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學生實驗設計范文1
蘇科版初中物理教材中有大量的實驗，許多實驗均設計了實驗方案，主要突出培養學生實驗操作和記錄數據分析歸納能力的培養，卻不利于學生實驗設計能力的培養.但是，如果我們稍微改變一下實驗的條件，就可以使課本實驗資源成為很好的培養學生實驗設計能力的素材.下面就以測量小燈泡額定功率的創新實驗設計為例，說明如何挖掘課本實驗資源培養學生實驗設計能力.
測量小燈泡的額定功率是初中電學中最重要的實驗之一，課本介紹的方法是“伏安法”，并提供了電路設計，在該實驗中學生實驗操作和記錄數據分析歸納能力得到了培養，但實驗設計能力的培養顯得不足.為了發揮該實驗培養學生實驗設計能力的效能，挖掘使用好課本實驗資源，我在用“伏安法”測量小燈泡電功率實驗課結束后，改變實驗條件提出了如下兩個案例，即如何利用一只電壓表或一只電流表測量小燈泡的額定功率.留給學生課后思考并要求在第二天的物理課上交流.但在第二天課堂交流時，只有兩三位優秀的同學在課后查閱了一些資料后略知一二，絕大多數學生感到困難重重，于是我決定引導學生設計實驗方案，培養他們實驗設計的能力與創新精神.
案例一 已知電壓表（0～3 V、0～15 V）一只，開關S一只，定值電阻R0=5 Ω，滑動變阻器R（10 Ω 1 A），電源電壓為6 V，小燈泡的額定電壓為3.8 V（小燈泡正常發光時的電阻約為10 Ω），導線若干，請寫出你設計的測量這個小燈泡額定功率的實驗方案.
1.引領思路 設計方案
師：書本上測量小燈泡額定功率的方法原理是什么？
生：P額=U額I額
師：只有電壓表，運用P額=U額I額來測量這個小燈泡額定功率時你能解決什么物理量的測量？遇到的困難是什么？
生：有電壓表，可以很方便的直接測量小燈泡兩端的電壓，但是由于沒有電流表，無法測量小燈泡發光時的電流.
師：你們說的不錯.看來，只要解決了小燈泡發光時的電流的測量，仍然可以運用P額=U額I額計算出小燈泡的額定功率，你們說是不是？
生：是的.
師：沒有電流表直接測量發光小燈泡的電流肯定不行.但是我們能否通過其它的途徑來知道發光小燈泡的電流呢？大家思考！
師：提示同學們思考一個問題，運用電壓表量出誰兩端的電壓可以知道電流大小？
生：當然是已知定值電阻.
師：很好，運用我們學過的什么物理知識可以借助于定值電阻的電流來知道發光小燈泡的電流呢？同學們想想！
師：跟電流有關的知識有哪些？
生：有串聯電路電流處處相等，并聯電路總電流等于各支路電流，還有歐姆定律等.
師：很好，你們基礎知識掌握得不錯！你打算運用什么知識來知道發光小燈泡的電流大??？你們可以小組討論.
生：我打算運用串聯電路電流處處相等的知識，將定值電阻與小燈泡串聯在電路中，用電壓表測量出已知定值電阻兩端電壓，就可以算出定值電阻中的電流，其就等于串聯小燈泡中的電流大小.
師：你們真棒！請同學歸納一下剛才一只電壓表測量小燈泡的方法并設計實驗電路.
生：如圖1.
師：這個電路能確保測量的一定是小燈泡的額定功率嗎？為什么？
生：不一定.因為小燈泡兩端電壓不一定等于額定電壓.
師：那怎么辦？電路怎么改進？
生：在電路中再串聯一個滑動變阻器來調節小燈泡兩端電壓.
師：很好，請完善你們設計的電路圖.
生：如圖2.
師：請同學們根據圖2的設計，說明實驗步驟.
生：實驗步驟：
（1）按照電路圖2連接實物；
（2）將滑動變阻器的滑片移動至最右端，閉合開關S，再調節滑動變阻器的滑片使電壓表的示數為U額；
（3）斷開開關，將電壓表再并聯到定值電阻R0兩端，保持滑片位置不變，閉合開關，記下電壓表的示數為U0；
（4）數據處理.I0=U0R0，由于串聯的小燈泡正常發光，所以小燈泡的額定電流
I額=I0=U0R0，
則小燈泡的額定功率P額=U額I額=U額U0R0.
（5）實驗完畢，整理器材.
2.實驗反思 改進設計
師：你們覺得剛才這個電路設計在實際測量中有沒有比較麻煩的地方？
生：該實驗中存在著不足，就是電壓表在實驗中要拆下重新連接比較麻煩.
師：再給你兩個單刀單擲開關，改進電路設計，使電壓表在實驗中不需要拆下重新連接.你們先自己設計，然后再交流展示.
生：展示如圖3.
師：上面給你的兩個單刀單擲開關的作用就相當于一只單刀雙擲開關，運用一只單刀雙擲開關那又如何設計？還是請你們先自己設計，然后再交流展示.
生：展示如圖4.
圖3、圖4的實驗步驟由學生口述，教師引導學生評價補充，并要求寫出實驗表達式P額=U額（U-U額）R0，其中U為小燈泡正常發光時燈L與R0兩端的總電壓.
3.總結方法 提升能力
（1）與“伏安法”測量小燈泡的額定功率相比較，由于只有一只電壓表，沒有電流表，因此不能直接用電流表測出小燈泡正常發光時的電流，直接運用“伏安法”行不通.有一點要明白，沒有電流表只是不能直接測量電流，能否間接知道電流的大小呢？根據學過的歐姆定律知識，運用電壓表測量出已知定值電阻兩端電壓，運用歐姆定律一樣能知道電流大小.如何根據定值電阻的電流大小來知道小燈泡中電流的大小呢？可以運用串聯電路的知識，將它們串聯起來.如何使串聯電路中小燈泡正常發光呢？看來應當發揮滑動變阻器在串聯電路中的調節電壓的作用，因此我們還應當在小燈泡和定值電阻的串聯電路中再串聯一只適當的滑動變阻器.因此只有一只電壓表一樣可以測量小燈泡的額定功率.
（2）當電壓表與已知定值電阻并聯作為一個整體使用時，其就相當于一只電流表.
案例二 已知電流表（0～0.6 A、0～3 A）一只，開關S一只，定值電阻R0=20 Ω，滑動變阻器R（10 Ω 1 A），電源電壓為6 V，小燈泡的額定電壓為3.8 V（小燈泡正常發光時的電阻約為10 Ω），導線若干，請寫出你設計的測量這個小燈泡額定功率的實驗方案.
教師對學生的思路引導、實驗設計、設計改進、實驗總結參照上例，這里不再驁述，重在設計思路的解析，過程如下：
與“伏安法”測量小燈泡的額定功率相比較， 由于只有一只電流表，沒有電壓表，不能直接用電壓表觀察小燈泡兩端的實際電壓是否達到額定電壓，直接運用“伏安法”也行不通.沒有電壓表只是不能直接測量電壓，能否間接知道電壓的大小呢？根據學過的歐姆定律知識，運用電流表測量出已知定值電阻中通過的電流，運用歐姆定律變形公式一樣能知道電壓大小.如何借助定值電阻兩端電壓的大小來知道小燈泡兩端的電壓大小呢？可以運用并聯電路的知識，將它們并聯起來，定值電阻兩端的電壓就等于小燈泡兩端的電壓大小.要使小燈泡正常發光，就要使定值電阻兩端電壓等于小燈泡的額定電壓U額，即與定值電阻串聯的電流表示數必須調到U額R0.如何使并聯電路中定值電阻的電流等于U額R0，從而使小燈泡正常發光呢？看來應當發揮滑動變阻器在串聯電路中的調節電流的作用，因此還應當在小燈泡和定值電阻的并聯電路的基礎上再串聯一只適當的滑動變阻器.
實驗電路的設計與改進過程如下圖.
選擇電路圖6說明實驗步驟.
（1）按照電路圖6連接實物；
（2）將滑動變阻器的滑片移動至最右端，閉合開關S和S1，再調節滑動變阻器的滑片使電流表的示數為U額R0；
（3）斷開開關S1，保持滑片位置不變，再閉合開關 S2，記下電流表的示數為I；
（4）數據處理.小燈泡的額定功率P額=U額（I-I額）；
（5）實驗完畢，整理器材.
學生實驗設計范文2
創新是一個民族的靈魂，總理在今年兩會政府工作報告中提出“大眾創業、萬眾創新”的經濟前行思路，可見創新能力的培養迫在眉睫。從基礎教育抓起，從學科角度出發，本人認為物理實驗設計能力的培養能很好地提高學生的創新素質。
物理實驗是物理工作者在人為控制條件下，運用儀器、設備，使物理現象反復再現，從而有目的地進行觀測研究的一種方法。實驗是一種科學的方法，它能創造“最確實、最少受干擾”、“保證過程以純粹形態進行”的物理過程。在這個過程中蘊藏著極其活躍的因素，能夠活化學生學到物理知識，提高求知欲望，打開新知識大門，因此實驗是對學生進行創造意識訓練和培養創新能力的有效途徑?！读x務教育課程標準》要求學生在分析問題和解決問題時嘗試運用科學知識和科學研究方法?？梢娦抡n標對實驗教學給予很高的地位。中考這幾年增加實驗操作考試，試題中實驗題比重增加。全國初中物理知識競賽題有實驗設計的權重，這些都說明素質教育對實驗設計等能提高學生創新素質途徑的呼喚。因此使初中學生形成初步的實驗設計能力很有必要，下面談本人的一些做法。
一、注重平時實驗教學各環節，突出實驗報告的撰寫要求
要檢驗一個學生從整體上把握一個實驗的能力，最直接的方法是看其實驗報告?，F在許多初中學生由于有實驗報告冊，做完實驗，填一填就了事，沒有真正自己撰寫實驗報告，缺少對實驗的整體把握。一個實驗報告一般由實驗目的、實驗原理（電路圖）、實驗器材、實驗步驟、實驗記錄、實驗結論等六部分組成。使學生明確實驗目的和實驗原理對一個實驗設計來說，這要求對實驗分類有一定的認識，是研究性的、驗證性的還是測定性的，實驗的器材和操作步驟是由實驗方案變為實踐的階段。在這個階段中，學生的主要任務是：器材選擇、安裝和調整儀器、操作控制實驗條件的變化，觀察測量，取得必要數據，排除可能出現的故障。這是培養學生實驗技能和良好習慣的關鍵階段。實驗記錄和實驗結論部分是從現象上升到理性認識的重要階段。在這一階段中，學生發揮思維的能動作用，學習數據處理的一些方法，了解影響實驗結果的因素，培養實事求是的態度和科學作風。
養成長期撰寫實驗報告的習慣對于形成實驗設計能力的作用是基礎性的、必要性的。
二、選擇典型實驗，加強對學生實驗方法的培養
典型實驗是加強對學生實驗方法培養的載體。例如：在教授溫度計一節時，把體溫計與實驗室溫度計進行對比觀察，教給學生觀察的方法有重點觀察法、順序觀察法（由上到下，由左到右，由表及里）、對比觀察法等。又如探究動能大小與哪些因素有關的實驗時，要先明確動能大小用什么來衡量？于是就有了“轉換法”，通過木塊被推動距離的大小來表示出來，做的功多表明它的能量大。同時，這個實驗還要用到“控制變量法”。又如在教授托里拆利實驗時，說明這是一種等效替代法，通過測量水銀柱產生的壓強間接知道大氣壓強。另外還有微小量測量中的疊加法和放大法等。
實驗方法的培養是形成實驗設計能力的鑰匙。
三、挖掘教材，使課本成為形成實驗設計能力的資源庫
1.對現有題目進行挖掘
義務教育滬科版物理教材中，學生必做的基本操作類實驗有七個，測量性實驗有四個，探究性實驗有九個。特別是探究性實驗對學生的實驗設計能力要求高。
例如第十六章第三節《測量電功率》中“迷你實驗室”有關實驗設計的題目“利用家用電能表測算家用電器的電功率”。學生在學習完伏安法測電阻后，嘗試用新的物理原理測量電功率，這就要求學生對實驗原理、器材、步驟重新進行思考。
再如電學課后習題：有一阻值已看不清的電阻器R1，我們要測出它的阻值，但手邊只有一個電池組、一個電壓表、一個已知阻值的電阻器R2和幾根導線。你有辦法測出R1的阻值嗎？說出你的辦法和理由。這就要求教師引導學生思考：①本實驗與伏安法測電阻實驗比較少了什么器材？多了什么器材？②沒有電流表，要如何測出電流？③電路要如何連接，要直接測出哪些物理量？最終R1的數學表達式是什么？學生完成實驗設計后，還要進一步挖掘題目，如果沒有電壓表，只有電流表，其它條件不變下，如何測出R1的阻值？最后教師要總結這兩種情況下的處理方法，最終要求學生按寫實驗報告的思路寫出設計方案。
2.采用循序漸進的方法
教材中的“迷你實驗室”中的內容有意識、有步驟地培養著學生的實驗設計能力。從一開始的時間、長度估測等操作性培養到全新的實驗方法訓練（如證明發聲體振動，電能表測電功率），一步步加深要求，教師要引導學生一步步成長，穩打穩扎，夯實基礎。
3.在不增加學生負擔情況下，挖掘出提升實驗設計能力的知識點。
學生實驗設計范文3
關鍵詞：優化；課堂實驗；引領；主動探究
案例
《小蘇打和白醋的變化》是一堂非常典型的科學實驗課，教學過程由三個環節構成：一、觀察小蘇打和白醋；二、觀察小蘇打和白醋反應時出現的現象；三、通過兩組實驗建構科學概念：1．新氣體是一種不支持燃燒的氣體，2．新氣體是一種比空氣重的氣體。結合實際教學，教師從三方面優化課堂實驗設計，引領學生主動探究。
一、以有效為目標，創設生動的演示實驗
演示實驗是引入環節，它具有演示性、展示性和探究性。在本課教學的第三環節中，教師要引導學生得出“新氣體是比空氣重的氣體”。只有讓學生看到新氣體的流動路徑（沉到空氣下部），才能使學生輕松得出結論。但是新氣體是一種無色、無味、看不見、摸不著的氣體，怎樣讓學生看到它的流動路徑成了難題。通過與同行商討，教師決定采取類比的方法———用水來類比新氣體。實驗方法為：準備一個500ML的大燒杯，將高低蠟燭架放置其中，再將染色的水（染色后易于觀察，使效果更明顯）緩緩倒入放有高低蠟燭的燒杯中。實驗現象一目了然：低蠟燭先熄滅，高蠟燭后熄滅。蠟燭熄滅的順序和學生前期用新氣體實驗時的結果是一樣的。緊接著教師引導學生把水和新氣體做一個類比，學生很容易地確認氣體的流動路線：先來到燒杯底部，慢慢地往上升。上升達到低蠟燭所在的高度時，低蠟燭熄滅。繼續上升，達到高蠟燭所在的高度時，高蠟燭熄滅。最后教師通過合理的引導，便能使學生得出“新氣體是比空氣重的氣體”這個實驗結論了
二、發揮主觀能動性，優化學生探究實驗
在小學科學知識的傳授手段中，學生的探究實驗顯得尤為重要。有效的探究實驗要突出探究的問題，凸顯探究的目的。1．優選實驗材料本課教學的第二環節旨在讓學生通過“小蘇打和白醋的反應”這一實驗觀察到以下現象：1．產生氣體。2．發出“嗤嗤”聲。3．杯壁變涼。常規的實驗方法是以集氣瓶或燒杯等玻璃儀器作為反應容器，并在其上方蓋上毛玻璃片，使小蘇打和白醋在內部反應。為了便于學生更好地觀察到實驗現象，得出實驗結論，經過反復嘗試，教師最終決定用自封袋代替玻璃儀器。反應時，將小蘇打倒入自封袋中，封好封口（密封狀態）即可。由于小蘇打和白醋的反應過程中將產生氣體，自封袋便會由原來癟的狀態慢慢膨脹起來。這樣一來學生便很容易的聯想到里面產生了某種氣體，而這種現象是在集氣瓶等玻璃儀器內反應所觀察不到的。同時，為了方便學生操作，教師設計將小蘇打裝入紗布包中，反應時直接將紗布包扔入自封袋內，有效節約了學生倒小蘇打和封口的時間，防止因產生的氣體跑出來而影響學生的觀察和下一步實驗的操作。本實驗的改進既方便了學生的操作，又能使實驗現象更加明顯。能更好的刺激學生的直觀感受，激發學生進一步探究的欲望。2．優化實驗設計本課教學的第三個教學環節分為兩個探究活動:1、探究新氣體是一種不支持燃燒的氣體。2、探究新氣體是一種比空氣重的氣體。第一個活動在第二教學環節之后就順利地完成了———直接將自封袋中的氣體倒向蠟燭，蠟燭火焰熄滅說明新氣體不支持燃燒。第二個探究活動，需要觀察燒杯內的高低蠟燭的熄滅順序。如果仍然按照第一個活動的方法操作，就會出現很多問題，如氣體不夠集中，不夠多，導致蠟燭不能熄滅，操作不慎連同自封袋內的液體一并倒出，自封袋口燙傷等等。實驗效果自然會大受影響，實驗結論必然也是參差不齊。基于該問題的出現，教師及時對第三環節第二個實驗進行改進。具體的方案是：用一根彎頭短吸管將自封袋內部氣體與外部環境相聯通，用手輕輕的擠壓自封袋，內部的氣體便很容易“倒出”，研究燒杯中的高、低蠟燭的熄滅順序也就順理成章了。
三、以實際教學為基本，側重實驗指導
在學生的探究實驗過程中，教師及時、高效的指導有著不可替代的導航作用，為學生的具體操作提供明確的方向。1．探究前的行為引導學生在開始探究前，教師要就實驗中的操作要領、儀器的使用方法等進行提示或說明，要充分估計學生在探究中可能出現的錯誤、危險操作及帶來的后果。本課教學的第一環節中，要讓學生掌握觀察小蘇打和白醋的方法。教師先讓他們回憶生活中用過的觀察方法，學生提出看、聞、聽、摸等，教師緊接著提問：如果是觀察不知名的物體，還可以用這些方法嗎？學生馬上能根據生活經驗說出不能用摸和嘗的方式，因為可能會有毒。這也能有效地提醒他們的安全實驗意識。2．探究過程中的有效指導學生的動手實踐并不是一帆風順的，他們經常會受到阻礙，因而教師應該發揮引領者的作用，在學生的探究工程中，適時、有效的指導，確保探究過程井然有序地開展。本課第三環節的第二部分中，教師已經通過演示實驗讓學生認識到新氣體在燒杯中的流動路徑，使實驗結論呼之欲出。后續的教學中，教師及時運用生活中的實例對學生進行點撥：為什么手一松，氫氣球會飛走？學生很容易能說出氫氣球比空氣輕，所以會往上跑，故而得出新氣體比空氣重，所以會往下跑?！靶職怏w比空氣重”這個結論也順理成章的得出。學生的探究活動需要教師的指導，但教師并不是做學生探究的指令官。教師要敏銳捕捉有討論價值的問題，針對學生的知識水平、能力大小和具體教學內容進行適當引導，充分放手，讓學生在具體的操作活動中進行獨立思考、發表自己的意見、與同伴進行交流等。教師只有創設出更易于學生觀察和思考的演示實驗，優化出更便于學生理解和操作的探究實驗，側重實驗現象展示的生動性和形象性，才能激發學生深層次的求知意識和學習興趣，引領學生積極主動地進行探究活動。
參考文獻：
[1]馬世紅．新課程實驗與有效教學[J]物理實驗，2004.11
[2]布魯巴克.西方教學方法的歷史發展[c]人民教育出版社，1988.421
學生實驗設計范文4
一、探究性實驗設計遵循的原則
首先，是科學性原則?？茖W性是指實驗目的要明確，實驗原理要正確，實驗材料和實驗手段的選擇要恰當，整個設計思路和實驗方法的確定都不能偏離所學基本知識和基本原理以及其他學科領域的基本原則。例如：在探究實驗“壓力的作用效果跟什么因素有關”中，實驗材料的選擇，必須是容易發生形變的物體，如：沙土、海綿、泡沫塑料等物體。
其次，是可操作性原則。設計實驗時，要考慮到實驗材料容易獲得，實驗裝置比較簡單，實驗操作比較簡便，實驗步驟比較少，實驗時間比較短。
再次，是單一變量原則。即：控制變量法。單一變量原則是實驗步驟設計中非常重要的原則。確?！皢我蛔兞俊钡膶嶒灢僮鳎床徽撘粋€實驗有幾個實驗變量，都應做到一個實驗變量對應所研究的物理量；即控制其他因素不變，只改變其中某一變量，觀察其對所研究的物理量的影響。除了整個實驗過程中欲處理的實驗因素外，其他實驗條件要求做到前后一致。例如：在探究實驗“壓力的作用效果跟什么因素有關”中，研究壓力的作用效果與壓力的關系，必須控制壓力的作用面積相同，改變壓力的大小，觀察受力物體的形變程度；研究壓力的作用效果與壓力的作用面積的關系，必須控制壓力的大小相同，改變壓力的作用面積，觀察受力物體的形變程度，等等。
最后，是嚴謹性原則。這里包含兩層意思，一是對比實驗，通過設置實驗對照對比，既可排除無關變量的影響，又可增加實驗結果的可信度和說服力。二是平行重復同一實驗，即控制某種因素的變化幅度，在同樣條件下重復實驗，觀察其對實驗結果影響的程度。任何實驗都必須能夠重復，這是具有科學性的標志。
二、如何進行探究性實驗設計
首先，要引導學生思考實驗步驟設計中隱含的科學方法，引導學生了解實驗的思維過程，提出探究性的問題，培養學生探究的興趣；根據實驗可能的各種條件，讓學生自行設計實驗，進行實驗操作，并認真作記錄，引導學生分析實驗結果，由結果推導出結論，培養學生科學探究能力，使學生經而：提出問題猜想與假設設計方案并實驗探究分析論證，總結結論評價與反思的探究式學習方法。
其次，在實驗過程中，教師要提醒學生不僅注意操作，更要做好記錄，獲得足夠的信息，對已有的信息進行科學分析、歸納，以便對實驗設計進行總體評價，從而得出正確、科學的結論。根據記錄的實驗現象和數據分析實驗結果，得出對該方案的評價并提出解決和改進的辦法。通過自我反思、交流討論以達到知識與方法技能的升華。
最后，通過前面的探究與實驗，表面上看似乎已經完成了任務，其實，大多數學生還停留在一種直觀感受和零碎的認識上，所以我們要對任務本身從原理、器材、步驟、操作等全面回顧和歸納，還要根據本次探究中出現的問題和成功的經驗，歸納出解決該類問題的基本思路。以達到知識與方法技能的統一，實現“學與用”的雙贏。在組織探究實驗時，教師首先要在學生現有的知識經驗背景下，從允許學生出錯的角度出發，指導學生及早完成實驗設計。
學生實驗設計范文5
第一步曲：給學生積淀實驗設計的基本規律和方法
1.通過欣賞的方法讓學生了解實驗設計的基本方法
在初中科學7～9年級教材中有許多典型的對比實驗，這是一種寶貴的資源，我們完全可以將這些資源進行二度開發，攫取出適合初一學生水平的材料，在教師引導下讓學生去認識蘊含在這些實驗設計中的一般的、基本的方法，并思考它們為什么這樣設計，從而得到啟發。
例如：在九年級下冊有一個“青霉素作用”的實驗，我們可以將它作為欣賞的材料，并通過它使學生了解實驗設計的基本方法。
青霉素是由一位名叫弗來明的英國微生物學家發現的。他在1928年發現，當青霉菌屬的真菌與細菌同時在同一培養皿中生長時，細菌的生長會受抑制。其后，他發現這種現象是由一種真菌產生的化合物——青霉素所造成的。直至20世紀40年代，科學家才能成功地把青霉素分離和提純。這種抗生素能有效地對抗多種細菌，因此，直至現在仍被廣泛應用于治療細菌性疾病。
活動：
（1）把幾滴土壤細菌培養液加在培養皿中含營養物質的瓊脂上，涂抹均勻，把一些小圓紙片浸在不同濃度的青霉素中，另外2片浸在蒸餾水中作為對照，然后放在瓊脂表面，如圖1所示。把培養皿放在30℃～32℃的恒溫箱內24小時。
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（2）圖1顯示了實驗結果，仔細觀察，浸有不同濃度青霉素的圓紙片周圍的清晰區無細菌，清晰區面積與青霉素濃度成正比。
（3）出現以上實驗結果的原因是：青霉素能殺死細菌，濃度越高效果越好。
實驗結論：浸有蒸餾水的圓紙塊周圍沒有清晰區，浸有不同濃度青霉素的圓紙片有清晰區，清晰區沒有細菌生長，這是因為圓紙塊上的青霉素以環形擴散到外面的瓊脂，殺死或抑制細菌生長，清晰區的周圍長滿了細菌，清晰區面積與青霉素濃度成正比。清晰區面積越大，顯示青霉素越能有效地對抗細菌。
借助這個材料，我們可以讓學生思考一系列問題：①為什么培養皿中要放含營養物質的瓊脂？為什么要涂抹均勻？②為什么把一些小圓紙片浸在不同濃度的青霉素中？為什么另外2片浸在蒸餾水中？③為什么把培養皿放在30℃～32℃的恒溫箱內24小時？④浸有蒸餾水的圓紙塊和浸有不同濃度青霉素的圓紙片對比能說明什么問題？浸有不同濃度青霉素的圓紙片之間對比能說明什么問題？
2.讓學生在教師支撐下進行實驗設計演練
畢竟實驗設計是一個繁瑣的過程，材料的確定、器材的選用、變量的控制和對照組的建立、測定方法的確定、數據收集表格的建立等。即使學生了解了基本的方法，也很難能夠獨立地設計一個完整的實驗，此時我們還是要采取教師幫、扶、牽手的方法，幫助學生理出一條思路，在整體提示的基礎上采用“演練”的方式，讓學生根據教師的指導，獨立地分步完成實驗，加深他們對各個實驗環節的理解。
第二步曲：讓學生親歷與掌握實驗設計的一般程序
1.讓學生親歷相對獨立的設計過程
讓學生自己親身經歷比較獨立的設計，就是要求教師只對探究實驗的某些環節作簡單的點撥，學生根據探究實驗所要研究的問題，選擇出恰當的實驗原理和器材進行探究實驗。重點是讓學生把解決問題的方式，思考答案的線索和過程完整地呈現出來。這些設計難免存在不完善之處，教師的另一個重任是引導他們逐步完善解決問題的方法。
例如：七年級上冊有一個探究活動：“是什么將蝴蝶吸引到花上來的？”
假設一：可能是花的顏色
假設二：可能是花的氣味
假設三：可能是花的形狀
學生對假設一的研究方案，往往是選擇兩種不同顏色的鮮花來做實驗。觀察蝴蝶落在哪種花上，以此作為證據，檢驗假設一是否成立。
這樣是實驗設計顯然是錯誤：因為這個設計中忽略了對其它條件的有效控制（如氣味）；因為自然界中，兩種顏色不同的鮮花往往氣味不同,大小也可能不同。
這時，教師可以引導學生進行以下的思考：①明確研究的對象是什么（顏色）；②純化實驗條件，控制好相關變量（如何控制氣味，形狀因素）；③優先采用低成本實驗，選用器材力求簡單易行；④力求實驗步驟簡化；⑤思考如何減少誤差（多只蝴蝶多次實驗）。
方案修改：在“是什么將蝴蝶吸引到花上來的？”中對“是花的顏色將蝴蝶吸引到花上來的”這一探究實驗的設計如下：①用不同顏色的紙，剪成兩朵大小形狀相同的紙花（控制變量，低成本）；②取多只蝴蝶，觀察記錄蝴蝶落在兩種紙花上的次數（減少誤差）；③交換兩朵花的位置，重復實驗，記錄數據（減少誤差）；④分析數據，檢驗假設。
這個探究實驗的設計，教師對于“是什么將蝴蝶吸引到花上來的？”的問題解答，先是讓學生盡可能多地設計方案，然后經過分析，告訴學生抓住一點，重點突破。學生經過這樣的實驗方案的設計的體驗，對于以后的實驗設計就有了感性到理性的認識。
2.能理解固有的實驗設計方案并進行評價
我們不難理解評價的作用：檢查情況、發現問題、找出差距、明確方向、促進發展。所以，教學中對固有實驗設計方案評價的專題練習，將進一步積淀鞏固實驗設計的核心能力：①設置對照實驗，它是實驗設計要證明問題的核心；②嚴格控制實驗條件、努力減少誤差；③要考慮增加重復次數，反復驗證結果。
學生實驗設計范文6
關鍵詞：高中化學；實驗教學；教學策略
化學是一門實驗性較強的學科，許多化學知識都是從實驗中總結出來的．因此，在化學教學中運用實驗教學可以把抽象的化學知識變得更加直觀、形象，使微觀的化學知識變得更加宏觀．實驗教學法更便于學生獲取化學知識，在激發學生化學學習興趣的同時，提高學生的求知欲望．因此，化學教師要認識到實驗教學法在化學學習中的重要作用，充分利用實驗教學法提高課堂教學的效率．
一、利用化學實驗特性，引起學生求知興趣
化學是一門以實驗為基礎的學科。由于學生的好奇心與求知欲較強，對于變幻莫測的化學實驗現象，往往產生濃厚的興趣。所以實驗在化學教學中的作用是其他教學手段不可取代的。在化學實驗中，引起學生認知興趣的是實驗中產生的現象，如顏色變化、產生氣體及氣味的變化、沉淀生成、燃燒、爆炸等，這些現象能引起學生強烈的興趣，能激發學生心靈深處的探索欲望。在教材中有的實驗例子現象不是很明顯，或是會產生環境污染。例如在講分子的運動時，課本中有一個演示實驗，在兩個小燒杯中分別加入濃氨水和酚酞溶液，然后在兩個小燒杯的上方罩一個大燒杯，觀察現象。這樣一來整個教室里的氣味很難聞，又浪費溶液，為此我設計了一個“鐵樹開花”的實驗，事先截取了幾段鐵絲分別在不同的位置纏上了棉花，在棉花上滴入了少許酚酞溶液（留一個棉花不滴酚酞溶液），然后把鐵絲固定在膠塞上，演示時在不滴酚酞溶液的棉花滴入少量的濃氨水，打開集氣瓶迅速放入集氣瓶內，不一會兒棉花團一一變紅，視覺效果很好，學生驚嘆不已，學習的積極性大大的提高，激發了學生進一步學習的興趣和欲望。除了做好演示實驗外，教師還必須開拓學生的思路，想方設法把教材中的驗證性實驗變為探究性實驗，讓學生們邊做、邊看、邊想，再經過分析、歸納和總結，促使他們在深切感知的基礎上理解化學反應本質。例如在學習《常見的酸和堿》一節，可結合教材內容，針對學生易犯的錯誤設計下列實驗：氧化銅加水，再稍稍加熱，不反應；氧化銅加酸，加熱，反應發生，生成藍色溶液。通過這一實驗，學生可得到氧化銅不溶于水但溶于酸的正確結論。
二、適當運用多媒體進行實驗教學
教師可在課前制作多媒體課件，搜集實驗內容視頻等，通過這些多媒體工具將化學課程展開，不僅可以節省化學實驗素材，還可以避免實驗操作失誤而引發安全問題，使學生可以在輕松自在的情境下進行學習。例如，在鈉和水反應的教學中，鈉是很活躍的金屬元素，暴露在空氣中很快就會被氧化，而且很容易和水發生反應，由于反應過程程度激烈，會引發安全問題。但如果使用多媒體視頻教學，只需將實驗器具放在投影儀的攝像頭下，讓學生清楚觀看反應現象即可。教師可以向學生邊提問邊播放視頻，教師問：在水里滴入什么溶液會變紅色？學生回答：酚酞溶液；然后教師將視頻播放，學生就可以清晰的看到水由透明白色，慢慢變成紅色，再把鈉放進去就可以看到發出閃耀白色光芒的光球在液體上面浮動，這就會引起學生好奇，學生就會思考：為什么水會變紅色？為什么把鈉放進紅色的液體中，鈉會變成刺眼的光球？接下來，教師就可以進行知識的傳授，學生在渴望解決疑問的心情驅使下，學習的熱情也會增強。
三、實驗教學刺激學生求知化學的渴望，培養觀察能力
教科書只是提供理論知識和概念，真正實踐起來學生才會吸收。因此，在高中化學中使用實驗教學來將書本的化學概念、化學理論實際化，可以加深學生對概念、理論的理解。實驗教學具有趣味性，學生在課堂接受理論不免會乏味，化學實驗教學就是緩解乏味的學習方式。教師可以根據實際選擇實施量小、實驗難度不大、污染較小的實驗給學生做。教師提供器具和材料，讓學生自己發揮，用自己的知識和經驗設計實驗方案，這不僅可以調動學生主動性，還可以培養學生探索精神。例如，在講解濃硫酸和銅發生反應時的現象時，一般硫酸和銅放在一起，溶液會逐漸變成藍色，但是濃硫酸和銅在一起卻沒有發生反應，沒有變成藍色現象。教師此時就可以提出疑問：為什么濃硫酸和銅放在一起沒有變化呢？然后指導學生做接下來的實驗做驗證，找明原因所在。學生在產生疑問后就會想著解決，這是一種求知欲望，通過觀察后產生疑問自然就會將后面的課程認真聽完。實驗不只是動作熟練的操作，更多是圍繞知識讓學生吸收。
總之，化學教學離不開實驗，化學知識需要化學實驗來驗證，它是傳遞知識，培養能力的好幫手，它以其特有的魅力在化學教學中發揮其獨特的功用，所以在化學教學過程中，教師要特別重視實驗并充分發揮化學實驗的作用。
作者:張寶軍 單位:江蘇省如皋中學
［參考文獻］
