实验设计方案_实验方案合理与否的师生较量个案-疾风资料库
实验设计方案_实验方案合理与否的师生较量个案
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实验方案合理与否的师生较量个案
摘要：本文从初二物理《探究－摩擦力的大小与什么因素有关》的实验探究课中。通过讨论摩擦力的大小是否与重力有关这一问题，浮现出实验方案是否合理的师生较量。教师从尴尬、失败中领悟，惊讶学生的潜能，惊讶新课改带给师生一起成长的生命力!关键词：实验；猜想；重力；摩擦力中图分类号：G633.7　文献标识码：A　文章编号：(2009)10(S)－0020－3今年3月23日我在初二(10)班讲解物理《探究——摩擦力的大小与什么因素有关》时，计划把这节课上成一节完整的探究实验课。我预计分成五个环节进行：(1)问题与猜想；(2)制定实验计划；(3)收集实验数据；(4)总结实验结论；(5)评估与交流。在课程进行中学生认为影响摩擦力大小的相关因素可能有：压力大小、接触面的粗糙程度、接触面积的大小、速度大小、重力大小。限于一节课的时间不够和探究实验的难度，我把摩擦力大小与重力大小关系的实验探究作为课后作业，允许学生借用弹簧秤、砝码和木块回家实验，下节课带来交流。为使学生少走弯路，我强调要控制变量(尤其是压力)不变而又能改变重力大小来比较摩擦力的大小是实验的关键第二天在探究实验交流课上，小伟同学争先表现：“老师，我做出来了，滑动摩擦力大小与重力的大小有关。”我一愣，胡来，“你上讲台做一遍给大家看看。”只见小伟同学不紧不慢地拿出木块、弹簧秤、砝码，把木块放在竖直墙面上，左手用力水平按住木块，右手拉动弹簧秤带动木块竖直向上做匀速直线运动，读出弹簧秤的读数；在木块上方加砝码，保持左手水平压力不变，也用弹簧秤匀速地向上拉，结果弹簧秤的读数变大了，说明滑动摩擦力大小与重力的大小有关，如图1所示。为了控制压力不变，我提议把手施力压木块改为用圆盘式压力计压木块，使每次压力(即指针的读数)一样即可。我一边肯定压力垂直于重力。变量控制好，一边引导大家找出问题的本质，同学们很快发现拉力与摩擦力不平衡。这时木块竖直向上匀速运动是三力平衡，拉力=重力+摩擦力，加上砝码重力变大，同时拉力也变大，而摩擦力不变，所以重力变大，摩擦力也大的结论是不对的。这时丹丹同学站出来提议，如果把图1实验改为在竖直墙面上水平匀速地拉动木块，水平方向木块受到拉力与墙面之间的滑动摩擦力，是一对平衡力，问题不就解决了，如图2所示。好主意，这也是我课前预备的方案，我下意识地肯定了丹丹同学的做法，并发动大家一起做图2实验，同学们立即实验起来，可还是发现：重力越大，摩擦力也越大。我当即恼火了，十分武断地认为学生错了，实验一定不准确，不管从实验角度还是推理角度，我都有信心占上风，可学生硬说老师错了。最后我倚仗老师的强势压住了学生。正在我犯愁抱怨学生太偏执时，学生米娜同学站起来说：“这个实验如果再改动一下，如图3所示，结论就不一样。在图3中，把木块换成小车，把小车放在水平的桌面上。同时小车又紧靠在竖直的墙上，用恒力F压住小车；使小车在水平面上用弹簧秤拉着做匀速直线运动，发现增加砝码(相当于改变车的重力)，弹簧秤的读数几乎不变。原因：在竖直方向木块受到的重力与支持力是一对平衡力，水平方向木块受到拉力与竖直墙面之间的摩擦力，是一对平衡力，小车受到滚动摩擦力比滑动摩擦力小得多可以忽略。因此，结论是滑动摩擦力大小与重力的大小无关。”好家伙，妙极了!我一边欣赏米娜的创意，一边重做了图2实验和图3实验。果然图3实验好做又正确，而图2实验很难在水平方向匀速直线运动，而且确实是重力大拉力也大(即摩擦力大)。那么，我原来的“绝对正确理论”又错在何处呢?我一时真摸不着头脑，纳闷、尴尬、着急一起涌上脑门。但我知道必须真诚对待此事，不得不向学生做了圆场：“米娜的实验太好了，结论就是滑动摩擦力大小与重力的大小无关。至于图2实验为何不能说明问题?不好意思，老师会想一想在下一节课给同学们做个解释。”课后才发现，原来图2实验木块受水平拉力作用时，竖直方向的静态平衡被破坏，静摩擦已变为滑动摩擦，且滑动摩擦小于静摩擦，竖直方向不能平衡，木块的运动趋势方向斜下，无法保证木块水平运动，要近似水平就要加大水平拉力，重力越大拉力也更多，所以图2实验不成功。我感到师不如生也，脸上一阵一阵火辣。我正想找些其他巧妙实验方案驳回面子时，学生桃子又送来了一份探究摩擦力大小与重力大小关系的实验方案，如图4所示。木块上放一砝码在水平桌面上匀速直线运动，观察弹簧秤读数，接着取走砝码nN，这时用圆盘式压力计往下压木块，使压力恰为nN，即保持压力不变，拉动木块匀速运动，观察弹簧秤读数不变。说明重力变，只要保持压力不变，摩擦力也不变。接着学生强华也送来了一份探究摩擦力与重力大小关系的实验方案，如图5所示。用圆盘式压力计向上压木块，木块顶住天花板。用弹簧秤匀速拉动木块水平运动，天花板所受到的压力＝压力计读数一木块与砝码的重力，接着取下砝码nN，同时减小压力计的读数nN，保持天花板所受压力不变，这时观察水平匀速拉动的弹簧秤读数不变。说明重力变化了，保持压力不变，而摩擦力不变。妙妙，这不也正是我想要的答案吗?钦佩中带几分嫉妒，我哑然无言，羞愧无比。课上，学生情绪反而越发高涨，仿佛一个个向我示威：“老师，我们比你行!”这堂课是我最尴尬、最感失败的一堂课，也是我最成功、最有收获的一堂课。一位名人说过：当你遇到困难挫折时，学习才真正开始。这堂课让我惊讶学生的学习潜能，重新审视自己的教学行为与教育哲学，向时暴露了自己教学中的弱点，备课不够认真，教学中可能出现的问题缺乏预案，尤其当学生处于学习优势，教师处于弱势时，心理有落差，难于适应。事实上，也正是通过论辩激发了学生的求胜心，也正是“我们比你行”的心理摧化了学生的学习潜能。相信自己还是相信学生，主张接受式教学还是发现式教学，是教师能否从传统教学中走出来的一面镜子。在我国古代教育遗产中，就有“教学相长”，“教然后知不足”等主张。唐代韩愈也有“师不必强于弟子，弟子不必不如师”之说。在今天“数字化时代”，教师的知识能力优势和高势能受到挑战，教师在课堂教学中，未必都能进入学生独特的精神世界，都能理解学生怎样凭借自身的经验在思考。在新事物、新变化面前，我们还得接受“长江后浪推前浪”的现实。难怪许多走进新课程的教师，许多与学生一起进行研究性学习的老师，都发出共同的感慨：“我们简直惊讶发现学生富有的智慧和主动精神，真切的感受一种强大的推力；我们重新找到一颗童心，一种青春的激情，享受到与学生一起成长的欢乐!”我真切渴望再次能听到这种呼喊声：“老师，我们比你行!”
[实验设计方案]请你完成实验设计方案：某实验小组的同学要探究甲状腺激
请你完成实验设计方案：某实验小组的同学要探究甲状腺激素对蝌蚪变态发育的影响，请你帮他们作出假设，并设计实验方案证明你的假设．（1）提出问题：甲状腺激素对蝌蚪的变态发育有什么影响？（2）作出假设：______．（3）实验材料及用具：15只同种并同时孵化的形状和大小相似的蝌蚪、新鲜水草、3个型号相同的玻璃缸、甲状腺激素，甲状腺抑制剂、提前晾晒了3～4天的自来水．（4）实验步骤：第一步：将3个玻璃缸分别编号为1号、2号、3号．第二步：在3个玻璃缸中分别放入______的水和新鲜水草，然后在每个玻璃缸中各放入5只蝌蚪．第三步：在1号玻璃缸中加入______；在2号玻璃缸中加入______；3号玻璃缸不做处理，作为______．第四步：向1号、2号玻璃缸连续投药7天，每天药量相同．喂养过程中注意换水，喂饭粒少许．第五步：记录每天观察的结果．（5）实验现象：1号玻璃缸中的小蝌蚪最先完成变态发育，2号玻璃缸中的小蝌蚪最后进行变态发育，3号玻璃缸中的小蝌蚪发育时间居于二者之间．（6）得出结论：______．题型：填空题难度：中档来源：不详由探究实验的问题“甲状腺激素对蝌蚪的变态发育有什么影响？”我们可以做出肯定或否定的假设，即甲状腺激素能促进蝌蚪的变态发育或甲状腺激素能抑制蝌蚪的变态发育或甲状腺激素与蝌蚪的变态发育无关．在设计对照实验时，我们应注意实验具有唯一变量--甲状腺激素而其它条件要相同，所以第二步：在3个玻璃缸中分别放入等量的水和新鲜水草，第三步：在1号玻璃缸中加入适量的甲状腺激素；在2号玻璃缸中加入适量的甲状腺抑制剂；3号玻璃缸不做处理，作为对照．这样形成两组对照：1和3、2和3，分别探究甲状腺激素增多和减少情况下蝌蚪的变态发育．实验现象为“1号玻璃缸中的小蝌蚪最先完成变态发育，2号玻璃缸中的小蝌蚪最后进行变态发育，3号玻璃缸中的小蝌蚪发育时间居于二者之间．”我们可得结论：甲状腺激素能促进蝌蚪的变态发育．故答案为：（2）甲状腺激素能促进蝌蚪的变态发育（4）第二步：等量第三步：适量的甲状腺激素；适量的甲状腺抑制剂；对照（6）甲状腺激素能促进蝌蚪的变态发育考点：考点名称：科学研究方法科学探究的定义：科学探究是指为了能积极主动地获取生物科学知识，领悟科学研究方法而进行的各种活动。通俗地说，就是让我们自己去发现问题．主动去寻找答案，而不是被动地接受知识。科学探究重在探索的过程，而不是只注重答案本身。科学探究的过程：科学探究过程基本要求提出问题①从生活、实践，学习中发现问题；②表述这些问题；③根据已知科学知识揭示矛盾作出假设①根据已知科学知识对问题提出假设；②判断假设的可检验性 制定计划①拟定计划；⑦根据拟定的计划，列出所需材料和用具；③选出控制变量；④设计对照组 实施计划①采用多种途径实施计划；②记录现象、数据；③评价现象，数据的可靠性 得出结论①描述现象；⑦处理数据；③分析得出结沦表达和交流①撰写探究报告；②交流探究过程和结论并完善探究实验遵循的一般原则：单一变量原则和对照原则①单一变量原则：控制其他因素不变，只改变其中一个因素(要研究的因素)，观察其对实验结果的影响。遵循单一变量原则，既便于对实验结果进行科学的分析．又能增强实验结果的可信度和说服力。 ②列照原则：通常一个实验分为实验组和对照组。实验组是接受实验变量处理的对象组。对照组，也称控制组，对实验而言，是不接受实验变量处理的对照组。从理论上说，由于无关变量对实验组与对照组的影响是相等的，故实验组与对照组两者的差异。则可认定为是来自实验变量的效果，这样的实验结果是可信的。按对照实验的内容和形式上的不同．通常可分为：空白对照、自身对照、相互对照和条件对照。 探究实验设计的思路：操纵实验变量，控制实验变量，捕获反应变量①实验变量(自变量)：实验中由实验者操纵的因素或条件。例如：温度(60℃、沸水、冰块)等。 ②反应变量(因变量)：由实验变量而引起的变化结果。例如：淀粉遇碘后的变蓝现象。 ③无关变量：实验中除实验变量外的影响实验结果与现象的因素或条件。例如：试管的洁净程度、实验的时间长短等。 ③额外变量：由无关变量引起的变化结果。 特别提醒：①并不是所有的问题通过一次探究就能得到正确的结论。有时，由于探究的方法不够完善，也可能得出错误的结论。因此，在得出结论后，还需对整个探究过程进行反思。 ②在科学探究中要坚持实事求是的科学态度，既要以一定的科学知识为基础，又不能被原有的知识所束缚。当科学探完的结论与原有的知识发生矛盾时，应大胆地修正原有的知识。科学探究的基本方法：①观察法观察法是科学探究的一种基本方法。生物科学的很多重大发现或发明都源于细致的观察。观察法就是在自然状态下，研究者按照一定的目的和计划。用自己的感观外加辅助工具，对客观事物进行系统地感知和描述，以发现和验证科学结论。 a. 观察的类型b．科学观察的特点：第一．要有明确的目的。第二．要掌握正确的观察方法，即从宏观到微观、从整体到局部。第三．观察时要全面，细致和实事求是。第四. 及时做好观察记录。 ②调查法调查是科学探究常用的方法之一，是了解生物种类、生存环境和外部形态等常用的研究方法。调查者以正确的理论与思想作指导，通过访谈、问卷、测验等手段．有计划地，广泛了解．掌握相关资料．在此基础上进行分析、综合、得出结论。科学调查的步骤：明确调在的目的和调查对象一制订合理有序的调查方案→实施实验调查方案。并如实做好记录→对调查情况和结果进行整理和分析→写出调查报告。生物调查活动的注意事项：调查是一项科学工作。对于所看到的生物，你不管是否喜欢它，都要认真观察，如实记录；不要损伤植物和伤害动物，不要破坏其生活环境；注意安全，集体行动。 ③实验法生物学是在实验的基础上建立和发展起来的一门自然科学。利用实验的方法进行科学探究是现代生物学的重要方法。实验法就是利用特定的器具和材料，通过有目的、有步骤的实验操作和观察，记录、分析，发现或验证科学结论。 ④测量法(略)规律总结：①科学探究是认知的主要途径、方法和过程，适用于自然科学和社会科学。 ②认知生物的形态、行为的方法主要是观察法。 ④认知生物的结构、生理的方法主要是实验法。④认知未知且周围不存在的生物的方法主要是文献法。细胞结构不等于严整结构： 严整结构是指生物结构的完整性和严格有序性。有的同学认为病毒没有细胞结构，也就没有严整的结构，这是不对的．因为：①病毒也是生物，生物都具有严整的结构；(②病毒几乎都是由蛋白质和一种核酸（DNA和RNA）构成的。在病毒中蛋白质总是构成外壳，核酸位于外壳包围围的核心，因而核酸受到蛋白质的保护。研究表明，将病毒的两大成分分离开，用单纯的核酸去感染寄主，感染的能力下降，这说明病毒的结构也是完整有序的。总之，严整的结构是所有生物的结构特征。辨析生物各种基本特征之间的关系：除病毒外生物都是由细胞构成的。细胞是生物进行生命活动的结构基础，是生物进行新陈代谢前基本场所。新陈代谢是生物体进行一切生命活动的基础。应激性、生长和繁殖都是在新陈代谢的基础上表现出来的，生物通过应激性来适应周围环境，生长发育和繁殖使生物物种得以延续。应激性，反射和适应性的区别： 应激性是指一切生物在生长发育的过稃中，对外界各种刺激所发生的反应，它是牛物的基本特征之一，生物体对刺激发生反应是需要定的结构来完成的，单细胞动物通过原生质来完成。而多细胞动物则主要通过神经系统来完成，对后者而言，通过神经系统对各种刺激发生的反应称为反射。可见，反射是应激性的一种表现，但它所包含的范围较窄，只有高等动物和人类才具有。植物虽然没有反射活动，但仍具有应激性，如茎的向光件、根的向地性等。 适应性也是生物的基本特征之一，它是指生物体与环境相适应的现象。例如，肉食动物有锐利的牙齿、尖锐的爪、盲肠退化等适应性特征。适应性的形成是生物体在一定环境条件下产生的有利变异经过长期的自然选择，并通过遗传逐代定向积累而来的。牛物体所表现出的适应特征，如保护色、拟态，警戒色等，都是通过遗传传递给子代，并非是生物体接受某种刺激后才产生的，这点与应激性是不同的。对生物进行归类是生物学中常用的一种方法。归类有以下几种不同依据：（1）根据生物的形态结构特点归类，生物可分为植物、动物和其他生物三大类。（2）根据生物的生活环境，可分为陆生生物和水生生物。（3）根据生物的用途，可分为家禽、家畜、宠物、作物等。
CopyRight&2012- AllRight Reserved实验法探究的步骤是（　　）A．提出问题--作出假设--设计实验、验证假设--分析结果、得出结论B．作出假设--发现问题--提出问题--解决问题C．提出问题--设计实验--作出假设--得出结论D．设计实验--提出问题--作出假设--得出结论 - 跟谁学
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在线咨询您好，告诉我您想学什么，15分钟为您匹配优质老师哦马上咨询&&&分类：实验法探究的步骤是（　　）A．提出问题--作出假设--设计实验、验证假设--分析结果、得出结论B．作出假设--发现问题--提出问题--解决问题C．提出问题--设计实验--作出假设--得出结论D．设计实验--提出问题--作出假设--得出结论实验法探究的步骤是（　　）A．提出问题--作出假设--设计实验、验证假设--分析结果、得出结论B．作出假设--发现问题--提出问题--解决问题C．提出问题--设计实验--作出假设--得出结论D．设计实验--提出问题--作出假设--得出结论科目:难易度:最佳答案探究的一般过程是从发现问题、提出问题开始的，发现问题后，根据自己已有的知识和生活经验对问题的答案作出假设．设计探究的方案，包括选择材料、设计方法步骤等．按照探究方案进行探究，得到结果，再分析所得的结果与假设是否相符，从而得出结论．并不是所有的问题都一次探究得到正确的结论．有时，由于探究的方法不够完善，也可能得出错误的结论．因此，在得出结论后，还需要对整个探究过程进行反思．故实验法研究的基本步骤是的一般步骤：发现问题，提出假设，实验验证，得出结论．故选A解析
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