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关于科学小实验的原理范文1
关键词：重点学科实验室；安全；管理；废弃物
作者简介：谭立龙（1973-），男，江苏徐州人，西安第二炮兵工程大学202教研室，副教授；仲启媛（1973-），女，江苏新沂人，西安第二炮兵工程大学202教研室，副教授。（陕西西安710025）
中图分类号：G482 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）13-0118-02
高等院校的实验室是高校进行教学和科研的主要基地，是高校构建和培养创新型人才体系的重要领域。随着军队院校办学规模的扩大和办学层次的增加，学生的人数也在增加，进入实验室人员的数量、次数和种类明显增多且流动性大，实验室的安全问题也越来越突出。因此，实验室安全管理已经成为实验室建设与运行过程中首要的控制目标。要保障高校实验室的安全，最为重要的是实验室的安全管理。实验室安全管理到位是防止实验室安全事故发生的关键所在。本文根据笔者的工作经验，对实验室的安全管理问题进行探讨。
一、实验室安全
狭义的实验室安全仅仅是指实验室的自身安全，包括用水、用电、用气等安全。只要不出事故，实验室就是安全的。目前，大多数实验室相关规章制度的制订、安全措施的实行等都是围绕这一任务来实行的。而广义的实验室安全不仅是指实验室自身的安全，还包括实验室工作人员、学生的人身安全、仪器设备的使用安全、报废实验仪器设备的安全处理、实验数据（如情报资料等）的安全处理以及实验中产生的对环境和他人带来污染、危害的废弃物的安全处理等内容。[1]
二、军队院校重点学科实验室目前存在的主要安全问题分析
1.安全意识淡薄
虽然各高校都知道安全的重要性，安全教育也已被呼吁多年，但更多流于形式，总认为安全事故离自己很遥远，不愿花时间和精力考虑安全问题，或以忙于工作为借口，无暇顾及。特别是一些高年级本科生和研究生，在进入创新性课程学习和科研实践工作后往往放松对自己的要求，在安全意识和安全操作上没有保持警惕。发生实验室安全事故不仅对实验室设备破坏很大，同时对人身健康和安全有很大的威胁。
2.安全资金投入少
许多高校在实验室建设时，由于经费紧张等原因，常常只能保证仪器设备的购置，而在相关的安全保障设施上投入较少，这就为实验室事故的发生埋下了安全隐患。比如由于线路老化，线路容量不够，超负荷运行，导致线路发热，或者由于接地设施不完善，设备陈旧，而导致电火灾的发生；由于水管、水龙头年久老化破损，或存在质量问题，或忘记关闭水龙头等操作失误，导致水灾事故的发生，严重的损坏仪器设备；由于管道破损或老化，造成有毒有害气液体的泄露而危害人身安全和环境安全，有时甚至要付出血的代价。实验室安全不仅在思想上要高度重视，还要在行动上真正贯彻执行，有效提高防范能力才是预防各类安全事故的“良方”。[2]
3.废弃物处置不当
军队院校实验室的废弃物如果处置不当也会带来安全问题。比如最常见的电脑，报废的电脑硬盘和内存中有的存有大量信息，如果不妥善处理会造成军事机密的泄露，危害国家安全；有的纸质废弃物中记载有大量的实验数据，这些数据可能关系到某尖端科技成果，如果随意当生活垃圾扔掉，可能会被不法分子获得；有的实验室排放的废弃物中许多是剧毒的致突变、致畸形、致癌污染物和酸、碱化合物以及大量危害环境的有机溶剂，如果这些废弃物未经处理直接排入地下管网或混入生活垃圾，最后流入河中或者渗入地下，将会污染水资源和生态环境，危害人类的健康。[3]
4.实验师资队伍不稳定
实验室建设和安全管理离不开实验技术人员队伍，他们是高校实验室建设、发展和安全管理的基础，是实验室功能发挥的平台，因此实验队伍建设是学校整体学科建设工作的核心。合理的实验师资队伍不仅要包括教师及科研人员，还要有大量从事实验教学、仪器设备维护和日常安全管理的实验技术人员、管理人员。但是一些学校的实验师资队伍历来处在一个不被重视的地位，其编制隶属高校“教辅系列”，最高职称为“高级实验师”（副高）。实验技术人员工作重复性强、事物繁杂、琐事多，通常要面向全校甚至整个学科的各门实验课程，而学生层次不同，动手能力差别很大，实验仪器设备的损坏率及整个实验能否顺利、安全地做完、实验室的安全在很大程度上取决于实验技术人员和管理人员的工作。而这些实验技术人员和管理人员的职称待遇通常较低，且常属于人事改革的“边缘化”人物（在军队院校通常是转业退伍对象），影响了实验室队伍的稳定性，使得专心从事实验室安全管理和实验教学的人员减少，现有人员也不会把精力集中于实验教学和实验室的管理工作，人员流动性较大，使得实验室安全管理存在漏洞。
三、加强军队院校重点学科实验室安全管理的几点思考
军队院校重点学科实验室安全管理是一个复杂的管理系统，是一项系统工程，涉及硬件、软件的管理。笔者根据近几年从事实验室管理的经验，从以下几个方面提出自己的几点思考，希望这些措施能够对提高重点学科实验室的安全管理水平有一定的借鉴作用。
1.加强“以人为本，安全第一”的安全教育
要牢固树立“安全第一”的思想观念，提高广大师生对实验室安全管理重要性的认识，把安全工作放在各项管理工作的首位。通过安全教育培养师生重视安全的习惯，不断增强安全意识，从而使师生从被动地服从转变成自觉、主动地按实验室安全管理相关的要求去做。
（1）实验教学人员必须具备科学的实验室安全意识，熟练掌握仪器设备、药品和试剂等的使用方法及注意事项，要把安全教育贯穿实验课的始终。
（2）学生在进入实验室做实验前就要对其进行安全教育，让学生熟悉实验室的环境，了解实验操作规程、流程和现象，掌握所操作的仪器设备的功用和工作原理，掌握所接触的化学药品及其性质和性能，掌握废弃物的处理方法。
（3）扩大安全教育途径，可以在校园网上播放实验室安全与环保教学片，定期举办安全讲座，举行消防演习、演练，使师生对实验室安全、环保工作有全面、正确的认识。[4]
2.落实安全教育考核制度
实验室安全教育必须经过考核，否则就容易流于形式。对于军队院校来说，有基础实验室和专业实验室，涉及的安全内容范围广，差别大，如何考核也是一个难点。笔者认为，可以分为基础安全考核和特种（专业）安全考核两大类。基础安全考核是所有进入实验室的人员必须要通过的，而特种安全考核是根据专业不同而设置的，这两大类里既有理论安全考核又有实践安全考核。
对于基础安全考核中的理论考核，主要包括一些通用的安全知识，比如用电、用水、用气安全、防火防盗防泄密、防水管爆裂、通用仪器设备的操作规程等，而基础安全考核中的实践考核主要包括一些紧急情况下的处理方法，比如消防器材的操作方法、紧急情况下的逃生路线等。
特种安全考核主要是针对不同特定专业而设置的，比如化学专业的学生要熟悉化学安全知识和化学药剂的安全处理，光电专业的学生要熟悉光学器件的安全知识，弹药专业学生要熟悉炸药安全知识等。
每类考核中的理论考核和实践考核分别都要达到规定的分数才能通过安全考核，如果未通过考核则不能进入实验室，直到重考合格后才可以进入实验室。通过这一方法，学生可以比较全面地掌握可能遇到的安全问题和具体处理方法，提高了学生的安全素质，从而确保了实验室的安全。[5]
3.加强废弃物的管理与处置
实验室的废弃物种类很多，主要包括：含有信息的废弃物、易燃易爆的废弃物、电子垃圾以及有毒和放射性的废弃物。根据废弃物的不同特点，应分类收集、存放和集中处理。
（1）含有信息的废弃物主要指报废的电脑、移动硬盘、U盘、光盘等信息载体以及一些实验数据，对这些废弃物的处理要根据军队院校的保密相关规定，由指定的单位集中销毁，个人不得随意处置。
（2）易燃易爆的废弃物主要指化学药剂中一些易燃易爆的气体和液体，要根据相关规定进行处理。
（3）电子垃圾是指废弃电器，包括各种废旧电脑、通信设备以及被淘汰的精密电子仪器仪表等。可以设置专门的电子废弃物回收站，分类回收，定期处理。
（4）有毒和放射性的废弃物主要是指能危害人体和环境的废弃物，要根据规定进行特殊处理，严禁将这些废弃物直接排入地下管网或混入生活垃圾中，以免污染水源和土壤，破坏生态环境，危害人类的健康。[6]
4.增加安全管理资金投入，提高安全设施的水准
相关部门要加大安全资金投入，设立专项经费，保证实验室安全教育和安全考核的正常实施，尤其是实践考核，比如消防演习、演练。保证各类废弃物的处理都有所需要的人员和设备。定期检查消防设施是否完好，灭火器是否过期。对长期从事实验室安全管理的初级职称人员要给予适当的奖励。
5.建设一支稳定的实验教学和安全管理队伍
军队院校重点学科实验室要承担大量的本科生和研究生的实验教学，这需要中级职称人员承担大量的实验教学工作，还要有相应数量的初级职称的技术人员负责安全管理工作。这一点很重要，因为在实验室日常安全管理和维护中，有大量繁琐的事务性工作，如果从事实验教学和实验室日常管理维护的技术人员频繁更换，不仅不利于实验室的维护，也给实验教学和实验室安全埋下了隐患。因此，在对实验技术人员提出合理、科学的岗位任职要求的同时，还要建立相应的聘用机制和奖惩机制，激励和调动实验技术人员的主动性、积极性，保证有一支稳定的、具有较高素质和经验的实验教学、实验室安全管理队伍。
四、结束语
军队院校重点学科实验室安全管理是一个动态的过程，也是一个立体化全方位的系统工程，要应用科学发展观，整合全校各部门优势，使重点学科实验室的管理体制、运行机制、实验教学体系以及人才创新培养等方面适应军队院校人才培养的需要。要牢固树立“以人为本，安全第一”的安全教育观念，以最合理的费用支出获取最大的安全保障，减少实验过程中的风险，确保师生员工及实验环境的健康和安全，创建平安校园。
参考文献：
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[2]赵志成.高校实验室安全现状分析与管理对策探讨[J].实科技信息,
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[3]宋玉.浅论高校实验室的安全管理[J].科技情报开发与经经济,
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[4]高波,施光明,姜华磊.高校实验室危险性分析[J].实验室科学,
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关于科学小实验的原理范文2
关键词：区域文化 区域经济 湖南地方本科院校 产学研合作模式
中图分类号：F127;G64 文献标识码：A
文章编号：1004-4914（2015）09-201-03
产学研合作模式不仅有力地促使学校打开校门，改变传统的以教室课堂传授知识为主的陈旧模式，而且能够将学校教育、产业发展、企业经营、科学研究等有机结合起来。在地方高校转型的背景下，应用型技术人才的培养需要促使学生在工作中迅速地转化和应用知识，需要高校运用开放式的模式，将学生放在更多的社会环境中去，这些都需要高校广泛地与企业、科研机构、产业组织密切联系。
一、基于区域文化视角的湖南地方本科院校产学研合作模式
目前，普遍认为较典型的产学研合作模式可以简单归纳为如下四种：
1.“工学交替式”模式――“工读结合”。即让学生在校期间有一部分在学校学习，有一部分时间则在企业或用人单位学习、实习、工作。这种方式可以使学生在学习理论知识后能有较长的比较集中的一段时间去参与实践、接触社会，也能促使社会参与到学校共同培养人才的计划中来。把整个学习过程分为几个阶段，由基础到专业循序渐进，理论与实践相结合，使课堂教学与企业的工程实践交替进行的一种产学研结合教育模式。
2.“订单式”模式――共建实验（实习）基地。根据商务事务的特点，依托当地产业组织，与企业签订合作协议，共同建立校外的实验（实习）基地。在课程设置中灵活地安排实验（实习）环节，弥补校内实验（实习）模拟性较差的缺陷，将一些实践教学环节安排到校外的实验（实习）基地中。这是一种由企业与学校签订人才培养协议，双方共同培养“适销对路”员工的产学研结合教育模式。
3.“X+Y”模式――共建实验（实习）基地。前X年在学校组织教学，以完成理论教学为主，辅之以实验、实训等实践性教学环节，后Y年在企业进行，以顶岗实习为主，参加企业各项活动，结合生产实际选择毕业设计课题，并在学校、企业指导教师的共同指导下完成毕业设计。
4.共建研发机构模式。考虑与企业或科研机构共建研发设计机构，企业或科研机构提出命题，教师和学生提供科技服务，对企业及企业所在的整个产业或科研机构的重大管理难题、关键技术，实现技术合作与科技创新。
这四种产学研结合教育模式各有特色，但也存在一些共性问题，已影响到人才培养目标的实现。一是不能与本地经济与区域产业特点结合，产学研合作人才培养目标不明确。许多地方高校在办学中无法与本地经济联系起来，不能清楚地认识到本区域产业的特点，无法准确地辨别区域发展优势，学校的科研成果不能为当地经济社会服务，人才培养不能为本地社会经济发展服务{1}。二是不能与专业建设和教学改革结合，产学研人才培养运行模式缺乏针对性{2}。三是产学研合作的各方不能主动与当地产业融合，不能及时调整专业结构和进行教学改革，也就无从“互利互补，协调发展”{3}。
二、基于区域文化视角的湖南地方本科院校产学研合作管理机制研究
在一体化思路下湖南地方高校产学研合作的运行机制是什么？机制是以一定的运作方式把事物的各个部分联系起来，使它们协调运行而发挥作用的。可见，高校产学研合作的运行机制就是指相关管理主体面对各类产学研合作情况时，所采取的一系列必要措施和各类控制系统之间的内在联系、以及各个系统之间相互联系、相互制约的关系。产学研结合的管理机制本质上是管理系统的内在联系、功能及运行原理，是决定管理功效的核心问题。目前，产学研各方的管理机制仍在一定程度上不适应市场经济的发展，良好且健全的管理机制是产学研结合顺利实施和稳健发展的有力保障，地方本科院校产学研合作管理工作机制与区域经济文化的发展具有一定的联系。{4}可从以下两个方面建立管理机制。一是成立政府人文社科产学研合作管理工作小组。区域文化的发展为地方普通高校产学研合作运行机制提供了良好的基础，并对地方普通高校产学研合作的模式选择、发展规模和发展速度产生显明的制约作用。二是成立政府产业专家委员会，保障产学研结合的产业发展上的实施效果，加强对产学研结合运行过程的宏观管理和组织协调。在大数据时代，地方本科院校为网络经济的发展提供了动力。当前，在网络经济快速发展和计算机网络技术日益更新的过程中，为保障产业技术向正确的方向发展，光靠企业、高校或科研机构的力量是不够的，需借助相关领域的专家来把握产学研结合的技术方向，对产学研组织开发的共性技术、关键技术、创新产品进行严格把关。
1.基于区域经济的地方产学研合作模式。从区域经济的角度来看，地方高效产学研合作在具备与企业合作培养经济管理人才并提供经营管理专家咨询的同时，还具备通过与地方政府共建“区域经济研究中心”、“区域产业发展研究中心”、“旅游规划研究基地”，研究机构对区域经发展状况研究来为地方政府调控提供科学依据与政策建议，{5}这样合作模式最典型的是成立地方党委和政府的人文社科重点研究基地。从表1来看，目前湖南23所新建本所院校共有23.5个省级人文社会科学重点研究基地，占全省总基地数（87个）的16.4%，其中经济类7个，说明新建地方高校学研合作规模越来越大。不过至今为止，湖南工程学院、湘南学院、长沙医学院、湖南工学院、长沙师范学院、湖南医药学院、湖南信息学院、湖南交通工程学院、湖南应用技术学院等9所本科院校还没有省级人文社会科学重点研究基地。
2.基于区域文化地方产学研合作模式。从文化视角来看，地方普通本科院校产学研合作不仅肩负培养文化人才等基本任务，同时还需要研究区域文化的历史、现状、保护、传承并发展区域文化，产学研合作模式具体表现为“区域文化研究中心”、建设“特色文化文献资料库”等等{6}。从某种层面上来说，湖南普通高等院校始终将“引领地方文化发展”为己任，重视地域文化的传承、保护与创新。湖湘文化始终是湖南院校发展传承的重点内容。在各院校办学的过程中，湖湘文化的内涵始终贯穿于其中。普通高等院校在与企业合作的过程中，通过为企业建立相应的平台，促使企业在其发展的过程中能够形成企业文化，并随之发展起来。从表1看，目前湖南23所新建本所院校共有23.5个省级人文社会科学重点研究基地，其中文化类占16.5个，是经济类的两倍强，这对促使文化发展、传承与保护具有明显的促进作用。
三、完善湖南地方普通高校产学研合作管理机制的建议
1.坚持政府主导，深化“官产学研联合”的合作模式。地方本科院校要面向地方办学，向应用技术大学转型，以满足地方经济和社会发展的需要为主线来确定办学目标，深化“官产学研联合”的合作模式是必然选择。地方院校只有抓住地方优势，才能快速提升办学水平。不同的地区有着不同的人文特色和经济特点，地方院校所处的地区和城市独特的文化资源及产业优势，是学校生存发展的重要基础。{7}因此，引导企业、高校与科研院所三方力量之间开展深度合作，需要政府部门制定产学研结合发展规划，探索应用型人才培养新模式。湖南工学院为培养所需的人才，学校以董事会为平台，形成了“校企合作、产教融合、协同育人”的人才培养模式。先后与共创集团、江头生态农庄、香港皇朝、泛华集团等知名企业，共同实施“卓越金融师教育培养计划”、“实践教学计划”、“企业员工继续教育计划”，共建“大学生综合实践教育基地”、“人力资源培训基地”，为创新型人才的培养搭建了广阔的发展舞台。{8}
2.对接区域产业集群，服务区域经济社会发展。工商管理专业建设必须整合以专业建设为核心的资源，从整体上提升地方院校技能型人才培养的水平和能力，从而形成实践教学优势、师资队伍优势，实现资源共享，这是地方高校成功转型的重中之重。湖南工学院紧紧围绕衡阳六大主导产业（现代装备制造、盐卤化工和精细化工、矿产品开发和加工、新型能源、食品和医药加工、现代物流）和六大战略性新兴产业（能源产业、新材料产业、新医药产业、物联网产业、软件与服务外包产业、环保产业），通过新建、调整、改造、拓展等措施，努力打造具有明显产业背景和一定优势的工商管理专业群，与地方和企业合作建设科技创新或实验教学基地，改善了学校的教育教学条件，也拓展了学生实习实训的范围，推动人才培养模式创新。
3.组建区域文化研究中心，突出区域特色服务文化创新。文化传承与创新是大学的重要使命。地方高校作为地方文化传承的重要载体和地方文化创新的重要源泉，在引领地方文化的发展方面，肩负着神圣而崇高的时代使命和历史责任。地方高校在转型升级的道路上要充分发挥人才和技术优势，围绕地域文化特点，加强区域文化研究，实现对地方文化的传承与创新，增强高等教育为地方经济社会发展服务的能力。{7}衡阳师范学院依托深厚的人文学科优势继承和发扬传统优秀文化，建立湖南人居环境学研究基地和船山学研究基地文化研究院，“古村古镇文化遗产数字化传承协同创新中心”被认定为湖南省首批协同创新中心（即“2011计划”）。
4.主动深入企业，加快成果转化利用。学校积极鼓励教师开展科技创新。2007年以来，湖南工学院在科研成果转化方面，学校与省内外30余家工商企业开展产学研合作，涉及产业发展规划、企业文化策划、生态农庄设计、生态环保、电子信息、经济管理、旅游规划等领域，产生经济效益超过1亿元，学校工商管理专业与企业、地方共开展科研合作项目100余项，来自企业的横向课题经费占到了全部科研经费的70%左右。
[基金：湖南省教育科学“十二五”规划2014年度省级重点资助课题《STS视角下湖南地方本科院校产学研合作模式、动力要素、运行机制及其实现路径研究》（编号：XJK014AGD007）、湖南省职业教育教改课题《地方高职院校工商管理专业工学结合人才培养模式及运行机制研究与实践》（ZJB2013062）]
注释：
{1}张霞.地方高校产学研合作人才培养模式探究――以吉首大学工商管理国家特色专业建设为例[J].高教论坛，2014（8）：60-64
{2}戚志林.地方高校产学研合作的地方特色略论[J].重庆科技学院学报（社会科学版），2011（10）：153-155
{3}王全.地方高校推进产学研合作教育必须构建“三位一体”的运行机制[J].大庆师范学院学报，2012（9）：147-149
{4}王鹏杰.论我国产学研结合机制的建构[J].学习论坛，2015（4）：54-58
{5}韩作振，韩汝军，刘桂仁.山东科技大学：促进产学研合作，走服务地方与科技创新和谐发展之路[J].中国高校科技与产业化，2011.04：24
{6}孟令择.地方高校与区域经济互动发展的体制分析――以河北省为例[J].教育探索，2010，5（4）：61
{7}王清义.高校应在服务地方经济社会发展中实现转型[J].政策探索，2015.3下：13-15
{8}云谱萱，刘胜，肖中云，刘金春.八载砥砺铸辉煌，创新发展育英才――湖南工学院升本改革创新发展纪实[N].中国教育报，2015.6.17：4版
参考文献：
[1] 彭林军.地方高校产学研合作模式研究[J].大连大学学报，2009（3）：25-29
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[4] 刘叶，邓成超.构建地方高校产学研合作长效机制――以重庆理工大学为例[J].中国高校科技，2012（）-02：50
[5] 邵鹏.中外高校产学研合作模式比较研究[D].东北大学硕士学位论文，2013
[6] 周衡志，六扬，王章忠，陶郁峻，巴志新.基于长效机制的政产学研合作平台构建与实践[J].中国冶金教育，2015（1）：73-75
[7] 汤姿.高等学校在文化创意旅游产业中的引领作用研究.教育教学论坛，2015（14）：210-211
[8] 王伟.安徽省高校产学研合作模式探析[J].技术与创新管理，2010（3）：293-295
（作者单位：1.湖南工学院经济与管理学院 湖南衡阳 421002;2.中南林业科技大学商学院 湖南长沙 410004;3.湖南交通工程学院 湖南衡阳 421009）
关于科学小实验的原理范文3
关键词：趣味化学实验；实验设计；学习热情
《义务教育化学课程标准》（2011年版）在课程性质中明确指出：“化学是一门以实验为基础的学科，在教学中创设以实验为主的科学探究活动，有助于激发学生对科学的兴趣，引导学生在观察、实验和交流讨论中学习化学知识，提高学生的科学探究能力。”因而，在沪教版九年级化学的教材设置中，实验占据着较大的比重，且不断渗透通过实验学习化学的思想，同时也从学生学习能力、思维逻辑特点和基本科学原理等角度选择设置实验。但随着食品安全的恶化及环境污染的加剧，化学以负面形象出现在公共舆论媒体中，入门之初，学生就对化学产生了畏惧心理，将化学实验和化学试剂与危险等同，于正式学习前已产生一定程度的心理负担。
化学趣味实验于平淡中显神奇，将化学所拥有的“魔力”充分展现在学生面前，在消除学生学习恐惧和心理负担等方面起着举足轻重的作用。在化学教学过程中引入趣味化学实验不但能激发学生的学习兴趣，还能够促进学生对化学知识和原理的理解，并为后续的化学学习做好铺垫。
伴随着基础课程教育改革的实施，学生更为重视自身的个性发展，渴望互动新颖的教学形式、轻松活泼的课堂氛围、趣味化的教学手段和生活化的教学内容。趣味化学实验应以上诸多要求而产生，体现了“玩中学”的教育观念，令人耳目一新却又回味无穷。因而，趣味化学实验的研究和设计成为必然。
设计趣味化学实验的首要原则是趣味性。围绕趣味性，可从以下三个方面进行设计。
一、根据化学反应中物质的颜色变化来设计
化学反应中常常伴随着颜色的变化。以新颖的方式将化学反应中的颜色变化呈现给学生应该是趣味化学实验设计的一个重点。相同的一个化学反应，如果以不同的方式进行设计，将会呈现出不同的视觉效果。在沪教版九年级化学第三章中有一个关于分子不断运动的实验，如图一所示：
但该实验存在一些不足，如药品用量太大，不符合药品节约的原则；实验时间较长；由于氨气具有挥发性，实验结束后，教室内充满刺激性气味，对人体的健康不利；缺乏趣味性，反应较长时间后除了能观察到烧杯表面一层略微变红以外，没有其他更为明显的现象。基于以上的种种不足，对课本实验进行改进，如图二所示：具体步骤如下：
1.关闭止水夹②，打开止水夹①和③，将胶头滴管内的浓氨水滴入装有氢氧化钠固体的试管内；
2.一段时间后，观察到烧杯中酚酞变红，则立即关闭止水夹①③；
3.打开止水夹②便可以观察到红色的喷泉。
由于氢氧化钠固体溶于水放热，加速了氨气的挥发，节约了实验时间；烧瓶内能收集到氨气，说明氨气分子在不断运动；烧杯内酚酞试液的变红，可说明烧瓶内的氨气已经收集满，同时也防止过多的氨气逸散到空气中带来环境污染；由于部分氨气逸散到烧杯中，且溶于加有酚酞试液的水中，导致烧瓶内压强变小，形成了压强差；打开止水夹②可形成美丽的红色喷泉，也增加了本实验的趣味性。
二、根据化学反应物质的状态变化来设计
化学反应中常有气体的生成或者沉淀的产生等现象。挖掘这些现象中的趣味性，将它们以趣味化学实验的方式呈现出来，会极大地激发学生对化学实验的兴趣。例如，在沪教版九年级化学第一章中关于“空瓶生烟”的实验（如图三所示），虽然现象明显，但在集气瓶中收集氨气和氯化氢气体，操作比较繁琐。因此可以利用浓氨水和浓盐酸较强的挥发性，在演示该实验时，将玻璃棒蘸取两种液体（或注射器抽取两种试剂上方的气体），相互靠近（如图四、五所示），便可看到大量白烟，操作简单，现象明显。
三、根据化学反应的能量变化来设计
化学反应中能量的变化主要表现在发热、发光、产生火焰等。将这些直观现象以更加巧妙有趣的形式展示给学生，是设计趣味化学实验的一个重点。例如，在沪教版九年级化学第六章中，关于测定NaCl、NH4NO3、NaOH溶于水后溶液温度的变化，课本中采用了温度计多次测量的方法，虽然能获得最终的结论，但学生对该实验的兴趣不是很浓烈。如何以更加直观新颖的形式演示此实验呢？可将课本实验进行改进（如图六装置所示），利用热胀冷缩原理，通过U型管内液面的改变，即可分析出物质溶于水后热量的变化。
趣味化学实验能充分利用学生的感官，将学生各方面的机能加以合理调动，让学生在活动中能充分感受化学实验的光、声、热、气味等，并培养了学生的观察能力、动手操作能力及表达交流的能力。趣味化学实验能充分发挥学生的创新意识，激发学生学习化学的热情，促进学生各个方面的发展，并创设了更为广阔的发展空间。
参考文献：
[1]汪家发，汪学宝.趣味化学实验的原则和设计[J].实验教学与仪器，1994.
关于科学小实验的原理范文4
一、实验题特点分析
1.试题结构相对成熟， 呈现“一小一大” 模式
近三年的实验题基本由“一个电学”变为“一大电拖一小力”，或“一大力拖一小电”模式（如2012年安徽卷、海南卷、广东卷），基本体现“力电均衡”，各省市都在朝着这个方向变化。小实验考查学生独立完成实验的能力，注重对实验原理、实验步骤等的考查；大实验考查探究的过程，关注对能力的考查，常常是大纲规定实验的适度迁移与创新。从近几年实验题的命题趋势来看，实验题第2小题往往有较大的难度和较高的区分度。
2.信息量大，且题型多变，注重对步骤及仪器使用的考查
近三年各个省市的实验题字数都在400字以上，且都配有表格或图像，呈现方式灵活，以选择、填空、作图或计算等形式出现，题型多变。在2012年的高考试题中，基本仪器使用的考查3次，力学部分实验考查7次，电学部分实验考查了10次。全国14套试题几乎覆盖了考试说明中的所有学生实验及重要规律的演示实验。注重对实验操作步骤、基本仪器的使用考查。命题者试图创设一种真实的实验情境，通过纸笔型的考试，考查学生的动手实验能力，深入考查学生对实验原理、仪器与基本操作的掌握情况，如2012年江苏卷对“多用电表”操作的考查独具特色。2012年的14套试题中对一些基本仪器的使用和读数均有涉及，如弹簧秤、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、游标卡尺、螺旋测微器等。
3.重视对实验数据处理的考查，关注学生实验素养
如误差理论、有效数字、精确度等，《考试说明》指出能运用已学过的物理理论、实验方法和所给的实验仪器去解决问题，包括简单的设计性实验。近三年试题均有对实验知识应用类的考查，要求会运用学过的实验思想方法解决创新型实验问题，以便探索实验步骤和实验数据处理的方法。如2012年上海卷第29题，课本实验中用是一种线性处理的思想，而命题者则跳出课本，用图线，要求学生在原有周期公式的基础上，得出新的公式，找到图线与纵轴截距。
4.设计探究性实验题成为热点，问题有适当的开放性
所谓探究性试题是指通过设置特定的情境，引导考生围绕某个具体问题综合运用所学知识和方法，对有关理论或实际物理问题展开探索、进行研究，通过选取实验手段控制实验条件，观察物理现象，收集实验数据，然后对信息进行处理（包括代数运算和图像分析），创造性地得出科学结论的试题。此类试题是在应对全球新一轮基础教育课程改革的时代背景下，为了体现新课程标准关于“注重科学探究，提倡学习方式多样化”等课改理念，促进“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”这一三维目标的实现而命制的。如2012年安徽卷“测绘小灯泡伏安特性曲线”的电路设计与实验过程的补充；2012年北京卷与山东卷对电阻及电阻率测量电路的设计等。
5.试题综合性明显加强，呈现出两“大融合”的趋势
纵观近年试题，综合性明显加强，出现以纸带为载体的力学实验的融合和以多用电表与伏安曲线为载体的电学实验的融合。新课程考试大纲中规定11个必考实验，其中力学实验6个，电学部分5个，力学实验包括研究匀变速直线运动、探究弹力和弹簧伸长的关系、验证力的平行四边形定则、验证牛顿运动定律、探究动能定理与验证机械能守恒定律。力学实验中有4个实验与纸带有关，利用纸带可以直接测量研究对象的时间和位移，可以间接计算出研究对象的速度和加速度，若结合其他物理量的测量，还可以测量与速度、加速度有联系的相关量，如质量、力、功率、功、动能、冲量、动量、重力势能、动摩擦因数、转速等。所以，在近三年高考试题中出现了以“纸带”为媒介的力学实验大融合，如2012年的江苏卷第11题以验证牛顿运动定律的实验装置来测定动摩擦因数；2011年海南卷第14题以验证牛顿运动定律的实验装置来验证机械能守恒定律。
总之，在大纲规定的11个必考实验基础上进行重组、改进与创新，旨在考查考生是否熟悉这些常规实验器材，是否真正动手做过这些实验，是否能灵活运用学过的理论、实验方法、仪器去处理、分析、研究或探究未做过的实验，包括设计比较简单的实验等。侧重考查考生的实验设计能力、实验探究能力、对图像的分析解读能力、实验数据的处理能力及创新与迁移能力。对能力要求全面，且层次较高是历年高考中的难点。
二、备考策略
1.整合两大实验，掌握基本技能
一是整合力学6个实验， 可将其分为三类： 一类与
纸带相关（含4个实验），应掌握速度、加速度的求法；二类是验证力的平行四边形定则；三类是探究弹力与弹簧伸长量的关系。二是整合电学5个实验，可将其分为四类：一类是测电学物理量，如测量电阻率、电压、电流、电阻、电动势、内阻、功率或电功；二类是仪器使用类，如螺旋测微器、多用电表、传感器；三类是器材选择与实验方法选择；四类是实验数据的处理方法选择。同时，要牢固掌握每一个实验的原理、实验方法、仪器使用、操作步骤、数据处理方法、误差分析与改进方法等。
2.灵活处理改进型实验，提升答题能力
如可以用探究牛顿运动定律的实验仪器探究动能定理；可以用安阻法、伏阻法、安安法、伏伏法、等效法等测定电源的电动势和内阻，只是实验原理的方法、实验器材有所改进。如2010年全国卷Ⅱ考查“替代法”测电阻，2011年海南卷第14题利用倾斜气垫导轨来验证机械能守恒，2012年新课标卷的测磁感应强度。
3.转移分析“发展型实验”
以教材实验为背景，测量与原实验相关的物理量（如摩擦力、空气阻力、功率、角速度）或探究一些与原实验相关的新关系（如探究滑动摩擦力与斜面倾角的关系），这样就形成了发展型实验。处理这类问题时，应在原来实验的原理上，向新的物理量、物理关系或物理规律进行转移、迁移或联想，如2010年四川卷考查“探究导体的电阻与导体的长度的关系”，2011年山东卷考查“测电源的输出功率”，2012年山东卷由纸带分析运动，进而考查测定动摩擦因数。
关于科学小实验的原理范文5
关键词:新课改;物理实验;变革
中图分类号:G633文献标识码:A文章编号:1003-2851(2009)11-0157-01
物理学是一门精确科学,与实验有密切关系。随着江苏05年进入新课改以来,实验的内容与原来有不同程度的变化。本人将结合自己在课改以来近四年来的物理教学实际,就进行物理实验教学的一些经历谈一谈自己的看法。
一、“物理实验”提法的转变
高中物理课程标准将“物理实验”的提法变为“物理实验与科学探究”,使物理实验有了更宽广的含义。它包含了从提出问题、设计实验,到收集、处理、分析数据,形成实验结论和进行表达交流等一系列过程。物理实验和科学探究不仅是物理教学中重要内容(程序性知识)和学习方式,而且是物理教学中的教学目标。高中物理课程标准中在陈述科学探究的能力时,实际上包括了对物理实验能力的要求。同时把“科学探究及物理实验能力要求” 、“共同必修模块”、“选修模块”并列,作为内容标准的三大要求。由此不难看出,相对于过去,高中物理课程中科学探究、物理实验占有更加重要的地位。
二、物理实验呈现方式的变革
从上面的比较中我们可以看出高中物理课程标准较之高中物理教学大纲有两个明显地变化:(1)《物理课程标准》中关于物理实验的描述,不像现行教学大纲那样,具体规定哪些知识点需进行什么样的演示实验、哪些知识点需进行什么内容的学生实验,以及这些实验需要使用什么仪器,实验的总课时是多少,等等。过去的演示实验、学生实验,甚至随堂实验、学生小实验等,在《物理课程标准》中一并以“通过实验”、“通过实验探究”、“通过观察和实验”等术语提出了要求。事实上《物理课程标准》要求做的实验比以前大量增加,然而实验的形式、实验用的器材、实验的具体安排却是灵活的。(2)没有给出具体的实验器材,对学生实验探究能力提出了更高、更新的要求。突出了让学生自我设计实验方案并进行科学探究的实验能力要求。过去的教学大纲列出了22个实验,并在“说明”栏目中指出了所用的器材和方法。不仅如此,由于当时教科书的唯一性,实验的操作实际上也被固定下来了。课程标准与此不同,它在“内容标准”中给出的是物理实验方面的能力要求,实验的数量比过去多,但对具体器材、方法、操作等的要求却是非刚性的。应该做的学生实验与其他教学内容结成一体,散落在各个模块中。
三、突出分组实验
培养学生动手操作能力《课程标准》对物理概念和物理规律的学习,从方法上作了重大调整,变教师的传授、灌输为学生动手实验,通过观察、分析和归纳,达到对概念的理解和规律的掌握。共同必修模块中内容标准和实例关于实验有以下条目:①通过实验,探究速度随时间的变化规律,体现实验在发现自然规律中的作用;②通过实验,研究力的平行四边形定则,理解力的合成与分解;③通过实验,测量加速度、力、质量;④通过实验,探究恒力做功与物体动能变化的关系;⑤通过实验,验证机械能守恒定律。对上述所列知识和规律的学习,全部是通过实验来认识的。过去讲这些内容时,主要靠教师演示和讲解来完成,而演示实验是由教师动手的,容易使学生产生依赖教师的不良习惯。新课标突出分组实验,使学生既动脑又动手,分组实验的过程,可能会出现实验现象和实验结论不一致的情况,这一现象的出现,很容易引起学生对教材中的实验结论产生“疑点”,疑点将成为学生探索科学真理的驱动力,并为确信自己的实验结果而重做实验,甚至多次重做,只有当自己的实验结果与教材中的结论一致时,才会消除疑点,同时又锻炼了学生的意志。
四、增加了探究性
关于科学小实验的原理范文6
关键词：初中物理;家庭实验;设计对策
随着课程改革的不断推进，各个科目的教学方式也在不断发生着变化。初中物理是一门集科学性与探究性为一体的课程，不仅能够帮助学生建立正确的科学观念，促使学生更加全面的认识这个科学的世界，同时对于学生学习能力、实践探究能力也能起到较好的培养作用。因此，在初中物理的教学中，教师需要积极利用物理实验的特点，培养学生的综合能力，让学生能够在学习知识的同时也增长能力，实现个人综合素质的不断发展。同时，初中阶段的学生初步接触物理课程，对于其中的一些概念和定理还不能准确的理解，而物理实验将物理现象完整的反映了出来，帮助学生更好地理解所学知识，这样不仅有助于学生在物理学习中自信心的增长，同时对于学生学习能力的培养也十分有益。家庭实验是指学生在家中自主完成实验，这样的方式给予了学生更多自主的空间，有助于学生实验能力的提升，同时还能增强课后作业的趣味性，是促进学生不断进步的有效教学手段。
一、取材便捷，贴近生活
物理是一门与实际生活十分贴近的课程，许多物理知识的发现都源于生活，因此，在物理家庭实验的开展中，教师需要注意实验的“生活性”。同时，家庭实验不同于学校实验室，缺少许多专业的器材，那么教师就应当指导同学们设计出与实际生活息息相关的实验，不仅取材便捷，同时便于操作。例如，在学习完“光的折射”的相关知识后，教师就可以让学生们利用家中常见的物品来做一个小实验：把玻璃杯或碗中装水，然后将筷子放入水中，观察筷子“折断”的现象，这样一来，学生就能够将课本上的知识与实验操作结合起来，从而更加准确的理解关于“光的折射”的问题。同时，学生通过自己动手进行实验操作，可以体会到物理实验的乐趣以及物理与实际生活之间的紧密联系，这样有助于激发学生的潜能，自己去挖掘更多隐藏在生活中的物理现象，除了筷子在水杯中“折断”了，还有水里的石头变浅了、海市蜃楼等等，都是光的折射所造成的，当学生能够认识到物理实验的生活性之后，可以有效提升其动手积极性，促使学生在课后主动去进行物理实验的探索。
二、操作简单，锻炼能力
初中学生初次接触物理，其能力和认知有限，因此，在进行家庭物理实验的时候，教师应当尽量选择操作较为简单，同时有助于培养学生动手能力的课题，这样才能帮助学生更加独立、顺利的完成家庭实验，激发其对物理学习的兴趣，带给学生成功的喜悦。例如，在学习完压强的相关知识后，教师指导学生在家里做一个趣味的小实验：冲不走的乒乓球。将一个脸盆装半盆水，放在水龙头下面，并打开水龙头，然后取一个乒乓球水流落点处，此时可以看见乒乓球被牢牢“锁”在水流中，无论将水龙头开到多大，都无法将乒乓球冲走。这就是压强的原因，贴近乒乓球的水流速度大，压强小；外层的水流速小，压强大，而且四周的压力基本相等，所以它只能在水里不断翻滚，却永远无法逃脱，除非关闭水龙头。这样的实验操作起来十分简单，同时也能够准确的反应学生所学的知识，进而引发学生的思考，使学生的能力得到不断的锻炼，让学生能够在愉快的氛围中体会学习的乐趣，这无论是对于学生学习的进步，还是良好心态的培养都是十分有益的。
三、知识清晰，基于课本
家庭实验是一个知识与生活相互转化的过程，脱离生活的知识既会影响学生的积极性，同时也不利于学生吸收知识、增长能力，因此，在家庭实验设计的过程中，教师需要尽量做到知识清晰、基于课本，再现理论知识与实际生活之间的联系。例如，大家往暖瓶里面倒开水时，随着水量的不断增加，发出的声音的音调也逐渐变高，这是生活中十分常见的一个现象，但是也充分体现了其中的物理原理：那就是在水与瓶口之间有空气，往里面加水时候，撞击了这段空气，就会发出声音。倒水时随水位升高，瓶内空气柱变短，发出的音调变高。可以判断倒水是否快满了。倘若学生在学习了理论知识之后，再回归到生活中去细心的观察，这样就能够清晰的将所见所闻与所学知识联系起来，从而认识到理论学习与实践探究之间不可分割的关系，这样的方式不仅能够促进学生能力的增长，同时对于学生正确学习观念的建立也是十分有益的。综上所述，家庭实验给予了学生更多亲自参与的机会，同时让学生有足够的空间和时间去观察、探究、思考，教师需要不断完善家庭实验教学的开展，让学生在此过程中不断培养自身的学习能力和思维能力，在物理的学习中不断进步。
参考文献：
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