第一篇：實驗教學論文：實驗教學 地理科學素養 培養 原則 策略

實驗教學論文：基于實驗教學的高中生地理科學素養培養研究

【中文摘要】”培養現代公民必備的地理素養”是高中地理課程的基本理念,地理科學素養是地理素養的重要組成,培養學生的地理科學素養也是地理教育的重要價值取向。地理實驗教學是自然地理的一個特色教學方式,其在學生地理科學素養的培養中有著常規地理教學無法比擬的優勢。筆者將地理實驗教學與地理科學素養有機結合,探討了如何以實驗教學為載體來培養高中生的地理科學素養。筆者主要就以下幾個方面進行了研究：第一部分為引言。闡述了選題的背景,分析了國內外相關研究的現狀,建構了本研究的技術路線,提出了創新之處。第二部分為概念界定。界定了地理科學素養的含義及其結構組成,闡述了地理實驗教學的含義及其分類。分析了地理實驗教學在高中生地理科學素養培養中的作用,從而將二者有機結合。第三部分為理論探討。探討了該研究的理論基礎,如杜威“做中學”及陶行知“六大解放”思想、建構主義學習理論、多元智能理論和地理教學理論。分析了影響地理實驗教學選擇的主要因素,列舉了在自然地理教學中可以開展的實驗項目。第四部分為國外借鑒。分析了美國地理教科書中地理實驗設計的特點,以及英、德、法等國實驗教學的特點,從中獲得啟示。第五部分為現狀調...【英文摘要】Cultivate modern citizens with the necessary geographic literacy is the basic concept of geography courses，geographical science literacy is an important component of geographical literacy, cultivate students’scientific literacy is an important value orientation of geography.Geographic experiment is a feature of physical geography teaching, and it has some advantages that other regular teaching can not match.The author combined Geographic experiment with the cultivation of High School students’geographica...【關鍵詞】實驗教學 地理科學素養 培養 原則 策略

【英文關鍵詞】experimental teaching geographic scientific literacy culture principle strategy 【索購全文】聯系Q1：138113721 Q2：139938848 同時提供論文寫作一對一輔導和論文發表服務.保過包發

【目錄】基于實驗教學的高中生地理科學素養培養研究5-611-20狀13-18處19-2020-28Abstract6-7

圖表目錄

10-1

1摘要

0.引言0.1 選題背景及意義11-130.3 研究方法及技術路線

0.2 國內外研究現18-19

0.4 創新之1.地理科學素養及地理實驗教學概述1.1 地理科學素養的含義及結構組成20-2

21.2 地理實驗教學的含義及分類22-24科學素養培養中的作用24-27

1.3 地理實驗教學在地理小結27-2828-3

42.地理實驗2.1 研究的理論教學中地理科學素養研究的理論探討

基礎28-3131-3334-3934-37小結38-39調查39-5139-4449-5151-74則51-53策略53-73小結

2.2 高中自然地理實驗教學內容分析33-34

3.國外地理實驗教學的特點探析3.1 美國地理教科書中地理實驗設計的特點3.2 英、德、法等國地理實驗教學的特點37-38

4.高中生地理科學素養現狀及地理實驗教學現狀4.1 高中生地理科學素養現狀調查4.2 高中地理實驗教學現狀調查44-49

小結5.自然地理實驗教學中高中生地理科學素養培養研究5.1 自然地理實驗教學中高中生地理科學素養培養原5.2 自然地理實驗教學中高中生地理科學素養培養小結73-7

46.自然地理實驗教學中高中生

6.1 實驗目的6.4 具體

7.在校期地理科學素養培養實證研究74-81746.2 實驗群體74

6.3 實驗變量74做法74-78結論81-8

36.5 實驗結果78-79附錄83-90

小結79-8

1參考文獻90-93致謝94 間發表論文、科研成果等93-94

第二篇：加強物理實驗教學培養學生科學素養

加強物理實驗教學培養學生科學素養

物理是一門以實驗為基礎的自然科學，物理規律的發現和物理理論的建立都必須以嚴格的物理實驗為基礎，并接受實驗的檢驗.因此，實驗對于完成物理課程的教學任務，具有重要的作用.實驗教學的目的，不是單純驗證知識，獲得結論，而主要是通過實驗教學，培養學生發現問題、解決問題的能力；在實驗中讓學生學會科學探索，培養學生的學科素養.那么，如何在初中物理實驗過程中喚起學生探索欲望，激發學生學習興趣與動機，培養學生設計能力、動手能力、實踐能力、觀察能力和思維能力的科學素養呢？為此，筆者在初中物理實驗教學中認真實踐，大膽嘗試，并收到了良好的教學效果.1激發學生物理實驗的興趣

皮亞杰說過“所有智力方面的工作都依賴興趣”.初中物理教學有著豐富多彩的內容，不僅有關于各種理論、原理、概念的教學，還有發明家的成功事跡以及物理原理在生活中的實際應用情況，而實驗教學就是指導學生對所學的理論知識進行驗證、應用.通過做實驗，可以使學生對這些豐富多彩的物理知識加深印象，使其深受這些物理知識的影響，愛上物理實驗，激發他們為科學獻身的志向.例如，在講大氣壓強的實驗時，筆者首先拿了一個吸盤壓緊在玻璃上，然后讓一個學生來拉，結果可想而知――不容易拉開.而筆者乘他們不注意時，用指甲在邊上撬了一個小縫，結果用兩只手指輕輕地就拉開了.這時學生的情緒達到了高潮.筆者接著趁熱打鐵，讓學生猜想形成的原因.此時學生的興趣和積極性被充分地調動起來了.這時，筆者提出用身邊的器材來設計一個實驗來證明大氣壓的存在：有的學生在一個礦泉水瓶里放點熱水，搖幾下后，蓋上瓶蓋后，瓶子變癟；有些學生在杯中裝滿水，并用一張硬紙片蓋上倒過來水不流出來等等.可見，在實驗教學中激發學生的求知欲、探索的熱情，并努力使他們在學習中保持這種熱情與興趣，是物理教學中至關重要的一環.2引導學生設計實驗方案

在初中物理實驗教學中，指導學生觀察和思考實驗，有助于學生直觀形象地理解概念、物理原理及其變化規律，也有助于促進學生物理素養的提高和創新性潛能的開發，通過讓學生開展實驗設計的討論，可以大大激活學生的思維.例如，在學習測液體的密度時，筆者從實驗的原理上來引導學生設計實驗方案.學生大概能歸納出兩種方案.方案1先測出燒杯的質量，然后將液體倒入燒杯測出總質量，再將液體倒入量筒測出液體的體積，從而求出密度.方案2先將液體倒入量筒中測出體積，然后測出燒杯的質量，最后再將液體倒入燒杯測出總質量，從而求出密度.根據以上兩種方案進行分組實驗，再比較，發現方案1比方案2測得的結果大.此時，筆者引導學生分析誤差產生的原因，讓學生修改設計，從而得到更好的方案3.方案3先將液體倒入燒杯測出總質量，然后將液體倒入量筒測出液體的體積，再測出此時燒杯的質量，從而求出密度.通過對實驗方案設計過程的討論，引導學生設計新的實驗方案，既培養了學生主動參與探究，養成嚴謹的科學態度，又培養了學生良好的思維品質和互相合作的精神和學生發現問題、解決問題的能力.3指導學生探索實驗過程

物理是一門以實驗為基礎的自然學科，其知識的闡述和理論的建立是通過學科探究得出的.傳統的物理教學忽略了學生科學探究，只注重知識的接受和掌握，甚至發展成在黑板上畫實驗，學生背實驗，這嚴重影響學生綜合素質的形成.科學探究作為一種重要的學習方式，能使學生在獲得知識和技能的同時，又受到學科思維方法的訓練，體驗探究的樂趣，形成和發展探究能力，它對培養學生的學科素養具有不可替代的作用.3.1培養學生識別實驗器材的能力，是培養科學素養的首要條件

學生識別實驗器材的能力不僅是學生正確完成物理實驗的保證，也是以后學習中必備的基本能力.這就要求教師指導學生實驗時，著重指導學生識別儀器的規格和性能，注意銘牌或說明書.如彈簧秤、天平、電壓表等，要讓他們弄清量程、分度值、零點及其調節方法和具體的使用方法.只有掌握以上四點，才能保證實驗精確的完成和儀器、人身的安全.3.2培養學生細致觀察實驗的能力，是培養學科素養的重要途徑

在物理實驗中，有條理、有步驟地進行觀察，才能獲得豐富的、正確的、全面的觀察材料.利用這些材料，經過分析、抽象、概括，抓住了事物的本質，作出正確的判斷和結論.對實驗過程細致觀察，往往會發現一些異常現象.例如在研究并聯電路的電流特點時，筆者采用了圖1所示的實驗電路.當閉合S1時，讀出了電流表A1和A的示數，再閉合S2時，大部分同學只觀察了A2和A的示數，而忽略了A1示數的變化.因此，要強調細致觀察的重要性.歷史上就有科學家對微小的現象沒有引起足夠的重視，導致與重大發現擦肩而過.3.3培養學生的實驗操作能力，是培養科學素養的必要途徑

物理實驗本身就是一個操作過程，學生實驗操作能力的高低直接影響到他們今后的工作和學習.生活中小到照明電路的安裝，各種物體質量的測量，大到交通運輸和生產勞動都需要這方面的能力.因此，我們要最大限度盡可能地給學生創造動手動腦的機會，這對提高學生的操作能力是很有幫助的.例如，在導體的電阻與溫度有關的實驗、電磁感應實驗等比較復雜的學生分組實驗中，教師可通過示范操作來減少實驗的盲目性，巡回指導來提高實驗過程的正確性.又如在剛學習電路連接時，雖然按課本安排有“組成串聯電路和并聯電路”的實驗，但畢竟只是一次連接實驗，許多學生對電路連接還是很生疏.因此，教師可以設計一些電路圖讓學生進行相應的連接實驗，保證學生有更多機會動手操作，這對提高學生連接電路的能力也是很必要的.3.4通過開放實驗室，為學生科學素養提供時空

對于一些開放性的實驗，如果在課堂上探究，時間上有時會無法滿足，所以開放實驗室顯得十分必要了.只要沒有安全隱患，教師不妨給學生留下一點自由探究的空間.3.4.1在實驗室里完成

例如，學生在做測定小燈泡功率實驗后，教師可布置：如果只有電壓表或只有電流表，其它儀器自選，測定標有3.8 V的小燈泡的額定功率.這個實驗就是在給定條件下，讓學生自己設計實驗方案來完成實驗操作，這極有利于培養學生的創造性操作能力.通過對燈泡的功率的探索，同學們發現了燈泡的功率隨著燈泡兩端電壓的改變而改變，從而進一步探究，知道了燈泡的電阻也隨著燈泡兩端電壓的改變而改變，很好的理解了定值電阻與電壓無關的結論，學到了書本上沒有的知識.3.4.2在家里完成

例如在學習天平、彈簧測力計等知識后，可布置小實驗自制天平、橡皮測力計等，讓學生自己動手做，這樣不僅培養了學生的動手能力、觀察能力和思維能力，還能提高學生積極性，引起學生濃厚的興趣，增加了學生的求知欲.總之，通過開放實驗室，讓學生成為實驗的主人，為學生提供更多的思維時空，激發學生求異創新的能力.3.5加強學科間聯系，是培養科學素養的輔助條件

生活中的實際問題，往往沒有明顯的學科界限，需要綜合運用各科知識來分析、解決問題.2011版新課標更強調了要加強物理與其他學科的聯系.初三在學“燃料及其熱值”時知道內能的主要來源是燃料燃燒得到的，因為燃料在燃燒時發生了化學變化，生成了新物質，產生的廢氣與水蒸氣結合，會形成酸雨影響農作物生長，氣候變化等.這就涉及到了物理和化學方面的問題.因此，教師在平時授課時，要經常注意學科間的整合，才能夠提高學生的綜合能力，提高學生的學科綜合素養.當然，在初中物理教學中培養學生的科學素養的方法還有很多.為此，我們教師一定要以實驗為契機，鼓勵學生大膽創新，積極探索，在實驗中培養學生實事求是、敢于探索的科學品質，讓學生得到全面的發展.

第三篇：實驗教學如何培養地理學科素養論文

在中學地理教學中，實驗是不可缺少的教學組成部分，它是學生認識和探究地理學的規律，實現地理教育目標的重要手段。

筆者這里所說的實驗是廣義的地理實驗，它包括地理觀察、地理觀測、地理演示、繪制地圖、地理制作、地理參觀、地理調查等地理實踐活動。在教學過程中，筆者遵循可行性原則、針對性原則和啟發性原則，探究初中地理課堂的實驗教學的規律和方法，培養學科素養。尊重學生主體地位，激發學習動機創設情境，激發實驗學習動機具體來說，可以從兩方面入手：首先是在現實生活環境中創設學習情境，例如利用社會大課堂活動，學校每年的五月份都要組織學生“步行運河畔，倡導綠色出行”活動，利用這個社會大課堂活動筆者布置地理實踐活動內容（比如運河的起止點、運河沿岸植被類型、不同河段采取水樣觀察水的污染狀況、分析原因等一些實踐問題），來激發學生的學習動機。其次是在課堂環境中創設學習情境，例如在講到地圖三要素時，要求學生在桌面上的相同位置擺上相同的學習用具，再在不同大小紙張上畫桌面示意圖（要求紙張四周要留出兩厘米的頁邊距），利用這個實驗活動來探究比例尺大小與所繪區域內容的詳略關系。

設疑猜測，提高實驗學習的探究性教師要設置問題，鼓勵學生大膽猜測結論，利用實驗來驗證猜測的正確與否，使得實驗教學成為學生探究性學習的過程。

比如前面提到的海陸熱力性質的實驗。首先提出問題：一是燒杯中等量的水和細砂，放在太陽下曬30分鐘，哪一個溫度高？將水和細砂移入室內10分鐘后，哪個溫度高，哪個溫度低？鼓勵學生大膽猜測。二是然后做這個實驗來驗證學生的猜測正確與否，并且進一步設問：為什么有這樣的變化，這體現了海洋和陸地的什么特點？三是最后得出結論。這樣就提高了實驗教學的探究性。所以，在實驗教學之前，我們要設置好問題，讓學生帶著問題，帶著猜想去探究，以此提高實驗的探究性。參與設計，提高實驗教學的開放性例如：在研究北運河水質狀況的學習中，學生可以選擇查閱文獻資料、實地考察、社會調查、試驗等方法。首先給學生分組，讓各組學生自行設計研究的方案，最后由老師進行修改。之后各組按照自己設計的方案，去進行北運河水質的調查研究。這樣做既體現了學生的參與度、自主學習的程度，同時也提高了學習的開放性，符合課標基本理念，構建了開放的地理課程。自主與合作，體現小組合作優勢比如前面提到的地球的運動。在講到地球自轉和公轉的特點時，讓學生分組做實驗，他們兩人一組，利用2個地球儀做地球自轉和公轉的實驗。在實驗中一名學生手扶地球儀平放在桌子上充當太陽，另一名同學手拿地球儀一邊自轉還要一邊繞太陽公轉。實驗操作之后兩名同學完成填表總結自轉和公轉的特點。在這個實驗活動中，可以說既培養了學生合作的能力、動手操作的能力，也使學生通過實驗，更明白地球自轉和公轉的方向、周期和軌道。注重學科技能，開展實驗教學強化培養地理觀察能力地理課堂上經常要做演示實驗，比如觀察模型、標本、計算機模擬實驗等。在做實驗前一定要向學生提出觀察實驗的要求，如：在講地球的公轉運動所產生的地理現象及對地球表面光熱分布的影響.首先提出的觀察任務，當地球在不同的公轉位置時：觀察陽光直射點在南半球還是北半球？當沿自轉方向轉動地球儀觀察北極地區和南極地區的晝夜狀況如何？其次做好觀察前的準備工作，包括分組和分工，如：在這個實驗教學中兩人一組，一名同學手持電筒（代表太陽）一名同學手持地球儀（代表地球），還包括強調地球儀如何擺放、演示動作如何做規范等等。這樣才能保證觀察結果的準確性。再次要求觀察的步驟有序，也就是按照觀察任務一步步去觀察。最后要求觀察總結要認真，也就是要把觀察到的結果隨時記錄下來。在這個實驗教學中強化培養學生的地理觀察能力。強化培養數據分析和表達能力就像理、化、生實驗一樣，很多地理實驗都會產生一些數據，如何培養學生對數據的分析和表達能力呢？例如學習世界海陸分布時，不同半球間和同一半球內海洋和陸地到底孰多孰少呢？根據這個問題可以設計了一個實驗，學具是用珠子粘成的世界海陸分布圖。首先，讓學生明確要求：將這些珠子按照顏色不同區分出海洋和陸地，再按照不同的半球摘下來。其次，明確實驗步驟和方法。

數數、計算百分比、填表。這一步也是培養學生統計數據的能力。再次，分析統計結果。不同半球間海陸分布均勻嗎？同一半球內海陸分布怎么樣？這一步就是在培養學生對于數據的分析。最后，還要求學生依據表格中的數據，進行統計、加工、繪制出世界的海陸百分比。這一步不僅使學生更直觀地認識到地球表面海洋多于陸地的結論，而且培養了學生對于數據的表達能力。如果我們針對每一次的實驗數據都有目的、有層次地設置問題，讓學生去進行分析和表達，我想一定能提高學數據分析能力和表達能力。強化培養對實驗現象的整合能力強化培養對實驗現象的分析、判斷、比較、歸納的能力。例如在講我國降水空間分布規律和影響降水因素的一個實驗教學例子。首先要準備實驗教具（A、B兩塊冷玻璃板、C一盆熱水、D一臺電風扇）做一個實驗：將冷玻璃、熱水盆、電風扇放在一條直線上，然后打開電風扇吹向熱水盆，一段時間后，讓學生觀察冷玻璃上出現了什么現象？當然可以看到水珠，接著我問B、C、D三處條件有一處不具備，還能在B處形成水滴嗎？由學生分析并做出判斷。從而讓學生直觀地認識到影響降水的形成因素：也就是需要動力輸送、濕潤的空氣、遇冷成云致雨。緊跟著我又做了這樣一個實驗：將B處的冷玻璃板移至A處，同樣的時間后，玻璃板上的水珠與B處有什么不同？為什么？學生通過觀察比較發現A處冷玻璃上的水珠少于B處，進而讓學生認識到海陸位置對降水的影響。這個實驗培養了學生對實驗現象的分析、判斷、比較、歸納的能力。強化地理圖像的閱讀與運用能力地理圖像的閱讀與運用能力是我們地理學科的基本能力。不管采取什么樣的教學方法，都應該關注這個能力，在地理實驗教學中，更能強化地理圖像的閱讀與運用能力。比如在教學北京市地形對氣溫的影響這部分內容之前，給學生布置課下實驗作業，讓學生收聽北京電視臺晚上7點之前的天氣預報，并將北京市不同地區的氣溫值紀錄在北京市地形圖上相應位置，讓學生分析不同的地形對于氣溫高低的影響。這不僅強調了實踐活動與課堂的有機結合，更強調了學生對于地理圖像的閱讀與運用能力。像這樣的例子在初中地理教學中是很多的。挖掘知識內容，開展實驗探究把抽象的內容轉化為直觀內容初中地理教學中，有很多抽象的內容難以理解，比如說板塊運動、地質斷層、地球的運動。地球運動這部分內容我們在前面介紹了很多實驗，例如利用手電筒和地球儀探究晝夜交替現象,還有利用石膏球、白紙、臺燈探究地球形狀對地表獲取光熱的影響等。這些實驗都是將間接的、抽象的內容轉化為直接、形象的，幫助學生得到很好的理解。利用模型理解大空間問題比如說全球范圍內的海陸分布、地形特征，中國范圍內的地形分布、政區分布，甚至全球的大氣運動等。

學生很難看到這些內容的全貌，因此掌握起來就變得困難重重。如果我們能把這些大尺度的空間內容微縮到學生可視范圍內，再學習它們的空間分布，就會變得容易。我們可以利用地理實驗中的模型制作來解決這類問題。比如在教學中國的地勢和地形類型時，設計了地理實驗：制作中國地形模型。讓學生自由分組，各組學生可以選擇不同的材料（橡皮泥、陶泥、米粒……）在空白的政區圖上制作四大高原、四大盆地、三大平原和各階梯的分界線。學生在制作模型的過程中都很興奮和積極，在愉快的氛圍中輕松掌握了中國的主要地形、地勢特點。將抽象概念具體到真實的實例中例如在學習等高線內容時，有一些比較抽象的概念，如等高線、山谷、山脊、陡崖等，由于學生沒有實際的經歷，理解起來比較困難。因此我在教學中采取了這樣的做法。要求學生利用陶泥制作等高線地形模型，要做出山谷、山脊、鞍部、陡崖、山峰五種地形部位。然后用刀從下到上每兩厘米的垂直高度依次切成幾塊。再將切面涂上顏色。最后將切成的幾塊依次摞在一起。使學生在做中學，親身體驗中理解等高線、山谷、山脊等比較抽象的地理概念。把漫長的演變過程放到課堂中在地理教學中，有很多地球演變的過程，比如地殼的運動、大陸的漂移就屬于這類地理內容。它們往往需要幾億年甚至更長時間才能看出變化，我們人類不可能等著看它們的演變過程，要了解這個演變過程，我們可以做地理實驗，使學生在短時間內就可以通過觀察地理實驗感受漫長的演變過程。比如我們知道世界海陸分布是不斷變化的，2億年前的海陸分布格局經過漫長的變化，演變成為現在這個樣子。由于太漫長，我們不可能直接觀察到。由此我采用一個簡單的模擬實驗來說明。

用實驗展示人地關系問題例如在學習鄉土地理時的例子，任務是調查家鄉的河流，認識河流與人類生產生活的關系。筆者做了如下的課外考察活動：一是帶領學生到學校附近的一條河流（北運河）中取水樣并將水樣倒入燒杯中。在另一個燒杯中放等量的自來水。二是在兩個燒杯中養同樣大小的金魚。三是觀察結果并分析實驗結果。四是揭示河流出現的問題。五是分析原因，提出治理措施。在這個課外實踐活動中通過學生的親身考察和親自實驗操作，發現問題、分析原因、提出措施，認識到家鄉水源污染問題及與當地人類生產和生活的關系。增強學生對于人地關系的理解，形成科學的人口觀、資源觀、環境觀和可持續發展觀。觀察真實的地理現象在人們的日常生活中，差不多每一件事都與地理密切相關，生活中的一些地理現象，就可以揭示地理規律，地理特征。我們將這些地理現象作為觀察、考察的內容，學習對生活有用的地理。

例如生活中影子的變化就可以說明地球的運動以及陽光照射角度不同對溫度的影響。所以我就設計地理觀察實驗，有三個問題：一天中學校旗桿的影子長短有什么變化？影子的方向有什么變化？氣溫有什么變化？從這三個問題入手來做觀察記錄，分析觀察記錄可以知道影子長短的變化說明陽光照射到地面的角度有所變化。影子方向的變化說明地球是在自轉的，氣溫的不同說明由于陽光照射到地面的角度不同，所以造成溫度的不同?？傊?，初中地理實驗教學策略是一種利用直觀、形象的地理實驗來展現地理現象和地理過程的教學方法。初中地理課堂依據可行性原則、針對性原則和啟發性原則，通過讓學生自己動手操作、觀察分析、得出結論，從而培養了學生的地理能力。

第四篇：中學地理實驗教學設計

“科學發現者”實驗教學設計特點分析

摘要：“科學發現者”叢書是美國麥克勞-希爾公司依據《美國國家科學教育標準》編寫的美國主流的地理教材，供9-12年級的學生使用。“科學發現者”各分冊按順序每章都配有大量的實驗，可以說在實驗與實踐活動的教學設計方面，這套教材稱得上是地理教材編制的范本。本文就這套教材中的實驗教學設計特點展開分析，希望給我國中學地理教材的實驗設計帶來一些啟示。

關鍵詞：“科學發現者” 實驗設計

特點

1、“科學發現者”中實驗教學設計的組成結構

“科學發現者”由上、中、下三冊組成，每一章都配有大量的實驗，以適應不同級別和類型學生的口味。以本書的上冊《地質學、環境與宇宙》為例，這本書由三十一章構成，每章都配有各種類型的實驗，具體分為以下幾類：①迷你實驗。這些簡短的實驗，使用的材料非常簡單，可以在家或者在老師的幫助下完成。②地學實驗。每一章都包含2頁的地學實驗，共有4種類型，包括地學實驗、網絡實驗、地學制圖實驗和設計實驗。③探索實驗。每章都設有一個探索實驗，實驗的內容用來介紹這一章的內容。④技能實驗。每章都有一個技能實驗，實驗的內容以數學為基礎的練習，通常需要解釋數據并作圖。這四個欄目層次分明，構成了完整的實驗設計系統，有利于學生循序漸進學習。

2、“科學發現者”中實驗教學設計的特點

⑴實驗設計注重學習的層次性，滿足不同學生的需求。

教材中實驗設計應該遵循循序漸進，逐步深入的原則?！兜刭|學、環境與宇宙》在這方面做得比較好。如在第一章中：迷你實驗為“土壤和水怎樣吸收和釋放熱量”，學生只需要用一只溫度計，測量土壤和水的溫度即可。這個實驗比較簡單，學生在老師講解后自己獨立操作即可完成。地學實驗為“用國際單位制測量”，學生需要測量不同巖石的屬性，并用測量結果解釋不同屬性之間的關系。在這次試驗中，要用到燒杯、天平、彈簧秤以及巖石樣品，需要測量巖石的面積、質量、密度并嘗試解釋這些度量間的關系。這個實驗較為復雜，需要幾個同學協作才可以完成。探索實驗為“科學交流”，需要學生用一句話準確的描述老師提供的物體，這對學生的素質提出了更高的要求。技能實驗為“制作并使用圖表”，用表格的形式來表示地表的年平均溫度在過去500年中的變化。這不僅需要學生有較好的地理素養，還必須具有較強的數學思維能力。根據第一章的實驗設計，我們可以發現，這些實驗的設計基本遵循從易到難的原則，針對不同的學生的能力作了不同的要求，能夠滿足不同水平學生的需要。

②

①

⑵實驗設計挖掘生活中的問題，提高學生解決現實問題的能力。

“科學發現者”實驗設計非常生活化，表現在實驗的題目、材料等各方面。實驗的題目與將要學習的內容密切相關，大部分來源于生活，與學生的生活經驗密不可分,比如露的形成、水的運動等。實驗中所需的材料一般是學生所熟悉的生活用具，如泥土、粉筆、水盆、雨傘、直尺、量筒等。在《地質學、環境與宇宙》第六章的探索實驗“沉積巖與變質巖”中，需要模擬沉積巖的分層。這個實驗的用具及操作都很簡單，在老師指定的地點收集100ml的土壤，放在礦泉水瓶中，來回搖晃幾次，使土壤和水充分的混合，然后迅速的將礦泉水瓶豎直將其放在平面上，然后觀察產生的現象。在這個實驗中，用到的是我們平時都會見到的土壤和隨處可見的礦泉水瓶，通過這個簡單的操作，我們可以將地表沉積巖分層成千上萬年的演變形象的展示出來，把原來抽象的東西具體的表現出來，能夠提高學生學習的興趣，以及由此提高解決現實問題的能力。

⑶實驗設計可操作性強，培養學生的基本地理技能。

“科學發現者”中實驗設計在實驗進行之前有指導語，簡單介紹實驗內容，明確學生任務，實驗的指向性強；隨后詳細列出了實驗的每個步驟，難度適中，大部分學生都可以獨立完成；在實驗步驟之后還設有觀察與推斷、分析與結論等內容，為學生的分析留有空間，引導學生進一步思考，主動探究知識的形成過程；在文字內容旁邊一般還附有某一學生做實驗的圖片，既可以引發學生的興趣，又可以指導學生模仿圖片內容進行實驗。在《地質學、環境與宇宙》第七章的迷你實驗“模擬巖石的風化”中，首先提到的是“要求”：模擬巖石暴露在周圍的環境中并緩慢的被風化的過程。然后提到的是“操作步驟”：先用牙簽在肥皂快上深深地刻上文字，再稱出肥皂的重量，測量并記錄肥皂上被刻文字的深度，然后打開水龍頭，讓水滴在肥皂上，直到可以觀察到被刻文字深度的變動，測量并記錄被刻文字的深度。最后是“分析與結論”：被刻入肥皂塊里的文字深度是如何變化的？失蹤的肥皂到哪里去了？以及你還能想出其他的方法來確定肥皂損耗的情況么？在整個的實驗設計中，實驗的目的性很強，具有較強的可操作性，學生可以通過操作這個實驗大體了解大自然中巖石風化的過程，能夠提高學生的分析推斷能力，培養學生的基本地理技能。⑷實驗設計面向學生，體現學生的主體性。

“科學發現者”中的實驗教學設計體現了學生的主體性。所有的實驗基本不需要教師的指導和監督，由于難度適中，學生可以在學習新知識前獨立或者合作完成。實驗中的具體內容全部以第二人稱“你”描述，在實驗中學生是主體，是實施者?！翱茖W發現者”中的實驗語言比較生活化，與正文中講述知識的嚴肅語言形成鮮明對比。需用到實驗器材的內容都單

④③

獨列出“安全警示”，提醒學生要佩戴護目鏡、系好圍裙，處處體現對學生的人文關懷。如在《地質學、環境與宇宙》第四章設計實驗“制作礦物圖鑒”中，實驗要求如何來鑒別礦物，并檢測這些礦物的物理和化學性質。在這個實驗中，學生要對礦物進行觀察，觀察它們的形狀和顏色，用小刀對礦物進行刻畫檢測礦物的硬度，用磁鐵檢測礦物是否具有磁性，還要在礦物上滴稀鹽酸來觀察其化學性質。這個實驗的大部分環節都是需要學生自己完成，老師只需在一旁觀察指導即可，這很好的體現了以學生為實驗設計主體的特點。需要注意的是，在這一實驗中需要用到稀鹽酸，實驗特別在關鍵位置給出了安全警示，要求學生要佩戴好護眼罩和圍裙等，這就充分考慮到學生安全，體現了對學生的關懷。

3、“科學發現者”對我國地理教學實驗設計的啟示 ⑴在每章中設置實驗設計類欄目

在每章新內容前設置“實驗探索”欄目，可以激發學生的學習興趣，同化新知識，是進行教學的先行組織者。設置實驗為主的探索欄目符合我國新課程改革“倡導自主學習、合作學習和探究學習，開展地理觀測、地理實驗等實踐活動”的課程理念，可以促進我國以“授—受”為主的教學方式的變革。中國地圖出版社2004年出版的《普通高中課程標準試驗教科書·地理》中，每章之前設置了“實驗探索”欄目，這是良好的開端，但是“實驗探索”欄目存在一些問題，還需要進一步改進和優化。我國的地理教材實驗設計中存在的顯著問題是實驗內容脫離教學實際，實驗不易操作，教師講解起來比較困難，學生實際操作起來有一定難度，造成地理教學仍以書本教學為主，地理課本中的實驗設計因為不能有效地展開而失去了其實際存在的意義。我國教材中涉及的概念圖極少，如中圖版必修第6頁的天體系統概念圖、人教版地理選修Ⅲ第15頁的旅游資源概念圖。這些概念圖基本上只出現在正文部分，把它作為概念表述的一種呈現方式，對學生是否掌握地理概念及其表述的方式沒有作出具體要求。“科學發現者”教材在每冊書中都設置一個“實驗探索”專欄，開篇寫到：“概念圖在對一些概念較多的主題進行整理時是十分有用的。它從總的概念出發，逐步展開，顯示出大概念是如何被分析成一個個小概念的，教材仔細地介紹了概念圖的定義、作用和組成，最后還附上一個實例說明。這對我國地理教學實驗設計，是一個很好的借鑒。⑵注意密切聯系學生生活經驗

人的認知不是被動接受，而是通過自己的經驗主動建構的?！兜乩恚旱刭|學、環境與宇宙》中的“探索實驗”欄目充分注意到了這一點，注重學生的動手操作，從學生的生活經驗出發，引導學生主動探究，構建自己的知識體系。因而，在設計“探索實驗”欄目時，要注重從學生的生活經驗出發，設計符合學生認知水平的實驗，幫助學生從自身經驗出發同化新地理知

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識，學習對生活有用的地理。例如“科學發現者”在介紹地殼的厚度時就運用了類比模型：與下面的圈層相比，地殼很薄，就像洋蔥表面的紙狀表皮。通過洋蔥表面的形象描述來說明地殼的厚度。在介紹褶皺概念之前也先建立了類比模型：你是否曾用腳蹭地毯，而把地毯蹭得皺起來？與地毯類似，巖石被擠壓后也可以慢慢彎曲并且不斷裂。讓學生通過腳蹭地毯的生活經驗來理解褶皺?！邦惐饶Ｐ汀痹凇翱茖W發現者”中得以大量運用，教材通過用學生比較熟悉的具體模型或實例為中介，形象說明了抽象的地理概念，與學生的已有知識經驗相聯系，以此來減少新概念帶來的陌生感，促進理解的達成。反觀我國的中學地理教材，對于運用“類比模型”這種概念表述的方式還缺乏嘗試，這是今后研究值得關注的焦點。⑶實驗安排具有先行組織者作用

“科學發現者”中的《地理：地質學、環境與宇宙》“探索實驗”欄目安排在每章內容之前，起到先行組織者的作用。通過讓學生動手做實驗，學生對將要學習的新知識有一定的感性認識和初步的理性分析，對難以看到的重力、水的下滲、沉積巖的分層等知識進行了同化，為后面新內容的學習打下基礎。如在第9章“地表水”中，通過前文所述“模擬水的運動”探索實驗，學生對水在不同物質中的下滲和流速有基本的認識，學習地表水的運動和下滲時難度就會降低。而在我國的高中地理教材中，每章的內容開始仍以概念性的講解為主，而沒有足夠的引起學生學習興趣的實驗操作類欄目，這樣教學的效果將會有所降低。這對我國的地理教材設計，提出了一個新的思路。

參考文獻：

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第五篇：物理實驗教學論文

在初中物理實驗教學中推進素質教育

柞水縣亁佑中學 楊家春

物理實驗是研究物理學的重要方法和手段，加強實驗教學，不僅可提高物理教學效果，還可提高學生的實驗素質，有助于培養學生的創造性學習能力還能提高學生的學習積極性，更重要的是通過實驗可以培養學生科學的態度，培養學生觀察、分析問題的能力，讓學生逐步了解科學的發展過程，培養學生學會合作、與人共事的能力，鞏固已學過的知識，培養學生自主學習的能力以及掌握研究性學習的方法。初中物理實驗包括演示實驗、學生分組實驗和課外小實驗，它們都是很好的素材，只要教師做實施素質教育的有心人，對它們合理的加以應用，一定會在教學中收到良好的效果。為了搞好搞活實驗教學，應著重抓以下三點：

一、使學生形成辯證唯物主義世界觀和嚴謹的科學態度 初中物理教材中，許多重要的定律、概念、公式都是通過實驗推理出來的，具有很強的客觀性，如光的反射定律、二力平衡條件、歐姆定律等。學生由于親身經歷和學識限制，再加上有些物理知識比較抽象，對書本內容不可能一聽就懂，并且會懷疑其客觀性。而實驗就起了幫助他們發現規律，掌握規律，理解獲取知識的橋梁作用。所以，教師應盡最大努力做好一切演示實驗和學生分組實驗，切忌不做實驗或少做實驗而講實驗。因為單純的講實驗，便貶低了定律、概念的客觀真實性，學生也難于理解和接受。

教師在做演示實驗時，必須把準確無誤的物理現象清晰的展現在學生面前，讓每個學生看清楚，使學生確信定律、概念的客觀性。所以教師必須是一個堅定的唯物論者，要具有嚴謹的科學態度，才能熏陶學生具有嚴謹的科學態度。在學生分組實驗中，要以得出的數據來驗證或推導出定律、公式，絕對不允許涂改實驗數據和捏造實驗數據，使之與物理定律、公式相符。而應協助學生找出錯誤原因，重做實驗，直到得出正確的結論為止。只有這樣，才可使學生逐漸形成辯證唯物主義世界觀和嚴謹的科學態度。

二、培養學生識別和應用實驗儀器的能力

學生識別和應用實驗儀器的能力不僅是學生正確完成物理實驗的保證，也是以后在工作和學習中必需的最基本的能力，如生活中各種測量工具的使用無不需要這方面的知識。物理教師要讓學生成為實驗教學的主人，開始幾次學生分組實驗，實驗儀器都是學生首次接觸，如刻度尺、天平、電壓表等，教師要著重指導學生識別儀器的規格和性能，察看銘牌或說明書。弄清：（1）測量范圍；（2）最小刻度；（3）零點及其調節方法；（4）使用方法。只有掌握以上四點，才能保證實驗精確的完成和儀器、人身的安全。

三、培養學生的實驗操作能力

學生的實驗操作能力的高低對他們今后的工作和學習有著重要的影響。生活中小到照明電路的安裝，各種物體質量的測量，大到交通運輸和生產勞動都需要這方面的能力。所以新的課程標準把培養學生的實驗操作能力作為素質教育中很重要的一個方面。

物理實驗本身就是一個操作過程。學生分組實驗，每個人都有操作機會；在演示實驗中，可讓部分學生配合教師一起完成實驗，條件許可時，將演示實驗改為學生實驗，培養學生的動手能力；課外小實驗更是學生操作的天地，但是作為教師一定要有合理的安排，如在學習量筒、彈簧秤、天平等知識后，可布置小實驗自制天平、量筒、橡皮測力計等，學生的積極性一定會很高，效果一定會更好。總之，應盡量多給學生親自動手動腦的機會，這對提高學生的操作能力是很有幫助的。

在學生分組實驗中，教師要加強主導，學生為主體，既不能統得太死，又不能放松，努力創造一個活躍、快樂、緊張、有序的良好氛圍。教師的主導作用表現在：

1、加強示范操作。學生對教師的所做的示范操作的模仿是形成動作技能的最初階段，可減少實驗的盲目性。示范可采用多媒體課件、投影、掛圖、示教板、實驗小組長等形式。

2、指導學生操作。實驗操作可采取不同的形式，如獨立操作、小組協作操作，放開式討論操作等。采取何種形式，要視實驗內容而定。在實驗中，教師要巡回指導，發現問題，及時糾正，好的及時肯定表揚，使每一個學生都掌握物理實驗的基本操作方法。

3、引導學生創造性的操作，培養學生發散思維能力。如學生通過做《測定小燈泡功率》實驗后，可布置：只有電壓表，無電流表，其它儀器自選，測定標有3.8V的小燈泡的額定功率。這個實驗的目的是，在給定條件下，讓學生自己設計實驗方案來完成實驗操作，這極有利于培養學生的創造性操作能力。綜上所述，物理實驗是培養學生操作技能和科學方法、科學態度的重要過程。我們教師要組織好物理實驗，獲取實驗教學的最佳效果，真正提高學生的素質，以達到實驗教學中推進素質教育的目的。