科学探究欧姆定律教学设计

科学探究欧姆定律教学设计（推荐10篇）

科学探究欧姆定律教学设计 篇1

枧坝中学 邹习海

《科学探究：欧姆定律》，这节课是沪科版九年级第15章第2节的内容。

一、说教材分析

（一）地位和作用

首先，探究欧姆定律编排在学生学习了电流、电压、电阻等概念之后，它既符合学生由易到难，由简到繁的认识规律，又保持了知识的结构性、系统性。通过本节课学习，主要使学生掌握同一电路中三个电学基本量之间的关系，初步掌握运用欧姆定律解决简单电学问题的思路和方法，继续运用“控制变量法”研究多个变量关系的实验方法，同时也为进一步学习电学知识，打下基础。

其次，欧姆定律（初中学习的是部分电路欧姆定律）作为一个重要的物理规律，反映了电流、电压、电阻这三个重要的电学量之间的关系，是电学中最基本的定律，是分析解决电路问题的金钥匙。欧姆定律是本章的教学重点，也是初中物理中重点内容之一。

（二）教学目标

根据《物理课程标准》要求和学生学习的实际情况，本节课的教学目标为：

1．认知与技能：

通过参与科学探究活动，初步理解欧姆定律及其表达式，能用欧姆定律进行简单的计算。

2．过程与方法：通过实验，用“控制变量法”探究出电流与电压、电阻的关系，归纳出欧姆定律。

3．情感态度与价值观：培养学生严谨细致、一丝不苟、实事求是的科学态度和探索精神；体验探究的过程和科学发现的喜悦。并通过联系欧姆定律的发现史，在教学中渗透锲而不舍科学精神的教育。

（三）重点、难点分析

新课标中要求通过参与科学探究活动，初步认识科学研究方法的重要性，学习信息处理方法，有对信息的有效性作出判断的意识。有初步的信息处理能力；学习从物理现象和实验中归纳简单的科学规律，尝试应用已知的科学规律去解释某些具体问题。有初步的分析概括能力。本节课的重点为欧姆定律及其探究过程。而难点就是学生设计并进行实验探究欧姆定律。

二、说教法学法

根据物理课程标准的要求，结合本课实际，在教学中，贯彻以教师为主导，学生为主体的理念，使教学过程真正成为学生的学习过程。既注意学生在知识和技能方面的发展，更重视学生在实验探究过程中的表现、探究能力的发展情况、探究的方法、合作的精神以及实事求是的科学态度等。

1、教法：

以教师引导和学生合作相结合的探究性学习为组织形式，让学生自主构建知识。具体方法包括：提问法、讨论法、分组探究法、师生互动法等。

2、学法：

创设问题情境，给学生充足的提问时间和空间并倡导多向怀疑，让学 生自主提问中发展提出问题的能力；

利用合作学习，鼓励学生自己寻找解决问题的方法，如本节课中的“控制 变量法”，并加以迁移应用，从而培养学生解决实际问题的能力。

3、教具准备：

电池组、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻3只(5Ω、10Ω、15Ω)、导线若干。

三、说教学过程

（一）创设情境

1、提出问题

通过前面的学习，我们已经知道当电路中的电阻或电压发生变化时，电路中的电流就会发生变化。那么，电路中的电流跟电压、电阻之间存在怎样的关系呢？

（二）进行新课

2、猜想与假设

电流与电压可能有什么关系？电流与电阻有什么关系？引导并鼓励学生大胆猜想：

a：既然电压是产生电流的原因，那么升高电压，电流会不会也跟着增大呢？ b：既然电阻对电流有阻碍作用，那么增大导体的电阻，通过导体的电流会不会减小呢？

3、确定探究方法 设计实验方案

[讨论1]：探究电流与电压、电阻的关系，应该用什么方法？如何控制变量？ 学生以小组为单位讨论使用控制变量法的思路，在教师的引导下完善：

a、控制电阻不变，改变电压，观察电流如何变化；设计并画出电路图和数据记录表格，由小组派代表画在黑板上，其他同学画在导学案上。

b、控制电压不变，改变电阻，观察电流如何变化。设计出数据记录表格，由小组派代表画在黑板上，其他同学画在导学案上。

[讨论2]：根据实验的目的和设计思路，需要哪些仪器？这些仪器的作用是什么？如何组装？师生共同设计出满足实验要求的电路，并画在导学案上。

4、进行实验 收集证据

学生4人一组进行实验，教师巡视。提醒学生注意：电学实验的前两步骤相同，怎么操作。

注意学生的设计是否合理，仪器操作是否得当，数据记录是否正确，并做个别辅导。特别关注学生在实验探究过程中的合作精神和实事求是的科学态度。

5、分析归纳 得出结论

对以上两个表格的两组数据进行仔细分析，并和其他实验小组进行交流，归纳出电流随电压、电阻变化的规律。

请各组派代表分析本小组的数据和发现，在交流与合作中完善、概括出结论：

a、电阻一定时，电流与电压成正比；

b、电压一定时，电流与电阻成反比。

在分析实验数据时，还可采用图像法。请同学们在导学案坐标图上画出电阻不变时，电流随电压变化的图像。图像能更直观地帮助我们归纳出电流随电压变化的规律。同样，还可画出电压不变时，电流随电阻变化的图像。由电流随电压、电阻变化的规律，进一步归纳出欧姆定律：一段导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。得出欧姆定律的公式I=U/R。

6、评估与交流

a、回忆实验的设计与操作，有无失误与不妥？又有哪些成功的地方？

b、实验中是否存在误差？产生误差的原因是什么？

c、两种情况的探究中，滑动变阻器的作用是什么？

d、让学生得出欧姆定律的内容和公式，并让学生推出变形式。

并指出应用公式计算时，公式中的三个量必须是同一段电路在同一时刻（即 同一性、同时性）。对于变形公式R=U/I，不能说R与U成正比，与I成反比，它只是在数值上等于U与I的比值。

7、知识应用

例题：一个电灯泡工作时的灯丝电阻是484Ω，如果电灯两端的电压是220V，求灯丝中通过的电流大小。分析：本题已知的两个量，电阻、电压都是针对同一导体电灯灯丝而言的，可直接应用欧姆定律的数学表达式计算，但在解题时，一定要注意

（三）小结与作业

小结：教师引导学生进行小结：

1、回顾本节课中的实验探究过程本节课学到了哪些知识？

2、本节课学会了哪些方法？

作业：

(1)、作业本作业巩固性练习。

(2)、讨论题：怎样用学过的知识和仪器，来测定一 未知的电阻值，请说出实验方案。使学生产生新的问题.新的求知欲望。

（三）板书设计

第二节 科学探究：欧姆定律

一、电流的大小与哪些因素有关

1、保持电阻不变时，电流跟电压成正比关系；

2、保持电压不变时，电流跟电阻成反比关系。

二、欧姆定律

1、内容：一段导体中的电流，跟加在这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。

U2、公式：I

R

《科学探究：欧姆定律》教学预案

枧坝中学 邹习海

一、教学目标

1．认知与技能：

通过参与科学探究活动，初步理解欧姆定律及其表达式，能用欧姆定律进行简单的计算。

2．过程与方法：通过实验，用“控制变量法”探究出电流与电压、电阻的关系，归纳出欧姆定律。

3．情感态度与价值观：培养学生严谨细致、一丝不苟、实事求是的科学态度和探索精神；体验探究的过程和科学发现的喜悦。并通过联系欧姆定律的发现史，在教学中渗透锲而不舍科学精神的教育。

二、教学重、难点

重点：欧姆定律及其探究过程。

难点：学生设计并进行实验探究欧姆定律。

三、教具准备

电池组、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻3只(5Ω、10Ω、15Ω)、导线若干。

四、教学过程

（一）创设情境

1、提出问题

通过前面的学习，我们已经知道当电路中的电阻或电压发生变化时，电路中的电流就会发生变化。那么，电路中的电流跟电压、电阻之间存在怎样的关系呢？

（二）进行新课

2、猜想与假设

电流与电压可能有什么关系？电流与电阻有什么关系？引导并鼓励学生大胆猜想：

a：既然电压是产生电流的原因，那么升高电压，电流会不会也跟着增大呢？ b：既然电阻对电流有阻碍作用，那么增大导体的电阻，通过导体的电流会不会减小呢？

3、确定探究方法 设计实验方案

[讨论1]：探究电流与电压、电阻的关系，应该用什么方法？如何控制变量？ 学生以小组为单位讨论使用控制变量法的思路，在教师的引导下完善：

a、控制电阻不变，改变电压，观察电流如何变化；设计并画出电路图和数据记录表格，由小组派代表画在黑板上，其他同学画在导学案上。

b、控制电压不变，改变电阻，观察电流如何变化。设计出数据记录表格，由小组派代表画在黑板上，其他同学画在导学案上。

[讨论2]：根据实验的目的和设计思路，需要哪些仪器？这些仪器的作用是什么？如何组装？师生共同设计出满足实验要求的电路，并画在导学案上。

4、进行实验 收集证据

学生4人一组进行实验，教师巡视。提醒学生注意：电学实验的前两步骤相同，怎么操作。

注意学生的设计是否合理，仪器操作是否得当，数据记录是否正确，并做个别辅导。特别关注学生在实验探究过程中的合作精神和实事求是的科学态度。

5、分析归纳 得出结论

对以上两个表格的两组数据进行仔细分析，并和其他实验小组进行交流，归纳出电流随电压、电阻变化的规律。请各组派代表分析本小组的数据和发现，在交流与合作中完善、概括出结论：

a、电阻一定时，电流与电压成正比；

b、电压一定时，电流与电阻成反比。

在分析实验数据时，还可采用图像法。请同学们在导学案坐标图上画出电阻不变时，电流随电压变化的图像。图像能更直观地帮助我们归纳出电流随电压变化的规律。同样，还可画出电压不变时，电流随电阻变化的图像。

由电流随电压、电阻变化的规律，进一步归纳出欧姆定律：一段导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。得出欧姆定律的公式I=U/R。

6、评估与交流

a、回忆实验的设计与操作，有无失误与不妥？又有哪些成功的地方？

b、实验中是否存在误差？产生误差的原因是什么？

c、两种情况的探究中，滑动变阻器的作用是什么？

d、让学生得出欧姆定律的内容和公式，并让学生推出变形式。

并指出应用公式计算时，公式中的三个量必须是同一段电路在同一时刻（即 同一性、同时性）。对于变形公式R=U/I，不能说R与U成正比，与I成反比，它只是在数值上等于U与I的比值。

7、知识应用

例题：一个电灯泡工作时的灯丝电阻是484Ω，如果电灯两端的电压是220V，求灯丝中通过的电流大小。分析：本题已知的两个量，电阻、电压都是针对同一导体电灯灯丝而言的，可直接应用欧姆定律的数学表达式计算，但在解题时，一定要注意

（三）小结与作业

小结：教师引导学生进行小结：

1、回顾本节课中的实验探究过程本节课学到了哪些知识？

2、本节课学会了哪些方法？

作业：(1)、作业本作业巩固性练习。

(2)、讨论题：怎样用学过的知识和仪器，来测定一 未知的电阻值，请说出实验方案。使学生产生新的问题.新的求知欲望。

（三）板书设计

第二节 科学探究：欧姆定律

一、电流的大小与哪些因素有关

1、保持电阻不变时，电流跟电压成正比关系；

2、保持电压不变时，电流跟电阻成反比关系。

二、欧姆定律

1、内容：一段导体中的电流，跟加在这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。

U2、公式：I

R

《科学探究：欧姆定律》教学反思

枧坝中学 邹习海

本节课完全都是按照预计的去完成，学生已渐渐适应了新课的变化，能够积极投身于课堂中，思维比较活跃，在谈到电流形成的原因时，一些学生把电流和生物上的生长素做了对比，不论这种对比有没有道理，重要的是学生可以放开想问题。对于如何测车的流量，学生考虑的比较全面。一是鼓励，多给那些平时不回答问题的学生表达的机会，二是让学生在课前（回答前）做充分的准备，只有心中有了底，才敢站起来。

科学探究欧姆定律教学设计 篇2

欧姆定律是一个实验定律, 是电学最基础、最重要的规律, 是电路计算的主要依据。本课的重点是欧姆定律的科学探究, 难点是电压的控制, 建议安排两个课时。要使学生在学习过程中, 理解并掌握欧姆定律及其变式的含义及用途, 经历与科学家进行科学探究相类似的过程 (发现并提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估) , 用科学探究的方法从实验中得出欧姆定律;体验科学探究的乐趣, 学习科学探究的方法, 领悟科学的思想和精神, 在科学探究中学习知识, 增长能力, 学会学习。培养学生的科学精神、尊重事实的科学态度、敢于创新和修正错误的良好品质。

二、教学实录

1.发现并提出问题

师:我们用电, 主要是利用电流产生的各种效应:热效应、光效应、磁效应等。这些效应都与电流的大小有关。电流的大小又与哪些因素有关呢?现在, 老师手里有一只手电筒, (边演示边讲) 我取下灯头, 打开开关, 请学生观察小灯泡的发光情况。

生众:不怎么亮, 该换电池了。

师: (换上新电池) 现在怎么样?

生众:亮多了。

师:请同学们就刚才观察到的现象提出问题。

生1:为什么换上新电池, 小灯泡就更亮了?

生2:为什么电池用久了, 小灯泡就不怎么亮了呢?

师:请同学们从物理的角度, 把问题提得更具体些。

生3:小灯泡的亮度与电流大小密切相关, 我的问题是电流的大小与什么因素有关?

生4:电池用久了, 电压会降低;换了新电池, 电压就高了。我的问题是:电流与电压之间有什么关系?

师:这问题提得好, 有物理思想。

生4:我是受到前面三个同学的启发而提出来的。我原来也没想到。

师:学习就应该这样, 要认真倾听他人的发言, 经过自己的思考, 提出新的问题。提出问题比解决一个问题更重要。没有问题, 科学探究就无从谈起, 科学发现、科学发明就不能产生。要想发现问题就要认真观察;要想提出问题就要认真思考。请同学们继续观察。 (把手电筒原来3.8V的小灯泡换成2.5V的小灯泡, 快速按动开关, 小灯泡快速闪亮后, 突然熄灭)

生众:哎呀!灯泡烧了!

师:现在只有换一个灯泡了 (将原来3.8V的灯泡换上) , 请同学们观察, 与刚刚烧掉的灯泡相比, 这个灯泡的发光情况怎么样?

生众:没有烧掉的那个亮。

师:我只是换了个灯泡呀?!请同学们帮我找找问题出在哪里?

生5:我想是因为老师换上的灯泡的电阻比烧掉的那个小灯泡的大。

师:能说说理由吗?

生5:电阻是对电流的阻碍作用, 老师只换了小灯泡, 其他条件都没有变, 然而小灯泡没原来的亮, 肯定是换上的小灯泡电阻更大, 对电流的阻碍作用大了, 电流就小了, 小灯泡就变暗了。

师:好!同学们还想提什么问题?

生众:电流与电阻有什么关系?

师:同学们问得很好。电流跟电压有什么关系?电流与电阻又有什么样的关系?这些都是我们今天要研究的问题。 (板书:科学探究:欧姆定律———探究同一段电路的电流、电压、电阻三者间的关系)

设计思考:发现问题、提出问题的过程极具创造性, 发现问题、提出问题的能力是学生最缺乏的。科学探究的终极目标之一, 就是培养学生的创造力。这一能力的培养, 宜从实际出发, 循序渐进地进行。演示实验接近学生的“最近发展区”, 为学生发现问题、提出问题创造了条件。

2.猜想与假设

师:我们要探究的问题已经十分明确, 请同学们和同桌商讨, 提出你们的猜想与假设。

(片刻后, 就有学生要求发言)

生6:我猜想, 电压越高, 电流越大。我是这样想的:有水压才有水流, 有电压才有电流。水压越高, 水流越大;电压越高, 电流越大。

生7:老师刚才做的实验也说明了这点, 换上新电池后的小灯泡比用旧电池的小灯泡亮。这说明电压越高, 电流越大。

师:随着某一个量的变大, 另一个量也变大的关系有很多, 数学中的正比例关系y=kx以及y=kx+c等等, 就是这个关系。电流与电压到底是什么样的关系呢?我们能不能用数学式子表示它们的关系呢?

生众:不知道。

师:这个问题我们暂时放一放, 我们再来猜想一下, 电流与电阻之间又有什么样的关系?

生众:电阻越大, 电流越小。

生8:电阻是导体对电流的阻碍作用, 我猜想电流随电阻的增大而减小。老师换上的那个电阻更大的小灯泡发出的光明显没有烧掉的那个电阻小的小灯泡亮, 这说明, 电阻增大了, 电流就减小了。

师:你的回答有理有据。我们能不能更具体地表述两者之间的关系呢?

生众:只知道电流随着电阻的增大而减小, 具体的关系就不知道了。

师:是啊。猜想终归是猜想, 要探明它们之间具体的关系, 就要用实验进行更细致地论证。

设计思考:猜想与假设, 是科学结论的先导, 能减少探究的盲目性。在这个过程中, 老师引导得法, 学生猜想有理, 以已有的知识和实验为依据, 取得了很好的教学效果。

3.制定计划, 设计实验

同学们按4人合作小组的形式, 讨论得出了用控制度量的方法去做具体的研究, 并画出了实验电路图。 (详细过程略)

师:在连接电路时, 要注意什么?

A组代表:电流表应串联在电路中, 并保证电流从电流表的正接线柱进入, 负接线柱流出;电压表要并联在小灯泡上, 同样要保证电流从电压表的正接线柱进入, 负接线柱流出。

B组代表:还要注意选档。电流表我们应该选择0～0.6A档, 电压表我们选0～3V档, 这样测量的精确度会高一些。电源我们选择两节新的钾电池串联, 电压为3V。

生9:做实验前要把滑动变阻器的滑片调到阻值的最大处, 这样做的目的是保护仪表。

生10:没有检查好电路是否连接正确前, 不能闭合电路。

生11:还应该在实验前设计好记录实验数据的表格。

师:你们考虑得真周到, 我们每个同学都应该有这种严谨认真的态度和科学精神。要控制电阻不变该怎么办?怎样研究电流与电压的关系?

C组代表:实验时不要更换电路中的小灯泡就可以了。滑动变阻器滑片, 记一组电流值和电压值, 再滑动滑片, 再记一组电流值和电压值。最好多记录几组。

D组代表:不能选电压过高的电源, 也不能选电阻过小的小灯泡, 以免电阻发热, 使得电阻值发生变化。

师:你们的合作真有效, 考虑也完善, 我为你们的科学精神感到高兴。

设计思考:制定探究计划和设计实验, 可以使探究的脉络更清晰, 探究的步骤更明确, 探究过程更科学, 探究结果更可靠。同学们发言认真积极, 倾听认真, 集思广益, 达到了多元探究的效果, 培养了团队精神。

4.实验操作与数据收集

师:现在我们可以开始实验了。两人一组, 你的同桌就是你的合作者。请打开桌面下的实验仪器柜, 自选器材和仪表, 并做好实验记录。

(老师巡视, 帮助有困难的小组。少数小组连接实际电路有困难, 如接入电路的变阻器不能变阻, 电压表与电流表的正负接线柱接反, 开关长时间闭合, 未检测电路就开始实验等, 在老师的点拨下, 都接好了电路并纠正了错误。全班同学约用了8分钟就完成了实验。)

设计思考:

磨刀不误砍柴工。由于制定计划与设计实验这一步做得很扎实, 实验完成得很快, 数据记录得也完整。可以看出, 在这一过程中, 学生都收获了成功的喜悦。

5.分析与论证

师:同学们都做完了实验, 得到了很多数据, 实验数据是客观事实的反映。要对实验数据进行科学分析, 才能得出科学的结论。现在, 我们开始分析, 进行交流和论证。请发言。

E组代表:我们先选择电阻为10欧的小灯泡, 调节滑动变阻器的滑片, 逐渐增大电阻两端的电压, 当电压是1伏时, 电流表上的示数是0.1安;再调节滑片, 当电压增大到2伏时, 电流表上的示数是0.2安;再调动滑片, 当电压增大到3伏时, 电流表上的示数是0.3安。我们得出的结论是:当电阻保持不变时, 电流与电压成正比关系。接着我们探究当电压保持不变时, 电流与电阻的关系。我们保持电压表的示数为2伏不变, 我们先接上电阻为4欧的小灯泡, 调节滑片, 使电压仍为2伏, 电流表示数为0.50安;接着换上电阻为8欧的小灯泡, 调节滑片, 使电压仍为2伏, 电流表上的示数为0.25安。我们认为已经可以得出结论了, 就没有继续做下去。我们的结论是:电压保持不变时, 电流与电阻成反比关系。

F组代表:我们收集数据的方法与H组有一点不同, 我们收集了许多数据, 并用描点法在坐标纸上画出了I—U图象。在保持电阻不变时, 我们得到的是一根通过坐标原点斜向上的直线。这也正说明了保持电阻不变时, 电流与电压成正比关系。我们在图象上任取一点, 还能求出我们保持不变的那个电阻的阻值。

师:你们做的实验都很成功, 发言也讲得很清楚, 得出的结论也很有道理。请你们两位把实验数据用表格写在黑板上, I组的代表还要把你们画的I—U图像画在黑板上。

(两位代表在黑板上写起来。这时, J组代表举手请求发言。)

G组代表:老师, 可以让我说说我们组的实验方法吗?

师:请说。

G组代表:我们小组用的是钾电池, 没有用电压表和变阻器。我们把两节钾电池串联使用做电源, 把电源、开关、电阻、电流表串联。先研究电压不变时, 电流与电阻的关系。当用电阻为6欧的小灯泡时, 电流表示数是0.50安;当用电阻为12欧的小灯泡时示数是0.25安。可以看出:电压保持不变时, 电流与电阻成反比关系。这个结论跟同学们的相同。我们再做保持电阻不变时, 探究电流与电压的关系。我们保持使用电阻为6欧的小灯泡, 先用一节钾电池, 电流表的示数是0.25安;接着我们又用一节钾电池与原来的那节串联做电源, 电压增加到原来的两倍, 可电流表的示数是0.48安, 而不是原来的两倍。因此我们认为:保持电阻不变时, 电流与电压不一定成正比。

师:请同学们认真思考, 是你们的实验结论正确还是他们的正确?

生众:当然是我们的结论正确。

师:在科学问题上, 我们不能搞“想当然”, 更不能搞“少数服从多数”。要讲求证据。

生12:我认为他们第二节电池的电压不到1.5V。

师:这样会有什么问题呢?

生12:如果第二节电池的电压低于1.5V, 那么两节电池串联起来的电压就不是之前电压的2倍, 所以电流也就不是原来的2倍。不信请他们量一量第二节电池的电压。

(G组测量以后, 派代表发言)

G组代表:我们刚刚测量了第二节电池的电压, 电压表示数是1.38伏。我们知道我们组得不出正确结论的原因了。两节电池串联以后, 总电压只有2.88伏, 而不是3伏。是同学们的结论正确。

师:你们组很有创意嘛。你们没有按照大家的设计做实验, 而是自己有自己独到的设计, 说明你们有求异思维。你们的设计也没有错, 如果这两个电池的电压是完全相同的, 还是能得出正确结论的。

生13:我认为, 如果他们在电源的两端接上一个电压表, 每次都读出电压表和电流表的读数, 还是能得出正确的结论。

生14:我认为他们的设计创造了一个与众不同的改变电压的方法, 不用滑动变阻器也能得出正确的结论, 这是一种创新。

师:你们的发言都很好。让我们为他们的求异精神和创新精神鼓掌。

(掌声热烈响起)

师:同学们现在知道什么是欧姆定律了吗?

生众:当电阻保持不变时, 电流与电压成正比关系。当电压保持不变时, 电流与电阻成反比关系。

师:同学们回答得对, 但是还不够概括, 还是两个分散的结论。那么应该怎样描述呢?

生众:一段导体中的电流, 跟加在这段导体两端的电压成正比, 跟这段导体的电阻成反比。

师:用数学形式应如何表示呢?

生众:I=U/R。

师:回答正确。法国物理学家欧姆最先通过实验归纳出这个规律, 人们为了纪念他, 就把这个规律叫做欧姆定律。

设计思考:分析论证得很精彩, 培养了学生的求异思维能力、分析讨论能力和创新精神。

6.评估

现在请同学们对今天的探究活动进行评估, 比较你所在小组得出的结论与其他小组的实验结论有什么差别?分析实验结论与开始的猜想有什么差异?分析产生实验误差的原因, 探讨改进实验的措施。

生自评 (略)

设计思考:要重视评估。评估能优化科学探究方案, 能引出新的发现, 有利于学生养成严谨的科学态度, 有利于发展学生的批判性思维。从以上的评估可以看出, 评估不仅能扩大、深化学生的认识, 而且使学生的能力得到发展, 能产生和收获多元的效益, 对学生的成长极为有利。

7.课堂小结

师:今天, 同学们都当了一次小欧姆, 知道了一段导体中的电流, 是随加在这段导体两端的电压和这段导体电阻的改变而改变的, 它们具体的关系是:I=U/R, 这就是欧姆定律。它有两个变式:R=U/I和U=IR。这两个变式并不反映物理规律, 只供我们在计算中应用。对于U=IR, 我们不能理解成导体两端的电压和这段导体电流成正比, 因果关系是不能颠倒的, 电压改变是“因”, 电流改变是“果”。对于R=U/I, 不能理解为电阻和电压成正比, 跟电流成反比, 电阻的大小不会因电压、电流的变化而变化, 决定电阻大小的因素是长度、横截面积、材料和温度。R=U/I是电阻的度量式, 也就是说, 它可以用来度量电阻的大小。下一课要学用“伏安法”测电阻, 用的就是这个原理。

楞次定律探究式教学设计的探讨 篇3

关键词：探究式教学；楞次定律；课堂

中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2014）20-212-02

对于"楞次定律"的教学，传统的教学设计和课堂教学是：教师演示实验→学生观察实验→教师引导学生分析得出楞次定律→讲解例题→课堂训练→课后巩固练习。从效果上看，学生也能应用楞次定律来判断感应电流的方向，但从发展的角度看学生还是处在被动接受知识和被动发展的位置上，只能算学会，不能算会学。

本课利用探究式教学法，课堂教学设计是这样的：创设一个问题情景→学生讨论、猜想→设计实验→探索实验→（将演示实验改变为学生自己做探索性实验）→分析实验现象→得出楞次定律→课堂讲练→课堂练习。本课教学中主要让学生动脑、动手、动口，引导他们自己得出楞次定律。这样处理不仅重视知识的获得，而且更重视学生获取知识的过程及方法，更加突出了学生的学，学生学得主动，学得积极。学生活动约占课时的一半，课堂气氛比较活跃，真正体现了"教为主导，学为主体"的思想，发展了学生的思维能力、创造能力。

一、情景体验，引入课堂

师：我们先来看一个小魔术

师：老师这里有一辆小车，现在把它放在平板上，我现在用物块靠近它，现在同学们观察到了什么？

生：小车会运动

师：同学们，为什么会这样？

师：此时把纸巾打开，让学生观察到盒内的结构，这就是今天我们一起来学习得内容-----楞次定律

二、实验观察，提出问题

师：我们再来看一个小实验。老师把两个发光两极管并联接入电路中，再接入一个螺旋管。同学们认真观察，磁铁靠近，磁铁远离会观察到什么现象？

生：靠近时，上面灯亮，远离时，下面灯亮

师：这个实验安全说明了什么？

[过渡]靠近，远离时，线圈中感应电流的方向不同的。

师：那么，线圈中感应电流的方向和哪些因素有关？

三、科学猜想，自主探究

1、科学猜想

师：请各位同学在小组内讨论、猜想

生：线圈中感应电流的方向和磁通量的变化、原磁场的方向有关。

2、自主探究

（1）教师引导：下面请各小组讨论设计探究方案

（2）学生探究：

探究目的：探究感应电流的磁场与磁通量的变化、原磁场方向之间的关系

探究原理：通过实验得出感应电流磁场与原磁场的方向关系，从而得出感应电流磁场与磁通量的变化之间的关系。

探究准备：仪器准备和知识准备，同时用投影仪映出思考题：

①感应电流方向与磁通量变化（增大或减少）有什么关系，怎样研究？

②列出所用器材和具体步骤；需观察、记录什么？

探究过程：分组实验，探索研究经过讨论，确定利用如人教版教材P88页图4-2装置进行实验，（用导线、灵敏电流计和线圈组成回路），分别用磁铁的N极和S极移近或插入线圈、离开线圈或从线圈中拔出，观察指针的偏转情况。

①[问1]：磁铁靠近，远离，能反映Bi与B0方向有什么关系？

②[问2]：磁通量的增大，减小时，能得出Bi与Bo方向有什么关系

那么从作用效果来说，Bi是有助于原φ的增大，还是阻碍这个φ增大。

师：那么学生们能否用一句话来概括刚才我们探究后得到的规律。

四、抽象概括，规律理解

1、抽象概括

（1）楞次定律的内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

（2）精练描述：①就磁通量变化而言，“增反减同”。②就磁极相对运动而言，“来推去留”。

2、规律理解

（1）“磁铁穿管”实验：磁铁穿过两管的快慢会不同

a让强磁铁通过塑料筒，会迅速掉下来

b让强磁铁通过铝筒，会发现缓慢的掉下来→“阻碍”不是阻止。

（2）理解“阻碍”

谁起阻碍作用？→感应电流的磁场

阻碍什么？→引起感应电流的磁通量的变化

如何阻碍？→增反减同

结果如何？→阻碍不是简单地“相反”，阻碍不是阻止，使φ变化变慢

师：教师借助歌曲《相见时难别亦难》来增强学生对规律的理解

五、规律应用，课堂总结

应用1：通过学生练习习题总结：

“楞次定律”判断感应电流方向的步骤。

应用2：定性解释引入实验和二极管实验。

应用3：冲天炮模型。

六、课后思考

电吉他中拾音器是将声音信号转为电流信号的器件，请查阅相关资料

要求学生带总是下得后思考，怎么用楞次定律解释这一现象。

七、课堂总结

让学生回顾本课的探究过程：发现问题→进行猜想→探索研究→得出结论→指导实践。指明这是研究物理的基本思路，这也证明了"世界是物质的，物质是运动的，运动是有规律的，规律是可以认识的，认识是为造福人类的。"这一辩证唯物主义观点。

当然，在具体实施该教学法时，应注意下面几点：

1、教师在整个教学过程中是"导演"，是"顾问"。要导的好、导的妙，对教师的要求很高。备课时不但要"备教材"，更要"备人"。既要根据教学内容的目的要求来制定教学目标，又要深入了解学生的认识水平，而且还要精心设计教学流程，为学生铺设符合认识规律的思维轨道和合理的思维坡度，使学生的信息处理和思维活动得以顺利崐进行。

2、在课堂教学中尽可能增加学生自己探索知识的活动量，给学生一定的自由，充分展示他们这一年龄阶段所特有的好动性、表现欲，从而有效地发现学生的个性并发展学生的创新能力。为此，教师除了为学生营造一个师生、学生之间相互尊重、相互信任、民主和谐的教学环境外，还要克服喜欢"循规蹈矩"、歧视"思维怪异"学生的倾向。只有这样，学生才能毫无顾忌地发表见解，发展创新思维。

3、教师在教学中要把活动贯穿于教学的全过程，使学生处于最大限度的主动激活状态，使学习成为其自主活动。必须注意两点：①教学中不是只关注掌握知识结论，更要关注学生对知识形成过程的理解。②坚持学生活动互动性，生生互动能给学生以更大的自由空间和更多的相互交流的机会，有利于加速知识的意义建构。

4、教师在教学过程中不是灌输知识，而是启发学生自主建构知识结构。具体地讲，就是学生通过观察实验，独立思考和主动搜索，逐步理解和掌握知识的发生过程与认识的内在联系过程，以促使学生建构良好的知识和能力结构。

“楞次定律”的探究式教学设计 篇4

“楞次定律”的探究式--江苏省射阳中学 蒋红

一、--的思考

“楞次定律”是高中物理电磁学部分的重要内容，传统的--是：教师演示实验→学生观察实验→教师引导学生分析得出楞次定律→讲解例题→堂训练→后巩固，按照这样的流程操作，虽然也能让学生学会如何应用楞次定律来判断感应电流的方向，但不难看出这种教学模式仍为“师传生受”，学生还是被动地接收知识，即使学会了，也不能算会学，而且学生的创新精神和实践能力亦难以得到进一步培养。面对新程改革的要求，为营造一个让学生自主学习的良好环境，笔者结合平时的实践，对本节内容采用“探究式”教学，即：“创设一个问题情景→学生讨论→猜想→设计实验→探索实验→分析实验现象→得出楞次定律→堂讲练→巩固练习”。这种通过让学生自己动手操作、动眼观察、动脑思考，引导他们自己获取知识，不仅活跃了堂气氛，还发展了学生的思维能力和创新能力。

二、教学过程的设计 1．展示情景，提出问题

这一环节，教师要选用最简单的实验装置，最明显的实验现象，先让学生用已学过的知识解释教师用来作为铺垫的实验现象，然后很自然地将学生带入另一个问题情景，去激发学生思考。

如图1，A和B都是很轻的铝环，A环是闭合的，B环是断开的。

问题1：当条形磁铁的任一端分别靠近A环和B环时，环中有无感应电流？为什么？

问题2：当条形磁铁的任一端靠近A环和远离A环时，分别看到什么现象？这种现象说明条形磁铁在靠近或远离A环时，与A环间是“引力”还是“斥力”？

问题3：能否根据“吸引”和“排斥”来判断当条形磁铁的某一端在远离和靠近A环时，环中感应电流的方向？ 2．讨论猜想，设计实验 这一环节，让学生分组讨论。

（1）当图1中条形磁铁N极靠近A环时，与A环“排斥”，能根据什么原理判断此时A环中感应电流的方向？（2）当条形磁铁的N极靠近和远离A环时，穿过A环的磁通量是怎样变化的？而在这两种情况下产生出来的感应电流方向相反，能否说明感应电流的方向与磁通量如何变化有关？

（3）如果想采用实验法来研究感应电流的方向与磁通量如何变化的关系，那么该怎样设计实验呢？ 在学生充分讨论之后，教师引导学生选择实验器材，要求能连接成最简单、最合理的实验装置，最终选择如图2所示的装置，教师再进一步引导学生明确实验步骤、观察实验现象、做好实验记录等，确保实验的实效性。3．分组实验，探索研究

学生分成两人一组进行实验，观察并记录当条形磁铁N极或S极移近或插入线、离开或从线圈中拨出时感应电流的方向，并将实验结果填入学生预先设计的表格中。

4．分析现象，得出结论

教师引导学生进行归纳总结：凡是由磁通量的增加而引起的感应电流，感应电流激发的磁场就阻碍原磁通量的增加；凡是由磁通量的减少而引起的感应电流，感应电流激发的磁场就阻碍原磁通量的减弱，最终总结出楞次定律内容。．检验结论，加深理解

如图3，金属棒ab在裸露的金属框架上作切割磁感线的运动，试用楞次定律判断感应电流的方向。

教师引导学生进行归纳：用楞次定律判断的结果与用右手定则判断的结果完全一致，说明右手定则是楞次定律这一规律中的一个特殊情况。6．巩固练习，迁移应用 如图4，水平放置的条形磁铁N极附近，有一闭合的线框abd竖直下落，保持b边在纸外，ad边在纸内，试判断线框经过图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ位置时感应电流的方向。

教师引导学生进行归纳：应用楞次定律判断感应电流方向的步骤。

三、--的评述

论人文、社会科学中的定律解释 篇5

定律解释是一切可以被称作是科学的知识体系的基础,是基本的科学解释.它不论在自然科学还是人文、社会科学中都是普遍适用的.针对人文、社会科学中缺乏普遍性定律的反对,可以普遍的“似定律陈述”取代定律解释要求的定律.现实的定律解释不是逻辑实证主义强调的经验定律对被解释项的.覆盖或逻辑论证,而是理解与解释关系中的定律解释.后者在逻辑模式上强调解释项对于价值项的包含,它是“人的历史性的生存实践--前理解--理解、解释”的简洁表达.

作 者：曹志平陈其荣 CAO Zhi-ping CHEN Qi-rong 作者单位：曹志平,CAO Zhi-ping(厦门大学,哲学系,福建,厦门,361005)

陈其荣,CHEN Qi-rong(复旦大学,哲学系,上海,33)

科学探究欧姆定律教学设计 篇6

《科学课程标准》中规定：在科学课程中，学生将通过科学探究等方式理解科学知识，学习科学技能，体验科学过程和方法，初步理解科学本质，形成科学态度、情感与价值观，培养创新意识和实践能力。新课程提倡的科学探究是指在教师引导下学生通过动口、动手、动脑，亲自体验的过程。然而，从目前的教学实际情况看,出现了实践上的盲目性，为此，笔者对如何引导学生进行科学探究做一番阐释。

一、研究的理论依据

1.学生心理发展具有规律性

从心理学角度讲，初中学生的思维是从具体思维向抽象思维过度的阶段。初中学生的这种思维特征使得学生对事物的认识将逐渐从需要具体形象作为支柱转向可以抛开具体形象而进行抽象概括。这样的心理发展特征为科学探究活动奠定了心理学基础，也是如何引导学生进行科学探究的心理学依据。因此，对于初中学生来说，在学生进行科学探究时进行有效的引导是必要的。

2.现代教育观———建构主义理论

现代建构主义理论认为：教学是教师的价值引导与学生自主建构的辨证统一过程。这意味着从为掌握而教向为发展而学的转变：在教师引导下学生在交往互动中进行主动探索和自主建构，也意味着教师角色的转换———从知识的提供者变成学生学习活动的协作者、组织者、促进者、引导者。而新课程下的学习方式主要倡导探究式学习方式，所以，教师如何引导学生进行有效的科学探究成了必须研究的课题。

3.科学方法论

科学教育本身具有科学性和真理性，只有运用科学的方法才能去学习探究科学知识，只有科学的学习探究才可能产生科学的结果。所以，在引导学生科学探究时，不但要注意讲究引导方法的科学性，还要注意传授学生科学的方法———观察和实验，提高学生的科学能力和素养。

二、引导学生进行科学探究的策略

如何引导学生进行科学探究，笔者就从提出问题、建立假设、探究验证、交流与评价等几个环节谈谈。

1.形成问题情境、激发学生探究欲望的策略爱因斯坦说过，“提出一个问题比解决一个问题更重要”。提出问题是创造性思维的表现。

(1)教师设疑产生问题情境。由教师引导创设问题情境，可以直接切入主题，激发学生的好奇心，并产生一种探究的动力，支持他们不遗余力地去探索。

(2)演示实验引发问题情境。科学是以实验为基础的，通过实验现象可以引发很多问题情境。例如，在讲解“物质的酸碱性”前，教师可以先准备一瓶滴有无色酚酞的试液和一瓶无色的碱液，然后将碱液滴入酚酞液中，学生看到明显的颜色变化会产生极大的兴趣，就想要问明白其中的道理。

(3)联系生活引发问题情景。在自己生活与学习过程中出现的某些偶发事件或现象，学生常常感到有趣又无法解释，如树荫下的光斑为什么是圆的?天狗吃月亮的现象到底是怎么回事?插入水中的筷子为什么会弯折?从飞机的模型去探究飞机的升力是怎么产生的?这些都可以成为探究教学中的一些非常有研究价值的问题。

2.启发学生假设的策略

牛顿认为：“没有大胆的猜想，就做不出伟大的发现。”猜想是科学发展的动力，它可以激发学生的求知欲望。学生认识问题后，就进入新的知识领域，教师要从各个角度去指导他们观察与分析事物，活用已有的经验知识，不断思考，提出合理的假设。为了让学生更容易进入状态，教师要适时提供经验。例如在引导学生探究浮力的大小与哪些因素有关时，先提供了下列两个探究性演示实验。

实验一：拿两个相同的烧杯，分别注入相同体积的盐水和清水，把一个新鲜的鸡蛋放在清水中，鸡蛋沉到水底，再把它放入盐水中，则鸡蛋浮在水面上。

学生提出问题：为什么同一个鸡蛋在清水中下沉，而在盐水中却浮在液面上?于是，他们猜测物体所受浮力的大小可能与液体的密度有关。

实验二：每个实验小组在课前准备好一支空牙膏皮(尾端剪开)和一只玻璃杯。实验时，先让学生把牙膏管捏扁放在盛水的玻璃杯里，放手后可观察到它下沉，然后将牙膏管鼓起一些，它就能上浮。

学生在亲身经历体验之后，定能产生疑惑：为什么同一支牙膏皮原先下沉，现在却浮起来?于是，他们提出浮力的大小与物体排开液体的体积有关。于是，我引导:排开液体的体积乘以液体的密度等于液体的质量。通过引导,学生提出了合理的假设。

3.探究验证阶段的引导策略

课堂探究毕竟是要在有限的时间内完成的，而探究教学本身是一个开放的教学过程，只有把握好探究的开放度，才能在有限的时间内取得最好的学习效率，同时也不挫伤部分学生的学习积极性。在探究教学中，学生们置身于开放、自主的学习环境中，获取知识的.方式和渠道更为畅通了。学生们提出的问题越多，反映他们对所研究对象的关注程度越深。学生的问题会比较零碎，对教师而言，怎样处理这些问题是值得探究的。对于学生的问题，一般处理方法有3种：①让学生自己选择感兴趣的问题进行研究;②集体选择一个或几个问题，整堂课全班对这几个问题进行探究;③先选择一个问题，探究完毕后再进行下一个问题的探究，形成一个层次。

经过反复实践，如果在一堂课内采用第①种方法，容易引起课堂混乱，给人一种“东打一拳，西打一棒”的感觉，难以体现教学的逻辑严密性。但这种方法，却可以广泛应用在课外的探究活动中去，而且效果比较好。而第②、第③种方法可根据教学内容进行取舍，不可能面面俱到，只能解决学生们最感兴趣或最需要解决的问题，而其他问题可作为后续活动展开。如在探究“液体内部压强跟哪些因素有关”时学生提出：可能跟液体的质量、液体的体积、液体的密度、液体的深度有关。根据具体情况探究液体内部压强可能是否与液体的密度和深度有关。另外猜想请到课后继续探究。

4.学生交流引导策略

科学探究之后组织学生认真钻研，共同探讨，这种交流不是盲目的，是以探究过程为基础，有目的、有针对性地对探究的问题进行交流。美国有一位博士对下面两种情况进行比较：一是探究后立即进行交流，一是探究后不进行交流。研究结果表明：前者概念水平的发展达到更高层次，交流使认识在教学中，笔者采取分组交流与全班交流相结合的方法，即先以实验小组为单位进行，再由各实验小组汇报交流结果，然后教师帮助汇总全班交流的信息。在此基础上，进行不同角度、不同层面的归纳概括，把感性认识上升到理性认识，从而得出科学的结论。

教学中教师都有这样的体会，每次学生探究后都有许多话要说。而学生对各种现象的理解不尽相同，这样就激起了许多“矛盾”，重视学生对各种现象的理解(学生的个人知识)，首先倾听他们现在的想法，洞察他们这些想法的由来，并鼓励学生之间相互交流和质疑，了解彼此的想法，引导学生总结取得了哪些经验，还有哪些不足，接着还可以探讨什么，使学生把科学探究活动向课外延伸。

楞次定律的教学探究 篇7

关键词：楞次定律,教学研究,理解

“楞次定律”是中职物理电磁学部分的重要内容, 该定律很难理解。因它涉及的物理量较多, 关系复杂, 具有一定的抽象性和概括性, 内容表述也很难理解, 其内容为“感应电流的方向, 总是要使感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通的变化。”正确理解运用楞次定律是中职物理中重点和难点之一, 也为中职单招的专业理论课《电工基础》打下坚实的基础。该定律内容不长, 其意义很深, 要熟练应用定律, 就必须加深对定律的理解。定律涉及两个磁场、三个方向, 两个磁场是原磁场和感应电流的磁场;三个方向是原磁场方向、感应电流的磁场方向及感应电流的方向。为了使学生正确理解和掌握定律实质, 我在教学中采用以下方法讲述楞次定律的内容。

一、化整为零, 理解定律的实质

首先, 将定律分解成几条, 使学生正确理解定律的实质: (1) 楞次定律应用与闭合回路 (线圈) 中。 (2) 包含两个磁场, 感应电流的磁场和原磁场。 (3) 原磁场变化趋势, 是增大还是减小。 (4) “阻碍”是核心, “感应电流的磁场方向总是阻碍原磁场的变化, 即原磁场增大, 感应电流磁场将阻碍增大, 即方向相反;原磁场减小, 感应电流阻碍减小, 即方向相同。 (观察实验:条形磁铁插入或拔出线圈。当磁铁插入线圈时, 磁铁的磁极和线圈的磁极是同名相对, 还是异名相对?当磁铁从线圈中拔出时, 磁铁的磁极和线圈的磁极是同名相对, 还是异名相对?根据实验的内容填写表格 (表格略) , 然后学生讨论总结。总之, 感应电流总是阻碍导体和感应电流磁场的相对运动, “你来我躲, 你走我跟”, 同时说明了楞次定律和能量守恒定律的一致性。 (5) 再根据感应电流的磁场方向, 由右手定则判断出感应电流方向。

所以, 整个判断过程可概括为:原磁场的变化情况→ (楞次定律) 感应电流的磁场方向→ (右手定则) 感应电流的方向。然后, 由例题使学生加深对定律理解及应用。

例1:在马蹄形磁体中, 放一水平轴旋转的矩形线圈, 当蹄形磁体绕水平轴逆时针转动时, 线圈的转动如何?矩形线圈中电流方向如何?

分析:磁体上面是N, 下面是S, 矩形线圈闭合, 适用于楞次定律的分析。 (1) 当蹄形磁场逆时针转动时, 穿过矩形线圈的原磁场将增大。 (2) 在矩形线圈中产生感应电流的磁场。 (3) 由楞次定律, 感应电流的磁场将阻碍原磁场增加, 即方向相反。 (4) 由右手定则判断, 矩形线圈的感应电流的方向为A→B→C→D。 (5) 感应电流的磁场与原磁场方向相反, 由于异极相吸作用, 矩形线圈随蹄形磁体逆时针转动。

例2:用细线悬着闭合的铝圆环, 当把条形磁铁插入圆环, 圆环将发生怎样的运动?如把条形磁铁拔出时, 圆环又将发生怎样的运动?

解:当条形磁铁无论哪一极插入圆环或拔出时将引起圆环内磁通量的变化, 因而在圆环内产生感生电流;有电流的圆环要受到条形磁铁的磁场力作用, 将发生运动状态的改变。 (1) 假设靠近圆环磁极为N极, 当磁铁插向圆环时, 圆环内的磁通量增加;圆环感应电流的磁场方向与磁铁的N极的方向相反, 所以可判定圆环右面磁极为N极, 根据同名磁极相互排斥, 得出:圆环将向左加速运动。若条形磁铁拔出时, 圆环内的磁通量减少, 圆环感应电流的磁场方向与磁铁的N极的方向相同, 所以圆环右面磁极为S极, 根据异名磁极相互吸引, 得出:圆环将向右加速运动。 (2) 若条形磁铁靠近圆环的一端为S极时, 同理分析, 仍可得出结论:磁铁插向圆环, 圆环向左运动;磁铁抽出时, 圆环向右运动。这进一步说明“你来我躲, 你走我跟”。

通过对此题分析, 发现:一是学生若能学会正确运用定律, 就能提高分析和解决问题的能力;二是在没有切割磁感线的运动问题中, 楞次定律更能显示独特的作用, 如电感、互感、电动机、变压器以及功能转换, 楞次定律在其中起着画龙点睛的作用。

二、举一反三, 掌握定律的含义

因楞次定律是电磁感应中最重要的一个内容, 要使学生深刻掌握定律的含义, 避繁就简, 灵活应用, 提高判断解决问题的准确性, 就要深刻领会定律核心。

闭合电路磁通量的变化是产生感应电流的原因, 而感应电流的磁场是感应电流存在的结果。因此, 要理解楞次定律的含义及磁通量的变化, 包含外磁场的变化、通过导体电流的变化、线圈面积的变化、磁场和导体的相对位置的变化等等, 这都能成为引起感应电流的原因。“阻碍”是定律的核心。包括: (1) 阻碍原磁通的变化。即穿过闭合回路的磁通量增加, 感应电流的磁场方向与原磁场方向相反, 阻碍磁通增加。当穿过闭合回路的磁通量减少, 感应电流的磁场方向与原磁场方向相同, 阻碍磁通减少。可归纳为:“增反减同”。 (2) 阻碍闭合导体和磁场间的相对运动。当闭合导体和磁场靠近时, 它们之间的表现为排斥, 当闭合导体和磁场远离时, 它们之间表现为吸引, 可归纳为:“来拒去留”。 (3) 阻碍线圈中原电流的变化。当电路电流减少时, 线圈感应电流方向和原电流方向相同, 阻碍原电流减少, 反之在电路电流增加时, 线圈感应电流方向和原电流方向相反, 阻碍原电流增大, 也可归纳为:“增反减同”。

例1中, 蹄形磁体逆时针转动时, 可用第 (1) 条结论, 穿过矩形线圈的磁通量增加, 根据“增反减同”判断出感应电流的磁场与原磁场方向相反而互相吸引, 所以蹄形磁体将带着矩形线圈逆时针转动。同时也可以用 (2) 进行分析, 在蹄形磁体旋转时, 矩形线圈将阻碍蹄形磁体转动, 由“来拒去留”根据作用力与反作用力特点, 矩形线圈随蹄形磁体而逆时针转动。

由此可见, 认真钻研教材内容, 把握定律内涵, 掌握教学中的灵活性, 使学生在学习知识的过程中, 做到正确理解应用基本理论和技能, 以开拓学生思维和解决实际问题的能力, 对培养创造性人才具有独特的作用。

参考文献

科学探究欧姆定律教学设计 篇8

关键词：教学情景；高中物理；探究性情景

中图分类号：G633.7 文献标识码：A

一、研究背景

美国实用主义教育家杜威认为：“如果想得到某些方面的知识，就必须亲自尝试一下，而不能道听途说。”此外，萨其曼的探究训练模式训练学生组织资料，进行了因果关系的推理以及建立验证理论。这种模式再现了科学家进行探索的过程，对于提高学生的创造性思维能力和推理能力等大有裨益。萨其曼坚信课堂上要开展探究教学必须满足三个条件：

第一，有一个集中学生注意的焦点，最好是一个能引起学生惊异的事件或现象；

第二，学生享有探索的自由；

第三，有一个丰富的容易引起反应的环境。

“探究”是一种研究性学习的教学方式，即学生以类似或模拟科学研究的方式开展学习活动的教学组织方式。探究是科学教育的核心部分，在教学中必须引入探究过程。

本文以“机械能守恒定律”这节课为例说明高中物理课堂中探究性教学情景的构建方法。

二、探究性教学情景的构建

教学情景1：

问题1：一个足球被运动员一脚踢飞后，在飞行过程中的这一瞬间，足球具有哪些能量？

问题2：足球在飞行过程中，能量是一成不变的还是时刻变化的？哪位同学帮我们分析足球从飞出到落地这个过程中动能和势能是如何变化的？

问题3：我们发现一种能量减少，另一种能量就增大，那么势能和动能在这个过程中的转化是否存在定量的关系呢？

教学情境2：

问题1：质量为1千克的小球自由下落，初始位置距地面10 m高。取地面为零势能面，我们可以知道小球初始状态的机械能是动能加势能等于100 J。接下来我们来计算小球在下落过程中每下降1 m，重力势能、动能和机械能分别是多少。仔细观察咱们算出的这几组数据，同学们能从中得出什么信息呢？

问题2：刚才我们的计算都是建立在忽略空气阻力的前提下进行的，若空气阻力不可忽略时又如何呢？假定阻力为0.2 mg，同学们再计算每下降1 m重力势能、动能和机械能分别是多少？

问题3：机械能守恒是需要条件的，请同学们根据这两种情况进行比较讨论：在重力势能和动能的转化过程中，什么情况下机械能守恒？

三、反思与总结

建构主义理论要求学习环境中的“情景”必须有利于学生对所学内容的“意义建构”。学生认识机械能时精心准备了一个被踢飞的足球这一生活情景，利用学生生活中的实例，让他们觉得物理知识就在身边的同时，对学习产生浓厚的兴趣。学生根据自己的计算结果，得到了机械能守恒这一物理规律“情景”，认识更深刻。并且通过忽略阻力和考虑阻力两种情况的对比结合、已经掌握的功能关系，自己总结机械能守恒的条件：只有重力做功。

在物理课堂上实行探究性情境教学的办法是创设能够促进教师与所有的学生共同的交互活动的学习情境，让所有学生参与物理规律的得出过程，尽管这些过程并不能再现科学家真实的探索过程，但是对于提高学生的创造性思维能力和推理能力等大有裨益。而且学生通过亲历亲为的实践、分析、验证、总结等研究过程获得的物理规律才是真正可以用来解决实际问题的物理知识。

“参与”是情境学习的核心要素。让我看，我记不住；让我听，我会忘记；让我参与，我就会理解、明白。

参考文献：

[1]杜威.民主主义與教育[M].人民教育出版社，1916.

[2]杰罗姆·布鲁纳.教育过程[M].上海人民出版社.1973.

[3]Peggy A Ertmer， Timothy J Newby. 行为主义、认知主义和建构主义：下.从教学设计的视角比较其关键特征[J].盛群力，译.电化教育研究，2004（4）：27-31.

[4]何克抗.建构主义的教学模式、教学方法与教学设计[J].北京师范大学学报：社会科学版，1997（5）.

[5]施良方.学习论——学习心理学的理论与原理[M].北京：人民教育出版社，2000.

作者简介：董双丽（1982—），女，山西省繁峙人，理学博士，山西省实验中学在职教师。

科学探究和实验方案设计 篇9

教学案例

教学目标：

[知识目标]

1、了解科学探究的一般步骤和过程；

2、通过复习掌握科学探究的方法

[能力目标]

1、培养训练学生做出假设与猜想的能力，设计实验方案的能力，根据实验做出结论的能力，根据实验结果进行反思与评价的能力。

[情感目标]

1、让学生结合实验进行科学探究，培养学生的学习兴趣，体验探究的乐趣；

2、培养学生相互交流、相互合作的学习态度和精神。

教学重点：训练学生的科学探究能力，掌握科学探究的方法。

教学难点：训练学生做出假设与猜想及实验方案的设计能力。

教学过程：

[情境引入]：语言引入：前些天，老师在超市无意中发现一种新的商品，老师对它的名称的特殊性深深吸引，它叫“爆炸盐”。通过观察图片，同学们知道他是做什么用的吗？物质的用途由什么决定的？那么“爆炸盐”有什么用途？它的成分是什么？我们稍后再来探究。

[师讲]本节课让我们起走进科学探究的世界，体验探究的乐趣。

[学生]回顾科学探究的一般步骤：提出问题→假设与猜想→设计实验方案→实验验证→结论与解释→反思与评价

[师强调]在各种考试中重点考查的是：假设与猜想、设计实验方案。

[过渡]通常进行假设与猜想的方法有哪些呢？我们先来看例题1.例1．如图所示是初中化学实验室收集的一瓶无色无味的气体，试猜想该气体是何种气体，并设计实验进行探究：

假设与猜想 实验方法与现象 实验结论

教师引导分析：这瓶气体有什么性质？可能是什么气体？如何验证？

[小结]可根据物质的有关性质进行猜想。

[师问]还可以根据什么进行猜想呢？

例

2、某化学课外活动小组在实验室药品柜中发现了一瓶无色溶液，但这瓶试剂标签已经残缺，无法辨认，只知道可能是氢氧化钾、碳酸钾、硫酸钾、硝酸钾中的某一种。小明认为可能是氢氧化钾，小刚认为可能是硫酸钾，请回答下列问题：

（1）你认为的猜想一定是错误的，（2）你认为该瓶试剂还可能是。

试设计实验证明你的猜想:

实验操作 实验现象 实验结论

教师引导分析：标签上有什么信息？该试剂可能是什么？能设计实验验证吗？

[小结]可根据物质的化学成分进行猜想

[过渡引入]我们学过很多物质都可以在氧气中燃烧，那么物质是否可在二氧化碳中燃烧呢？下面我们来观察钠在二氧化碳中的燃烧。

[提问]钠在二氧化碳中燃烧会生成什么呢？

[讲]：下面是某兴趣小组对钠在二氧化碳中燃烧生成物的探究：

例3．化学课上，李芹同学将燃烧的钠迅速伸入盛有CO2的集气瓶中，钠在其中继续燃烧，反应后冷却，瓶底附着黑色颗粒，瓶壁上粘附着白色物质。

[提出问题]黑色颗粒和白色物质可能是什么呢？

[进行猜想]你认为黑色颗粒是____，小明认为白色物质是氧化钠，小华认为是氢氧化钠，你认为白色物质还可能是；李芹同学认为小华的猜想是错误的，其理由是。

[查阅资料]CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl，氧化钠为白色粉末，Na2O+H2O=2NaOH。

[实验探究]李芹同学对白色物质进行实验探究。

实验方案1：取该样品少量于试管里，加入适量的水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入无色酚酞试液，观察到溶液变成红色，结论：白色物质为氧化钠。

实验方案2：取该样品少量于试管里，加入适量的水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入过量的CaCl2溶液，出现白色沉淀，然后过滤，再向溶液里滴加无色酚酞试液，无明显现象出现。结论：白色物质为。

[反思评价]小娟同学认为实验方案1得出的结论不正确，其理由是。

[得出结论]钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为。组织学生进行讨论分析，得出结果；分析实验方案时要强调紧扣资料信息。

[师问]：本题你是根据什么对物质的成分进行猜想的？

[小结]可根据质量守恒定律（元素守恒）进行猜想。

科学探究欧姆定律教学设计 篇10

第一讲 科学探究式教学

在我国目前的科学教育课程改革中，提倡运用探究式科学教学方法学习科学，为了有效地贯彻和落实探究式科学教学的理念，本讲从三个角度谈了对探究式教学的认识：什么是探究、探究的核心要素有哪些、怎样进行探究。期望能够对有效实施新课程所提倡的探究式科学教学有更深入的思考，并提高我们的科学教学质量。

一、什么是探究

探究不仅指科学家们用以研究自然并基于此种研究获得的证据提出种种解释的多种不同途径。也指学生用以获取知识、领悟科学的概念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。科学教育中，关于“探究”争论问题：探究是帮助学生学习科学的方法还是科学课程的目标？

教育部《课程标准》明确指出：探究既是科学学习的目的，又是科学学习的方式。给我们的启示：在小学科学教学中既要学习探究过程，又要学习科学知识和概念。科学探究的基石是活动的设计：

误区：只会动手做、不会动脑想。课堂热热闹闹，却陷入了教学的浅薄与贫乏。

二、探究的核心要素

在我国目前义务教育课程改革的科学（3~6年级）（以下称为小学科学）、科学（7~9年级）（以下称为中学科学）、物理、化学、生物的五个课程标准中都提到了科学探究，并对科学探究的过程规定了如下的环节，详细参考表1。表1 我国义务教育的科学课程标准对科学探究环节的界定

环节 小学科学 中学科学 物理 化学 生物 1 提出问题 提出科学问题 提出问题 提出问题 提出问题 猜想与假设 进行猜想和假设 猜想与假设 猜想与假设 作出假设 制定计划 制定计划，设计实验 制定计划与设计实验 制定计划 制定计划 4 观察、实验、制作 观察与实验，获取事实与证据 进行实验与收集证据 进行实验 实施计划 5 搜集整理信息 检验与评价 分析与论证 收集证据 得出结论 思考与结论 表达与交流 评估 解释与结论 表达、交流 7 表达与交流 交流与合作 反思与评价 8 表达与交流

从表1可以看出，在以上五个课程标准中对于科学探究的环节虽然不是完全相同，但都在6-8个环节之内，对其中的“提出问题”、“作出假设”、“制定计划”、“实施计划”、“表达与交流”这五个环节是这五个课程标准中共同提到的。其中多数也提到“得出结论”这个环节。

在小学科学教学实践基础上，我们把科学探究的过程梳理为以下8个环节，界定为本文的探究式科学教学的环节。即

1、提出问题；

2、作出假设；

3、制定计划；

4、实施计划；

5、记录结果；

6、得出结论；

7、表达与交流；

8、完善结论。

对于上述探究式科学教学过程的8个环节中，“提出问题”、“作出假设”、“制定计划”、“实施计划”、“得出结论”、“表达与交流”的6个环节在我国的有关科学课程标准中都是提到过的，所以，应该是没有异议的。至于为什么要增设“记录结果”和“完善结论”这两个环节？其理由为：

对于“记录结果”环节，可以说是等同于上述提到的“收集资料或证据、整理信息、分析数据”的环节，但是，又略有不同。增设“记录结果”环节，目的是强调结果与结论的不同，不要混淆二者。

在探究式科学教学活动（观察、实验或收集信息）中，在结果和结论的环节上，首先，一定要事实求实地记录观察或搜集到的信息、证据或实验数据，避免只是片面地收集支持假设方面的信息或证据。其次，在“记录结果”基础之上，通过“整理信息、分析数据”，再根据个人的经验、经历及认知结构等，得出符合个人所能理解的结论。结果应该是真实的、客观的、可以再现的。结果可能是支持假设的，也可能是否定假设的。结果直接影响结论的得出。而结论是带有“主观”意识的（与个人的经验、经历、认知结构有关系的）、抽象的。结论是在整理、分析结果的基础之上得出的。

在参与科学教学实践中，发现有的情况是学生记录的结果是正确的，结论是不完整的或不正确的。还有很多情况是学生把结果当做成结论，没有注意到二者的区别，有时甚至教师也没有意识到这一点。

我们认为“整理信息、分析数据”是为了从“记录结果”中得出结论，应该属于“得出结论”这个环节，也就是“记录结果”环节，与“收集资料或证据、整理信息、分析数据”环节的略有不同之处。这也就是增加“记录结果”环节的理由。

所以，在探究活动中，结果和结论是不同的，是需要区分清楚的。因此，有必要单独另设“记录结果”这个环节。它是探究式教学中不可缺少的环节之一。

对于“完善结论”环节，“完善结论”就是对“得出结论”的评价、反思和修改，并且需要通过“表达与交流”的方式来进行。在“表达与交流”中，表达自己总结的结论的同时，还能够了解到他人总结的结论，通过自己与他人的比较、对照，其结果可能是坚定了自己总结的结论，也可能是借鉴了他人的结论，修改了自己总结的结论或是改变了自己总结的结论等。增设“完善结论”环节的目的就是通过“交流与表达”来检验、评价、反思自己得出的结论，同时，使“表达与交流”更有意义，也使探究活动有一个“完整”的结局。

在表1中我国的五个课程标准中都涉及到了“结论”、“表达与交流”环节，并以“表达与交流”为探究活动的最后一个环节。与日本和美国的科学教科书中提到的相同。在中国的中学科学、物理和化学三个课程标准中虽然分别提到了“检验与评价”、“评估”和“反思与评价”环节，但是，都是设置在“表达与交流”环节之前。与“完善结论”略有不同。笔者认为设置在“表达与交流”之后，才能使交流更具有目的性，使评价、反思更具有针对性。这样才能使探究式科学教学的各个环节紧密相连，环环相扣，使学生能够经历、体验到一个完整的探究活动过程。

以上8个环节是本文对探究式科学教学的一种“界定”。下面，将按照上述“界定”的探究式科学教学的8个环节对具体的单元教学案例进行具体、详细分析。

三、怎样进行探究

案例分析：美国FOSS“生命的结构”单元的探究活动设计

美国FOSS（Full Option Science System,FOSS）是在美国国家科学基金会的资助下，由美国加州大学劳伦斯科学馆（Lawrence Hall of Science）依据《美国国家科学教育标准（NSES）编制的一套科学课程体系[1]。其核心理念是在“活动”中建构科学概念。FOSS科学课程体系在小学阶段（小学科学）共设计了22个主题单元，包括了“杠杆与滑轮”、“混合物与溶液”、“地球物质”、“生命的结构”、“食物与营养”、“人体”等。每个主题单元的内容涵盖了本单元的主要内容、教师必备的科学知识、学生需要掌握的一些重要概念以及思维发展要求、学生组织以及空间安排等建议、教学过程建议、材料的组织建议以及如何为本单元的教学做好准备等。

每个主题单元由3—6个探究活动构成，每个活动中，分别有教学目标、概述、供教师使用的背景信息、学生概念的形成与发展等，然后是将活动分成若干环节来具体展开。通过这些活动，可以激发学生学习科学的兴趣和好奇心，培养他们的科学思维技能，并掌握重要的科学概念。

“生命的结构”是小学3年级的一个主题单元，通过五个探究活动——寻找种子、种子的生长、相识小龙虾、观察蜗牛、甲壳虫贝丝，学生直接观察这些动植物并培育这些动植物，从中发现不同的动植物个体具有怎样的不同结构，这些不同的结构又怎样为它们的生长、发育、繁殖提供支撑。学生们通过系统的探究活动可以逐步理解生物体的结构特征和生命周期。表2是“生命的结构”单元中“相识小龙虾”的设计概要： 表2 “相识小龙虾”设计概要

探究活动提要 科学概念 思维过程 扩展 FOSS科学故事 技术、社会 相识小龙虾

通过与活的小龙虾直接接触，认识小龙虾的结构。建造小龙虾的居住地，学习在教室里照顾和饲养小龙虾。建立一种用于长期研究小龙虾行为的观察和记录系统。小龙虾有明显的结构，比如，腿、眼睛、触角、外壳、游水足、螯等；小龙虾对生活环境有特殊的要求；有些动物要求属于自己的，能保护自己的领地；每种生物都有自己独特的结构，动物的结构与其生活环境相适应。观察和记录小龙虾的结构。通过观察在有水的透明容器中的小龙虾，来研究它们的行为。建立一种用于长期研究小龙虾领地行为的观察和记录系统。

研究小龙虾对食物的喜好。

调查小龙虾生活环境的变化。小龙虾的生命周期 比较小龙虾和昆虫的结构，讨论这些结构如何帮助动物们存活。

科学教学的目的是让学生能够科学地认识自然事物和现象，并能够从中发现它们之间的联系和规律，然后，才能按照规律与自然和谐相处。通过探究活动，能够更好地实现上述目的。学生在探究活动的过程中，只有自己亲身经历了，自己总结出规律，使学生能够真正懂得、理解、明白其中的道理，才能使学生的认知发生转变。才能使学生能够把学到的东西真正地整合到自己的认知结构体系当中，能够把日常生活中的认识转化、提升为科学的认识。才能使学生的认知结构得到发展。探究活动的过程就是学生思维发展的过程。学生的思维没有参与到探究活动中来，探究活动就将失去它的价值。

需要说明的是，探究式科学教学不是科学学习的唯一方式，本文所界定的探究式教学的8个环节也不是探究式科学教学的唯一方法，但是，适合本文所界定的8个环节的探究式教学的教学内容应该是具有一定范围的。这一点也是值得我们今后需要更加深入研究的问题。

第二讲 科学过程技能

什么是科学过程技能呢？

我们先给它一个比较明确的定义，科学过程技能就是科学工作者在科学研究过程中必须具备的一些最基本的思维方法和操作技能。这个定义中涵盖了两个核心词，这两个核心词分别是基本的思维方法、基本的操作技能，也就是说在科学探究的过程中，我们要培养学生这两种能力。那它们两者的关系是什么呢？基本的思维方法又有哪些？基本的操作技能又有哪些呢？基本的操作技能一般来说包括以下10个技能：观察、分类、测量、推断与预测、交流与表达、识别与控制变量、制作图表、形成与验证假设、实验实施和结果分析以及建立模型。

除了技能以外还有思维方法的培养，在小学阶段我们到底要培养学生哪些思维方法呢？我觉得主要有这样几种思维方法：一个是分析，也就是说在大量事实的基础上我们怎么进行分析，在分析的过程中我们肯定要进行综合，然后还有比较，这些实质上都是思维方法，除了这些思维方法以外，大家看，还有抽象、概括、归纳、演绎，这些是比较高级的一些方法。关于这些方法，怎样在操做的过程中来培养，我们会通过一个案例的分析，大家就会对此有一个比较明确的认识。

为什么要强调思维方法的培养，原因在于，科学过程技能的核心应该是在操作的过程中学会思变。否则的话，教学可能会陷入误区，即学生只会动手做，不会动脑想，课堂热热闹闹，却陷入了教学的浅薄与贫乏。

下面对10个科学过程技能进行注释。第一个技能就是观察，它是思维的知觉，是有目的、有计划、比较持久的一种知觉，它是以视觉为主，融合其他感觉为一体的一种综合的感知，是知觉的一种高级的形式，一个人的观察能力是他智力结构的一个最重要的要素。所以我们在科学教学的过程中，要努力地培养学生的观察能力。观察力指的什么呢？是指能够迅速地看出对象和现象那些典型的，但是又不很显著的特征和重要细节的能力。观察力是智力的一个重要的要素，是智力发展的基础。

学生的观察能力是怎么发展的？学生的观察能力划分为三个层次，第一个层次是：运用感观辨别事物的特征，简单地说就是用单一或多种感观，直接或者间接地进行观察，这是学生观察能力的最初级阶段。在这基础上，进入第二个层次，能够依据时间顺序或者空间位置的不同来观察事物的变化例如，让学生观察一颗种子从萌发一直到长成一个个体的过程，就是依据它时间的顺序进行观察。第三个层次是能够依据对某种概念的认知，有矛盾、有计划地进行观察。

怎样培养学生的观察能力？

低年级，主要是培养学生能透过事物的表象而关注到有意义的特征。（形成有效的观察）

中年级阶段，应培养学生认识联系（空间联系、因果联系）。

高年级，学生应能够从意义上完整地把握对象整体，并且还要能通过研究得到结论，找出事物的规律。

观察作为一项技能，其步骤为： • 选好观察对象，确定观察重点

• 通过感官直接或间接观察，占有丰富表象。• 分析比较，掌握细微差别。• 积累观察结果，感知综合提升。

观察的要求或者说培养学生的观察能力应该注意的问题是：观察要细致、全面、客观（要精细的辨别，特别是不要被表面现象或突出的部分掩盖了细节，掩盖了本质。全面，就是要观察事物的各个方面，即前后左右上下里外，从整体到局部，各部分之间的联系以及事物的发展过程，都应观察在内。客观，就是要在观察中不掺杂任何主观的、情感的因素，不能用自己已有的主观意识来替代事物的客观情况，也就是不能想当然。）观察要抓住事物的特征（能够观察出事物最突出、最具特色、与众不同的一点，从而把它与其他事物区分开来）。观察要展开联想和想象（从心理学意义上讲，联想可以分为四种：类似联想，即从事物之间的相似性方面想起；接近联想，即从空间和时间方面接近的事物想起；对比联想，是从相反的或相对的事物想起；因果关系联想，则是从事物的原因结果方面想起。）

第二个技能是分类，在日常生活中，人们为了方便，常根据事物既有差异性，又有相似性的特性，把事物分门别类地整理，这个过程叫做分类。科学研究中的分类有很多方法，这里我们只介绍三种最基本的，适合儿童年龄特征的分类方法：“顺序排列法”、“多级二分法”、“集合法”。

顺序排列法就是把一些事物按照某一个属性，譬如按事物的大小、轻重、形状„„依次排列。顺序排列法最简单的表示方法就是通过箭头来表示。例如，我们把10个同学按他们体重排列(公斤)。

“多级二分法”分类的依据是事物之间的不同之处。按一定标准每次把事物分成二类，直到不能分为止。多级二分法要遵循以下规则：

(1)每次按一定标准分成二类。

(2)在选用标准时，最好用“是”或“不是”模式，主要是因为不让某一些事物在分成二类时，无所适从。

(3)每个事物只能占一个空格，直到不能分为止。

集合法的名称借用于数学名词“集合”。我们在研究一些问题时，可以把某一确定范围内的事物的全体看作是一个集合。例如，所有自然数就可以看作是一个集合。

分类能力的培养：

• 首先能提出合理的分类构想，制定科学的分类标准。

• 在从事分类时，一般可以（1）依据物体的形状、颜色、大小来分类；（2）依据事物变化性的共同差异来分类。将调查的性质内容按顺序列表整理。（3）依据概念分类。• 分类标准应同一。

第三个技能是测量。测量是借助于不同类型的工具，对周围世界进行的一种定量观察，所以测量严格来说它是一种观察，这种观察属于一种定量观察，是对定性观察的补充和精化。

第四个技能是推断与预测。推断与预测都是推论的一种形式，笼统地讲，它们都指根据已经知道的事情推论出不知道的事情。一般来说，推断指对观察到的现象做出的一种推论，而预测则是根据现有证据和既往经验对将来的事情做出推论。

推断与预测的意义：

（1）推断与预测是科学发展的重要形式和不可或缺的环节

没有推断与预测的中介就不可能由时事资料的积累达到科学理论的创立。

（2）推断与预测对科学研究起重要的指导作用。进一步确立了继续观察和实验的内容、方法、方向

（3）重大的推断有时会引起自然科学的革命，例如达尔文在环球考察时提出的“物种随客观条件的不同而相应变异”的推断掀开了进化论的序幕

（4）著名的推断与预测对科学家有强大的吸引和激励作用。如哥德巴克猜想。

怎样培养学生的推断能力：

• 对观察到想象的原因进行推断与预测

例如：公园中相邻的两棵银杏树，在10月底时，一棵叶变黄了，另一棵还是绿意葱葱。请学生提出他们的推断。• 对实验的条件进行推断与预测 • 对事物的原因和结果进行推断与预测 • 对事物的逆向结果进行推断与预测

推断与预测的步骤：

• 发现问题：问题是产生推断与预测的动因。爱因斯坦曾说过：“发现一个问题比解决一个问题更重要。” • 展开想象，提出推断与预测。• 搜索、整理事实资料。

• 利用有关材料，采用各种方法，对推断与预测进行论证。

推断与预测的要求：

推断与预测要建立在事实的基础上

推断与预测所使用的证据要充分合理

推断与预测要展开想象力

第五个技能是交流与表达。新课改理念下的交流是指探究者为完成一定的目标与他人进行的信息传递与交换的活动。

特征：目的性、计划性、程序性

目的：解放发展个性，使学生通过教育最终摆脱教育。

目前教学中存在的问题

1.流于形式，有教无学

表现：讨论——问题不恰当、含糊

时间——目的不明确

形式——没有交锋、没有冲突和质疑，只有区别，才有交流。

误区：你说我说大家说。

交流的结果要形成一种建设性的对抗。

2.教师不能对学生的表达做出适当的回应

误区：回应单一，反应迟钝，不能追问

3.教师的角色模糊不清

4.有证实无证伪，缺乏对质疑精神的鼓励

误区：大部分教师知道在活动中活的科学概念，但对科学不仅要证实还要有证伪（用相反的例证）。

5.对“错误”建设性的作用认识不足

交流中教师的作用：

1.营造和谐的课堂气氛

2.组织与指导：交流小组的组建

交流内容的选定

组间交流的组织

介入交流小组的指导

3.激励性评价

前五个技能都是我们在小学科学教学的过程中经常用到的技能，也是比较简单的技能，我们也称它们为基本科学过程技能。后五个就是比较复杂的技能了，我们称它们为综合科学过程技能。

第六个技能为识别与控制变量。变量亦称因子，指实验操纵控制的特定因素或条件。在中小学科学课中，把实验所设置的实验条件称为“变量”。

变量通常分为以下两类四种类型：实验变量与反应变量、无关变量与额外变量。实验变量亦称自变量，指实验中由实验者所操纵、给定的因素或条件；反应变量亦称因变量或应变量，指实验中由于实验变量而引起的变化和结果。实验变量是原因，反应变量是结果，二者具有因果关系。实验的目的即在于捕获解释这种前因后果。在根（叶）吸水量多少的实验研究中：实验变量和反应变量各是什么？

在“根（叶）的吸水量多少的研究”中，根的多与少就是实验变量；由于根（叶）多根（叶）少的变化，根的吸水量也随之变化，这就是反应变量。

无关变量亦称控制变量，指实验中除实验变量以外的影响实验变化和结果的因素或条件。

额外变量亦称干扰变量，指实验中由于无关变量所引起的变化和结果。

在“根的吸水量多少的研究”中，之所以选择两棵大小、根系大小相当、叶子数量一样的幼苗；向两支大试管中放一样多的水加以固定；在水面滴一层植物油（防止水分蒸发）等措施，也都是想控制无关变量，以防产生额外变量，出现干扰，造成误差。所以控制无关变量和减少额外变量是科学实验的关键之一。

通过设置实验对照对比，既可排除无关变量的影响，又可增加实验结果的可信度和说服力。

对照实验的类型：

• 空白对照组指不做任何实验处理的对象组。

• 自身对照指实验与对照在同一对象上进行，即不另设对照。如“植物细胞的质壁分离和复原”实验，则是典型的自身对照。

• 条件对照指虽给对象施以某种实验处理，但这种处理是作为对照意义的，或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义的。例如“动物激素饲喂小动物”的实验，采用等组实验法，实验设计方案是：

甲组：饲喂甲状腺激素（实验组）

乙组：饲喂甲状腺抑制激素（条件对照组）

丙组：不饲喂药剂（空白对照组）

上述实验既设置了条件对照，又设置了空白对照，通过比较、对照，更能充分说明实验变量（甲状腺激素）对实验结果（促进蝌蚪的生长发育）的影响。

第七个技能是制作图表。在数据处理和结果表达方面，图表（图形和表格）具有独特的作用：

（1）真实、准确地展示和反映数据

（2）以较小的空间承载较多的信息

（3）启发实验者思考数据的本质和分析数据所揭示的内在规律

（4）简明、直观、有效地表达复杂的数据和观点。

第八个技能是形成并验证假设。假设就是在观察和事实材料的基础上，根据科学原理和科学事实进行理性思维的加工以后，对未知的自然现象及其规律所作的假定性解释和说明。

假设的主要特点

（1）假设是以事实为基础的，具有科学性。引导学生做出假设时要考虑

以下因素：

学生已经掌握的相关知识

学生已经具备的生活经验

学生已经具有的事实

（2）假设具有猜想性

（3）假设需要实践的检验

第九个技能是实验实施和结果分析。首先明确什么是科学实验，科学实验：人们依据科学研究的目的，运用有效的仪器和设备，对研究对象加以控制，减少非本质因素的干扰，在特定的环境中或特定的条件下研究自然规律的一种科学活动。

小学科学教学中，科学实验的设计有三个原则：

实验的现象要直观，能够为学生的观察提供丰富的感性材料。

实验设计要能够启发学生的积极思维。

实验设计中蕴含着实验思想和方法。

实验结果的表述可以采取以下形式： • 用文字来表达试验结果 • 用记录表格来表达试验结果 • 用图线来表达试验结果

另外必须注意实验误差的问题：

实验误差：实验过程中，由于仪器本身的精度、实验条件、环境等因素，以及在读取数据时，需要对仪器的最小刻度值的下一位进行估测，而使人们在估测时不可能估计得非常准确，所以测量值与真实值之间就会有一定的差异，这个差异就是误差。

第十个技能是建立模型。模型是对于现实世界的事物、现象、过程或系统的简化描述，或其部分属性的模仿。