探究实验方法范文（精选12篇）

探究实验方法 第1篇

1 直接冷却分子技术

1.1 缓冲气体冷却技术

缓冲气体冷却最早是由哈佛大学的J.M.Doyled小组提出的。他们利用低温的氦气作为缓冲气体,通过与样品气体的弹性碰撞实现了对CaH分子的初步冷却。该技术适用于任意可以同氦气发生碰撞的分子,所以绝大多数种类的分子都可以采用这个方法进行预冷,如Ne-N2O[5],C a F,N H,Y b F等。

经过同缓冲气体碰撞冷却后的分子会被装载入一个磁阱中,然后经由导引技术产生低温下的冷分子束(因为He气的温度为4.2 K,故产生的分子束的温度在4K左右)。具体的操作流程是:先将样品分子气体装入一个冷的隔离室,室内预先充满了低温的氦气或者氖气。样品分子会同载气分子在隔离室内发生碰撞相互作用,经过一段时间之后,它的转动能量和平动能量都会降低到缓冲气体的水平。为了提取到纯样品分子,在隔离室的出口处需要放置弯曲的波导管,使得只有运动速度非常缓慢的分子才能被顺利导引而到达最终的目标位置。

1.2 分子Stark减速技术冷却分子

分子的Stark减速最早是由Meijer小组在CO分子中实现的。该技术的基本原理是基于极性分子同电场之间的偶极相互作用。当极性分子束进入电场区域的时候,处于适当的内部量子态的分子就会获得一定的Stark能量,而这一部分能量来自于分子本身动能的减少。如果电场在分子离开前撤去的话,分子便不会重新获得所失去的动能,它的速度就会减小。如果让分子通过这样一系列级联的电场,分子的速度会一直不断地被减小直到静止。该方法在实验上实现起来比较简单,只需要较好的超声分子束源,冷却温度的极限一般在10 mK左右。

在Stark减速的过程中,首先将样品分子气体和载气(如氙或氦等稀有气体)一起通入一个脉冲阀中。通过稀有气体大分子同样品分子的碰撞,可以实现对样品分子的预冷。然后经由脉冲阀喷出,形成超声冷分子束。该分子束的横向线宽会被压窄,经过脉冲阀的膨胀效应也会使绝大多数的分子位于各自的基态上面,从而使得分子的内部自由度得到相应的冷却。当超声冷分子束形成之后,将其引入正交排布的极性电场区域。由于极性分子具有较大的电偶极距,因此在电场的作用下会产生和运动方向相反的偶极力,分子在电场中运动时会一直处在减速的状态。当分子运动到一对电极的中央,此处的电势最大,如果这时候撤去电场,分子就会保持这个最小的速度继续做匀速运动。运用多对类似的电极排列,分子会一直处在爬坡的阶段,实现有效的分子冷却。到目前为止,该技术已经被应用于产生不少种类的冷分子样品,例C O,O H,N D3。

1.3 蒸发协同冷却技术

当缓冲气体技术和Stark减速方法都无法令分子系综进入超冷区的时候(

2 分子的间接冷却

2.1 光缔合技术

由Thorsheim等人最早提出的光缔合现象,可以直观地解释为一对相互碰撞的原子吸收了一个特殊频率的光子而被激发到一个较高的分子能级的过程。直接光缔合产生的分子往往是被高度激发的,寿命非常短,易于发生自发辐射而衰减到一系列较低的能态上,或是退缔合成为自由原子对。随着双色光缔合技术的发展,人们已经可以成功的将产生的分子通过受激拉曼辐射相干地转移到振动的基态上,同时又可以大大地保持样品气体相空间的密度。

光缔合是通过光缔合(PA)激光和超冷铯原子相互作用实现。光缔合激光器是一台钛宝石激光器(Coherent MBR110)。其线宽小于100 kHz。其频率可以在40 GHz范围内连续扫描,实验中光缔合光最大输出功率为600 mW。将光缔合光用透镜聚焦。使其在冷原子云区聚焦到500µm,将冷原子云全部覆盖,当光低合在扫描过程中其红失谐频率接近铯原子6S1/2(F=4)6P3/2(F’=5)跃迁时,利用中性密度滤波片将它的功率逐渐衰减,避免光缔合光对磁光阱的干扰。光缔合的频率在6P3/2原子渐进态限之下很宽的范围内扫描(相对于原子跃迁线红失谐40 cm-1)。实验中把铯原子6S1/2(F=4)6P3/2(F’=5)跃迁线作绝对频率标准。此频标用波长计(WS/7R)测量,其精密度为0.002 cm-1。在实验中利用雪崩光电二极管(Hamamatsn Si APD,S3884)探测冷原子的荧光信号。

2.2 光学Feshbach共振技术

由磁场可调谐的Feshabch共振技术所引申出来的光学Feshbach共振,也是近十年来冷原子分子物理领域非常热门的研究方向之一。这个想法最早是由Fedichev和Bohn等人相继提出的,他们建议用调制光场的方法来改变原子间的散射长度。此后这个想法为多个小组在实验和理论上证实。

当散射长度是正值时,原子间的相互作用是排斥的;当散射长度是负值时,原子之间的作用是吸引的;而当散射长度调到零值时,原子之间就不存在任何相互作用。光学Feshabch共振的原理很类似于磁场的Feshbach共振,就是运用光场的手段使得自由原子的散射态耦合到分子的束缚态的过程。

2.3 磁场可调谐的Feshbach共振技术

Feshbach共振作为一种量子力学的散射共振,最早是在核物理中被发现的。涉及冷原子气体,与磁场Feshbach共振有关的碰撞现象最早是在自旋极化的氢和氘系统里面被预言的。目前,用磁场Feshbach共振技术来产生超冷双原子分子的方案已经为很多实验小组用于Na2,Li2,LiK和KRb等同核或异核分子体系中。

与传统的热原子气体不同,对于超低温下的原子系综,它的密度要较空气低5个数量级,温度一般在µK,这使得原子之间两体碰撞的总能量非常接近束缚态分子的结合能。Feshbach共振效应发生在当两个碰撞的原子在外部可调的磁场作用下,它们耦合的总能量与分子的束缚态能量完全相等的时候。在共振点附近,原子问的碰撞参数包括散射长度,散射截面等都会由于磁场的调谐作用而发生剧烈的变化。

Feshbach共振理论的基本思想在于考虑双通道(开通道和闭通道)之间存在耦合时两个原子之间的碰撞行为。它的物理机制是通过调节外加磁场,使入射原子的总能量与束缚态分子的能量非常接近甚至相等。在有效的共振宽度内,原子之间的散射长度可以从无穷小变化到无穷大。对于碱金属原子来说,由两个原子间的最外层电子自旋可以形成单重态或是三重态。一般情况,单重态的本征能量要远小于三重态的能量。

3 结语

激光冷却的基本条件是:(1)必须存在一个简单的多能级系统(如二能级或三能级系统)。(2)在这个多能级系统中,光子的“吸收-辐射”跃迁循环必须是封闭的。(3)这一跃迁循环过程必须是耗散的,并且是可以多次重复的。由于中性原子在共振或近共振光场中较为稳定,而且能级简单,采用一个或两个激光束就能满足上述激光冷却条件,在大量的跃迁循环过程中实现光子与原子间动量的有效交换,从而导致原子运动速度的降低(原子温度冷却),目前原子冷却温度已达0.5 nK。

在实验室里实现冷分子的实验方法、分子种类、分子的最低温度、最多的分子数目归纳如表1所示。从表中我们可以看出,到目前为止,在实验室里产生冷的化学稳定分子束(冷分子团)的最低温度可以达到几个mK的量级,同时得到最多的冷分子密度为107/cm-3。

摘要：将分子的冷却分为直接冷却和间接冷却,并分别对直接冷却机制下的缓冲气体冷却、分子Stark减速冷却和蒸发协同冷却,间接冷却机制下的光缔合技术、光学Feshbach共振技术和磁场可调谐的Feshbach共振技术进行了描述。

关键词：超冷分子,分子结构,振动转动光谱

参考文献

[1]D.W.Rein.Some remarks on parityviolating effects of intramolecularinteractions[J].J.Mol.Evol.1974,4:15-2 2.

[2]V.S.Letokhov.Narrowing and fre-quency tuning of positronium annihalation line by laser field[J].Phys.Let t.1 9 7 5,5 3 A:2 7 5-2 7 6.

[3]J.P.Uzan.The fundamental constantsand their variation:Observational sta-tus and theoretical motivations[J].Rev.Mod.P h ys.2003,75:40 3-45 6.

[4]S.Y.T.van de Meerakker,N.Vanhae c k e,M.v ander Loo,G.Groenenboom,and G.Meijer,Direct measure-ment of the radiative lif etime ofvibrationally excited OH radicals[J].P h y s.R e v.L e t t.2 0 0 5,9 5:0 1 3 0 0 3-013200.

探究实验方法 第2篇

一、目前初中化学实验教学方法的现状

(一) 尚未真正认识与重视化学实验教学的方法

通常在教育实践中, 化学实验课程的教学活动, 其标准操作行为均被视为正确的教育理念当作参考。不管是学校高层管理人员还是一线的化学教师, 均逐步充分意识到实验在化学课堂教学中的关键作用, 然而能否得到真正的贯彻落实还亟待考验。大多数化学教师深受传统教育体制的桎梏, 仍然以为只应用化学理论知识也能够顺利解决问题, 却严重忽略了学生的动手操作能力, 更无法着手锻炼学生的化学探究思维, 仅将注重化学实验当作响应新课程教育理念的口号。

(二) 实验员团队的建设状况薄弱

伴随九年制义务教育学制的普及与国家教育资金投入的日益增加, 中学校园的实验室设备与设施更加趋于完善, 拥有较为齐全的药品、实验设备和仪器等。但整个实验员团队的平均水平不高, 造成多数实验室混乱的管理。许多学校并没有设置专职的实验员, 而兼职教师又普遍兼顾较长的课时, 基本没有时间和精力为学生的化学探究准备大量的.实验。

(三) 学生操作能力与教师实验素质比较差

有些初中化学教师在实验教学当中无法合理地控制实验, 缺乏娴熟的操作, 特别是在复杂的实验环节中假如产生了问题, 不能当即选用其他方法改进实验, 而是直接放弃, 化学实验的设计与创新能力有待提高。一些较长教龄的教师惯性认为只要观看几段录像或者演示实验, 同样可以获得相同的实验知识, 所以并不将学生进行分组实验, 甚至告诉他们中考仅仅考查几道实验题, 只需要记忆和背诵相应的实验原理与步骤, 这样便完全忽略了学生的操作技能。

(四) 化学课本中开设实验的比例较低, 实验评价模式单一

少数化学教师可以完成课本中的探究与演示实验, 但依然有许多教师极少在课堂中演示课本上的实验。虽然大部分教师非常关注课本中的课外实验, 甚至针对课外实验提出对应的问题与要求, 然而经过调查研究可发现, 仅有极小一部分学生经常进行课外实验。加之化学教师的评价模式太过单一, 往往会忽视学生在实验中的真实表现, 无法满足与契合新课标所主张的评价原则与理念。

二、初中化学实验教学的改进方法与对策

(一) 增强化学教师的实验教学意识, 提高实验环节的评价系数

传统的初中化学教育过分重视考试成绩即分数, 缺少对学生创新意识和精神培养的关注, 且部分化学教师对实验的教学意识薄弱, 所以有必要增强化学教师的实验意识。要增加教师对实验教学的关注程度, 主要可从以下两个角度着手:第一, 可以借助增加对教师化学实验教学的考评, 来引起教师的重视;第二, 可以在考题中增设实验题目的比重与分数比率, 以推动师生高度重视实验操作的技能。两个方面相互融合渗透, 相辅相成, 继而能够增强初中师生的化学实验意识。

(二) 加强对化学实验环境的指导, 处理好教学和实验二者的关系

初中化学实验教学可以有效补充与辅助化学的课堂教学, 有利于巩固初中生的化学基础知识, 提升其操作技能。作为最直观的一种教学手段, 化学实验能够培养学生严谨科学的探究态度与积极主动的学习热情。在教授化学实验的环节中, 教师应当强化指导化学实验的全过程, 从实验的目标、步骤、所需器材、结论及注意事项等逐一进行有层次的讲解与说明, 激励和启发学生的探究精神, 继而使他们收获化学学习的乐趣与实验成功的喜悦。例如, 在讲解氧气制造中, 部分学生在给试管加热的环节发生了试管破裂的问题, 这时教师就要认真观察学生具体的实验步骤, 告知其在酒精灯点燃之后务必要使试管均匀受热, 以避免其冷热不均, 同时要确保试管口略向下倾斜, 杜绝管口倒流冷凝水。

(三) 引导学生积极参与实验和探究

为调动学生的探究性思维, 培养他们的科学操作技能, 化学课前教师可要求学生精心设计实验方案和计划, 细心预备所需使用的实验药品或替代用具, 师生共同在课堂上制定好实验步骤, 明确注意事项, 在保障安全的前提下, 将学生分组进行轮流实验探究。教师要耐心细致地观察学生的操作并给出必要的指导。学生通过积极参与、探究实验, 不但可以提高学习化学的积极性, 有助于掌握化学基础知识, 同时又能够培养自己的动手操作、分析和解决问题的能力, 也可以在一定程度上解决实验仪器设备不完善以及药品不足的疏漏。

三、结语

总而言之, 不可否认化学实验在培养初中生的观察、探究能力与创新思维的方面发挥了良好的推动作用。但化学教师必须充分意识到实验教学的现状与存在的问题, 努力提高自身实验素质, 同时培养学生的动手操作能力, 强化对自身的多元化培训, 同时应用不同的实验手段, 优化实验教学效果。

参考文献

[1]吕雪娟.初中化学实验教学方法现状及改进方法研究[J].学周刊, (24) .

[2]凌萍.初中化学中对比探究实验教学的研究[D].苏州大学, .

实验：探究力的合成方法 第3篇

方木板，白纸，弹簧测力计（两只），橡皮条，细绳套（两个），三角板，刻度尺，图钉.

二、实验原理（等效替代法）

一个力F’的作用效果和两个力F1、F2的作用效果都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点，所以力F’就是这两个力F1和F2的合力，作出力F’的图示.再根据平行四边形定则作出力F1和F2的合力F的图示，比较F和F’的大小和方向是否相同，若相同，则说明互成角度的两个力合成时遵循平行四边形定则，如图1所示，

三、实验步骤

1.在水平桌面上平放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸固定在方木板上.

2.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系上细绳套.

3.用两个弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，将结点拉到某一位置O，如图2所示.

4.用铅笔描下O点的位置和两条细绳的方向，读出并记录两个弹簧测力计示数.

5.用铅笔和刻度尺在白纸上从O点沿两条细绳的方向画直线，按一定的标度作出两个力F1和F2的图示，并以F1和F2为邻边用刻度尺和三角板作平行四边形，过O点的平行四边形的对角线即为合力F.

6.只用一个弹簧测力计，通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置0，读出并记录弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度用刻度尺从0点作出这个力F’的图示.

7.比较F’与用平行四边形定则求出的合力F的大小和方向，看它们在实验误差允许的范围内是否相等.

8.改变F1和F2的大小和方向，再做两次实验.

四、误差分析

1.弹簧测力计本身的误差.（见注意事项1）

2.读数误差和作图误差.（见注意事项4、5、6）

五、注意事项

1.同一实验中的两只弹簧测力计的选取方法是：将两只弹簧测力计调零后互钩对拉，若两只弹簧测力计在对拉过程中，读数相同，则可选；若读数不同，应另换，直至相同为止.

2.在同一次实验中，使橡皮条拉长时，结点O位置一定要相同.体现作用效果相同.

3.用两只弹簧测力计钩住绳套互成角度地拉橡皮条时，夹角不宜太大也不宜太小，在60°-100°之间为宜.

4.读数时应注意使弹簧测力计与木板平行，并使细绳套与弹簧测力计的轴线在同一条直线上，避免弹簧测力计的外壳与弹簧测力计的限位卡之间有摩擦.读数时眼睛要正视弹簧测力计的刻度，在合力不超过量程及橡皮条弹性限度的前提下，拉力的数值尽量大些.

5.细绳套应适当长一些，便于确定力的方向.不要直接沿细绳套的方向画直线，应在细绳套末端用铅笔画一个点，去掉细绳套后，再将所标点与O点连接，即可确定力的方向.

6.在同一次实验中，画力的图示所选定的标度要相同，并且要恰当选取标度，使所作力的图示稍大一些.

例1 （2011江苏）某同学用如图3所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”.弹簧测力计4挂于固定点P，下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置.分别读出弹簧测力计4和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录0点的位置和拉线的方向.

（1）本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为____N.

（2）下列不必要的实验要求是______.（请填写选项前对应的字母）

A.应测量重物M所受的重力

B.弹簧测力计应在使用前校零

C.拉线方向应与木板平面平行

D.改变拉力，进行多次实验，每次都要使0点静止在同一位置

（3）某次试验中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，请你提出两个解决方法.

答案（1）3.6 （2）D （3）①改变弹簧测力计B拉力的大小；②减小重物M的质量（或将A更换成量程较大的弹簧测力计，改变弹簧测力计B拉力方向等）

解析 只要验证即只要求OB与OM垂直，不需要每次都要使0点静止在同一位置.

例2（2014江苏）小明通过实验探究求合力的方法.

（1）实验所用的一只弹簧测力计如图4所示，在用它测力前应对它进行的操作是

（2）在测出F1、F2和对应的合力F后，他在纸上画出了F1、F2的图示，如图5所示.请你帮助他在图中画出合力F的图示（测得F=4.9N，图中a、b为记录F方向的两点）.

（3）小明用虚线把F的箭头末端分别与F1、F2的箭头末端连接起来；观察图形后，他觉得所画的图形很像平行四边形.至此，为正确得出求合力的一般方法，你认为小明接下来应该做些什么（写出两点即可）？

答案 （1）调零（2）如图6所示

（3）①验证所画的四边形十分接近于平行四边形；

②提出求合力方法的猜想；

③改变F1、F2的大小和方向重复上述实验；

④与同学交流讨论实验结果，得出结论.

解析 （1）所给弹簧测力计指针未指在零刻度处，在使用之前必须调零.

（2）力的图示直观反映了力的大小、方向和作用点，表示合力F的有向线段的起点是O，方向沿a、b的连线，线段长度依据F的大小和图中标度来确定.

初中化学气体实验方法探究 第4篇

1)氧气(O2)的性质:氧化性(助燃性)。

2)二氧化碳的性质:能与水反应、能与可溶性碱反应、能与碳反应。

3)一氧化碳:具有可燃性、还原性、毒性。

4)氢气:可燃性和还原性。

2气体的检验

1)氧气的检验:用带火星的木条伸入瓶内,若木条复燃,则该瓶气体是氧气。(验满是将带火星的木条平放到瓶口,观察是否复燃)。

2)二氧化碳的检验:将气体通入澄清石灰水,若石灰水变浑浊,则怀疑是二氧化碳;再用燃着的木条伸入该瓶气体中,若木条熄灭,则这瓶气体是二氧化碳。

3)一氧化碳的检验:将气体能过灼热的氧化铜网,再将反应后的气体通过澄清石灰水,看能否观察到澄清石灰水变浑浊,如果澄清石灰水变浑浊那么证明原气体中有一氧化碳。利用一氧化碳的可燃性对其进行鉴定时应注意当一氧化碳量比较少时是点不燃的。

4)氢气的检验:通过灼热的氧化铜,可看到黑色粉末逐渐变成红色,管壁有小液滴出现;该气体也能燃烧,用一个干冷烧杯罩在火焰上方,能观察到烧杯内壁有小液滴。

5)氮气的检验:通过澄清石灰水无现象,用带火星木条伸入瓶内会熄灭(这个现象要认真观察才能看到),将燃着的木条伸入瓶内会熄灭。

3气体的除去

1)除去CO2一般选用碱溶液如烧碱溶液,一般不选用石灰水,因为石灰水溶解度较小,吸收CO2的量有限。

2)除去CO一般选用灼热的Cu O,注意反应后会生成CO2,混合气体中含有少量的CO一般不用燃烧的方式除去,这时会点不燃。

3)除去H2O一般用浓硫酸,不用无水硫酸铜、氧化钙等固体,吸水效果没有浓硫酸好。

4)除去氢气一般也是用灼热的氧化铜,不用点燃的方法,一般情况下是点不燃的。

5)除去氧气一般选用灼热的铜丝,氧气与铜反应生成黑色的氧化铜,可以看到明显的现象,从而判断氧气是否除尽。

4设计实验

1)有一混合气体,可能含有氧气、氢气、二氧化碳和一氧化碳中的一种或几种,做了如下实验:

(1)将混合气体通过灼热的氧化铜,发现黑色的氧化铜变成红色,

(2)将实验1中的尾气通过澄清石灰水,石灰水变浑浊。

(3)将实验2的气体通过白色无水硫酸铜,白色硫酸铜变蓝。

根据以上实验,可以推出:混合气体中一定含有(将可能的组合全部填写完整)

从以上实验可以看出,该气体中一定含有还原性气体,以上混合气体中只有氢气和一氧化碳具有还原性,所以可能的组合有:氢气;氢气和一氧化碳;一氧化碳,一共有这三种情况。

2)氢气、一氧化碳、甲烷这三种气体:

分别点燃气体,在火焰上方分别罩一个冷而干燥的烧杯,再向烧杯中注入少许澄清的石灰水,振荡若烧杯壁上有水滴出现,且澄清石灰水不变浑浊,则该气体是H2;若烧杯壁上没有水滴出现,但澄清石灰水变浑浊,则该气体是CO;若烧杯壁上既有水滴出现,澄清石灰水又变浑浊,则该气体是CH4。

3)切记:检验混合气体中是否含有水蒸汽,应放在第一步进行检验,检验物质一般是无水硫铜,变蓝则有水蒸汽;除去混合气体中的水蒸汽则放到最后一步;例如有一混合气体,可能由H2、CO、CO2和水蒸汽中的一种或几种组成,第一步实验是将混合气体通过无水硫酸铜看是否变蓝,否则H2与氧化剂如灼热的Cu O反应后也有水生成,从而无法判断原混合气体中是否含有水蒸汽,混合气体通过碱溶液时会带出来水蒸汽,如果不最后一步除去水蒸汽,则该混合气体中一定会含有带出来的水蒸汽,所以除去水蒸汽必须放到最后一步进行。

4)有一瓶气体中含有水蒸汽、二氧化碳和一氧化碳,现要得到干燥纯净的一氧化碳,则应将混合气体依次通过_______,很显然将混合气体通过碱溶液除去CO2,再通过浓硫酸除去水蒸汽,然后再接一个U型管,U型管里面盛装无水硫酸铜,U型管里装有无水硫酸铜就是检验浓硫酸是否将水蒸汽除尽。如果本实验先除去水再除去CO2的话,混合气体通过碱溶液后会带出来水蒸汽,得不到纯净的CO。

5)有一混合气体含有氯化氢、一氧化碳、二氧化碳、氧气、氢气、水蒸汽,将该混合气体依次通过:浓氢氧化钠溶液、灼热的氧化铜、无水硫酸铜,最后剩下的气体是:_______

分析:通过浓Na OH,除去了CO2、HCl,就有CO、O2、H2和H2O,通过灼热Cu O除去CO和H2,分别生成了CO2和H2O,再通过无水硫酸铜除去H2O,所以最后剩下的气体是O2和CO2气体。

摘要：初中化学所学气体主要有氧气、二氧化碳、一氧化碳、氮气、氢气等气体,在气体净化和除去杂质时,头绪多,易出错,本文就如何正确鉴定、除去这这些气体作出探讨。

关键词：化学,实验,探究

参考文献

[1]王晶.初中化学[M].北京:人民教育出版社,2012.

探究实验方法 第5篇

新的《化学课程标准》确立了现代化学教育理念的重点是：以提高学生的科学素养为主旨，重视科学、技术与社会的相互联系，倡导以科学探究为主的多样化的学习方式。下面我就针对初中化学教学中的几个实验谈谈对实验探究为主的学习方式的理解。

一、实验探究教学活动，有助于把握教材，突出重点，突破难点。

以氧气的实验室制法中药品和条件的探究为例说明之。

以分组实验展开实验室用什么方法获得氧气的教学，大胆地对教材中的三个演示实验进行改进。用带火星的木条分别直接接触石棉网上的A氯酸钾、B氯酸钾和二氧化锰、C二氧化锰三种固体药品

A中; 木条直接接触氯酸钾，木条火星闪动，但不复燃，证明产生了较少的氧气。

B中; 木条接触掺有二氧化锰的氯酸钾，木条复燃，证明产生了较多的.氧气。

C中; 木条接触二氧化锰，火星不变化，证明不产生氧气。

通过现象，同学们很快得出结论，若氯酸钾和二氧化锰混和加热，只有氯酸钾会放出氧气，而二氧化锰不会放出氧气。证明了氯酸钾是制取氧气的反应物，二氧化锰只是改变了氯酸钾放氧气的速度，是个条件。然后再对催化剂这个概念加以阐述。原教材中的实验，操作繁琐，药品消耗大，耗时长，不适宜学生分组。实验改进后，仪器简单，操作简便，现象明显。通过分组实验后，同学们轻轻松松地就掌握了实验室制氧气的化学反应原理这一重点内容的学习，而且把催化剂这个难点易化了。

二、实验探究活动，最重要的是体现了教师的主导性和学生的主体性相结合的原则。

学习有两种方式：接受式学习和体验式学习。传统教学重视知识的灌输，抽走了最生动的学生情感体验，使教学变成了干瘪的知识传授。而实验探究学习是体验式学习方式中的一种。实验探究式学习是通过自己的亲身实验活动，积极探究出知识的发生过程，从问题的解决中习得知识，培养能力，获得情感体验。更重要的是在过程中教会学生如何学会学习，如何学会解决问题。

1、氢气的实验室制法的反应原理的探究。

【教师投影】指出早在19世纪科学家就发现了某些金属与某些酸反应就能产生氢气。接着，老师提出探究问题：“那么哪种金属与哪种酸反应比较适合于实验室制取氢气呢?”

【活动与探究】实验内容，铜、镁与稀硫酸，锌、铁与稀盐酸反应，然后学生动手实验，观察现象，同时填好实验报告。通过现象，同学们可能会得出错误的结论，认为反应越快越好，而不会从成本上，可操作性方面考虑。这时老师应及时反馈学生探索成果，并给予评价，引导学生得出正确的结论： 即实验室是用锌粒和稀硫酸反应来制取氢气的。

2、二氧化碳的实验室制法的反应原理的探究

首先：老师提出问题，请同学们思考，我们学过的哪些反应可以生成二氧化碳呢?同学们思考归纳以下的反应：A 碱式碳酸铜受热分解 B 碳与氧气燃烧生成二氧花碳 C 碳与氧化铜受热生成铜与二氧化碳 D 一氧化碳与氧气燃烧生成二氧化碳 E一氧化碳与氧化铜受热生成铜与二氧化碳 F 碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳 G 碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳 H 碳与氧化铁高温生成铁与二氧化碳 I 碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水与二氧化碳。请同学们思考上述9个反应中，哪个反应适合在实验室制备二氧化碳呢?同学们经过思考后，大胆地提出假设：A B C 三种方法比较适合实验室制二氧化碳。

【验证猜想】分组实验，提供给学生碳酸钠粉末，碳酸钙粉末，碳酸钙块状固体，稀盐酸和稀硫酸溶液，进行制取二氧化碳的实验。同学们经过分组实验、观察、记录实验现象，从反应速度上分析、比较得出结论，只有碳酸钙块状固体与稀盐酸反应是最适合实验室制二氧化碳的。整个过程中总结复习旧知识，提出新的假设猜想到猜想假设的验证都是学生的活动。学生在掌握知识的基础上把握科学的思维方式是突出学生在你课堂上的主动行为，最大范围地体现了学生的主体性，在实施这堂课中教师只是适当调控、点拨和引导，这样更好地达到了教学效果。

三、实验探究活动在民主合作的氛围中，更有利于培养创新精神和实践能力。

又如在初中“一氧化碳”的教学中，先复习“碳”与“二氧化碳”的性质，从得失氧的观点分析碳只能获得氧，即可燃性、还原性;二氧化碳只能失去氧，有氧化性。接着提出“介于两者之间的一氧化碳，应具有怎样的化学性质呢?”学生自然就会提出“一氧化碳可能具有A 得氧还原性、可燃性，B 失氧 氧化性”的猜想。那么如何用科学的方法来验证“一氧化碳的化学性质呢?”同学们分组讨论，总体方案定在空气中点燃还原氧化铜。但在细节上有许多争议，问题大多集中在：一氧化碳是否需验纯，一氧化碳还原氧化铜的装置与实验步骤与氢气还原氧化铜有何区别?一氧化碳有毒，为了防止污染空气，如何处理还原氧化铜后的尾气?大家各抒己见，有的同学认为教材中的装置可优化，把处理尾气的导管弯到加热氧化铜的酒精灯上，两盏酒精灯就合二为一了。这种想法马很快就遭到其他同学的反对，如果这样加热前要通一氧化碳，停止加热后又要通一氧化碳，那么开始和结束的一氧化碳就无法处理。这时又有人想出解决的办法，酒精灯先在外面点燃尾气一会儿，再放到氧化铜下加热，结束时放酒精灯在外面点燃尾气。这样处理就创造性的把验证一氧化碳的化学性质的实验装置和步骤改进了。在同学们掌握知识和技能的基础上培养了学生的创新精神。

总之，实验探究活动在以学生为主体的学习活动中进行的，有利于教师恰当地处理教材，也有利于培养同学们的民主合作意识和创新精神，有利于培养同学们的实践能力，符合素质教育的要求。

参考文献：

[1] 黄娟。 调整课堂结构 提高课堂效率[J]。《试题与研究新课程论坛》 2011年2期 。

[2] 林碧君。 化学教学中探究性学习之我见[J]。《科教文汇》 2008年26期 。

探究实验方法 第6篇

本实验的第一个关键点在于要知道并能理解：为什么要分两次测出三个力的大小和方向，并要保证最终O点要位于同一点？这样做实际上是为了实现找合力的根本原理：等效，即两个力同时作用的效果，跟一个力单独作用时的效果相同。从而使我们确认，单独作用的那个力，就是我们要找的同时作用的两个力的合力，为下一步探究时找到求两个力的合力的方法奠定基础。

本实验的第二个关键点是要理解：为什么要作力的图示？为什么要作平行四边形？为了探究合力与分力的关系，就必须将各个力精确地表示出来，这样才可能更为直观和迅速地找到相应的内在规律。在画出相应的三个力的图示之后，在探究两个分力与合力的关系时，只要我们尝试着将合力的箭头端分别与两个分力的箭头端相连，就不难看出，此时我们所看到的形状几乎就是一个平行四边形；而且在任意一组实验中，这三个力都能很好地共处于同一个平行四边形中。也就是说，如果我们以表示两个分力的有向线段为邻边作平行四边形时，夹在这两条线段之间的那条对角线就可以代表这两个分力的合力的大小和方向。

在理解了本实验的两个关键点之后，我们再来重新审视一下这一实验。作为一个探究性实验，从实验原理到实验结论的得出，整个实验过程都应具有开放性，都应当建立在我们自主的思考和分析之上。因此，要做到真正意义上的自主探究，就应当有足够的时间和空间让我们自主思考和分析，仅仅靠课堂上短短的十几分钟是远远不够的。所以，一般情况下，老师们会在课前就布置我们进行必要的准备，确保在上课前，我们各人都已有了自己的实验方案，至少要有相关的实验设想。这样，在上课时再通过跟同学间的交流与讨论，以及老师给出的中心问题的引领，才可能在规定的时间内得到结论。所以，从探究的角度讲，现行的人教版和教科版的高中物理教材，对本知识点的课时处理都不太科学，仍应当将该实验独立编排为一节。否则，就仍摆脱不了原先的“验证性”实验的影子。

由于力的合成法则只有一个，就是平行四边形定则，所以，本实验不管怎么拓展和变形，最终都要通过力的图示来找到分力与合力的平行四边形关系，从而实验的变化都只会出现在确定分力与合力的大小和方向的过程中。如何确定相应的合力与分力，也会多种方案并存。当然，最基本的方法，也是我们最容易想到的方法就是课本中所采用的双弹簧秤法。其他方法是否可行？这显然也是一个值得探究的问题，它关系到实验的基本原理。如果我们思考不够充分、到位，那么，老师就会通过以下中心问题进行引导。

[问题1]能否在不需要保证每次都将结点O拉至同一位置的情况下确定合力和相应的分力？

当然可以！每次都将结点O位至同一位置，是为了保证两个分力同时作用的效果，跟只用一个力单独作用时的效果相同，所以该问题实质上是限制了“等效”方法的运用。不能用等效的方法，那就意味着必须一次性地同时确定两个分力和合力的大小及方向。由于合力与分力只是一种等效替代关系，不可能同时存在，所以，我们只能利用平衡法，通过确定合力的平衡力的大小和方向，反过来推知合力的大小与方向。实验中，我们可以借助于拉力传感器，或者仍用弹簧测力计来方便地测量力的大小。

[问题2]在只有一个弹簧测力计、一根橡皮筋和两个绳套时，能否确定各个力的大小？

也可以。根据对“力的三要素”这一知识点的理解，当一个力的大小和方向都不变时，这个力的作用效果就不变。那么反过来，当力的作用效果、作用点和作用方向都不变时，该力的大小也不会改变（这一原理在此处我们还不大容易想到，但在学习了力的分解以后，对这一原理就很容易接受了）。具体做法是：先把两条细绳中的一条细绳与弹簧测力计连接，另一条细绳用手直接抓住，然后同时拉这两条细绳，使结点被拉至O点，记下两条细绳的方向和弹簧测力计的示数F₁；然后放回橡皮筋后，将弹簧测力计连接到另一细绳上，用手再同时拉这两条细绳，使结点至O点，并使两条细绳仍然位于先前记录下来的方向上，读出弹簧测力计的示数F_2·，其他步骤均跟常规方法相同。

[问题3]在没有任何测力工具的情况下，能否完成该探究实验？

能。这一情境更加贴近于我们课余的实际情况，因为一般家庭很少备有弹簧秤等测力工具。但是根据实验的基本原理，就必须要知道力的大小，才能进一步探究得出合力与分力的关系，所以我们必须想办法利用身边的物品自制测力装置。我们可以再找两根橡皮筋，和一些相同质量的物体（例如整瓶纯净水等，可以根据其标称体积推知大致的质量），利用胡克定律确定橡皮筋的劲度系数，然后在探究时只要分别测出橡皮筋的原长与实际长度，便可求得相应的拉力大小。

[问题4]在无法确定拉力的具体大小时，能否完成该探究实验？

能。这一问题是在问题3的基础上进一步提出的。如果身边没有已知质量的物体，但是有诸如棋子、螺丝、电池等质量近似相等的物体，我们可将其重力设为Gn，当我们同时挂上n个物体时，橡皮筋伸长量为Δl₀，则橡皮筋的劲度系数为k=nG₀/Δl₀；在实验时如果我们测得橡皮筋的伸长量为Δl，则橡皮筋中的拉力F=kΔl=Δl/l₀nG₀，可见实验时的拉力都可用nG₀表示。如果我们在作力的图示时，就以nG₀为力的标度，各个拉力大小将都能成比例地表示出来，从而同样可以确定相应的合力与分力的关系。2009年山东省的高考物理实验题考查的就是这一原理。

作为探究性实验，大家的思維是完全开放的，完全可能出现一些我们预想不到的方法和问题在课堂上作进一步的探究时，在老师的引导下，我们就可以以其中有价值的问题为中心进行进一步的探究和讨论，从而达到作为探究活动的真正目的：激发学习欲望，打开看待物理问题的视野，拓宽对物理问题的认知广度和思考的深度，从而不断养成自主学习、自主探究探究的意识和习惯，做到课堂真正以我们学生为中心，实现真正意义上的自主发展。

对物理实验教学方法的探究 第7篇

近年来,素质教育的呼声越来越高,教育工作者开始更多地反省教学的最终目标。与传统的纯理论教学相比,实验教学以其独特的实践性、创新性、互动性,成为提高学生综合能力的重要手段。

一、物理实验教学中存在的问题

1.教学时间 不足 ,探究实验成 为一种形式。 实验探究活动必须有充足的时间作保证, 但是在阶段每一节课的时间只有45分钟 ,而且物理每周的课时又只有2—3节 ,要想很好地完成实验,达到探究目的,远远不够。所以在实际操作中,多数教师都是在说实验,甚至直接把结论“塞”给学生,使探究实验成为一个有名无实的空架子。

2.为了预定 的结果 ,学生会主动 弱化自己的实 践能力。物理实验一般是由2人组成的小组协作进行的,对于物理实验的好奇心驱使着学生抢着完成实验的每一个步骤, 但一节课下来,学生的实验出现了很多状况,用错仪器,称量不规范,打碎实验器材等最后导致实验结果不理想。时间久了学生会默契地推举组内一名动手能力强的学生完成整个实验, 直至得到教师预定的结果。

3.教师的观 念守旧 ,与新课改不 同步。由于教师一般工作量大,认为实验教学只是陪衬,不必花费太多精力,因此一味注重理论的讲授和解题能力的培养。更主要的是有些教师观念落后,不认同新课改精神,认为应试教育就是答好一张卷,其他的都没有用。所以在教学中,形式单一,枯燥无味,学生也没有真正理解实验在物理学科中的重要性。

4.在遇到实 际问题时 学生不能灵活 运用已学 物理知识解决,甚至不知道从何思考。阶段的物理实验都是科学家们经过反复实验操作过的成熟实验, 实验环节中出现的许多问题都有过先例。学生在做实验的过程中也会出现各种各样的问题,但是往往他们会很被动地问老师,问实验指导员该怎么办,甚至还会慌张到无从下手。其实只要认真思考,联系曾经学过的物理知识,自主解决问题的可能性就会增大,而且对该实验的记忆也会更深刻。如果只靠老师的帮忙,他们对实验的理解就会不深刻,更谈不上培养解决问题的能力。

二、实验教学设计

1.提出问题。对学生来说 ,探究的问题主要应从学生在课堂、实验室、家庭和日常生活中感兴趣的现象中选取。教师要让每个学生都清楚探究什么问题,让学生调查、研究、探索。问题最好由学生自己提出来,必要时也可以由老师提出问题。这一要素的能力要求是能从日常生活、自然现象或实验现象的观察中发现与物理学有关的问题; 并能书面或口头表述这些问题:认识到发现问题和提出问题对科学探究的意义。

2.准备实验。 从实验准备工作入手 , 让学生充分做好预习,给他们留一些有针对性的预习作业,让学生在家中先了解实验内容方法,甚至自己实验得出结论和规律。第二天到课堂上,老师再有效引导学生实验,由于准备充足,因此实验效果很好,气氛非常热烈,既节省时间,又真正达到了探究目标。

3.猜想与假 设。这一要素是科学探究过程中需要学生思维最活跃的阶段,尤其需要发散性思维。思维要发散并不是随心所欲, 而是要有依据地进行猜想。依据也是多方面多形式的,在教学中可以引导学生从各个方面提出猜想。

4.制订计划和 设计实验。探究计划应包括探究的课题 ,实验器材和资料的准备,探究的程序和过程,通过怎样的分析整理得出探究结论,以及怎样对探究过程进行评估和反思,等等。

这一要素的能力要求是明确探究目的和已知条件, 经历制订计划与设计实验的过程: 尝试选择科学探究的方法及所需要的器材:尝试考虑影响问题的主要因素,有控制变量的初步意识;认识制订计划与设计实验在科学探究中的作用。

5.进行实验和搜集 证据。应让学生在教师的指导下 ,根据探究方案,利用观察、实验和其他的方法和技术,收集数据、资料和信息。要让学生对已有的数据和信息进行科学分析和解释,找出这些证据和探究的课题之间的关系,进行科学的归纳和总结。这一要素的能力要求是能通过观察和实验收集数据;能通过公共信息资源收集资料;尝试评估有关信息的科学性。

6.分析与论 证。探究式教学中的“分析与论证 ”是指学习者在探究过程中,将实证与自己原有的知识联系起来,运用分析、综合、归纳、演绎等科学研究方法,找到事件的因果关系或其他解释, 形成超越学生原有知识和当前观察结果的新的理解。“分析与论证”是构成探究式学习过程中的诸多要素之一。

7.得出结论 。先分析实验数据或现象 ,然后找出它们的变化趋势,最后将这种趋势推广到理想的情况。这一要素的能力要求是:能初步描述实验数据或有关信息,能对收集的信息进行简单比较,能进行简单的因果推理,经历从物理现象和实验中归纳科学规律的过程,尝试对探究结果进行描述和解释,认识分析论证在科学探究中必不可少。

三、物理教学实验中的方法

1.控制变量 法。所谓控制变量法 ,就是在研究和解决问题的过程中,对影响事物变化规律的因素或条件加以人为控制,使其中的一些条件按照特定的要求发生变化或不发生变化。它是指当一个物理量与几个因素都有关系时, 我们要控制其他因素不变,只改变其中一个因素,研究物理量与这个因素的关系。再控制别的因素不变,改变其中的另一个因素,研究物理量和它的关系并最终解决所研究的问题。

2.观察法。 观察是对事物和现象的仔细察看、了解。 通过观察能获取信息, 得到大量丰富的认识事物和研究事物规律的要素,使人们全面、深入、正确地认识事物。阶段主要是观察物理实验基本仪器、实验的设备和装置,实验中的各种物理现象和数据、图像、图表、模型,以及教师的规范化实验操作。观察作为思维的前哨, 是获取信息的直接来源和引发思维的按钮,学生能否深入而细致地观察,将直接影响探究性思维是否能够形成。因此,在演示物理实验时教师应积极引导学生深入而细致地观察。

3. 转换法。 —些比较抽象的看不见、摸 不着的物质的微观现象,要研究它们的运动等规律,使之转化为学生熟知的看得见、摸得着的宏观现象来认识,这种方法在科学上叫做“转换法”。

四、结语

化学探究式实验设计的思维方法 第8篇

近几年来, 我们开展了题为《探究式实验教学方法和策略》的课题研究, 借鉴、改进、设计了一些探究性实验, 回味实验设计的思维方法, 得出了一些共性的思维特点, 总结如下。

一、转换法

化学学科上常常遇到要探究的问题是看不见摸不着的, 这就给我们的探究带来一定的难度。怎样把看不见摸不着的问题在探究过程中转换成明显的现象让学生清楚地观察到, 利用学生知晓的化学知识及规律进行转换设计, 是一条很好的思维途径。

例如:新教材《物质结构与性质》中, 在验证分子极性时, 采用的是H2O和CCl4分别装在酸式滴定管中, 利用带电的玻璃棒靠近从滴定管下端流出的细流是否发生偏转来说明H2O是极性分子, 而CCl4是非极性分子。这个实验的设计采用的就是转化法的思维方法。极性分子的电荷分布是不对称的, 非极性分子的电荷分布是对称的, 因此把带电体靠近极性分子时, 会产生电荷相斥现象, 而非极性分子则不会。从而把微观不能看见的性质显现出来。但这个实验也有不足之处:细流小, 发生偏转现象又不明显, 采用实物投影仪放大实现不了 (因为水是无色液体) 。为此我们可以仿此思维改进这个实验, 在两个水槽子中分别盛水和CCl4, 再分别滴入一滴苯和水, 然后用条形磁块接近液面, 并缓缓移动, 水滴跟着磁块移动, 而苯不移动。

再比如钢铁的腐蚀, 我们可以采用如下的实验设计装置, 引导学生探究。

说明:U型管中装有红色液体。

活动与探究:向铁粉中加入少量的炭粉, 混和均匀后, 撒入内壁分别用NaCl溶液和稀醋酸润湿过的两支锥形瓶, 按上图装置。

几分钟后, 观察比较上图U型管中液面的位置变化, 思考下列的问题:

(1) 向铁粉中加入炭粉的作用是什么?

(2) 两个实验现象有何差异?猜想差异的可能原因是什么?

(3) 设计实验证明你的猜想是正确的。

二、逆向思维法

所谓逆向思维就是打破一般的思维程序, 即把事物反过来分析, 从结果出发探究原因的思维方法。应用这一方法进行思维有时也会给探究实验的设计带来突破。

比如:在初中科学教材中, 学生就知道分子间是有一定间隙的, 因此在通常状况下100mL酒精和100mL水混和, 总体积约变为195mL。但学生会有疑问, 分子在间隙间是否就可以穿插呢?到了高中, 学生学习了分子间作用力后, 还会进一步提出问题, 分子间不是有作用力吗?这种作用力在混和液体是否有变化呢?更有学生会根据逆向思维提出是否会两种液体混合体积增大呢?教师可以提示学生极性不同的两种互溶液体因为分子间排列的变化, 分子间作用力发生变化, 有可能体积增大, 比如乙酸和苯的混和。因为乙酸和苯易挥发, 我们可以通过测定混和液的密度来测量混和后体积的变化 (说明:PC6H6=0.8784gml-1, PCH3COOH=1.0538gml-1)

三、演绎思维法

所谓演绎思维法就是从一般规律出发, 考察与一般规律有某种联系的个体, 从而推演出针对个体的新结论的思维方法, 把这种思维方法应用于探究式实验设计, 往往可以获得创新的实验方案。

例如:在中学化学选修教材《化学反应原理》的原电池实验中, 锌半电池和铜半电池是用盐桥连接起来的。这是中学生第一次接触盐桥。在此, 学生难免产生一些疑问, 下面就学生提出的两个有关盐桥的问题进行实验探究。

1. 在原电池工作时, 除了盐桥中的K+、Cl-向两极溶液中扩散外, 电极溶液中的离子是否也相互扩散?

下面以电池Zn (s) |ZnSO4 (0.2mol/L) ||KCl饱和溶液||CuSO4 (0.2mol/L) |Cu (s) 为例, 进行实验探究 (在实验中, 把装满了KCl饱和溶液, 用棉花堵住管口的U形管作盐桥) 。其电池装置如下图所示。

实验记录

电路中电流强度维持在5.3mA左右

2. 当改变电极溶液中电解质浓度时, 电极溶液中离子扩散速度是否受到影响?

将上述锌铜原电池中ZnSO4、CuSO4溶液浓度都改为1mol/L, 再进行实验。

实验记录

电路中电流强度为7mA

上述实验结果显示, 在原电池开始工作的一段时间内, 由于盐桥中电解质溶液浓度高, K+、Cl-几乎担负了通过液相接界的全部电流的迁移。在电池工作一段时间后, 电极溶液中的离子也开始显著地相互扩散, 特别是当电极溶液中的离子浓度较大时, 这种情况发生得更早, 也更加明显。

四、彰显思维法

探究化学问题时, 我们常常会发现所探究的问题无法呈现出实验现象, 有时即便有现象也是肉眼看不见的。这就要求我们想方设法使实验的现象“显现”出来。根据生活中的经验进行彰显思维有时会使问题迎刃而解。

具体比如:在完成和Br2反应的实验时, 根据学生已学知识, 学生可能认为是加成, 也可能是取代, 我们就可以让学生进行大胆的猜想与假设, 并让学生对自己的猜想与假设, 开展实验探究。

五、改变强弱思维法

有些探究式实验虽然可以获得成功, 但实验的现象很不明显, 近处都难以观察, 更不用说处于远处的学生, 这种实验的成功率往往也很低。有时我们还会遇到一些有毒气体实验, 而使实验难以获得成功。遇到这些情况, 要分析其主要原因, 采用改变强弱对比的思维方法, 巧妙地改变影响因素的强弱, 或安全性, 可以使实验的可见度与成功率大大提高。

比如, Cu与稀HNO3的反应, 是中学化学中必须引导学生开展探究的实验, 但按教材提供的方法, 不仅实验产生的气体有毒, 而且学生难以看到无色气体转化为红棕色气体的实验现象。据此, 按下图所示组装实验装置, 一支直径2.5厘米的U型管, 一端用木塞塞住, 另一端塞单孔塞, 塞上插一铜丝, 单孔塞接一启普发生器上的活塞, 活塞另一端接试管。先按图搭好装置。拔下单孔塞, 向左边已塞有木塞的U型管中加入稀HNO3至近管口, 使U型管稍朝右倾斜。塞上插有铜丝的单孔塞 (注意此时启普发生器活塞关闭) , 反应开始, 有无色气体生成, 2分钟后打开上面活塞, 使生成的NO进入小试管中, 将看到小试管中有明显的红棕色。演示完毕, 把铜丝往上抽, 使铜丝与溶液脱离接触, 反应自行停止。

六、给合思维法

用巧妙的组合来实验我们需要达到的目的, 可以说是一个再创造的过程。在探究性实验设计中, 用我们学过的知识或实验及身边的现成的东西进行组合思维, 进而设计实验, 往往可以获得意想不到的探究效果。

例如, 乙醇催化氧化的实验设计。

在苏教版《必修Ⅱ》65页的“观察与思考”中, 乙醇被氧化成乙醛的实验是这样的:在试管里加入约2ml乙醇。把一端弯成螺旋状的铜丝放在酒精灯外焰上加热, 使铜丝表面生成一层黑色的氧化铜, 立即把它插入盛有乙醇的试管, 这样反复操作几次, 注意闻生成物的气味, 注意观察铜丝表面的变化。书上设计这个实验的意图就是通过闻气体的气味来判断有乙醛气体。但由于乙醛气味较浓, 学生往往难以闻到刺激性气味。而且学生对为什么实验中的有刺激性气味的气体就一定是乙醛而不是其他气体常有疑问。因此具体实验时我们可以结合乙醛的性质实验进行大胆的设计。实验时取一只硬质试管 (两端相通) , 按上图夹在铁架台上, 用酒精灯对硬质试管加热以提高试管的温度;用另一只酒精灯将一根螺旋状的铜丝烧红, 直到其表面变黑, 然后将黑热的螺旋状铜丝插入硬质试管。取一片试管口粗的滤纸 (自己剪) , 在上面先滴上10%的NaOH溶液5滴, 再在其中央滴1滴2%CuSO4溶液, 然后放入硬质试管的一端, 最后在硬质试管另一端放一团浸有乙醇的棉花, 然后塞上塞子。在上述第一步操作中对空的试管加热, 主要是为了提高试管的温度, 这样可以保证接下来各反应所需要的温度。加热螺旋状的铜丝主要是为了使其表面氧化生成黑色CuO, 并提高铜丝的温度。在圆形滤纸上先滴上10%的NaOH溶液5滴, 然后在其中央滴1滴2%CuSO4溶液是为了在滤纸这个体系中形成新制Cu (OH) 2溶液并迅速扩散到滤纸的四周。放入热的试管后会使滤纸体系温度升高至接近试管温度。在左端放一团沾有乙醇的棉花, 并塞上塞子。此时棉花上的乙醇遇到热的试管, 马上会产生大量的乙醇蒸汽向右扩散, 遇到灼热的氧化铜马上发生反应使黑色的氧化铜变红, 并生成乙醛气体, 乙醛气体在乙醇蒸汽的作用下向右移动, 碰到沾有新制Cu (OH) 2的灼热的滤纸体系, 相当于乙醛溶解在新制Cu (OH) 2的溶液中并加热, 于是在滤纸上呈现出特有的砖红色。

实验装置气密性检查方法的探究 第9篇

首先, 要明确气密性的检查原理。一般要使装置形成一个密闭体系, 通过体系内气体压强的变化产生明显的现象, 以此来进行判断。而气体的压强变化主要来自以下三个方面, 因此可从这三个方面检查实验装置的气密性。

一、利用温度变化改变体系内气体的压强

如图1, 将导管末端密封于水中, 用双手或热毛巾捂住烧瓶, 使烧瓶内的气体受热膨胀, 气压变大。如果装置不漏气, 则有气泡从导管口冒出;松开手后, 试管内气压减小, 水沿导管上升形成一段水柱, 从而判断装置的气密性良好。

二、利用液体的高度差产生压强变化

观察图2、3、4、5中的装置, 均有2个出气口, 若要产生压强变化, 必须封堵多余的出气口, 只留一个出气口。故可以关闭活塞或者夹紧止水夹, 然后从另一出气口加水, 使内部密封一部分气体, 然后通过观察形成的液面高度差是否发生变化来判断装置的气密性。

具体操作方法如下:

如图2, 关闭活塞, 向球形漏斗内加水, 使球形漏斗中的水位高于容器中的水位。静置数分钟, 观察球形漏斗中的水位是否下降。若水位下降, 说明漏气;若水位不变说明装置的气密性良好。

如图3, 用弹簧夹夹紧导气橡胶管, 向长颈漏斗中加水至漏斗内的水面高于试管内的水面, 停止加水, 静置数分钟。若漏斗和试管内的液面差保持不变, 说明装置的气密性良好;若漏斗中的水面持续下降, 说明漏气。

如图4, 夹紧弹簧夹, 从U型管的开口端加入一定量的水, 使U型管左管液面高于右管液面。静置片刻, 若液面位置保持不变, 证明装置的气密性良好。

如图5, 关闭分液漏斗的活塞m, 从量气管口加入一定量的水, 并使量气管内的液面高于B装置的液面。静置片刻, 若液面位置保持不变, 证明装置的气密性良好。

三、利用外力 (如推拉注射器) 产生压强变化

如图6、图7所示, 当向内推 (或向外拉) 注射器的活塞时, 锥形瓶内的空气体积减小 (或增大) , 从而引起压强的变化, 进而通过是否产生稳定的水柱 (或气泡) 来判断装置的气密性。

操作方法:当向内推注射器的活塞时, 锥形瓶内压强增大, 若气密性良好则长颈漏斗的下端会形成一段稳定的水柱;当向外拉注射器的活塞时, 锥形瓶内压强减小, 若气密性良好则可以看到长颈漏斗的下端会产生气泡。

综上所述, 检查装置的气密性可以分三个步骤:首先, 检查整个装置有几个出气口, 采取关闭活塞、夹紧止水夹、加水液封等方法堵封多余的出气口, 只留一个出气口;然后, 采用微热法、液差法、液封法等改变装置内的压强进行气密性检查;最后, 根据“气泡的生成, 水柱、液面的升降”等现象, 判断气密性是否良好。

摘要：2011年版义务教育《化学课程标准》要求初中学生能够将简单仪器进行连接、组装, 并能够进行装置气密性的检查。而装置气密性的检查, 不仅涉及化学知识, 更用到物理知识, 对初中生有一定的难度。装置气密性的检查方法通常是利用温度变化或液体高度差或外力作用, 产生压强变化, 进而检验装置的气密性。

高中物理实验教学的改进方法探究 第10篇

一、物理实验教学中所面对的问题

1.物理实验课堂效率低

在传统物理实验课堂上, 对于实验, 大多数高中老师都采用一一列举的方式, 过多的发挥理论物理的基础作用, 忽视了物理实验培养学生动手能力的重要性。并且在实验课教学中, 许多实验是十分抽象的, 例如电磁感应现象即是对于楞次定理的探究, 在以讲为主的教育模式中, 学生对于这种抽象的讲解方式缺乏理解能力并且十分容易产生倦怠、厌烦心理。因此, 在实验教学中, 大部分学生只能做到懂得如何去做, 面对很多问题只能选择死记硬背, 不能从物理现象上分析问题, 最后做出解答。

2.对于结论的过度追求

在实验过程中, 由于实验器材或者学生的错误操作, 实验数据经常存在或多或少的误差, 并且这种误差通常存在于相对简单的实验中, 例如测量电阻电压, 因为实验器材的累积使用, 对于电阻产生了影响, 而学生由于缺乏对于错误或者实验数据的误差分析能力, 遇到数据相差甚远的情况, 往往会产生负面心理作用, 最后选择重新连接电路这种最笨的办法。可见, 学生对于实验正确结论的过度追求影响了学生练习实际的分析能力, 由此造成了学生实验动手能力不强的现象。

3.实验教学方式的单一性

老师在实验教学中, 我们通常可以看到这样一个现象:老师在上面将实验理论基础、实验步骤一一罗列, 学生在下面奋笔疾书, 一节实验课下来, 笔记本上做了满满的笔记。但是在考试中, 这些笔记却通常派不上用场, 学生由此发问:“我上课明明听了讲, 为什么还是不会做呢?”这种现象完全可见实验教学方式的单一性对于学生的影响。在课改大环境下, 我们不难看出, 试卷出题越来越新颖, 旧的单一教学模式已经无法满足新课标的要求了。

二、物理实验教学的有效策略

1.以培养学生思维为教学中心

马克思说:“思维造就世界。”由此可见思维的重要性, 因为学生的思维能力不足, 所以他们在面对实验的过程中, 遇到不会的缺乏思维主动性, 要不就举手问老师、问旁边同学, 更有甚者直接抄袭实验数据。或许这些都是解决问题的办法, 却不是培养能力的正确办法。老师在教学中应该以培养学生思维能力为中心, 自觉突出学生在实验中的主导地位, 老师起的应该是指导作用, 且需是有限的指导作用。

2.重视实验数据的差异性以及实验中遇到的特殊情况

很多学生在实验过程中过度放大数据的重要性, 上文说到, 这其实是学生实验效果不理想的重要原因。实际上, 实验是一个科学探究的过程, 而并非是得到实验结论的过程。在实验中, 对于问题的发现及解决, 对于科学现象的认识或理解都是比实验结论更重要的东西。所以, 在实验中, 我们所面对的形形色色的问题, 或者实验数据与标准数据有差异的情况, 都在给学生提供解决问题的机会。老师在课堂上所讲的内容, 从根本上讲, 这些实验手段都是服从于学生思维能力的培养的, 实验的根本意义, 是在于学生获得知识的同时, 也得到思维的训练, 从而可以学会用不靠死记硬背而靠自主理解的方式面对在考试中面对的问题。例如, 在现今的教学中, 学生连同教师都相对较为忽视实验的重要性, 在实施实验的时候, 学生往往不重视实验, 出现实验差异也漠不关心, 此时, 教师应当强调实验数据差异的重要性, 让学生从差异数据中选择实验出错的地方, 从而有效地激发学生的学习兴趣, 培养学生注重细节的好习惯。

3.扩大教学宽度, 改进传统教学方式

所谓的教学宽度, 即是老师应该学会融会贯通, 学会将实验内容与生活现象结合在一起, 而不是一味地照本宣科, 将知识硬塞进学生的脑中。比如, 在摩擦起电实验中, 老师就可以将实验与冬天脱毛衣的时候会产生电光结合在一起, 老师通过这种与生活接轨的教育方式, 不仅能加深学生对实验的理解, 同时也能活跃课堂气氛。

而对于改进传统教学方式方面, 即老师可以利用多种形式来鼓励学生自主完成实验, 例如, 静电屏蔽实验, 老师可以制造一些魔幻气氛来吸引学生的注意力。又比如, 比较简单的内接法与外接法实验, 老师可以通过竞赛的方式, 对最先探究出差异的学生进行奖励。

简单来讲, 条条大路通罗马, 教学方式并不是唯一的, 对于教育方式的改变是动态的过程, 而老师可以根据实际情况来改变具体实施方式。

在新课标下, 物理实验的重要性毋庸置疑, 但是物理实验的教育理念并不仅限于让学生获得高分, 但是我们不否认成绩的重要性, 只是相比之下, 物理实验的侧重点应该在于培养学生的思维能力与动手能力, 而在新要求下, 老师们更应该选择更新的教育方式, 从根本上做到“一切以学生发展为本”的新理念。只有更新教学理念才能有效地帮助学生进行高效学习。让学生在实验中学习, 从而有效地培养学生的创新能力以及探究精神, 进而有效地提升教学质量。

摘要：高中物理是高中学科中的一门基础学科, 拥有其独特的思维方式, 因此, 学生在学习中, 面对的问题相对于其他科目更多。而物理实验是建立在理论物理基础上的分类科目, 在思维之上还需要锻炼学生的动手以及错误分析能力, 因此, 改进实验教学方式是刻不容缓的问题。

关键词：物理实验,思维方式,教育模式

参考文献

探究实验方法 第11篇

【关键词】高中生物 生物教学 生物实验教学

引言

随着高中生物教学的地位不断提高及素质教育的逐渐推广，学生的综合能力已经成为高中生物教学中的重点。为了更好的提升学生对生物的综合能力，不少学校及教师开始加大生物实验教学的力度，改变生物实验教学的传统的方式与观念，但生物教学的成果还是差强人意。虽然影响生物实验教学的因素诸多，但教师和学校应该更注重学生在教学中的主体地位，以调动学生的实验的积极性和兴趣为主要任务，才能实现生物实验教学的意义。

1.教师要重视自我专业知识与技能的更新与提升

无论在任何时期的教学中，教师都是占有重要的地位：传统教学中，教师作为教学的主体，对教学质量有着直接的影响；现代教学中，教师起着重要的引导作用[1]。所以教师要注意与时俱进，及时改变自己的教育观念，提升自己的思想道德水平和教学能力，才能有效的掌握现代生物实验教学所需要的品质与技能，及时的调整好自己。这样才能更好的引导教育学生进行生物实验教学，与学生建立良好的师生关系，激发学生对生物实验学习的兴趣。

澳大利亚亚特尼等人认为教学技巧可以概括为七个方面：动力技巧、讲课与交流技巧、提问技巧、辅导技巧、引导学生思考技巧、评估技巧和课堂管理技巧[2]。教师可以从专研教学方式，提升实验在教学的主体位置、尊重学生差异性等来提升自己的教学技巧，要摒弃效率低下的教学方法，多对自己的教学方法与成果思考。在进行实验之前，教师掌握实验过程中的重点与难点，这样在教学的过程中才能做到有的放矢、有预见性，对学生对出现的不符合实验结果的现象进行解释，组织学生对实验结果讨论，引导学生思考。然后教师可以带领学生准备好生物实验所需要的仪器和材料，在黑板上或投影上准备好实验的步骤，以保证实验可以顺利进行。

2.重视迎合高中生的学习心理与特点

高中生的学习已经养成自己的习惯与思维方式，已经具备独立思考的能力，因此教师要考虑将这一因素，认识并尊重不同学生的学习习惯与学习能力，如此才能获得学生的认可，提升学生在教学过程中的配合度。

在进行实验之前，学生要明确实验的意义与目的，教师要与学生制定好实验室的使用规定，以保证实验教学的正常进行。在进行实验教学之前，教师要兼顾每位学生不同的学习能力，保证实验教学的最大效益化。在实验教学过程，教师可以组织学生以小组的形式开展学习与讨论。注意发挥自己的引导作用，与学生一起去探究讨论问题，不要轻易的否认学生的看法，限制学生的思维。

3.精化教学内容，提升课堂管理

教学内容对教学目的与教学方式具有一定的导向作用，因此教师要熟悉并完全理解教材，根据实际实验教学的需要进行删减，保证教学内容的质量，提升课堂教学的有效性，避免将不必要的时间和精力花在学生已经掌握并了解的教学内容上，提升学生对教学内容的掌握度[3]。教师可以充分利用生物实验教学资源，多准备实验材料，让学生将更多的注意力和精力集中在实验中，而不是在对教材内容的了解与消化。

有效的课堂管理是提升课堂教学质量的重点，也是保证课堂有序进行的重要方式。教师要创建积极的课堂环境，让每一位学生都融入到课堂教学中。教师可以多问一些趣味性强的问题，引发学生主动思考，提出质量，培养学生的探究能力。在设计教学环节时，教师要了解每一位学生的学习能力，减少学生之间的落差，避免出现“学习好更好，学习差更差”的教学情况。在实验课堂教学中，若是有条件可以对一些合理的猜测进行实验验证，以此来激发培养学生的自主探究能力，鼓励学生多思考、多动手。

4.运用多种实验方式激发学生对生物实验的兴趣

在生物实验教学中，教师应该让学生亲自经历思考与探究的过程，从中领悟到科学探究的精神，培养好良好的科学探究观。因此在教学过程中，教师要根据实验教学内容及需要灵活的选择不同的教学方式，保证实验的活跃氛围，培养学生对生物实验的兴趣。

在选择实验教学方式时，教师要注重验证性实验与探究实验的有机结合：在实验教学的初期可以选用验证性实验教学方式，让学生掌握实验的原理、步骤，在通过探究式实验教学方式引导学生对已有的知识进行思考，帮助学生完成从已有知识继承到新知识的过程；重视固定式实验向开放式实验的转变：固定式实验是为了让学生掌握实验的基本原理和步骤，而开放式实验则需要学生自己去设计、去研究实验的过程，在确认学生掌握固定式实验的内容与模式后，教师可以引导学生进行开放式实验，以此激发并培养学生的创新能力与探究能力[4]。

结论

高中生物实验教学的方式多样，教师唯有明确生物实验教学的任务与目的，重视学生在生物教学中的主体，发挥自身的引导作用，灵活使用教学方式培养学生对生物实验的兴趣，才能实现生物实验教学的意义。教师要了解学生的学习能力，才能有针对性的引导学生展开实验教学，培养学生的实验探究能力，帮助学生养成科学的实验精神与实验习惯。

【参考文献】

[1]曹波. 关于高中生物实验有效教学策略行动的探究[J]. 生物技术世界，2014，11：171.

[2]刘凤娟. 探究新课改背景下提升高中生物教学效率的有效途径[J]. 生物技术世界，2015，03：139.

[3]田非. 高中生物实验课有效教学模式——“指导—自主探究式”教学模式[J]. 中国校外教育，2014，S3：463.

浅谈小学科学实验课堂学生探究方法 第12篇

一、自学课本法

自学课本法,就是引导学生自学课本中的实验提示,理解实验提示部分词语的意思和语句所表述的意思;在自学的基础上,通过合作学习等方式,制定出一个小组实验方案,然后进行实验的方法。学生自学课本,能立即激发起学生的好奇心,引起学生学习的兴趣,同时产生解决问题的强烈欲望。学生通过自学课本,靠自己的智慧解决了新问题,就会产生一种成功的喜悦。这类课文的实验内容简单,学生便于操作,无需教师再引导。如教学教科版科学(下同)五年级下册第一单元第3课《橡皮泥在水中的沉浮》时,学生要探究“比较橡皮泥排开的水量”实验,就可以让学生阅读课本第8页的内容,学生通过阅读、交流,很快就知道实验应怎样做(实验方案),要注意什么事项等,得出实心团的橡皮泥以及改变橡皮泥的形状后在水中排开的水量数据。再如教学该单元第5课《浮力》时,学生要“测量泡沫塑料块受到的浮力”实验,只要让学生阅读课本第12~13页的内容,学生交流后就知道应该怎样做这个实验,得出泡沫块在水中受到的浮力大小数据。

二、引导设计法

课堂上,学生自主探究,亲身经历探究活动,并不等于教师就不管了,教师要发挥课堂组织者和引领者的作用,引导学生进行研究、交流和讨论。引导设计法,就是教师引导学生在小组或在全班充分讨论的基础上,归纳小结出一个方案,再根据方案进行实验的方法。如教学四年级上册第二单元第6课《100毫升水能溶解多少克食盐》一课时,教者就要组织学生充分讨论,制定一个研究计划。如“100毫升的水是多少?是否用量筒量还是用有刻度的烧杯?食盐又是怎样取?是把一大包盐倒在杯里,还是一份(一勺)儿一份(一勺)儿地加?一份(一勺)是多少?一克、两克还是五克好?是否搅拌……”这些都要让学生充分讨论,理解清楚,然后再制订一个研究计划,学生再根据研究计划进行实验。再如教学五年级下册第二单元第4课《空气的热胀冷缩》这一课时,我们要引导学生思考、讨论:“空气和液体等物质不一样,空气是看不见的物体,我们怎么知道它的体积有没有变化呢?如果用瓶子装,瓶内的空气体积膨胀,瓶内的空气就会往外挤,我们又看不见空气,怎么办?怎样才能看到瓶内的空气往外跑……”通过研究、交流、讨论等,最后制定出一个可行方案进行实验。

三、仪器提示法

在学生懂得一些仪器的使用方法后,对仪器的操作有了一定的技能,知道一些简单仪器的操作。仪器提示法,就是教师在实验前根据预案,估计学生实验时可能要用到的实验仪器等摆放在实验准备桌上,提供给学生,学生根据实验目的、要求,选用必要的仪器设备,进行实验。如教学四年级下册第一单元第3课《简单电路》一课时,只要你给每组学生提供1个小灯泡、1个小灯座、2根导线、1个电池盒和1节电池,学生很快就能根据这些材料及实验要求,连接成一个简单电路。如果再给每组学生提供1个小灯泡、1个小灯座、2根导线,学生就能连接成两种电路(串联电路或并联电路,通过比较得出哪种是串联、哪种是并联)。再如教学五年级下册第二单元第5课《金属热胀冷缩吗》一课时,学生已经知道水、空气等一些液体和气体,都有热胀冷缩的性质,我们为学生提供“固体热胀冷缩演示器”、酒精灯和水,学生根据实验目的及要求,就知道在加热前,铜球是能够通过铜环的,当用酒精灯加热铜球后,铜球是否还能通过铜环呢?然后用酒精灯加热铜球后试试是否还能通过铜环,结果铜球不能通过铜环了,将铜球放入冷水冷却后又试,铜球又能通过铜环了。(这里要特别提醒学生:注意使用酒精灯的安全;禁止用手触摸铜球,加热后的铜球会烫伤皮肤等。)

四、放手实验法

放手实验法(危险实验除外),就是教师在实验前不作任何的提示或指导,让学生根据自己的理解,进行实验,根据实验情况,自己进行调整。再根据实验得到的各种数据,进行归纳、小结,从而获得知识、经验、能力或者验证所学知识的一种方法。这种方法,知识来自于学生亲身实践中,能形成深刻的印象,能确信其可靠性。学生在获得知识的同时,又能使学生形成科学的态度,学会科学实验的方法,进而提高进行科学实验的能力和技能。如教学四年级上册第二单元第2课《物质在水中是怎样溶解的》一课时,当学生知道怎么样才是溶解后,再做“不同的物质在水中的溶解”这个实验时,你只要提供面粉、沙、食盐和高锰酸钾等这些材料,学生根据课本及表格内容,自然就知道怎样做这些实验,然后根据实验结果,进行对比、交流、归纳、小结出哪些物质在水中溶解了,哪些物质在水中没有溶解。再如教学六年级上册第三单元第2课《电磁铁》一课时,教师只要提供学生大铁钉、导线、大头针、电池、指南针等材料,学生就知道怎样制作电磁铁,接通电源后,大铁钉的两端都会有磁性,会吸引大头针。碰到指南针时,发现钉尖或钉帽会和指南针的南极或北极相吸(电磁铁也有南北两极),再和其他小组同学交流、对比后,就会发现为什么我的电磁铁的钉尖是南极而你的电磁铁的钉尖是北极,原来是我的绕线方向不同(或我的电池接法不同),从而得出电磁铁有南北两极,而电磁铁的南北极与导线缠绕方向和电池的接法有关。

总之,要让学生亲身经历以探究为主的学习活动,在小学科学实验课堂上的方法是多种多样的,但是,根据不同的实验内容,指导学生探究“自学课本法、引导设计法、仪器提示法、放手实验法”,可以使学生在像科学家那样进行科学探究的过程中,体验学习科学的乐趣,获取知识(成果),又能提高学生的动手操作等技能。

参考文献

[1]科学(3-6年级)课程标准(实验稿)[M].北京:北京师范大学出版社,2003.