初中物理五大實驗方法精選(九篇)
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第1篇：初中物理五大實驗方法范文
一、基本儀器的使用仍是實驗的基礎
對常用的物理儀器要做到熟練運用，初中物理實驗中常用到的儀器有刻度尺、量筒、天平、秒表、彈簧測力計、溫度計、電流表、電壓表、滑動變阻器等，在復習中首先要花精力掌握這些基本儀器的工作原理、測量范圍、最小刻度、刻度特點和分度方法，例如：天平是利用杠桿的原理；學生用電壓表的測量范圍是0至3V或0至15V，分度值為0.1V或0.5V；量杯的刻度是自下往上依次增大；而彈簧測力計的示數是從上往下依次增大；以及秒表上大小表盤之間的數量關系等。只有熟悉儀器，在實驗中才能做到正確選擇儀器、選擇量程、正確讀數，根據實驗目的選擇恰當的儀器。
二、學會自學儀器使用說明書
在儀器使用方面，以往實驗考查的范圍是大綱規定的儀器，但隨著課改的變化，考查范圍也在發生變化。自學能力是目前素質教育的目標之一，所以在實驗復習中應積極創設類似的問題，使學生的自學能力得到培養和發展。例如在測電阻的實驗中，教師可以提供歐姆表的使用說明書，讓學生通過閱讀說明書利用歐姆表來測電阻。
三、敢于將課本上的實驗進行拓展
在以往復習階段多數教師只是把課本上的實驗再重復一遍，美其名曰：鞏固基礎知識，其實，學生對已經掌握的知識再重復都有一種抵觸情緒，這樣不僅浪費時間，而且也達不到復習的目的。筆者認為，學生基礎知識已經掌握，復習的目的就是讓學生會運用知識，故在實驗復習中要避免重復課本上學生已經掌握的實驗，應該將課本上的實驗進行拓展，培養他們的思維能力和操作能力。通過學生自己動手操作，不僅培養了學生的思考能力、分析能力和自學能力，而且也培養了他們科學探究能力和實驗能力，真正做到了以“一變應萬變”。
四、強化實驗探究七環節的專項訓練，教給學生答題技巧
考點一：根據探究課題，提出猜想
應考策略：針對具體的科學問題或現象，通過質疑、猜想提出解決問題的方案是科學探究最常見的形式。猜想不是胡猜亂想，猜想是應用現有的經驗和知識對問題中的事實尋求可能解釋的過程。盡管所提出的猜想不一定是最終的科學結論，但對問題成因的猜想仍需要有一定的依據，這依據有兩點：一是已有的經驗和知識；二是科學事實，即所遇到的“問題”。
考點二：根據探究課題和猜想，設計實驗方案和記錄表格
應考策略：解答這類實驗探究題，要明確猜想的內容，進而確定實驗操作步驟，注意設計的方案要具有科學性。在實驗過程中還要掌握科學的方法，教會學生寫實驗步驟。
考點三：根據圖表或圖象信息，分析總結結論
應考策略：在解決這類圖表或圖象實驗探究題時要做到從粗到細，由淺入深。先分析定性關系，再分析定量關系，最后要處理好各數據段的細微差別得出特殊性的規律。這類題一般都要應用控制變量法進行比較分析論證，從而得出正確的結論。
考點四：根據實驗探究，對實驗探究方案進行評價
應考策略：評估也是科學探究中重要的一個環節，對于這類對實驗探究方案進行評價的探究題，應注重于平時進行科學探究的積累，勤于動腦、動手。且在平時的實驗探究過程中要有評估探究過程和探究結果的意識；能注意探究活動中未解決的矛盾，發現新的問題；嘗試改進探究方案；有從評估中吸取經驗教訓的意識。
五、利用多媒體手段提高實驗復習效率
第2篇：初中物理五大實驗方法范文
思維導圖；初中物理教學；思維方式
1思維導圖概述
思維導圖，也稱心智圖，它是基于人腦功能和人類行為模式研究所獲得的一種科學的思維模式。其機理源自大腦活動的兩個方面：首先，人類最自然的思考方式是發散性思維，文字、圖像、節奏、氣味、顏色等外來信息進入大腦形成一個中心觸點，并由此中心向四周輻射形成新節點，再由此依次向外輻射呈現出立體式放射性結構；其次，根據斯佩里博士的割裂腦實驗證明，人腦分為左右半腦，左半腦主管語言文字、邏輯分析等抽象邏輯思維，右半腦主管圖像、色彩、空間等具體形象思維，左腦的記憶回路是低速記憶，右腦則是高速記憶。
基于以上兩大研究，英國的東尼?伯贊創造性地提出了思維導圖，他把這些無意識的圖像、符號等與文字進行組合，變成一種有意識、有一定規則方式的組合模式，思維導圖實質上是發散性思維的外部表現。
物理抽象的學科知識和初中生以形象思維為主的思維方式之間的強烈對比給學生學習帶來了一定困擾，物理就像一座難以翻越的高山擋在學生心里。因此要從本質上解決問題，就要改變學生的思維方式。思維導圖不僅僅是一種工具，更是一種多角度思考和收放自如的思維方式，能夠在潛移默化中影響學生的思維方式。
2思維導圖的基本特點和繪制方法
思維導圖有哪些特點？基于這些特性該如何來繪制思維導圖？筆者以滬科版八年級物理《聲現象》為例，進行詳細說明。
思維導圖的繪制可以采用電腦軟件，也可以進行手工繪制，在教學中要注意引導學生自主地進行繪圖。
首先，注意的焦點清晰地集中在中央圖像上，也就是“聲現象”。一般選用橫放的A4紙，這是由于人眼在同一時間能夠關注到的視覺范圍是一個橢圓形，在紙的正中央用一個彩色圖像、符號或者文字來代表中心。
其次，各主題作為分支從中央向四周放射。聲現象包括聲音的產生和傳播、聲音的分類、聲音的基本特征以及應用四個方面的內容（如圖一）。接著由聲現象再發展第二分支聲音的產生和傳播（如圖二）。分類方式并不唯一，在這個過程鼓勵學生多思考，深入解讀知識，從而繪制擁有個人特色的思維導圖。在繪制分支的過程中，要講究一定的對稱美，由于人的短時記憶容量有限，分支5-7個為宜。
再次，分支以關鍵詞或圖像的形式呈現。（如圖二）不宜把一完整的句子直接放在思維導圖上，引導學生學會尋找關鍵詞，抓住重點。
最后，更細化的分支按合乎邏輯的方式以此類推向外拓展，整體上呈現樹狀結構。不同的層級之間要具備邏輯性，加深學生對知識內在聯系的深層次理解，培養學生的邏輯思維能力。
3思維導圖在初中物理教學中的應用
3.1思維導圖在備課中的應用
備課是教學工作順利進行的前提，備課時主要涉及三個方面的內容：為什么教？教什么？怎么教？在這個過程中要考慮學生現有的知識能力基礎、學生的認知風格和差異、教材的內容和邏輯關系，思維導圖作為一個整體結構，從全局觀念出發，能夠多角度多方面地考慮 問題。
圖3是關于《運動的快慢》的備課，主要分為三大塊：第一、學生分析（如圖四），包括學生已有的基礎、學生理解的容易點和難點、學生的典型誤解；第二、教學內容分析，包括內容及內部結構、橫縱向聯系；第三、教學策略分析。
通過一張思維導圖，把所有內容融入其中，就好比一張作戰地圖，相應的策略可以在圖上淋漓盡致的表現，無論是決策還是具體的執行都一目了然。同時還可以利用思維導圖進行自我反思，在這張圖上標注課堂的執行情況，不斷地修改、執行、檢查、以不斷提高自己的教學水平。
3.2思維導圖在新課教學中的應用
思維導圖本質上就是大腦的思維方式，每個人從出生開始本能地在內心形成思維導圖，從每個發散中心開始，發展出一個個網絡。在新授課中充分利用學生大腦的思維方式，采用思維導圖的方式進行構建，把教師的教轉化為師生共同學習的課堂。
首先讓學生利用思維導圖進行課前預習，初步理解相關概念和規律，然后畫出本節內容的知識導圖，并在導圖上標注理解的疑難點以及自己對知識的拓展點；接著教師利用思維導圖設計的教案進行教學，在教學中要著重關注學生理解的疑難點和障礙點以及學生的預習導圖。同時還可以針對部分問題進行集體思維大碰撞，在黑板上繪制集體思維導圖，引導學生利用發散思維和聚合思維解決問題。
另外，在教學中板書可以不再采用逐行記錄的方式，而是采用中心-主題-關鍵點的樹狀結構展開，層次分明地將物理概念和規律有邏輯地呈現，使學生在聽課的過程中不斷地進行同化、順應和重組，將所學的內容重點突出、難點突破。同時在潛移默化的影響下，改變學生的記筆記方式，又給學生的學習帶來一定的樂趣。避免了傳統的線性筆記的既耗費時間，又不能把握知識點的邏輯關系的弊端。
在探究浮力的大小與哪些因素有關時，可以從以下5個方面出發，包括：問題來源、問題猜想、實驗模擬、產生質疑、得出結論。引導學生進行分組實驗探究，并繪制包含這五大分支的思維導圖，從而得到科學結論。以“浮力”的一個探究實驗為例：（如圖5）
問題來源：放入水中木塊上浮而鐵塊卻下沉
提出猜想：浮力可能與物體密度有關
實驗模擬：包括三方面，1實驗方法――控制變量法；2實驗器材――兩塊外觀體積相同的銅塊和鐵塊；3實驗現象――把它們浸沒在水中，利用稱重法測浮力，兩個物體浮力大小相同，浮力與物體的密度無關。
產生質疑：為什么都是鐵，鐵塊下沉，而船卻可以浮在水面上呢？
得出結論：浮力與物體密度無關，可能與物體體積有關，引入下一個探究.
設計意圖：利用思維導圖引導學生的思維過程，讓學生的猜想不是毫無根據的瞎猜，同時實驗設計也是有理有據地進行，另外鼓勵學生對實驗進行大膽地質疑并進行進一步探究，而不僅僅是為解決問題而解決問題。另外，利用思維導圖也可以將看不見摸不著的學生的思維過程外顯，使教師能進行針對性地分析和處理。
3.3思維導圖在復習課中的應用
復習的目的在于讓學生把學習的物理體系內化成自己的認識，不僅要求學生對各個知識點有深入理解，更要理清知識間的關系，并能夠進行重新整合和變通。如果能將思維導圖這一工具巧妙地運用到復習課中，在理解知識和厘清知識間的邏輯關系的基礎上，引導學生自主建立知識的思維導圖，將物理知識內化成自己的理解，能夠達到事半功倍的效果。
復習課要切忌教師一手包辦，充分發揮學生自主性，獨立建構知識網絡。
首先，學生主動回憶相關內容，自主構建具有個人特色的思維導圖，要注意把握知識間的邏輯關系以及存在的疑難之處。
其次，教師在組織復習時，可以有以下幾種方式：教師主導，在黑板正中心畫核心主題，然后師生共同討論按順時針的次序列出幾個初級分支，再由每位學生共同完成次級各分支的知識點建構，學生最后對自己的思維導圖進行補充；以同學的思維導圖為教學資源，全班同學進行補缺補漏，以共同完成知識的系統化；也可采用小組合作學習的方式，組內同學們根據討論意見以及教師建議繪制出思維導圖并不斷進行完善以形成小組思維導圖。不管采用什么樣的方式，關鍵要突出學生的主 體性。
下面這張圖是關于光的章節總結思維導圖。
光學這一章知識對初學物理的學生來說，既是重點也是難點。學生普遍反映本章要記憶的知識點較多，且很多部分都是教學的重點。主要包括光的直線傳播、光的反射、折射、以及顏色等知識（如圖6）。
最后，復習課除了注重知識結構構建，還要重視知識的靈活運用。教師要精心挑選習題，既要關注大部分同學的薄弱環節和易錯知識，也要關注學生差異，設計一些有梯度的題目。初中生在學習物理中有一個明顯特質：老師一講就懂，自己一做就不會。這是因為學生只是記住當前題目的解決方式，未掌握習題的解決思路，所以一遇到新問題就束手無策，因此在講授習題時教給學生方法顯得尤為關鍵。在某些情況下利用思維導圖作為解題輔助工具，既可以幫助學生找出已知和所求之間的關系，迅速找到解題思路，也可以提高學生多角度分析問題的能力。
下面以一道例題為例，分析如何利用思維導圖進行解題。
例：有一個質量是178g的銅球，體積是30cm3，請判斷此球是實心還是空心的？（ρ=8.9g/cm3）
分析：本題考察的是利用密度進行物質鑒別的知識。學生可以很直接通過測量密度來判斷小球是否是空心。但是對于利用體積和質量來判斷，學生存在一定困難。利用以下思維導圖引導學生進行思維拓展。
引導學生分析要判斷是否是空心可以把球的密度與銅的密度比較；同時密度與質量和體積也有一定的關系，假設小球是實心，利用銅的密度通過計算小球的質量和體積與小球實際質量和體積相比較。
同時利用思維導圖將學生的思考過程可視化，既有利于教師發現學生的問題出現的障礙點，也有利于學生覺察自己的漏洞和思維破綻。
4 總結
第3篇：初中物理五大實驗方法范文
1確定“自導”的教學模式
所謂“自導”是指學生在老師指導下進行自定向、自運作、自調節和自激勵的學習活動；老師則在此過程中有針對性地進行導定向、導運作、導調節和導激勵的教學活動，讓學生成為既基礎扎實、學有策略、個性良好，又有創新精神、實踐力強、自由自覺的人.
“自導”操作模式可以用圖1進行高度概括：
首先，自主學習方案設計過程就是老師導定向、導運作的過程.
自主學習方案的設計是圍繞學生的學進行的，它實際上與“自導”操作模式中的老師導定向、導運作是基本相同的，它直接指導學生的自定向、自運作的實施.
其次，我們實施的“先學后教，小組探究”的學習方式與學生自運作、自調節是基本相同的.
再次，我們實施的“自主學習方案”的評價制度與學生的自激勵和教師的導激勵是大同小異的；它也是引導學生進行反思性學習.
最后，教師的角色轉換非常重要.在物理教學中倡導的“自導”融合在“自主學習方案”，強調要突出學生在學習中的主體地位，教師要以長者或朋友的身份積極參與學生的學習當中，教給學生獨立學習、研究、自行獲取知識的方法，給他們恰當的引導和鼓勵，充分發揮教師“導”的功能，這樣才有利于培養學生學會自行獲取知識的能力，起到“授之以漁”的作用.要給學生真正“自主學習”的時間和空間.“自導”理念中的“四自”是指學生學習過程中的自定向、自運作、自調節、自激勵過程.教師要相信學生在自主學習過程中能逐步找到正確的答案，不要急于做越俎代庖的事情，而應把工作重點放在導定向、導激勵中，從而把學生和老師的主動積極性都發揮出來.
為此，筆者認為，在繼續落實好“自主學習方案”的基礎上，要做好如下工作：
1.1積極開展反思性學習
所謂反思性學習，是指以反思為主要特征的學習過程.在這種學習方式中，學生更多地自定學習目標、學習計劃和學習策略，然后實施學習.在學習過程中，根據內容和現場實際，經常思考目標的適宜、計劃的周全、策略的得當等問題，在學習后及時總結學習的收獲，思考在學習的過程中自己的表現，策略的使用有效度.在教學過程中經常進行反思性學習，既可以提高學生的自我調控能力，又可以提高學生的自信心，還是自我評價的好方法，何樂而不為呢？為了使反思性學習發揮更好的評價作用，教師在新授課時要求學生填寫“個人學習反思卡（一）”，在復習課時，要求學生填寫“個人學習反思卡（二）”；探究學習時則使用“小組合作學習反思卡”.
1.2形成評價激勵機制
心理學研究表明，學生特別希望得到別人尤其是老師的表揚或稱贊.在自主探究學習的過程中，如果老師能恰當地運用評價激勵機制，往往會收到事半功倍的效果.如前面提到的“自主學習方案”，評價制度就是一個很好的即時評價激勵機制，它往往能激發起中學生永不言敗的好勝心.
此外，我們對中層生實行的“檔案袋評價”則是長期的跟蹤評價，對學生身心健康成長和長期可持續發展都有積極的作用.這些措施都是為了更好地提出學生在學習中的主體地位.
2確立學生自主學習的教學理念
所謂“自主學習”就是一種“自我導向、自我激勵、自我監控”的學習方式，它是在教師指導下，學生通過主觀努力去獲取新知識和增強自己學習能力的一種過程.物理科的“自主學習”就是指教師根據學生身心發展特點及物理學科特點有的放矢地進行教學，使學生在自主活動中學會發現、學會探索、學會創新.所以教師應在堅持學生主體地位的前提下，變教學為導學，改變過去那種只注重知識傳授、忽略能力培養，只注重教師自身的主導作用、忽視學生的主體作用的做法，確立一種全新的“學生自主學習”的教學理念.
“自主學習方案”的內容包括“學習目標、學習重難點、學法指導、學習過程、學習過程反思”這五大部分.其中，學習目標包括“基礎目標”和“拓展目標”，教師按照“基礎目標”設計相關的學習內容和練習題，要求絕大多數學生通過自主學習或在同學、老師的幫助下都能達到，是學生學習掌握的重點，“拓展目標”則是為“培優”而設的，它為那些學有余力的同學進一步提高能力提供幫助.“學習重難點”根據不同學科的具體內容而定.“學法指導”可以是一章、一節，也可以具體到一個課時的學習內容，是教師根據不同學科的具體內容教給學生一些學習的方法，讓學生學起來較為容易，從而激發學生進一步進行探究學習的興趣.“學習過程”包括“自主預習、課堂研討、練習鞏固、拓展延伸”四個步驟，它體現了學生學習由易到難，由淺入深的過程.“學習過程反思”是學生在使用“自主學習方案”進行學習的過程中的思想反饋，它要求學生用三五句話將自己學習過程中的成功、收獲、失敗、困惑或者碰到的困難記錄下來，讓學生不斷積累成功的經驗，就算是失敗、困惑或者碰到困難，也及時記錄下來，便于老師進行有針對性的輔導、同學進行有目的性的幫助.
筆者在講解《液體的壓強》這一節時，一改傳統的“教師講學生聽”教學方法，把學生全部帶到實驗室里去，然后把全班分成16個小組，讓學生自己動手通過實驗“探究液體的壓強大小與什么因素有關”，而教師在旁邊只作引導，經檢驗此種教學方法收到了較好效果.
3初中物理自主學習的教學策略
3.1自主學習目標的確定
確立教學目標是備課的首要環節，只有制訂了合理的、可操作的學習目標，才能使學生明確學習的具體任務、要求，從而規定學習行為取向和評定學習結果.我們根據《課程標準》、教學內容和學生的實際情況，設計學生自主學習的學習目標，并以問題的形式展現給學生.比如在《二力平衡》一節的教學中，筆者設計了既突出重點、難點和關鍵又體現出新舊知識聯系的五個問題作為學生的學習目標：什么叫平衡力？具有什么特點？什么叫作用力和反作用力？舉例說明和思考：是否有作用力都有反作用力？牛頓第一定律的內容及其意義是什么？兩個平衡力與一對作用力和反作用力的主要區別是什么？舉例說明作用力和反作用力的特點是什么？
實踐表明，只要能做到目標明確，層層落實，主動地根據自主學習目標，選擇性地收集資料，積極去思考加工，提取有用的信息，甚至提出自己的設想.
3.2自主學習方法的引導
學習方法是在學生學習過程中學習者獲得經驗方法的總和，是學習者保證學習活動順利進行的有關學習活動的經驗系統.引導學生把握重要的物理學習方法，是自主學習得以進行的必要條件.在平時的教學中，我們特別注意訓練學生閱讀、觀察、分析、做筆記、提問題、概括總結等物理學習常用的方法.而針對自主學習的內容，我們會利用學習目標提示學生這部分內容主要的學習方法.
3.3激發學生自主學習的動機
自主學習是最持久的，也是最深入的，要想使學生開展自主學習，必須首先激發他們的學習動機.學生的自主學習是由一定的動機引起并受其支配的.同樣學習動機也是直接推動學生自主學習的內在動力，在學習活動中發揮著巨大的作用.而興趣又是學習動機中最現實、最經濟、最活躍的因素.引導學生自主學習和探索，首先要激發學生學習興趣.只有學生把學習看成是一種快樂的活動，是一種需要，才能產生巨大的內動力，激發更強烈的求知欲.
可以通過“創設情景，設置疑問”的方法來激發學生的學習動機，在講《流體壓強與流速的關系》這堂課的開始，筆者先出示一個漏斗和乒乓球，然后讓學生猜想如果把乒乓球放在漏斗口的下面時，放手后乒乓球會發生什么情況？很多學生都猜出乒乓球會掉下來，筆者接著再問學生，如果老師對著漏斗口往下吹，乒乓球是否加速向下運動？在創設的情境中，學生充滿了好奇心，學習動機得到了很大程度的激發.
3.4自主學習意志的培養
意志是推動一個人積極主動地進行活動的強大動力，也是決定一個人能否把一個活動堅持到底的重要因素.其中決心、信心、恒心是意志結構中三個重要心理因素，它們相互作用，相互滲透，使人根據目的調節和支配自身的行動，去實現預定的目標.
3.5學生在老師指導下進行自主學習
這個環節強調采用“先學后教，小組探究”的學習方式.所謂“先學”，就是在上課前，學生按照教師在講學稿揭示的教學目標及學法指導進行初步練習，解決力所能及的問題.所謂“后教”，就是教師針對學生自學中暴露出來的問題及練習中的錯誤，有目的地引導學生展開小組討論，實行“兵”教“兵”，會的學生教不會的學生，教師作適時的評定、補充.
心理學家告訴我們：學生只通過視覺或聽覺去獲得的知識只有15%，而如果充分調動學生的視覺、聽覺和觸覺并讓學生手腦并用，獲取的新知識可以增加到85%以上.為此，我們積極嘗試“先學后教，小組探究”的學習方式，經過實驗并取得了較好的效果.
3.5.1合理分組，以優促差
合理分組是小組探究的前提，只有合理分組，才能更好地調動學生的學習積極性，最大限度地挖掘學生的潛能，達到預期的效果.
每個課題組的成員根據自己所教班級學生的實際情況，將學生分為優、良、中、差四類，同時兼顧文科、理科的偏科情況來作為分組的依據，再根據人數的多少分為若干個小組，每個小組都有這幾類人.這樣，優差、文理搭配，既方便組內同學間的合作互助，以優促差，也為組間的公平競爭打下基礎.
3.5.2先學后教，小組探究
在開展探究實驗前一個星期，教師就明確提出實驗的內容，并將“實驗探究課題研究計劃書及評價表”（附表略）發給每組學生，要求各個組長充分發揮每個組員的特長，預習相關教學內容，收集有關的資料，準備各種實驗器材，認真填寫好這份實驗表格，并在實驗前三天上交給老師檢查，老師根據具體情況提出修改意見，學生根據反饋的意見再次進行相關的準備工作.各個小組根據前面的準備和具體的分工在課堂上積極開展小組合作式的探究實驗活動，并及時將探究過程中的一些數據、得出的結論以及發現的問題記錄下來.
3.5.3當場評價，公平競爭
每一次的探究實驗的時間控制在20分鐘左右，留下足夠的時間讓學生對整個實驗過程進行“自評、他評、師評”.心理學告訴我們，學生在表揚聲中易于改正自己的不足，同時，也留給學生反思的時間，因此，作為教師，重在引導學生在評價過程中多發現自己的長處，在此基礎上找出自己的不足.這樣，通過小組內的自評、小組間的他評和老師的個別或集體點評，學生可以清楚地知道自己的長處或不足，在此基礎上評出“最佳小組”和“最需要鼓勵的小組”（實際是“最差小組”，但為了不傷害學生的自尊心和學習積極性，我們換一個名稱叫“最需要鼓勵的小組”），但哪一個小組都不愿成為“最需要鼓勵的小組”，他們唯有在下一次的實驗活動中準備更充分，實驗做得更好！這無形中促進了學生間或小組間的公平競爭，激發了學生的潛能，提高了學生的學習興趣，增進了同學間團結協作的情誼！
第4篇：初中物理五大實驗方法范文
關鍵詞：小學科學教材：內容編排：物質科學
中圖分類號：G633.7
文獻標識碼：A
文章編號：1003-6148（2013）11（S）-0009-4
新課程提出的“一綱多本，教材多樣性”思想明顯體現于小學科學教材的編寫中。目前，基于國家《科學（3-6年級）課程標準（實驗稿）》，編寫與呈現了10種版本的小學科學教材。為小學科學課程的開展提供了選擇性。基于不同版本的科學教材呈現不同的特色（表現于不同教材體現的難易程度、活動編排、區域性特點及與學生知識背景的適應性等），也表現了科學教材在適應學生認知與心理規律方面與課程改革要求的距離，對小學科學教材的研究成為促進小學科學課程與教學發展的必然。因而，本文將以教科版、河北版、蘇教版三套使用率較高的教材在物質科學內容層面開展比較與分析。研究其體現的共性與差異，為小學科學教材的修訂與選擇提供基礎性的建議。
1物質科學內容的總體分布
物質科學是小學科學課程的主要內容。三套科學教材編排的特點可以從物質科學內容主題的分布中得以體現。從整體編排看，小學階段的物質科學內容從簡單材料的觀察到動態的力學知識再到物質的變化，呈由近及遠、由淺入深、從靜態觀察到動態變化，從簡單到復雜的方式。物質科學的內容分布于各冊，教科版《科學》教材每冊四個單元，每單元7-8小節，涉及物質科學有16個主題；蘇教版《科學》教材每冊5-6單元，每單元4-6小節，涉及物質科學有14個主題；河北版《科學》教材每冊5-6單元，每單元2-6節不等。涉及物質科學有15個主題（具體見表1）。
從三套教材物質科學主題的整體分布與內容來看，呈現了對綜合性的共同關注。如蘇教版教材中的綜合性表現在內容選擇上。基于學生的生活設計物質科學單元活動；在內容組織編排上，以綜合主題單元的形式把知識學習、能力培養與情感態度價值觀有機結合：在內容的呈現方式上，不是簡單的直接給出答案。而是提供學生相應學習任務與情景，引導學生在學習中想象與思考。河北版 教材則提出以“性質與功能”、“運動與變化”、“作用與平衡”、“結構與系統”四組統一概念來整合課標所規定的五大內容標準，每個年級主要圍繞一組統一概念組織教學單元；在內容編排上。注重滲透科學與技術教育，突出科學、技術、社會、環境（STSE）之間的密切聯系。
2科學教材中物質科學內容編排的共性
小學科學課程標準把物質科學領域劃分為物體與物質。運動與力，能量的表現形式三個主題。其中“物體與物質”包括“物體的特征，材料的性質與用途，物質的變化。物質的利用”：“運動和力”包括“位置與運動，常見的力。簡單機械”；“能量的表現形式”包括“聲音的產生與傳播，熱現象，光的傳播，簡單電路，磁現象，能量的轉化”。課標進一步明確學生通過這些主題內容的學習。不同主題層次的觀察與探討，可以了解物質的基本性質與變化過程，了解位置與運動的概念。知道力與運動變化的關系，了解常見的簡單機械；認識聲、熱、光、電、磁這些物理現象，并知道它們都是能量的不同表現形式，能量可以轉換，能量可以通過物質以不同的形式傳遞。能量是維持生存和發展所必需的，要盡可能的避免浪費能源。
2.1強調科學知識的基礎性
三套教材所選擇的物質科學內容強調科學知識的基礎性，是基于小學生的年齡特點和認知規律——三至六年級小學生的心智發展處于具體運算與形式運算階段。其思維體現了“從具體形象思維逐步過渡到抽象邏輯思維”的特點。因而。三套小學科學教材在選取物質科學領域知識內容時關注了：真實性——小學科學教材中的內容多數源于學生日常生活，可通過觀察、實驗、實踐活動中的體驗來獲得對科學知識的理解：基礎性——科學教材中呈現的概念多為具體概念。在概念的理解與應用過程中盡量避免了專業性很強的名詞界定，引導學生通過概念的解釋及其應用促進理解。以“物體與物質”主題中的“物質的變化”為例（如表2），三套教材呈現了對基礎性與情境性的共同關注——教科版利用食鹽在水中的溶解與分離闡釋物理變化，以碘淀反應闡述化學變化；蘇教版利用蠟燭的變化、生雞蛋變熟雞蛋、水的三態變化等生活實例來闡述物理變化與化學變化：河北版通過讓癟的乒乓球鼓起來，生銹等現象來闡述物理變化與化學變化——學生是基于對真實生活情境與現象的觀察、實驗與體驗，形成對物質變化的理性認識。
2.2關注情感態度與價值觀的滲透
小學科學課程標準在其內容標準“情感態度與價值觀”中呈現了對待科學學習。對待科學，對待自然，對待科學、技術和社會的關系四個方面的關注。情感態度與價值觀的提升是一個比較長周期的過程，需要學生在日常學習過程中通過參與各種各樣的活動，基于體驗而習得，表現為一種從量變到質變過程的特征。因而，具體在科學教材中表現為滲透性、漸進性與整體性。在教學過程中表現為對科學探究的關注。增加學生的體驗與感悟。以三年級上冊第四單元第一課時“水”為例。課標提出情感態度與價值觀方面的目標為“積極參與有關水的研討并發表見解：意識到水是地球上十分重要的資源：在辨別水的活動中。學會小組合作”。這反映在教材中表現為蘇教版教材強調“生命離不開水，觀察水。神奇的水。地球上的水”。教科版教材關注“觀察一杯水。比較水與油、沙。比較水的多少”等活動的設計與呈現，主要在于引導學生通過對生活中與水相關問題（如各種液體的流動性、水量的測量方法等）的思考。在交流合作與發表見解中獲得體驗與發展。
2.3強調科學方法的多元
科學探究是學生學習科學的重要方式。主要表現為引導兒童探究，親歷科學探究的過程。三套科學教材在內容與方式上重視科學探究活動。強調“做中學”，具體體現于三套教材中探究活動的設計——如教科版四年級（下）“導體與絕緣體”探究活動的設計（整個活動涉及了科學探究的各個環節）。引導學生通過探究“身邊的物體是否導電”認識導體與絕緣體。除了對科學探究的關注之外，三套科學教材極其強調科學實驗、觀察、類比、建模等科學方法的體現與體驗。如蘇教版三（上）“常見材料”體現了對學生科學觀察能力的培養，通過“觀察教室里的各種物品是什么材料組成”、“區分哪些物品是天然材料制成的，哪些是人造材料制成的”等活動，促進學生觀察能力的培養與提升。三套教材對“溫度計測量水的溫度變化”、“用量筒測量水的體積”、“用彈簧測力計測量力的大小”、“用尺子測量身高”等活動的設計都體現了對科學測量方法及其測量工具使用的強調。模型的建構有助于學生直觀觀察與解釋事物內部構造，三套教材在編寫中也充分體現了科學建模方法，如蘇教版五年級（上）以“手臂的活動模型”這一復雜的人體活動促進學生對杠桿原理的學習與應用，以“紅綠燈模型”引導學生對串、并聯電路的感性認知與應用。
2.4注重學科間的聯系與綜合，彰顯STSE教育理念
綜合性與學科間性是科學課程區別于分科課程的特點之一，三套小學科學教材也充分體現了對學科問的聯系與綜合——如教科版與蘇教版通過“耳的結構與功能”主題內容。呈現了物質科學與生命科學的聯系；如蘇教版引入《墨子》中的“伏罌而聽”，顯現出科學的人文關懷。教材在關注學科間性的同時。也彰顯了STSE教育理念——表現為引導學生通過科學的學習解釋生活現象及其應用，如蘇教版四（下）“拓展”欄目中“日常生活中哪些地方需要增大摩擦力，哪些地方需要減少摩擦力？”表現為對與科學有關的社會問題的關注（保護環境、節約能源、推廣新技術、宣傳科學、反對迷信等），如河北版四（下）“科學在線”欄目對人工降雨的介紹，將水的三態變化與日常生產生活緊密聯系。體現了應用科學解決社會問題的過程。此外，還表現為與生活相關的科技制作活動的開展，了解技術的科學原理及生活應用，如蘇教版和河北版中“制作小樂器”、“減弱噪聲”、“無噪聲書房”等活動的設計，體現出技術和設計在生活中的應用及對技術的科學原理之關注。
2.5注重科學史的滲透，強調科學本質理解
科學史蘊含著對科學演化歷程的審視，是溝通科學與人文兩大領域的橋梁。學習科學史有助于學生理解科學的本質和科學素養的養成。基于科學課程標準所提出的科學課程的性質在于體現科學本質的理解，三套小學科學教材都極其注重科學史的滲透與呈現——從所占內容的比例看，蘇教版涉及科學史的知識點數占總知識點數的12.8%，河北版為18.1%；從科學史引介的形式來看，有導入、閱讀、討論或專欄——如河北版通過“科學在線”欄目介紹人們對電的認知發展史，教科版六（上）設置了“資料庫”欄目，通過阿基米德撬地球的故事以及杠桿稱的家族發展史的介紹，引導學生理解杠桿的特點及其應用。
3科學教材中物質科學內容編排的差異
各套小學科學教材是基于課程標準而編寫的，因而不同程度地體現了課程標準中的理念、目標、內容與實施方式等。即呈現了多維度的共性。但基于編寫者對課標的理解與教材使用者的特點，呈現了不同版本教材編寫的差異。也表現于三套小學科學教材關于物質科學內容的編排中。
3.1對學生認知層次性關注的不同側重
科學是一門知識性和邏輯性很強的學科，知識邏輯結構的體現表現為對學生認知層次性的關注，不僅體現于不同年級教材在同一主題內容組織的層級性。而且表現于針對某一主題內容呈現的層級性。以“電磁鐵”（物質科學中聯系“電”與“磁”的重要內容）為例。教科版以單獨的章節分別闡述了“電”和“磁”現象，以通電導線具有磁性來闡述“電和磁”的關系。進而介紹了電磁鐵。并引導學生探究影響電磁鐵磁力大小的因素。其中，“通電導線具有磁性聯系了‘電’與‘磁’”作為電磁鐵磁力大小影響因素探究的先行組織者。即教科版教材在內容編排上關注了內容由淺入深、由易到難，由定性描述到定量分析。內容的編排關注了學生的認知層次性。河北版中“電磁鐵”是在六年級（上）通過電鈴中存在的電磁鐵及其性質介紹而闡述的。是繼三年級（下）磁鐵及其生活中的應用學習的進一步拓展；蘇教版中“電磁鐵”是學生在學習“簡單電路”、“磁鐵”后。經歷“制作一個電磁鐵，并探究影響電磁鐵磁力的因素”活動，認識電磁鐵的性質及其應用。盡管河北版教材考慮到了三年級、六年級學生的認知水平。蘇教版設置了豐富的活動與實驗，但兩套教材都是繼學生“電”、“磁”學習后。直接通過“電磁鐵”的制作來認識電磁鐵的特性及其應用。未能通過設計“通電導線具有磁性”的探究活動。認識“電”與“磁”的相互關系——這是理解與應用“電磁鐵”的基礎，也是對學生認知層次性關注的體現。可見，盡管學生認知的層次性都為三套教材所共同關注，但教科版教材是通過建立“電”與“磁”聯系為理解“電磁鐵”提供先行組織者：而另兩套教材則是通過將學生有豐富生活體驗的“電”與“磁”現象編排在三年級，對內容相對抽象且綜合能力要求較高的“電磁鐵”編排在六年級，以體現對學生認知發展水平的關注。
3.2多元內容呈現方式的不同關注
主題內容的呈現方式要和教材的整體編寫理念相契合，多樣化的內容呈現方式已成為教材編寫的趨勢之一——體現于三套科學教材豐富的活動欄目的設置中，但具體到各版本之間又有所差異。如蘇教版通過動手、問題、交流、選擇、拓展、資料、記錄、注意、環保等九個欄目來安排學習活動；河北版則設置了活動、材料與工具、安全、記錄、猜想與假設、拓展、討論、表達與交流、專題研究等欄目：而教科版沒有活動欄目的明確劃分，將動手、問題、交流等活動融于教材內容的探究活動之中。此外，三個版本的科學教材在活動設置方面呈現不同的側重點。如“電磁鐵的磁力”的探究活動設計，教科版以電磁鐵吊車引入問題，設計的活動重視學生通過表格記錄假設。繼而制定、交流、實施小組研究計劃，記錄分析實驗數據，最后得出實驗結論，其活動過程完整且各環節銜接緊密。蘇教版注重在實驗報告中給出問題、假設、實驗設計、實驗結果、結論等五方面，并給學生以相應的提示。河北版強調基于猜想與假設、實驗設計（包括實驗目的、材料和工具、實驗方法、實驗結論）、表達與交流活動來展現探究活動的設計。可以發現教科版在探究活動的呈現上嚴格按照課標中所要求的探究活動的內容和過程來開展，過程中尤其注重實驗假設的提出與理由的陳述：蘇教版更加重視在探究活動中學生的獨立操作能力。缺乏對小組間交流活動成果的關注；河北版重視實驗的設計，在問題的提出與情景的創設上則關注不多。
3.3與初中科學教材銜接的不同內容呈現
