震撼的科学实验范文

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篇1

中图分类号：G630 文献标识码：A 文章编号：1003-2851（2013）-07-0232-02

所谓新颖，本意是指新生的带芒的谷穗，现引申指新鲜而别致（据《高级汉语词典》）。本文所指的科学实验教学的新颖性取其新鲜之意。

新颖的事物可以引起学生的定向探究反射。明朝的教育家王阳明曾说过：“今教童子，必使其趋向鼓舞，中心喜悦，则其进自不能已。”要诱发学生的学习兴趣，就是要激起这种受“鼓舞”而不能自已的求进体验。教学内容与手段的不断更新变化，可以不断引起学生的探究意识，产生强烈的求知欲。[1]

科学是一门以实验为基础的自然科学，科学实验教学是科学教学的重要组成部分。成功的实验教学能激发学生学习科学的兴趣，引导学生最大限度地发挥积极、创新的主体性，是实施和落实科学教学目的的有效保证。什么样的实验教学能成功激趣呢？笔者认为关键是两个字：新颖。

对于科学实验教学，从某种角度来看，有三个重要的要素，即：实验教学参与者、实验内容、实验环境。这三个要素可以在不同层次，不同角度进行组合，从而产生实验教学整体的新颖性。

下面将从三要素角度来探讨科学实验教学的新颖性问题。

一、从实验教学参与者的角度探讨实验教学的新颖性

科学实验教学的参与者指科学实验操作者、指导者和所有观察该实验的人，一般是指教师和学生，但也有例外（比如：当教师在课堂上播放一段科学实验录像时，实验的参与者除师生外还包括录像中的操作员）。因此，从参与者的角度看，科学实验教学的新颖性可以通过改变参与者各成分的主导性地位来体现。

按照实验操作者的不同，科学实验可分为演示实验和学生实验。演示实验是由教师进行表演和示范操作，并引导学生进行观察和思维的实验。学生实验是由学生亲自动手做的实验，它是培养学生实验技能和能力，养成科学态度和学习科学方法的重要的教学形式。[2]一般情况下，新课引出的性质实验都安排为演示实验，而学生实验则安排在章节结束后，用于复习巩固所学内容。这样的安排有一定的合理性，但不能一成不变。负责的教师都会课前经过认真的准备，在演示时按先前设计好的步骤逐一展示，领着学生观察现象，然后顺利地得出结论。这看起来似乎很有效：实验现象明显，学生提起了兴趣，而且得到了该得到的结论。但仔细想想：实验是谁设计的？谁在选择实验条件的控制？谁迫切地希望实验顺利？实验成功后谁最开心？关于实验展开的一系列问题的答案竟然都是老师，而不是实验教学最中心的主体——学生，这难道不是最大的问题吗？如果总是照搬教材并由教师“垄断”着演示实验，那么学生的实验能动性将得不到很好的体现。尽管有的实验现象也能激起学生兴趣，但那是低水平阶段的，是短暂的、盲目的，只能成为“有趣”。时间一长，甚至刚下课，这种短暂兴趣便会烟消云散。只有在学生自己的实践中锻炼发展起来的有趣才能成为乐趣，或更进一步成为志趣——高水平的兴趣。我们的可以做的尝试是改变某些演示实验的操作者，让学生来完成整个实验操作或其中的一部分。当然教师要充分考虑好以下问题：本实验让学生做是否足够安全，是分成几组学生实验还是派代表上去做，代表是随机点还是轮流或指定，等等。然后，要有一定的提前时间让学生预习，在学生实验操作中及时做出积极反馈和指导。另一方面，在学生实验中，教师也不是观旁者或监督员，而是实验教学的主导者，应该积极主动地进行观察和指导学生的实验工作，巡行于各学生处观察其操作是否规范，观察现象是否认真，是否如实记录数据。如果出现大部分学生都存在困难的操作，教师可以再次充当操作者的身份，对该步骤进行演示。

教师和学生在特定实验中的角色反串有时会起到意想不到的效果。

二、从实验内容的角度探讨实验教学的新颖性

科学实验内容包括科学实验对象（即科学实验过程中被实验者变革的物质对象）和科学实验手段。“根据科学实验的目的和实验认识层次上的不同要求，又可把科学实验手段划分为：科学实验的基本科学手段和科学实验的现代化科学手段两大类型。”[3]前者通常是指科学实验仪器、工具和设备；后者主要是指质普法、荧光法、吸收光度法、放射科学分析法等等一些新的实验手段和分析技术。

1.从实验对象上增加新颖性

实验对象一般都是以已知的面貌出现的，比如要验证O2的氧化性时，教师会提供碳、硫、铁；要学习稀硫酸的性质时，教师会准备好铜片、锌、氧化铜等物质。

有时不告知某一实验对象会起到设置悬念的效果。在初三进入实验复习阶段后，我设计了一节实验探究课：请同学们帮我鉴定一瓶掉了标签的白色粉末（只知道是一种纯净物）。当时我提供了PH试纸、蒸馏水、鉴别物质常用的酸、碱、盐以及常用玻璃仪器等物质。面对这种一无所知的“白粉”，学生的第一反应是不知从何下手。但几秒钟的沉思后，有人打破了僵局：“先测测酸碱性！”仿佛是一语道破了天机，学生的思维一下打开了。“先用蒸馏水试试溶解性，取溶液做性质实验。”“分别检验阴离子和阳离子。”平时学的科学实验相关知识一点一点都用起来了，争先恐后地。我按学生提出的点子，征求了各步先后顺序的大致安排，逐一请不同的学生上讲台操作、验证，并一起得出结论。学生体会到自己的设想与实验的差异，当最终推出这种物质中含有Ba2+和Cl-时，很多学生都兴奋地说：“是氯化钡”。

2.从科学实验手段上增加新颖性

基于中学教学条件的限制，对科学实验手段上增加新颖性的实际操作可以从改变实验仪器方面着手。一种方法是购置、使用一些新鲜的仪器。另一种方法是把日常生活中常能见到的器具“移植”到科学实验中来，比如用针筒做二氧化碳和氢氧化钠反应的容器；用“娃哈哈”瓶做氢氧爆炸容器等。也可以利用常见的科学仪器，进行组装后以新的形式出现。这些创新不仅能弥补原有仪器的缺陷，同时能带给学生新鲜感，并成为引导学生创新的最好实例。

初中科学八年级上第二章、第二节是“大气压与人类生活”，教材中安排了一个演示实验。实验是用带橡皮球的玻璃罐吸皮肤，我备课时发现教学中会存在一定的困难：如何解释大气压与人体内部的气压不同，并且学生的注意力会分散。我从实验装置上进行了如下改进。把人体用一个彩色气球代替，气球吸进玻璃罐的程度很深入，并且学生也容易分析球内的气压与外界的大气压之间的差异。同时我还用集气瓶来代替拨火罐实验，现象明显。本实验的改进引起了学生的很大兴趣，让他们感觉到学以致用的可行性和有效性。实验如下图：

三、从实验环境的角度探讨实验教学的新颖性

学生的学习环境有校内环境和校外环境之分。

1.从校园外部环境设置科学实验教学的新颖性

一般的教学都发生在校内，所以发生在校园外的实验教学本身就带上了新颖性。这方面的落实，新教材上一些家庭小实验的增设提供了有效的材料，比如冰袋的制作等。然而，不可否定的事实是，绝大多数的中学生家中不会备有科学药品和仪器，学校在这方面也无力满足每个学生的需求。

那么，是不是就只能放弃呢？答案当然是否定的，我们可以设计一些学生用家里的日用品就能完成的、安全有趣的实验。比如结合碳酸钙的性质实验及学生对鸡蛋壳成分的了解，可以布置这样的家庭小实验：鸡蛋放入醋中，放置一天，用手去感觉外壳的变化。甚至有条件让家长买来大河蚌，把里面的珍珠取出来可以与醋反应。

2.从校园内部环境设置科学实验教学的新颖性

发生在校园内部的科学实验教学环境可以按时间段分为科学课堂内的环境和课外活动的环境。

科学课堂内可以结合教学实际需要营造不同氛围：利用多媒体的灵活性、强表现性、高容量等优点激发学生学习科学的兴趣；利用精心设计的实验问题促进学生深入浅出地思考问题；要求学生独立思考或是通过合作学习等等。在种种不同形式的教学环境创设中，要注意的一点是：我们不是要营造安静或活泼热闹的表面环境，我们要的是能激发学生学习能动性的环境。

课外活动中，也存在创设科学实验教学情景的可能。在一次“珍爱生命——远离艾滋”主题班会上，为了形象地表示艾滋病在其有效的传播途径中的传播速度，我让学生做了一个实验：20位学生将20杯水（其中一杯含酚酞，象征艾滋病患者）互相掺和，几个来回后逐杯滴加NaOH溶液，变红的象征已染上艾滋病。实验简单，结果却深入人心，学生震撼很大，收到了较好的实验效果。

科学教学的基本特征是以实验为基础，实验教学在中学科学教学中起着极为重要的作用。实验不仅仅是一种为学生提供感性认识的直观手段，还是激发学生科学学习的兴趣，培养学生探究意识和创新精神的有效途径和方法。实验教学的新颖性是实验教学发挥作用的关键。本文仅结合作者的教学实践，提出了科学实验教学新颖性的思考角度，同时力求探讨判断实验新颖性的依据。事实上要做到实验教学的新颖性本身就需要创新，这是一个复杂而艰巨的课题，有待于在今后的教学工作中不断摸索和完善。

参考文献

[1]万云英.学校教育心理学（第一版）[M].北京：人民教育出版社，2000.

篇2

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。

篇3

记得那是一堂作文课，作文主题是写一次科学实验，为了让学生有材料可写， 我当场给学生做了两个实验：会浮的鸡蛋和会跳舞的乒乓球。做起来很有趣味，同学们兴致也很高。见他们兴致很高，我便说让他们自己做实验，亲身体验做实验的乐趣。同学们一听到这儿，便纷纷举起了手，看到那一只只高高举起的小手，我都不知道选哪个好。这时我不由自主地喊到了那个女孩的名字。顿时，教室里一片哗然，有唉声叹气的，有很是羡慕的，当然也有嫉妒的。当时我也没在意，我认为这是很正常的现象。喊到谁都会这样的，被我喊到的那位女生，满面笑容，很自豪地走上了讲台做起了实验……

篇4

自从我读了《必考阅读》中牛顿的故事以后，他的举动十分令我感动，他为科学事业奉献了许多。

当我读着他的故事时，他为科学实验而废寝忘食，他如饥似渴的读书态度让我感动之至。再看看我自己，我的读书态度与牛顿前辈真是天壤之别。牛顿读书刻苦钻研，而我却是走马观花，每当有一本新书出现在我的眼前时，我就会抛弃旧书，扑向新书。“啃”着那美味的新书。当我又借到一本更新的书时，我又会扔下手中的书，抱起那新借的书快速的读起来。我脑子里只有一个念头：要多读书，才会让小伙伴们瞧得起。于是，我读书只图快，害得我所读过的书几乎不留什么印象。

篇5

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