实验教学情境设计

第一篇：实验教学情境设计

实验心理学认为，创设实验情境与实验教学效果具有密切的相关性，其本质在于视觉形象与特定意义的结合；从而有效地引起学生的视觉追求，思维激活，记忆强化。王宏老师针对上述问题总结了创设物理实验情境的如下方法：

1． 情境设计与实验效果

物理实验的事实表明只有当学生被教师设计的实验情境所感染，或曰思维进入预定情境之中时，实验才能取得预期的效果。例如，当一个“马德堡半球”呈现在没有情境准备的学生面前时，在学生的脑海中只能形成一个冷冰冰的球形铁制品视觉形象。这种孤立的视觉形象脱离了丰富的内涵，它既不能激发观察者的兴趣，更不能激发观察者丰富的联想。观察者在心灵深处的感受是非常微弱的。但是，如果教师先介绍发生在1654年德国马德堡市验证大气压存在的惊人实验后，再呈现“马德堡半球”，它在学生的视觉中就成了一个富有传奇色彩的、生动活泼的历史见证物。

当然，实验情境的设置，不仅在于历史的陈述，更重要、更大量的是知识背景的铺垫。只有当演示实验情境与学生原有认知结构紧密相联，并相互作用时，实验所要观察的现象、探索的规律、验证的结论，才能牢牢拴在原有认知结构的锚链上，才能转化为知识和能力。作为教学、实验本身只是一种手段，教师应通过各种途径有效地创设实验情境，从而使实验成为整个教学过程的有机部分，赋予生硬的器材以勃勃生气，单调的实验才能具有丰富的色彩，实验效果也自在其中了了。

2． 创设实验情境的几种方法。

实验情境的创设实质上是一种背景设置，情景铺垫，是一种思维与情感的激发所作的准备，目的是使学生进入特定的学习状态。有鉴于此，实验教学中情境的设计主要有以下几种方法。

（1）应用历史事实设计实验情境。物理教学中的许多实验在历史上有着特定的地位，在科学发展中起过特定的作用，科学家们为此曾付出大量的、艰辛的劳动。比如上面提到的马德堡半球实验，还有放射线的发现、焦耳热功当量实验等等。这些实验事实与丰富多彩的历史背景相结合，可以使实验教学更具有趣味性。例如在“阿基米德定律实验”展开之前，首先应用历史史料设计实验情境，介绍“曹冲称象”这一有趣的史实，并根据“曹冲称象”揭示船的吃水深度→排水量→船与石头的重量关系之间的特定联系，从而为阿基米德定律实验的展开奠定了情境基础。

（2）运用“问题”设计实验情境。中学物理实验教学，以验证性实验居多。其教学目的除了验证物理定律以加深理解之处，主要是为了理解、深化及运用物理概念。概念的心理动力是思维，而思维源于矛盾，因而在演示实验前后以及过程中，制造矛盾，提出疑问，主动联想，是设计实验情境的又一种方法。当然，这些问题的设计，应该围绕实验主体教学的实质展开，即为什么要进行这种实验，进行这种实验所要达到的目的，借以激发学生思考，促使学生的思维从疑问开始，在联想和想象中活跃，在获得正确答案中发展，最后在具体实验验证过程中及结果中得到强化，从而完成一个层次的认识。例如：“浮力”教学，来自生活中的经验往往成为学生思维的障碍，学生常误认为浮力跟物体的质量、密度有关，跟物体浸入液体中的深度有关，沉入水底的物体不受浮力等。为了使学生建立正确的概念，实验教学中可设计这样的实验：（1）用弹簧称分别挂起同体积的铁块和铝块浸入水中，要求学生观察弹簧称示数，并提问说明什么？

（2）用弹簧称挂铁块徐徐浸入水中，让学生注意观察弹簧称示数变化，待铁块全部浸入再置于不同深度，提问学生观察到什么？（3）换用煤油或酒精重做上面的实验，让学生观察并回答液体密度不同弹簧称示数有何不同？在其他有关实验中，也可以提出相应的问题，并通过实验过程加以验证。例如，提出“空气有没有重量？能否称出空气的重量昵？磁铁能够吸引铁块，铁块也能吸引磁铁吗？”这些问题源于生活实际，但又往往被人们熟视无睹或常规生活经验相悖，这就更使即将展开的实验笼罩上一层趣味的“灵光”

3．揭示实验知识体系的内在联系，设计实验情境 随着实验教学的深入，学生不仅需要富有趣味的史料与问题启示，借以烘托实验主体，更需要揭示知识体系之间的内在联系。这种联系正是新实验的认知基础，而新实验又为知识体系添新的素材，为学生的认知思维注入新的活力。例如，物理教材“电磁感应”一章中，通过六个电磁感应现象演示实验总结出感生电流产生的条件是“穿过闭合电路的磁通量有变化。”在具体教学过程中，有经验的教师在演示“磁铁不动，线框运动，有感生电流产生”之后，启发学生运用运动学中“相对运动”的知识来思考、推理第二个演示实验。事实证明，大多数学生能从第一个演示实验推理出：“线框不动，磁铁运动，同样有感生电流产生。”有了这个判断，教师再加以演示验证，实验效果就非常明显。接着，教师让学生思考第三个实验，即磁铁和线圈一起运动，有没有感生电流？学生的思维由于受到第二个实验的激励，积极性会进一步提高。用同样的方法来处理后面三个实验，学生的思维逐步激活，进入丰富的联想空间，最终得到结论：“只要闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感生电流产生。”

关于实验情境设计，还有许多方法需要探讨。本文旨在抛砖引玉，希望更多的同行研究这个问题。

第二篇：实验教学设计

设计并制作生态瓶

教材分析：设计并制作生态瓶是“生态系统”这一节中的一个活动设计，通过学生自己设计并制作生态瓶，并且对生态瓶进行管理和观察，可以帮助学生更好地理解生态系统的概念及其组成，也可以提高学生的验设计和独立操作的能力。

教学目标：

1、知识目标：理解生态系统的概念及其组成。

2、能力目标：通过设计并制作生态瓶，来提高学生的实验设计和独

立操作的能力。

3、情感目标：理解人与自然和谐发展的意义，了解生态保护的紧迫

性，认识到提高环保意识的重要性。

教学重点：设计一个生态瓶建立方案。

教学难点：根据设计方案及实际条件制作生态瓶，并坚持对生态瓶进行管理和观察。

教学准备：大饮料瓶、剪刀、建造生态瓶需要的材料、活动记录本。教学方法：设计实验教学法 教学设计

一、导入情境：

教师展示一张池塘图，引导学生讨论池塘中的生物关系：

（1）池塘有哪些水生生物？（2）水生植物需要哪些生存条件？（3）池塘里的植物为动物提供了哪些帮助？（4）动物为植物生长做了哪些贡献？

（5）我们还可以在池塘里找到哪些非生物？它们对生物有什么作用？ 教师概括：像池塘里的这些生物和非生物这样，互相作用、互相依存，形成一个密不可分的整体，我们可以把它们看成一个生态群落。一片树林，一块草地，一个湖泊，一个海洋等都可以看成是一个生态群落。那么我们自己可以尝试设计和制作一个简单的生态瓶，来观察这个封闭系统中的动植物的生存状况。

二、设计生态瓶：

教师讲述：介绍并板书实验原理、材料器具 学生讨论：该怎样设计这个生态瓶呢？

问题提示：小生态瓶的设计要求有哪些？小生态瓶的制作方法？对照实验如何设计？

教师引导学生提出自己的设计方案 学生设计方案展示： 优秀设计方案：

一、小生态瓶的设计要求

1、生态瓶制成后, 形成的生态系统必须是封闭的。

2、生态瓶中投放的几种生物, 必须具有很强的生活力, 必须能够进行物质循环和能量流动, 能使其在一定时期内保持稳定。

3、生态瓶的材料必须透明, 可以让里面的生物得到阳光, 并便于观察。

4、生态瓶宜小不宜大, 瓶中的水量应占其容积的4/5,要留出一定的空间, 储备一定量的空气。

5、小生态瓶的采光, 以较强的散射光为好, 不能采用强烈的直射光, 否则瓶内水温过高, 会导致水生植物死亡。

二、小生态瓶的制作方法

1、材料用具：水草(如茨藻)、水生小动物(如椎实螺、环棱螺)、水、砂子、玻璃瓶(如标本瓶、大试管或医用葡萄糖注射液瓶)、凡士林。

2、方法步骤

（1）瓶子处理：洗净标本瓶, 并用开水烫一下瓶子和瓶盖。

（2）放砂注水：往瓶中放入1cm 厚的砂子, 再加水至瓶子容积的4/5。（3）投放生物：待瓶内水澄清后, 放入水草和水生动物。（4）加盖封口：瓶子加盖, 并在瓶盖周围涂上凡士林。（5）粘贴标签：在瓶上贴标签, 注明制作日期、制作者姓名。

（6）放臵瓶子：将制作好的小生态瓶, 放于阳面窗台上(以后不要再随意移动其位臵)。

三、对照实验

生态系统的稳定性, 要受组成该生态系统的生物因素和非生物因素的影响。为了 2 探索人工模拟的微型池塘生态系统的最佳组成, 使其维持较长时间的稳定性, 可以多设计几组对照实验, 每个对照实验中, 只变动其中一种因素, 例如:

注: 表中光照栏“+ ”代表阳面, 为可见散射光照射;“-”代表阴面, 为背光处。

如果欲探索哪种小螺对维持该生态系统的稳定性更为重要, 则又可增加一倍的实验组合。即前14组为椎实螺, 新增加的14组为环棱螺。

四、观察

1、每天观察1次, 并做好记录。

2、判别水草和小螺存活的标准。水草绿色为生活状态;发黄、变黑, 而且柔软下沉,即为死亡。小螺外壳灰绿, 能运动, 为生活状态;外壳变白, 而且浮起, 即为死亡。

五、说明

在放有河水的封闭生态系统中, 除了有投入的水草和小螺外, 河水中还有 单胞藻、原生动物和其他微生物, 而且水中还溶解有各种矿质元素, 这是一个完整的生态系统, 但也是一个营养结构极为简单的生态系统。投入的椎实螺, 用腹足爬行瓶壁, 以齿舌刮取瓶壁上生长的绿藻为食。环棱螺为杂食。

六、实验结果分析

实验结束之后, 应对结果作出分析。分析实验成败的原因;分析小生态瓶中维持生态系统稳定性的原因。如果设计多组实验, 则应进行结果比较, 找出最佳设计方案。板书设计：

设计并制作生态瓶

一、实验原理：生态系统的稳定性是其结构与功能发展协调的重要标志。生态系统的稳定程序，则取决于它的物种组成、营养结构和非生物因素之间的协调关系。设计和制作一种模拟淡水生态系统或陆地生态系统的生态瓶，观察这个封闭的微型生态系统中动植物的生存状况，有助于理解生态系统稳定性的原理

二、材料器具：带有螺旋盖的罐头瓶或可乐等饮料的塑料瓶，一个简单的淡水生态系统或陆地生态系统的主要组成成分。

第三篇：实验教学设计

实验活动6 酸、碱的化学性质教学设计

一、教材分析

本节课选自人教版初中化学九年级下册的第十单元《实验活动6 酸、碱的化学性质》，本堂课主要是为了加深对酸和碱的主要性质的认识，并通过实验能够解释生活中的一些现象。

二、学情分析

本节课是在学习了酸碱的性质之后的进一步拓展和延伸在以前的学习中，学生已经学习了以下这些知识

1、常见的酸和碱的基本物理性质和化学性质

2、酸碱指示剂

3、酸和碱的中和反应。

因此对酸和碱有了一定的认识，本节课是在以上基础上，通过实验由现象到本质，进一步探究酸碱的化学性质。

三、教学目标：

知识与技能：

1加深对酸和碱的主要性质的认识，2通过实验解释生活中的一些现象，过程与方法

通过学生动手实验培养学生观察、记录、分析实验现象的能力。情感态度与价值观

通过亲自动手做实验，激发学生学习的兴趣，体验到学有所用的快乐。

四、重难点

重点：加深对酸碱的性质的认识难点：提高学生的动手观察总结的能力

五、教学方法：实验探究

六、教学过程

实验用品：试管 药匙 玻璃棒 点滴板 稀盐酸溶液 稀硫酸溶液 氢氧化钠溶液 氢氧化钙溶液 硫酸铜溶液 氢氧化钙粉末 石蕊溶液 酚酞溶液 石棉网 生锈的铁钉

一、创设情景：

展示两瓶无色液体（一瓶是酸，一瓶是碱）你将如何鉴别它们呢？ 学生答：·········

注意：纠正学生语言的描述回顾：酸碱的化学性质

二、引入

下面我们一起动手实验验证它们之间的反应，实验活动1：酸碱和指示剂的反应 多媒体展示实验步骤：

实验现象：①稀盐酸、稀硫酸中液体变为红色，氢氧化钠、氢氧化钙中液体变为蓝色。

②稀盐酸、稀硫酸中液体不变色，氢氧化钠、氢氧化钙中液体变为红色。实验结论：酸性溶液使紫色石蕊溶液变红色，不能使无色酚酞溶液变色，碱溶液能使紫色石蕊变蓝，使无色酚酞变红色

实验活动2：生锈的铁钉和稀盐酸的反应

实验现象：①铁锈消失，铁钉变亮，溶液由无色变为黄色 ②铁钉表面有气泡产生

6HCl+Fe2O3==2FeCl3+3H2OFe + 2HCl == FeCl2+H2↑

实验结论：稀盐酸可以和某些金属氧化物反应，也可以和某些金属反应 实验活动3氢氧化钠和硫酸铜的反应

实验现象：①出现蓝色絮状沉淀，溶液变无色②沉淀溶解，溶液呈蓝绿色

实验结论：氢氧化钠和硫酸铜反应生成不溶于水的蓝色沉淀，氢氧化铜不溶于水，但可以溶于盐酸。实验活动4氢氧化钠和稀盐酸的反应

实验现象：①溶液由无色变为红色；②溶液由红色变为无色； 蒸发皿底部出现少量白色固体。

实验结论：氢氧化钠可以和稀盐酸发生中和反应，生成盐 实验活动5 氢氧化钙和稀盐酸的反应

实验现象：①试管中出现白色浑浊溶液②溶液变为红色； ③试管中仍是红色浑浊溶液。④红色浑浊溶液变成无色澄清溶液。实验结论：①氢氧化钙微溶于水②氢氧化钙溶液遇酚酞变为红色 ③氢氧化钙可以和盐酸发生中和反应。

三、课堂小结

1.结论：石蕊溶液遇酸溶液变成红色，遇碱溶液变成蓝色； 酚酞溶液遇酸溶液不变色，遇碱溶液变红。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、课堂练习

请选择适当的化学式填写在横线上。(1)2KOH+H2SO4====_________+2H2O(2)2NH3·H2O+H2SO4====_________+2H2O(3)____________+____________====NaNO3+H2O(4)____________+____________====CaCl2+2H2O

第四篇：合理设计实验教学情境 实践探索有效教学途径

合理设计实验教学情境 实践探索有效教学途径

自贡市蜀光绿盛实验学校 梁雪梅 643000

【摘要】“引起意向、明释内容、调适形式、关注结果”四个有效教学的逻辑必要条件在教学中如影随形，并通过情景化的问题、目标化的活动、精细化的设计、明确化的指向，落实在初中物理教学过程的每一个环节，成为有效的教学行为方式。

【关键词】 情境设计 有效教学 途径

教学是教师的教和学生的学所组成的一种人类特有的人才培养活动，是以课程内容为中介的，由教师引起、维持或促进学生学习的所有行为和策略。通过教师有目的、有计划、有组织地用学生易于理解和接受的教学方式，激发学生的学习动机，使教学在学生“想学”“愿学”、“乐学”的心理基础上展开，通过师生、生生的对话与交流，让学生知道“学什么”和“学到什么程度”。

崔允漷教授在《有效教学》一书中告诉我们，有效教学的逻辑必要条件包括“引起意向——明释内容——调试形式——关注结果”四个要素，“为教师的行为提供一种解释或描述的框架，并在这种框架内为教师的行为设置一定的规范，提供必要的处方。” 有人说崔允漷教授用望远镜为我们清晰地勾勒出了教学的星座，又用显微镜放大习以为常的课堂事件，为教学提供了“星空图”。

1.创设教学情境，引起学习意向。指教师通过创设生动的情景，引起学生对教学问题的关注与兴趣，让学生变要我学为我要学，并主动积极地投入到学习活动中，产生学习的欲望、释疑的冲动。

在《串联电路的特点》教学中，老师将充满时代气息的“海宝”毛绒玩具进行改装，在海宝玩具的两只眼睛上分别安装1只小灯泡，使海宝的眼睛能发光。再从闭合开关“海宝两只眼睛的亮度不同”这一情景提出问题，引发学生猜想通过两只眼睛（灯泡）的电流是否一样大。使问题生活化，情景问题化，激起了学生强烈的学习意向。

在教学《大气压强》时，老师模拟马德保半球实验，将2个橡皮半球，用力将它们挤压而合在一起，请两位力气较大的同学将它们拉开，结果两位同学费了九牛二虎之力都没拉开，下面的同学纷纷要求换力气更大的同学，结果还是不行。正在学生们无计可施，感到困惑疑顿之时，老师说有办法不费吹灰之力把它们拉开，学生们立即表现出好奇和惊讶，纷纷猜测教师可能使用的方法，并表现出急于知道答案的迫切心情。

2.参与直观体验，明释学习内容。指在师生对话中指导学生的学习行为。新课程改革中的建构主义理论认为，知识是不能被简单传递的，是通过与他人的对话、与自己的对话而得以理解的。

在教学《运动的相对性》时，教师创设学生用钢尺搬运橘子比赛的情境，通过让搬运橘子多的胜方介绍取胜的经验，让运橘子的同学和观察的同学分别说说 自己看到的橘子是运动的还是静止的，有效的引导学生在描述同一物体的不同运动状态中，明确了参照物的选择与物体运动状态的联系，在同一物体的不同运动状态的认知冲突中，深刻理解运动和静止的相对性，明确合理选择参照物的方法。

3.灵活教学方法，调试学习形式。指采用易于学生理解和接受的方式，或是教学语言有自己的独特性（重复、深入浅出、抑扬顿挫），让学生听清楚、听明白，或是教学方法的灵活性，让学生经历知识的产生过程等。美国著名哲学家、教育家杜威提倡从儿童的天性出发，促进儿童的个性发展。他说“尽管科学家和教师都掌握知识，但二者的学科知识是不一样的。教师必须要把学科知识心理学化，以便学生能够理解。”

在教学《影响摩擦力大小的因素》时，教师设计了“联系生活经验，提出猜想假设”环节，首先让学生根据自己的生活经验分析判断：在光滑的地面上，分别拉动重力不同的两个物体，会有什么不同的感受？拉着同一个物体分别在不同材料的地面（砖地面、光滑水泥地面、瓷砖地面、木地板）上滑行时有什么区别？搓手时，两手使劲压紧与轻轻按住的感受有什么不同？„„在学生充分体验和讨论的基础上引导学生进行有依据的猜想：滑动摩擦力的大小可能与压力的大小、接触面的粗糙程度、物体运动速度、接触面积大小等因素有关，进一步强化了猜想假设的合理性。在设计实验方案环节，教师出示了三个问题要求学生讨论解决：用什么方法来研究摩擦力？摩擦力用什么工具来测量？如何才能使摩擦力的大小与拉力相同呢？学生在协同学习和对话交流中，明确了用控制变量的方法，根据二力平衡的条件，用弹簧测力计间接的测出摩擦力的大小。在师生对话、生生对话的过程中，学生有效的掌握了实验猜想和实验方案设计的方法。

4.经历知识生成，关注学习结果。指教学目标的达成情况或学生学习效果的评定。既是学生在教师引领下，通过课堂对话与交流、动手实践操作、动脑思考分析后，对知识的知晓、分享与运用。

在教学《平面镜成像规律》时，教师对器材进行了如下补充：两块厚薄不一样的玻璃板、一个平面镜、两支相同的蜡烛A和B、两支与AB大小不一的蜡烛、一对完全相同的三角板、两颗完全相同的玻璃珠、两块带槽的模（一块表面涂成黑色）、两个一样的塑料字母、一张白纸、一把刻度尺、一盒火柴等。实验时，教师要求学生自主选择器材进行平面镜成像的探究活动，结果在小组汇报时，出现了令人意想不到的效果。学生在充分的体验后发现：用镜子实验，则无法在镜的后面找到像的位置；用厚玻璃板实验，则在镜的后面发现有两个像；用三角板或玻璃珠实验，则需要给三角板或玻璃珠涂上颜色才能看清楚像的位置；只有和蜡烛A一模一样的蜡烛B才能和A的像重合；用白纸接不住蜡烛A的像；如果玻璃板没有竖直放置在桌面上，蜡烛B则无法与蜡烛A的像重合，用带槽的黑色模板在镜后找到的像更清晰，用字母实验时，两个字母是左右相反的等等。教师一一罗列出学生们的发现，并和他们一起讨论分析，最后达到共识：实验中应该选 择的器材是比较薄的蓝色玻璃板，两支一摸一样的蜡烛、玻璃板底座、一张白纸、一把刻度尺。然后教师又引导学生进行思考，这个实验应该选择的光线条件，并做对比实验，让学生明白了应该在光线较暗的环境下，实验效果更好。最后教师再让学生用刚才选定的器材进行实验，并得到平面镜成像的规律：平面镜里的像是虚像，像与物大小相等，像与物到镜面的距离相等,像与物相对于平面镜对称。在教师的精心预设下，出现了课堂上生成的精彩。学生们经历了充分的实验探究过程，自己分析得出了平面镜成像的规律，获得了成功的体验。

“引起意向、明释内容、调适形式、关注结果”这四个要素在教学中形影相伴。它们与目标化的活动、精细化的设计、明确化的指向一起，共同支撑起有效教学行为的主体框架，为我们提供了思考的方向、改进的路径，使混沌的教学有了清晰的面貌。只有当教师系统思考教学前、中、后的所有教学行为，通过讲述、板书、声像呈现、动作示范等行为，激起师生间和生生间的问答与讨论，在自主、合作、探究学习中将这四个要素有机融合在一起的时候，教师在课堂上的行为才有可能是教学行为，否则就只可能是在演讲、演戏、自言自语„„或者只是在工作着，而不是在教学。

参考资料：《有效教学》崔允漷主编 华东师范大学出版社 2009-6-1

第五篇：教学情境设计

教学情境设计 1.问题：请同学们根据已知条件作平行四边形，思考用哪些向量的运算可以求得点D的坐标。设计意图：本题的解题方法比较多，请学生根据所学的知识自己设计解题方法。作图的目的是希望学生根据图形特征建立数式与图形间的联系。

师生活动：教师鼓励学生用不同的方法解题。学生作图，思考与点D的坐标有关的向量之间的关系。

2.问题：你能说说自己的解题思路吗？

设计意图：通过交流，加深对问题的认识，不同思路之间得到相互启发。

师生活动：教师可以指导学生比较各种解题思路的异同。这里只要求学生谈解题思路，不必书写完成的解题过程。

3.问题：选择不同思路的学生板书解题过程，其他学生各自解题，完成后与教科书上的解答进行比较。

设计意图：写出规范化的解答过程，便于交流。师生活动：学生板书或自行解答，教师巡视。

4.问题：你能说说各种解法的特点吗？不同解法中体现了哪些数学思想？ 设计意图：对解题方法进行比较，总结思想方法。

师生活动：可请学生点评，教师也可以适当的小结。本题的解法只有两类，解法一用方程的思想，解法二直接通过向量加法运算。5.问题：变式训练

设计意图：让学生熟练向量的坐标运算。

师生活动：可以引导学生通过改变本题的条件，进行变式训练。