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关于水的科学小实验及原理范文1
水是各个年龄的儿童在不同的学段都可以探究的主题。在幼儿园中，通过在玩水区的自由探究，通过在教师设计的关于水的主题活动中的系统探究，幼儿可以了解到水作为物质所具有的基本特征、独特性以及水与其他物质相互作用时所发生的一些有趣的现象。
一、教师应有的基本观念和需要了解的基本概念
幼儿教师自身具有关于水的基本观念和基本概念有重要的意义，这不仅影响着教师作为人类的一员和地球上的居民在思想与行动上是否具有资源观和环境保护的意识与行动，而且影响着教师作为一名教育者所具有的视角、判断力和教育行动。
幼儿教师应该知道：水在地球上广泛分布，所有的生物都需要水，水对人类生活有着巨大的影响；水有不同的存在形式，这些形式之间相互转化需要一定的条件；水能与其他物质相互作用，而且这些相互作用会呈现出一定的规律性的变化，等等。
1.水的基本性质。
水具有液体的一般特性，可以流动，没有固定的形状。水还具有一些区别于其他液体的性质：透明无色、没有气味、表面张力小。
2.水的存在形式与变化。
水是唯一的以三种状态存在于自然界的物质，水具有三种不同的形态：固态、液态和气态，而且在一定条件下三种形态可以互相转化。水在一个标准大气压下，温度在0度以下为固体——固态水，0度为水的冰点；温度在0度～100度之间为液体，水在通常情况下呈液态；温度在100度以上为气体——气态水，100度为水的沸点。通过凝结、冻结、融化和蒸发过程，水蒸气、水和冰(冰晶)之间相互转化。自然现象和自然降水如天空大气层中的水蒸气和云，以及由此而形成的冰雹、雨、雪、雾和霜都是水的三态及其相互转化的真实例证。
3.水对其他物质的作用。水能够与其他物质相互作用，其结果呈现混合、溶解、排斥等现象。采用常见的熟悉的物质进行混合实验，可以了解到水对其他物质的作用。有些物质能溶于水，有些不能；物质溶解后其外观会发生改变，得到的混合物的状况也不同。在这些过程中都遵循着物质守恒原理。
一种物质(溶质)均匀地分散于另一种物质(溶剂)中，形成溶液的过程叫做溶解。例如，食盐、糖等溶解于水形成溶液。整个溶解过程通常包括两个方面：一是物理过程，即溶质的分子(或离子)的扩散过程；另一个是化学过程，即溶质的分子(或离子)和水分子(如溶剂为水)作用形成水合分子(或水合离子)的过程。因此在溶解过程中常伴有热量、体积及颜色的改变。
有些物质可以溶解在水里，形成不同的溶液(如盐)，有的物质在水里不会溶解(如沙)，有的物质遇到水会发生作用而变成另一种物质(如铁、小苏打)，有的物质和水相互排斥(如油)。
不同的物体在水中还会发生有趣的沉浮现象：沉、悬浮和漂浮。沉是指物体完全沉入水底；悬浮是指物体在水中既不沉底，又不露出水面，即悬浮物体全部在水里；漂浮是指物体有一部分体积在水里，另一部分露出水面。
4.水对人和动植物具有重要的作用。
水是人和动植物赖以生存的基本条件，没有水，人和动植物的生命就会受到威胁。
水是人体内含量最多的成分。人体重量的50％～60％是由水组成的，儿童体内的水分更高达80％。人体只要失掉15％～20％的水，生命就有危险。一般来说如果没有水，人在1～2周后就会脱水而死。医学统计估算：人体每天需要补充1800～2500毫升水。植物如果缺水，很快就会死去。
5.水资源是有限的，要珍惜和保护水资源。
我们生活的地球大约有71％的地面被海洋覆盖着，然而，地球上的淡水资源却只占水资源总量的2.5％，可直接利用的淡水只有0.26％。中国是一个干旱、缺水严重的国家，加上人为的大量浪费、严重污染和地下水超采等原因，加重了水资源缺乏，生态环境非常脆弱。
二、幼儿有关水的经验与概念发展的特点
由于水是人们日常生活中常见的物质，因此幼儿很早就有关于水的经验，并随着年龄的增长而不断增加。清楚地了解幼儿已经具有的经验和向着概念发展的过程中所达到的水平，是提供高质量的有关水的探究活动的基本前提和基础。
1.幼儿能够初步认识和了解到水的基本物理特性。
在日常生活和幼儿园玩水区的活动中，幼儿可以了解到水作为液体的一些基本特性：水可以流动和形成水滴；水总是往下流，除非有外界的动力促使它们上升；水的形状取决于装水的容器的形状。
通过教师提供的有结构的材料，在玩水区的自由探究中孩子们会发现：我们把水倒进漏斗，它流出来；我们把水倒进滤勺，它流出来；我们把水倒进擦手纸，它流出来；水能够通过所有带窟窿眼儿的东西。我们把水倒进瓶子，水就留在里面；我们把水倒进罐头盒，水就留在里面；水没有形状，什么形状的容器都能放。
2.幼儿能够发现水的不同存在形式与变化，但无法理解其原因。
在日常生活中，幼儿可以发现，如果将水放在一个很冷的地方，水会变成冰；如果将冰拿到一个温暖的地方，冰又会变回水；他们还可能指出，当天变冷时，水会结成冰，冰的表面上会出现水；但是他们不可能解释这是怎么回事。还有一些现象比如蒸发，他们可能作出有趣的解释或者天真的理论。例如，他们发现水还可以消失，但他们可能认为放在一个碟子里面的水之所以不见了，是因为碟子把水吸收了，挂在绳子上的衣服干了是因为所有的水都流下来了，水坑里的水消失了，是因为水通过一些看不见的管道流到云朵里面去了。
可见，幼儿已经有了一些关于水在特定的循环环境下的因果关系的直观经验，但这些认识更多地是发现了有趣的现象，他们不可能理解和解释这些现象及其成因，对于幼儿来说，蒸发与凝结的含义在此时就是他们所看到的水的“消失”与“出现”的有趣现象。要真正明白相关的概念含义和原理要在几年之后。
3.幼儿乐于探究水与其他物质的相互作用，并能发现有趣的现象和简单的规律。
在日常生活中，在沙水区的游戏中，幼儿还能够发现石头、沙子、糖、盐这些材料和水放在一起相互作用和混合时，会发生不同的现象——有些材料不见了，而有些材料还保持原样。
在水中探索物体的沉浮是幼儿非常感兴趣的活动。给幼儿提供一盆水、一个软木塞、一小块木头、一颗弹子、一只乒乓球、一块海绵、一块石头、一个橡皮泥小球和一个带盖子的透明小瓶子等，当幼儿面对着好玩的水和各种物品时，他们急于把东西一个接一个地扔进水里，甚至把一小盒的东西都倒进水里去，心满意足地用他喜欢的方式在水里摆弄和操作这些物体。在这个过程中，他们发现有的东西浮起来，有的东西沉下去。随着教师引导幼儿关注“什么样的东西浮，什么样的东西沉”，幼儿逐渐发现轻的东西浮起来，重的东西沉下去。后来，他们进一步发现同样大小的东西，重的下沉，轻的浮着。
此时，教师及时为幼儿提供一些诸如海绵之类的东西，幼儿用各种方式操作这些材料，逐渐地，幼儿会发现里面“有空儿”“有空气”的东西会浮的秘密。可以说，幼儿通过对这些材料的探究和操作会发现，在水里，有的东西沉在水底，有的东西浮在水面上；重的东西沉下去，轻的东西会浮在水面上；同样大小的东西，重的下沉，轻的浮着；里面有空气的东西会浮着，当水把空气赶出来时，物体会沉下去。但这个年龄的幼儿还不能理解浮力和密度等复杂的概念，他们探究的重点应该放在发现有趣的现象上。
总之，幼儿已经具有了一些有关水的经验，并能够发现一些有关的现象，但基本不能理解概念的含义和原理。因此，沿着重要概念发展的方向，支持幼儿积累相关经验，引导幼儿通过探究发现一些有趣的现象，是幼儿阶段探究水的重点。此外，让幼儿了解水与人和动植物的关系，懂得从小珍惜水资源，也是非常重要的教育内容。
三、创设环境和条件支持幼儿对水的探究
幼儿主要通过感官和各种工具在实际深究和操作中初步获得对水的认识。根据幼儿的探究特点，可以通过许多方式为幼儿提供探究水的机会。就活动的性质与结构来说，可以划分为两大类：一类是幼儿的自由探究，主要发生在可选的有关水的区域活动之中；另一类是教师组织的具有较高结构的幼儿小组或集体的探究活动。
1.创设玩水区支持幼儿的自由探究。
教师为幼儿精心创设自由探究水的环境和条件，对于幼儿主动感知和发现水的特征及一些有趣的现象非常重要。例如在活动室里可以专门设置水的探究台，作为幼儿开展水的探究活动的场所。试管和水槽能引发幼儿探究水的流动的兴趣，不同大小的容器可以让幼儿做装水和倒水的实验，小点滴器可以让幼儿做水滴的实验，在一个装满水的容器里试着将物体漂浮起来可以让幼儿对浮力和密度有所认识。
有些幼儿园专门设置了沙水混合区，准备一些有趣的容器、石头、漂浮玩具等材料，幼儿可以探究水和沙子的特性，发现其相同与区别；探究水与其他各种不同的物质相互作用时所发生的各种有趣的现象。
2.设计有关水的小组或集体探究活动。
在观察幼儿自由活动的过程中，教师可以了解到幼儿关注和关心哪些问题，发现了有关水的哪些特点和现象，已经获得了哪些经验，并在此基础上判断、选择和设计有关水的小组或集体探究活动。教师还可以对各年龄段幼儿有关水的前期经验进行专门的调查，以期更好地把握幼儿有关水的经验水平，并在此基础上开展高质量的探究活动。
根据有关水的关键概念，幼儿有关水的概念发展特点，幼儿对水的特点与现象的关注点、兴趣点和有疑惑的问题，教师可以有针对性地设计一系列有关水的探究活动。有关水的探究活动可以是单纯的科学探究活动，如运水(重点感受水的流动性)、物体的沉浮(重点探究水与其他物质相互作用时发生的沉浮现象)；也可以是科学探究与其他相关领域相结合的探究活动，如，哪种纸适合做染纸画 (科学与美术综合活动)、哪种纸做的小船在水面上漂浮时间最长(认识水的特性与认识纸的特性相结合)、哪个瓶子装水多(探究水的特性与数学中对容积的初步认识相结合)等。
一些新的研究发现，通过教师设计和组织的探究活动，5~7岁的儿童能够认识到，水可能是液体，也可能是固体，它可以从一种形式转换成另一种形式；而且还能够发现，如果水转换成冰，它的体积会增大，然后再把冰融化，那么得到的水量同冰冻前一样。5～7岁的儿童在教师的引导下通过对比实验还会发现，水放在敞开的容器中会消失，但是，在密闭的容器中则不会消失。
关于水的科学小实验及原理范文2
关键词：小组合作 趣味性提问 团队精神 实验改进
一、小组合作学习的优点
美国学者、著名的学习专家爱德加？戴尔提出学习金字塔概念：
第一种学习方式――“听讲”，也就是老师在上面说，学生在下面听，这种我们最熟悉最常用的方式，学习效果却是最低的，两周以后学习的内容只能留下5%。
第二种，通过“阅读”方式学到的内容，可以保留10%。
第三种，用“声音、图片”的方式学习，可以达到20%。
第四种，是“示范”，采用这种学习方式，可以记住30%。
第五种，“小组讨论”，可以记住50%的内容。
第六种，“做中学”或“实际演练”，可以达到75%。
最后一种在金字塔基座位置的学习方式，是“教别人”或者“马上应用”，可以记住90%的学习内容。
爱德加・戴尔提出，学习效果在30%以下的几种传统方式，都是个人学习或被动学习；而学习效果在50%以上的，都是团队学习、主动学习和参与式学习。
从以上的数据中我们可以显而易见的看到合作性学习，小组讨论学习的优势非常的明显。
二、设计趣味性的课堂提问、提高小组合作效率
美国教学法专家斯特林G卡尔汉认为：“提问是老师促进学生思维，评价教学效果以及推动学生实现预期目标的基本控制手段”。提问这一教学手段可用于整个教学活动的各个环节，在新课的导入、新知识的讲授、课堂练习等活动中都可用到。因此，在教学过程中，教师精心设计提问，创设问题情境，以问题为中心组织教学非常重要。
初中阶段的学生思维活跃，好奇心强，容易接受新鲜事物。教师应该从研究学生的心理着眼，在维持提问原意的前提下，适当增加一些趣味性的东西，寻找问题与兴趣的结合点，使学生从“要我学”转到“我要学”的轨道上来。
案例1：《机械运动》（第二课时）
“哪位同学知道田忌吗？”“齐国的大将”学生回答。“你从哪里知道这个人物的？”“田忌赛马，小学语文书里学过的”“谁来说说这个故事”，学生大致说完故事。老师给予了肯定。近一步追问“如何判断谁的马跑的快点？”“谁跑在前面”“谁先到终点”有些学生抢着回答，然后顺理成章的引入“判断物体运动快慢的方法”中来，新课随之开始……可见，教师的问题设计要生动、有趣。这样能更好地激发学生的学习积极性，培养学生的整体思维，可谓扣住重点，事半功倍。
案例2：覆杯实验中谁的实验效果最好？
八年级科学《大气压强》一节里，有一个覆杯实验，其目的是证明大气压强的存在。课前我布置给学生，让他们自己从身边的材料入手来做此实验，谁能坚持最长时间不让水往下掉？。第二天各小组学生都把各自的器材带到教室然后开始进行实验。其中有个小组坚持时间最长效果还非常好，具体步骤如下：第一步，用质量较大的较厚的有机玻璃来代替硬纸片，目的是排除有机玻璃被水弄湿后粘住的干扰；第二步，用塑料茶杯代替玻璃杯，因为这样更容易在杯底钻一个小孔，并用胶布封好；第三步，用学生玩的玩具气球，剪成圆筒状，套在茶杯口作为胶垫，这样可以使气密性更好。学生们在课堂上演示时。发现，装满水倒立后，有机玻璃不会掉下来。然后将胶布撕掉，露出小孔，由于水和空气接触，有机玻璃掉了下来。这就很好地证明大气压的存在。从这个实验的改进来看，学生之间良好的合作探究，相互借鉴得出了非常好的学习成果。同时又通过此次活动，激发学生的学习兴趣和探究欲望。
三、充分利用团队精神，改进实验教学
科学是一门以实验为基础的学科，在平时的实验教学过程中，我们要能充分调动学生利用生活中的一些材料去改进实验，这样不但可以提高实验效果，而且可以引导学生在合作过程中发挥他们的主动性和创造性，培养学生的合作探究和创新思维。
实验一：光的直线传播
七年级科学《光和颜色》一节里，有一个活动，其目的是得出光在同一均匀介质中是沿直线传播的结论。然而在活动中，书本上没有提到探究的器材。为此我在一周前布置学生小组之间合作。学生很快找到了第一个方案：用手电筒作为光源，结果视觉效果不太明显。改进为红色激光笔，效果果然好点。但是又发现新的问题，在空气中光的传播路径不太明显，通过讨论用点燃的蚊香和一个去掉底的绿色的大可乐瓶制成烟雾室，再用激光笔发出激光照射，就观察到一条笔直的光路。从这个活动中学生充分发挥了各自的想象力和团队合作精神。
实验二：改良潜水艇模型试验
上完《1.5浮力》这节内容后我在周末布置给学生利用身边的器材去模拟或改进“潜水艇模拟试验”，到时评比哪个组的模型，即制造简单又操作方便。学生回校后，上交了很多作品。现摘录其中一个比较代表性的设计方案和模型。
一、实验器材
大号雪碧瓶小药瓶红墨水
二、设计思路
物体的浮沉是一个常见的现象，生活中有大量事件都可以用物体的浮沉条件做出满意的解释。浸没在液体中的物体都会受到液体的浮力作用，当物体受到的浮力大于所受的重力时，物体上浮；相反，物体下沉。雪碧瓶的浮沉子与潜水艇的原理是一致的，它是靠改变自身的重力来实现上浮和下沉的。
三、操作步骤
取一个普通的可乐瓶，在里面装满水，往里滴加几滴红墨水，再取一只装青霉素药粉的空小药瓶，在往里面注入适当的水，倒置的放入可乐瓶中，拧紧瓶盖，当用手捏瓶时，仔细观察可以发现，小药瓶开始下沉。原来捏瓶时，可乐瓶内的压强增大，把水压入小药瓶中，使得小药瓶的重力增加，当重力大于浮力时，小药瓶就下沉了。反之，当重力小于所受浮力时，小药瓶就上浮了。
这个实验的最大特点是，不仅可以说明潜水艇的浮沉原理，而且器材取材方便、环保，实验成本也低。操作简单，效果却非常明显。询问过该组同学关于这个实验设计过程，他们一开始按照书本的模型去设计，结果发现材料很难找，操作也困难，讨论后改进成该方案，但一开始水中无红墨水，做实验时小药瓶内水位的变化看的不太明显，又进一步讨论后，往水中滴加红墨水，增加实验现象的观察效果。
关于水的科学小实验及原理范文3
关键词 中学生物实验 定量分析 呼吸速率
中图分类号 G633.91
文献标识码 B
在上海二期课改中，高中生命科学教材中关于呼吸作用的知识点，仅在课程起始要求以酵母呼吸作用的演示实验对呼吸作用的概念进行引入，而在整章节中没有设置有关测定生物呼吸作用的学生实验。因此，本次实验考虑在呼吸作用的章节中加入用定量分析法测定动物呼吸速率的学生实验，选取贴近学生生活的小型哺乳动物大鼠作为实验材料，兼顾化学课程中的化学定量分析法以及物理课程的气压与气体体积的知识点。
目的是希望可以用定量分析实验替代中学实验中极为常见的定性实验，贯彻综合理科的教学发展目标，并通过本次实验，更好地培养学生的科学素养和研究精神，树立中学生独立思考、严谨踏实的科学精神。
1 实验材料与仪器
1.1 实验材料
Ba(OH)2，墨滴，大鼠，乙醚，凡士林。
1.2 实验仪器
广口瓶，烘箱，分析天平称量，网兜，玻璃直管，烧杯，玻璃弯管，漏斗，滤纸，铁架台。
2 研究方法及原理
2.1 呼吸作用
动物在O2充足的情况下进行有氧呼吸作用，通常简称呼吸作用，吸收O2释放CO2，分解有机物产生供生命体生长所需的能量。
有氧呼吸作用反应式为C6H12O6+6O2＝＝＝6CO2+6H2O，吸收O2与放出CO2之比为1：1。
2.2 化学定量分析法
本次实验利用Ba(OH)2吸收密封容器内大鼠呼吸作用所产生的CO2，生成白色的BaCO3沉淀。反应式为：Ba(OH)2+CO2====BaCO3+H2O。反应特点为反应迅速，且因为BaCO3不溶于水，表现为白色沉淀，反应平衡始终向沉淀产生方向移动，本反应的产物不含气体，所以不影响实验中小鼠呼吸作用对气体的消耗和产生，可以用来定量计算呼吸速率。
BaCO3生成的摩尔数即为小鼠呼吸作用产生CO2的摩尔数，且呼吸作用吸收O2与放出CO2之比为1：1，即1mo102产生1toolBaCO3。
2.3 小液滴法测量气体变化量
用水平玻璃直管连接两个装有气体的装置(图1)，当一侧气压改变时，小液滴在无外界阻力条件下向气压小的一侧移动，直至使两边的气压达到平衡，平衡状态下小液滴静止不动。
在本次实验中，大鼠的呼吸作用使密闭容器内的O2不断被消耗，生成的CO2被Ba(OH)2溶液吸收，体系中气体体积减少，压强减小，小于小液滴另一端的外界大气压强，使玻璃水平直管中的小液滴向容器方向移动，且理论上小液滴移动的体积应为呼吸作用消耗的O2体积。
3 实验步骤
(1)配制过饱和Ba(OH)2溶液，过滤，取150mL倒入广口瓶。
(2)在玻璃直管内封入一段黑色墨水，搭建实验装置，并将玻璃直管放置水平。
(3)密封实验装置，在接口处涂以凡士林保证整个装置的气密性，开始计时，观察小液滴是否移动，验证气密性。若移动，则继续实验；若不发生移动，则停止计时，重新密封再次验证。
(4)15min后，记录液滴移动距离，并将广口瓶内溶液过滤，滤纸放于60℃烘箱内干燥。
(5)待滤纸完全干后，刮取滤纸上的白色沉淀，用分析天平称量，记录数据。
(6)洗净实验器材。
(7)取大鼠一只，并称量体重。
(8)将大鼠用乙醚麻醉，装入底部用铁网支撑的网兜内，放入广口瓶，固定网兜，使底部不接触溶液液面，重复上述试验步骤。
(9)将两次实验中Ba(OH)2滤液置于不同烧杯内，放置一段时间，有沉淀产生说明Ba(OH)2未反应完，干燥所得的沉淀未超过测量范围，可以进行定量计算。
4 结果与分析
4.1 大鼠呼吸速率的计算及分析(表1)
从表1可以看出，实验组BaCO3的生成量远大于空白对照组，且差值在一个数量级左右。分析空白对照组也有BaCO3生成的原因是空气本身含有约为0.9％的CO2。将实验组的BaCO3生成量减去空白对照组的，即为大鼠呼吸速率的耗氧量。
计算两次平行实验大鼠的呼吸速率可以发现，两次实验定量计算出的大鼠呼吸速率数据比较接近，分别为0.30mL／(g・h)及0.36mid(g・h)，说明了本次实验的实验方法所产生的实验结果差异较小，具有一定的稳定性及可重复性。
4.2 小液滴移动距离描述
在实验进行前期，玻璃水平直管内的小液滴向广口瓶方向移动，且随大鼠呼吸频率做节律性移动，每次移动距离基本相同。但在实验进行后期则基本保持静止。而两组空白组中小液滴几乎没有发生可见的移动现象。两次实验皆是。
用小液滴法测量气体变化量，并未做到定量计算，但是却可以明显的看到呼吸作用所导致的气体减少，让整个实验现象更加明显。
5 讨论
理论而言大鼠呼吸速率(以耗氧量计)为0.68～1.10mL／(g・h)。而本次实验中得出的大鼠呼吸速率(以耗氧量计)为0.30～0.36mL／g／h，分析实验组数据与理论上大鼠的呼吸速率相比偏小的原因可能为：其一，大鼠用乙醚麻醉处理之后使其呼吸作用减弱，呼吸速率降低；其二，可能是将容器中液体倒出过滤时由于沉淀并未完全洗干净而造成的误差；其三，干燥后将粘在滤纸上的沉淀刮下时造成的损耗也可能导致实验结果偏小。
在用小液滴法测量气体变化量时观察发现：水平玻璃直管内的小液滴向广口瓶方向呈节律性移动，且每次移动距离基本相同。通过观察可以发现这种节律性的移动与大鼠呼吸频率一致。而在实验后期小液滴基本保持静止的原因可能为气密性问题，或是容器中氧气大量减少而产生的。
本次实验的实验仪器多可动手制作，中学的学科交叉较多，可以从不同的实验室取材，有利于更好地完成实验。比如实验中用自制塑料盖加以凡士林密封，如果用橡皮塞代替气密性会更好；玻璃直管用中学物理实验用到的u型管代替，通过气压来计算气体体积变化，以更好地建立生物学与物理学之间的联系；小鼠所在的“笼中笼”，用烫了洞的塑料瓶代替，或是较密的铁丝笼代替都可以使实验过程更简便。提倡中学教师因地制宜，选择生活中的材料，也可以让学生动脑，也不失为对于学生观察生活，独立解决问题的一个锻炼。
关于水的科学小实验及原理范文4
【摘 要】 当今是知识经济时代，联合国教科文组织在《教育——财富蕴藏其中》的研究报告中指出，教育应当为人的一生幸福做好准备，未来教育的四大支柱是通过教育使学生学会认知、学会做事、学会共同生活、学会生存。新的初中化学课程理念强调通过化学教学激发学生学习化学的爱好，强化合作学习的意识，促进学习方式的转变，培养学生的创新精神和实践能力。在国际竞争中，是否具有创新能力，已成为一个民族是否具有竞争力的要害。而提问题的能力一定程度上说就是创新能力的前提和基础。正如爱因斯坦所说的“提出一个问题，往往比解决一个问题更重要。”因为有问题、才会有思考、有了思考，才有可能找到解决问题的方法和途径。但目前我们的课堂教学中大多还是老师讲、学生听，教师写、学生记，教师问、学生答的教学模式。这样长期下去，学生也就成了习惯，还乐于接受这种被动、消极的学习方式。就现在各地区开展的一些优质课观摩或比赛活动中，也难得一见有学生在课堂上“敢”颠倒过来向老师提出教学之中碰到的一些问题，进行质疑或提出自己的看法。因此，在教学中培养学生思维能力、提问题能力是二期课改理念的要求，而“讨论——尝试”教学模式”教学则是实现这一要求行之有效的方法。采用“讨论——尝试”教学模式，其过程为“创设情境——讨论——尝试——总结——形成结论”四个阶段。其教学特点是：引导学生在对知识内容进行挖掘拓展的过程中，以知识为载体，对知识学活用活，克服对知识僵化地记忆和狭隘地理解，并培养学生创新能力；通过学生独立思考及相互讨论，培养以学生为主体的主动参与式学习。
关键词 创设情境；讨论；尝试；总结；形成结论；研究内容；研究方法；研究过程
1.调查研究：一项学生最感兴趣的调查（参与率%）如下：讨论问题42．81%学生实验35．33%表扬8．52%教师讲评4．61%其它8．7%由此得出，学生最感兴趣的是课堂上对问题的讨论，“讨论——尝试”教学模式就是在学生交流、讨论、提问过程中，优化教学过程、大面积提高教学质量。
2.研究内容，研究过程（1）创设问题，引发认知冲突——启动阶段问题情景是一种特殊的学习情景。创设良好的问题情景是实施“讨论---尝试”教学模式的前提。问题情景的设置就是要促使学生在原有知识与必须掌握的新知识之间发生激烈冲突，激化学生意识中的矛盾。其过程应生动直观，富有启发性，要善于运用直观演示、实验探索、多媒体动画、趣味实验等手段，努力使抽象问题具体化、深奥原理形象化、枯燥知识趣味化，从而大大激发学生发现问题的欲望和解决的热情。（2）学生交流、讨论、提问——联动阶段“讨论——尝试”教学模式”的理论依据：长期以来，中学化学教学普遍采用“传授式”课堂教学模式，以教为中心，忽视了对学生学习过程和实践能力的培养，遏制了学生主体性的发挥。为了适应时代的要求，在以素质教育为核心的基础教育课程改革中，我们应当努力实践新课程改革的目标：改变课程过于注重知识传授的倾向，强调形成积极主动的学习态度，使获得基础知识与基本技能的过程同时成为学会学习和形成正确价值观的过程；改革课程实践过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状，倡导学生主动参与、乐于探索、勤于动手的习惯，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决实际问题的能力以及交流与合作的能力，关注学生的学习兴趣和经验，引导学生不断创新、不断实践。“讨论——尝试”教学模式有着坚实的理论依据，理论的主要指向是培养学生获取知识的主动性、合作性和创造性。布鲁纳的发现学习理论认为，“认识是一个过程，而不是一种产品”，教学过程就是教师引导学生发现的过程，学生不应是被动的、消极的知识接受者，而应是主动的、积极的知识探究者，学生要利用教师或教材提供的材料进行思考，亲自去发现问题的结论和知识之间的内在联系，努力成为一个“发现者”；罗杰斯教学观主张教学应以学习者为中心，学生是学习活动的主体，他们具有内在的潜能，并能主动地发展其自身的潜能。学生应以主人翁的姿态投入到学习过程中去，与教师一起探索、研究和发现，做到主动参与、全员参与、全程参与；现代教学论指出：教学过程是师生交往、积极互动、共同发展的过程。没有交往、没有互动，就不会存在或发生教学。反思我们的教学，帮学生做了多少件事，而这些本可以是学生自己做的事，我们不放心、不舍得，而恰恰是我们“善良的心”使学生失去了一个个发展的机会。“讨论---尝试”教学模式启动、联动、能动和创新为主线，以学生的合作讨论为主体培养学生能力、发展学生智力为中心，以优化教学过程、大面积提高教学质量为目标，以动脑为核心，进而辐射到动口、动手、动笔等诸多互动因素，留给学生足够的思考时间和思维空间，强调交流提问、变式探究等教学环节，从而让学生永远是复习的主体。
创设问题，引发认知冲突——启动阶段 启动阶段问题情景是一种特殊的学习情景。创设良好的问题情景是实施“讨论——尝试”教学模式的前提。问题情景的设置就是要促使学生在原有知识与必须掌握的新知识之间发生激烈冲突，激化学生意识中的矛盾。创设良好的问题情景，应使课堂气氛活跃、师生关系和谐、学生求知欲旺盛。其过程应生动直观，富有启发性，要善于运用直观演示、实验探索、多媒体动画、趣味实验等手段，努力使抽象问题具体化、深奥原理形象化、枯燥知识趣味化，从而大大激发学生发现问题的欲望和解决的热情。
学生交流、讨论、提问——联动阶段 联动阶段是实施“讨论——尝试”教学模式关键环节。在引导学生交流、讨论、提问过程中，教师可以铺设若干符合学生认知规律的子问题，放手让学生动脑思考、动口讨论、动手实验，独立寻求解决问题的办法。操作时要注意保证让学生有足够的时间进行探索，对探索过程中的不同见解、疑难问题，在讨论交流中能各抒己见、互帮互助、共同提高，充分暴露学生的思维过程，从而培养学生的表达能力、合作精神和团队意识。教学中教师要最大限度地发挥学生讨论的积极性和创造性，同时又要注意对学生的讨论及时进行恰如其分的启发，因势利导地调控讨论进程。（3）教师答疑点拨，适时强化拓展——能动阶段的核心是通过教师当场答疑，将所解决问题中失败的思路暴露出来，让学生从中领悟成功之路，看到思维的全过程并启发他们联系讨论的内容及思维方法，做出适当的引申与拓展。（4）展开合作讨论，自我体验归纳——创新阶段知识只有在应用中、在解决问题的过程中才能显示出强大的力量，学生也只有在应用所学知识解决问题时，才能把知识学活，才能提出新的问题。为此，教师应精选例题与习题，遵循学生的认知心理规律，展开变式训练，通过一题多解、一题多变、多题一解等形式，让学生深刻地理解知识，并能灵活地运用所学知识解答新情景下的问题，真正体现“学中用，用中学”，从而使学生的创造能力在学习和应用科学知识、解决实际问题的过程中不断完善、不断发展、不断提高。
3.化学教学示例
案例1：实验仪器装置专题
附教学案例：4.3 二氧化碳制取的研究
教学目标
（1）知识与技能：
了解实验室中制取二氧化碳的反应原理；探究实验室制取二氧化碳的装置，并利用设计的装置制取CO2；了解实验室中制取气体的思路和方法。
（2）过程与方法：
通过对获得二氧化碳气体的途径的讨论与分析，探究实验室制取二氧化碳的理想药品，树立多角度、多层次地观察和分析问题的意识；通过对二氧化碳和氧气有关性质的比较，了解制备二氧化碳和氧气时，其发生装置与收集装置的异同，初步确立实验室制取气体的一般思路和方法。让学生在组装并使用自己设计的装置制取气体的过程中，体验、反思和完善实验设计，掌握基本实验技能。
（3）情感、态度和价值观：
增强学生对化学实验的好奇心和探究欲，激发学习化学的兴趣；培养学生善于合作、勤于思考、严谨求实、勇于创新、大胆实践的科学精神。
教学重、难点
重点：实验室制取二氧化碳的化学反应原理、实验装置和制取方法。
难点：从实验室制取气体的思路出发，学氧化碳的实验室制取方法。
教学准备
将教材关于实验室制取二氧化碳的实验仪器图复印；上述制取二氧化碳实验的有关仪器；将全班学生分成若干小组，每小组不超过6个人。
教学过程：教师创设情境组织小组讨论与交流：1.观察家庭小实验（鸡蛋壳和醋酸反应）的现象，从中可得出结论。2.结合生活经验和已有知识，列举你们所知道的能生成二氧化碳的反应，能用化学方程表示的，写出有关的化学方程式。3.上述这些反应能否用于在实验室里制取CO2？简要说明理由。学生汇报实验现象，猜测反应中生成了CO2。
实验导学：课题2 二氧化碳制取的研究
〈投影演示〉实验1：碳酸钠和稀盐酸反应实验2：石灰石和稀硫酸反应
〈讨论与思考〉通过上述两个实验，思考实验室中能否采用上述方法来制取CO2气体？能谈谈你们的观点吗？〈投影演示〉实验3：石灰石和稀盐酸反应，学生分析得出：不理想。
（取材不便，条件限制，所得的气体不纯等。）观察并描述实验现象：实验1.有大量气泡产生，反应很强烈。实验2.开始反应时有气泡，一会儿就无气泡产生。分析得出：实验1反应太快，来不及收集气体；实验2以反应一会儿后就结束，不理想。学生讨论并得出结论：实验3反应速率比较适中，适合实验室制取CO2气体。体会理想药品的选择，了解实验室制取CO2的反应原理。了解原理：上述三个实验中，哪一个比较适合于实验室制取CO2气体？为什么？〈板书〉药品及反应原理。药品：石灰石（或大理石）和稀盐酸
原理：我们已知道了实验室制取CO2的药品及反应原理，那么实验室该用何种装置来制取CO2气体呢？〈板书〉装置的确定〈投影〉〈讨论与思考〉
实验室制CO2的两套装置，小组讨论如下几个问题：1.实验室制取气体的装置由哪几部分组成？2.确定气体发生装置时应考虑哪些因素？3.收集气体一般有哪两种方法？4.确定气体收集装置时应考虑哪些因素？归纳小结解答疑问，引导学生通过反应物状态、反应条件、气体密度与空气密度的大小比较，是否溶于水或与水反应对比实验室制取二氧化碳和氧气的异同，从而确定实验室制取二氧化碳的装置。〈投影〉
教材P111有关实验仪器。让学生利用所提供的有关仪器的卡片，从中自由选择，拼一拼，装一装，设计并组装一套制取CO2的装置。（要求各小组完成设计和组装，并向全班展示所设计的装置图，小组代表交流设计的意图。）投影或展示作品〉
从学生自己设计的装置中选择几套典型装置，引导学生分析和归纳操作中应关注的几个问题。〈讨论与思考〉如何检验生成的气体是CO2？怎样检验瓶内气体已收集满了？实验的操作步骤有哪些？板书〉三、制取二氧化碳指导学生完成实验〈小结〉通过本课题的学习，你们有哪些收获？还有什么困惑？
教学反思：教师通过创设情境，从学生的亲身体验入手，营造和谐、轻松的学习氛围。激发学生的探究欲，进行“具体问题具体分析”的辩证唯物主义观教育，培养学生良好的探究习惯。通过设置三个对比实验，让学生在观察与讨论中发现问题、提出问题、解决问题，从中培养科学观察、规范表达和综合分析问题的能力，树立实事求是、严谨务实的科学态度。通过对已学知识的回顾、小组，让学生在讨论与交流中相互启迪，巩固旧知，为新知识的学习奠定基础，从中培养学生的合作意识。通过对实验室制取O2和CO2气体的反应物状态、反应条件、气体的密度与空气密度的大小比较及是否溶于水或与水反应等内容的比较，为确定实验室制取CO2气体的装置和收集装置奠定知识基础，培养学生处理和加工信息的能力。在“拼一拼”、“比一比”、“辩一辩”的小组活动中，让学生分享成功的快乐，增强主动参与学习的意识，培养学生的创新精神和实践能力。让学生在动手实践中体验自己设计成果的乐趣。使学生在交流中互相启发，相互激励，发展和完善自我。
【作者简介】
关于水的科学小实验及原理范文5
【关键词】中学生；物理；能力；培养结构；分析
中学生学妤物理的关键在于学习物理的能力培养，能力提高了，才真正提高了学生的物理水平，才真正做到了不读死书。那么，如何去培养学生的物理能力呢？笔者认为关键是学生物理思维能力的培养，所以笔者就培养学生物理思维能力的结构进行分析，希望能够帮助建立新的有效的物理教学程序。
中学物理教学大纲就中学物理教学培养能力的问题提出了三个方面的要求，即实验技能、思维能力和运用数学知识解决问题的能力，而思维能力则是物理教学中能力培养的核心。如何培养学生思维能力呢？结合物理教学，思维能力培养的结构应该有如下方面。
一、抓好实验，实验是学生学好物理、培养学生物理能力的起点
例如，牛顿笫一定律的描述：“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止”。定律所叙述的这种情况—不受任何外力，只是一种理想理想情况而实际上这种理想情况处不存在的，因为绝对不受外力的物体是不存在的，而这一定律又是人们部结分析后认识了并应用着的一个普通规律，那么，这一理论怎样让学生认可和接受呢？只有认可，得到承认，记忆才来得快，才扎实，才深刻，才能成为学生自己的知识。那就只能用近似的具体的实验去认识，并经过认真分析、推理去证实——“间接验证法”。通过观察：有一定初速度的小球（或小车）在水平面上受阻力越小时滚动得越远，小车发生的位移越大，有这样的实验基础，再去推理，如果摩擦阻力小到可以忽略，甚至可想到没有了摩擦阻力时，小球的运动将如何呢？分析结果必然是：“小球将永远运动下去而不会停止”，这样，牛顿的第一定律便得到了“间接的验证”。象这样的实验，必须让学生亲自去做，并认真分析和推理，展开想象力，以达到真正认识的目的。对牛顿第一定律的证明，“远离天体的物体的运动，正是近似的不受外力情况，它们的运动也正是近似的匀速运动”，也可对学生说明，作为旁证。由此可见，实验在物理教学中起着十分重要的作用，是绝对不能忽视的。
1、小实验的教学功能
1）通过小实验进行教学，有利于消除学生对学习物理进行实验探索的神秘感，大大激发学生学习物理的兴趣，调动学生学习的积极性、主动性，使学生亲切的感到物理学就在自己身边，从而有利于培养学生学习物理的志趣。
2）通过小实验进行教学，要求学生自己完成小实验，绝不是一种简单的机械模仿，他们需要弄懂原理，寻找合理器材，进行少许加工、组装、是一种难得的手脑并用的锻炼活动。这有于培养学生的观察和实验能力，科学思维能力，分析解决问题能力，同时还可培养学生应用物理知识的意识，使学生具有开拓意识，创新意识和批判精神。
3）通过小实验的完成，有助于物理概念、规律的正确形成，进一步加深对概念、规律的理解、巩固和升华。因为初中物理所教内容，是生产、生活中最常见的基础的物理知识，其中对概念、规律基本是从物理事实中直接概括出来的。
4）通过小实验的教学，有利于培养学生的良好品德素质，促进科学世界观的形成。还由于实验过程不一定是一帆风顺的，它能够以较强的吸引力磨练学生的意志。实验中存在着辩证唯物主义教育的丰富素材，对于提高人的素质具有很大意义。
5）通过小实验教学，能大面积提高初三物理实验考察的合格率，也为今后高二物理实验考察奠定基础。学生通过小实验的制作，实验技能技巧训练，独立进行实际的操作能力都相应能够得到较大的提高。
2、多渠道实施小实验教学
1）延伸到习题练习中去，作为作业要求学生完成。这正符合现行教材的精神——书后练习中增加了一定量的动手实验题和实践观察题。
2）通过多种课外科技活动进行小实验教学，丰富学生课外活动内容。培养学生志趣，拓宽学生视野，形成技能，发展个性。
3）将一些简单、明了、启发性好的小实验改为课堂演示实验来完成。如“分子的运动”、筷子提米”等。将一些突出实验原理、实验技能的小实验改为分组学生实验来完成。如“自制潜水艇模型”、“自制电铃”，这有利于改变“满堂灌”的现象，使教学手段直观有效，教学气氛生动和谐。
3、组织多种形式评比、展览、奖励，进一步调动学生制作小实验的主动性，让初中物理教学充满生机活力，让学生积极主动发展。
笔者认为，重视运动小实验的教学，对全面实施素质教育，完成《课程标准》规定的教学任务有着十分重要的意义。
二、基本概念、定义、定律的理解和掌握是思维能力培养的根本
一般来说，最初步的概念、原理、定理，往注也是最难让学生很快接受的，这是从感性认识上升到理性认识的过程，是思维方式上的转变和提高，是比较艰难的一步。
因为物理是开放而有活力的一门基础课程。它是一门应用学科，基础部分具有实践性和理论性两个特点，既研究其基本规律问题，也研究教学过程中的具体操作问题，“只有课程回归生活，学生对学习才有兴趣、才容易掌握所学知识。”（1）
所以、首先要注意研究学生的学习基础，实际水平， 心理待征以及认知规律，从实际出发、设法提髙他们的自信心和学习物理的兴趣，调动学生的积极性和主动性，使他们能够积极、主动地自觉地去获得知识。弄清基本概念和理论，提高学生的物理能力才有了一个良好的开端。
三、借助生活经验诱发思维，是思维能力培养的必须。
例如教学“浮力”一章，学生熟知的生活感受是诱发学生形象思维的极好材料。
首先提出问题：①用水桶在塘中提水时，在桶未脱离水面前会有什么感觉？②这种感觉意味着存在一个什么力作用在水桶上？诱导学生凭借生活经验分析、思考得出；存在一个向上的托力（即浮力）作用在水桶上，由此引出浮力概念。进一步要求学生举出其它一些感知浮力存在的实例，诱发学生进行思维。然后，借助演示实验激励思维，证实浮力存在并测出其大小。
实验是物理学的基础。形象、直观的实验可以引起学生兴趣，激励思维。
1、演示实验：木块置于水中不沉，铁块置于水中下沉。
提出问题：上浮的木块受到浮力作用，下沉的铁块是否会受到水的浮力呢？能否用实验证实并测出铁块所受浮力的大小呢？
2、教师诱导学生利用已有知识设计用弹簧称测浮力的方法和步骤，并请一学生上台演示寻求上述问题的答案，即得出F浮=G-G1（G为物体在空气中重，G1为物体在液体中重）。
由于学生直接参与了实验的设计和演示，对他们分析、解决问题的能力以及创造性思维能力的培养都有好处。
3、发挥想象，猜想浮力产生的原因及相关因素，培养创造性思维能力。
想象力是思维的翅膀，教学中，设计适当的课题让学生猜想，可以激励学生进行创造性思维。做法如下：
提问：浮力究竟是怎样产生的呢？它的大小跟什么因素有关？同样受浮力作用，为什么木块会上浮，而铁块会下沉？
1）要求学生根据已有知识对上述问题提出各种设想。
2）教学中我们发现学生有各种各样的想法，教师可以用事实或实验将错误的设想——予以否定并逐步诱导学生得出正确的猜想。
通过这样猜想及概括、推理，学生运用有己知识的能力和创造性思维能力均得到了培养。
4、从理论上推导浮力公式，使感性思维上升为理性思维。
借助生活经验和实验演示进行的是感性思维，感性只有上升为理性才能透过现象看本质，找出一般物理规律。
教师诱导学生根据浮力产生的原因（压强差）对形状规则的立方体从理论上推导出浮力计算公式：F浮=ρ 液 gV 排。
上式表明，浮力的大小与液体的密度和物体浸在液体中的体积有关（猜想从理论上得到证实）。
5，实验探求阿基米德定律，培养分析、类比、抽象、概括等思维能力。
利用计算压力差计算出现规则形状的物体受到的浮力的大小与什么因素有关？”这一问题，教师因教利导说明这就是阿基米德定律所要阐述的内容。教学过程如下：
演示实验：
①用弹簧秤称出空气中铁块重G铁，然后将特块浸没在装满水的溢水杯中，读出弹簧秤示数G1，计算出铁块受到的浮力F浮=G铁—G1。②称出溢水杯中溢出的水重G排。③比较得出F浮=G排。
最后根据上述实验的结果得出阿基米德定律：F浮=ρ 液 gV 排。
学生需要通过观察实验过程，思考原理，分析、比较实验结果，并经过抽象、归纳、概括等一系列思维活动才能得出这一定律，不仅使学生由被动地接受知识变为主动的学习知识，而且学生的各种思维能力都得到了极好的培养。
最后，归纳求浮力的几种方法，培养收敛性思维能力。
此步要求学生进行，教师板书小结：
1、重力差法：F浮=G下—G上（G为物体在空气中重，G1为物体在液体中重）。
2、压力差法：F浮=F下—F上。3、阿基米德定律法：F浮=G排=ρ 液 gV 排。
二力平衡法：漂浮或悬浮时：F浮=G物。
通过概括性总结能够有意识地训练学生澄清思路，对所学的知识去粗取精、去伪存真，把多路思维聚向中心点，归纳出上述求浮力的四种方法，对培养学生收敛性思维能力有一定作用。所以，“解决问题是一种高级形式的学习”（2）
四、做适合学生水平的习题是提高学生物理能力的牵引力
在习题的布置上，难易程度一定要适合学生的水平，这一点也较难做到，过难或过易的习题，都对学生的认识心理有的下良影响。过易会使学生没有了钻研的机会，没有新鲜感，也失去了钻的兴趣，反之对学生物理能力的培养有害，而过难的题对学生的思维水平，理解能力来讲又无法达到，百思不得其解，也会使学生失去自信心，认为自己能力太差，总会以为“题目”是前面不可逾跃的鸿沟，难以攻下的堡垒，这样，对学生显然是一个打击。
因此，作业题要难易适中，要考虑到优生和差生的整体水平，基础知识和高深东西在习题的布置上要安排得当。逐步加深，循序渐进。
习题的类型，知识面一定要宽，各种题型必须全面接触，只有这样学生的各种能力才得到锻炼和提高，才能应付高考题中“新题“的出现。
关于“新题”，的确，高考题目都是经过精心安排的，在一定程度上对考生有一种“新”的感触，这也正是考查学生素质以及各种能力的有效方法，使一些能力较差的同学会产生面对问题无从下手的感觉，这正是学生分析、理解和综合运用能力较差的缘故。
要解决“面对问题无从下手”这一问题，首先要找到这种“新题现象”的根源，然后才能对症下药，其实，这种情况体现出来的解题能力不够，不过是习题练得太少，没有把学过的各部分知识有机地联系在一起，没有把知识和解题方法融为一体，这就需要注意知识的综合，对母体解题思路不断总结，把知识和方法结合在一起，经过这样的训练后，在处理物理问题上会有意想不到的发现，正所谓“水到渠成”学习的趣味会更加增强，面对“新题”无从下手的感觉没有了，头脑会自觉地去寻找有关知识的联系、特征，很快找到题目测试的关键部位，这样很容易产生一种“钻”的感动，也会更增添学习的兴趣。
五、启发、引导、点拨是教学过程中提高学生物理能力的催化剂
学生的能力，主要体现在认识问题的敏锐和正确，以及解题思维的完整和全面，学生的解题方法和思维方式的形成，在很大程度上是对教师的效仿，因此，在授课时，教师要注意尽力去体现思维的完整和思路的敏捷。解题的正确性自然就提高了，那些没有理论依据或条件不足的情况会在头脑中自觉地排除掉，有了正确的路了，便象是有了海上的航标灯，思路会更开阔，思维更敏捷，面对“新题”无从下手的感觉没有了，各种能力的培养和提高便有了飞跃的进步。
以上可以是中学生思维能力培养的结构分析。
参考文献：
关于水的科学小实验及原理范文6
关键词： 建构主义；随机进入;化学教学
文章编号：1005－6629(2008)07－0017－03中图分类号：G633.8 文献标识码：B
随机进入化学教学的理论依据是美国学者斯皮罗等人提出的“认知弹性理论”（Cognitive Flexibility Theory），该理论是建构主义学习理论的一个新分支。所谓认知弹性，是指学习者可以随意通过不同途径、不同方式进入同样教学内容的学习， 从而获得对同一事物或同一问题的多方面认识与理解[1]。该理论的宗旨是要提高学习者对知识的理解能力和迁移能力，它强调教师既要提供给学生理解知识所需的基础，又要留给学生自由广阔的建构空间。斯皮罗将学习分为初级学习和高级学习。这里的初级学习，依据斯皮罗的观点就是指学生只要掌握一些结构良好领域的问题，如最基本的化学原理概念和事实内容知识，并能够将其运用于测验中的一种学习方式；高级学习方式要求学生掌握概念、规则等的复杂性、联系性，能把所学的知识广泛而又灵活地运用到具体的情境中去。“随机进入化学教学”（Random access instruction）正是斯皮罗等人在探讨了高级学习的基础上提出的适合高级学习的教学方法。
1随机进入化学教学的实质
随机进入化学教学可以被界定为学习者伴随着新知识的建构，根据自己的实际情况随意通过不同渠道，不同学习方式从多个不同角度和不同问题侧面，在不同的时间多次进入同一化学教学内容，从而达到对化学专题知识全面而又深入的掌握。随机进入教学以其自身鲜明的认知性、多元性及灵活性等特点[2]，迎合了化学模块教学的需要，有利于学生自主学习能力和探究能力的培养。在这种模式下，通过创设隐含不同目的、不同侧重点的问题情境，要求学生围绕事物的多面性特征，主动建构合理的知识结构，对概念获得新的理解。
例如，在关于二氧化碳性质探讨的化学教学中，首先教师可以口头介绍或图片展示二氧化碳与生活密切相关的具体事例，如碳酸饮料、温室效应、植物光合作用、灭火器及人工降雨等方面有实际意义的事实，激发学生的学习动机和兴趣，拉近学生与化学学习的情感距离。接着，从以下四个教学实验展开关于二氧化碳性质的探究学习，每一个实验都在不同的情景中进行。
实验（1）将带火星的木棒插入装满CO2气体的集气瓶，火星熄灭了，让学生通过直观的视觉观察了解CO2气体不支持燃烧的现实。实验（2）充满CO2气体的密闭容器中四处乱窜的苍蝇渐渐停止活动。该实验以CO2气体不能供给呼吸为设计要点，同时从侧面让学生加深CO2气体化学性质的印象。实验（3）通入CO2气体的紫色石蕊试液颜色变红，引起学生的好奇心，启发他们积极主动思考，进一步挖掘CO2气体溶于水显酸性的化学性质。实验（4）通入CO2气体的澄清石灰水溶液变混浊，由此现象引起学生认知结构上的不平衡，增加学生的心理悬念，使其产生透过现象看本质的探究意识，最后使学生通过查找资料或与他人交流逐渐清晰的得到问题解决。这四个实验在实际教学过程中从不同侧面展开关于CO2气体性质的教与学，包含了以基本知识传授为基础的教与学。由此可见，随机进入化学教学模式，在于凭借化学基础，从问题的不同侧面和角度，将学生的学习从低级向高级进行引导，帮助学生形成良好的知识结构。
2 随机进入化学教学的环节
随机进入化学教学由以下五个环节组成。
2.1创设情境
创设当前学习主题所依托的情境，激发学生的学习兴趣和探索动机，引起学生的认知冲突，唤起求知欲望，使学生明确认知目标，启发学生发现和提出问题，为引导学生随机进入化学教学做好准备[3]。创设化学教学情境的常用方式有：
2.1.1以图片、实物模型带入真实情景
把看得见摸得着的实体带入课堂，能让学生由心理和情感上感到“贴切”而容易理解情境中蕴含的知识内容。
2.1.2利用现代教育技术，如录像带、投影仪、VCD等手段创设问题情境
在“硅的化合物”的教学中，利用能实现三维空间的动画展示晶体硅的空间网状结构、二氧化硅的晶体结构等，把这些看不见摸不着的东西，结合画面变换，把学生带入一个形象生动直观的认知情境。
2.1.3利用课堂小实验创设问题情境
例如，在学习“溶液的酸碱性”时，让学生测定身边物质如食醋、酸奶、果汁等的酸碱性，通过实验中物质颜色、状态、气味等的变化，引导他们认识酸和碱及与其相关的概念，培养实验探究技能。
2.1.4介绍化学史创设问题情境
例如，讲有机化合物中的苯时，联系化学家凯库勒梦见“蛇咬尾巴”发现苯环结构式的科学想象方法；在有关氨的教学中，谈谈哈博在合成氨研究中屡屡受挫，知难而进，最终取得重大突破的精神。让化学史走进化学课堂，利用化学家在发现和发明过程中体现的真、善、美，使学生学到科学方法的同时树立远大的志向和奋斗目标。
2.1.5联系生产社会实际，利用贴近生活的常见现象创设问题情境
例如在学习“分子无规则运动”知识时，就可以从水的常温蒸发和受热蒸发这样的日常现象入手，引发学生关注、检索、提取、运用已有的知识经验。
2.1.6由旧知识的拓展引出新问题创设问题情境
研究表明[4]： 在“新旧知识的结合点”上产生的问题情境，最能激发学生的认知冲突。例如，在学习氢气的实验室制法时，教师提问实验室制氧气的反应原理、装置、收集方法、检验方法等，使学生通过对新旧知识关系的认识，主动建构新知识。
2.2 随机进入学习
学生根据教师当前提供的不同侧面相关联的问题情境，结合自身所选择的角度和方式，置身于认知弹性超文本环境随机进入学习。在此过程中，教师要把学习的主动权和监控权逐步交给学生，发展他们的自主学习能力和反思判断能力。例如：教师在开展“金属钠的性质”内容的教学时，给学生演示观察钠在水中反应的实验现象，引导开展随机进入教学，学生从物质的状态、能量、性质等不同方面，以不同途径、不同方式进入主题内容，自主地获得不同的结论：“钠放入水里浮在水面，说明钠的密度比水小”“钠与水反应立即熔化成光亮的小球，说明反应放热，钠的熔点低”“钠球在水面四处游动，说明有气体产生并推动钠球游动”“钠球很快与水反应并消失，可以看出反应非常剧烈”等等，从而促使学生的高级学习产生连贯性与类推性，帮助学生对同一概念的多维度理解，达到对金属钠的性质内容较全面而又深入的掌握
2.3 思维发展训练
在复杂的学习情境中，教师要把握学生的思维特点，引导学生从不同角度对同一个问题进行逐步深化的推理假设，培养他们的发散思维能力，使学生借助原有的认知结构，形成问题的不同解决思路和答案。同时教师应适时创设师生互动空间，对学生的认知活动做出必要的控制、反馈和调节。
例如，在有关炼铁的教学中，可以引导学生从以下不同角度切入思考。（1）历史角度：人类早在6000年前就开始利用铁，2000年前人类发明了从矿石里冶炼铁的方法，那么人类最早利用的单质铁与现代生活中的铁制品的来源相同吗？（2）化学分析的角度：生铁中含有哪些元素？不同的元素质量百分比对铁的硬度、熔点等物理性质、化学性质有什么影响？（3）地矿、冶金的角度：工业上冶炼铁的原料是什么？冶炼场地、工具、设备是什么，有什么要求，冶炼过程所需的温度、化学反应原理？（4）环保的角度：工业上冶炼铁的最终副产物是什么，该如何处理？（5）艺术审美的角度：生铁硬而脆，可铸不可锻吗？学生通过对问题的不同看法和了解，全面而深刻地掌握炼铁的有关化学方程式，及其在高温下用还原剂（CO）从铁矿石里把铁还原出来的原理等等有关方面的知识。
2.4小组协作学习
根据美国心理学家加德纳的多元智能理论的观点，每个学生都有自己的智力强项，如在化学学习中，有的学生擅长记忆概念原理知识；有的具有较强的观察分析推理能力；有的偏向于自我认知探索反省能力；有的则在动手实验操作方面突出等等，可谓各有所长。小组协作学习，可以让每个学生有机会各施其能，扬长避短，体验多元思维，让每一个学习者的个人学习成果与小组成员交流共享，在各自的小组中做出贡献，形成一个相互尊重、相互促进的学习共同体（Learning community）。例如，为了保证小组成员异质互补，教学中可以采取混合编组形式将5-8名各具特色的学生组织起来编为一组，并给每组一个口号或标志，激发小组成员对所在小组的归属感，增强小组凝聚力。学习中，让组内成员各承担一部分学习任务，并在组内产生一名组长负责学习活动分工、维持良好的学习氛围、汇报学习结果等任务。
2.5 学习效果评价
包括自我评价、小组评价和教师评价三种评价方式。评价内容包括：学习态度、与队友合作意识、讨论交流表达能力、任务完成情况、对小组所做出的贡献。评价等级设置：A-典范、B-较好、C-一般、D-合格。开展多渠道和多样化的评价方式，一方面可以使教师反思教学过程和效果，从而采取措施提高教学质量；另一方面让学习者在评价中看到自己的进步和不足，以此促进学生的自我监督、调节和提高。
与传统的化学教学模式相比，随机进入化学教学模式更符合我国化学新课程教学的要求。这种教学模式强调以学生为中心，把学生作为知识的主动建构者，以掌握基础知识和基木技能作为学生发展的支撑点，培养学生的科学素养和探究能力。
参考文献：
[1]Spiro R .J.Jehng,, J. & Cognitive flexibility and hypertext: Theory and technology for the nonlinear and multidimensional traversal of complies subject matter[A]. D. Nix & R. J. Spiro.Cognition,education and multimedia:Exploring ideas in high technology [C].Erlbaum ,1990.
[2]莫雷．教育心理学［M］．广州：广东高等教育出版社，2002．
