科学探究：教学设计
作为一名辛苦耕耘的教育工作者，总归要编写教学设计，教学设计以计划和布局安排的形式，对怎样才能达到教学目标进行创造性的决策，以解决怎样教的问题。我们该怎么去写教学设计呢？下面是小编精心整理的科学探究：教学设计，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。
科学探究：教学设计1一、教学目标：
1．知识与技能
（1）了解铁与水蒸气反应的原理
（2）设计出简单可行的铁与水蒸气的反应装置
（2）完成铁与水蒸气反应实验
2．过程与方法
（1）培养学生查找、阅读资料的能力
（2）培养学生实验设计和实验操作能力
（3）培养学生良好的解决问题的思维习惯和提高学生的实验操作水平
3．情感态度与价值观
（1）让学生体会到设计并完成实验的成功感，增加学生学习化学的兴趣
（2）培养学生发现问题的意识
二、教学重点和难点
本节教学重点：铁与水蒸气反应的条件
本节教学难点：如何成功地完成铁与水蒸气的反应
三、课时安排1课时
四、教学方法和策略实验探究
五、教材分析
必修（ⅰ）第三章《金属及其化合物》中铁与水蒸气的反应是以科学探究的形式呈现的，高中化学新课程的基本理念中提到：“通过以化学实验为主的多种探究活动使学生体验科学研究的过程，激发学习化学的兴趣，强化科学探究的意识，促进学习方式的转变，培养学生的创新精神和实践能力”。科学探究的目的是让学生在获得结论的同时，体验科学探究的过程，了解科学探究的方法。所以人教版新教材特意将它设计成科学探究，这个实验难度非常大，现在要刚进入高中的学生来设计这个实验难度就更大了。在对学生初中化学实验学习情况作了调查后，我发现学生对于简单实验的基本操作掌握的还可以，但是几乎没有实验设计的经历，所以让他们贸然进行这个科学探究，可能会让学生对化学实验产生畏难情绪从而降低学习化学的热情。所以我将这个科学探究设计成由简到难三个实验设计（见后附实验报告），让学生循序渐进地领会科学探究的方法。对于刚刚体验科学探究的同学，为避免学生过于茫然不知从何入手，我在实验设计1中对学生做了一些指导，将实验设计1设计成教师提出实验目标、学生在教师的指导下按步骤完成设计。实验设计2是教师只提出实验目标、学生自己完成实验设计；开展实验设计2的科学探究活动时，我特别注意探究过程的开放性，不给学生规定框框，不束缚学生的思维，让学生动手实践，学生的思维非常活跃。实验设计3是教师不给设计目标、学生自己在实践过程中寻找问题、自己制订实验目标并完成实验设计；实验设计3是让学生不仅学会通过实践来解决问题，更要从实践中发现新的问题。
探究过程中合作是非常重要的，所以在课堂上我们采用了全体讨论、小组讨论、小组实验等多种合作形式。最后通过学生多角度的思考、取众人之长，学生共设计出5种非常成功的装置。
六、教学过程：
（课前准备）课前教师布置作业让学生完成实验报告，教师批阅，将思路相近的同学分在一个小组中，共分为八个小组。
（课上引言）今天我们一起研究铁和水蒸气反应。铁和水蒸气反应以往是演示实验，难度非常大，老师做这个实验也很难成功，希望今天大家能帮出老师解决这个难题。在以往的实践中我觉得这个实验有几点注意的地方，希望大家注意：
1.要保证水蒸气和铁粉反应，铁粉和冷水和热水都不反应。
2.使用酒精喷灯有一定的危险，可以使用加防风罩的酒精灯代替。共4页，当前第1页1234
（科学探究1）展示几位同学的实验设计：
设计1－1
设计1－2
设计1－3
设计1－4
设计1－5
（学生评价）
1.设计1-1采用圆底烧瓶盛装水来制备水蒸气，圆底烧瓶中的水很多，又要间接加热产生水蒸气需要较长时间。相比而言设计1-2、设计1-3使用的试管可以直接加热，水也比较少，可以更快的产生水蒸气。
2.对比设计1-2、设计1-3两组装置很相似，但是设计1-2产生水蒸气的装置和铁粉的反应装置间的导管更短，这样可以防止水蒸气在导管中又冷凝为水。
3.设计1-4选择直玻璃管作为水蒸气与铁粉反应装置，应该也可以。但后面设计的浓硫酸和无水硫酸铜比较复杂，应该简化。
4.设计1-5使用氢气还原氧化铜来检验氢气的存在装置很烦琐，实际操作中很难保证气密性，同时需要大量氢气，而少量的铁粉和水蒸气反应很难满足要求，最好用点燃的方法来检验氢气。（经过大家的建议和改进，制定以下两种实验装置，由两组同学分别实验）
（科学探究2）展示几位同学的设计方案
实验2－1
实验2－2
实验2－3
实验2－4
（学生评价）：
1.设计2-1的优点是水蒸气的产生装置和铁粉和水蒸气的反应装置合并在一起，装置整体看上去很简单，但是铁粉洒在带孔的铝片上会漏到水中致使反应实验。没有书上第46页图3-8的实验装置合理。
2.设计2-2的优点是可以补充水蒸气，但是用手推注射器很难控制加水量，而且注射器的气密性不好，设计2-3的思路与设计2-2非常相似，用输液瓶向湿棉花中不断补充水，可以反应较长时间，可以进一步实验检验。
3.设计2-4的创意非常新颖，使用碱式碳酸铜可以分解生成水蒸气，但是同时产生co2，设计中用naoh溶液吸收co2，但这样水蒸气也被吸收，相当于直接用水发生水蒸气，可以将碱式碳酸铜改进为分解只产生水蒸气一种气体的物质。（师生合作、改进实验装置，分成小组实验）
（以小组形式展示，师生评价）
实验1：实验成功，看到加热时铁粉变红，验纯后点燃尖嘴处有火焰。但是由于产生的水蒸气气流太大很快干燥管中氯化钙吸水呈糊状，后撤去干燥管后尖嘴处的氢气中含有大量的水蒸气点燃时火焰时有时无，非常不稳定，而且反应一段时间后，铁粉与水蒸气反应的大试管的管口处积存了较多的水。
实验2：实验基本成功，看到加热时铁粉变红，但是验纯时没有听到“噗”的声音或尖锐的爆鸣声，可能是由于环境太嘈杂。后改为将导管通入蒸发皿中的泡泡剂时看到有气泡出现，用木条点燃泡泡有蓝色火焰。但是在实验结束后同学忘记将导管从泡泡剂中撤出而只撤去酒精灯，所以出现倒吸现象而导致试管炸裂。
实验3：实验成功，使用普通试管加热好几次出现试管炸裂的问题后来将试管换成加厚试管，没有出现试管炸裂的问题，看到加热时铁粉变红，导管通入蒸发皿中的泡泡剂时看到有气泡出现，用木条点燃泡泡有蓝色火焰。
实验4：实验成功。在直玻璃管中相距3cm的 ……此处隐藏10928个字……>
(2) 理解凸透镜的成像规律。
(3) 知道凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件。
2、过程与方法
(1) 通过探究活动，体验科学探究的全过程和方法。
(2) 学习从物理现象中归纳科学规律的方法。
3、情感态度与价值观
（1）初步形成爱科学的态度、愿意探究的精神、与他人协作的意识、勇于创新的精神等。
（2）具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。
教学重点：
1、凸透镜的作用。
2、凸透镜成像的规律。
教学难点：
凸透镜成像的规律。
教学方法：
探究、归纳、分析
课时安排：
2课时
教学仪器：
凸透镜、光具座、蜡烛、火柴、放大镜
教学过程：
一、认识透镜
1、透镜——由透明物质（玻璃或水晶）制成的光学元件。
观察：近视眼镜和远视眼镜的镜片的区别
2、两种透镜：
凸透镜——中间厚，边缘簿的透镜
凹透镜——中间簿，边缘厚的透镜
3、主光轴和光心的概念
主光轴——通过两个球面球心的直线
光心——透镜的中心
二、探究——透镜的光学特性
1、提出问题：患近视眼和远视眼的人要戴不同的透镜，说明凸透镜和凹透镜对光起的作用是不同的，请同学们猜想一下，凸透镜对光起什么作用，凹透镜对光起什么作用。
2、进行猜想：根据生活经验，猜测凸透镜可能有聚光作用，凹透镜可能有散光作用。
3、设计实验：（教师启发：采用探究性实验，让学生学会实验操作的同时，学习物理探究的过程和方法。）
探究：拿一只手电筒照到一张白纸上，观察光斑的大小，然后把透镜放在手电筒前面，观察光斑的大小。如果光斑变小了，则透镜对光起会聚作用；如果光斑变大了，则透镜对光起发散作用。
4、实验结论：
思考：参照原来光路的方向和主光轴的位置，经过透镜折射后的光线发生了什么变化？
（1）折射后的光线跟原入射光线相比更靠拢主光轴，我们把这种作用就叫做会聚作用。
结论：凸透镜对光的会聚作用。
（2）折射后的光线跟原入射光线相比远离主光轴，我们把这种作用就叫做发散作用。
结论：凹透镜对光的发散作用。
5、凸透镜焦点和焦距：
（1）凸透镜焦点和焦距
演示：平行于主光轴的光线通过凸透镜后会聚在主光轴上一点。
《科学探究：凸透镜成像》（沪科版）教学设计说明：凸透镜两侧各有一个焦点和焦距。
（2）凸透镜焦距测量：
说明：太阳光线虽然是向四周射出的发散光线，但由于太阳距离地球十分遥远，所以太阳射到地球的光线可以看成是平行光。
器材：给你一块凸透镜、一张白纸、一把刻度尺怎样测出凸透镜的焦距？
《科学探究：凸透镜成像》（沪科版）教学设计三、探究：凸透镜的成像规律
1、提出问题：
同一凸透镜为什么会成大小、虚实、正倒不同的像?猜猜看：这些结果与什么因素有关?
2、猜想与假设:
猜想1：可能与物体到凸透镜中心的距离有关。
猜想2：可能与凸透镜的焦距有关。
思考：凸透镜成大小、虚实、正倒不同的像?原因可能是与凸透镜的焦距有关，还可能与凸透镜到物体的距离有关。有了这些猜想之后你应该怎么办?
3、制定计划与设计实验:
介绍:实验室常用来研究凸透镜成像的仪器——光具座。
讲解：对照光具座说明，物体到透镜中心的距离简称物距(u)，像到透镜中心的距离简称像距(v)，在使用光具座时，像的位置和光屏的位置具有不同含义。光屏上得到特别清晰的`像，这时光屏的位置就是像的位置。
4、进行实验与收集证据：
（1）器材:光具座、凸透镜、蜡烛、光屏。
（2）器材的组装、摆放、调整：在光具座上从左到右依次依次摆放蜡烛、凸透镜、光屏。
（3）调节：点燃蜡烛，调整它们的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。
说明：实验所有的凸透镜焦距都是10cm的。
（4）实验步骤：
a、把蜡烛、凸透镜和光屏依次摆放到光具座上，并使它们在同一直线、同一高度。
b、逐次固定蜡烛与凸透镜的距离分别为：40 cm、30cm、17cm、13 cm和7cm、4 cm，移动光屏，使光屏上成一个清晰的像，并记录像距和像的性质（放大、缩小，倒立、正立，虚像、实像）。
提醒：当物距为5cm时，在光屏上能否看到像？如果无法成清晰的像，我们可以透过透镜看看像的性质。
5、分析论证：
经过实验探究、分析数据从而找出规律的。哪个小组能完整地总结出凸透镜成像的规律?
讨论：
①像的大小与物距是否有关？当物距在什么情况下成缩小的像？在什么情况下成放大的像？
②像的正倒与物距是否有关？当物距在什么情况下成正立的像？在什么情况下成倒立的像？
③像的虚实与物距是否有关？当物距在什么情况下成虚像？在什么情况下成实像？有没有正立的实像？有没有倒立的虚像？
思考：根据记录表中的数据，凸透镜成放大的实像时，物距跟像距相比，哪个比较大？成缩小的实像时，物距跟像距相比，哪个比较大？
总结：凸透镜成像的规律
（1）当u＞2f时，成的是倒立、缩小的实像，f＜v＜2f。
（2）当u=2f时，成的是倒立、等大的实像，v=2f。
（3）当f＜u＜2f时，成的是倒立、放大的实像，v＞2f。
（4）当u=f时，不成像。
（5）当u＜f时，成的是正立、放大的虚像，u＞v。
6、交流评估：
在实验中有哪些步骤没有做好，需要改进？猜测的结果和实验结果是不是相同呢？你是不是参与到了整个探究活动中来了？
课堂小结：
大家通过实验，得到了许多有用的数据。科学家也是这样经过实验探究、分析数据从而找出规律的。通过本节课的学习，同学们有哪些收获？
1、u＞f时成实像，u＜f成虚像，焦点是实像和虚像的分界点。
2、u＞2f时成缩小实像，u＜2f时成放大实像，二倍焦距点是成放大实像与缩小虚像的分界点。
3、成实像时，当物距减小，像距变大，像变大；物距增大时，像距变小，像变小。
4、成实像时，像与物在凸透镜异侧，成虚像时，像与物在凸透镜同侧。
5、实像是实际光线会聚而成的，可显示在光屏上，虚像是实际光线的反向延长线的交点，不显示在光屏上。
布置作业：
1、完成导学案。
2、通过作图来进一步巩固凸透镜的成像规律。
