中学理综实验教学设计案例.docxVIP

中学理综实验教学设计案例

中学理综实验教学设计：点亮探究之路，培育科学素养

引言

中学理科教育，尤其是物理、化学与生物学科，其核心不仅在于知识的传授，更在于科学思维的培养与探究能力的提升。实验教学作为理综教育的生命线，是连接理论与实践、激发学生学习兴趣、培养创新精神和实践能力的关键环节。一份精心设计的实验教学案例，应当以学生为中心，以问题为导向，融知识、技能、方法与情感态度价值观于一体，引导学生像科学家一样思考与行动。本文将结合具体学科，呈现若干中学理综实验教学设计案例，旨在为一线教师提供可借鉴的思路与实践范例，共同探讨如何让实验课堂焕发生命活力。

一、物理学科实验教学设计案例：探究影响滑动摩擦力大小的因素

1.1实验名称

探究影响滑动摩擦力大小的因素

1.2适用年级

初中二年级

1.3实验背景与目标

摩擦力是日常生活中常见的物理现象，学生对此已有初步的感性认识。本实验旨在引导学生通过自主探究，定量分析并归纳影响滑动摩擦力大小的主要因素，深化对摩擦力概念的理解，初步掌握控制变量法这一重要的科学探究方法，并体验科学探究的基本过程。

*知识与技能：了解滑动摩擦力的概念；知道影响滑动摩擦力大小的主要因素；学习使用弹簧测力计测量滑动摩擦力；初步运用控制变量法设计实验。

*过程与方法：经历“提出问题—猜想与假设—设计实验—进行实验与收集证据—分析与论证—交流与评估”的科学探究过程。

*情感态度与价值观：激发探究物理现象的兴趣；培养实事求是的科学态度和团队合作精神；体会物理知识在生活中的应用。

1.4实验原理

当一个物体在另一个物体表面上做相对滑动时，会受到另一个物体阻碍它相对运动的力，这种力叫做滑动摩擦力。实验中，利用二力平衡条件，使物体在水平方向上做匀速直线运动，此时弹簧测力计对物体的拉力大小等于物体受到的滑动摩擦力大小。

1.5实验器材

长方体木块（带挂钩）、长木板、不同材质的接触面（如毛巾、砂纸）、砝码若干、弹簧测力计、细线。

1.6实验教学设计思路

本实验以学生的认知冲突为起点，通过生活实例引出问题，引导学生做出猜想。重点在于让学生自主设计实验方案，体验控制变量法的应用。教师在此过程中扮演引导者和协助者的角色，鼓励学生大胆尝试，允许犯错，并通过小组合作与交流，共同解决实验中遇到的问题。

1.7实验教学流程

1.7.1创设情境，提出问题

*导入：教师演示或引导学生回忆：推动课桌时，为什么推重的课桌比推轻的更费力？在冰面上行走比在水泥地上更容易滑倒，这又是为什么？

*提出问题：滑动摩擦力的大小究竟与哪些因素有关呢？

1.7.2猜想与假设

引导学生根据生活经验和上述情境进行猜想。常见的猜想可能有：

*滑动摩擦力的大小可能与物体对接触面的压力有关。

*滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关。

*（可能有学生提出）滑动摩擦力的大小可能与物体运动的速度有关，或与接触面积的大小有关。

1.7.3设计实验方案

*明确研究方法：教师引导学生认识到，当一个物理量可能与多个因素有关时，通常采用“控制变量法”进行研究。

*讨论实验方案：

*如何测量滑动摩擦力的大小？（引导学生想到匀速拉动木块，此时拉力等于摩擦力，可用弹簧测力计读出拉力。）

*如何改变压力大小？（在木块上添加砝码。）

*如何改变接触面的粗糙程度？（更换不同材质的接触面，如木板、毛巾、砂纸。）

*如何验证是否与接触面积有关？（将木块正放、侧放、竖放，改变接触面积，但保持压力和接触面粗糙程度不变。）

*如何验证是否与运动速度有关？（在相同条件下，用不同的速度匀速拉动木块。）

*制定实验步骤：学生分组讨论，制定详细的实验步骤，并设计数据记录表格。教师巡视指导，确保方案的可行性。

1.7.4进行实验与收集证据

*学生分组进行实验，按照设计的方案操作，仔细观察现象，并将实验数据记录在表格中。

*教师巡视，指导学生规范操作（如弹簧测力计的使用、如何保证匀速拉动、读数时的注意事项等），及时处理学生遇到的问题，并提醒学生注意实验安全。

1.7.5分析与论证

*各小组整理实验数据，进行分析比较。

*针对猜想一和二：引导学生得出结论：在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。

*针对其他猜想：若学生进行了相关探究，引导其分析数据，得出滑动摩擦力大小与接触面积、运动速度（在一定范围内）无关的结论。

*教师强调结论的得出需基于实验事实。

1.7.6交流与评估

*各小组派代表汇报实验过程、数据及结论。

*讨论：实验过程中遇到了哪些问题？是如何解决的？实验结果是否可靠？有哪些可以改进的地方？（