附 录
一、案例
说明
本部分案例分为如下几种类型：部分探究和完整探究活动的案例；有关观察、调查、检索活动的案例；有关控制实验变量的案例；有关技术设计的案例等。内容兼顾生命科学，物质科学，地球宇宙和空间科学以及科学、技术与社会关系的综合性的主题。在各种案例中有侧重地介绍了探究活动的设计、教学指导和评价等问题。这些案例并非必须在教学中采用，仅供教师们理解《标准》的有关内容时参考。
案例1哪一支蜡烛先熄灭
在学习物质性质时，为了让学生更好地应用燃烧中的化学现象和气体密度的知识，学习作出科学假说和进行科学思维的方法，刘老师向学生提出如下一个问题：放在同一平面上的两支蜡烛，一高一低，点燃以后，用透明塑料罩罩在蜡烛上，问哪一支蜡烛先熄灭（右图）。问题提出以后，学生们反应热烈。绝大多数学生认为低的蜡烛先熄灭。刘老师没有问这些学生为什么认为低的先熄灭，而是问有没有学生认为高的蜡烛先熄灭。只见某学生举起手来，说：“高的蜡烛先熄灭。”话音未落，两种不同意见的学生就争论起来（此处将持有两种不同意见的学生分别称为高灭组和低灭组）。
刘老师说，我们用什么方法来判断究竟哪一种猜想是正确的？
为了证明自己提出的猜想是正确的，学生们开始实验。
实验的结果是高的蜡烛先熄灭了。绝大多数低灭组的学生对实验的结果感到十分惊讶，为什么我们的判断错了？刘老师组织学生对为什么高的蜡烛先灭这一问题展开了讨论。低灭组的学生说，蜡烛燃烧需要氧气，二氧化碳不支持燃烧，这是我们作出判断的出发点，燃烧的蜡烛会产生二氧化碳气体，二氧化碳气体的密度比空气的大，因此二氧化碳气体要下沉，由此我们只能得到低的蜡烛先灭的结论。错在哪里呢？
关键的问题在于二氧化碳气体究竟是上升还是下降？低灭组的学生拿出了证据，他们翻开了有关气体密度的表格，上面写着的数据是二氧化碳气体的密度大。
刘老师引导学生阅读密度表，请学生看看表上的说明，学生们发现，表上注明了温度条件。通过讨论，学生们了解了蜡烛燃烧时产生二氧化碳气体的温度比周围空气温度要高许多，由此学生们得到了统一认识的答案。
就在此时，有一位学生提出了另一问题：罩子的大小和蜡烛高低的程度是否影响问题的答案刘老师在全体学生面前表扬了这位学生，确实这一问题的答案不是惟一的，请学生们课后再做进一步的探究和讨论。
案例评析
这是一个小型的探究活动，需要的器材很容易解决，实验的难度也不高，但能够很好地体现科学探究的特征，整个探究活动围绕问题展开，重点在启迪学生领会如何提出猜想和假设，以及如何对收集的证据进行批判性思考。案例中还体现了教师对学生探究活动指导的一些观点，如发挥学生的主动性，引导学生积极思维，注意探究活动的开放性等。
案例2观察蚯蚓
为了使学生更好地了解蚯蚓的生活环境和习性、认识生物与环境有密切的关系、学习观察生物的方法，陈老师组织学生进行了观察蚯蚓的活动。
观察前，她组织学生进行讨论：我们想要观察哪些内容和希望达到什么目的？有的学生提出要观察：
1.蚯蚓的外形是怎样的？
2.蚯蚓吃什么东西？
3．蚯蚓是怎样运动的？
4．蚯蚓对光的刺激有什么反应？有的学生补充：
5．蚯蚓的视觉、嗅觉如何？
6．蚯蚓在哪种环境中生活？等等。
学生们通过讨论，明确了观察内容大致分为五个方面：蚯蚓的习性、蚯蚓的运动、蚯蚓对外界刺激的反应、蚯蚓的生活环境、蚯蚓与人类和其他生物的关系。每组学生根据自己的兴趣选择了一个方面，明确了观察的重点和需要做的准备工作。学生们的积极性很高，课后就开始了观察。
在活动过程中，学生们寻找蚯蚓生活的环境，进行了多次持续的观察，记录观察到的现象并对发现的问题展开了讨论。有的组做了不少实验，有的组还自行制造一个饲虫箱饲养蚯蚓，作较长时间的观察。
几周后，老师组织学生进行了一次汇报，还邀请了学生家长与会。
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。陈老师充分肯定了学生在观察蚯蚓活动中的表现，总结了学生们思想感情的变化和知识技能的提高。 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3厘米的洞，另一端放装有马铃薯块茎的小盒子，盖上鞋盒盖。 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
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早熟禾
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狗尾草
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根
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根稀少须根茂密
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茎
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短
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长
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叶
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披针型，窄
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披针型，宽
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②比较毛白杨和加拿大杨
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毛白杨
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加拿大杨
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叶
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色深，背面有白色绒毛
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色浅，背面无绒毛
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茎
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幼茎、老茎差别明显
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幼茎、老茎差别不明显
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主干
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灰绿色，发白
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褐色，有纵纹
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③比较小叶黄杨和大叶黄杨
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小叶黄杨
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大叶黄杨
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叶长
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1．5～3厘米
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3～5.5厘米
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叶形
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倒卵形，全缘
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椭圆形，具波状齿
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幼茎
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四棱
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圆柱形
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④比较黄刺梅和珍珠梅
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黄刺梅
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珍珠梅
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叶形
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小叶卵圆形，细小圆钝
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披针形
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叶缘
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叶缘锯齿
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叶缘尖锐，具有重锯齿
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枝
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有刺
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无刺
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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。
| （1）草本植物 （2）
（2）须根茂密；茎较短；叶披针型，窄 早熟禾
（2）须根少；茎较长；叶披针型，宽 狗尾草
（1）木本植物………………………………………………………………………………（3）
（3）乔木………………………………………………………………………………（4）
（4）叶色深，背面有白色绒毛；幼茎老茎差别明显；树皮灰绿色，发白……毛白杨
（4）叶色浅，背面无绒毛；幼茎老茎差别不明显；树皮褐色，有纵纹…加拿大杨 （3）灌木………………………………………………………………………………（5）
（5）常绿灌木………………………………………………………………………（6）
（6）叶片长约1.5～3厘米，倒卵形，全缘；幼茎四棱形…………小叶黄杨
（6）叶片长约3～55厘米，椭圆形，具波状锯齿；幼茎圆柱状…大叶黄杨
（5）落叶灌木（7）
（7）小叶卵圆形，细小圆钝，叶缘具齿；枝上有刺………………………黄刺梅
（7）小叶披针形，叶缘尖锐，具重齿；枝上无刺…………………………珍珠梅
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（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
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实验卡
比较物体运动的快慢
速度这个词对我们来说已不陌生，但为什么可以用它来比较物体运动的快慢，也许还不清楚，本实验将使我们对速度这个概念有进一步的理解。
活动与步骤：
将学生2～4人分为一组，按序编号，每小组选择2辆有动力的不同快慢的玩具小车A和B。
1. 小组讨论：如何定性比较两辆小车运动的快慢?可以有哪些方法?
实验：记录你们看到的现象，并写出比较快慢的依据。
汇报：
2. 小组讨论：如果要作定量的比较，假定我们只增加了一件测量工具
——刻度尺，该怎么办呢?
实验：记录实验的数据，说明你的实验结论。
3．将A小车放在奇数组，将B小车放在偶数组，且各小组不能相互通气，如何比较两车的快慢?我们应当测量哪些量?又怎样根据测量的数据来得出比较小车快慢的结果?
实验：记录测量的数据和得出能反映你组的小车快慢的结果。
交流：你们测量了哪些物理量?准备用什么样的结果与相邻组去比较?
小结：请用自己的语言表述速度和平均速度的含义。
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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1米需要多少时间来比较。这个值越小，表明运动得越快。
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国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＝Ll·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，张老师要引导学生通过探究加深对电阻的认识，同时学习猜想－验证和控制变量的实验方法，进一步发展学生的科学探究能力。
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，03A）、开关、铜导线、电阻丝（可用拉直的电炉丝替代）、材料长度粗细不同的导线、直流电流表（0～06A）。 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110，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110，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665°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（665°）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，刘老师设计了一个简易可行、但要长期连续观测的实践活动。
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。刘老师在和学生们一起进行测量时，不断地启发学生提出可研究的问题，如：
1．为什么当地影长最短的一刻并不一定是北京时间12时整？
（这是由于当地经度和东经120°存在经度差的原因）
2．如果不用立杆，是否也可以测出正午太阳高度？
（可以利用楼房的投影和教室里太阳光线的位置等）
3．为什么夏至日的太阳高度最高，而且白天时间最长，但却不是一年中最热的一天？在讨论研究的基础上，学生们对四季的成因有了较全面的了解。
案例评析
这是一个在较长时间内连续测定和积累观测数据的探究性的小组活动，要求学生具有严格的科学态度，测量时间要准时（影长最短的一刻），测定影长要精确，把杆长和影长按比
例绘制在图纸上，再用量角器精确量算角度。
在评价中要重视以下三个方面：
1．学生坚持较长时间测量的科学态度；
2．学生对实测数据和量算角度是否严谨；
3．学生发现问题、提出问题和解决问题的能力。
案例12绘制简单的平面图
李老师按以下三个步骤指导学生绘制简单的平面图：
1．绘制教室平面图，要求方向和比例尺正确。
2．绘制家庭居室的平面图，要求方向和比例尺大体正确。
3．绘制学校附近地区的平面草图，要求方向和比例尺大致恰当，有主要的建筑物的图例。
在绘制教室平面图时，学生们用指南针画出方向标，用卷尺测量教室的长宽和课桌、讲台的尺寸，按比例尺画出教室平面图。
由于家庭居室空间结构复杂，学生们可以以各种形式作图。而学校附近地区的范围更大，李老师提出学生们可以自行决定绘图的范围，把主要的标志性建筑物标注在图上。
学生们对绘图的热情很高，特别是画家庭居室的平面图各有特色。有的学生在画学校附近地区的平面图时，把规划中的绿地、道路和建筑物也表示出来。李老师把学生的作品进行展示，让学生互评优秀作品。
案例评析
绘制简单的平面图是一种技能，有很大的实用性，也是学生今后的社会交际和从事科学工作的基本素养之一。李老师的教学重视学生的实践活动，而且在作图的要求中给学生想象和发展的空间。
开展这类活动要因地制宜，如果学校附近有地形起伏的山丘，也可以要求绘制简单的地形等高线图。如果学校组织春游等活动，也可以让学生们绘制简单的平面图。
案例13制作一种最简单的直流电动机模型
目标
通过制作这种电动机模型，培养学生的动手能力、应用理论解释现象的能力和评价的能力。
活动步骤
1．由教师设想出一个“需求”的背景（略）。
2．要求学生根据上述“需求”的背景，提出一个技术问题（略）。
3．要求学生进一步提出解决上述技术问题的设计建议并制定解决方案（略）。
器材：小磁铁1只，裸铜导线（直径约15mm，可用铁丝替代）1段，漆包铜导线1段，小木底板（或硬泡沫塑料板）1块，剪刀1把，干电池2节，导线2根。
4．要求学生实施解决方案，制作出一种最简单的直流电动机模型。
学生制作活动与步骤大致如下：
（1）按图用裸铜线做2个支架，固定在底板上，在支架间放上小磁铁，使磁铁的一个极向上。
（2）用漆包线制作一个约10匝的矩形线圈，使导线两端沿线圈的中轴线方向引出。
（3）用剪刀刃按图将线圈引线半个柱面上的漆刮去。
（4）将线圈放在支架上，用导线将干电池的两极与两支架相连，用手指轻轻拨动线圈，如果没有故障，可以看到线圈会连续转动起来。
5．要求学生评价方案及结果
（1）请分析，这个特殊的电动机为什么会转动？
（2）请对这种小电动机进行评价，它在设计上有哪些巧妙的地方？它有哪些不足？
（3）查阅资料说明，为使直流电动机实用化，人们在技术上是怎样实现突破的？
案例评析
这是一个非常简单的直流电动机模型，学生制作它的困难不大，但它的构思很巧妙，线圈通电受磁场作用力矩而转动，当从竖直面转过180°后，如果电流方向不改变，线圈就会反转，正是设计者使线圈引线保留了半个柱面的油漆而使电路不通，因此线圈不出现反转，依靠线圈惯性转过半周后再次通电，从而使线圈继续转动下去。对这种现象进行分析，能很好地培养学生应用知识分析问题的能力。这种电动机几乎不能对外做功，正是由于人们设计了换向器，从而使电动机走上实用化的道路。让学生自己评价该模型的不足，可以使学生对技术的作用有更好的理解。
案例14观察土壤可以看到什么
这是关于观察土壤的综合性探究活动，要在当地作一个土壤剖面。通过观察土壤剖面和样土，了解土壤的层次和质地、结构等基本性状。取回样土，通过观察和实验了解土壤的组成成分和土壤中的生物，观察土壤中的污染物（包括用实验手段检测过量使用的化肥），研究讨论如何保护土壤，防止土壤污染，并运用实验手段观察不同的土壤对植物生长的影响。
农村中学可以通过调查土壤基本性状和耕地变化趋势，认识保护土壤的重要性。
城市中学通过调查当地土地利用现状和规划，认识城市绿化和发展郊区农业的重要性。
有条件的学校参观无土栽培的蔬菜水果园艺场，了解科学技术在农业生产方面的作用，探讨人们为什么要发展无土栽培技术？无土栽培技术的推广是否会使人们不需要土壤？
具体要求：
1．师生共同采集质地不同的沙土、壤土、粘土，并在学校附近挖一个比较典型的土壤剖面，可以清晰看到有三个特征明显的层次，即A层、B层和C层。A层是表土层，颜色比较深，有丰富的腐殖质和土壤生物。B层是亚土层，颜色比较浅，这一层积累了从表土淋溶下来的物质，矿物质较多。C层是不具备土壤结构的母质层。腐殖质和矿物质都是土壤中提供植物生长的养分。
2．观察土壤剖面，师生共同讨论土壤表层上的枯枝落叶和微小的生物残体与A层中的腐殖质有什么关系？知道土壤中的腐殖质是枯枝落叶和生物残体经过土壤微生物的生物、化学和物理作用而形成的，是土壤肥力的重要指标。
注意观察土壤表层中有哪些微小的动物，可以用放大镜和显微镜观察。通过组织培养，可以在显微镜下看到细菌和真菌。讨论这些生物在土壤中以什么为生，死亡后的残体又转化成什么。初步建立生态系统的概念。3．观察不同质地和结构的土壤。
（1）土壤按质地可分为沙土、壤土和粘土，用下表所列的方法来
判断：
土壤质地研磨土壤时的手感用肉眼或放大镜观察形状土壤干燥时的状态
沙土含沙粒主要为沙粒成散粒
壤土细滑均质主要为粉粒土块较松散
粘土细而粘主要为胶粒坚硬的土块
（2）土壤的结构可分为团粒结构和非团粒结构两种：
团粒结构的土壤：用手轻轻搓散后，如果土壤团聚体成圆润多孔状，大于或小于绿豆的各占一半左右，便是具有良好的团粒结构的土壤。这种土壤有利于水分、空气并存，土壤的保水和通气性均好。
非团粒结构的土壤：土壤结构板结，外表表现为块状或柱状。这种土壤的保水、通气、保肥、供肥能力都很差，不利于农作物的生长。
（3）把同量的三种土壤（沙土、壤土和粘土）放入有孔的容器中，用同量的水以同样的速率喷淋，直到底孔渗水为止。记录不同土壤的吸水量并分析原因。
（4）把同量的干燥的三种土壤（沙土、壤土和粘土）放入玻璃管内，底部用滤纸封住，然后垂直插入水槽中，浸没13的高度。然后观察通过毛细现象使水位上升的高度，测量不同的高度并分析原因。
4．学生自行设计实验证实土壤中含有水和气体。例如：
（1）把土壤装入烧瓶，慢慢地注入水，没过土样，注意观察土壤中有没有气泡从水中冒出来。再把少量土壤放入烧杯中，盖上玻璃片，用温火缓慢加热，水就会在较冷的玻璃壁上凝结出来。从而知道土壤中有空气和水。
（2）把湿润的土壤称出重量后，用火烤干，再称出重量，可以计算土壤的含水量（%）。
5．观察植被对土壤的保护作用。
（1）找一块有草皮的土壤和一块裸土，放在木板上，倾斜一定的角度，然后用水壶慢慢地把水倒下去，反复数次，观察泥土流失的情况。
（2）到野外实地观察有坡度的裸地，观察雨水或流水冲刷时水土流失的情况，或者从当地河流的含沙情况分析流域内水土流失的现状。
（3）挖掘植物的根系进行观察，认识植物根系对土壤的保护作用。
6．寻找土壤中的固体废弃物，讨论它们的污染源，然后讨论应该采取哪些措施防止土壤的污染。
7．寻找经常使用化肥的土样，用水洗的溶液在蒸发皿上用火加热，观察有无化肥的结晶体产生，并且向农民调查长期使用化肥对土壤产生什么影响，应该采取哪些措施改良土壤。
案例评析
这一探究活动的综合性很强，可以根据各学校的条件，选择观察和实验的项目。特别要认识土壤是岩石、大气、水和动物（包括人类活动）影响下的共同产物，是人类赖以生存的条件之一。通过这一探究活动，进一步认识自然界是一个统一的整体，人类和自然必须和谐相处，保护土壤，防治土壤污染和荒漠化，是非常重要的。
案例15有关噪声污染问题的调查与讨论
目标
1．会区分噪声和乐音。
2．能分析噪声来源，了解噪声对人体健康的危害。
3．能发扬团队精神进行调查，提出对噪声污染的控制方法。
过程
1．教师先拖动一下课桌，让学生听这时产生的声音，再让学生听音叉（或铜钟）发出的声音，问学生喜欢听哪种声音。比较这两类声音有什么不同。学生从产生的机理和对人的心理、生理产生的影响等各个方面进行发散性的讨论。
2．教师可利用示波器演示，让学生观察、比较音叉振动时发出的纯音的波形和撕破一张牛皮纸（或咳嗽一声）时产生的噪声的波形。教师指出，噪声强度可?quot;分贝"数表示，长期在超过60分贝的噪声环境下工作、生活，将会对人的心理、生理健康产生不良后果。
3．引导学生进一步讨论：
（1）城市环境中，噪声来源主要有哪些方面？
（2）在农村中噪声来源有哪些？
（3）噪声会对生物包括对人造成哪些危害？
（4）控制噪声污染的主要途径和方法有哪些？
（5）学校环境是否受到噪声污染？如何进行调查？（以上讨论均由学生根据收集到的资料，包括文字、图片、录像等作交流发言）
4．请学生进行小结并提出值得进一步研究的问题，最后由教师作归纳补充。
说明
1．事先要做好充分准备。可把学生分成若干小组，明确各小组分工调查收集资料的各个主要方面。教师应指导调查的方式和对象（包括获取定性和定量资料、到哪些地方或机构采访、向哪些人调查等）进行有目的的调查。可动员学生取得家长支持，利用照相机、录音机、摄像机等手段，使调查资料尽可能生动翔实，具有说服力。还应帮助学生做好噪声对小动物影响的实验。
2．开展课堂讨论时，教师应做好指导和组织工作，使交流讨论生动有序。每个调查小组可推举一人作中心发言，组内其他学生补充，其他小组学生都可提问质疑，由该组学生答辩。
3．教师应准备好投影仪、录像机等设备，便于学生汇报使用。教师对学生获得的信息来源、资料的可靠程度以及表达是否确切，不宜有过高要求。
评价
1．是否全班学生都参与了事先的准备，包括调查、收集资料、绘制图表等活动。
2．从课堂讨论气氛及各组的准备工作中，观察学生的兴奋与关注程度。
3．表述的条理性和提出证据的合理性。
4．交流和小结是否符合本案例的预期目标。
5．对学校环境是否受到噪声污染的调查方案的可操作性如何。
6．是否有其他见解（如认为在音乐、艺术表演中为制造气氛，局部的、短时间内的噪声是需要的）。 案例评析
本案例主要表明如何以课堂讲座的形式，由学生自己交流、评价调查得来的资料。目的在于培养学生获取信息、处理信息和交流表达信息的能力。
二、有关知识技能的目标动词
知识
1．了解水平
说出、举例、列举、描述、识别、知道、了解、指认、确定
2．理解水平
解释、说明、比较、概述、认识、理解、区别、对比、懂得、看懂
3．应用水平
使用、用理论或模型解释、用理论说明、分类、归纳、概括
技能
1．模仿水平
2．独立操作水平
绘制、测量、测定、查阅、学会、计算
3．迁移水平
联系
有关体验性要求的目标动词
1．经历（感受）水平
感受、体验、体会、感知
2．反应（认同）水平
关注、注意
3．领悟（内化）水平
形成、树立、建立、领悟、增强
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