探究实验的教学设计和教学策略 ENTER 余杭勾庄中学 郭 琳

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1 探究实验的教学设计和教学策略 ENTER 余杭勾庄中学 郭 琳
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2 一、问题的提出： 　　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。

3 二、问题的分析 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 。

4 教学案例 集锦 案例01 案例11 案例02 案例12 案例03 案例13 案例04 案例14 案例05 案例15 案例06 案例16
案例07 案例17 案例08 案例18 案例09 案例19 案例10 其他案例

5 案例01 案例11 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02 案例12 案例03 案例13 案例04 案例14 案例05 案例15 案例06 案例16 案例07 案例17 案例08 案例18 案例09 案例19 案例10 其他案例

6 及线段的长短。―――现在，你看到北斗七星了吗？
案例01 案例11 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02 案例12 案例03 案例13 案例04 案例14 案例05 案例15 案例06 案例16 案例07 案例17 案例08 案例18 案例09 案例19 案例10 其他案例

7 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，
　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11 案例02 案例12 案例03 案例13 案例04 案例14 案例05 案例15                                                                                案例06 案例16 案例07 案例17 案例08 案例18 案例09 案例19 案例10 其他案例

8 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？
案例01 案例11 　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02 案例12 案例03 案例13 案例04 案例14 案例05 案例15 案例06 案例16 案例07 案例17 案例08 案例18 案例09 案例19 案例10 其他案例

9 案例01 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。 案例11 案例02 案例12 案例03 案例13 案例04 案例14 案例05 案例15 配　　方：______________________________ 口　　感：______________________________ 自我评价：______________________________ 配制者：_______ 案例06 案例16 案例07 案例17 案例08 案例18 案例09 案例19 案例10 其他案例

10 案例01 案例11 案例02 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12 案例03 案例13 案例04 案例14 案例05 案例15 案例06 案例16 案例07 案例17 案例08 案例18 案例09 案例19 案例10 其他案例

11 案例七：试一试，自己来制作一个细胞模型。
案例01 案例11 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02 案例12 案例03 案例13 案例04 案例14 案例05 案例15 案例06 案例16 案例07 案例17 案例08 案例18 案例09 案例19 案例10 其他案例

12 案例01 案例11 案例02 案例12 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03 案例13 案例04 案例14 案例05 案例15 案例06 案例16 案例07 案例17 案例08 案例18 案例09 案例19 案例10 其他案例

13 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11 案例02
案例12 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03 案例13 案例04 案例14 案例05 案例15 案例06 案例16 案例07 案例17 案例08 案例18 案例09 案例19 案例10 其他案例

14 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11 案例02 案例12 案例03 案例13 案例04 案例14 案例05 案例15 案例06 案例16 案例07 案例17 案例08 案例18 案例09 案例19 案例10 其他案例

15 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11 案例02 案例12 案例03 案例13 案例04 案例14 案例05 案例15 案例06 案例16 案例07 案例17 案例08 案例18 案例09 案例19 案例10 其他案例

16 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；
案例01 案例11 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02 案例12 案例03 案例13 案例04 案例14 案例05 案例15 案例06 案例16 案例07 案例17 案例08 案例18 案例09 案例19 案例10 其他案例

17 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） 案例01 案例11 案例02 案例12
案例03 案例13 案例04 案例14 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05 案例15 案例06 案例16 案例07 案例17 案例08 案例18 案例09 案例19 案例10 其他案例

18 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；
案例01 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11 案例02 案例12 案例03 案例13 案例04 案例14 案例05 案例15 案例06 案例16 案例07 案例17 案例08 案例18 案例09 案例19 案例10 其他案例

19 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。
案例01 案例11 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02 案例12 案例03 案例13 案例04 案例14 案例05 案例15 案例06 案例16 案例07 案例17 案例08 案例18 案例09 案例19 案例10 其他案例

20 案例01 案例11 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02 案例12 案例03 案例13 案例04 案例14 案例05 案例15 案例06 案例16 案例07 案例17 案例08 案例18 案例09 案例19 案例10 其他案例

21 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。
案例01 案例11 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02 案例12 案例03 案例13 案例04 案例14 案例05 案例15 案例06 案例16 案例07 案例17 案例08 案例18 案例09 案例19 案例10 其他案例

22 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。
案例01 案例11 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转一 周时，要让你自己的脸始终朝着地球。 思考： 1、你（月球）要自转多少次，才能环绕你的同桌（地球） 一周呢？试一试，看你的推断是否合理。 2、月球上的“1天”和“1年”的长度是相等的。你知道这是为什么吗？ 案例02 案例12 案例03 案例13 案例04 案例14 案例05 案例15 案例06 案例16 案例07 案例17 案例08 案例18 案例09 案例19 案例10 其他案例

23 案例十九：指纹鉴定 ⑴取一张干净、光滑的白纸，剪成长约4 cm、宽不超过试 管直径的纸条，用手指在纸条上用力摁几个手印。
案例01 案例十九：指纹鉴定 ⑴取一张干净、光滑的白纸，剪成长约4 cm、宽不超过试 管直径的纸条，用手指在纸条上用力摁几个手印。 ⑵用药匙取芝麻粒大的一粒碘，放入试管中。把纸条悬于 试管中（注意摁有手印的一面不要贴在管壁上），塞上 橡胶塞。 ⑶把装有碘的试管在酒精灯火焰上方微热一下，待产生碘 蒸气后立即停止加热，观察纸条上的指纹印迹。 ⑷比较一下你的指纹与其它同学指纹的不同之处。请查阅 有关资料，或请教老师，试着解释其中的道理。 案例11 案例02 案例12 案例03 案例13 案例04 案例14 案例05 案例15 案例06 案例16 案例07 案例17 案例08 案例18 案例09 案例19 案例10 其他案例

24 案例二十：神奇洗涤剂 这是根据电视上所揭露的一个“神奇洗涤剂”骗局而设计的案例：
案例01 案例二十：神奇洗涤剂 这是根据电视上所揭露的一个“神奇洗涤剂”骗局而设计的案例： 笔者拿出了一块白布，将一些“红墨水”、“蓝墨水”“油污”倾倒在白布上，顿时一片狼籍，然后，笔者宣称：有种“神奇洗涤剂”，可以在一分钟内将这些污渍清洗干净，并指出，这是一种获得“专利权”的“高科技产品”。俗话说“眼见为实”，“神奇洗涤剂”的确是将一块布上的“红墨水”“蓝墨水”“油污”三下二下就洗得干干净净了。学生开始兴奋起来，觉得“专利”还真是“神奇”。然后，笔者给每个小组分发了一小瓶“神奇洗涤剂”和一小块白布，让学生感受一下“高科技专利产品”的“神奇”。看着学生兴奋的将钢笔中的墨水挤到白布上，然后再用“洗涤剂”清洗，看着他们迷惑的看看“洗涤剂”、看看其他同学，发现了一个事实：受到了欺骗！根本没有一组同学能将白布洗干净！问题出在什么地方？谁能解释这一骗局？围绕这一问题，笔者引导学生开始了探究。 案例11 案例02 案例12 案例03 案例13 案例04 案例14 案例05 案例15 案例06 案例16 案例07 案例17 案例08 案例18 案例09 案例19 案例10 其他案例

25 案例01 案例二十一：试一试，看你是否能成功。 　　小明第一次替他爸爸泡咖啡时，装了一杯满满的咖啡后，他发现忘记加糖了。看来必须倒掉一些咖啡才能把糖加进去了。他觉得很可惜！爸爸笑着告诉他：“不要着急，我能把糖加进去！”“可是，那样咖啡就会溢出来呀！”“不会！”爸爸一边笑着说，一边将糖慢慢地加进了咖啡中。真奇怪呀！咖啡真的没有溢出来！那些糖跑到哪儿去了呢？小明觉得很不可思议。请你也做一做，并告诉小明其中的奥妙。 案例11 案例02 案例12 案例03 案例13 案例04 案例14 案例05 案例15 案例06 案例16 案例07 案例17 案例08 案例18 案例09 案例19 案例10 其他案例

26 案例二十二：试一试，看你是否能成功。 ⑴用细铁丝做一个圈，中间松松地系上一根小细棉线； ⑵在肥皂水中浸一浸，使肥皂水留在上面；
 ⑴用细铁丝做一个圈，中间松松地系上一根小细棉线； ⑵在肥皂水中浸一浸，使肥皂水留在上面； ⑶用手轻轻地碰一下棉线一边的肥皂膜； ⑷一边的肥皂膜破了，棉线被拉向另一边； 想一想，这是为什么？ 案例01 案例11 案例02 案例12 案例03 案例13 案例04 案例14 案例05 案例15 案例06 案例16 案例07 案例17 案例08 案例18 案例09 案例19 案例10 其他案例

27 案例二十三：用一枚鸡蛋作为细胞模型，观察各种物质是怎样进出细胞的。
案例01 案例二十三：用一枚鸡蛋作为细胞模型，观察各种物质是怎样进出细胞的。 ⑴你是否产生过这样的疑问：当小鸡还在鸡蛋里的时候是怎样呼吸的？其实蛋壳能让空气通过、而把大部分物质拒之门外。你体内所有的细胞也都象鸡蛋一样，需要对物质的进出加以控制。 ⑵为完成这一课题，你需要：①把一枚生鸡蛋分别浸入食醋中， 至少浸2天，然后观察它所发生的变化；②每天取出鸡蛋冲洗一下，然后测量鸡蛋的周长，并将数据绘制成图表；③请将鸡蛋放 在水中，浸两天后，再将它依次浸泡在食用色素、盐水、以及你 自己选择的任一种液体中；④坚持每天冲洗一下鸡蛋，然后测量 鸡蛋的周长，并做好记录；⑤鸡蛋的外形将会发生一些令人惊奇 的变化！请展示你的鸡蛋，并告诉大家你的结果。 案例11 案例02 案例12 案例03 案例13 案例04 案例14 案例05 案例15 案例06 案例16 案例07 案例17 案例08 案例18 案例09 案例19 案例10 其他案例

28 案例二十四：人与自然(活动目标) ①激励学生热爱大自然、珍爱生命的情感，初步形成环 保意识，通过小组活动，培养学生团结协作精神。
②让学生了解一定的自然环境知识，懂得一定的保护自 然环境的方法，懂得人与自然和谐共存的道理，知道 环境污染的危害。 ③通过调查研究某一区域性生态环境的现状，设计优化 某一生态系统的方案，了解当地的生态环境，认识生 态环境对人类的生产和生活的重要性，使学生获得对 社会的直接感受，把所学的知识运用到实践之中。 ④了解问题研究的一般流程和方法，培养研究问题、解 决问题的能力。 案例01 案例11 案例02 案例12 案例03 案例13 案例04 案例14 案例05 案例15 案例06 案例16 案例07 案例17 案例08 案例18 案例09 案例19 案例10 其他案例