震撼的科学实验范文

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篇1

传统实验与设计实验

中学生所做过的绝大多数科学实验都是教材中预先设计好的实验。学生只是通过实际操作，观察一下实验现象，得出事先已确定的结论。这各实验，我们称之为传统实验。现行科学教材中安排的实验对学生形成、理解、巩固所学的科学知识有一定的作用。但由于实验安排始终处于概念理论的领队地位，仅仅作为验证科学知识的手段，而缺乏对知识信息作纵向和横向的反馈，因此有可能阻碍学生创造思维的发展，不利于能力的培养。

与传统实验相对应的是自己设计实验，这种实验只给出实验目的，由学生自己设计实验方案、选择实验器材、药品、确定实验步骤、分析实验结果。设计性实验是传统实验的延续和发展，是克服学生普遍存在的理论高分，实验低能的有效手段。实验设计是一个动手动脑、培养学生多方面能力的过程，是寻方治病的过程。在实验设计过程中常常会有出人意料的实验现象和心理感觉，学生兴趣盎然。同时也会遇到挫折和失败，这也是对学生进行挫折教育、发展学生非智力因素的一种有效手段，这也是我们现代教育中所必须的。

实验设计的定义界定和作用

实验设计是根据实验课题所提出实验目的，让学生在已有的科学知识和实验技能技巧的基础上，选择恰当的实验方案来解决问题的过程。实验设计的课题一旦提出，学生作为认识主体必定要经历思考步骤（想法）和操作步骤（做法）两个科学认识过程。即首先需要分析课题所希望得到的科学事实是什么，再依次选取欲得到这些事实应采取的正确方法，所使用的仪器设备，应控制的外界条件，对实验结果的分析评估等等，这一系列的思考步骤为认识主体指明和制定了正确的认识方向和道路，是主体顺利达到科学认识目的的主观手段和工具。而作为操作步骤则为主体提供具体的行为方法途径，是主体顺利达到科学目的的现实手段和工具。因此，实验设计这一方法的实施恰恰就是借助于问题情境下，思考步骤和操作步骤两方面的强化实践，使学生在科学知识的学习中有效地提高解决问题的能力，从而有效地落实中学科学教学大纲中所提出的“要重视能力培养和科学方法教育”的要求。

实验设计能力的培养目标

对实验原理、方法、装置的进一步完善，会提出改进意见；

对于给出的各种方案，能分析和优选出最佳实验方案； 综合运用已学过的科学基础知识和实验基本技能，根据确定的实验目的，自行设计科学实验方案，验证结论，得出规律，探索新知识，解决新问题。

实验设计推广存在的难题

1．由于仅限于现行科学教材实验进行探讨，缺乏对国内外各种有关资料的收集、验证和筛选工作，因此从培养学生素质的高度来看，尚缺乏整体研究。

2．升学率的牵制，大面积推广受阻。

3．课时安排，老师的能力及实验室的配置也存在矛盾。

尽管如此，鉴于实验设计这一教学方法对提高学生解决问题能力的实际作用，它应该是科学实验教学方法的改革方向之一。

实验设计试验的几点说明

1．在平行班中进行试验，结果是试验班与对照班相比，学生的自学能力、思维能力、观察能力、动手能力及意志品质等方面均强于对照班。中考中试验班的同学实验题失分率明显降低。

篇2

创新之心

随着科技不断进步，“索尼探梦”科技馆不断创新馆内展品的同时，独特、创新的趣味实验也一直是它最吸引孩子们的特色之一。开馆至今“索尼探梦”已开发出200余个趣味实验，通过寓教于乐的方式激发青少年对科学的兴趣。

自2000年以来，“索尼探梦”定期推出“特别主题展”：如以科技为主题的“机器人大展”、“观看日食活动”、“模式识别展”；以环保为主题的“清凉地球展”、“多彩生命――保护生物多样性”、“绿能风潮2012”；以科学实验为主题的“创意水火箭”、“科学实验广场――狂欢集市”……“索尼探梦”创意出一个又一个流行科普话题和活动，用生动有趣的形式，带领孩子们走进了科学天地。

“索尼探梦”还推出了精彩纷呈的现场表演活动，其独创的“科普童话剧”，以光、声音、环保为主题，巧妙地融合了知识和趣味，将新颖的科学实验与离奇生动的剧情相结合，配以变幻多样的音乐、夸张幽默的风格，成为科普界的亮点。此外，“探梦实验室”、“闪电百科二选一”、“亲实验梦工房”、“PICO冒险奇兵”等，也都成为青少年关注的热点。

科普之梦

“索尼探梦”融汇了索尼创新科技和美国旧金山Exploratorium展馆经典科普展示经验，馆内的展品、展示以“光和声音”为主题，通过展示未来科技与数码技术发展前景，为青少年打造出了一个能亲身体验科学的神奇、了解科学的意义、培养对科学浓厚兴趣的场所。

馆内的展品以互动、体验为特色，追求创意新鲜、科技顶尖、质量上乘。为了让孩子们感兴趣，馆内展品运用了索尼在数码、IT、音视频等领域的先进技术，其策划、设计和制作大都来自日本和美国，注重科普教育的趣味性和互动性，孩子们可在这里尽情体验独特新颖的科技展品带来的乐趣。馆内最新呈现的“CG梦工场”、“CG魔法镜”等展品，融合了动画制作技术和数码网络技术，能让孩子们体验高科技带来的震撼和趣味，培养对科学的浓厚兴趣，帮助孩子们开启科学梦想。

篇3

一、让实验仪器室的现有器材成为科学探究的坚强后盾

1.要充分利用原有的自然器材

从《自然》到《科学》，课程的设置和实施理念是变了，但是那一盏盏酒精灯、一个个放大镜、玻棒、天文模拟图形……在科学老师的眼里，都应该是宝啊！当你为苏教版《探索暗盒里的电路》一课中的实验器材而发愁时，你会发现，自然课的小灯泡、小灯座、导线、电池盒都还有用，只要配齐电池及相应数量器材就为学生的科学探究提供了可能。

2.要用好现有配备的科学实验仪器

对于农村学校的科学课程，目前尚没有规范的科学实验室，器材配备不全，因此，用好现有配备的科学实验仪器是上好实验课的关键。

二、让大自然成为科学探究的最大资源库

1.利用农村孩子对大自然更加亲近的特点

新课程观把科学课视为体验课程，针对这一点，科学教材（苏教版）的内容更青睐于农村的孩子，尽管针对某些主题的探究存在概念缺失的现象，但农村的孩子更易于亲近大自然。

2.前概念的体验和材料的储备

大自然气象万千，四季变化轮回，一天的气温，一只蚂蚁，一片树叶，都对小学生有着深深的吸引，为他们的科学探究提供天然、动态、立体、丰富的探究材料。

三、让生活成为科学探究的大学堂

1.亲历的体验，利于探究

科学知识的构建于学生的亲历体验。《校园里的小动物》一课，以蜗牛为研究对象，对于校园里有哪些小动物？答案最多的是蜗牛和蚂蚁。对于蜗牛的印象：（1）蜗牛有壳在背上；（2）蜗牛爬行时有口水；（3）蜗牛喜欢吃菜叶子；（4）蜗牛背上的螺纹朝向……

关于研究的问题：学生的问题基于已有的经验。

2.智慧拾取让材料利于探究

在听《溶解》一课后，我想：100毫升的水到底能溶解多少食盐呢？这种实验的材料随手可得。食盐可以说是最易取的实验材料，可当下的盐中有多种添加剂，加钙，加碘，一不留神，补钙的食盐会成为实验的绊脚石，课堂的效果打折了。生活的体验为教学做好了铺垫，做生活有心人。

四、动手选制教具，培养创新意识，提高探究的效率

教具是指在科学课前，教师根据内容加工、创作而提供的观察实验的器材模型。比较语数两科，科学教材拥有的教具不管从种类、数量都遥遥领先，可对科学课来讲，远远不够。在六年级《模型环形山》的实验中，一个带洞的塑料篓，几根吸管，装有红墨水的针筒，在生活中取材，稍作加工，就为学生提供了两个模拟的结构性的材料，为体验月球表面的形成提供了材料。

五、让多媒体丰富探究材料，成为探究方式

在教学科学中，许多探究目标无法亲历和体验，而学生的知识经历有限，生活情境和场景的体验就应借助多媒体，录音、录像、投影、网络等实现。

月食、日食等天文现象是可遇不可求的，月食、日食在《自然》课中有操作模型，帮助学生对其成因的体解，科学也有模型教具，当2010年7月22日日全食视频在科学网站上被寻获播放，记忆把学生拉回当日当时，而完整多角度画面加上清晰讲解，震撼的音乐这种体验为成因的理解奠定了生动科学的基础，多媒体网络发挥了其独特的魅力。

篇4

科学教学的基础是实验，丰富多彩的科学实验既是学生学习科学课程的手段，也是科学课程的学习内容。目前科学实验教学中存在着诸多的问题，如：①现成仪器欠缺或不够完善；②学生的观察与实验能力较差；③教师的实验操作与实验知识水平较低，对实验教学的重视程度不够。

同时，科学教材中介绍的有些方法不够完善、教学效果不够好，现成的实验教具有些可见度不够高、有些太复杂、有些效果不佳，不能很好地满足科学教学的需要。为了很好地解决这些问题，更好地发挥实验在科学教学中的作用，研究科学实验教学的改进与创新具有重要意义。

2科学实验教学的改进与创新的原则

2.1科学性原则

在对实验进行改进与创新的过程中，科学性是首要问题。一个实验的目的、原理、器材、方案、操作方法、数据处理、得出结论等各个环节都应符合科学性、规范化。较常见的科学性错误常发生在对实验原理或对实验现象的解释上。

2.2安全性原则

实验改进与创新的安全性主要指人身安全。尽量不要涉及高温、高压、强电流、易燃、易爆和剧毒等实验，若确有实验的必要，应采取相应的保护与防范措施。这类实验不宜作为课外实验让学生独自操作，必须在教师的规范指导下进行。

2.3可靠性原则

成功的实验是保证教学顺利进行的条件之一，尤其是演示实验，如果实验成功率低，则不仅不能让学生信服，还会浪费许多宝贵的时间。

2.4简易性原则

实验的教育价值与实验装置的复杂程度成反比。一项实验，使用的材料越简单，学生越熟悉，实验所获得的收获就越大。实验宜简不宜繁，过于复杂的实验装置还会分散学生的注意力，不易抓住事物的本质，也不易鼓励学生自己动手做实验。因此在实验设计时，应尽量使实验简单化。

2.5明显性原则

改进与创新的实验现象要明显，尤其是演示实验，更要具有一定的可见度，特别是重点观察部分必须保证全班学生都能看清楚，在课堂演示实验时，有些实验坐在教室后面的学生看不清，但让学生逐个观看则太耗时。故可见度是衡量演示实验质量的重要标志之一。对现象不明显的实验需采用各种方法将现象放大，如指针式放大法、光杠杆放大法、投影放大法等。有些实验被改进为大型实验，往往还能产生令人震撼的效果。

3科学实验教学改进与创新的实践探索

3.1改进现有实验

充分利用实验室现有的实验条件，对某些不太理想的实验加以改进，以期达到更好的实验效果。这是实验改进中最基础的工作。

实验装置的改进是改进现有实验的一个重要策略。实验装置是实验的载体，是影响实验的又一个重要因素。因此，对实验的改进与创新离不开对实验装置的改进与创新。

3.1.1简约化策略

这种策略就是简化某些常规实验装置。在不影响实验效果的前提下，尽量采用仪器设备少、药品花费少、连接简单或微型的实验装置。例如，氢气还原氧化铜的实验可简化为如图1所示的装置。

3.1.2集约化策略

这种策略就是把有联系的若干个实验通过某种形式联系、集合在一起。这种集约化不是简单地将若干实验连接，而是在原有基础上既简化操作，又便于观察，且发送实验效果的有机结合。这种集约化

的结果，不仅可以帮助学生将有关的知识、技能联系在一起，有利于知识、技能的结构化，而且还有利于减少试剂的消耗和对环境的污染。图2所示为NO2、NO的制取与性质实验的集约化装置。

实验装置

3.1.3使用非常规仪器策略

非常规仪器是指非常规通用仪器（如横口管、叉形管、H形管等）和非化学仪器（如医用注射器、医用小药瓶、气球等）。研制和使用非常规仪器于实验的改进与创新，通常可以使装置简约化与微型化，可以因地制宜、就地取材，可以弥补常规仪器化学实验装置中的某些不足的功能，优化实验装置，提高实验效果。

如图3所示，利用三叉管可以进行SO2和H2S的制备与性质实验。如果将其中的FeS用Cu代替，Na2SO4用Na2CO3代替就可以成为制取NO的装置。

3.1.4实验操作过程优化策略

实验操作过程优化就是在改进与创新实验时，对传统实验操作过程进行简化与优化。实验操作过程的合理化、科学化是实验顺利完成的保证。传统的科学实验一般都有较为合理的操作过程，是一定历史时期教学经验和教学科研的产物。但随着对科学实验教学要求的提高和人们对实验认识的发展，有必要对某些实验操作过程进行优化。优化实验操作过程一般可以从简化实验操作、强化实验现象和提高实验效果入手。例如传统的焰色反应实验，一般用铂丝蘸取被检测盐类的溶液或粉末，置于酒精灯火焰上灼烧，观察火焰的颜色。但由于铂丝昂贵且不易找，另一方面由于蘸取的药品少，火焰持续的时间短，实验效果欠佳。可以将此实验操作改进为：将少量金属粉末撒入在蒸发皿中燃烧着的乙醇的火焰上（或在点燃之前撒入金属粉末）。这样既简化了焰色反应的实验操作，又增强了实验效果。

对于实验现象变化不太明显的实验，可以采用对照实验或设法将现象放大的实验操作，来强化实验现象。例如，采用投影仪放大实验现象；用盛水烧杯起凸透镜作用，放入试管放大实验现象；对于观察有颜色而现象又不太明显的实验，可以通过采用白色或黑色衬板的操作，来突出实验现象等。

3.2突破重难点实验

现成的实验装置往往不能满足教学的需要，科学教科书上还有许多内容没有现成的仪器设备。因此教师要注重开发短缺实验，尤其是注重对重点与难点实验教学内容的开发。例如《水分在植物茎中的运动》实验，可设计成下列步骤：

（1）将白色康乃馨的茎分成3支；

（2）取3个玻璃杯，分别倒入2/3体积的水；

（3）在3个杯里加入不同颜色的墨水或色素；

（4）将康乃馨的3支茎分别放在3个玻璃杯中，如图4所示。过一段时间，观察花的颜色。

水分在植物茎中的运动是无法用肉眼观察到的，但通过观察该实验现象，便能很容易地得出“水分在植物茎中是向上运动的”的结论。

3.3开发新的实验形式

充分利用身边的各种实验资源，开发新的实验形式。

在研究设计与改进实验时，注重因陋就简、就地取材、废物利用，以最低的成本，取得最好的实验效果，这些低成本实验不仅仅可以节约开支，更重要的是可以用来激发学生的学习兴趣和创造性思维。例如“魔瓶实验”，将一只装满水的饮料瓶递给学生，当学生接过瓶后，就开始漏水，而教师接过瓶后就不漏了；当瓶再次到学生手中时，又漏水了。原来瓶子除下部有一个小孔外，上部也有一个小孔，如图5所示。当瓶在教师手中时，教师将上部的孔捏住，由于大气压的作用，瓶子就不会漏水了。当瓶在学生手中时，学生没有按住上部的孔，瓶内水受上部大气压力的作用，便会漏水。

3.4开展创造性思维活动

科学实验的改进和创新都离不开创造性思维活动。创造性思维活动是发散思维和集中思维、形象思维和抽象思维、直觉思维和逻辑思维、显意识思维和潜意识思维等多种思维协调活动的综合体。在科学实验的改进与创新中，下列策略和方法对创造性思维活动的开展，对实验的改进与创新具有积极作用。

3.4.1多向思考和逆向思考

在现有实验方案的基础上进行发散思维。例如，能否更换某些仪器、试剂或操作，使其更简便且效果好？能否进一步优化条件、强化观察、减少干扰，使其效果更好？能否找到更好的测量和信息输出方式，使现象更加直观、鲜明、有趣和便于观察？能否在现有方案的基础上变动仪器连接或者操作顺序？要达到实验目的或解决某一问题，应有什么样的实验方案或措施等。

3.4.2类推思考和联想思考

通过相似联想、相关联想、相反联想等，对实验进行改进与创新。例如，现有实验方案能否扩大用途，改进其他实验？现有实验装置或操作是否可以用于类似的实验，可以一装（置）多用，或一用（途）多装？现有实验方案能解决哪些类似的实验问题等。

3.4.3信息资料的收集与整理

创造性思维活动必须在大量相应问题的知识储备下才能进行。因此，首先应围绕要解决的问题，提取已有的知识，多渠道地广泛收集相关信息资料，然后对这些知识信息进一步围绕有关技术问题进行分析、筛选、综合，从中寻找启示、产生灵感。