生活科學小實驗及其原理范文

導語：如何才能寫好一篇生活科學小實驗及其原理，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：課外實踐活動；STS教育；小實驗；現場調查；資料查詢；研究性實驗

當今，科學技術發展的基本趨勢之一是科學的社會化，科學技術滲透在社會生活的各個角度。因此，在初中物理教學中滲透科學、技術、社會(簡稱STS)教育，將物理知識教學與STS教育有機地結合起來，是促進物理教學改革，為國家培養高素質人才的重要途徑。物理課外實踐活動是實施STS教育的重要途徑之一。利用物理課外實踐活動實施STS教育，將物理課程中學到的知識和日常生活、技術、科學和社會緊密聯系起來，既陶冶了學生的情操，叉發展了學生的動手能力和創新精神。利用課外實踐活動滲透STS思想的形式有多種多樣，主要可采取以下幾種形式：

一、開展課外小實驗、小制作活動

教材中設置了眾多的“小實驗”和“小制作”，課本知識的許多重點和要點都體現在其中，因此，有必要給予學生一定的指導，以幫助其完成這些小實驗、小制作，從而讓學生將知識與生活聯系起來。可以擴大學生的知識領域，培養學生對于物理和技術的興趣，密切理論與實際的聯系等。

例如，在教學“杠桿”這一章時，為了讓學生走進生活，了解生活中的杠桿的應用――桿秤，就可指導學生利用杠桿平衡的原理來制作一個桿秤幫助理解。教師可提供砝碼或鉤碼。以供學生制作時作校準之用。教師在制作過程中對學生的操作加以指導，告之要注意的地方。有許多學生就圓家利用筷子做秤桿，用薄鐵皮做秤盤，用天平的小砝碼做秤砣，在秤桿上刻上示數，做成了一個小巧而又實用的小桿秤，可以用它稱一些小物件。利用這個小制作，可以幫助學生進一步理解杠桿平衡原理，更重要的是使學生得到了走進生活的機會，學會了認識桿秤，利用桿秤。

二、開展現場調查活動

目前，教材中滲透了許多與科學技術有關的一些重大社會問題。如環境污染與環境保護、能源問題等。此類問題在生活中隨處可見，具有普遍性。因此，可要求學生通過到現場實地觀察，調查當地的污染情況或能源情況，來增加他們的科學知識與技能，增強他們的社會責任感。

例如，在學習了“聲”這一章后，可圍繞學校噪音污染嚴重這一情況，開展調查活動。讓學生去找一找有哪些噪音源在發出噪音，影響同學們的學習。想一想有哪些方法可以減小學校的噪音污染。學生實地調查后，想出了許多切實可行的措施，如在學校周圍栽種樹木，以減弱附近工廠傳來的噪聲；課間同學們不要大聲喧嘩、追打嬉鬧等。

三、開展資料查詢活動

新教材中滲透的STS教育內容有現代物理科學技術的新發展、新成果、新成就。如新型電池、超導體、現代航天技術、超聲波及其應用、低溫的獲得及其在醫學上的應用等。以上內容不可能用實驗方式展現，所以可以采用資料查詢的方式進行。通過這種形式可促進學生走進科學，走進高新科技，加強書本知識與社會實踐的聯系。

例如，在學習了“核能”之后，就可以組織學生通過上網，查閱文獻資料等方式收集有關核能的知識，了解核能發電和火力發電各自的優缺點，寫成相關的材料，在課堂中進行辯論。該種方式既可幫助學生了解核能的知識，又能幫助學生培養團結合作精神，并訓練學生的口頭表達能力。

四、開展研究性實驗

這類活動，就是創設問題情境，引導學生主動探求知識，從學科和生活中選擇或設計具有實踐性的研究課題，讓學生采用類似于科學研究的方法主動探究、發現、獲取知識，解決問題，在實踐中學會學習。課題來源，包括物理教學大綱中的實踐活動參考題，也可以由教師設計一些課題或學生提出自己感興趣的課題。

篇2

在新的課程體系之下，《普通高中物理課程標準（實驗）》中對普通高中的性質、理念和培養目標進行了重新定位，對普通高中的課程結構及其價值取向進行了整合和調整。這次物理課程改革的主要內容之一是：提出課程實施上注重自主學習，提倡教學方式多樣化，并特別強調了科學探究的重要性。

但是，無論是作為學習目標，還是作為教學模式，科學探究對于中國教師和中國學生都比較陌生。除了觀念上的原因之外，更主要的原因就是教師對科學探究的模式在運用上還不夠成熟，不能從三個維度的培養目標上整體把握，不善于促進學生的自主學習和探究活動，這樣就難以進行教育的創新和促使學生的良好成長。所以，科學探究的教學模式該如何付諸實施、加以運用，需要有人摸索出切實可行的內容、條件和方法的指導，以提高科學探究的質量，并把探究活動的方式引向多樣化。

二、幾種常見課型的科學探究教學模式的運用

根據高中物理學科及物理教學的特點，物理教學中的探究主要分為實驗探究和理論探究，下面主要從實驗探究方面展開。

1.演示實驗的探究

1.1導入新課設計演示，感受科學探究

導入新課的演示實驗應該使學生通過觀察與思考，有所發現、有所聯想，感受科學探究，萌發或提煉出科學問題，體現“提出問題”和“猜想與假設”等科學探究的要素，以利于新知識的構建。因此我總結出這樣一種模式：

具體應用在動量定理一節的導入中如下：

（1）演示實驗，創設情境

讓一個生雞蛋從高處下落到一個海綿墊子上，學生發現雞蛋反彈起來，并未摔碎，興趣大增。

（2）師生合作，提出問題

引導學生提出問題，雞蛋為什么在地板上容易摔碎而在海綿墊上不容易碎。

（3）大膽猜想，合理假設

學生猜想：地板對雞蛋的沖擊力大，海綿對雞蛋的沖擊力小。

教師引導猜想：兩者還有哪些不同。

學生進一步猜想：地板與雞蛋的接觸時間短，海綿與雞蛋的接觸時間長。

學生合理假設：接觸時間可能影響沖擊力大小。在此基礎上引出新課動量定理。

在高中物理的新課導入中，許多課都可以采用這種模式，如：自由落體運動、曲線運動、平拋物體的運動、向心力向心加速度、反沖運動火箭、簡諧運動、波的形成和傳播等。在這種導入新課的教學模式中，著重突出科學探究的兩個要素：提出問題、猜想與假設。在提出問題環節中，著重培養學生發現物理問題和從物理學角度明確表述問題的能力。在猜想與假設環節的實施中，應該讓學生反復經歷假定和解釋這兩個過程，這是一個非邏輯思維和邏輯思維反復交替的過程，能很好地發展學生的發散思維和邏輯思維能力。

1.2形成概念探索規律設計演示，體驗科學探究

在對多年的教學實踐進行總結之后，我總結出在規律教學中設計演示實驗，進行科學探究的一種模式：

例如，在《安培力磁感應強度》一節的探究過程如下：

（1）提出問題，猜想假設

誘導提問：安培力的大小可能跟哪些因素有關？

學生猜想：可能跟電流強度、導線在磁場中的長度及在磁場中的位置等有關。

教師誘導：假設與這些因素有關，我們該采用什么方法進行驗證呢？

學生回答：控制變量法。

（2）制定計劃，設計實驗

學生活動：小組成員合作制定計劃，設計實驗原理，繪制原理圖，列出實驗步驟。

（3）交流討論，優化方案

交流：各組簡要說明實驗原理和步驟。（屏幕給予投影其原理圖）

討論：經討論，優化選擇出兩個方案。一個是定性方案，與課本中演示實驗相似；另一個是定量方案，其原理是通過彈簧秤測量拉力，根據平衡條件求出安培力的大小。這兩個方案都采用了控制變量的方法。

（4）進行實驗，收集數據

定性實驗方案演示；之后進行定量實驗方案演示：彈簧秤讀數幾乎不變，無法讀出其差異。

（5）分析論證，得出規律

分析論證：方案一采用了間接測量的方法，它滿足“理論上成立，實際中可行，實驗現象清楚，簡便易行”這一優化原則，但它的缺點是只能定性不能定量；方案二采用了直接測量的方法，理論上成立，且很有創意，但由于安培力太小，彈簧秤靈敏度差，實際中不可行，需要改進。如果彈簧秤換為拉力傳感器，并與微機結合就是現在比較先進的數字化傳感系統實驗室DISLab。如果采用很精密的DISLab實驗裝置，就可得到定量結果。

在高中物理教材中，為探索物理規律而設計的演示實驗同樣適用于這種探究模式的還有：牛頓第二定律、向心力向心加速度、電荷庫侖定律、電容器的電容、電阻定律電阻率等。在這些課的演示實驗探究過程中，著重突出科學探究的兩個要素：制定計劃與設計實驗、交流與合作。通過這兩個要素所達到的能力要求：知道實驗目的和已有條件，制定實驗方案，嘗試選擇實驗方法及所需要的裝置與器材，考慮實驗的變量及其控制方法，認識到制定計劃的作用。在合作中注意既堅持原則又尊重他人，有合作精神，認識到交流與合作的重要性。

2.學生實驗的探究

學生實驗分為探究性實驗和驗證性實驗，現把探究性學生實驗教學模式總結如下：

例如，在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗教學中運用此模式的過程如下：

（1）提出問題

如何來描繪小燈泡的伏安特性曲線，即小燈泡的I-U圖像。

（2）理論探究，設計實驗

學生理論探究：必須測出小燈泡在不同電壓下的電流值，所以需要電壓表和電流表以及它們的連接方法。怎樣獲得不同的電壓值，就需要設計變阻器的連接方法。

設計實驗：學生根據分析設計實驗原理圖，得到了四種不同的方案。

（3）小組討論，優化方案

小組討論：學生四人一組展開討論，分析不同方案的特點和適用條件，誤差來源等。

優化方案：經討論，認為因小燈泡為小電阻，所以利用伏安法的外接法誤差較小，可排除兩種方案。

（4）分組實驗，收集數據

學生分成幾個小組，各小組分工合作，分別按照方案1和3進行實驗，學生自己設計表格、記錄數據。

（5）分析論證，交流評估

分析論證：各小組建立I-U坐標系，分別根據方案1和3的數據在坐標系里描點并用平滑曲線連接。

交流評估：各小組之間交流不同方案下的圖線的差異，分析優缺點。發現方案1的電壓電流讀數范圍廣，分布也較均勻；而方案3的讀數范圍要小得多。對比得出方案1為最優方案。

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1簡介

“家庭小實驗”（2012年人教版改稱為“課外實驗”），是課堂實驗的延伸和補充，其重要性不言而喻，但很多教師重視實驗但不重視“家庭小實驗”。通過問卷調查和訪問的形式，調查分析了教師對“家庭小實驗”的態度以及形成這種態度的原因，解決了教師和學生想做實驗但又沒大規模進行課外實驗的問題。

初中《化學課程標準》（簡稱以下《標準》）指出：化學實驗是進行科學探究的重要方式，學生具備基本的化學實驗技能是學習化學和進行探究活動的基礎和保證。而對于化學實驗教師的指導程度可強可弱，活動場所可以在課堂內也可以在課堂外，探究的問題可來自書本也可源于生活。基于此，教科書提出“家庭小實驗”欄目（人教版在2012年改版后該欄目叫做“課外實驗”，本文中仍以“家庭小實驗”來稱呼）來彌補實驗只能在學校里做的缺陷。所謂的家庭小實驗，是指盡最大可能使用生活中易找到的儀器和藥品，代替學校實驗室特殊的儀器、藥品，在課外進行的實驗。

2成都市家庭小實驗的實施現狀及其原因分析

筆者采用訪問和問卷的方式共調查了成都市1所私立學校、7所公立學校（4所市區內，3所市郊區）的共計47位一線初中化學教師對家庭小實驗的態度，以及產生這種態度的原因。調查問卷發出47份，收回47份，回收率為100%，調查結果見表1。

通過表1反映的情況中，值得欣喜的地方是：①學生對做實驗的渴求度、興趣很高；②學生回家做實驗的愿望也很強烈，占80?85%，其中自己回家做過實驗的，占12.26%；③越來越多的教師認識到化學實驗、科學探究的重要性，39?21%的教師提倡學生分組實驗。以上3點為“家庭小實驗”的開展提供了強有力的保障。但是也反映了不好的一面：①向教師咨詢過在家做實驗的人較多，但真正實施實驗的人卻很少，只占12.26%；②教師重視實驗但是大部分是演示實驗，占60.78%，分組實驗只占39?21%，而真正的學生自行設計實驗幾乎沒有。

為什么在重視實驗且又明白學生對實驗的渴求卻不重視學生實驗，特別是學生真正意義自己動手操作的“家庭小實驗”呢？筆者從幾個調查項目分析了上述問題產生的原因，見表2。

從表2可以分析出“欄目所給藥品和儀器在現實生活中不易找到”、“課程太緊沒時間講”、“欄目所講和考試知識關系不大，沒必要做”是主要原因。這些原因導致了教師處理“家庭小實驗”的方式主要是以“學生看，教師簡單分析”、“只花1~2 min讓學生簡單看下實驗”為主，沒有真正貫徹教科書設立“家庭小實驗”的初衷，導致其功能沒有得到體現，也間接導致學生對“家庭小實驗”的態度：想做但不知道如何入手。

3解決“家庭小實驗”薄弱現象的對策

3.1端正教師的觀念

“課程太緊沒時間講”，這種想法是沒有真正的理解“課外實驗”的含義。正是因為課堂時間有限，才拓展到“家庭小實驗”，它需要的只是教師在實驗初級階段對實驗技能、原理、安全方面等知識的講解，引導學生自主探究。

3.2教師應做個有心人

教師應做個有心人，善于發現生活中的化學儀器及藥品的替代品。例如酸堿指示劑的實驗中石蕊、酚酞在生活中難以找到，但是可以用其他替代品代替，如用海棠花或紫甘藍代替石蕊或酚酞。又如可以用艾暢（一種小兒感冒藥）的吸管代替滴管，注射器代替分液漏斗，輸液管代替導管，等等。

3.3利用家庭小實驗對學生進行德育教育

針對“欄目所講和考試知識關系不大，沒必要做”這個原因，同樣以制作“葉脈書簽”為例，如果單純以出現在試卷上的頻率來看確實考核機率較低。但是它的作用在于了解NaOH的腐蝕性，是對開展學生安全實驗和事物兩面性的教育，是情感態度和價值觀教育的良好素材。

3.4將演示實驗轉換成家庭小實驗

教師不能只將眼光集中在課本上的“家庭小實驗”，而完全可以將重要實驗如雙氧水制取氧氣、二氧化碳的制取和性質實驗、質量守恒定律實驗等轉換成家庭小實驗，讓學生自己設計、自己做實驗、教師最后給予評價。這樣課堂的任務分散到了家庭，課堂效率自然就提高了。

4以自制酸堿指示劑為例設計一個家庭小實驗

實驗器材見表3~5。

該實驗取得了很好的效果：首先，在教授酸堿鹽知識點之初做這個家庭小實驗，增加了學生學習酸堿鹽知識的興趣，明顯感覺到學生在后續的課堂學習中積極性提高了；其次，學生對酸堿指示劑有關考題的答題正確率提高，特別是有關的實驗探究題；再次，學生的實驗操為技能也有所提高；最后，部分學生咨詢可否將其他實驗改作家庭小實驗，說明學生學習化學的積極性和善于探究的精神提高了。

5結論

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關鍵詞：實驗教學；對策；基本原則

一、問題的提出

探究式實驗教學是新一輪的教學改革極為推崇的教學。這種教學重視實驗的探究，可以使學生體驗物理規律發現和形成的過程。通過探究性的學習，不僅培養了學生的探究、發現、創新的良好科學素質，而且使學生品嘗到探究過程中成功的喜悅，從而激發濃厚的學習興趣。新編物理教材中給出了較多探究性實驗，但有些實驗存在可見度小，受氣溫、濕度、陽光等條件的限制，成功率低；有些結論缺乏實驗探究。

我們的物理實驗教學現狀還是不容樂觀；學校和教師受傳統教育的影響，普遍存在著重理論輕實驗的思想；實驗教學模式僵化，物理實驗教學的基本原則沒有充分體現，教學方式呆板；學生對基本測量儀器的使用不規范，學生動手操作能力差，以“背”實驗結論“代替”實驗操作。

實驗教學是物理教學中的一種重要手段，它不僅使學生直接地形成物理概念掌握物理規律，而且對學生實驗技能的培養起著決定性作用。但目前實驗的教學還比較普遍的存在一個誤區：教師先演示給學生看，然后把原理、結論講給學生聽。這種教法的最終結果必然造成學生處于被動地們位，教師的主導作用和學生的主體作用末能有機結合。

怎樣才能把課堂教學與素質教育要求的探究性學習、發現性學習和自主性學習相結合？在大力倡導探究式實驗教學的今天，迫切需要大量優秀的、具有創新性的探究實驗來豐富我們的課堂教學，為此，我們立足農村高中對探究式實驗教學作一些有益的探索。對于學生較為深入地學習物理實驗的相關理論、方法、技能：進一步提高學生的實驗素養，激發學生實驗探究的興趣；增強學生的創新意識；培養學生實事求是、嚴謹認真的科學態度；養成交流與合作的良好習慣；發展學生的實踐能力，具有非常重要的現實意義。

二、幾點對策

（一）、正確把握“開放”與“收斂”的“度”，選擇和設計合適的探究點

在對某一知識內容的實驗教學設計中，可選擇某個環節作為探究點，予以“開放”；其余的環節相對淡化，這個淡化就是指強化有意義接受學習的成分，采用講授或質疑應答方式予以“收斂”。但從中學生學過程來看，其科學探究能力還是能均衡地得到培養和提高。至于對某個探究點的實驗設計，我們可通過教材文本、物理學史料、方法論、現有的經驗和資訊中尋找和制定適合現有教學對象的，符合現有學校教學資源條件的多種的、可供選擇的方案。

（二）創設能適度調控探究活動方向與水平的實驗情景

情景不但可以激發興趣、引發問題、引導思考，在現代課堂教學中，還具有誘導與調節探究活動的方向與水平的功能。下面以研究氣體壓強與體積的關系這一節課的引入所創設的兩個情景為例證：

情景1注射器實驗情景2吹氣球游戲

實驗：1、用手推壓針筒活塞后放手

2、用手拉拔針筒活塞拉開距離放手

問題：1、在推（或拉）時，手有什么感覺？

同時觀察到針筒內氣體如何變化？

2、由此你對針筒內氣體的壓強與體積的變化及其關系作一推斷嗎？實驗：用兩個可樂塑料瓶，在瓶中上各反套一個氣球（其中一個瓶底有洞），二人比賽用力吹氣球

問題：為什么比賽結果是使勁吹氣的大男生反而不吹不大？（展示兩個瓶底）你們發現吹氣球的條件有什么不同呢？能作一個解釋嗎？

很顯然，上述二個情景都可能推斷出一定量氣體的壓強與體積的定性關系，但推拉注射器活塞情景能直接觀察與體驗到筒內氣體p.v的變化關系，推斷較容易；而吹氣球游戲有一定的懸念，能喚起學生探究的興趣，可是，推斷分析較難，學生往往不容易發現研究對象是瓶內封閉氣體。究竟取哪一個實驗？問題應怎樣鋪墊才是最有效的，只能視教學對象的實際水平作出抉擇了。

（三）、進一步開發與拓展數字化實驗系統與原有實驗整合的功能

運用傳感器、數據采集器和計算機作為中學物理實驗探究的工具，無論在測量精度上、數據采集的速度上，以及函數圖象處理的功能上，與原有實驗的測量工具相比，其先進性與不可替代性是顯而易見的。但從目前構成實驗探究所需的配套裝置而言，就顯不足和捉襟見肘了。因此，有效的辦法是：（1）將原有實驗數字化，如自由下落過程中底部有孔的水瓶的失重現象瞬即消逝，很難觀察，改用DV攝成視頻，慢放顯示，效果就非常顯著；又如用原有實驗中的秒表、刻度尺、單擺等裝置研究其周期T與擺長L的關系，可將已采集的數據輸入計算機由Excel軟件來處理，立即就能獲得數學表達式與函數圖象，得出結論。（2）將DIS實驗系統與原有實驗資源整合，以拓展數字化實驗系統的功能。如教材中關于機械能守恒定律的實驗設計是以DIS實驗系統與單擺的裝置配套完成實驗驗證，而現在我們可以形成新的組合，利用位移傳感器和數據采集器采集小車在不同表面（粗布面、細布面、木板面）上滑下時各點的高度h與速度v，并由計算機轉換與能與機械能隨位移變化的圖象，以及小車在粗糙程度不同的表面上滑下時，其機械能隨位移變化的圖象，以及小車在粗糙程度不同的表面上滑下時，其機械能隨位移變化的圖象。

此時,可組織學生討論,運用外推的方法,得出在無摩擦阻力的情況下,且只有重力做功時,物體的機械能將守恒的推論。上述整合方式產生的積極效果表現在物理規律的形成更有其內在合理性，學生對科學方法的運用和認識更深刻。綜上所述，加強和深化課堂內在探究學習的實驗設計及其優化策略的研究，將有可能：

1、解決課程設置中有限的課時數與探究活動時空的開放性、不確定性的矛盾；

2、克服實施自主學習、實施探究、交流合作這種學習方式與完成一定學習任務之間的困難；

3、提供適合不同資源和環境條件的學校，不同層次的教學對象，可供選擇的優化的實驗教學設計方案和紀念。為過程和方法教學目標的多樣性提供可操作的程序與素材。

（四）、做好課外小實驗、小制作，培養學生的探究能力

在教學中要聯系教材，引導學生做一些與教學內容有關的小實驗、小制作。用學生熟悉的生活用品做實驗，在完成小實驗，小制作的過程中，學生必須弄懂實驗原理，尋求合適的器材，進行部分加工、組裝，在操作過程中不僅培養學生的動手能力，更重要的是培養了學生的創造性思維。例如：在學完托盤天平后，可要求學生利用均勻的小木條或直尺、瓶蓋、鐵絲、橡皮泥、細線等自制一架簡易天平，用它來測量一些物體的質量，并與標準質量進行比較。在小實驗、小制作過程中，應培養學生做“一物多用”的實驗，充分發揮學生的獨創能力。如用一次性針筒就能做中學十幾個實驗，楊振寧教授說：“自制的儀器永遠比買來的好”。

三、探究式實驗教學的設計原則

1、探索性原則

探索性原則是指：設計的實驗所包含的物理規律要較隱蔽，實驗的條件和結論之間要有較大的距離，解決解決問題的方法和途徑要較模糊，學生需要自已通過智力“苦斗”才能有所新“發現”。

2、科學性原則

科學性原則是指：設計的實驗不出現科學性錯誤，并且具有科學思想和科學方法方面的教育因素。整個設計思路和實驗方法的確定都不能偏離科學基本知識和基本原理以及其它學科領域的基本原則。科學性是設計實驗成功的前提。

3、簡易性原則

簡易性原則是指：實驗的裝置要力求結構較為簡單，操作比較方便，實驗現象和變化過程要明顯，測量的數據要比較精確，實驗誤差應在允許范圍內，以便于學生在實驗觀測的基礎上，集中注意力進行思考分析，比較總結，探究規律。設計的選題要盡可能與日常生活實際相聯系，實驗的原理要盡可可能在高中物理范圍之內。

4、趣味性原則

趣味性原則是指：探究性物理實驗的設計要充分考慮學生心理特點和認知水平，實驗設計要行動、有趣，能使學生在進行實驗探究時，自始至終保持很高興趣。

5、發展性原則

發展性原則是指：設計的探究性物理實驗應具有促進學生智力和非智力素質的功能。一個設計良好的探究性物理實驗不僅應該針對學生心理發展的“現有水平”，更重要的是要針對學生心理發展的“最近發展區”；不僅應該構建起良好的知識結構，包含著促進學生智力發展的知識信息，而且應該營造起亢奮的心理環境，蘊涵著促進學生非智力素質發展情感信息。

6、重復性原則

在同樣條件下重復做同樣的實驗，觀察實驗結果是相同的。任何實驗都必須要足夠的實驗次數，才能判斷結果的可靠性。如果設計的實驗只能進行一次，而無法重復下，那么這樣得出的結論是不可靠的。

7、安全性原則

在實驗過程中不會對實驗設備器材產生損壞，對人生安全產生危害，對環境產生污染。

探究式實驗教學是當今物理教學改革中極為推崇的一種課堂教學模式。課堂教學中應用這一模式進行教學一定要注意避免：

1、放任自流

2、研究目標不明確

3、創設情境激發學生興趣不夠。

在備課上要圍繞的問題，不僅要考慮好探究目標、過程和方法，而且要設計豐富多彩的實驗來實現知識的應用和升華。在上課時，要善于誘導、啟發學生進行實驗來實現探究的過程，摒棄空洞的說教來傳授知識。物理教學離開了實驗探究將是無源之水，無本之木。對于一些難以說清道明的概念和規律，往往是千言萬語說不清，一看實驗便分明。圍繞目標設計新穎實驗難度較大，我想只要物理老師注意觀察生活，擴大視野，注意收集，是可以很好地做到的。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準（實驗）[M].北京：人民教育出版社.2003.4

[2]聶六英.中學物理實驗情境教學研究[G].湖南師范大學教育碩士學位論文.2004.4

[3]丁玉祥.中學物理實驗教學目標的分類測量與評價體系[J].教學儀器與實驗.2001.12

[4]張軍朋.中學物理實驗教學目標的分類測量與評價初探[J].課程.教材.教法.1996.1

篇5

關鍵詞：膠體；分散系；教材比較；文獻統計

膠體是高中化學必修模塊中的重要課題，多數中學教師經常選擇該課題來實施學生科學探究活動，并已設計和實踐出一些較好的課例，但在具體教學策略、情境設計等方面研究較多，缺乏對存在的教學問題進行必要的剖析反思，導致較難有針對性地提高教學效果。因此，針對膠體教學內容確立教學問題并尋求解決途徑，對提高課堂教學的有效性具有重要意義。基于此，本文通過探討膠體的教學研究現狀、確立膠體的教學問題、提供膠體教學改進和優化的建議，以期為一線教師進行備課研究及課堂教學提供參考意見。

一、基于文獻統計分析“膠體”教學

鉆研教學案例是開展文獻研究過程中的重要環節。在中國知網CNKI上以“膠體”“分散系”等為關鍵詞搜索到20篇近期較有代表性的教學論文[1-20]，包括教學設計的文本資料和教學現場的文字實錄，能夠呈現具體、典型且含真實問題情境的實際教學過程。在反復通讀文獻后，從知識呈現順序、問題情境設置、學生活動和教學例證素材等方面對教學案例進行深入分析，發現其中存在的差異與不足，分析確立“膠體”的教學問題。

從知識呈現順序的角度分析，在20份教學案例中，有16份案例（占80%）教師采取了演繹方法：介紹分散系概念及分類從分散質粒徑比較膠體、溶液、濁液制備Fe（OH）3膠體丁達爾效應及其原理膠體的其他性質及應用，引導學生基于分類思想來研究物質的性質及變化原因；有4份（占20%）采取了歸納方法：先從膠體、溶液、濁液的形成過程歸納分散系的概念從分散質粒徑分析丁達爾效應的原理從生活實例歸納出膠體相關性質從具體物質歸納出分散系的9種分類及依據。由此可看出兩種取向的教學觀：①強調分散系的分類、膠體的概念、性質及應用等具體知識的教學觀；②強調從分類角度研究物質性質等學科思想方法的教學觀，強調膠體與分散系的關系，落實分類觀、變化觀和微粒觀。

從問題情境與學生活動的角度分析，20份案例呈現如下特點：①當給出生活中膠體、溶液、濁液相關實例和分散質粒徑范圍后，教師往往會提出：這三者分別是什么物質分散到另一種物質中呢？這三者的穩定性如何？能否采用過濾方法區分膠體和溶液？這類問題，讓學生從本質上理解三者性質差異是由于分散質粒徑不同引起的；②教師一般還會基于實驗情境組織教學過程：探究FeCl3固體分別分散在冷水、沸水和NaOH溶液中的現象差異，如何解釋膠體的丁達爾效應，滲析法分離膠體和溶液的原理是什么，進而讓學生按分散質粒徑大小對分散系進行分類，認識到聚集狀態對物質性質的影響；③教師也會基于生活情境設計問題，要求學生利用膠體相關知識解釋自然現象或生活生產問題，如解釋鹵水點豆腐、膠體凈水、FeCl3稀溶液止血、河海交接處三角洲的形成等，讓學生在真實問題情境中理解膠體的組成、性質及用途間的聯系。但關于膠體聚沉、滲析、電泳現象的教學深度不一，其教學要求是什么，值得進一步探討。

從教學例證素材角度來看，按照教學環節進行分析：①導入環節：有15份案例選擇復習溶液和濁液知識（以鹽水、泥水為例）作為導入，引出分散系的概念和分類，在給出分散質粒徑范圍后導出膠體概念；有3份案例選擇列舉生活中常見分散系實例，并從分散質、分散劑狀態對分散系進行歸類和舉例，重點以液態分散劑為例導出膠體概念；有1份案例選擇納米材料導入，基于納米尺度引出膠體概念；有1份案例選擇由丁達爾效應的發現史引出膠體概念；②實驗探究環節：有16份案例選擇“制備Fe（OH）3膠體”的探究活動來講授膠體的丁達爾效應；有3份案例選擇“NaCl固體在酒精中分散”的探究實驗來講授膠體的形成與本質；有1份案例選擇“提純混有NaCl雜質的淀粉膠體”的探究活動來講授膠體的形成條件、丁達爾效應及滲析現象；③課堂小結環節：有14份案例選擇“膠體的應用”結尾，引導學生運用化學知識解決生活中相關問題；有2份案例選擇“溶液、膠體、濁液的聯系及轉化”做結尾，升華分類觀、變化觀的學科思想；有4份案例選擇“納米材料”等學科前沿資訊做結尾。綜觀20份教學案例，教師選擇不同的例證素材，重點講授膠體的制備及利用丁達爾效應鑒別溶液與膠體，但可能讓學生在初學階段建立起“膠體的本質是有丁達爾效應”的迷思概念，而未能認識膠體的本質；如何選取教學例證素材促進學生認知發展，值得進一步探討。

通過從不同角度對文獻案例的分析，現有教學中具有差異性的方面往往存在一定的教學問題。如通過知識呈現順序角度可確立“膠體知識教學過程如何落實分類觀、變化觀等學科思想”；通過問題情境及學生活動角度可確定“膠體聚沉、電泳、滲析現象的教學要求是什么”；通過教學素材例證角度可確立“選擇怎樣的例證更有利于學生理解膠體的本質”。

二、基于教材比較分析“膠體”教學

教材是教師備課研究和教學實踐的重要依據。通過比較我國現有的三套高中化學教科書必修模塊中“膠體”在內容選取和組織呈現上的差異，分析確立膠體教學的相關問題。

哪諶莩氏中問嚼純矗人教版先闡釋分散系的定義及分類，再以液態分散系為例，按分散質粒徑大小將分散系分為溶液、膠體和濁液，并通過“科學探究”探討膠體的丁達爾效應及形成原因，最后通過“科學視野”拓展介紹膠體的電泳、聚沉現象；魯科版通過“聯想?質疑”中呈現的丁達爾現象引出分散系、膠體的概念，并闡釋膠體的丁達爾效應、電泳和聚沉現象，最后通過“知識點擊”介紹膠體與滲析；蘇教版通過舉例直接給出分散系、膠體的概念，通過“活動與探究”介紹膠體的凈水功能，最后通過“資料卡”簡單描述膠體的應用。可見三套教材：①都強調分散系的概念及分類，但介紹丁達爾效應所選用的例證素材不同，人教版和蘇教版都通過比較光束通過CuSO4溶液與Fe（OH）3膠體時的現象差異引出鑒別方法，魯科版通過比較光束通過鹽酸、Fe（OH）3膠體和AgI膠體時的現象引出丁達爾現象；②膠體的電泳、聚沉和滲析的教學要求不一：魯科版中膠體的丁達爾效應、電泳和聚沉現象以主體知識形式呈現，滲析則作為拓展了解；人教版通過實驗探究Fe（OH）3膠體的制備，并介紹膠體的聚沉、電泳現象及應用；而蘇教版僅以資料卡形式介紹膠體的應用，如表1所示。

結合表2分析，膠體知識呈現差異主要體現在：①導入部分引入膠體概念所用的邏輯順序不同，人教版和蘇教版注重與初中已學的溶液、濁液對比，魯科版偏向于從生活中的丁達爾效應引入膠體概念；②教學內容選擇上，三個版本教材都有Fe（OH）3膠體制備與性質實驗，滲透丁達爾效應與膠體粒徑、表面積特點，但魯科版深度研究了膠體的聚沉與滲析；③應用拓展部分，三個版本教材都介紹膠體在日常生活、納米材料和醫藥領域的應用，注重STSE（科學-技術-社會-環境）理念的滲透，其中魯科版更突出學生動手探究活動。

再從膠體、丁達爾效應、膠體制備和例證素材四方面對三套教材的差異進行具體分析。

（一）介紹“膠體”所選取的內容

蘇教版僅介紹了膠體概念，通過“活動與探究”欄目中實驗1介紹用激光筆鑒別膠體和溶液的方法，未闡釋其原理是丁達爾效應；實驗2介紹Fe（OH）3膠體的凈水功能，但未提及膠體的電泳、聚沉、滲析等現象；而人教版和魯科版則較詳細地介紹了“膠體”的組成、性質和應用，這是因為膠體作為一類重要的混合物，因其具有特殊性質在生產生活中廣泛應用，且促使學生把研究物質世界的視角從純凈物轉向混合物。

（二）介紹“丁達爾效應”所選取的例證素材

蘇教版并未出現“丁達爾效應”概念，但提及用激光筆鑒別CuSO4溶液和Fe（OH）3膠體的實驗；人教版闡釋了激光筆照射CuSO4溶液和Fe（OH）3膠體的現象差異及其原理，從現象產生原理的角度定義丁達爾效應；魯科版呈現可見光束照射鹽酸、Fe（OH）3膠體的現象差異，從直觀實驗現象的角度定義丁達爾效應，選擇無色溶液（鹽酸）還可避免出現CuSO4溶液因呈藍色會吸收可見光導致未出現“光亮通路”的現象偏差。在實際教學中，教師要根據學生認知水平選擇恰當定義方式進行“丁達爾效應”的教學：學生通過物理課程的學習，已對光的散射原理有一定了解，則可采用人教版中“原理式”的定義，否則宜采用魯科版中“現象式”的定義；教師在“丁達爾效應”的例證素材上建議將藍色CuSO4溶液換成藍色及綠色以外的溶液，以遵循科學研究的嚴謹性和規范性。

（三）介紹“Fe（OH）3膠體制備”的內容

蘇教版中并沒有介紹Fe（OH）3膠體的制備方法，人教版中將“Fe（OH）3膠體的制備”編排在膠體與溶液、濁液性質對比的實驗之后，體現了基于“制備-結構-性質-用途”學科思想研究物質的思路。而魯科版中，則將膠體制備的內容編排在練習題中，強調知識應用與學科思維能力的培養，如表3所示。

（四） 闡釋“膠體的應用”所選取的例證素材

蘇教版多數是介紹膠體在國防科技、醫藥制備、工業生產上的應用情況，除了膠體凈水功能這一案例，其他例證素材與日常生活的聯系不緊密；而人教版和魯科版選取的例證素材相對而言比較貼近學生已有的生活經歷和體驗，如豆漿、牛奶、果凍、洗滌劑、制備豆腐、制造墨水等，讓學生感受到化學與生活生產的聯系，學會從學科角度出發運用化學知識解釋生活中的化學問題，如表4所示。

三、 教學建議

（一）把握“膠體的性質及應用”相關內容的教學要求及深廣度

對膠體課題教學問題的分析，既要通過理論層面的探討，如膠體知識對學生認知發展的功能與價值、膠體化學在學科前沿發展中的地位與作用等；又要從實踐出發探索利于學生理解膠體本質的教學設計及活動實施。20份文獻和3套教材中膠體教學內容的廣度和深度都不同，如何落實教學要求是值得教師關注的教學問題之一。《普通高中化學課程標準（實驗）》 [21]中提到“能根據物質的組成和性質對物質進行分類；知道膠體是一種常見的分散系；實驗：氫氧化鐵膠體的制備；實驗：鋁鹽和鐵鹽的凈水作用”，從知識與技能的角度分析，學生僅需知道丁達爾效應，但為了后續學習鹽類水解，學生也需了解膠體的介穩性，而聚沉、電泳則不做要求。因此，教學應該參考課程標準對學生的認知水平的要求，準確地把握膠體教學的深廣度及教學要求。

（二）選取“膠體的性質及應用”相關內容的教學例證素材及探究活動

膠體由于具有特殊的性質，在生產和生活中有廣泛的應用。在實際教學中，教師可以選擇一些與學生日常生活聯系緊密的例證素材引導學生從學科視角解決日常生活中的問題，幫助學生更好地理解化學本質。教師應對實驗進行必要的加工和拓展，充分發掘實驗的探究內涵，通過具有一定梯度和內在邏輯的問題組，將實驗內容或思考問題設計成教學活動，開展學生討論、分組辯論賽等形式的活動，在活動中啟發學生思考，培養學生的科學思維方式，發展學生的科學探究能力。

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篇6

關鍵詞：初中化學；家庭實驗包；

1.家庭實驗包的意義

1、開發研究化學家庭實驗包，有利于學生創造思維的發展

化學家庭實驗是激發學生創新開發的手段。化學家庭實驗可讓未學過化學的中小學生對化學產生濃厚的興趣且在初三開始系統學習化學時，便使人們生活、社會發展離不開化學的概念在頭腦里扎根，在學習研究物質的結構、性質、變化規律的同時，被發明制造精美靈巧的化學家庭實驗儀器所感染，從而產生濃厚的興趣和好奇心。

2、開發研究化學家庭實驗包，有利于培養學生的動手能力

常規實驗因儀器，試劑價格偏高，有時只能2-3人合用一套儀器，實驗通常只允許學生做一次。而家庭化學實驗由于具有小、快、靈、省、多、好（小：儀器小巧；快：反應快速；靈：反應靈敏；省：省時、省力、省錢；多：教學功能多；好：教學效果好）等突出的優點，在培養學生的實驗技巧方面，表現出了常規化學實驗所無法比擬的優點。

2.初中化學實驗包的開發研究

在家里，沒有現成的儀器和藥品，這就需要我們學生在實驗過程中動手、動腦，尋求性能相似的代用品，建立我們的家庭實驗包。

2.1開發研究家庭實驗包的主要步驟

1、選定化學實驗

2、研究實驗方案。教科書上有很多實驗，但有的實驗是需要改進的，這個步驟很重要。

3、收集化學反應藥品以及反應儀器（主要來源于生活當中）

4、進行實驗

5、提出值得探討的問題，改進實驗方案

6、思考該裝置、儀器、藥品可否用于一系列的實驗，達到一舉多得。

7、將儀器、藥品放入實驗包，并給藥品標上標簽。

2.2生活中可替代儀器和藥品的物品

要做好家庭實驗，選擇儀器和藥品的替代品是關鍵，下面是我對儀器和藥品的替代品的選擇，這些都來自于生活，比較好收集。

收集生活中的化學藥品：化學是研究物質的，我們的身邊充滿了物質，它們不就是我們要找的藥品嘛！我把這些物質分成了四類，即廚房，家庭小藥包，生活用品和大自然里的物質。如下表：

在生活中有更多“儀器”和“藥品”等待著我們，期望我們利用它們來探究化學的奧秘，使我們的生活、我們的世界更加絢麗多彩！

2.3開發案例

對實驗室制取二氧化碳的方案進行改進，具體操作如下：

實驗一：

[實驗原理]CaCO3+2CH3COOH==（CH3COO）2Ca+CO2+H2O

[實驗用品]純堿（或者雞蛋殼），食用白醋，石灰漿，小玻璃藥瓶2個，輸液管

[實驗步驟]

（1）向玻璃藥瓶里裝入少量純堿（或者雞蛋殼）和白醋，塞緊帶吸管的瓶塞。

（2）將生石灰溶于水得澄清石灰水，裝入玻璃瓶中。

（3）將輸液管的另一端插入裝有澄清石灰水的玻璃瓶中，觀察現象。

優點：反應儀器較小，裝置簡單，藥品在生活中很容易得到的，體現實驗的生活化、簡單化、微型化，節約藥品，減少污染，并培養學生的思維能力和觀察能力。

為了發展學生的思維，我利用實驗包里的儀器對實驗室制取二氧化碳的裝置進行了改進，其裝置如下：

這二套儀器都能做到隨時制取二氧化碳氣體，也能隨時停止制取二氧化碳氣體。

為了增加學生的興趣和加深對制取二氧化碳原理的認識，我補充了一個“火山”噴發的實驗，如下：

實驗二：

[實驗原理]發酵粉和醋發生化學反應，產生了二氧化碳氣體，使瓶中產生了巨大的壓強，把去污劑氣泡從瓶中吹出來，形成“火山”。加一點有顏色的果汁，目的是使“火山噴發”更壯觀、好看。

[實驗用品]6杯面粉，2杯鹽，4匙實用油，熱水，塑料瓶，一個平面板，實用紅色液體（如葡萄汁，去污劑（液體），發酵粉，醋

[實驗步驟]

（1）把6杯面粉，2杯鹽，4匙實用油混合并加水攪拌后，制成火山的錐體，要制得光滑和堅硬。

（2）把塑料瓶放在一個平面板上，并用剛制得的面團圍在周圍制成圓錐狀，注意不要把口堵上，也不要把面團掉進去。

（3）向瓶中假如一些熱水和一點紅色實用果汁。

（4）向瓶中加5滴清潔劑。

（5）向液體中加2匙發酵粉。

（6）慢慢的向瓶中到入醋。

總之，化學新課程要積極倡導科學探究，化學課堂實驗教學要全力參照家庭小實驗具有貼切生活、題材廣泛、內容豐富等特點，在確保家庭小實驗設置科學合理，程序安全可靠的前提下，精心選擇和編制多組化學家庭小實驗，讓學生在家庭小實驗操作環節中承擔“小化學家”，“小設計家”，“環保小衛士”等多元角色，促進學生在交織的角色體驗中，切實加強社會責任意識，這樣化學新課程知識就得以順利遷移，深化應用，合理培養學生的課外探究能力，并將學生的創新能力提升到一個新的臺階。

參考文獻：

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[4] 現代化學教學論.西南大學化學化工學院化學教育研究室.2003

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在課程標準中有這么一段話，說明了本主題在課標中的地位：無處不在的自然現象，蘊涵著研究物質及其變化的豐富素材。引導學生認識和探究身邊的化學物質，了解化學變化的奧秘，是化學啟蒙教育的重要內容。

本主題引導學生觀察和探究一些身邊常見的物質，幫助學生了解它們對人類生活的影響，體會科學進步對提高人類生活質量所做出的巨大貢獻；增強學生對化學的好奇心和探究欲望，使學生初步認識物質的用途與性質之間的關系，幫助學生從化學的角度認識和理解人與自然的關系，初步形成科學的物質觀和合理利用物質的意識。

本主題的教學要注重從日常生活和生產中選取學生熟悉的素材，注重引導學生通過觀察和實驗探究活動，認識物質及其變化。用五彩繽紛的化學物質和豐富多彩的化學變化，讓學生體驗化學美。通過本主題的教學，使學生認識學習化學的重要意義。

二、 中考動向及復習策略

1. 我們周圍的空氣

① 空氣及氧氣的相關知識：

本單元主要考查空氣的組成及主要成分的體積分數、了解氮氣、氧氣、稀有氣體的用途、空氣的污染及防治以及氧氣的性質和實驗室制法。一般很少單純考氧氣的制法，往往與二氧化碳的實驗室制法綜合在一起考。主要是從實驗裝置的選擇、藥品的選用、制取的原理、氣體的收集、檢驗及驗滿等方面出題，多數是以實驗題的形式考核，綜合性較強，難度較大，分值較多。對于空氣的組成這部分內容，一般都是針對空氣中氧氣含量的測定出題，氧氣化學性質的考查側重于物質燃燒的現象，也會和金屬的銹蝕相聯系，總體難度不大。

② 碳和碳的氧化物

本單元中對于單質碳的考核側重于它們的用途，尤其是活性碳的吸附作用、金剛石的硬度、石墨的各個物理性質及用途，常以選擇題、填空題的形式出現。

二氧化碳的制取是歷來中考的熱點，在試題中常與氧氣的制取相聯系，碳酸根離子的檢驗也在歷年的中考題中頻頻出現。關于二氧化碳的考核，要注意二氧化碳的物理性質、化學性質和用途，在以往的中考中多次出現以二氧化碳的化學性質為探究內容的實驗探究題。

一氧化碳的性質也是中考命題的熱點。其中還原性主要是以實驗題的形式進行考核，考核的內容可以是實驗裝置、操作步驟、反應現象以及尾氣的處理等多方面，中等難度。

本單元的知識點較多，在中考中占有重要地位，每年必考，題目可大可小，難度可高可低，這也必將是今后中考的重點。

2. 水與常見的溶液

前者主要考查水的組成及性質，了解硬水和軟水的區別，硬水軟化的方法，了解水的凈化方法，掌握過濾的操作要點，了解水的污染及其危害。近幾年有關水的試題多為選擇題或填空題，分值不高，難度不大。有關氫氣的物理性質、可燃性及燃燒的現象、驗純和氫能源的開發及優點，中考也多有涉及。

常見的溶液這部分的內容主要側重于飽和溶液和不飽和溶液的有關知識，固體溶解度等方面，多以選擇題出現，分值不高，但有些難度。關于溶質的質量分數的計算，多數是關于化學反應的反應物或生成物的溶質的質量分數的計算。

3. 金屬與金屬礦物

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1. 倡導自由與開放式的追問風氣，進行實踐性的教與學

實施探究教學，要從學生熟悉的物質或現象入手，引導他們發現問題，展開探究，以獲得有關的知識和經驗。要緊密結合學生生活實際，使他們感受身邊的化學物質和化學變化，不斷增強學習的興趣，加深他們對化學知識在生活實際中應用的認識。對于與學生生活實際緊密聯系的物質及其變化現象，要注意在教學中，尋找新的視角和切入點，使學生形成新的認識。

燃燒是學生生活中常見的現象，可是對于燃燒的條件學生并不在意，教師就要從這個學生熟悉的化學現象入手，找準切入點，引導學生發現未知。“燃燒”的教學目標是要使學生能從化學的視角分析燃燒的條件，影響燃燒的因素，從而進一步應用這個原理去解決如何充分利用燃燒和有效滅火的問題。同時通過探究實驗學習控制條件對比驗證假設的實驗方法。按原有的教法是：如圖所示

教師通過銅片上的紅磷與熱水中的白磷均未燃燒，而銅片上的白磷燃燒了的演示實驗，告訴學生燃燒的條件。由于學生對紅磷，白磷的性質不熟悉，因此對這個實驗的原理及要證明什么問題難以理解，更搞不懂什么是控制條件的驗證方法。而上海出版社出版教材教法，結合現行教材的意圖設計了下列教法：

實驗一：兩棉球分別沾有水和酒精，然后在酒精燈上點燃，蘸酒精的燃燒了而蘸水的沒燃燒。

實驗二：大小相等的兩枝蠟燭，點燃，一支放在空氣中，另一支放在倒扣著的玻璃杯中，放在玻璃杯中的漸漸熄滅了。

實驗三：將兩只空火柴盒（去外殼），一只放在酒精燈上很快點燃，另一只盛水后再放在酒精燈上卻沒有點燃。

三個燃燒實驗來自學生的生活，學生十分熟悉，可這與燃燒的條件有什么關系，學生卻沒有考慮過，因此每做完一個實驗后，我就讓學生分析實驗說明了什么？憑生活經驗學生很容易說出了，實驗一說明燃燒的物質必須有可燃性，實驗二說明了可燃的物質必須與空氣接觸，實驗三是由于水吸收了熱量火柴盒燒不著。可為什么每一個實驗都要同時在兩種條件下做呢？只做一個實驗行不行呢？這個問題把學生對事物的認識，引向科學探究的方法的更高的層面，通過討論學生不僅知道了燃燒需要的三個條件，還體驗了設計對比實驗對問題研究的作用。

我又提出可燃物燃燒是否需要同時具備和氧氣接觸，溫度達到著火點兩個條件呢？我設計了以下四個實驗，讓學生先推測其實驗現象并要求學生按下表分析燃燒和不燃燒的原因。

由于有了前三個實驗的基礎，學生不難分析出下面實驗一到實驗三的結果：

實驗一到實驗三的現象，由于生活經驗，學生表現平靜，是預料到的，實驗四引起了學生的爭論，有人說白磷不會燃燒，因為水火不容，有人說可能會燃燒，因為有了氧氣，此時學生原有的認知結構與現實產生了矛盾，因為這與經驗相差太大，使學生產生了極大的探究熱情，爭論中學生迫切想知道實驗的結果。當看到氧氣通過導管通到水中，白磷竟然在水中也燃燒起來了，學生無不驚訝，水火竟能相容？！（此實驗用雙氧水做反應物，二氧化錳為催化劑制取氧氣，使氧氣流保持持續放出，白磷置于開水中并呈熔化狀態，實驗時將導氣管對準白磷，可見到白磷很快燃燒，發出亮光）在不可思議驚訝之余，學生明白了一個不爭的事實：可燃物燃燒必須同時具備達到著火點的溫度和與氧氣接觸兩個條件。

接著我又讓學生反思實驗過程，思考這個結論是如何得到的。通過反思得出結論的經歷，在表格分析，實驗歸納證明燃燒的條件的過程中，學生體驗到結論是在控制燃燒的一個條件，經過對比驗證另一個條件對燃燒的影響的實驗方法中的到的，對控制變量的探究方法有了深刻的認識和理解，其效果不僅讓學生知道了燃燒的條件，還讓學生在探究燃燒條件的過程中，學會了在科學探究過程中如何設計實驗的原理和方法。

為了讓學生理解研究燃燒條件的目的，我提出“一支燃燒的蠟燭，你用什么方法可以使它熄滅？”的問題讓學生討論，要求想出盡可能多的方法，并讓他們說出每種方法可以滅火的理由，。根據生活經驗學生列舉了用嘴吹火，用水澆滅，剪斷燈芯、用濕布蓋滅等8種方法，我將方法和理由都寫在黑板上，然后讓學生自己歸納出滅火的原理。這一過程不僅讓學生知道了滅火的原理與燃燒的條件的關系，更重要的是學會了科學探究的目的和方法，提高了思維品質。

探究學習的問題性、實踐性、參與性和開放性使學習的過程更需要自主的時空，合作的條件，也更有利于學生獲得可持續發展的動力，在新課程改革中教師要充分應用教材為載體，挖掘探究要素的功能，使學生獲得化學知識與技能的過程也成為理解化學、進行科學探究、聯系社會生活實際和形成科學價值觀的過程。

2. 采用探究式實驗教學模式，營造良好的實踐實驗氣氛

探究式實驗教學模式活動安排：呈現問題情景發現問題提出假設設計實驗實驗探究交流與評價

在質量守恒定律一節的教學中，教師提出物質發生化學變化時反應前和反應后物質的總質量是否發生改變？現在就讓我們一道用自己實驗臺上的儀器和藥品探究這一問題的答案。

1. 你認為物質發生化學變化時總質量是如何變化？

2. 有哪些證據能支持你的假設？

3. 你能通過實驗來檢驗你的假設？請把你的實驗方案和大家交流討論。

4. 聽了同學的發言，你認為你設計的實驗方案還需修改嗎？請完善你的設計方案。

教學中，教師去巡視指導學生實驗，讓各組長向全班同學交流實驗結果，針對每組實驗中可能得到的不同結論，并讓學生充分發表自己的意見。

（1） 化學反應前后物質的總質量的變化是不是有規律？

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【關鍵詞】生物教學；素質教育

在教學工作中對學生進行全面的素質教育，是每一位教師責無旁貸的責任。在生物教學中，如何改變過去陳舊的課堂教學模式，改變以往課堂上“老師講授，學生被動接受”的灌輸式的教學方式，探索“以人的發展為中心，以提高學生的全面素質和創新能力為目的”的教學模式，是我們生物教師應當堅持和研究的重要課題。

一、加強學生的思想素質教育

生物學是從觀察、研究生物體而興起的學科。它的發展和進化的過程中，各種論斷都貫穿了樸素的辯證唯物主義思想。

在教學生物學基礎知識的同時，注意挖掘教學內容的內涵與外延，這有利于使學生樹立正確的辯證唯物主義的世界觀和方法論，培養他們良好的思想素質。三百多年前，英國科學家虎克用顯微鏡首先觀察軟木薄片，發現了生物的基本結構――細胞，從而開創了對生物學研究的新方法。細胞雖然肉眼無法直接看見，但我們利用顯微鏡就可以清楚地看到，細胞確實是真實存在的。世界是物質的，這是唯物主義觀點。結合生物教學的相關內容，突出介紹我們偉大的文明古國在生物學研究方面的許多重要發現、發明、創造，增強學生的民族自豪感，激發他們熱愛祖國的思想感情。如學習水稻種類的多樣性時，向學生介紹著名水稻專家袁隆平與雜交水稻的故事；學習到酵母菌的應用時，強調我國是世界上最早利用酵母菌釀酒的國家等等。當代中國輝煌的成就更是不勝枚舉，如試管嬰兒的誕生，胰島素的人工合成等等。輝煌的成就勢必激勵學生樹立為科學獻身的遠大理想。

二、提高學生的科學素養

小學階段的科學素養教育是零散的、淺顯的。要提高學生的科學素養，科學知識處于基礎和核心的地位，它影響并制約著人們創造能力、思想水平和科學品質的發展。讓學生夯實知識的根基，是我們教師的第一要務。在教學中要使每一個學生都建立起生物學的基礎觀點。對生物體的形態、構造及生命的誕生、發展、進化規律有一個全面的、清晰的、具體的了解和認識，從而使學生在觀察、研究與生命現象相關的問題時，有一個扎實系統的知識結構。如在學習“光對鼠婦生活的影響”實驗時，通過對鼠婦生活環境的觀察，嘗試提出問題并作出假設【光對鼠婦的生活有影響】；在學習生物的分類時，通過哺乳動物的內部結構（如心臟的結構與人相似都分為四個腔等）與人的相似，嘗試說出人與哺乳動物在生物進化上親緣關系的遠近；培養學生的歸納與推理的能力；知識運用的能力；數據搜集、處理和運算能力等。在教學過程中教師應采取多種方法，注意教法的多樣性，如可采用講述法、直觀教育法、自習法、討論法、實驗課等。另外，教師還要充分利用多種媒體，如實物、標本、模型、投影、錄像等，讓學生在目標的驅動下，采用自學、觀察、描述、歸納、推理等，培養學生科學研究的一般方法和能力。

三、強化學生的實驗技能

生物學在相對意義上來說就是一門實驗學科。初中生物教材中就有大量的學生分組實驗，觀察、閱讀課內外的小實驗，篇幅超過了整個教材的四分之一。這不僅體現了全面培養學生的科學素質的要求，也符號初中學生年齡小，好動，喜歡親手做實驗的心理特點。所以，提高學生的實驗教學質量是初中生物教師的當務之急。在實驗教學中，教師應要求學生明確實驗的目的，了解實驗的設備裝置和設計原理，掌握操作程序和操作技能。在實驗過程中學會觀察實驗現象，如實記錄實驗結果，出現了錯誤，能按照實驗原理、操作程序，認真分析原因，糾正錯誤。從而使學生樹立科學探究的精神和實事求是的態度。

生物學科實用性很強：許多生物學原理、生物特性都與工業、農業、畜牧業養殖密切相關，教師應激勵學生學以致用，把學到的知識應用到實踐中去，積極參與力所能及的生產勞動，使學生的思想品質在生產勞動中得到提高和升華。

四、增強學生的衛生保健意識

生物教材中有相當一部分內容介紹了營養和衛生保健常識。如健康的生活方式；傳染病的流行及其預防；體育鍛煉對人體各系統健康的保障，通過學習糾正一些學生不吃早餐和挑食的不良習慣，培養學生良好的衛生習慣和生活習慣，這些都有利于增強學生的身體素質，達到學以至用，這不僅有利于形成良好的衛生習慣，也有利于保證身體的健康成長。又如介紹了吸煙、吸毒的危害，教師就應要求學生不要有試一試的想法，一旦上癮，就難以戒除，勢必摧殘自己的身心健康。學生掌握了有關的原理，這對增強他們身體素質是大有裨益的。

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一、美國高中地理教材實驗的設置與分析

1.地理實驗的設置

在美國高中主流理科教材《科學發現者·地理》中，僅地理實驗就分為迷你實驗、地學實驗、探索實驗，技能實驗四大板塊。其中，地學實驗又包含4種亞類：地學實驗、網絡實驗、地學制圖實驗和設計實驗。如表1所示。

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在美國高中核心理科教材《地球科學》中，每個章節都配有“實驗室或家庭實驗室”板塊，并且在每一章節開頭，都有一個導航實驗。其中，“實驗室或家庭實驗室”這一板塊設置，主要引導學生進行積極主動的思考和對相關內容的探究。導航實驗的設置主要讓學生把握本章節的學習方向。

2.地理實驗的分析

類型多樣，作用鮮明。在《科學發現者·地理》一書中，共有實驗124個，分為四種類型，每種類型都有其現實意義，均是通過實驗形式引導學生對地理事象進行探究，激發對地理課程的學習興趣，加深對地理事物及其地理現象和原理的理解。并且，每種地理實驗在教科書中的位置不同，所起的作用也不一樣。如每章都設有一個探索實驗，實驗的具體內容用以介紹本章概要，易激發學生對本章地理學習內容的興趣，從而為接下來的全面學習起到很好的導向作用。

從美國高中地理教科書實驗設置可以看出，編者很注重激發學習興趣，增強地理學習的主動性，注重培養學生動手動腦、開展科學探究的方法與能力，這種設置方式更容易讓學生在具體的學習過程中建立對地理內容學習的網絡體系。

體現關懷，注重科學。美國高中地理教材中很多實驗都包含安全警示這一項，如在“制作晶體模型”實驗中，就直接提示，明礬溶液能引起皮膚過敏，第一次倒入培養皿時會很熱，如果濺到皮膚，要立刻用冷水清洗；實驗的過程中要一直戴安全手套和系圍裙。類似的安全警示在教材中比比皆是，整套教材散發著濃厚的人文氣息。

美國高中地理教材一直倡導一種理念：引導學生像科學家那樣思考與實驗。所以實驗設置非常注重培養學生的基本科學素養、求實的科學精神以及科學探究能力。如在地學實驗中，主要包括實驗準備、實驗步驟、實驗分析和結論與應用四個環節。其中實驗準備這個環節又包含問題、實驗器材、目標、數據記錄表以及安全警示五項內容。值得注意的是，在目標這一項中，明確指出了具體的學習程度，如確定、描述、推斷以及應用等行為動詞。這就有利于學生評價自己的學習行為、掌握學習內容。

貼近生活，高于生活。美國中學核心理科教材《地球科學·人類的生存環境》一書中，“評估防曬霜效果”、“穿什么”、“擁擠的世界”等實驗，以及在美國中學主流理科教材《科學發現者·地理》一書中，“自流井是如何工作的”、“查明污染物的來源”等實驗都與生活環境密切相關，這類實驗設計不僅滿足學生不同的地理學習需要，而且可培養學生作為現代公民必備的地理素養，更重要的是有利于增強學生地理學習能力和生存能力。

地理學兼有自然科學與社會科學性質。美國高中地理教材地理實驗的設置與數學、生物、物理、化學、語文、歷史以及信息技術等科目密切相關，很好地體現了地理學綜合性這一特性。如在美國高中主流理科教材《科學發現者·地理》一書中所設計的技能實驗部分，就是以數學為基礎，對數據進行解釋和分析。學生在學習地理知識同時，也可涉獵其它科目，這種設計方式有利于學生獲得更加綜合的學科知識，同時培養完整而聯系的思維方式。

二、我國人教版高中地理必修教材實驗的設置與分析

我國人教版高中地理必修教材一共三本：必修地理1（偏重自然地理知識）、必修地理2（偏重人文地理知識）、必修地理3（偏重區域可持續知識）。根據《普通高中地理課程標準（實驗）》，人教版地理實驗設置共涉及模擬熱力環流小實驗、制作三圈環流模型觀察實驗、模擬山前洪積扇形成小實驗，主要特點如下。

數量偏少。教育部制定的《普通高中地理課程標準（實驗）》內容標準必修課程“活動建議”板塊明確提出地理操作實驗的活動只有一個：模擬大氣溫室效應的小實驗。地理觀察實驗有兩個：天象觀察、地質地貌等野外觀察。地理教材是以課標為依據，《普通高中地理課程標準（實驗）》中地理實驗的數量直接影響教材中實驗的設定。

科學性不足。實驗設置不能滿足學生操作能力要求，實驗過于簡單，不能很好激發學生學習興趣。另外，教材中地理實驗的設計，在實驗步驟上不很完備。地理實驗設置忽視地理圖表的應用，不利于學生圖像運用技能的培養。

內容簡單。人教版實驗內容主要包括兩方面：材料和實驗步驟。這樣設計的目的主要是讓學生通過實驗過程探究地理原理及規律等，但并未進一步引導學生進行應用，使學生的探究活動不充分。如模擬山前洪積扇形成的小實驗，實驗還可以進一步延伸。

三、美國高中地理教材實驗設置的啟示

1.適當增加實驗數量，豐富實驗類型

實驗數量上，應實現實驗的適量化。筆者認為，可以適當增加4～8個實驗（如表2）。

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2.體現地理學科特性，凸顯人文關懷

實現實驗的科學化設計上應著重考慮三方面內容：是否適合學生的認知發展特點、是否緊扣課標內容標準、是否有利于地理實驗綜合效果實現。首先，實驗設置要密切關注學生的“最近發展區域”，要有一定難度，但通過學生之間的協作或者教師的啟發引導便可以得出結論。其次，注意課標中的內容標準：學習的內容是理性還是感性，對學習內容所用的行為動詞如何要求。最后，還要考慮地理實驗綜合效果。地理實驗設置應從知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三個維度考慮，才能達到理想的教學效果。