实验设计精选(九篇)

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第1篇：实验设计范文

一、实验设计应遵循的原则

1.对照性原则

在实验设计中，通常设置对照组。通过干预或控制研究对象以消除或减少实验误差，鉴别实验中的处理因素同非处理因素的差异。实验设计中可采用的对照方法很多，除了有阳性对照、标准对照、自身对照、相互对照之外，通常采用空白对照的原则：即不给对照组以任何处理因素。值得强调的是，不给对照组任何处理因素是相对实验组而言的，实际上对对照组还是要做一定的处理，只是不加实验组的处理因素。

2.随机性原则

实验设计中的随机化原则，是指被研究的样本是从总体中任意抽取的。这样做的意义在于：一是可以消除或减少系统误差，使显著性测验有意义；二是平衡各种条件，避免实验结果中的偏差。

3.平行重复原则

平行重复原则，即控制某种因素的变化幅度，在同样条件下重复实验，观察其对实验结果影响的程度。任何实验都必须能够重复，这是具有科学性的标志。上述随机性原则虽然要求随机抽取样本，这能够在相当大的程度上抵消非处理因素所造成的偏差，但不能消除它的全部影响。平行重复的原则就是为解决这个问题而提出的。

4.单因子变量原则

单因子变量原则，即控制其他因素不变，只改变其中某一变量，观察其对实验结果的影响。除了整个实验过程中欲处理的实验因素外，其他实验条件要求做到前后一致。

二、实验设计模式

l.从实验步骤出发设计研究性实验

模式：教师对实验步骤提出建议学生选择比较实验分析对比结果得出结论填写报告。

以“叶绿体中色素的提取和分离”实验为例。本实验的步骤是：去除叶柄、粗叶脉的新鲜菠菜叶5g，剪碎放入研钵，加少量碳酸钙、石英砂，15ml无水酒精，研磨成匀浆后过滤，得叶绿体色素提取液。用毛细管吸取少量滤液，在干燥的滤纸条上划一细线，烘干后再次划线，重复多次，然后放入层析液中进行层析。

教学中，鼓励学生使用不同方法，通过对比实验研究哪种方法能达到最佳的实验效果。如建议学生对所取菠菜与酒精量的比例作一研究(可以采用10g菠菜叶与5ml无水酒精组合、10g菠菜叶与10ml无水酒精组合、5g菠菜叶与5ml无水酒精组合、5g菠菜叶与10ml无水酒精组合等)；也可对滤纸条的划线次数(可以是3次、5次、7次、10次等)、划线方法(可以是用毛细管、载玻片、铅笔、滤纸条折线等器材或方法)、取用碳酸钙的量(少量或较多)、是否需要过滤等实验步骤提出建议。学生在实验过程中，自己选择对比实验组，通过自己的实验，得出结论。

在实验过程中，学生的兴趣很高，积极性与主动性得到充分体现，相互之间主动交流实验的结果与体会。同时，教师根据学生的实验对比结果，对实验的方法进行了一定的改进，如采用10g菠菜叶与10ml无水酒精组合，层析后色素带分层比较清晰；划滤液细线的方法可直接采用载玻片的一侧蘸取匀浆。压在滤纸条上，并称其为“敲图章”。此法可以节省实验时间，且滤液细线细而齐整，划线次数超过7次后对实验影响就不明显了。部分学生的研究结论被教师介绍给大多数学生，学生的研究直接参与进教学的研究，这对这些参与实验的学生是一种激励，反过来可以成为他们进一步学习的动力。

2.从允许学生故意出错的角度设计研究性实验

第2篇：实验设计范文

【关键词】探究性实验验证性实验实验设计生物

【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1674－4810（2014）08－0126－02

新课程改革以来，生物教学开始注重学生实验能力的培养，实验题几乎是高考中必考的一项内容，而在实验考查中实验设计题又是考查学生生物学习能力最为重要的题型之一，也是学生解答起来最为困难的题型，因此，是否做好实验设计题的复习工作，对学生在高考中有很大的影响。通过分析近几年的高考题，生物实验设计题大体上可以分为三大类：一是实验验证题，二是实验探究题，三是实验评价题。所以在解题过程中，要做好以下几点工作：

一 认真审题，了解题目要求

1．弄清楚实验类型

要弄清楚是探究性实验还是验证性实验，弄清楚该实验的实验目的，即要探究或验证的内容是什么。探究性实验探究的是对象的未知属性、特征，而验证性实验验证的是研究对象的已知属性、特征。

2．弄清楚实验原理

实验原理一般有两个来源：（1）可以直接从题干里找到，（2）通过联系课本里的相关知识来获取。如2005年全国理综中的试题：植物叶片表皮上分布有大量的气孔，当组成气孔的细胞（保卫细胞）吸水后，会膨胀变形，气孔开启；反之细胞失水收缩，气孔关闭。以放置一小段时间的菠菜为材料设计一个实验，证明气孔具有开启和关闭的功能。要求写出实验材料与主要用具、实验步骤、预测实验结果并做出解释。这个题目中的实验原理就可以直接通过解读题干获得：当组成气孔的细胞（保卫细胞）吸水后，会膨胀变形，气孔开启；反之细胞失水收缩，气孔关闭。

3．弄清楚实验变量

变量是指在实验过程中可以变化的因素，可分为自变量、因变量以及无关变量。自变量指的是实验过程中人为改变的变量，因变量指的是随着自变量的变化而变化的变量，而无关变量是在实验过程中存在的一些可变因素，会对实验结果造成影响，但对实验结论无影响的变量。通常，自变量和因变量之间具有因果关系。实验的目的在于获得和解释这种前因后果，确认自变量的方法主要有两个：（1）可以直接从实验目的中获取，（2）就是通过分析实验目的和实验原理推出实验变量。如上述例题中的自变量是保卫细胞外界溶液的浓度，因变量是气孔是否关闭。

二 细心解题，主要抓住三个环节

1．分析实验材料用具，明确实验条件

根据实验所提出的问题和要求，认真分析题中所提供的器材在实验中有什么作用，应该怎么用？在该实验中是否一定要用到？这些都应做好充分的考虑。

通常对于题目提供的材料用具和试剂，都要充分利用，除非题目允许，否则自己不能随意增加试剂和材料用具。如果题目明确地要求学生从题干所提供的材料用具中选择所需的进行实验，这时我们可以联想课本中相关的实验，参照课本实验的材料用具，准确地判断和选择题目所需的材料和用具，防止少用或多用。只要分析判断准确，在实验设计时就不会有所遗漏。

还有一种题型是让学生设计材料和用具，这类题型看似灵活，实际上更容易掌握。选择实验器材时要注意科学、恰当、取材方便，而且效果要好，这就要求学生根据实验要求，联系课本中相关的生物学原理，迁移运用教材中相关实验的材料用具，选择好材料用具，从而可以准确地做好实验设计题。

2．书写实验设计步骤

一般分“三步走”，第一步：取材分组编号，即选择题目提供的实验材料用具，对实验对象进行平均分组（分为实验组与对照组）并编号，要注意相应的无关变量（如相应试剂的剂量、物品的个体数量、植物的长势或健康状况等）要保持一致。一般可采用以下方式进行表述：选择长势相同、大小相似的某种植物随机等量（平均）分组，分别编号为A、B、C；或选择年龄、体重（性别）、健康状况相同的某种动物随机等量（平均）分组，分别编号为1、2、3。第二步：设置对照组，并严格遵循单一变量原则，即有且只有自变量可以不同，其他条件都必须一样，我们常在实验过程中强调“在各个试管中加入等量的某种试剂”、“置于相同且适宜的条件下培养”、“加入等量的清水”等均是为了控制无关变量对实验结果的干扰。第三步：观察记录。要观察描述实验现象或者测量记录实验数据。实验结果可能有多种具体的现象，因此在观察和记录实验结果时应选择最适合的一种，要选择能够较好地体现与自变量之间的关系，并且容易观察和测定。如果在数量上难以做到准确的量化描述，应尽可能用“定性”的语言表达，如：“一段时间”“适宜的温度”“适量的”“一定量的”等。要学会利用数据表格或坐标图等形式对实验数据进行统计。

在书写实验步骤时要注意分步描述，如第一步……；第二步……；第三步……。

这是书写实验步骤的一般模式，但是由于实验设计题的开放性很强，可能存在多种实验步骤和方法，这就要根据题目的具体要求而定，无论如何，在解答实验题时一定要遵循实验设计的几个基本原则，要分析每一个环节之间的关联性，安排好实验的最佳步骤，防止实验步骤不严密、不科学。

3．预测与解释实验结果

实验结论是根据实验结果所推出的一种结论。因此在预测实验结果时应特别注意本题是属于验证性实验还是探究性实验。

验证性实验是在已知实验结论的前提下来验证实验结果能否达到实验原理所描述的结论的一类实验。这类实验由于已知实验结果和结论，因而验证性实验的实验结果是唯一的，结果就是实验原理所描述的结果，所以在书写实验结果时的表述方式可为“A组……（注：接实验现象）”、“B组……（注：接实验现象）”。

探究性实验是探索实验对象的未知属性、特征的一类实验。它根据现有的科学理论、事实，要求对研究的对象做出一种或几种假设，在实验过程中努力探究实验结论，因而探究性实验的实验结果不是唯一的，要注意写全各种可能，一般有三种可能：变量对结果起促进作用，变量对结果起抑制作用，变量与结果没有关系。所以在书写实验结果时可表述为“如果……（注：接预期的实验现象），则说明……（注：接预期的实验结论）”。

此外，还必须要注意几点：一是实验材料的选择要科学、恰当、合理。如还原糖的鉴定，要选择含糖量较高、颜色较浅的材料，这样颜色反应才明显。所选材料应该是容易获得的，无明显季节性、地域性，价格便宜的材料。同时还要注意操作顺序的合理性和实验方案的可操作性等。这些在实验设计前都必须充分地考虑，才能够准确、完整地做好实验设计题。

第3篇：实验设计范文

关键词：中职；化学；演示实验设计；合理性

中图分类号：G712文献标识码：A文章编号：1672-5727（2012）06-0134-02

实验是研究问题最有效的途径和基本方法，也是在教学过程中最直观的教学手段，在实验演示过程中，学生能够通过教师的实验操作和在实验过程产生的现象来理解所学的知识，可激发学生的学习兴趣，培养学生的科学品质和解决问题的能力。演示实验的教学作用和示范性表明，实验过程与实验的结果必须准确且具有说服力，要达到这个目的，实验前教师就必须对整个实验原理和教学目标做全面系统的分析和研究，作出最能体现教学效果的实验设计方案。

在职业学校化学教学中，实验教学大多不被重视，实验设计与研究存在很多问题，表现为：教师的设计意识不强，教师不愿意花时间和精力去设计或改进实验，特别在一些非化学专业中，教师考虑用实验的方法来阐述和分析问题的不多，由于缺乏实验的支撑，学生学习兴致不高，效率低下；部分实验设计的水平不够高，设计理念落后，没有规划性，表现在实验设计的科学方法上存在的问题太多，很多教师不善于利用科学理论和原理对实验设计进行指导，在确定实验内容上存在依赖性和主观性，设计中的方法简单粗糙，有的寻找实验方案盲目又不具体；化学实验设计的设计理论不适合教学要求，实验教学目的不明确，实验设计的内容和要表达的思想不是从职业学校的各专业特点来考虑，适用性不明确。要让实验在教学中发挥作用，就必须在实验设计过程中明确设计思路，了解各实验要素的作用，并考虑其内容的合理性、适应性与针对性。

了解演示实验设计各要素及其目的要求

化学演示实验方案的设计，是在实验演示操作前对要演示的内容按目的和要求综合运用相关的化学知识和一定的操作技能，对实验的药品、仪器、装置、顺序、方法、条件控制、安全措施等进行的科学完整的规划。化学实验设计没有固有的步骤和方案，设计前必须全面分析了解实验的基本要素，即要了解演示的目的、实验原理、实验药品、实验设计、仪器装置、实验操作及操作规程、实验结果的处理。这些要素互相关联，任何一个因素发生变化，都会影响实验演示的效果，其中，实验目的是核心，是设计前首先应该考虑的因素；实验原理是实现实验目的的理论根据，决定药品与仪器装置的选择；实验程序的设计以实验原理为基础，是能否完成实验的关键；仪器装置与药品是实验的物质基础，仪器药品的选择是由实验原理和实验程序决定的；实验操作及注意事项是实验得以顺利、安全进行的保证，它由实验程序和实验用品来确定；实验结果的处理是对实验是否达到预期目的所进行的检验，在解释实验现象、处理所测得的数据等方面进行综合分析。设计实验的主要目的是为了提高教学效果，激发学生的学习热情，培养学生分析问题的能力和方法。设计的基本要求是：科学、简洁、现象明显，便于学生观察与分析。

考虑和分析演示实验各环节的合理性

化学实验的设计包括对教材上原有的实验进行改进，使之在原来的基础上更加完善，或是自己根据教学需要设计实验来佐证一个知识点，不管哪一种情况，都应该遵守实验设计的基本原则，在实验的设计过程中要特别注意分析各环节的合理性，具体应该从以下几个方面来考虑：

实验原理的合理性实验设计要根据所学的知识机构及化学原理来分析和构思，演示实验的原理必须正确且在学生掌握的知识范围内，简单来说，设计的实验应该指向明确，设计原理准确，如果设计的原理错误或者有瑕疵，就是一个失败的实验，因为它没有科学性来作保证，演示这样的实验会对学生造成理解上的负面影响，例如，小教大专化学教材，在验证金属铜与稀硝酸的氧化还原反应的实验中，教材介绍的方法是：把铜片放进试管稀硝酸中，再用透明的塑料袋套紧试管口进行实验观察。这个设计操作简单，但存在设计缺陷，演示这个实验要说明两个问题：一是铜与硝酸发生了反应，这个可以通过观察溶液的颜色得知；二是要说明反应产生了无色的一氧化氮。在这个装置中，因为试管和塑料袋存在空气，把产生的一氧化氮氧化成棕色的二氧化氮了，观察到试管中的气体是棕色而不是无色，让学生产生了误解。

实验时间安排的合理性即理论讲授的时间与实验演示需要的时间安排要有合理性。有时设计一个实验是为了验证一个基本原理或是说明一个问题，这就必须把时间控制在一定的范围内，如果一个实验在操作上占用的时间过多，师生分析和讨论的时间就不够，教学达不到理想效果，因而在实验设计时应该充分评估并合理分配课堂实验时间。

安全措施的合理性这是一个实验首先应该考虑的问题，要尽量防止带有危险性的操作、避免与有毒有腐蚀性的物质接触，若无法避免则应采取安全措施。如戴防护镜，在排气设备好的环境中操作；有毒物质必须处理，以避免对环境造成污染。

用品选择的合理性设计的实验方案要切实可行，所选用的药品、仪器、设备和方法在学校现有的条件下能得到满足，有些实验的设计原理可能尽乎完美，但实验成本太高，或者是对仪器有特殊要求，学校现有条件无法满足设计要求。因此，实验设计应尽可能简单易行，应采用简单的实验装置，用较少的实验步骤在较短的时间内完成实验，且效果明显。

注意实验内容的适用性和针对性

一个实验设计的好与坏是相对的，实验在教学中的适用性主要是指设计的实验要适合学生观察与思考，设计的内容符合专业需求。对不同的教学群体，设计的目的手段和方法应有所不同，实验设计的适用性与针对性应主要考虑以下几方面。

产生的现象要适合学生的观察演示实验与个人分析与研究实验对可见度要求不同。在演示实验中，教师的操作过程及产生的实验现象要让全体学生都能观察清楚，而大多数实验在演示的过程中很难做到这一点，特别是在试管中反应的演示实验，其可见性都不太理想。这就要求教师在实验前先有预知，找出行之有效的办法来解决。提高实验可见度的方法有很多，可以根据具体演示的实际情况来选择，如可考虑把演示放在学生中心位置；观察透明溶液颜色时，选择能让较强光线透过的位置（如窗台边，灯光下）；选择合适的仪器与材料，或者借助多媒体来辅助演示。

演示方式方法要适合专业特点不同专业对化学知识的要求各不相同，实验设计应考虑到不同专业的实用性和实践性，突出专业特点。例如，学前教育专业要求学生了解一些基本的化学常识，能用所学知识分析生活中的化学问题，因而，化学实验设计选择的材料应尽可能来自于生活中常见物品，演示方法上可以增加一些趣味性，如学习酸与盐的反应时，就可以设计成一个“鸡蛋游泳”的游戏实验，将“清水”（盐酸）倒入大玻璃杯中，然后在里面放一个鸡蛋，由于盐酸与碳酸钙产生大量的气泡，使鸡蛋上浮到液面，产生的气体减少了，浮力降低就又下沉了，如此反复。学生对该实验现象会产生浓厚的兴趣。通过这样的演示，学生不但能够通过实验现象了解所学的知识点，而且能够学会一些实验的方法和技巧，对他们日后从事的工作起到引导和示范作用。而模具设计专业要求学生能用化学知识解决在实际机械制造过程中的一些问题，如金属的腐蚀与防护，设计实验时，可选择学生加工的零件，可设计不同材质的钢铁在相同环境中的腐蚀情况比较实验；同一材质的钢铁在不同的环境（水、酸、碱、油等）中的腐蚀情况比较；同一材质的零件与不同金属（活泼性不同铜、锌、铝等）接触在一起的腐蚀情况比较等实验，让学生通过观察这些实验结果，分析金属腐蚀的原因，找出解决问题的方法。

对实验现象的观察应具有针对性适合学生集中注意力观察，产生的现象能直观地说明和分析我们设定的问题，忌把实验设计得花里胡哨，让学生看得云里雾里，例如，在氨气的喷泉实验中，一位教师在圆底烧瓶的喷嘴处引出了两根导线，再在外面连接一个红色的灯泡，产生喷泉的同时，灯泡也发亮了，结果是很多学生只看到灯泡发亮，而没有注意喷泉的形成，分散了学生的注意力，没有达到预定的实验目标。这个实验的观察点在于：滴管中挤出少量的水，形成喷泉；烧杯中溶液的颜色与喷泉的颜色变化，而这个发光装置在本实验中是多余的。同时，在实验演示过程中，教师应该注意指导学生观察，提示学生观察什么，怎样观察。有时我们为了让学生观察其中的一个现象，可以采用遮蔽物（如书、纸片等）挡住其他次要现象，以便学生集中注意力。

如何设计一个完美的实验，让实验在教学中发挥作用，是每个化学教学工作者应该思考的问题，教师除了要了解本学科的特点外，还应该了解职业学校的各个专业的教学需要和学生的具体情况，并进行综合分析。同时，教师在平时的教学和教研中应该多总结、多学习，因为一个好的实验设计是建立在教师扎实的专业知识和丰富的实验经验基础上的。

参考文献：

[1]熊言林.化学实验设计的思路和策略[J].中学化学教与学，2005，（3）：40-41.

[2]王换成.自然科学基础知识[M].长春：东北师范大学出版社，2009：292.

[3]卢琦.科学·化学[M].长沙：湖南科学技术出版社，2009：103.

[4]王英杰.金属工艺学[M].北京：高等教育出版社，2001：123-125.

第4篇：实验设计范文

1.文字表述不准确，缺乏得分词语。

【案例1】（源于福州四中陈施）福建省2012年高考理科综合第26-Ⅰ(2)题，④实验结果（略），据此能否确认该假设成立？。理由是：。参考答案是：不能；据图可知随着温度提高酶活性逐步升高，酶活性峰值未出现。据抽样分析，第二个问题多数考生无法清晰表达，如出现“曲线应该单调递增、曲线斜度不够”，以及“缺少对照实验”、“实验设计不够严密，没有考虑对照原则”等答案，偏离答题方向。

【案例2】（源于柳武等）福建省2011年高考理科综合第26-Ⅰ题，

（3）科研小组设置了第④组实验，方法是先注射IL-18，3天后进行辐射损伤，14天后实验操作同前三组。与第③组相比，设置第④组的目的是。参考答案是：比较核辐射前后注射IL-18对抑制脾细胞凋亡的影响。不少考生给出的答案是“设置对照”，“排除干扰”，“提高实验精确性”，“证明细胞凋亡数目减少是因为注射了IL-18，而不是小鼠体内细胞原有的作用”等。据柳武等的抽样分析，本小题难度值约为0.39。

2.对“生物知识内容表”所列的生物实验，对实验目的、实验原理、实验操作等基础知识掌握不够扎实，以及相关实验设计的方法和技能的应用能力不足。

【案例】某洗衣粉上印有“本产品系加酶洗衣粉，含有脂肪酶、蛋白酶，具有良好的去污效果。”请鉴定其真伪（写出基本思路、结果和结论）。从学生书写的结果来看，班级学生约有70%的同学直接用双缩脲试剂进行检测！殊不知，双缩脲试剂只能检测蛋白质的存在，但是无法证明该蛋白质就是酶以及区分酶的种类。

3.混淆实验结果和实验结论。

【案例1】（某题中的一部分），在上述定量测定之前，进行了蛋白质含量变化的预测实验，请填充实验原理，判断实验步骤中划线部分是否正确，并更正错误之处，以及写出实验结果。实验结果：。参考答案为：1，2，3号试管出现紫色且紫色依次加深。错误的学生表述成：随时间增加，蛋白质含量增加。其书写的是实验结论。

【案例2】（某题中的一个小题），A组与B组相比，C组与D组相比，如果A、C组的孵化率高说明？参考答案为：22～25℃的水温较有利于蛙卵的孵化。错误的学生表述成：温度在22～25℃时孵化率高。本空班级错答率在38%左右，主要的盲区是不分实验结果和实验结论，题目问的是得出的结论，而学生依旧在描述实验结果。

二、引导学生成功穿越实验设计题

1.全面强化《考试说明》中要求的生物学实验。《考试说明》中要求的生物学实验在基础年段应该尽量让学生动手操作，发现问题、解决问题，加深印象。在高三第一轮复习中，重在知识要点的回顾，该记忆的需要强化理解记忆。这些实验的实验方法、实验原理、实验操作、实验结果与结论、以及隐含的思想方法，都很容易在高考试题中换一个情景呈现。

2.传授一般的解答策略。实验设计题目一般情况下是由：实验目的、（实验假设）、实验原理、实验材料用具、实验步骤、实验结果、实验结论几部分组成的。福建省新课程高考生物试题中，通常呈现其中一部分内容，让学生根据信息分析和书写完成一部分内容。所以在解答的时候，笔者认为一般的策略是：找实验目的看实验类型（探究型或验证型）抓实验自变量（这是正确答题的关键）用已知信息完成填空（关注得分点）。

第5篇：实验设计范文

实现同一实验目标可以有多种实验设计方案，教材中提供的方案有时也不一定是最好的一种，而只是众多方案中比较可行的一种。实验的设计应该因地制宜。特别是随着新课标的实施，尚无现成仪器购买的情况下，往往需要自己设计制作一些实验。如何优化实验设计，提高实验的可行性，是我们必须考虑的问题。

实验的设计应遵循一系列原则。例如：正确性原则，实验的设计首先应该能够真实地反映客观规律，实现实验目的。可视性原则，实验的设计应该现象明显，直观。简便性原则，实验的设计方案应该操作简便，操作不能太费时费力，实验装置不可过于繁杂，各量尽量简便易测。精确性原则，实验中产生的误差我们无法消除，但是我们可以想办法减小，减小实验误差以便更好地探究客观规律。经济性原则，因地制宜选择实验时现成材料或者学校当地能方便获取的材料。考虑材料的成本因素。安全性原则，包括人身和器材的安全，环境安全。设计方案应该尽量避免对操作者产生人身危害的可能性，设计方案也应该考虑到器材的安全，怎样达到在实现实验目的的同时减少材料的耗损，

二设计方案

探究橡皮筋对小车做的功及小车获得的速度的定量关系。首先在材料的选择上，我们改用了P2108型斜面小车这套仪器，斜面小车的实验早在十几年前的教材中出现过，因此，不少学校实验室有，不必另行定制或购买。并且这套仪器中配备的木板一侧表有刻度，正好满足实验需求。木板表面也较为平整，摩擦力不会很大。实验中改变橡皮筋的条数来改变做功的数量，当橡皮筋条数成倍增加的同时，所做的功也成倍增加。这一设计虽然避免了对功的测量，但是要求各条橡皮筋做功一致，对实验中所使用的橡皮筋有一定要求。市售的肉色橡皮圈弹性不一，不能控制功成整数倍增加。日常在衣裤中使用的圆形或者变形橡皮筋弹力太足，当橡皮筋条数多时，小车速度将很快，实验不平稳，小车易摔坏，纸带上打点较少，不便测量。另外，橡皮筋较粗，与钉子和小车相连后很难控制各条橡皮筋长短一致，只有长短一致，才能使其做功一致。因此我们可以采用市面上用细橡皮筋，跟松紧带中抽出的橡皮筋差不多，能够很好满足实验要求。用回形针来连接木板上的钉子和小车，操作简便，回形针采用同一模型制作，形状长短基本一致，这样可以使橡皮筋加上两头回形针总长度基本一致。

操作要领，实验中需控制橡皮筋加两头回形针长度一致，橡皮筋伸长长度一致，实践证明控制橡皮筋跟回形针总长约30cm，伸长20cm左右比较好。由于小车与木板有摩擦，橡皮筋释放后，小车并不做匀速直线运动，我们可以在木板下垫一本每人都有的物理教科书，移动书离木板一端的距离可以调节斜面倾角，达到平衡摩擦力的要求。调节斜面倾角，让小车在斜面上自由滑行，打点，当点与点之间间距基本一致时，说明小车做匀速运动，已经平衡了摩擦力。橡皮筋和回形针的连接法见图，这样连接可以控制长度一致，打结过程中往往会改变橡皮筋预想的长度，减少打结机会也就是减少误差产生机会。纸带在移动过程中应尽量减小与限位控的摩擦，实验前应将卷曲的纸带用手刮平整，纸带不要斜拉。为了提高实验精度可以在同一实验条件下多打几条纸带取平均值。纸带上点的选择，应该选择连续的点与点间距最大并且几乎相同的一段。

数据的处理。实验数据的处理可以借助Excel，使用图表向导得到功与速度关系图，在添加趋势线对话框中逐次尝试一次函数，二次函数等类型。避免了手工数据处理的繁杂，能较快得到结论。

三数据记录：

实验装置

实验数据

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：实验设计范文

激发学生探究欲望如果没有实验设计的场景，大部分学生会感觉到无从下手。所以要让学生主动探究，必须给学生创设一个形象生动的场景，既能激发学生的探究欲望，又能激活学生的预备知识，让学生的思考有明确的方向，进入实验方案自主设计的理想思维状态。在“气体的等温变化”教学中，笔者用一个小实验设置实验情境：取一个剥去外壳的熟鹌鹑蛋，放在一个口径略小于它的烧瓶瓶口处，把烧瓶浸入热水中，一会儿后，鹌鹑蛋会向上弹出；把烧瓶浸入冷水中，一会儿后，鹌鹑蛋会向下进入烧瓶。让学生在鹌鹑蛋可以完好无损地向上弹出和向下进入烧瓶的惊奇中，设置引导问题，鹌鹑蛋在某一瞬间为什么会向上弹出（或向下进入烧瓶），激发学生对将要学习的气体问题产生浓厚的兴趣，提出要探究的问题：一定质量的气体，在温度不变的条件下其压强与体积变化时的关系。这样的设计符合学生的认知规律。

2教师引导

对问题进行科学猜想如果学生没有经过科学猜想就进行实验设计，学生不知道实验的目的，实验设计就难以进行下去，不能培养学生的猜想能力，经历的探究过程也不能锻炼创新思维。所以教师必须引导学生根据已掌握的物理知识、随堂实验和生活经验，把学生引入科学猜想的情景，有理有据地对问题进行猜想，明确探究的方向。在探究“影响导体电阻的因素”的教学中，笔者通过下面3个现象引导学生猜想：①滑动变阻器的滑片移动，电阻变化；②使用的是220V的灯泡，灯丝越粗越亮；③电线常用铜丝制造而不用铁丝。这样的设计给学生的探究指明了方向，学生一步一步地得出自己的科学猜想。

3教师引导

选用实验器材如果教师直接给学生提供实验器材，并介绍各种实验器材的功能，代替了学生的探究和猜想，学生没有学会遇到困难如何解决问题的方法。所以可以给学生预备多种器材，包括一部分无用器材，让学生在问题的引导下思考实验的原理，选用器材，思考有没有更好的替代器材，有没有创新，体现探究的开放性。在“测定电池的电动势和内阻”的实验中，笔者陈列一些实验器材：干电池、安培表、伏特表、滑动变阻器、电阻箱、电键和导线若干根等，让学生选择器材，自行设计电路图来完成实验。笔者用下面的问题来引导学生选择实验器材：①需要什么仪器，采用什么样的电路图，原理是什么；②选择什么规格的器材，被测干电池选内阻较大的还是较小的，伏特表选什么量程，安培表选什么量程，滑动变阻器选阻值较小的还是较大的。通过这样的设计引导学生重视分析实验器材与实验目的和原理的联系，分析为什么要选用这些器材，这些器材有什么用途，把本实验的知识融合在一起，在分析问题的过程中培养学生独立思考的能力。

4问题引导

自主设计初始实验方案学生根据自己的预备物理知识，在教师的问题引导下自主设计检验猜想的实验方案，包括根据实验要求理解实验原理、先后测量哪些物理量、具体如何操作、编写实验步骤、设计实验表格等。在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，笔者用下面的问题来引导学生进行初始方案的设计。①物体的加速度与它受的力、质量这两个因素均有关，应采用什么实验方法得出加速度与力、质量三者间的定量关系？②这个实验需要测量的物理量有哪些？③怎样测量小车的加速度？需要什么器材？请同学们设计一个可行的实验方案。④我们要让细线对小车的拉力等于小车受到的合力，怎样平衡掉阻力？阻力来自哪些方面？怎样才算平衡掉了阻力？通过以上问题的引导，学生知道了实验的方法，解决了实验设计中的困难，最后大多数同学都能设计出自己的实验方案。

5小组合作交流

第7篇：实验设计范文

一、传统实验与设计实验

中学生所做过的绝大多数科学实验都是教材中预先设计好的实验。学生只是通过实际操作，观察一下实验现象，得出事先已确定的结论。这种实验，我们称之为传统实验。现行传统科学教材中安排的实验对学生形成、理解、巩固所学的科学知识有一定的作用，但由于实验安排始终处于概念理论的领队地位，实验仅仅作为验证科学知识的手段，而缺乏对知识信息作纵向和横向的反馈，因此会阻碍学生创造思维的发展，不利于能力的培养。

与传统实验相对应的是自己设计实验，这种实验只给出实验目的，要求学生自己设计实验方案、选择实验器材、药品、确定实验步骤、分析实验结果。设计性实验是传统实验的延续和发展，是克服学生普遍存在的理论高分、实验低能的有效手段。实验设计是一个动手动脑、培养学生多方面能力的过程，是寻方治病的过程。在实验设计过程中常常会有别有天地的实验现象和心理感觉，学生兴趣盎然。同时学生也会遇到挫折和失败，这也是对学生进行挫折教育、发展学生非智力因素的一种有效手段，这也是我们现代教育中所必须的。

二、实验设计的定义界定和作用

实验设计是根据实验课题所提出的实验目的，让学生在学得的科学知识和实验技能技巧的基础上，选择恰当的实验方案来解决问题的过程。实验设计的课题一旦提出，学生作为认识主体必定要经历思考步骤（想法）和操作步骤（做法）两个科学认识过程。

首先需要分析课题所要得到的科学事实是什么，再依次选取欲得到这些事实应采取的正确方法，所使用的仪器设备，应控制的外界条件，对实验结果的分析评估等等，这一系列的思考步骤为认识主体指明和制定了正确的认识方向和道路，是主体顺利达到科学认识目的的主观手段和工具。作为操作步骤则是为主体提供具体的行为方法途径，是主体顺利达到科学目的的现实手段和工具。因此，实验设计这一方法的实施恰恰就是借助于问题情境下，思考步骤和操作步骤两方面的强化实践，使学生在科学知识的学习中有效地提高解决问题的能力，从而也就有效地落实中学科学教学大纲中所提出的“要重视能力培养和科学方法教育”的要求。

三、实验设计能力的培养目标

1. 对实验原理、方法、装置的进一步完善，会提出改进意见； 2. 对于给出的各种方案，能分析和优选出最佳实验方案；

3. 综合运用已学过的科学基础知识和实验基本技能，根据确定的实验目的，自行设计科学实验方案，验证结论，得出规律，探索新知识，解决新问题。

四、实验设计实验的几点说明

1．在平行班中进行试验，结果是试验班与对照班相比，试验班学生的自学能力、思维能力、观察能力、动手能力及意志品质等方面均强于对照班。中考时试验班学生实验题失分率明显降低。

2．实验设计给学生创造了一个良好的学习氛围和最佳的学习心境，大大提高了学习效率 。尤其是设计“失败实验”，经过“失败—成功”的多次反复，对学生的震撼力深刻、持久。在这一过程中，学生获得了科学知识，培养了能力，促进了身心发展，培养了良好的意志品质和实事求是勇于探索的精神。同时使学生受到科学研究方法的训练，对他们以后的工作和学习都打下一定的基础。

第8篇：实验设计范文

1.实验时间过短。老师为了完成教学任务，不考虑学生接受能力只在乎讲解进度，小学生的实验时间也被缩短，只有几分钟的时间。有时候小学生还没做完实验，没看到实验现象，由于时间不充裕，被迫停止实验，实验过程过于匆忙，只表现于形式而不注重结果，使实验教学效果大打折扣。

2.老师的实验指导过于详细。在进行实验操作前，老师将方法、步骤等都讲解得很详细，学生只是按老师的讲解去操作，没有自己的想象空间，从而失去对实验的兴趣，不能发挥实验教学的作用。

二、小学科学实验的目的

1.培养小学生的感官协调能力。小学科学实验的目的在于通过提高小学生的观察能力，来培养小学生的实践能力。通过老师引导，充分调动学生的口、眼、耳、鼻等各感官协调合作、共同参与，使小学生明白观察事物不是只能用眼睛，其他感官也可以参与“观察”。

2.让小学生掌握科学研究方法。在科学实验中，老师应着重培养学生的独立工作能力和掌握实验技能，让小学生养成良好的实验习惯。通过启发学生对实验现象的分析，培养学生抽象思维理解能力，培养小学生创造性思维能力。

3.科学术语的掌握。小学生处于习惯养成时期，老师在教学活动中应该注意运用科学术语进行讲述，使学生在掌握科学术语的同时养成良好的科学学习态度。

4.培养学生主动“发现”的能力。通过主动学习来获得知识，能够加强小学生对知识的记忆能力。通过主动提问和思考，激发小学生的学习兴趣，使小学生主动地投入学习当中。

5.结合学生能力解决生活问题。培养小学生能够利用在学校学到的知识解决生活中所遇到的实际问题的能力，需要在实践过程中对小学生进行适当的表扬，鼓励小学生在生活中运用所学的知识，培养独立处事能力。

三、小学科学实验设计

1.基本实验。这是科学实验的初级阶段，先向小学生展示在科学实验中需要用到的基本设备和仪器，学生需要认清实验时要用到的基本物品和材料，并能够掌握基本仪器的操作方法。对于处在起步阶段的小学生来讲，经过这个阶段的实验学习，小学生可以对实验内容进行准确的表述，并能够清楚地了解实验的方法，目的以及步骤，从而得到正确的实验结论。在老师示范过程中，清楚实验的观察对象，并能够用准确的语言来描述和解释实验对象。

2.基础实验。是在基本实验的基础上，对小学生已经掌握的重要的科学结论进行验证的实验部分。通过实验，小学生可以运用已掌握的实验技能，讲述实验的要点、方法、目的、原理、步骤以及注意事项，学生可以对简单的图标和文字资料进行讲解和说明。

3.有关社会生活的科学实验。当小学生已经很好的掌握了前面的基础实验后，在生活中运用科学实验来解决所遇到的一些问题，在这个阶段，学生可以运用自己掌握的科学知识，自己制定实验计划、方法、步骤，通过自己的实验去解决实际生活中所遇到的问题。当然这也需要一定的前提条件：学生在实验选材方面需要做到经济、环保；所进行的实验对象要在自己能力控制范围之内；可以选择多种不同的途径进行实验操作。

第9篇：实验设计范文

一、分辨实验中的三个变量

实验的变量包含自变量、因变量和无关变量。自变量是实验中由实验者操纵的因素或条件。因变量是指由自变量而引起的变化和结果。通常自变量是原因，因变量是结果，二者有因果关系。实验中除自变量以外，可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量。特别提醒，无关变量并不是指与实验无关的变量。正确分辨这三个变量是解题的关键。

【例1】为了验证甲状腺激素的生理作用，试以大白鼠的耗氧量和活动量为观察指标，根据给出的实验材料和用具，设计实验步骤，预测实验结果，并作出分析。

材料和用具：日龄相同且体重相近的雄性成年大白鼠两组，甲状腺激素溶液，蒸馏水，灌胃器，耗氧量测定装置，小动物活动测定仪等。（实验提示：给药途径为每日灌胃，给药剂量和仪器操作不做考试要求，室温恒定）

解析：本实验是验证性实验，目的是验证甲状腺激素的生理作用。那么，实验要求控制的量是甲状腺激素，因此甲状腺激素是自变量；又因要观察的是大白鼠的耗氧量和活动量，所以大白鼠的耗氧量和活动量是因变量。但无关变量要如何确定？教师可引导学生思考：“除了甲状腺激素以外，还有哪些因素会影响实验结果？这些因素属于什么变量？”学生经过思考以后，得出下列答案：白鼠的日龄、每天灌胃的次数和甲状腺激素的量、环境温度等，这些因素是实验中必须严格控制的量，称为无关变量。接着让学生分析下列几个实验的无关变量：（1）比较过氧化氢、酶和铁离子的催化效率；（2）温度对酶活性的影响；（3）紫外线辐射量对酵母菌生长的影响。最后总结常见的无关变量，有环境温度、pH值、氧气的浓度、光照时间、光照强度、材料的量、试剂的量、反应时间、植物或动物的生长状况、培养条件、培养时间等。

二、实验步骤的设计

要求学生设计例1的实验步骤，然后评价学生的答案，并展示和分析参考答案，最后归纳出实验设计常见的三个步骤。第一步，选取材料，分组编号，进行前测；第二步，设置实验组和对照组，做不同的处理，培养一段时间；第三步，进行后测或观察、记录实验现象。实施中

应注意以下几个问题：（1）选材要遵循等量原则。所选材料应保持条件相同，并具有一定的数量，这样才能避免偶然因素影响实验结果，保证实验结果更精确。（2）分组编号要遵循等量原则和单一变量原则。研究对象、器皿等要分组编号，设立实验组和对照组（分成几个组，因实验而异）。

（3）实验处理，即分别对实验组和对照组施加单一变量。除实验变量外，对实验组和对照组的培养、饲养等条件应相同，即控制无关变量。同时，要注意能体现“单一变量”的词语的准确表达，如使用“相同”“适宜”等词语。另外，教师要特别提醒学生注意：以动物为实验材料时，如果采用饲喂法，对照组的饲料中一般加等量蒸馏水；如果采用注射法，对照组应注射等量的适宜浓度的生理盐水。如果实验组饲喂或注射的是用某种溶剂溶解的激素，则对照组也应该饲喂或注射某种溶剂。（4）培养（或饲养）、观察、记录，即观察并记录实验现象和实验数据。这里要注意高中生物实验中常见的观察指标：①颜色变化，如可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定和色素分离、DNA鉴定等。②形态结构和生理状况的变化，如活动量、耗氧量、发芽率、酵母菌的数量等。③液面改变，如气体体积变化、液体体积变化等。④其他，如气味变化、沉淀、温度变化、pH值变化、气泡产生、反应物变化量、生成物变化量等。对实验设计的步骤不能只掌握三步，有时实验设计会有四步、五步等，教师应该引导学生掌握。如果实验材料比较特殊，需要处理，或者需要配制溶液，则可以在第一步前加一步，有时也可以把培养和观察分成两步。

三、实验结果的预测和分析

高中常见的实验有验证性实验和探究性实验两种。

验证性实验要根据所学的知识和原理，分析得出应有的实验结果和推出相应的结论（此时一般只有一个结果和相应的结论，且结论与实验目的相对应）。如例1中的预测，应该是灌胃甲状腺激素的大白鼠活动量和耗氧量要大于对照组，只有一种结果。

探究性实验在进行结果预测时，应讨论可能出现的各种情况，并根据各种实验结果得出相应的结论（大多有三种可能，即变量促进结果、变量抑制结果、变量与结果无关）。

【例2】探究光有无对该种子萌发的影响，预测可能的实验结果，并分别得出相应的结论。

预测与分析：（1）如果有光组发芽高于无光组，且差异显著，则说明光促进该种植物种子的萌发。（2）如果有光组发芽低于无光组，且差异显著，则说明光抑制该种植物种子的萌发。（3）如果有光组萌发，无光组也萌发，但两组发芽率差异不显著，则说明该种植物的种子萌发不受光影响。

四、实验结果的记录

实验结果记录常用的方式有文字记录、表格记录和坐标图记录等。文字记录实验结果，学生根据题意很容易回答；由于学生有一定的数学知识，所以坐标图记录实验结果也相对较简单。这里，只讨论如何用表格记录实验结果。

我主要通过“出示例题――分析例题中记录实验结果的表格的构成――练习巩固”的教学过程来突破这一难点。

【例3】低温迫使植物细胞产生大量对细胞有害的过氧化产物，如脂质过氧化产物（MDA）等。超氧化物歧化酶（SOD）能够清除过氧化产物，从而增强植物的抗冷性。研究人员进行了“水杨酸对水稻幼苗抗冷性的影响”实验，结果如下表。

分析：（1）表格中的“处理+培养温度”与SOD活性、MDA分别属于哪种变量？（2）题干中的抗冷性是通过什么指标显示出来的？（3）组别1和组别2在实验中有什么作用？（4）如果要避免实验结果的偶然性，应该怎样处理实验数据，并在表格中体现？

通过以上分析，学生已经逐步构建起实验表格设计的一般模型：（1）体现对照组和实验组；（2）体现自变量、因变量或观测指标；（3）体现重复实验，数据应为多次测量后所取的平均值。