。一般来说，考察要求把重点放在现场，实地去观察自然现象的表现、性质、特征。它在动物分类学、植物分类学、矿物学、地理学、地质学、古生物学、农学、医学等领域里有着广泛的运用。中学生从小学会怎样进行实地考察，长大了从事上述各学科领域的工作时就得心应手了。

中学生课外实地考察应该怎样进行呢？通常，要做好下面四点：

(1)明确考察的目的和任务

出发之前，要确定考察的对象，再根据考察对象的特征和个人的条件确定考察任务。

中学生考察活动和科技人员的科研考察不同。科研考察只能是一个总的大概的目的和任务，考察的结果在考察前是人类所未知的。中学生考察，一般都比较浅显，从知识内容来说是人类已知的，中学生又不是长期从事考察工作，因而时间有限，所以考察的目标和任务应当明确、具体，是中学生力所能及的。

(2)围绕考察目的做好准备

第一个准备，是资料准备。把有关考察对象的材料尽可能搜集齐全。

第二个准备，是器具准备。把考察用的工具(仪器、测量器具、标本夹等)和野外生活用具准备好。

例如：北京市地理爱好者协会海淀分会组织几个学校的中学生进行实地考察活动就是这样明确任务、做好准备的。

当时，他们确定了考察对象是北京市西南山区的拒马河。考虑到这一考察对象具有石灰岩地质构成，喀斯特地貌明显的特点，还考虑到中学生学过的地理知识和研究能力，他们确定了考察的任务是：了解石灰岩地貌的主要特点和拒马河流量的季节变化。这样的任务，对于中学生来说是可以完成的。

任务确定后，每个参加考察的学生都进行了准备。他们查看了有关石灰岩地貌的资料，诸如：地理课本上的有关章节；杂志上关于云南石林的描述；科技报上关于拒马河的报道；还查看了该地区详细的地图。经过这样准备，考察进行时就比较紧凑顺利。

(3)考察中认真观测和记录

关于观测和记录的方法，同实验的观测和记录是一样的，这里就不重复了。

(4)整理材料写好考察报告

考察在现场结束后，整个考察活动并未结束。整理考察所得材料，撰写考察报告，是考察活动的最后一个组成部分。不写考察报告，考察的结果无从反映，考察便失去了意义。

考察报告的写作，和游记不同。游记侧重游览过程和所见事物的描述，并展开某些联想或情感抒发。而考察报告则侧重于从科学技术的角度对考察对象进行客观的说明和必要的论证，用语应准确简明，避免重复、硏嗦、一词多意。抒情和描写在必要时也可稍用一点，但以不影响科技内容的表达为度。

以上四点，是考察活动的全过程，是不可缺少的。中学生经常进行这类活动，有助于提高实践能力和写作能力。

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怎样进行社会调查

社会调查，实质就是对社会的观察。我们生活在这个社会上，就要了解社会，认识社会，适应社会，改造社会。无论是从事社会科学方面的工作，还是从事自然科学方面的工作，归根到底都是要建设我们这个社会。现在，在寒暑假中，有不少中学生回家乡作社会调查，有的有收获，有的就没有收获。归纳起来，有收获的同学多数是采用下面方法的：

(1)做好调查准备

调查对象一经确定，就应当明确调查目的。然后围绕调查目的尽可能地搜集资料，拟写调查提纲，制定调查方案。尤其是调查提纲不可没有，不然的话，调查开始后，几句话一说，就调查不下去了。

(2)掌握几种调查方法

常用的调查方法有几种：一是召开调查会，调查者主持会议，按调查提纲逐项提出问题，同与会者讨论研究。二是直接参加各种会议，如去工厂调查可参加车间班组会，去城市调查可参加市里组织的有关会议。三是口头谈话调查，调查者和被调查者直接交谈。四是直接观察，把在调查过程中看到的各种生动、真实、可靠的材料记录下来。这一点往往为初学社会调查的同学所忽视，因为他们以为只有从被调查者口里说出来的内容才是调查材料，而忽视了在现场看到的活材料。比如，调查一个先进人物时，他不会说自己如何艰苦奋斗的，但是从他的穿着打扮、面容精神、家庭环境等现场的观察则可以获得他嘴里没有的材料。

这里需要着重指出的是口头谈话调查法，是最简单也是最常用的方法。谈话的时候，要和调查者平等相待，一见如故，从双方都熟悉的人和事谈起，根据调查提纲逐步提问。交谈当中不要随便打断对方的谈话，并注意对方的心理状况，若不宜谈下去则可尽早结束谈话，再另行安排；谈话过程中不要只顾低头记录。

(3)写好调查报告

和考察要写考察报告一样，社会调查也要写调查报告。调查报告的写法，同学们可以找专门的书来看，这里就不讲了。

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