卓越教师拓展性实验课程充分体现了隐含在科学知识中的科学思想和观点，实现卓越教师培养目标中对个人科学素养的形成与发展。科学的本质包括理性思维、定量表征和实证精神，实验教学是探索科学本质的主要途径和方法。本课程在物理学科实验教学中体现物理观念，科学思维，科学探究以及科学态度与责任；在化学学科实验教学中体现宏观辨识与微观探析，变化观念与平衡思想，证据推理与模型认识，科学探究与创新意识，科学态度与社会责任；在生物学科实验教学中体现生命观念，科学思维，科学探究，社会责任；在地理学科实验教学中体现人地协调观，综合思维，区域认知和地理实践力。在以上学科实验教学中，还要把数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算和数据分析等数学思想以及信息意识、数字化学习与创新、信息社会责任思想渗透于科学实验教学过程中。各学科实验教学内容有机融合，相互交叉和渗透，具有很强的拓展性。在教学中既可以通过实验体现科学思想、科学思维和科学方法等整体性观念，也可以对各学科实验进行拓展，体现学科核心素养，培养综合型和具有“创新创业”精神的卓越教师。
本教材中设置了36个实验，其中物理10个、化学9个、生物7个、地理3个、信息技术4个、数学2个、工程1个，对其中的一些科学术语和关键词配备了英文，以扩大学生的阅读视野，教师可以根据师范生的专业选择性开设相关实验项目。
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