科学实验课程的教学设计与案例分析

浅谈科学课实验教学

教师：余章凤

为了满足未来社会对劳动者的更高要求，为了适应瞬息万变的时代特点，肩负着培养人才重任的教育，必须注重培养富于造性的人才。《科学课标准》中，大力提倡探究性学习，提出“科学学习要以探究为中心”的基本理念。科学探究必须通过大量的实验以及实践活动进行研究，实验是人类认识和研究自然的重要方法。基于十年来对自然和科学课教学的尝试现就实验教学方面谈几点体会：

一、实验中激发兴趣

说到兴趣我想问问你了解孩子们的兴趣吗？在儿童期，由于旺盛的求知欲，他们对所见、所闻、所感受的不理解为新奇事物，他们会漫无边际地向成人提出难以解答的许多意想不到的各式各样的问题。实验中首先要激发孩子们对教学中的实验材料的兴趣。如在《蜗牛》一课的观察实验中，孩子们看到蜗牛这个活生生的动物爬在桌子上已经兴奋不已，课堂就像市场一样喧哗，你能说孩子们不感兴趣吗？那么此时的关键就在于如何将孩子们的兴趣引到对蜗牛的身体外形、行动、进食等方面有序地观察实验。

兴趣是创造动机的表现形式之一，当孩子们对所要研究的问题发生了浓厚的兴趣时，就会注意力高度集中。学生已对实验的对象感兴趣，此时的关键就要再次激发他们对探究中出现的问题进行探究实验的兴趣。在《杠杆尺》一课的实验中，学生已对实验中的材料很感兴趣，实验中出现了杠杆平衡条件这一问题，教师可利用生活中的小例子：玩跷跷板、挑担子等，并且可演示操作个别平衡条件的实验例子来激发他们对这个问题的实验探究。有了兴趣作为基础，学生就会在实验中积极主动地去探索、思考。学生在实验中惊喜地找到了平衡的规律，并用自己的语言进行归纳，实验的效率得到了提高。

二、实验中培养能力

能力已成为人才标准的评定条件之一。在科学课实验中首先要培养学生的动手能力。为达到这一目的，可从几个方面着手进行：一、在实验中教师对演示实验的操作要规范；二、教师可引导学生动手制作一些适合课堂上使用的实验材料；三、实验中尽量做到人人参与，人人动手。

探索性科学实验教学案例整理

1. 引言

在科学教育中，实验是一种重要的学习方法，能够帮助学生发展观察、实验设计、数据分析和推理等关键科学思维能力。探索性科学实验教学通过引导学生自主探索和发现的方式，激发学生的兴趣和主动性，培养他们的批判性思维和问题解决能力。本文旨在对一些经典的探索性科学实验教学案例进行整理，以供教师参考。

2. 实验案例整理

2.1 高压气球

实验目标：

通过观察高压气球的特点，让学生探究气体与压强的关系。

实验步骤：

• 准备一个普通气球和一个加压泵。

• 先将普通气球充满空气，并记录下来。

• 然后使用加压泵将气球中的空气增加。

• 观察并记录变化。 实验结果与讨论：

通过上述实验，我们可以发现随着空气增加到一定程度，气球会出现膨胀并最终破裂。这说明气体在受压时，压强会增大，导致容器膨胀。

2.2 水中充气

实验目标：

通过观察放置在水中的物体，在充气前后的变化，让学生探究气体与浮力的关系。

实验步骤：

• 准备一个真空密封袋、一块小石头和一杯水。

• 将小石头放入袋内并严密封好。

• 将密封袋放入杯子中，并将其完全浸入水中。

• 观察并记录现象。

实验结果与讨论：

经过实验我们可以发现，当该袋子内没有气体时，它会下沉；而当我们将气体注入到袋子中时，袋子会浮出水面。这是因为注入气体改变了袋子的平均密度，使其比周围水的平均密度小，产生了向上的浮力。

3. 结论

探索性科学实验教学案例为学生提供了动手实践和探究的机会，能够激发他们的好奇心和求知欲。通过培养他们的科学思维和问题解决能力，在实践中逐渐形成科学的认知方式。教师可以根据学生的年龄和兴趣选择合适的实验案例，设计引导性问题，让学生在实验中自主探索，并引导他们总结出规律和结论。这种探索性科学实验教学方法有助于培养学生的创新能力和批判性思维，提高他们对科学的理解和兴趣。

以上整理了两个经典的探索性科学实验教学案例，希望对教师在教学过程中有所启发，能够更好地引导学生进行实践与探究。当然，在实际教学中还可以根据需要拓展更多案例，并结合具体课程内容进行深入分析和讨论。

篇一：初中科学新课程教学设计与案例分析

第一章：《科学》课程的特点和新课程实施所带来的变化

第一节：《科学》课程的特点

从世界范围的一些发达国家和发展中国家来看，中学阶段的科学教育的最终目标都被确定为提高人的科学素养。自1985年10月在巴基斯坦伊斯兰堡召开的科学课程研制会议上，专家们对科学教育的内涵、内容、目标等作了界定，其目标一般地说是给予每个人适应改善生活质量所需的知识、技能和态度。[2]这个观点现在已越来越得到各国从事科学教育人士的赞同。对此英国皇家学会就曾在1985年指出“改进公众对科学的理解是对未来的投资，这种投资能够成为促进国家繁荣、提高公共和个人决策质量、充实个人生活质量的重要因素” [3]；又比如美国的科学教育者也认为美国的生存和发展“不仅取决于受到良好教育的科学与工程人员，也取决于具有科学素养的民众”，为此《美国国家科学教育标准》着眼于实现“每个美国人都应熟悉基本的科学观念和基本的科学方法，因而都能生活得较为充实，工作得较为高效。”

[4]这个目标。

基础教育阶段的各门课程，都承担着提高国民素质的任务，它们只是各有所侧重，但既有分工更有合作，构成一个整体的课程结构。初中《科学》课程是义务教育阶段一门十分重要的课程，它的任务则更多地指向提高国民的科学素养，因此全面提高每一个学生的科学素养就成了《科学》课程的核心理念。

我们说如果一个学生的科学素养有了很大的提高，对科学本质理解的越深刻，他就越能产生兴奋感和充实感，学生学过科学以后，觉得周围的世界仿佛变了样子。就拿树来说吧，树的构成材料居然主要是空气。你把树焚烧了，树就会化作原来的空气，在火焰的光热中散发出来的是原来被束缚在里面用来把空气转化成树的太阳光热；在灰烬中的那一小部分残余物质，则本来不是来自空气，而是来自固体物质泥土。

理查德.费因曼

（一、科学课程的基本理念）

全面提高每一个学生的科学素养这也就成了（我们）《科学课程标准》的基本理念。具体地讲它包括以下五个方面。

种子的发芽实验

教学目标：

1.让学生们自己讨论并参考书本上的对话和图解来设计如何做实验。

2.教师给予适当引导指路，从而达到师生共同进入教学情境，营造和谐、民主、轻松的探究学习气氛。

3.通过选择一个研究对象设计对照实验，并进行实验，同时强调学生要观察和记录。

教学过程：

（一）新课导入

师：植物一生是从种子开始的，那么种子发芽需要什么条件？

（二）新课教学

师：让学生展开讨论绿豆种子发芽到底需要什么条件。

学生：讨论种子发芽需要哪些条件，学生会讨论出需要土壤、水分、空气、温度、阳光等条件。

师：那么大家想想，依据经验猜测绿豆种子发芽必需的条件。

学生：绿豆种子发芽必需的条件有：水分、空气和适宜的温度。

师：为了探究种子发芽需要的条件，首先我们选择一个研究条件，那么选择什么？

学生：充分讨论之后可能会选择水分，可能会选择适宜的温度，也可能会选择空气。

师：这里我们选择水分为研究对象，让学生讨论怎么进行实验。

学生：通过小组讨论确定实验设计方案，并写出实验计划。

实验计划

提出问题：绿豆种子发芽必须需要水吗？

推 测 ： 绿豆种子发芽必须需要水。

两个组相同的条件：温度，空气，各三粒大小相同的绿豆种子。

两个组不同的条件：水

实验方法：实验分两组，一组种子得到水，保持湿润为实验组；

一组得不到水，保持干燥为对照组，这个实验至少要有 两组同时进行。

首先让学生用放大镜观察种子，观测它们的大小，让学生记录它们的大小，并用适当的词汇描述。

下面来指导学生实验：

准备好实验所需的材料，想清楚操作方法。步骤：<1>首先准备两个不漏水的盒子。<2>在两个盒子内垫纸巾并按三个洞。<3>在纸巾上各放三颗绿豆种子。<4>往一个纸巾上滴水，另一个不滴水。<5>最后给它们进行编号，坚持每天观察种子的变化，把自己的发现记录下来。