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實驗設計論文范文1

實驗前將所用試劑都置于電熱恒溫干燥箱中，在110℃條件下烘干處理3h，脫水后密封保存備用。以轉爐提釩釩渣為參照［8－9］，配置實驗試樣組成的質量分數見表1。配好的試樣放入瑪瑙研缽中研磨，保證樣品充分混勻。實驗材料準備好后進行以下實驗：（1）差熱分析法（DSC）實驗：利用DSC精確測定試樣的相變和反應溫度。使用氬氣（99．99％）作保護氣氛，流量為2L／min。設備升溫和降溫速度為10℃／min，試樣量為10mg［10］。（2）高溫淬火實驗：為確認FeO與V2O5發生的反應和生成的物質，以DSC測定的相變溫度為依據進行高溫淬火實驗。試樣裝入MgO坩堝（33mm×29mm×50mm），放入二硅化鉬爐中，加熱到試樣的液相線溫度以上50℃，然后再降到至相變溫度并保溫一定的時間后迅速取出，置于水中淬冷。（3）樣品表征：X衍射分析淬冷后的試樣物相；采用掃描電鏡觀測樣品形貌及尺寸。

2結果與議論

2.1差熱分析試樣經升溫熔化后均勻性更好，故本實驗以DSC降溫曲線結果為準。從DSC降溫曲線中得到試樣的相變溫度見表2。從表中可看出：1—4號試樣在600℃左右開始熔化產生相轉變，原因是1—4號試樣中FeO含量較低，有放熱峰出現所致；隨著試樣中FeO含量增加，試樣的熔點升高，600℃左右不易發生熔化而產生相轉變；1—7號試樣在接近800℃左右均發生相變，原因是V2O5發生了分解反應：V2O5V2O3＋O2；3—10試樣在970℃、1300℃、1450℃左右均發生了相變或反應。

2.2XRD分析試樣高溫淬火后用RigakuD／MAX2500衍射儀進行分析。試樣在970℃保溫2h后迅速取出用水淬冷，部分試樣的分析結果見表3。圖1和圖2分別是試樣10在1450℃和1300℃保溫后得到的X衍射圖譜。分析X衍射結果發現，FeO－V2O5體系在高溫下發生了反應，970℃時主要生成釩酸鐵FeVO4，1300℃和1450℃時主要生成反式釩鐵尖晶石Fe2VO4；隨著FeO含量的增加，體系中的物相減少，只有Fe2O3由此可以看出，FeO和V2O5之間發生了一系列氧化還原反應，其反應的實質是V2O5在反應開始時發生分解得到V2O3和O2，FeO被氧化成Fe2O3，V2O3與FeO和Fe2O3同時發生反應生成Fe2VO4，未分解完的V2O5與Fe2O3發生反應生成FeVO4。

2.3SEM分析通過掃描電鏡可以更直觀形象地觀察鐵釩體系中的物相結構。圖3為試樣分別在1450℃、1300℃保溫30min的SEM。從圖中可以看出，鐵釩體系主要組成為釩鐵尖晶石相和鐵氧化物相，圖中灰白色物相為尖晶石相，黑灰色物相為鐵氧化物相。由1300℃保溫得到的釩渣礦相中尖晶石的粒徑明顯比1450℃保溫得到的尖晶石粒徑大，其尺寸分布范圍也較寬，主要分布在10～30μm之間。在1450℃保溫時，尖晶石粒徑主要分布在10～25μm之間，尺寸相對較小。這是由于高溫下形核率大于晶體長大速率，所以形核較多，晶體尺寸較小；當溫度降低時，形核率增大，但其增長率小于晶體長大速度，所以隨著保溫溫度的降低，尖晶石平均晶粒尺寸增加。

3實驗內容拓展

本文所設計的綜合實驗是研究型實驗。學生可以在教師指導下完成系列實驗，包括熟悉實驗內容、設計實驗方案、準備實驗材料、完成實驗操作、分析實驗結果和撰寫實驗報告。通過該研究型實驗，激發學生獲取新知識的欲望，催化學生創新的熱情，使學生更加注重知識體系的系統性和整體性，從而完成理論—實踐—理論的循環過程。應用TRIZ理論的動態化原理［11－12］，還可以對實驗內容進行拓展，不斷擴充和更新實驗內容：（1）進行鐵釩體系平衡的熱力學計算。學生可根據最小吉布斯自由能原理進行計算，驗證實驗結果和理論計算的一致性。（2）探索釩鐵尖晶石結晶規律。學生可在前期研究的基礎上，自主設計實驗方案，探索影響釩鐵尖晶石結晶規律的因素。（3）從FeO－SiO2－V2O5系著手，探索釩氧化物的行為，為改進造渣制度提供理論依據。（4）探索焙燒浸出方式制取釩氧化物時工藝參數對釩鐵尖晶石的影響。

4結束語

實驗設計論文范文2

1．1教材中關于探究杠桿的平衡條件實驗設計

在教材中，該實驗安排為學生分組實驗，并且要求在九年級上學期的第一周就要完成．具體步驟是:(1)通過實驗會讓學生調節桿杠，讓杠桿在水平位置達到基本平衡，因為這樣便于從杠桿上直接讀出力臂的大小;(2)把一定的鉤碼掛在杠桿左側，用彈簧測力計在某一位置豎直拉住杠桿，當杠桿達到水平位置平衡時，記錄下測力計數據;(3)通過變換鉤碼數量，或調整塑料卡子改變鉤碼的位置，或調整塑料卡子改變彈簧測力計的位置，重復上述步驟;(4)記錄三組數據，然后進行數據分析．

1．2杠桿平衡條件的定量計算

杠桿平衡的條件是:F1L1=F2L2，只要有3個物理量，就可以通過公式運算出來第四個物理量．該階段實驗的難度在于:(1)杠桿示意圖要準確;(2)單位需要做到統一;(3)保證測量直尺的密度準確均勻．核心是討論杠桿的平衡問題，桿杠得以保持平衡的條件是:F1L1=F2L2，如果杠桿達不到平衡條件，可以將杠桿的支點向乘積較大的一方移動．

1．3杠桿實驗中出現的問題

(1)實驗設備對平衡的影響．平衡實驗設備一般搭配的塑料卡子，但是這會影響到桿杠平衡的精確度．一般來說，塑料卡子約在0．2克，這對平衡造成的影響是不可以小看的，因為這會直接影響到定量計算的精確問題．關于這一問題的解決方法，可以變換質量更輕的棉線圈取代設備自帶的卡子．這可以大大減少實驗的誤差問題．(2)杠桿平衡的判斷問題．老版教材采用的是用鉤碼代替作用力F1和作用力F2，沒有使用彈簧測力計．雖然使用鉤碼既方便又便于觀察，但是難以連續改變作用力F1和作用力F2的大小，力臂測量的不準確也會直接影響到定量計算的準確問題．因而，新版教材已改進為左端用鉤碼，右端用彈簧測力計向下拉動進行實驗．但是彈簧測力計在右端倒置使用時由于受彈簧測力計彈簧、鋁質滑片和外殼的影響會使測得的拉力要小一些．建議教師使用彈簧測力計在左側(與鉤碼在同一側)施加拉力作用，正置使用，在豎直方向上調零，學生也比較熟悉．而且可以嘗試用彈簧測力計斜向上拉杠桿，直至杠桿在水平位置平衡，記下此時的動力、阻力、阻力臂的值，需要借助刻度尺及三角板輔助測量出動力臂的值，體會為什么實驗中要調節杠桿在水平位置平衡．

2杠桿實驗的教學反思和后繼實驗

2．1保證桿杠實驗的準確度

杠桿屬于力的研究范疇，但力是一個比較抽象的概念．杠桿平衡實驗就是為了讓學生深切的體會力和力的作用，但是力臂也是需要考慮的問題．總結上面的實驗問題可以看出，其中核心問題還是在于測量和計算的精確問題．在實驗前，教師要求學生調節杠桿到水平位置的原因也就是考慮到桿杠自身的重力對平衡造成的影響．傳統的做法是要求學生實驗3次，最后來求平均值，以此方法減少誤差．但是很顯然，這樣的做法依然是存在問題的．筆者認為實驗的次數可以加大到約10次左右，同時也對記錄數據的表格進行了改變．

2．2教學過程中的問題意識

杠桿屬于簡單機械，要求學生在觀察中發現問題和尋找解決方式，這是蘇科版初中物理教材獨特的設計模式．因此教材設定了實驗活動的內容，不僅有探究、觀察、實驗，還有討論、交流和評估等內容．因此，在課堂中引導學生提出問題，并想辦法解決是教師的重要責任．比如在實驗中遇到圖1出現的問題:怎么在不改變O點右側的數據，同時保持左側第幾個鉤碼不變，需要將另外2個鉤碼移到到其下方?這一問題是考察學生在限定性條件下，如何動腦筋解決問題．根據杠桿平衡的條件F1L1=F2L2，通過相應的計算可以得出答案為第2格．另外，教師也可以根據具體的教學情況，詢問學生一些通過實驗才能讀出的問題．比如問:(1)平衡螺母的在杠桿平衡實驗中的作用是什么?(2)為什么需要調節杠桿到水平位置?(3)如果掛好鉤碼后，是否可以再次調整平衡螺母?

2．3杠桿平衡實驗在生活中的應用問題

實驗的目的就是為了讓學生在生活中可以靈活地運用所學知識進行常識性判斷，杠桿平衡實驗尤其表現出在生活中的適用性．最簡單的應用問題就是，學生可以依據杠桿平衡的條件準確地判斷費力桿杠、省力杠桿和等臂杠桿．即當F1×L1=F2×L2時，若L1＞L2，那么F1＜F2，該杠桿就是省力杠桿;若L1＜L2，那么F1＞F2，那么該杠桿就是費力杠桿;若是若L1=L2，F1=F2，那么就是等臂杠桿．經歷過杠桿平衡的實驗，學生至少應該能夠繪畫出杠桿示意圖，并且能夠通過分析數據，得出一定的平衡規律．同時，學生還應該關注生產生活，了解杠桿在生活中的作用，比如我國古代的舂和桔槔就是善于運用杠桿的結果．

3結語

實驗設計論文范文3

1.初中化學實驗設計類型依據不同的標準，可以對實驗設計進行不同的劃分。根據初中化學實驗內容的不同，可以將初中化學實驗設計分成以下類型：制備實驗、性質實驗、化學原理的驗證、混合物成分的分析、濃度測定、定性與定量結合的實驗等。

2.化學實驗方案的內容實驗設計的成果就是實驗方案。雖然具體的實驗設計的目的、內容和形式不盡相同，但就一個相對完整的實驗方案來說，一般包括：實驗名稱（課題）；實驗目的；實驗原理；實驗用品（試劑、儀器、裝置設備）及規格；實驗裝置圖、實驗步驟和操作方法；注意事項；實驗現象及結果處理；問題和討論等。

3.實驗方案選擇的基本標準同一個實驗課題，每個人的設計和操作過程可能不一樣，結果自然也不會完全相同。根據初中化學實驗設計原則和教學實際，實驗方案選擇的基本標準是：原理正確有科學依據；裝置簡單，在實際中具有可操作性且操作方便；實驗步驟少，需要時間短；藥品用量少、無毒且廉價易得；實驗現象要明顯；反應條件要簡單（最好在常溫下進行）；盡量不用也不產生污染環境的物質，即符合“綠色化學”的要求；制備實驗產率高；性質實驗誤差小；實驗安全無危險；設計要嚴謹等。

二、中學化學實驗設計與創新的一般原則

無論哪一類中學化學實驗設計與創新，一般都應遵循以下原則：

1.科學性原則科學性是指實驗原理、實驗程序和操作方法必須與科學理論和實驗方法論相一致。科學性是化學實驗設計與創新的首要原則。例如：實驗室制取氫氣，就不能選用硝酸與金屬鋅反應，因為這個反應很難制得純凈的氫氣。

2.目標性原則目標性是指實驗設計或創新要根據一定的教學目標有所側重與突破。同一個實驗，教學目標（如教師演示與學生操作，為了突出環保或趣味性）不同，設計所用的原理、用品、方法、裝置、步驟等是有一定區別的。

3.安全性原則安全性是指化學實驗設計時盡量避免使用有毒、有害的化學試劑，以及反應產生有毒害的物質，或者具有一定危險性的實驗裝置與操作。“如果必須使用的，應該在所設計的實驗方案中詳細寫明注意事項，以防止造成環境污染和人身傷害。”［4］安全是中學化學實驗教學的第一要務，設計時必須要特別引起重視！

4.新穎性原則新穎性是指實驗設計時在思路、操作方法、器材用品、裝置等方面要有新的突破，使新設計的實驗對教學與研究更加適用或具有指導的意義。

5.可行性原則可行性是指設計實驗時所運用的實驗原理在實施時切實可行，所選用的化學試劑、實驗儀器、設備和方法在現有的條件下能夠得到滿足。例如：實驗室大量制取二氧化碳，不能為了創新而選用碳酸鈉代替碳酸鈣（或石灰石）與鹽酸反應，或者用硫酸替代鹽酸與碳酸鈣（或石灰石）反應。因為前者反應太劇烈，后者反應不完全，很快就停止了。

6.簡約性原則簡約性是指盡量采用簡單的實驗裝置、較少的實驗步驟和試劑，在較短的時間內完成實驗。復雜的裝置與步驟以及時間太長的實驗都會轉移中學生的注意力，容易導致他們產生畏難情緒和疲勞感，影響對實驗過程的觀察、分析與思考。

7.綠色化原則綠色化是指從化學反應的原料、反應的條件、反應的產物和實驗的操作等化學實驗的全過程上進行控制，盡可能地減少甚至消除有毒、有害的化學物質對環境的影響。綠色化學是21世紀化學科學的一個重要發展方向。

8.啟迪性原則啟迪性是指實驗設計與創新對學生的學習起開導作用，能夠啟發學生的思維，促進學生對化學原理及知識的探討和認識，優化學習過程，從而提高教學效益。這是中學化學實驗設計與創新的出發點和歸宿。

三、實驗創新設計的視角

初中化學實驗創新設計是在義務教育化學課程標準的指導下，對現行教材中所涉及的實驗進行改進、優化、增設或創新等，以提高化學實驗在初中化學教學中的效益。在初中化學教學中進行實驗創新設計是提高化學教學有效性的需要，也是義務教育化學課程標準的要求。化學實驗創新設計要與時俱進，必須符合現代化學教育發展的理念，在滿足探究性的條件下，可以從以下視角進行：

1.實驗過程綠色化“綠色化學的理念是在化學反應過程以及化工生產中，不再使用有毒有害物質，不再產生廢物，不再處理廢物，它是一門從源頭上阻止污染的化學。”［5］化學實驗在設計上要體現綠色化，盡可能做到原料（反應物）的綠色化，化學反應的綠色化（采用原子經濟性反應），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驗時采用雙氧水分解來制取，二氧化錳要回收等。

2.實驗裝置微型化“所謂微型化學實驗，就是以盡可能少的化學試劑來獲取所需化學信息的實驗方法與技術。”［6］雖然它的化學試劑用量一般只為常規實驗用量的幾十分之一乃至幾千分之一，卻可以達到準確、明顯、安全、方便和防止環境污染等目的。例如：在“探究微粒的運動實驗”中，可以用試管代替燒杯進行微型化實驗。在一個單孔橡皮塞上插入一根玻璃導管接近試管底，試管內壁貼一張滴加無色酚酞試液的濾紙，從導管口滴上兩滴濃氨水到試管底部，用透明膠封導管口，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.實驗設計環保化“最佳的環境保護方法是在源頭上防止污染的產生，而不是污染產生后再去處理。”［7］實驗設計中我們應該采取一些有效措施使化學實驗對實驗場所和環境的污染降低到最低限度。這些措施主要是：實驗裝置密閉化，避免敞口操作，防止有關物質散佚到周圍環境中；采取收集辦法，回收有關物質；對有毒物質進行無毒害處理；加強實驗場所的通風或采取其他的防護措施等。例如：一氧化碳還原性實驗，對多余的一氧化碳可以回收，也可以燃燒進行無毒害處理等。

4.實驗操作安全化保證實驗安全，是化學實驗教學的原則要求。有一些實驗，由于物質化學性質的特殊性，給實驗增加了難度甚至危險性。在點燃氫氣的導管和氫氣發生器之間，用一個小塑料瓶裝上大約四分之三的水制成一個“安全裝置”連接起來，這樣，即使點燃不純凈的氫氣，爆炸也只是在“安全裝置”中發生，氫氣很少威力小，氫氣發生裝置不會發生爆炸，因此不會發生安全事故。

5.實驗趣味化化學實驗具有動機功能，增加化學實驗的趣味性，可以激發學生的化學學習興趣。例如：在研究燃燒與滅火的條件時，增加演示“燒不壞的手帕”［8］實驗，可以激發學生的興趣。在此基礎上讓學生繼續進行實驗，探討手帕燒壞的條件，則能夠使學生深化對有關知識的認識。

6.利用儀器功能轉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實驗儀器和實驗原理的認識，進行化學實驗的創新。”［9］例如：漏斗可以充當集氣與尾氣吸收裝置，在鈉與水反應氣體產物的驗證實驗中，將漏斗置于水中，倒扣在鈉塊上，產生的少量氣體可順利地富集到試管中。

7.利用學科知識遷移我們往往習慣于使用教材的實驗儀器和裝置，很少重視儀器的笨拙和實驗時的效率，這種視經典為權威的思想往往就是教師缺乏創新的癥結所在。實際上，科學的實驗方法就是應該不斷地發現問題，傳統裝置的不當之處無疑給我們提供了實驗創新的課題。例如：學習“質量守恒定律”內容時，在使用托盤天平稱量氫氧化鈉與硫酸銅溶液反應前后的質量時，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，讓學生通過觀察比較反應前后試管浸在液面中的高度即可（試管作上標記）。改進后的實驗操作起來方便有趣，不用天平而是利用物理上的浮力知識，體現了學科之間的聯系，有利于學生知識的遷移。

8.實驗裝置簡單化教材所選用的實驗方案未必都是最好的，有時候會產生現象不明顯、實驗不容易成功、結果不準確等問題，影響了實驗教學的效果。例如：測定“空氣中氧氣的體積分數”實驗，由于教材提供的實驗裝置密封性和燃燒匙放入不易控制，加上導氣管內尚留有空氣導致誤差因素較多，有時氧氣顯示超過五分之一，讓教師無法自圓其說。可做如下改進：將小顆白磷放在1.5cm×2.5cm的薄銅片上，置于硬質大試管中部，塞緊橡皮塞，用酒精燈對準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，待液面上升穩定后再塞上橡皮塞，拿出水面觀察。改進后的實驗所用儀器少，誤差因素少，結果比較準確。

9.儀器、藥品生活化采用學生熟悉的身邊物品或一些廢品作為化學實驗的藥品，就會使學生產生一種親切感，覺得化學并不神秘，就在自己身邊，有利于調動學生的學習積極性，激發他們進行實驗探究的興趣。例如：用蛋殼代替碳酸鈣制取二氧化碳；測試肥皂水、食鹽水、泥水、蔗糖水、洗發水、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實驗的儀器，這種“物盡其用”的實驗活動能夠充分拓展學生的思維空間，使他們更加關注身邊的化學現象，增強愛護環境、節約資源的意識，更好地學以致用。例如：用小氣球收集氣體，礦泉水瓶做容器，廢棄的醫用注射器做量筒、集氣瓶等。

實驗設計論文范文4

一般來說,應具備以下條件:人力、物力和時間滿足設計要求;實驗設計的“三要素”和“四原則”均符合專業和統計學要求;重要的實驗因素和觀測指標沒有遺漏,并做了合理安排;重要的非實驗因素(包括可能產生的各種偏性)都得到了很有效的預防和控制;研究過程中可能出現的各種情況都已考慮在內,并有相應的對策和嚴格的質量控抗對操作方法、實驗數據的收集、整理、分析等均有一套規范的規定和正確的方法。而其中準確把握統計研究設計的“三要素和四原則”,無疑是其設計方案科學嚴謹的象征。

畢業論文實驗設計的三大要素:

實驗設計三要素應著重考慮:

一、受試對象的種類問題。這里面包含以下幾種情形:l、一般醫學科研——常用動物、離體標本或人體內取得的某些樣本作為受試對象;2、新藥的臨床前試驗——一般用動物作為受試對象;3.新藥的臨床試驗階段——一般用人作為受試對象。新藥臨床試驗一般分為4期,在1期臨床試驗階段,通常用健康志愿者作為受試對象;而在其他各期臨床試驗階段,常用患特定疾病的患者作為受試對象。選擇什么樣的患者,應有嚴格的規定。

二、實驗因素。實驗研究的目的不同,對實驗的要求也不同。若在整個實驗過程中影響觀察結果的因素很多,就必須結合專業知識,對眾多的因素做全面分析,必要時做一些預實 驗,區分哪些是重要的實驗因素,哪些是重要的非重要的實驗因素,以便選用合適的實驗設計方法妥善安排這些因素。水平選取的過于密集,實驗次數就會增多,許多相鄰的水平對結果的影響十分接近,不僅不利于研究目的的實現,而且將會浪費人力、物力和時間;反之,該因素的不同水平對結果的影響規律不能真實地反映出來,易于得出錯誤的結論。在缺乏經驗的前提下,應進行必要的預實驗或借助他人的經驗,選取較為合適的若干個水平。所謂質量因素,就是因素水平的取值是定性的,如藥物的種類、處理方法的種類等。應結合實際情況和具體條件,選取質最因素的水平,千萬不能不顧客觀條件而盲目選取。

三、實驗效應。實驗效應是反映實驗因素作用強弱的標志,它必須通過具體的指標來體現。要結合專業知識,盡可能多地選用客觀性強的指標,在儀器和試劑允許的條件下,應盡可能多選用特異性強、靈敏度高的客觀指標。對一些半客觀(如讀取病理切片或X片上所獲得的結果)或主觀指標(如給某些定性實驗結果人為打分或賦值),一定要事先規定讀取數值的嚴格標準,必要時還應進行統一的技術培訓。

畢業論文實驗設計的四個原則:

實驗設計四原則的實施主要包括:

一、隨機原則的實施:即運用“隨機數字表”實現隨機化;運用”隨機排列表”實現隨機化;運用’計算機產生偽隨機數”實現隨機化。

二、對照原則的實施:空白對照組的設立——此種對照一般用干動物實驗中,在臨床上只適用于慢性病的對比研究中,而且必須慎用;相互對照組的設立——有時要考察的某因素不能取零水平,如考察某化學實驗中反應溫度對實驗結果影響,此時,各實驗組分別人不同的溫度條件下做實驗,各組在實驗中起到了相互對照的作用;標準對照組的設立——為了比較某新藥的療效,往往以當前社會上被公認的、療效比較好且比較穩定的同類藥物作為標準對照;實驗對照組的設立——當某些處理本身夾雜著重要的非處理因素時,還需設立僅含該非處理因素的實驗組為實驗對照組;歷史或中外對照組的設立一一這種對照形式應慎用,其對比的結果僅供參考,不能作為推理的依據;多種對照形式同時并存。

三、重復原則的實施:所謂重復原則,就是在相同實驗條件下必須做多次獨立重復實驗。

實驗設計論文范文5

1.1通過放大，提升看不清楚的反應現象的清晰度

有些實驗的現象過于微弱，不利于觀察和收集，或者只能惠及少數學生，教材通過放大反應現象，提升反應現象清晰度。如檢驗不飽和烴的溴水改用溴的四氯化碳溶液，通過增加溴的濃度，放大反應前后的顏色對比，讓學生看明白反應現象。

實驗1：分別在兩個集氣瓶中滴入幾滴濃氨水和濃鹽酸，蓋上玻璃片，如圖放置（口對口豎直放置，筆者注），然后抽去中間的玻璃片，觀察發生的現象（魯科版《化學1》第77頁）。這個實驗的傳統做法是用兩根玻璃棒在濃氨水或濃鹽酸里蘸一下后靠近。因為玻璃棒蘸取的試劑量很少，生成的NH4Cl很少，所以白煙很微弱。通過略微增加HCl、NH3量的方法，放大NH4Cl的生成量，產生大量白煙。

實驗2：將鋁片剪成長5~8cm、寬0.2~0.3cm的鋁條，繞成螺旋狀，一端繞緊一根火柴。實驗時，用坩堝鉗夾緊鋁條的另一端，點燃鋁條上的火柴，待火柴快要燃燒完時，將鋁條伸入盛有氧氣的集氣瓶（瓶底盛少量水）中，觀察現象（蘇教版《實驗化學》第21頁）。由于會生成致密的氧化物保護膜，阻礙內部的鋁與氧氣繼續反應，所以鋁與氧氣反應一般很微弱。鋁在純氧中燃燒，通過加快了反應速率、放大反應物的量，提升反應現象清晰度。

1.2通過持續，提升看不夠的反應現象的清晰度

有些實驗的現象持續時間很短，學生必須高度集中注意力才能觀察清楚。另外，當學生聽完教師分析后進行求證時，實驗現象已經消失。教材通過實驗設計，使反應現象持續清晰呈現，讓學生看個夠。

實驗3：向A、B、C三支試管中分別加入等體積5%的H2O2溶液，再向試管中分別加入2~3滴洗滌劑。向試管A中加入2~3滴FeCl3溶液，向試管B中加入少量MnO2粉末，C試管留作比較用。觀察、比較三支試管中發生的實驗現象，并試著分析導致實驗現象差異的原因（蘇教版《化學反應原理》第38頁）。

實驗4：在兩支試管中分別加入3mL稀鹽酸，將兩個各裝有0.3gNa2CO3或NaHCO3粉末的小氣球分別套在兩支試管口。將氣球內的Na2CO3和NaHCO3同時倒入試管中，觀察反應現象（人民教育出版社化學室編著全日制普通高級中學教科書《必修1》第32頁）。兩個實驗需要通過產生氣泡的快慢來完成探究目的，但氣泡持續時間短，反應現象不清晰。實驗通過洗滌劑的泡沫、氣球的膨脹延長了現象的呈現時間，引導學生持續觀察和思考。

1.3通過轉換，提升看不到的反應現象的可見度

部分實驗，其主要過程沒有明顯現象，必須挖掘伴生的潛在變化，提升反應現象的可見度，完成預設的實驗目的。如酸堿中和滴定，中和反應沒有現象，通過加入指示劑（利用酸堿性變化）提升反應現象可見度，實現反應的精確控制。

實驗5：向0.01mol•L-1Ba(OH)2溶液中滴入幾滴酚酞溶液，按圖1接連裝置，然后向Ba(OH)2溶液中滴加0.2mol•L-1H2SO4溶液，觀察溶液中的現象和電流表指針的變化（魯科版《化學1》第43頁）。這個實驗改編自高級中學課本《化學》（人民教育出版社，1995年第2版）第一冊第89頁的習題。魯科版教材將其“扶正”，是為了實現抽象問題具體化，消除常規教學的“耳聽為虛”，用實驗來激發學生的探究熱情。通過紅色褪去、白色沉淀、電流表讀數變小這三個清晰的反應現象，實現對Ba(OH)2與稀硫酸反應實質的探究，并且降低了從復分解反應到離子反應的思維坡度。

實驗6：向干燥的錐形瓶中加入約20gNH4Cl晶體。在一小木塊上灑少量水，將錐形瓶放在木塊上。再向其中加入約40g氫氧化鋇晶體[Ba(OH)2•8H2O]，用玻璃棒將固體充分混合均勻，靜置。片刻后拿起錐形瓶，觀察實驗現象（蘇教版《化學反應原理》第43頁）。

實驗7：在一支試管中加入2~3mL6mol/L的鹽酸，再插入砂紙打磨光的鋁條。觀察現象，并用溫度計測量溶液溫度的變化（人教版《化學2》第33頁）。眼睛看不到能量變化，所以實驗將能量變化轉換成水結冰、溫度計溫度升高，提升反應現象的可見度。但筆者認為還有不足：實驗6藥品用量偏大；實驗7的溫度計讀數只宜“近觀”且不能持續。因此，筆者除了讓部分學生觸摸外壁來感知外，又借助紅外測溫計測量反應前后的溫度，通過其液晶屏上顯示的溫度，提升反應現象的可見度，還能大幅度減少實驗6的藥品消耗。

實驗8：在試管中加入3~5mLNa2SiO3溶液（飽和Na2SiO3溶液按1:2或1:3的體積比用水稀釋），滴入1~2滴酚酞溶液，再用膠頭滴管逐滴加入（0.2mol•L-1為宜，筆者注）稀鹽酸，邊加邊振蕩，至溶液紅色變淺并接近消失時停止。靜置。仔細觀察變化過程及其現象（人教版《化學1》第76頁）。

實驗9：在一只清潔干燥的小燒杯中加入約2mL濃硫酸，放入一小團（約0.1g）脫脂棉，用玻璃棒充分攪拌，形成淡棕色黏稠液體。然后再加入約3mL水，攪拌后將一半溶液轉入一支大試管中。……在上述大試管里滴加氫氧化鈉-碳酸鈉混合溶液，直到無氣泡產生為止（蘇教版《化學與技術》第52頁）。實驗8中必須控制好鹽酸用量，才能制得在短時間內就會凝聚的硅酸溶膠。如進行丁達爾實驗，可用0.1mol•L-1的鹽酸快速滴加至紅色褪去，可得到能較長時間穩定存在、經過較長時間放置后才會凝成凍膠的硅酸溶膠。實驗9必須將溶液中和至堿性才可能檢驗葡萄糖。加入酚酞、Na2CO3作指示劑，提升反應現象的可見度，同時能控制H2SO4、NaOH的用量。筆者認為，轉換設計法要根據實驗特點，從氣壓、酸堿性、電流（離子濃度）和顏色4個角度進行。另外，在某些實驗中需要多種設計手法的協同使用。

實驗10：按圖2連接裝置進行實驗，電流表的指針發生偏轉。這一現象對你認識金屬鋅與CuSO4溶液反應的實質有什么啟發？（魯科版《化學1》第50頁）。電子轉移是瞬間完成的微觀過程，實驗通過原電池裝置將電子轉移轉換為持續的電流，學生根據電流方向、石墨上的銅探究反應的電子轉移，水到渠成地得出氧化還原反應的本質。

實驗11：向還原鐵粉中加入少量的炭粉，混合均勻后，撒入內壁分別用氯化鈉溶液和稀醋酸潤濕過的兩支具支試管（支管連接導管并伸入裝有水的試管，用止水夾夾住橡皮管，筆者注）。幾分鐘后，打開止水夾，觀察、比較導管中水柱（在水中滴加幾滴紅墨水）的變化和試管中的現象（蘇教版《化學反應原理》第23頁）。實驗在放大（增大接觸面積、加入紅墨水）、轉換（顯示試管內氣壓變化）的兩個效應的協同作用下，提升了鐵電化學腐蝕這一微弱現象的可見度。

2設計技巧的遷移應用

實驗設計論文范文6

教學必須遵循一定的客觀規律，小學科學也不例外。科學知識的學習始于觀察，讓學生用觀察的方法認識周圍的事物。因此，我們小學科學教師在組織新課教學時，要盡可能利用學生看得見、摸得著的材料進行實驗設計，讓學生自己體驗知識的形成過程，從中感受學習科學知識的興趣，有效培養學生學習科學習慣，提高探究科學知識的技能，讓學生在學科學的同時，愛上科學，并學會應用科學，綜合提高科學教學效率。比如，在進行“水的三態變化”的教學時，教師在板書本節課的標題時，用手指沾上水在黑板上寫“水的三態變化”。過一會兒，學生發現用水寫的標題不見了，這是什么原因呢？學生很想弄明白其中的道理。教師可及時提醒學生，帶著這樣的問題走進本節課的學習。通過小實驗的方法進行新課引入，符合科學教學的特點，學生的學習興趣一下子被激發出來，很快地投入了新知識的探索中。于是，教師和學生一起進行燒水實驗，教師拿出從家帶來的電磁爐，讓學生取小鍋并放入適量的水，用玻璃蓋蓋好。通電幾分鐘后，師生共同觀察出現了什么現象。很多學生發現鍋上邊冒出了大量的“白氣”，玻璃蓋上有很多小水珠……這些發現充分說明了學生能夠進行自主學習。在教師的引導下，讓學生順利掌握了自然界中水的三態：液態、固態、氣態，準確理解了三態之間的具體變化，水在什么時候會變成水蒸氣，水什么時候又會結冰等知識。最后，教師讓學生進行自我總結。絕大多數學生能夠說出：水或冰受熱能變成水蒸氣，水蒸氣遇冷變成水或冰的科學規律，大大提高了教學效果。

二、要根據學生的認知規律設計實驗

新課程標準明確提出，學生是教學的主體。教師在科學教學中，通過實驗激發學生的好奇心，從學生對知識的認知規律出發，采用科學合理的實驗方法進行教學設計，啟迪學生的科學思維，在合作學習和探究性學習中，掌握科學知識的奧秘，培養理解和感悟能力，綜合提高學生的科學實驗素養。比如，在進行“根和莖”的教學時，結合我們學校處于城市，很多學生沒有看見過真實的“根和莖”的情況，我在課前和學生一起到城外采集一些植物的根和莖，課堂上再將這些根和莖發給學生，讓學生通過小學合作和探究性學習。借助實物觀察和對比的方法，很快掌握了“直根系”“須根系”等基本概念。正是由于實物刺激，有效啟迪學生的積極思維，使學生對這些專業術語有了深刻的理解，并能夠掌握“蘿卜”“白菜”“芹菜”“香菜”等是直根系，“水稻”“韭菜”“玉米”是須根系等系列知識。這種教學方法，遵循了學生的認知規律，有效提高學生的科學實驗素養。

三、要緊密聯系生活中的課程資源設計實驗

新課程標準規定：“科學教學必須緊密聯系生活實際，讓學生感悟到科學知識來源于生活又服務于生活。”科學知識就在學生的眼前，由于學生對生活中的科學認識還不夠，對眼前的科學知識熟視無睹，這就要求我們教師必須及時引導學生觀察生活，加強對生活科學知識的搜集與整理，會利用生活中的科學課程資源進行實驗方案的設計，并順利完成實驗任務，提高學生的實驗水平。比如，在進行“衣服的顏色”的實驗教學時，教師讓學生自己說出平時人們喜歡穿的衣服的顏色，然后對這些衣服的顏色進行分類，看冬天人們都喜歡穿什么顏色的衣服，夏天都喜歡穿什么顏色的衣服。再讓學生利用生活中的不同顏色的塑料袋進行光照實驗，將不同顏色的塑料袋套在兩只手上，放在同樣光照的環境里，感知不同顏色的塑料袋的吸熱能力。通過自主探究，絕大多數學生能夠得出準確結論：“黑色物質比白色物質吸熱本領強。”通過實驗探究，學生掌握了“控制變量法”在科學探究中的運用方法，能夠運用所學知識解決生活中的問題，做到理論聯系實際，準確地解釋了太陽能熱水器的水管為什么是黑色的，等等。利用生活課程資源輔助教學，能有效提高學生的實驗探究水平，可收到理想的教學效果。

四、結語