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第1篇：實驗設計范文

一、實驗設計應遵循的原則

1.對照性原則

在實驗設計中，通常設置對照組。通過干預或控制研究對象以消除或減少實驗誤差，鑒別實驗中的處理因素同非處理因素的差異。實驗設計中可采用的對照方法很多，除了有陽性對照、標準對照、自身對照、相互對照之外，通常采用空白對照的原則：即不給對照組以任何處理因素。值得強調的是，不給對照組任何處理因素是相對實驗組而言的，實際上對對照組還是要做一定的處理，只是不加實驗組的處理因素。

2.隨機性原則

實驗設計中的隨機化原則，是指被研究的樣本是從總體中任意抽取的。這樣做的意義在于：一是可以消除或減少系統誤差，使顯著性測驗有意義；二是平衡各種條件，避免實驗結果中的偏差。

3.平行重復原則

平行重復原則，即控制某種因素的變化幅度，在同樣條件下重復實驗，觀察其對實驗結果影響的程度。任何實驗都必須能夠重復，這是具有科學性的標志。上述隨機性原則雖然要求隨機抽取樣本，這能夠在相當大的程度上抵消非處理因素所造成的偏差，但不能消除它的全部影響。平行重復的原則就是為解決這個問題而提出的。

4.單因子變量原則

單因子變量原則，即控制其他因素不變，只改變其中某一變量，觀察其對實驗結果的影響。除了整個實驗過程中欲處理的實驗因素外，其他實驗條件要求做到前后一致。

二、實驗設計模式

l.從實驗步驟出發設計研究性實驗

模式：教師對實驗步驟提出建議學生選擇比較實驗分析對比結果得出結論填寫報告。

以“葉綠體中色素的提取和分離”實驗為例。本實驗的步驟是：去除葉柄、粗葉脈的新鮮菠菜葉5g，剪碎放入研缽，加少量碳酸鈣、石英砂，15ml無水酒精，研磨成勻漿后過濾，得葉綠體色素提取液。用毛細管吸取少量濾液，在干燥的濾紙條上劃一細線，烘干后再次劃線，重復多次，然后放入層析液中進行層析。

教學中，鼓勵學生使用不同方法，通過對比實驗研究哪種方法能達到最佳的實驗效果。如建議學生對所取菠菜與酒精量的比例作一研究(可以采用10g菠菜葉與5ml無水酒精組合、10g菠菜葉與10ml無水酒精組合、5g菠菜葉與5ml無水酒精組合、5g菠菜葉與10ml無水酒精組合等)；也可對濾紙條的劃線次數(可以是3次、5次、7次、10次等)、劃線方法(可以是用毛細管、載玻片、鉛筆、濾紙條折線等器材或方法)、取用碳酸鈣的量(少量或較多)、是否需要過濾等實驗步驟提出建議。學生在實驗過程中，自己選擇對比實驗組，通過自己的實驗，得出結論。

在實驗過程中，學生的興趣很高，積極性與主動性得到充分體現，相互之間主動交流實驗的結果與體會。同時，教師根據學生的實驗對比結果，對實驗的方法進行了一定的改進，如采用10g菠菜葉與10ml無水酒精組合，層析后色素帶分層比較清晰；劃濾液細線的方法可直接采用載玻片的一側蘸取勻漿。壓在濾紙條上，并稱其為“敲圖章”。此法可以節省實驗時間，且濾液細線細而齊整，劃線次數超過7次后對實驗影響就不明顯了。部分學生的研究結論被教師介紹給大多數學生，學生的研究直接參與進教學的研究，這對這些參與實驗的學生是一種激勵，反過來可以成為他們進一步學習的動力。

2.從允許學生故意出錯的角度設計研究性實驗

第2篇：實驗設計范文

【關鍵詞】探究性實驗驗證性實驗實驗設計生物

【中圖分類號】G632 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674－4810（2014）08－0126－02

新課程改革以來，生物教學開始注重學生實驗能力的培養，實驗題幾乎是高考中必考的一項內容，而在實驗考查中實驗設計題又是考查學生生物學習能力最為重要的題型之一，也是學生解答起來最為困難的題型，因此，是否做好實驗設計題的復習工作，對學生在高考中有很大的影響。通過分析近幾年的高考題，生物實驗設計題大體上可以分為三大類：一是實驗驗證題，二是實驗探究題，三是實驗評價題。所以在解題過程中，要做好以下幾點工作：

一 認真審題，了解題目要求

1．弄清楚實驗類型

要弄清楚是探究性實驗還是驗證性實驗，弄清楚該實驗的實驗目的，即要探究或驗證的內容是什么。探究性實驗探究的是對象的未知屬性、特征，而驗證性實驗驗證的是研究對象的已知屬性、特征。

2．弄清楚實驗原理

實驗原理一般有兩個來源：（1）可以直接從題干里找到，（2）通過聯系課本里的相關知識來獲取。如2005年全國理綜中的試題：植物葉片表皮上分布有大量的氣孔，當組成氣孔的細胞（保衛細胞）吸水后，會膨脹變形，氣孔開啟；反之細胞失水收縮，氣孔關閉。以放置一小段時間的菠菜為材料設計一個實驗，證明氣孔具有開啟和關閉的功能。要求寫出實驗材料與主要用具、實驗步驟、預測實驗結果并做出解釋。這個題目中的實驗原理就可以直接通過解讀題干獲得：當組成氣孔的細胞（保衛細胞）吸水后，會膨脹變形，氣孔開啟；反之細胞失水收縮，氣孔關閉。

3．弄清楚實驗變量

變量是指在實驗過程中可以變化的因素，可分為自變量、因變量以及無關變量。自變量指的是實驗過程中人為改變的變量，因變量指的是隨著自變量的變化而變化的變量，而無關變量是在實驗過程中存在的一些可變因素，會對實驗結果造成影響，但對實驗結論無影響的變量。通常，自變量和因變量之間具有因果關系。實驗的目的在于獲得和解釋這種前因后果，確認自變量的方法主要有兩個：（1）可以直接從實驗目的中獲取，（2）就是通過分析實驗目的和實驗原理推出實驗變量。如上述例題中的自變量是保衛細胞外界溶液的濃度，因變量是氣孔是否關閉。

二 細心解題，主要抓住三個環節

1．分析實驗材料用具，明確實驗條件

根據實驗所提出的問題和要求，認真分析題中所提供的器材在實驗中有什么作用，應該怎么用？在該實驗中是否一定要用到？這些都應做好充分的考慮。

通常對于題目提供的材料用具和試劑，都要充分利用，除非題目允許，否則自己不能隨意增加試劑和材料用具。如果題目明確地要求學生從題干所提供的材料用具中選擇所需的進行實驗，這時我們可以聯想課本中相關的實驗，參照課本實驗的材料用具，準確地判斷和選擇題目所需的材料和用具，防止少用或多用。只要分析判斷準確，在實驗設計時就不會有所遺漏。

還有一種題型是讓學生設計材料和用具，這類題型看似靈活，實際上更容易掌握。選擇實驗器材時要注意科學、恰當、取材方便，而且效果要好，這就要求學生根據實驗要求，聯系課本中相關的生物學原理，遷移運用教材中相關實驗的材料用具，選擇好材料用具，從而可以準確地做好實驗設計題。

2．書寫實驗設計步驟

一般分“三步走”，第一步：取材分組編號，即選擇題目提供的實驗材料用具，對實驗對象進行平均分組（分為實驗組與對照組）并編號，要注意相應的無關變量（如相應試劑的劑量、物品的個體數量、植物的長勢或健康狀況等）要保持一致。一般可采用以下方式進行表述：選擇長勢相同、大小相似的某種植物隨機等量（平均）分組，分別編號為A、B、C；或選擇年齡、體重（性別）、健康狀況相同的某種動物隨機等量（平均）分組，分別編號為1、2、3。第二步：設置對照組，并嚴格遵循單一變量原則，即有且只有自變量可以不同，其他條件都必須一樣，我們常在實驗過程中強調“在各個試管中加入等量的某種試劑”、“置于相同且適宜的條件下培養”、“加入等量的清水”等均是為了控制無關變量對實驗結果的干擾。第三步：觀察記錄。要觀察描述實驗現象或者測量記錄實驗數據。實驗結果可能有多種具體的現象，因此在觀察和記錄實驗結果時應選擇最適合的一種，要選擇能夠較好地體現與自變量之間的關系，并且容易觀察和測定。如果在數量上難以做到準確的量化描述，應盡可能用“定性”的語言表達，如：“一段時間”“適宜的溫度”“適量的”“一定量的”等。要學會利用數據表格或坐標圖等形式對實驗數據進行統計。

在書寫實驗步驟時要注意分步描述，如第一步……；第二步……；第三步……。

這是書寫實驗步驟的一般模式，但是由于實驗設計題的開放性很強，可能存在多種實驗步驟和方法，這就要根據題目的具體要求而定，無論如何，在解答實驗題時一定要遵循實驗設計的幾個基本原則，要分析每一個環節之間的關聯性，安排好實驗的最佳步驟，防止實驗步驟不嚴密、不科學。

3．預測與解釋實驗結果

實驗結論是根據實驗結果所推出的一種結論。因此在預測實驗結果時應特別注意本題是屬于驗證性實驗還是探究性實驗。

驗證性實驗是在已知實驗結論的前提下來驗證實驗結果能否達到實驗原理所描述的結論的一類實驗。這類實驗由于已知實驗結果和結論，因而驗證性實驗的實驗結果是唯一的，結果就是實驗原理所描述的結果，所以在書寫實驗結果時的表述方式可為“A組……（注：接實驗現象）”、“B組……（注：接實驗現象）”。

探究性實驗是探索實驗對象的未知屬性、特征的一類實驗。它根據現有的科學理論、事實，要求對研究的對象做出一種或幾種假設，在實驗過程中努力探究實驗結論，因而探究性實驗的實驗結果不是唯一的，要注意寫全各種可能，一般有三種可能：變量對結果起促進作用，變量對結果起抑制作用，變量與結果沒有關系。所以在書寫實驗結果時可表述為“如果……（注：接預期的實驗現象），則說明……（注：接預期的實驗結論）”。

此外，還必須要注意幾點：一是實驗材料的選擇要科學、恰當、合理。如還原糖的鑒定，要選擇含糖量較高、顏色較淺的材料，這樣顏色反應才明顯。所選材料應該是容易獲得的，無明顯季節性、地域性，價格便宜的材料。同時還要注意操作順序的合理性和實驗方案的可操作性等。這些在實驗設計前都必須充分地考慮，才能夠準確、完整地做好實驗設計題。

第3篇：實驗設計范文

關鍵詞：中職；化學；演示實驗設計；合理性

中圖分類號：G712文獻標識碼：A文章編號：1672-5727（2012）06-0134-02

實驗是研究問題最有效的途徑和基本方法，也是在教學過程中最直觀的教學手段，在實驗演示過程中，學生能夠通過教師的實驗操作和在實驗過程產生的現象來理解所學的知識，可激發學生的學習興趣，培養學生的科學品質和解決問題的能力。演示實驗的教學作用和示范性表明，實驗過程與實驗的結果必須準確且具有說服力，要達到這個目的，實驗前教師就必須對整個實驗原理和教學目標做全面系統的分析和研究，作出最能體現教學效果的實驗設計方案。

在職業學校化學教學中，實驗教學大多不被重視，實驗設計與研究存在很多問題，表現為：教師的設計意識不強，教師不愿意花時間和精力去設計或改進實驗，特別在一些非化學專業中，教師考慮用實驗的方法來闡述和分析問題的不多，由于缺乏實驗的支撐，學生學習興致不高，效率低下；部分實驗設計的水平不夠高，設計理念落后，沒有規劃性，表現在實驗設計的科學方法上存在的問題太多，很多教師不善于利用科學理論和原理對實驗設計進行指導，在確定實驗內容上存在依賴性和主觀性，設計中的方法簡單粗糙，有的尋找實驗方案盲目又不具體；化學實驗設計的設計理論不適合教學要求，實驗教學目的不明確，實驗設計的內容和要表達的思想不是從職業學校的各專業特點來考慮，適用性不明確。要讓實驗在教學中發揮作用，就必須在實驗設計過程中明確設計思路，了解各實驗要素的作用，并考慮其內容的合理性、適應性與針對性。

了解演示實驗設計各要素及其目的要求

化學演示實驗方案的設計，是在實驗演示操作前對要演示的內容按目的和要求綜合運用相關的化學知識和一定的操作技能，對實驗的藥品、儀器、裝置、順序、方法、條件控制、安全措施等進行的科學完整的規劃。化學實驗設計沒有固有的步驟和方案，設計前必須全面分析了解實驗的基本要素，即要了解演示的目的、實驗原理、實驗藥品、實驗設計、儀器裝置、實驗操作及操作規程、實驗結果的處理。這些要素互相關聯，任何一個因素發生變化，都會影響實驗演示的效果，其中，實驗目的是核心，是設計前首先應該考慮的因素；實驗原理是實現實驗目的的理論根據，決定藥品與儀器裝置的選擇；實驗程序的設計以實驗原理為基礎，是能否完成實驗的關鍵；儀器裝置與藥品是實驗的物質基礎，儀器藥品的選擇是由實驗原理和實驗程序決定的；實驗操作及注意事項是實驗得以順利、安全進行的保證，它由實驗程序和實驗用品來確定；實驗結果的處理是對實驗是否達到預期目的所進行的檢驗，在解釋實驗現象、處理所測得的數據等方面進行綜合分析。設計實驗的主要目的是為了提高教學效果，激發學生的學習熱情，培養學生分析問題的能力和方法。設計的基本要求是：科學、簡潔、現象明顯，便于學生觀察與分析。

考慮和分析演示實驗各環節的合理性

化學實驗的設計包括對教材上原有的實驗進行改進，使之在原來的基礎上更加完善，或是自己根據教學需要設計實驗來佐證一個知識點，不管哪一種情況，都應該遵守實驗設計的基本原則，在實驗的設計過程中要特別注意分析各環節的合理性，具體應該從以下幾個方面來考慮：

實驗原理的合理性實驗設計要根據所學的知識機構及化學原理來分析和構思，演示實驗的原理必須正確且在學生掌握的知識范圍內，簡單來說，設計的實驗應該指向明確，設計原理準確，如果設計的原理錯誤或者有瑕疵，就是一個失敗的實驗，因為它沒有科學性來作保證，演示這樣的實驗會對學生造成理解上的負面影響，例如，小教大專化學教材，在驗證金屬銅與稀硝酸的氧化還原反應的實驗中，教材介紹的方法是：把銅片放進試管稀硝酸中，再用透明的塑料袋套緊試管口進行實驗觀察。這個設計操作簡單，但存在設計缺陷，演示這個實驗要說明兩個問題：一是銅與硝酸發生了反應，這個可以通過觀察溶液的顏色得知；二是要說明反應產生了無色的一氧化氮。在這個裝置中，因為試管和塑料袋存在空氣，把產生的一氧化氮氧化成棕色的二氧化氮了，觀察到試管中的氣體是棕色而不是無色，讓學生產生了誤解。

實驗時間安排的合理性即理論講授的時間與實驗演示需要的時間安排要有合理性。有時設計一個實驗是為了驗證一個基本原理或是說明一個問題，這就必須把時間控制在一定的范圍內，如果一個實驗在操作上占用的時間過多，師生分析和討論的時間就不夠，教學達不到理想效果，因而在實驗設計時應該充分評估并合理分配課堂實驗時間。

安全措施的合理性這是一個實驗首先應該考慮的問題，要盡量防止帶有危險性的操作、避免與有毒有腐蝕性的物質接觸，若無法避免則應采取安全措施。如戴防護鏡，在排氣設備好的環境中操作；有毒物質必須處理，以避免對環境造成污染。

用品選擇的合理性設計的實驗方案要切實可行，所選用的藥品、儀器、設備和方法在學校現有的條件下能得到滿足，有些實驗的設計原理可能盡乎完美，但實驗成本太高，或者是對儀器有特殊要求，學校現有條件無法滿足設計要求。因此，實驗設計應盡可能簡單易行，應采用簡單的實驗裝置，用較少的實驗步驟在較短的時間內完成實驗，且效果明顯。

注意實驗內容的適用性和針對性

一個實驗設計的好與壞是相對的，實驗在教學中的適用性主要是指設計的實驗要適合學生觀察與思考，設計的內容符合專業需求。對不同的教學群體，設計的目的手段和方法應有所不同，實驗設計的適用性與針對性應主要考慮以下幾方面。

產生的現象要適合學生的觀察演示實驗與個人分析與研究實驗對可見度要求不同。在演示實驗中，教師的操作過程及產生的實驗現象要讓全體學生都能觀察清楚，而大多數實驗在演示的過程中很難做到這一點，特別是在試管中反應的演示實驗，其可見性都不太理想。這就要求教師在實驗前先有預知，找出行之有效的辦法來解決。提高實驗可見度的方法有很多，可以根據具體演示的實際情況來選擇，如可考慮把演示放在學生中心位置；觀察透明溶液顏色時，選擇能讓較強光線透過的位置（如窗臺邊，燈光下）；選擇合適的儀器與材料，或者借助多媒體來輔助演示。

演示方式方法要適合專業特點不同專業對化學知識的要求各不相同，實驗設計應考慮到不同專業的實用性和實踐性，突出專業特點。例如，學前教育專業要求學生了解一些基本的化學常識，能用所學知識分析生活中的化學問題，因而，化學實驗設計選擇的材料應盡可能來自于生活中常見物品，演示方法上可以增加一些趣味性，如學習酸與鹽的反應時，就可以設計成一個“雞蛋游泳”的游戲實驗，將“清水”（鹽酸）倒入大玻璃杯中，然后在里面放一個雞蛋，由于鹽酸與碳酸鈣產生大量的氣泡，使雞蛋上浮到液面，產生的氣體減少了，浮力降低就又下沉了，如此反復。學生對該實驗現象會產生濃厚的興趣。通過這樣的演示，學生不但能夠通過實驗現象了解所學的知識點，而且能夠學會一些實驗的方法和技巧，對他們日后從事的工作起到引導和示范作用。而模具設計專業要求學生能用化學知識解決在實際機械制造過程中的一些問題，如金屬的腐蝕與防護，設計實驗時，可選擇學生加工的零件，可設計不同材質的鋼鐵在相同環境中的腐蝕情況比較實驗；同一材質的鋼鐵在不同的環境（水、酸、堿、油等）中的腐蝕情況比較；同一材質的零件與不同金屬（活潑性不同銅、鋅、鋁等）接觸在一起的腐蝕情況比較等實驗，讓學生通過觀察這些實驗結果，分析金屬腐蝕的原因，找出解決問題的方法。

對實驗現象的觀察應具有針對性適合學生集中注意力觀察，產生的現象能直觀地說明和分析我們設定的問題，忌把實驗設計得花里胡哨，讓學生看得云里霧里，例如，在氨氣的噴泉實驗中，一位教師在圓底燒瓶的噴嘴處引出了兩根導線，再在外面連接一個紅色的燈泡，產生噴泉的同時，燈泡也發亮了，結果是很多學生只看到燈泡發亮，而沒有注意噴泉的形成，分散了學生的注意力，沒有達到預定的實驗目標。這個實驗的觀察點在于：滴管中擠出少量的水，形成噴泉；燒杯中溶液的顏色與噴泉的顏色變化，而這個發光裝置在本實驗中是多余的。同時，在實驗演示過程中，教師應該注意指導學生觀察，提示學生觀察什么，怎樣觀察。有時我們為了讓學生觀察其中的一個現象，可以采用遮蔽物（如書、紙片等）擋住其他次要現象，以便學生集中注意力。

如何設計一個完美的實驗，讓實驗在教學中發揮作用，是每個化學教學工作者應該思考的問題，教師除了要了解本學科的特點外，還應該了解職業學校的各個專業的教學需要和學生的具體情況，并進行綜合分析。同時，教師在平時的教學和教研中應該多總結、多學習，因為一個好的實驗設計是建立在教師扎實的專業知識和豐富的實驗經驗基礎上的。

參考文獻：

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[4]王英杰.金屬工藝學[M].北京：高等教育出版社，2001：123-125.

第4篇：實驗設計范文

1.文字表述不準確，缺乏得分詞語。

【案例1】（源于福州四中陳施）福建省2012年高考理科綜合第26-Ⅰ(2)題，④實驗結果（略），據此能否確認該假設成立？。理由是：。參考答案是：不能；據圖可知隨著溫度提高酶活性逐步升高，酶活性峰值未出現。據抽樣分析，第二個問題多數考生無法清晰表達，如出現“曲線應該單調遞增、曲線斜度不夠”，以及“缺少對照實驗”、“實驗設計不夠嚴密，沒有考慮對照原則”等答案，偏離答題方向。

【案例2】（源于柳武等）福建省2011年高考理科綜合第26-Ⅰ題，

（3）科研小組設置了第④組實驗，方法是先注射IL-18，3天后進行輻射損傷，14天后實驗操作同前三組。與第③組相比，設置第④組的目的是。參考答案是：比較核輻射前后注射IL-18對抑制脾細胞凋亡的影響。不少考生給出的答案是“設置對照”，“排除干擾”，“提高實驗精確性”，“證明細胞凋亡數目減少是因為注射了IL-18，而不是小鼠體內細胞原有的作用”等。據柳武等的抽樣分析，本小題難度值約為0.39。

2.對“生物知識內容表”所列的生物實驗，對實驗目的、實驗原理、實驗操作等基礎知識掌握不夠扎實，以及相關實驗設計的方法和技能的應用能力不足。

【案例】某洗衣粉上印有“本產品系加酶洗衣粉，含有脂肪酶、蛋白酶，具有良好的去污效果。”請鑒定其真偽（寫出基本思路、結果和結論）。從學生書寫的結果來看，班級學生約有70%的同學直接用雙縮脲試劑進行檢測！殊不知，雙縮脲試劑只能檢測蛋白質的存在，但是無法證明該蛋白質就是酶以及區分酶的種類。

3.混淆實驗結果和實驗結論。

【案例1】（某題中的一部分），在上述定量測定之前，進行了蛋白質含量變化的預測實驗，請填充實驗原理，判斷實驗步驟中劃線部分是否正確，并更正錯誤之處，以及寫出實驗結果。實驗結果：。參考答案為：1，2，3號試管出現紫色且紫色依次加深。錯誤的學生表述成：隨時間增加，蛋白質含量增加。其書寫的是實驗結論。

【案例2】（某題中的一個小題），A組與B組相比，C組與D組相比，如果A、C組的孵化率高說明？參考答案為：22～25℃的水溫較有利于蛙卵的孵化。錯誤的學生表述成：溫度在22～25℃時孵化率高。本空班級錯答率在38%左右，主要的盲區是不分實驗結果和實驗結論，題目問的是得出的結論，而學生依舊在描述實驗結果。

二、引導學生成功穿越實驗設計題

1.全面強化《考試說明》中要求的生物學實驗。《考試說明》中要求的生物學實驗在基礎年段應該盡量讓學生動手操作，發現問題、解決問題，加深印象。在高三第一輪復習中，重在知識要點的回顧，該記憶的需要強化理解記憶。這些實驗的實驗方法、實驗原理、實驗操作、實驗結果與結論、以及隱含的思想方法，都很容易在高考試題中換一個情景呈現。

2.傳授一般的解答策略。實驗設計題目一般情況下是由：實驗目的、（實驗假設）、實驗原理、實驗材料用具、實驗步驟、實驗結果、實驗結論幾部分組成的。福建省新課程高考生物試題中，通常呈現其中一部分內容，讓學生根據信息分析和書寫完成一部分內容。所以在解答的時候，筆者認為一般的策略是：找實驗目的看實驗類型（探究型或驗證型）抓實驗自變量（這是正確答題的關鍵）用已知信息完成填空（關注得分點）。

第5篇：實驗設計范文

實現同一實驗目標可以有多種實驗設計方案，教材中提供的方案有時也不一定是最好的一種，而只是眾多方案中比較可行的一種。實驗的設計應該因地制宜。特別是隨著新課標的實施，尚無現成儀器購買的情況下，往往需要自己設計制作一些實驗。如何優化實驗設計，提高實驗的可行性，是我們必須考慮的問題。

實驗的設計應遵循一系列原則。例如：正確性原則，實驗的設計首先應該能夠真實地反映客觀規律，實現實驗目的。可視性原則，實驗的設計應該現象明顯，直觀。簡便性原則，實驗的設計方案應該操作簡便，操作不能太費時費力，實驗裝置不可過于繁雜，各量盡量簡便易測。精確性原則，實驗中產生的誤差我們無法消除，但是我們可以想辦法減小，減小實驗誤差以便更好地探究客觀規律。經濟性原則，因地制宜選擇實驗時現成材料或者學校當地能方便獲取的材料。考慮材料的成本因素。安全性原則，包括人身和器材的安全，環境安全。設計方案應該盡量避免對操作者產生人身危害的可能性，設計方案也應該考慮到器材的安全，怎樣達到在實現實驗目的的同時減少材料的耗損，

二設計方案

探究橡皮筋對小車做的功及小車獲得的速度的定量關系。首先在材料的選擇上，我們改用了P2108型斜面小車這套儀器，斜面小車的實驗早在十幾年前的教材中出現過，因此，不少學校實驗室有，不必另行定制或購買。并且這套儀器中配備的木板一側表有刻度，正好滿足實驗需求。木板表面也較為平整，摩擦力不會很大。實驗中改變橡皮筋的條數來改變做功的數量，當橡皮筋條數成倍增加的同時，所做的功也成倍增加。這一設計雖然避免了對功的測量，但是要求各條橡皮筋做功一致，對實驗中所使用的橡皮筋有一定要求。市售的肉色橡皮圈彈性不一，不能控制功成整數倍增加。日常在衣褲中使用的圓形或者變形橡皮筋彈力太足，當橡皮筋條數多時，小車速度將很快，實驗不平穩，小車易摔壞，紙帶上打點較少，不便測量。另外，橡皮筋較粗，與釘子和小車相連后很難控制各條橡皮筋長短一致，只有長短一致，才能使其做功一致。因此我們可以采用市面上用細橡皮筋，跟松緊帶中抽出的橡皮筋差不多，能夠很好滿足實驗要求。用回形針來連接木板上的釘子和小車，操作簡便，回形針采用同一模型制作，形狀長短基本一致，這樣可以使橡皮筋加上兩頭回形針總長度基本一致。

操作要領，實驗中需控制橡皮筋加兩頭回形針長度一致，橡皮筋伸長長度一致，實踐證明控制橡皮筋跟回形針總長約30cm，伸長20cm左右比較好。由于小車與木板有摩擦，橡皮筋釋放后，小車并不做勻速直線運動，我們可以在木板下墊一本每人都有的物理教科書，移動書離木板一端的距離可以調節斜面傾角，達到平衡摩擦力的要求。調節斜面傾角，讓小車在斜面上自由滑行，打點，當點與點之間間距基本一致時，說明小車做勻速運動，已經平衡了摩擦力。橡皮筋和回形針的連接法見圖，這樣連接可以控制長度一致，打結過程中往往會改變橡皮筋預想的長度，減少打結機會也就是減少誤差產生機會。紙帶在移動過程中應盡量減小與限位控的摩擦，實驗前應將卷曲的紙帶用手刮平整，紙帶不要斜拉。為了提高實驗精度可以在同一實驗條件下多打幾條紙帶取平均值。紙帶上點的選擇，應該選擇連續的點與點間距最大并且幾乎相同的一段。

數據的處理。實驗數據的處理可以借助Excel，使用圖表向導得到功與速度關系圖，在添加趨勢線對話框中逐次嘗試一次函數，二次函數等類型。避免了手工數據處理的繁雜，能較快得到結論。

三數據記錄：

實驗裝置

實驗數據

w2w3w4w5w6w

位移S（cm）7.4510.8013.1515.0016.8018.40

V(m/s)0.7451.0801.3151.5001.6801.837

V2(m/s)20.5551.1661.7292.252.8223.375

第6篇：實驗設計范文

激發學生探究欲望如果沒有實驗設計的場景，大部分學生會感覺到無從下手。所以要讓學生主動探究，必須給學生創設一個形象生動的場景，既能激發學生的探究欲望，又能激活學生的預備知識，讓學生的思考有明確的方向，進入實驗方案自主設計的理想思維狀態。在“氣體的等溫變化”教學中，筆者用一個小實驗設置實驗情境：取一個剝去外殼的熟鵪鶉蛋，放在一個口徑略小于它的燒瓶瓶口處，把燒瓶浸入熱水中，一會兒后，鵪鶉蛋會向上彈出；把燒瓶浸入冷水中，一會兒后，鵪鶉蛋會向下進入燒瓶。讓學生在鵪鶉蛋可以完好無損地向上彈出和向下進入燒瓶的驚奇中，設置引導問題，鵪鶉蛋在某一瞬間為什么會向上彈出（或向下進入燒瓶），激發學生對將要學習的氣體問題產生濃厚的興趣，提出要探究的問題：一定質量的氣體，在溫度不變的條件下其壓強與體積變化時的關系。這樣的設計符合學生的認知規律。

2教師引導

對問題進行科學猜想如果學生沒有經過科學猜想就進行實驗設計，學生不知道實驗的目的，實驗設計就難以進行下去，不能培養學生的猜想能力，經歷的探究過程也不能鍛煉創新思維。所以教師必須引導學生根據已掌握的物理知識、隨堂實驗和生活經驗，把學生引入科學猜想的情景，有理有據地對問題進行猜想，明確探究的方向。在探究“影響導體電阻的因素”的教學中，筆者通過下面3個現象引導學生猜想：①滑動變阻器的滑片移動，電阻變化；②使用的是220V的燈泡，燈絲越粗越亮；③電線常用銅絲制造而不用鐵絲。這樣的設計給學生的探究指明了方向，學生一步一步地得出自己的科學猜想。

3教師引導

選用實驗器材如果教師直接給學生提供實驗器材，并介紹各種實驗器材的功能，代替了學生的探究和猜想，學生沒有學會遇到困難如何解決問題的方法。所以可以給學生預備多種器材，包括一部分無用器材，讓學生在問題的引導下思考實驗的原理，選用器材，思考有沒有更好的替代器材，有沒有創新，體現探究的開放性。在“測定電池的電動勢和內阻”的實驗中，筆者陳列一些實驗器材：干電池、安培表、伏特表、滑動變阻器、電阻箱、電鍵和導線若干根等，讓學生選擇器材，自行設計電路圖來完成實驗。筆者用下面的問題來引導學生選擇實驗器材：①需要什么儀器，采用什么樣的電路圖，原理是什么；②選擇什么規格的器材，被測干電池選內阻較大的還是較小的，伏特表選什么量程，安培表選什么量程，滑動變阻器選阻值較小的還是較大的。通過這樣的設計引導學生重視分析實驗器材與實驗目的和原理的聯系，分析為什么要選用這些器材，這些器材有什么用途，把本實驗的知識融合在一起，在分析問題的過程中培養學生獨立思考的能力。

4問題引導

自主設計初始實驗方案學生根據自己的預備物理知識，在教師的問題引導下自主設計檢驗猜想的實驗方案，包括根據實驗要求理解實驗原理、先后測量哪些物理量、具體如何操作、編寫實驗步驟、設計實驗表格等。在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中，筆者用下面的問題來引導學生進行初始方案的設計。①物體的加速度與它受的力、質量這兩個因素均有關，應采用什么實驗方法得出加速度與力、質量三者間的定量關系？②這個實驗需要測量的物理量有哪些？③怎樣測量小車的加速度？需要什么器材？請同學們設計一個可行的實驗方案。④我們要讓細線對小車的拉力等于小車受到的合力，怎樣平衡掉阻力？阻力來自哪些方面？怎樣才算平衡掉了阻力？通過以上問題的引導，學生知道了實驗的方法，解決了實驗設計中的困難，最后大多數同學都能設計出自己的實驗方案。

5小組合作交流

第7篇：實驗設計范文

一、傳統實驗與設計實驗

中學生所做過的絕大多數科學實驗都是教材中預先設計好的實驗。學生只是通過實際操作，觀察一下實驗現象，得出事先已確定的結論。這種實驗，我們稱之為傳統實驗。現行傳統科學教材中安排的實驗對學生形成、理解、鞏固所學的科學知識有一定的作用，但由于實驗安排始終處于概念理論的領隊地位，實驗僅僅作為驗證科學知識的手段，而缺乏對知識信息作縱向和橫向的反饋，因此會阻礙學生創造思維的發展，不利于能力的培養。

與傳統實驗相對應的是自己設計實驗，這種實驗只給出實驗目的，要求學生自己設計實驗方案、選擇實驗器材、藥品、確定實驗步驟、分析實驗結果。設計性實驗是傳統實驗的延續和發展，是克服學生普遍存在的理論高分、實驗低能的有效手段。實驗設計是一個動手動腦、培養學生多方面能力的過程，是尋方治病的過程。在實驗設計過程中常常會有別有天地的實驗現象和心理感覺，學生興趣盎然。同時學生也會遇到挫折和失敗，這也是對學生進行挫折教育、發展學生非智力因素的一種有效手段，這也是我們現代教育中所必須的。

二、實驗設計的定義界定和作用

實驗設計是根據實驗課題所提出的實驗目的，讓學生在學得的科學知識和實驗技能技巧的基礎上，選擇恰當的實驗方案來解決問題的過程。實驗設計的課題一旦提出，學生作為認識主體必定要經歷思考步驟（想法）和操作步驟（做法）兩個科學認識過程。

首先需要分析課題所要得到的科學事實是什么，再依次選取欲得到這些事實應采取的正確方法，所使用的儀器設備，應控制的外界條件，對實驗結果的分析評估等等，這一系列的思考步驟為認識主體指明和制定了正確的認識方向和道路，是主體順利達到科學認識目的的主觀手段和工具。作為操作步驟則是為主體提供具體的行為方法途徑，是主體順利達到科學目的的現實手段和工具。因此，實驗設計這一方法的實施恰恰就是借助于問題情境下，思考步驟和操作步驟兩方面的強化實踐，使學生在科學知識的學習中有效地提高解決問題的能力，從而也就有效地落實中學科學教學大綱中所提出的“要重視能力培養和科學方法教育”的要求。

三、實驗設計能力的培養目標

1. 對實驗原理、方法、裝置的進一步完善，會提出改進意見； 2. 對于給出的各種方案，能分析和優選出最佳實驗方案；

3. 綜合運用已學過的科學基礎知識和實驗基本技能，根據確定的實驗目的，自行設計科學實驗方案，驗證結論，得出規律，探索新知識，解決新問題。

四、實驗設計實驗的幾點說明

1．在平行班中進行試驗，結果是試驗班與對照班相比，試驗班學生的自學能力、思維能力、觀察能力、動手能力及意志品質等方面均強于對照班。中考時試驗班學生實驗題失分率明顯降低。

2．實驗設計給學生創造了一個良好的學習氛圍和最佳的學習心境，大大提高了學習效率 。尤其是設計“失敗實驗”，經過“失敗—成功”的多次反復，對學生的震撼力深刻、持久。在這一過程中，學生獲得了科學知識，培養了能力，促進了身心發展，培養了良好的意志品質和實事求是勇于探索的精神。同時使學生受到科學研究方法的訓練，對他們以后的工作和學習都打下一定的基礎。

第8篇：實驗設計范文

1.實驗時間過短。老師為了完成教學任務，不考慮學生接受能力只在乎講解進度，小學生的實驗時間也被縮短，只有幾分鐘的時間。有時候小學生還沒做完實驗，沒看到實驗現象，由于時間不充裕，被迫停止實驗，實驗過程過于匆忙，只表現于形式而不注重結果，使實驗教學效果大打折扣。

2.老師的實驗指導過于詳細。在進行實驗操作前，老師將方法、步驟等都講解得很詳細，學生只是按老師的講解去操作，沒有自己的想象空間，從而失去對實驗的興趣，不能發揮實驗教學的作用。

二、小學科學實驗的目的

1.培養小學生的感官協調能力。小學科學實驗的目的在于通過提高小學生的觀察能力，來培養小學生的實踐能力。通過老師引導，充分調動學生的口、眼、耳、鼻等各感官協調合作、共同參與，使小學生明白觀察事物不是只能用眼睛，其他感官也可以參與“觀察”。

2.讓小學生掌握科學研究方法。在科學實驗中，老師應著重培養學生的獨立工作能力和掌握實驗技能，讓小學生養成良好的實驗習慣。通過啟發學生對實驗現象的分析，培養學生抽象思維理解能力，培養小學生創造性思維能力。

3.科學術語的掌握。小學生處于習慣養成時期，老師在教學活動中應該注意運用科學術語進行講述，使學生在掌握科學術語的同時養成良好的科學學習態度。

4.培養學生主動“發現”的能力。通過主動學習來獲得知識，能夠加強小學生對知識的記憶能力。通過主動提問和思考，激發小學生的學習興趣，使小學生主動地投入學習當中。

5.結合學生能力解決生活問題。培養小學生能夠利用在學校學到的知識解決生活中所遇到的實際問題的能力，需要在實踐過程中對小學生進行適當的表揚，鼓勵小學生在生活中運用所學的知識，培養獨立處事能力。

三、小學科學實驗設計

1.基本實驗。這是科學實驗的初級階段，先向小學生展示在科學實驗中需要用到的基本設備和儀器，學生需要認清實驗時要用到的基本物品和材料，并能夠掌握基本儀器的操作方法。對于處在起步階段的小學生來講，經過這個階段的實驗學習，小學生可以對實驗內容進行準確的表述，并能夠清楚地了解實驗的方法，目的以及步驟，從而得到正確的實驗結論。在老師示范過程中，清楚實驗的觀察對象，并能夠用準確的語言來描述和解釋實驗對象。

2.基礎實驗。是在基本實驗的基礎上，對小學生已經掌握的重要的科學結論進行驗證的實驗部分。通過實驗，小學生可以運用已掌握的實驗技能，講述實驗的要點、方法、目的、原理、步驟以及注意事項，學生可以對簡單的圖標和文字資料進行講解和說明。

3.有關社會生活的科學實驗。當小學生已經很好的掌握了前面的基礎實驗后，在生活中運用科學實驗來解決所遇到的一些問題，在這個階段，學生可以運用自己掌握的科學知識，自己制定實驗計劃、方法、步驟，通過自己的實驗去解決實際生活中所遇到的問題。當然這也需要一定的前提條件：學生在實驗選材方面需要做到經濟、環保；所進行的實驗對象要在自己能力控制范圍之內；可以選擇多種不同的途徑進行實驗操作。

第9篇：實驗設計范文

一、分辨實驗中的三個變量

實驗的變量包含自變量、因變量和無關變量。自變量是實驗中由實驗者操縱的因素或條件。因變量是指由自變量而引起的變化和結果。通常自變量是原因，因變量是結果，二者有因果關系。實驗中除自變量以外，可能還會存在一些可變因素，對實驗結果造成影響，這些變量稱為無關變量。特別提醒，無關變量并不是指與實驗無關的變量。正確分辨這三個變量是解題的關鍵。

【例1】為了驗證甲狀腺激素的生理作用，試以大白鼠的耗氧量和活動量為觀察指標，根據給出的實驗材料和用具，設計實驗步驟，預測實驗結果，并作出分析。

材料和用具：日齡相同且體重相近的雄性成年大白鼠兩組，甲狀腺激素溶液，蒸餾水，灌胃器，耗氧量測定裝置，小動物活動測定儀等。（實驗提示：給藥途徑為每日灌胃，給藥劑量和儀器操作不做考試要求，室溫恒定）

解析：本實驗是驗證性實驗，目的是驗證甲狀腺激素的生理作用。那么，實驗要求控制的量是甲狀腺激素，因此甲狀腺激素是自變量；又因要觀察的是大白鼠的耗氧量和活動量，所以大白鼠的耗氧量和活動量是因變量。但無關變量要如何確定？教師可引導學生思考：“除了甲狀腺激素以外，還有哪些因素會影響實驗結果？這些因素屬于什么變量？”學生經過思考以后，得出下列答案：白鼠的日齡、每天灌胃的次數和甲狀腺激素的量、環境溫度等，這些因素是實驗中必須嚴格控制的量，稱為無關變量。接著讓學生分析下列幾個實驗的無關變量：（1）比較過氧化氫、酶和鐵離子的催化效率；（2）溫度對酶活性的影響；（3）紫外線輻射量對酵母菌生長的影響。最后總結常見的無關變量，有環境溫度、pH值、氧氣的濃度、光照時間、光照強度、材料的量、試劑的量、反應時間、植物或動物的生長狀況、培養條件、培養時間等。

二、實驗步驟的設計

要求學生設計例1的實驗步驟，然后評價學生的答案，并展示和分析參考答案，最后歸納出實驗設計常見的三個步驟。第一步，選取材料，分組編號，進行前測；第二步，設置實驗組和對照組，做不同的處理，培養一段時間；第三步，進行后測或觀察、記錄實驗現象。實施中

應注意以下幾個問題：（1）選材要遵循等量原則。所選材料應保持條件相同，并具有一定的數量，這樣才能避免偶然因素影響實驗結果，保證實驗結果更精確。（2）分組編號要遵循等量原則和單一變量原則。研究對象、器皿等要分組編號，設立實驗組和對照組（分成幾個組，因實驗而異）。

（3）實驗處理，即分別對實驗組和對照組施加單一變量。除實驗變量外，對實驗組和對照組的培養、飼養等條件應相同，即控制無關變量。同時，要注意能體現“單一變量”的詞語的準確表達，如使用“相同”“適宜”等詞語。另外，教師要特別提醒學生注意：以動物為實驗材料時，如果采用飼喂法，對照組的飼料中一般加等量蒸餾水；如果采用注射法，對照組應注射等量的適宜濃度的生理鹽水。如果實驗組飼喂或注射的是用某種溶劑溶解的激素，則對照組也應該飼喂或注射某種溶劑。（4）培養（或飼養）、觀察、記錄，即觀察并記錄實驗現象和實驗數據。這里要注意高中生物實驗中常見的觀察指標：①顏色變化，如可溶性還原糖、脂肪、蛋白質的鑒定和色素分離、DNA鑒定等。②形態結構和生理狀況的變化，如活動量、耗氧量、發芽率、酵母菌的數量等。③液面改變，如氣體體積變化、液體體積變化等。④其他，如氣味變化、沉淀、溫度變化、pH值變化、氣泡產生、反應物變化量、生成物變化量等。對實驗設計的步驟不能只掌握三步，有時實驗設計會有四步、五步等，教師應該引導學生掌握。如果實驗材料比較特殊，需要處理，或者需要配制溶液，則可以在第一步前加一步，有時也可以把培養和觀察分成兩步。

三、實驗結果的預測和分析

高中常見的實驗有驗證性實驗和探究性實驗兩種。

驗證性實驗要根據所學的知識和原理，分析得出應有的實驗結果和推出相應的結論（此時一般只有一個結果和相應的結論，且結論與實驗目的相對應）。如例1中的預測，應該是灌胃甲狀腺激素的大白鼠活動量和耗氧量要大于對照組，只有一種結果。

探究性實驗在進行結果預測時，應討論可能出現的各種情況，并根據各種實驗結果得出相應的結論（大多有三種可能，即變量促進結果、變量抑制結果、變量與結果無關）。

【例2】探究光有無對該種子萌發的影響，預測可能的實驗結果，并分別得出相應的結論。

預測與分析：（1）如果有光組發芽高于無光組，且差異顯著，則說明光促進該種植物種子的萌發。（2）如果有光組發芽低于無光組，且差異顯著，則說明光抑制該種植物種子的萌發。（3）如果有光組萌發，無光組也萌發，但兩組發芽率差異不顯著，則說明該種植物的種子萌發不受光影響。

四、實驗結果的記錄

實驗結果記錄常用的方式有文字記錄、表格記錄和坐標圖記錄等。文字記錄實驗結果，學生根據題意很容易回答；由于學生有一定的數學知識，所以坐標圖記錄實驗結果也相對較簡單。這里，只討論如何用表格記錄實驗結果。

我主要通過“出示例題――分析例題中記錄實驗結果的表格的構成――練習鞏固”的教學過程來突破這一難點。

【例3】低溫迫使植物細胞產生大量對細胞有害的過氧化產物，如脂質過氧化產物（MDA）等。超氧化物歧化酶（SOD）能夠清除過氧化產物，從而增強植物的抗冷性。研究人員進行了“水楊酸對水稻幼苗抗冷性的影響”實驗，結果如下表。

分析：（1）表格中的“處理+培養溫度”與SOD活性、MDA分別屬于哪種變量？（2）題干中的抗冷性是通過什么指標顯示出來的？（3）組別1和組別2在實驗中有什么作用？（4）如果要避免實驗結果的偶然性，應該怎樣處理實驗數據，并在表格中體現？

通過以上分析，學生已經逐步構建起實驗表格設計的一般模型：（1）體現對照組和實驗組；（2）體現自變量、因變量或觀測指標；（3）體現重復實驗，數據應為多次測量后所取的平均值。