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實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法范文第1篇

一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)的必要性

1996年上海高考第四（5）題要求測(cè)定陶瓷管上均勻電阻膜的厚度，就屬于設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)．但由于題目給出了全部實(shí)驗(yàn)器材和所有相關(guān)量，使實(shí)驗(yàn)定位在電阻或電阻率的測(cè)定上，又大大降低了實(shí)驗(yàn)難度，只屬于局部設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)．無(wú)論命題者出于何種考慮，設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)畢竟半遮半掩地出現(xiàn)了，這多少給教學(xué)工作者提了個(gè)醒．

1．從小處著眼，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)

上海作為高考改革的試點(diǎn)城市，其成功的改革將為全國(guó)高考提供可能的改革方向，甚至一些新穎的題型和情境，都可能為全國(guó)高考所借鑒．如1996年全國(guó)高考第21題就是從1995年上海高考第一（5）題脫胎而來(lái)的．無(wú)疑上海高考關(guān)于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的考查是又一個(gè)成功的改革舉措，極有在全國(guó)推廣的價(jià)值．而物理《考試說(shuō)明》中要求“會(huì)用在這些實(shí)驗(yàn)中學(xué)過(guò)的實(shí)驗(yàn)方法”，也為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的考查在全國(guó)的推廣提供了可能．

2．從大處著眼，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)

著名核物理學(xué)家錢三強(qiáng)先生在為郭奕玲、沈慧君編著的《物理學(xué)史》所作的序中，曾嚴(yán)厲指出：“今天我們科學(xué)界有一個(gè)弱點(diǎn)，這就是思想不很活潑，這也許跟大家過(guò)去受的教育有一定關(guān)系……”我們常常教育學(xué)生“應(yīng)該……”“必須……”；我們的考試題目常常不惜筆墨描述背景、附加條件，最后只有一個(gè)小小的空格“是……”．這樣培養(yǎng)選的人才在學(xué)校是好學(xué)生，步入社會(huì)是好職員，大腦中只是機(jī)械地跳動(dòng)著兩個(gè)問(wèn)題：“你要我做什么？你要我怎么做？”工作常常：“完成”的相當(dāng)漂亮，但思想僵化，毫無(wú)創(chuàng)見．這正是我們的悲哀！長(zhǎng)期以來(lái)的這種教育選拔模式，致使我們現(xiàn)在仍只能在很羞澀地提到幾個(gè)美籍華人時(shí)才有一種借來(lái)的榮光與自豪！

思想不活躍，是因?yàn)槲覀兘o了學(xué)生太多的“必須”的限制；思想僵化，是因?yàn)槲覀兞艚o學(xué)生太少的“可能”的余地．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的教學(xué)，正是活躍思想，培養(yǎng)能力的一種好方法，授以實(shí)驗(yàn)的基本方法，讓學(xué)生自己去考慮有哪些可能的做法，自己會(huì)怎么做．

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本方法

1．明確目的，廣泛聯(lián)系

題目或課題要求測(cè)定什么物理量，或要求驗(yàn)證、探索什么規(guī)律，這是實(shí)驗(yàn)的目的，是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)．實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿鞔_后，應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，廣泛聯(lián)系，看看該物理量或物理規(guī)律在哪些內(nèi)容中出現(xiàn)過(guò)，與哪些物理現(xiàn)象有關(guān)，與哪些物理量有直接的聯(lián)系．對(duì)于測(cè)量型實(shí)驗(yàn)，被測(cè)量通過(guò)什么規(guī)律需用哪些物理量來(lái)定量地表示；對(duì)于驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，在相應(yīng)的物理現(xiàn)象中，怎樣的定量關(guān)系成立，才能達(dá)到驗(yàn)證規(guī)律的目的；對(duì)于探索型實(shí)驗(yàn)，在相應(yīng)的物理現(xiàn)象中，涉及哪些物理量……這些都是應(yīng)首先分析的．

舉例來(lái)說(shuō)，要測(cè)定地球表面附近的重力加速度，我們就應(yīng)檢索：在所學(xué)知識(shí)范圍內(nèi)，哪些內(nèi)容涉及到重力加速度，它與其他物理量有何定量關(guān)系，并一一羅列出來(lái)：

（1）在靜力學(xué)中，靜止物體對(duì)豎直懸繩的拉力或?qū)λ街С治锏膲毫Υ笮【偷扔谥亓Γ碩＝N＝mg．若T（或N）和m能測(cè)出，則重力加速度g可測(cè)定．

（2）在超重或失重（但不完全失重）系統(tǒng)中，F(xiàn)－mg＝±m(xù)a．若F、a和m可測(cè)出，則重力加速度g可測(cè)定．

（3）在運(yùn)動(dòng)學(xué)中，物體從光滑斜面上由靜止下滑，s＝12gsinθt2．若s、θ和t可測(cè)定，則重力加速度g也可測(cè)定．

（4）在運(yùn)動(dòng)學(xué)中，物體從粗糙斜面上由靜止下滑，s＝12（gsinθ－μgcosθ）t2．若s、θ、μ和t可測(cè)，則重力加速度g也可測(cè)定．

（5）自由落體運(yùn)動(dòng)中，h＝12gt2．若h和t可測(cè)出，則重力加速度g也可測(cè)定．

（6）用重力加速度測(cè)定儀測(cè)定．

（7）在平拋運(yùn)動(dòng)中，豎直方向在連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)位移之差Δy＝gt2．若Δy和t可測(cè)，重力加速度g同樣可以測(cè)出．

（8）在斜拋運(yùn)動(dòng)中，水平射程可以表示為x＝v02sin2θ／g．若x、v0和θ可測(cè)出，則重力加速度g也可測(cè)出．

（9）單擺做簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)，其周期可以表示為T＝2πl(wèi)／g．若T和l可測(cè)，則g可測(cè)．

（10）在焦耳測(cè)定熱功當(dāng)量的實(shí)驗(yàn)中，若能測(cè)出水的質(zhì)量和升高的溫度，算出水增加的內(nèi)能，再測(cè)出重物的質(zhì)量和下落的高度，同樣可測(cè)定重力加速度．

（11）帶電粒子在的勻強(qiáng)電場(chǎng)平行板電容器中平衡時(shí)，mg＝qU／d．若U、d和帶電粒子的荷質(zhì)比（q／m）可測(cè)定，則g可測(cè)出．

（12）假設(shè)一物體在地球表面附近繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，mg＝GMm／R2，g＝GM／R2．

…………

2．選擇方案，簡(jiǎn)便精確

對(duì)于每一個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，都可能存在多條思路、多種方案．教材中關(guān)于某個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的實(shí)驗(yàn)方案，也只是眾多方案中的一種，而且不一定是最好的一種，而只是較可行的一種．那么在眾多實(shí)驗(yàn)方案中，我們應(yīng)如何選擇呢？一般來(lái)說(shuō)，選擇實(shí)驗(yàn)方案主要有三條原則：

（1）簡(jiǎn)便性原則即要求所選方案原理簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便，各量易測(cè)．應(yīng)盡量避免實(shí)施那些原理復(fù)雜、操作繁瑣和被測(cè)量不易直接測(cè)量的實(shí)驗(yàn)方案．

（2）可行性原則實(shí)驗(yàn)方案的實(shí)施要安全可靠，不會(huì)對(duì)人身和器材造成危害；所需裝置和器材要易于置備，不能脫離實(shí)際，不能超出現(xiàn)有條件．

（3）精確性原則不同的實(shí)驗(yàn)方案，其實(shí)驗(yàn)原理、所用儀器以及實(shí)驗(yàn)重復(fù)性等方面所引入的誤差是不同的．在選擇方案時(shí)，應(yīng)對(duì)各種可能的方案進(jìn)行初步的誤差分析，盡可能選用精確度高的實(shí)驗(yàn)方案．

以上三原則通常要綜合考慮．

在前述方案中，方案（1）中常用的測(cè)力計(jì)誤差較大；（2）中F和a均不易測(cè)定；（3）中θ和t不易測(cè)定且難以保證斜面足夠光滑；（4）中θ、t和μ均不易測(cè)定；（5）中若用秒表計(jì)時(shí)人為因素較大，若用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)，紙帶受振針阻力與通常小物塊所受重力相比不能忽略；（6）中儀器先進(jìn)但一般中學(xué)沒(méi)有；（7）中若用閃光照像技術(shù)則是一種好方案，但設(shè)備和技術(shù)都達(dá)不到要求，若用平拋運(yùn)動(dòng)的研究方法誤差較大；（8）中θ和v0的測(cè)量難度較大；（9）中相對(duì)而言較切合中學(xué)實(shí)際；（10）中需測(cè)定的物理量多且很難采取絕熱措施；（11）中學(xué)階段不易測(cè)定荷質(zhì)比；（12）只是一個(gè)思想實(shí)驗(yàn)，無(wú)法付諸實(shí)踐，但可估算，代入數(shù)據(jù)得g＝9．857m／s2，與標(biāo)準(zhǔn)值9．81m／s2只相差4．8．綜上所述，中學(xué)階段通常采用單擺法測(cè)定重力加速度．

3．依據(jù)方案，選定器材

實(shí)驗(yàn)方案選定之后，考慮該方案需要哪些裝置，被測(cè)量與哪些物理量有直接的定量關(guān)系，這些物理量分別需用什么儀器來(lái)測(cè)定，從而確定整個(gè)實(shí)驗(yàn)需要哪些器材．

在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，是利用單擺裝置來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的，故需鐵架臺(tái)、細(xì)線和擺球等來(lái)組裝單擺．重力加速度可表示為g＝4π2l／T2，周期需用秒表測(cè)定；擺長(zhǎng)l是從懸點(diǎn)到擺球中心的距離，因此需用米尺和游標(biāo)卡尺分別測(cè)定擺線長(zhǎng)度l和擺球直徑d．從實(shí)驗(yàn)原理表達(dá)式可以看出，實(shí)驗(yàn)與擺球質(zhì)量無(wú)關(guān)，故毋需使用天平．

當(dāng)然，從實(shí)驗(yàn)方便性和精確性角度考慮，還需對(duì)所選器材作進(jìn)一步要求，以期把系統(tǒng)誤差降到最小．如上述器材中，擺線的伸縮性和質(zhì)量應(yīng)較小，擺球的質(zhì)量應(yīng)較大．?dāng)[線伸縮性大，其長(zhǎng)度會(huì)隨拉力變化而變化；擺球與擺線質(zhì)量相差越小，系統(tǒng)（擺線和擺球）質(zhì)心偏離擺球中心越遠(yuǎn)，誤差就越大．為了便于觀察，擺球振動(dòng)的路徑宜長(zhǎng)，但又要確保單擺做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，故擺線宜長(zhǎng)些，常取1米左右．

4．?dāng)M定步驟，合理有序

實(shí)驗(yàn)之前，要做到心中有數(shù)：如何組裝器材，哪些量先測(cè)，哪些量后測(cè)，應(yīng)從正確操作和提高效率的角度擬定一個(gè)合理而有序的實(shí)驗(yàn)步驟．對(duì)一些可直接測(cè)量的物理量，可先行測(cè)量；對(duì)需通過(guò)實(shí)驗(yàn)裝置才能測(cè)定的物理量，須先組裝器材，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、觀察和測(cè)量．

在“利用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中．原理表達(dá)式g＝4π2l／T2中的l和T分別為單擺的擺長(zhǎng)和單擺做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的周期．因此應(yīng)先組裝單擺，再測(cè)定擺長(zhǎng)，最后讓單擺做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，測(cè)定周期T．根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算出重力加速度g的值．至于過(guò)程細(xì)節(jié)不再贅述．

5．?dāng)?shù)據(jù)處理，誤差分析

高考對(duì)此要求不高，但常用的數(shù)據(jù)處理和誤差分析的方法還是應(yīng)該掌握，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)也應(yīng)予考慮．

三、建議

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法范文第2篇

高中生物《考試大綱》和《考試說(shuō)明》中明確要求考生要具備驗(yàn)證簡(jiǎn)單生物學(xué)事實(shí)的能力，對(duì)一些生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行初步探究的能力。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題注重對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椋@類試題思維量大，信息和情境新穎，設(shè)問(wèn)角度多樣，綜合性強(qiáng)，能力要求高，能較好地反映學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的掌握情況，能發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，體現(xiàn)學(xué)生的思維水平。因此，筆者就如何指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)與解答實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的方法歸納如下：

一、認(rèn)真審題，弄清實(shí)驗(yàn)的性質(zhì)和目的

解題先要認(rèn)真審題，抓住關(guān)鍵的有效信息點(diǎn)，弄清該實(shí)驗(yàn)的性質(zhì)是驗(yàn)證性還是探究性實(shí)驗(yàn)，其次要明確該實(shí)驗(yàn)的目的是什么？

二、分析原理，回顧實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則

實(shí)驗(yàn)原理是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，只有明確實(shí)驗(yàn)的原理，才能掌握實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵，進(jìn)而進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)原理一方面可來(lái)源于題干，另一方面也可來(lái)源于書中的知識(shí)，即可通過(guò)閱讀題干或聯(lián)想書中知識(shí)來(lái)獲取原理。

三、明確實(shí)驗(yàn)變量，確定平衡無(wú)關(guān)變量的方法

變量是指實(shí)驗(yàn)中由實(shí)驗(yàn)者所操縱的因素或條件，據(jù)其在實(shí)驗(yàn)中的作用，可分為實(shí)驗(yàn)變量與反應(yīng)變量、無(wú)關(guān)變量與干擾變量?jī)深悺?/p>

1.實(shí)驗(yàn)變量與反應(yīng)變量

實(shí)驗(yàn)變量，也稱為自變量，指實(shí)驗(yàn)中由實(shí)驗(yàn)者所操縱的因素或條件。反應(yīng)變量，也稱因變量，指實(shí)驗(yàn)中由于實(shí)驗(yàn)變量而引起的變化和結(jié)果。通常實(shí)驗(yàn)變量是原因，反應(yīng)變量是結(jié)果，二者具有因果關(guān)系。實(shí)驗(yàn)的目的在于獲得和解釋這種前因后果。例如，在“探究溫度對(duì)酶活性的實(shí)驗(yàn)”中，所給定的低溫、適溫、高溫就是實(shí)驗(yàn)變量，而由于低溫、適溫、高溫條件變化，唾液淀粉酶水解淀粉的反應(yīng)結(jié)果也隨之變化，這就是反應(yīng)變量，該實(shí)驗(yàn)即在于獲得和解釋溫度變化（實(shí)驗(yàn)變量）與酶的活性（反應(yīng)變量）的因果關(guān)系。

2.無(wú)關(guān)變量與干擾變量

無(wú)關(guān)變量，是指實(shí)驗(yàn)中除實(shí)驗(yàn)變量（即自變量）以外的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素或條件。也稱控制變量。 通常最有效、最簡(jiǎn)便的方法是設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)來(lái)對(duì)其進(jìn)行控制。如空白對(duì)照、條件對(duì)照、自身對(duì)照、相互對(duì)照等，干擾變量，指實(shí)驗(yàn)中由于無(wú)關(guān)變量而引起的變化和結(jié)果。顯然，干擾變量會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)變量（即自變量）有干擾作用。例如，上述實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)變量（低溫、適溫、高溫）以外，試管的潔凈程度、唾液的新鮮程度、可溶性淀粉的純度、試劑溶液的劑量、實(shí)驗(yàn)操作程度、溫度處理的時(shí)間長(zhǎng)短等等，都屬于無(wú)關(guān)變量，要求對(duì)低溫、適溫、高溫三組實(shí)驗(yàn)是等同、均衡、穩(wěn)定的。如果無(wú)關(guān)變量中的任何一個(gè)或幾個(gè)因素或條件，對(duì)三個(gè)實(shí)驗(yàn)組的給定條件不等同，不均衡，不穩(wěn)定，則會(huì)在實(shí)驗(yàn)結(jié)果中產(chǎn)生干擾變量，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生干擾，造成誤差。

四、分析、選擇實(shí)驗(yàn)材料用具，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟

1.若題中已提供實(shí)驗(yàn)材料和用具

可認(rèn)真分析題中所提供的器材在實(shí)驗(yàn)中的作用？如何使用？是否必須用到？通常題中給出的實(shí)驗(yàn)材料和試劑一般應(yīng)充分利用，不能隨意增加。如題中說(shuō)明了從所提供的器材中選取所需的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，就要準(zhǔn)確地選取用具和材料。其實(shí)這也相當(dāng)于隱含條件，只要你分析判斷準(zhǔn)確，就不會(huì)有所遺漏。若讓學(xué)生自行確定實(shí)驗(yàn)材料和用具，這就需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟與要求等，聯(lián)系相關(guān)的生物學(xué)原理，遷移運(yùn)用教材相關(guān)實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)用具，選擇好器材才能準(zhǔn)確地設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)。

2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟

不同的生物實(shí)驗(yàn)，其步驟不一，但大多數(shù)常規(guī)實(shí)驗(yàn)可按照下列步驟進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2.1第一步：選取材料，分組編號(hào)

即就是選取題干提供的實(shí)驗(yàn)材料用具，對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行平均分組并編號(hào)，注意相應(yīng)的無(wú)關(guān)變量要保持一致。

2.2第二步：施加實(shí)驗(yàn)變量，平衡無(wú)關(guān)變量

對(duì)實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組進(jìn)行不同處理，即對(duì)實(shí)驗(yàn)組要施加實(shí)驗(yàn)變量。

2.3第三步：認(rèn)真觀察，如實(shí)記錄現(xiàn)象和數(shù)據(jù)

細(xì)心觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，如實(shí)記錄數(shù)據(jù)。科學(xué)描述結(jié)果。

五、預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論

實(shí)驗(yàn)結(jié)果是由實(shí)驗(yàn)變量而引起的變化，實(shí)驗(yàn)結(jié)論是根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出的一種推論。預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論又可分為兩種情況來(lái)分析：

1.若為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn) 驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證、檢測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果能否達(dá)到實(shí)驗(yàn)原理所描述的結(jié)論的一類實(shí)驗(yàn)。這類實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)前其實(shí)驗(yàn)結(jié)果是已知的，實(shí)驗(yàn)過(guò)程在于努力獲取預(yù)期的結(jié)論，重在結(jié)果的獲得，因而驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是唯一的，即實(shí)驗(yàn)原理所描述的結(jié)果，預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)的表述方式為“A組……”，“B組……”。

2.若為探究性實(shí)驗(yàn) 探究性實(shí)驗(yàn)是指在假設(shè)前提下，獲取支持假說(shuō)或推翻假說(shuō)的一類實(shí)驗(yàn)。這類實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)前并不知道實(shí)驗(yàn)結(jié)果，實(shí)驗(yàn)過(guò)程在于努力探索實(shí)驗(yàn)結(jié)論。因而探究性實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論是未知的，實(shí)驗(yàn)前需對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)，并分析出現(xiàn)該結(jié)果的原因，預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不唯一，大多有三種可能：變量促進(jìn)結(jié)果，變量抑制結(jié)果，變量與結(jié)果無(wú)關(guān)。預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)的表述方式為“若……，則說(shuō)明……

六、例題賞析

某科研單位研制出一種新型藥物X，據(jù)說(shuō)對(duì)某種腫瘤有較好的療效，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證并簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)論。

答案：（1）在無(wú)菌條件下，將適宜的動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液均分為兩等份，注入兩個(gè)潔凈的試管中并分別編號(hào)為1號(hào)、2號(hào)。1號(hào)試管加入少量的X藥物，2號(hào)試管加入等量的蒸餾水。

（2）將等量且少量的動(dòng)物腫瘤細(xì)胞分別移入1號(hào)、2號(hào)試管中，在適宜的條件下培養(yǎng)。

（3）培養(yǎng)一段時(shí)間后，分別從1號(hào)、2號(hào)試管中取一滴培養(yǎng)液制成裝片，觀察腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)情況。結(jié)果加X藥物的1號(hào)試管中腫瘤細(xì)胞數(shù)目少，增長(zhǎng)慢。

若此實(shí)驗(yàn)為探究性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟一樣，只是結(jié)果和結(jié)論要進(jìn)行討論：若1號(hào)試管中的腫瘤細(xì)胞數(shù)目比2號(hào)試管少，則說(shuō)明X藥物對(duì)腫瘤細(xì)胞有較好的療效。

若1號(hào)試管中的腫瘤細(xì)胞數(shù)目比2號(hào)試管多，則說(shuō)明X藥物能促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法范文第3篇

【關(guān)鍵詞】五年級(jí)；科學(xué)；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；方法

進(jìn)入五年級(jí)，課標(biāo)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的要求大大提高，從三四年級(jí)僅要求制定口頭計(jì)劃或簡(jiǎn)單的書面計(jì)劃，上升到“制定較為完整的科學(xué)探究活動(dòng)計(jì)劃”，其中涉及到如何確定和控制變量，具體操作等。可以說(shuō)，進(jìn)入五年級(jí)，學(xué)生才開始進(jìn)行真正意義上的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。可同時(shí)，剛從四年級(jí)升上來(lái)的學(xué)生，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力與課標(biāo)要求相比，明顯滯后，由此便產(chǎn)生了矛盾。在此情形下，教師應(yīng)該怎么做？

一、幫助學(xué)生牢固掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要領(lǐng)

真正掌握了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的要領(lǐng)，學(xué)生才能在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)之路上邁開堅(jiān)實(shí)的第一步。

以對(duì)比實(shí)驗(yàn)為例，其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要領(lǐng)就是單因素比較。而要進(jìn)行單因素比較，則必須設(shè)法控制其它可能有影響的諸多因素，盡量使這些因素完全相同。當(dāng)然，對(duì)比實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)要領(lǐng)，在教學(xué)時(shí)應(yīng)該采用淺顯的話語(yǔ)來(lái)表述（比如：一個(gè)條件不同，其它條件都相同），這樣便于學(xué)生記憶和掌握。此外，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要領(lǐng)必須是由學(xué)生自己歸納出來(lái)的才記得牢。五年級(jí)第一課《種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn)》，教師就讓學(xué)生通過(guò)“綠豆種子發(fā)芽與光的關(guān)系”這一對(duì)比實(shí)驗(yàn)，思考該實(shí)驗(yàn)中哪些實(shí)驗(yàn)條件是一樣的，哪個(gè)實(shí)驗(yàn)條件是不一樣的，并思考為什么有且只有一個(gè)實(shí)驗(yàn)條件不同。經(jīng)過(guò)思考、討論、交流，學(xué)生對(duì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)有了充分的認(rèn)識(shí)，再讓學(xué)生進(jìn)行歸納總結(jié)，從而得出對(duì)比實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)要領(lǐng)。

二、保證學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的時(shí)間

學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上剛剛起步，要想做出一個(gè)稍微像樣的方案，絕對(duì)是很花時(shí)間和功夫的。這時(shí)候，教師一定要有耐心，要堅(jiān)持讓學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。因?yàn)閷?duì)學(xué)生而言，只有完整地經(jīng)歷整個(gè)過(guò)程，才能對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有全面的認(rèn)識(shí)，也才能更順?biāo)斓剡M(jìn)行下一次的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)活動(dòng)。如果原定的教學(xué)任務(wù)未能完成，可以順延到下一課，但學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程一旦被截?cái)啵磺芯投蓟氐搅嗽c(diǎn)。

如何既保證學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的時(shí)間，又能讓教學(xué)任務(wù)順利完成呢？這就需要教師在課前進(jìn)行充分的預(yù)設(shè)，盡量精簡(jiǎn)教學(xué)環(huán)節(jié)，并將除學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)之外的其余教學(xué)環(huán)節(jié)所需時(shí)間盡可能地壓縮。事實(shí)上，這就是在做教學(xué)的“減法”，減去無(wú)謂的枝枝丫丫，集中精力攻克重點(diǎn)。

三、提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的速度

在學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)剛剛?cè)腴T時(shí)，教師不能操之過(guò)急，要給予學(xué)生充分的時(shí)間，但并不是說(shuō)，教師只能被動(dòng)的等待，積極主動(dòng)地尋求提升學(xué)生設(shè)計(jì)速度的措施，才是最為可取的做法。

（一）增加練習(xí)機(jī)會(huì)

要想提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力（包括實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)速度），就要多進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的練習(xí)。除了教材中明確要求學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容外，教師還可以――

1.補(bǔ)充一些非教材內(nèi)容，組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的訓(xùn)練。例如在學(xué)習(xí)了《觀察綠豆芽的生長(zhǎng)》一課后，教師可引入這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)內(nèi)容：許多植物生長(zhǎng)都具有向光性，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)證明。學(xué)生已經(jīng)知道了植物生長(zhǎng)需要陽(yáng)光，而“向光性”則是在這一知識(shí)基礎(chǔ)上的再進(jìn)一步。這個(gè)實(shí)驗(yàn)既能實(shí)現(xiàn)知識(shí)拓展，又能考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解運(yùn)用，同時(shí)還是一次很好的對(duì)比實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)練，可以說(shuō)是一舉多得。有學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案是這樣的：在兩盆豆苗上各罩一個(gè)紙盒。其中一個(gè)紙盒左邊開個(gè)小窗戶，另一個(gè)則在右邊開個(gè)小窗戶。兩盆豆苗都放在有陽(yáng)剛的窗臺(tái)上，經(jīng)常澆水，三天后看豆苗的生長(zhǎng)情況。這個(gè)方案設(shè)計(jì)嚴(yán)謹(jǐn)，容易操作，可以說(shuō)是很出色的。

2.挖掘教材中的潛在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)內(nèi)容，組織學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練。例如《光與熱》一課，有一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是組織學(xué)生利用凸透鏡聚焦光線，點(diǎn)燃白紙。這個(gè)實(shí)驗(yàn)不少學(xué)生在生活中已經(jīng)做過(guò)了，教師就從這一實(shí)際情況出發(fā)，本著訓(xùn)練學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的目的，對(duì)這一實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了再開發(fā)：在大部分學(xué)生表示做過(guò)“凸透鏡燒紙”實(shí)驗(yàn)后，教師詢問(wèn)學(xué)生使用凸透鏡讓紙燃燒起來(lái)需要多長(zhǎng)時(shí)間，學(xué)生說(shuō)需要較長(zhǎng)時(shí)間。于是教師追問(wèn)有沒(méi)有什么辦法能讓紙更快地被燒著？有學(xué)生說(shuō)如果把白紙換成黑紙，可能燒起來(lái)會(huì)快些。教師就讓學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，證明這個(gè)猜測(cè)。于是教材上這個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)操作就成了一次實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)活動(dòng)。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程中，有學(xué)生的方案是在白紙上用筆畫個(gè)黑點(diǎn)，以取代黑色紙，可以說(shuō)是方便易行。

（二）加強(qiáng)練習(xí)的針對(duì)性

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法范文第4篇

本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案評(píng)價(jià)：本實(shí)驗(yàn)在創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案二的基礎(chǔ)上作了改進(jìn)，不用立方體小鐵塊而將擋光效果好、寬度相同的黑色磁帶貼在透明直尺上，從一定高度由靜止釋放，并使其豎直通過(guò)光電門，測(cè)得各段黑色磁帶通過(guò)光電門的時(shí)間，另外長(zhǎng)度的測(cè)量比創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案二和三更好操作，誤差更小.當(dāng)然本實(shí)驗(yàn)操作中也要控制好直尺豎直下落.

驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)高考復(fù)習(xí)建議

1.要明確實(shí)驗(yàn)思想

做好驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的前提，就是要?jiǎng)?chuàng)設(shè)好物理情景，這就是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)思想.在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，我們可以創(chuàng)設(shè)出多種物理情景，而其中讓物體自由下落在中學(xué)實(shí)驗(yàn)室很容易做到，過(guò)程也簡(jiǎn)單.

2.要掌握實(shí)驗(yàn)方法

在教材的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中，給我們提供了多種實(shí)驗(yàn)方法，而這些實(shí)驗(yàn)方法在我們研究探究性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常會(huì)用到，因此，我們必須要掌握和靈活運(yùn)用這些實(shí)驗(yàn)方法.

3.要重視實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證條件

物理規(guī)律的形成，通常會(huì)有一定的前提或必備條件，在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)中必須要滿足這些條件才能使實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，而這一點(diǎn)恰恰是我們?nèi)菀缀鲆暬虿蛔⒁獾?在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，“只有重力做功”是實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證條件，而實(shí)驗(yàn)中阻力的存在是不可避免的，阻力做功過(guò)大時(shí)，實(shí)驗(yàn)誤差大，實(shí)驗(yàn)將失去意義，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中要考慮到減小阻力.

4.要學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理

定量驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理通常采用代數(shù)計(jì)算法.如在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)時(shí)，根據(jù)計(jì)算求出增加的動(dòng)能和減少的重力勢(shì)能在“誤差允許的范圍內(nèi)”是否相等來(lái)完成驗(yàn)證工作，定性的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理通常采用圖象法.

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法范文第5篇

1 高中物理教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題

1.1 仍然采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式

當(dāng)前中國(guó)仍然采用的是應(yīng)試教育，在教學(xué)過(guò)程中，教師更多的是采用實(shí)驗(yàn)演示，而學(xué)生觀看的教學(xué)方式，未能給學(xué)生創(chuàng)造實(shí)際動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)，也很難加深同學(xué)們對(duì)一些理論知識(shí)的理解，阻礙了學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展。同時(shí)，教師進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作也都是根據(jù)課本的指示和案例來(lái)進(jìn)行，缺乏創(chuàng)造性和新奇性，很難引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，抑制了學(xué)生的全面發(fā)展。

1.2 物理教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)沒(méi)有得到重視

從物理的發(fā)展歷史來(lái)看，大部分的物理理論都是通過(guò)實(shí)驗(yàn)得來(lái)的，而當(dāng)前我國(guó)的物理教學(xué)方式恰恰忽視了這一點(diǎn)，仍然采用填鴨式教學(xué)，只是一味將枯燥乏味的物理理論傳授給學(xué)生，未能將實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)應(yīng)用到物理教學(xué)課程中，這也是很多學(xué)生討厭物理的原因之一。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)是物理授課過(guò)程中不可或缺的一部分，它有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力和創(chuàng)新能力，讓學(xué)生更好理解物理理論，更加有效學(xué)習(xí)。

1.3 教學(xué)過(guò)程中學(xué)生沒(méi)有足夠的發(fā)揮空間

當(dāng)前的高中物理教學(xué)課程中，學(xué)生自己動(dòng)手操作的環(huán)節(jié)越來(lái)越少，甚至很多教師在課上只是一味進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的演示或者引導(dǎo)學(xué)生在下邊模仿，沒(méi)有給學(xué)生更大空間發(fā)揮，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，這一做法很難調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，并且嚴(yán)重阻礙了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力。在一定程度上，阻礙了學(xué)生的全面發(fā)展，也嚴(yán)重影響了實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的進(jìn)程和發(fā)展。

1.4 仍然注重學(xué)生的卷面考試成績(jī)

傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)方式都是以卷面成績(jī)作為評(píng)價(jià)學(xué)生能力的唯一標(biāo)準(zhǔn)。而這種評(píng)價(jià)方式恰恰忽視了學(xué)生的另一種能力，即實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α＿@種方式會(huì)讓學(xué)生認(rèn)為只要學(xué)會(huì)理論知識(shí)就可以，沒(méi)有必要在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)和探索，只要卷面考試取得高分就可以，也沒(méi)有必要浪費(fèi)時(shí)間做這些與卷面考試無(wú)關(guān)的事情，所以，導(dǎo)致很多學(xué)生只著眼于書本上的理論，

而實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力受到了極大發(fā)展阻力。這種考核方式和教學(xué)方法，很難正確科學(xué)反映一名學(xué)生的整體能力水平，也不能體現(xiàn)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和動(dòng)手能力。

2 對(duì)高中物理教學(xué)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的措施

2.1 在物理教學(xué)過(guò)程中，提高對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的重視

現(xiàn)在大多數(shù)的高中院校以提高升學(xué)率為目的，進(jìn)行應(yīng)試教育，嚴(yán)重忽視了對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)。在物理教學(xué)課程中，教師往往為了追求效率，簡(jiǎn)化了教學(xué)過(guò)程，減少或者沒(méi)有為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)操作的機(jī)會(huì)。學(xué)校相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和教師要盡快對(duì)這種教育模式進(jìn)行創(chuàng)新，重視實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在物理教學(xué)過(guò)程中的重要性，為學(xué)生提供更多的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神，由此來(lái)提高物理教學(xué)的效率和學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.2 培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，提高學(xué)習(xí)積極性

逐漸轉(zhuǎn)變?cè)诮虒W(xué)課程中的主體地位，由以教師為主體轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為主體，發(fā)揮學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的作用。教師要引導(dǎo)學(xué)生在進(jìn)行創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)會(huì)自主思考，主動(dòng)接受知識(shí)，在實(shí)驗(yàn)之后引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行歸納和總結(jié)，激發(fā)學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性。在進(jìn)行某些實(shí)驗(yàn)時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生自己思考實(shí)驗(yàn)的方法和步驟。學(xué)生可以通過(guò)這種方法，更好對(duì)物理理論有更深一步理解和運(yùn)用，進(jìn)一步提高對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣，有利于幫助學(xué)生樹立正確的科學(xué)態(tài)度。

2.3 提高教師隊(duì)伍的整體素質(zhì)，引導(dǎo)學(xué)生自主思考

教師在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ倪^(guò)程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，若要發(fā)揮實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的作用，必須調(diào)動(dòng)教師資源，需要教師的配合。所以，在一定程度上，要想充分發(fā)揮出物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的積極作用，需要提高教師的整體素質(zhì)水平，培養(yǎng)教師樹立實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新精神，提高教師的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α＿@對(duì)物理教師的要求有了極大提高，一方面要有堅(jiān)實(shí)的物理理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力;另一方面還要有責(zé)任意識(shí)和認(rèn)真的教學(xué)態(tài)度。

2.4 適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)變教學(xué)方法，加大對(duì)實(shí)驗(yàn)的探索