新一轮的课程改革明确提出要提高课程综合性,在此背景下,具有学科综合性的初中科学得到了社会越来越多的关注。本研究希望通过主题单元教学下拓展性实验的设计与实施帮助提高单元教学内容的连贯性与整体性,让学生能够将书本知识与实际生活相联系,并帮助学生提高科学学习兴趣,提升学习成绩。通过查阅资料,整理归纳出浙江教育出版社八年级上册科学教科书的部分拓展性实验,希望能为一线教师的教学提供参考。本研究采用“理论——设计——实施”的研究路线。首先进行前期的理论分析,然后依托教材单元,融合科学大概念确定主题,再根据单元内容进行专题的划分。主题单元教学后通过课堂留白跟学生的实际掌握情况,在预期目标的基础上,进行逆向思维设计具体实验,最后让学生进行拓展性实验。在实验设计方面,分别从主题单元下拓展性实验的拓展方向,拓展性实验之间的关系,实验设计的评价等方面进行了探讨。在主题单元教学下拓展性实验的实践中,根据前期调查问卷对被试学生的基本情况的调查,发现问题,提出相应的假设。并在被试班级中展开主题单元的教学与课后的拓展性实验,验证研究假设,根据收集到的信息,进行结果分析,得到研究结论。在实施过程当中,根据学生反馈的影响其参与到实验中的因素,进行回归分析,明确影响因素的相关性,最后确定实验设计的修改思路。经过教学实践,实验班的科学兴趣在对科学的喜爱,参与,自信,持续参与四个方面都有一定的增长,科学的价值观方面有所下降,在一定程度上验证了假设。在科学成绩方面,实验班对比对照班,成绩较好,特别是高分段人数明显多于对照班,所以认为主题单元教学下的拓展性实验有利于学生科学学习成绩的提高。在拓展性实验进行修正的过程中发现,除了时间维度不能显著预测参与兴趣外,实验的趣味与意义,难度,组织形式均能够显著地预测参与兴趣,其影响程度由大到小顺序依次是组织形式,趣味与意义,难度。