创新科学实验 凸现科学本质

创新科学实验凸现科学本质

科学是一门以实验为基础的学科，实验对激发学习兴趣、理解科学知识、体验过程与方法、培养能力、提升科学素养有十分重要的教育、教学功能.科学课程标准指出科学课程的基本理念是体现科学本质[1].科学本质包括四个纬度：科学是一个知识体系，科学是一套研究的方法，科学是一系列的思维方式，科学是一种价值取向[2].因此，实验对体现科学本质有重要的作用，教学中通过对实验的改进、创新能更好地凸现科学本质.

一、科学是一个知识体系，创新实验有利于建构科学知识

实验对建构知识、理解知识有很重要的作用.很多科学概念或规律都是建立在实验基础上的，直观、形象的实验更有利于知识的建构.

教材中讲到声音是具有能量的，往往以教师讲授为主，即使教师例举生活实例：很大的声音甚至能把玻璃窗震破，但是因为学生缺乏感性认识，可能还是感觉比较抽象.我们可以通过创新实验让学生眼见为实，不但确信声音具有能量，而且能量是比较大的.如图1，实验中，在音箱喇叭前合适位置放置酒杯，酒杯内放吸管，喇叭发出的低频的声音引起酒杯及其中的吸管振动，随后产生共振，直至使酒杯破裂.从而让学生根据实验现象得出科学的结论：声音具有能量.

真空不能传声是本节课的重点之一.华师大教材中的实验名称是“真空不能传声”，实验是把一个发声的音乐芯片放在密封的广口瓶内，比较抽气前后听到的音乐声，然后在实验的基础上结合推理得出“真空不能传声”的结论. 因为广口瓶完全密封难以保证，抽气过程耗时费力，难以使瓶内形成真空或接近真空的状态，所以得到的实验现象只是声音变小了.因为音乐芯片在空气中的声音原本就比较轻，所以声音变小的现象也不明显.

改进实验一：如图2，在钟罩内放入电铃，电铃用交流电供电，使电铃在空气中有比较响亮的声音；钟罩用橡皮泥等进行严格的密闭；用大功率的抽气机抽气，使钟罩内形成真空或接近真空；为了能直观显示出钟罩内在抽气，钟罩内放入小风扇和红色飘带，连接气压计.抽气前，小风扇使红色飘带飘动，气压计显示大气压.随着抽气的进行，空气被抽走，飘带逐渐停止飘动，气压计示数变小，铃声越来越小直至听不到声音.

改进实验二：利用生活中的废弃物改进实验.实验器材包括一支连接有一小段带输液阀门的输液管的注射器甲，一支用于抽气的注射器乙，小闹钟发生器，细漆包线等.将细漆包线连接闹钟电路和发生器，把发生器置于注射器甲内，用502胶及凡士林使注射器密封.如图3，接通电路，使发声器发声，把注射器甲的活塞推到底，用注射器乙抽取剩下的空气，再将注射器甲的活塞拉至顶端，使里面的密闭空间形成接近真空的状态，让发生器悬空放置，就听不到声音.

通过实验的改进，都较好地达到了“真空不能传声”的效果，实验现象直观，更有说服力，学生印象深刻，不容易忘记，实验结论不言而喻，有利于直接建构科学概念.

二、科学是一套研究的方法，创新实验有利于授予科学方法

科学实验教学中往往蕴涵着科学方法，科学方法能使实验更直观、更科学.从科学实验中学习科学方法，是理解科学内涵，领会科学精神，提高科学素养的重要途径.因此在创新实验中更要体现科学方法，让学生在实验中学习科学方法.

“物体振动发出声音”是本节课的重点，教材中通过音叉实验得出这个结论.

创新性实验设计

创新性实验设计 1 / 3 研究 项目 项目名称 智能水杯控制面板电路设计与实现 所属学科 计算机科学与技术 申请金额 元 起止时间 2009年 月至 年 月 项目性质 学生自选研究课题型或学生参与科研活动型（选其一） 科研 小组 成员 姓名 性别 年级 电话及电子邮箱 指导 教师

创新性实验设计 2 / 3 内容和 意义简介(400~500字) 内容描述： 水杯是居家生活的必备物品，每个家庭都需求的，而且水杯的作用也是 非常的重要，因为每个人都需要喝水，所以水杯的需求远远大于我们所想象的， 实用性强，需求量大，简单实惠。 尽管水杯的市场经济很有优势，但是 现阶段的普通保温杯还远远满足人们对完全智能化的服务需求，传统的水杯还有许多的地方带给人们的不便，其一：在平时，经常会有被烫到的现象，这给我们的生活造成伤害，其二：我们经常会问出这样的话：“今天我喝了多少杯的水呢？”这答案是很难得到答案的，其三：在平时工作或者因为事多，忙的会经常忘记喝水。其四：我们渴了想喝水时，经常因为温度高不能喝水，得一直的等水凉再喝，特别的让费时间。这些现象经常的会发生，鉴于这些缺点，我们需要设计一种智能更方便又人性化的水杯来解决这些问题。 本设计采用手动和自动的模式，通过提出设计智能温度控制器。设计集单片机技术,模拟、数字电子技术,电路辅助设计技术于一体。并已被电力系统所采纳,作为了必备的设备之一。并实现了一个基于单片机技术的温湿度控制器。该系统设计分为五个子模块实现其控制功能:系统电源模块、信号处理模块、温度采集模块、串口通信模块、人机交互模块、报警电路模块以及输出控制模块。其中,温度采集模块由主要器件温湿度传感器SHT10连接到单片机,负责采集电力柜内的温度信号,并将采集到的模拟信号转换为相应的数字信号传送入单片机,与按键控制部分输入的温度信息进行比对,并且在译码显示器上显示温度值。如果超过设定值,由单片机输出控制信号启动相应的加温装置,另外如果达到温湿度限定值,则由报警电路实现报警提醒功能。另外没喝完一杯水通过信号传输到计数器计数一次，并在译码显示器上显示数据，此外，当水杯的水温过高时，可以自动利用半导体制冷器件制冷。 本设计内容如下 1.设置一个手动复位功能开关 2.能测试水温0~150℃精度±1℃的温度传感器 a.当温度控温系统在20~40℃范围,警告提醒使用 B.当水温高于某值是时，自动制冷工作 3.每喝完一杯水计数器就计数一次 实施思路 传统的水杯都只有简单的保温功能，但随着科学技术的发展，这种简单的功能无法满足需求，现在需要的是智能化，方便化，人性化的装置，通过小组思考和研究，计划将传统的水杯加以改善，使之多元化。 1.进行市场调查，确定研究方向和目的 2.小组讨论，进行改造，并进行设计电路 3.根据需要设计控制面板，选择材料 4.根据电路图设计完成产品设计 5.对研究出的智能型水杯进行推广 需要

第四章科学的本质和科学认识过程

第二篇自然科学观与方法论 本篇依据自然观、方法论和科学观相一致的原理，围绕科学认识的形成与发展，研究科学认识自然的过程：一个以科学问题为起点，对自然界由直观形成的感性认识，再经过抽象思维上升到理性认识，然后又回到实践改造自然的过程；研究人们怎样通过感性直观取得经验，怎样通过抽象思维形成观念以及各种方法之间的关系。探讨理解科学研究是一个从问题到假说，再通过逻辑论证和实践检验转化为理论的过程。认识科学理论及其体系的形成和理论的评价等问题，并在此基础上进一步探讨科学理论发展的多元模式和创造性思维的激发机制。第四章科学的本质与科学认识过程 第一节科学的本质 一、科学的涵义及本质 “科学”一词源于拉丁文Scientia，原意为“知识”。英语science，法语science, 德语Wissenschaft。 我国早先译为“格物致知”，出自《礼记·大学》的“致知在格物，格物而后知至”。日本转译为“致知学”。明治维新时期，日本科学启蒙大师、教育家福泽瑜吉把science译为“科学”。1893年康有为翻译日本的著作时引进了“科学”一词。严复在翻译《天演论》时，将science 译为“科学”。 “科学”是人类关于自然界的知识体系以及获得这种知识体系的活动的总体。 1、科学是关于自然界的知识体系 2、科学是科学家认识自然界的实践活动 3、科学是一种社会建制 4、科学是一种高级文化 5、科学是一种重要的方法 6、科学是生产力 7、科学是人与自然的对话 二、科学知识的主要特征 1.可检验性 2.系统性 3,主体际性 三、科学划界的标准 逻辑经验主义以意义标准作为科学划界的唯一标准，这是与它的证实原则紧密联系在一起的。批判理性主义者波普尔主张可被证伪的理论或命题才是科学的，否则是非科学。 历史主义者在科学划界问题上又可以分为两派，一派以库恩、拉卡托斯等为代表，认为科学与非科学、伪科学的区分，就在于是否在范式或科学研究纲领的指导下从事解决疑难的活动。另一派则以费耶阿本德为代表，否认科学划界的必要性，认为不存在普遍适用的科学研究方法，不存在科学与非科学之间的一成不变的界限，因而主张科学与非科学不可划分，也不应该划分。 邦格提出了多元划界标准。他给出科学知识领域的12个条件。 辩证唯物主义认为科学与非科学、伪科学是有本质区别的。可检验性是科学区别于伪科学的根本标准。 伪科学是伪装成科学的非科学，是一种社会现象，其内容不具有客观真理性。伪科学是伪造或篡改实验数据，回避或拒绝规范的科学实验和同行专家的科学鉴定，或者用违背科学实验准则和程序的“实验”去取代规范的科学实验，其结果经不起真正的科学实验的检验。不可

小学科学创新实验设计六年级

框架承重实验 西海小学王绍亭 一、实验课题名称 小学科学六年级上册《做框架》 二、创新实验目的 1.该实验的设计便于学生动手操作、直观、形象地感知和理解“框架”承载向下的压力。 2.能有助于让学生进一步理解三角形和四边形是基本框架，并发现三角形框架的稳定。 3.通过操作，进一步研究怎样把四边形框架加固，认识斜杆的作用，在活动中认识框架的结构特点。 三、实验仪器及用品 胶水、用过的A4纸多张、施工线、1cm宽胶带、磅秤、重物等 四、实验创新之处 1.教材中是以木棒作材料进行捆扎来做框架的，这样不好体现承重的多少。由于小学生形象思维较差，对于基础较差的学生来讲就很难理解“承重”二字的内在含义；另一方面选用的材料是木棒，自然承重的观念在学生心理上已生成，这样不利于学生创新思维的发展。 2.用废弃的A4纸来制作框架，让学生亲自动手操作，形象感知，从而简单明白易懂，不仅能激起学生的动手兴趣，而且能增强学生进行科学探究的欲望，会激发学生的创新欲望与激情。 （四）实验操作 1.组装实验器材： （1）把A4纸卷成小纸筒状，要卷结实； （2）根据自己小组的设计来确定纸筒的长与短或卷多少根； （3）用胶水把纸筒粘牢； 2.制作框架 （1）首先设计自己小组的框架结构。 （2）根据需要把卷成的纸筒剪截。 （3）小组内合作，根据实验要求制作。 （4）框架斜杆每一面不能超过两根。 框架制作完成后，把承重的数据填入记录表格中。

3.引导学生分析表中数据。 （五）实验要求： 框架承重记录表记录表第小组 三、实验效果及自我评价 1.亲自动手，形象、直观 学生自己动手，在动手制作中动脑思考、改进，培养了学生的创新精神。 2.增加了趣味，学生乐学，乐于参与 学生在参与实验过程中，培养了团结合作意识，有助于创新能力的提升，这样的设计比课本上的实验更加有趣味性，学生乐学，乐于探究。

初中物理创新实验设计方案1

初中物理创新实验设计方案 一、实验课题名称：惯性定律演示仪 二、实验设计思路： 运用惯性定律（牛顿第一定律）：物体在不受任何外力作用的时候总保持静止或匀速直线运动（物体总保持原有在运动状态直到有外力迫使它改变为止） 三、实验或实验器材在教材中所处的地位与作用： 该实验是八年级物理第八章第二节内容，在已经学习了牛顿第一定律的基础上，研究所有物体都具有惯性，对于学生理解、学习、运用牛顿第一定律以及惯性的知识具有相当重要的作用。 可以说，这个实验是探究物体惯性的核心演示实验，一旦学生通过观察本实验仪的演示，必定会十分深刻在理解和掌握惯性在相关知识。 四、实验器材： 长木板、小车、弹簧、直塑料细管、漏斗、橡皮筋、细线、弹珠、铁钉 五、实验原型及不足之处: 传统的实验方法是使用控制变量法，使两种物质的质量相等，吸收的热量相同，通过观察温度计上示数的变化，得出结论：温度计示数上升较快的物质，升高1℃所需的热量较少，吸收热量的能力较小（即比热容较小）。它的不足之处： ⑴水和食用油吸收相同的热量用这套实验装置有较大的误差，容易受到外界环境的影响（如风向、石棉网的初温、两个酒精等的火焰有大小等）不便于控制； ⑵通过实验得出的结论是：吸热能力的大小与温度的变化成反比，学生要多转动一下思维才能理解，结论没有改进后的直接； ⑶所需要的实验器材也比较多，不利于实验的准备与操作。 ⑷所用烧杯体积过大，与空气的接触面积过大，所以散热过多，造成实验测量误差过大。 （如图） 六、实验创新与改进之处： ⑴将两套装置合二为一，减少了小组实验时对器材的需要；

⑵便于控制相同时间内吸收的热量相同这个变量，误差更小； ⑶两试管与空气的接触面更小，散热较少，误差较小； ⑷将烧杯较大的吸热面改为试管底部较小的吸热点（两试管型号相同、质量相等），就保证了相同时间内吸收的热量相同 ⑸实验中，将原实验观察温度计示数变化改为观察并记录两物质升高相同温度时的时间，这样做的好处是使实验结论更直接； （如图） 七、实验原理： 通过控制两物质质量相等、吸收热量相同、升高相同的温度等因素，来观察手中的秒表。升高相同温度时，所用时间较长的物质吸收的热量自然多一些，单位质量吸收热量的能力更强（即比热容更大一些）。 说明：完成实验时需控制的几个量 ⑴两试管型号相同、质量相等； ⑵试管中的水和食用油质量相等； ⑶试管中的水和食用油初温相同（可将两试管放入装有冷水的同一烧杯中1～2分钟）； ⑷相同时间内两试管吸收的热量相等； ⑸两试管中的液体升高相同的温度； 改变的量： ⑴升高相同温度时所需要加热的时间不同； ⑵升高相同温度时所吸收的热量不同。 八、实验操作步骤： ⑴将装有质量相等的水和食用油的试管插入事先准备好的同一烧杯的冷水中1～2分钟，保证两试管中液体的初温相同； ⑵将初温相同的两试管从冷水中拿出来同时放入正在加热的石棉网上，并放入温度计（同时按下秒表开始计时），观察通过热传递获得热量的两试管中温度计的变化； ⑶在温度计达到70℃时分别记下所用的时间； ⑷比较升高相同温度时所用时间的不同； ⑸得出结论：升高相同温度时，所用时间较长的物质吸收的热量较多，吸收热量的能力较强（比热容较大）。

小学科学创新实验设计方案

小学科学创新实验设计方案 《空气占据空间》的实验创新 西海小学王绍亭 一．实验设计意图 1.《空气占据空间》是教科版小学科学三年级上册《认识空气》中的教学活动。通过实验，变看不见的空气为看的见，变摸不着的空气为摸得着，让学生在探究过程中认识到、感受到空气确实存在，空气和其他物质一样，能够占据空间。并为后面学习《空气的质量》打下基础。 2.通过尝试设计与完成实验过程，培养学生的科学探究精神，发展学生的科学素养。 二、实验原型的不足之处 教材上安排的实验为几个小实验：一是将吸管伸向水里，用嘴吹，有气泡产生；二是用橡皮泥堵塞瓶口，并插吸管，让学生向瓶内吹气，使水流出来；三是杯底塞入纸团，将杯子竖直压入水底，看纸团会不会湿。仔细分析，不难看出实验原型的不足之处有： 1.实验材料橡皮泥有毒；操作中容易出现橡皮泥堵塞吸管的失误，从而导致实验失败。 2.一次性吸管学生反复吹，不够卫生，用后丢弃造成环境污染和资源浪费。

3.学生气息不足，很难将水顺利吹出来，现象不明显。

4.如果杯子接触水面时没有垂直，很难达到理想的效果。 5.三年级的学生在操作时很容易把纸团掉入水中，浪费纸张，不利于环保。 三．实验创新与改进之处 创新实验一： 1.用橡胶塞替代有毒橡皮泥，安全、环保。 2.用玻璃管替代塑料吸管，消除浪费，减少了污染。 3.用推注射器活塞代替用嘴吹气实验，安全可靠更加卫生。 创新实验二： 用乒乓球代替纸团，节约用纸，实验更加绿色环保。 创新实验三： 1.在水槽壁粘贴刻度尺，在水面放一乒乓球，可以更直观地观察水位的升降变化。 2.用推拉注射器活塞来控制瓶内空气的流动，操作方便，现象明显。 四．创新实验所需器材 玻璃水槽、去底矿泉水瓶（底部缠铁丝）和完整矿泉水瓶各一个。玻璃管、橡胶管、带孔橡胶塞、乒乓球、注射器（或打气筒）、红墨水等。 五、实验过程 （一）自制小喷泉

原始创新的本质特点

原始创新（Original Innovations） 本质特点 原始创新则是指独立开发一种全新技术并实现商业化的过程。是指前所未有的重大科学发现、技术发明、原理性主导技术等创新成果。原始性创新意味着在研究开发方面，特别是在基础研究和高技术研究领域取得独有的发现或发明。原始性创新是最根本的创新，是最能体现智慧的创新，是一个民族对人类文明进步作出贡献的重要体现。 也有观点认为，原始创新是指“元创新”(meta-innovation)，即是一种观念上的根本性创新，由元创新将会带出其它科技创新；也有人打比方，认为原始创新就像是一只“老母鸡”，由它下出许多蛋，孵出大量小鸡来。这只“老母鸡”便是原始创新，它所生出的小鸡都是“衍生创新”。 在原始创新、跟随创新和集成创新三种技术创新模式中，原始创新处于重要的核心地位。 影响因素 与一般的科技创新不同，原始性创新具有其独特内涵的影响因素，我们将之分为内外两类因素。内在因素有原始积累、核心人物、团队协作、原创技巧、科研兴趣，外在因素包括创新氛围、激励机制(包括经费支持、合理的立项审查和成果评价体系、待遇等政策体系及相应制度)等。 原始积累 基础研究是创新的过程，更是历史的积累过程，正如科学学原创始人贝尔纳所认为的，是一种累积的知识传统。基础研究强调科学积累，即一种“链” 的概念，因为基础研究正是在这种“链”状的渐进积累基础上的一种飞跃，一种变革。然而必须强调的是积累是原创的前提，但积累并不必然产生原创。科学积累主要涵盖以下几个方面： (1)国家科学能力基础的积累。由国家现有的科学人才、研究经费、图书情报、仪器设备等有形因素和科学体制、科研管理、科研环境等无形因素综合形成，对一个国家的科学创新能力起着基本的制约作用，体现了社会的整体科学能力?。 (2)基础研究人才的积累。指合理的数量及结构基础研究人才“链”状积累。因为科学范式的转换和变革往往不能由一个或几个杰出的科学家去实现，而必须依靠一代人或几代人的努力。 (3)学术传统的积累。学术需要传统，它可以使年轻人知道哪个问题值得研究，哪个方面有发展前途，对一个国家的科学发展至关重要。但学术传统不是一两年，甚至10年20年就可以建立起来的，它是一个国家在科学研究方面的较长时间的历史积淀?。学术传统可以是区域性的，也可以是某个机构所特有的，例如：波敦点效应指的就是科学家所处的机构不同造成科研成果产出和承认的差异。据统计，在百年诺贝尔科学奖的历史中，世界排名前5名的研究型大学的获奖人数占获奖总人数的37%。因此，在创新研究中应该强化创新基地的名牌效应。 (4)学术思想或知识的积累。任何原创性的思想都是继承与发展辩证统一。每个科研人员都必定在自己的科研生涯中，以某种方式与以往的学术思想或知识发生联系，或是接受它，或是抵御它n]。 (5)个体的积累。包括科研人员个人经验或经历的积累，如参与较高层次的科研、学术交流活动，与高精尖的科学家共事等，也包括个人家族知识基因的遗传和家庭教育等方面的接代积累，这在一定程度上构成了有原创性贡献的科学家的“天赋”，体现在他们对前辈的价值理念、治学态度、研究方法以及思维习惯的潜移默化的继承上?。 核心人物 科技创新群体能否做出一流的业绩，不能苛求这个群体全是一流人才，但这个群体一定需要一两个、两三个核心人物(或称学术权威)的领导。核心人物必须是科学成就卓越、在国际上享有崇高威望的杰出领导人，他善于正确把握科学的发展阶段和发展方向，从而做出正确的重大决策；他能引导群体内的科研人员进入学科的最前沿并迅速、有效地积累他们的学术优势。核心人物是影响一个国家基础研究队伍整体实力的重要制约因素，他们本身的学术水平决定了创新群体在国际科技竞争中的位置，更重要的是他们所创造的学术传统能影响和培养未来杰出科学家，从而形成的核心人物为中心的科学家人才“链”。

小学科学实验室布置方案

小学科学专用教室的设计与布局小学科学专用教室既是实验室，为营造一个良好的学习氛围和生活环境，培养学生的自主创新能力和团结协作能力，学校决定开展了以“营造教室文化，共建文明校园”为主题的教室文化布置设计活动。现将实验室布置如下： 一、科学家的故事：2个（北墙柱子与窗户之间） 1、第一个称量地球的卡文迪许（90cm宽，100cm长） 英国人卡文迪许(1731—1810)是有史以来最伟大的实验科学家之一。他在力学、热学、电学、化学等领域都有划时代的贡献。一百多年前,卡文迪许就用自己设计的扭秤，推算出了地球密度是水密度的5.481倍(现在的数值为5.517)，并计算出了地球的质量和万有引力常数。后人称他是“第一个称量地球的人”。 在研究电学的时候，卡文迪许把自己的身体当作试验仪器，根据身体各部位的麻木感觉，来估计电流的强弱。凭着这种奋不顾身的精神，他发现了电荷的平方反比定律等重大电学规律。 卡文迪许还善于将科学应用于社会。他曾为火药仓库研究避雷装置，为国家造币厂研究减少金币磨损消耗的办法。 卡文迪许在科学上有那么多的贡献，可在生活上却被称作怪人。他腰缠万贯，但没有一件不掉扣子的衣服；他有一处宽大漂亮的住宅，却没有妻子儿女；他不善交际，见人会脸红，甚至连女仆也回避，因此还得罪过不少人。 他死后留下大量资料和手稿，麦克斯韦整理了五年，最后出版了《亨利·卡文迪许的电学研究》一书。 一生俭朴的卡文迪许留下大笔遗产，其中一部分由他的家族在1871年捐赠给剑桥大学，剑桥大学用这笔钱建立了举世闻名的“卡文迪许实验室”。这个实验室对一百多年来物理科学的进步作出了巨大的贡献，前后培养出诺贝尔奖金获得者26人。 2、轮椅上的世界 ──史蒂芬·霍金剪影（90cm宽，100cm长）

初中物理创新实验设计

初中物理创新实验设计 新疆巴州尉犁县第二中学芦春莉 一、实验课题名称：探究比较不同物质的吸热能力 二、实验设计思路： 运用控制变量法使水和食用油的质量相等、初温相同、相同时间内吸收的热量相同，观察水和食用油在升高相同的温度时所用时间的多少。在升高相同温度时用时较长的自然吸收热量就较多，表示吸收热量的能力就较强，即比热容较大；反之则然。（吸收热量的能力与时间成正比） 三、实验或实验器材在教材中所处的地位与作用： 该实验是九年级物理第一章第三节内容，在已知不同物体吸收热量的多少除了与它的质量、温度变化有关外，研究探究不同物质吸收热量的多少还与它的吸热能力有关，对于学生理解、学习、运用比热容的知识具有相当重要的作用。 可以说，这个实验是探究不同物质比热容实验的核心实验，一旦学生学会了控制变量，设计对照实验，对后面的知识探究就奠定了良好的基础。 四、实验器材： 铁架台、试管2支（型号相同、质量相等）、试管夹、温度计、细绳、石棉网、冷水、食用油、酒精灯、火柴、秒表等 五、实验原型及不足之处:

传统的实验方法是使用控制变量法，使两种物质的质量相等，吸收的热量相同，通过观察温度计上示数的变化，得出结论：温度计示数上升较快的物质，升高1℃所需的热量较少，吸收热量的能力较小（即比热容较小）。 它的不足之处： ⑴水和食用油吸收相同的热量用这套实验装置有较大的误差，容易受到外界环境的影响（如风向、石棉网的初温、两个酒精等的火焰有大小等）不便于控制； ⑵通过实验得出的结论是：吸热能力的大小与温度的变化成反比，学生要多转动一下思维才能理解，结论没有改进后的直接； ⑶所需要的实验器材也比较多，不利于实验的准备与操作。 ⑷所用烧杯体积过大，与空气的接触面积过大，所以散热过多，造成实验测量误差过大。 六、实验创新与改进之处： ⑴将两套装置合二为一，减少了小组实验时对器材的需要； ⑵便于控制相同时间内吸收的热量相同这个变量，误差更小； ⑶两试管与空气的接触面更小，散热较少，误差较小； ⑷将烧杯较大的吸热面改为试管底部较小的吸热点（两试管型号相同、质量相等），就保证了相同时间内吸收的热量相同 ⑸实验中，将原实验观察温度计示数变化改为观察并记录两物质升高相同温度时的时间，这样做的好处是使实验结论更直接； 七、实验原理：

设计的本质是创新

黑龙江省初中技术录像课评比大赛 设计的本质是创新 齐齐哈尔市第十七中学王美玲 一、设计理念 本活动主要是在以下基本理论的指导下进行设计的： 1、创新发现学习理论。 （1）强调学生在学习过程中，不拘泥于书本，不迷信于权威，不依循于常规,独立思考，大胆探索，标新立异，别出心裁。而教材的逻辑结构性又必须符合学生心智发展的水平。 （2）重视学生理解，而理解的重要条件是靠学生自行探索；从探索中发现知识结构中的原理原则，才是真正的学习。 （3）学习不能与生活脱节，在接近实际生活的教学情境中，才会学习到真正的知识。 2、人本主义的学习理论。 （1）每个学生都具有天赋的学习能力，只要顺其天赋而提供他学习机会，他就会自行学习。 （2）只有在学生喜欢并自愿的情形下所从事的学习活动，才会产生真正的学习。 （3）不强调系统的教材教法；主张教师的责任在设置情境、提供材料，而学习活动则是学生自已的责任。 （4）重视学习活动中人际关系的培养，因而主张合作学习。 3、主题教育理论 （1）“主体教育理论”认为“自由、自觉的活动是个体主体性发展的决定性因素。个体的主体性发展是以活动为中介的，个体只有投身于各种活动之中，其主体性才能得到良好的发展。” （2）“主体教育理论”认为“主体性教育认为，教育应该以育人为本，重视人的自我发展和完善的需要，把人的发展本身作为目的和核心，确立受教育者在教育活动中的主体地位，激发他们的能动性、自主性和创造性，自觉地以学生主体意识的增强、主体地位的确立、主体能力的扩大和主体力量的解放为己任，建构学生的丰富和全面的主体性，把学生培养成为社会历史活动的主体，从而推动社会的发展与进步。” 二、教学目标 1、知识与能力： （1）创新意识的培养。形成推崇创新、追求创新、以创新为荣的观念和意识。 （2）创新思维的培养。它要求重新组织观念，养成符合创新学习活动的求新、求异、聚合思维方式，以便产生某种新的产品。 （3）创新“问题”的培养。要求敢于破除迷信，大胆进行探索，勇于提出问题。 （4）创新方法、技能的培养。即懂得一般的创新方法与技巧。 2、过程与方法： （1）大多数学生经历了解、理解、掌握、查找“创新”的过程和基本方法； （2）大多数学生经历了解、理解、掌握“创新学习的意义”的过程和基本方法； （3）大多数学生经历根据具体情境中初步形成自主发现和提出问题能力的过程；初步了解和运用自主发现和提出问题的基本方法。 （4）大多数学生经历根据具体情境中初步形成自主发现、合作发现和提出问题能力的过程；初步了解和运用合作发现和提出问题的基本方法。

小学科学创新实验设计方案

小学科学创新实验设计 一、实验课题名称 小学科学五年级下册《下沉的物体会受到水的浮力吗》 二、正文 （一）、实验设计意图 1、该实验的设计便于学生直观、形象地感知和理解什么是“撩排开的水量”。 2、能有助于让学生进一步理解浮力的大小与排开的水量之间的关系。 （二）、实验所需器材 弹簧测力计、溢水杯、量筒（量杯）、圆柱体、大小不同的三个铁块、盛水容器、接水桶、红墨水。 （三）、实验创新之处 1、原教材中是以物体放入烧杯前后两次液面之差来理解物体“排开的水量”（见教材上一节），由于小学生形象思维太差，这样一方面对于基础较差的学生来讲就很难理解“排开”二字的含义；另一方面如果物体太小，或浸入水中太少，那么物体排开的水量就不是很明显，再加之烧杯底面较大，导致液面高度差的变化就很小，不便于学生观察。这样实验的直观效果就会差一些，对于实验结论的得出，有部分学生就会感到有难处。 2、制作的简易溢水杯，对于学生理解“排开的水量”以及与浮力大小的关系起到了一个很好的桥梁作用。首先，该装置能让物体浸入水中时溢出（排开）的水缓缓地流入烧杯中，让学生直观亲历、形象感知，从而简单明白易懂，不仅能激起学生的动手兴趣，而且能增强学生进行科学探究的欲望，为下一步理解浮力与排开的水量之间的关系作好了准备。其次是通过量筒（量杯）测出每次实验排

开的水量具体是多少毫升，而不是用“少”、“多”、“较多”等模糊语言，让学生对实验数据进行分析，不仅体现了自然科学的严谨性和科学性，还能更进一步促进学生理解浮力秘“排开的水量”之间的关系，为今后学习阿基米德原理打下了一个坚实的基础。 （四）、实验步骤 1、组装实验器材： （1）溢水杯装满水； （2）接水桶放在溢水管口下方； 2、测出圆柱体在空气中的重力，填入记录表格中。 3、将圆柱体分别以三分之一、三分之二、全部（分两次，只是深度不同）浸入溢水杯中，读出每次测力计的读数，填入表中；并用量筒测出每次排开的水量，填入记录表中。 4、引导学生分析表中数据，并讨论： （1）圆柱体浸入水中时测力计示数减小是什么原因？怎样计算圆柱体受到的浮力？ （2）下沉的物体在水中受到的浮力大小会变吗？ （3）如果不相同，是什么原因造成的？ （4）物体排开的水量与物体深入水中的深度到底是什么关系？ 5、先测出大小不同的三个铁块的重力，填入表格中；再将三个铁块分别浸没在水中，读出每次测力计的读数，填入表中；再用量筒测出每个铁块排开的水量，填入表中。 6、求出三个铁块在水中各自受到的浮力大小，引导学生讨论：

小学科学创新实验设计方案

小学科学创新实验设计方案 乐山市县街小学安琥 【教材内容】《义务教育课程标准实验教科书小学科学》（苏教版）四年级下册第四单元第4课《摩擦力的秘密》 一、实验名称： 研究摩擦力大小与物体运动的关系 二、实验设计思路： 通过本实验活动，让学生充分理解当物体的接触面的状态不同时产生的摩擦力也不同。因此指导学生认识摩擦力大小也可以以改变物体接触面的不同状态开始。使物体接触面变光滑和变粗糙，通过测量小车的运动（平行拉动和下降运动）形成数据，让学生更直观的认识到当接触面不同的时物体之间的摩擦力也会不同，物体运动的状态也会发生变化，从而使学生认识改变接触面的状态，可以增大或减小物体间的摩擦力。 三、实验目标： 利用教师提供的材料，改变物体的接触面状况，探究摩擦力大小与小车运动的关系。 四、实验器具 小车，木板，测力计，砂纸，尺子，书 五、实验操作： 小组活动一：探究如何减小摩擦力 材料：小车、一面光滑一面粗糙的木板（在木板一面粘上粗砂纸）

操作指南：把小车翻过来，连接上测力计，在木板的中间画上一条线，固定小车和测力计，拖动木板，让翻过来的小车分别在光滑板表面上，粗糙的表面上拖动，匀速拖到白线时读测力计的数字，并记录，再把小车放正（轮子朝下）再做一做。 相同的条件：小车测力计 不同的条件：光滑的表面粗糙的表面小车的正反面 实验结论： 1、接触面越粗糙，拉动小车所用的力越大，（摩擦力越大） 2、接触面越光滑，拉动小车所用的力越小，（摩擦力越小） 3、接触面能滚动时，所用的拉力更小（滚动摩擦时摩擦力更小） 小组活动二：改变小车的状况探究摩擦力。 （滚动摩擦与滑动摩擦的比较） 材料:小车、斜面。 操作指南：搭一个斜面，第一次让小车轮子朝上沿着斜面滑下去，第二次让小车轮子朝下沿着斜面滚下去，比较两次小车行驶的速度，说明什么道理？

物理实验方案创新与设计大赛

第一届趣味物理知识竞赛 策 划 书

大学物理实验技能技巧大赛策划书 一、活动背景 物理是一门非常有趣又有用的自然学科，它研究的内容很广泛。千变万化的物理现象，像一个个的迷。当我们把握了必要的物理知识，揭开谜底的时候就会感悟到物理现象是十分有趣的，为推广物理知识，使同学们更好的熟悉物理，了解学习生活，以及科研方面的物理相关知识，体验物理的无穷乐趣，同时培养学生的自学能力和钻研精神，并让他们学习些课外科技知识，进行些课外科学实验，以激起他们学习物理的热情，培养他们发现并解决物理问题的能力，所以我们决定开展此次物理趣味知识大赛。通过这些趣味题目和动手操作，既能激发学生的学习热情，又能培养学生的动手操作能力。 二、活动目的 第一：保持我校大学生对自然界的好奇，发展对物理科学的探索的兴趣，在了解和认识自然的过程中有满意感及高兴感； 第二：利于我们自己的物理基础知识，养成良好的思维习惯，在解决问题或做决定时能尝试运用科学原理和科学研究方法； 第三：经历基本的科学探究过程，具有初步的科学探究能力，乐于参加和科学技术有关的社会活动，在实践中有依赖自己的科学素质提高工作效率的意识；

第四：具有创新意识，能独立思索，勇于有依据的怀疑，养成尊重现实，大胆想象的科学态度和科学精神； 第五：关心科学发张前沿，具有可持续发展的意识，树立准确的科学观，有将科学服务于人类的使命感和责任感。 三、活动主题： 从生活中感受物理，从物理中理解世界 四、活动名称：兰州理工大学第一届物理趣味知识大赛 五、主办单位： 主办单位：共青团兰州理工大学委员会 承办单位：兰州理工大学理学院分团委、学生分会 协办单位：大学生物理实验中心、科技部 七、比赛日期： 2011年11月 八、比赛地点： 1、初赛（笔试）：北村考研自习室 2、复赛（实验操作竞赛）：大学生物理实验室

初中化学创新实验设计

初中化学创新实验设计 实验题目：盐酸的化学性质微型实验学校名称：卢龙县潘庄镇中学 实验教师：何秀芳

实验方案 实验内容：在教学中酸的化学性质是以实验的形式分散进行教学的，学生对知识缺少系统性，实验较多操作较麻烦，改进后把酸的性质系统化简化了实验的操作过程。 一、改进实验名称：盐酸化学性质微型实验 二、改进实验目的： 1、将初中化学课标实验教材下册第十单元《酸和碱》中的课题1：常见的酸和碱——酸的化学性质的知识实验的形式加以系统化和具体化 2、培养学生的科学探究能力和观察能力，增强学习的趣味性和生动性，简化实验步骤，使学生获得鲜明突出的印象。 实验创新点： 三、实验仪器及用品：一个100毫升洗净的盛放过氯化钠注射液的玻璃瓶、用输液器和输液管改进的导管、五个洗净的盛放过青霉素的玻璃小瓶、带铁圈的铁架台、、药匙、盐酸溶液、氢氧化钠溶液、酚酞指示剂、石蕊指示剂、硝酸银溶液、锌粒、氧化铁 四、实验装置图及说明： 如图所示，此装置的特点主要体现在： 1、铁架台及铁圈：对装置起固定作用。 2、对输液器进行改进，利用三通做成连通 器，在大气压的作用下，瓶内液体顺着输 液管往下流，通过简易的连通器流到各个 不同的反应容器中，避免做多个实验多次 添加药品的麻烦。 3、在干路导管和支路导管间都安装了控制 器，可以根据反应得需要打开不同的控制器，从而控制反应的发生。通过调整控制器，控制滴入液体的速度，从而达到控制反应速度的目的。

4、该装置还可以用于部分液体与固体反应的对比试验，比如通过金属与酸反应验证金属活动性强弱时，在大玻璃瓶中加入稀盐酸，在小玻璃瓶中加入不同的金属，打开控制器，就可以同时进行几个反应，节约实验时间，便于观察实验现象。 5、可以根据实验的需要调整支路导管的条数，如果拔掉一个三通就可以减少一组反应，由五组变成四组。 五、实验操作： 1、连接反应仪器并添加反应物，注意要使导管保持通畅，在开始实验之前要关紧控制器，在盛有氢氧化钠的玻璃瓶中预先滴入酚酞指示剂，溶液变成红色。 2、打开干路控制器和支路一的控制器，使液体流下来滴入到盛有石蕊指示剂的小玻璃瓶中。观察到溶液变红，验证了盐酸可以使石蕊指示剂变红这条酸的通性。 3、顺次打开各个支路控制器，使盐酸滴入不同的反应器中，观察现象，验证盐酸不同的性质 六、装置改进的意义： 1、缩短了反应时间，操作简单 2、可以根据需要调整反应的个数 3、把零散的实验集中在一起，复习物质的性质时更具有直观性，加深印象

小学科学创新实验

小学科学创新实验设计方案《空气占据空间》 平昌县鹿鸣小学孙晓兰

实验设计意图： 1.通过实验，变看不见的空气为看得见，让学生认识到空气占据空间。 2.通过实验，变摸不着的空气为摸得着，让学生感受到空气占据空间。 实验所需器材： 水槽(也可用水盆等无盖的容器代替)，去底的塑料瓶，乒乓球，水，塑料袋。 实验创新之处： 1.变零散的个体为整体，增强了连贯性。教材上安排的实验为四个小实验：一是用注射器往水里注入空气，有气泡产生；二是用塑料袋兜空气；三是杯底塞紧纸巾竖直压入水底，看纸巾会不会湿；四是想办法把装入塑料瓶的气球吹大。我设计的实验从开课的设疑导入到最后的巩固感知都是同一装置，贯穿整堂课使用，更有连续性。 2.变抽象为形象，增强了可信度。通过我的改进，学生能借助“你想让乒乓球在哪个位置就在哪里”这个游戏看到水中乒乓球的位置发生改变，使实验现象更直观，形象，很轻松就找到了这里面的秘密就是：空气占据空间。能通过“让乒乓球反复的听我们的使唤”这个游戏自己亲手将塑料袋的空气赶到塑料瓶，再让塑料瓶的空气回到塑料袋中，使学生能实实在在地感受到空气的存在，感受到空气占据空间。 3.变厌学为乐学，增强趣味性。改进后的实验把看不见摸不着的空气，通过两个游戏变得看得见，也摸得着。这样的实验学生越“玩”越爱“玩”，在玩中求知，更能激发学生的学习兴趣。 4.教此顾彼，增强知识的联系性。改进后的实验，不仅提高了实验的

成功率和实验效果，使学生轻松掌握本节知识，培养了学生的动手能力，还为以后的学习用排水法收集气体埋下伏笔，增强了知识的联系性和系统性。 实验步骤： 1.往装有水的水槽里放入乒乓球，让学生猜一猜“如果用去底的塑料瓶罩在乒乓球的上方，然后竖直的压入水底，乒乓球会在水的什么位置？”学生可能会得出三种答案：水面上，水中，水底。此环节是为了了解学生以往的知识含量。然后让学生自己动手实验，从中找到答案。在发给学生的塑料瓶中分为两类：一些瓶盖是完整的，一些瓶盖有孔。学生实验后的答案也就有两种，水底和水面上。学生会很好奇的去寻找为什么不同，瓶盖完整的空气在瓶里占据了空间，水出去，乒乓球下沉；瓶盖有孔的空气出来了，乒乓球仍然在水面上。 2.设疑“能不能让乒乓球听我们的使唤，想让它在哪里就在哪里”，学生动手实验，瓶盖完整的，先将塑料瓶竖直的压入水底，乒乓球在水底；再松开瓶盖随即盖紧，乒乓球在水中；然后完全打开瓶盖，乒乓球浮出水面。瓶盖有空的先用手捂住孔，将塑料瓶竖直的压入水底，乒乓球在水底；再松开捂住的小孔随即捂紧，乒乓球在水中；然后完全松开，乒乓球浮出水面。做完后小组讨论“乒乓球能听我们使唤的秘密是什么？”，就是：空气占据空间。 3.设疑“能不能让乒乓球反复的听我们的使唤？”这时分发实验材料塑料袋。教材上有用塑料袋兜满空气的实验，学生能从中受到启发，

自然辩证法教案 第四章 科学的本质和科学知识的构成

第二编科学观与科学方法论 人类是通过科学来认识自然界的，本编依据自然观、认识论和方法论相一致的原理，围绕科学理论的形成与发展，以科学问题为起点，研究通过观察和实验获取科学事实的经验方法，研究经由科学抽象、运用各种科学思维形式建立假说和检验假说的方法，在此基础上进一步探讨科学理论发展的多元模式和创造性思维的激发机制。 第四章科学的本质和科学知识的构成 从认识史上看，把科学作为独立的研究对象，是在科学从包罗万象的自然哲学中分化出来，并建立了以实验为基础的理论体系之后。本章以科学的整体为研究对象，阐述科学的本质、科学知识的构成、科学的价值，这是马克思主义科学观的重要组成部分。 第一节科学的本质 一、科学的涵义及性质 1．科学的涵义 马克思主义对科学的本质做出以下深刻的论述： 其一，科学和工业是“人对自然界的理论关系和实践关系”。 其二，科学是一种社会的、精神生产领域的劳动。 其三，科学是生产力。 其四，科学既是观念的财富又是实际的财富。 随着科学日益渗透到社会的各个方面，科学已经成长为社会的一项极为重要

的事业，人们从各种不同的角度对科学与社会、科学与文化、科学与方法论的关系进行深入的探讨，形成了以下几种观点： 其一，科学是一种社会建制。 其二，科学是一种文化。 其三，科学是一种方法。 综上所述，现代科学是由多种基本要素组成的复杂整体，只有把有关科学的各种涵义当做一个具有内在联系的系统来把握，揭示各种涵义之间的联系，才能全面地、综合地认识科学的本质。 贝尔纳把现代科学的主要特征概括为六个方面：一种建制；一种方法；一种积累的知识传统；一种维持或发展生产的主要因素；构成我们的各种信仰和对宇宙和人类的各种态度的力量之一；与社会有种种相互关系。 2．科学作为社会意识形式的性质 自然科学是研究自然界物质的形态、结构、性质和运动规律的科学。它的目的在于认识自然规律，为人类正确改造自然开辟道路。一般而言把现代自然科学分为基础理论科学、技术科学和应用科学三大类。自然科学作为知识体系，具有区别于其他社会意识形式的重大特点。 (1)科学是知识形态的生产力 (2)科学是特殊的社会意识形式 二、科学的本质属性 科学作为一种认识活动，有其特殊的认识手段(科学仪器、实验室设备)和认识方法(观察方法、实验方法、假设一演绎方法)；科学作为认识成果，有其特殊表现形式即由基本概念、基本定律以及通过演绎推理得到的结论这三部分构成的

小学科学作业设计

浅谈小学科学作业设计 新教材标准指导要求调动学生科学学习积极性，激发他们的学习兴趣和创新精神，满足不同学生的个性化发展需求，课外作业是课堂教学的延续，是对学生课堂 学习情况的一种重要的检阅手段。学生认真完成课外作业，有助于巩固和消化课上所学的知 识并通过学习形成技能，有助于培养和提高学生独立获取知识的能力，运用分析问题和解决问题的能力，有助于培养学生按时完成学习任务的责任心和克服困难的意志和品质。在创设有趣的课堂之外重构科学作业设计，就要改变传统作业纸上谈兵的特点，给作业加点“新”味,让学生享受作业的过程，作业也不再是一种烦人的负担，焕发 出科学课堂该有的动力和活力，让学生能在自觉作业过程中体验幸福和快乐，苦恼和辛劳，使作业成为学生成长的一种自觉的生活需要，学习需要。那如何在新 理念的指导下，设计形式多样、内容现实有趣、又富有探索与思考的作业呢？可以尝试了以下几种作业形式： 一、探究性作业 探究性作业是指学生在教师的启发引导下，以现行教材或学生对周围世界和生活实际中的问题为探究内容，以学生独立、自主、合作、讨论为基本形式，运 用探究式的科学学习方法，能极大促进学生科学素养的提高。学生在完成探究式的作业过程中，由于其知识背景、生活经验的不同，不同学生对所见所闻都会有不同的所感所思，而且他们也会发现同伴的探究积累也是一种丰富的学习资源， 这些独特的学习资源相互交流，就能达到“资源共享”的优化组合效果。 例1 电磁铁的磁力（六上第三单元） 本探究活动的任务是：通过设计研究计划并实验检验电磁铁磁力大小与线圈 圈数关系。要求每6人为一个研究小组，按科学探究的基本过程来进行。 （1）选择一个研究的问题： 根据研究的内容，选择并提出一个研究的问题： □线圈圈数□电池多少□有无铁芯 （2）建立假说： 根据已有的知识和经验，我们猜测：如果，磁力大，如果，磁力小。

体现科学本质的科学教学

体现科学本质的科学教学 【摘要】：科学本质是科学素养的核心内涵之一,如何提升学生对科学本质的理解已成为国际科学教育改革关注的焦点话题之一。伴随着科学本质的提出与研究,HPS得以提出与引以关注,并彰显于提升科学本质研究过程中。但是,尽管科学本质与HPS的提出有将近百年的历史,国内(大陆)学界对其关注与研究较少,表现为对如何提升学生科学本质系统研究的缺失,表现为对如何基于HPS视角提升科学本质理解研究的漠然。因此,本论文将研究聚焦于如何提升学生的科学本质理解之问题,通过追溯国际关于科学本质研究的脉络与方法,梳理了以HPS 视角提升学生科学本质理解的研究路径与方法论基础。厘清了科学哲学与科学本质、科学史与科学本质、科学社会学与科学本质及HPS、STS、SSI与科学本质的关系,考察了各国科学教育课程标准(纲要、指引)与科学教材中呈现的科学本质与HPS,为本研究开展的可能性提供证据。继而系统地阐述了科学本质目标的表述、科学教学内容的HPS 架构、科学本质教学模式、教学方法等,科学教师利用其科学本质理解与科学本质学科教学知识实现科学本质概念的教学转换。本论文共分六章展开研究：第一章为引言部分,主要介绍了“体现科学本质的科学教学——基于HPS的视角”这一课题的背景、意义与论文框架。第二章追溯了国际科学本质研究的历史,梳理了科学本质研究的四大方面,即科学本质内涵的界定与研究；促进科学本质理解的教学策略之研究；HPS促进学生科学本质理解之研究；学生科学本质理解之评价

与实证研究。阐释了HPS促进学生科学本质理解的研究状况,为当前国内(大陆)的相关研究提供启示与借鉴,从而明晰本研究的路径。第三章从科学史的典型主题与科学本质的特定要义两个层面阐述了科学史有助于科学本质理解。以科学哲学的历史发展映射了科学本质内涵的演变与发展,概括了科学哲学的核心问题及科学本质教学寓意。从科学社会学的视角探析了科学本质的内涵(特别是科学与社会的关系),指出了科学大战的根源在于科学观的差异。基于科学史的发展进路及应用于科学教育改革之反思,在梳理HPS与STS教育、SSI的关系中明晰科学本质理解的多维视角。第四章通过分析各国科学教育文件中的HPS与科学本质,借以第三届国际数学与科学教育调查分析结果与各学者对科学教材的HPS分析,阐述各国科学教材中的HPS与科学本质,为基于HPS视角的科学本质教学开展提供可能性支持。第五章主要涉及科学本质教学目标与教学内容,基于对科学史与科学本质不同学段之需求分析,指出当前科学本质教学目标预设中存在的问题,结合具体的案例明确科学本质教学目标的显性表述与HPS分析。对于科学本质教学内容,提出从两方面进行HPS架构,可以是针对科学本质的特定要义(科学的相对性、科学定律与科学理论的区分),寻找教材中与其对应的主题内容提出架构；也可以是选择教材中某一主题(例如元素周期表与周期律),提出该主题的HPS架构,呈现科学本质要义。第六章主要涉及科学本质教学过程,分别从教学模式与教学方法两个层面阐述。结合具体实例,从理论基础、目标、实现条件、操作程序等提出了科学本质教学的“科学-探究”教学模式与基于实验辐射发展

小学科学创新实验说课稿-运动起来会怎样

检验人呼吸时空气中氧气含量的变化 教师姓名：学校名称：教材版本：教科版 【实验教材分析】 本实验出自于教科版四年级上册第四单元《我们的身体》中的第三课《运动 起来会怎样一》一课，从整个单元的编排看，本实验主要是让学生了解人呼吸时 空气中氧气含量是有变化的，且呼吸次数越多，消耗的氧气也就越多。 【实验原理】 1、人呼吸需要消耗氧气，呼吸次数越多，消耗的氧气也就越多。 2、木条燃烧需要氧气，当氧气不足或没有时，火柴会熄灭。 【实验教学目标】 科学概念： 1、人呼吸需要消耗氧气，呼吸次数越多，消耗的氧气也就越多。 2、木条燃烧需要氧气，当氧气不足或没有时，火柴会熄灭。 知识与目标： 1、合理地使用实验记录单，并进行数据分析。 2、结合实验现象、相关资料，作出对呼吸次数加快原因的分析。情感态度与价值观： 1、愿意与同学相互交流，能够在合作中完成实验活动。 2 、认识到耐心、细致地完成测量活动的必要性。 【实验教学重难点】 实验重点：用实验的方法，验证呼吸前后气体发生了变化。 实验难点：通过设计简单的实验证明呼吸前后气体发生了变化。 【实验教学创新】 原实验的不足： 1、将点燃的木条放入到呼吸多次的空气中时，木条仍可以长时间燃烧。 2、学生在吹气的同时还要通过排水法收集气体，那么到底是该吹气呢还是 该收集气体？ 改进： 针对这两点，我选择用气球、橡胶管和吹气面罩组装成气体暂时储存装置来 加以改进。实验时，只需学生深吸一口气，然后将吸入的空气全部吹入气球内即

可，如果要多次呼吸的空气，那么就用手捏住鼻子，用嘴反复呼吸气球内的空气 即可。这样就可以避免学生肺活量不足的问题，而且往气球内吹气也更加地简单， 你想收集多少气体就收集多少气体，只要你的气球够大，最后这个装置还可以将 吹气与收集气体的步骤分开，先吹气再收集气体。 原实验的不足： 3、教材出示的排水法收集气体的方法太过繁琐，学生一只手要拿集气瓶， 一只手要控制导管吹气，最后还要一只手盖玻璃片，实在不易操作。 4、学生吹气力度不易把控，吹气力度过大，会导致水花四溅，水溢到桌面 难以处理；吹气力度不足又把集气瓶中的出排不出来。 改进： 针对这两点，我选择用集气瓶、橡胶塞和玻璃导管组装成新的排水装置来加 以改进。实验时只需将集气瓶装满清水，将导管连接至离瓶底较远的那一支玻璃 管即可。这样一来不仅可以降低学生的操作难度，还可以避免学生吹气力度过大 而导致的水花四溅。 【实验教学过程】 【实验器材】 装满清水的排水装置 2 套、集气瓶 1 个、玻璃片 3 张、气体暂时储存装置 1 套、金属夹 1 个、木条 1 根、废液缸 1 个、打火机 1 个、抹布 1 张、水槽 1 个 【实验步骤】 1、收集一瓶新鲜的空气：取集气瓶一个、玻璃片 1 张，将玻璃片盖在集气 瓶口，贴上标签，新鲜空气收集完成。 2、收集一瓶只呼吸过一次的空气：取气体暂时储存装置一套，先深吸一口 气，然后将其呼至气球中。取排水装置一套，将导管连接至离瓶底较远的那一支玻 璃管，然后将气球内的空气通过排水法收集气到集气瓶中，盖上玻璃片、贴上标签。 3、收集一瓶呼吸过多次的空气：取气体暂时储存装置一套，先深吸一口气， 然后将其呼至气球中，紧接着用手捏住鼻子，用嘴继续呼吸气球内的空气。取排水装置一套，将导管连接至离瓶底较远的那一支玻璃管，然后将气球内的空气通过排 水法收集气到集气瓶中，盖上玻璃片、贴上标签。