设计科学

设计科学（共11篇）

设计科学 篇1

小学科学课程所教授的内容是学生常见的自然科学、人文科学等抽象性的知识, 小学生由于心智发展不成熟, 如果没有给予其充分的实践体验, 他们很难领会其中的道理。因此, 科学探究便成为了小学科学课堂教学的核心方式。而科学如同其他科目一样, 所教授的知识也必须依赖一定的作业来巩固和提升, 但其与其他科目不同的是, 它的作业一般都是偏向于科学探究的形式, 旨在加强学生的实践探究能力, 让学生亲身领会科学探究的基本过程, 在自主探索中感悟科学知识的神奇和魅力, 从而养成热爱科学、崇尚科学的良好品质。试想, 如果小学科学教学不考虑学生学习的心理反应, 让作业成为单纯的知识或技能训练, 那学生将如何信任科学, 养成正确的科学态度和世界观?所以, 不仅课堂教学需要科学探究的参与, 作业设计同样也需要以科学探究为主要方式。

一、前置作业:实践探究的自主行为

我们平时所讲的作业不应当仅仅是课后作业, 作业还涉及前置学习的作业设计以及课堂教学的当堂作业设计这两个部分。而前置作业设计比较偏向于学生的自主学习探究活动, 是基于学生的前置学习而设计的导学方案, 在小学科学教学中, 前置作业的设计应当成为学生自主探究活动的导航灯, 指引学生具体展开科学的自主性学习和探索。

教学苏教版小学科学六年级下册第2单元进化《第1课消失了的恐龙》时, 笔者考虑到学生好奇心强, 生活经验较为丰富, 对于恐龙这个话题他们并不陌生, 且兴趣十足。因此, 在授课之前, 布置了一个“寻找恐龙足迹”的前置性探究活动, 要求学生以小组为单位, 利用课余时间, 收集恐龙的相关资料, 可以是图片、视频、书籍与相关报道等, 并对材料进行汇总整理, 作出一份汇报材料, 总结材料可以辅助多媒体课件进行演示。在这个活动过程中, 笔者发现, 学生们的积极性较高, 但是无从下手, 因此, 笔者引导学生在探究之前, 先进行小组讨论, 推选出“探险小组长”, 并制订相应的活动计划, 做好任务分配, 使得每个人都有任务, 每个人都肯参与。

在这个前置探究活动中, 学生对新授知识有初步的认识与了解, 同时引导学生在实践的过程中, 发现并提出新问题, 为新授课程的开展保驾护航。值得注意的是, 在前置作业的设计中, 教师一定要结合新课的实际教学要求, 从可行性角度出发, 在学生能够自主实践、主动实践的基础上进行设计。

二、课堂作业:实践探究的当堂演练

课堂作业一般是以学生在课堂上刚刚学过或即将学习的知识而核心线索而设计, 旨在加深学生对知识的理解。小学科学课堂教学本身就是学生的创造性学习活动, 是对科学知识的进一步接近和探索, 作业的设计更应当符合这个基本要求, 让学生在课堂中充分发挥出自身的潜能, 增强学习的主动性。

教学苏教版小学科学四年级下册第四单元无处不在的力《第1课力在哪里》时, 笔者考虑到力对于小学生而言, 即熟悉又陌生, 在生活中他们可以深刻地感受到力的存在, 但却无法用具体的语言或形式表达出来。因此, 笔者在课前布置学生们以小组为单位准备好橡皮泥或者揉好的面粉、弹簧、海绵, 在课堂活动时, 笔者布置了这样一个任务———“研究力对物体形状的影响”。在这个课堂作业中, 笔者要求学生以小组为单位, 利用自己准备好的道具, 朝着不同的方向用力, 记录物体形状的变化。通过当堂的小组实践探究, 使得学生对于力这种抽象事物有了更为具体的了解, 使他们对“力对物体形状的影响”有了更加深入的认识, 从而化抽象为具体, 让科学奥秘变得一目了然。

笔者以为, 当堂实践的作业形式能够强化学生作为课堂主体的意识, 培养了学生的动手实践能力与创新精神, 提高学生课堂参与的积极性与主动性。因此, 教师在教学过程中应该有意识地为学生创设形式多样的实验、实践动手平台。

三、课后作业:实践探究的升华

小学科学新课程标准指出, 科学探究应当成为小学科学教学的根本方式, 更应当成为学生学习科学的核心渠道。可见, 科学探究必然贯穿于小学科学教学的始末, 应当时刻将科学探究作为学生展开科学学习的主要方式, 并让之成为学生课后继续学习科学知识的一种能力。

教学苏教版小学科学六年级下册第五单元探索宇宙《第3课看星座》这课时, 由于本课的教学内容涉及学生们十分感兴趣的星座与奥秘无穷的星空, 因此, 笔者在教学过程中, 有意识地利用古巴比伦、古雅典与罗巴关于星座的神话传说, 营造神秘气氛, 激发学生自主探究的意识。在课后作业的布置中, 笔者引导学生以小组为单位, 建立“我们的星座”图, 引导学生借助科学, 正确地找到一些有代表性的星星或星座, 以此为基础建立属于小组的星座图, 并依靠神话传说, 对本小组的星座图作出讲解。

在本课的教学过程中, 笔者有意识地将神话传说与科学技术有机地结合起来, 以神话渲染星座的神秘色彩, 激发学生探究与实践的好奇心, 以科学帮助学生形成正确的科学观, 引导学生用科学技术去探索大自然的奥秘, 去挖掘星座的内在美, 让孩子们在课后实践探索的过程中, 形成团结协作的精神, 掌握观测星座的科学技巧。

总之, 小学科学不是知识性教育的学科, 更不是单纯指向技能操练的领域, 它是引领学生学会实践, 帮助学生更好地理解和认知科学的实践性探究课程, 它的作业设计比其课堂教学更加重要, 因为学生只有在作业中切身参与科学的实践和探究, 才能了解科学的奥秘, 才能取得非凡的学习成就。

设计科学 篇2

一、教学目标：

1、会用感官感知玩具的外形特征；通过改进或设计新玩具，培养学生的创新意识。

2、激发学生的好奇心，培养学生的探究兴趣和问题意识，体验玩玩具的乐趣。

3、了解各种玩具有大小、形状、样色等不同特征，并会用合适的方式加以描述

二、教学重难点

1、教学重点：创新各种玩具球和玩具汽车的玩法。

2、教学难点：自制一个玩具并向同学们推荐自己的新玩具。

三、教学准备

微视频，4种玩具球，3种玩具汽车，以及孩子们自己带来的玩具球和汽车模型

四、教学过程

（一）创设情境，导入新课

1、谈话导入：

师：同学们，你们喜欢玩玩具吗？

师：谁愿意跟大家分享一下，你最喜欢什么样的玩具？为什么喜欢它？ 师：从出生到现在，各种各样的有趣的玩具伴随着同学们的成长，你知道这些玩具里的科学道理吗？今天老师就跟大家一起来探究一下《玩具里的科学》（板书课题），下面先请同学们仔细观看一段小视频。

（二）播放微视频

（三）讨论微视频中，玩具的特点与玩法

1、师：视频中出现了哪几种球？谁能说出各种球不同的特点

2、师：视频中有哪几种小汽车？它们是怎么跑起来的？

（四）小组玩玩具，教师巡视指导

1、教师提出活动要求。

师：同学们可以先玩自己带来的玩具，然后把你的玩具跟同学们交换着玩，也可以以小组为在玩的过程中，同学们要仔细观察这些玩具有什么特点，可以怎样玩，怎样玩有趣味性，怎样玩有创造性？在玩得过程中有什么发现和问题，请记录下来。

（2）学生玩玩具，教师巡视指导。

上节课就将孩子们基本上分工好，主要是带来两大种类的玩具——玩具球和汽车模型

通过上课发现，球类组们，有的小组搞起了小皮球跳高比赛，让小皮球从同一高度落下，观察哪个小皮球跳得高；有的小组试着往小皮球里面冲气，然后拍一拍皮球；有的则干脆放掉小皮球内的气，找一找拍瘪皮球的感觉；有的吹起了气球，观察其颜色的变化

玩具车小组们，有的用笔简单地画出小汽车、小船的外形；有的竟“异想天开”，拆开了小汽车，观察其内部的构造；

学生玩得兴致很高，就这样竟持续了25分钟。

（四）教师引导学生总结玩具的特点和科学道理

1、教师：哪些同学愿意跟大家分享一下你们的玩具球有什么特点？可以怎样玩，有哪些趣味玩法和创新玩法？

学生：我的球颜色是红色，可以拍、可以踢、可以滚、可以抛，刚才我们还进行了抛球比赛

学生：我玩的是小皮球，充满了气跳得高，放掉气就很难跳起来

学生：我带来两个个蓝色吹气球，把气充满颜色就会变浅，有点硬，容易破碎。如果把气漏掉一些，气球的颜色就会变神，也比充气多的时候软一些，不容易刺破。

2、教师：还有那些同学想把你玩具汽车的玩法分享给大家？能不能说一说，这种玩法的道理是什么？

学生：我玩的是回力汽车，不用手推，向后一拉松手就可以前进

学生：我玩的是遥控汽车，通过手中的遥控器，指挥小汽车的前进、后退，拐弯。

（五）课堂总结

减肥菜肴的科学设计 篇3

我们每天都要摄入各种各样的食物，追求美食、享受美食已成为现代人生活水平提高的一个重要标志。“物无美恶、过则为灾”，大多数肥胖是由于膳食结构、食物搭配、烹调方式、饮食习惯等不合理，加上生活条件优越，活动量减少，而导致肌体长期摄入能量过剩，超过了消耗量，则多余的能量以脂肪的形式储存起来，造成体内脂肪堆积。肥胖影响的不仅仅是人的外观，伴随肥胖而来的还有高血压、糖尿病、动脉粥样硬化、冠心病、痛风、胆囊病、睡眠失调和某些癌症等多种疾病，肥胖患者的死亡率也较正常人群要高。因此，肥胖应引起我们足够的关注。

我们每天选择不同类食物来搭配每日的膳食，但大多数的食物我们并不能直接食用，而是需要把这些食物做成一道道的菜肴供我们食用。尽管你按需要选择了合适的食物，但若在食物搭配、烹调方式等方面不科学、不合理，同样的食物经烹调后可能会出现适得其反的作用。如叶莱类蔬菜，富含纤维素、维生素和矿物质，是减肥患者应该多选择食用的，但是，直接用油炒，蔬菜表面会裹上厚厚一层油，试问，这样一份菜肴，是增肥还是减肥?商场里卖的10斤装塑料桶油，按《平衡膳食宝塔》要求，以烹调用油每人每天25克计，一家三口，一日用油为75克，那么这桶油至少应该吃2个月，而实际情况是有相当一部分家庭差不多1个月这桶油就吃没了，究其原因主要是蔬菜油多才好吃，油多不坏菜嘛。所以，只有科学地、合理地安排膳食，适当减少热能摄入，少吃高热能、高脂高糖食物，在讲究膳食平衡时，还应重视菜肴的科学搭配和烹制，与此同时养成良好的饮食习惯和生活习惯，唯有如此才能充分满足肥胖患者的营养需求并真正达到减肥的目的。因此，在设计减肥菜肴时，应注意以下几点：

原料的选择原料品种多样，不同原料所含热量有很大差异，同一原料不同部位的热量也有很大变化。因此，在选择原料时，尽可能选择低热量的食品。

主食粗细搭配，多选择粗粮和杂粮。

选择高蛋白质低脂肪的食物。以选用鱼虾等水产品、去皮的禽肉、豆制品、食用菌类为最佳。同一原料可选择含脂肪量少的部位食用，如精牛羊肉、瘦猪肉就比其余部位含热量低。牛奶宜选用脱脂奶或低脂奶。

多用各种蔬菜、食用菌类、海藻类和魔芋。但含淀粉多的土豆、芋头、红薯等食物在选用时应相应减少作为膳食中主食的摄入量。

水果在中式菜肴中应用日渐普遍，但是水果中糖分的含量一般都较蔬菜高，在莱肴搭配时可从数量上加以控制。

限制高热、高脂、高胆固醇的食物。如各种精纯糖类、甜饮料、内脏及肥腻食物、各种坚果、黄油、鱼子等。

可选用有助于减肥的药食同源的原料。如荷叶、赤小豆、茯苓等对减肥有一定辅助作用。

选用含多不饱和脂肪酸为主的植物性油脂为烹调用油。有条件的可选用橄榄油、玉米胚芽油、小麦胚芽油、红花籽油、野生茶油、大豆油等健康食用油。

原料的搭配菜肴原料的搭配主要是指主科与辅料之间的数量、色泽、质地、味型、形态、营养成分等方面的搭配。在减肥菜肴的设计中原料的搭配尤其要重视以下几点：

尽量少用单一的动物性食物配单料菜。

多选用富含膳食纤维的食物做主料。

可适当改变主料与辅料的数量比。动物性原料做主料时，一般主料多于辅料，但在减肥莱肴设计时，主辅料的比例可以发生改变，如二者的比例可为1：1。

烹调方法的选用可采用使菜肴热量低的烹调方法来降低菜肴热量。

避免多油的烹调方法 油是不可以不吃的，关键是如何少吃油。清蒸、煮、凉拌、卤、汆、焯、炒、烤等烹调方法，烹调用油较少，热量也较低。而油煎、油炸、油酥、油焖、干烧等烹调方法，烹调用油较多，热量也较高。

如用水滑代替油滑，无论是动物性原料还是植物性原料在烹制时先入沸水中焯水或汆水，再加油炒比直接用油炒制，所用油量要少得多。花生用盐、香料加水煮或直接拌食比用油酥要少许多油。有些原料如茄子干煸时，先用水；中一下原料再烹制，可减少茄子的吸油量，若采用蒸后再浇汁拌食，热量还要低。动物性原料烤制，如排骨腌制好后入烤箱里烤制。比用油炸热量低得多。原料采用蒸制方式比过油后红烧，其热量也较低。

此外，菜肴烹制好后不应加明油，因明油的加入会使菜肴的热量大大增加。

尽量少用多糖的烹调方法原料挂糊；莱肴用淀粉勾芡及甜味菜肴会加入过多的糖类，而这些精纯糖类会增加菜肴的热量。为了降低白糖等精纯糖类对莱肴热能的影响，可选用功能性糖类，如大豆低聚糖、低聚果糖、异麦芽糖等，因其低热量，不易被肌体消化吸收，所以不会导致肥胖。原料的挂糊上浆，可在淀粉糊或浆里加蔬菜泥、魔芋精粉等，借助蔬菜、魔芋中的膳食纤维来减少莱肴热量的吸收。

烹调味型的选择菜肴以清淡为主，不宜多选用辛辣和刺激性强的调味品，这类食物可以提高食欲，导致进食量增加，从而增加热量的过多摄入。

烹调用具的选择采用不粘锅、微波炉、烤箱等厨房设备烹制菜肴都可以少用一些油，这样菜里的油自然就少了许多。再如可以“向肉借油”，即锅中不放油，把含脂肪较高的肉放入锅中煎到一定时候，肉会自己出油，还不粘锅。

菜肴装盘的技巧烹制好的菜肴在进行装盘时，用吸油纸或竹笆垫底、竹篮做盛器等方式，可以降低菜肴的热量。

设计科学 篇4

“科学本质”到底是什么？不同的哲学流派有着不同的解释，并非几句话就能言明。然而需要着重强调的是“科学本质”不仅仅体现在科学知识与其他学科知识有不同之处，更体现在科学方法、科学过程及科学精神有其独特之处。本文无意也无法罗列所有的科学本质特征，而且，有些能体现科学本质的特性如波普尔所强调的“证伪性”也很难在基础教育阶段的课堂中进行阐述。本文尝试选择一些有利于课堂教学设计的、又能体现科学本质的要素，把利用这些要素进行教学设计的课堂以案例的形式呈现出来，进行分析，以期对大家有些许启发。

一、寻找证据———科学知识的来源

“科学是以多样统一的自然界为研究对象的探究活动，是建立在证据和理性思维的基础上的。”[1]任何科学结论都需要有相应的证据来证实。生物真的是在不断地进化吗？马的化石就是一个强有力的证据；地球真的是圆形的吗？月食就是一个强有力的证据。科学是一门讲究证据的学科，在科学课堂教学中也可用寻找证据的方式来进行教学设计，培养学生养成用证据说话的思维习惯。

案例1《摩擦的利和弊》

在《摩擦的利和弊》教学设计中，教师往往先对摩擦进行分类，然后逐一讲解各类摩擦的特点，最后分析增大或减小摩擦的各种方法。整堂课的顺序就是教师讲解加适当实验。为突出科学的本质，我们可以要求学生设计实验寻找证据来设计课堂教学。

引入新课后，让学生通过寻找证据来研究固、液、气三者之间的摩擦问题。

(1）固体之间是否存在摩擦？当手在桌子上向后运动时，会感到有一个力在“拽”着手不让其运动，这就是证据，但不够明显，能否找到一个更易为大家接受的证据？这时可引导学生用毛刷在桌面上运动，毛会发生明显的弯曲。此实验不但表明固体间存在摩擦，而且也能说明摩擦力的方向问题。很明显这个证据较上一证据更能说明问题。

(2）固体与气体之间、固体与液体之间是否也存在摩擦？科学是讲究证据的学科，我们应有足够的证据来解释这些问题。证据可以在日常观察中所得，也可以通过设计实验而来。

(3）学生提出如和平号空间站碎片穿越大气层及陨石在大气中燃烧等证据来说明固体与气体之间存在着摩擦。这是平时阅读观察所得来的证据。对于固体与液体之间的摩擦，可让学生设计实验来提供证据。如让单摆分别在空气和液体中摆动看哪个单摆先停下来（如图1），从而得出固体与液体间也存在摩擦。

从教学设计的角度来考虑，上述案例主要是通过寻找证据作为线索来组织课堂教学的。由于需要解释说明新问题，因此需要以日常现象作为证据，对其进行分析得出其中的科学道理；需要设计新的实验来获得新的证据。在分析日常现象、设计实验的过程中，习得了新知识。这些知识并非因为教材中有才要学习，而是在解决科学问题需要获得新证据的过程中习得。因此，这些知识对学生而言是具有“意义“的。

可以用寻找证据方式来进行教学设计的教学内容有不少，如在《电阻》一节中，先让学生猜想电阻大小与哪些因素有关，然后让学生设计实验，收集获取相关证据，最后分析证据弄清各因素之间的逻辑关系。这些课的共同特点是为了证明某项结论，必须用相应的证据来说话。在寻找证据的过程中，学生习得了科学知识，同时也习得了获取证据的方法、证据的种类等教材中没有明确指明的“隐性”知识。而分析证据能否支持假说、通过证据归纳推理得出科学结论的能力，更是“灌输式”教学法所无法培养的能力。

二、科学对比———寻找对象间的异同

有些现象非常雷同，学生无法辨别其中的细微之处，这时就要用到对比法。对比法就是在分析和综合的基础上将各种事物加以比较，确定研究对象之间差异点和共同点、探寻事物之间内在规律的一种思维方法。各种科学现象和过程都可以通过对比来确定其差异点和共同点，为进一步抽象概括做好准备。对比法是认识客观事物及其变化规律的科学方法之一。

案例2光学复习

在上复习课时，教师往往是先对光学知识作一简单地罗列，然后再做一些巩固练习。用这种模式上课的教师其内在的基本假设是：复习就是对知识的再次回忆，遗忘了就由教师进行提醒，再次强化记忆。由此导致越是上复习课，越缺少“科学味”。以下是在光学复习课中利用对比方法进行教学设计的基本思路。

教师先出示两幅稍有差异的图片，让学生仔细观察，找出两图中的不同之处（如幼儿经常玩的找图中不同点的游戏），从而引导学生了解对比法，即找出不同事物的共同点和不同点。然后在黑板上画出光的直线传播、反射和折射的示意图，师生共同对比直线传播和反射、直线传播和折射的异同点，使他们能初步运用对比法来比较各知识点的异同。接着让学生自己结合光的反射、折射现象和反射定律、折射规律，来对比光的反射和折射这两部分内容，以列表的形式强调两者的异同。按照此思路再进行镜面反射和漫反射的对比、小孔成像和平面镜成像的对比以及实像和虚像的对比等复习。

上述案例的知识主线是光学基本知识，方法主线则是对比法。在相互对比的过程中，将光的直线传播、光的发射、光的折射等本来独立的知识综合起来了，初步建构起光学的知识结构体系。通过这堂光学复习课，不但巩固了光学的知识，而且在实践中应用了“对比”这一科学方法，从而使得学生对“对比”方法的应用做到了然于胸。

当教材中有多个知识点，这些知识之间既有共同之处，又有显著差异时，我们可以利用对比进行教学设计。如在复习重力、弹力、摩擦力时，我们也可以通过对比的方法，分别对各种力的方向、作用点、大小进行比较，帮助学生建立统一的科学概念和知识结构。

对比仅是众多科学方法中的一种，分析、综合、类比、假说等均是科学研究的方法。我们也可以应用这些科学方法来设计课堂，如通过水流与电流、水压与电压的类比进行教学设计。教师应熟悉教材的知识体系，了解知识的来源，根据具体的知识选择不同的科学方法来设计体现科学本质的课堂教学。

三、建立模型———复杂世界的简化

在科学发展的历史中，科学家往往利用模型来进行粗略的理论计算，解释研究对象的规律，作出科学的猜测。如原子结构模型、遗传物质DNA分子双螺旋结构模型、地壳构造的板块模型等。通过这些模型，能帮助我们更好地认识自然、理解自然。科学模型是一种重要的科学研究方法。以下是以建构模型来进行教学设计的案例。

案例3浮力复习课

在复习浮力知识时，往往要复习浮力的基本概念、浮力测量的方法、物体的沉浮条件、浮力的应用等等。如何把这些知识串联起来，避免各自为政呢？我们可以利用鸡蛋建立模型来组织课堂教学。

(1）同一个鸡蛋放在两种不同液体中（如图2 (1) (2) ）。

让学生分析在这两个烧杯中鸡蛋浮力的大小。根据这个模型，就可以解决密度计测量液体密度的原理及轮船从河里驶向大海中沉浮的情况。

(2）两个大小不同鸡蛋沉入同种液体中，VA<VB（如图2 (3) ）。

先让学生比较两个鸡蛋所受浮力的大小，用了什么原理？这个模型在生活中是否能找到应用实例？根据这个模型，学生就可以来分析汤圆熟了以后能浮起等问题。

(3）两个大小不同鸡蛋在同种液体中，mA<mB（如图2 (4) ）。

用此模型可以解决远洋轮船上装卸货物时，船所受浮力大小的变化情况及潜水艇、沉船打捞等情况。

轮船、密度计、潜水艇及沉船打捞等这些千差万别的事物背后却有一个共同的知识基础———浮力。现象各有不同，其本质却是相同的。本案例中利用一只鸡蛋作为模型，把浮力的各个知识串联了起来，为我们分析浮力问题提供了思考的“样式”。“经典科学观”认为科学知识的本质之一就是“普遍性与抽象性”，“任何真正的科学认识都不应停留在某个特定对象或状态，而应由特殊上升到一般”[2]。通过对具体事物的分析，认清现象中的本质特征和非本质特征，找出事物的共同本质，最后建立模型。在此过程中，学生分析问题的能力得以提高，归纳推理的逻辑思维得以训练。

除上述浮力模型外，科学教材中还有如分子热运动、物态变化等内容也可以用建立模型的方法来组织教学。学生在对现象进行必要的简化，忽略次要因素，以突出主要矛盾的过程中，在模型不断地建立、演化、修正的过程中体验知识的建构过程，认识科学的本质。

四、解决问题———科学方法的应用

波普尔明确认为：“科学开始于问题，而不是开始于观察”，“正是问题才激励我们去学习、去发展我们的知识，去试验，去观察”[3]。问题与科学天生就是不可分离的。问题与人生也须臾不离。“提出问题并且试图琢磨其中的机理，是人类最基本的特征之一。而科学史讲述的正是不同的个人、团队和集体是如何对某些最基本的问题寻求解答的过程。例如，人类从何时开始想知道地球是由什么组成，它的形状是怎样的？他们如何寻找答案？他们设计了哪些方法来得到结论？这些方法好不好？从哪个环节开始，这种探究变成了科学？这又意味着什么？”[4]

案例4“白盒子的秘密”

这是一堂7年级科学测量一章的复习课，要在一堂课内把长度、体积、质量及科学探究复习一遍有较大的难度。以下呈现的是我们利用了“解决问题”的教学设计思路进行的复习。

(1）老师手中有一些白盒子，不知道里面装的是什么，今天我想和同学们一起探究这个白盒子里面到底是什么。学生作出种种猜测。（在实际的探究中，复习科学探究的基本步骤和方法）

(2）要判断里面可能是水或牛奶，必须要有证据。教师出示小资料，告诉学生1毫升水及牛奶的质量，学生由此得到启示，要测出若干毫升的液体，测其质量。（由此来复习液体体积及液体质量的测量）

(3）出示一正方体小金属块，小资料告诉1cm3铁及铜的质量，要求判断是何种金属。（培养学生设计探究方案的能力及复习长度测量及固体质量测量等）

在解决“白盒子”中到底是什么这个问题的过程中，学生完成了各项知识的学习（复习）。这些知识都是围绕问题的解决展开的，非教材规定、教师硬塞。琳达·达林-哈蒙德认为，基于问题的学习是以探究为基础的三种“高效学习”方法之一。[5]在这个教学过程中，问题是学习的起点，终点是问题的解决，在起点和终点间的过程则是教学的重点。在解决问题的过程中，学生需要精确表征问题，提出解释，寻求解决的着力点（科学知识），设计实验方案等等。学生学到的不仅是知识，更是解决问题的方法。学生为解决问题而获取知识，反过来，又应用知识来解决问题，高层次思维能力与自主学习能力借此过程得到充分发展。

基于问题的教学设计中，我们需要寻找这样的“大问题”来设计课堂教学。如《指南针为什么能指南》一节则可以指南针的制作为“大问题”来设计教学。用“大问题”来贯穿教学的始终，引导整个课堂。

要在科学课堂中体现科学本质，提高学生的科学素养，并非一蹴而就的事情。作为教师首先应认清科学的本质，教师自身的科学本质观必将影响其课堂教学行为。其次教师应具有良好的教学设计能力，能根据科学的本质来设计课堂教学。对科学本质的教育有“隐性”和“显性”两条路径。有研究表明，对科学本质的理解是一种认知性学习结果，应该被“显性”地教，而不是期望“在科学活动中通过一种渗透过程被同化”。[6]很显然，上述案例都是教师在对教学内容作出深入分析、正确认识科学本质的基础上，巧妙地以某一能显示科学本质的方面来作出的教学设计。这些案例中既有“显性”的特征，也有“隐性”的地方，将两者有机地结合起来，值得我们思考、借鉴，以期能开发出更多的能体现“科学本质”的课堂教学案例来。

参考文献

[1]教育部科学 (7～9年级) 课程标准修订项目组.科学 (7～9年级) 课程标准, 2010.8.

[2]郑毓信.科学教育哲学[M].成都:四川教育出版社, 2006.5.

[3]波普尔.猜想与反驳[M].上海:上海译文出版社, 2005.9.

[4]雷·斯潘根贝格, 黛安娜·莫泽.科学的旅程[M].北京:北京大学出版社, 2008.11.

[5]琳达·达林-哈蒙德, 等.高效学习:我们所知道的理解性教学[M].冯锐, 等, 译.上海:华东师范大学出版社, 2010.1.

科学教学设计 篇5

我园地处中山公园内，孩子们每天会在长廊中游戏，每天耳濡目染孩子们会发

现一些长廊的简单特征，通过这一节集体教育活动不仅能够引导幼儿发现四根柱子是一间的特征更重要的是激发幼儿的探索欲望和探索性趣，学习探究的方法、策略。

活动目标

1、知道长廊四根柱子是一间的特征。

2、能用标记物记录自己的探索发现并与他人交流分享。

3、愿意参与探索活动并乐在其中。

重点难点

活动重点：知道长廊中的哪四根柱子是一间

活动难点：点数一定距离内的长廊间数

活动准备

经验准备：有四面墙围起来的就是一间屋子的经验

物质准备：绳子、蓝胶、数字卡、生活中的自然物

活动过程

1、引发幼儿对长廊间的探索的兴趣。

师：长廊是一间一间连接起来的，四根柱子是一间。长廊里有这么多柱子，你们知道哪四根柱子是一间吗?

2、引导幼儿在自主探索中发现长廊四根柱子是一间的特征。

(1)教师请幼儿在一定距离内(三间)找出长廊中的一间。师：请你们快去数一数、看一看，找出长廊中的一间吧。幼儿自主探索，引导幼儿用标记物记录自己的探索发现。

(2)教师请三名幼儿介绍自己找到的长廊中的一间。

观察、梳理横或竖哪四根柱子是一间，发现同一事物可用不同标记物记录。

(3)师幼共同梳理长廊四根柱子是一间的特征。

小结：我们的房子是四面墙围起来的是一间，长廊是四根柱子围起来是一间。3、引导幼儿点数一定距离内的长廊共有几间。

(1)鼓励幼儿点数长廊的间数，并用标记物记录自己的发现。

师：小朋友们知道了长廊四根柱子围起来是一间，谁能数一数从这里到那里的这段距离内(六间)的长廊有几间?

(2)师生分享答案，引导相同答案的幼儿站在一起，并用相应的数字表示答案中的数量。

师：这一段长廊有几间?谁跟他的答案一样?谁有不同的答案?

(3)师生验证答案，依次请不同答案的幼儿代表介绍计数长廊间数的方法。

师：为什么我们会有不一样的答案呢?你是怎样数的.?可以给我们讲一讲或者演示一下吗?

发现、梳理共性问题，如：共用柱子或遗漏等。被共用的柱子和另外两根柱子又组成了一间，所以在数有几间时会有共用柱子组成另外一间的现象。

4、进一步引发幼儿探索长廊间数的兴趣

师：中山公园的长廊是很早以前修建的，是著名的文物，长廊上的彩绘有2231幅，听说长廊有二百多间，小朋友们可以和爸爸妈妈一起数一数

活动总结

本节活动的设计分为三个层次：第一层：激起幼儿的探索欲望。

第二层：幼儿能够发现长廊中一间的特征。第三层：幼儿能够点数出一段距离的几间。

科学课堂实验设计探微 篇6

[关键词]科学课堂实验设计

[中图分类号]G633.98[文献标识码]A[文章编号]16746058（2015）140120

科学是一门以实验为基础的学科，教师都十分注重对科学实验的教学。科学课堂实验设计评价的多元化影响课堂实验设计的价值趋向。怎样的科学课堂实验设计更有利于新课程背景下的课堂教学呢？《初中科学课程标准》提出了“要对学生科学素养进行全面的评价，科学课程应在科学探究过程、方法和能力，科学知识与技能，科学态度、情感与价值观以及对科学、技术与社会关系的理解四个方面对学生进行全面评价”。在新课程标准下，对照学生的评价体系，结合教学实践，笔者认为科学课堂实验设计主要应注意以下五个方面。

一、应体现实验的科学性，不盲目追求成功

在听课时，总会看到部分科学教师特别关注科学实验的成功，本不可能做成功的实验，非要将它做成功不可。每当在课堂上实验失败时，就会情绪紧张、六神无主，总认为是一节失败的课而影响了后面的教学。原因在于将课堂演示实验的成功作为教学成败的唯一标准。

图1

【案例1】有四位市级骨干教师同上了“自然界中氧和碳的循环”这一节公开课，其中有一位教师在课堂上演示实验时，可以说是面面俱到。实验设计如图1所示，取用相同的蜡烛、相同的钟罩，调节好相同的火焰，同时点燃蜡烛，用相同的光（手电筒代替阳光）照射钟罩，且做到钟罩密封，实验现象是放有绿色植物的蜡烛后熄灭，实验取得了成功。

当时后面听课的教师私下里在评论，都说这个实验设计得好，准备充分，做成功了。实验看上去是成功了，但笔者认为这位教师在设计实验时，没有分清实验成功的偶然性和必然性。实验设计时，要做到调节好相同的火焰是十分困难的，因此很难控制蜡烛在相同时间内消耗相同的氧气量，因此笔者认为这个实验的成功是偶然的，实验成功没有必然性，如果将两支蜡烛对调，可能会出现相反的结果。因此不应该盲目地以追求实验成功作为标准，应体现实验的科学性。

二、应改变传统实验教学模式，体现科学探究思想和方法

现实中，科学实验教学在很大程度上还停留在“应试教育”的模式里。如果一个科学教师平时不注重对科学实验进行探索、不注重自己动手制作教具、不注重对课本实验进行深入的研究，就很难做到对学生进行素质教育。因此在实验设计时，应尽可能地在实验的过程中做文章，在实验操作的整个过程，体现科学探究的思想、运用科学探究的方法。

【案例2】在“变阻器的使用”这一课中，有关滑动变阻器的引入，通常教师进行实验设计时，都是直接拿出滑动变阻器，然后介绍滑动变阻器的构造、使用方法。这种教学模式不利于学生掌握滑动变阻器的原理，笔者认为

有关滑动变阻器的实验教学可作如下改进。

提问1：你有什么办法使图2灯的亮度变亮？ 教师根据学生的设计演示实验，得出图3结论。

提问2：你有什么办法使图3灯的亮度变暗？学生可能会说拿掉一节电池、串联一盏电灯、串联一根电阻丝等，教师应根据学生的回答逐一演示。

提问3：你有什么办法使图3的亮度连续变暗？从而引出图4实验。让学生体会到图4实验的缺陷（电阻线太长，操作起来不方便），让学生重新设计实验引出图5。再让学生上台演示图5变阻器，但是操作起来还不够方便，引出图6实验（安装上滑片），想办法将滑片固定住，从而引出图7实验中的滑动变阻器。这样，实验探究的全过程都是由学生来完成，教师只作适当的引导，使学生的探究能力得到了提升。

图2图3

图4图5

图6图7

三、应不超越学生已有的认知，促进学生的思维发展

教师在设计相关实验时，应该考虑到学生已有的知识结构，从反应物的选择、仪器的组装到实验方法的选用都应该在学生现有知识的基础上展开详细的分析与讨论，以促进学生思维的发展。

图8

【案例3】在八年级下册“空气”的教学中，学生已经对空气中的成分有了初步的了解，并且已经知道用实验的方法证明空气中有氧气。如何用实验的方法探究出空气中氧气的体积分数是本节的重点，也是难点。

许多教师都怕做这个实验，原因是实验很难做成功，即使装置已经密封（如图8），有时还是连一滴水都进不到集气瓶内，测定的氧气体积分数总小于1/5。造成以上结果的原因是教师没有深入分析实验失败的原因。

为此，教师可以结合学生已有知识，从大气压强、液体压强展开全面分析，引导学生寻找失败的原因（其实很大程度上与在实验前导管内是否充满水有直接关系），待学生寻找到失败原因后，重新再做实验，这样更有利于对学生实验技能的培养，促进学生的思维发展。

四、应利于培养学生的创新思维和实践能力

新课标指出，学生创新精神和实践能力是科学精神和科学素养的精华，因此要求课堂实验设计能激发学生提出新想法、新观点的勇气和欲望，使学生有问题意识和合理的质疑精神，进而培养学生的创新精神和实践能力。

【案例4】在“平面镜”一课的课堂引入实验中，点燃演示烧杯中的蜡烛，然后用风吹蜡烛火焰，火焰不灭;再将水倒入烧杯，直到慢慢淹没火焰，火焰仍然不灭，将整个装置水平旋转90°，学生发现烧杯里根本没有蜡烛，更没有火焰，原来刚才看到的蜡烛和火焰只不过是在玻璃板前面的蜡烛和火焰的虚像。在学生的啧啧称奇中，平面镜相关内容的探究，就这样开始了……

魔术般的小实验勾起了学生的“悬念”，在有悖常理的强烈的情境矛盾中，学生科学探究的问题自然引发和产生，这种强烈的好奇心，促使学生积极地思考，使学生产生了问题意识和质疑精神，进而促进学生创新精神和实践能力的培养。

五、应注重学生态度、情感与价值观的培养

对每一位学生来说，科学态度、情感与价值观的表现是复杂多样的，是有一个长期的形成过程的。对于学生科学态度、情感与价值观的评价，新课标要求学生具有热爱自然的情感和对自然界的好奇心，有学习科学课程的兴趣;能积极参与科学探究，能热情关注科学技术的发展，能勇敢地、实事求是地提出或修正自己的见解，能和同学合作交流;形成用科学知识为祖国和人民服务的意识。因此，笔者认为教师在课堂实验设计时应做到以下几个方面。

1.课堂实验设计要有趣味性，力求现象惊奇、明显，富有魅力

图9

【案例5】在“大气的压强”教学引入时，为了使创设的情境更具有趣味性，在引课时，笔者做了如图9的实验：在一只可乐罐内装少量水，先放在酒精灯上加热到沸腾，并快速将其倒扣在水中。本实验的设计有两个明显的特点：可见度大，可乐罐瞬间被压瘪，同时能听到响声;现象惊奇、明显，出乎学生的意料之外，从而激发起学生的学习兴趣和求知欲。

2.课堂实验设计应能激发学生积极参与科学探究的热情

【案例6】在探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”时，提供给学生一台电动皮带轮、一块木块、一盒砝码、一个弹簧秤。如图10所示，让学生根据教师提供的教学仪器，通过讨论交流制订计划、设计实验。笔者让学生以小组为单位自行探究，并将比赛竞争的意识贯穿其中。很快的，每个小组的小组长进行了有效的分工：有的研究滑动摩擦力与压力的关系，有的研究滑动摩擦力与接触面大小的关系，有的研究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系，有的研究滑动摩擦力与物体运动速度大小的关系，有的负责记录结果，……整个实验过程井井有条，分工合作使得活动效率得到了提高。

图10

由学生自己探索出实验方案、设计实验，虽然学生的实验方案可能很粗糙、不完善，但通过学生间的相互交流补充，教师点拨，最终每一组学生都找到问题的方法，使学生体会到通过自己的努力获取成功后的满足感，从而激发学生积极参与科学探究的热情。

总之，笔者提到的科学课堂实验设计应该考虑的五方面问题，并不全面，还需要在今后的教学实践中加以完善。当然，教师的每一个实验设计都不能全部体现这五个方面，应根据实验本身的特点尽可能地发挥这五个方面的功效，演绎出精彩的科学课堂。

[参考文献]

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[4]蒋文俊.以设计性实验为载体，培养学生的创造性思维能力[J].中学化学教学参考，2000（12）.

路基路面科学设计分析 篇7

新时期我国经济开始了稳步以及高速的发展, 因此道路建设关系到我国经济建设的发展, 特别是公路以及市政道路的工程建设。市政道路工程影响着城市区域经济以及交通体系的发展与完善, 现如今我国城市对行车载重量、行车速度以及通行能力等的要求逐渐提高, 因此想要满足现代化城市的道路交通需求, 可以结合科学合理的路基路面设计, 提高市政道路工程的建设质量, 从而实现市政道路工程的建设目标。而影响到公路项目路基路面设计的要素主要有:路基的压实、防护与支挡、路面厚度与强度以及路面路基的排水设计等, 这些都是公路路基路面设计的关键组成。以下本文就针对公路以及市政道路的路基路面科学设计进行分析与研究。

2 我国市政道路路基路面的科学设计分析

市政道路路基路面需要在使用中承受较大的承载力, 行车速度与行车荷载的不断增加, 都要求平整的路面以及坚实的路基, 从而满足市政道路的行车需求。此外市政道路主要应用在城市的发展与建设中, 一旦出现质量维修工作就会影响交通通行能力, 因此路面路基设计要加强其使用期限, 提高市政道路的安全性、舒适性以及耐久性。

2.1 市政道路中有关路基施工的科学设计分析

2.1.1 路基在市政道路中的科学设计理念

市政道路路基设计应根据城市中长期发展规划, 综合考虑社会效益、环境效益与经济的协调统一, 合理采用技术标准。市政道路路基设计可分为一般路基设计与特殊路基设计。一般路基设计要根据每个项目实际情况进行填方、挖方路基设计。路基压实应根据道路实际等级及行车满足规范所要求的压实度。同时要做好路基的排水、防护与支挡等设计。特殊路基设计应进行综合地质勘察, 查明具体特殊条件及成因等, 因地制宜地采取特殊路基处理方法, 提高市政道路路基的强度与承载力。特殊路基设计还应该遵循以防为主, 防治结合的原则, 采取合理的整治方案和工程措施。

2.1.2 根据工程建设需求确定市政道路的路基高度与宽度

市政道路路基的关键是路基的高度以及宽度, 这也是设计的基本内容。路基宽度应根据市政道路等级、城市规划等合理确定, 路基高度的确定应以边坡高以及填挖高度为基础, 并综合考虑城市规划、纵断面、地形、水文地质以及工程地质等因素, 提高路基的稳定性与强度。

2.1.3 市政道路路基排水系统的科学设计分析

排水设施是道路路基设计中必不可少的组成, 可以降低路基渗水现象的发生, 提高路基的稳定性、强度与承载能力。因此在设计排水系统的时候, 要结合地质条件、周围环境与城市降水状况, 从而提高路基设计的科学性。同时, 路基排水设施应与道路工程同步设计、同步实施。

2.1.4 检验试验和数据, 提高路基设计的科学性

在路基的科学设计中, 不仅要规范要求各项设计, 还要在施工前对路基进行试验数据的调查与分析。检验试验数据, 并对数据的科学性以及设计标准进行复核, 确保路基设计可以提高市政道路质量。在分析与校核试验数据时, 要对路基质量、路基使用状况等进行科学的分析与评价, 从而提高路基设计的科学性。

2.2 市政道路中有关路面施工的科学设计分析

2.2.1 路面在市政道路中的科学设计理念

路面设计在市政道路工程设计中不可或缺, 主要是对断面几何尺寸以路面结构组成等进行设计分析。将路面层面与结构组成的功能在路面设计中进行综合的分析与计算。路面结构与各层功能的分析要依靠道路等级来进行, 不同层面的厚度也要根据路面环境所需功能以及道路行车交通荷载来进行科学设计, 以提高路面的质量, 提高道路的使用期限。此外市政道路的路面设计分为柔性与刚性路面设计, 市政道路使用寿命以及抗弯强度可以依靠基层结构与混凝土面层来提高。而低路面强度道路可以采用改良沥青来提高。结合设计计算方法与经验方法可以科学合理地设计路面, 提高路面设计的质量。

2.2.2 路面在市政道路设计中的科学取值

市政道路设计规范对水泥混凝土路面的设计基准期为20~30年, 而沥青混凝土的路面设计基准期为15年, 但实际上在较短时间内路面就会发生结构损坏。因此在设计路面时, 要按规范要求进行设计, 结合行车量、区域经济发展状况等综合因素科学分析, 并根据道路的地理条件、路基土特性、路基水文及气候环境状况, 考虑强度、刚度、稳定性、耐久性因素, 进行路基路面整体结构设计, 促进市政道路的发展。

3 我国公路路基路面的科学设计分析

3.1 我国公路路基科学设计分析

3.1.1 公路路基的基本设计要求

公路路基设计应根据公路的功能和等级, 遵循因地制宜、就地取材、节约土地、保护环境的原则, 通过技术、经济综合比选, 合理确定路基方案, 做好综合设计。在保证公路路基满足经济性原则基础上, 路基还应具有足够的强度、稳定性和耐久性。假若公路的路基压实度、稳定性以及强度达不到设计规范要求, 就无法进行路面结构的铺设。在设计特殊水文地质的道路路基时, 一定要结合实际调查与勘察资料, 进行科学的分析与设计。

3.1.2 公路路基的设计的分类

与市政道路工程相同, 公路路基的设计也可以分为一般路基设计与特殊路基设计。

一般路基设计应收集公路沿线气候、水文、地形地貌等资料, 做好沿线地质、路基填料勘察试验工作, 查明地层岩土性质、厚度、空间分布特征及有关物理力学参数。为路基设计提供坚实的基础资料。一般路基设计中最基础的是要做好路床、填方路基及挖方路基设计, 路基填料应满足公路路基设计规范要求, 并根据每个项目实际情况尽量利用现有填料, 降低造价, 实现设计与经济完美结合。同时一般路基设计还应做好路基填挖交界处理、高路堤与陡坡路堤、深路堑等设计, 但路基设计宜避免高填深挖, 不能避免时, 宜结合项目实际情况进行方案比选, 进行合理的设计。公路路基防排水设计是路基设计中不可或缺的部分, 路基防排水设计的好坏直接影响路基的使用及寿命。防排水设计应根据公路沿线气象、水文等, 遵循总体规划、合理布局、防排疏结合、少占地、保护环境的原则, 设置完善、通畅的排水系统。同时还要做好路基的防护与支挡设计, 根据项目实际情况并结合工程经济科学合理地选取防护与加固形式, 以防止路基病害、保证路基稳定, 使公路与周围环境相适应。

公路特殊路基有滑坡、崩塌、泥石流、膨胀土、冻土、软土路基等等, 以上特殊路基处理不当直接影响路基路面设计质量, 甚至会造成人员、财产的巨大损失。特殊路基中最常见的是软土路基。软土路基处理方法具有多样性, 可以采用挖除换填、排水固结法、真冲碎石桩、高压旋喷桩、CFG桩等多种处理方法。在设计时, 应调查收集公路沿线的地形、地貌、工程地质、水文、气象、地震等资料, 采用适宜的勘探方法试验和测试, 进行技术和经济分析, 选用合理的处理方法, 有效提高路基强度, 做出科学合理的设计。

3.2 我国公路路面科学设计分析

3.2.1 公路路面的科学设计

在设计公路路面时, 要首先考察路面周围的环境条件, 查看是否有砂石以及石头等材料可以利用, 因为公路路面施工的规模较高, 因此可利用的周围材料可以降低工程的造价成本。在设计路面的时候, 要结合新材料以及新技术的应用, 提高沥青以及水泥混凝土路面的使用效果与期限。设计路面结构要制定完善的路面结构施工方案, 根据公路路面规范的检验计算选择出合适的材料。我国公路大多都是水泥混凝土的路面行驶, 因为投资与养护成本低。在设计公路路面的时候, 要结合当地交通量、材料、地质环境等确定施工的路面结构, 然后确定路面施工厚度, 施工路面的厚度会影响到公路的使用期限与造价成本, 因此路面设计人员要综合多方面要素, 科学合理的设计路面的宽度、厚度等, 此外还要考虑到未来时间段内的经济规划, 比如交通流量等, 从而设计出科学合理的路面厚度与宽度, 延长公路路面的使用期限与寿命。

3.2.2 公路路面路基的排水系统设计

在公路路基路面的排水系统设计中: (1) 要做好公路地面的排水设计, 采用贯通全线的边沟来进行路基地面的排水, 边坡长度要高于300m, 另外可以将排水系统引渡到取土坑、排水渠以及河流内, 保证路面路基的排水效果, 提高路面路基的质量。 (2) 要做好路基路面地下的排水设计, 在一般的路段中, 设计路基边沟的时候主要选择填筑形式的边沟, 避免出现路基边沟的积水。另外对特殊的软路基在设计处理的时候, 地下水往往比较丰富, 因此为了提高特殊路基的强度与稳定性, 就需要设计好地下排水系统, 提高路基路面的质量。

4 结束语

总而言之, 公路以及市政道路的路基路面科学设计可以有效提高道路的质量, 延长其使用期限与寿命, 降低道路投资建设的成本。科学研究、分析与设计公路与市政道路路基路面, 可以有促进我国道路交通的发展。

摘要：近些年以来随着我国经济建设的不断进步与发展, 市政道路以及公路的建设发展速度也不断加快, 路基路面的科学设计可以极大地促进市政道路以及公路的运营。在公路以及市政道路的运营建设中需要综合多方面的要素, 从而加强其路基路面设计的科学合理性。现如今我国要求较高的公路以及市政道路建设标准, 因此利用现今的计算、试验以及理论方法等对公路及市政道路路基路面进行科学设计分析, 从而实现我国公路与市政道路路基路面的建设目标。

关键词：路基路面,公路,市政道路,科学设计,分析

参考文献

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初中“科学”有效复习方法设计 篇8

一、设计一:情景贯穿, 激发学习兴趣

创设富有新意的问题情景, 能充分发挥“科学”的综合学科优势, 激发学生的学习兴趣, 开阔学生视野, 增强学生的求知欲, 激活学生的思维, 使学生处于悱愤状态, 不断推动学生的思维向纵深发展。

在《科学》教材中有些知识点是并列关系, 它们并没有严密的联系。老师在复习这类知识点时若能创设一个情景将这些貌视毫无关联的知识串联起来, 则复习突破了“炒陈饭”的方式, 会使学生耳目一新。例如在第三册第二章§1～5的复习课可以这样设计:首先在大屏幕上显示“梦想之旅”, 老师提问:“今天老师和同学们一起环游世界, 大家有兴趣吗?”然后让学生选择交通工具 (如热气球、飞机、轮船) 去旅游。同学们的选择肯定不会完全相同, 所以老师可以根据热气球、飞机、轮船这些情景复习基础知识。若选择热气球, 则复习热气球的原理, 根据热气球的升空记录可以复习大气温度的垂直分布及大气分层, 凭借“热气球最佳飞行时间”的材料可以复习天气与气候、天气的要素、气温的日变化等知识点;若选择飞机或轮船也同样可以串联许多基础知识:大气温度的垂直分布及大气分层、天气要素、飞机原理、大气压证实及测量、气体压强与流速的关系、浮力、浮沉条件、液体压强与流速的关系等知识。通过“选择什么交通工具去环游世界”这个令人兴奋的情景来串联复习, 原本错综复杂的、比较零乱的知识被串成了一根线, 织成了一张结实的网。这样一来, 学生的课堂参与热情很高, 大脑的思维十分活跃。

二、设计二:热点透视, 激起学生热情

社会热点问题能较好地体现科学教学的时代性、科学性。复习时, 老师把知识目标与学生感兴趣的国家大事如北京奥运等社会热点问题有机融合成一体, 并渗透情感、态度、价值观教育, 对激起学生的学习热情、提高复习效率, 起到四两拨千斤的作用。

例如“光”的复习教学可用“奥运之光”为题进行。知识结构为:光源—光的传播及光速—光在同种均匀介质中沿直线传播—光的反射定律—平面镜成像原理、特点—光的折射规律—凸透镜成像的应用。具体的教学设计是:首先回顾北京奥运, 引出奥运圣火的火种灯、李宁腾空点燃主会场的火炬、邱健的最后一枪、水立方游泳馆、郭晶晶跳水、菲尔普斯自由泳、新闻记者在抓拍等图片, 再设计以下问题: (1) 火种灯是光源吗? (2) 光的传播需要媒介物质吗? (3) 光在哪些物质中可以传播? (4) 李宁腾空点燃主会场的火炬时为什么会有影子? (5) 酷暑时, 水立方会不会变成“温室浴场”呢?为什么? (6) 郭晶晶在跳台上可以看到游泳池中自己的像吗?这相当于成像, 所成的像有何特点? (7) 当跳水运动员下落的过程中, 像的大小如何变化 (变大、变小或不变) , 像离水面的距离将 (增大、减小或不变) 。 (8) 游泳馆的水为什么看上去是那样的浅? (9) 在水中的菲尔普斯看观众又会有怎样的感觉? (10) 你知道新闻记者手头的照相机成像特点吗?这样, 以中国人所自豪的北京奥运为线索的教学设计使学生在豪情澎湃中完成各知识点的复习。这个设计的优点是:借助学生感兴趣的内容、熟悉的场景, 学生会非常愿意用已学的专业知识解剖科学奥秘。

三、设计三:自我梳理, 归纳知识结构

学习是知识建构的过程, 而知识的建构要以学生已有的知识为基础。因此在复习教学中如何引导学生对已学知识进行自我梳理、归纳, 从而自主建构知识体系, 是非常重要的。

在复习课中, 老师应搭建合作交流的平台, 让学生在表现自我、相互竞争、相互合作中感受意想不到的惊喜与收获学习成果的喜悦。常见化合物间的反应规律是中考的重点和难点之一, 怎样使枯燥的反应规律在学生的相互竞争中建构、完善呢?笔者曾进行这样的教学设计:课前布置复习物质分类及各类物质间的相互反应规律的任务。上课时把学生分成两大组, 并声明优胜小组成员在班级量化考核中每人加2分。首先在大屏幕上显示稀硫酸、稀盐酸、锌粒、铜、二氧化碳、二氧化硫、氧化铜、氧化铁、氢氧化钠、澄清石灰水、氯化钡、硝酸银溶液、食盐水、碳酸钠、大理石、水、钠、氯气等十八种物质的名称;然后让学生在学习活动单上进行物质分类竞赛, 在能相互反应的物质间连线, 进行书写化学方程式比拼, 根据化学方程式总结反应规律, 完善酸、碱、盐、氧化物等物质间反应的条件, 探索制盐十法及制碱、制酸的可能方法;最后交流评价。上课时教师充分发挥班级量化考核的杠杆作用, 为学生搭建学习、表现的平台。整节课中充满了竞争的氛围, 学生学习的热情十分高涨, 复习效率得以提高。自主学习、合作交流和科学评价的有机结合是这一设计的巧妙所在。

四、设计四:任务驱动, 动脑动手又动口

任务能帮助学生自觉地把已有知识和技能运用于新的情境中。要完成学习任务, 要求学生不仅掌握基础知识和从题目中敏捷地捕捉和分析信息, 而且能有选择地调用自己贮存的知识, 将信息与已有知识有机地结合起来, 从而综合地运用知识解决问题, 最终轻松愉快地实现知识复习与能力提高。

这时所用教学策略为:针对复习课的教学目标, 老师设计几组任务, 将有关基础知识、基本技能、基本方法融于其中。课堂以任务为骨架, 教师引导学生对任务进行分析、讨论和解答, 必要时结合学生实际再增加一些重要的实验或重组整合某些实验。例如:在复习电路与电路连接时, 可以根据串并联电路的特点设计成一组任务: (1) 打开家里电冰箱门, 你会发现灯亮了, 这时冰箱的压缩机可能在工作, 也可能没工作, 试一试画出冰箱的工作简图; (2) 现在轿车比较普及, 小明在坐轿车时发现四个车门中任一车门没有关好, 驾驶仪表上的指示灯就会发光提示。每扇车门相当于一只开关, 你能画出电路图吗?

结果同学们都傻眼了, 虽然经过教师引导、小组讨论等教学手段, 但同学们还是一言不发, 教师只得自己分析。教师讲得累, 学生听得一知半解, 教学效果不佳。但是, 如果让同学们以边讨论边实验的方式进行模拟实验调动学生学习积极性, 促使其动脑动手又动口, 学生会运用已有的知识解决实验中遇到的问题。实践证明, 对重难点知识的复习必要时采用边讨论边实验的方式比教师一个人分析讲解效果好得多。

五、设计五:习题拓展, 巩固深化又提高

中国有句古话叫“授人以鱼不如授人以渔”, 说的是传授给人知识, 不如传授给人学习知识的方法。通过习题拓展、一题多解, 重视解题的过程和方法, 对于提高学生分析问题、解决问题的能力和培养学生严谨的科学态度具有良好的效果, 可让学生的科学素养在不知不觉中得到提升。

在对“科学”进行新课教学时, 我们是一个知识点、一个知识点的教学, 好比是站在大街上认识门牌号, 学生对各个知识点之间的联系没有形成自己的网络体系, 尤其表现在解题过程中。在复习时利用习题拓展的途径, 可以帮助学生形成良好的知识结构, 达到“一览众山小”的境界, 从而加深学生对知识的理解、掌握和应用, 切实提高学生的解题能力。例如分析饮水机、电饭煲、电烙铁等家用电器加热和保温的工作原理, 解此类题目学生普遍感觉困难。笔者曾这样设计电功、电功率的复习:首先请学生用所给的器材 (电源、开关一只、导线若干、两只不同的灯泡) , 设法使两只灯泡都发光, 并画出电路图。待学生掌握该知识点后, 再引申到饮水机、电饭煲问题, 让学生有“哦, 原来是这么回事”的感慨, 使学生的解题能力在不知不觉中得以提升。

设计科学 篇9

一、教师要精心设计课堂内容

1. 精心设计, 目的明确

师生互动交流的主要形式就是提问, 提问是实现教学目的的必要手段。备课时就要明确提问的目的, 无论是课堂组织的定向性提问, 还是了解学情、复习旧课的摸底性提问, 还是学习方法的指导性提问, 或是知识理解的启发性提问等都要以激发学生学习科学的兴趣为前提, 来鼓励学生积极探索思考培养学生学习科学的热情, 培养探究科学疑问的热情。

2. 循循善诱, 层层激趣

在课堂教学中我常用启发性课堂提问, 因为它能触动学生的思维神经, 给学生带来愉悦感, 还能给学生点拨正确的思维方法及方向, 还能调动学生思考的积极性, 在解答问题的过程中, 学生的思维随之逐步提高。任何一门学科都必须重视学生的学习兴趣的培养, 尤其是科学课要注意培养学生持久的学习兴趣。趣味性浓是科学学科本身的特点之一, 怎样将学生的直接兴趣持续下来, 这就需要教师采取灵活多变的教法进行培养。教师在课堂上激发起学生强烈兴趣的同时, 还要给学生设置一定的悬念, 激发学生在课外去完成。如我在教《磁铁》一课时, 在课内引导学生实验认识了磁铁的基本性质, 在即将下课时我提出这样的一个问题: 如果把一根磁铁截成两段后, 每小根磁铁是否具有磁铁的基本性质? 在教《动物和环境》一课时, 给学生提出了“你在什么地方能捉到蚯蚓? 为什么?”的讨论题, 让学生先讨论再回家实地考查验证。这样有目的地设置一些悬念, 不仅使学生保持了持久的学习兴趣, 而且节省了课内教学时间。

二、在学生层面, 要引导学生在科学探究中, 学会“倾听”

在科学课中, 学生最感兴趣的是实验, 因为在课前师生准备了实验材料, 学生又急于想动手摆弄这些材料, 这样就分散了他们的注意力。

采用的方法:

( 1) 实验材料先不发给他们, 等老师把该讲的讲完, 学生的疑问、假设和探究方案都提完, 再把实验材料发下去。

( 2) 给予倾听者鼓励表扬, 对这样的学生多做口头表扬。

( 3) 在试验中组织交流、引导思考。学生自行开展观察实验时, 对事物的感知是零星分散的, 而且因人而异, 有正确的、错误的、片面的等多种情况。教师必须组织学生把各自的观察结果汇报出来, 相互交流、相互补充、相互启发, 使各自分散的发现变成集体共同的财富, 逐步形成一个丰富完整的形象, 达到理性的认识。应该注重发挥学生的逻辑推理能力、想象能力和创造能力, 给学生以表现、发挥才能的机会。在这过程中教师要敏锐地静观事态发展, 既不能放任自流, 又不做知识的评判者, 在适当时机提出问题, 做学生掌握知识的引路人。一要抓住教学的关键处设问展开讨论;二要抓住思考的转折点设问展开讨论; 三要抓住理解的难点设问展开讨论; 四要抓住探究规律处设问展开讨论; 五要于无疑处质疑。当学生明确了实践活动的目标任务后, 就放手让学生自己去设计实现目标任务的方法, 把整个活动的进程交给学生自己把握, 充分发挥学生主体地位。学生依据材料、工具、能力、爱好等方面的特点, 自己选取最合适的方法进行小制作、小实验。如让学生制作一些小圆纸片, 有的用剪刀剪, 这是习惯思维指导下的实践行为。可有些同学用小刀裁, 有的用锥子扎, 也有的用一元硬币做模型冲出来一个小圆。

三、加强科学意识, 把科学带到学生身边, 科学无处不在

1. 走向课外, 丰富学生知识的层面

在科学教学中应确立“以课本为基础, 走出文本, 走向课外图书馆”的理念。这是因为学生一生中学到的东西, 大量的不是从教科书中学到和老师教给的。如打电话、骑自行车、玩滑溜、唱流行歌曲等。所以, 在教学中我经常引导学生看一些与教学内容有关的影视片, 阅读各种报刊杂志, 推荐阅读《少儿百科全书》《祖国上下五千年》《有趣的动植物》等书籍, 让学生在大课本中去学取知识, 形成社会综合知识观、大科学观。

2. 精选材料, 调动学生活跃的思维

教学要收到良好的教学效果, 就需要教师课前根据教学内容和目的, 精心设计、选择“有结构的材料”以调和课堂学习的良好气氛, 如教学《温度和温度计》时, 我在每一实验组的桌上放上了冷、热、温三杯水, 各人去感受三杯水的温度。结果一个说温水是热水, 一个说热水是温水。不同的感受为本堂课的定量观察研究奠定了基础。

总之, 小学科学教学以周围常见的自然事物与自然现象为对象, 提供给学生生活中经常接触的材料进行科学探究, 并适当地将这样的科学探究延伸到课堂以外的丰富多彩的生活中去。从而对周围世界充满强烈的好奇心和探究欲, 产生对科学探究的浓厚兴趣, 形成学科学、用科学的良好习惯, 获得真正的发展。

摘要：从科学课堂教学的兴趣以及如何提高课堂有效性等方面进行阐述, 用实践和体会说明了优化科学课堂的教学设计是对构建知识和技能、过程和方法、情感态度与价值观的积极作用, 为新课程的实施进行了有益的尝试。

关键词：激发兴趣,有效性,科学课堂,探究能力

参考文献

[1]科学 (3-6年级) 课程标准.北京师范大学出版社.

[2]李晓文, 王莹.教学策略.高等教育出版社.

谈生物作业的科学设计 篇10

关键词：作业 初中 课程改革 作业设计

中图分类号：G421 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）02（c）-0093-01

1 学以致用，作业设计应由理论转为实践

生物这门学科中许多现象都是生活中真实反映出来的，学生往往因其平常化而不太留意和重视这些现象产生的缘由，如果在作业的布置方面加以突破，通过理论化的作业形式转化为实践性的作业，必将激发学生学习的兴趣，加深生物学习中应用能力的锻炼：例如：在讲授“光合作用”这一章节的时候，光和色素及温度的变化相互之间的影响问题一直是每届学生讨论的焦点，秋天低温使叶绿素被破坏最终导致落叶变黄，而秋天树叶变黄则是由黄色的类胡萝卜素比较耐低温的特性导致的，这些观点大家持赞同意见，但提及秋天枫叶变红，学生就持不同的观点，有观点认为枫叶中特殊光和色素，有观点认为呈现在液泡中花青素的颜色在起作用。对此，教师可适时布置课外实践作业，一方面，可以激发学生的学习兴趣，强化认知力的锻炼；另一方面，让学生课外用显微镜自己观察下，寻找答案。

由此，教师在学生遇到此类问题的时候，不能单单从理论的解释方面入手，应充分考虑学生的钻研学习动力的激发，及时将问题布置成体会型实践作业，使他们在体会中学到知识，得到快乐。

2 小组型学习，作业设计应考虑学生团队协作能力的锻炼

新课程要求注重学生综合素质的培养，在初中教育中应当加强学生团队协作方面的锻炼，组建学习型小组，团结协作完成作业，这就要求教师在作业设计时充分考虑这方面的因素。正如教学大纲所要求的“计并布置贴近学生生活实际的实践性、应用性、小组合作性作业，是理论联系实际并培养学生团队合作能力的有效途径之一”。

3 精选核心知识，对学生进行知识的辅助训练

生物知识翰如渊海，题目繁多，毫无选择盲目去做，时间不允可，学生也会做许多的无用功。教师利用现有资料上的习题要筛选，也可自行设计。生物的学习目标就是让学生熟悉自身的生活环境，了解生物循环及多样性，注重保护环境及生态平衡等。为了加强这方面的锻炼，教师可以适当的安排生物兴趣小组的组建，让学生从书本中跳出来，从题海中跳出来。同时，可以安排兴趣小组开展社会调查，例如环境污染造成的后果、测定酸雨的影响、调查、吸烟的害处等。

4 科学设计实验作业，指导学生进行科学观察

实验是生物教学的重要手段，实验质量的高低取决教师的有效指导和学生的亲身体验与反思。教师针对每一个实验设计好简洁科学的实验的过程，可现场指导，让学生勤于动手，反思，顺利完成实验，同时作好实验记录，完成实验小结和实验整理，最后以实验报告册的方式将实验情况反馈给教师。

5 适当设计并布置学生完成开放性作业，有利于学生创新意识和探究精神的形成

课外实践活动设计的多样化是生物特点之一。教师要重视学生课外实践活动的开展，并对其提出明确要求。但教材的设计具有指导性和普遍性，不同的地方和学校，实际情况并不完全一样，生物学教师要根据校情和学情，有选择有针对性地指导学生的课外实践活动。教师可将课外实践作业分为必做作业和选做作业：前者教师可根据学生的爱好设计作业，主要目的在于理论强化和引导实践；后者教师则选择学生兴趣所在的现象加以设计作业，目的则在于激发学生学习兴趣。就学习型小组创建来讲，课堂上学生往往留有很多疑问，教师可以在小组讨论会中，让学生提出并一同参与讨论，教师指点迷津。

此外，加强学生拓展知识的锻炼，在作业设计中给学生一些相关知识的网站或参考书目，甚至提供实践的机会与场所，帮助学生去深化与开拓新的生物知识领域。例如：“植物的构造”单元教学后，自己布置了如下作业。如要求每一位学生通过报刊、书籍、互联网等媒体收集人类活動破坏或保护生态环境的实例，培养中学生基本的收集资料和处理信息的能力。选做作业依据个人喜好可自己选择，教师不做硬性要求。如“调查惠州市植被状况”，我们就定位为选作实践作业，倡导学生开展调查，教师作好指导和实施建议。

以学生为中心, 科学设计课件 篇11

●明确课件制作目的

设计课件一定要有一个明确的目标，即运用现代教育技术手段究竟要解决课堂教学中的什么问题，这是创作课件时首先要明确的。课件设计通常不是从分析教学目标开始，而是从创设有利于学生对知识理解的情境开始，无论是学生的独立探索、协作学习还是教师辅导，学习过程中的一切活动都要从属于这一中心。所以，在课件设计之初就要把握教材的重点、难点。当教师不易讲清、学生不易理解时，尤其是讲授知识的重点和难点时，由于教师确定的思维启发或学生被启发而出现的求知兴奋时刻，借助于现代教育技术，会给人一种豁然开朗的感觉。因此，课件制作一定要明确教学中所要解决的问题。

●注意学习环境的创设

在现代学习环境下，媒体和资料并非用于辅助教师的讲解和演示，而是用于支持学生的主动学习和协作式探索。在传统课件设计中，对媒体的呈现要根据学生的认知心理和年龄特征进行精心设计。现在，由于把媒体的选择、使用与控制的权力交给了学生，这种设计就完全没有必要了。反之，对于信息资源应如何获取，从哪里获取，以及如何有效地加以利用等问题，则成为主动探索过程中迫切需要教师提供帮助的内容。所以，在课件设计中要加大师生交互和学生与课件交互的比例，让学生亲自参与，变学生被动接受为主动认识，真正实现学生主体地位的体现。由于现代教师的主导作用主要发挥在情境创设、信息资源提供、合作学习的组织和研究性学习的指导、自主学习的组织和研究性学习的指导以及自主学习策略设计等方面（而不是板书、讲授和满堂灌），所以，在这种情况下，教师的主导作用如果发挥得越充分，学生的主体地位也就必然会体现得越充分，这样加深了学生对知识的理解，同时也锻炼了学生的动手操作能力。

●注意课件中知识的扩展

一个好的课件，先要有好的素材（信息资源）、好的创意。好的创意来自于教师对教材的钻研、备课。首先，教师应在相关实际情况中确定一个真实事件或问题；然后组织学生围绕该问题展开进一步的学习——对给定问题进行假设、组织学生通过查询各种信息资料和逻辑推理对假设进行论证、根据论证的结果制定解决问题的行动规划、实施该计划并根据实施过程中的反馈补充和完善原有认识。通过发挥学生的首创精神、知识外化来实现学生的自我反馈，引起学生学习需求，引导学生主动监测、引发思考、积极参与研究活动、掌握学习的方法和步骤。

例如，在教学“三角形内角和”一节内容时，使用多媒体计算机演示：把三角形的三个内角经过旋转变换而组成一个平角。“是不是所有的三角都具有这样的特性？”教师设置悬念，引导学生做新的探索。教师把握时机，在学生渴望知道问题结论的氛围中，适时展开教学，就能收到水到渠成、事半功倍的教学效果。

●明确计算机辅助教学和传统教学手段、方法之间的关系

发展现代教育技术，并不是要抛弃一切传统的教学技术，而是要把两者有机结合起来，努力挖掘一切教学技术手段的使用价值。我认为，传统教学手段和方法是多少代教育工作者辛勤劳动总结出的一套行之有效的方法，我们不能全盘否定，过分夸大计算机辅助教学的作用是不恰当的。计算机辅助教学只有用在“不可替代”的情况下，才更具有使用价值。过多、过滥使用计算机辅助教学，甚至会给教学造成一些负面影响。

例如，有一个辅助教学软件演示椭圆的画法及定义，软件利用计算机绘图的特性动态地把椭圆画出来，让学生通过观察得出椭圆定义：虽然生动有效，但实际上老师在数学课上只需带一根绳两个图钉，就可以非常直观地画出椭圆，并由此很方便地导出椭圆定义。因此，无论从教学效果，还是教学效益来说，一般情况下，传统教具所能发挥的作用绝不逊色于计算机。另一个例子从其他角度来说明这个问题：有个立体几何的辅助教学课件，讲解的是立方体中有关异面直线的关系，做得很直观、形象，把这个立方体绕不同的轴旋转，让学生清楚地看到各线之间的关系。从技术的角度讲该课件的确做得很好，但是如果学生由此产生想象力的依赖性，效果则适得其反。因为立体几何的教学目的就是培养学生的空间想象力，而这样直观的课件对学生空间想象力的培养是不利的。