探究性实验

探究性实验（精选8篇）

探究性实验 篇1

指实验者在不知晓实验结果的前提下，通过自己实验、探索、分析、研究得出结论，从而形成科学概念的一种认知活动。2．验证性实验

指实验者针对已知的实验结果而进行的以验证实验结果、巩固和加强有关知识内容、培养实验操作能力为目的的重复性实验。3．二者的比较

【典例示范】

请你根据下列材料设计一个证明唾液淀粉酶是蛋白质的实验。

材料用具：质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液、质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液、鸡蛋蛋清、人的口腔唾液（酶）、水、小烧杯、玻璃棒、试管、滴管和滴瓶、镊子、脱脂棉。

实验原理：__________________________________________。

方法步骤：第一步：制备蛋清液：取出鸡蛋一个，打破蛋壳（不要破坏蛋黄）。取少许蛋清注入小烧杯中，加入30 mL的清水，用玻璃棒调匀，备用。

第二步：取唾液：用清水将口漱净，口含一块脱脂棉，片刻后用镊子取出脱脂棉，将其中的唾液挤到小烧杯中，备用。

第三步：_____________________________________________；

_________________________________。

预期结果：振荡均匀后，静置一会儿，可看到2支试管中都呈现出紫色。

实验推论：__________________________________________。

思路分析：本题为验证性实验题，应设计对照组，蛋清液为对照组，唾液组为实验组。若实验组和对照组加入双缩脲试剂后都呈现紫色，则证明唾液淀粉酶为蛋白质，否则不是蛋白质。

答案：蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色

取两支试管，记为甲、乙，分别加入等量的蛋清液、唾液，再加入适量的NaOH溶液，最后加入等量的CuSO4溶液

唾液中的唾液淀粉酶的化学本质为蛋白质

【实战演练】

1．（2009·四川非延考区，30Ⅱ）为确定人体在运动时呼出气体中的CO2浓度是否比静止时高，某同学进行了如下探究：

作出假设：人体在运动时呼出气体中CO2的浓度比静止时高。

实验过程：

①在3个烧杯中，分别注入100 mL蒸馏水，测定其pH。

②实验者在安静状态（静坐2 min）、中度运动（步行2 min）以及剧烈运动（跳绳2 min）后，立即分别向上述3个烧杯的水中吹入等量气体，测定pH。经多次重复实验，所得平均数据如下表：

请回答：

（1）作出上述假设的依据是_________________________________

（2）该实验的原理是___________________________________

（3）从表中数据可以看出__________越大，__________下降幅度越大，由此可以得出结论：__________________________________，从而可以验证上述假设。

（4）人体代谢产生的CO2，正常情况下来自三大类有机物的分解，这三大类物质是

______________________________。人体糖代谢产生CO2的细胞器是__________。

解析：（1）由于运动需要更多的能量，这些能量来自细胞的呼吸作用，因此运动时呼吸作用加强，产生的CO2增加。（2）为维持内环境的相对稳定，产生的多余CO2将及时排出，故人体在运动时呼出气体中CO2的浓度比静止时高。CO2溶于水生成碳酸，碳酸呈酸性，可以通过测定pH来推断出

CO2排出的多少。（3）表中的数据显示，运动强度越大，pH越小，即pH下降幅度越大，从而推断出排出的CO2量越多。（4）人体内的糖类、脂肪、蛋白质都能被氧化分解产生CO2和水，糖类在线粒体中彻底氧化分解产生CO2。

答案：（1）由于人体在运动时耗能增加，呼吸作用加强，产生CO2的量增加，所以呼出CO2的浓度增加

（2）CO2在水中溶解后使水的pH下降，人在不同运动状态下产生的CO2不同，溶于水后也会导致pH不同，通过测定水pH的变化可以推测呼出气体中CO2浓度的变化

（3）运动强度 pH 随着运动强度的增加，呼出的CO2浓度增加

（4）糖类、脂肪和蛋白质 线粒体

2．设计一个实验，证明ATP是生物生命活动的直接能源物质。要求：（1）自选材料、试剂（选择实验材料要注意选实验结果明显的）；（2）设计对照实验；（3）写出实验步骤；（4）预测实验结果。解析：这是一道设计型实验题，难度较大，需要认真分析题目要求，结合自己的生活常识和知识积累方能完成。尤其要注意“实验结果要明显”这一要求。答案：（1）材料和试剂：培养皿，试管，活萤火虫（摘下其尾部发光器备用），ATP制剂，0.1%葡萄糖溶液，生理盐水，蒸馏水。

（2）实验步骤（见下表，也可以分段叙说）

探究性实验 篇2

一、“演示性实验”向“探究性实验”转化的途径

1. 教材编写应从“阐述式”向“探究式”转化

在以前初中教材中, 实验主要采用以阐述知识为主的传统模式, 详细讲述演示性实验“种子萌发的条件”的具体操作步骤, 因此, 教师可以完全依据教材的内容, 通过亲自演示来让学生观察实验现象, 从而分析得出种子萌发所需要的各种条件。这种教材编写的模式, 不利于教师进行探究性教学, 不利于学生创新思维以及动手操作能力的培养。为了突破传统的封闭规则, 编者在新教材中融入了“科学探究”的思想, 充分考虑到学生主体性原则, 大胆地改演示性实验为探究性实验, 通过提出实验问题的方式来激发学生学习的兴趣, 引导学生进行实验探究。如华东版《科学》教材中, 实验的第一步是让学生自己去“挑选种子”, 通过穿插小问题来启发学生思考, 接着引导学生设计实验方案, 最后由学生自己通过实验来探究种子萌发的条件, 从而得出实验结论。[1]这种编写的方式有利于引导学生利用已有的知识和经验进行实验探究, 同时也有利于教师进行创造性的教学。

由此可见, 在教材的编写过程中, 更加注重对学生的探究能力和科学素养的培养, 将演示性实验逐渐转化为探究性实验。但是, 大多数教材中“探究性实验”都局限于证实性和结构性的探究层次, 并没有真正达到开放性探究水平上, 导致学生仍然停留在低级的认知水平上, 失去了对科学探究本质的更深入的认识。笔者认为, 教材中的生物学实验可以按照探究性实验的一般步骤:“发现问题—收集资料—提出假说—实验验证—得出结论”来编写。

2. 实验教学设计应从“模仿演示”向“探究创新”转化

在实验教学设计过程中, 演示性实验的教学目标设计是围绕学生观察能力以及模仿技能来展开, 仅仅关注学生观察教师的实验演示来获得模仿实验操作的能力, 这种机械地获取知识和能力的方式不利于对学生创新能力以及科学素养的培养。在教学方法设计方面, 演示性实验采用的是传统的教学方法, 教师通过实验演示来帮助学生熟悉实验的基本操作技能与方法。这种教学方法尽管培养了学生一定的观察能力, 但是学生基本上处于被动接受的状态, 不利于思维能力的训练以及操作能力的提高。

新课程改革提出了“知识、能力、情感态度与价值观”三维目标, 倡导“自主、合作、探究”的学习方式;改变传统的师生关系, 主张以“教师为主导, 学生为主体”的课堂教学。因此, 实验教学目标应该从“培养学生的观察能力”向“知识、能力、情感态度与价值观”三维目标转化, 不仅强调学生知识的获得, 而且注重学生能力以及情感态度与价值观的形成。如在“探究种子萌发的条件”的实验中, 可以将知识目标设计为理解种子萌发的环境条件;将能力目标设计为培养学生的设计实验和动手实践能力, 培养学生运用知识和解决实际问题的能力, 提高学生的语言表达、交流与合作的能力, 培养学生具有收集和处理图文信息的能力等;将情感目标设计为培养学生实事求是、严谨的科学精神和治学态度。另外, 教师进行实验教学方法设计时, 应该建立正确的教材观, 创造性地选择和应用教材的内容, 将演示性实验设计为探究性实验, 给学生提供问题和情境, 让学生进行大胆的探索与创造。在“探究种子萌发的条件”实验的方法设计中, 教师可以先设计实验问题来让学生思考, 如“影响种子萌发的条件有哪些?”接着引导学生查阅并收集资料, 然后提出多种假设, 最后由教师指导学生进行实验设计并进行实验操作, 从而得出影响种子萌发的条件, 如水、氧气、温度……这种探究性的实验教学设计, 更好地体现了学生的主体性, 给学生提供了充分的实验探究的机会。

3. 实验教学实施应从“讲授式”向“探究式”转化

在演示性实验教学实施的过程中, 常使用讲授式的课堂组织形式, 教师一边讲解实验现象及方法, 一边向学生进行实验示范, 使学生获得对实验的形象性认识。如在演示性实验“种子萌发的条件”的教学过程中, 教师一边通过实验来演示影响种子萌发的各种条件, 一边向学生讲述实验现象以及方法。这种教学实施过程, 始终注重了教师的主导作用, 而忽视了学生的主体能动性。

新课程提倡探究性的学习方式, 在教学中创设一种类似于科学研究的情境, 通过学生自主、独立地发现问题、实验、操作、调查、信息搜集与处理、表达与交流等探索活动, 获得知识、技能、发展情感与态度, 特别是探索精神和创造能力的发展的学习方式和学习过程。[2]在“探究种子萌发的条件”实验中, 教师可以通过合作小组来进行实验探究活动, 有效地将合作式与探究式教学组织形式有效地结合起来, 让每个小组对影响种子萌发的一种或几种环境因素进行探究, 这样不仅可以给学生提供了自主、合作和探究的机会, 而且能够提高实验教学的效率。

4. 实验教学评价应从“终结性”向“形成性”转化

演示性实验教学的评价, 主要是针对学生的观察能力以及对实验知识的获取情况而进行的评价, 这种评价是终结性的, 如在演示性实验“种子萌发的条件”教学中, 主要是考察学生的观察能力, 能够通过观察教师的实验演示, 得出影响种子萌发的各种条件。新课程倡导人性化的、形成性的评价理念, 更加突出对学生探究能力和科学素养的评价, 改单一性、终结性评价为多元性、形成性评价。因此, 在“探究种子萌发的条件”实验评价方面, 要注重学生提出问题、分析问题、设计实验方案的能力、实验操作技能、探究能力以及严谨的科学态度等多方面、全方位的评价。

二、研究的启示

通过以“探究种子萌发的条件”实验为例, 对“演示性实验”向“探究性实验”转化进行思考, 发现科学探究的思想必须渗透到中学生物实验教学的各个方面, 如教材编写、实验教学设计、实验教学实施以及实验教学评价。新课程改革以来, 生物探究性实验教学已经取得了比较好的效果, 但是有些方面还不够深入, 如教材中生物探究性实验还没有完全达到开放性探究水平, 因此, 这就要求教师树立正确的教材观, 灵活地、创造性地运用教材, 运用自己的智慧弥补教材中不完美的地方;另外, 探究性实验在生物教学中的广泛运用, 要求生物教师要不断提高自己的专业素养, 透彻地领悟科学探究的思想, 合理地进行教学设计, 有效开展探究性教学, 公正地、有效地对学生实验进行形成性评价。

参考文献

[1]袁运开.科学 (7-9年级) [M].上海:华东师范大学出版社, 2002.

探究性实验 篇3

一、 教学目标上的差异

验证性实验的教学目标是：验证、巩固习得知识，培养观察和操作能力、以及科学思维能力。例如“探究蚂蚁的通讯”的教学目标是：观察蚂蚁的嗅觉和触角，弄清楚蚂蚁是如何交流信息，识别所行路径的；学会设计蚂蚁通讯的实验情境；学会做好观察记录和实验总结。转换成探究性实验的教学目标是：探究学习新知识，培养独立探求、观察和操作能力以及科学思维能力。于是例如实验一的教学目标是：探究蚂蚁的通讯方式，了解蚂蚁在群体中的信息交流；认同合作交流的重要性。

二、 实验的知识储备不同

验证性实验是在知识教学之后进行的，它依据既得知识结构检验和巩固习得知识并培养实验技能，其结果是在学生预料之中的。学生必须有一定的较为系统的知识和能力作基础。比如学生实验前就已经了解了“蚂蚁的嗅觉和触觉的特点及功能”“蚂蚁能够通过嗅觉和触觉传递信息”“蚂蚁传递信息的途径和方式”等知识，学生实验完全在这些知识的基础上进行方案设计，并按部就班地一步步做实验研究，进行已有认知结果的验证。而探究性实验是实验和知识教学同步进行的，边发现问题、边寻找答案、边归纳总结。知识伴随着实验的结束而产生，学生并不一定需要某方面全部或系统的知识储备。比如：是因为“一个群体动物的个体之间需要通讯”这点知识而引发“蚂蚁是怎样交流信息？”这一疑问的。从而激发学生参与探究的兴趣，最后得出两点结论：（1）蚂蚁的通讯方式之一是依靠气味，即利用了嗅觉；嗅觉感受器分布在触角上。此外，蚂蚁也会利用触角的功能相互沟通。（2）没有通讯，动物的个体间就无法取得联系，对群体生活的动物来说，孤立的个体取食和御敌都很困难，不同性别交配繁殖也将受影响。

三、 实验程序的差别

四、 认识规律的差异

验证性实验是以知识验证知识，属于“由理论指导实践，且巩固理论”的认知方式，在这种实验中并不能产生新知识，只注重习得知识的巩固和提高，锻炼实验技能。这种实验适于理论知识较丰富的高年级学生。比如：学生必须先通过文字或录像，也可以通过以前的已有认知，知道蚂蚁的嗅觉、触觉及相关知识，了解蚂蚁通讯和识别路径的方法，然后才能够设计合理的实验方案，并按步骤进行独立操作，得出正确的结论。而探究性试验是以实践来发现规律和知识，是典型的“由实践到理论”的认知方式，同时可衍生出“由理论再回到实践，以实践证明理论”的后续认知。这种实验适于激发低年级学生的好奇心、发现新知识。比如：先由实验探究出“蚂蚁是怎样交流信息的？”得出结论后，可能会引起学生许多其他的疑问，从而用这个结论作为理论基础，探索其他问题。

五、 信息整理上的差异

验证性实验的信息来源具有单向性，习得知识来源于书本和教师，根据固定的实验程序进行操作，学生可以独立完成实验全过程，得出一个固定而统一的结果。比如：首先明确实验原理和目的要求，学生只要用准备好的材料、用具，按照规定的步骤将实验做完，就可以顺利地观察到蚂蚁是用嗅觉传递信息，用触觉识别路径的种种情况，不需要总结什么新知识，只需验证知识。而探究性实验由于强调学生自主探究，而且注意小组内的配合和组间交流，所以信息综合交叉、互助互补，共同归纳、共同得出结论，所以在信息整理上出现了兼收并蓄的局面。比如：学生首先要观察蚂蚁的群体活动，会不会发声，怎样取食等行为，还要会饲养蚂蚁，思考怎样设计实验方案，准备什么材料，怎样操作，会不会出现意外情况等，这些并不是一个人可以考虑周全的，必须共同商量才能完善。同时实验的结果也会多种多样，必须各组之相互交流寻找规律才可能得出较准确的结论。这就是信息综合整理。

六、 思维方式的不同

验证性实验的思维方式是定向思维，求同不求异，从根本上说是一种规格教育。表现在：实验的目的和实验原理明确，材料用具固定，方法步骤不容改变，得到的结果要求一致或相似，学生不需要太多的想象和发挥，只重操作和观察理解。而探究性实验的思维方式是发散思维，突出表现在：提出问题可以多种多样。比如“蚂蚁是怎样交流信息的？”“蚂蚁是群居吗？”“蚂蚁有分工吗？”“蚂蚁靠什么发现食物？”“蚂蚁怎样通知其它蚂蚁？”“蚂蚁的触角有什么作用？”“蚂蚁之间怎样辨别亲疏关系？”等等问题。

实验计划的设计方案不同，不仅不同的问题有不同的设计方案，同样的问题也会有不同的设计方案。实验过程中产生的问题多种多样，解决的方法也多种多样。比如：学生会产生：“蚂蚁生活环境怎样？”“一窝蚂蚁有怎样的结构组成？”“蚂蚁养在什么容器中最好？”“蚂蚁吃什么？”“用什么材料和食物实验？”“工蚁中的侦察蚁怎样才能发现食物？”“怎样证实侦察蚁在纸片上留下气味？”“蚂蚁用触角怎样表达？”等问题，从而集思广益，找出解决办法。

七、 实验结果的差异

验证性实验的结果是固定的，是学生实验操作必须努力达到的终极目标。比如：实验的结果必须能够观察到蚂蚁嗅觉传递信息的过程，再现并观察到蚂蚁识别路径的办法，学会设计实验情境的方法和能力，学生的发散思维也只能在这一结果基础上得以拓展。而探究性实验中，不仅不同的实验方案会产生不同的结果，就是同一方案得到的结果也会有较大的差别。这种实验结果的不确定性得出的结论也多，必然要通过交流、讨论，将事物不同层面的内容贯穿起来，才能得出较为正确的结论，当然也会激发新的探究活动。比如：探究性实验的假设可以是多种多样的，实验结论也可以是不同的。这些结论有的是正确的，有的却是错误的；有的是正确结论的某一方面，也有的是正确结论的另一方面。需要表达和交流才能去伪存真，归纳总结出正确结论。

八、 教学方法的不同

学生实验的教学方式有三种：①示范—模仿式，即教师一边讲解一边做示范性操作，学生一边知觉一边做模仿性练习。例如，教小学生使用显微镜时，多采用示范—模仿式。②分段并进式，即将整个实验操作的过程分成几个程序段，学生在教师的组织和指导下，逐段地独立完成实验操作程序。例如，花的形态和内部结构的观察实验，分为外形观察、内部解剖、结构观察、系统认识等。③独立操作式，学生在教师的点拨下，或根据实验指导独立地完成实验操作程序。例如，大气压力作用下的覆杯实验等。

验证性实验的教学以独立操作式为主，注意教师的引导示范作用，实验操作步骤不容置疑，是一种居高临下的模式化教学方式。实验中的情境设置和实验流程都作了明确的规定，实验现象比较一致。

探究式实验的教学以分段并进式为主，强调学生自主发现、自主设计，教师以合作者和协助者的身份平等地参与到学生实验中去，共同分担学生的烦恼和喜悦，是一民主化教学的模式。例如：教师虽然明知实验的结果，却对实验过程不作预期，只是参与到各小组中出谋划策，分担责任，实际上是担当指路人和组织者的角色。

小学科学探究性实验教学研究 篇4

摘要： “科学学习要以探究性学习为核心，探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式。亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径”。科学教学就是指导学生象科学家那样去探索大自然中的奥秘。它与科学家所经历的科学活动极其相似，都要经历提出问题、做出猜想和假设、制订研究计划、通过观察实验制作、查阅资料、搜集证据、进行解释、得出结论、并用语言文字交流等。探究性学习即从学科领域或实现社会生活中选择和确定研究主题，在教学中创设一种类似于学术(或科学)研究的情境，通过学生自主、独立地发现问题、实验、操作、调查、信息搜集与处理、表达与交流等探究活动，获得知识、技能、情感与态度的发展。没有科学探究的过程就不可能有学生科学素养的提高。关键字：科学探究；实验教学；学术；创新

创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力，小学科学是一门以观察、实验为基础的自然学科，实验教学无疑是科学学科的关键所在，在实验教学中培养学生的创新精神和实验能力，以学生为主体，探究为核心，激发学生独立思考能力，探究为核心，激发学生独立思考能力，激活学生创新性思维，如何在科学课中搞好探究性实验教学？谈一些自己在实验教学中的做法。

一、创设情景，激发学生的探究兴趣

小学生的兴趣与爱好，对于人的一生都有深远的影响，小学科学探究性教学是引导儿童热爱科学的有效途径，小学生本来就好奇好动，这些实验对他们最具有吸引力和凝聚力。例如在教三年级科学下册12课《让灯亮起来》，课堂上要做的第一个实验，用导线连接电路，叫小灯泡亮起来，为了一开始就激发学生对该实验的兴趣我就给学生打谜语“世上千万家，都有这种瓜，两根藤儿牵，夜夜开新花”给同学们猜，同学们各种意见交流、启发、磨石、碰撞，最后绝大多数同学都举起手，异口同声地说是“电灯”。这个谜语既唤起了学生对黑夜中明灯的回忆，又点出灯的特点是“两根藤儿牵”为下面做起着提示作用。两根藤儿向何处牵，灯才亮呢？然后利用多媒体演示电灯发光、台灯发光、受电发光、节日彩灯发光、交通信号灯发光-------我们生活中有各种电灯，灯可以照明，可以

使我们的夜晚变得绚丽多彩，利用多媒体演示实验材料，同学们你能利用上面的实验材料使小灯泡亮起来吗？能有几种方法，怎样联不发光？现在同学们开始做，同学们都兴致勃勃，动手做起了实验，这样既活跃了气氛，又增加了同学们自由探究的空间，并且有利于培养学生的逆向思维能力。

二、培养学生类比和推理科学探究方法，培养学生创新技能

在讲三年级科学上册《认识空气》中，我采用类比和推理的科学探究方法，收到了很好的效果，我们的生活中，每时每刻都离不开空气和水，同学们学习了水的性质以后，发挥你们视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉作用，空气有什么性质？通过同学们类比和推理的方法找出空气和水的相同点：没有颜色、没有气味、没有味道，无形状透明的。既然水有一定的体积，占据空间，那么空气也和水一样占据空间吗？给学生造成一个悬念，你用什么证明空气占据空间，请同学们自己设计，选择多种方法，验证自己的猜想。有疑难的问题教师帮着同学们自己解决。提醒同学们做实验时注意安全。

同学们的积极性被调动起来，第一种方法把注射器活塞拉到针筒中间，用左手食指堵住针状的小孔，将针筒知立，活塞上放一个重物，活塞还是落不下来。说明针筒里的空气占据空间，松开左手食指活塞便落下来。第二种方法，用带胶塞的漏斗塞住锥形烧瓶的瓶口，往漏斗里倒水，水流不进烧瓶里内，说明空气占据烧瓶内的空间，如果将胶塞与瓶口松动一下，水便流进烧瓶里。第三种方法把第一个小眼药瓶尾部开一个小孔，把第二个小眼药瓶的颈口插在第一个小孔里，用密封胶密封，第一个小眼药颈口用帽盖住，第二个小眼药瓶底部剪开，把水倒入，水流不进第一个小眼药里，说明第一个瓶内空气占据空间，去掉帽，上面瓶中的水立即流下。第四种方法把粉笔，碎砖块投进盛水的水槽内，看到气泡分别从这些物体里冒出来，说明物体的空隙也充满空间，占据着体积。第五种方法玻璃杯下部用木棒固定好一团卫生纸，杯口向下压入有水的水槽内，再把杯子提出来检查，卫生纸没有湿润，说明杯内有空气并且占据空间，将玻璃杯在水中慢慢倾斜，有气泡从杯口冒出，杯内卫生纸湿润。第六种方法，把空塑料瓶拧盖，伸入装满水的水槽内，在水中把盖拧开，把玻璃杯装满水倒放水中，把塑料瓶瓶口对准倒置玻璃杯，挤压塑料瓶，把塑料瓶中的空气挤到玻璃杯内，玻璃杯中的水被挤出来，变成一个空杯子说明塑料瓶空气转移到玻璃杯里，并且占据空间，为

以后排水集气法收集氧气埋下了伏笔。同学们利用六种方法证明占据空间并且很顺利地完成了试验报告单，通过这次探究试验，使他们直接感受和体验到科学试验的乐趣，增强了学生探究兴趣和创造兴趣，培养了学生的探究意识，培养了学生的创新技能，为以后的试验教学做好铺垫。

三、培养学生科学观察的方法，用“差异法”进行科学探究实验。

在讲三年级科学上册《蚯蚓》一课时，采用感官和工具认识蚯蚓，用“差异法”引导学生独立设计实验，研究蚯蚓喜爱的环境，使科学探究训练，方法训练与知识情感的培养有机融为一体。

在教学中，我充分放手，让学生人人观察，人人动手，独立设计实验，鼓励学生用不同的方法验证蚯蚓生活的环境。在研究之前，让学生做出研究计划，包括怎样研究，用哪些工具观察，怎样分工等。首先把准备好的蚯蚓放在垫有白纸的钳子解剖盘内，借助我们感官看到蚯蚓的外形是圆筒形，一环一环的，还有一个大环，头离大环较近的一端，颜色是棕红色，有的地方较浅。用湿手沿蚯蚓腹面触摸，有粗糙感，指导学生说出这是刚毛。用放大镜观察蚯蚓前端，背面、腹面、辩认口、肛门、环节、体节，提醒学生怎样测量处于盘曲状态的蚯蚓的长度？先用线绳比着蚯蚓身体盘一下，再量线绳的长度就是蚯蚓长，蚯蚓长度是4厘米，然后把蚯蚓放在平滑的玻璃的上和粗糙的纸上，发现光滑玻璃上蚯蚓不能向前移动，把蚯蚓放在粗糙的纸上，能缓缓的向前运动。用放大镜观察发现，蚯蚓依靠环肌和纵肌的交替舒缩以及体表刚毛的配合进行运动。那么蚯蚓喜欢生活在什么样的环境中？大胆猜想，利用“差异法”引导学生实验。

实验1：找一个纸盒，把里面涂黑，盒一端用铁钉戳几孔，在纸盒里铺一张塑料薄膜，再铺一张潮湿的吸水纸，把几条蚯蚓放入盒里。盖上盒盖，让阳光从小孔一端射进盒内，使盒子这端最亮，并从这端向另一端逐渐变暗。过了几分钟，打开盒盖观察，蚯蚓都爬到没有阳光的地方，说明蚯蚓喜欢黑暗的环境。

实验2：在桌上摊一张纸，从内到外把干沙、湿沙、干土、湿土搓成约2厘米厚的四个同心圆环，把蚯蚓放到圆环中心，观察蚯蚓的活动情况。发现蚯蚓在湿沙，湿土前徘徊时间较长，最后爬到湿土层，呆在那里不爬了，说明蚯蚓喜欢潮湿的环境。

提醒学生不能把一次实验现象就当作结论，要重复进行实验才能得出可靠的结论。最后按教材的提示写出观察报告。并进行小组交流汇报，课后组织学生把观察过蚯蚓放回大自然。因为蚯蚓是人类的朋友，是“耕田能手”，是“制造肥料的工厂”，也是“处理垃圾的能手”。蚯蚓同进是传统的中药，名曰“地龙”，有清热定惊，清肺平喘，引经通络的功效。所以我们保护蚯蚓，保护动物，热爱大自然。

四、运用科学探究的结论，解决生活中的实际问题。

在学习了《让瘪的乒乓球鼓起来》一课后，我给同学们讲了两个有趣的故事。第一个：世界上有一座著名的建筑物，是法国巴黎的艾菲尔铁塔，塔高300米，就是这座铁塔，一年之内要变化12厘米，是什么魔力使铁塔变化12厘米？一个同学站起来回答，铁塔在夏天温度高，铁塔要膨胀变长，在冬季，温度低，铁塔要收缩变短，夏天铁塔比冬天长12厘米，所以在修铁塔时，地基一定要牢固。第二个：1852年英国铺设了第一条铁路，为了铁轨牢固，政府下令把一根根钢轨焊在一起，整条铁路没有缝隙，结果这种铁轨到了夏天变得七扭八歪，左右弯曲，甚至有的地方向上拱起，到了冬季钢轨发生断裂，是什么魔力使用权钢轨弯曲、拱起、断裂？另一个同学站起来回答，钢轨在夏天时温度高，钢轨要膨胀变长，在冬季时，温度低，钢轨要收缩变短，所以我们在修铁路进，铁轨之间一定要留有缝隙。让同学们解释烧开水时为什么不能把水灌得太满？煮鸡蛋熟后，往往把鸡蛋放入冷水中浸一浸，为什么？温度计的测温原理，墨水瓶盖拧得太紧，转不开，怎么办？

同学们能运用自己探究获取的知识去认识和解释生活中的现象，解决实际问题，是我们科学教学的目的之一，也是学生创新能力的自我展现。

五、留下悬念，保证科学探究持久发展。

科学研究有许多终点，但没有一个真正的终极，当学生的科学探究欲望被激发时，才最有创造力，教师要善于挖掘科学课中改革创新因素，引导学生由兴趣向志趣的转变，教师应采取留下悬念，激发学生的求知欲望，使学生积极主动地扩大和延伸探究范围，激发学生的发散思维。在学习《无限宇宙》一课后，我启发学生，人类移居太空不再是虚无缥缈的幻想，人类大规模移居太空已为期不远，飞出地球去，天上有人间。同学们对“天上有人间”产生浓厚的兴趣。同学们设

想制造了各种先进飞行器，能重复使用。性能安全速度极快，机动性能良好的航天飞机，环保安全的太阳能宇宙飞船，能和光速媲美的宇宙飞碟，在太空建立发电厂、工厂、宾馆、农场、加油站、太空城市等。通过引发学生创新设想，保证科学探究永久向前发展。

参考文献：

1.《中小学科学课程标准》

2.《中小学科学课程标准解读》

备注信息：

探究性实验 篇5

宁江区毛都站镇中学 马池玉

从开题到现在，通过学习和实践，研究表明在教学活动中充分体现“学生为主体，教师为主导”的原则，已成为积极投身教改的所有教师的共识。而学生主体作用充分发挥的过程，实质上就是学生主体本身参与课堂的全面心理活动过程。因此，教师在探讨教学模式时，不应该仅仅从教学行为上去考虑教学过程而应该从揭示学生心理活动的特点和规律进行研究，并使其与客观教学规律辩证地统一起来。教学系统应该由五个教学心理要素组成，并且对应着五个教学行为要素，即“创设情境，激发情意”、“及时反馈，促进同化”、“积极探索，认真观察”、“精心研究，活跃思维”、“广泛运用，加强迁移”。其中，“情境－－情意”要素和“反馈－－同化”要素贯穿于教学过程的始终，它要求教师在组织教学的过程中应根据实际的需要适时地创设最佳教学情境，使学生始终保持最优化的心理情意状态，通过及时的反馈评价，使学生的原有认知结构通过同化，达到高层次的目标认知结构，以保证最佳教学效果的实现。

在化学课实验课中运用探究--讨论式教学法指导教学的实践中，我们认为，课堂活动形式采用探究--讨论式法是比较可取的。理由有四：

首先，探究--讨论法的运用能比较充分地体现探究的理论思想。该教学思想可以准确地概括为：“学生为主体，教师为主导，训练为主线，思维为主攻”，其模式为“自探—共讨”。关于“学生为主体，教师为主导”，在探究--讨论式法中就是把课堂还给学生，教师在其中只起引导、点拨、掌舵的作用。教师引导学生在自己探索与商讨和辩论中掌握知识，探求真理。在教师教与学生学的关系中，变学生被动接受教师传授知识的过程为学生主动学习知识的过程；在学生与教材的关系中，变学生机械接受课本提供的现成结论的状况为学生能够提出“是不是”和主动分析“为什么”，以批判的精神接受知识的过程。关于“训练为主线，思维为主攻”，在一节讨论课中，几个揭示教材核心的讨论题，就是贯穿整节课的训练主线。在讨论中，学生为了能够清晰、准确地表达自己的观点，陈述自己的见解，必须首先对化学知识、原理有一个准确的理解和掌握，在此基础上，再对教材提供的材料进行分析、综合、比较、评论等。惟有如此，讨论者才能正确阐述自己的观点。因此，讨论中学生的思维活动总是处在积极活跃的状态下。长期训练，这种积极的思维活动就会提高学生思维的质量，有利于发展学生的历史思维能力。

其次，采用探究--讨论式法比较适合青年学生的心理发展特点。从中学生认知发展的思维特征来看，思维中的抽象逻辑较为充分，在与具体形象成分的辩证统一中，渐占绝对优势。随着发展，他们的抽象思维还进行着从经验型到逻辑型和从经验型向理论型的转化，并逐步形成理论型抽象逻辑思维。在思维活动中，他们能够看到特殊与一般、归纳与演绎、理论与实践之间的对立统一关系。正是基于这一点，在高中化学教学中，探究--讨论课才能够获得比较好的教学效果。通过探究--讨论，不但使学生在掌握知识上实现教学目标，在思想认识上提高一步，同时还能进一步促进学生思维能力的发展。从青少年学生的“个性”形成以及“自我意识”的形成过程来看，青少年时期最重要的心理特征是自我意识的增强和“自我”形象的树立。此时期，他们愿意在同伴面前充分展示自己，树立自己的形象，尤其是当代中学生，他们的参与意识、展示意识都比较强烈，这也是探究--讨论课能生动活泼地开展起来的一个重要因素。

第三，探究--讨论教学法的功能具有其他教学方法所不具备的优势。探究--讨论前的准备促使学生主动地把握教材，同时积极搜寻资料，加强化学材料的阅读、理解和理性分析，有利于学生阅读能力和主动学习能力的培养；讨论中，为了做到观点明确、语言准确，要求学生有比较强的逻辑思维能力和语言表达能力，在激烈的论辩中还锻炼了学生的思辨能力、反应能力等，使学生多方面的能力得到发展；讨论后，学生不但在理解的基础上掌握了化学知识，同时对化学实验现象、化学原理的认识也有很大的提高，更为重要的是使学生运用辩证唯物主义观点分析问题、解决问题的能力进一步增强。随着思维深刻性的增强，认识能力的提高，学生对社会、对现实等各方面的认识也会进一步深化，使其人生观、世界观得到升华。

第四，课堂探究--讨论式法教学有利于学生创新意识的培养和创新能力的提高。在对某一化学现象（或某一个基本实验）进行观察讨论中，教师可以有意识地鼓励学生打破思维定势，突破传统的甚至是陈旧的观点的束缚，大胆地放手让学生自己做实验，发表自己的见解，培养学生求异及发散思维能力。根据中学生的心理特点及他们所具备的知识水平，学生有能力依据对实验现象的归纳、分析，在辩证唯物主义的指导下，发表有水平的见解。在探究--讨论中，通过对相关实验信息的收集、重新组合，通过积极联想、逻辑推理等环节，不断培养学生的创新意识。如：在学习“对吸入的空气和呼出的气体有什么不同”的时侯，让学生先回忆生物中呼吸的原理，然后进行大胆的提出猜想，把这学生的猜想放在一起，让学生展开讨论，学生在讨论、辩论中，得出他们猜想的依据是否成立。这就有意识地培养发展了学生的科学探究的思想和能力。

此外，课堂教学中采用探究--讨论式教学法，还会产生很多对学生非常有益的连带效果。比如：主动学习习惯的养成；自信心的树立；勇于探索真理、坚持真理的精神等等。这些品质对学生今后的发展将产生长久而积极的影响。

综上所述，我们得出结论，在中学化学课堂教学中，采用探究--讨论式法，既能充分地体现探究—讨论教学思想，又符合青少年学生的心理和认知发展的特点，而且能较好地完成“掌握知识，发展能力，陶冶品德”的教学目标，产生良好的教学效果；并且还有利于学生创新意识和创新能力培养，因此，它是一种较好的课堂组织方式。根据我们实验的教学实践，在中学教学中采用探究--讨论式法，要注意以下几个问题：

其一，要充分发挥学生在教学中的主体作用。课堂上突出学生的主体地位，不等于教师对教学活动失去控制。教师正确的发挥主导作用，是充分实现学生主体地位的重要条件。课前教师要认真备课，精心设计讨论题。一道好的讨论题，既要紧扣教材的重难点，又能引发学生从不同角度对教材进行分析，还能够引起学生兴趣，激发学生思维的灵感。精心设计讨论题，是一节讨论课成功的前提。讨论中，教师要随时根据学生的发言情况，及时进行指导和调整溉要保持课堂的活跃气氛，又不能使讨论偏离主题，要确保教学目标的实现。教师是教学的组织者和指导者，教师恰当的诱导、适时的点拨，使“诱”和“思”不断地转化和升华，以利教学目标的实现。

其二，教师要努力提高自身的素质。探究--讨论式法这一教学组织形式要求教师不但要有渊博的学识，还要有敏捷的思维，较强的应变能力，善于捕捉学生思维的火花，因势利导，使其燃烧发光。同时，教师更要有一颗爱学生的心和一定的教育心理学知识，不论学生表现如何，教师都要适时、适当地予以肯定和点拨。教师要以恰当的方法保护学生的自尊心，树立学生的自信心。

其三，根据教学内容的特点和学生的具体情况，采用灵活多样的形式调动学生的积极性。探究--讨论法教学一般的程序是：学生课前进行充分的预习；教师根据教材的重点、难点，精心设计讨论题目；在学生对教材已经有了基本了解的基础上，教师提供实验事实，经过观察分析，通过讨论，掌握重点、认清难点、提高认识，从而使学生在更高一个层次上把握教材，提高能力。探究--讨论式教学特别强调要有计划、有准备。虽然此教学法可操作性很强，但在具体实行过程中，如果总以一成不变的形式出现，久而久之，也会影响其效果，特别是教学的进度。因此，应该注意课堂组织形式的多样化。比如，可以按学生座位分成几个讨论小组在小组讨论的基础上每组推荐代表发言，其他同学补充；也可以根据学生观点的不同，分成不同的派别，各派之间进行辩论；还可以按班级原有的学习小组，根据教师课前发布的预习提纲分头进行准备，课上推荐代表进行发言，等等。形式上的变化，使学生总有一种新鲜感，有利于调动其参与的积极性，也避免了讨论时冷场和耗时太多现象的出现，同时有利于同学之间的互相协作精神的培养。

我们通过探究--讨论式法的第一阶段实验，优化了探究实验课的结构，建立了该模式的雏型，并深入探讨了模式的要素和结构，充分研究分层施教与把握整体的课堂教学结构，特别是学生开展讨论的研究把学习者转化为实验的设计者，仿佛探究的问题就是自己提出来的，整个探究实验是自己完成的。

探究性实验 篇6

化学实验过程本身就是一个探究的过程，学生在实验过程中能够发现有探究价值的问题，通过实验可以收集解决问题的证据，还可以运用实验检验结论的合理性，并能从中体验科学家科学探究的方法，获得探究的乐趣和成功的喜悦。为了有效地促进学生发展，在我国新一轮基础教育课程改革中强调“通过以化学实验为主的多种探究活动，使学生体验科学研究的过程，激发学习化学的兴趣，强化科学探究的意识，促进学习方式的转变，培养学生的创新精神和实践能力”[1]。这在一定程度上改变了原有课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状，特别强调学生在学习过程中的自主学习、探究学习、合作学习。这种学习方式的改变，将科学探究引入了化学课堂，力图通过化学实验教学这一途径，全面体现化学新课程的全新理念，探索化学实验教学的新体系。

1 人教社新、旧版化学教材中实验的变化

1.1 增加“探究性”实验栏目

较旧版教材，2007年版人教社高中化学新教材增加了“科学探究”实验栏目，并且比例较大，“科学探究”实验占实验总数的25%。新教材没有严格区分学生分组实验和演示实验，在设置上，实验内容与化学知识紧密配合，提倡“以生为本”，采取教师指导下学生亲自实验、亲自体验的教学形式。教材中涌现出了一些新的实验呈现方式，如：实验活动陈述式、实验情境创设式、激励质疑式、引导探究式、总结提炼式等，可见新教材注重对学生探究能力的培养。

1.2 强调学生要更多的参与探究性实验

化学实验作为研究化学的重要手段，逐渐成为学生认识化学世界的工具，更是吸引学生主动学习化学的重要动力[2]。旧教材在每个实验后面都有相应的实验现象和解释，所以设置的表格非常少，而新教材中许多实验现象和数据必须在实验过程中才能够得到，实验结束后由学生自己去整理填写。这说明新教材为了发挥实验在培养未来公民科学素养中的重要作用，采用预先设置大量过程性客观题的方式，“强制性”的让学生参与动手实验，获得第一手数据。

1.3 新教材化学实验呈现鲜明的探究性思想

新课程标准中提出“通过以化学实验为主的多种探究活动，使学生体验科学研究的过程，激发学习化学的兴趣，强化科学探究的意识，促进学习方式的转变，培养学生的创新精神和实践能力”。化学实验在中学化学教学中应当成为学生探索、发现、验证知识的重要手段[3]。旧版本教材中有关实验探究的内容基本属于验证性实验，而新教材中的实验则更加突出了以学生为主体的教学思路，不仅做到了探究性活动内容与知识内容结合，更加注意探究能力和实践能力的培养，因此加强实验探究，发挥其重要的作用，是实现高中化学新课程标准的关键之一。例如：实验二氧化氮跟水反应（3NO2+H2O=2HNO3+NO），旧版教材中只是简单介绍了工业上利用该反应制硝酸时，为了提高吸收效率，同时避免污染，需要补充过量氧气，多次氧化NO、多次吸收。学生对此理解不深刻，印象肤浅。新教材将该实验更改为设计实验：提供一试管NO2气体，其他药品和仪器自选，实验要求尽可能多地使NO2被水吸收，通过该实验设计，对工业生产硝酸有哪些启示？通过这一实验设计，不仅使学生明确了对原料（NO2）的充分利用、为保护环境要减少有害气体（NO）的排放等道理，还培养了学生实验设计的能力。

2 实验设计与探究试题的特点

2.1 创设情境、体现创新

“创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力。”当前教育的根本目的就是培养具有创新能力的高素质人才[4]。纵观新课标高考中各省份的化学实验试题，多数以创设新颖情景为出题口，主要体现在以下三个方面：一是多数高考试题虽然取材于教材，但在药品使用、仪器拓展、实验操作、实验步骤等方面做了优化和创新，有时则是对教材上多个实验进行“组团”式考查（如2010年新课标全国理综卷实验题）；二是关注实验过程的创新。如实验原理、实验条件的创新，实验途径及步骤的创新（如2008年新课标全国理综卷测定铁元素含量、2009年探究碱式碳酸铜组成的两种方法）等；(化学教学论文 )三是大多数探究性试题的情景都是目前社会生活、科技、资源、环境等热点问题。这就意味着学生中学化学知识考查不仅要有“知识性”、“学术性”，还要有“社会性”和“时代性”。

2.2 考查基础、侧重综合

从近几年高考实验试题来看，所考查知识源于教材中的典型实验，但“立足教材、高于教材”。中学最基础的内容依旧是考查的重点，但试题的综合性更强。考查要点包括重要物质的制备与性质、实验原理、基本实验操作、重要仪器的使用等。命题经常以元素化合物知识为载体，将实验原理、计算、设计、评价、推断融合在其中，把能力的考查提升到一个更高的高度。在新课标高考中定量实验更是高频考点。

2.3 重视能力、提高要求

新课程背景下高考中的实验题着重考查学生的三种能力：（1）实验设计和评价能力。在实验设计方面重点考查实验操作、仪器的选择与连接、局部装置的优化、化学原理的验证、实验步骤的补充与设计等。在评价方面侧重考查局部实验装置的优、缺点并进行改进，实验原理的评价，实验数据误差分析等；（2）实验表达能力。命题人往往要求学生把设计目的、具体操作、实验步骤、实验现象、实验结论等用语言表达出来。在作答时一定要注意两点：一是要注意叙述的有序性，为了完成某个操作需要几步进行，观察到某些实验现象，要把每一步叙述到位，如检查气密性，一般要有构造密闭体系、改变压强、产生相关现象、得出结论四步。二是要用规范的化学语言叙述，杜绝使用口头语，如“通入二氧化硫气体”不能说成“加入二氧化硫气体”；少量二氧化碳通入澄清石灰水，现象应为“溶液变浑浊”，而不能表述成“溶液变白”；（3）计算能力。从近几年新课标高考试题来看，定量实验是考查的高频考点。考查的模式主要有两种：一是“数据的测量→数据的处理→得出结论”型；二是“给出数据→分析数据→发现规律”型。无论是哪种题型都可能会涉及数据的处理和对计算能力的考查。

3 实验设计与探究题的解题策略

3.1 思考问题的顺序

1）思考实验考察的核心问题。如为达到实验目的选择的实验路线、方法是否恰当；实验原理是否科学、合理；所选用药品与仪器是否简单合理；实验现象是否直观、明显（是否有干扰）；实验过程是否安全、环保。

2）思考常规实验操作。回顾与本实验有关物质的制备、净化、吸收、存放、环保、安全等问题，还要注意实验的具体目的：是否需驱赶空气装置、需防止空气中的CO2、H2O进入装置等具体问题。

3）思考常规实验仪器及装置的连接顺序。一般为气体发生装置→净化装置（包括干燥、净化、除杂）→主体实验装置→尾气处理。有些实验还需要增加驱赶空气装置、防倒吸装置、防止空气中有关气体进入等装置。

4）思考实验操作的顺序以及要求注意的相关问题。实验操作顺序一般为：连接仪器→检查气密性→装药品→进行实验。仪器连接一般按照从下至上、从左到右的顺序。在整套仪器连接完毕后，应先检查装置的气密性，检查装置气密性的方法依装置的特点而定，然后装入药品进行后续操作。

5）思考实验现象，得出合理结论。为了答题全面，回答实验现象时一般也是按照实验装置从下至上、从左到右的顺序进行观察，根据实验中观察到的现象推导出实验结论。

3.2 结合具体类型科学作答

1）物质制备型。单纯从应试角度来看，所见到的制备类实验，从左到右，一般会出现下列几部分装置：气体（物质）制备→除杂→干燥→主体实验→（尾气处理）→（收集）→（净化）。括号中的装置不同的实验会有所取舍。遇到具体实验问题时，只要对照上述装置路线进行适当的取舍，就可以理清命题人的目的了。就近几年的高考实验试题看，制备实验中实验装置除了上面这几部分基本装置外，为了使实验更加科学、合理、完美，经常出现改进、优化类装置，如水浴加热装置、防倒吸的装置、平衡压强的装置、不同气体充分混合装置、冷凝回流的装置、冷却收集的装置等。应该扎实地记住上面这几部分装置，当题中给出装置时，可以对照上述顺序把整套装置划分为几个模块，便于理清思路。当需要自己设计制备装置时，可以把它作为路线图，便于设计最佳的制备方案。物质的制备中往往涉及到多个物质之间的相互转化，从起始物质到最终产物的实现可能存在多种途径，如何从这几种途径中选择最佳方案？关键是对制备原理的选择，此选择以原料和产物的性质为基础，以操作过程的简捷与可操作性为前提，以原料的利用率和产物的产出率为终极目标。

2）性质验证型。此类问题一般解题思路为：分析物质的结构确定所属类型→典型代表物的性质→推测其可能具有的性质→推测可能发生的化学反应→利用反应产生的现象证明是否具备这样的`性质。此类题型主要有两种：一种是条件限制型的，即对实验试剂、检验方法、实验装置做了限定，需要根据命题人的思路进行探究并作答。作为应试题目，限制型的题目是考查的重点；另一种是开放型的，即不论哪种实验方法只要能达到验证目的即可。解决限制型的试题首先要根据题设条件综合分析命题人的意图，弄清整体思路，然后再具体作答，切忌自己主观臆断，否则得到的答案往往与标准答案相差甚远。其次要注意验证某性质一般应通过某个具体化学反应的实验现象来达到验证目的，因此做这类题目时要排除其他干扰因素对验证的影响。如探究二氧化硫与过氧化钠的反应：二氧化硫与二氧化碳在组成上具有相似性，于是可以推测二氧化硫可能与过氧化钠反应生成亚硫酸钠，但考虑到二氧化硫具有还原性，所以与过氧化钠反应时还可能生成硫酸钠，因此，就可以根据亚硫酸钠与硫酸钠的性质，设计合适的化学反应，从而验证二氧化硫和过氧化钠可能发生的反应。

3）定量探究型。定量实验的核心是“定量”，因而实验的设计应围绕定什么量、如何定量、如何精确定量等一系列问题设计简单定量实验方案。高中定量实验教学可分为定量验证和定量分析。如一定物质的量浓度溶液的配制和气体摩尔体积的测定，这类实验可深化对概念的理解，属于定量验证类实验。其实验原理是已有的概念和相关的定义式，因此需要测定的目标量是十分明确的。硫酸铜晶体中结晶水含量的测定和酸碱中和滴定实验等属于定量分析类实验，实验中实验原理的设计需要先找到合适的相关反应并确定计量关系，然后围绕实现实验原理、准确测量展开关于操作原理和仪器原理的讨论，完成实验设计。定量探究实验的重点是对数据的分析和处理。对数据的分析要注意不仅要看数据是否在误差允许范围内，还要就数据的测定环境进行分析，尤其是气体体积数据，在多个反应共存时，往往用守恒法或关系式法处理数据。

4）假设探究型。这类题一般由两部分组成，一部分是提出若干假设（猜想部分），另一部分是对其中的某种假设做出验证（实验设计部分）。这类题集基本仪器的使用、物质的检验、实验设计等于一身，综合考查考生的实验能力。解决这类问题需要明确科学探究的一般步骤：主要有“提出问题→猜想假设→科学探究→得出结论”4个步骤，一般情况下提出问题主要由试题本身在题干中提出，而“猜想假设→科学探究→得出结论”3个步骤是学生作答的关键所在。

总之，开展化学实验教改一个关键点就是要实现实验教学模式的转变，从传统的注入式向以探究式为主的教学式的转变[5]。新课改教科书中的化学实验为学生创设了亲身参与实践的情境，具有获知、激趣、求真、循理、育德等教育功能。教师在进行化学实验设计与探究性实验试题教学设计时，应突出以学生为本，突出学生在课堂上的主动性、探究性、创造性和差异性，在特定的课堂环境中根据学生的认知和情感需要，因势利导地组织学生参与到自主创新的探究性学习环境中来，只有这样，才能让课堂真正成为唤醒学生潜能、促进学生自我发展的舞台。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部。普通高中化学课程标准（实验）[M].北京：人民教育出版社，2003,（1）：42.

[2]江合佩。新课程背景下高中化学实验教学的实践与反思[J].化学教与学。2012,（4）：59-62.

[3]钱胜，冯红霞。浅谈当前“化学实验改进”的不良倾向[J].化学教育，2011,（1）：60-62.

[4]周南华。浅谈实验教学中创新能力的培养[J].贵州教育，2002,（10）：37-38.

[5]徐琴。新课程下高中化学实验教学策略探析[J].中学生数理化，2012,（6）：4.

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探究性实验专题导学 篇7

探究性实验是考试的重点, 从多个角度命制, 在考查基础知识的过程中考查实验设计、实验结果分析等能力, 实验题常结合考纲中重要的知识点, 本文就对此考点进行分步讲解。

一、基本内容

探究性实验的过程一般包括:提出课题、假设、设计实验、预期、完成实验、观察并记录结果 (收集数据) 、分析结果 (数据) 并推导结论七个基本内容。

(一) 提出课题

人们对事物缜密观察以后, 常常由于好奇心或想进一步的了解而提出问题, 虽然任何人都能提出问题, 但只有有意义的问题才值得探讨, 课题即为实验的题目, 是实验要达到的具体目标, 例如“蚯蚓如何借肌肉的收缩和舒张而移动身体?”这一课题。

(二) 假设

科学方法的第二步是假设。假设, 也称假说或猜测, 指用来说明某种现象但未经证实的论题, 也就是对所提出的问题所给出的参考答案。假设一般分为两 个步骤:第一步, 提出假设, 即依据发现的事实材料或已知的科学原理, 通过创造性思维, 提出初步假定;第二步, 作出预期 (推断) , 即依据提出的假设, 进行推理, 得出假定性的结论。例如, 新编高中生物教材中的“动物激素饲喂小动物”实验, 其假设是“甲状腺激素对动物的生长发育有影响”, 其预期结果是“用适量的甲状腺激素饲喂蝌蚪, 将促使蝌蚪的生长发育加速”。实验预期是较具体的推断。

一个问题常有多个可能的答案, 但通常只有一个是正确的。因此, 假设是对还是错, 还要加以验证, 即依据假设或预期, 设计实验方案, 进行实验验证。

(三) 设计实验

实验是验证假设和解决问题的最终途径, 指在人为控制的条件下研究事物的变化的一种方法。这是科学方法的最大特色, 也是科学方法中最困难的一步。如何求证假设可充分展现研究者的才华。在科学实验中, 要掌握和贯彻以下几点:

1.对照原则。

对照实验应包括实验组和对照组。实验组是接受自变量处理的对象组, 对照组是不接受自变量处理的对象组。常用的对照类型有以下几种:

(1) 空白对照:即没有任何处理的对照组。如“探究影响酶活性的条件”实验中, 1号试管加1mL蒸馏水 (空白对照组) ;2号试管加1mL盐酸溶液 (实验组) ;3号试管加1mLNaOH溶液 (实验组) 。

(2) 自身对照:实验与对照在同一对象上进行, 不另设对照组。如“探究植物细胞的吸水和失水”实验。

(3) 条件对照:给对照组施以某 种实验处理, 但不是所研究的实验因素, 以突出实验实施的处理因素与实验所研究因素的差别, 从一个侧面衬托实验因素对实验结果所造成的影响。如“肺炎双球菌体外转化”实验。

(4) 相互对照:不单设对照组, 而是几个实验组相互对照。如“探究影响酶活性的条件”实验。

2.单一变量原则。

(1) 不论一个实验中有几个实验变量, 都应做到一个实验变量对应观测一个反应变量。

(2) 实验中要尽可能避免无关变量的干扰。

3.平行重复原则。

为了使实验结果或实验数据更接近真实情况, 避免偶然因素对实验的影响, 一般在实验组中控制相同条件下多设几组, 以使得出的结论更准确、科学。如“探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用”实验中, 同浓度处理的插条要求做3~5根。排除个别偶然数据的干扰, 求平均数。

4.科学性原则。

包括实验原理、实验材料的选择、实验方法和实验结果的处理等方面要保证不出现科学性错误, 要有科学的思想和方法作指导。

(四) 预期

(五) 完成实验

(六) 观察并记录结果 (收集数据)

(七) 分析结果 (数据) 并推导结论

二、解题技巧

(一) 课题的考查

通常对课题的考查要求学生以合乎规范的方式写出或补充课题, 难度不大, 但要注意以下两点:

1.要紧扣试题的意图, 不能偏题。

2.课题是具体的、有明确的目标的, 不能大而空洞。如果试题的意图是“探究不同光照强度对光合作用的影响”, 而回答成“探究光照对光合作用的影响”即为偏题, 目标不具体。

(二) 假设的考查

一般要求根据试题中给出的材料、用具和药品, 提出一种可检测的假设, 因为后面的实验步骤的设计具体就是寻找证据检验假设成立与否, 从而得出结论。等同于验证性实验的实验原理。

(三) 实验预期的考查

该点是常考点, 有两种情况:一是预期最可能的结果, 二是预期各种可能的结果。该点一般和结论一起考查。答题时注意题目的意思, 扣题回答, 还要注意实验的性质, 若是验证性实验, 只回答一种结果预期。

(四) 实验步骤设计的考查

最常见的几种考查形式是:写出实验步骤、补充关键步骤、续写步骤或找出设计中的错误。该考查点对学生来说最难, 跨度最大, 应熟知仪器、药品的使用方法, 掌握生物学实验的一些基本技术、方法, 掌握设计的原则并能准确运用, 还应有从具体实验情境中获取信息和灵活处理的能力。但并非毫无办法, 只要学生基本功扎实、思维冷静, 总能找到解题的正确思路。

解答的关键是把握好下面的几个原则:对照原则 (单因子变量原则) ;重复原则, 平衡偶然误差, 尤其是有计量的实验;科学原则。

设计步骤之前先要明确以下内容:实验变量是什么?如何控制?反应变量是什么?用什么观测指标来表示反应变量的变化?

其步骤的一般顺序如下:

三、命题角度剖析

命题角度 (一) 考查实验假设

【例1】用质量分数为2%的秋水仙素处理植物分生组织5~6h, 能够诱导细胞内染色体加倍。那么, 用一定时间的低温 (如4℃) 处理水培的洋葱根尖时, 是否也能诱导细胞内染色体加倍呢?针对以上 问题, 你作出的 假设是_____;你提出此假设的依据是_____。

解析:本题直接要求依题干作出假设, 并要求写出提出假设的依据, 既考查提出假设的能力又考查提出假设的思维。试题的背景是考查“低温诱导染色体加倍”及“观察细胞的有丝分裂”实验。解答时, 一要明确提出实验假设的基本方法, 二要熟悉 教材中染 色体加倍 的基本原理。

答案:用一定时间的低温处理水培的洋葱根尖能够诱导细胞内染色体加倍低温能够影响酶的活性 (或纺锤丝的形成) , 使细胞不能正常进行有丝分裂 (也可提出其他假设, 只要能够运用所学的生物知识进行合理解释)

[解题模板]在探究性实验中如何作假设

探究性实验假设的提出应紧紧围绕题目中的实验目的进行, 在探究性实验的实验目的中往往有“是否”“能不能”等一些不确定的关键词, 而我们在提出假设时要肯定或否定其中的一面, 即在我们所提出的假设中只能用“是”或“不是”、“能”或“不能”这类关键词, 切忌模棱两可。在分析提出假设的依据时要联系考查的基础知识, 一般考查学生对有关生物基础知识或相关生物学原理的理解情况。

命题角度 (二) 考查实验原理

【例2】抗利尿激素由下丘脑分泌, 通过垂体释放到血液中。抗利尿激素的主要作用是增加肾小管膜对管腔内水的重吸收, 以保存体内水分。蟾蜍的膀胱膜具有重吸收水的作用, 抗利尿激素能否 促进这种 作用, 可设计实 验来证明。

材料器具:已制好的蟾蜍膀胱标本2个、注射器、烧杯、量筒、抗利尿激素制剂、任氏液 (可以维持膀胱细胞的正常生命活动) 。

(1) 实验原理:。

(2) 实验步骤:分别将两个蟾蜍膀胱标本编号为A、B, 再分别用注射器注入2mL任氏液, 同时将A、B两标本浸没在装有等量任氏液的大烧杯中。

解析:根据题干中抗利尿激素的作用和膀胱膜的作用可写出本实验的作用原理, 联系实验步骤可写出现象原理。

答案:抗利尿激素可以促进蟾蜍膀胱膜对膀胱内水的重吸收, 可通过测量膀胱内任氏液的体积来分析膀胱膜重吸收水的强度

[解题模板]在探究性实验中如何确定实验原理

书写实验原理时要根据实验目的, 对实验自变量的作用原理和因变量的检测原理进行完整的描述, 即一个完整的实验原理表述中至少要反映出两个方面的内容:

第一, 自变量的作用 (反应) 原理, 即“为什么这么做”, 如例2中自变量的作用原理为抗利尿激素可以促进蟾蜍膀胱膜对膀胱内水的重吸收。这一环节的书写要密切关注实验目的及题干信息, 注意充分利用题干的提示或联系教材基础知识进行准确描述。

第二, 因变量的检测原理 (或操作原理、现象原理) , 即“为什么出现这样的现象”, 如例2中因变量的检测原理为膀胱内任氏液体积的变化。在书写这一环节时, 有时可参考题中相关实验步骤。

命题角度 (三) 考查实验变量

【例3】下列对有关实验变量的叙述, 正确的是 ()

A.在探究温度对酶活性影响的实验中, 温度和pH是自变量

B.各种实验中都必须设置空白对照组, 确保单一变量

C.探究光照强度对植物光合作用速率影响的实验中, CO2浓度、温度、植物种类等是无关变量

D.在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中, 酒精是否产生是无关变量

解析:自变量为实验中唯一可变的变量, 探究温度对酶活性的影响时, 自变量是温度;为确保单一变量, 在实验中需要设计对照实验, 对照实验有多种, 空白对照只是其中的一种, 此外还有自身对照、相互对照和条件对照等;探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中, 酒精的产生为因变量, 是随自变量变化而变化的。

答案:C

[解题模板]在探究性实验中如何确定变量问题

1.明确变量的分类及含义。

变量可分为自变 量、因变量和 无关变量。自变量又叫实验变量, 是作用于实验对象的因素或条件, 应具有可变性和可操作性。因变量又叫反应变量, 是随自变量变化而产生的反应或现象, 应具有可测性和客观性。无关变量又叫干扰变量, 是指除实验变量外影响实验结果与现象的因素或条件, 应具有可控性。

2.明确变量间的关系与要求。

3.遵循单一变量原则与等量原则。

单一变量原则强调 的是实验 变量的单 一性, 而等量原则强调的是无关变量的 等量性。无论一个实验有几个实验变量, 都应确定一个实验变量对应一个反应变量, 这就是单一变量原则;实验中平衡和消除无关变量, 只有单一变量, 就是等量原则。

4.注意无关变量的平衡。

无关变量的平衡应包括: (1) 所用生物材料相同 (数量、长度、生理状况等) ; (2) 所用实验器具相同 (大小、型号等) ; (3) 所用实验试剂相同 (成分、浓度等) ; (4) 所用处理方法相同 (振荡、保温、光照等) 。

命题角度 (四) 考查实验步骤

【例4】生物膜具有控制物质进出的功能, 某同学用以下材料设计实验, 探究膜的选择透过性 (材料:红玫瑰、质量分数为15%的盐酸、蒸馏水、培养皿、量筒) 。请你写出实验步骤:

1;2;3。

解析:根据实验目的及相关知识可知, 活细胞的细胞膜具有选择透过性, 细胞液中的色素不会从细胞中渗出;当细胞死亡时, 细胞膜失去选择透过性, 色素才会从细胞中渗出。由题干信息可知, 杀死细胞 的方法是 用质量分 数为15%的盐酸处理。

答案:1取适量的红玫瑰花瓣, 均分为两部分, 分别加入培养皿中, 编号为A、B2A组加入适量的蒸馏水, B组加入等量的质量分数为15%的盐酸3观察A、B两组花瓣和溶液的颜色变化

[解题模板]如何准确描述实验步骤

常见的实验步骤设计顺序是:

命题角度 (五) 考查实验的结果与结论

【例5】某实验小组要对“低温是否会影响物质的跨膜运输”进行实验探究, 设计了如下实验。

实验步骤:1组装渗透装置两套, 分别编号为1、2。

2在两组烧杯中分别加入等量的水, 在长颈漏斗中分别加入等量的同一浓度的蔗糖溶液, 保持管内外液面高度相等。

3对两组装置进行不同处理:1组用水浴锅加热至37℃, 2组的烧杯外加冰块降温。

4两组装置同时开始实验, 几分钟后观察记录漏斗内的液面刻度变化。

请分析回答下列问题:

(1) 该实验可能的结果与结论:

a.若1组漏斗内 的液面比2组高, 则说明。

b. _____。

c. _____。

(2) 如果上述实验结果证明了“低温能影响物质跨膜运输的速率”, 那么对于生物活细胞来讲, 产生这种情况的原因是:

a. _____;

b. _____。

解析: (1) 由实验目的可知, 该实验为探究性实验, 再分析实验步骤, 可获取以下信息:实验自变量是温度, 因变量是物质的跨膜运输速率, 观察指标是漏斗内液面高度的变化。掌握了上述信息后, 再对各种情况逐一分析:低温会影响物质的跨膜运输;低温不会影响物质的跨膜运输。要注意在低温会影响物质的跨膜运输的情况下, 对具体的影响结果也要进行分析, 即低温可能使物质的跨膜运输速率加快, 也可能使物质的跨膜运输速率减慢。 (2) 在低温条件下, 酶活性会降低, 细胞膜的流动性也会发生改变, 所以可从这两方面分析低温对物质跨膜运输速率的影响。

答案: (1) a.低温会影响物质的跨膜运输且运输速率减慢b.若2组漏斗内的液面比1组高, 则说明低温会影响物质的跨膜运输且运输速率加快c.若1、2组漏斗内的液面高度相同, 则说明温度高低并不影响物质的跨膜运输

(2) a.低温会影响细胞膜的流动性, 从而影响其功能b.低温会影响酶的活性, 从而影响细胞呼吸释放能量的过程

[解题模板]如何预测实验的结果与结论

在预测探究性实验结果时要注意以下几个方面:

1.探究性实验的结果是不唯一的, 大多有三种可能:变量促进结果、变量抑制结果、变量与结果无关或 全肯定、全否 定、一肯定一 否定等。

2.确定观察指标:因变量与观察指标有时是不同的, 对于因变量不能直接观察的, 应该通过相应手段转换, 将因变量间接展现出来, 便于观察。如题中“物质跨膜运输速率”是否变化, 难以直接观察, 必须借助“漏斗内液面”的变化这个观察指标来测定。

3.提炼实验结论:实验结果是实验所得到的直观现象, 是对实验现象的直接描述。而实验结论是在实验结果的基础上, 根据已有知识的合理迁移, 通过推理和判断, 得出的关于生命现象最本质的认识。如题中观察的结果是漏斗内液面高度的变化, 其反映的是物质跨膜运输速率的变化, 因此, 书写实验结论时应将对现象的观察转换为对本质的描述。

4.掌握方法:可用“倒推正写法”进行分析书写, 即在分析推导时先分析实验可能的结果, 再由结果推导该结果所对应的实验现象, 而在书写时先书写实验现象, 后书写实验结果。

四、跟踪演练

1.1864年, 德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处几小时, 然后把叶片一半遮光, 一半曝光, 经过一段时间后, 用碘蒸气处理叶片, 成功地证明了绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。请据此实验回答相关问题:

(1) 该实验通过检测_____来说明植物是否进行了光合作用。曝光的一半叶片有淀粉产生, 经碘蒸气处理后将呈现_____。

(2) 该实验中事先把叶片放在暗处几小时的目的是_____。

(3) 该实验设置的是空白对照, 其中对照组是不作任何实验处理的对象组。该实验中叶片事先都处于黑暗环境中, 对于遮光组, 仍处于黑暗状态下, 相当于未作处理, 故为_____;而曝光组从黑暗状态下转变为光照下, 相当于给予了光照处理, 应为_____。

(4) 若曝光时间过长, 遮光处经碘蒸气处理后也出现了同曝光处一样的现象, 其原因可能是_____。

(5) 根据单一变量原则, 确定实验结果的不同是自变量因素的不同所导致的。该实验的自变量为_____的有无, 本实验得出的结论是_____, 该实验还成功地证明了_____。

2.某生物实验小组为探究酵母菌呼吸的有关问题, 设计如右 图所示的实 验装置。实 验时, 先向气球 中加入10mL含酵母菌的培养液, 后向气球中注入一定量的氧气, 扎紧气球, 置于装有30℃温水的烧杯中, 用重物拴住, 再将整个装置置于30℃的恒温水浴锅中。试回答:

(1) 为了消除各种环境因素的变化带来的实验误差, 应设计一对照实验, 对照实验装置与上述装置相比, 不同之处是_____。

(2) 实验开始后, 一段时间内烧杯中液面没有发生变化, 最可能的原因是_____。如果一段时间后 液面发生 变化, 则变化情 况是_____, 原因是_____。

(3) 若用上述实验装置探究酵母菌无氧呼吸的适宜 温度, 应作两处 调整, 分别是:1_____;2_____。

(4) 若在研究过程中发现酵母菌数量先增加后减少, 减少的原 因可有_____ (答出两点) 。

【参考答案】

1.解析:萨克斯将绿色叶片放在暗处几小时, 然后把叶片一半遮光, 一半曝光, 一段时间后用碘蒸气处理叶片, 曝光处有淀粉产生, 遇碘蒸气变蓝。在进行实验前需要把叶片放在暗处进行“饥饿处理”, 目的是让叶片内原有的营养物质 (淀粉) 被彻底消耗, 避免其对实验结果造成干扰。若曝光时间过长, 遮光处经碘蒸气处理后也呈现蓝色, 其原因可能是有机物发生了转移。该实验的自变量为光照的有无, 实验结论为光合作用产生了淀粉, 同时该实验还证明了光合作用需要光照。

答案: (1) 淀粉的有无蓝色 (2) 消耗掉叶片中原有的营养物质 (淀粉) (3) 对照组实验组 (4) 有机物发生了转移 (5) 光照光合作用产生了淀粉光合作用需要光照

2.解析: (1) 对照实验装置的设计:应将实验组气球中的酵母菌培养液换成等量的不含酵母菌的培养液, 其他条件不变。 (2) 酵母菌进行有氧呼吸时, 消耗O2的量等于产生CO2的量, 气球内气体体积不变, 烧杯中液面不会发生变化。如果一段时间后液面发生变化, 则是酵母菌无氧呼吸产生的CO2使气球体积变大引起的。 (3) 要探究酵母菌无氧呼吸的适宜温度, 可对题中实验装置作两处调整:一是气球中不注入O2;二是设置不同的温度条件。 (4) 培养液中营养物质被大量消耗、无氧呼吸产生的乙醇含量过高、培养液的pH下降等都会导致酵母菌数量减少。

答案: (1) 向气球中加入的是等量的不含酵母菌的培养液 (2) 酵母菌只进行有氧呼吸上升酵母菌无氧呼吸产生CO2, 气球膨胀 (3) 1气球中不注入氧气2取若干相同装置, 并分别置于不同的温度条件下 (4) 营养物质被大量消耗、无氧呼吸产生的乙醇含量过高、培养液的pH下降 (任意两个均可)

探究性实验教学设计 篇8

探究学习是《普通高中物理课程标准》所倡导的学习方式，因为这种学习方式能让学生经历类似于科学家探索未知世界而做出创造、发明的历程，让学生在实践的矛盾和问题中去体验、磨砺，使其知识和能力在积极参与、思维碰撞中得到自主建构。

教师以测量重力加速度作为一个平台，充分放手让学生设计出不同的测量方法，进行自我发现，这就是探究过程。让学生提出实验方案、动手操作、总结经验、表达思想、自我评价，通过对知识内容过程的自主建构，使学生的思维得到拓展，学会新的方法，领悟创造技巧，享受劳动成果。

在探究实验教学的过程中，教师具有不可替代的主导作用。教师的主导体现为：设疑——创造情境，引发疑问；引思——激发思考，点拨思路；控制——适当控制时间和进度；提炼——把探究成果提炼出来供全体学生共享；呵护——呵护学生的情感变化，给予关爱。

2 教学目标

2．1 知识与技能

①理解g的物理意义；

②回顾包含g的物理表达式及意义；

③进一步掌握实验仪器的正确使用；

④培养学生的表达能力。

2．2 过程与方法

①通过探究活动，领悟测定性实验的一般设计思想；

②通过设计和创造性活动，学习测定g值的各种方法。

2．3 情感、态度与价值观

①体会创造性思想及方法在探究中的产生；

②知道研究天体的运动规律并不神秘，体验探究自然规律的艰辛与喜悦；

③理解测量在认识自然过程中的价值，强化测量意识。

3 实验仪器

3.1 准备器材

铁架台(铁夹)、铁质摆球、磁铁、秒表、电火花打点计时器、电磁打点计时器、纸带、天平、弹簧秤、钩码、质量不同的重锤、米尺、毫米刻度尺、游标卡尺，长木板等。

3.2 准备器材的思路

(1)尽可能满足更多实验方案的需要；

(2)同种实验器材提供不同的类型，以供学生选择和鉴别。

4 教学程序

4．1 你想知道什么——探究愿望

创设情境：视频展示“阿波罗”号上的宇航员阿姆斯特朗在月球上行走的情景。

问题：同学们想从中知道些什么?其中有什么值得我们去探究的呢?

学生可能会提出以下想知道的问题：(1)月球上有氧气和水吗?人能在上面生存吗?(2)人的重力是否会发生变化？为什么会发生变化?变化了多少?(3)为什么人在月球上跳起来很轻松，人在地球上和月球上能跑一样快吗?……

在学生提出问题时，教师要注意两点，一要适当点拨，用于打开学生思路，以免学生没问题。例如，教师提示：将月球和地球进行类比；二要正确引路，防止学生问题漫无边际，浪费时间。在此基础上，教师提出这节课的研究方向：不同天体的重力加速度g值是不同的，如何测定天体的g值呢?

4．2 你想怎么做——探究思考

教师因势利导，适时指出：在物理学中，有些物理量不是直接用仪器测量出来的，而是通过测量其它物理量后计算出来的，如R=UI。在测量g之前，请学生们思考哪些表达式中含有物理量g，并分组讨论。比一比，在3分钟内哪组写出的表达式最多。

学生写出的表达式可能有：

①G=mg，②h=12gt2， ③T=2πlg，④GMmR2=mg， ⑤Δs=gT2……

教师引导指出：每一个公式原则上都可以作为测量g值的原理。但在实验室中容易操作，并且测量精度较高的是依据Δs=gT2、T=2πlg两式。教师此时可以要求学生以这两个实验为模型，简化实验数据处理，直接从“重力加速度尺”(刻度尺)上读

出g值，从“重力加速度表”(秒表和表格)中读出g值。

课堂生成预测：

(1)“重力加速度尺”的设计

利用打点计时器测定重力加速度。用打点计时器(频率为50Hz)打出物体自由下落的纸带，取0.1秒(每隔5点取一计数点)作为时间单位，根据Δs=gT2可得，g=ΔsT2=Δs0.12=100·Δs。若Δs的单位是cm，则g=Δs，所以用毫米刻度尺测得Δs的值(单位为cm)等于g值。那么将毫米刻度尺的单位cm换成m／s2，毫米刻度尺就成为“重力加速度尺”。

(2)“重力加速度表”的设计

利用单摆测定重力加速度。取摆长为1．01m，用秒表测出单摆做50次全振动所用的时间t，则g=4π2lT2=4×9.87×1.01(t50)2=105t2。

设计如下表格（图一）：根据上式计算出与每一个t值对应的g值填入表格中，所以在实验中只要从秒表上读出时间t，就可以在表格中查出对应的g值。

图一 重力加速度表

此表可以运用EXCEL软件进行细化处理：A列为时间t值，B列为重力加速度g值。在A1和A2单元格中分别输入不同的t值(根据需要设置数值，若g不能超过100m／s2，则t值可以从30s开始设置，两数字差值越小越精确。)，选中A1、A2单元格，鼠标放在A2单元格的右下角，当出现实心的“+”时按住鼠标左键往下拖。在B1单元格中输入“=100000／(A1*A1)”，按回车键，则在B1单元格中出现 对应A1的g值；鼠标放在B1单元格的右下角，当出现实心的“+”时按住鼠标左键往下拖。这样，B列的一系列g值就对应A列的一系列的t值。根据单摆实验，利用秒表和上述表格就可以直接读出重力加速度的值。

4．3 你来做一做——探究实践

(1)学生制作“重力加速度尺”和“重力加速度表”，并测量地球的重力加速度g值，验证其准确性；

(2)如何构建不同重力加速度的天体模型和测量模拟天体的重力加速度值gx呢?模拟天体构建预测：①小车带动纸带沿光滑斜面向下运动(gx=gsinθ)；②带电摆球，放在竖直方向的电场中；③单摆放在水中；④磁性摆球放在竖直方向的磁场中……讨论实验的可操作性。

学生分组实验：将小组编号，每组交流g值的测量方案和实验过程，教师和学生共同评价。

4．4 你怎样表达——探究结论

学生能熟练而灵活地表达实验结论也是一种能力，表达的方式有：文字、语言、公式、图表、图象等。让每一小组的代表叙述方案的设计思想、操作过程、实验结果，有什么需要改进，还想怎么做，课后还有什么值得探究等等。

4．5 你有何感想——探究评价

经过探究获得成果后，学生的成就感难于言表，这时教师趁热打铁，让学生谈感想、谈心情、谈收获、谈教训、谈遇到的困难、谈学到的方法，充分让学生体会探究的快乐，理解知识的内在逻辑魅力以及产生的美感。最后，教师建议将这一研究成果提供给中华人民共和国国家航天局，并委托“神州n号”飞船的宇航员，到达x星球后，用我们设计的“重力加速度尺”和“重力加速度表”来测定该星球表面的重力加速度。

5 教学反思

中学物理的核心理念是以学生为本，让学生主动参与、体验和感悟科学探究的过程和方法；体会成功的喜悦；激发他们持久的学习兴趣和求知欲望；并在探究实践的过程中培养自主学习的能力，逐步实现学生学习方式的转变；使学生逐步养成敢于质疑、善于交流、乐于合作、勇于实践的科学态度。因此教师在实验教学的过程中，不拘泥于教材上实验的内容，善于设计开放型实验，引导学生进行科学探究。

(栏目编辑邓 磊)