探究实验的教学设计和教学策略

探究实验的教学设计和教学策略余杭勾庄中学郭琳Email:[e-mail]科学的方法很多，集中的体现是实验，没有实验也就没有科学。传统的实验教学往往把实验课仅仅作为验证理论的一种手段，教学模式单一，实验结构体系陈旧，教学类型较为固定，并且缺乏对学生实验方法和习惯的培养，导致实验教学质量不高。面对21世纪的人才需求，改革现行的实验教学内容和教学方法，开设探究性、综合性的实验课题，培养学生的创新精神和科学探究能力应当作为实验教学的目标。通过实验不仅能使学生获得科学知识和技能，更是对学生进行科学方法的训练，以养成良好的科学态度和科学作风。一、问题的提出：1、实验内容单调，结构体系陈旧，教学类型较为固定。2、忽视对学生实验过程中的思维拓展。3、缺乏对学生实验心理的指导。二、问题的分析案例01案例02案例03案例04案例05案例06案例07案例08案例09案例10案例11案例12案例13案例14案例15案例16案例17案例18案例19其他案例案例一：小型地球仪的制作。按照《科学》教材提供的操作方法，是比较难把握做好地球仪的。在制作过程中存在的几个难点：①经纬网不容易画均匀；②无法较精确地确定南北回归线和南极圈、北极圈的位置；③七大洲的轮廓较难画，且在小型地球仪上的位置较难把握。在制作过程中，针对以上难点，笔者与学生进行了一系列的探索。（见附件1）案例01案例02案例03案例04案例05案例06案例07案例08案例09案例10案例11案例12案例13案例14案例15案例16案例17案例18案例19其他案例案例二：北斗七星都在一个平面上吗？①剪7段长度不等的线条，在每个线条下面穿一粒幸运星②找一个边长为60厘米的正方形纸板，把线的另一端用针缝在白纸板的不同位置③把纸板悬空，让幸运星下垂，然后你从一侧观察这些幸运星。④请参照课本“北斗七星在天空中的位置”图，调整七星的位置及线段的长短。―――现在，你看到北斗七星了吗？案例01案例02案例03案例04案例05案例06案例07案例08案例09案例10案例11案例12案例13案例14案例15案例16案例17案例18案例19其他案例案例三：制作一个月食模型①在一硬纸板上画一个直径为8厘米的圆，涂成红色，代表太阳；②另取一硬纸板，上画一个直径为2厘米的圆，涂成蓝色，代表月球；③将两个圆放置在同一水平视线上，并将小圆由右向左移动；④观察大圆被小圆遮掩的过程，并请记录在下表中（用斜线表示大圆被遮掩的部位）开始○○○○○○○结束⑤稍稍调整大、小圆间的距离，请你试一试，看看能否观察到“日全食”、“日环食”以及“日偏食”。案例01案例02案例03案例04案例05案例06案例07案例08案例09案例10案例11案例12案例13案例14案例15案例16案例17案例18案例19其他案例案例四：制作土星模型1、读图：下左图是土星的图片，右图是土星光环的图片。2、请查阅有关资料，了解土星的光环是由什么组成的？并根据相关的资料，制作一个土星的模型。比一比，看谁制作的漂亮！案例01案例02案例03案例04案例05案例06案例07案例08案例09案例10案例11案例12案例13案例14案例15案例16案例17案例18案例19其他案例案例五：自制冰棍想调制一款完全符合自己口味的冰棍吗？让我们动手一试吧！向干净的试管中加入高度为6厘米的果汁，并插入一小木棒，再将试管放到装有冷冻混合物（冰盐混合物）的玻璃棒中，在果汁冻起来后，将试管放在流水中冲一下，然后，抓住木柄将冰棍从试管中小心地拔出来，你就拥有一份属于你的冰棍。配方：______________________________口感：______________________________自我评价：______________________________配制者：_______案例01案例02案例03案例04案例05案例06案例07案例08案例09案例10案例11案例12案例13案例14案例15案例16案例17案例18案例19其他案例案例六：试纸的制作将滤纸剪成数条，――浸入红甘蓝汁（或其它植物汁）中，再将它们晾干（也可用电吹风吹干纸条）；重复该步骤多次。利用自制的试纸测试一些溶液，观看颜色变化，填写在自己设计的表格中。案例01案例02案例03案例04案例05案例06案例07案例08案例09案例10案例11案例12案例13案例14案例15案例16案例17案例18案例19其他案例案例七：试一试，自己来制作一个细胞模型。①把一包无色透明的明胶溶解在温水中，再把它倒进一个长方形盒子（模拟植物细胞）或一个圆形盒子（模拟动物细胞）。②选择不同的材料来模拟植物或动物细胞中的每一个结构。在明胶凝固前把它们插进明胶里。③请在一张卡片上写明各种材料分别代表的细胞结构名称，并描述每个结构的功能。④请将你的模型展示给其它同学看。案例01案例02案例03案例04案例05案例06案例07案例08案例09案例10案例11案例12案例13案例14案例15案例16案例17案例18案例19其他案例案例八：鸡蛋的沉浮实验《科学》新教材中有个演示实验“鸡蛋的沉浮”，对于这个实验，笔者在教学过程中作了调整：提供给每一小组的学生一杯清水、一颗鸡蛋，要求他们想办法让鸡蛋浮在水面上！在教学过程中，很快地，学生就想到了办法－－在清水中加盐即可。案例01案例02案例03案例04案例05案例06案例07案例08案例09案例10案例11案例12案例13案例14案例15案例16案例17案例18案例19其他案例案例九：设计“杭州一日游”的旅行线路找一张当地的旅游图，设计一条“一日游”的旅行线路，并介绍给你的同学。案例01案例02案例03案例04案例05案例06案例07案例08案例09案例10案例11案例12案例13案例14案例15案例16案例17案例18案例19其他案例案例十：雪花晶体的形状雪花是一种透明的晶体，所有的雪花晶体都呈六边形，但不同的雪花又各有不同的形状。西方冰川学的鼻祖丁铎耳是这样描述的：“这些雪花……全是由小冰花组成的，每一朵小冰花都有六片花瓣，有些花瓣象山苏花一样放出美丽的小侧舌，有些是圆形的，有些又是箭形的，或是锯齿形的，有些是完整的，有些又呈格状，但都没有超出六瓣型的范围。”在我国，早在公元前一百多年的西汉文帝时代，有位名叫韩婴的诗人，他写了一本《韩诗外传》，在书中明确指出，“凡草木花多五出，雪花独六出。”雪花的基本形状是六角形，但是大自然中却几乎找不出两朵完全相同的雪花，就象地球上找不出两个完全相同的人一样。请收集有关雪花的图片资料，编一期有关雪花的小报。案例01案例02案例03案例04案例05案例06案例07案例08案例09案例10案例11案例12案例13案例14案例15案例16案例17案例18案例19其他案例案例十一：观察蝴蝶标本在新教材《观察和实验》这一节的授课过程中，为了让初学《科学》的学生深刻地体会到了“观察”和“实验”对于科学学习的意义，真正了解了什么是“观察和实验”，设计了让学生“观察蝴蝶标本”的活动：每个小组都获得了教师提供的蝴蝶标本一个，让学生进行观察。当教师将标本收回后要求学生回答――你观察到的蝴蝶标本是什么样子的？能将你们小组观察的标本给别人介绍一下吗？顿时，学生都怔住了，因为，一下子想不起来了蝴蝶的全貌了，只依稀记得是大致是什么颜色的而已！从而引出观察的重要性。再次实验时，学生显然仔细多了，甚至有个别小组的学生开始用笔写下了蝴蝶标本一些特点。案例01案例02案例03案例04案例05案例06案例07案例08案例09案例10案例11案例12案例13案例14案例15案例16案例17案例18案例19其他案例案例十二：温度的测量《温度》一节，笔者设计的实践活动方案由四个活动组成：①测量物体的温度－－使学生会使用温度计；②周围物体的温度会改变吗？（连续测量一杯热水的温度、连续测量一杯冷水的温度、连续测量白天的气温）使学生认识周围物体的温度会变化的，有些变化是有规律的；③沙和水的温度变化－－使学生认识不同物体温度变化是不同的；④测定人的体温－－使学生认识人的体温及测量的方法。案例01案例02案例03案例04案例05案例06案例07案例08案例09案例10案例11案例12案例13案例14案例15案例16案例17案例18案例19其他案例案例十三：观测月相连续一个月观测月相，将月相的变化记录在下表中（用斜线表示月球表面阴暗的地方）初一初二初三初四初五初六初七初八初九初十○○○○○○○○○○十一十二十三十四十五十六十七十八十九二十○○○○○○○○○○廿一廿二廿三廿四廿五廿六廿七廿八廿九三十○○○○○○○○○○案例01案例02案例03案例04案例05案例06案例07案例08案例09案例10案例11案例12案例13案例14案例15案例16案例17案例18案例19其他案例案例十四：观察水的沸腾⑴装配好实验装置，在烧杯里放入适量水，将烧杯放在石棉网上，然后把温度计插入水里；⑵用酒精灯给烧杯加热，从水温90℃开始，每隔1分钟测一次水的温度，并记录在表格中，直到水沸腾3分钟为止。⑶观察并记录实验现象：①温度为＿＿＿＿时，水中开始出现小气泡；小气泡是从容器＿＿＿＿部开始出现的，小气泡出现后发生的变化情况是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；②温度为＿＿＿＿时，水中出现大量的气泡，大量气泡出现后所发生的情况是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，温度变化情况是＿＿＿＿＿＿。⑷做好实验后，把器材整理好。⑸实验结论：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。案例01案例02案例03案例04案例05案例06案例07案例08案例09案例10案例11案例12案例13案例14案例15案例16案例17案例18案例19其他案例案例十五：研究蒸发器材：玻璃块两片（分别标记为A、B）、温度计两支、水、纱布条、扇子。步骤：观察下列情形下哪块玻璃片上的水先干。实验一：两片玻璃上各滴水一滴，A放在阳光下，B放在阴凉处。实验二：两片玻璃上各滴水一滴，A一滴水尽可能地摊开，B则不作处理，再把它们都放在无风处（想一想：为什么？）实验三：两片玻璃上各滴水一滴，A用电风扇对着吹，B不作任何处理。实验四：在A玻璃片上滴一滴水，在B玻璃板上一滴酒精。请认真完成上述实验，并记录实验结果。想一想，你能得出什么结论？案例01案例02案例03案例04案例05案例06案例07案例08案例09案例10案例11案例12案例13案例14案例15案例16案例17案例18案例19其他案例案例十六：观察指纹新教材第一章中，有个实验“先用眼睛观察你的指纹，再用放大镜观察你的指缠，并把观察到的指纹画下来。看看别人的指纹与你的指纹有什么不同。”笔者在教学过程中，除了完成这个实验外，还设计了一下小游戏，准备了一盒印泥，让每个学生有机会在纸上按下自己的指纹，再比较自己的指纹与别人的不同之处。这个游戏受到了学生的欢迎，他们非常认真地投入到这个游戏中，认真地按下自己的指纹，并尽量地收集其他同学的指纹，认真观察、比较其中的不同点。案例01案例02案例03案例04案例05案例06案例07案例08案例09案例10案例11案例12案例13案例14案例15案例16案例17案例18案例19其他案例案例十七：让我们来“制造”一座环形山！①请邀请你的同学们来到跳远场地的沙坑边。②现在，先动手将沙坑整理平整。③好了，我们要开始“制造”环形山了！④准备！取一粒小圆石，来吧！让我们将石子扔到平整的沙坑里！然后取出小石子，看，“环形山”出现了！⑤怎么样，很简单吧？好，真正的游戏开始了！让我们一起来“制造”出一些不一样的“环形山”！并请你想一想：“环形山”的形状与哪些因素有关？⑥游戏结束，请记住要将沙坑里的小石子都带走，并将沙坑整理好！案例01案例02案例03案例04案例05案例06案例07案例08案例09案例10案例11案例12案例13案例14案例15案例16案例17案例18案例19其他案例案例十八：月球是怎样运行的？1、请你的同桌代表地球，你自己代表月球。2、因为月球的一面总是朝着地球的，所以月球绕着地球公