教学情境中实验的可视化改进案例研究

第一篇：教学情境中实验的可视化改进案例研究

教学情境中实验的可视化改进案例研究

物理实验在物理教学中的作用主要有以下几个方面：一是培养学生的兴趣和激发学生的求知欲；二是创设学生有效掌握知识的学习环境；三是训练学生的科学方法；四是培养学生的各种能力；五是培养学生良好的科学素质等等.鉴于实验在物理教学中的巨大作用，教师在呈现演示实验时应该尽可能优化实验，学生通过形象直观的物理实验进行体验，进而领悟所学物理知识的内涵和外延.在教学情境中教师通过自身独创或引用他人的独创性实验，同时增加实验的可视化效果，引领学生更好地利用多种感官协同学习，教学效果将会更好.本文结合笔者在教学中运用的一些实验改进案例进行阐述.1苏科版九上13章第一节知识点“短路”

在实际教学中很多教师对“短路”知识点的处理方式多是理论讲解，“短路”会造成很大的电流、烧坏电源等等.而对于教师讲解的这一结论，由于缺乏可视性实验，学生在生活中碰到短路现象的机会不多，对这一知识点的理解往往认识不够.1.1改进实验设计方案一

短路干电池.由于干电池内阻较大，短路后，实验操作者可以通过触摸的方式，感受电池发烫，发热，作为演示实验，可视性很差，即使找一两个学生上来触摸，其他同学也没有直观的感受.在这个实验的基础上再次改进，串联3节或4节干电池，再次进行短路实验，实验呈现效果与一节干电池被短路的效果差不多.后来考虑将演示实验改为分组实验，因为成本大，浪费太多这一方案放弃了.在后来的改进中尝试在电路中接入保险丝，观察保险丝能否被熔化，现象远处根本看不到.后来又尝试将细细的火药粉（从火柴头上刮下）放在棉花上，包裹在保险丝上，观察起火现象.现象微弱，没有明显的明火，有淡淡的烟，后面的同学还是不易观察到，这一方案只得作罢.1.2改进实验方案二

进一步思考后，实验的设计将重点放在增大电流和减小电池内阻上，在短时间内能观察到明显的实验现象.鉴于以上思考后来改用学生电源，老式的最大电压可以增加到24 V的电源，用直流输出，用鱼嘴型导线夹夹住一段保险丝，采用20 V∽24 V的电压，用试触的方法，短路的瞬间可以观察到明显的电火花，实验效果很好，很远都可以观察到，电火花产生的一瞬间，学生一片惊诧声.后来在网上看到一段野外生活的视频――在没有明火的情况下，获得火源的方法：具体方法是用南孚电池，香烟中的锡箔纸裁成细条，用锡箔纸短路一节南孚电池，很快就有明火出现了.这个实验装置用来演示短路实验效果也很好.2苏科版八下第十章第三节“气体的压强”知识点“感知大气压”――“瓶吞蛋”实验的改进

感知大气压或气体的压强，学生活动的小实验很多，其中文献报导瓶吞蛋实验

较多，苏州市中考题中出现过“瓶吞蛋”后，再将蛋吐出有哪些方法的考试题.命题者在命题时体现一种“逆向思维”方法的运用，这也是我们平时的实验教学中很容易忽略的，当时这道题成了当年中考的压轴题，得分率很低，在此后的几年时间

里引起广大教师的关注.2.1改进实验方案一

广口瓶或锥形瓶瓶口向上，将鸡蛋（煮熟的直径略大于瓶口）放置瓶口，瓶内事先倒入热水排出空气，或用点燃的酒精棉排出空气，使鸡蛋慢慢地进入瓶内.吐蛋的方法刚开始采用将瓶口倒置，用电吹风吹风，减小瓶口处的压强，利用瓶内外气体的压力差将鸡蛋压出瓶子，但实际操作后发现电吹风增大了瓶口处空气的流速，但由于外界空气的影响，瓶口处气压减小有限，内外压强差不足以将鸡蛋从瓶内压出.进一步思考后考虑增大瓶内的压强，将瓶口倒置在铁圈上，在瓶上浇上刚刚烧开的热水，瓶内气体受热膨胀，将鸡蛋慢慢压出瓶子.笔者很长的一段时间在讲课时都是采用这个实验设计，由于瓶口是竖直向下的，鸡蛋往下落，学生总认为是重力影响的.后来听了一位特级教师的讲座，有了下面的实验方案.2.2改进实验方案二

将广口瓶或锥形瓶倒置在铁圈上，将鸡蛋放在瓶口下方刚好卡住不掉落，此时鸡蛋也不上升.学生很清楚重力的方向是竖直向下的，重力不会使鸡蛋上升.取下鸡蛋，在瓶内倒入刚烧开的水，排出空气，将鸡蛋放在瓶口下方刚好卡住，可以观察到鸡蛋在缓慢上升，为了使实验效果更加明显，鸡蛋上升要快，可以在瓶底放上冰块，降温，气体受冷收缩，瓶内压强减小，压力差方向向上，将鸡蛋压入瓶内.点评实验改进的思维发展往往不是一蹴而就的，总会遇到一些困难或瓶颈，根据遇到的问题逐一解决会有意想不到的良好效果.3苏科版九下13章第四节知识点“水果电池”

“水果电池”实验是教材WWW的一道习题.水果电池的发电原理是：两种金属片的电化学活性是不一样的，其中更活泼的那边的金属片能置换出水果中的酸性物质的氢离子，由于产生了正电荷，整个系统需要保持稳定（或者说是产生了电荷），所以在组成原电池的情况下，从理论上来说电流大小直接和果酸浓度相关.通常选择3∽ 4个柠檬（酸橙、苹果、梨、菠萝也可以），铜片和锌片，插入其中，就制成一个水果电池.用电压表测量铜片和?片之间的电压，并指出它们中哪一个是正极、哪一个是负极.如果电压太小，通常多串联几个水果电池，再用电压表检测.为了使实验现象明显，可以尝试接入发光二极管，尝试接入车载太阳能摆件.在设计中又暗含了能量转化的思想.实验也可以用果汁、可乐等替代品，实验效果也较好.4苏科版九上13章第一节知识点“升华”

教材中的升华实验用碘锤加热，观察紫色的蒸气，说明固态碘直接变为气态，这个实验用热水浴效果较好，可以分组实验，在水浴中固态碘很快升华为紫色碘蒸气.而如果直接用酒精灯对碘锤加热，局部温度过高容易出现液态.4.1改进实验方案一：樟脑丸升华与凝华实验――“人造雪”

将樟脑丸研碎，放在大烧杯内，剪一节松枝，放在烧杯内，将烧杯用白纸封口后用酒精灯加热，萘升华，慢慢冷却后附着在松枝上，白白的像雪，很漂亮，但在加热的过程中萘的气味非常刺鼻，而且有毒，这一方案也舍弃了.4.2改进实验方案二：神奇的干冰升华现象

（1）干冰放入有水的水桶，产生巨大的泡沫――熟称“干冰泡沫”，实验现象很震撼.（2）干冰放入热水或咖啡中，现象也很是震撼.（3）将干冰放入保温杯中封好杯口，待到用时在杯口放一个瘪掉的塑料袋，慢慢地塑料袋就膨胀起来，里面充满了气体，通常还有其它附带的现象――下雪、凝华、液化等等.干冰可以开发许多有趣的小实验，这里就不再一一赘述了.5苏科版八上第一章第一节知识点“声音的产生”――演示音叉的振动及发声

在“声音的产生”这节内容中有这样一段叙述：“用橡皮锤敲一下音叉，就可以听到音叉发出的声音.让悬在线上的小球靠近音叉，小球就会被音叉弹开，这表明发声的音叉在振动着.如果捏紧音叉的叉股，使它停止振动，我们就听不到声音了.”用橡皮锤敲一下音叉，其振动和发出的声音都很微弱，教室前排的学生也很难看清或听到，因而音叉的振动及发声必须通过音叉与其它物体发生作用才能显示出来.实验改进方案如下：在演示音叉的振动时，可将敲击后的音叉叉股直接轻触桌面，便能听到叉股与桌面撞击时发出的喀喀声，提示学生发声的音叉在振动.将敲击后的音叉叉股直接与硬纸片接?|，整个教室内都可听到硬纸片在振动的叉股作用下发出的响声，这些现象都能表明音叉的振动.在演示音叉发声时，可将音叉的底部与课桌等物体紧密接触，这时用橡皮锤敲一下音叉，整个教室内可听到音叉发声引起的共鸣声.如果用手捏紧音叉的叉股，就听不到声音了.另外，由于课桌等物体的共鸣频带较宽，在用音叉组演示音调时也可采用此方法.这一实验不需增加其它器材，但效果却十分明显.在第二节声音的特性中还可以用电脑演示声音的波形，声波比较抽象，为了直观显示声音波形，在网上下载了一个goldwave的录音软件，打开goldwave，敲击音叉时对着电脑上的话筒，便显出了音叉发音波形.并能与其它乐器发音时显示声音波形比对，辨别乐音波形的特征.学生可以一边听声音，一边观察波形，现场感很强.以上的实验改进是平时教学实践中的点滴成果.教育家第斯多惠有句名言：“一个坏的教师是奉送真理，一个好的教师是教人发现真理.”心理学家鲁冰斯坦也指出：“任何思维，不论是多么抽象和多么理论的，都是从分析材料开始的……”.学生分析、综合、比较、抽象、概括的例证，教师必须提供丰富的物质载体，而实验的可视化研究在学生掌握知识的同时，可以进一步简化思维的难度，教学的实践过程也是教学方法的探索过程，好的实验设计思想有利于学生有效掌握基础知识、基本方法，培养学生的技能和能力，有助于教学活动的顺利完成.

第二篇：探索高中生物实验改进研究

团队研修教案

——探索高中生物实验改进研究

团队活动记录

1．课题的提出

生物学实验是学生获取生物知识的最有效手段之一，同时在对学生整体素质的提高方面，也起到了非实验教学无法替代的作用。现行的生物课本中安排的生物实验仍有不少的遗憾，如：实验方法陈旧，跟不上时代发展等。翻看国外及港台的中学生物实验指导，其中我们教师大学时代才接触到实验有很多，如果蝇的培养实验、利用小白鼠的多种实验、蛋白质的双缩尿试验、还原糖的斐林试剂实验等等，且实验更注重研究性与实验设计的科学性，不少的实验材料及实验器材已经更新。反观我们的实验教材，确实有一种跟不上时代发展的感觉。所以应从实验教材的改革入手，做些适应当前素质教育要求的必要调整，遵循“以学生发展为本”的原则。

高中生物新教材中增添了许多实验内容，意在通过加强实验教学，培养学生的动手能力、科技创新能力以及探索科学知识的方法技巧，这非常好也非常必要。但在教学过程中，通过反复实验验证，发现教材中一些实验操作不太合理，需加以改进和创新。

2、研究的目的与理论依据

生物科学和其他自然科学一样，本质上是实验科学。实验教学是生物学教学的基本形式之一，课程标准所倡导的探究性学习，有许多活动也是通过实验来进行的。实验教学就需要对生物学实验室，基本的实验器材和条件，还有实验的动植物、微生物材料不断的设计与改善。

新课程标准在“课程资源的开发利用”中指出：“应高度重视学校生物学实验室建设，积极营造良好的实验、实践环境，同时也应鼓励学生和教师充分利用身边廉价的器具和材料，设计富有创造性的实验和实践活动。”实验室的科学设计，设备配置，乃至管理，都需要生物学教师出主意、想办法。对于实验教学，教师们是很有经验的，因此，这里仅提出加强和改进方面的一些意见。3．课题主要研究方法和过程 3．1研究方法

3．1．

1、资料法。广泛搜集、阅读、研究高中生物实验原理和实验改进的实例，从中借鉴经验。

3．2．

2、对比法。以对比研究的形式，组织同一课内容在平行班级做不同处理改进的研究课、通过对比研究，进一步观察实际效果和出现的问题。

3．3．

3、经验总结法。及时总结经验，概括提炼出可供多实验改进借鉴的一般“原则”和“方法”。3．2研究过程 3．2．1问题发现 实验七“pH对酶活性的影响”，该实验设计用斐林试剂来检测淀粉是否被催化水解为还原性糖，从而验证不同pH对酶活性的影响。这样设计有缺陷，因为斐林试剂就是新制的氢氧化铜悬浊液，氢氧化铜遇酸发生中和反应，导致实验失败。故在实验过程中改用碘液来验证淀粉是否被水解，结果实验仍然失败。3．2．2原因分析

分析如下：试管2：新鲜的淀粉酶溶液1mL+5%NaOH溶液1mL+可溶性淀粉溶液2mL，保温，用碘液检验无颜色变化，说明淀粉已水解。是淀粉酶催化淀粉水解的吗?不是，在这种碱性（pH约为13～14）条件下淀粉酶已失去活性。那淀粉为什么会水解?原因是碱可作为淀粉水解的催化剂，在NaOH的催化作用下，淀粉迅速水解。

试管3：新鲜的淀粉酶溶液1mL+5%HCl溶液1mL+可溶性淀粉溶液2mL，保温，用碘液检测显紫色或无色。若保温的温度较低，试管中呈紫色；若保温的温度稍高（不影响酶的活性，1号试管对照可知），则试管中加碘液为无色，这又说明淀粉已水解。但淀粉酶在强酸性环境中已失去活性。究其原因：淀粉在酸作催化剂和加热的条件下水解。高中化学第二册（新教材）P.191实验7～4即有验证。3．2．3实验改进方案 本实验有多处设计不合理，需要重新设计。可用如下的创新小实验来代替实验七。

创新：探索pH对酶（过氧化氢酶）活性的影响。

实验原理：新鲜的肝脏中含有过氧化氢酶，可催化过氧化氢水解成水和氧气。3．2．4改进设计

方法步骤：（1）取3支洁净的试管，编上号，并分别按下表中序号1至序号4的要求操作。

（2）振荡这3支试管，使试管内的液体混合均匀，等3min～5min。

（3）在3支试管内各加入2mL3%的过氧化氢溶液。轻轻振荡，使试管内的物质混合均匀。

（4）观察这3支试管内的变化，记录哪支试管产生的气泡多，反应快。

实验结果：1号试管反应剧烈，气泡最多；2号试管气泡很少；3号试管几乎不产生气泡。

3．2．5结论：

用不同pH对过氧化氢酶活性的影响，催化过氧化氢水解成水和氧气代替淀粉被催化水解为还原性糖。上述实验说明，过酸过碱都影响过氧化氢酶的活性，过氧化氢酶的催化作用需要适宜pH值。

4．研究的成果与分析

4．1实验材料的改进

“观察叶绿体与细胞质流动”教材建议的实验材料是藓类和菠菜，这两种实验材料不理想主要是比较难取材，或者取材受季节限制，实验证明韭菜是比较理想的观察叶绿体的实验材料。

具体实验步骤是：选取绿色饱满、新鲜的最好是露生的韭菜叶片，用刀片在叶背面横切一下，用镊子从此处撕取下表皮，用刀片取稍带绿色叶肉的一小段，放于载玻片的清水滴中，盖盖玻片。在低倍镜下找到装片上叶肉细胞重叠少，即颜色稍浅的部分，此处容易观察到叶绿体（叶绿体大部分分布在叶肉细胞边缘）。再换高倍镜观察。

用韭菜做实验材料的好处是：取材容易，不受季节限制，观察到的叶绿体多而清晰。

“观察植物细胞的有丝分裂”教材中给出的实验材料是洋葱，经过的实验比较，发现用大蒜代替洋葱容易生根而且生根量是洋葱的许多倍，这样既节省开支又方便实验。

4．2实验材料预处理

“观察植物细胞的质壁分离和复原”这个实验中所采用的试验材料是紫色洋葱，选用紫色洋葱作为实验材料的目的是因为紫色洋葱的细胞液中含有的色素使其呈现为紫色，这样便于学生观察实验结果。但在实验过程中存在着这样两个问题影响到实验的效果：一是每个洋葱的最外一层鳞片叶紫色深，越往里颜色越浅，最里面近似白色。如果想获得理想的实验结果，最好只用外面的一层或两层鳞片叶，但这样做浪费太大。二是越往里鳞片叶越嫩，叶肉细胞与表皮细胞结合越紧密，不容易分离。学生在撕表皮细胞时，往往撕得不完整，将细胞撕破，并且带有很多叶肉细胞，不利于学生观察。

在实验中改进如下，首先把洋葱纵剖，一分为二，把鳞片叶从鳞茎上全部剥离下来，然后放在解剖盘或其它器皿中，让每片鳞片叶的上表皮朝外，放到窗台上晒1～4天，这样叶片通过蒸腾作用蒸发掉一部分水分，叶片变软，使得叶肉细胞与表皮细胞接合不紧密，便于撕下完整的表皮细胞。再者是通过蒸发水分，液泡中色素的浓度增大，颜色加深，实验效果明显。但在晒制的过程中要特别注意，一不要放在太阳底下爆晒，二不要晒制的时间过长。如果洋葱表皮细胞失水过多，虽然颜色加深，但已发生了质壁分离，容易给学生造成错觉。

4．3实验药品的改进

“生物组织中可溶性还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定”中，脂肪的鉴定，教材中给出的实验药品是苏丹Ⅲ染液，染色时间2分钟至3分钟，实验现象是橘黄色。但市场上不容易购到苏丹Ⅲ，容易购到苏丹IV染液，如果用苏丹IV染液，由于后者与脂肪的亲和力更强，染色时间比较短，一般为2到3分钟左右，实验现象为红色。

4．4调整实验顺序

“生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定”包括三个小实验，若按教材实验顺序，从学生实际操作来看，做得非常紧张、忙乱，因为第二个实验涉及到了高倍显微镜的使用，而对这部分内容，学生以前并没有接触；还有初中阶段学生对于显微镜使用的机会不多，即使有用到显微镜的地方，也只不过在低倍镜下用用而已,所以,做实验时对高倍物镜的使用非常生疏，有的同学还没有来得及观察到现象，因为时间的原因，就必须停止进行，开始做下一个实验。结果后两个实验完成得都不太理想。把三个实验的顺序做了一下调整：先做第三个，再做第一个，后做第二个。或把脂肪鉴定实验与叶绿体与细胞质流动实验，同时熟悉显微镜的操作

4．5改进取材方法

对“脂肪的鉴定”实验中，建议为学生每人准备一小段胶皮管，大约3cm长，沿管用剪子将其冲开。在做徙手切片实验时，让学生把它套在食指的指肚一侧，这样取材时可以避免学生切伤手指；同时由于有保护措施，学生也敢于大胆操作。

4．6实验步骤顺序改变

“叶绿体中色素的提取和分离”实验的第一步提取绿色叶片中的色素，要用到丙酮（有一定的毒性且容易挥发），虽然是迅速研磨，但由于丙酮挥发比较快，如果按教材中实验步骤，往往还没有充分研磨，丙酮已经基本挥发完毕，既伤害身体，实验效果也不好。可将实验步骤改为：在研钵中放人叶片和二氧化硅以及碳酸钙后，就开始迅速研磨，研磨后再放入丙酮使色素溶解。

“观察植物细胞的有丝分裂”中“剪取2—3mm根尖”步骤的改变。

教材中装片制作过程：解离——漂洗——染色——制片。其中在解离这一步骤就将根尖切取2一3mm，在以后的几个步骤当中都要用镊子取放2—3mm的根尖，因为根尖太短小给操作带来很多不方便。为此可在解离这一步骤将根剪取长一些，比如Icm左右到制片这一步，将染过色的Icm左右的根放到载玻片上，再把它切成2－3mm，加清水。

4．7实验操作改变

“观察植物细胞的有丝分裂”装片制作”过程第四步“制片”的改进。此步骤教材中是盖上盖玻片以后，在盖玻片上加一片载玻片，用拇指轻轻压载玻片，以便使细胞分散开来。在做这一步骤时往往有一部分同学不能做成功，或者在把盖玻片上再盖的载玻片取下来时，标本移动了，或者细胞分散不好。在做这一步时可以取消在盖玻片上加一片载玻片，用拇指轻轻压载玻片，教材实验

一、实验六及实验七中皆有用斐林试剂验证还原性糖的存在，操作中都用水浴加热至煮沸1min，结果得不到砖红色的氧化亚铜沉淀，而得到的是黑色氧化铜沉淀。究其失败的原因是：氧化亚铜极不稳定，在缓慢水浴加热过程中被氧气氧化生成ＣｕＯ；Ｃｕ（ＯＨ）２在缓慢水浴加热过程中分解也生成CuO而失去与还原性糖发生氧化还原反应的能力。

 改进：将水浴加热改为直接加热至沸腾。

4．8实验材料培养方法、用具

“观察植物细胞的质壁分离和复原”教材中用洋葱放在盛水的烧杯上，于温暖处培养。此培养过程较麻烦：须经常换水，且水质容易变差，变差后不仅影响出根，又影响已出根的正常生长。培养时可以采用面积较大、平扁的容器，如托盘。在托盘上用铁丝拉出线格，将洋葱放在上面，盛水培养，出根效果很好。此培养方法有以下优点：利于洋葱出根，盛水量较大水质维持时间较长，而且换水方便。用市售网眼较大的铁丝网培养出大蒜根代用，效果也很好。

4．9学科综合

“可溶性还原糖鉴定”用显微镜观察砖红色沉淀（氧化亚铜）的晶体结构，能使学生将生物与化学有机统一起来，并使学生从微观上认识化合物的形状。

4．10实验创新

“DNA的提取与鉴定”不需要特别的设备，甚至在厨房里都能做：只要有洗涤灵、食盐、酒精即可。洗涤灵可以溶解洋葱的细胞壁，食盐保持溶液中的盐度与细胞液相当，酒精则可以萃取DNA。实验步骤为：先将10毫升加了盐的洗涤灵放入100克剁碎的洋葱中，捣碎后将洋葱过滤倒入烧杯，将澄清的溶液加入等量酒精后轻轻摇动，DNA将会以白色的“毛絮状”出现。但这种简单的方法更适合于中学生。

5．总结与反思

实验教学和一般的授课有不同的要求，而生物教材又往往受到地方性和季节性的限制，有些生理性实验还需要较长的时间才能看到结果。因此课前结合实际进行准备与重新设计工作就显得尤为重要，需要从实验材料、操作程序等方面进行改进、创新。除了部分实验设计缺陷，方法陈旧外，由于目前生物实验材料、方法、操作过程限制过多,探索创新的余地过少,和时间或实验条件的限制导致高中生物实验课前准备与设计不够；忽视操作、技能的改进。

第三篇：小学数学教学中情境创设的研究

小学数学教学中情境创设的研究

课题实施方案

单位:小站一小 负责人：赵志新

一、现实背景及意义

本课题的研究是为了有利于课改在教学中的实施；有利于师生间的互动，课堂和谐；有利于培养学生创设、动手能力。时代在进步，以前的情境已不能适应如今的孩子了。因此，提倡在条件允许的情况下，可以让学生们做次“小老师”，让他们自己收集所要上课的材料，创设相应的情境，然后从学生的上课情况来分析得出适应学生的情境；还可以利用学生的“满足心理”，设置有奖品的情境环节，吸引学生；在利用故事情境时，教师一定要幽默、风趣点，拉近师生间的关系；还可以利用适当的换座位，通过学生的好奇心来创设情境。

美国哈佛大学心理学家加德纳教授认为，人类的智能是多元的，除了传统认为的言语-语言智能和逻辑-数理智能外，还包括其他六种智能。各种智能的发展彼此引发，相互影响，共同作用。因此教育应该在全面开发每个人大脑里的各种智能的基础上，为学生创造多种多样能展现各种智能的情境，给每个人以多样化的选择，使其扬长避短，从而激发每个人潜在的智能，充分发展每个人的个性。

作为新课标所倡导的教学理念之一创设情境，给小学数学课堂带了积极的影响。情境作为课堂知识的载体，本身就是为数学学习服务的，然而对情境的创设不乏有教师对它非理性的热捧。我们要正确认识情境创设对教学内容、学生发展等带来的影响，合理创设有效的情境为我们的课堂教学服务。面对丰富的新课程资源，更有效地创设教学情境，要创设与学生生活环境、知识背景相关的、学生感兴趣的学习情境，从而搭建知识桥梁，让学生在观察、操作、猜测、交流、反思等活动中逐渐体会数学知识的产生、形成与发展的过程，获得积极的情感体验必要的基础知识与基本技能，进一步提高我们的课堂教学效果。

二、概念界定

（一）对于引入数学课堂中的“情境”，指的是与学生的生活环境、知识背景密切相关，并且是学生感兴趣的、有利于学生发现数学知识和通过自主探究活动来学习的“数学情境”。

（二）“情境创设”是教师根据教学内容、教学目标、学生原有的认知水平和学生的心理特征，时时引起学生的惊奇、兴趣、疑问、新鲜、亲近等情绪，使教学进程始终对学生有足够的吸引力，发展他们主动提出问题、发现问题、探索问题、解决问题的能力，达到提高教学效果的目的

（三）“创设有效的教学情境”就是呈现给学生良性有效的、有意义的数学信息，能引起学生学习数学的兴趣，激发学生的学习好奇心和求知欲，从而使其发现问题、提出问题并最终解决问题。

（四）在教学过程中创设符合学生年龄特征的，与学生的实际生活紧密相连的情境进行教学，不仅能使学生学到数学知识，还能使凝结在生活情境中的丰富的数学内涵、数学思想、数学的精神和美，随着教学的展开尽现在学生眼前，使学生的情感、态度、价值观等方

（一）面也得到较好的发展。从而使课堂教学焕发出生命的活力，提升生命的价值

三、本课题国内外研究述评及预计的研究突破

（一）本课题国内外研究述评

国内研究现状：近10年的教育教学改革，好多专家学者针对情境创设的定义、策略等方面从理论上阐述的较多，而真正付诸教学情境实践研究的并不多，好多一线教师都在摸索实践教学新途径、新方法，课堂教学逐渐地日趋完善，教师的一言堂局面已经改变，填鸭式教学模式也基本上被取消。从平时的了解和外出的教研活动中不难看出，教师们正在积极尝试，设计的教学情境各具特色，各有千秋，不少教师的情境设计规范、合理，贯穿教学始终，的确达到了辅助教学的效果，促进学生思维能力、操作能力、认知能力等发展。在国外，有许多的教育专家都提出了情境教学的理论。教育家皮亚杰与维国茨基提出了建构主义学习理论，这种教育思想体现了对学习的主体——学生的尊重，这种尊重要求教师适应学生，使教学活动成为借金额学生学习中的各种困难和问题的过程。

（二）本课题预计研究工作突破

１.通过反思新教材实践效果，找出新教材生活情景教学设计的不足与不成功的地方，并提出优化方案。

２.贴近教师课堂教学实际，提高教师课堂教学质量。

四、理论依据

（一）《数学课程标准》指出：“数学教学，要紧密联系学生的生活实际，从学生的生活经验和已有知识出发，创设生动有趣的情境，让学生在生动具体的情境中学习数学。”因此，进行情境创设的研究是课改的需要。

（二）我国心理学家潘菽指出，心理活动是由“知”和“意”组成的，即分成意向活动和认知活动两种。所谓认知活动，就是人们对客观事物反映的活动，包括感知、思维等心理活动。意向活动是人们对客观事物的对待活动，包括情绪、意志，欲念等心理过程。这就是心理活动二分法。心理学理论中的二分法为“有效教学情境”的创设提供了有力的理论依据。

（三）建构主义（constructivism）的核心思想是强调以学生为中心，人的认识本质是主体的“建构”过程，即主体借助自己的认知结构去主动建构知识，强调“情境”对意义建构的重要作用。认为学习应在与现实情境相类似的情境中发生，重视师生、生生之间的社会性相互作用在建构中的作用。

（四）原苏联心理学家马丘斯金等人，对问题情境教学进行了开创性和系统性研究。他们依据当代思维科学的最新成果，对问题情境教学的本质进行深刻的心理学论证，对问题情境教学的操作方式、原理进行具体、科学的研究。认为问题是思维的起点，问题解决过程也就是创造性思维的过程。

（五）第斯多惠认为：教学的艺术不在于传授的本领，而在于激励、唤醒和鼓舞。当然，要唤醒学生主动参与的积极性，还需要教师巧妙的创设情境，学生才能从被动转向主动，才能全身心的参与教学活动，从而取得良好的教学效果。

（六）情境主义的学习理论 情境主义主张按照社会情境、生活情境、科学研究探索活动改造学校教育，使学生在真实或逼真的活动中发展解决实际问题的能力。在情境主义学习理论指导下的教学活动，不仅能促进有意义学习，而且有助于知识向真实生活情景的迁移。

五、研究内容及预期目标

（一）研究内容

1.情境在教学中的作用。情境创设在数学课堂教学中的作用。情境设计的数学本质性，情境创设的目的性、合理性，情境创设如何为数学学习内容服务。

2.情境的创设方法。课堂教学设计中的情境创设方法的研究，即如何在课本中和生活中提炼出与教学内容相关的情境。

3.创造性地使用课本中的情境。如对现行教材中的情境设计的合理性的分析，使之更有效地切合我们学生的生活环境和学习环境。

4.通过情境教学，研究学生“自主性”的培养与“创新精神”的树立，由“被动接受知识”逐渐转变为发现问题、提出问题和解决问题的过程。

5.“教”与“学”的正确评价。

（二）预期目标

1.通过本课题的研究，促使教师从思想上重视对课堂教学情境的创设。

2.通过本课题的研究，使教师能正确地、有针对性地创设课堂教学情境。

3.通过本课题的研究，使教师能充分地利用课程资源，灵活地创设出合理的数学情境 4.通过本课题的研究，创设有效的学习情境，转变学生在数学课堂上的学习方式，有效地提高学生学习数学的能力。

5.通过本课题的研究，改进教师的教学，激励学生的学习，全面了解学生的数学学习历程。形成对学生学习过程和结果的正确评价。

六、课题研究的方法与原则

（一）课题研究的方法

（二）遵循的原则 1.针对性原则。

材料或活动情境要针对课堂教学的内容而创设，为实现教学目标而服务。

2.趣味性原则。

数学教学不仅要关注知识和技能、过程与方法，还要关注学生的情感态度与价值观。情境创设的材料与活动应尽量新颖有趣。对材料或活动的直接兴趣，能有效地激发学生的学习动机，唤起学生强烈的情感体验。

3.开放性原则。

就是创建的课堂情境促使学生思维呈现活化状态，学生思考的空间广阔，可以从不同的角度提出问题，用不同的方法来解决问题。答案不唯一。

4.探究性原则。

维果斯基认为，教学的本质特征不在于“训练”、“强化”已形成的内部心理机能，而在于激发、形成目前还不存在的心理机能，让学生主动参与、自主思维。作为教学情境的材料或活动，应该能激发学生的认知冲突，使学生产生强烈的探究欲望和创造机能。

七、研究措施

（一）课题组成员及任务分工

六、课题组分工情况

赵志新：组长，主持课题组全面工作，对课题研究总体控制，负责课题的立项申请、阶段性报告、结题报告等文字材料的撰写，负责课题成果的收集、整理与发布。

方淑梅：副组长，主持课题组的日常工作，负责课题组各类会议、研讨、研修课的开展，负责课题组各阶段性工作的安排，负责情境创设的合理性研究。岑坤：负责情境创设的分类研究，负责六年级数学课堂教学中情境创设的研究及素材的收集整理。郭瑞：负责多媒体教学课件在数学课堂教学情境创设中的作用研究，负责三年级课堂教学中情境创设的研究及素材的收集整理。曲菁菁：负责情境创设在小学数学课堂教学中的作用研究，负责五年级课堂教学中情境创设的研究及素材的收集整理。尚庆荣：负责四年级课堂教学中情境创设的研究及素材的收集整理。

（二）实施方法

1.课题组全体人员认真学习教育科研基本知识和关于养成教育的理论，使课题组人员能在科学的理论指导下进行研究，以保证课题研究的科学化。

2.课题研究人员要在认真学习先进理论的基础上，对原有的教育教学实践进行反思、总结，以期形成具理论含量的教育经验。同时，密切关注国内同类研究的动态和成果，以利于在对照中明确自身研究的地位和方向。

3.把本课题研究作为学校教育教学工作的一个重要组成部分，把本课题的研究纳入学校工作重点，特别加强在课堂教学领域的研究。

4.课题组定期进行组内交流活动，共同探讨，统一协调，以保证学校课题研究的顺利开展、圆满完成。

5.建立科研档案，注意资料的收集和随时整理，以保证课题取得预定的研究成果。

八、研究过程设计

（一）准备阶段（2012年1月—2012年9月）：

主要采用文献研究法，收集整理有关小学数学课堂教学中有效情境的创设理论文献和实践经验材料，设计并修改完善课题标准，通过课题论证。

（二）实施研究阶段（2012年9月—2013年1月）： 采用调查研究法、行动研究法、经验总结法等方法了解各年级段学生现状及存在的问题，分析原因，积极探索适合小学数学课堂教学中有效情境的创设的方法。

（三）总结阶段（2013年1月—2013年9月）：

主要采用经验总结法等。全面整理课题研究资料，分析总结课题研究情况，汇集课题研究成果，撰写研究报告，进行课题结题鉴定、汇报活动等。

九、预期研究成果

1、论文集《小学数学课堂教学中有效情境的创设的研究》

2、撰写《小学数学课堂教学中有效情境的创设研究》的研究报告。

3、课例集锦

（四）结题报告。

成果呈现方式：书面或研究课的形式。

第四篇：初中化学实验改进教学

初中化学实验改进教学

罗岗中学：杜志勇

提起实验改进、实验创新，一些教师不知从何下手，我认为：对于农村等经济欠发达地区的中学来说，由于学校实验条件简陋、实验经费紧张，教师更多地应该关注的是如何用一些替代品来完成本来无条件完成的实验，如微型试验、用矿泉水瓶以及经过消毒处理的一次性注射器等来完成的某些实验，这些地区的教师们要尽量地想办法创造条件开足开全实验初中化学实验演示,就是通过直观的,丰富多彩的,奇妙的变化来吸引学生的眼球。产生对学习化学知识的极大兴趣,从实验的探究中对理论的论证,最终得出正确的结论。下面对初中课本中的几个化学实验的改进与自制提出本人的意见和方法。

一、改进倾倒二氧化碳的实验和用木炭还原氧化铜的实验

（一）改进倾倒二氧化碳的实验

课本114页图6—12倾倒二氧化碳的实验。在操作时，倾倒二氧化碳要非常小心，稍有不慎就会造成实验不成功。影响实验效果。改进方法：

1、需用仪器：铁架台带铁圈、大号漏斗、烧杯、阶梯蜡烛、集气瓶、玻璃片。

2、操作方法：漏斗用铁圈托住放入烧杯中，调整一定高度，将铁圈固定好。漏斗下端管口靠烧杯内壁，伸入烧杯底部。将点燃的阶梯蜡烛放入烧杯中，然后将制好的二氧化碳气体缓缓倒入漏斗里。

3、观察现象：倒入二氧化碳气体后，首先看到烧杯中底层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭。现象 非常明显。

4、优点：避免了在操作过程中，如风吹或玻璃片拿取过快，造成二氧化碳飘逸出去的失误。操作方便，实验现象明显。不会造成失误。

（二）改进木炭还原氧化铜的实验

课本107页图6—7用木炭还原氧化铜的实验装置。在原来的装置上进行改进。

1、将提高酒精灯火焰温度的网罩，改用几根细铜丝，插入灯芯中就行了。这样可以提高火焰的温度，效果很好。

2、把干燥的木炭粉末与氧化铜粉末混合均匀，铺放进试管，改变用酒精将木炭与氧化铜的混合粉末，拌成糊块状。小心铺放进试管，并将试管固定在铁架台上加热几分钟，然后先撤出导气管，待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上，即可看到试管内壁有一层红色光亮的物质覆盖。这就是铜。

3、这样的改进优点是：①显著提高酒精灯温度，操作简便。②还原出来的铜直接观察得到，实验效果现象明显，一目了然。不会造成失误，避免了在实验操作中，温度达不到，反应慢，还原出来的铜混在混合物中看不见，实验效果不理想等现象的发生。

二、下面介绍自制二氧化碳灭火的简易装置和粉尘爆炸实验装置

（一）自制二氧化碳灭火的简易装置

课本126页图7—9灭火器原理。该装置的缺陷是，瓶塞若拿不稳，控制不住瓶塞，当浓盐酸与碳酸钠溶液混合时，产生大量二氧化碳气体，瓶内气压瞬时增大，瓶塞就会冲出造成实验失败，许多老师做这个实验时都失败过。

1、取材：塑料瓶一个、玻璃管、橡皮胶导管一个、小号塑料瓶（能放进塑料瓶中的）并系上线。

2、制作：将塑料瓶盖打一个孔，用一段玻璃管插入孔中，用粘胶将其粘平，不漏气。

3、操作：将碳酸钠溶液适量放入塑料中，小塑料瓶装上浓盐酸，小心放入瓶中，旋紧瓶盖。点燃纸团或 花后，一手拿稳胶管，一手拿稳塑料瓶迅速倒置。即可看到大量气泡和水从管口喷出，把火扑灭。

4、优点：这样改进最关键的是安全，不必考虑瓶盖被冲掉，不会发生危险，一心灭火，确保实验成功。

（二）自制粉尘爆炸实验装置

我们知道，可燃物在有限的空间内急剧地燃烧，就会在极短的时间内聚积大量的热。使气体的体积迅速膨胀而引起爆炸。根据这一原理，下面介绍该装置的制作。

1、取材：方形雪碧瓶一个、胶卷盒一个、玻璃管、气门阀开关一个、充气橡胶囊一个、蜡烛、面粉。

2、制作：雪碧瓶从中剪去，将底部约3厘米处剪去，分成二，底部变成一个盖，将塑料容器底部和胶卷盒底部，用烧红的玻璃棒各打一个孔。气门阀装在橡胶管之间，连接好装置。

3、操作：在胶卷盒中放入约两小匙干燥面粉，放入容器里，把点燃的蜡烛放入容器里。用盖将容器盖住。将橡皮胶囊先鼓大量空气使胶囊膨胀起来后，快速打开气阀开关，大量空气快速进入容器，把面粉冲起，瞬间发生较大的响声，同时看到有一团火球冲起。

4、优点：取材方便，操作简单，现象明显，实验效果好。

实验教学永远是培养学生科学探究能力的主阵地。探究性学习贯穿于全书的各个章节和各个栏目中，因此我们在日常教学中应时时不忘探究，探究性学习不是以获取知识为终极目标，更不是以授受为主要手段，而应是注重用已知知识去发现、获取和洞察新知识、新技能的一种主动性发现式教学方式。但在教学中并不是每节课都能进行探究性学习的，也不是所有的实验、所有的内容都要探究，更不能为探究而探究。教师要深入研究教材，精心挑选和设计这些课程内容，为学生进行主动探究创造条件。

第五篇：物理实验改进与创新研究

《物理实验改进与创新》

课题结题报告

高一七班：

田俊涛

段雨轩

尹方怡

黄朝晖

李佩瑶

任豪

薛江波

一、理论基础:

物理学，是一门以实验为基础的科学，它既要有科学的思维，文学的理解，数学的方法，又要有操作的程序和实际动手的能力，我们的教学就是要培养学生的学习能力，科学方法，科学素质，不再是单纯的传授知识，而是要让学生会发现问题，会提出问题，会用科学的实验方法和实践的方法去探究这个问题，去解决这个问题,从课堂实验活动中培养学生的创新精神和实践能力，所以我们物理教学的方法和方式必须进行大规模的变革。我们在课题研究中要培养学生的动手能力，探究精神，钻研方法。

二、课题研究的步骤及内容

1．实验初探阶段

2012年12月———2013年2月

（1）组织全体成员学习物理教学理论，明确课题研究的方向。讨论方案的概念界定，内容，实质，进行人员的分工，明确责职。

（2）根据方案的要求进行小范围试点，论证方案的可行性，积累经验，掌握基本的数据，信息。

（3）根据初中物理新课标的要求确定探究的素材，设计指导的方案，准备必要的硬件设备。

2．实验发展阶段

2013年2月———2013年4月

（1）组织开题报告会。对方案论证和评审，领导动员，课题组成员介绍前期研究情况，交流心得，互相切磋。

（2）指导选题。指导学生在拟定的素材中根据自己的实际情况和兴趣爱好选择适合自己制作的教具，进行设计、准备材料、了解实验过程、达到的预期，或根据教材的某一个问题确定探究实验。也可以是依据学生在自己实际生活中提出问题确定探究的实验。课外实验活动是根据学生自己的兴趣、爱好、特长和生活实际进行小实验。

（3）组建课题组。课内活动小组一般以学生的座位就近为原则兼顾学生能力水平做适当的调整。课外活动小组一般由学生自由组合，在人员人数上视情况对个别组织适当调配。每个教师担任2—3个小组的指导工作，保证小组的探究活动合理有序的进行。

（4）活动的开展。发动学生积极地、热情地、全身心地参与到活动中，指导教师则更要在实验方案的设计与问题提出，自身的参与，过程的调控，小组的分工与合作上精心准备，积极投入，研究探讨上下工夫。

（5）活动的阶段性小结。在活动开展一端时间后以小组为单位进行交流活动，学生在实验活动的基础上撰写有关小结文章或感想。

（6）课题组中题小结。对工作进行回顾与检讨，调整方案积累素材并撰写中期课题报告。结题工作： 2013年4月

3．评估鉴定。评估坚持定性与定量相结合，阶段与综合评估相结合，学校与专家评估相结合。

三、实施的方法：

1、积极的引导；

2、培养学生敢于提问，会提问；

3、指导学生设计简单可行的实验，鼓励学生亲手做自己设计的实验；

4、重视实验过程，不过分强调实验的严密性；

5、学会总结分析，评估实验的成功与不足；

6、交流合作成果展示：

在实验的过程中，指导老师要引导小组成员之间和小组与小组之间积极开展互相交流，相互合作。要勇于发表自己的观点和看法，善于用语言、文字、图表、实物和简单的实验来表达或解释自己的观点和看法

四、实施物理探究实验应该注意的问题：

1、要有明确实验活动的目的2、实验活动小组的组织：

把学生组织起来组成研究小组时，如在课堂上进行的，我们一般按教室里学生就座的座位为准组织小组，如是在综合活动课或课外活动中，可以问题或兴趣为为核心，对这个问题有兴趣的同学组成 2 — 4人的小组，人数一般不宜太多，多了往往会造成一部分人无所事事，甚至反而干扰活动的进行。也可以提供一些“问题”让他们选择探究的课题。

3、教师在活动中的引导：

探究性实验活动中，教师引导的好坏是活动成败的关键。同样对那好高骛远或因知识和能力的还不能解决的问题要给以适当的疏导，使学生不因问题过难或过复杂而失去探究活动中的乐趣。

五、物理探究实验的自评结论：

1、通过实验说明了探究性实验活动能激发学生的好奇心，使学生会提问题，善于提问题，使学生学习物理的兴趣更浓了。

2、通过实验激发了学生自主学习，自主讨论的兴趣，活动中充分体现了以学生为主体作用。

3、通过实验让学生体验了科学探究的乐趣，领略了科学探究的方法，初步学会了自主的用探究的、实验的方法去研究物理问题。

4、通过实验活动提高了学生的观察能力、动手能力、获得信息的能力、交流合作的能力。

5、通过实验活动培养了学生勇于克服困难和尊重事实，实事求是的科学态度，培养了学生应用物理知识为社会服务的意识。

6、通过实际的操作说明了探究性实验活动在现行的条件下，在大家的努力下是切实可行的。

六、问题和不足：

1．我们感到由于受现行教材和考试制度的限制，探究性实验活动目前还未能在大面积的在课堂全面推开，课后的探究性实验活动也因学生没有时间而无法正常进行了。所以迫切希望使用新的教材和实行新的评价制度。

2．要在课堂上大量的开展探究性实验活动，实验仪器要做到尽可能基本配套，取用方便。要靠课后或课前的老师或同学自备自制一学期搞数次还可，多了老师和同学在准备费的时间太多，实际操作上有一定的困难，需要在今后的实践中逐步设法解决。指导教师：孙自军