学生实验设计

学生实验设计（共8篇）

学生实验设计 篇1

科学探究包括“七个环节”，根据教学目标提出一个有价值的问题，会引发许多的猜想;猜想仅停留在主观层面。要验证猜想，就得制定计划和设计实验。如果没有制定计划和设计实验这一环节，一切问题无法解决;一切猜想无法验证。只有合理设计试验这一环节，才能进行实验、搜集数据;从而进行分析论证，进而交流和评估。因此，设计实验在科学探究中就像一根栋梁，承上启下。如何养学生设计实验能力;笔者认为可以从以下几个方面尝试：

一、在筛选猜想中设计实验

根据生活经验或创设物理情景中，引发学生提出问题后;学生会从不同角度、不同认知、不同经历，提出种种猜想;这是一个发散思维过程。我们不可能对所有猜想都一一用实验验证。例如;探究电阻大小与什么因素有关;学生猜想有长度、密度、体积、横截面积、质量、材料等有关。那么，我就与学生一起分析考虑长度、横截面积，实际上考虑了体积;考虑材料实际上考虑了密度;考虑了体积、密度，实际上考虑了质量。经过分析，学生才明白为何只考虑材料、长度、横截面积以及温度。这样也大大节省进行实验时间。但这不能走向极端;有时探究某些物理量难以分析而试验又容易做，还是依猜想设计实验。比如，探究摩擦力大小与什么因素有关?学生猜想除了与压力、接触面粗糙程度有关外;还涉及压力的作用点、运动方向、运动速度、接触面面积等等，可以做实验给学生看，并不占有教学时间。

二、 在明确实验原理中设计实验

物理教材中涉及物理量之间的定量关系常常用公式表示。例如：V=S/t、ρ= 、I=U/R

等等;往往将这些公式作为原理设计实验。测运动物体的平均速度，只要测运动物体的路程以及通过这段路程的时间，围饶测这两个物理量，选用器材和仪器设计实验。有时为了减小误差，还要考虑先测什么，后测什么，选用器材和仪器的规格。在测定电功率实验中，实验

设计思路是：根据实验原理，明确要测物理量是电流和电压;根据所测物理量设计电路图，从电路图中体现选用器材和仪器的规格，然后连接实物电路(提醒注意事项、实验步骤)，根据所测物理量设计表格。设计思路清晰，给学生程序性知识，学生设计实验能力就会在潜移默化中提高。

三、在比较实验方案中设计试验

在探究欧姆定律实验中，我让学生根据实验原理上台板画设计电路图。甲同学画设计电路图没带滑动变阻器元件符号;乙同学画设计电路图带滑动变阻器元件符号。针对这种情况，

让全班同学展开讨论取得共识：甲同学画设计电路图只能测一组电流和电压值，乙同学画设计电路图能测多组电流和电压值，可做到保持R两端的电压不变，且操作方便。比较实验方案虽然费时，但在以后设计测电功率电路费时较少，非常值得。比如在测液体密度时，

是直接测量法还是用剩余法好?让学生进行比较，从而培养学生改进实验的.意识，到达提高设计实验能力。

四、在明确实验方法中设计实验

初中物理研究方法常有：控制变量法、等效替代法、转换法、类比法、图象法、模型法以及逆向思维法等.根据研究对象，结合教学实际恰当选择研究方法，可以帮助学生理清探究思路，增强实验设计能力。比如，研究物理量同影响它的多个因素中的一个因素的关系，可将除了这个因素以外的其它因素人为地控制起来，使其保持不变;单独研究物理量与这个因素的关系，得出结论。然后再逐一研究综合起来得出规律。当我们研究电阻大小与什么因素有关、凸透镜成像规律等问题时，为什么没有实验原理照样可以进行设计实验，其原因就是明确实验方法。

学生实验设计 篇2

实验设计题能拓宽学生的思维空间, 有利于学生的科学素质和创新能力的培养.当前学生对生物学实验教学普遍重视不够, 学生缺乏对实验设计基础知识的学习和训练, 因此学生的实验设计能力较差.为尽快而有效地提高学生的生物实验设计能力, 应加强该方面的教学实践.

一、加强教学实践, 挖掘教材中的实验设计理论知识

著名教育学家布鲁姆认为, 决定教学效果有三个主要因素:认知的前提能力 (基础知识) 、情感的前提特性 (参加学习的动机情感) 、教学的质.它们对学习速度的影响分别是50%、25%、25%, 虽然有了知识不等于就有了能力, 但没有知识则不可能提高能力, 由此可见基础知识的重要地位, 因此实验设计之前必须深谙实验设计的原理.

1.拓展教学, 明确实验设计原理

在现行的教材中对生物学实验设计的基本原则和方法等内容没有专门的系统阐述, 而是把它们隐含在教材的实验内容和生物学史的内容之中, 这就要求教师应善于发现并挖掘出教材中的隐含信息, 帮助学生了解和掌握实验设计的理论知识.例如复习“唾液淀粉酶对淀粉的消化作用”实验时, 通过对实验原理、操作步骤的细致分析, 帮助学生形成科学、严谨的实验设计思想;通过比较对照组实验在实验过程中的重要作用, 使学生学会运用实验设计的科学性原则——设立对照组;通过实验内容的剖析, 使学生掌握实验设计的准确性原则——设立多因子变量.通过分析生长素的发现历程和孟德尔遗传规律的揭示过程使学生了解实验设计的基本方法和步骤.

2.补充经典实验, 优化实验设计理论知识

分析教材中的实验发现, 实验内容少且缺乏系统性的方法指导, 这对于学生全面了解实验设计的理论知识是不够的.因此, 在教学中可以适当地补充生物学的经典实验 (如伞藻的嫁接实验、童弟周培育单尾鳍金鱼实验等) , 着重让学生了解实验者的实验意图, 认识实验的形成过程, 分析实验中设置的实验条件的目的.这对于学生进一步理解实验设计的原则, 掌握实验设计的方法, 都是十分重要的.

二、强化训练, 培养学生独立完成研究型设计实验的能力

强化生物实验设计训练, 是培养学生实验设计能力的必经之路.学生在明确了实验设计的基本原理后, 只有通过必要的实验设计训练, 才能真正掌握实验设计的方法, 提高实验设计能力.

1.课本实验的重新设计——树立实验设计的信心

进行实验设计的初期, 学生对实验设计方案的思路模糊, 存在畏惧的心理.此时教师可采取由浅入深、循序渐进的策略, 帮助学生树立实验设计的自信心.课本实验是学生既熟悉又亲切的知识, 教师在课本实验的复习中可灵活地改变实验的某个条件, 让学生模仿课本实验的程序进行简单的实验设计, 使学生从中获得成功感, 增强对实验设计的兴趣;同时在“模仿”的过程中训练学生实验设计的思维方式, 使学生初步形成实验设计的思路.在学习“还原糖的鉴定”后, 让学生练习由相关的课本实验重组、改编的实验设计题型.例如, 让学生练习2001年上海高考生物实验设计题.此实验设计步骤是以高二课本“实验一”为蓝本, 源于教材又高于教材, 旨在考查学生利用课本实验基础知识对新情境材料的分析和探究能力.利用该题可引导学生比较“鉴定还原性糖”与生物课本中的步骤有什么不同、“鉴定淀粉”与化学课本中鉴定淀粉溶液有何不同.学生往往能从中得到启发, 在对课本实验的复习过程中形成基本的实验技能.

2.典型习题的剖析——理顺实验设计的思路

加强学生实验能力的培养, 不但要重视分析、解释实验现象、结果以及推导实验结论能力的培养, 更应重视培养设计实验方案的能力.提高学生实验设计的能力, 教师不但要让学生明确实验设计的理论知识, 更重要的是应让学生掌握实验设计的正确思路, 准确完整地表达实验设计的全过程, 下面结合2005年广东生物实验题对实验设计思路做简要分析.

研究性学习小组的同学在某电镀厂排水口采集重金属污染液100 OmL.利用以下实验材料和器材设计实验, 探究不同浓度重金属污染液对水稻种子萌发和生长的影响.

实验材料和器材:水稻种子、试管、培养皿、纱布、尺子 (100 mm) 、蒸馏水、恒温光照培养箱、温度设定为28℃、光强度为200 OLux (实验材料和器材的数量不限) .

根据给出的实验材料和器材, 请设计实验方法和步骤、预测实验结果并作出分析.

(1) 方法和步骤:

(2) 结果预测和分析:

该题是探究实验设计题, 考查学生对实验方法和步骤的设计, 分析和处理实验数据, 作出合理的结论.解题思路为:

1.首先认真阅读试题, 明确实验探究目的:不同浓度重金属污染液对水稻种子萌发和生长的影响.然后仔细审查题目中提供的实验材料和用具, 初步设想这些材料、用具在实验中可能起的作用.

2.实验原理:重金属污染液对植物有毒害作用 (生物学科知识定位) , 测定不同浓度重金属污染液对水稻种子萌发和生长的影响.如可用单位时间内幼苗株高 (或根长) 或萌发率等任一种明确的、可量度的指标进行评价.

3.确定实验思路. (1) 确定实验变量为:不同浓度的重金属污染液.根据材料应进行配制, 用蒸馏水将重金属污染液逐级稀释10、102、103、104倍等 (稀释过程中pH的变化可不作考虑) , 获得多种不同浓度的污染液.不能忘记设空白对照组 (变量为蒸馏水) .

(2) 保证实验条件的一致性.除处理因素 (变量) 外, 其他实验条件必须保持一致.用等量 (数量、质量等) 水稻种子, 放入相同的用纱布铺垫的培养皿中, 给予相同的条件恒温光照培养箱, 温度设定为28℃, 光强度为200 OLux进行实验.为保证实验过程科学性, 要注意每天补充等量的相应浓度重金属污染液, 对照组补充等体积的蒸馏水.

(3) 实验结果的处理.根据实验材料, 要用尺子来测量幼苗株高 (或根长) , 计算其平均值, 确定其萌发和生长情况.最后, 根据有关理论和原理对实验可能出现的结果进行预测, 并能科学合理地分析不同浓度的重金属污染液对水稻种子的萌发和生长是否有抑制作用, 抑制程度如何.

4.设计实验步骤.思路清楚后, 按顺序把步骤和现象表述出来.表述时注意实验操作的规范性和科学性, 实验现象表述要准确, 语言表达要简明.本题设计步骤如下:

由以上分析得出实验设计的基本思路为:1.明确要求和目的;2.联系理论原理;3.确定实验思路;4.设计实验步骤;5.实验结果的预期、分析和讨论.

3.专题训练——深化对实验设计的理解

“实践出真知.”学习的目的在于应用, 只有将知识应用于实践, 才能加深对知识的理解和巩固, 从而形成相应的技能.学生在明确了实验设计的基本原则和思路之后, 一定数量的练习是必要的, 它可培养学生综合处理信息的能力、逻辑思维能力以及语言文字的表达能力等.为了使学生更好地掌握实验设计的方法, 提高运用知识解决问题的能力, 可以根据实验设计题的类型, 采用专题训练的做法.专题训练的内容有: (1) 设计实验方案:如三支试管内分别装有红眼雄性和两种不同基因型的红眼雌性果蝇, 还有一支试管内装有白眼果蝇.请利用实验室条件设计最佳方案, 鉴定并写出上述三支试管内果蝇的基因型 (显性基因用b表示) .这种题型要求学生根据题目的要求和给出的条件, 确定跟书本相关的知识点涉及的实验原理, 构思相关的生物情景, 尔后再设计便于操作的实验方案.这有利于培养学生的想象能力、设计能力和创造能力. (2) 设计实验步骤:此类题目要求学生根据给定的器材和药品以及实验提出的目的, 设计或补全实验步骤.这类题目体现了高考题强调理论与实际结合、学以致用的特点, 有利于学生全面掌握实验设计的方法、步骤. (3) 设计实验改进方法:此类题目主要检查学生对实验设计的严密性和科学性的把握, 并以此为媒介, 引出解决问题的思路方法, 进一步培养学生的科学素质和思维能力.题型如1999年广东省的生物高考第44题, 验证pH对唾液淀粉酶活性的影响 (题略) .学生通过专题性的实验设计练习, 对实验设计的原理有了更进一步的理解, 训练了思维的独特性和文字表达的准确性, 创新能力得到极大的提高, 同时使学生对实验设计的情感得到了升华, 最终对实验设计的兴趣发生了质的飞跃.

4.交流点拨——提高实验设计的能力

由于实验设计题具有开放性的特点, 再加上每个学生自己独特的思考方法和不同的解决问题的途径, 得出的结果是多种多样的.所以, 在进行了一定数量的设计训练后, 教师要及时给予点拨或引导, 让学生交流设计成果, 总结出生物实验设计方案的基本思路和评价标准 (科学合理、设计简捷、效果明显等) , 从而提高实验设计的能力.另外, 通过学生对实验设计方案的讨论, 可以互相取长补短, 完善设计方案, 丰富设计内容.同学的启示和教师的点拨丰富了解题的思路, 启迪了思维, 通过交流点拨使每个同学对问题的理解更加全面和深入, 实验设计能力从本质上得到了很大的提高.

参考文献

[1]郭友等编著.教师教学技能[M].北京:首都师范大学出版社, 2000.

[2]薛静尧.高考理综复习指南:教你设计生物实验[N].现代教育报-高考周刊, 2004-04-28.

优化实验设计　启迪学生思维 篇3

在实验教学过程中,教师要善于从多种角度优化实验设计,使学生学会“手脑并用”,让学生的思维火花在“设疑→实验→质疑→顿悟”的教学进程中一次次闪耀,体验学习的快乐和科学知识的魅力,并有利于知识的同化和灵活运用,逐步形成科学思维的习惯。

1 改变反应物的用量,促进求异思维

初中科学教材中很多实验具有“量变引起质变”的辩证内涵,教师若有意识地改变实验中药品的用量,与教材中规定用量的实验现象进行对比,会达到“出其不意”的效果。

如华师大《科学》九上第二章有一个实验活动:“用新制的Cu(OH)₂检验葡萄糖”。在学完九下化学内容后,安排一个学生分组探究活动,重做这个实验。

原课本要求:用2 mL 10 % NaOH滴加 4~5滴 5 %CuSO₄溶液制成 Cu(OH)₂再加入2 mL 10%葡萄糖加热煮沸,通过观察Cu(OH)₂颜色变化,检验葡萄糖的存在。

分组实验:每组第一次按课本药品用量及步骤进行实验,加热煮沸观察Cu(OH)₂颜色变化。

设疑:增大NaOH溶液浓度,滴入CuSO₄溶液量增多,现象仍一样吗?

实验:第2次用4 mL 10% NaOH滴加8~10滴5% CuSO₄溶液制成 Cu(OH)₂, 再加入 2 mL 10%葡萄糖(Cu(OH)₂过量), 加热煮沸,观察Cu(OH)₂颜色变化,并与第一次的实验现象进行比较。

质疑:不同的实验现象引发学生的思考,纷纷提出问题:“第一次实验 Cu(OH)₂加热煮沸后变成红色。第2次实验Cu(OH)₂加热煮沸后为什么一部分变成黑色,一部分变成红色?”

教师趁势引导:“同学们,根据第一次实验现象你能得出什么结论?你们猜想第二次实验中生成的黑色物质是什么?红色物质是什么?说出你们猜想的理由。”

学生提出多种猜想:有的认为黑色物质是碳,红色物质是Cu。猜想理由是Cu(OH)₂使C₆H₁₂O₆脱水碳化生成了碳;有的认为黑色物质是CuO, 红色物质是Cu。猜想理由Cu(OH)₂是不溶性碱加热能分解成CuO和H₂O;还有的认为黑色物质是CuO,红色物质是Cu和Cu₂O。他的理由 Cu(OH)₂不可能使C₆H₁₂O₆脱水碳化,否则第一次实验中Cu(OH)₂也能使C₆H₁₂O₆脱水碳化生成黑色物质;对红色物质猜想是Cu和Cu₂O,理由是从H₂还原CuO实验了解到红色生成物可能是Cu和Cu₂O的混合物。以上学生的猜想及理由似乎都有道理,教师不急于评价对错或抛给学生答案,而是让学生通过设计实验来验证黑色物质是C还是CuO,红色物质是Cu还是Cu₂O。学生又提出了多种实验方案:1.取黑色物质加入少量的稀硫酸微热看溶液是否变成蓝色,若变蓝色说明黑色物质是CuO而不是C。2.用石棉网灼热黑色物质,用内壁附有澄清石灰水的小烧杯罩住,观察内壁是否变浑浊,若浑浊说明黑色物质是C。3.将黑色物质灼热后,立即放入盛满氢气的集气瓶,看是否变成红色,若变红色说明黑色物质是CuO。4.在红色物质中滴加稀硫酸微热,若不能反应则红色物质是Cu,若能反应则是Cu₂O。”

又如:探究“空气中氧气的体积分数”实验中,白磷足量或不足量充分燃烧后,钟罩内水面上升刻度不同,从而启发学生思考影响氧气体积分数偏小的各种原因。还如探究“用H₂O₂溶液和MnO₂催化剂制取氧气”实验时, 让学生用溶质质量分数分别为2%、5%、8%的H₂O₂溶液和等质量的MnO₂混合制取氧气,可以观察到各实验中产生氧气的速率明显不同,从而激发学生探究“影响化学反应速率可能与哪些因素有关?”。再如探究“Na₂CO₃溶液与盐酸反应”实验时,若在 Na₂CO₃溶液中滴加少量稀盐酸,与加入足量稀盐酸时观察到产生气泡现象不同,从而激发学生探究“Na₂CO₃与少量稀盐酸反应生成产物是什么?”这些事例中渗透了“量变到质变”的辨证思想,学生的学习也更积极主动,课堂充满了活力。

2 改变实验器材,培养发散思维

在实验教学中,教师要有强烈的课程资源整合意识。同一实验中,要善于改变实验器材,采用多种方法的实验设计,开阔学生的视野,启迪学生的发散性思维。

如在已学过实验室制取O₂的基础上,学习“实验室制取CO₂气体”时,教师故意创设如下情景:“用如图1所示带单孔橡皮塞的小试管和集气瓶制取CO₂气体,在取石灰石药品时,挑出来的石灰石大多放不进小试管口,只好取小颗粒与稀盐酸反应,实验时发现反应速率太快,验满时发现集气瓶中CO₂未满而反应已停止。”学生看在眼里急在心里,七嘴八舌议论纷纷。此时教师提出问题:“如你想制取3瓶CO₂气体,用于检验CO₂性质,你认为此装置有何不足?”学生纷纷动脑一起讨论解决困难,有的说此反应装置太小;有的说此装置不能控制反应速率;有的说此装置不能随时控制反应停止和进行。教师又问“为了解决以上问题,应如何改进装置,请设计装置草图。”学生设计了多种反应装置,如图2所示:

接着让学生当裁判评价哪种设计方案最佳, 说出理由,并评选最佳设计奖和最佳评论员。在这过程中学生参与的热情高涨,顺利解决了发生装置的问题。教师再提出关于收集装置的问题:“我们生活中有哪些器材可以收集CO₂气体?”学生方法很多,除了课本中常见的收集装置外,有的说用扁瘪的气球或塑料袋收集较方便不用排空气,而且使用时只要插入管子通过挤压就可把气体导出;有的说用洗气瓶收集气体比常见的排空气法方便,可以直接在导管口验纯不用浪费整瓶气体,可节约药品;有的说用针筒跟带橡皮管的导管相连收集更方便。

又如探究喷泉形成原因时,若让学生设计实验难度太高,教师可以展示多种形成喷泉的实验装置,让学生逐个分析这些装置形成喷泉的原理,并让学生归纳要形成喷泉可采用方法。经过分析归纳学生得出形成喷泉可采用方法有:1.利用气体和溶液反应改变装置压强差。2.利用溶解性极大的气体溶于水形成压强差。3.利用物理方法通过改变装置内温度改变装置压强差。

实验教学中,改变器材的设计方法有:1.同一实验让学生设计不同的装置进行实验。2.通过教师展示不同实验装置让学生分析各装置的实验原理,进行总结归纳,等等。但教师在引导学生解决问题的过程中应始终坚持不急于指思路、抛答案,而是要给出相关信息激发学习热情、挑战他们的思维。课堂教学目的不只是使学生获得知识,更重要的是培养学生科学思维的能力和科学研究方法。

3 改变实验操作步骤,培养学生逆向思维

在实验过程中,教师可有意“颠倒或改变实验操作顺序,或省略必须的操作步骤。”使实验结果出错,让学生在找错改错中,培养学生严谨求实的科学态度,提高学生逆向思维能力。

如在学习浓硫酸稀释时,如果教师让学生由浓硫酸的性质,推测出稀释时应将浓硫酸倒入水中,再让学生实验。这样的实验,学生照方抓药显得被动、缺乏思维。我试着改变实验操作步骤,为保证实验安全,选用一只大烧杯下面垫一块50 cm×50 cm的正方形玻璃板,以免酸液飞溅到桌面。先向大烧杯中滴入几滴紫色石蕊试液,倒入一定量的浓硫酸,学生观察到石蕊试液变红——马上说出这是酸与指示剂的作用,不一会儿,红色褪去——学生想到浓硫酸使石蕊脱水,接着向该烧杯中加入水,看到酸液剧烈飞溅,大烧杯内、外溅满了液滴。学生既惊慌又兴奋,积极性受到极大的调动,几乎都异口同声地说:“不能将水倒入浓硫酸中。”学生思维积极,不但问题分析得好,并且印象深刻。

又如:在探究“Fe₂O₃样品中Fe₂O₃的质量分数”实验时,教师出示如图3装置,并提出问题:“通过哪些方法可以求得Fe₂O₃样品中Fe₂O₃的质量分数?”

学生考虑出如下三种方案:1.待完全反应后,通过C装置反应前后增加的二氧化碳质量,求得Fe₂O₃质量;2.通过B装置反应前后减少的氧元素质量,得到Fe₂O₃质量;3.把反应后的锌粒洗涤烘干,根据反应前后锌粒质量改变量求得氢气,再求得Fe₂O₃质量。

接着教师让学生当裁判评价上述三种方案求得样品中Fe₂O₃的质量是否准确,若不准确,请分析原因及应如何改进实验?教师在解决问题的过程中应始终坚持不急于指思路、抛答案,而是要给出相关信息激发学习热情、挑战学生的思维。课堂教学目的不只是使学生获得知识,更重要的是培养学生科学思维的能力和科学研究方法。

4 制造实验“假象”,培养逻辑思维能力

古人云:“疑者,觉悟之机。”无智者往往被实验“假象”所蒙蔽, 智者往往能识破“假象”, 去伪存真。在实验教学中, 教师也不妨制造实验“假象”,营造积极思维的氛围,培养逻辑思维能力,让学生争做火眼金睛的智者,体验科学探究的乐趣。

如在探究“铝和锌与酸反应的速率大小”时,用久置在空气中的铝片和存放在试剂瓶中锌粒分别和同质量分数、相等质量的稀盐酸反应,让学生观察不同时间段金属表面产生气泡的速率变化。学生观察的结果是实验刚开始时锌粒表面产生气泡速率远远大于铝片,一段时间后发现铝片表面产生气泡速率且远远大于锌粒表面。在这实验过程中,学生观察到了两种截然不同的现象感到非常好奇,从而激发他们探究产生实验“假像”的可能原因。又如在复习唾液淀粉酶对淀粉的消化作用时,教师故意设计了这样一个实验:向淀粉糊中滴加几滴唾液,再滴入碘液结果发现试管内物质变蓝色。教师让学生分析老师实验失败的原因,并让他们比比谁“火眼金睛”最厉害。学生分析出了多种形成假象的原因:1.淀粉糊太浓或太多。2.滴入唾液太细或太少。3.试管内物质温度太低或太高。4.原试管没清洗干净残留酸性或碱性物质影响酸的活性。5.操作时没有振荡等等。

学生实验设计 篇4

（实验报告）

一、课题的提出：

我国素有“诗乡”、“诗国”之美称，相传黄帝时期就有了著名的《弹歌》。在祖国上下几千年的历史长河中，诗歌在祖国灿烂的文化史上占有极其重要的地位。诗歌按体裁分，可分为古体诗和近体诗。通过诗歌的教学，可以帮助学生了解我国古代优秀的文化遗产，了解我国现代化建设所取得的瞩目成就，从而培养学生热爱祖国的思想感情和爱美的情趣。同时，通过学生在诗歌学习中主动参与学习，既提高了学生对祖国精美语言文字的感悟，又激发了学生主动地探求知识、获取知识的兴趣。

二、课题提出的理论依据

1、《小学语文新大纲》小学语文教材

2、《现代课堂教学研究资料》

三、课题实验的具体内容

六年制小学语文课本中的诗词及课外积累的诗词。

四、课题实验的具体操作

在具体的教学过程中，可采用以下几种方法：

1、情境教学法

情境教学具有“形真、情切、意远、理寓其中，促进发展”五个要素，实质上正是反映了学生从感性到理性，从具体到抽象的认识发展过程。在具体的实验过程中，采用引导、谈话、激趣等形式，为学生创设一个宽松、和谐、活跃、自主的课堂氛围。通过一些利于激发学生学习兴趣的辅助课件或实际资料，让学生在情感上进入诗歌所反映的情境中，继而首先激发起学生主动参与学习的兴趣。

2、“五动”教学法

“五动”即动脑、动手、动眼、动耳、动口。

（1）动脑：即启动思维思考诗歌的意境，想象诗歌所展现出的画面，由画面来理解诗意。

（2）动手：把自己根据诗意构思出的图画画在纸上或演示在黑板上，或是学生根据诗歌中的意境进行实际的表演，这样通过多样的形式使学生加深对诗歌的理解。

（3）动眼：即观察。观察图画，观察实际生活中的具体景物，培养学生仔细观察的能力和习惯。

（4）动耳：即利用电教媒体，让学生用耳听读或听说，感受诗歌文字的美，继而提高自己的审美观和欣赏美的能力水平。

（5）动口：即学生根据自己对诗歌的感知，有感情朗读，朗诵；学生根据自己对诗歌的理解，用自己的话像讲故事一样复述出来。培养学生的朗读水平和口头表达能力。

“五动”教学法，旨在让学生积极主动地参加到学习中来，让学生在课堂上充分“动”起来，真正体现以学生为主体的教学思想。

3、“背—读—议—演—画—品”教学法

（1）“背” 以背引入，重视积累，创设情境。

新大纲重视了学生的积累语言和收集能力的培养，课前布置学生对所的古诗进行收集整理，对他们收集整理能力的培养有很大帮助。教学古诗时让孩子们将自已能背下的古诗背出来，既检查了孩子课前的预习情况，又创设了一种诗的氛围，为新的诗歌内容的学习准备了情境。在教学古诗《寻陷隐者不遇》时，我先问孩子们：“我们已经学了不少古诗了，谁来背一背？”孩子们踊跃举手，将自己在课前收集到的自己能背的古诗背给大家听。等到孩子们背完了，我说：“大家没有古诗了吗？今天我们再来学习一首《寻隐者不遇》！”孩子们兴趣盎然，立刻投入到新课的学习中。

（2）“读” 初读感知，体现自我。

借着孩子们对诗歌的浓厚兴趣，让他们对新课内容进行初读感知，在自由的初读中体现自己对诗句的理解。待大家读完后，可让学生个体竞读，看谁读得好，读得有感情。谁读得好，由学生自己去评价，去模仿。如果课文配有画面，还可让学生分成小组读轮流读：一组读，一组看画面。通过这样多种形式的读，学生对诗句的内容有了一个初步的感知。为下一步的学习打基础，作好了知识铺垫。（在此环节中，教师没有必要让学生用统一的所谓标准的语调去读,而就让他们充分地体现自我,自己认为该怎么读好就怎么读。其实在听了别人读之后，他们会自然而然地选择榜样，模仿读好。）

（3）“议” 小组合作探究，体现自主。

孩子们对诗句内容有了富有个性化的理解，也就说有了自己的见解。与此同时也有了疑问：对诗句的意思不明白，或对诗中的某些字词不理解。这就是说，孩子们进入了“愤悱”状态，“不愤不悱，不启不发。”此时就要让孩子们说出自己的见解，道出自己的困惑。这是安排孩子们自主合作探究学习的最好时机，就要让他们带着问题，目标明确地进行讨论，思考，自主合作探究，分析问题解决问题。如在教学《宿新市徐公店》一诗时，我让孩子们进行小组学习，并告诉他们：“把自己对诗句的理解说给大家听，将不明白的地方提出来，大家讨论解决，如果小组讨论都不能解决的，小组学习完后再全班共同来解决。”孩子们按照教师的安排活动开来。在教学《寻隐者不遇》一诗时，孩子们讨论学习后，提出了问题：“寻隐者不遇”是什么意思？这时教师不要急于回答，应引导学生进行理解，我是这样处理的：我先问，“‘隐者’是什么意思？”有孩子答道，“‘隐者’就是隐居的人。”“寻隐者”又是什么意思呢？“不遇”是什么意思？孩子们在别人的发言和老师的启发下明白了。总之能让学生自己解决的问题，老师尽量不要包办。

孩子们没有问题要问了，这个环节还不算完，还需要检查一下各小组讨论学习的情况，或者说叫交流小组学习信息。让每个组以代表发言的方式将学习的结果进行交流。具体说来可进行以下操作：让孩子们说出（诗句中的重点词、句的意思；前面发言后，有不同见解的同学可进行补；有了较为合理的答案或大家认同的结论后，再笔记下来；这样充分调动了孩子们学习的主动性和积极性，并实现了资源共享和优势互补，增加了课堂容量和信息量，提高了课堂效益。

（4）“演” 演出诗句内容，再现诗句，感悟诗句情感。

通过小组学习，孩子们对诗句内容有了较深的理解，可根据诗的内容适当安排学生演一演诗的内容，如教学《寻隐者不遇》时，可安排学生根据诗句内容演一演，将童子与诗人的对话和作者的情感变化用表演的方式再现出来。演分两个环节，先让学生在下面根据诗句内容，与同组同学相互演。再取到台上为全班同学演，台上同学演时，下面同学要认真看，看后提出不同的意见。通过孩子们的演，将诗句内容用孩子们的体态语言再现了出来，也将诗中隐藏的对话凸现了出来，使孩子们感悟到古诗用语之精炼。又如教学《游园不值》一诗时，可让学生演一演诗人的动作表情，从中感悟诗人对苍苔的怜爱和游园不值的失落及看到红杏出墙的欣慰之情。

（5）“画” 画出诗句内容，再创诗的意境，培养创新意识。

不少诗句都包含了富有诗意的画面，特别以王维的诗为甚，“诗中有画，画中有诗。”理解了诗句内容，对于富含画意的诗，可让学生根据对诗句的理解进行想象画或临摹画、简笔画，通过画可以加深对诗句的理解，也可培养学生的创新意识和创造能力。如在教学《寻隐者不遇》一诗时，我让学生根据自己对诗的理解，画一幅画。孩子们马上画起来，不一会儿动作快的同学就画完了，画的内容很有意思。在教学《宿新市徐公店》一诗时，也可让孩子们画一画诗反映的画面：稀疏的篱笆、弯弯的小径、新绿的树枝、急走追蝶的儿童、金黄的菜花、飞舞的黄蝶。教学《咏柳》一诗时，可让学生画出诗中所描绘的柳树：枝叶繁茂、生机勃勃„„

（6）“品” 品读诗句，品出韵味。

理解了诗句意思，感悟了诗句情感，这时再来读诗句，其感受就和初读肯定不同。这时可让学生根据自己对诗句的理解、感悟，进行富有情感的品读。品读不必追求同一的语调，要珍重学生的个性，多让学生展示自己，读出不同的感受、不同的韵味，只要是学生的真情实感，就是非常宝贵的。此环节，还可设置一些情境，让学生在情境中自然而然地真情流露。比如，学完一首诗后问孩子们：你们学了这首诗后，回家愿意背给爷爷或者奶奶听吗？现在，老师就是你们的奶奶，大家就是乖孙孙，一起来把今天教的诗背给奶奶听一听„„

五、课题实验的原则：

1、主体性原则。

即实验过程中充分体现学生的主体作用，以“生”为本，尽量让学生自主学习，培养学生自主学习的意识和自主学习的能力。体现学生主体性教学可通过教师引导学生“定标、自学、讨论、巩固、小结”等环节来操作运用。

2、实践性原则：

即教学的实践活动是学生作为认识主体，能动地探索和改造客体的活动。在具体的实验过程中可通过图画再现。音乐渲染，角色表演，语言描绘等一些可具体操作的手段来进行教学。

3、整体性原则：

即全体学生都尽量能主动参与到学习中来，不管处于什么层次的学生都能感受到学习的趣味，都能体会到诗歌中语言文字的美及祖国文化的灿烂。

六、课题实验的目标：

通过本实验，激发学生了解我国古代优秀文化遗产和近现代优秀的诗篇，培养学生热爱祖国的思想感情和爱美的情趣，以及了解我国现代化建设所取得的瞩目成就，并在实验的过程中探索小学诗歌阅读的新途径新方法，继而在实验结束时，形成经验论文。

七、实验对象：

天国小学四年级，甘河小学五年级。

八、实验周期：三年

2003年7月

诗歌教学中学生“读”的活动设计

三郎小学

宋光明

阅读教学重在读，课堂上学生通过各种形式的读，如默读、轻声读、朗读等来理解，积累、内化课文语言，把握课文主要内容，体会课文的思想感情。诗歌教学中读更是非常重要，古有“熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟”、“口颔涎流，滋味无穷”、“读书百遍，其义自现”等等之说。诗歌教学中的“读”，在下认为应分以下三步进行：一曰初读，二曰细读，三曰品读。

一、初读

创设情境，引读全诗，初知诗意。

学生的任何学习愿望都是在一定的情境下产生的，诗歌教学中，情境的创设同样十分重要。教师要根据不同的课例特点、结合自身的教学特色，巧妙地创设富于激发性的情境，让学生很快地进入最佳学习状态（即让学生迅速兴奋起来）。如，一个富有情趣的谜语、一幅优美的图画、富有竞争的背诵展示、一段意味深长的故事等，都能让学生兴奋起来，产生学习新知的强烈欲望。随即就要进行新课的学习——引读全诗。引读就是老师或优生进行示范朗读，低段诗歌教学中最好由老师或录音示范朗读，而中高段诗歌教学则可由学生竞读，让学生通过对同伴的朗读的自主性的评价来能动地选取朗读范例。无论是学生示范朗读还是老师的示范朗读（即引读）应注意以下几点：（1）、注意节奏，即诗句的停顿、重音等。（2）、读时要让学生（听的学生）看图、展开想象。（3）要读出感情，注意速度和语调，尽量将作者的情感在读中传出来，激昂处还他个激昂，委婉处还他个委婉。让听者受到感染，产生朗读欲望。这个时候就可安排学生自由朗读或集体朗读，也可安排小组朗读，给学生一个表现自我，一试身手的机会。在此环节中，学生初知了诗的大意，为进一步理解诗句内容打好了知识和情感准备。如在教学《寻隐者不遇》一课时，我是这样设计的：先让学生竞背自己知道的五言古诗，将学生带入一个浓郁的诗歌学习氛围；然后让学生自由读新诗后竞读，通过几个优生的竞读示范后，学生心目中有了自己的范例；再让孩子们进行朗读全诗（小组，集体轮流进行），并轮流看画面想象诗句内容。

二、细读

理解关键词句，读出诗境。

在学生通过一系列的学习，理解了关键词句的意思后，就要指导学生进行细读，读出对诗句的理解，读出诗的意境。此时的读就已融入了学生对诗句的理解和对作者情感的体验，也就是学生对新知识重新建构并用语言表现出来的过程。细读应注意以下几个方面的问题：（1）、细读环节的安排时机（也就是什么情况下安排细读）。具体地说，应当是在学生通过一系列的自主学习活动，理解了诗句内容，对诗句内容有了新的感受，急于用朗读来抒发的情况下安排。（2）、细读形式。读的形式要多样，个人竞读，小组朗读，集体朗读，男女分组竞读，自由朗读等，依实际情况（学生的习惯、兴趣等）而定。还可创设一定的朗读氛围，让学生充满激情进行细读，读出真情实感，读出诗句的激昂、婉转、诗情、画意。（3）、细读时应尊重学生的个性，不追求同一，因为不同的个体有不同的生活经验、体验、知识层次等（即具有个性差异），所以不能让学生以同一语气、语调进行朗读。比如在教学《题西林壁》一诗时，当学生理解了诗句中的重点词后，我安排学生朗读，并让他们注意读出感情、体验，这一次孩子们比开初读得更好，更能体现诗意。接着我又安排孩子们争取站起来读给大家听，站起来的孩子读得真好，完全读出了诗的意境。

三、品读

凭借情感、经验体验语感，诵出诗韵。

学生理解了诗句内容，领悟了诗句的情感。就要让学生对诗句进行品读，凭借情感、经验体验语感，诵出诗句的韵味。品读也就是让学生带着体验、情感进行吟诵。因为吟诵时学生与作者的心灵相通了，产生的强烈的共鸣。吟诵时把课文的美与学生领悟到的美融合在一起，所以“诵之不辍，其境愈熟，其味愈长。”比如教学《寻隐者不遇》一课时，在临近结束时，就可让孩子们反复吟诵，诵出作者“松下问童子”时的满怀希望，“言师采药去”时的失望，“只在此山中”时的失望中又萌生一线希望，“云深不知处”时的惘然若失、无可奈何。反复的吟诵中，孩子们会体会到作者的情感，诗句的美妙，也对祖国语言文字的精妙产生浓厚的兴趣，进而也对学习语文产生浓厚的兴趣，同时受到美的熏陶。

品读，还可创设情境，让学生在不知不觉中真情流露。情境的创设要依诗的内容而定，要避免“千课一面”：可设置角色——学生扮乖孙，老师扮奶奶，进行“背给奶奶听”, 表演, ；展示CAI画面（或动画），引学生入境，进行吟诵；设置合适的音乐，进行配乐诗朗读诵；汇报“演出”，即兴诗歌朗读比赛等。

二○○二年四月二十日

诗歌教学中学生自主学习活动设计

三郎小学

宋光明

我国素有“诗乡”、“诗国”的美称。远在黄帝时期就有著名的《弹歌》；西周初年至春秋中叶就出现了我国文学史上的第一部诗歌总集——《诗经》；战国后期又出现了第二部诗歌总集——《楚辞》，其代表作是屈原的《离骚》、《天问》、《九章》等。两汉时期出现了“乐府诗”；魏晋南北朝时期曹氏父子和“竹林七贤”的诗在艺术上都有较高的成就；唐代是我国诗歌最繁荣的黄金时代，诗作近五万首，出现了李白、杜甫、白居易等伟大的诗人；宋代诗歌是在唐诗的基础上发展起来的„„

诗歌教学在小学阶段有着非常重要的地位，通过学习学生可以了解我国古代优秀的文化遗产，积累语言，培养热爱祖国的思想感情，陶冶爱美情趣。小学语文新大纲明确要求学生每学年背诵20至30篇优秀诗文。

小学诗歌教学中如何设计学生自主学习活动呢？教学中笔者作了以下探索：

一、“背” 以背引入，重视积累，创设情境。

新大纲重视了学生的积累语言和收集能力的培养，课前布置学生对所的古诗进行收集整理，对他们收集整理能力的培养有很大帮助。教学古诗时让孩子们将自已能背下的古诗背出来，既检查了孩子课前的预习情况，又创设了一种诗的氛围，为新的诗歌内容的学习准备了情境。在教学古诗《寻隐者不遇》时，我先问孩子们：“我们已经学了不少古诗了，谁来背一背？”孩子们踊跃举手，将自己在课前收集到的自己能背的古诗背给大家听。等到孩子们背完了，我说：“大家没有古诗了吗？今天我们再来学习一首《寻隐者不遇》！”孩子们兴趣盎然，立刻投入到新课的学习中。

二、“读” 初读感知，体现自我。

借着孩子们对诗歌的浓厚兴趣，让他们对新课内容进行初读感知，在自由的初读中体现自己对诗句的理解。待大家读完后，可让学生个体竞读，看谁读得好，读得有感情。谁读得好，由学生自己去评价，去模仿。如果课文配有画面，还可让学生分成小组读轮流读：一组读，一组看画面。通过这样多种形式的读，学生对诗句的内容有了一个初步的感知。为下一步的学习打基础，作好了知识铺垫。（在此环节中，教师没有必要让学生用统一的所谓标准的语调去读,而就让他们充分地体现自我,自己认为该怎么读好就怎么读。其实在听了别人读之后，他们会自然而然地选择榜样，模仿读好。）

三、“议” 小组合作探究，体现自主。

孩子们对诗句内容有了富有个性化的理解，也就说有了自己的见解。与此同时也有了疑问：对诗句的意思不明白，或对诗中的某些字词不理解。这就是说，孩子们进入了“愤悱”状态，“不愤不悱，不启不发。”此时就要让孩子们说出自己的见解，道出自己的困惑。这是安排孩子们自主合作探究学习的最好时机，就要让他们带着问题，目标明确地进行讨论，思考，自主合作探究，分析问题解决问题。如在教学《宿新市徐公店》一诗时，我让孩子们进行小组学习，并告诉他们：“把自己对诗句的理解说给大家听，将不明白的地方提出来，大家讨论解决，如果小组讨论都不能解决的，小组学习完后再全班共同来解决。”孩子们按照教师的安排活动开来。在教学《寻隐者不遇》一诗时，孩子们讨论学习后，提出了问题：“寻隐者不遇”是什么意思？这时教师不要急于回答，应引导学生进行理解，我是这样处理的：我先问，“‘隐者’是什么意思？”有孩子答道，“‘隐者’就是隐居的人。”“寻隐者”又是什么意思呢？“不遇”是什么意思？孩子们在别人的发言和老师的启发下明白了。总之能让学生自己解决的问题，老师尽量不要包办。

孩子们没有问题要问了，这个环节还不算完，还需要检查一下各小组讨论学习的情况，或者说叫交流小组学习信息。让每个组以代表发言的方式将学习的结果进行交流。具体说来可进行以下操作：让孩子们说出（诗句中的重点词、句的意思；前面发言后，有不同见解的同学可进行补充；有了较为合理的答案或大家认同的结论后，再笔记下来；这样充分调动了孩子们学习的主动性和积极性，并实现了资源共享和优势互补，增加了课堂容量和信息量，提高了课堂效益。

四、“演” 演出诗句内容，再现诗句，感悟诗句情感。

通过小组学习，孩子们对诗句内容有了较深的理解，可根据诗的内容适当安排学生演一演诗的内容，如教学《寻隐者不遇》时，可安排学生根据诗句内容演一演，将童子与诗人的对话和作者的情感变化用表演的方式再现出来。演分两个环节，先让学生在下面根据诗句内容，与同组同学相互演。再到台上为全班同学演，台上同学演时，下面同学要认真看，看后提出不同的意见。通过孩子们的演，将诗句内容用孩子们的体态语言再现了出来，也将诗中隐藏的对话凸现了出来，使孩子们感悟到古诗用语之精炼。又如教学《游园不值》一诗时，可让学生演一演诗人的动作表情，从中感悟诗人对苍苔的怜爱和游园不值的失落及看到红杏出墙的欣慰之情。

五、“画” 画出诗句内容，再创诗的意境，培养创新意识。

不少诗句都包含了富有诗意的画面，特别以王维的诗为甚，“诗中有画，画中有诗。”理解了诗句内容，对于富含画意的诗，可让学生根据对诗句的理解进行想象画或临摹画、简笔画，通过画可以加深对诗句的理解，也可培养学生的创新意识和创造能力。如在教学《寻隐者不遇》一诗时，我让学生根据自己对诗的理解，画一幅画。孩子们马上画起来，不一会儿动作快的同学就画完了，画的内容很有意思。在教学《宿新市徐公店》一诗时，也可让孩子们画一画诗反映的画面：稀疏的篱笆、弯弯的小径、新绿的树枝、急走追蝶的儿童、金黄的菜花、飞舞的黄蝶。教学《咏柳》一诗时，可让学生画出诗中所描绘的柳树：枝叶繁茂、生机勃勃„„

六、“品” 品读诗句，品出韵味。

理解了诗句意思，感悟了诗句情感，这时再来读诗句，其感受就和初读肯定不同。这时可让学生根据自己对诗句的理解、感悟，进行富有情感的品读。品读不必追求同一的语调，要珍重学生的个性，多让学生展示自己，读出不同的感受、不同的韵味，只要是学生的真情实感，就是非常宝贵的。此环节，还可设置一些情境，让学生在情境中自然而然地真情流露。比如，学完一首诗后问孩子们：你们学了这首诗后，回家愿意背给爷爷或者奶奶听吗？现在，老师就是你们的奶奶，大家就是乖孙孙，一起来把今天教的诗背给奶奶听一听„„

当然，教有法，教无定法，以上环节要视具体的诗而灵活运用，不可生搬硬套。

学生实验设计 篇5

近年来高考物理试卷对实验的考查，已从一般性的实验知识记忆转向对实验原理和方法的理解与迁移，开始出现了以学生实验和演示实验为背景的设计性实验试题。所谓设计性实验，就是要打破现成的实验方案，在一些特定的要求和条件下自行设计新的实验方案和步骤，完成其实验要求。由于这种设计具有较大的灵活性，需要学生在牢固掌握基础知识和基本方法的前提下富有创造力，因此，以设计性实验为载体，是培养学生创造性思维能力的一条重要途径。本文重点探讨与设计性实验相关的几种创造性思维品质。

一、实验方案的多样性与思维的广阔性

人类正步入信息社会，各种信息的数量急剧增加，成份日趋复杂。显然只有单通道的集中思维，已不能适应现代社会发展的要求，还需要有多通道的发散思维与之协同互补。所谓发散性思维，指的是一种沿着不同方向、不同角度思考，从多方面寻求多样性结论的辐射型思维方式。在物理实验中，即使实验目的和要求相同，但如果实验原理和实验器材不同，实验方案也往往具有多样性。因此实验教学中，如能选择典型的课题。通过多种实验方案的设计和实施，则可有效地训练学生思维的广阔性。具体可采用的方法有：

1、根据同一实验目的，开放常规实验器材，让学生自己设计实验方案，选择实验器材进行实验。例如，测干电池的电动势和内电阻

是高中物理的一个重要实验。针对这一实验，在学习了闭合电路欧姆定律以后就可编制如下一道实验设计训练题：

（1）利用电学实验中常用的仪器和仪表，可能有哪几种测量电池电动势和内电阻的方法。试画出实验电路，并说明其测量的原理和方法。

（2）如果再补充些仪器（如电势差计），你还有其它方法吗？

（3）这些方法中，哪些是比较合理的？哪些是比较精确的？哪些方法中需要附加些条件？

（4）试就你所想到的各种方法，作一归纳总结，从中能得到测量电动势和内电阻的一般规律吗？

学生通过广泛联系和运用所学的知识和方法，集思广益，初步提出了近十种可能的实验方案，其中一些不乏闪烁着创造性思维的火花。对此，再组织学生讨论、辩析，对合理的加以肯定，不恰当的指出问题所在，对无法完成的方案阐明其原因。各种方案在一一论证以后，只要条件许可，都可组织学生自己动手操作，进行实际测量。

2、根据限定的实验器材，要求学生进行发散性实验设计，看看最多能做多少种不同的实验。例如，在电学实验中，提供以下实验器材：电流表（0～0．6A—3A）、电压表（0～3V—15V）、滑动变阻器（0—50欧）、电池、小灯泡、几个阻值不一的定值电阻、电键、导线若干。

要求：利用上述仪器尽可能多地设计一些电学实验。

笔者曾让学生练习过，结果学生共提出了十多种可行的方案，兹例举如下：

①如图1（a），用伏安法测定值电阻的阻值。

②如图1（a），验证欧姆定律I＝U／R。

③如图1（b），用伏安法测伏特表的内阻。

④如图1（C），研究小灯泡的伏安特性规律

⑤如图1（d），用伏安法测电池的电动势和内电阻；

⑥如图1（e），验证并联电路总电阻的公式；探索并联电路的总功率与各支路功率的关系。

⑦如图1（f），研究滑动变阻器的限流和分压变化规律。

⑧如图1（g），研究照明电路中电灯的亮暗随负载变化的规律。

二、实验仪器的局限性与思维的求异性

审视传统的物理教学，我们的观念总是强调确定性，排斥可能性，在这种教育的熏陶下，培养的学生往往长于求同，而弱于求异，其结果往往是墨守成规，缺少创新。要真正塑造创造型的人才，教师在教学中必需要鼓励学生勤于观察、敢于质疑，勇于发问，即便对那些已

成定论的东西也不妨去重新审视或争论一番，使之不成为僵死的教条。诚如笛卡尔所说：“科学产生于怀疑”。以测量性实验为例，由于每一种测量仪器都有其基本的固定的作用，如用刻度尺测长度、用天平测质量等，但如果要求突破测量仪器固有的功能（局限性）去测量一些看似没有因果联系的物理量，这对培养学生的求异思维品质无疑是一条“绿色通道”。

例如：提供一定容积的并盛满清水的“可乐瓶”一只（瓶底有一小孔）、细线一根、米尺一把、小祛码一只和用来盛水的桶一只。试估测水从此瓶底小孔连续流出的平均流量，并进行测量的误差分析。

此题是1997年浙江省中学生物理竞赛实验试题。从题意来看：水的平均流量Q＝水的总体积V／水流尽的时间t。从提供的条件来看：其中水的体积可从瓶贴的标签上直接观察得到（这里考查的是学生的观察能力，遗撼的是一些考生并未发掘出这一点）；最困难的问题还在于，如何测量水流尽所用的时间？要想突破这个难点，需要从实验方法上寻找解决办法：用题目提供的细线与祛码组装成一单摆，用它作用一间接的计时仪器去替代秒表。它的摆长L可由米尺测出，周期可由公式

算出，只要以此作为“参照量”数出水流尽过程中单摆全振动的次数N，即可测得时间t＝NT。

显然，该题运用的是物理实验中典型的替代法，即用已知的标准量去代替未知的待测量，以保持状态和效果相同为判断依据，从而求出待测量。

又如：试用一根卷尺估测一堆砂粒间的动摩擦因数。

如果说上述实验的设计还是“有法可依”的话，那么本题的设计可谓是“无法无天”，因为卷尺测得的长度与砂粒间的动摩擦因数似乎是风马牛不相及的两码事。但是，我们可以这样来思考，要测定砂粒间的动摩擦因数，必须让砂粒间发生相对运动；再联想到力学中一个常见的斜面模型，如图2（a）：逐渐增大斜面倾角0使木块在斜面上将要发生相对滑动，此时有p＝受这一原型的启发，我们可将题给的一堆砂从高处慢慢漏下，在地面上形成一圆锥体，并不断增高以至高得不能再高，即表面砂粒将要开始滑动。如图2（b）、此时的砂堆不就构成一“蠢蠢欲动”的斜面了吗？隔离出其表面的任一颗砂粒，不就相当于斜面上的一木块了吗？

这样一来，通过θ这个中间变量即可把动摩擦因数u的测量转化为可用卷尺测量的长度（圆锥的高h和周长L）。在物理实验中，将不易直接测量的物理量转化为另一种易观测的物理量进行测量的方法，称为转换法。本题运用的正是这种转换法。

除以上所用的几种方法外，还有一些常用的实验方法，如比较法、放大法、补偿法、共轭法等。在实验设计的过程中，实验方法起着关键的作用，而求异思维则为实验方法的选择开拓了思考的不同途径。当然，科学求异决不是胡思乱想，它来源于扎实的知识基础和敏捷的思维能力，既要敢于想，又要善于想，才能充分发挥实验方法的长处，以较高的效率、简明的方法去解决面临的新问题。

三、实验误差的客观性与思维的批判性

实验误差总是客观存在的。在很多情况下，系统误差是影响测量结果的主要因素，可是它又常常不明显的外现出来，有时却给实验结果带来严重影响。因此，用“批判”的眼光发现并正视实验的系统误差，再想方设法予以修正以尽量消除它的影响，这既是误差分析的重要内容，也是从理性的角度进一步完善实验原理。设计更精确的实验方案的重要依据。爱因斯坦曾在《论教育》中谈到：“发展独立思考和独立批判的一般能力，应当始终放在首位。如果一个人掌握了他的学科基础理论，并且学会了独立地。批判性的思考和工作，那么他必定会找到自己的道路，而且比那种主要以获得细节知识为其培训内容的人来，他一定会更好地适应进步和变化。”

例如：在竞赛辅导中，我们曾引导学生对如何测电阻这一课题进行了深入的研究。

具体的运作大致是；用简单的伏安法电路，不论是采用电流表内接还是电流表外接，都有因电表的内阻对电路的影响而产生的系统误差。针对这一问题，先给学生介绍补偿的思想，然后由学生自行设计出电流补偿和电压补偿两种线路（电路图略）。补偿法解决了由于实验电路不完善带来的系统误差，但这个矛盾解决了，电流表和电压表不够准确的问题便上升为主要矛盾。怎么办？经过进一步思考改进，大家认为可以用准确度高得多的电阻箱来取代电压表和电流表，再辅以灵敏度很高的电流表，便可大大提高实验结果的准确度，这就是常用的惠斯通电桥（电路图略）。最后让学生分别用上述三种方法实际测量了同一个标准电阻的阻值，比较测量结果证实了理性的分析。历

史上，从伏安法到电桥法经历了很长的一个过程，而在这堂实验课中，学生亲身体验了这样一个发现问题、分析问题、解决问题的全过程。这种有序的启发对学生创新思维能力的培养是大有稗益的。

又如：在用打点计时器做验证牛顿第二定律的实验时，如果用进码盘和砝码代替砂桶和砂，如给定四个质量均为m的小砝码，已测出进码盘的质量M＝2m，小车的质量M＝4m，假定小车与木板间的摩擦已被平衡且其它所需器材不变。为了较准确地验证牛顿第二定律，该如何设计并完成这个实验？

实验中若以小车为Mg－T＝M′a和T＝Ma可得出，其中M为小车和车上所载图3硅码的总质量，M′为祛码盘和所载过码的总质量，显然，只有满足M＞＞M′时，才有T＝M′g，即可以M′作为小车所受合外力进行研究。

但在题给的器材中，即便将砝码全部载入小车，也不能满足上述条件。为解决小车所受拉力的矛盾，我们可以通过转换研究对象，即以小车、以砝码盘和盘中所装砝码所受重力为系统所受的合外力，这样就可较准确地达到验证的目的。具体的实验步骤为：

保持质量不变，改变外力，测加速度验证a与F的关系：

首先将4个砝码载入小车，以空砝码盘所受重力作为外力F1＝2mg，测出第一个加速度a1；然后每次将一个小砝码从小车上移到砝码盘中，系统的质量始终保持10m不变,而外力则依次变为F2＝3mg，F3＝4mg，F4＝5mg，F5＝6mg，分别测出各次的加速度a2、a3、a4、a5。作出a-F图象即可验证之。

保持外力不变，改变质量，测加速度验证a与M的关系。

先让小车空载，砝码盘也空载，测出第一个加速度a1′，对应外力F＝2mg，系统质量m1＝6m；然后依次将一个砝码载入小车，使系统质量逐次变为M2＝7m，M3＝8m，M4＝9m，M5＝10m，而外力始终保持F＝2mg不为难，分别测出相应的加速度a2′、a3′、a4′、a5′。作出图象

图象即可验证之。

学生实验设计 篇6

DCS-Ⅱ 型实验台
0.2 0.25 0.5 1 0.4 0.5 1.0 2 0.6 0.75 1.5 3 0.8 1.0 2.0 4 1.0 1.25 2.5 5 1.2 1.5 3.0 6 1.4 1.75 3.5 7 1.6 2.0 4.0 8 1.8 2.25 4.5 9

F(N)

ε
5.0 2.5

(%)

η
90 80 70 60 50 40 30 20 10

(%)
50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0

2.0 1.0 0.5

100

4.5 2.25 1.8 0.9 0.45 4.0 2.0 1.6 0.8 0.4

3.5 1.75 1.4 0.7 0.35 3.0 1.5 1.2 0.6 0.3

2.5 1.25 1.0 0.5 0.25 2.0 1.0 0.8 0.4 0.2

1.5 0.75 0.6 0.3 0.15 1.0 0.5 0.4 0.2 0.1

0.5 0.25 0.2 0.1 0.05

0 0 0 0

1 0.5 0.25 0.2

2 1.0 0.5 0.4

3 1.5 0.75 0.6

4 2.0 1.0 0.8

5 2.5 1.25 1.0

6 3.0 1.5 1.2

7 3.5 1.75 1.4

8 4 2.0 1.6

9 4.5 2.25 1.8

10 5.0 2.5 2.0

F(N)

谈如何培养学生设计实验的能力 篇7

一、让学生利用物理知识和实验技能解决一些应用性设计

物理学既是基础科学, 又是应用科学, 在物理教学中, 提出一些和现实的生活、生产中存在的实际问题, 要求学生利用学到的物理规律、定理、定律去探讨研究解决问题的方法。设计出解决问题的方案, 把学到的物理知识应用到实际问题中, 边学边用, 活学活用。把单纯地接受重大意义听学生角色转化为能创造发明的设计者, 这样可以激发学生兴趣, 挖掘创造潜能。与学到的物理知识有关, 且待改进或解决的现实问题很多。如学习了课本上利用温度计, 电磁继电器组成的温度自动控制装置, 能否设计一个自控电热水器, 要求水温不到设定温度时, 能电加热, 水温升到指定温度时信号灯红灯亮, 电热水器自动断电停止加热;给你一架天平、水、两个相同的烧杯, 能否测出你喝的牛奶密度;俄罗斯核潜艇“库尔斯克”号失事沉没巴伦支海一百多米深的海底, 怎样才能把它打捞上来。学生在设计这些问题时, 就要运用学过的物理知识和实验技能进行构思, 学生首先要确定设计实验的原理, 然后根据实验的原理和实验仪器的使用规则来编写实验方案。

二、加强指导交给学生科学的方法

《课程标准》中强调应改变过分强调知识传承的倾向, 让学生经历科学探究过程, 学习科学研究方法, 培养学生的探索精神, 实践能力以及创新意识。教师在教学中, 通过物理知识教学渗透科学探究方法。在中学物理教学中, 观察和实验是最基本的方法, 还有另外一些方法, 如对比法、转换法、等量替代法、图像法、模型法、定量测量法、控制变量法, 以及逆向思维法等。教师在教学中要结合实际, 恰当地给予学生方法的指导, 可以帮助学生理清探究思路。如在探究浮力大小等于什么的实验中, 教师要启发学生使他们要认识到:要验证自己的猜想——浮力的大小跟排开水的多少有关, 就要用定量测量的方法, 设法测出浮力的大小和排开的水重, 这样学生余下的任务就是测浮力和排开水重的实验方法, 结合给出提供的实验器材, 经过广泛的讨论, 大部分学生就会设计出测量方案。又如焦耳定律这节课, 学生猜想电流产生热量可能跟电流、电阻、通电时间三因素有关, 因此, 教师要引导学生采用控制变量和对比实验的方法去设计验证方案, 可启发学生思考: (1) 在研究电阻与电流关系时, 应怎样保证另外两个因素 (电流和通电时间) 相同。 (2) 电阻通电时产生热量的多少能直接观察到吗? (不能) 那又能通过什么方式可以观察到呢? (可通过液体或气体吸热后体积膨胀的大小来显示产生热量的多少) 在以上点拨、启发的基础上, 学生经过讨论很快就设计出实验方案。教给学生知识, 传授给学生研究物理的方法对提高学生素质, 培养学生思维方法, 创造力都有重要意义。

三、运用课外实践活动增强学生设计实验的自信心

在课外适当地开展自制教具和小制作活动对加深和扩大学生知识面, 提高兴趣有着重要作用。因此, 教师要善于将所学知识用到自制教具和小制作的活动中, 着力于培养学生的动手实验的能力、创新能力以及思维能力。初中物理中这方面内容非常丰富, 如照相机模型、小孔成像、潜望镜、电铃、密度计、杠杆等。关键是如何让学生认真阅读和收集这方面的资料, 肯动脑筋, 肯花时间, 尤其是在有演示实验的课节教材中, 在教之前可先布置学生制作教具和小制作, 提供实物和原理结构图, 让学生参考鼓舞学生。例如, 在浮力应用这节课中, 让学生制作潜水艇模型和孔明灯等。同时在课外还要积极引导学生, 运用所学知识进行一些带有创造性的制作, 甚至于小发明。这可充分发挥出学生自身的能力, 提高自身的能力, 增强学生设计实验的信心。

学生实验设计 篇8

关键词：实验设计 创新能力 开展途径

一、问题的提出

2007年秋我省高中课程开始了新一轮改革，高中化学新课程分为化学1、化学2两个必修模块和化学与生活、化学与技术、物质结构与性质、化学反应原理、有机化学基础和实验化学6个选修模块。我校承担了湖南省“十一五”规划课题《新课程背景下高中教师实验教学能力研究》的研究任务。实验教学作为理科（理化生）教学不可分割的一个组成部分，历来受到教育界的重视和青睐。可以说实验教学已成为理科教学中培养学生创新能力的一大法宝。然而在现在这样一个盛行快餐、方便面，提倡快速、高效的时代里，我们的实验教学似乎也成了“方便实验”“快速实验”，不仅实验内容、实验仪器、实验方法、实验步骤等事先框定，而且连实验报告也已统一印制。学生只需按部就班，然后填入几个实验现象即可。在这样的实验教学中，我们许多教师注重对学生操作技能的训练（学科能力）、实验过程中现象的观察、解释（学科知识），以及将验证性实验改为探索性实验，重视学生探索精神的培养，表面看来这样的实验教学已是技能、认知、情感并重，利于全面培养学生素质。但笔者认为，要深层次地达到以上领域的目标，激发学生创造的热情，则应在学生实验中提倡研究性学习。即在现有基础上增加实验设计这一环节，使实验教学模式由提出问题、设计方案、实践实验、获得结论、交流总结等环节组成。让学生在实验中不仅获得知识技能的提高，而且得到科学方法、科学思维的训练，形成自主探究的学习方式。

二、实验设计的意义

“是否有眼力，主要看选题；是否有能力，主要看构思。”所谓构思，就是实验设计，实验设计是指实验者实施实验之前，根据一定的实验目的和要求，运用有关知识和技能，对实验的方法、仪器、装置、步骤在头脑中所进行的一种规划，通过实验设计并进行实践的过程实质是一个问题解决的过程。实验设计在教學中的重要意义，具体表现在以下几个方面：

1.在学生参与实验设计的过程中，可以激发学习兴趣，学生的学习动机可以大大提高。

2.学生积极地参与实验问题解决的过程，可以培养他们的自信，激发他们的学习热情，以及增进对实验内容的认知与理解。

3.最重要的是，实验设计需要学生灵活地和创造性地运用所学的基础知识和基本技能，因而可以培养他们解决问题的能力和创造能力。同时实验设计还需要学生掌握各种科学方法，使他们懂得如何鉴别问题，提出问题，找到最优的解决途径；要求学生具有严肃认真，一丝不苟和敢于创新的精神，这对他们日后无论从事何种工作，以及对于他们的生活都将是有益的。

三、开展实验设计教学的有效途径

学生在进行实验设计的过程中，需要对实验问题的结论作出预期的猜想；需要将实验问题分解成一个个可操作的小问题（转化成可以验证的形式）；判断实验过程中的主要因素和次要因素，并选择一定的方式来控制这些因素；要学会在实际操作过程中不断调整设计方案；要学会对实验设计方案进行比较和评价等等。显然，要求学生一开始就一步到位地独立设计实验方案是不可行的。我们在教学中可以根据学生的年龄特点和知识结构进行分层次的教学。即将实验设计教学分成若干个层次，使学生的实验设计活动由易到难、由依赖教师和实验报告到组内合作或独立自主，循序渐进地展开。

下面是笔者在实践过程中总结出来的面向三种不同层次水平学生的实验设计教学模式。在教学过程中由低年级到高年级，由低水平到高水平，循序渐进地以下述模式实施实验教学，使实验设计有效地开展。

1.模仿阶段。教学模式：提出实验课题→阅读实验材料→形成实验思路→实践实验方案→总结巩固。本阶段的教学模式面向刚在理科上起步的低年龄段学生。他们依赖性强、知识结构薄弱，各种方法技能尚待形成。由实验课题直接设计出实验方案要求太高，可行性小。在这个模式里，我们通过逆向思维法降低难度。即在已知实验方法、步骤等之后，反过来猜想实验设计的意图。