学生实验设计范文1
设计对照实验的目的是通过对照组与实验组的不同处理方法所得不同结果的对比,从不同处得出相应的结论,也只有通过对照,所得结论才更有说服力。对于对照实验,一个实验应包括实验组和对照组,实验组是指接受自变量处理的对象组,对照组是不接受自变量处理的对象组(即处于自然状态下的对象组)。
对照试验常用的方法有:
一、空白对照(“处理对不处理”或“有药对无药”)
不给对照组任何处理,指不做任何实验处理的对照组。
例如,观察唾液淀粉酶对淀粉的消化作用,两个试管都有等量的浆糊,一个试管放唾液,另外一个试管放清水,那放清水的试管就是一个空白对照。在中学实验中,诸如“绿叶在光下能否制造淀粉”“探究种子萌发的条件”等都是空白对照实验。
二、条件对照(“等药对等水”)
给对照组施以不是所要研究的处理因素。一般用“等量清水”取代“药品、制剂”等。给实验组某种处理,给对照组另一条件的处理。
例如,观察草履虫对外界刺激能作出一定的反应。在做实验之前,首先,要求同学们观察草履虫,确定草履虫是一种单细胞生物,然后作出假设,既然草履虫是一种单细胞生物,那么它对外界的有利刺激或有害刺激能作出怎样的反应?然后让同学们自己设计实验,想一想什么是有利刺激,什么是有害刺激。一般来说,食物之类的是有利刺激,而外界环境的变化(酸碱度的变化,溶液浓度的变化)是有害刺激。
实验的步骤是分别在两块载玻片上两端各滴一滴草履虫培养液,并使两滴培养液连通。一块载玻片右侧培养液的边缘放一小块肉片,另一块载玻片右侧培养液的边缘放一小颗食盐。观察两个实验组不同处理所出现的现象,分析实验结果。
再如,在“验证甲状腺激素促进幼小动物发育”的实验中:(1)饲喂甲状腺激素的是实验组;(2)饲喂甲状腺激素抑制剂的是条件对照组;(3)对蝌蚪不做任何处理的是空白对照组。
三、自身对照(这里对那里)
对照和实验都在同一研究对象上进行,用“这样处理”跟“那样处理”的结果相同。指实验和对照在同一对象上进行,即不另设对照组。
例如,光对鼠妇生活的影响。当进这个实验之前,要求每个学生在实验课的前一天采集一些鼠妇,而且对学生了解鼠妇的生活环境有很大帮助。而学生也观察到一种现象,当搬开花盆或石块,鼠妇很快就爬走了。我们通过观察发现问题,为什么在花盆下、石块下等处容易找到鼠妇?这些地方有什么特点?其次,提出假设:鼠妇的活动可能与光照条件有关。然后设计实验,验证假说。实验和对照在同一对象(鼠妇)上进行,为了消除无关变量的干扰,突出自变量,找出自变量和因变量的因果联系,必须创造一个除“光照”以外其他条件均相同的、只有明暗两处相通的场所。试验的对象是同一批鼠妇,把一定数量的鼠妇放在其中,观察鼠妇在明暗两处的数量分布情况。最后,分析、讨论实验结果,推导结论验证假设的真伪。
四、相互对照(“这药对那药”或“这里对那里”)
不单独设计对照组,而是几个实验组相互对照。
例如,种子萌发的环境条件,首先要提出问题,种子在什么环境下才能萌发?然后从日常生活中做出假设,种子萌发是需要适宜的温度、一定的水分和充足的空气但这些条件都是缺一不可,所以我们就作出假设,假如这些条件缺少一样,种子能够发芽吗?根据假设,我们设计实验的材料、用具。准备四个培养皿,都放有能吸水的布和30颗种子,这些条件都相同了。不同的是第一个培养皿不放水,第二个和第三个培养皿放适量的水,使里面的布潮湿就可以,第三个放进冰箱,第四个培养皿就灌满水,那么我们就可以从这几个实验组里互相比较得出三个条件都是种子萌发的条件。
通过加强实验设计能力的培养,既可以激发学生学习生物基础概念和基础知识的兴趣,充分发挥学生的主体作用,同时又利于培养学生的思维能力、创新设计能力。当学生逐渐形成这种能力后,遇到新的情景或新的题型时就可以胸有成竹,正确地分析题意、解决问题。所以作为教师应多创造机会,培养学生善问的习惯,激发人人欲求新知的兴趣,提供人人动手的机会,不断提高学生生物实验设计的能力。
参考文献:
[1]余波.浅谈对照实验中对照的设置. 中学生物教学.2008.(4):43～46
学生实验设计范文2
关键词:实验教学；设计性实验；生理学
传统的实验教学以验证性和演示性实验为主,学生机械地重复便可完成实验,达不到启发思维、激发创造力的目的。设计性实验以学生为主体,由学生对实验的内容和方法进行设计与实施,弥补了传统实验教学的不足。本实验室在2007级药剂专业学生中进行生理学实验改革,增设了设计性实验,充分激发了学生的积极性和主动性[1],培养了学生的自学能力、创造性思维能力和科学研究能力,对实验教学方法进行了有益的探索。
1设计性实验的概念与作用
设计性实验是一种介于基本教学实验和实际科学实验之间的、较高层次的、类科研的实验训练。它要求学生在教师的指导下或自己独立选题,针对某一给定的实验题目或实验要求,查阅有关资料,提出实验原理,然后根据科学设计的原则选择最优实验方案,确定测量条件,制定实验方法和步骤,观察和记录实验现象和数据、研究实验过程中发现的种种问题,并着重对实验结果进行分析和研究,直至完成实验。
在进行设计性物理实验过程中,学生学习的主动性得到了最大限度的发挥,创造、归纳、分析、判断等多种思维能力也得到了充分的调动。尽管设计性物理实验一般要花费较多的时间,而且往往要经历一次或者多次的失败,但这却是为培养独立从事科学研究工作能力,特别是创新能力所必须的[2]。学生根据教师给定的题目,综合运用已有的知识,查阅相关资料、制定实验方案、进行实验检验这一由浅入深的过程能够全面提高学生的创新能力和探索精神。
一个设计性实验成败与否与课题的选择、指导教师的作用与指导有密切的关系,但是如何评价一个设计性实验的质量是设计性实验开展和深入的又一个研究课题[3]。
2设计性实验的具体实施
2.1设计性实验的选择对象
选择2007级三年制药剂专业学生作为研究对象,共111人,组成2个教学班,每班随机分成8组,每组6-8人,以实验小组为单位进行实验设计。
2.2设计性实验的具体步骤
设计性实验共安排30学时,分六步实施:(1)介绍实验设计的基本知识、方法,包括文献检索方法、选题、实验设计、设计原则、预备实验、正式实验、数据资料的处理和统计分析、论文和实验报告的撰写等。(2)实验基本技能训练,包括常用仪器的介绍、动物实验基本操作训练(给药、麻醉、切开、止血、分离、结扎等)以及离体标本制备、灌流等技术。(3)实验设计:根据学生现有的知识背景和实验室条件,启发学生运用所掌握的理论知识和实验技能,通过查阅文献资料,以小组为单位完成实验设计。(4)开题报告:每个小组推荐一名学生进行开题报告,其他学生补充,开题报告的内容主要包括:实验目的、实验对象、实验方法、预期结果、拟解决的问题,指导教师就实验方案的科学性、可行性和创新性做出评价,肯定优点,指出不足和存在的问题并提出修改意见。(5)完成实验:根据实验设计方案完成实验全过程,实验结束后以小论文形式写出实验报告。(6)论文答辩:每个实验小组推荐一名学生进行论文报告,教师和其他学生提问,实验组的学生进行答辩,教师根据各组答辩的综合情况给出评分。
3实验人员在设计性实验中的作用
3.1准备作用
3.1.1做好实验用品、药品计划与供应实验需要的用品、药品、试剂种类较多,而且每班学生做的实验大多不同,组与组之间的实验也不相同。因此,一方面规定学生提前1周上报各组所要的实验材料,另一方面教师根据自己的工作经验,对学生所需实验用品进行认真估计,尽量一次性地提前准备完成,装入方盘内,由各实验小组组长领取,并由其负责保管。每次实验结束后,检查实验用品是否缺少和损坏,若有则补上或更换。对实验药品,我们详细列表,计算所需的用量,配制后贴上药品标签备用。对需要临时配制的药品,先准备原料,在实验前再按用量表把药分配到各组,以做到准确无误。
3.1.2开放实验室设计性实验较传统实验更复杂,所需时间较长,我们在双休日或晚上开放实验室,以便学生有充分的时间进行实验操作。
3.2指导作用
3.2.1指导学生参与实验准备我们还动员学生利用课余时间协助技术员进行实验用品的准备及配药。一些需要临时配制的特殊药品,让学生在上课时自行配制;需要提前制备动物模型的,让学生利用课余时间完成。这样做可以使学生对设计性实验有进一步的了解,同时为学生提供了更多动手实践的机会,培养了他们的动手能力。实验前,应指导学生检查针头是否堵塞、手术刀片是否需要更换、血压换能器是否漏液体、张力和呼吸换能器是否灵敏、计算机系统设置是否正确等,使学生形成认真、严谨的科学作风,减少实验中出现的不必要差错。
3.2.2指导学生熟悉实验仪器实验涉及的仪器较多,除了计算机、BL-420生物信号采集处理系统、离体平滑肌槽、天平等,由于学生仅在有限的实验课上课时间接触这些仪器,对仪器的使用不十分熟悉,为了不损坏和保护好这些贵重仪器,技术人员不但要指导和经常检查学生的使用方法,还必须熟练地掌握各种常用仪器的使用、调试、简单的维修方法,以便在学生操作使用过程中能及时发现问题并及时解决问题。
3.2.3指导操作在学生的实验过程中,实验技术人员要加强实验室巡视,及时掌握实验进程,随时纠正学生实验操作中的错误,对学生难以掌握但又关系到实验成败的操作技术严格把关。无论实验是否达到预期结果,都要求学生做详细的记录,使学生在掌握科研工作流程的同时,科研思维也得到培养。
3.3提高作用
刻苦钻研业务,提高设计性实验课教辅工作的能力。为了更好地配合设计性实验课的开展,技术人员必须有较广的知识面和较高的专业技术水平,这样才能对学生进行辅导。理解好每一步实验操作的意义及可能出现的结果,对于不熟悉或以前没做过的实验,事先看书、查文献,与带教教师、学生组长共同讨论,有难度的实验课前做预实验,这样辅导学生更能得心应手[4]。
4结果
14个实验小组按设计方案完成了实验,2个实验小组未完成。对设计性实验的全过程评价结果见表1。
从表1可以看出,在教师和学生的共同努力下,设计性实验基本能够成功完成,实验设计合理,有一定的创新性。实验结果真实、可靠,论文规范,学生具备一定的口头表述和答辩能力。
5设计性实验教学实践总结
(1)设计性实验教学的教学质量与实验技术人员的业务水平、工作能力、责任心和实验室管理密切相关。实验技术工作是专业性、技术性、科学性很强的工作,设计性实验涉及的知识面很广,这就要求实验技术人员不仅要有过硬的动手能力和专业技术本领,同时要有扎实的理论知识,这样才能随时解决在实验中出现的问题和学生提出的问题以配合好实验。
(2)实验技术人员应该做好与指导教师、学生的交流,便于设计性实验的顺利开展。设计性实验的开展,也促进了实验技术人员向教师虚心学习,使其了解到了自己工作和学习中存在的不足,使自身的专业知识和技能得到了提高,在实验室管理上不断完善。
(3)培养了实验技术人员吃苦耐劳的精神。设计性实验是一项繁杂、琐碎而又需要牺牲大量休息时间的教学工作,这就要求实验技术人员敢于付出,敢于承担责任,在团队中甘愿扮演“螺丝钉”的角色,并在学生的成功中享受自己付出的喜悦。
(4)设计性实验课与师生人数及分组之间的关系:由于每班人数较多,学生人数为55人/班,开设实验组数也多,8组/班;而指导教师有2名,实验技术人员有1名。所以,在实验教学过程中细微之处无暇顾及。建议以后设计性实验班人数以30人、实验组以5组为佳。
6结束语
生理学是一门以实验为基础的课程,其中实验教学是培养学生科学实践能力、创新精神和严肃认真的科学作风的重要教学方法,而传统的医学实验教学多以验证性实验为主,束缚了学生的主动性和积极性,封闭了学生创造性思维的发展,因此,开展设计性实验非常必要[5]。在实验教学中开展设计性实验,能够很好的培养学生的科学探究能力,提高学生的科学实验素养,尤其是培养学生的创新精神、创新意识,以及创造性思维有重要的作用。
参考文献:
[1]樊继云,刘燕.在生理实验教学改革中调动学生学习的主动性[J].生理通讯,2001,20(3):58
[2]秦艳芬.开设自主设计性实验培养学生创新能力[J].北京教育,2006,4:41-42.
[3]肖爱萍.综合性和设计性实验教学浅谈[J].中山大学学报论丛,2006,7:229-231.
学生实验设计范文3
现行的教学大纲与各年的高考《考试说明》对生物实验的教学要求（或考查要求）均作了明确规定，其中的理解实验目的、原理、方法和操作步骤；掌握相关的操作技能，能对实验现象和结果进行解释、分析和处理；能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订等均属于实验设计能力形成的基础。对实现这一基础的教学途径学界有详细论述，我近年阅读了很多同行的相关论著，他们的观点可概括为如下四点：1.加强平时训练，明确目的，严格要求；2.创造条件，让学生多做实验（含补充演示与分组实验等）；3.充分发挥实验室的作用（含定期开放生物实验室等）；4.积极开展生物课外实验活动，等等。
但是，在纵观各同行分析的基础上，我认为：生物实验创造能力是各种生物实验能力的综合体现，生物实验设计能力是其高级表现形式，其形成基础的核心在于实验的创造性思维能力是否得到了培养，包括思维的自由联想，变通求异性与独特性是否实现，因此，其实施的途径应该包括
：1.平时实验教学（含演示及学生实验）应充分探究其实验思维，并适当将教材内的验证性实验改为探索性实验；
2.结合学生实际对与教学同步的教材实验方案进行改进（含实验内容、目的、操作过程与操作方法等）；3.重视教材里的实验习题的教学，这是教材依据大纲设计的培养学生实验设计能力的实验课题，其教学过程应含：（1）学生依据教材实验习题设计出实验方案（有目的、操作步骤、方法）；（2）教师批阅该方案的科学性（确保实验安全及修改不规范、不科学的步骤）；（3）学生分实验小组讨论多方案实施同一实验课题；（4）学生分组实验（教师巡视指导）与完成实验报告；（5）教师批阅实验报告并总结评析最佳试验方案。
4.重视教材里的配套练习中的实验习题的实验思维与操作训练。在教师指导下，利用课外实验小组对练习内的实验习题精选后拟定实验方案进行必要操作，对不需或无法操作的也在实验思维方面引导学生积极思考。
5.平常实验注意引导学生进行实验思维及操作技能的扩展与延伸，注意与各种实验思维及技能和生产、生活实际相联系、相交融。
二、进一步提高学生实验设计能力的途径
生物教学大纲及高考《考试说明》对实验知识与技能均有综合应用能力的要求，这也就需要中学生物实验教学在实验设计能力方面有质的升华阶段。要实现这一目标，离开实验单元综合与总复习综合而仅靠平时实验教学的能力培养还是不够的，只是，在这一项目中，目前中学的实验教学却存在显著缺陷，这个缺陷就是当生物进入现行流行的总复习阶段时，就缺少作为总复习用的现成实验操作方案（以综合实验思维为主）的用书及软件，这样，此一阶段的具体实验复习也就由任教老师各行其是，而有的则干脆放弃具体实验操作教学，仅用解实验题代替，也因此，各年高考生物科实验题考生得分率低也就不足为奇了。创造力是智力的高级表现形式，知识与一般技能不能等同于智力，知识与技能转化为智力是有条件的，这个条件是由教师起主导作用，学生起主体作用的。
能力与知识技能既互相联系又有本质区别，能力的发展离不开具体实践，创造力的发展更是不能离开具体的实践。生物是一门以实验为基础的科学，对于实验教学离不开实践—理论—实践的循环反复过程。总复习阶段，离开具体的实验操作，而仅停留在解实验题这个“实践”形式上，对学生实验创造性思维的发展十分不利。我认为：中学生物实验设计能力的形成上的质的升华的途径应包括：
1.结合大纲，认真钻研高考《考试说明》对实验能力的要求，特别是：观察记录实验现象、分析实验结果和处理实验数据，得出正确结论的能力；初步处理实验过程中的有关安全问题的能力；能绘制简图的能力；根据实验试题的要求，设计简单的实验方案的能力（含各部分知识与技能的综合应用）等。
2.依据各能力要求点精选现行的实验试题并在此基础上精选综合实验试题，要求学生研究并掌握其实验思维，且分类选择典型实验练习题确立与高考有关的课题，要求学生设计实验方案（含对应的操作步骤），教师审批符合科学性后利用课内或课外活动实施实际操作，最后进行实验思维分析小结，对能反映学生实验设计能力欠佳的实验题类型由教师组织演示实验。
3.在实验过程中，充分重视学生发散思维训练，增强实验设计能力，重视实验方案的改进，提高信息迁移能力。
4.高考生物实验总复习，还应注意提高学生解高考实验题的能力，做到理论与实践相结合，应注重培养学生的实验综合思维，即注重提高学生的解实验题思维能力，同时，形式上应有书面题测验相辅，以利发现学生的解题缺陷，并利用课外活动等做好及时的补缺补漏。
三、总结
学生实验设计范文4
《新课程标准》对初中物理实验教学提出新的要求，本文从学生的认知规律和知识技能的形成规律出发，阐述我们在科学探究环节中容易忽略的问题及引导学生设计实验的方法，以培养学生实验设计能力及创新意识。
【关键词】
科学探究 引导 设计实验
一、科学探究的重要性
物理是一门以实验为基础的科学，科学探究是建立物理概念，得出物理规律的重要手段，《新课程标准》对初中物理教育教学提出了新的要求，学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化，科学探究实验是现代素质教育的重要教学方式，又是学生的重要学习目标，学生通过实验思考，能有效地增强科学探究精神和思维能力所以，做好科学探究、重视实验设计是新课程标准的基础要求，也是提高教育教学质量的重要手段。
二、目前物理实验教学中存在的问题
现阶段，我们一些学校教育仍然存在着“以教师为中心的传统教学模式”只注重实验的结果，而忽略实验的过程和方法，教师预先讲解实验目的、器材、步骤，学生动手操作，仅仅是熟悉器材，被动地按照教师规定的程序进行操作来获取（书本）教师所要求得到的实验结果，这种实验方式学生没有经历自主设计实验，探究物理问题的过程，以致学生少了许多思考的空间。教师教起来省事，学生学起来了省事，长此以往便会形成照搬程序，机械实验的习惯，大脑中只机械跳动两个问题“人要我做什么”你要我怎么做学生的创造力无法萌芽，最后导致陷入“死循环”格局，这种方式是与新课程标准的要求相违背的，因此，在这种情况下，怎样引导学生设计实验，培养学生的创新意识，显得尤为重要。
三、解决办法
现场写真：在学完密度知识后，课堂上安排一个小活动，怎样测一个形状不规则的小石块的密度。仔细分析并不难，就是密度公式ρ=m/v的一个实际应用，这与已学过的速度的测量类似，我以为通过上学期的知识积累，这样的问题应该可以，解决但出乎意料的是许多同学对此束手无策，能够完整得出结果的同学寥寥无几。究其原因有如下几点：1.学生对公式还不熟悉，学生未能真正理解公式的含义及应用，利用公式可以解决什么问题2.理论与实践脱节，学生缺乏一种思维，不能从物理生活联系起来3.学生不知道怎样设计实验。
针对这种情况，我在多年的教学中，在引导学生设计实验方面做了一些尝试，来帮助学生找到设计实验的思路和方法，在此谈谈我的一点粗略的看法。
第一、以演示实验为基础，为实验设计作好铺垫培养学生基础实验能力。
学生的实验能力的形成和发展是循序渐进、日积月累的。因此，在新课教学中，教师要重视演示实验的内容教学，每一个实验都要让学生明确实验的目的，原理和方法，实验所控制的条件。根据实验原理，选择所需的器材及这些器材的使用方法，操作步骤、注意事项、数据处理和实验结论分析等，并让学生明确实验目的和原理是每一个实验的核心，后面的设计都是围绕实验目的展开，它的重要好比我们人体的心脏，没有实验的原理就没有后面的实验设计。如果在课堂上长期坚持灌输实验设计的思想，学生的科学实验素养才能得到锻炼和提高。
第二、以学生实验为载体培养学生创新设计能力
1.创设问题情境，合理猜测，为设计实验埋下伏笔
在探究活动开始，设置与探究内容相关的情景，能激发学生求知欲并根据所提供的情景对问题形成猜想和假设。
以“伏安法测电阻”为例
在设计实验以前，可先提出一个问题
师：已知一个导体两端的电压为2V，通过它的电流为0.5A，那么它的电阻是什么？
生：根据R=U/I=2V/0.5A=4欧姆
师：这公式能解决什么问题（学生讨论）
生：那只要知道一段导体两端的电压和通过它的电流，就可以求出它的电阻。
师：很好，那么我手里有一根铁丝，你能知道它的电阻是多少吗？这样通过一个相关问题的导入，再让学生去寻找铁丝的电阻不会显得太突兀，有水到渠成之感，也能让学生从中得到启示，为后面实验设计环节减小一定的阻力。
2.依据实验原理，设计实验方案，充分放手，体会实验设计全过程
现在的科学探究性实验，要求学生能根据自己的猜想与假设设计实验，这种能力不是学生与生倶来的，而是要经过后天培养的，根据题目要求需测定什么物理量，要求验证，探究什么规律这是实验的目的，是实验设计的出发点，实验目的明确后，应用所学知识，广泛联系，回忆原有实验，做过的习题和基本方法等，看该物理量或物理规律在哪些内容中出现过，与哪些物理量有直接的联系，一般都能从中找到解决问题的途径。
现在课堂教学中，常出现两种极端，一种是放任不管，让学生完全独立，自己探究，这样会使学生不知道从哪入手，无所适从。另一种是遇到困难就回到原来的老路上去，什么问题都替学生解决，包办。出现哪一种情况都不利于培养学生的探究技能，不能保证探究活动的顺利完成。设计实验是整个探究活动的基础，是能否顺利完成探究实验的保证，对于一些简单的验证实验，我们可以放手让学生去做，而对于实验设计难度较大，学生能力较低，不能独立设计出实验方案时，就需要教师的指导，指导的力度依据实验难度而定。教师可以预先设计几个问题，利用问题一步步地让学生讨论朝目标奋进，这样不致于一棍子把学生打死，也可以让学生体会到成功的喜悦，避免了实验的盲目性，学生的实验设计思维也会得到训练。
例如要测量一个小灯泡（2.5V，0.3A）在额定条件下消耗的功率，我们可以通过以下的问题来逐步实现设计。
（1）这个实验的目的是什么？（首先要明确实验目的，这就是要测量小灯泡的额定功率，这个目的往往就是实验的题目，一般是比较明显的）
学生实验设计范文5
本文仅以“盐酸和氢氧化钠溶液能否发生化学反应”为例，来说明在教学中如何有效指导学生进行化学实验设计。
一、发现问题，确立研究内容
实验设计方案的题材新颖，更容易引起学生探索的兴趣和愿望，激发求知欲。所以，在教学中教师要善于为学生创设问题情景，引导学生提问。提问是学生进行探究的动力，鼓励学生多提问，改变“教师问，学生答”的呆板模式，变“学生答”为“学生问”，活跃思维。要借助依据，鼓励学生猜想，培养学生形成假设的能力，从而确立研究内容。
例如，在学习“中和反应”内容时，可先演示趣味小实验“变色的小花”，激发学生学习的兴趣和欲望，再创设真实生动的问题情景：教师向一支试管中加入少量氢氧化钠溶液，再逐渐滴加稀盐酸，振荡，使其充分混合。让学生观察实验现象，教师再提出问题：氢氧化钠溶液和盐酸混合在一起后，我们并没有观察到明显变化，它们之间是否发生了化学反应？同学们就会七嘴八舌，各抒己见：①两者没有发生反应；②两者发生反应了。同时也就确定了研究内容，即盐酸与氢氧化钠能否发生化学反应的实验验证。
二、根据研究内容，设计实验方案
在确定了研究内容的基础上，教师要引导学生分析所研究的内容。首先，对研究的课题所涉及的化学原理，对参加化学反应的各种物质的性质要有全面、较深入的了解和认识，要尽可能估计到在什么样的实验条件下，可能发生什么样的化学反应，以及产生什么样的实验结果。其次，必须按照化学反应原理，根据化学反应物质和生成物质的性质、实验条件的控制、发生反应时可能产生的能量变化，来预选实验方法和手段。然后，确定实验操作的程序和步骤。在实验控制条件方法上，可向学生介绍全面比较法、优选法、正交试验法等探寻最佳实验条件的方法，设计出合理的化学实验方案，以保证化学实验的顺利实施。教师要从实验目的、实验原理、实验步骤设计、实验药品和仪器及装置、实验操作及操作规程、实验结果的处理等六个方面进行指导，以帮助学生设计出自己的实验方案。
例如，在上述“盐酸和氢氧化钠能否发生化学反应”的实验验证中，教师可以提供一些备选的实验药品（盐酸、氢氧化钠、石蕊、酚酞、pH试纸等）和仪器（玻璃杯、温度计、试管、烧杯等），并引导学生分析指示剂与酸、碱反应的颜色异同，酸、碱性溶液的pH异同，化学反应常伴随着能量变化等化学知识，通过对比分析来设计出实验方案：①借助酚酞的变色来验证；②借助石蕊的变色来验证；③通过测溶液的pH来验证；④测溶液的温度变化来验证。
三、讨论实验方案的可行性
实验设计的方案初步形成后，教师要严格把关，与学生一起对实验设计方案的可行性，要从理论应用是否正确、实验方法是否可行、能否达到预期目的等多个方面进行论证，反复修改，最终加以确认并实施。
例如，在上述实验验证中，学生说：可以用紫色石蕊试液。具体操作是：在盛有NaOH溶液的试管中滴加2滴紫色的石蕊试液，石蕊变蓝色，然后逐滴加入盐酸，此时若蓝色变成紫色，说明NaOH与盐酸发生了反应。有的学生会马上反驳：这方法不好，因为“蓝变紫”分辩不清，应改为在盛有盐酸的试管中滴加2滴石蕊，石蕊变红色，然后逐滴加入NaOH溶液，当红色变成紫色，证明它们发生反应。有的学生建议：可以做一个对比实验。其他学生也发表了自己的看法：用酚酞作指示剂，因为NaOH能使无色酚酞试液变红色，滴加盐酸后红色变无色，就证明了NaOH与盐酸发生了反应。
还可以用pH试纸，从pH＞7一直测到pH＝7，最后到pH＜7。也可以把NaOH与盐酸混合，然后用手摸（或者用温度计测量混合前后溶液的温度变化），如果发烫，说明反应了。教师既要引导学生分析各个方案的理论正确性，又要引导学生分析自己的实验方案是否能完成，是否能达到验证目的，如果达不到目的，应该怎样改进，以确保学生的实验方案确实可行。
四、依据方案，进行实验
在整个操作过程中，教师要密切注视每个学生的实验情况，并作具体指导，确保实验万无一失。引导学生对实验中可能出现的问题要认真思考，分析其中的原因，然后有针对性采取相应的措施，进行必要改进，逐步培养学生的科学实验态度和探究精神。
例如，在上述验证实验中，学生的很多错误操作都会导致实验失败，盐酸和氢氧化钠溶液的量的控制恰当与否，直接影响到溶液的颜色变化。氢氧化钠溶液中滴入酚酞溶液，溶液变成了红色，过了一会儿，红色溶液可能变为无色；滴入盐酸后，还可能产生气泡；用手摸试管底部，温度变化可能不明显等现象都有可能发生， 教师要从多方面进行指导，以保证学生能够按自己的实验设计方案完成化学实验。
五、对实验方案进行分析与评价
学生完成自己的实验方案设计，并按实验方案进行实验操作后，教师要引导学生分析和讨论实验方案的优点和不足，再对实验方案进行评价。对于学生设计的实验方案，教师要引导学生从实验方案设计的步骤和方法是否完善、实验设计的内容是否全面、实验内容是否有针对性、实验操作理论是否正确、实验操作是否简单易行安全可靠、实验成本是否经济合理等方面进行全面综合评价，进而分析出自己的实验方案的优点和不足，并加以改进。
学生实验设计范文6
关键词：中学生物；实验教学；教学案例；设计
一、生物实验教学案例的设计
1.设计实验：叶绿体中色素的提取和分离
1.1 教学内容分析
叶绿体中色素的提取和分离实验是中学生物实验教学的重点和难点，重点是初步掌握提取和分离叶绿体中色素的方法，探索高等植物叶绿体中有几种色素，并能够对叶绿体中色素的种类及颜色进行区别；难点是对提取和分离叶绿体中色素实验原理的理解。由于以往学生虽听说过有关叶绿素的知识，但却从未亲自提取和分离过各种叶绿体中的色素，因此，该实验的设计，既可以激发学生学习生物的热情，又能够加深和巩固所学知识。
1.2 实验设计目的
（1）初步掌握提取和分离叶绿体中色素的方法。（2）探究叶绿体中色素的基本种类，并能够对叶绿体中色素的颜色进行区别。（3）通过实验，引导学生将书本知识与实验现象联系起来，提高学生的实验操作技能，培养学生观察问题、发现问题、探究问题、解决问题的能力以及团队合作精神。
1.3 实验设计的原理
（1）叶绿体中的色素在有机溶剂无水乙醇或丙酮中能够发生溶解，因而可以通过无水乙醇或丙酮将色素从叶绿体中提取出来。
（2）叶绿体中的色素种类繁多，且都能够在层析液中发生溶解，但由于受层析液中溶解度的影响，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散速度慢，而溶解度高的在滤纸上扩散速度快。因此，可通过纸层析法将色素从叶绿中分离出来。
2.实验方案的实施
2.1 材料用具的准备
（1）实验材料：新鲜浓绿的菠菜
（2）实验仪器及试剂：干燥的定性滤纸、玻璃毛细吸管、脱脂棉、试管架、试管、烧杯、漏斗、研钵、药匙、棉塞、剪刀、铅笔、天平、直尺、无水乙醇或丙酮、层析液、碳酸钙、二氧化硅等。
2.2 实验操作步骤
（1）提取色素。首先用天平称取5g的绿叶，剪碎，放入研钵中。然后将少许碳酸钙、二氧化硅放入研钵中，再加入10ml无水乙醇或丙酮，使研磨充分，溶解迅速。接着向小玻璃漏斗中迅速倒入研磨液，并在漏斗基部放少许脱脂棉。最后，将滤液收集到小试管中，并及时用棉塞将试管口塞紧。
（2）制备滤纸条。用剪刀将干燥的定性滤纸剪成长条形，在滤纸条的一端剪去两角并做好标记，用铅笔在距滤纸条一端的1cm处画一条细横线。
（3）画滤液细线。用玻璃毛吸管吸取少量滤液后，沿着铅笔线均匀地画一条细而直的滤液细线。待滤液干后，可重新画一两次。
（4）分离色素。向烧杯中倒入3ml层析液，将滤纸条轻轻插入层析液中，并将培养皿盖在小烧杯上。注意滤纸条有滤液细线的一端应朝下，滤液细线不能触到层析液。
（5）观察实验结果。注意观察烧杯内滤纸条上有色素带的数量及颜色，并记录观察到的实验结果。
3.教学过程
（1）创设情境，提出假设
通过创设一种让学生主动观察、思考、探究的学习情境，引导学生进入课题，激发学生的探究欲望。教师可联系学生的生活实际，创设生活的教学情境，如，以学生生活中所见的不同季节叶子颜色的变化为情境提出问题：“为什么叶子在夏天是绿色的，而在秋天却是黄色的？”，然后进一步引导学生：黄色秋叶中的色素称为叶黄素，叶子从绿变黄主要是叶子中的色素发生了变化。继续提问：“叶黄素是否仅存于黄色的秋叶中，绿叶中是否也存在呢？”接着在此基础上，组织学生讨论，引导学生提出假设。最后教师引出本次实验：叶绿体中色素的提取和分离，对学生提出的各种假设进行验证。
（2）师生互动，共同探究
该实验属于引导探究性实验，因此，学生可以根据教材中具体的实验操作步骤进行操作，也可以按照教师的引导启发，自己设计实验，但不能盲目的进行实验操作，必须明确实验操作目的，遵循实验操作方法。教师可通过基本的知识讲解与实验演示，引导学生积极思维，主动参与实验设计过程，培养学生探究问题以及实践操作能力。
（3）组织讨论，活跃思维
当实验结束后，教师首先要肯定学生的实验劳动成果，对于优秀的学生予以表扬，并以小组为单位，报告自己的实验结果，然后教师将各小组的实验结果汇总起来，并让学生对此进行深入地讨论，拓展学生的思维，引导学生得出结论。如：除了教材中提到的菠菜外，还可选用什么叶作为实验材料？实验成败是否与色素提取量的多少有关？若滤纸上的滤液细线触到层析液，又会有什么情况出现？等。
二、实验教学案例设计的分析与反思
