时间：2023-07-17 09:48:45
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇震撼的科学实验，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
本人任教的学校中，学生普遍对科学及技术有浓厚的兴趣和好奇心。为了让学生在课余时间参与有趣的科学实验，从而提升他们对学习科学的兴趣，本人于数年前已开始在学校内举办“科学实验工作坊”，并由科研特工队负责协助示范及带领活动。经过本人与科研特工队约2个月的商讨，我们的探索终于有了成果。我们把4个能施展“魔法”的科学实验做了创新及改良，并设计了一个活动方案。我们希望能通过此活动，让全校学生体会科学的奥妙，并于校园内凝聚研习科学的气氛。于是，我向校长提交计划书，建议冲出传统的实验室，走到校园的操场进行实验活动，并与校长详述活动的理念和可行性，结果成功取得校长的批准和无限量支持。
活动内容与过程
概况
活动对象为全校中一级至中六级学生，所涉及的人数约为1000人。活动日期为2011年5月26日至5月27日；活动地点是学校风雨操场；形式是在操场内设置摊位，展示4个能施展“魔法”的科学实验，并由科研特工队带领全校学生参与活动。4个能施展“魔法”的科学实验为隐形墨水、牙签水上漂、反斗沙桶和水柱识转弯。
有关科学原理
隐形墨水。“隐形墨水”其实是酚酞溶液。由于酚酞溶液是无色的，所以我们不能看到用酚酞溶液所写在纸上的字或符号。但是只要用蘸有氢氧化钠溶液的毛笔在纸上轻轻一扫，酚酞溶液会由无色转为粉红色，隐藏的信息就会忽然现形，效果如同魔法一样。
牙签水上漂。肥皂或洗洁精的成分含有表面活性剂，可以使水的表面张力减弱。所以牙签沾了肥皂或洗洁精的那一端，附近水面的表面张力比较弱，另一端水面的表面张力相对比较强，因此牙签就被张力较强的那方牵引而自动前进了，效果非常震撼。
反斗沙桶。固体的沙子也会产生浮力，但沙子的流动性不像液体那么好，因此需要敲打沙桶的边缘，帮助固体的沙子流动。由于乒乓球的密度低于沙子，因此在敲打沙桶期间，原本埋藏在沙堆的乒乓球会忽然浮出到沙堆的表面，让观众吃惊。
水柱识转弯。由仪器滴定管流出的水柱本是垂直向下的，但只要利用1根带电荷的棒靠近水柱，水柱便会被带电荷的棒所吸引。这是因为水是一种极性溶剂，水分子会按其极性而被吸引，让水柱出现“识转弯”的吓人场面。
以上4个“科学魔法”均有一个共同点，就是在进行期间会出现让观众感到有震撼性的场面，从而刺激其好奇心，在不知不觉间很想探索相关的科学原理。另外，就是这4个“魔法”的背后均同时涵盖初中与高中的课程知识。
活动预期效果
基于以上提及的设计及选材理念，可预期的效果是，无论就读初中或高中的学生在看见“魔法”后，都会不期然感到共鸣，联想起相关的科学知识，达到不同层次的反思及探索。再者，通过不同班级的学生一同欣赏“魔法”表演，可以预期这种形式能促进同班同学问、甚至是跨越级别的朋辈间的讨论。经验告诉我，这种朋辈之间互相讨论和学习往往胜过传统的老师单向式教学。
活动所需的资源
“隐形墨水”需要酚酞溶液、氢氧化钠溶液、过滤纸、烧杯、毛笔。演示“隐形墨水”不受场地条件限制。
“牙签水上漂”需要牙签、肥皂（或洗洁精）、盛水的器皿、自来水。盛水器皿须具一定的大小，否则牙签在水上漂移的空间会有所限制。由于在每次表演后，自来水必须更换才能成功重新施展“魔法”，所以表演场地附近最好有充足的水源，例如靠近水龙头或是洗手间。
“反斗沙桶”需要装沙子的桶、沙子、乒乓球。沙子分量不能太少，否则乒乓球基于敲打时的震荡也会冒出来，违反了“魔法”背后的精神。演示“反斗沙桶”不受任何场地限制。
“水柱识转弯”需要滴定管、自来水、发泡胶杯（或塑料尺子）、烧杯（用于补充自来水）。使用滴定管的好处是可随时控制水柱的流动，这样可节省用水量。演示“水柱识转弯”不受场地限制，虽然涉及用水，但只要表演前用烧杯装够自来水，便可不断补充，连番施展“魔法”。
4个“科学魔法”所需的大部分物资均是生活中容易找到并且廉价的，而所能施展的“魔法”却有出人意外的震撼力。因此，“科学魔法擂台”活动可谓“要求低、效果大”。
场地安排方面，由于“牙签水上漂”涉及使用较多的自来水以及必须频繁更换自来水，所以表演场地附近最好有充足的水源。其余的3个“科学魔法”则不受任何场地限制，对表演者实在非常便利。
活动方案的创新点及重点
“科学魔法擂台”活动方案有以下的创新点及重点。
科学知识的包装。活动中的“魔法”所涉及的科学知识并非复杂及难以理解的，有些更是传统课程建议在实验室内进行的课堂活动。然而，只要加上适当的包装，这些实验活动的吸引力便会大增，感觉上会更加生活化。
走出实验室。构思活动方案时，我锐意突破常规，走出传统的实验室，在校园公开场所进行带有“魔法”的科学实验。一方面，不用学生专门去实验室；另一方面，这种活动形式能一次惠及更多学生。冲破实验室在空间上的限制，也有助于灌输“科学无所不在”的理念。
朋辈互相学习。活动由科研特工队向全校学生演示“科学魔法”，而老师则刻意退居幕后。通过这种“朋辈间互相学习”的模式，学生会产生“他能做到，我也能做到”的想法，有助于提升学生的学习动力及自信心。
老少成宜。举办一般科学活动时往往因为相关的科学知识要求或其难度，导致活动对象有所限制。然而，“科学魔法擂台”活动的设计理念涵盖初中与高中的课程知识，能达到老少成宜、甚至老少一同讨论科学的效果。再者，透过不同班级的学生一同欣赏“魔法”表现，可以预期这种形式能促进同班同学间、甚至是跨越年级的朋辈讨论。这种朋辈之间互相讨论和学习往往胜过传统的老师单向式教学。
活动的效果
“科学魔法擂台”活动一共举办2天，活动期间师生反应均非常热烈，活动气氛及效果良好。活动期间更有学生向科研特工队查问为何只有这4个“科学魔法”实验和为何只举办2天，可见这类型的活动的确颇受欢迎。我在现场也观察到，学生在欣赏“魔法”之余，也不断与身旁的同学互相讨论有关原理，达到朋辈间互相学习及研习科学的目标。
活动可能出现的问题及解决方案
“科学魔法擂台”活动可能出现的问题及解决方案如下。
隐形墨水。假如表演者一时紧张混淆了酚酞溶液和氢氧化钠溶液（两者均为无色），“魔法”的效果便会顿时失色。由于表演“魔法”所使用的物品不宜用标签标示，所以应该使用两种不同大小的烧杯分别装两种溶液，并且分开左右放好，以免造成混乱。经过多次隐形墨水“魔法”表演之后，原本无色的溶液可能因为多次使用毛笔的“交叉感染”，而自动变成了粉红色，如果继续使用变了色的“隐形墨水”，根本就没有“魔法”可言了。建议使用两种不同款式的毛笔，以资识别。同一种款式的毛笔只用于某种指定的溶液，这样可减慢“交叉感染”情况。一旦发现任何一种溶液已变成了粉红色，应该及时更换。
牙签水上漂。表演者必须清楚牙签的哪一端沾了肥皂，否则当牙签放在水面时，因为反转了方向，牙签便会很快撞向器皿。表演者应把牙签沾了肥皂的那一端处于下方，这样也可方便表演者利用手来遮掩肥皂。放牙签时，切记要把沾了肥皂的那一端贴近器皿的边缘，这样便能成功发挥“牙签水上漂”的威力了。假如表演者在完成演示后忘了换水，由于器皿中水的表面张力已被影响，表演者将不能继续施展“魔法”。因此表演者应至少预备2个盛水的器皿交替使用。当观众注意其中一个器皿时，在旁的工作人员可悄悄地更换另一器皿中的自来水。
反斗沙桶。演示时，桶内的沙子分量不能太少，否则乒乓球由于敲打时的震荡也会冒出来，露出马脚之余，也违反了“魔法”背后的精神。沙子分量也不宜太多，因为太多沙会导致敲打时间增长，导致表演变得沉闷。表演者应在正式表演前进行足够的测试，记录敲打时的力度、频率和完成“魔法”所需的时间，看看表演时间是否合适和判断是否需要改变沙的分量。表演者一旦找出最适当的沙子分量后，便应在沙桶上划上记号。为了精益求精，表演者在每次演示前都应检查沙的分量是否合适。
水柱识转弯。当滴定管中水量较少时，水柱会变得不稳定和不流畅，影响演示效果。因此表演者应注意及时补充水，或者至少预备2个滴定管交替使用。发泡胶杯经过多次使用后，即使强烈的摩擦，其带电荷的能力也会逐渐减弱，所以应适时更换胶杯，以延续其施展“魔法”的能力。
除了以上的注意事项外，由于以上4个“科学魔法”的其中3个均涉及使用水或溶液，故此每个“魔法”的现场应备有足够数量的毛巾，以便随时清理表演区域。此外，“魔法”表演场地附近（建议在洗手间内）应备有拖把，以备不时之需。
活动的改善方向及延续性
我认为如果再次筹办“科学魔法擂台”活动，可从以下的方向作出改善和探索其延续性。
问卷调查量度活动成效。这次活动完成后，我并未向全校学生发出问卷调查活动的成效。如果再次筹办“科学魔法擂台”活动，我会设计一份问卷，务求以量化的形式量度活动成效，从而加强活动成效的客观性。
这次活动完成后，我并未运用明确的工具跟进学生通过活动所学到的科学知识。如果再次筹办这个活动，我会针对不同级别的学生设计一系列的工作表，从而评价学生能否通过活动增进对相关科学知识的理解，这也可以作为具体反映活动成效的一项工具。
经过这次活动后，相信学生更能掌握如何设计出具吸引力的“科学魔法”。故此，我计划日后定期向科研特工队、甚至向全校学生征求有趣实验，让有兴趣的学生自行研发出自己的“科学魔法”。再进一步说，甚至可将这个模式设计成个人或班际比赛，变成人人有机会表演，以真正达到“擂台”的效果，以此推进朋辈互相学习及学生主导学习。
该项目获得第27届全国青少年科技创新大赛科技辅导员创新成果科技教育方案类一等奖。
作为国内唯一以声、光为主题的公益科技馆，“索尼探梦”科技馆是索尼最具特色的公益项目之一，科技馆创立的根本目的，就是让前来参观的孩子们对科技产生更大兴趣。“索尼探梦”科技馆负责人认为，其实科技馆面临的最重要挑战，是将科学知识和创新结果介绍给孩子们时所用的表现手法。2000年开馆至今，索尼公司在“索尼探梦”项目上累计投入人民币超过4.5亿元，至今已接待超过154万名参观者。同时，面向偏远地区和更多城市的“爱心助学”活动，更是惠及全国各地11万名中小学生。
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。
公益之路
“生活中如何测量质量？”王亚平以提问的方式开始讲课。地面课堂的同学们有的说用天平，有的说用电子秤，还有人提到用“曹冲称象”的办法。但是，这些方法在太空失重的环境下都将“失灵”，那么航天员如何测体重？
王亚平用天宫一号上的质量测量仪现身说法。他们从舱壁上打开一个支架形状的装置，聂海胜把自己固定在支架一端。王亚平拉开支架，一放手，支架便在弹簧的作用下回复原位。装置上的LED屏上显示出数字：74.0，这表示聂海胜的实测质量是74千克。
王亚平向同学们解释，天宫一号中的质量测量仪，应用的物理学原理是牛顿第二运动定律：F（力）=m（质量）×a（加速度）。质量测量仪上的弹簧能够产生一个恒定的力F，同时用光栅测速装置测量出支架复位的速度v和时间t，计算出加速度（a=v/t），就能够计算出物体的质量（m=F/a）。
演示完质量测量，王亚平又取出一个物理课上常见的实验装置——单摆。王亚平沿切线方向轻推小球，奇妙的现象出现了，小球开始绕着悬挂点做圆周运动——而在地面对比试验中，需要施加足够的力，给小球一个较大的初速度，才能使它绕悬挂点旋转。
原来，这也是因为在太空中重力消失，小球在获得初速度后，单摆不会做往复运动而只做圆周运动。
接下来的陀螺试验显示，高速旋转的陀螺具有很好的定轴特性，在太空失重环境下，这一特性更加直观地呈现出来。
王亚平介绍说，高速旋转陀螺的定轴特性在航天领域用途广泛。在天宫一号目标飞行器上，就装有各式各样的陀螺定向仪，以精准地测量航天器的飞行姿态。
本次太空授课最令学生感到震撼的是失重环境下液体表面张力的演示。王亚平也吊足了学生们的胃口，用“见证奇迹的时刻”来引发更大期待。
她把一个金属圈插入装满饮用水的自封袋中，慢慢抽出金属圈，便形成了水膜。轻轻晃动金属圈，水膜也不会破裂。然后王亚平利用水膜造了一个大水球，并向水球内注入空气，在水球内形成两个球形气泡。随后，奇特的现象发生了，两个气泡各自游移，并未融合。
“王亚平在太空授课中所做的5项科学实验，‘瞄准’的是微重力环境下物体运动的两种特性——测质量、单摆运动以及陀螺的动态与静态实验，展示的是失重环境中的刚体动力学特性；水膜及水球实验，展示的是失重环境中液体表面张力作为‘主导因素’的奇异特征。”
在太空授课前夕，参与在轨科学实验演示论证的两位力学专家——中国科学院力学研究所国家微重力实验室副主任、研究员康琦和研究员赵建福，向《中国科学报》记者详细阐述了微重力科研的独特价值及其对人类未来的意义。
微重力科学涉及一个庞大的学科体系，这难免会让公众产生理解上的困惑。然而，提起“微重力”的另一个称谓——“失重”，大家则不会感到陌生了。对公众而言，此次太空科学实验授课无疑是一次新奇的体验和难得的科普经历，然而其背后蕴藏的对于我国载人航天工程的特殊意义，人们则知之甚少。
比如，航天器在飞行过程中，设备和燃料都涉及液体管理和热管理，特别是航天员生存所必需的氧气和水的供应，都离不开对液体形貌的控制。
“航天员出舱活动时需要对航天服内部的湿度进行控制，如果出汗产生的水蒸气导致航天服内部湿度过大，就会影响到宇航员的体能与动作。因此，这就须将水蒸气冷凝变成液体排掉，而气与液之间的界面在常重力与微重力情况下会有很大差异，需要我们认真研究。”康琦说。
事实上，在国外载人航天的发展历程中，尝试在微重力状态下进行科学研究一直贯穿始终，并且是重要内容之一。20世纪60年代，美苏展开太空竞赛，微重力实验成为两国角力的焦点，但这些研究成果大多处于保密状态。
此次太空授课活动，由中国载人航天工程办公室联合教育部、中国科协共同主办。其中，中国科协在参与总体方案制定与实施的同时，主要负责组织授课专家组、提出授课内容、编写教案脚本、准备课件等，同时负责协助天地演练。
在经过反复讨论并综合了各方面专家的意见后，授课专家组约定：太空授课要同中小学生常识与知识结构接轨，凡演示科学实验涉及物理学概念时，必须使用通俗语言表述，比如用“失重”而不用“微重力”讲解，使用“测体重”而不用“测质量”的说法……
科普展项的互动性更加突出
本届活动中互动性科普项目的比例超过85%。不论是模拟航空驾驶、数字4D影院、云技术通讯体验、新能源电动汽车、虚拟智慧旅游以及与青少年科技教育紧密结合的KNEX模型构建、飞机模型制作、通用技术工作坊、环境教育大擂台、智能机器鼠表演等，都为公众带来全方位的科学体验，科学传播与教育、娱乐、时尚紧密结合，焕发出格外的魅力。
国际科普组织为北京科普活动带来新鲜血液
本届活动中，共有12个国家（地区）和港澳的20个科普组织带来51项互动科普项目。爱丁堡国际科学节的造泥实验、德国科学日的物理玩具、新加坡科学节的视觉迷踪、美国北卡科学节的声学与光学实验都吸引了众多观众。在爱丁堡国际科学节的造泥实验区里，每天都站满了排队等候的小朋友，10名来自北京高校的志愿者身穿白色工作服与国际科普工作者一起，指导孩子们一起动手实验。孩子们在一些白色的粉末中，不断加入各种试剂，最终变成了各种颜色的胶质“泥土”，现场不断发出“哇哇”的惊叹声，孩子们在这种眼见为实的亲身实验中学到了化学变化的基本原理。
科普传播的形式更加多元
本届活动中的互动科普展览、科学秀表演、科学游戏、科普图书等多种形式，吸引了公众的眼球，今年的主场活动，首次引进澳大利亚、南非的科学秀表演。其中，来自西澳大利亚科技馆的科学秀表演极具震撼力。只见她们在台上摆满一堆各式各样的化学器皿，一会儿表演液氮如何将物体冷缩，一会儿手持喷枪，让观众领略光与火的变化，更有跌宕起伏的背景音乐营造活力的氛围。来自南非尤里祖尔科学中心的科学实验表演者，身穿印有南非国旗的服装，带领公众一起分享声音的科学。表演者通过形形的乐器，让大家了解声音是如何发出的，以及音乐与噪音的区别，并通过电子屏幕显示声波的图形，让大家“看”到声音。
关键词：演示实验；改进；科学
中图分类号：G632.0 文献标识码：A 文章编号：1992-7711(2014)07-0116
科学是一门以观察、实验为基础的自然科学，科学实验以其本身的特点和独特的魅力，在培养学生创新能力上发挥着重要的作用，对于提高科学教学质量有着其他教学形式不可比拟的优势。科学实验不仅是研究科学的重要方法，也是科学教学的重要手段，是科学学科素质教育的重要组成部分。作为科学教师一定要重视实验的作用，充分挖掘教材中实验的科学之美，引导学生对科学之美的追求。
初中科学实验教学的基本类型有演示实验、独立实验、分组实验、课外实验等。而演示实验是直观教学的一种高级形式，是由教师或部分学生参加的，为演示自然现象、自然规律等，结合课堂教学进行的实验活动。科学演示实验有助于学生直观、形象地理解科学概念、科学原理和科学规律，促进和提高学生的科学素养和创新能力。但在新居民学校中，科学演示实验教学的现状不容乐观，大部分教师普遍为考试而做实验。因此，必须改变实验教学，就地取材改进实验，积极开发新实验，把实验与课堂教学有机地融合，发挥实验在课堂教学中的功效，使演示实验成为科学课堂中最精彩的片段。
一、教学中演示实验存在的问题
1. 客观的原因
(1)学校的原因
在农村学校的实验室内，实验仪器、实验设施比较缺乏，一些易损易耗仪器和药品得不到及时的修理或补充，致使一些演示实验无法正常开展或开展较少。另外这些学校由于办学经费不足，往往在实验设备上的投入很少，从而导致实验设备落后。
(2)演示实验本身的原因
教材中的演示实验设计和操作虽然经过反复验证，但具体操作中仍存在一些瑕疵，如现象不明显、不安全、药品用量大、污染严重、操作复杂费时等。有些教师碰到这样的实验往往就放弃了。
2. 主观的原因
(1)在课堂教学中，很多教师由于受到传统的教学理念以及自身的教育教学水平等因素的影响，平时在做演示实验的时候，显得匆匆忙忙。在教学需要做演示实验的章节时，才到实验室领取器材，然后到教室里准备实验，这样，既浪费了时间，又不能完美地完成实验。
(2)教师把演示实验当作方便自身教学、验证自身想法的教学手段。而不是从学生的需要出发，为学生的学习做实验。这样的实验，其实是教师在为自己、为教材做实验。因此，学生学习的积极性、兴趣都很低，课堂教学效果很差。
二、教学中演示实验的设计与改进
1. 演示实验的现象应准确明显，实验直观性强
现行的科学教材中有些实验比较难做，结果不很明显，这势必会影响学生做实验的情绪，挫伤学生的实验积极性，甚至使学生对实验产生怀疑。反之，如果实验内容准确地揭示了化学反应的本质，现象一目了然，使人产生过目不忘的感觉，并能引起学生强烈的惊叹。对于这样的实验，我们如何进行改进？下面试举两例说明：
例1： 关于分子之间有间隔的实验，100亳升水和100亳升酒精混合后其体积小于200亳升。
按照教材中的实验过程来进行操作，实验结果就很不明显，如果能够将该实验装置略做改进，如图1所示，那么效果就会比较明显。
实验过程：
(1)先加入100亳升水(记住液面刻度100亳升)；
(2)再加入100亳升酒精(记下液面刻度200亳升)
(3)反转振荡；
(4)观察最后液面刻度(小于200亳升)
实验现象：最终液面刻度小于200亳升。
实验结论：说明分子之间是有间隔的。
这个实验的目的是为了揭示分子的一个极为重要的性质――分子之间有间隔，而实验的改进只是装置选择的不同，实际操作并不困难。改进后的演示实验现象更明显，实验效果也更好。
例2：在测定空气中氧气含量的实验中，可将红磷换为白磷，广口瓶换为大试管。实验时只需把白磷直接放入试管中，塞紧塞子，此时把试管放入热水中，白磷自燃，冷却后打开止水夹，实验完成。由于试管较长，该改进结果更准确，现象更明显。
2. 演示实验的改进应有助于理解科学概念
运动学中有些理论因演示实验一闪即逝的现象而难以观察及同步分析，导致难以导出结论。
如浙教版科学七年级下册《机械运动》中学习机械运动的概念时，教师可以借助于多媒体的播放视频，并截取其中的片段进行演示。
过程：a先播放神舟火箭发射视频；b根据三张图片(如上图2、3、4)观察火箭与塔的位置变化。
本演示实验通过多媒体播放神舟发射现场，学生不仅体验了激动的时刻，感受了震撼的场景，激发了学生爱国的情怀，同时还开阔了学生的视野，当然也深刻地理解了机械运动的概念。
3. 演示实验的改进应体现环保、绿色化学的理念
上世纪末以来，国际上提出“绿色化学”的理念。绿色化学是预防污染的基本手段，既要使原料充分利用，又要在化学反应过程中实现零污染。环保意识在工业发展迅猛的今天显得尤为重要。这关系到一个国家，一个民族甚至全人类能否持续发展的重大问题。因此，初中科学教学中，培养学生的环保意识已显得刻不容缓。
例如：浙教版科学八下第45页“钠在氯气中的燃烧的实验，取一支大试管，塞入带干燥管的胶塞，用铁夹把试管固定在铁架台上。在干燥管里垫一层石棉绒或玻璃丝，往试管内加入少量高锰酸钾晶体，再注入少量浓盐酸，立即塞紧带干燥管的胶塞，用一小块硬纸片盖住干燥管口。高锰酸钾跟盐酸反应产生氯气，当干燥管内投入有滤纸吸干煤油的绿豆大的金属钠。金属钠在氯气里激烈燃烧。在干燥管里产生大量白烟，这就是氯化钠固体。如果再向干燥管投入金属钠，金属钠仍在氯气里燃烧。”
该实验不需要事先用广口瓶收集氯气，直接省去“把金属钠放入燃烧，再用酒精灯给金属钠加热”这一步骤，实验操作简单，成功率也比较高。
又如浓硫酸的脱水性实验：烧杯中放入20g蔗糖，加入几滴水，搅拌均匀。然后加入15ml溶质的质量分数为98%的浓硫酸，迅速搅拌。观察实验现象。此实验的缺点是：反应放出大量有刺激性气味的有毒气体如SO2等，对空气污染严重，学生咳嗽不止，甚至干扰了课堂正常秩序。
改进方案：将200ml烧杯置于有少量水的玻璃水槽内的一块大理石小垫块上(大理石小垫块稍微高于水面)，再在200ml的小烧杯上倒扣一个大烧杯(如图5)。
4. 演示实验的改进应提高实验的趣味性
一些演示实验可进行恰当改进，使操作简单、现象明显、安全可靠及联系生活实际。它不仅可以激发学生的学习兴趣，巩固深化知识，而且能提高实验的趣味性，使课堂更精彩。
例如，浙教版科学八上大气的压强一节中用“瓶口吞鸡蛋”实验演示大气存在压强。该实验虽然有意思，也深受学生喜欢，但做这个实验之前，需要煮熟一些鸡蛋，并且一只鸡蛋只能使用一次；实验对鸡蛋的大小要求比较严格，因为大的进不去，小的会自动落下，所以挑选大小合适的鸡蛋也比较困难。
改进：取一个装椰汁的易拉罐(罐口不要完全撕开，仅留一个刚好能插吸管的小口)在易拉罐中装入深度约1cm的水，然后用酒精灯加热，当水沸腾冒出大量水蒸气时，用钳子抓起易拉罐，然后快速地用橡皮泥将罐口密封，放在一边冷却。稍等片刻，便能听到连续的“噼啪”响声，只见易拉罐被严重压瘪，变得面目全非。
这个实验取材简便、方法简单、有声有色、现象明显、说服力强、学生很感兴趣。它能很好地证明“大气压的存在和大气压来自四面八方”这个科学道理，从而激发学生开展科学探究的兴趣和热情。
5. 演示实验的改进应体现质疑、探究的理念
教材中属于验证性的演示实验比较多，常常只要求教师把演示实验按照教材中实验的要求展示出来即可。如同教师只是按照剧本将情节演绎出来一样，学生也只是像看戏一样看着教师表演，这样的演示实验就缺乏创造性和探究性，也限制了学生的创造性思维和质疑能力，失去了对实验探索的欲望。
例如，浙教版科学八上大气的压强中用“覆杯实验”引入“大气压概念”。
传统的演示实验：往玻璃杯内倒满水，用纸片盖严杯口。将杯翻转，口向下，纸片不掉下，水没流出，由此可引入大气压的概念。
改进：第一步：先做“空杯演示”，手拿空杯，杯口向下，用纸片盖严杯口，松手后纸片掉下，教师问：“怎样才能使纸片不掉下？”这时引导学生得出：“对纸片施一向上的压力。”
第二步：做“覆杯实验”，方法同传统的演示实验，纸片没掉下，教师诱导：“纸片受哪些外力作用？它们各自的方向怎样？”由此引导学生联想类比空杯演示，使学生很自然地悟出：“纸片受重力和向上的压力作用。”教师再追问：“这个向上的压力是谁施加的？”由于纸片只跟空气接触，学生顿悟：“是大气施加的”。
在演示实验过程中，教师设置一系列问题，可以引起学生的兴趣，激发学生探究的欲望。
6. 演示实验的改进应充分走向生活、社会
美国实用主义教育家杜威说：“教育即生活，即成长。”为了更好地体现科学教学的实用性，教师必须让科学实验与生活实践相结合。当前一些学校的科学实验室的资源不足，不能很好地满足教学的需要，因此，我们可以充分利用身边的物品，就地取材，做一些简单可行、现象明显的实验，这样对学习非常有帮助。
例如：选用可乐瓶，用改变灌水量的不同来学习浮沉条件；选用梳子，用手指以不同的速度拨动发出不同的声音来探究音调和振动快慢的关系；选用笔做惯性实验、压强大小实验、导体绝缘体实验；在实验室制取二氧化碳的实验中，用普通废旧塑料药瓶代替化学实验中反应的锥形瓶，旧圆珠笔壳代替玻璃导管，鸡蛋壳代替碳酸钙等。另外通过做教材中的实验，如“我们吸入的空气和呼出的气体有什么不同？”、“工业上水的净化”、“酸雨危害的模拟”等，学生就能真切地感受到科学就在我们身边、科学与我们的生活息息相关的道理。
科学是一门实验的学科，实验是科学学科的生命之源。演示实验是初中科学教学中传授科学知识的一种重要手段，对于学生形成科学观念、理解和巩固科学基础知识、培养学生的观察能力，提出问题、分析问题、解决问题的能力等方面，有着其他教学方式无法替代的作用。因此，教师应在演示实验方面下足功夫，不断改进创新，让科学课堂更加精彩。
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[3] 张高锋.社会科学“社会化”教学策略[J].课改研究,2012(5).
关键词：信息技术 科学教学 整合
科学是人们反映自然、社会、思维等的客观规律的分科的知识体系。随着信息技术的发展，信息技术逐渐地进入了课堂。直观形象的多媒体图片，以及网络资源共享更是学生进行科学探究的重要方式。信息技术与小学科学实验教学的有机结合，才是逐步培养学生观察能力、分析能力和解决问题能力的最佳方式，也是提高学生实验技能，养成良好的实验习惯，培养科学态度和科学作风的最佳手段。
一、信息技术与实验教学有效整合优势
1、多媒体能多次重复模拟自然实验过程，再次呈现自然现象，而且它能使“静”态变成“动”态、“微观”变成“宏观”、“高速”变“低速”、“连续”变“定格”，它能使许多看不见、摸不着的变化变成有“形”、有“声”、有“色”的事物，能变抽象为直观，变讲不清道不明为“一目了然”。在教学中，若将多媒体和真实的实验有机结合，可使实验效果大大提高。
2、多媒体可以使过程得到控制，数据采集更精确、更理想、更智能化，还解除了实验者繁重的劳动，解决了学校经费的不足。
3、多媒体可以将实验过程随时定格，可以将肉眼观察不到或观察不清楚的细节、微观景象记录并显现给教师和学生。
4、多媒体还可以虚拟实验、同步录像，用慢镜头对实验过程加以分析，既有实验的真实性，又有频闪照片的特征。使学生在轻松愉悦的环境中突破了教学难点，有助于解决实验教学中的问题。
如何聚集起尽可能多的科学资料和信息并快速、便捷地加以利用就成了科学教学工作者一直追求的梦想。我们在教学中进行了尝试、探索。
二、信息技术与科学实验教学有效整合应用
1、通过信息技术形象认识自然事物
如《神秘北极》《地震》《火山》《沙漠奥秘》《太阳系》《恐龙时代》等这类课都有些共同之处：都是平时同学们不易见到的一些自然事物，要通过间接经验获得对这些事物的了解等很难形象化。
而现在教师就可以在具体的教学活动中，采用丰富多彩的视频展示、模拟演示等多媒体技术来加以形象化、具体化，也可以通过学生借助网络的广阔平台亲身去搜寻问题的答案以及合作交流心得，在这个过程中，我们的学生就能身临其境，通过逼真的视觉和听觉效果近距离地感受具体事物，这必将给他们心灵带来极大的震撼。
2、运用信息技术深层了解自然灾害
如教学《地震》时，先让学生上网查询世界各地有关地震的资料信息，从学生最关注的地震信息，如5·12汶川大地震、地震带给人们的影响等，激发学生的探究兴趣。接下来通过课件展示：倒塌的房屋、大地的裂缝、扭曲的树木、改道的河流、支离破碎的山峰……更有不绝于耳的地下隆隆声。这些生动而又形象的感官刺激使学生在极短的时间内就对“什么是地震”有了深刻的认识，并产生急于了解“地震是怎样形成的”探究欲望。这不仅有利于学生科学知识的获取，更有利于科学知识的保持。
3、运用信息技术有机整合教学内容
科学课中，教材上的教学内容非常有限，但现代多媒体网络上有丰富的教学资源可以利用，在互联网上有着许多专门的科普宣传、科技博览等网站，向我们提供了最新的研究成果和珍贵史料。有的还专门开辟了外文专栏、专版，只要知道它们的网址，我们就可以免费进入这些网站，去领略那风云变幻的科学世界。而且可以随时访问，获取资料。如：中国科普博览网（kepu.ac.cn），它分为《生命奥秘》《地球故事》《星宇迷尘》《科技之光》《万物之理》《文明星火》六大板块，向我们展示了古今中外的科学奥秘，以及过去、现在乃至未来科技发展动态等信息。这既拉近了科学与现实生活的距离，丰富了课堂教学的内容，又增强了科学课教师教学的引导作用以及学生学习的积极性。
4、运用信息技术有效改变教学方式
计算机环境下的教育出现了新的特点，特别是随着网络技术、多媒体技术的兴起，新课改的不断深入，传统的以教师为中心的教学方式逐渐被以学生为中心的方式所取代。教师则更多充当指导者的作用，突出学生的主体地位，真正做学习的主人。只要学生的好奇心和探究欲被激发出来，他们就能自觉提出很多问题，学生根据提出的问题和自己的兴趣，可以自由组织研究小组开展探究活动，从而主动去获取知识。
综上所述，学生对科学的学习本来就十分感兴趣，再通过利用信息技术（主要是网络技术、多媒体技术），可以让学生模拟科学家来做科学，使学生在动手实验过程中通过具体的实践活动，主动体验、探索发现，并学会自主、创造性地学习，养成正确的科学学习、研究的态度，为他们未来更远地学习、生活之路打下良好的基础。
参考文献
1、《小学科学学科新课程标准》.《科学新课程标准(3-6年级)》。
一、激发兴趣，乐于探究
兴趣是最好的老师。兴趣是推动学生进行科学探究的驱动力，有了兴趣，学生才能乐于探究。教师应该利用一切条件，激发学生的探知欲。
1.提问激趣法
一个恰到好处的问题往往会起到意想不到的效果。比如在教学《云的观测》一课时，我问学生：“你们都看过云吗？”学生一起回答：“看过！”我又问：“云能告诉我们什么呢？”学生的回答很不到位，这时候我趁热打铁，对学生说：“同学们，天上的云是大自然这本‘无字天书’中的一页，我们阅读它，就能学到很多书本上学不到的知识！”学生的兴致一下子被调动了起来，都说要仔细观察天上的云朵获得相关的知识。
2.实物展现激趣法
当千言万语苍白无力时，直观的实物能够直接冲击着学生的视官，震撼着他们的心灵。如在教学《种子发芽实验》时，当我拿出事先发好的一小盆绿豆芽，并对学生说是老师自己发的，他们惊呆了。当我说，他们也能像老师一样发出这样好的绿豆芽时，教室里沸腾了，他们一下子兴致高涨。
3.多媒体激趣法
随着教育技术现代化的推进，多媒体的应用越发普及。一些多媒体能够再现我们平时看不到的东西。如在教学《用显微镜观察身边的生命世界》时，我播放了一段微观世界中的细菌，看完了问他们：“你们平时看到过细菌吗？”学生都说没有，我趁势又问：“那视频上怎么能够看到呢？”学生都说是靠显微镜。这时我提出让学生利用显微镜观察能发现什么？学生都跃跃欲试。
二、充分准备，有的放矢
在科学探究中最重要的一环就是实验，因为所有的推测都要通过实验验证，通过实验中的一系列数据就能找到有关的规律、结果。实验的成功与否与实验准备情况的好坏有很大的联系。
1.常规准备
第一，实验的器材书上都已一一标明，只要按部就班地准备好就行，但也要注意一些细节问题。比如在教学《蚯蚓的选择》和《改变生态瓶》时，我让学生准备相关的实验品，最难准备的就是蚯蚓和小鱼了。在上课之前，我先调查了一下学生准备的情况，根据带来的实验材料调整分组，学生高兴地完成了实验，不会因准备不足导致有的小组无法实验。第二，要科学地根据实验内容充分考虑学生的现有水平，对于有一定难度的问题，可以把这一项学习任务分割成几个部分，并使之分层结构化。对于不同程度的学生，我设计不同的问题或内容，让他们自主选择，为他们取得成功做好准备。
2.应变准备
科学实验的器材一般是固定不变的，但有的实验会因条件改变无法完成，这就要求科学教师随机应变，灵活地创造实验的条件，让学生的实验能够顺利进行直到完成。如在教学《阳光下的影子》时，所有的实验都要求在阳光下进行，一旦没有太阳，就不能做有关影子的实验，学生的积极性就可能会受到打击。教师可以在教室内准备一个白炽灯当做太阳，这样学生就可以兴致勃勃地顺利完成实验。
三、学会方法，举一反三
陶行知说：“好的教师不是教，而是教学，教学生学。”在科学教学实际中出现的许多现象，大都直接或间接地与学生会不会学习的问题有关。在学校学习，甚至于同一个老师、同样的教材、同样的教法，为什么有的学生学得轻松自如，事半功倍、成绩优秀，有的学生则灰心丧气、成绩差？我认为，关键在于学习是否得法。
科学是一门以实验为主的探究性学习的学科，在教学过程中要重视激发学生的学习兴趣，并培养熟练应用所学的知识分析解决实际问题的能力。如：在学习《杠杆》时，我先展示在实际生活中与杠杆有关的现象，并提出问题，如一根铁棒为什么能撬起一块大石头？为什么有的工具使用时会觉得省力，而有的会觉得费力？等等，从而激发学生的好奇心。引导学生共同得出杠杆的概念后猜想：杠杆是否省力可能与哪些因素有关？在学生猜想时我及时给予适当的引导和鼓励。在猜想的基础上引导学生设计探究实验方案（分组讨论），各小组之间交流，选择出最合理的实验方案。学生自己动手进行探究实验，记录实验现象和实验数据，并根据实验现象和实验数据分析得出结论。由于实验方案和实验操作过程的不同，得出的结论也有所不同。各小组相互交流，最后得出具有普遍意义的结论。在整个教学过程中，教师将学习过程交给学生，充分调动了学生学习的积极性和主动性，培养了他们的各种能力。
自制高中生物实验教学课件是一种借助音频、视频、图形图像处理软件等多媒体操作软件和技术制作课件为实验教学服务的方式。通过笔者教育教学的实践证明，自制的高中生物实验课件具备贴近高中生物课程标准、信息量大、形象生动、具备地区乡土气息的优势，能够广泛运用于高中生物实验教学的各方面。
由于高中生物实验内容部分比较复杂抽象和结论相对严密，并且许多又带有验证和探索的特点，所以我们的实验教学一直处在与时俱进的摸索探究之中。现代高中生物实验教学的要求，已经从多年前的强调实证发展到了突显能力、探究、创意的阶段，不仅使原来的生物科学教学目标得到补充，而且在同现代科学技术发展基本趋势要求大融合的多个方面能发挥其独特的优越性。本文想通过自制生物实验教学课件的应用浅谈一些体会。
一、自制高中生物实验教学课件在实验教学中的优越性
1.自制的实验教学课件内容贴近生活，生动形象，容易理解和记忆。
生物科学实验教学有其特殊性，很多概念、理论和实验原理较为复杂，抽象且较难理解，如细胞中的元素和化合物的作用、酶的本质和特性、基因和染色体上的伴性遗传、杂交育种和基因工程、人体内环境与稳态、动物和人生命活动的调节、生态系统及其稳定性等复杂的生物科学内容，用传统的教学手段（挂图、板书、投影等）在有限的实验教学时间让学生不能完整准确地掌握；而利用自制的实验教学课件将与高中生物学科理论目标相关的图像、声音、动画、图形综合组织呈现，形象化、贴切化地表现出来，并同时有听觉、视觉、触觉等方面的刺激，多角度设置情境问题，引入构建相关的理论体系，能调动学生日常生活中的历史体验，多种感官刺激参与学习过程，激发学生兴趣，从而提高实验教学效率。
2.节约实验时间，增加实验信息量
利用自制实验教学课件，教师减少了一对一实验指导的时间，在有限的实验课程时间内可以传播更多的理论和技术，也为实验重点、难点的充分表述、练习等赢得了时间。通过视觉、听觉、触觉等多感官创造性结合可以大大减少学生的信息盲点，扩大生物学科的信息量。现代关于生命科学的教育越来越关注生命科学原理和技术在人类经济、社会活动中的一体化应用，新信息、新技术不断充实到高中生物实验教学中，例如基因工程、内环境稳态的机制、生态系统的信息传递等都是最近几年被充实到了实验教材中；另一方面，学生的实验时间却总是增加得不够，因此，理论及实验内容的逐年增加和学时的相对有限这对矛盾就明显出现。通过自制实验课件，为学生营造更多的实践技能锻炼的条件，这对于课时有限而实验内容繁多的生物科学而言，无疑是画龙点睛。
3.优化实验设计，拓展实验探索空间，使理论与现实融会贯通
根据实验教学目的和内容的不同，我们在往年实验课件和实验设计的基础上进行修善，减少了实验准备过程中不必要的重复劳动，提高了实验教师的工作效率。同时由于生命科学理论和实际的密切联系，在实验前经常需要帮助学生复习前期知识，自制生物实验课件能图文并茂方便地阐述，使相关知识相融合，使分子与细胞、遗传与进化、稳态与环境等不同模块间的知识有横向、有纵向的联系，使实验内容更加完备，便于学生形成完整的知识和技能体系。
4.易于更新，拓展新的实验知识
自制的实验课件可以随时增减实验技能和知识，为学生提供、指导、更新更切合实际的学科实验方法。同时实验课件制作也促使实验教师在不断学习生物科学专业新知识、新技术的同时，学习制作课件所要求具备的操作技能，从而间接促进了业务水平的提升。
二、正视自制生物实验课件可能带来的不利影响
1.课件内容和实验组织形式如果运用不当，会疏远实验教师与学生的探讨交流，也可能限制学生的思维和实验操做素养的发展。
有研究学者发现，教学课件部分不及传统实验教学，教师易沦为电影放映员，实验课堂上学生、实验教师之间的语言、手势和神态的直接交流减少，这会使师生之间的关系疏远。
2.过分频繁隆重地使用自制的实验课件，实验教学效果可能不理想。
实验课件内容若大量加入特技效果，如大量添加画面、声音，音乐震撼，五彩缤纷，对提升和发掘学生的实验技能素养是非常有害的。我们自制的实验教学课件，设计要求关注学生是主动、积极的知识能力的采集构建者，无论自制实验教学课件预设得如何周全完美，要让学生掌握生物实验技能、具备生物实验素养、达到生物实验课程标准的要求，实验教师生动的演示和学生之间的切实操作、交流互动、学生的独立思考探究等都特别重要，只有这样才能获得最优的实验教学效果。
众多教育学家历来认为，任何实验素养的锻炼发掘都离不开教师的启发引导和学生的独立思考操作，所有的自制实验教学课件等手段都要为教学实践服务。实验教师应端正实验教学态度，扬长避短，树立良好的无私奉献精神，将生物科学理论指导与科学实验技能的培养有机结合，更好地为学生生物科学素养的形成服务，发挥出应有的技术优势，提高生物实验教学质量。
参考文献
1.朱正威 探究性学习实施中的几个问题.《生物学通报》，2006年，1月。
2.苏相洁 高中生物实验教学有效性策略的研究与探讨.《广西师范大学》，2005年，8月。
3.周晓莉 如何利用高中生物实验培养学生探究能力.《教学仪器与实验》，2007年，第2期。
4.包福兴 生物活动课程设计的探索.《中学生物学教学》，2003，第2期。
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