科学实验改进与创新
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小学科学《浮力》实验的改进与创新现行小学科学教材主要包括物质科学、生命科学、地球与宇宙科学和技术与工程四个领域,科学探究贯穿整个小学科学课程内容的始终。
通过一段时间的课堂教学实践,不难发现,现行科学教材中的实验存在着不少问题,如实验探究性不强、实验操作不便、实验现象不直观、实验成功率不高等问题。
从有利于学生发展的角度出发,结合对课标及教材的分析,本文提出了小学科学《浮力》一课的实验的改进与创新方案。
一、学情分析学生在前期的学习中已经知道了重力、拉力相关知识,也经历了物体的沉浮等探究活动。
在第三课中学生已经知道“物体在水中排开水的体积叫做排开的水量”,本节课让学生进一步感受浮力,探究浮力和排开的水量之间的关系,为后续研究奠定基础。
通过对我校五年级学生的调查发现,虽然绝大部分学生知道生活中的物体在水中有沉和浮两种现象,也能够准确地判断生活中常见物体的沉浮。
但只有小部分学生知道物体在水中受到的力叫做浮力、能够例举出生活中一些其他的浮力现象,学生不知道测量浮力的方法,也不知道物体在水中沉浮的本质。
二、教学目标1.知识与技能:知道上浮的物体在水中都受到浮力的作用,明确浮力与重力的关系。
知道物体排开的水量越多,受到的浮力也越大。
2.过程与方法:学会用弹簧测力计测量物体在水中受到的浮力;运用浮力和重力的关系解释物体在水中的沉浮。
3.情感态度价值观:懂得方法的改进有利于研究的顺利进行;懂得数据在分析解释过程中的重要性。
三、实验设计思路基于以上分析以及对教材的研读,我对《浮力》一课的实验进行了再设计,将本课的三个实验缩减为两个实验。
原因是教材中的“实验二测量泡沫塑料块受到的浮力”和“实验三测量大小不同的泡沫塑料块受到的水的浮力”其探究目标都是明确“物体在水中排开的水量越多,受到的浮力越大”这一核心概念。
通过教学实践,发现在完成实验二的基础上再去进行实验三的探究,实验三的内容已经失去了探究性,此实验环节稍显多余。
因此,将本课的内容调整为两个实验内容,一是感受浮力将手压水槽中的泡沫塑料块改为手压塑料桶中的塑料瓶来感受浮力。
科学实验改进与创新的实践一、改进实验方法改进实验方法是探究自然科学中的一个重要方面。
我们需要学会根据实验结果,对实验方法进行适当调整,以获得更准确的数据,使实验结果更可靠。
下面是我在实验中常用的改进方法:1、增大样本量:样本量对于实验结果的准确性和可靠性有着重要的影响。
当样本量越大时,获得的结果也越准确。
因此,我在实验中会尽可能增加样本量,以获得更可靠的数据。
2、控制变量:在实验中,我们需要控制尽量多的变量,以便更准确地验证因果关系。
我通常会对实验中可能产生影响的变量进行控制,比如实验条件的温度、湿度等。
3、有效利用设备:在实验中,我们可以通过合理使用设备来改进实验方案。
比如,我在实验中使用温度计等设备,可以精确地控制温度,从而取得更准确的实验数据。
创新实验方法是探索自然科学的又一重要方面。
在实验中,我们可以尝试新的实验方法和技术,从而获得更有趣、更深入地理解自然现象的结果。
1、使用新型设备:科技的发展带来了各种新型设备,这些设备不仅提高了实验的效率,还可以帮助我们在实验中探索一些以前不可见的现象。
我曾在实验中使用电子显微镜等新型设备,从而获得了更深层次的实验结果。
2、自己制作实验装置:有时,我们需要进行特殊实验,但是没有合适的实验装置。
这时,我们可以自己动手制作实验装置。
通过制作自己的实验装置,我曾成功探究了化学反应的特殊情况,获得了更丰富的实验结果。
3、结合其他学科知识:在实验中,我们同样可以尝试结合其他学科知识,比如数学、物理等。
通过对其他学科知识的应用,我曾成功探究了液体在管道中流动的实验,获得了更丰富的实验结果。
总结改进实验方法和创新实验方法都是科学研究中不可或缺的环节。
通过不断改进实验方法,我们可以获得更准确、可靠的实验数据;通过创新实验方法,我们可以开拓新的实验领域,开发新的实验技术,获得更丰富、更深入地理解自然界的实验结果。
初中生科学实验教学的改进与创新科学实验教学是初中阶段重要的教学内容之一,它能够帮助学生培养科学思维能力、触发学生的学习兴趣和动手实践能力。
然而,传统的实验教学方式在激发学生的学习热情和培养科学精神方面存在一些不足。
因此,本文将探讨如何改进和创新初中生科学实验教学,以提高学生的学习效果和能力培养。
一、理论与实践结合传统的实验教学往往过于注重理论知识的讲解,而忽视了实践操作的重要性。
为了改进这一问题,教师可以将实验教学与理论知识相结合,让学生通过亲自动手进行实验操作,将所学的理论知识转化为实际经验。
例如,在教授物理实验时,可以先通过板书或多媒体展示实验原理和步骤,然后让学生分组进行实验操作。
通过实践操作,学生可以更加深入地理解理论知识,并培养实践动手能力。
二、引导学生思考和探究传统的实验教学往往以教师的指导为主,学生只是被动地执行实验步骤。
这种方式限制了学生的思考和探究能力的发展。
因此,在改进实验教学时,应该鼓励学生主动思考和探究,并引导他们从中获得新的发现和知识。
教师可以设计一些开放性问题,激发学生的思维,帮助他们发现问题、解决问题,并引导他们从实验中总结出规律和结论。
三、多样化实验形式传统的实验教学形式单一,只局限于实验箱中的实验器材和材料。
为了创新实验教学,可以引入一些新颖的实验形式,例如利用科技手段进行虚拟实验、实地考察等。
这样可以拓宽学生的实验触角,培养他们的创新能力和科学探索精神。
同时,教师还可以利用学校周边的资源,如实验室、植物园等,开展更加贴近学生生活和实际的实验教学。
四、培养团队合作能力科学实验通常需要学生进行团队合作,合理分工协作。
为了提高学生的合作能力,教师可以设计一些需要团队合作的实验项目,并规定每个学生必须参与其中,共同完成实验任务。
通过团队合作,学生可以学会相互协作、共同解决问题,培养团队合作精神。
五、实验教学成果展示为了激发学生的学习兴趣和动力,教师可以在实验教学结束后,组织学生进行成果展示。
小学科学教育中实验教学的改进与创新引言:实验教学是小学科学教育的重要组成部分,它能够激发学生的学习兴趣,培养他们的观察和思考能力,促进他们的实践能力和创新意识的培养。
然而,在当前的教学中,实验教学存在一些问题,如实验设备不齐全、实验内容与学科知识脱节等。
为了解决这些问题,我们需要对小学科学教育中的实验教学进行改进与创新。
一、加强实验设备的更新与管理实验设备的更新是实验教学改进的关键之一。
目前,有些学校的实验设备老化严重,无法适应现代科学教育的需求。
因此,学校需要投入资金,更新实验设备,确保实验教学能够有效开展。
同时,学校也需要建立健全的实验设备管理制度,加强对实验设备的维护和保养,延长实验设备的使用寿命,提高资源的利用效率。
二、整合实验内容与学科知识实验教学应当与学科知识紧密结合,使学生能够在实践中感受到学科知识的真实性和实用性。
当前,实验教学中存在实验内容与学科知识脱节的情况。
因此,我们可以通过整合实验内容与学科知识,设计更加贴近学生生活和实际情境的实验,使学生在实验过程中能够更好地理解和应用学科知识。
三、注重实验过程中的观察和思考能力的培养实验教学强调学生的观察和思考能力的培养,而不仅仅是进行实验操作。
然而,目前存在一种倾向,即重视实验结果而忽略了实验过程中学生观察和思考能力的培养。
因此,我们可以通过设计一些开放性实验问题,鼓励学生进行观察和实验结果的分析,培养他们的观察和思考能力,提高他们的科学思维水平。
四、鼓励学生进行实验设计和探究性学习实验教学的目的之一是培养学生的实践能力和创新意识。
然而,目前很多实验教学只是让学生按照老师给出的步骤进行操作,缺乏学生的主动性和创造性。
因此,我们可以鼓励学生进行实验设计,提供一些开放性的问题,让学生自主探究,培养他们的实践能力和创新意识。
同时,老师应该给予学生一定的指导和支持,在学生进行实验设计和探究性学习的过程中起到引导和促进的作用。
五、加强实验教学与科技教育的融合在科技发展的时代背景下,实验教学应该与科技教育相结合,利用先进的科技手段改进实验教学。
小学六年级科学实验的创新与改进在六年级的小学科学实验室里,每一次实验都是一次令人兴奋的冒险。
为了让这些科学活动更加生动、有趣,并帮助学生们更好地理解科学原理,创新与改进变得尤为重要。
实验不仅仅是理论的实践,更是激发学生好奇心和创造力的绝佳机会。
今天,我们来探索如何通过创新和改进,让这些实验成为学生学习的亮点。
首先,实验材料的选择是创新的关键。
传统的实验往往依赖于固定的器材和材料,但如果将一些日常生活中的常见物品融入到实验中,学生们会感到新奇和兴奋。
例如,利用塑料瓶、旧电池和家庭废弃物制作简易的电动小车,不仅节省了成本,还让学生在实践中发现科学原理的实际应用。
这种“资源再利用”的方法,使得科学实验更加贴近学生的生活,提高了他们的参与感。
其次,实验设计也可以进行创新。
传统的实验步骤往往较为固定且枯燥,学生们容易感到乏味。
通过引入开放式实验设计,允许学生们根据自己的想法进行调整和优化,可以激发他们的创造力和问题解决能力。
例如,在探究植物生长的实验中,不仅可以设置不同的光照条件,还可以让学生自行选择土壤类型或施肥方案,从而观察不同条件下植物的生长变化。
这种灵活的设计不仅提高了实验的趣味性,也让学生在实验中学会了科学方法的应用。
教学互动也是实验创新的重要方面。
在传统的课堂上,教师往往是实验的主导者,而学生则是被动的参与者。
通过引入合作学习和团队实验,学生们可以在互助中共同完成实验任务。
例如,分组进行化学反应实验,让每组负责不同的实验部分,然后汇总结果并进行分析。
这种方式不仅提高了学生的合作能力,也让他们在团队讨论中更加深入地理解实验原理和科学知识。
此外,利用现代科技工具也是实验创新的重要途径。
数字化实验平台、虚拟实验室和科学教育软件等工具,为学生们提供了更加多样化的实验体验。
例如,通过虚拟实验室,学生们可以进行一些现实中难以实现的复杂实验,如高温高压条件下的化学反应,或者远古化石的三维扫描和分析。
这些工具不仅丰富了实验内容,也使得科学学习更加有趣和直观。
小学科学实验设计改进与创新研究结题报告一、课题名称:《小学科学实验设计改进与创新研究》, 课题编号LW2014207二、课题研究的背景1.《小学课程标准》指出:科学课程是一门以培养学生科学素养为宗旨的义务教育阶段的核心课程,其核心活动是引导孩子通过观察和实验的方法去进行验证,强调学生探究的过程与方法的核心是以“探究”为轴心的科学活动。
特级教师路培琦也曾说过:“不是讲科学、念科学、看科学,而是要做科学,提倡’做’,在做中学知识。
”实验,是借助仪器的间接观察。
由于实验是为了对假说进行检验,比直接观察更具有结构性,所以实验活动是最能反映科学方法的活动,是科学探究过程中收集证据的重要环节,也是认识较高层次的探究活动。
2.科学课程的改革是以实验教学作为切入点和突破口的,是素质教育和创新教育的重要场所和阵地。
科学实验强调学生通过自主参与一些类似于科学家从事科研的学习活动,获得亲身体验和产生积极情感,逐步形成一种在日常学习与生活中喜爱质疑、乐于探究、努力求知的心理倾向,产生运用所学知识解决实际问题,并且有所发现、有所发明、甚至有所创造的积极欲望。
3.小学科学课程标准的课程目标、内容标准、教材编写及教学过程都体现了实验教学的重要性,但在科学课的实际教学实践中,教师常遇到科学实验教学中的仪器欠缺或者不够完善,科学教科书上还有很多内容没有现成的仪器配备,教科书上有些实验方法操作复杂,现象不够明显、欠直观,因而,我将《小学科学实验设计改进与创新研究》作为课题,立项攻关,通过研究小学科学实验设计,从实验材料和实验方法两方面进行改进和创新,设计符合小学生的心理特点,易于操作、现象直观明显、学生喜爱的实验活动,来诠释不同的科学原理,把复杂的科学术语简单化,让学生在愉快的实验过程中,不知不觉地迈进科学的殿堂,提高科学探究活动的有效性,使学生得到更多的素质的培养。
三、课题研究的意义1、有利于知识的意义建构建构主义理论认为,学习是学生自己建构知识的过程,是通过新信息与学生原有知识经验的相互作用而实现的。
小学科学实验的改进及创新初探随着教育领域的不断发展,小学科学实验也在不断改进和创新。
科学实验作为学生学习科学知识的重要手段之一,其目的在于培养学生的观察、实验、推理和创新能力,激发学生对科学的兴趣,促使他们主动思考和探索。
科学实验的改进和创新对于激发学生的科学兴趣和提高他们的实验能力至关重要。
本文将探讨小学科学实验的改进和创新的可能性,以期为小学科学教育的发展提供一些新的思路和方法。
一、改进传统实验设备小学科学实验通常使用的实验设备相对简单,但是很多传统设备在使用过程中存在一些不足之处。
玻璃试管在使用时容易破碎,不安全;实验器材及容器的尺寸和形状不够多样化,难以满足多样化的实验需求。
可以在材料的选择和加工工艺上进行改进,采用新型材料来替代玻璃,如塑料、陶瓷等,既安全又环保;对实验器材的尺寸和形状进行设计创新,使之更加符合实验的需求,提高实验的灵活性和多样化,激发学生的创新意识。
二、提高实验的趣味性和互动性小学生的注意力集中时间相对较短,传统的实验方式存在着“老师做,学生看”的问题,容易使学生产生疲劳和厌倦情绪。
在此基础上,可以结合现代科技手段,如虚拟现实技术、增强现实技术等,设计与科学实验相关的虚拟实验场景,让学生在虚拟实验环境中进行实验操作和观察,在保证实验效果的提高实验的趣味性和互动性,增强学生的学习体验。
三、引入跨学科实验科学与其他学科之间存在着着密切的联系和相互渗透,如物理与化学、化学与生物等。
在小学科学实验中可以引入跨学科实验,让学生在实验中感受到不同学科之间的联系,培养学生的综合运用知识的能力。
在物理实验中引入数学元素,让学生在测量和计算中感受到数学的魅力;在化学实验中引入生物元素,让学生在实验中体验到生命的神奇。
通过跨学科实验的设计和实施,可以更好地激发学生对知识的兴趣,增强学生的学习动力。
四、鼓励学生进行自主探究小学生在科学实验过程中往往具有较强的好奇心和求知欲,因此应当鼓励学生进行自主探究。
中学科学实验教学的优化与创新一、引言科学实验是中学科学教学的重要组成部分,它对于培养学生的科学素养、动手能力和创新精神具有重要的作用。
然而,当前中学科学实验教学中存在一些问题,如实验设备不足、实验方法陈旧、学生参与度不高等,这些问题制约了实验教学的效果。
因此,优化和创新中学科学实验教学,提高实验教学的质量,显得尤为重要。
二、实验教学的优化1.更新实验设备:学校应加大对科学实验教学的投入,更新实验设备,确保实验教学的正常进行。
同时,应加强实验设备的维护和管理,确保实验教学的安全。
2.丰富实验内容:教师应根据教学内容和学生的实际情况,设计丰富多样的实验内容,激发学生的学习兴趣和积极性。
例如,可以增加一些探究性、设计性的实验,培养学生的创新能力和实践能力。
3.改进教学方法:教师应改变传统的“教师演示、学生观察”的教学方法,采用探究式、合作式、讨论式等多元化的教学方法,引导学生积极参与实验过程,提高学生的动手能力和思维能力。
4.加强实验教学评价:学校和教师应建立科学的实验教学评价体系,对实验教学进行评价和反馈,及时发现和解决教学中存在的问题,促进实验教学的改进和提高。
三、实验教学的创新1.创新实验设计:教师应根据教学内容和学生的实际情况,设计具有创新性的实验,培养学生的创新能力和实践能力。
例如,可以设计一些具有探究性、设计性的实验,引导学生自主设计实验方案、进行实验操作和数据分析,提高学生的综合素质。
2.引入现代技术:现代技术可以为实验教学提供更多的便利和支持。
例如,可以利用虚拟实验室进行一些危险性较高或成本较高的实验,避免不必要的风险和损失;可以利用多媒体技术展示一些无法直接观察到的现象或过程,帮助学生更好地理解实验原理和过程。
3.开展跨学科综合性实验:教师可以根据教学内容和学生的兴趣爱好,设计一些跨学科的综合性实验,培养学生的综合素质和创新能力。
例如,可以组织学生进行环境监测、能源利用等方面的综合性实验,让学生在实际操作中了解科学知识在实际生活中的应用。
科学实验改进与创新在上初中科学教材的实验时,我们往往会遇到实验失败或者不良的现象。
比如,实验现象与教材上的不一致,或者产生与实验原理不一致甚至相反的情况;也会看到因为实验过程混乱而导致实验失败。
有些是因为实验装置缺失从而使实验流于形式,有的是实验装置过于繁琐,教师不愿意实验,最后是以教师讲授知识让孩子记住背熟的……如何让实验更好地展现在学生面前,凸显科学实验现象、实验过程,帮助学生建立科学概念、科学规律,使实验服务于教学,激发学生的学习兴趣。
这些都值得我们探讨研究。
一、改进实验试剂,呈现实验现象在科学实验中,我们通常根据“实验目的―实验原理―实验器材与试剂―实验步骤―实验现象―实验结果―实验结论”等顺序展开实验教学,一般都能收到较好的教学效果。
但是,教师往往关注实验原理和实验步骤,忽略了对实验试剂的选择,对实验试剂的浓度、实验试剂的种类没有详细考虑,结果出现与教材实验现象“相反”或“不如人意”的现象。
实验1 光合作用需要光――碘液检验淀粉事件回放一些年轻教师,在做“绿叶在阳光下制造淀粉”的实验时,取经过暗处理并光照4小时的天竺葵,用水浴法并经酒精脱色,充分漂洗后,向叶片滴加溶质质量分数为3%、5%、10%的碘液,发现叶片变为棕黑色,并没有教材上所说的显示蓝色。
教师说,这是由于淀粉太少所致。
实验分析主要是这些年轻教师经验不足,选择的试剂浓度太大,而不是淀粉太少,结果显示的是碘液的颜色。
若是淀粉过多,我们用碘液甚至固体碘放在馒头上,结果明显变蓝色,所以不是淀粉过多的原因。
实验改进采用2009年温州市科学中考卷的实验探究题第31题的做法,取经过暗处理并光照4小时、脱色、漂洗后的叶片,分成四组,将溶质质量分数为0.02%、0.04%、0.06%、0.08%的碘液分别滴在各组叶片上,结果发现只有滴加0.04%的碘液的叶片,其颜色变为了预期的蓝色。
优点实验现象明显,实验材料节省,效果好,可以有效激活学生对实验的兴趣,从而有效提高教学质量。
建议浙教版《科学》教材在本实验中给出“碘液的浓度为0.04%以及滴入1~2滴的碘液”的说明。
反思作为科学教师,在做一个复杂的实验,哪怕是一个简单的实验,我们自己都要预先进行实验。
在选择实验材料时,应该从不同的角度去选择,比如从干燥程度、浓度、氧化程度、含杂质的比例、酸碱性等角度去思考。
二、改进实验操作,凸显实验过程在实验设计中,应尽可能选择操作简单、方便、安全的实验,实验装置简单易学,实验条件易于控制,便于初中生操作,实验时间也较为合理,利于课堂教学,涉及的仪器设备易于取用等。
但教学中一些教师为了节省时间,对实验仪器、实验装置、实验步骤、实验操作等没有深入考虑,只是按照教材上提供的设计,没有深入研究,结果往往失败,继而自圆其说,还要求学生记住实验现象和实验结论。
实验2 熔化与凝固实验改进事件回放在晶体熔化的实验中,教学实践中主要出现两种现象:一是用海波做熔化实验,但是实验过程中“海波熔化温度不变”没有显示出来,而且耗时也较多,甚至失败也很多;二是一些教师采取“冰熔化代替海波熔化”实验,观察发现冰在熔化过程中比较缓慢,且过程明显。
同时,学生用温度计可以测出冰熔化时的温度,固液共存的状态也很明显,而且不用加热,简单明了,画出的曲线图有一段明显的“水平线”即熔化过程。
可惜的是水凝固做不成。
实验分析第一类教师失败的原因是海波量过少,导致熔化过程一闪而过不明显。
同时,这些教师实验前准备不够,采用冷水加热,导致时间过长。
第二类选择冰块熔化,过程明显,但是水凝固就做不成了,因为我们上课一般在夏季,课堂上很难实现,即使在冬季,在短时间里也是不容易做到的。
实验改进放入更多的海波,约为大试管容积的三分之一;计时间隔稍短一些,教材上采用的是30秒,建议每10秒至20秒,比如15秒读数一次,并记录海波熔化的情况,以及固液变化情况。
熔化之后,教师一边引导学生归纳总结海波熔化的特点,一边让海波慢慢冷却,节省时间。
优点改进后,这两个方法都能提高实验成功率,实验过程很简单,现象很明显。
反思改进实验是因为原实验熔化过程太快了,熔化过程不明显,几秒钟就过了,整个实验的过程需要15分钟以上,尤其是对平时实验不够重视的学生,需要更长的时间。
但是,海波熔化采用水浴法加热,作为科学实验的一种基本技能,教材在本节中选择海波作为晶体熔化的试剂自有其道理,因为在八年级《科学》的光合作用实验中,仍然用到水浴法加热,而且光合作用实验更加复杂,要求更高。
因此,本节的水浴法加热也为后续学习打下基础,建议选择海波熔化。
当然,在海波熔化的基础上,增加冰的熔化、萘的熔化等实验,为拓展学生思维是有很大帮助的。
三、科学设计实验,引发认知冲突科学性是科学实验教学的基本原则,它不是变魔术,也不是演员表演,必须实事求是,遵循自然规律,不弄虚作假。
科学实验设计也是如此,必须遵循科学本质,能准确地验证科学原理,并能得出科学结论,同时,实验设计也要考虑学生的前概念干扰,符合学生的认知规律,培养学生实事求是的科学态度。
如果一个实验设计违背了科学规律,不符合实验要求,其就没有创新的价值。
实验3 空气对流实验的设计事件回放浙教版教材八上第2章第一节《大气层》中关于空气对流,教材设计了这样一个实验:在烧杯中加入适量的水,用酒精灯加热。
烧杯中的水会流动吗?空气受热时,是否也会和烧杯中的水一样流动起来呢?点燃一段线香,横插在橡皮泥上,把一只大号烧杯倒扣在桌面上,线香置于中间。
根据上面两个活动,你能得出水和空气的对流运动规律吗?如果能,请在图1中用箭头表示出空气对流运动的规律。
实验中出现了两种现象:当线香燃烧处靠近烧杯壁时,学生能够看到线香的青烟沿着烧杯内壁做循环对流;当线香处于中心的时候,线香的青烟对流路径比较乱。
可惜教师没有把这两个现象提出来进行分析。
实验分析教师没有事先考虑实验的操作顺序,应该先做靠近杯壁,形成单向环流现象,便于学生分析,再做中心的,出现双环流现象,再引导学生分析就比较好理解。
所以,实验的操作顺序也是影响实验教学的一个重要因素。
但即便是这样做了,仍然难以理解对流的原理。
实验改进如图2所示,用铁丝把线香提升到烧杯壁中部位置,点燃线香,观察到线香的青烟徐徐向上。
此时,点燃酒精灯,将会观察到青烟徐徐向下。
教师可以追问,为什么青烟本来是向上的,酒精灯点燃后看到青烟向下?学生思考后发现,这是由于加热部分的空气受热膨胀密度变小而上升,右侧的空气温度变化不大密度相对大一些而下沉。
就这样,周而复始,不断对流。
或者把装置改为如图3所示,点燃线香,看到线香的青烟徐徐上升,此时,点燃酒精灯,将会看到青烟徐徐向下并向U形管右测上升,直到青烟离开右侧管口。
改进后的实验现象使学生非常兴奋,也很容易找到产生对流的原因。
优点本实验突破了教材中原实验设计,激发学生的认知冲突,解开了学生由于前概念(生活中青烟就是上升的)所带来的困惑。
因此,本实验能准确地验证科学原理,即空气对流引起青烟流动变化,促使学生得出科学结论。
建议教材对此实验作一些修改。
反思线香燃烧放出青烟,徐徐上升,这是什么原因?是青烟密度较小上升,还是空气受热密度变小上升而促使青烟上升?学生对此产生的困惑:是受日常生活中的现象烟总是上升的,遇到烧杯底部受阻自然改道向下,可能是青烟自身原因。
如果这样理解,学生就没有真正搞清楚对流的原因。
四、加强原理分析,突出科学本质科学原理对初学者来说是比较抽象的,尤其是概念建构的时候,学生对于严谨的科学概念往往理解不够。
这就需要教师通过不同的教学策略来解决学生的前概念,建立新的科学概念,而实验是科学概念建构的一个重要方法。
所以,需要教师充分挖掘科学原理的内涵,通过实验展示出来。
但是,一些教师为了节省时间,不做这些实验,而是采取照本宣科的方式,要求学生把结论、现象等记住,学生看起来是懂的,实际上还没有深入理解概念,结果还是影响了教学效果。
实验4 浮力方向的实验事件回放关于浮力方向的教学,大多数教师一直是采用二力平衡的原理,与重力方向相反。
经常不做实验,而是通过受力分析图,组织学生讨论、师生互动来解决这个问题。
实验分析“浮力”相对于“力”来说,是一个下位概念,浮力概念要从属于力的概念。
我们可以采取力的三要素来引导学生组织浮力概念的学习,通过实验教学的方法,帮助学生建构浮力的概念。
实验改进能否利用实验把浮力的方向直观地展示出来呢?我们可以引导学生回顾重力方向的实验,利用重锤线把重力的方向演示出来。
受此启发,我们可以利用一个塑料球,系上一根细线,另一端固定在烧杯底部,使烧杯不断倾斜,会发现细线一直是竖直向上的,如图4。
优点浮力方向能够显性地表示出来,学生比较容易理解。
反思充分挖掘概念中的基本要素来设计实验,突破难点。
五、开放实验思路,启迪学生思维实验6 地球形状模拟实验事件回放既然有“天涯海角”,我们在地面上为什么总是走不到边?为什么远去帆船的船身比桅杆先消失?教材设计了这样一个活动:把篮球和木板置于同一水平视线上,如图5,把铅笔头竖直朝下,分别由A向B和由C向D移动,观察铅笔的长度和铅笔头随位置的变化而发生的变化。
通过此活动,我们知道海面上远去的船只船身比桅杆先消失的原因是什么。
实验分析试想,“海面上远去的船只船身比桅杆先消失的原因是什么?”难道这就能说明地球是一个球体?这个现象说明地球是“不平的”,是“弧形的”,是“波形的”,也可能是“球形的”……基于此,教材上的实验设计显得比较单一,不免让学生感觉到地球要么是球形的,要么是方形的,二元选择显然欠妥。
实验改进教师为学生提供了更多的材料,比如平直的木板、篮球、橄榄球、波形体、长方体等不同形状的物体,让学生体验“海面上远去的船只船身比桅杆先消失”的现象。
学生可以排除“是方的”还是“波形的”等形状。
优点这样设计的实验比较开放,学生在选择不同的物体来进行实验的时候,是在不断地建构自己的概念――地球不是方的,也不是波形的,可能是圆弧形的、球形的。
建议教材在设计该实验时,对实验的物体作开放处理。
实验是科学研究的基础,我们在科学探究中提出的假设或猜想一般都要设计实验来进行验证。
在实验教学过程中,我们引导学生仔细观察实验现象,记录、整理和分析实验数据,在对实验现象认真地分析和判断的基础上,得出科学结论。
如果实验设计不严谨,实验现象不明显,或者实验现象与要验证的科学原理相反,导致实验失败,就降低了教学效果,也就失去了实验设计的价值。
因此,科学实验必须保证实验原理清晰、实验现象明显、实验结论科学。