科学小实验步骤和原理范例6篇

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科学小实验步骤和原理

科学小实验步骤和原理范文1

实验能力也是高考“考试说明”要求学生掌握的一项基本能力(设计和完成实验的能力)。此能力要求也包括两方面的内容:一是独立实验的能力(大纲归定学生实验和教师演示实验),即理解实验原理、目的、要求、材料、用具;掌握实验的步骤、控制实验条件、使用有关仪器、安全问题处理;观察现象、分析数据、得出结论;常规实验非常规做法。二是能根据要求灵活运用已学过的自然科学理论、实验方法和仪器,设计简单的实验方案并处相关的实验问题。用理、化、生三科实验中所学的知识去解决实际问题。实验所占比分为30%(基本不变,也可能在25%左右)。

实验设计是较高的能力要求,除要具备一定的知识基础外,还需要具有一定的创造能力。所设计的实验是建立在科学的基础上的,还应具有一定的观察和发现问题的能力。要提高这方面的能力,必须改变过去“背实验”的方法,亲自动手做实验,熟悉实验的操作步骤,弄清实验的原理,能运用所学知识对实验现象进行分析,以此来验证或探究某一结论。只有这样,才能促进实验能力的提高,促进科学思维的形成和发展,才能真正对实验的知识、内容进行举一反三。

1 实验设计的基本内容

1.1 实验名称 是关于一个什么内容的实验。

1.2 实验目的 要探究或者验证的某一事实。

1.3 实验原理 进行实验依据的科学道理。

1.4 实验对象 进行实验的主要对象。

1.5 实验条件 根据实验原理确定仪器和设备;要细心思考实验的全过程。

1.6 实验方法与步骤 实验采用的方法及必需(最佳)操作程序。每一步骤都必须是科学的;能急时对仪器、步骤进行有效矫正。

1.7 实验测量与记录 对实验过程及结果应有科学的测量手段与准确客观的记录。

1.8 实验结果预测及分析 能够预测可能出现的实验结果并分析导致的原因。

1.9 实验结论 对实验结果进行准确的描述并给出一个科学的结论。

2 理科实验设计的三个原则

2.1 对照性原则——科学、合理的设置对照可以使实验方案简洁、明了,且使实验结论更有说服力,包括3类:空白对照/相互对照/自身对照。具备可重复性。

2.2等量性原则——每次实验所加试剂的量要相等。

2.3单因子变量的原则。

3 理科实验设计的4性

3.1 科学性:这是实验方案设计的首要原则(原理、操作、程序、方法正确)。

3.2 安全性:尽量避免危险性操作(如果必须使用,要注明,防止环境污染和人身伤害)。

3.3可行性:实验设计应切实可行,所选取药品、仪器、设备在中学现有实验室内能够完成。

3.4 简约性:实验方案尽可能简易方便(用药少/步骤少/时间短)。

总之,a.原理正确,b.效果明显,

c.装置简单,d.操作安全.

4 实验设计的基本思路

4.1 明确实验目的、实验原理及实验要求的基本条件;

4.2 精心策划实验方法、严格设计实验过程、合理设置对照或变量,并引入科学的测量方法;

4.3 能够做到有效预测实验结果、科学描述实验结果,并得出科学的实验结论。

5 实验设计应注意的问题

5.1 在掌握实验目的、原理的基础上确定实验方法。

5.2 严格遵循实验设计的基本原则,准确设置对照或变量。

5.3 注意实验程序的科学性、合理性。

5.4 对实验现象进行准确的观察、测量、记录。

5.5 能够预测可能出现的实验结果及其导致原因,并能够得出科学的实验结论。

5.6 多分析实验设计的实例。

6 实验设计的实例分析

6.1 “验证成熟植物细胞的渗透作用”实验设计实例:

Ⅰ 实验名称:观察马铃薯条的渗透吸水与渗透失水现象。

Ⅱ 实验目的:验证成熟植物细胞的渗透作用。

Ⅲ 实验原理:当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,植物细胞通过渗透作用失水;反之则吸水。

Ⅳ 实验对象:新鲜马铃薯条。

Ⅴ 实验条件:0.8g/mL的蔗糖溶液、蒸馏水、大试管、有刻度的小烧杯、刀片、镊子等。

Ⅵ 实验设计的基本原则:对照、等量。

Ⅶ 实验方法与步骤:

(1)制备3条长度、宽度、体积都相同的新鲜马铃薯条。

(2)将其中的2条分别放入盛有等体积的蔗糖溶液与蒸馏水的烧杯中,另1条放入加塞的空试管中。

(3)2h以后,通过比较的方法观察薯条的长度变化及蒸馏水、蔗糖溶液体积的变化。

Ⅷ 实验结果预测分析:可能出现的实验结果是:

(1)放入蒸馏水中的薯条长度增加,而放入蔗糖溶液中的薯条长度变小,且蔗糖溶液体积明显大于蒸馏水体积。

(2)放入蒸馏水中的薯条长度增加,而放入蔗糖溶液中的薯条长度不变,且蒸馏水的体积小于蔗糖溶液体积。

(3)放入蒸馏水中的薯条长度不变,而放入蔗糖溶液中的薯条长度变小,且蔗糖溶液体积大于蒸馏水体积

(4)薯条的长度及溶液的体积都没有明显的变化。

Ⅸ 实验测量与记录:将放入溶液中的薯条与试管中的薯条比较观察,并比较烧杯中溶液的体积:放入蒸馏水中的薯条变长、放入蔗糖溶液中的薯条变短,且烧杯中蔗糖溶液的体积比蒸馏水的体积大。

Ⅹ 实验结论:放入蔗糖溶液中的薯条渗透失水,放入蒸馏水中的薯条渗透吸水。

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方法一、迁移运用,答好中低档题

中低档题是指考查的内容相对基础、简单的非选择题,考查的内容涉及生物学的基本概念、原理、规律、实验技能等多方面的知识,遍布各个模块,主要考查考生的识记、理解和对原理、规律的应用能力。

解答好此类题的关键是在学生夯实基础和熟练识记生物专业术语和结论性语句的基础上,作答时充分理解题干所表达的相关信息,并快速的分析、判断和迁移,确定试题考查的主要生物学概念、原理、规律等相关知识点,最后做出规范完整的解答。

在作答基础再现题时需要遵循的几个原则:

1.概念上宜“小”不宜“大”

生物学概念很多,容易引起概念的混淆,导致张冠李戴,甚至把大概念当做小概念用。在用概念性术语回答生物学问题时,适合小概念的不宜用大概念。如回答叶绿体的功能时,不宜答进行新陈代谢。

2.结构上宜“细”不宜“粗”

生物体的结构有宏观结构和微观结构,细胞结构又可分为 显微结构和亚显微结构。在答一些生理反应得位点、代谢场所、分泌部位、物质存在的具体结构时都必须具体到更细微的结构。如答光合作用暗反应的场所时,应答叶绿体基质,而不能答叶绿体或叶肉细胞等 。

3.功能上宜“多”不宜“少”

生物体的某种结构或某种组成物质往往有多种功能,但这些功能往往又分述在不同章节中,这就要求我们对此加以归纳和总结,在陈述这些结构和物质的功能时,要力求全面和完善。如下丘脑的主要功能:分泌―分泌抗利尿激素;感受―渗透压感受器;调节―体温调节中枢和血糖调节中枢;传导―下丘脑可将渗透压感受器受到刺激所产生的兴奋传至大脑皮层引起相应效应。

方法二、全面分析,突破综合题

图像综合题的解答主要体现在“细”上。一是细读题干,读懂题目给予的文字说明以及相关提示,特别要注意题干中限制条件、隐含条件和干扰因素。二是细看图形的名称、相似结构、过程含义以及图示说明等,从图中获取有效信息,然后对这些信息进行转换、迁移、拓展。三是细看多个图像间的联系,注意分析一个大题中若干图解能否形成相互补充说明或提示,谨防解题时因视野狭隘而顾此失彼,最终导致思维偏差或知识遗漏。四是细看设问,从设问着手,结合题干的文字说明以及图形中获得的信息,把知识进行衔接、综合,通过分析判断,使问题得到解决。

复习时要加强题型训练,尤其要强化解答简答题、图表资料信息题和实验探究题的训练,这样才能有效地突破解题瓶颈,达到培养能力、提高解题效率的目的。

方法三、提炼信息,巧答信息题

这类试题的解题技巧:遵循“阅读情境材料理解、筛选信息前后联系、思维整合,确定概念原理练习材料组织答案”的解题思路。针对此类试题,没有必要专门去复习相关的生物学新成果及材料提供的信息,只要求在全面复习的基础上,牢牢把握生物现象的一般规律、原理和特征。阅读材料时要充分联系教材,答题时力求规范,尽可能用教材中的结论性语言、原理、生物学专业术语等规范作答。

方法四、明确目的,准答实验题

实验题常常考查实验的原理、步骤、结果和结论等相关问题,所以能够全面考查考生对相关知识的理解、迁移和综合运用能力以及语言组织能力。实验题是高考生物试题中的重点,所占分值较大,因此,“得实验者得高分”是不争的事实。

科学小实验步骤和原理范文3

【关键词】高中化学 定量综合实验 教学方案

中图分类号:G4 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2017.04.120

随着新课标改革的不断深入,高中教学方案也应随之进行相应变革。作为高中教学的主要学科之一,化学不仅直接关系到学生的整体学习成绩,同时也影响到学生日常生活的方方面面,定量综合实验的开展是帮助学生更好的理解学科内容、更好的将理论和实践相结合的关键。按照不同的标准,高中化学综合实验具体可分为定量和定性两大类,通常来说,定量实验包括物质组成测定、结构测定、物理量测定以及性质比较等;而定性实验则包括物质制备、检验、性质探究等。由此可见,定性实验是定量实验开展的基础,定量实验是高中化学实验的最高境界,实验的开展过程涉及到物质根本与本质的方面,这就为教师教学方案的设计提出了更高要求。为确保高中化学定量实验的有效开展,教师要学会总结经验与问题,准确把握实验设计要素,积极探究科学合理的教学方案。

一、教学方案设计要素

(一)实验目的

实验目的是化学实验的精髓与方向指南,任何实验的开展均离不开实验目的。为此,教师在设计定量综合实验的教学方案时,首先应当明确实验目的,以便为后续设计的展开提供方向;同时,实验目的应当是有层次性的,即大目的与小目的有机结合、小目的始终服务于大目的,以便更好的刺激学生学习积极性和主动性。因此,笔者建议,实验目的的描述可按照以下格式进行:第一,制备(提纯、分离) ;第二,检验;第三,探究;第四,测定。

(二)实验原理

实验原理是化学实验开展的理论依据,最佳实验原理是达成实验目的的保障。为进一步发散学生思维、促使学生充分利用所学知识积极寻求化学原理,在设计化学定量综合实验教学方案时,教师需积极引导学生把握以下三种常用的化学实验思路方法:1.沉淀法,即通过实验反应生成沉淀,然后沉淀质量测量,最终求出物理量的方法,在这一过程中,学生要能够准确判断沉淀形态、干燥程度以及掌握沉淀洗涤方法等。2.气体法,即通过实验反应生成气体,然后气体体质量测量,最终求出物理量的方法,在这一过程中,学生要能够灵活运用差量法、排水量气法等方法测量气体质量。3.滴定法,包括酸碱中和滴定、还原滴定等,在这一过程中,学生要能够准确配制溶液、选择指示剂、判断滴定终点等。

(三)实验器材

实验器材是化学实验开展的基本物质保障。在确定实验原理后,应当及时确定实验过程中需使用的化学试剂和实验仪器,教学方案的设计要体现使学生牢固掌握实验操作步骤、灵活使用实验器材的目的,如分离提纯、溶液配制、滴定等。

二、教学方案设计要点

(一)充分体现定量综合验的探究功能

研究数据显示,传统上,我国高中化学定量综合实验的开展大多安排课后,实验操作以学生重复教师演示为主,这样验证性的实验教学方式对于学生实验技能的训练与培养有一定的积极作用,但十分不利于学生自我探究、创新思维的发展。为此,教师在设计教学方案时,应当积极转变思想观念,顺应新课改要求,在方案中体现探究式实验内容,引导学生在实验中主动的探索规律、发现真理,将培养学生严谨科学的实验态度、提高学生探究能力和创新能力作为教学重点。具体来说:1.设置问题情境,传授探究步骤。2.引入条件,要求学生自主搜集信息、观察事物发展变化。3.信息解释,答疑。4.学生自我分析总结。

(二)多种教学方法结合

为避免枯燥的教学实验挫伤学生学习积极性和主动性、降低学生学习兴趣,实际的教学过程中和实验过程中教师应当采取多种教学方法相结合的教学方式。如将实验与多媒体结合,即在具体的定量综合实验中,将视频演示与实验结合,通过多媒体视频模拟仿真实验、创设情境,将抽象、晦涩难懂的实验变得具体、明确、生动、可被大多数学生理解和接受,化不可见为可见,例如,讲解Cl2的化学性质时,可用计算机进行演示,一方面避免学生因Cl2的刺激性气味而无心听讲的情况的发生,一方面利用动画的形式帮助学生进行更好的理解。大量数据显示,实验与多媒体结合的教学方式,不仅能够显著增强化学实验表现力、提高学生学习兴趣,同时能够显著降低学生操作难度、提高教学质量和教学效果,实现预期教学目标。

其次,还可采取身边实验与实验室实验相结合的教学方式,培养学生创造性。化学教学中,实验室实验是将抽象的化学知识变得明确具体的重要途径,相较于纯粹理论教学,化学实验室实验具有直观、生动等特点,为进一步激发学生学习兴趣、研究欲望,教师可在理论教学中适当布置一些生活中可完成的小实验任务,要求学生独立完成实验,并使用文字、图表等方式在课堂上阐述实验原理、实验设计思路等,以实现巩固已学知识,拓展学生思维、提高实验技能和探究能力的目的。

(三)严格定量综合实验步骤与程序

科学严格的实验步骤与程序是定量综合实验有效开展的前提,也是实验达成预期效果的保障。为此,笔者建议可按以下步骤进行综合实验:1.预先设置习题,在实验开展之前,可通过预先设置习题的方式,要求学生自主查阅相关资料,并通过阅读思考、讨论、笔写等方式对实验目的、原理以及操作方法等有一个明确的了解,以增加实验效率,表面盲目实验。2.制定完善的实验纪律和固定、培养学生科学严谨的实验态度和实验作风,要求学生在试验中能够自觉遵守实验室管理规定,保持良好秩序,节约药品,爱惜仪器;注意自身和周围同学的安全;认真听讲、严格按照教师所讲述的注意事项进行操作;试验过程中能够仔细观察现象;实验结束后能够准确、如实的记录实验现象并写出相关的实验心得体会。3.完成实验报告,提高学生自我总结能力与主动思维能力。即在教师的帮助和引导下,鼓励学生讨论、总结实验成功或失败的原因;并根据讨论结果,要求学生自主书写完整的实验报告。

科学小实验步骤和原理范文4

一、改变中学物理实验教学策略

1.课前预习置疑。

在上实验课前教师应要求学生对实验目的、原理、器材、步骤与数据处理进行预习和思考,以布置预习题的形式引导学生设计好实验方案,但不宜简单提出“实验目的是什么?”“实验原理是什么?”“实验器材是什么?”“实验步骤是什么?”等问题。比如:在《测定金属的电阻率》的实验中,教师课前根据该实验目的、原理、器材预先布置给学生以下思考题:“该实验测定电阻率的最终表达式是什么?”“实验需测定哪些物理量,各物理量应选用什么器材测定?”“该实验滑动变阻器的作用是什么?”“用什么方法消除偶然误差?”“该实验为什么采用限流电路?”

教师在预备实验仪器时可有意将部分仪器调到非正常工作状态,进行实验时提醒学生使用测量仪器测量前应先检查什么,让学生通过观察、思考得出首先需要调零。又比如电学实验中电表量程的选择对实验安全与精确度起着重要的作用,为了培养学生估算量程的能力,教师不可在实验时将需要的量程预先告诉学生。

2.开放实验室,让学生有更多自主地选择做实验时间、地点和做什么实验,有充足的时间获得更多体会,从而调动学生做实验的积极性。

对于开放学生实验我曾作过一些尝试:(1)学生提前一周交实验申请,要包含实验所需的器材、实验原理的分析、实验操作过程中的误差分析;(2)教师审查申请时只提出建议和安全使用仪器方面的问题;(3)列出实验室中实验器材清单、部分器材的用途和注意事项,分发给学生;(4)教师在进行理论教学的同时提出一些相应的实验要求和做法,并鼓励学生做好做实验的一些准备工作;(5)教师只提供相关的实验目的,不限制实验的方法;(6)教师监督学生进行实验操作并作必要的指导;(7)教师对学生的实验报告进行评价,引导学生对不同的实验方案进行比较,找出最优方案。通过一段时间的尝试,学生做实验的热情大大提高,尤其是学生通过实验对物理知识的理解更准确,掌握也更牢固,提高了实验能力。

二、物理小实验及课外实验在教学中的作用

物理是以实验为基础的学科。新的物理教科书都安排有小实验及课外实验。发挥小实验及课外实验在物理教学中的作用,符合以教师为主导、学生为主体、思维为核心、训练为主线、能力为目标的原则,能有效地提高物理教学质量。

1.充分发挥小实验及课外实验的作用,降低自学环节中学生遇到的问题的难度。

学生在预习和自学过程中常对某些新的物理概念、物理规律似懂非懂,常常对学习物理产生畏难情绪,影响自学效果。怎样帮助学生克服困难呢?指导学生做小实验或课外实验就是好办法。例如小实验“波的演示”,学生通过亲自动手实验,可确信质点的运动方向与波的传播方向的关系。利用小实验引导、解惑的推动作用,教学效果会大幅度的提高。

2.充分发挥小实验及课外实验的作用,体现学生在训练操作中的主体作用。

训练操作目的是让学生把学到的知识转化为能力。小实验及课外实验从开始设计到制作,从演示实验到观察现象,从总结规律到运用理论解决实际问题,都是学生亲身实践,通过耳听、眼观、脑想、语言表述和动手操作练习来完成的。例如小实验“巧找重心”,首先复习“重心”和“重力方向”等概念,再让学生用悬挂法求不规则物体的重心,搞清楚杂技演员“走钢丝”、“顶碗”等技巧的原理。这样用小实验说明大道理,可收到事半功倍的作用。

总之,充分发挥小实验及课外实验在物理教学中的作用,能使教学更加生动具体、变化多样、内容丰富充实,使学生学习知识更灵活主动,从而更好地发挥教师为主导、学生为主体的作用。

三、加强新课改下物理实验设计能力的培养

设计性实验是近年高考实验试题的热点,实验设计题是对考生实验知识和实验能力的综合考查。如何培养考生的实验设计能力?我认为,学生首先要深刻理解、掌握课本上列出的基本实验,只有对基本实验的原理、实验目的、实验器材的选择、安装、实验操作、步骤、实验数据的记录、处理、实验误差的分析和得出实验结论等诸方面都掌握得较好,才能顺利完成实验设计题。其次要重视用已学过和掌握的实验模型、方法来类比分析并设计实验。如设计测量电压表的内阻的实验,题目中没有设置电流表,这样的实验如何设计?学生联想到教材中有“半偏法”测电流表内阻的实验模型,就可以根据这个实验的原理和方法,类比分析用“半偏法”测量电压表的内阻,这两个实验虽然都是用同一方法,但实验原理和实验电路完全不同,减少实验误差的原理也不同,这就要求学生有自己的思想和解决问题的办法。

四、兴趣是物理实验教学的最好老师

在新课改下教师要充分利用实验探究,使学生亲身经历实验探究的过程,亲身体验实验探究给他们带来的乐趣,用实验来激发和引导学生的学习兴趣,让学生在交流评估中体验成功的乐趣。教师对学生探究活动中迸发的闪光点、创新意识要给予充分肯定和鼓励,抓住学生的兴奋点,保护好学生的学习热情,把学生的学习兴趣充分调动起来。

总之,在新课程体系中,中学物理实验教学的重要地位将越来越突出,只有我们不断探索,不断学习,处处以学生学习能力的提高为最高目标,才可能将学生培养成社会所需要的有用人才。

参考文献:

[1]王欣.物理学方法论.西安:陕西人民教育出版社,1992.

[2]陶丹.科学物理方法.武汉:湖北教育出版社,1993.

[3]王盛业.新高考.南京:江苏教育出版社,2006.

科学小实验步骤和原理范文5

【关键词】化学实验;思维;培养

本人认为要提高化学实验教学质量,在实验教学就应该注意培养思维方法。对此谈一下我的几点看法。

1. 通过演示实验,培养学生的思维能力 演示实验为学生提供感性认识材料,并在此基础上引导学生探求新知,学生在观察的同时便会伴随积极的思考,它是训练学生创造思维的重要契机。所以教师应善于利用从演示实验的现象中所获得的感性材料,引导学生进行“去粗取精,去伪存真,由此及彼,由表及里”的思维加工,经过科学的抽象,形成概念,进一步作出判断,进行推理,从而实现由感性认识到理性认识的飞跃。

起初在做演示实验时,应注意把每个演示操作交代清楚,同时要说明道理,即为什么要这样做。比如在演示氯气的实验室制取时,若教师只告诉学生怎样做,这是不够的,因为学生不明白为什么要这样做,因而只能硬记。如果教师先根据实验室制取Cl2气体的原理,说明为什么要采用课本中的气体发生装置――固液反应需要加热的气体发生装置;第二根据初中教材中已把“气体的净化”列入知识内容,学生对气体的净化基本原理及其分析方法已有了初步的了解,引导学生分析从发生装置产生的氯气可能含有什么样的杂质,再根据氯气和杂质的性质,提出应该如何除去这些杂质(即用什么试剂和什么样的装置);第三根据氯气的物理和化学性质来说明为什么要用排饱和食盐水或用向上排空气法收集氯气;最后根据氯气的性质――有毒气体,为防止污染环境,提出解决剩余氯气处理的方法(即用什么试剂和什么样的装置)。这样一来,学生容易记住实验的现象和内容,以后在遇到类似的气体制取实验时,就懂得应根据下列几个方面熟练地运用到化学实验中去:(1)先根据实验原理选择气体发生装置;(2)根据所含的杂质选择除杂试剂和除杂装置;(3)根据气体的性质选择收集装置和尾气处理装置。从中培养了学生围绕着具体的实验内容有针对性地进行思考,展开思维训练活动,培养学生的逻辑性思维能力。

学生的思维活动是在他们感到迫切需要解决新问题时开始,因此在教学中还应充分发挥实验设疑作用,使实验内容和所学知识具体化、条理化、问题化,启发学生强烈求知欲望,使学生始终处于有效的积极思维状态。例如,在学习了HCl气体的实验室制取的方法和氧化还原反应之后,可以对氯气的实验室制取实验进行如下的设问:(1)如果实验室没有浓盐酸,可以用什么药品代替?(2)若没有二氧化锰该用什么药品代替?(3)在药品中准备了二氧化锰、浓盐酸、硝酸、硝酸钾等,那么制取氯气用什么药品好呢?以上几种药品两两组合有几种制氯气的反应呢?学生带着这些问题,经过动手、动脑,不仅提高了学习兴趣,巩固了所学知识,同时培养了独立思维能力。

2. 通过设计实验,培养学生的思维能力 在学生具备了一定的化学基础知识、掌握了一定的化学实验操作技能的基础上,教师应有目的地设计一些实验习题(也可用课后的实验习题),要求学生按照实验目的要求,根据已学过的实验原理和方法,设计出实验方案,同时对学生的实验操作提出具体要求。这是对学生进行科学训练,培养实事求是、独立思考、开拓创新的一种途径。

如:在学习到氮的氧化物―― 二氧化氮的性质和制取时,要求学生设计有关二氧化氮的制取和性质的实验方案。这时可引导学生思考下列问题后再进行设计:

(1)实验室用什么试剂制取NO2气体,反应的条件是什么?( 即实验原理是什么?)

(2)根据实验原理应该采用什么样的气体发生装置、收集装置、性质实验装置和尾气处理装置?(即为了达到具体实验的目的,应当选用何种仪器、设备。)

(3)到这一实验目的,应当经过哪些操作步骤?这些步骤先后顺序如何确定?为什么要经过这些步骤?为什么要安排这种顺序?省略或调动某些步骤会有什么影响?(即实验操作中应采用何种组合、联接方式。)

应该注意哪些注意事项?实施某个实验步骤时应注意做什么或不能做什么?原因何在?实验过程可能会出现什么不安全的事故?应该如何防范?万一出现事故应如何处置?依据何在?

学生根据这些问题设计出具体的实验方案,经过教师审查,然后让学生独立进行实验。同一实验习题可能会有不同的实验设计方案,都可以让学生去实践,并相互交流,比较各自方案的优缺点,以开阔学生的眼界。上面所提出的问题是从化学实验的整体来阐述的,从而引发学生展开思维活动。在实际实验中应抓住某些侧重点展开思维训练,引导学生从某些典型的实验探索入手,上升到一般性、规律性的认识,逐步提高学生思维品质的层次。

另外,教师要多鼓励学生设计实验,可通过课本上的实验习题、历年高考和竞赛中的实验题以及学生根据自己的意愿设计出的实验习题的练习。对学生提出的设计方案,只要有新的实验改进和设想,甚至还不够完美,都要让他们去试一试。最后,教师还要做好实验后的总结,指出学生实验方案的优劣,使学生的理论知识得到巩固,逐步使学生掌握设计实验的要领和规律,指高设计实验的能力,从中培养了学生逻辑思维能力、抽象思维的能力和创造性思维的能力。

科学小实验步骤和原理范文6

1. 2012年高考生物实验原题及分析 33.某同学为了探究pH对人唾液淀粉酶活性的影响,设计了如下实验步骤:

① 在A、B、C、D、E5支使观众分别加入pH5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的适宜浓度缓冲液5ml, 再分别加入质量分数为1%的淀粉液1ml。

② 各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液1ml,摇匀。

③ 将5支试管放入70℃恒温水浴中,保温时间相同且合适。

④ 取出各试管,分别加入斐林试剂2ml,摇匀。

⑤ 观察各试管溶液的颜色,通过颜色深浅判断唾液淀粉酶作用的最适pH。

上述实验步骤中有2处错误,请更正并说明更正的理由(不考虑试剂的浓度和加入量、pH梯度以及实验重复次数),以便实验能得到正确的预期结果。

(1)________________________________________________。

(2)________________________________________________。

答案:【解析】唾液淀粉酶的最适温度为37℃,在70℃时,由于高温使酶失去活性,干扰了PH对人唾液淀粉酶活性的影响。斐林试剂应在沸水浴中参与反应。

【答案】(1)③更正:将5支试管放入37℃恒温水浴中,保温时间相同且合适。理由:唾液淀粉酶的最适温度为37℃,在70℃时,由于高温使酶失去活性,干扰了PH对人唾液淀粉酶活性的影响。

(2)④更正:取出各试管,分别加入斐林试剂2mL,摇匀,将这些试管放出盛有开水的大烧杯中,用酒精灯加热煮沸2min(分)左右。理由:斐林试剂应在沸水浴中参与反应。

本题是一道实验评价和修正题,与2009年考查实验步骤与实验结果的叙述考查,2011年实验基本原则的考查相比,2012年实验题体现近几年对实验不断更新的考查方式,对今后生物实验复习指明了方向。

从题目考查的角度,第一问注重平时基础知识的识记,要学生深刻记住唾液淀粉酶最适温度以及与α-淀粉酶最适温度的不同,结合学生生活实际,很容易想到唾液淀粉酶活性最高时,最适温度为37℃(或写36℃-38℃之间的温度均可),而生物课本中探究酶专一性实验中提到α-淀粉酶的最适温度为50℃-75℃,所以要求学生在平时复习过程中注意知识的积累,与注重细化知识点的区别与联系。第二问,考查实验试剂的用法与原理的叙述,要求学生在复习中对课本基本类的鉴定实验要深刻理解与叙述。此问考查斐林试剂用法需要的条件,特别要强调在此条件下斐林试剂与淀粉发生反应产生砖红沉淀的颜色变化。容易发生错误的地方很多学生写成只写水浴,加热等字眼,产生砖红沉淀颜色变化很多写成颜色变化,或者写成产生红色,颜色变化明显等等,因此可以看出很多考生平时复习不注重课本的阅读与专业术语的专研,书写等,导致失分,后悔莫及。

2. 对生物实验评价和修正题考查复习的几点建议

2.1 注重实验原理的理解与科学描述。 实验原理是实验设计的依据,也是用来检验和修正实验过程中失误的依据,因此它必须是经前人总结或经科学检验得出的科学理论。这在修正类实验考查也是相对常见的。

对策:

(1)要熟记考纲要求的每个实验的基本原理,并将所获得的知识迁移到新的实验情景中。

(2)尤其要记住某些鉴定试验:如待检测物质与某种鉴定试剂反应,产生一种特殊颜色来达到鉴定的目的。 有关酶的特性实验等原理的如何表述。

(3)牢记实验原理是做实验的依据和思路(注意叙述中不能采用“因为…所以…”的表述方式)

例一:某同学想设计一个实验来证明糖尿病人尿液中含有葡萄糖,有下列材料用具:糖尿病人尿液,试管,离心器,三脚架,酒精灯,大烧杯,石棉网,火柴,清水等。

在实验过程还需要一种试剂是____________________,实验的原理是________________________________。

答案:斐林试剂或班氏试剂 还原糖与斐林试剂(或班氏试剂)在沸水浴加热条件下出现砖红色沉淀2.2 注重判断自变量,因变量,无关变量等,以及有无对照(如果有看对照设计是否合理),是否遵循单一变量原则、对照原则和等量原则。

在修正与评价类实验中,很多考题往往要求学生知道什么是自变量,因变量,无关变量,什么是单一变量原则和等量原则,进而知道修改的方向。

对策:

(1)区分什么是自变量,因变量,无关变量,单一变量原则和等量原则,知道如何判断以及运用。

(2)牢记课本中基础实验有关变量找法的分析,并理解各个实验的设置的原则性。

如例二:为验证甲状腺激素能促进蝌蚪发育,将27只同种、同时孵化且大小相同的蝌蚪,随机均分为三组,饲养的水、饲料和温度等培养条件相同且适宜。甲组加入甲状腺激素、乙组加入甲状腺激素抑制剂、丙组不加入药剂。饲养一段时间后,观察生长情况。

(1)本实验中同种蝌蚪和相同饲养条件属于_________(自变量 / 因变量 / 无关变量)

(2)甲组加入的甲状腺激素是__________(自变量 / 因变量 / 无关变量)

(3)甲组的变化和结果是________(自变量 / 因变量 / 无关变量)

(4)实验中选同种、同时孵化的大小相同的蝌蚪来做实验,其目的是___________。

答案:(1)、无关变量(2)、自变量(3)、因变量(4)、排除无关变量对实验结果的干扰。

例三:(2011年全国卷)为探究不同条件对叶片中淀粉合成的影响,将某植物在黑暗中放置一段时间,耗尽叶片中的淀粉。然后取生理状态一致的叶片,平均分成8组,实验处理如下表所示。一段时间后,检测叶片中有无淀粉,结果如表1。

回答问题:

(3)组2叶片中合成淀粉的原料是_____,直接能源物质是_____ ,后者是通过______产生的。与组2相比,组4叶片无淀粉的原因是_________。

(4)如果组7的蒸馏水中只通入N2,预期实验结果是叶片中_____(有、无)淀粉。

本题考查变量的分析与判断,体现了实验考查的基础性。

例四:某兴趣小组为了研究阳光对大豆发芽的影响,而在两个花盆里种了大豆,并设计如下实验:

花盆 阳光 温度 水

I 光照 20℃ 充足

Ⅱ 暗室 20℃ 不充足

在这一实验设计中,应该改正的错误是( )

A.两个花盆应该放在向阳的地方 B.两个花盆都应放在暗处

C.两个花盆的温度不应该一样高 D.两个花盆都应该浇给充足的水

答案:D 考查学生对实验单一变量原则的判断。

2.3 注重分析实验材料及器材的选择、使用是否正确。

对策:注意考纲要求的实验中所涉及到的实验材料,力求每个实验的选材原因清晰。注意课本中的科学史所涉及到的经典实验,理解每个实验中的选材原因。

2.4 实验方法、步骤是否合理。此类题目给出了实验操作的方法、一系列步骤。要求学生分析评价方法、解题程序的科学性和规范性。找准解题切入点,找到步骤的缺陷与不完整性。

对策:

(1)要熟记考纲要求的课本每个实验的操作以及注意事项。

(2)必要的条件下采用边记忆边抄写,强化训练,以便熟记相关步骤。

例五、为了验证温度对酶活性的影响,某同学设计了如下实验方案和步骤:取三支大小相同的试管,编号为甲、乙、丙,分别向三支试管中加入3mL浆糊,再各加入2mL新鲜的唾液淀粉酶溶液,振荡后,将甲、乙、丙三支试管分别置于0℃、60℃、100℃下约5min,取出试管,各加入2mL斐林试剂(边加边振荡),用沸水浴检验,观察试管内物质颜色的变化。下列对实验的评价正确的是?( )

①实验步骤不正确 ②温度设置不合理 ③不能用斐林试剂检验

A.只有①正确 B.只有②正确 C.①和②正确 D.①②③都正确

答案:D 考查学生对实验步骤理解与判断。

2.5 是否采取正确的方法进行实验结果的检测和记录。 记住常见实例的检测方法:

(1)化学物质的检测方法:

淀粉——碘液; 还原糖——斐林试剂、班氏试剂;

蛋白质——双缩脲方试剂; 染色体——龙胆紫、醋酸洋红溶液;

DNA——二苯胺; 脂肪——苏丹Ⅲ、苏丹Ⅳ染液。

(2)实验结果的显示方法:

光合速率——O2释放量或CO2吸收量或淀粉产生量;

呼吸速率——O2吸收量或CO2释放量或淀粉减少量;等等