第一篇:實驗教學(xué)設(shè)計
《用天平和量筒測定固體和液體的密度》
實驗教學(xué)設(shè)計
(一)教學(xué)目的
1.知道量筒或量杯的使用方法。
2.知道用天平和量筒測固體和液體密度的原理和方法。
(二)教學(xué)重點:
學(xué)會用天平和量筒測固體和液體密度的原理和方法。
(三)教學(xué)難點:
使學(xué)生通過實驗?zāi)軐γ芏鹊奈锢硪饬x加深理解。
(四)教具
教師演示用具:量筒、量杯、小黑板(抄有課本上的實驗表格)。
學(xué)生實驗用具:托盤天平(或物理天平)和砝碼、量筒、石塊、玻璃杯、水、鹽水、細線。
(五)教學(xué)過程
一、復(fù)習(xí)提問
(1)什么是物質(zhì)的密度?(2)計算密度的公式是什么?
(3)要求出物質(zhì)的密度需要知道哪些量?
教師出示:小石塊和1杯鹽水.指出:用天平可以稱出石塊與鹽水的質(zhì)量,但用刻度尺卻無法測出它的體積.本實驗我們學(xué)習(xí)用量筒測它們的體積。
(板書:四實驗:用天平和量筒測定固體和液體的密度)
二、進行實驗
1.引導(dǎo)學(xué)生對照桌上實驗的“器材”,進行檢查。
2.講述量筒(或量杯)的使用方法。
教師出示:量筒和量杯實物,介紹量筒和量杯。
讓學(xué)生觀察桌上量筒的刻度。教師說明,mL是體積單位“毫升”的符號,1mL=1cm3。
提問:(1)你所用的量筒的最大刻度(即量程)多大?
(2)它每小格(即最小刻度值)為多少厘米3?
讓學(xué)生觀察,說出量筒和量杯使用時怎樣放?怎樣讀出液體的體積?怎樣測固體的體積?
教師引導(dǎo)學(xué)生討論得出:(1)測量時量筒或量杯應(yīng)放水平桌面上;(2)讀數(shù)時,視線要與筒內(nèi)或杯內(nèi)液體液面相平;(如測水的體積,由于水面是凹形的,讀數(shù)時,視線要跟凹面相平;如測水銀的體積,由于水銀面是凸形的,讀數(shù)時,視線要跟凸面相平。)(3)測固體體積的方法:①在量筒內(nèi)倒適量的水(以浸沒待測固體為準)讀出體積V1;②用細線栓好固體慢慢放入到量筒內(nèi),讀出這時水和待測固體的總體積V2;③用V2—V1,得到待測固體的體積。
3.學(xué)生分組實驗:測石塊的密度
提問:測石塊的密度合理的實驗步驟是什么?
教師強調(diào):為了減小實驗誤差,應(yīng)該先用天平稱出石塊的質(zhì)量。
學(xué)生實際操作,將實驗數(shù)據(jù)填在課前已畫在作業(yè)本上的表中。教師請一學(xué)生將他的測量結(jié)果填在小黑板的表1中。
師生共同分析小黑板表1中的數(shù)據(jù)是否合理,糾正發(fā)生的錯誤。
4.學(xué)生分組實驗:測鹽水的密度
提問:測鹽水的密度步驟是什么?
教師指出:(1)該實驗測鹽水質(zhì)量的方法與本章第二節(jié)測液體質(zhì)量的方法不一樣,采用該實驗方法測液體的質(zhì)量,在測體積時沒有殘留的液體在杯內(nèi),能減小測量的誤差。(2)為了計算方便,鹽水的體積盡量取整數(shù)。
學(xué)生實際操作,將結(jié)果填在作業(yè)本上的實驗表格中。教師請一學(xué)生將測量結(jié)果填入小黑板表2內(nèi)。
師生共同分析小黑板表2的數(shù)據(jù)是否合理,及時糾正錯誤。
實驗結(jié)束后,整理器材。
5.討論課本“想想議議”。
三、布置作業(yè): “自制量筒”’。
第二篇:實驗教學(xué)設(shè)計
設(shè)計并制作生態(tài)瓶
教材分析:設(shè)計并制作生態(tài)瓶是“生態(tài)系統(tǒng)”這一節(jié)中的一個活動設(shè)計,通過學(xué)生自己設(shè)計并制作生態(tài)瓶,并且對生態(tài)瓶進行管理和觀察,可以幫助學(xué)生更好地理解生態(tài)系統(tǒng)的概念及其組成,也可以提高學(xué)生的驗設(shè)計和獨立操作的能力。
教學(xué)目標:
1、知識目標:理解生態(tài)系統(tǒng)的概念及其組成。
2、能力目標:通過設(shè)計并制作生態(tài)瓶,來提高學(xué)生的實驗設(shè)計和獨
立操作的能力。
3、情感目標:理解人與自然和諧發(fā)展的意義,了解生態(tài)保護的緊迫
性,認識到提高環(huán)保意識的重要性。
教學(xué)重點:設(shè)計一個生態(tài)瓶建立方案。
教學(xué)難點:根據(jù)設(shè)計方案及實際條件制作生態(tài)瓶,并堅持對生態(tài)瓶進行管理和觀察。
教學(xué)準備:大飲料瓶、剪刀、建造生態(tài)瓶需要的材料、活動記錄本。教學(xué)方法:設(shè)計實驗教學(xué)法 教學(xué)設(shè)計
一、導(dǎo)入情境:
教師展示一張池塘圖,引導(dǎo)學(xué)生討論池塘中的生物關(guān)系:
(1)池塘有哪些水生生物?(2)水生植物需要哪些生存條件?(3)池塘里的植物為動物提供了哪些幫助?(4)動物為植物生長做了哪些貢獻?
(5)我們還可以在池塘里找到哪些非生物?它們對生物有什么作用? 教師概括:像池塘里的這些生物和非生物這樣,互相作用、互相依存,形成一個密不可分的整體,我們可以把它們看成一個生態(tài)群落。一片樹林,一塊草地,一個湖泊,一個海洋等都可以看成是一個生態(tài)群落。那么我們自己可以嘗試設(shè)計和制作一個簡單的生態(tài)瓶,來觀察這個封閉系統(tǒng)中的動植物的生存狀況。
二、設(shè)計生態(tài)瓶:
教師講述:介紹并板書實驗原理、材料器具 學(xué)生討論:該怎樣設(shè)計這個生態(tài)瓶呢?
問題提示:小生態(tài)瓶的設(shè)計要求有哪些?小生態(tài)瓶的制作方法?對照實驗如何設(shè)計?
教師引導(dǎo)學(xué)生提出自己的設(shè)計方案 學(xué)生設(shè)計方案展示: 優(yōu)秀設(shè)計方案:
一、小生態(tài)瓶的設(shè)計要求
1、生態(tài)瓶制成后, 形成的生態(tài)系統(tǒng)必須是封閉的。
2、生態(tài)瓶中投放的幾種生物, 必須具有很強的生活力, 必須能夠進行物質(zhì)循環(huán)和能量流動, 能使其在一定時期內(nèi)保持穩(wěn)定。
3、生態(tài)瓶的材料必須透明, 可以讓里面的生物得到陽光, 并便于觀察。
4、生態(tài)瓶宜小不宜大, 瓶中的水量應(yīng)占其容積的4/5,要留出一定的空間, 儲備一定量的空氣。
5、小生態(tài)瓶的采光, 以較強的散射光為好, 不能采用強烈的直射光, 否則瓶內(nèi)水溫過高, 會導(dǎo)致水生植物死亡。
二、小生態(tài)瓶的制作方法
1、材料用具:水草(如茨藻)、水生小動物(如椎實螺、環(huán)棱螺)、水、砂子、玻璃瓶(如標本瓶、大試管或醫(yī)用葡萄糖注射液瓶)、凡士林。
2、方法步驟
(1)瓶子處理:洗凈標本瓶, 并用開水燙一下瓶子和瓶蓋。
(2)放砂注水:往瓶中放入1cm 厚的砂子, 再加水至瓶子容積的4/5。(3)投放生物:待瓶內(nèi)水澄清后, 放入水草和水生動物。(4)加蓋封口:瓶子加蓋, 并在瓶蓋周圍涂上凡士林。(5)粘貼標簽:在瓶上貼標簽, 注明制作日期、制作者姓名。
(6)放臵瓶子:將制作好的小生態(tài)瓶, 放于陽面窗臺上(以后不要再隨意移動其位臵)。
三、對照實驗
生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性, 要受組成該生態(tài)系統(tǒng)的生物因素和非生物因素的影響。為了 2 探索人工模擬的微型池塘生態(tài)系統(tǒng)的最佳組成, 使其維持較長時間的穩(wěn)定性, 可以多設(shè)計幾組對照實驗, 每個對照實驗中, 只變動其中一種因素, 例如:
注: 表中光照欄“+ ”代表陽面, 為可見散射光照射;“-”代表陰面, 為背光處。
如果欲探索哪種小螺對維持該生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性更為重要, 則又可增加一倍的實驗組合。即前14組為椎實螺, 新增加的14組為環(huán)棱螺。
四、觀察
1、每天觀察1次, 并做好記錄。
2、判別水草和小螺存活的標準。水草綠色為生活狀態(tài);發(fā)黃、變黑, 而且柔軟下沉,即為死亡。小螺外殼灰綠, 能運動, 為生活狀態(tài);外殼變白, 而且浮起, 即為死亡。
五、說明
在放有河水的封閉生態(tài)系統(tǒng)中, 除了有投入的水草和小螺外, 河水中還有 單胞藻、原生動物和其他微生物, 而且水中還溶解有各種礦質(zhì)元素, 這是一個完整的生態(tài)系統(tǒng), 但也是一個營養(yǎng)結(jié)構(gòu)極為簡單的生態(tài)系統(tǒng)。投入的椎實螺, 用腹足爬行瓶壁, 以齒舌刮取瓶壁上生長的綠藻為食。環(huán)棱螺為雜食。
六、實驗結(jié)果分析
實驗結(jié)束之后, 應(yīng)對結(jié)果作出分析。分析實驗成敗的原因;分析小生態(tài)瓶中維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的原因。如果設(shè)計多組實驗, 則應(yīng)進行結(jié)果比較, 找出最佳設(shè)計方案。板書設(shè)計:
設(shè)計并制作生態(tài)瓶
一、實驗原理:生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是其結(jié)構(gòu)與功能發(fā)展協(xié)調(diào)的重要標志。生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定程序,則取決于它的物種組成、營養(yǎng)結(jié)構(gòu)和非生物因素之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。設(shè)計和制作一種模擬淡水生態(tài)系統(tǒng)或陸地生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)瓶,觀察這個封閉的微型生態(tài)系統(tǒng)中動植物的生存狀況,有助于理解生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的原理
二、材料器具:帶有螺旋蓋的罐頭瓶或可樂等飲料的塑料瓶,一個簡單的淡水生態(tài)系統(tǒng)或陸地生態(tài)系統(tǒng)的主要組成成分。
第三篇:實驗教學(xué)設(shè)計
實驗活動6 酸、堿的化學(xué)性質(zhì)教學(xué)設(shè)計
一、教材分析
本節(jié)課選自人教版初中化學(xué)九年級下冊的第十單元《實驗活動6 酸、堿的化學(xué)性質(zhì)》,本堂課主要是為了加深對酸和堿的主要性質(zhì)的認識,并通過實驗?zāi)軌蚪忉屔钪械囊恍┈F(xiàn)象。
二、學(xué)情分析
本節(jié)課是在學(xué)習(xí)了酸堿的性質(zhì)之后的進一步拓展和延伸在以前的學(xué)習(xí)中,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了以下這些知識
1、常見的酸和堿的基本物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)
2、酸堿指示劑
3、酸和堿的中和反應(yīng)。
因此對酸和堿有了一定的認識,本節(jié)課是在以上基礎(chǔ)上,通過實驗由現(xiàn)象到本質(zhì),進一步探究酸堿的化學(xué)性質(zhì)。
三、教學(xué)目標:
知識與技能:
1加深對酸和堿的主要性質(zhì)的認識,2通過實驗解釋生活中的一些現(xiàn)象,過程與方法
通過學(xué)生動手實驗培養(yǎng)學(xué)生觀察、記錄、分析實驗現(xiàn)象的能力。情感態(tài)度與價值觀
通過親自動手做實驗,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,體驗到學(xué)有所用的快樂。
四、重難點
重點:加深對酸堿的性質(zhì)的認識難點:提高學(xué)生的動手觀察總結(jié)的能力
五、教學(xué)方法:實驗探究
六、教學(xué)過程
實驗用品:試管 藥匙 玻璃棒 點滴板 稀鹽酸溶液 稀硫酸溶液 氫氧化鈉溶液 氫氧化鈣溶液 硫酸銅溶液 氫氧化鈣粉末 石蕊溶液 酚酞溶液 石棉網(wǎng) 生銹的鐵釘
一、創(chuàng)設(shè)情景:
展示兩瓶無色液體(一瓶是酸,一瓶是堿)你將如何鑒別它們呢? 學(xué)生答:·········
注意:糾正學(xué)生語言的描述回顧:酸堿的化學(xué)性質(zhì)
二、引入
下面我們一起動手實驗驗證它們之間的反應(yīng),實驗活動1:酸堿和指示劑的反應(yīng) 多媒體展示實驗步驟:
實驗現(xiàn)象:①稀鹽酸、稀硫酸中液體變?yōu)榧t色,氫氧化鈉、氫氧化鈣中液體變?yōu)樗{色。
②稀鹽酸、稀硫酸中液體不變色,氫氧化鈉、氫氧化鈣中液體變?yōu)榧t色。實驗結(jié)論:酸性溶液使紫色石蕊溶液變紅色,不能使無色酚酞溶液變色,堿溶液能使紫色石蕊變藍,使無色酚酞變紅色
實驗活動2:生銹的鐵釘和稀鹽酸的反應(yīng)
實驗現(xiàn)象:①鐵銹消失,鐵釘變亮,溶液由無色變?yōu)辄S色 ②鐵釘表面有氣泡產(chǎn)生
6HCl+Fe2O3==2FeCl3+3H2OFe + 2HCl == FeCl2+H2↑
實驗結(jié)論:稀鹽酸可以和某些金屬氧化物反應(yīng),也可以和某些金屬反應(yīng) 實驗活動3氫氧化鈉和硫酸銅的反應(yīng)
實驗現(xiàn)象:①出現(xiàn)藍色絮狀沉淀,溶液變無色②沉淀溶解,溶液呈藍綠色
實驗結(jié)論:氫氧化鈉和硫酸銅反應(yīng)生成不溶于水的藍色沉淀,氫氧化銅不溶于水,但可以溶于鹽酸。實驗活動4氫氧化鈉和稀鹽酸的反應(yīng)
實驗現(xiàn)象:①溶液由無色變?yōu)榧t色;②溶液由紅色變?yōu)闊o色; ?蒸發(fā)皿底部出現(xiàn)少量白色固體。
實驗結(jié)論:氫氧化鈉可以和稀鹽酸發(fā)生中和反應(yīng),生成鹽 實驗活動5 氫氧化鈣和稀鹽酸的反應(yīng)
實驗現(xiàn)象:①試管中出現(xiàn)白色渾濁溶液②溶液變?yōu)榧t色; ③試管中仍是紅色渾濁溶液。④紅色渾濁溶液變成無色澄清溶液。實驗結(jié)論:①氫氧化鈣微溶于水②氫氧化鈣溶液遇酚酞變?yōu)榧t色 ③氫氧化鈣可以和鹽酸發(fā)生中和反應(yīng)。
三、課堂小結(jié)
1.結(jié)論:石蕊溶液遇酸溶液變成紅色,遇堿溶液變成藍色; 酚酞溶液遇酸溶液不變色,遇堿溶液變紅。2.原理:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
3.原理:2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4;Cu(OH)2+2HCl=CuCl2+2H2O 4.原理:NaOH+HCl=NaCl+H2O 5.原理:Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O
四、課堂練習(xí)
請選擇適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)式填寫在橫線上。(1)2KOH+H2SO4====_________+2H2O(2)2NH3·H2O+H2SO4====_________+2H2O(3)____________+____________====NaNO3+H2O(4)____________+____________====CaCl2+2H2O
第四篇:過濾實驗教學(xué)設(shè)計
過濾實驗教學(xué)設(shè)計
實驗員
周燈學(xué)
教學(xué)目的:知識目標: 1.了解過濾的原理
2.了解過濾主要操作步驟和適用范圍
能力目標:1.學(xué)習(xí)過濾操作
2.分析過濾操作中應(yīng)注意的問題
情感態(tài)度與價值觀:通過粗鹽提純實驗操作滲透科學(xué)素質(zhì)和實事求是精神培養(yǎng),學(xué)生動手能力的培養(yǎng)。體驗實驗過程的樂趣,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。教學(xué)重點:利用過濾分離混合物的原理。教學(xué)難點:過濾實驗操作注意事項及步驟。教學(xué)過程:引言:
復(fù)習(xí):什么叫純凈物?什么叫混合物?
在日常生產(chǎn)和生活中,我們所接觸到的物質(zhì)很多是混合物,如河水,江水,自來水,粗鹽水,石油等,為了適應(yīng)各種不同需要,常常要將這些混合物中的幾種物質(zhì)分開,得到較純凈的物質(zhì),這就叫對混合物的分離。其原理就是利用混合物中各組份物質(zhì)性質(zhì)的差異,將混合物中各組份轉(zhuǎn)換為不同的狀態(tài)而分離開來。
對混合物的分離方法很多,我們課本上主要講到了兩個,過濾與蒸發(fā)結(jié)晶,本節(jié)首先學(xué)習(xí)過濾方法分離混合物。
說到過濾,其實大家并不陌生,在我們?nèi)粘I钪?,?jīng)常會用到過濾的方法為我們生活服務(wù)。例如家里制作豆腐時,用紗布將豆腐與豆?jié){水分開;煮餃子時,用沙漏勺子將煮熟餃子與湯分開;熬中藥時,用一塊布將藥渣與藥水分開;打魚時,用漁網(wǎng)將魚與水分開,再如衛(wèi)生間里設(shè)有地漏蓋子,將固體垃圾與水分開等等。從這些可以看出,什么是過濾?過濾的原理是什么?
1.定義:過濾就是將液體中不溶性固體物質(zhì)與液體徹底分離的一種方法。2.原理:過濾時,液體穿過濾紙上的小孔下來,而不能穿過小孔的固體物質(zhì)就留在濾紙上,從而實現(xiàn)了對不溶性固體物質(zhì)與液體徹底的分離。
這個實驗需要哪些實驗儀器呢?
3.鐵架臺(帶鐵圈的)、燒杯、玻璃棒、漏斗 下面大家就看看我過濾粗鹽水的演示實驗。
大家在觀看過程中,注意實驗步驟和實驗注意事項。
4.步驟:①制作過濾器
注意:A、濾紙緊貼漏斗內(nèi)壁,潤濕,中間不留有氣泡_加快過濾速度
B、濾紙邊緣低于漏斗邊緣_防止濾紙破損 ②架漏斗
C、漏斗下端緊靠燒杯內(nèi)壁_防液體濺出 ③過濾液體
D、燒杯緊靠玻璃棒_防液體濺出
思考:玻璃棒作用:引流 E、漏斗內(nèi)液面低于濾紙邊緣_防過濾不充分 F、玻璃棒下端緊靠三層濾紙一邊_防弄破濾紙 小結(jié):簡稱:“一貼二低三靠”
課堂小結(jié):本節(jié)課我們學(xué)習(xí)并觀看了過濾實驗,給大家留下幾個問題回去思考。
1.經(jīng)過一次過濾后,濾液仍然渾濁怎么辦? 2.經(jīng)過兩次過濾后,仍然渾濁,分析可能原因?
3.通過過濾,能將食鹽與沙子分離嗎?食鹽與蔗糖呢?
教學(xué)反思:
1、精心設(shè)計、材料準備好才能上好一節(jié)實驗課。
2、創(chuàng)設(shè)情境,聯(lián)系生活經(jīng)驗引入本課題。
3、規(guī)范實驗操作是實驗成功的保障。
4、尊重事實,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)求知的態(tài)度。
第五篇:實驗教學(xué)情境設(shè)計
實驗心理學(xué)認為,創(chuàng)設(shè)實驗情境與實驗教學(xué)效果具有密切的相關(guān)性,其本質(zhì)在于視覺形象與特定意義的結(jié)合;從而有效地引起學(xué)生的視覺追求,思維激活,記憶強化。王宏老師針對上述問題總結(jié)了創(chuàng)設(shè)物理實驗情境的如下方法:
1. 情境設(shè)計與實驗效果
物理實驗的事實表明只有當(dāng)學(xué)生被教師設(shè)計的實驗情境所感染,或曰思維進入預(yù)定情境之中時,實驗才能取得預(yù)期的效果。例如,當(dāng)一個“馬德堡半球”呈現(xiàn)在沒有情境準備的學(xué)生面前時,在學(xué)生的腦海中只能形成一個冷冰冰的球形鐵制品視覺形象。這種孤立的視覺形象脫離了豐富的內(nèi)涵,它既不能激發(fā)觀察者的興趣,更不能激發(fā)觀察者豐富的聯(lián)想。觀察者在心靈深處的感受是非常微弱的。但是,如果教師先介紹發(fā)生在1654年德國馬德堡市驗證大氣壓存在的驚人實驗后,再呈現(xiàn)“馬德堡半球”,它在學(xué)生的視覺中就成了一個富有傳奇色彩的、生動活潑的歷史見證物。
當(dāng)然,實驗情境的設(shè)置,不僅在于歷史的陳述,更重要、更大量的是知識背景的鋪墊。只有當(dāng)演示實驗情境與學(xué)生原有認知結(jié)構(gòu)緊密相聯(lián),并相互作用時,實驗所要觀察的現(xiàn)象、探索的規(guī)律、驗證的結(jié)論,才能牢牢拴在原有認知結(jié)構(gòu)的錨鏈上,才能轉(zhuǎn)化為知識和能力。作為教學(xué)、實驗本身只是一種手段,教師應(yīng)通過各種途徑有效地創(chuàng)設(shè)實驗情境,從而使實驗成為整個教學(xué)過程的有機部分,賦予生硬的器材以勃勃生氣,單調(diào)的實驗才能具有豐富的色彩,實驗效果也自在其中了了。
2. 創(chuàng)設(shè)實驗情境的幾種方法。
實驗情境的創(chuàng)設(shè)實質(zhì)上是一種背景設(shè)置,情景鋪墊,是一種思維與情感的激發(fā)所作的準備,目的是使學(xué)生進入特定的學(xué)習(xí)狀態(tài)。有鑒于此,實驗教學(xué)中情境的設(shè)計主要有以下幾種方法。
(1)應(yīng)用歷史事實設(shè)計實驗情境。物理教學(xué)中的許多實驗在歷史上有著特定的地位,在科學(xué)發(fā)展中起過特定的作用,科學(xué)家們?yōu)榇嗽冻龃罅康摹⑵D辛的勞動。比如上面提到的馬德堡半球?qū)嶒灒€有放射線的發(fā)現(xiàn)、焦耳熱功當(dāng)量實驗等等。這些實驗事實與豐富多彩的歷史背景相結(jié)合,可以使實驗教學(xué)更具有趣味性。例如在“阿基米德定律實驗”展開之前,首先應(yīng)用歷史史料設(shè)計實驗情境,介紹“曹沖稱象”這一有趣的史實,并根據(jù)“曹沖稱象”揭示船的吃水深度→排水量→船與石頭的重量關(guān)系之間的特定聯(lián)系,從而為阿基米德定律實驗的展開奠定了情境基礎(chǔ)。
(2)運用“問題”設(shè)計實驗情境。中學(xué)物理實驗教學(xué),以驗證性實驗居多。其教學(xué)目的除了驗證物理定律以加深理解之處,主要是為了理解、深化及運用物理概念。概念的心理動力是思維,而思維源于矛盾,因而在演示實驗前后以及過程中,制造矛盾,提出疑問,主動聯(lián)想,是設(shè)計實驗情境的又一種方法。當(dāng)然,這些問題的設(shè)計,應(yīng)該圍繞實驗主體教學(xué)的實質(zhì)展開,即為什么要進行這種實驗,進行這種實驗所要達到的目的,借以激發(fā)學(xué)生思考,促使學(xué)生的思維從疑問開始,在聯(lián)想和想象中活躍,在獲得正確答案中發(fā)展,最后在具體實驗驗證過程中及結(jié)果中得到強化,從而完成一個層次的認識。例如:“浮力”教學(xué),來自生活中的經(jīng)驗往往成為學(xué)生思維的障礙,學(xué)生常誤認為浮力跟物體的質(zhì)量、密度有關(guān),跟物體浸入液體中的深度有關(guān),沉入水底的物體不受浮力等。為了使學(xué)生建立正確的概念,實驗教學(xué)中可設(shè)計這樣的實驗:(1)用彈簧稱分別掛起同體積的鐵塊和鋁塊浸入水中,要求學(xué)生觀察彈簧稱示數(shù),并提問說明什么?
(2)用彈簧稱掛鐵塊徐徐浸入水中,讓學(xué)生注意觀察彈簧稱示數(shù)變化,待鐵塊全部浸入再置于不同深度,提問學(xué)生觀察到什么?(3)換用煤油或酒精重做上面的實驗,讓學(xué)生觀察并回答液體密度不同彈簧稱示數(shù)有何不同?在其他有關(guān)實驗中,也可以提出相應(yīng)的問題,并通過實驗過程加以驗證。例如,提出“空氣有沒有重量?能否稱出空氣的重量昵?磁鐵能夠吸引鐵塊,鐵塊也能吸引磁鐵嗎?”這些問題源于生活實際,但又往往被人們熟視無睹或常規(guī)生活經(jīng)驗相悖,這就更使即將展開的實驗籠罩上一層趣味的“靈光”
3.揭示實驗知識體系的內(nèi)在聯(lián)系,設(shè)計實驗情境 隨著實驗教學(xué)的深入,學(xué)生不僅需要富有趣味的史料與問題啟示,借以烘托實驗主體,更需要揭示知識體系之間的內(nèi)在聯(lián)系。這種聯(lián)系正是新實驗的認知基礎(chǔ),而新實驗又為知識體系添新的素材,為學(xué)生的認知思維注入新的活力。例如,物理教材“電磁感應(yīng)”一章中,通過六個電磁感應(yīng)現(xiàn)象演示實驗總結(jié)出感生電流產(chǎn)生的條件是“穿過閉合電路的磁通量有變化?!痹诰唧w教學(xué)過程中,有經(jīng)驗的教師在演示“磁鐵不動,線框運動,有感生電流產(chǎn)生”之后,啟發(fā)學(xué)生運用運動學(xué)中“相對運動”的知識來思考、推理第二個演示實驗。事實證明,大多數(shù)學(xué)生能從第一個演示實驗推理出:“線框不動,磁鐵運動,同樣有感生電流產(chǎn)生?!庇辛诉@個判斷,教師再加以演示驗證,實驗效果就非常明顯。接著,教師讓學(xué)生思考第三個實驗,即磁鐵和線圈一起運動,有沒有感生電流?學(xué)生的思維由于受到第二個實驗的激勵,積極性會進一步提高。用同樣的方法來處理后面三個實驗,學(xué)生的思維逐步激活,進入豐富的聯(lián)想空間,最終得到結(jié)論:“只要閉合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電路中就有感生電流產(chǎn)生?!?/p>
關(guān)于實驗情境設(shè)計,還有許多方法需要探討。本文旨在拋磚引玉,希望更多的同行研究這個問題。