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| 国家级科学课程标准７～９年级 |
| 作者：佚名 文章来源：新课程网络教研项目组 点击数： 更新时间：2005-11-18 |
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在汇报中，各组学生分工协作，采用了各种形式。蚯蚓运动研究组的学生当场进行了演示实验，让蚯蚓分别在玻璃板、纸板、泥盒上运动，并用投影片展示了蚯蚓腹面的结构，说明了蚯蚓运动与其身体结构的关系，并联系摩擦等知识进行解释。蚯蚓对刺激反应研究组的学生结合图表介绍了用光、震动、樟脑、辣椒、糖等刺激蚯蚓的实验。蚯蚓与人类和其他生物的关系研究组的学生，介绍了他们对蚯蚓生活环境中植物生长的观察以及对菜农的走访情况，用许多证据满怀激情地提出了“蚯蚓是人类的朋友我们应当爱护蚯蚓”的结论。 案例评析 这是一个观察探究活动的案例，从中可以看到教师对观察活动的有效组织和指导。其基本过程包括准备、实施和总结阶段。在准备阶段中，教师通过动员和组织工作，使学生有明确的观察目的和充分的准备，观察后组织交流和讨论，让学生汇报自己的发现和发表自己的观点，在评价时充分肯定学生的创造性和取得的进步。 案例3植物的感应性 植物受到刺激会产生反应，如地球引力、水、光和接触都会对植物产生刺激作用。怎样验证呢？教师将班级学生进行分组，要求以组为单位设计不同实验，并开展观察。 第一组的学生提出了研究植物对光的反应的实验设计方案，请教师给予指导。他们准备了如下材料：鞋盒、盛土的小盒子、发芽的马铃薯块茎、剪刀、泥土。 他们是这样开始实验的： 在盛土的小盒子里放上发芽的马铃薯块茎，芽苞朝上。 1．将鞋盒一端开一个直径 2．鞋盒放在阳光照得到的地方。将另一装有马铃薯块茎的小盒子放在鞋盒外作为实验对照。这些做好以后，他们开始了观察并写观察记录。 几天后鞋盒里的马铃薯块茎长出了黄白色的细长幼芽，幼芽从开口的小洞伸出鞋盒外。而放在鞋盒外面的马铃薯块茎的芽粗壮，显紫绿色。 于是，他们得出结论：植物具有向光性。 其他组也设计并进行了实验，分别研究了植物对地球引力的反应（向地性），对水的反应（向水性），对接触的反应。 通过交流讨论实验观察结果，他们认识了植物的感应性及其对植物生存的意义。 案例评析 本案例是让学生学会怎样选题，怎样设计简单的实验，怎样写观察记录，学生在进行实验的过程中体验了科学研究过程，能根据事实得出科学结论，并且对自然界始终保持较强的好奇心，体会与人合作的乐趣。 案例4认识校园植物，尝试制作简单检索表 从校园中采集几种常见植物的枝叶： 例如：毛白杨、加拿大杨、黄刺梅、珍珠梅、小叶黄杨、大叶黄杨、早熟禾、狗尾草等。 1．认识了解校园植物 (1)采集上述植物。记录有关情况：采集地点和生境状态，灌木、乔木或草本。 (2)根据茎的木质化程度，挑选出草本植物早熟禾和狗尾草。 (3)根据乔木、灌木的特征挑出毛白杨与加拿大杨。 (4)根据常绿灌木的特征，分出小叶黄杨和大叶黄杨，余下的落叶灌木就是黄刺梅、珍珠梅。 ①比较早熟禾和狗尾草
②比较毛白杨和加拿大杨
③比较小叶黄杨和大叶黄杨
④比较黄刺梅和珍珠梅
2．尝试制作简单检索表 根据我们区分几种常见植物的过程，可以编出一个简单的检索表。根据检索表可以使不会区分上述植物的学生认识这些植物。
（因为各种植物开花期不同，这里分类主要运用营养器官的特征。教师可以此为例，编制学校生物检索表。） 案例评析 1．本案例在观察的基础上，特别培养学生的比较、鉴别与归纳能力。 2．本案例通过尝试制作简单的检索表，使学生了解分类的基本原则和分类的意义，同时还应当使学生了解分类不是绝对的，分类标准的制订常常带有人为的因素。在生活中也可以制订自己合适的分类标准。 3．本案例所举是北方校园常见植物，其他地区可选用当地常见植物。也可把这种探究方法扩展到动物（例如昆虫）分类、物质分类等方面去。 4．本案例是一项集体活动，个人难以完成。发挥集体的力量，可编制整个校园植物的检索表。 案例5比较物体运动的快慢
说明：定性地比较小车运动的快慢一般有两种方法： 1．同时启动两小车向同一方向前进，看哪一辆小车跑在前面； 2．在桌上划两条线，同时启动小车，看哪一辆小车经过两道线所用的时间短。 定量地比较小车运动的快慢，应当测量的物理量是路程和对应该路程的时间，可以用单位时间通过的路程来比较，即用每秒钟经过的路程来比较。这个值越大，表明运动得越快。也可以用通过单位路程需要的时间来比较，如用通过 案例评析 这是一个通过探究过程形成概念的案例。该案例通过比较玩具小车的快慢使学生产生建立新概念的需要，并在探究过程中逐步理解速度的含义。基本的思路是比较相同时间的路程或比较相同路程需要的时间，设置情境的关键是将两辆不同快慢的小车放在两个不同的组里比较，从而无法保证两组的时间相同或路程相等，通过这一矛盾的解决，形成了对速度概念认识的基础。案例提供的情境，还使学生有可能领悟速度不是惟一的比较快慢的概念，用单位路程的时间也可以比较物体运动的快慢，这对培养学生的创造性思维是有积极意义的。 通过本案例还介绍了一种实验卡的形式，用启发性的问题引导学生思考、讨论和按照一定的步骤进行探究活动。 案例6阳光透过树荫成像的探究 目标 1．通过探究活动认识小孔成像的原理； 2．学习科学探究的方法。 活动与步骤 1．提出问题 观察阳光透过树荫产生的现象，你看到什么现象？能提出什么问题？ （见到许多圆形的光斑，这种光斑是从哪里来的？也见到一些非圆形的光斑，这种光斑又是怎样形成的？） 2．进行猜想和预测 (1)可能透光的孔近似为圆形，从而使影子的边缘近似为圆形，如果透光的孔为非圆形，那么形成的光斑也就是非圆形； (2)可能是太阳光透过小孔形成的光斑（像），孔的大小可能会影响光斑的形状。究竟哪一种猜想是正确的呢？ 3．收集事实证据 学生2～3人为一组，观察阳光通过纸片上的孔在屏上所形成的光斑。 让阳光通过纸片上各种不同形状的小孔（三角形、方形、菱形、梯形等），观察所形成的光斑。 4．得出结论和解释 通过分析所收集的事实，可以归纳出小孔所形成的光斑都是圆形，与孔的形状无关；而当孔大到一定程度，圆形消失，得到与孔形状相似的光斑。 用光的直进原理可以解释上述结论：即太阳面上的一个发光点透过小孔在屏上形成一个光点，所有的发光点都形成与自己对应的光点，从而组合成一个太阳的像。 5．反思评价 能否用其他的事实来证明上面的结论？ 用蜡烛代替太阳光做小孔成像的实验，证实结论是正确的。 能否根据上面的结论测出太阳的直径？ 用直尺量出小孔到屏的距离l和太阳像（即光斑）的直径d，已知太阳到地球的距离L为一个天文单位长度，由小孔成像的理论可以推出： D＝•d 由测量结果可以算出太阳的直径。 6．报告与交流 报告说明结论是如何得出的，有哪些事实支持这一结论，应用这一结论可以估测太阳的大小，还可以利用小孔成像的方法来观察日食过程中的食相变化。 案例评析 该案例反映了探究活动全过程的设计，从观察阳光透过树荫产生的现象出发，提出科学问题，步步深入进行主动的探究，使学生更好地领会探究的科学思想和方法。 案例7探究导体电阻与哪些因素有关 在学生已经对电阻有了初步认识之后， 张老师为学生准备了若干下列器材：干电池、带灯座的小灯泡（25V，0 张老师已经布置学生调查家用电路所用的导线材料。有的学生提出问题：为什么家用电路一般用铜导线而不用铁导线或其他材料？为了增加学生的感性认识，又做了以下演示实验：用电炉丝代替一根铜导线使电路中的小灯泡变暗。 针对这一现象学生展开了讨论，最终将问题集中在导线的电阻上，形成了一个可通过探究解决的问题：导线电阻的大小与哪些因素有关？ 张老师引导大家考虑导线自身的因素，经过讨论，学生提出下列猜想：可能和导线的材料、长度、粗细有关。 老师进一步引导：怎样用实验检验我们提出的猜想？ 深入讨论：怎样定性地比较电阻的大小？怎样确定电阻的大小与某一因素的关系（定性）？ 老师引导学生明确控制变量的意义，说明这是一种常用的实验研究方法。 分组设计并开展实验（在实验过程中教师巡回指导，要求学生认真观察实验现象，作好记录）。 各组讨论分析实验记录，得出结论。 最后全班交流，教师总结。 案例评析 本案例的特点在于如何实现在教师引导下学生自主探究的过程，将科学探究与学习科学知识有机地结合起来。教师首先通过让学生调查与生活有关的问题，激发学生探究的动机，并思考可能是哪一方面的问题，通过演示实验引导学生确定可通过科学探究解决的问题，然后启发学生进行猜想，讨论在可能有多种因素的情况下如何确定电阻的大小是否与其中的某一个因素有关，在此基础上设计验证猜想的方案，再进行实验。本案例突出了控制变量的意义，使学生在探究过程中学习这样一种普遍的实验研究方法。 案例8巧妙判断导线的首尾 器材：黑箱（内有三根导线，每侧各有三个接线端），开关，小灯泡附灯座2只（2.5V、3.2V各1只），干电池2节，导线若干。 问题：有三根用软塑管套在一起的导线，三根导线的接线端都是同一种颜色，因此我们无法从黑箱外侧来判断哪两端属于同一根导线。假定这束导线很长，如一端在校门口，一端在实验室。请你们想一种方法将三根导线的端点区分开来，看谁的方法巧妙？ 案例评析 这是一个应用简单电路知识的富有挑战性的问题，对解决这一问题的探究能力的评价可包括如下方面： 1．解决问题的方案 (1)可否形成一个正确的电路； (2)能否作出正确的判断； (3)是否符合实际的可能； (4)是否是最优的方案。 由于答案不是惟一的，因此对培养学生的创新意识和能力很有帮助。可以用小组合作的方式进行，实验后组织交流，学生可以从中得到启发。 其中的几个答案如下： 答案1：如图，用导线连接1和2两端，将带箭头导线分别与5和6端连接，灯泡亮时，3端必定与右侧空端为同一导线的两端。如果灯泡都不亮，可判断出3和4端为同一导线的两端。然后再用导线把1和3端连接，用同样的方法可判断出另一导线的两端。
答案2：将红、绿两只灯泡分别接在1和2端与2和3端之间，用带箭头的导线端分别与5和6端连接，如果红灯亮，则说明3和6两端属同一导线，如果两只灯光都亮（图中是与6端相接），说明灯泡是串联的关系，通过分析很快判断出2和5端属于同一根导线。
比较上面两个方案，可以看出方案2较为优越，因为对方案1，实验者必须首先在左端连接电路，再到右端实验，然后再到左端改接线，再到右端实验。因为两边的距离很远，所以从经济角度评价不是好的方案。而方案2，只要在左端连接好线路，到右端来实验即可很快作出判断。 2．实际的实验技能 (1)能否按电路图连接成正确的电路； (2)过程中操作是否规范，如开关是否先断开； (3)是否具有良好的实验习惯，如是否检查电路，实验完毕是否整理好器材等。 3．合作的能力 (1)能否在讨论方案时相互启发； (2)能否在实验中相互协作； (3)能否对实验结果共同分析； (4)能否在汇报交流时相互配合。 案例9估计高锰酸根离子的大小 目标 1．利用简易可行的实验估算构成物质微粒的大小。 2．对实验方案进行评价。 过程 1．用镊子取出一块高锰酸钾晶体，用毫米刻度尺量出晶体线度，估算出晶体的体积，放入1号试管后加入10mL水，振荡，使晶体溶解，放在试管架上。 2．从1号试管中取1mL高锰酸钾溶液，加入2号试管中，再加入9mL水，这样溶液中的溶质质量分数为原来的，依次放在试管架上。 3．再从2号试管中取1mL高锰酸钾溶液，加入3号试管中，再加入9mL水，这样溶液中的溶质质量分数为2号试管的，依次放在试管架上。 4．继续用上述方法稀释高锰酸钾溶液，用对比的方法，稀释到看不出高锰酸钾溶液的紫红色为止。 5．在最后你能看出紫红色的那一支试管中，每10mL的溶液中大约存在1000个高锰酸根离子，请你估算高锰酸根离子的大小，并把你的想法和同学们一起交流。 案例评析 该活动使学生能用非常简单的方法来估算微观粒子的大小，同时体会估算的重要性。 案例10制作小型地球仪 让学生制作小型地球仪，主要是提高学生进行技术设计和动手实践能力，学会运用各种工具和材料，按照合理的流程完成制作过程。同时也让学生学会制定评价方案，对小型地球仪进行自评和互评。 老师在上课时，出示预先制作的小型地球仪，以引起学生的兴趣。并把学生分组，讨论如何制作一个精巧的小型地球仪。 学生们的讨论要解决以下问题： 1．用什么材料：如乒乓球或其他球状体等。 2．用什么工具：如要比较精确地做成地轴与公转平面为66.5°的夹角，则要用量角器；如用泡沫塑料或者木板做底座则要用切割工具。 3．达到什么目标：如要能转动，要画上经纬线等，由学生自己制定。 4．确定工作计划：可以要求学生用框图来表示制作流程，明确分工和完成日期。 师生共同讨论制作过程中几个关键的技术问题：如何确定两极的位置？如何确定地轴和公转平面的夹角？如何确定南北回归线和南北极圈的正确位置？虽然学生尚未学过平面几何，但还是会用量角器等工具达到目的的。在这些技术性问题上，学生可以有很大的创造空间。 在制作完成小型地球仪后，在年级里举行一次展览，让学生自行编制评价方案。以小组为单位设计评价表，各组经过讨论要确定一份统一的评价表，评价表中的项目可以有：(1)是否稳定牢固；(2)是否转动灵活；(3)夹角（66.5°）是否正确；(4)线条是否美观；等等。每项内容均有不同的得分。然后让学生作评委，评选出最佳的作品。优秀作品在下一届的教学中可以成为范例进行展示。 案例评析 本案例属于开放性实验，制作的材料和工具以及制作的流程均不作统一的规定。鼓励学生创新，因地制宜、就地取材地制作小型地球仪。制作的过程会延续到课外，因此也鼓励学生利用各种教育资源，包括请教有经验的家长给以帮助。要求学生有团队合作精神和科学的态度。 本案例另一目标是培养学生自我评价的能力，初步掌握评价的科学方法，包括分解评价项目，确定评价等级，用比较精确的语言评述作品的优缺点，这也是培养学生科学素养的一个重要方面。 案例11测定当地正午太阳高度的变化 如何让学生通过探究活动，掌握当地正午太阳高度和昼夜长短的变化规律，从而了解四季的成因， 这个活动须在校内垂直地竖一根杆，要求学生分组在秋分日、冬至日和第二年的春分日前后一二个月内，进行正午（影长最短的一刻）的影长的测量。每次观测时间的间隔以一周为宜，此间的太阳正午高度的变化约为2°。 刘老师先让学生研究如何根据由杆长和影长组成的三角形，用量角器在图上量算太阳高度角。由学生设计记录表格，形式不求一律，每次测量要在表格上作记录。在测量期间，要注意昼夜长短的变化，最好能测出或查到当日的日出和日落的时间予以记录。然后用实测的资料和生活经验说明当地一年中的正午太阳高度和昼夜长短的变化规律，从而了解四季的成因。 |
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