序論：寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

一、基于傳感技術(shù)探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

在教學(xué)實(shí)踐中我利用傳感技術(shù)儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虻玫胶芎玫膶?shí)驗(yàn)效果。分析教材、根據(jù)教學(xué)目標(biāo)及學(xué)生的年齡特點(diǎn)合理選擇利用數(shù)字化傳感器材能夠有效提高課堂實(shí)驗(yàn)效果。課堂實(shí)驗(yàn)探究的高效，傳感技術(shù)儀器的有效使用，不僅需要分析教材，合理選材，還需要精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。只有通過有效的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作，以學(xué)生為主體性，讓學(xué)生配合教師來完成實(shí)驗(yàn)，學(xué)生便于理解，又可增加學(xué)習(xí)興趣，才能使實(shí)驗(yàn)變得簡(jiǎn)單易行，達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。以下是四上年級(jí)《運(yùn)動(dòng)起來會(huì)怎樣》一個(gè)有關(guān)于心率傳感器的實(shí)驗(yàn)。首先，連接手握心率傳感器、界面和計(jì)算機(jī)。其次，啟動(dòng)LoggerPro或LoggerLite軟件，最后，程序?qū)⒆詣?dòng)識(shí)別手握心率傳感器，這樣就可以準(zhǔn)備采集數(shù)據(jù)了。測(cè)量一個(gè)人在激烈活動(dòng)，例如做跳躍運(yùn)動(dòng)前、之間和之后的心率；測(cè)量一個(gè)人在運(yùn)動(dòng)后的心率返回平常心率要多久。讓學(xué)生在探究實(shí)踐的過程中，注重體驗(yàn)和感悟，又便于學(xué)生對(duì)知識(shí)的接受和理解，從而也激發(fā)學(xué)生的興趣。

二、傳感技術(shù)探究實(shí)驗(yàn)室的組建

為了提高實(shí)驗(yàn)探究效率，保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效開展，創(chuàng)建探究實(shí)驗(yàn)室，合理利用“數(shù)字化”儀器設(shè)備是非常重要的。數(shù)據(jù)采集器和傳感器的配備，主要用于采集并儲(chǔ)存實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并根據(jù)探究需測(cè)定的參數(shù)。通過政府采購(gòu)，我們采購(gòu)到探究實(shí)驗(yàn)室套材，主要有濕度、音高、音量、光強(qiáng)、pH值、溶解氧濃度、電流、電壓、氧氣含量、二氧化碳含量等傳感器，還可以根據(jù)需求來自行選擇；同時(shí)，這些儀器的輕巧與便攜還為學(xué)生進(jìn)行戶外探究提供了可能。計(jì)算機(jī)軟件的安裝將傳感器插入計(jì)算機(jī)時(shí)，傳感器可以精確地測(cè)量實(shí)驗(yàn)中獲取的各種數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)采集器傳到計(jì)算機(jī)中，計(jì)算機(jī)經(jīng)由配套軟件將數(shù)據(jù)以表格和圖像的形式呈現(xiàn)，并進(jìn)行分析處理。

三、傳感技術(shù)實(shí)驗(yàn)器材在拓展課程中的應(yīng)用

篇(2)

儀器:NICOLETiS10型紅外光譜儀、BHX-9101-1SA型鼓風(fēng)干燥箱、DW-3-60型電動(dòng)攪拌器、PL203/01型電子天平、KEMS-2S型磁力加熱攪拌器;浪潮英信NF5220計(jì)算服務(wù)器，GAUSSIAN09、GaussView(3．09)軟件。試劑:PET聚酯碎片(3～5mm×5～8mm，由回收農(nóng)夫山泉飲料瓶制得);乙二醇、碳酸氫鈉、對(duì)苯二甲酸、氧化鋅、濃鹽酸、濃硫酸、85%水合肼等試劑均為分析純;蒸餾水。

2TPA的測(cè)定與表征

我們通過一系列的實(shí)驗(yàn)，比較了用不同方法和不同條件降解PET得到TPA(或其衍生物)的收率。收率計(jì)算公式如下。采用美國(guó)Nicolet公司生產(chǎn)的NICOLETiS10型傅里葉變換紅外光譜儀對(duì)產(chǎn)物(對(duì)苯二甲酸)進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征。對(duì)苯二甲酸為白色固體，研磨成粉末后，采用KBr壓片法進(jìn)行檢測(cè)。同時(shí)，還利用了量子化學(xué)計(jì)算方法，以GAUSSIAN09計(jì)算程序［10］采用密度泛函理論對(duì)對(duì)苯二甲酸的紅外光譜進(jìn)行了理論模擬計(jì)算。

3PET降解方法

3．1乙二醇醇?jí)A聯(lián)合解聚法在裝有冷凝管、攪拌器、溫度計(jì)的三頸圓底燒瓶中投入5g聚酯廢料、25mL乙二醇、0．5g氧化鋅、5gNaHCO3進(jìn)行反應(yīng)，油浴加熱逐步升溫至190℃，反應(yīng)30min后，降溫至160℃停止攪拌，減壓回收乙二醇;蒸餾畢，向三頸瓶中加入50mL沸水，攪拌使殘留物溶解，趁熱過濾;將濾液轉(zhuǎn)移到400mL燒杯中，水稀釋至200mL，加熱煮沸，趁熱用1:1鹽酸酸化至pH5～6;冷至室溫后，冰水冷卻，抽濾，濾餅用蒸餾水洗滌至濾出液pH=6，在60℃下干燥濾餅，得白色粉末，稱重，并計(jì)算對(duì)苯二甲酸收率。

3．2肼解法在裝有冷凝管、磁力攪拌子的圓底燒瓶中投入1g聚酯廢料、10mL85%水合肼，攪拌，油浴加熱至100℃，反應(yīng)6h后，減壓回收水合肼;殘余物加入10mL水，靜置，濾得PET的降解產(chǎn)物對(duì)苯二甲酰肼，在60℃下干燥，稱重，并計(jì)算對(duì)苯二甲酰肼的收率。此法參考氨解法，使用親核性更強(qiáng)的水合肼溶液替代胺類，能提高降解效率。

3．3酸性降解在裝有冷凝管、磁力攪拌子的圓底燒瓶中投入1g聚酯廢料、5mL濃硫酸，攪拌，85℃下反應(yīng)5min;反應(yīng)畢，冷卻至室溫，殘留物倒入冰水中，用30%的NaOH水溶液調(diào)pH至12，濾去不溶物，濾液用濃鹽酸調(diào)pH至6，有白色不溶物析出，放置過夜，過濾得產(chǎn)物對(duì)苯二甲酸，在60℃下干燥，稱重，并計(jì)算對(duì)苯二甲酸收率。

4結(jié)果與討論

4．1不同化學(xué)降解方法的比較通過酸性水解法、肼解法和醇?jí)A聯(lián)合法，考察了降解PET聚酯瓶的情況，結(jié)果列入表1。比較幾種方法在經(jīng)濟(jì)效益和工業(yè)化等方面的優(yōu)劣，無論是肼解法，還是酸性水解法都存在很大的局限性，如腐蝕設(shè)備、污染環(huán)境等。醇?jí)A聯(lián)合解聚法能在溫和的條件下，快速實(shí)現(xiàn)PET聚酯瓶的分解，故我們選擇醇?jí)A聯(lián)合解聚法為重點(diǎn)研究方向，探索其最佳反應(yīng)條件。

4．2醇?jí)A解聚法的工藝優(yōu)化基于以上3種降解方法的對(duì)比，結(jié)合醇?jí)A聯(lián)合解聚法的研究進(jìn)展，采用正交實(shí)驗(yàn)來探索最佳工藝條件，重點(diǎn)考察了3種影響反應(yīng)的因素，A:碳酸氫鈉用量:m(NaHCO3)/m(PET);B:反應(yīng)時(shí)間(min);C:反應(yīng)溫度(℃)。由文獻(xiàn)已知影響因素的大約范圍，設(shè)計(jì)出因素水平表(表2)。參照上述乙二醇醇?jí)A聯(lián)合解聚法的方法進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果見表3。根據(jù)上述方法分析，RC＞RB＞RA，即各因素對(duì)TPA收率的影響程度順序?yàn)?反應(yīng)溫度＞反應(yīng)時(shí)間＞物料比;較佳因素水平為A3B2C2，即PET降解的較佳工藝為:m(NaHCO3)/m(PET)=1．1，反應(yīng)時(shí)間30min，反應(yīng)溫度190℃。從表3可以看出，反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度是影響乙二醇醇?jí)A聯(lián)合解聚法的關(guān)鍵因素，溫度過高或反應(yīng)時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)副產(chǎn)物增多，收率下降。上述最佳反應(yīng)條件與文獻(xiàn)報(bào)道的乙二醇解聚法的最優(yōu)反應(yīng)條件(190～196℃，0．1MPa，催化劑(氧化鋅或醋酸鋅)用量為PET質(zhì)量的0．5%，m(EG)/m(PET)=2，反應(yīng)3h)［6-7］接近，但反應(yīng)時(shí)間比乙二醇解聚法短得多，且反應(yīng)產(chǎn)物也不同。

4．3產(chǎn)物IR表征與結(jié)果分析我們對(duì)由PET瓶回收的TPA進(jìn)行了IR表征(圖1C)，并將該圖譜與購(gòu)買的分析純TPA樣品的IR圖(圖1D)進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)兩者的圖譜基本吻合，驗(yàn)證了所回收的白色固體確實(shí)為TPA。為了進(jìn)一步指認(rèn)IR特征振動(dòng)峰，我們進(jìn)行了相應(yīng)的密度泛函理論的計(jì)算。所選計(jì)算水平為M062X/6-31G(d，p)，優(yōu)化的TPA單體與二聚體的幾何結(jié)構(gòu)如圖1A，圖1B所示。3059cm－1附近為苯環(huán)上C—H伸縮振動(dòng)峰;3000～2500cm－1可能為TPA分子間形成氫鍵后O—H的伸縮振動(dòng)峰;1571cm－1和1508cm－1處為取代苯基的一組相關(guān)振動(dòng)峰;1661cm－1處為羧基(CO)的伸縮振動(dòng)峰;883cm－1處為苯環(huán)的對(duì)位取代吸收峰。此外，通過對(duì)比對(duì)苯二甲酸的單體(圖1A)和二聚體(圖1B)的計(jì)算結(jié)果，發(fā)現(xiàn)當(dāng)考慮TPA分子之間形成分子間氫鍵時(shí)，二聚體計(jì)算模擬的紅外光譜圖與實(shí)驗(yàn)的紅外光譜圖能較好吻合，說明在固態(tài)時(shí)對(duì)苯二甲酸分子之間存在較強(qiáng)的分子間氫鍵。

5結(jié)論與展望

篇(3)

開展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)知識(shí)、能力、素質(zhì)三位一體教學(xué)模式的一種改革，也是實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)創(chuàng)新、創(chuàng)造、創(chuàng)業(yè)三創(chuàng)”人才的重要手段之一。因此，采取小學(xué)期制實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)是非常有必要的，不僅能夠打破傳統(tǒng)教學(xué)方式的局限，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，而且學(xué)生也能通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)學(xué)到很多科研方法，培養(yǎng)和鍛煉解決問題的能力。當(dāng)學(xué)生的想法變成現(xiàn)實(shí)時(shí)，他們會(huì)很有成就感，從而樂于思考問題，提出新的想法，非常利于學(xué)生創(chuàng)造性思維及團(tuán)結(jié)合作精神的培養(yǎng)。

2藥學(xué)本科小學(xué)期制藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)施環(huán)節(jié)

小學(xué)期制的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不同于其他學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，它屬于探索性實(shí)驗(yàn)。在藥學(xué)本科生學(xué)完重要的主干課程和一些方法學(xué)課程后，已經(jīng)初步具備了進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本知識(shí)和技能，這為開展小學(xué)期制藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)提供了有利條件。筆者承擔(dān)了小學(xué)期制藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)帶教任務(wù)，在實(shí)際工作中，將小學(xué)期制實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分為基本知識(shí)介紹、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)實(shí)施和實(shí)驗(yàn)考核4個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行，具體步驟如下。

2.1基本知識(shí)介紹

在正式實(shí)驗(yàn)前5天，筆者召集實(shí)驗(yàn)班級(jí)學(xué)生，對(duì)其講解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)基本內(nèi)容，詳細(xì)介紹藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的目的和基本原則，包括科學(xué)研究中實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的三要素（即研究因素、研究對(duì)象、研究效應(yīng)）以及應(yīng)遵循的統(tǒng)計(jì)學(xué)的三大原則（即重復(fù)、隨機(jī)、對(duì)照原則）。根據(jù)藥理學(xué)學(xué)科特點(diǎn)，具體講解實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的特性、藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇、動(dòng)物模型的復(fù)制、給藥劑量、給藥途徑和觀察藥效學(xué)指標(biāo)的確定方法以及在實(shí)驗(yàn)分組中如何體現(xiàn)隨機(jī)性和對(duì)照性原則。此外，還講解了如何利用教材和網(wǎng)上資源查閱文獻(xiàn)資料以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法的選擇及應(yīng)用等。

2.2實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

在介紹完實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)基本知識(shí)后，緊接著將本實(shí)驗(yàn)室所有的儀器、設(shè)備、動(dòng)物情況告訴學(xué)生，讓學(xué)生自由組合，每5～6人一組，并讓其圍繞要求根據(jù)自己的興趣選題。為避免個(gè)別學(xué)生存在依賴心理，要求每一位學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。給學(xué)生5天時(shí)間查閱文獻(xiàn)資料，制訂實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。為使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本步驟和內(nèi)容有較完整的認(rèn)識(shí)，給出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容，包括研究題目、理論依據(jù)及研究現(xiàn)狀、研究?jī)?nèi)容、儀器與藥品、研究方法、實(shí)驗(yàn)對(duì)象、性別、規(guī)格、數(shù)量、實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的處理、觀察指標(biāo)、實(shí)驗(yàn)步驟、統(tǒng)計(jì)方法選擇、預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果、設(shè)計(jì)人、設(shè)計(jì)日期等。開始實(shí)驗(yàn)的前一天收集實(shí)驗(yàn)報(bào)告，教師仔細(xì)閱讀批改，做到心中有數(shù)。實(shí)驗(yàn)第一天，首先讓每一位學(xué)生上臺(tái)講解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的目的和思路，匯報(bào)設(shè)計(jì)方案，預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提出存在的問題及解決措施，并回答其他學(xué)生提出的問題，然后由教師就實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中方法的科學(xué)性、合理性和可行性及思維的創(chuàng)新性及步驟的嚴(yán)謹(jǐn)性等做出評(píng)價(jià)。討論實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)并進(jìn)一步修改完善后，由小組成員共同選擇一個(gè)可行性較好的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)并實(shí)施。共同討論形式有助于拓寬學(xué)生的知識(shí)面，有助于學(xué)生由一種實(shí)驗(yàn)方法認(rèn)識(shí)到一類實(shí)驗(yàn)方法，從單個(gè)藥物的研究方法引申出一類藥物的研究方法。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，鍛煉了學(xué)生分析問題的能力和語言表達(dá)能力，并對(duì)文獻(xiàn)檢索和統(tǒng)計(jì)方法的運(yùn)用也有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)和體會(huì)。

2.3實(shí)驗(yàn)實(shí)施

通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和討論實(shí)驗(yàn)，學(xué)生基本掌握了實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、方法、步驟。為了培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實(shí)事求是的實(shí)驗(yàn)記錄習(xí)慣，在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行前，首先要求學(xué)生嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)記錄報(bào)告的內(nèi)容格式記錄結(jié)果，包括實(shí)驗(yàn)組、實(shí)驗(yàn)日期、室溫、實(shí)驗(yàn)題目、實(shí)驗(yàn)材料、藥品和試劑的配置、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)結(jié)果（觀察指標(biāo)、動(dòng)物號(hào)、時(shí)間）、初步結(jié)論、實(shí)驗(yàn)失敗或出現(xiàn)意外結(jié)果的原因、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的建議、實(shí)驗(yàn)人、記錄人、日期。然后安排學(xué)生以小組為單位，獨(dú)立完成藥物配制、動(dòng)物分組、編號(hào)、動(dòng)物給藥、實(shí)驗(yàn)操作、觀察藥效指標(biāo)及記錄結(jié)果的全過程。教師從旁指導(dǎo)實(shí)施，及時(shí)提醒學(xué)生注意事項(xiàng)，以免出現(xiàn)誤差或?qū)嶒?yàn)失敗，要求學(xué)生認(rèn)真科學(xué)地記錄和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的可行性有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。

2.4實(shí)驗(yàn)考核

小學(xué)期制實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)考核既不同于理論教學(xué)考核，也不同于專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核，它是對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)基本技能、學(xué)習(xí)主動(dòng)性、思考分析問題能力、創(chuàng)新能力、表達(dá)能力、團(tuán)隊(duì)合作精神、知識(shí)整合能力、寫作能力的全面評(píng)價(jià)，是開展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中不容忽視的環(huán)節(jié)。教師不能只看實(shí)驗(yàn)的成功與否，而應(yīng)從實(shí)驗(yàn)的全過程全面評(píng)價(jià)學(xué)生的能力，依據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)際動(dòng)手能力和對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的客觀分析能力、論文撰寫水平進(jìn)行綜合評(píng)定。

3藥學(xué)本科小學(xué)期制藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的效果與不足

小學(xué)期制藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的效果有以下幾點(diǎn)：（1）通過引導(dǎo)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，使學(xué)生對(duì)科學(xué)研究有了進(jìn)一步的了解，并極大地激發(fā)了學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的興趣。（2）培養(yǎng)和鍛煉了學(xué)生的能力，使學(xué)生的綜合能力有了很大提高，并為本科實(shí)習(xí)和研究生課題研究奠定了基礎(chǔ)。藥理學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是學(xué)生自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)并實(shí)施的，是學(xué)生知識(shí)和信息的處理能力、創(chuàng)新能力、觀察能力、動(dòng)手能力、協(xié)調(diào)能力、分析問題和解決問題能力得以全面展現(xiàn)的舞臺(tái)。（3）培養(yǎng)和鍛煉了學(xué)生相互協(xié)作的團(tuán)隊(duì)精神。

篇(4)

1.初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)類型依據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)，可以對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行不同的劃分。根據(jù)初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的不同，可以將初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分成以下類型：制備實(shí)驗(yàn)、性質(zhì)實(shí)驗(yàn)、化學(xué)原理的驗(yàn)證、混合物成分的分析、濃度測(cè)定、定性與定量結(jié)合的實(shí)驗(yàn)等。

2.化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的內(nèi)容實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的成果就是實(shí)驗(yàn)方案。雖然具體的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的目的、內(nèi)容和形式不盡相同，但就一個(gè)相對(duì)完整的實(shí)驗(yàn)方案來說，一般包括：實(shí)驗(yàn)名稱（課題）；實(shí)驗(yàn)?zāi)康模粚?shí)驗(yàn)原理；實(shí)驗(yàn)用品（試劑、儀器、裝置設(shè)備）及規(guī)格；實(shí)驗(yàn)裝置圖、實(shí)驗(yàn)步驟和操作方法；注意事項(xiàng)；實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)果處理；問題和討論等。

3.實(shí)驗(yàn)方案選擇的基本標(biāo)準(zhǔn)同一個(gè)實(shí)驗(yàn)課題，每個(gè)人的設(shè)計(jì)和操作過程可能不一樣，結(jié)果自然也不會(huì)完全相同。根據(jù)初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則和教學(xué)實(shí)際，實(shí)驗(yàn)方案選擇的基本標(biāo)準(zhǔn)是：原理正確有科學(xué)依據(jù)；裝置簡(jiǎn)單，在實(shí)際中具有可操作性且操作方便；實(shí)驗(yàn)步驟少，需要時(shí)間短；藥品用量少、無毒且廉價(jià)易得；實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象要明顯；反應(yīng)條件要簡(jiǎn)單（最好在常溫下進(jìn)行）；盡量不用也不產(chǎn)生污染環(huán)境的物質(zhì)，即符合“綠色化學(xué)”的要求；制備實(shí)驗(yàn)產(chǎn)率高；性質(zhì)實(shí)驗(yàn)誤差小；實(shí)驗(yàn)安全無危險(xiǎn)；設(shè)計(jì)要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)取?/p>

二、中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新的一般原則

無論哪一類中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新，一般都應(yīng)遵循以下原則：

1.科學(xué)性原則科學(xué)性是指實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)程序和操作方法必須與科學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)方法論相一致?？茖W(xué)性是化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新的首要原則。例如：實(shí)驗(yàn)室制取氫氣，就不能選用硝酸與金屬鋅反應(yīng)，因?yàn)檫@個(gè)反應(yīng)很難制得純凈的氫氣。

2.目標(biāo)性原則目標(biāo)性是指實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)或創(chuàng)新要根據(jù)一定的教學(xué)目標(biāo)有所側(cè)重與突破。同一個(gè)實(shí)驗(yàn)，教學(xué)目標(biāo)（如教師演示與學(xué)生操作，為了突出環(huán)保或趣味性）不同，設(shè)計(jì)所用的原理、用品、方法、裝置、步驟等是有一定區(qū)別的。

3.安全性原則安全性是指化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)盡量避免使用有毒、有害的化學(xué)試劑，以及反應(yīng)產(chǎn)生有毒害的物質(zhì)，或者具有一定危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)裝置與操作。“如果必須使用的，應(yīng)該在所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案中詳細(xì)寫明注意事項(xiàng)，以防止造成環(huán)境污染和人身傷害?！保?］安全是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的第一要?jiǎng)?wù)，設(shè)計(jì)時(shí)必須要特別引起重視！

4.新穎性原則新穎性是指實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)在思路、操作方法、器材用品、裝置等方面要有新的突破，使新設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)對(duì)教學(xué)與研究更加適用或具有指導(dǎo)的意義。

5.可行性原則可行性是指設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)所運(yùn)用的實(shí)驗(yàn)原理在實(shí)施時(shí)切實(shí)可行，所選用的化學(xué)試劑、實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備和方法在現(xiàn)有的條件下能夠得到滿足。例如：實(shí)驗(yàn)室大量制取二氧化碳，不能為了創(chuàng)新而選用碳酸鈉代替碳酸鈣（或石灰石）與鹽酸反應(yīng)，或者用硫酸替代鹽酸與碳酸鈣（或石灰石）反應(yīng)。因?yàn)榍罢叻磻?yīng)太劇烈，后者反應(yīng)不完全，很快就停止了。

6.簡(jiǎn)約性原則簡(jiǎn)約性是指盡量采用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)裝置、較少的實(shí)驗(yàn)步驟和試劑，在較短的時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)。復(fù)雜的裝置與步驟以及時(shí)間太長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)都會(huì)轉(zhuǎn)移中學(xué)生的注意力，容易導(dǎo)致他們產(chǎn)生畏難情緒和疲勞感，影響對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的觀察、分析與思考。

7.綠色化原則綠色化是指從化學(xué)反應(yīng)的原料、反應(yīng)的條件、反應(yīng)的產(chǎn)物和實(shí)驗(yàn)的操作等化學(xué)實(shí)驗(yàn)的全過程上進(jìn)行控制，盡可能地減少甚至消除有毒、有害的化學(xué)物質(zhì)對(duì)環(huán)境的影響。綠色化學(xué)是21世紀(jì)化學(xué)科學(xué)的一個(gè)重要發(fā)展方向。

8.啟迪性原則啟迪性是指實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)起開導(dǎo)作用，能夠啟發(fā)學(xué)生的思維，促進(jìn)學(xué)生對(duì)化學(xué)原理及知識(shí)的探討和認(rèn)識(shí)，優(yōu)化學(xué)習(xí)過程，從而提高教學(xué)效益。這是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新的出發(fā)點(diǎn)和歸宿。

三、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的視角

初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)是在義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)下，對(duì)現(xiàn)行教材中所涉及的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)、優(yōu)化、增設(shè)或創(chuàng)新等，以提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)在初中化學(xué)教學(xué)中的效益。在初中化學(xué)教學(xué)中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)是提高化學(xué)教學(xué)有效性的需要，也是義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)要與時(shí)俱進(jìn)，必須符合現(xiàn)代化學(xué)教育發(fā)展的理念，在滿足探究性的條件下，可以從以下視角進(jìn)行：

1.實(shí)驗(yàn)過程綠色化“綠色化學(xué)的理念是在化學(xué)反應(yīng)過程以及化工生產(chǎn)中，不再使用有毒有害物質(zhì)，不再產(chǎn)生廢物，不再處理廢物，它是一門從源頭上阻止污染的化學(xué)。”［5］化學(xué)實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)上要體現(xiàn)綠色化，盡可能做到原料（反應(yīng)物）的綠色化，化學(xué)反應(yīng)的綠色化（采用原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)），生成物的綠色化以及催化劑、溶劑的綠色化。例如：在涉及氧氣的制取實(shí)驗(yàn)時(shí)采用雙氧水分解來制取，二氧化錳要回收等。

2.實(shí)驗(yàn)裝置微型化“所謂微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)，就是以盡可能少的化學(xué)試劑來獲取所需化學(xué)信息的實(shí)驗(yàn)方法與技術(shù)?！保?］雖然它的化學(xué)試劑用量一般只為常規(guī)實(shí)驗(yàn)用量的幾十分之一乃至幾千分之一，卻可以達(dá)到準(zhǔn)確、明顯、安全、方便和防止環(huán)境污染等目的。例如：在“探究微粒的運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)”中，可以用試管代替燒杯進(jìn)行微型化實(shí)驗(yàn)。在一個(gè)單孔橡皮塞上插入一根玻璃導(dǎo)管接近試管底，試管內(nèi)壁貼一張滴加無色酚酞試液的濾紙，從導(dǎo)管口滴上兩滴濃氨水到試管底部，用透明膠封導(dǎo)管口，可以看到，試管里滴有無色酚酞試液的濾紙由下往上慢慢變紅了。

3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)保化“最佳的環(huán)境保護(hù)方法是在源頭上防止污染的產(chǎn)生，而不是污染產(chǎn)生后再去處理?！保?］實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中我們應(yīng)該采取一些有效措施使化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所和環(huán)境的污染降低到最低限度。這些措施主要是：實(shí)驗(yàn)裝置密閉化，避免敞口操作，防止有關(guān)物質(zhì)散佚到周圍環(huán)境中；采取收集辦法，回收有關(guān)物質(zhì)；對(duì)有毒物質(zhì)進(jìn)行無毒害處理；加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所的通風(fēng)或采取其他的防護(hù)措施等。例如：一氧化碳還原性實(shí)驗(yàn)，對(duì)多余的一氧化碳可以回收，也可以燃燒進(jìn)行無毒害處理等。

4.實(shí)驗(yàn)操作安全化保證實(shí)驗(yàn)安全，是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的原則要求。有一些實(shí)驗(yàn)，由于物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的特殊性，給實(shí)驗(yàn)增加了難度甚至危險(xiǎn)性。在點(diǎn)燃?xì)錃獾膶?dǎo)管和氫氣發(fā)生器之間，用一個(gè)小塑料瓶裝上大約四分之三的水制成一個(gè)“安全裝置”連接起來，這樣，即使點(diǎn)燃不純凈的氫氣，爆炸也只是在“安全裝置”中發(fā)生，氫氣很少威力小，氫氣發(fā)生裝置不會(huì)發(fā)生爆炸，因此不會(huì)發(fā)生安全事故。

5.實(shí)驗(yàn)趣味化化學(xué)實(shí)驗(yàn)具有動(dòng)機(jī)功能，增加化學(xué)實(shí)驗(yàn)的趣味性，可以激發(fā)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣。例如：在研究燃燒與滅火的條件時(shí)，增加演示“燒不壞的手帕”［8］實(shí)驗(yàn)，可以激發(fā)學(xué)生的興趣。在此基礎(chǔ)上讓學(xué)生繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探討手帕燒壞的條件，則能夠使學(xué)生深化對(duì)有關(guān)知識(shí)的認(rèn)識(shí)。

6.利用儀器功能轉(zhuǎn)化儀器本身沒有限定它只能用于什么而不能用于什么，只是主要適用于什么。“反思儀器的別樣用途，可以幫助我們加深對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)原理的認(rèn)識(shí)，進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新?！保?］例如：漏斗可以充當(dāng)集氣與尾氣吸收裝置，在鈉與水反應(yīng)氣體產(chǎn)物的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中，將漏斗置于水中，倒扣在鈉塊上，產(chǎn)生的少量氣體可順利地富集到試管中。

7.利用學(xué)科知識(shí)遷移我們往往習(xí)慣于使用教材的實(shí)驗(yàn)儀器和裝置，很少重視儀器的笨拙和實(shí)驗(yàn)時(shí)的效率，這種視經(jīng)典為權(quán)威的思想往往就是教師缺乏創(chuàng)新的癥結(jié)所在。實(shí)際上，科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法就是應(yīng)該不斷地發(fā)現(xiàn)問題，傳統(tǒng)裝置的不當(dāng)之處無疑給我們提供了實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的課題。例如：學(xué)習(xí)“質(zhì)量守恒定律”內(nèi)容時(shí)，在使用托盤天平稱量氫氧化鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)前后的質(zhì)量時(shí)，在18×200的中型試管里裝入大約1mL稀鹽酸與酚酞的混合溶液，球形滴管吸入NaOH溶液后，將球形滴管放在試管口，把上述帶有球形滴管的試管放入盛水的100mL量筒中，讓學(xué)生通過觀察比較反應(yīng)前后試管浸在液面中的高度即可（試管作上標(biāo)記）。改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)操作起來方便有趣，不用天平而是利用物理上的浮力知識(shí)，體現(xiàn)了學(xué)科之間的聯(lián)系，有利于學(xué)生知識(shí)的遷移。

8.實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)單化教材所選用的實(shí)驗(yàn)方案未必都是最好的，有時(shí)候會(huì)產(chǎn)生現(xiàn)象不明顯、實(shí)驗(yàn)不容易成功、結(jié)果不準(zhǔn)確等問題，影響了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。例如：測(cè)定“空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)”實(shí)驗(yàn)，由于教材提供的實(shí)驗(yàn)裝置密封性和燃燒匙放入不易控制，加上導(dǎo)氣管內(nèi)尚留有空氣導(dǎo)致誤差因素較多，有時(shí)氧氣顯示超過五分之一，讓教師無法自圓其說?？勺鋈缦赂倪M(jìn)：將小顆白磷放在1.5cm×2.5cm的薄銅片上，置于硬質(zhì)大試管中部，塞緊橡皮塞，用酒精燈對(duì)準(zhǔn)銅片加熱使白磷充分燃燒，待試管冷卻后浸入水中，在水面下拿掉橡皮塞，待液面上升穩(wěn)定后再塞上橡皮塞，拿出水面觀察。改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)所用儀器少，誤差因素少，結(jié)果比較準(zhǔn)確。

9.儀器、藥品生活化采用學(xué)生熟悉的身邊物品或一些廢品作為化學(xué)實(shí)驗(yàn)的藥品，就會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生一種親切感，覺得化學(xué)并不神秘，就在自己身邊，有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)他們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的興趣。例如：用蛋殼代替碳酸鈣制取二氧化碳；測(cè)試肥皂水、食鹽水、泥水、蔗糖水、洗發(fā)水、食醋、蘇打水的pH值等。許多生活用品甚至廢棄物品也可以用做化學(xué)實(shí)驗(yàn)的儀器，這種“物盡其用”的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)能夠充分拓展學(xué)生的思維空間，使他們更加關(guān)注身邊的化學(xué)現(xiàn)象，增強(qiáng)愛護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源的意識(shí)，更好地學(xué)以致用。例如：用小氣球收集氣體，礦泉水瓶做容器，廢棄的醫(yī)用注射器做量筒、集氣瓶等。

篇(5)

了解普通陶瓷的原料及坯料的配方設(shè)計(jì)；掌握泥漿制備、性能檢測(cè)和調(diào)整的方法；掌握普通陶瓷燒成過程中的物理化學(xué)變化；掌握陶瓷燒結(jié)性能評(píng)價(jià)方法；完成從原料制備到最終燒出制品的整個(gè)陶瓷生產(chǎn)工藝過程，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力、綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)的能力以及分工合作精神。

2實(shí)驗(yàn)原料及儀器設(shè)備

2.1實(shí)驗(yàn)原料

礦物原料有：石英、砂巖、長(zhǎng)石、蘇州土、星子高嶺、彰武土、彰村土、瓷粉、山西木節(jié)、唐山木節(jié)、秦皇島瓷石、湛江原礦、依安黑泥、沁陽土、大同土、新會(huì)球土、白云石、松陽高嶺土、盛超粘土等?；瘜W(xué)試劑：碳酸鋇、堿面、水玻璃、PC67等。

2.2儀器設(shè)備

球磨機(jī)（包括瓷磨罐）、電熱干燥箱、燒結(jié)爐、電子天平、涂4粘度計(jì)、泥漿攪拌機(jī)、電子秤、標(biāo)準(zhǔn)篩、石膏模型、秒表、溫度計(jì)、數(shù)顯式游標(biāo)卡尺等。

3實(shí)驗(yàn)步驟

3.1泥漿配方的設(shè)計(jì)與計(jì)算

查閱文獻(xiàn)，參考經(jīng)驗(yàn)配方，通過化學(xué)組成、礦物組成的計(jì)算，初步擬定坯料配方并按3kg總量計(jì)算出泥漿的配料單，測(cè)出原料的含水率，計(jì)算出實(shí)際配料單。

3.2泥漿制備

(1)按實(shí)際配料單稱量原料，加水，加水量按30%左右計(jì)算。并加入球石，可用鵝卵石或高鋁石球，料球比為1∶2，球石的級(jí)配為大球:中球:小球=（20%～25%）:（30%～50%）:（30%～50%）。加入0.1%～0.2%的氯化鈣或醋酸，可促使泥漿凝聚構(gòu)成較粗的毛細(xì)管，從而提高壓濾效率。(2)研磨3.5h后，檢測(cè)細(xì)度。用水篩法測(cè)篩余，若過粗，再繼續(xù)研磨，直到350目篩篩余0.7%～0.8%，同時(shí)調(diào)整泥漿濃度，目標(biāo)值達(dá)到（356±2）g/200mL。

3.3泥漿性能測(cè)定

(1)含水率:準(zhǔn)確稱量泥漿10～20g置于蒸發(fā)皿中，在烘箱內(nèi)烘干至恒重后，冷卻稱重。記錄濕試樣質(zhì)量W1，干試樣質(zhì)量W2。則相對(duì)水分(X)為(W1-W2)/W1×100%；絕對(duì)水分(Y)為(W1-W2)/W2×100%。(2)細(xì)度：取100g泥漿，緩慢倒入350目篩中，同時(shí)置于自來水下沖洗，直至篩下水流不渾濁為止。將篩上殘?jiān)鼉A入蒸發(fā)皿中，靜置30min倒出蒸發(fā)皿上部清水，放在烘箱內(nèi)烘干，稱量殘?jiān)亓?，?xì)度（或篩余）用殘?jiān)几闪现亓康陌俜直葋肀硎尽?3)濃度：將200mL比重瓶洗凈、控干水分、烘干后稱重。再將制備好的泥漿倒入容量瓶至規(guī)定刻度于電子天平上稱重，記錄數(shù)據(jù)，單位為g/200mL。(4)流動(dòng)性：將泥漿注滿涂4粘度計(jì)（100mL）。在打開出口的同時(shí)按下秒表，記錄秒表數(shù)據(jù)，即為泥漿的即刻粘度V0。

3.4注試條和試樣，并燒成細(xì)度和濃度達(dá)到要求后，放磨，過80目篩

放入塑料桶中陳腐7天后，利用石膏模具澆注試條和陶瓷半成品（如花瓶等）。將試條和坯體干燥后修坯、坯體施釉，在一定溫度下燒成。

3.5試條性能測(cè)定

(1)收縮率。用石膏模具澆注試條，開模后用游標(biāo)卡尺做記號(hào)，長(zhǎng)度100mm或150mm。放入烘箱烘干。烘干后再測(cè)量記號(hào)長(zhǎng)度，計(jì)算干燥收縮率，公式如下：干燥收縮率%=燒成收縮率%=×100%總收縮率=（1-干燥收縮率）×燒成收縮率+干燥收縮率(2)彎曲強(qiáng)度。計(jì)算公式為：式中：Ra為彎曲強(qiáng)度（MPa）；P為作用力（N）；L為跨距（mm）；D為試條斷口處直徑（mm）。(3)燒結(jié)性。將燒后的試條作吸紅實(shí)驗(yàn)，測(cè)定吸水率、氣孔率和體積密度等指標(biāo)表征試樣的燒結(jié)性。

4實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

測(cè)定泥漿各參數(shù)如細(xì)度、濃度、流動(dòng)度及含水率等；測(cè)定試樣干燥收縮率、燒成收縮率和總收縮率；進(jìn)行試樣吸紅實(shí)驗(yàn)及彎曲強(qiáng)度、氣孔率、吸水率和體積密度等指標(biāo)的測(cè)定，并分析燒成制度對(duì)陶瓷制品燒結(jié)性的影響。

5教學(xué)組織與成績(jī)?cè)u(píng)定

將參加實(shí)驗(yàn)的學(xué)生分組，3人/組。首先安排學(xué)生查閱資料，讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有初步了解；其次討論確定實(shí)驗(yàn)路線和方法。最后，3人協(xié)作共同完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，每組至少完成一個(gè)配方。在教學(xué)實(shí)踐過程中，我們發(fā)現(xiàn)由于實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相對(duì)獨(dú)立、靈活性強(qiáng)，很難用同一尺度來對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核。因此，在綜合性實(shí)驗(yàn)的評(píng)定過程中，我們重過程輕結(jié)果。實(shí)驗(yàn)成績(jī)的評(píng)定包括：出勤10分、實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力40分，實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析20分，實(shí)驗(yàn)報(bào)告30分。其中動(dòng)手能力的考核要求每個(gè)學(xué)生至少提交一件合格的陶瓷制品。實(shí)際每個(gè)學(xué)生都能完成幾件，有的還非常美觀漂亮。力爭(zhēng)較全面的考查學(xué)生的綜合能力和科研素質(zhì)。

6教學(xué)效果反饋

該綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目歷時(shí)4周，實(shí)驗(yàn)完成后，學(xué)生們普遍反映獲得了很多生動(dòng)的知識(shí)，在實(shí)踐過程中通過查閱文獻(xiàn)和實(shí)際動(dòng)手，將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐過程中，使知識(shí)融會(huì)貫通，既提高了學(xué)習(xí)興趣，也鍛煉了動(dòng)手能力。

7結(jié)語

篇(6)

1．1實(shí)驗(yàn)器材及教學(xué)材料準(zhǔn)備

水蚤、一根60/2cm(長(zhǎng)/直徑)的玻璃管(一端封閉，類似大試管)、木塞、一個(gè)裝有25W燈泡的臺(tái)燈、記號(hào)筆、長(zhǎng)60cm的刻度尺、一塊遮光布、玻璃棒、燒杯、一個(gè)邊長(zhǎng)約45cm的正方形紙板，以及課件、學(xué)生實(shí)驗(yàn)記錄單等。

1．2對(duì)教材中實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的調(diào)整

為了更好的實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果，對(duì)教材中的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)做了如下兩處調(diào)整:

(1)加大實(shí)驗(yàn)變量的跨度

教材中要求將白熾燈固定于玻璃管的一端，從而實(shí)現(xiàn)玻璃管各個(gè)區(qū)域的光照強(qiáng)度不同。通過對(duì)玻璃管不同區(qū)域水蚤進(jìn)行計(jì)數(shù)，找出水蚤最密集的區(qū)域，并使用照度表測(cè)量出這個(gè)區(qū)域光照強(qiáng)度的的具體數(shù)值。但由于玻璃管的長(zhǎng)度并不是很長(zhǎng)，玻璃管各個(gè)區(qū)域光照強(qiáng)度差異不明顯，會(huì)造成水蚤在各個(gè)區(qū)域分布的差異不大。另外，很多學(xué)校也并不具備照度表這種儀器。因此為了達(dá)到明顯可見的實(shí)驗(yàn)效果，可以引導(dǎo)學(xué)生利用白熾燈、自然光、遮光布設(shè)置強(qiáng)光、弱光、無光三個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)照組。

(2)減少實(shí)驗(yàn)動(dòng)物數(shù)量

教材中要求每組的水蚤數(shù)量為100只。在實(shí)際教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，這樣會(huì)在實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備和結(jié)果計(jì)數(shù)上花費(fèi)大量的時(shí)間。因此將其改為每組50只，以節(jié)約時(shí)間，實(shí)現(xiàn)較好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

2探究的教學(xué)流程

2．1提出問題

教師出示圖片:窗邊的植物。通過復(fù)習(xí)植物的向光性引發(fā)學(xué)生對(duì)動(dòng)物是否喜歡光照進(jìn)行思考。提出問題:你認(rèn)為水蚤喜歡光照嗎?

2．2作出假設(shè)

在觀察和已有知識(shí)的基礎(chǔ)上作出假設(shè)(由于學(xué)生對(duì)水蚤不是非常熟悉，有的學(xué)生認(rèn)為可以，有的認(rèn)為不可以)。

2．3制定計(jì)劃

組織學(xué)生討論實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案是本探究活動(dòng)的核心內(nèi)容，也是教學(xué)難點(diǎn)，如何組織討論非常關(guān)鍵。在探究活動(dòng)中涉及設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)和控制單一變量等問題，對(duì)學(xué)生來說有相當(dāng)高的難度。分三步進(jìn)行:

(1)實(shí)驗(yàn)變量的控制

教師提出兩個(gè)問題:這個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)變量是什么?根據(jù)這個(gè)變量，你會(huì)設(shè)置幾組實(shí)驗(yàn)?(學(xué)生能夠很快發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)變量是“光照強(qiáng)度”，設(shè)計(jì)出幾組具有不同光照強(qiáng)度的對(duì)照組)。教師指出，由于實(shí)驗(yàn)器材的局限性和時(shí)間的限制，本節(jié)課就設(shè)置強(qiáng)光照、弱光照、無光照三個(gè)組。接下來教師提問:你打算用什么容器來盛放水蚤?用幾個(gè)?通過討論達(dá)成一致:要把水蚤放在一個(gè)容器中，分成三個(gè)部分。教師用圖片示燒杯、玻璃管、臺(tái)燈等器材，讓大家從中選擇。為了操作的便捷性，學(xué)生一致選擇用玻璃管盛放水蚤，將其均分成三段實(shí)現(xiàn)三個(gè)對(duì)照組，還選擇臺(tái)燈(強(qiáng)光區(qū)域)、自然光(弱光區(qū)域)，遮光布(無光區(qū)域)來實(shí)現(xiàn)不同光照強(qiáng)度。為了嚴(yán)格區(qū)分強(qiáng)光區(qū)域和弱光區(qū)域，教師提醒學(xué)生可以在大紙板的下方挖個(gè)孔，做成擋光板放在兩個(gè)區(qū)域中進(jìn)行分割。

(2)無關(guān)變量的控制

在討論了實(shí)驗(yàn)變量后，教師提問:除了光照強(qiáng)度這個(gè)因素，對(duì)照實(shí)驗(yàn)中其他因素要怎樣?(相同)有哪些因素要保證相同?(學(xué)生可以說出許多需要保持相同的因素:水蚤的大小、數(shù)量、水蚤的饑餓程度、水蚤的年齡、生理狀況、水的體積、水溫、水的pH等等)。教師引導(dǎo)學(xué)生分析如何實(shí)現(xiàn)這些無關(guān)變量的相同。例如，在選擇水蚤時(shí)盡可能選擇大小一致、將玻璃管要均分為三段可以實(shí)現(xiàn)水的體積一樣，通過搖晃可以使水蚤在各個(gè)區(qū)域分布盡可能均勻。將這些操作方法逐一羅列在黑板上，為之后實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)定做好準(zhǔn)備。并提醒學(xué)生，為了避免水蚤在實(shí)驗(yàn)前受到光照影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，還要對(duì)水蚤進(jìn)行暗處理。

(3)實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)

經(jīng)過前面的討論，實(shí)驗(yàn)的步驟已經(jīng)基本呈現(xiàn)。教師出示如下實(shí)驗(yàn)步驟:使用、將玻璃管均分成三段，并做好標(biāo)記→小心攪拌后，將(5/50/500)只水蚤、清水倒入玻璃管中→輕輕搖動(dòng)使水蚤均勻分布→蓋上遮光布，約5min→拿去遮光布，給予各個(gè)區(qū)域不同的光照強(qiáng)度，觀察水蚤的水平移動(dòng)情況→待時(shí)，記錄各段的水蚤數(shù)目，為了節(jié)約時(shí)間，先數(shù)水蚤數(shù)量(多/少)的區(qū)域→為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，。通過填寫，讓學(xué)生關(guān)注一些實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，如“水蚤的數(shù)量要適當(dāng)”“各區(qū)域中水蚤的數(shù)量穩(wěn)定后開始計(jì)數(shù)”“要先數(shù)水蚤數(shù)量少的區(qū)域，小組成員合作計(jì)數(shù)”“重復(fù)實(shí)驗(yàn)減小實(shí)驗(yàn)誤差”等，同時(shí)教師也強(qiáng)調(diào)操作注意事項(xiàng)。為了節(jié)約時(shí)間，教師可以讓學(xué)生在對(duì)水蚤進(jìn)行遮光處理的5min里完成實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄表的設(shè)計(jì)，為實(shí)驗(yàn)結(jié)果的記錄做好準(zhǔn)備。

2．4實(shí)施計(jì)劃

學(xué)生以小組為單位開始動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，教師在巡視的過程中，提醒學(xué)生遮光的嚴(yán)密、對(duì)水蚤進(jìn)行遮光處理的5min里要完成實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄表，及時(shí)記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果等。

2．5得出結(jié)論

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師收集各個(gè)小組的數(shù)據(jù)并輸入Excel表格，計(jì)算出每個(gè)區(qū)域中水蚤的平均數(shù)。由此發(fā)現(xiàn):隨著光照強(qiáng)度的降低，水蚤數(shù)量也逐漸減少。得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論:水蚤喜歡光照。

2．6討論交流

教師讓學(xué)生查看每個(gè)小組的數(shù)據(jù)，是不是所有數(shù)據(jù)都符合剛才得到的規(guī)律。如果有一些數(shù)據(jù)不符合，可引導(dǎo)學(xué)生從動(dòng)物材料本身、實(shí)驗(yàn)器材、操作方法等方面來考慮產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤差的因素。學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)如水蚤的個(gè)體差異、用布遮光時(shí)遮的嚴(yán)密性不足、對(duì)水蚤遮光處理時(shí)間不夠等等。從而讓學(xué)生形成客觀、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度。

3課堂小結(jié)

篇(7)

二氧化碳是一種常用的滅火物質(zhì)，學(xué)生對(duì)它并不陌生。但是在過氧化鈉的“作用”下，二氧化碳可以反應(yīng)生成助燃物質(zhì)氧氣。這種“滅火劑→助燃劑”的變化過程就是一種非常典型的認(rèn)知沖突情境構(gòu)建素材。利用這樣“奇妙”的性質(zhì)變化設(shè)計(jì)具有認(rèn)知沖突情境的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，無疑對(duì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和引導(dǎo)學(xué)生對(duì)相關(guān)化學(xué)知識(shí)進(jìn)行深度思考都有顯著的幫助。

2實(shí)驗(yàn)裝置和試劑

試劑：過氧化鈉粉末、玻璃棉、大理石、稀鹽酸、圓形蠟燭（直徑1.5cm，高度2.8cm）、火柴儀器：球型干燥管、200mL燒杯、玻璃導(dǎo)管、橡皮導(dǎo)管、止水夾、氣球（或沙灘球）

3實(shí)驗(yàn)步驟與現(xiàn)象

（1）利用實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的（簡(jiǎn)易）裝置，提前制作一個(gè)二氧化碳?xì)馇颍怏w未干燥，環(huán)境相對(duì)濕度75%~95%），扎緊出氣口備用。

（2）取一支干燥潔凈的球型干燥管，用鑷子將適量玻璃棉填充入球型干燥管中，以玻璃棉自然蓬松狀填滿干燥管球型區(qū)域1/2為宜。

（3）向填有適量玻璃棉的干燥管中裝入過氧化鈉粉末，以90%以上玻璃棉均勻蘸有淡黃色過氧化鈉粉末為宜。

（4）組裝“雙燭異象”教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，此時(shí)兩處止水夾均夾緊。

（5）點(diǎn)燃兩根蠟燭，打開未連接球型干燥管一側(cè)的止水夾，擠壓氣球緩慢通入二氧化碳?xì)怏w，蠟燭隨即熄滅；夾緊該側(cè)止水夾，打開另一止水夾，同樣擠壓氣球緩慢通入二氧化碳?xì)怏w，可見球型干燥管中的過氧化鈉粉末開始劇烈反應(yīng)，同時(shí)該側(cè)蠟燭的火光顯著變亮。

4實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

4.1玻璃棉的使用

實(shí)驗(yàn)中若將過氧化鈉粉末直接填充于干燥管中，會(huì)造成填料過實(shí)或過疏的情況，前者會(huì)使氣流通道堵塞導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗，后者則會(huì)造成二氧化碳未及時(shí)與過氧化鈉粉末反應(yīng)就通入燒杯使蠟燭意外熄滅的情況發(fā)生。筆者經(jīng)過多次嘗試發(fā)現(xiàn)使用玻璃棉填充可以很好地避免這些意外情況的發(fā)生。玻璃棉是將熔融玻璃纖維化，形成棉狀的材料，耐腐蝕且化學(xué)性能穩(wěn)定。由于玻璃棉呈細(xì)絲狀且較鋒利，因此填充過程應(yīng)使用鑷子操作，以免手指劃傷。利用玻璃棉填充干燥管球型區(qū)域1/2后，再將過氧化鈉粉末附著于上，玻璃棉本身呈絲團(tuán)狀且較硬，因此可以有效地增大過氧化鈉粉末與二氧化碳?xì)怏w的接觸面積，且能夠保持適當(dāng)?shù)臍馔渴箤?shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。

4.2過氧化鈉的填充

向填充玻璃棉的球型干燥管（15cm）中裝入過氧化鈉粉末時(shí)，應(yīng)注意填充的數(shù)量及分布位置，這與實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癯晒τ忻芮嘘P(guān)系。只有在玻璃棉的分散和定型作用下，使過氧化鈉粉末呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)編號(hào)1的分布情況時(shí)，實(shí)驗(yàn)可以成功。實(shí)驗(yàn)編號(hào)2、3和4由于填料不均勻或者填料過少，使干燥管中通出的氣體中二氧化碳含量偏高，氧氣含量偏低，熄滅蠟燭，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。

4.3二氧化碳?xì)馇虻闹谱?/p>

實(shí)驗(yàn)中的二氧化碳?xì)庠匆部捎脤?shí)驗(yàn)室（簡(jiǎn)易）制取裝置現(xiàn)場(chǎng)制取并通入，但是從實(shí)驗(yàn)時(shí)間和教學(xué)效果等角度綜合考慮，使用二氧化碳?xì)馇蛱峁庠词歉玫倪x擇。在氣球的選擇上，筆者嘗試使用了普通氣球（乳膠氣球）和沙灘球（PVC塑膠氣球）兩種。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，普通氣球的優(yōu)點(diǎn)是充氣較易，利用實(shí)驗(yàn)室簡(jiǎn)易二氧化碳制取裝置能夠很快將其充起，缺點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)過程中容易漏氣，實(shí)驗(yàn)操作難度較大；沙灘球由于是用PVC塑膠制成，具備一定的硬度和定型能力，且充氣口一般有防跑氣設(shè)計(jì)，所以實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)便，在教學(xué)過程中幾乎不會(huì)發(fā)生實(shí)驗(yàn)失敗的意外情況，缺點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)前期準(zhǔn)備需要花費(fèi)相對(duì)更長(zhǎng)的時(shí)間進(jìn)行充氣。

5實(shí)驗(yàn)的教學(xué)意義