科學(xué)小實驗步驟及原理范文

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科學(xué)小實驗步驟及原理

篇1

實驗?zāi)芰σ彩歉呖肌翱荚囌f明”要求學(xué)生掌握的一項基本能力(設(shè)計和完成實驗的能力)。此能力要求也包括兩方面的內(nèi)容:一是獨立實驗的能力(大綱歸定學(xué)生實驗和教師演示實驗),即理解實驗原理、目的、要求、材料、用具;掌握實驗的步驟、控制實驗條件、使用有關(guān)儀器、安全問題處理;觀察現(xiàn)象、分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論;常規(guī)實驗非常規(guī)做法。二是能根據(jù)要求靈活運用已學(xué)過的自然科學(xué)理論、實驗方法和儀器,設(shè)計簡單的實驗方案并處相關(guān)的實驗問題。用理、化、生三科實驗中所學(xué)的知識去解決實際問題。實驗所占比分為30%(基本不變,也可能在25%左右)。

實驗設(shè)計是較高的能力要求,除要具備一定的知識基礎(chǔ)外,還需要具有一定的創(chuàng)造能力。所設(shè)計的實驗是建立在科學(xué)的基礎(chǔ)上的,還應(yīng)具有一定的觀察和發(fā)現(xiàn)問題的能力。要提高這方面的能力,必須改變過去“背實驗”的方法,親自動手做實驗,熟悉實驗的操作步驟,弄清實驗的原理,能運用所學(xué)知識對實驗現(xiàn)象進行分析,以此來驗證或探究某一結(jié)論。只有這樣,才能促進實驗?zāi)芰Φ奶岣?,促進科學(xué)思維的形成和發(fā)展,才能真正對實驗的知識、內(nèi)容進行舉一反三。

1 實驗設(shè)計的基本內(nèi)容

1.1 實驗名稱 是關(guān)于一個什么內(nèi)容的實驗。

1.2 實驗?zāi)康?要探究或者驗證的某一事實。

1.3 實驗原理 進行實驗依據(jù)的科學(xué)道理。

1.4 實驗對象 進行實驗的主要對象。

1.5 實驗條件 根據(jù)實驗原理確定儀器和設(shè)備;要細心思考實驗的全過程。

1.6 實驗方法與步驟 實驗采用的方法及必需(最佳)操作程序。每一步驟都必須是科學(xué)的;能急時對儀器、步驟進行有效矯正。

1.7 實驗測量與記錄 對實驗過程及結(jié)果應(yīng)有科學(xué)的測量手段與準(zhǔn)確客觀的記錄。

1.8 實驗結(jié)果預(yù)測及分析 能夠預(yù)測可能出現(xiàn)的實驗結(jié)果并分析導(dǎo)致的原因。

1.9 實驗結(jié)論 對實驗結(jié)果進行準(zhǔn)確的描述并給出一個科學(xué)的結(jié)論。

2 理科實驗設(shè)計的三個原則

2.1 對照性原則——科學(xué)、合理的設(shè)置對照可以使實驗方案簡潔、明了,且使實驗結(jié)論更有說服力,包括3類:空白對照/相互對照/自身對照。具備可重復(fù)性。

2.2等量性原則——每次實驗所加試劑的量要相等。

2.3單因子變量的原則。

3 理科實驗設(shè)計的4性

3.1 科學(xué)性:這是實驗方案設(shè)計的首要原則(原理、操作、程序、方法正確)。

3.2 安全性:盡量避免危險性操作(如果必須使用,要注明,防止環(huán)境污染和人身傷害)。

3.3可行性:實驗設(shè)計應(yīng)切實可行,所選取藥品、儀器、設(shè)備在中學(xué)現(xiàn)有實驗室內(nèi)能夠完成。

3.4 簡約性:實驗方案盡可能簡易方便(用藥少/步驟少/時間短)。

總之,a.原理正確,b.效果明顯,

c.裝置簡單,d.操作安全.

4 實驗設(shè)計的基本思路

4.1 明確實驗?zāi)康摹嶒炘砑皩嶒炓蟮幕緱l件;

4.2 精心策劃實驗方法、嚴(yán)格設(shè)計實驗過程、合理設(shè)置對照或變量,并引入科學(xué)的測量方法;

4.3 能夠做到有效預(yù)測實驗結(jié)果、科學(xué)描述實驗結(jié)果,并得出科學(xué)的實驗結(jié)論。

5 實驗設(shè)計應(yīng)注意的問題

5.1 在掌握實驗?zāi)康?、原理的基礎(chǔ)上確定實驗方法。

5.2 嚴(yán)格遵循實驗設(shè)計的基本原則,準(zhǔn)確設(shè)置對照或變量。

5.3 注意實驗程序的科學(xué)性、合理性。

5.4 對實驗現(xiàn)象進行準(zhǔn)確的觀察、測量、記錄。

5.5 能夠預(yù)測可能出現(xiàn)的實驗結(jié)果及其導(dǎo)致原因,并能夠得出科學(xué)的實驗結(jié)論。

5.6 多分析實驗設(shè)計的實例。

6 實驗設(shè)計的實例分析

6.1 “驗證成熟植物細胞的滲透作用”實驗設(shè)計實例:

Ⅰ 實驗名稱:觀察馬鈴薯條的滲透吸水與滲透失水現(xiàn)象。

Ⅱ 實驗?zāi)康模候炞C成熟植物細胞的滲透作用。

Ⅲ 實驗原理:當(dāng)外界溶液濃度大于細胞液濃度時,植物細胞通過滲透作用失水;反之則吸水。

Ⅳ 實驗對象:新鮮馬鈴薯條。

Ⅴ 實驗條件:0.8g/mL的蔗糖溶液、蒸餾水、大試管、有刻度的小燒杯、刀片、鑷子等。

Ⅵ 實驗設(shè)計的基本原則:對照、等量。

Ⅶ 實驗方法與步驟:

(1)制備3條長度、寬度、體積都相同的新鮮馬鈴薯條。

(2)將其中的2條分別放入盛有等體積的蔗糖溶液與蒸餾水的燒杯中,另1條放入加塞的空試管中。

(3)2h以后,通過比較的方法觀察薯條的長度變化及蒸餾水、蔗糖溶液體積的變化。

Ⅷ 實驗結(jié)果預(yù)測分析:可能出現(xiàn)的實驗結(jié)果是:

(1)放入蒸餾水中的薯條長度增加,而放入蔗糖溶液中的薯條長度變小,且蔗糖溶液體積明顯大于蒸餾水體積。

(2)放入蒸餾水中的薯條長度增加,而放入蔗糖溶液中的薯條長度不變,且蒸餾水的體積小于蔗糖溶液體積。

(3)放入蒸餾水中的薯條長度不變,而放入蔗糖溶液中的薯條長度變小,且蔗糖溶液體積大于蒸餾水體積

(4)薯條的長度及溶液的體積都沒有明顯的變化。

Ⅸ 實驗測量與記錄:將放入溶液中的薯條與試管中的薯條比較觀察,并比較燒杯中溶液的體積:放入蒸餾水中的薯條變長、放入蔗糖溶液中的薯條變短,且燒杯中蔗糖溶液的體積比蒸餾水的體積大。

Ⅹ 實驗結(jié)論:放入蔗糖溶液中的薯條滲透失水,放入蒸餾水中的薯條滲透吸水。

篇2

關(guān)鍵詞: 生物實驗 實驗類型 實驗方法

實驗是自然科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)問題、探索真理、驗證原理的重要方法,考試大綱對學(xué)生的生物實驗提出了一系列要求,實驗教學(xué)要根據(jù)考試大綱培養(yǎng)學(xué)生的能力。那么,如何針對新教材培養(yǎng)高中學(xué)生的生物實驗?zāi)芰δ兀?/p>

一、明確生物實驗的變化

生物實驗最大的變化是新教材將過去的一些驗證實驗改為探究實驗,如“探究酵母菌細胞呼吸的方式”、“探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響”、“探究植物細胞的吸水和失水”。除此之外,還設(shè)置了“模型構(gòu)建”欄目,如“嘗試制作真核細胞的三維結(jié)構(gòu)模型”、“利用廢舊物品制作生物膜模型”,這些模型的建構(gòu)既有利于加深學(xué)生對原理的理解和掌握,又有利于提高學(xué)生用模型的科學(xué)方法分析與解決問題的能力,培養(yǎng)科學(xué)探究能力與創(chuàng)新精神,掌握科學(xué)探究的方法。還要借助信息技術(shù)手段指導(dǎo)學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)生物實驗。

二、了解生物實驗的類型,掌握方法

1.驗證性實驗

例如:構(gòu)成細胞的生物膜是選擇透過性膜。其特點是水分子可以自由通過,被選擇的小分子和離子可以通過,不被選擇的小分子和離子及大分子不能通過。請根據(jù)提供的實驗材料和用具簡要寫出第二步及以后的實驗步驟和實驗結(jié)果,驗證活細胞膜的選擇透過性。

實驗材料和用具:①新鮮的紅色月季花,②燒杯,③玻璃鉛筆,④質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸,⑤清水,⑥量筒等。

實驗步驟:(1)用玻璃鉛筆在兩只大小相同的燒杯上分別標(biāo)上A和B,兩燒杯中分別加入等量的紅色新鮮月季花瓣;(2)用量筒量取等量清水和鹽酸,分別加入到A、B兩燒杯中;(3)一段時間后,觀察燒杯中花瓣和溶液的顏色變化。

預(yù)期結(jié)果:清水中的花瓣顏色不變,水呈無色;鹽酸中的花瓣顏色逐漸變淺,溶液的顏色逐漸變紅。

結(jié)果分析:在鹽酸溶液中,細胞膜的結(jié)構(gòu)被破壞,選擇透過喪失,色素分子從細胞內(nèi)進入外界溶液。

以上就是驗證性實驗,它有利于學(xué)生用實驗證明已掌握的部分知識,明白“實踐出真知”的道理。

2.探究性實驗

例如:探究過了保質(zhì)期的生長激素的活性。生長激素過了保質(zhì)期,需設(shè)計一個實驗來檢驗它是否還有使用價值?,F(xiàn)給你一群生長狀況完全相同的幼齡小白鼠和飼養(yǎng)它們的必需物品,正常的生長激素、過期的生長激素、生理鹽水、注射器、酒精棉等物。請回答有關(guān)問題:(1)在設(shè)計實驗步驟時,其實驗組是:?搖?搖?搖 ?搖?搖?搖。對照組是:?搖?搖?搖?搖 ?搖?搖。

(2)預(yù)測可能的4種實驗結(jié)果,并得出相應(yīng)得結(jié)論:

①?搖?搖?搖 ?搖;②?搖 ?搖?搖?搖;③?搖?搖 ?搖?搖;④?搖 ?搖?搖?搖。

答案:實驗組:對一只小白鼠注射適量的過期的生長激素溶液。

對照組:A組:對一只小白鼠注射等量的正常生長激素溶液;B組:對另一只注射等量生理鹽水。

①若實驗組個體和對照A組個體的大?。ɑ蝮w重)相同,則說明過期生長激素還具有完全正常的生物活性,可以使用;②若實驗組個體比對照A組個體小,但比對照B組大,則說明過期生長激素還具有部分生物活性,可以使用;③若實驗組個體和對照B組個體的大小相同,則說明過期生長激素喪失了生物活性,沒有使用價值;④若實驗組個體在實驗過程中出現(xiàn)死亡或不良反應(yīng),則說明過期生長激素不能使用。

以上就是探究性實驗。它有利于學(xué)生學(xué)會提出問題、做出假設(shè)、制定并實施探究方案、進行實驗操作、研究現(xiàn)象和變化而分析結(jié)果、得出結(jié)論。

3.驗證性實驗向探究性實驗轉(zhuǎn)化

例如:關(guān)于“切花保鮮術(shù)”的實驗。在學(xué)生課外預(yù)習(xí)討論的基礎(chǔ)上,老師可放手讓學(xué)生按照課文要求進行“切花保鮮術(shù)”的實驗。要求學(xué)生認(rèn)真實踐、規(guī)范操作,教師切忌喋喋不休地講解實驗要點,一字不漏地介紹實驗步驟,要把傳統(tǒng)的驗證型實驗變?yōu)樘骄渴綄嶒?,讓學(xué)生帶著好奇心去實踐,帶著問題去探究。實驗時,有的學(xué)生會故意“配錯”保鮮劑,還有的學(xué)生對其他保鮮術(shù)頗感興趣,自己比較不同的溫度、氧、二氧化碳、氣壓條件下切花的保鮮效果。不論實驗的結(jié)果如何(成功或失敗),都是有價值的。這樣,學(xué)生才能在“失敗,成功,又失敗,又成功”的反復(fù)實踐中真正學(xué)會用科學(xué)的實驗方法驗證自己的思考,用科學(xué)的觀念指導(dǎo)實踐活動。

三、增加有關(guān)觀察實驗內(nèi)容的教學(xué)

篇3

【關(guān)鍵詞】探究性實驗驗證性實驗實驗設(shè)計生物

【中圖分類號】G632 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-4810(2014)08-0126-02

新課程改革以來,生物教學(xué)開始注重學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng),實驗題幾乎是高考中必考的一項內(nèi)容,而在實驗考查中實驗設(shè)計題又是考查學(xué)生生物學(xué)習(xí)能力最為重要的題型之一,也是學(xué)生解答起來最為困難的題型,因此,是否做好實驗設(shè)計題的復(fù)習(xí)工作,對學(xué)生在高考中有很大的影響。通過分析近幾年的高考題,生物實驗設(shè)計題大體上可以分為三大類:一是實驗驗證題,二是實驗探究題,三是實驗評價題。所以在解題過程中,要做好以下幾點工作:

一 認(rèn)真審題,了解題目要求

1.弄清楚實驗類型

要弄清楚是探究性實驗還是驗證性實驗,弄清楚該實驗的實驗?zāi)康模匆骄炕蝌炞C的內(nèi)容是什么。探究性實驗探究的是對象的未知屬性、特征,而驗證性實驗驗證的是研究對象的已知屬性、特征。

2.弄清楚實驗原理

實驗原理一般有兩個來源:(1)可以直接從題干里找到,(2)通過聯(lián)系課本里的相關(guān)知識來獲取。如2005年全國理綜中的試題:植物葉片表皮上分布有大量的氣孔,當(dāng)組成氣孔的細胞(保衛(wèi)細胞)吸水后,會膨脹變形,氣孔開啟;反之細胞失水收縮,氣孔關(guān)閉。以放置一小段時間的菠菜為材料設(shè)計一個實驗,證明氣孔具有開啟和關(guān)閉的功能。要求寫出實驗材料與主要用具、實驗步驟、預(yù)測實驗結(jié)果并做出解釋。這個題目中的實驗原理就可以直接通過解讀題干獲得:當(dāng)組成氣孔的細胞(保衛(wèi)細胞)吸水后,會膨脹變形,氣孔開啟;反之細胞失水收縮,氣孔關(guān)閉。

3.弄清楚實驗變量

變量是指在實驗過程中可以變化的因素,可分為自變量、因變量以及無關(guān)變量。自變量指的是實驗過程中人為改變的變量,因變量指的是隨著自變量的變化而變化的變量,而無關(guān)變量是在實驗過程中存在的一些可變因素,會對實驗結(jié)果造成影響,但對實驗結(jié)論無影響的變量。通常,自變量和因變量之間具有因果關(guān)系。實驗的目的在于獲得和解釋這種前因后果,確認(rèn)自變量的方法主要有兩個:(1)可以直接從實驗?zāi)康闹蝎@取,(2)就是通過分析實驗?zāi)康暮蛯嶒炘硗瞥鰧嶒炞兞俊H缟鲜隼}中的自變量是保衛(wèi)細胞外界溶液的濃度,因變量是氣孔是否關(guān)閉。

二 細心解題,主要抓住三個環(huán)節(jié)

1.分析實驗材料用具,明確實驗條件

根據(jù)實驗所提出的問題和要求,認(rèn)真分析題中所提供的器材在實驗中有什么作用,應(yīng)該怎么用?在該實驗中是否一定要用到?這些都應(yīng)做好充分的考慮。

通常對于題目提供的材料用具和試劑,都要充分利用,除非題目允許,否則自己不能隨意增加試劑和材料用具。如果題目明確地要求學(xué)生從題干所提供的材料用具中選擇所需的進行實驗,這時我們可以聯(lián)想課本中相關(guān)的實驗,參照課本實驗的材料用具,準(zhǔn)確地判斷和選擇題目所需的材料和用具,防止少用或多用。只要分析判斷準(zhǔn)確,在實驗設(shè)計時就不會有所遺漏。

還有一種題型是讓學(xué)生設(shè)計材料和用具,這類題型看似靈活,實際上更容易掌握。選擇實驗器材時要注意科學(xué)、恰當(dāng)、取材方便,而且效果要好,這就要求學(xué)生根據(jù)實驗要求,聯(lián)系課本中相關(guān)的生物學(xué)原理,遷移運用教材中相關(guān)實驗的材料用具,選擇好材料用具,從而可以準(zhǔn)確地做好實驗設(shè)計題。

2.書寫實驗設(shè)計步驟

一般分“三步走”,第一步:取材分組編號,即選擇題目提供的實驗材料用具,對實驗對象進行平均分組(分為實驗組與對照組)并編號,要注意相應(yīng)的無關(guān)變量(如相應(yīng)試劑的劑量、物品的個體數(shù)量、植物的長勢或健康狀況等)要保持一致。一般可采用以下方式進行表述:選擇長勢相同、大小相似的某種植物隨機等量(平均)分組,分別編號為A、B、C;或選擇年齡、體重(性別)、健康狀況相同的某種動物隨機等量(平均)分組,分別編號為1、2、3。第二步:設(shè)置對照組,并嚴(yán)格遵循單一變量原則,即有且只有自變量可以不同,其他條件都必須一樣,我們常在實驗過程中強調(diào)“在各個試管中加入等量的某種試劑”、“置于相同且適宜的條件下培養(yǎng)”、“加入等量的清水”等均是為了控制無關(guān)變量對實驗結(jié)果的干擾。第三步:觀察記錄。要觀察描述實驗現(xiàn)象或者測量記錄實驗數(shù)據(jù)。實驗結(jié)果可能有多種具體的現(xiàn)象,因此在觀察和記錄實驗結(jié)果時應(yīng)選擇最適合的一種,要選擇能夠較好地體現(xiàn)與自變量之間的關(guān)系,并且容易觀察和測定。如果在數(shù)量上難以做到準(zhǔn)確的量化描述,應(yīng)盡可能用“定性”的語言表達,如:“一段時間”“適宜的溫度”“適量的”“一定量的”等。要學(xué)會利用數(shù)據(jù)表格或坐標(biāo)圖等形式對實驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計。

在書寫實驗步驟時要注意分步描述,如第一步……;第二步……;第三步……。

這是書寫實驗步驟的一般模式,但是由于實驗設(shè)計題的開放性很強,可能存在多種實驗步驟和方法,這就要根據(jù)題目的具體要求而定,無論如何,在解答實驗題時一定要遵循實驗設(shè)計的幾個基本原則,要分析每一個環(huán)節(jié)之間的關(guān)聯(lián)性,安排好實驗的最佳步驟,防止實驗步驟不嚴(yán)密、不科學(xué)。

3.預(yù)測與解釋實驗結(jié)果

實驗結(jié)論是根據(jù)實驗結(jié)果所推出的一種結(jié)論。因此在預(yù)測實驗結(jié)果時應(yīng)特別注意本題是屬于驗證性實驗還是探究性實驗。

驗證性實驗是在已知實驗結(jié)論的前提下來驗證實驗結(jié)果能否達到實驗原理所描述的結(jié)論的一類實驗。這類實驗由于已知實驗結(jié)果和結(jié)論,因而驗證性實驗的實驗結(jié)果是唯一的,結(jié)果就是實驗原理所描述的結(jié)果,所以在書寫實驗結(jié)果時的表述方式可為“A組……(注:接實驗現(xiàn)象)”、“B組……(注:接實驗現(xiàn)象)”。

探究性實驗是探索實驗對象的未知屬性、特征的一類實驗。它根據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)理論、事實,要求對研究的對象做出一種或幾種假設(shè),在實驗過程中努力探究實驗結(jié)論,因而探究性實驗的實驗結(jié)果不是唯一的,要注意寫全各種可能,一般有三種可能:變量對結(jié)果起促進作用,變量對結(jié)果起抑制作用,變量與結(jié)果沒有關(guān)系。所以在書寫實驗結(jié)果時可表述為“如果……(注:接預(yù)期的實驗現(xiàn)象),則說明……(注:接預(yù)期的實驗結(jié)論)”。

此外,還必須要注意幾點:一是實驗材料的選擇要科學(xué)、恰當(dāng)、合理。如還原糖的鑒定,要選擇含糖量較高、顏色較淺的材料,這樣顏色反應(yīng)才明顯。所選材料應(yīng)該是容易獲得的,無明顯季節(jié)性、地域性,價格便宜的材料。同時還要注意操作順序的合理性和實驗方案的可操作性等。這些在實驗設(shè)計前都必須充分地考慮,才能夠準(zhǔn)確、完整地做好實驗設(shè)計題。

篇4

一、利用設(shè)計性實驗,培養(yǎng)學(xué)生的實驗創(chuàng)新意識

利用設(shè)計性實驗?zāi)苡行У嘏囵B(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。學(xué)生是實驗教學(xué)的主體,要有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,必須從增加學(xué)生的主體意識做起,因此,教師在實驗教學(xué)中,要注重發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,激發(fā)其學(xué)習(xí)積極性,充分利用教學(xué)設(shè)備,為學(xué)生提供更多的設(shè)計性實驗,盡可能地把演示實驗改為設(shè)計性實驗,讓學(xué)生有更多的機會親自動手。例如:在長度的測量實驗教學(xué)中,我向?qū)W生提出問題:"如何測量細銅絲的直徑?"從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,然后引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計可行實驗方案,實驗過程中進行分析、討論,最后得出直徑的表達式。這類設(shè)計性實驗可以逐步培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性,開拓學(xué)生思路及想象力,有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。

二、注重實驗的探究性,培養(yǎng)學(xué)生的實驗創(chuàng)新情境

教材中有較多的演示實驗和學(xué)生實驗,其實驗設(shè)計及操作方法有一定的合理性,但實驗中往往存在著這樣或那樣的不足,而且方法單一。這樣操作,容易使學(xué)生思維定勢,不利于學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng),而探究實驗則可以從物理實驗的特點出發(fā),注重實驗的過程,激發(fā)學(xué)生主動探究的欲望,確保學(xué)生的主體地位,發(fā)揮其主體作用。因此在物理實驗教學(xué)中,要注重實驗的探究性,教師在指導(dǎo)學(xué)生理解實驗原理的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生用不同的器材,不同的實驗方法進行實驗,培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)變能力,使學(xué)生的分析和抽象的能力、綜合和表達的能力都得到鍛煉和發(fā)揮。

三、創(chuàng)設(shè)設(shè)計型實驗,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

設(shè)計型實驗與傳統(tǒng)的實驗不同,傳統(tǒng)的實驗是課本中的"演示實驗"和"學(xué)生實驗",而設(shè)計型實驗不同于課本中學(xué)習(xí)過的實驗,但實驗原理是學(xué)習(xí)過的。要做好設(shè)計型實驗,首先要掌握實驗原理,然后根據(jù)原理設(shè)計實驗方法和步驟。設(shè)計型實驗常分為以下幾種情形:(1)給出器材,讓學(xué)生選定,完成規(guī)定的實驗;(2)給定實驗內(nèi)容,讓學(xué)生根據(jù)實驗內(nèi)容選擇合適的器材完成實驗;(3)給出實驗器材,讓學(xué)生選定,任做一個實驗;(4)給出實驗器材,讓學(xué)生通過不同的途徑,完成同一個實驗。這類實驗的目的是讓學(xué)生綜合運用所學(xué)物理知識,多角度、全方位思考,找到更多的解決方法,促進學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展,培養(yǎng)學(xué)生運用多種方法去分析和探求未知規(guī)律的能力。下面以第二種情形舉例分析。

【例】運用所學(xué)過的物理知識,設(shè)計兩種不同原理的實驗方案,比較牛奶和豆?jié){的密度大小。

【方案一】

器材:天平,燒杯,量筒。

實驗原理:根據(jù)密度公式ρ=m/v,利用控制變量法分析公式,比較相同質(zhì)量牛奶和豆?jié){的體積,就可以比較出牛奶和豆?jié){密度的大小,體積大的密度小,體積小的密度大。

實驗方法及步驟:

(1)用天平測出空燒杯的質(zhì)量為m1,往燒杯中倒人適量的牛奶,用天平測出其總質(zhì)量為m2;

(2)將燒杯中的牛奶倒入量筒中,記下牛奶的體積為Vl;

(3)往質(zhì)量為m1的空燒杯中倒人適量的豆?jié){,用天平測出其總質(zhì)量也為m2;

(4)將燒杯中的豆?jié){倒人量筒中,記下豆?jié){的體積為V2;

(5)比較V1和V2,若V1V2,則牛奶的密度小于豆?jié){的密度。

比較相同體積的牛奶和豆?jié){的質(zhì)量,也可以比較出牛奶和豆?jié){的密度大小。

【方案二】

器材:彈簧測力計、燒杯、鉤碼(1個)。

實驗原理:根據(jù)二力平衡和阿基米德原理,F(xiàn)浮=G-F讀,即F浮=ρ液gV排=為ρ液gV(發(fā)為鉤碼的體積),可得:ρ液=G/gV-F讀/gV,因為此式中G、g、V一定,所以比較鉤碼浸沒在牛奶和豆?jié){中時彈簧測力計的讀數(shù)F讀的大小,就可以比較出牛奶和豆?jié){的密度大小,F(xiàn)讀大的密度小,F(xiàn)讀小的密度大。

實驗方法及步驟:

(1)用彈簧測力計測出鉤碼在空氣中的重力為G;

(2)將適量的牛奶和豆?jié){分別倒入燒杯中;

(3)將鉤碼掛在彈簧測力計下,先后浸沒在牛奶和豆?jié){中,分別記下其讀數(shù)為F讀l和F讀2;

(4)比較F讀1和F讀2,若F讀lρ豆?jié){;若F讀l>F讀2,則ρ牛奶

解答這類設(shè)計型實驗問題,需要學(xué)生對所學(xué)的知識進行一定程度的綜合和重組,同時需要學(xué)生對所學(xué)知識有一定程度的遷移,這樣有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

四、加強開放性實驗題訓(xùn)練,促進學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展

篇5

“果酒和果醋的制作”選自人教版高中生物學(xué)《選修1生物技術(shù)實踐》中專題1“傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用”的課題1。選修1是一門“以學(xué)生為主體”,通過實驗設(shè)計和操作實踐學(xué)習(xí)科學(xué)探究的選修課程,重在培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計實驗、動手操作、收集證據(jù)等科學(xué)探究的能力。本課題包括果酒和果醋的制作原理,操作流程及注意事項以及進行成果評價。

根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)要求,設(shè)定本課題的教學(xué)目標(biāo)如下。

(1)知識目標(biāo):

①說出酵母菌的呼吸方式。

②說明果酒和果醋的制作原理。

(2)能力目標(biāo):

①設(shè)計簡易的果酒制作裝置,獨立完成葡萄酒的制作。

②主動參與探究過程,逐步形成搜集和處理科學(xué)信息的能力。

③能用準(zhǔn)確的語言描述葡萄酒的制作過程,根據(jù)葡萄發(fā)酵過程中的實驗現(xiàn)象,提出問題并解決問題。

(3)情感、態(tài)度與價值觀目標(biāo):

通過對果酒制作歷史的追溯,認(rèn)同我國古代勞動人民的智慧,激發(fā)學(xué)生的民族自豪感。

2教學(xué)安排

2.1教學(xué)思路

中國酒文化歷史悠久,民間釀酒早已普及。本節(jié)課通過學(xué)生向家人請教,或利用網(wǎng)絡(luò)資源自制果酒果醋,掌握基本制作流程,分析實驗操作注意事項;幫助學(xué)生梳理基礎(chǔ)知識,確定菌種類型、菌種來源、果酒和果醋制作的原理;引導(dǎo)學(xué)生改進制作果酒和果醋的裝置。課堂主要以學(xué)生的活動為主,以小組為學(xué)習(xí)單位,實現(xiàn)生生互動,師生互動,最終完成教學(xué)目標(biāo)。

3.2課時安排

(1)由于果酒果醋的制作對溫度有較高的要求,本節(jié)課安排在9月中旬。

(2)第一課時:在學(xué)生自制葡萄酒后4-5d,此時實驗現(xiàn)象較為明顯。

(3)第二課時:成果評價安排在自制葡萄酒后的10d左右。

3.3教學(xué)準(zhǔn)備

(1)學(xué)生準(zhǔn)備:自制一瓶葡萄酒并記錄制作過程,預(yù)習(xí)果醋的制作(材料:葡萄、礦泉水瓶)。

(2)教師準(zhǔn)備:①自制一瓶葡萄酒,課上供學(xué)生品嘗;自制一瓶葡萄醋,要能明顯觀察到菌膜;記錄具體操作步驟并用于展示。

②收集學(xué)生記錄的過程,整理、分析,選出典型作為課堂展示代表(如:選取葡萄的種類,裝置是否消毒,葡萄汁裝瓶的量,排氣的方法)。

③將所需展示的流程打印并分發(fā)給每位學(xué)生。學(xué)生的流程根據(jù)學(xué)生所記錄的流程具體展示,以防止學(xué)生以教師的流程作為參照。所展示的過程以1號操作者流程、2號操作者流程……進行。

(3)課前準(zhǔn)備:將學(xué)生分成10個小組,每組學(xué)生面前放一杯教師自制的葡萄酒及6個小調(diào)羹。

3教學(xué)過程

3.1創(chuàng)設(shè)情境,導(dǎo)入新課

教師展示自制成功的果酒和果醋,同時要求學(xué)生展示自制的果酒半成品。教師解說:“葡萄美酒夜光杯。今天我們察其色,聞其香,品其味,從色香味來描述一下葡萄美酒。”學(xué)生品嘗并概括出葡萄酒“顏色紅艷”、“濃郁酒香”、“口感綿長”等特點。教師加以補充:“如果將果酒進一步發(fā)酵,還能獲得果醋。酸度較高的果醋可用于烹調(diào),酸度較低的果醋是一種新興的飲料。無論是果酒還是果醋,都具有一定的保健養(yǎng)生的功效。本節(jié)課我們就以葡萄酒和葡萄醋的制作為例,探究果酒和果醋的制作。”

設(shè)計意圖:學(xué)生品嘗教師親手制作的葡萄酒,可以使師生間的關(guān)系變得更加密切,創(chuàng)造積極良好的課堂氛圍,充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)作的積極性。

3.2總結(jié)流程,分析關(guān)鍵

3.2.1分析實驗操作步驟,總結(jié)實驗流程

展示不同學(xué)生及教師自制葡萄酒的過程。

學(xué)生的實驗流程:葡萄的選取(紫葡萄、青葡萄);葡萄清洗(洗潔精、食鹽水、自來水);礦泉水瓶處理(沒有處理、酒擦洗);榨汁(榨汁機、徒手捏碎、整葡萄);入缸(該步驟很少有學(xué)生提到入缸的量,教師在總結(jié)步驟的時候根據(jù)學(xué)生展示的葡萄酒半成品的量選擇不同的量進行分析);果酒發(fā)酵(密封、密封定時打開瓶蓋放氣、密封定時擰松瓶蓋放氣)

教師的實驗流程:①對發(fā)酵瓶、紗布、榨汁機、盛葡萄汁器皿等實驗用具進行清洗并清毒。先用溫水反復(fù)沖洗幾次,再用體積分?jǐn)?shù)為75%的酒精擦拭消毒,晾干。②選購紫葡萄。③用清水沖洗葡萄1-2遍除去污物。④用榨汁機榨取葡萄汁后,將其裝入發(fā)酵瓶中,蓋好瓶蓋。⑤每隔12h將瓶蓋擰松一次。⑥當(dāng)果酒制成以后,打開瓶蓋,蓋上細紗布,進行果醋發(fā)酵。

學(xué)生小組活動?;顒右螅悍治鲋谱髁鞒?,找出流程中的共性,總結(jié)葡萄酒制作的基本操作步驟。

師生共同總結(jié)基本操作步驟:

準(zhǔn)備(葡萄、發(fā)酵裝置)沖洗葡萄,裝置消毒葡萄榨汁,入缸酒精發(fā)酵(密封)醋酸發(fā)酵(通氣)。

設(shè)計意圖:通過對比分析,肯定學(xué)生的基本操作步驟,認(rèn)同學(xué)生的創(chuàng)作。

3.2.2細化實驗操作步驟,分析實驗關(guān)鍵

學(xué)生小組活動?;顒右螅悍治鲋谱髁鞒蹋页鲋谱鞯牟町?,分析實驗成敗的關(guān)鍵。同時交流自制果酒流程,提出制作過程中出現(xiàn)的問題和困惑,并對實驗進行改進,完成實驗記錄表(表1)。

教師在學(xué)生活動過程中,深入到各學(xué)習(xí)小組,及時掌握學(xué)生的活動情況及進度,對于有困難的小組適時提供指導(dǎo)意見。在活動結(jié)束后,提出要求:①對于操作有明顯錯誤的學(xué)生,要求其重新制作果酒,并保留原制作的果酒;②所有學(xué)生跟蹤發(fā)酵過程,及時進行檢測和記錄。

設(shè)計意圖:①引導(dǎo)學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和解決問題,發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性讓學(xué)生主動地獲取知識;②通過記錄,形成對照,并且對于操作有明顯錯誤的葡萄酒也不能丟棄,讓學(xué)生直觀地觀察到操作細節(jié)對實驗結(jié)果的影響,便于成果評價時發(fā)現(xiàn)問題,找出原因。

4.3引導(dǎo)探究,了解原理

學(xué)生小組活動?;顒右螅洪喿x課本材料(人教版),完成表2,總結(jié)實驗原理。

設(shè)計意圖:制作過程中大部分學(xué)生“知其然卻不知其所以然”,通過原理的總結(jié),使學(xué)生更加明白操作過程中的注意事項。

4.4動腦動手,改進裝置

教師解說:“工欲善其事,必先利其器。用礦泉水瓶不利于定期排氣,易出現(xiàn)爆炸的危險;葡萄醋發(fā)酵的時候打開瓶蓋通氣,容易受雜菌污染。如何對實驗裝置進行改進呢?”

教師展示教材裝置(教材圖1)。

學(xué)生小組活動,活動要求:思考并回答下列問題:

(1)裝置中的充氣口、排氣口和出料口有哪些作用?(充氣口是在醋酸發(fā)酵時連接氣泵進行充氣用的;排氣口是在酒精發(fā)酵時用來排CO2的;出料口是用來取樣,發(fā)酵時間較長,定期取樣便于掌握發(fā)酵的情況。)

(2)為什么排氣口要經(jīng)過一個長而彎曲的膠管與瓶身連接?(排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身連接,其目的是防止空氣中微生物的污染,其作用類似巴斯德的鵝頸瓶。)

(3)結(jié)合果酒、果醋的制作原理,你認(rèn)為應(yīng)該如何使用這個發(fā)酵裝置?(使用該裝置制酒時,應(yīng)該關(guān)閉充氣口;制醋時,應(yīng)將充氣口連接氣泵,輸入氧氣。)

(4)為了方便檢測產(chǎn)物酒精和二氧化碳,對制作裝置應(yīng)如何改進?畫出實驗裝置。(將排氣口通入澄清石灰水。)

設(shè)計意圖:設(shè)置問題情境,層層遞進,引導(dǎo)學(xué)生從裝置的實用性、簡便性以及可操作性等方面對裝置進行評價,從而設(shè)計出最佳實驗裝置,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。

5教學(xué)反思

篇6

燃燒和滅火

第一課時

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1.認(rèn)識燃燒的概念和條件。

2.理解燃燒與滅火的聯(lián)系,知道滅火的原理和方法。

3.通過實驗探究等活動,學(xué)習(xí)對獲得的事實進行分析得出結(jié)論的科學(xué)方法。

【舊知回顧】

1.寫出課本上學(xué)過的可以燃燒的物質(zhì)及燃燒的現(xiàn)象(寫出三種)。

物質(zhì):

現(xiàn)象:

物質(zhì):

現(xiàn)象:

物質(zhì):

現(xiàn)象:

2.通常所說的燃燒是指可燃物跟空氣中的

發(fā)生的一種__________、__________的劇烈的化學(xué)反應(yīng)。

【新知學(xué)習(xí)】

一、燃燒的條件的探究

探究燃燒的條件(分組實驗)

1、提出問題:燃燒需要什么條件?

2、猜想:

、

3、實驗方案:

提供的用品:酒精燈、小木條、玻璃棒、坩堝鉗、蠟燭、燒杯、火柴、棉花、水

猜想一:可燃物

猜想

實驗步驟

實驗現(xiàn)象

實驗結(jié)論

猜想二:氧氣

猜想

實驗步驟

實驗現(xiàn)象

實驗結(jié)論

猜想三:達到一定溫度

猜想

實驗步驟

實驗現(xiàn)象

實驗結(jié)論

紅磷和白磷的燃燒對比

1、實驗步驟:

1.在500

mL的燒杯中注入400

mL熱水,并放入用硬紙圈圈住的一小塊白磷。在燒杯上蓋一片薄銅片,銅片上一端放一小堆干燥的紅磷,另一端放一小塊已用濾紙吸去表面上水的白磷(如下圖所示)。

實驗現(xiàn)象:銅片上的白磷

,紅磷__________。水下的白磷__________。

2.用導(dǎo)管對準(zhǔn)燒杯中的白磷,通入少量氧氣(或空氣),實驗現(xiàn)象______________。

分析:

①由上述實驗中薄銅片上的白磷燃燒而紅磷不燃燒的事實,說明燃燒需要什么條件?______

____。

②由薄銅片上的白磷燃燒而熱水中的白磷不燃燒的事實,說明燃燒還需要什么條件?______

____。

③由本來在熱水中不燃燒的白磷,在通入氧氣(或空氣)后燃燒的事實,再次說明燃燒需要什么條件?______

____。

3.燃燒需要三個條件:(同時具備,缺一不可)

(1)_____

_____;(2)____

______;(3)__________。

智勇大沖關(guān)——第一關(guān)

在赤壁之戰(zhàn)中,在赤壁之戰(zhàn)中,曹操率領(lǐng)百萬水師乘船橫渡長江,聲勢浩大,卻被周瑜的火攻和孔明“借”來的東風(fēng)弄得大敗而逃。用燃燒三個條件回答:

(1)曹軍的木船是

。

(2)木船燃燒的條件是

。

(3)起火后曹軍的部分船只逃脫,這些船沒有被燒的原因是

。

二、滅火的原理和方法

1.比一比:熄滅蠟燭的方法

提供的用品:濕抹布、燒杯、水、稀鹽酸、碳酸鈉、扇子、小喇叭、沙子

盡可能找出更多的熄滅蠟燭的方法

滅火的方法:

滅火的原理:

2.滅火的原理:

(1)

可燃物或使可燃物與其它物品

(2)隔絕

。

(3)使可燃物溫度降到

。

智勇大沖關(guān)——第二關(guān)

事例

滅火方法

滅火原理

油鍋著火

森林著火

熄滅酒精燈

煤氣著火

紙箱著火

趣味課堂

1、我愛文學(xué)——解釋下列與燃燒和滅火相關(guān)的成語

杯水車薪:

鉆木取火:

煽風(fēng)點火:

釜底抽薪:

2、魔術(shù)表演——燒不壞的手帕

將手帕浸入50%的酒精溶液中,均勻濕透后取出,用坩堝鉗夾住點燃,發(fā)現(xiàn)熊熊的烈火并沒有把手帕燒壞,你能解釋其中的奧秘嗎?

3、化學(xué)明星

為什么燃燒的蠟燭一吹就滅,而煤爐火用扇子扇,越扇越旺呢?

篇7

在高中生物實驗教學(xué)過程中,我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)不少學(xué)生只重視實驗結(jié)果,不重視分析結(jié)果;只滿足于實驗的成功,而不愿對實驗失敗的原因進行分析。造成這種現(xiàn)象的原因,除了是學(xué)生對實驗的根本目的缺乏深刻的認(rèn)識而外,不懂得如何分析實驗、沒有掌握實驗分析的一般方法是非常重要的因素。生物學(xué)是一門實驗性很強的學(xué)科,在實驗過程中會有多種因素影響、干擾實驗結(jié)果,致使實驗失敗。此時,實驗分析就顯得很重要:一方面,可以找出并排除影響因素,使實驗重做獲得成功;另一方面,還可以總結(jié)出經(jīng)驗教訓(xùn),甚至可能還有意外的收獲、新的發(fā)現(xiàn),這在科學(xué)史上是不乏其例的。因此,盡管現(xiàn)行高中生物教學(xué)大多沒有明確實驗分析這一目的,而且實驗也比較簡單,筆者覺得,在高中生物實驗教學(xué)中,除了使學(xué)生達到提高動手能力、了解實驗原理和方法、驗證所學(xué)知識這些目的以外,教育學(xué)生辯證地看待實驗的成功與失敗、教給學(xué)生進行實驗分析的一般方法、初步培養(yǎng)學(xué)生實驗分析的能力還是必要的!

(一)實驗分析的一般方法――“四步分析法”

筆者在實驗教學(xué)過程中,注重培養(yǎng)學(xué)生實驗分析的能力,并就實驗分析的方法進行了初步探索,總結(jié)歸納成了“四步分析法”,即從取材、藥品與試劑、步驟及操作、顯微鏡的使用四個方面對實驗進行分析的方法。

1.第一步:取材分析

正確取材是實驗成功的第一步。有的學(xué)生實驗失敗的原因,往往是取材不正確而引起的,因而在實驗分析時,要首先考慮取材是否正確。例如,實驗一“觀察植物細胞的有絲分裂”(以下簡稱“實驗一”)中,準(zhǔn)確切取洋蔥根尖生長點部位,是實驗成功的前提。一些學(xué)生制成的裝片中往往看不到或看到很少的分裂相細胞,就是因為切取部位不正確導(dǎo)致的,即沒有選準(zhǔn)根尖的生長點部位。實驗二“觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”(以下簡稱“實驗二”)中,取材部位應(yīng)該是在新鮮的洋蔥鱗片葉外表皮的紫色較深處。而在內(nèi)表皮或紫色很淺的部位取材,往往觀察不到或僅有很少紫色液泡。實驗三“觀察根對礦質(zhì)元素離子的交換吸附現(xiàn)象”(以下簡稱“實驗三”)中,剪取的是有活性的根,如果是死根、爛根,則觀察不到預(yù)期的結(jié)果。實驗四“葉綠體色素的提取和分離”(以下簡稱“實驗四”)中,選取的時片要肥厚、色濃,而老葉、發(fā)黃的葉子則不能選取。

2.第二步:藥品與試劑分析

藥品與試劑的量、濃度、純度等都是影響實驗正確結(jié)果的重要因素,要逐一檢查,不能忽視。

⑴關(guān)于量的問題。有些實驗對藥品與試劑的量有一定的要求,如實驗四中,丙酮、層析液的量就要按規(guī)定使用:提取5g葉片中的色素,用2ml丙酮是適中的,若丙酮過多,會使色素濃度降低,減少濾紙條上色素的量,使分離效果不明顯;若丙酮少了,色素提取又不充分。色素分離時,向燒杯中倒入層析液時,其量的標(biāo)準(zhǔn)是液面不能超過1cm(距燒杯底),否則將沒及濾紙條上的濾液細線,色素就迅速溶解到層析液中去了,結(jié)果在濾紙條上得不到相應(yīng)的色素分離圖譜。

⑵關(guān)天濃度問題。實驗中,規(guī)定的濃度,都是人們經(jīng)過多次試驗后,認(rèn)為最適合的。實驗員在實驗前配制藥品與試劑時,濃度要配準(zhǔn),否則將會影響學(xué)生實驗。如蔗糖溶液濃度較高時(高于30%),會使細胞因發(fā)生強烈質(zhì)壁分離而失水過多,細胞死亡,不能復(fù)原。亞甲基藍溶液在配制時,要求更高,濃度高一點點,就會影響根的活性。

⑶關(guān)于純度問題。有的實驗如實驗三對試劑的純度有較高的要求,如果所用蒸餾水中混入雜質(zhì)陽離子,或用自來水代替,則漂洗時,不僅洗去了浮在根細胞表面的亞甲基藍陽離子,而且也會把吸附在根細胞表面的亞甲基藍陽離子交換下來;在對比實驗中,含雜質(zhì)陽離子的蒸餾水也會變藍。

3.第三步:步驟及操作分析

步驟及操作是否正確是影響實驗結(jié)果的主要因素,故應(yīng)重點分析,主要有以下三種情況。

⑴漏做某個實驗步驟。實驗步驟不能少,如實驗一中,根尖用10%鹽酸解離后,若不經(jīng)漂洗直接染色,則染色效果極差,因為根尖上附著的鹽酸將和堿性染料起中和反應(yīng),從而影響著色;制片時,用鑷子尖把根尖開碎,這一步也易漏掉。

⑵操作方法錯誤。在具體操作某個步驟時,沒有按規(guī)定的操作方法做,肯定會影響實驗結(jié)果。如臨時裝片制作時,有的學(xué)生將蓋玻片直接放在清水滴上,這樣制成的裝片中,氣泡較多,嚴(yán)重影響觀察。

⑶操作不嚴(yán)格。如解離、染色時間不夠,漂洗的時間或次數(shù)不足。制作洋蔥表皮臨時裝片時,未將清水滴中卷起的表皮平展開來;做質(zhì)壁分離復(fù)原實驗時,滴入清水的次數(shù)少,濾液細線劃得不細不齊都會對實驗果有一定的影響。

4.第四步:顯微鏡的使用分析

需用顯微鏡的實驗,有時會因為顯微鏡的操作,鏡頭污染等問題,而影響觀察,看不到已經(jīng)出現(xiàn)的現(xiàn)象或結(jié)果。顯微鏡的操作要按一定的程序進行,如對光程序、高倍鏡觀察程序等。 有的學(xué)生不按程序操作,結(jié)果既耽誤了時間,又觀察不到相應(yīng)的結(jié)果,而且易損壞顯微鏡。此外,目鏡或物鏡頭被嚴(yán)重污染、焦距沒有調(diào)好、放大倍數(shù)不夠、視野較暗、標(biāo)本不在通光孔的中心位置等諸多因素,都會直接影響觀察。

以上介紹的“四步分析法”緊扣教材,貼近學(xué)生的知識水平,符合學(xué)生的思維習(xí)慣,容易被學(xué)生接受并掌握,而且經(jīng)過嘗試,也取得了良好的效果。因此,該方法可以作為高中生物實驗分析的一般方法。

(二)“四步分析法”的應(yīng)用

“四步分析法”可以在實驗課上講授,也可以在實驗(理論)專題復(fù)習(xí)課中講授。在具體的實驗分析或解題過程中,既可順次運用,亦可綜合運用,具體問題,靈活分析。

二、實驗教學(xué)中的能力培養(yǎng)

生物學(xué)是一門實驗性科學(xué)。對高中學(xué)生來說,生物實驗教學(xué)主要包括常見的儀器、器具、藥品的使用能力,還有對實驗程序的理解能力,對實驗結(jié)果的分析能力,對實驗中出現(xiàn)的異常情況的處理能力等。

(一)讓學(xué)生明確儀器的原理和藥品的特性,是培養(yǎng)學(xué)生使用它們的能力的基礎(chǔ)

對儀器的原理、藥品的特性不了解,使用起來就會帶有盲目性,就不可能形成使用能力。例如,學(xué)生對低倍鏡和高倍鏡的選擇上,經(jīng)常不能根據(jù)觀察對象的特點和觀察目的進行合理的選擇來使用,學(xué)生常常由于好奇心的驅(qū)使和對低倍鏡、高倍鏡特點的無知,總是一上來就用高倍鏡,認(rèn)為高倍鏡總比低倍鏡觀察清楚。這種盲目性,是由于學(xué)生不了解顯微鏡的基本原理,不了解高倍鏡放大倍數(shù)大,分辨率高,但所看到的實際面積小,即視野小。而且倍數(shù)越高,看到材料的厚度就越薄,高倍鏡適宜觀察局部和細節(jié)。低倍鏡所看到的面積大,適宜觀察材料的整體結(jié)構(gòu),以及尋找觀察目標(biāo)。只要學(xué)生了解了這些基本原理, 才能正確選用低、高倍鏡。由低倍鏡換高倍鏡時,如果圖像不太清晰,只需調(diào)節(jié)細準(zhǔn)焦螺旋,就可以看清圖象了。至此學(xué)生只有了解了上述的基本原理和操作方法,才能正確使用高倍鏡。

總而言之,教師要善于把實驗儀器及藥品性質(zhì)、使用原理講清,這對提高學(xué)生使用它們的能力大有好處。

(二)培養(yǎng)學(xué)生善于分析實驗程序

一個較為復(fù)雜的實驗過程是設(shè)計人員長期辛勤勞動的結(jié)晶,它往往是經(jīng)過幾十次甚至上百次的反復(fù)摸索。所以,學(xué)生實驗中,不能單純地用實驗指導(dǎo)進行“按方抓藥”出現(xiàn)結(jié)果就行了。而要指導(dǎo)學(xué)生去分析實驗中每一步驟的作用,每一個處理意義以及各步驟之間的聯(lián)系,從中學(xué)習(xí)解決問題、研究事物的方法。例如,在觀察植物細胞有絲分裂實驗過程中,大致為:培養(yǎng)10HCL解離漂洗染色壓片。要讓學(xué)生了解根尖放在10HCL溶液中是為了溶解細胞間的果膠質(zhì), 使根尖細胞間變得松散,便于壓片,否則根尖細胞很難壓散,不利在鏡下觀察。另外,通過10HCL的處理,使細胞迅速死亡, 讓細胞分別保留各自的分裂狀態(tài)。漂洗是為了沖 洗解離液(10HCL),否則影響染色效果。因此,在實驗中,應(yīng)根據(jù)學(xué)生程度和涉及原理的難易不同,由教師講清或提出問題讓學(xué)生思考,使學(xué)生既知道實驗應(yīng)怎么做,也知道為什么這樣做。

(三)培養(yǎng)學(xué)生善于分析實驗現(xiàn)象

篇8

在學(xué)生分組實驗時,教師首先要明確探究主題,并創(chuàng)設(shè)一個相對開放的探究氛圍,引領(lǐng)學(xué)生進行自主探究,正確思考。在探究活動過程中,教師要做好實驗探究的“主持人”,不能過多地干涉學(xué)生的探究活動,否則學(xué)生的主體地位將得不到體現(xiàn),扼殺了他們的主觀創(chuàng)造性。同時,教師要根據(jù)學(xué)生的實驗情況及時給予合理評價,鼓勵學(xué)生大膽創(chuàng)新,并運用生動形象的語言描述引領(lǐng)學(xué)生正確思維,激發(fā)探究興趣,提高探究的有效性。如在探究“光的折射”實驗時,首先給學(xué)生準(zhǔn)備一杯熱水,一只激光手電筒,一張硬白塑料片,一只空塑料杯,一只長吸管等實驗器材,以光的直線傳播及光的反射知識為探究基礎(chǔ),設(shè)計探究性實驗,揭示光的折射規(guī)律。通過分組實驗探究后,教師應(yīng)作為“主持人”,讓同學(xué)各抒已見,說出如何設(shè)計探究性實驗的,實驗結(jié)果怎樣?教師以表格的形式將每一種設(shè)計方案和結(jié)果呈現(xiàn)出來,最后將全班同學(xué)的實驗結(jié)果進行匯總,即形成了實驗結(jié)論:光從空氣中斜射入水中時,它的傳播方向發(fā)生改變———偏向法線;隨著入射角的增大,折射角也逐漸增大;當(dāng)光從空氣中垂直射向水中時,傳播方向不發(fā)生改變……這樣的實驗探究,教師只是實驗探究的主持人,引領(lǐng)學(xué)生正確思考,并對實驗結(jié)果進行總結(jié)與歸納,實驗探究目標(biāo)便可以順利完成。

二、做實驗探究過程的“導(dǎo)游”,幫助學(xué)生弄清實驗原理

物理實驗原理對于初中生來說是較為復(fù)雜的理論知識,一方面學(xué)生難以總結(jié)與概括,同時對部分實驗原理的理解需要教師的幫助。做實驗探究過程中的“導(dǎo)游”,教師要對實驗探究過程中學(xué)生遇到的困難提供向?qū)Х?wù)、講解服務(wù),對實驗中的突發(fā)事件要科學(xué)、冷靜地處理。同時,教師要幫助學(xué)生明確實驗?zāi)康模斫獬橄蟮膶嶒炘砗突静呗?。在指?dǎo)學(xué)生明確實驗?zāi)康臅r,首先要學(xué)生清楚設(shè)計本實驗要解決什么問題,達到什么目的。然后根據(jù)提供的實驗儀器選擇好實驗器材,設(shè)計好實驗步驟,填寫實驗記錄卡等,突出學(xué)生實驗過程中的主體地位。有經(jīng)驗的教師在組織實驗教學(xué)時,突出實驗原理和策略的教學(xué),以便能夠達到“事倍功半”的教學(xué)效果。所以,教師要幫助學(xué)生弄清原理與策略,并能準(zhǔn)確理解。在此過程中,教師不僅要讓學(xué)生體驗感受到實驗原理在實驗過程中的表層現(xiàn)象,還需要引導(dǎo)學(xué)生透過現(xiàn)象看到實驗的本質(zhì)問題,幫助學(xué)生歸納總結(jié)實驗結(jié)論等,真正達到預(yù)期的實驗教學(xué)目標(biāo)。

三、做實驗探究的工程師,引導(dǎo)學(xué)生正確選擇實驗器材,精心設(shè)計實驗步驟

在初中物理探究性實驗中,通常教師提供的實驗器材有許多,學(xué)生要根據(jù)實驗的目的選擇恰當(dāng)?shù)膶嶒炂鞑模O(shè)計好實驗步驟,然后再進行探究性實驗。在此過程中,教師可以提供多個實驗器材,學(xué)生針對實驗的目的靈活選擇,精心設(shè)計實驗步驟。對于學(xué)生選擇不同的實驗器材,教師一方面要放手讓學(xué)生大膽地自主實驗,同時還需要積極引導(dǎo)學(xué)生,使自主性探究實驗達到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。例如在“探究電阻大小與長度關(guān)系”實驗時,在確定運用控制變量法進行實驗時,選擇材料、橫截面積相同而長度不同的電阻絲為實驗器材,那怎樣來體現(xiàn)電阻絲電阻大小呢?這時需要引導(dǎo)學(xué)生選擇好實驗器材,即需一個電流表或燈泡來做實驗器材。所以,在實驗探究時,教師要做實驗探究的工程師,引導(dǎo)學(xué)生精心設(shè)計實驗,提高實驗的效率。

四、做實驗教學(xué)的導(dǎo)師,幫助學(xué)生總結(jié)實驗得失,強化實驗成果的應(yīng)用

篇9

物理中考實驗探究的素材雖然取材較廣,但絕大部分還是集中于電學(xué)與力學(xué)內(nèi)容.而本學(xué)期的探究內(nèi)容涉及質(zhì)量與密度、物質(zhì)的物理屬性、牛頓第一定律與二力平衡、壓強和浮力等力學(xué)核心知識,集中了很多力學(xué)典型實驗,涉及天平與量筒、彈簧測力計、壓強計等基本儀器的使用,同時也關(guān)聯(lián)到控制變量法、轉(zhuǎn)換法、實驗推理法等科學(xué)實驗方法的理解與應(yīng)用,所以本學(xué)期進行的實驗探究是中考命題考查的熱點.力學(xué)實驗命題考查的能力重點體現(xiàn)在以下幾方面:觀察分析實驗現(xiàn)象、處理實驗數(shù)據(jù)和資料,歸納總結(jié)實驗結(jié)論;能夠獨立設(shè)計實驗,使發(fā)散性思維和獨創(chuàng)性思維得到發(fā)展;能真實再現(xiàn)實驗的全過程,會撰寫實驗報告,能完成實驗報告分析;能夠?qū)⑽锢韺嶒灪推渌麑W(xué)科知識綜合,根據(jù)實驗現(xiàn)象分析、推理科學(xué)結(jié)論的能力.

二、解題策略

初中物理力學(xué)探究實驗題具有如下特點:基礎(chǔ)知識、基本技能必不可少;經(jīng)典內(nèi)容考查不斷創(chuàng)新;探究性實驗成為亮點;側(cè)重設(shè)計實驗方案、評估實驗的合理性、處理信息數(shù)據(jù)概括結(jié)論的實驗題將占考查的主流.

1.實驗儀器和測量工具的使用

測量工具使用的共同點:要求正確“調(diào)、放、看、讀、記”(測量工具中只有刻度尺的測量中需用估讀).

2.演示實驗

弄清實驗的設(shè)計、實驗對象、實驗的現(xiàn)象和相應(yīng)的結(jié)論及實驗的注意點.要做到“會看圖說話”

3.對學(xué)生的探究性分組實驗要求掌握

①實驗的目的;②實驗原理;③實驗器材;④實驗步驟;⑤實驗現(xiàn)象;⑥設(shè)計實驗表格;⑦歸納實驗結(jié)論;⑧作出必要的評估等.

4.自主性實驗設(shè)計

(1)建立正確的“等效替代”思想.充分運用各種儀器,明確直接測量的物理量與間接測量的物理量之間的關(guān)系.

(2)實驗設(shè)計中要注意:科學(xué)性(設(shè)計原理要正確,量與量關(guān)系要正確);可行性(設(shè)計步驟要具有可操作性);準(zhǔn)確性(選取最佳方案,使實驗誤差最小).

三、題型歸類

1.探究摩擦力的特點

探究摩擦力的大小與什么因素有關(guān)等實驗,這些實驗滲透著科學(xué)方法與創(chuàng)新方法,如 “控制變量法”和“轉(zhuǎn)換法”,這些都是中考命題考查的熱點問題.

例1 摩擦是一種常見的現(xiàn)象,在運動和生活中有著重要的作用.下面我們用實驗來研究摩擦力.實驗室提供下列器材:A. 帶鉤的長方體木塊;B. 帶鉤的正方體木塊;C.表面平整的長方體木塊;D.幾條毛巾;E.直尺;F. 彈簧測力計;G.幾支鋼筆.

(1)下表是研究滑動摩擦力得到的數(shù)據(jù),請分析數(shù)據(jù)回答下列問題.

實驗次數(shù)接觸面壓力彈簧測力計的讀數(shù)

1木板面4N0.5N

2木板面6N0.75N

3毛巾面4N1.5N

①比較第1、2次實驗得出結(jié)論:.

②比較第1、3次實驗得出結(jié)論:.

(2)因為物體間接觸面積有大小,那么滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小有無關(guān)系呢?

請你利用上面的器材設(shè)計一個探究實驗進行研究.

①實驗器材:(選填上面器材的字母)

②主要探究.

2.探究二力平衡的條件

本實驗通過改變不同的實驗條件,從而得出不同的實驗結(jié)果,然后通過對實驗條件和結(jié)果的分析,得出問題的結(jié)論,這是考查的熱點.

例2 小麗同學(xué)在探究二力平衡條件的實驗中,將系于卡片兩對角的線,分別跨過左右支架上的滑輪,并在兩個線端掛上相同的鉤碼,觀察卡片在什么情況下處于平衡狀態(tài).

(1)如圖1,在紙片處于平衡狀態(tài)后,小麗把小卡片轉(zhuǎn)過一個角度,使小卡片受到的兩個拉力大小相等,方向相反.松手后,卡片卻不能保持平衡.她這樣做是為了說明不在上的兩個力不平衡.

(2) 該實驗中,為了說明不是作用在同一物體上兩個力也不平衡,小麗可以怎么做?

(3)事實上,小麗的實驗并不是十分嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?,因為小卡片本身還有重力.這對小麗的實驗結(jié)論影響(選填“有”或“沒有”),因為 .

篇10

關(guān)鍵詞:生物;實驗教學(xué);有效性

中圖分類號:G622 文獻標(biāo)識碼:B 文章編號:1002-7661(2015)09-330-02

初中生物新課標(biāo)對實驗的要求,已從了解實驗原理,明確實驗?zāi)康?,掌握實驗方法與步驟、分析實驗現(xiàn)象、得出實驗結(jié)果及實驗結(jié)論逐步過渡到能根據(jù)實驗?zāi)康?,科學(xué)設(shè)計實驗程序及對實驗過程進行探究,得出可能的實驗結(jié)果及科學(xué)的實驗結(jié)論。這就體現(xiàn)了生物實驗教學(xué)在生物教學(xué)中的重要性。著力提高實驗教學(xué)的有效性。

一、重視學(xué)生在實驗教學(xué)中的“能力和方法”,提升生物實驗教學(xué)的有效性

新課程明確地提出了教學(xué)要達成的“三維目標(biāo)”,即知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀。新的“初中生物課程標(biāo)準(zhǔn)”中對“三維目標(biāo)”的描述是知識、能力、情感態(tài)度價值觀。如何達成“三維目標(biāo)”?我認(rèn)為,考慮到學(xué)生目前的學(xué)習(xí)和今后的發(fā)展,達成三維目標(biāo)應(yīng)抓住“能力和方法”這個關(guān)鍵。因為能力和方法能保證記憶的喪失不是全部喪失,而遺留下來的東西將能使我們在需要的時候得以把一件件事情重新構(gòu)思起來。

在研究初高中生物該如何銜接時曾做過一次問卷調(diào)查。調(diào)查發(fā)現(xiàn)由于初高中教學(xué)有一年時間的斷檔,學(xué)生知識的遺忘率往往很高,但學(xué)生在生物實驗過程中的思維方式、研究方法和科學(xué)精神是不會丟失。我認(rèn)為,平時教學(xué)過程是培養(yǎng)學(xué)生能力,使學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)和研究方法的過程,學(xué)習(xí)內(nèi)容是為培養(yǎng)能力和學(xué)會方法而設(shè)置的。在培養(yǎng)能力和學(xué)會方法的過程中,學(xué)生自然會掌握這些知識――知識的掌握和應(yīng)用的程度應(yīng)該作為測定能力提高和方法掌握程度的一個重要指標(biāo)。在培養(yǎng)能力和學(xué)會方法的過程中,學(xué)生自然也會形成樂于探索生命奧秘、勇于追求科學(xué)真理的優(yōu)秀品德,以及辯證地觀察世界和分析問題的方法。

所以,生物實驗教學(xué)不能為實驗而實驗,必須重視“能力和方法”的培養(yǎng),是他們在實驗教學(xué)實踐中不斷掌握探究自然奧秘的方法,提高自己的能力,同時,通過實驗的分析,獲得生物基礎(chǔ)知識,提高自己的科學(xué)素養(yǎng)。

二、重視學(xué)生實驗設(shè)計的思路,提升生物實驗教學(xué)的有效性

探究實驗的幾個步驟中,實驗設(shè)計的思路是教學(xué)的重點,也是難點。往往有些教師由于實驗過程化時太久,為了完成實驗本身而忽略了思路的分析,這就嚴(yán)重影響了實驗教學(xué)的有效性。如“探究綠葉在光下制造有機物”的實驗,我對這堂課作如下安排:先讓學(xué)生觀察去掉遮蓋物后的葉片顏色,然后按照要求進行脫色的加熱。

在加熱的間隙時間里,開始討論這個實驗的方案,主要是理解“什么是對照”,“什么是干擾因素”,“如何巧妙地設(shè)置對照組”,“如何避免干擾因素對實驗結(jié)果產(chǎn)生影響”等關(guān)于科學(xué)探究實驗的設(shè)計方法和思路。這些問題討論完,脫色過程也就基本完畢了,然后再漂洗后滴加碘液。在等待變色反應(yīng)的時候,再說明檢驗產(chǎn)物的方法和原理。最后是對實驗結(jié)果進行分析,并得出相應(yīng)的結(jié)論。

我認(rèn)為教會學(xué)生思考如何設(shè)計實驗的思路,才能真正讓學(xué)生在今后的探究課堂中做得更好。實驗教學(xué)雖然應(yīng)該重視實驗的操作過程,但更應(yīng)該重視實驗設(shè)計的思路分析,以起到“舉一反三”的教學(xué)效果,這樣的實驗教學(xué)才是有效的教學(xué)。

三、重視學(xué)生探究實驗的自主性,提升生物實驗教學(xué)的有效性

實驗探究課堂在生物教學(xué)中是一大亮點,也是吸引學(xué)生的一塊主戰(zhàn)場。但探究內(nèi)容的局限性、實驗材料的單一性,讓這塊課堂沃土也漸漸貧瘠。我想探究課堂多讓學(xué)生自己去開發(fā)和挖掘些有效資源,激發(fā)他們的探究自主性,也是實驗教學(xué)有效性的體現(xiàn)。

我在實驗教學(xué)嘗試中,有一些實驗中我就安排學(xué)生可自帶觀察材料。如觀察葉片結(jié)構(gòu),學(xué)生可以選擇身邊常見的各種各樣的樹葉;探究植物的呼吸作用可以選擇萌發(fā)的種子,新鮮的水果、蘿卜等。學(xué)生材料的多樣化,一方面可以增加他們的觀察面,另一方面學(xué)生探究自主性可以得到充分的發(fā)揮。

同樣探究方案設(shè)計也可以自主。如探究綠色植物的蒸騰作用時,學(xué)生提出綠色植物蒸騰作用與光有關(guān)嗎?是不是只有白天才能進行蒸騰作用呢?問題不同,探究方案的設(shè)計當(dāng)然也要不同。學(xué)生在同一實驗課題下開展不同的探究內(nèi)容是開發(fā)探究課堂的新生力量。

學(xué)生在這樣多樣化探究課堂中獲益匪淺,學(xué)會了思考問題的科學(xué)性、實驗探究的嚴(yán)謹(jǐn)性、開發(fā)實驗的創(chuàng)新性。

四、重視學(xué)生對實驗現(xiàn)象和結(jié)果的分析,提升生物實驗教學(xué)的有效性

對實驗結(jié)果的科學(xué)分析是是實驗教學(xué)的又一個重要過程,因為它不僅能使學(xué)生掌握相關(guān)的知識,更可以提高學(xué)生的科學(xué)分析能力和表達能力。

在具體的教學(xué)過程中,我發(fā)現(xiàn)學(xué)生這方面的能力還是有所缺失的。如“植物呼吸作用需要氧氣”這個實驗,把燃燒的小棒伸入放有新鮮植物的錐形瓶中后立即熄滅,而把燃燒的小棒伸入放有燙過的植物的錐形瓶中后,小棒繼續(xù)燃燒。讓學(xué)生通過分析現(xiàn)象得出實驗結(jié)論時,許多同學(xué)都說“植物呼吸作用吸收氧氣,放出二氧化碳”。這樣的結(jié)論雖然是正確的,但就本實驗來說,得出這種結(jié)論顯然是不科學(xué)的。該實驗只能說明植物呼吸需要氧氣,這說明學(xué)生不知道或者說沒有掌握科學(xué)分析的方法。

因此,在實驗教學(xué)過程中,還需要對學(xué)生進行實驗結(jié)果分析方面的相關(guān)教學(xué)。我在這一課的教學(xué)實踐中,特別強調(diào)了實驗分析過程中所控制的條件和實驗結(jié)果的相關(guān)性的分析,指導(dǎo)學(xué)生科學(xué)分析實驗結(jié)果,得出相應(yīng)的結(jié)論,這就使學(xué)生不僅掌握了相關(guān)的知識,也提高了實驗的技能,更培養(yǎng)了學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度。