验证性实验对照实验

2024-07-08

验证性实验对照实验(精选8篇)

验证性实验对照实验 第1篇

探究性实验与验证性实验的比较实验专项1.探究性实验

指实验者在不知晓实验结果的前提下,通过自己实验、探索、分析、研究得出结论,从而形成科学概念的一种认知活动。2.验证性实验

指实验者针对已知的实验结果而进行的以验证实验结果、巩固和加强有关知识内容、培养实验操作能力为目的的重复性实验。3.二者的比较

【典例示范】

请你根据下列材料设计一个证明唾液淀粉酶是蛋白质的实验。

材料用具:质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液、质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液、鸡蛋蛋清、人的口腔唾液(酶)、水、小烧杯、玻璃棒、试管、滴管和滴瓶、镊子、脱脂棉。

实验原理:__________________________________________。

方法步骤:第一步:制备蛋清液:取出鸡蛋一个,打破蛋壳(不要破坏蛋黄)。取少许蛋清注入小烧杯中,加入30 mL的清水,用玻璃棒调匀,备用。

第二步:取唾液:用清水将口漱净,口含一块脱脂棉,片刻后用镊子取出脱脂棉,将其中的唾液挤到小烧杯中,备用。

第三步:_____________________________________________;

_________________________________。

预期结果:振荡均匀后,静置一会儿,可看到2支试管中都呈现出紫色。

实验推论:__________________________________________。

思路分析:本题为验证性实验题,应设计对照组,蛋清液为对照组,唾液组为实验组。若实验组和对照组加入双缩脲试剂后都呈现紫色,则证明唾液淀粉酶为蛋白质,否则不是蛋白质。

答案:蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色

取两支试管,记为甲、乙,分别加入等量的蛋清液、唾液,再加入适量的NaOH溶液,最后加入等量的CuSO4溶液

唾液中的唾液淀粉酶的化学本质为蛋白质

【实战演练】

1.(2009·四川非延考区,30Ⅱ)为确定人体在运动时呼出气体中的CO2浓度是否比静止时高,某同学进行了如下探究:

作出假设:人体在运动时呼出气体中CO2的浓度比静止时高。

实验过程:

①在3个烧杯中,分别注入100 mL蒸馏水,测定其pH。

②实验者在安静状态(静坐2 min)、中度运动(步行2 min)以及剧烈运动(跳绳2 min)后,立即分别向上述3个烧杯的水中吹入等量气体,测定pH。经多次重复实验,所得平均数据如下表:

请回答:

(1)作出上述假设的依据是_________________________________

(2)该实验的原理是___________________________________

(3)从表中数据可以看出__________越大,__________下降幅度越大,由此可以得出结论:__________________________________,从而可以验证上述假设。

(4)人体代谢产生的CO2,正常情况下来自三大类有机物的分解,这三大类物质是

______________________________。人体糖代谢产生CO2的细胞器是__________。

解析:(1)由于运动需要更多的能量,这些能量来自细胞的呼吸作用,因此运动时呼吸作用加强,产生的CO2增加。(2)为维持内环境的相对稳定,产生的多余CO2将及时排出,故人体在运动时呼出气体中CO2的浓度比静止时高。CO2溶于水生成碳酸,碳酸呈酸性,可以通过测定pH来推断出

CO2排出的多少。(3)表中的数据显示,运动强度越大,pH越小,即pH下降幅度越大,从而推断出排出的CO2量越多。(4)人体内的糖类、脂肪、蛋白质都能被氧化分解产生CO2和水,糖类在线粒体中彻底氧化分解产生CO2。

答案:(1)由于人体在运动时耗能增加,呼吸作用加强,产生CO2的量增加,所以呼出CO2的浓度增加

(2)CO2在水中溶解后使水的pH下降,人在不同运动状态下产生的CO2不同,溶于水后也会导致pH不同,通过测定水pH的变化可以推测呼出气体中CO2浓度的变化

(3)运动强度 pH 随着运动强度的增加,呼出的CO2浓度增加

(4)糖类、脂肪和蛋白质 线粒体

2.设计一个实验,证明ATP是生物生命活动的直接能源物质。要求:(1)自选材料、试剂(选择实验材料要注意选实验结果明显的);(2)设计对照实验;(3)写出实验步骤;(4)预测实验结果。解析:这是一道设计型实验题,难度较大,需要认真分析题目要求,结合自己的生活常识和知识积累方能完成。尤其要注意“实验结果要明显”这一要求。答案:(1)材料和试剂:培养皿,试管,活萤火虫(摘下其尾部发光器备用),ATP制剂,0.1%葡萄糖溶液,生理盐水,蒸馏水。

(2)实验步骤(见下表,也可以分段叙说)

对照实验:B.C为对照实验组。实验结果预测:A恢复发光,B不再发光,C不再发光。

验证性实验对照实验 第2篇

摘要: 探究性实验是相对验证性实验而提出的一种新的学习方式,本文就一些实例阐述探究性实验在推行素质教育,培养新世纪创新人才方面所起的重要作用。

关键词: 实验教学 素质教育 探究性实验 创新能力

化学是一门以实验为基础的科学,研究和学习化学理应以实验为基础,化学实验是化学教学的主要内容之一。初中化学是学生学习化学的启蒙,以化学实验为突破口,探究一条化学教学如何适应素质教育的有效途径是非常必要的。现行初中化学教材中的化学实验大多有探究性,但教材中有不少都是验证性实验,启发性、探究性不强。将验证性实验改为探究性实验,不仅能提高学生学习化学的兴趣,更是培养新世纪创新人才的要求。为此我就初中化学教学中将验证性实验改为探究性实验对化学课堂教学的促进以及加强学生创新能力的培养进行初步探讨: 在初中化学教学中将验证性实验改为探究性实验是化学实验教学的重要改革。通过做探究性实验进行教学,充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用,充分调动学生的积极性,培养学生观察现象、分析问题、解决问题的能力,更有助于学生形成化学概念、理解和巩固化学知识,并且能提高学生的逻辑思维、独立操作和自学能力,使学生获得比较熟练的实验技能,培养学生实事求是、严肃认真的科学态度,还使学生初步学会用实验手段研究化学问题的方法。加强实验探究性,教师在教学中能消除重概念学习,轻实验操作,重定义结论,轻科学方法,重强化训练,轻兴趣激发,重知识传授,轻能力培养等种种弊端。因此,将验证性实验改为探究性实验是教师在教学中对学生实施素质教育的重要途径。

教育学认为,教学过程中要遵循间接经验与直接经验相结合的规律,学生学习间接经验,必须以学生亲身获得的直接经验为基础,才能把书本知识转化为自己的知识。在化学教学中,将验证性实验改为探究性实验,学生在实验探究中从直观、具体、鲜明、形象的实验现象入手,用眼看、动脑想、亲手做等感观密切配合,使学生更好地从感性认识到理性认识,从形象思维到抽象思维,更好地理解书本知识,将前人认识成果转化为自己的知识财富,从而完成认识的飞跃过程。因此,注重实验的探究性,以此为宗旨进行化学教学,在理论上也是符合唯物论的反映论,符合实践——认识——再实践——再认识的认识规律的。

例如,在学习《氢气的实验室制法》时,课本上只说明实验室常用锌和稀硫酸或盐酸反应来制取氢气,然后用实验进行验证,学生并不知其所以然。我们对实验做了如下改进:给学生介绍几种活泼金属如镁片、锌片、铁片和两种酸(稀硫酸或盐酸),并介绍两种实验装置,让学生分组实验,探讨、选择出药品的最佳组合,并通过实验找出了装置的不足之处。问题呈现后,激发了学生们的创造欲望,各组同学积极配合,经过实验、讨论,再实验再讨论,选择出了最佳的药品组合和装置,成功地完成了探究性实验。在此实验中学生不是被动地接受知识而是主动地选择和获得新知识,教师只起指导、组织、和协助作用,它可以真正体现学生的自主性。而且学生们在改进的实验中完成了设计、创新,学会了竞赛,学会了合作。

又例如初中化学第八章里学习SO4的鉴别方法时,教材中介绍的方法是“向可能含有SO4的溶液中加

2-2-入BaCl2溶液和稀HNO3,观察是否有沉淀生成”,用以来证明SO4的存在。由于学生已学过Cl的检验方法,有了一定的分析问题的能力,有的学生对这一结论提出质疑:“加入BaCl2溶液和稀HNO3,产生了沉淀的溶液不一定含有SO4 ,这里也可能含有Ag”。问题提出后,学生们积极讨论并设计用Ba(NO3)2溶液和稀HNO3 ,来鉴别SO4才不会产生干扰离子的实验方案。然后动手实验,分析现象,得出结论。这种探究性实验方法激发了学生不断改进、完善实验的求异思维的欲望,使学生不受书本限制,带着一种批判性的思维方法去研究学习,使学生形成科学的思维方法和严谨的科学态度。

化学教学中,开放改进演示实验,是渗透探究性教学的良策。从学生的问卷中得到:大多数学生认为,看老师的操作,不太注意操作动作,只注意现象,看同学操作注意每一步的操作,不对马上指出。大多数学生愿意在全班同学面前演示,以显示自己的实力,一旦操作错误,改正后记得特牢。学生们很喜欢用实验进行物质的鉴别,因为各种方法任自己挑选,希望自己的方法与众不同,鉴别出来后有一种成功的喜悦感。因此,教学中大胆地把演示实验向学生开放,除了能引起他们有意注意、增强观察力外,更重要的是培养学生的自信心和创新精神。在“测定空气中氧气含量”的实验时,把书本的实验作为原理自学。然后,出示一些实验仪器:集气瓶、双孔橡皮塞(上有导管、燃烧匙)烧杯、弹簧夹、酒精灯(火柴)等,一些药品:磷、硫、木炭、水等,设计测定氧气含量的方案。学生讨论积极,在老师的鼓励和点拨下,一些同学通过自己的设计开始实验,不同同学的实验结果,水流入集气瓶中的体积也会有所不同,有的是占集气瓶体积的1/5,有的超过,有的不满。不管哪种情况,都能让学生继续探究下去,找出测不准的原因。然后更深层地探究用木炭或硫代替磷行吗?为什么?这时举手要求实验的学生争先恐后。学生在老师引导下的实验设计,激发了探究兴趣。布鲁纳认为 “所谓求知,是过程,不是结果。”在探究性实验中学生是否找到正确的结论并不很重要,重要的是学生是否真正参与整个活动过程,是否在探究过程中具有创新性,这一点很重要。

下面我以初中化学第五章第四节《二氧化碳的实验室制法》一节为例谈谈自己在课堂教学中是如何将验证性实验改为探究性实验进行教学的。

首先需要解决的是从哪几个方面来研究二氧化碳的实验室制法,即探究二氧化碳制法的课题。教师提问:“研究二氧化碳制法,应从哪几个方面来研究?”解决这个问题是让学生回顾制氧气和制氢气的方法,各组同学通过制两种气体方法进行比较、分析,大家交流,讨论分别归纳、总结出本课堂探究的课题: 1.探究制二氧化碳的化学反应原理。

首先要求学生将前面学习过的所有生成物有二氧化碳的化学方程式写出来。学生会写出如下一些方程式:

①Cu2(OH)2CO3 ====2CuO+H2O+CO2↑ ②C+O2 ===== CO2

③H2CO3 === H2O+CO2↑ ④C+2CuO ==== 2Cu+CO2↑

⑤CuO+CO ==== Cu+CO2 ↑ ⑥CaCO3 === CaO+CO2 ↑ 2-2-+

2--然后又要求学生对这些方程式进行逐步探讨判断,它们能否作为实验室制取二氧化碳的反应?为什么?当学生都能判断出不能作为反应的原理后,又指导学生阅读教材,从中找出答案。再创设情景:如果把盐酸与大理石反应改为盐酸与碳酸钠反应能行吗?学生分组实验,往碳酸钠和块状大理石的两只试管中分别滴入稀盐酸,观察反应现象,进行对比。通过现象学生很容易得出:碳酸钠的那只试管反应太剧烈,且碳酸钠是粉末不适宜作为制CO2的药品。再进行探究,如果把稀盐酸改为稀硫酸行吗?学生分组实验,观察现象总结得出稀硫酸与大理石反应太慢也不适宜作制CO2的反应。教师解释为什么稀硫酸与大理石反应慢。最后学生通过对上面的探究总结得出一致的结论:实验室制CO2的反应是用稀盐酸与大理石。2.探究实验装置。

教师先将实验室制氢气和氧气的两种装置投影出来并思考哪一种用于制氧气?哪一种制氢气?为什么?教师提示:从反应的条件和反应物的状态来分析。通过学生的交流和分析不难得出固态与固态反应应用哪种装置,而固态与液态反应用哪种装置。有了这样的结论后教师提问,制二氧化碳应用什么装置?然后要求学生自己动手设计出制二氧化碳的实验装置,并将自己组装出的装置进行交流。最后教师对每组学生设计的装置进行评价总结。

3.收集二氧化碳和验满的探究。

学生首先通过对氧气、氢气的收集和验满方法的回顾后再引导学生思考之所以采用这样的方法是根据它们的什么性质,在复习二氧化碳的有关性质后,学生就不难探究出二氧化碳的收集和验满方法了。

当确定的三个课题探究完成后,要求各组学生用桌上的仪器,设计出一套制取和收集二氧化碳的完整装置,用这套装置制取并收集一瓶二氧化碳气体,并验证是否收集满。

课的最后留给学生一个课后的探究思考题:在实验室制二氧化碳的反应中,如果改稀盐酸为浓盐酸,结果又会怎样呢?这个问题请学生们课后通过实验来回答。

我在本堂课的探究性学习中,尽量作好引导的作用,给学生创设问题的情景,提供相关的学习材料,让学生发挥主体的探究活动,学会研究制取气体的科学方法,亲身体验设计和制取二氧化碳的操作方法,这样学生既掌握了本节课的知识,学会与人合作,又培养了学生的创新精神和创新能力,收到了一定的效果。

探究性实验给学生创造了一个良好的学习氛围和最佳的学习心境,大大提高了课堂效率和学生学习效率,尤其是设计探究性实验,学生获得化学知识的同时,培养了创新能力。使学生素质得到全面提高。

验证性实验对照实验 第3篇

验证性实验是实验者针对已知的实验结果而进行的以验证实验结果、巩固和加强有关知识内容, 培养实验操作能力、掌握实验原理为目的重复性实验活动。

案例1:乙烯的性质实验 (验证性实验)

该实验的目的是学习乙烯的制备方法, 验证烯烃的性质。其实验原理是用乙醇脱水制备乙烯, 并将其与溴的四氯化碳溶液、高锰酸钾反应, 点燃, 推测其性质。在制备前, 要准备好性质实验的各种试剂和器材。实验步骤包括第一步制备乙烯。

第二步进行乙烯性质试验:

(1) 与卤素反应。

(2) 氧化。

(3) 可燃性 (采用安全点火法) 。

案例2:探究乙烯和溴的四氯化碳溶液反应的机理

第一步提出问题:创设情境, 将乙烯通人溴的四氯化碳溶液中。学生观察到的实验现象是溴的四氯化碳溶液褪色。教师提出问题“乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色的原因什么?”

第二步猜想假设:学生分组讨论、交流, 思考后提出:

(1) 乙烯和溴的四氯化碳溶液可能发生加成反应;

(2) 乙烯和溴的四氯化碳溶液可能发生取代反应。

第三步设计实验:

(1) 设计实验思路:现在要探究的问题是乙烯和溴的四氯化碳溶液究竟是发生了取代反应还是加成反应。比较两个反应的差异, 如果发生取代反应则生成CH2=CHBr和HBr;如果发生加成反应则只有CH2BrCH2Br生成。因此只要通过实验检验有无HBr生成, 判断发生哪种类型的反应。

(2) 确定实验步骤:学生根据设计的实验思路, 相互讨论后, 确定实验操作步骤。

第四步实验证实:在进行实验前, 首先要让学生将自己设计出的实验方案交流, 引导学生相互补充, 教师给予适当指导, 并强调实验安全的注意事项。学生根据教师的指导, 依据实验方案, 积极分工、协作, 规范操作, 正确记录, 共同完成实验。

第五步得出结论:通过分析现象, 得出实验结论。实验表明, 反应中没有HBr生成, 由此推断出乙烯跟溴的四氯化碳溶液发生的是加成反应而非取代反应。

探究性实验与验证性实验的不同点比较

1. 实验目的上的差异

验证性实验的目的旨在一个设计完整的实验框架下重新验证结果, 让学生通过实验验证由已学过的相关知识推导出结论的正确性, 从而加深对知识的理解, 培养学生蛇推理能力、分析能力, 训练其实验技育巨。

探究性实验是在不知晓实验结果的前提下, 学牛根据问题研究的需要, 在假设的指引下获取支持或推翻假设的科学实证, 是以实验为载体探究科学结论。探究性实验的目的在于让学生通过观察测量等活动和归纳概括的思维方式来建立概念和规律, 训练一定的实验技能, 同时使学生获得化学实验研究科学方法的系统训练, 让学生接触探究、发明、发现的过程和方法, 培养创造力。在探究发现的过程中, 发展学生理性的、批判的思想方法, 体验学者研究的苦衷和愉悦, 培养他们的发现、探究能力。如上面提出问题“乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色的原因什么?”, 不急于把答案揭开, 让同学自己设计实验探究, 加深对乙烯分子结构及性质的认识。

2. 实验过程上的差异

在探究性实验中, 教师对实验程序不作详细指导, 而是向学生提供解决该问题的有关线索, 如需要搜集哪一类资料、从何处获取有关信息资料以及现实中专家解决类似问题的探索过程等。每一位学习者自主进行问题解决, 内容上具有不确定性。实验过程是自我设计的, 教师与学生之间、学生与学生之间就解决问题的方案和过程进行讨论、交流, 重在过程体验。

3. 学生认知方式的差异

验证性实验是理论到实践;学生认知方式属于先在课上学习概念规律, 以实验验证知识、规律, 再由理论指导实践, 巩固所学理论。在这种实验过程中, 并不能产生很多的新知识, 只注重习得知识的巩固和提高, 锻炼实验技能。在验证性实验中, 实验的设计是从验证已有结论人手, 进行设计实验, 学生的思维更多体现出从抽象到具体的过程。

探究性实验是从实践到理论;以探究过程来发现知识和规律, 学生的认知方式由实验到理论, 再以理论指导实验, 丰富理论的内容。在探究性活动过程中, 学生从问题人手, 设计实验, 得出结论, 学生的思维更多地体现出从具体到抽象的过程。符合学生以形象思维为主的特点, 注重学生创新思维能力的培养。

4. 教学模式上的差异

验证性实验通常采用“告诉——验证——应用”的教学模式, 学生们用实验验证已学过的化学学原理、概念或性质, 这种“照方抓药”模式是高度固定化的。

探究性实验是在教师引导下, 学生运用已有的知识和技能, 以新知识探索者和发现者的身份研究问题, 搜集、查阅资料, 设计解决问题的方案, 通过观察、分析实验现象和实验数据, 归纳以研究元素及化合物的性质、探索化学规律。因此其教学模式是“问题——探索——结论——应用”。这种模式为学生提供了发现问题和解决问题的机会, 突出学生的主体地位, 强调获得实验结果和亲自经历实验过程的统一, 注重学生对实验过程的理解, 强调过程和对结论的解释, 学生以一种近似科学家如何实验的方式学习化学。如上述对乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色的机理让学生提出猜想和假设;然后让学生根据猜想和假设设计合理的实验步骤, 最后根据实验结果来判定其中的原因, 得出结论。

5. 实验后讨论的不同

验证性实验一般不安排讨论;探究性实验要进行小组或班级讨论, 讨论收集的数据和对数据进行的解释, 发现问题, 提出进一步的建议, 优化实验方案。

验证性实验对照实验 第4篇

一、 教学目标上的差异

验证性实验的教学目标是:验证、巩固习得知识,培养观察和操作能力、以及科学思维能力。例如“探究蚂蚁的通讯”的教学目标是:观察蚂蚁的嗅觉和触角,弄清楚蚂蚁是如何交流信息,识别所行路径的;学会设计蚂蚁通讯的实验情境;学会做好观察记录和实验总结。转换成探究性实验的教学目标是:探究学习新知识,培养独立探求、观察和操作能力以及科学思维能力。于是例如实验一的教学目标是:探究蚂蚁的通讯方式,了解蚂蚁在群体中的信息交流;认同合作交流的重要性。

二、 实验的知识储备不同

验证性实验是在知识教学之后进行的,它依据既得知识结构检验和巩固习得知识并培养实验技能,其结果是在学生预料之中的。学生必须有一定的较为系统的知识和能力作基础。比如学生实验前就已经了解了“蚂蚁的嗅觉和触觉的特点及功能”“蚂蚁能够通过嗅觉和触觉传递信息”“蚂蚁传递信息的途径和方式”等知识,学生实验完全在这些知识的基础上进行方案设计,并按部就班地一步步做实验研究,进行已有认知结果的验证。而探究性实验是实验和知识教学同步进行的,边发现问题、边寻找答案、边归纳总结。知识伴随着实验的结束而产生,学生并不一定需要某方面全部或系统的知识储备。比如:是因为“一个群体动物的个体之间需要通讯”这点知识而引发“蚂蚁是怎样交流信息?”这一疑问的。从而激发学生参与探究的兴趣,最后得出两点结论:(1)蚂蚁的通讯方式之一是依靠气味,即利用了嗅觉;嗅觉感受器分布在触角上。此外,蚂蚁也会利用触角的功能相互沟通。(2)没有通讯,动物的个体间就无法取得联系,对群体生活的动物来说,孤立的个体取食和御敌都很困难,不同性别交配繁殖也将受影响。

三、 实验程序的差别

四、 认识规律的差异

验证性实验是以知识验证知识,属于“由理论指导实践,且巩固理论”的认知方式,在这种实验中并不能产生新知识,只注重习得知识的巩固和提高,锻炼实验技能。这种实验适于理论知识较丰富的高年级学生。比如:学生必须先通过文字或录像,也可以通过以前的已有认知,知道蚂蚁的嗅觉、触觉及相关知识,了解蚂蚁通讯和识别路径的方法,然后才能够设计合理的实验方案,并按步骤进行独立操作,得出正确的结论。而探究性试验是以实践来发现规律和知识,是典型的“由实践到理论”的认知方式,同时可衍生出“由理论再回到实践,以实践证明理论”的后续认知。这种实验适于激发低年级学生的好奇心、发现新知识。比如:先由实验探究出“蚂蚁是怎样交流信息的?”得出结论后,可能会引起学生许多其他的疑问,从而用这个结论作为理论基础,探索其他问题。

五、 信息整理上的差异

验证性实验的信息来源具有单向性,习得知识来源于书本和教师,根据固定的实验程序进行操作,学生可以独立完成实验全过程,得出一个固定而统一的结果。比如:首先明确实验原理和目的要求,学生只要用准备好的材料、用具,按照规定的步骤将实验做完,就可以顺利地观察到蚂蚁是用嗅觉传递信息,用触觉识别路径的种种情况,不需要总结什么新知识,只需验证知识。而探究性实验由于强调学生自主探究,而且注意小组内的配合和组间交流,所以信息综合交叉、互助互补,共同归纳、共同得出结论,所以在信息整理上出现了兼收并蓄的局面。比如:学生首先要观察蚂蚁的群体活动,会不会发声,怎样取食等行为,还要会饲养蚂蚁,思考怎样设计实验方案,准备什么材料,怎样操作,会不会出现意外情况等,这些并不是一个人可以考虑周全的,必须共同商量才能完善。同时实验的结果也会多种多样,必须各组之相互交流寻找规律才可能得出较准确的结论。这就是信息综合整理。

六、 思维方式的不同

验证性实验的思维方式是定向思维,求同不求异,从根本上说是一种规格教育。表现在:实验的目的和实验原理明确,材料用具固定,方法步骤不容改变,得到的结果要求一致或相似,学生不需要太多的想象和发挥,只重操作和观察理解。而探究性实验的思维方式是发散思维,突出表现在:提出问题可以多种多样。比如“蚂蚁是怎样交流信息的?”“蚂蚁是群居吗?”“蚂蚁有分工吗?”“蚂蚁靠什么发现食物?”“蚂蚁怎样通知其它蚂蚁?”“蚂蚁的触角有什么作用?”“蚂蚁之间怎样辨别亲疏关系?”等等问题。

实验计划的设计方案不同,不仅不同的问题有不同的设计方案,同样的问题也会有不同的设计方案。实验过程中产生的问题多种多样,解决的方法也多种多样。比如:学生会产生:“蚂蚁生活环境怎样?”“一窝蚂蚁有怎样的结构组成?”“蚂蚁养在什么容器中最好?”“蚂蚁吃什么?”“用什么材料和食物实验?”“工蚁中的侦察蚁怎样才能发现食物?”“怎样证实侦察蚁在纸片上留下气味?”“蚂蚁用触角怎样表达?”等问题,从而集思广益,找出解决办法。

七、 实验结果的差异

验证性实验的结果是固定的,是学生实验操作必须努力达到的终极目标。比如:实验的结果必须能够观察到蚂蚁嗅觉传递信息的过程,再现并观察到蚂蚁识别路径的办法,学会设计实验情境的方法和能力,学生的发散思维也只能在这一结果基础上得以拓展。而探究性实验中,不仅不同的实验方案会产生不同的结果,就是同一方案得到的结果也会有较大的差别。这种实验结果的不确定性得出的结论也多,必然要通过交流、讨论,将事物不同层面的内容贯穿起来,才能得出较为正确的结论,当然也会激发新的探究活动。比如:探究性实验的假设可以是多种多样的,实验结论也可以是不同的。这些结论有的是正确的,有的却是错误的;有的是正确结论的某一方面,也有的是正确结论的另一方面。需要表达和交流才能去伪存真,归纳总结出正确结论。

八、 教学方法的不同

学生实验的教学方式有三种:①示范—模仿式,即教师一边讲解一边做示范性操作,学生一边知觉一边做模仿性练习。例如,教小学生使用显微镜时,多采用示范—模仿式。②分段并进式,即将整个实验操作的过程分成几个程序段,学生在教师的组织和指导下,逐段地独立完成实验操作程序。例如,花的形态和内部结构的观察实验,分为外形观察、内部解剖、结构观察、系统认识等。③独立操作式,学生在教师的点拨下,或根据实验指导独立地完成实验操作程序。例如,大气压力作用下的覆杯实验等。

验证性实验的教学以独立操作式为主,注意教师的引导示范作用,实验操作步骤不容置疑,是一种居高临下的模式化教学方式。实验中的情境设置和实验流程都作了明确的规定,实验现象比较一致。

探究式实验的教学以分段并进式为主,强调学生自主发现、自主设计,教师以合作者和协助者的身份平等地参与到学生实验中去,共同分担学生的烦恼和喜悦,是一民主化教学的模式。例如:教师虽然明知实验的结果,却对实验过程不作预期,只是参与到各小组中出谋划策,分担责任,实际上是担当指路人和组织者的角色。

高中物理验证性实验分析 第5篇

黔西二中 朱东海

仔细分析和研究近几年的高考试卷,可以看出高考中对学生实验能力的考查已明显加强,而考查学生实验能力的一种主要手段就是对学生探究性实验和设计实验的考查。探究性实验和设计性实验不同于教科书上的学生实验及演示实验,但其实验原理、实验方法、实验思想均来源于教科书上的学生实验,因此,要想做好探究性实验和设计实验就必须要认真研究和体会教科书上的学生实验,而教科书上的学生实验中,验证性实验所占的份量是最重的,所以,深刻理解和掌握验证性实验是做好探究性实验和设计实验的基础。

1、在学习验证实验中体会实验思想

对现实生活中出现的一些自然现象,我们提出了猜想和假设,这些猜想和假设是否正确?是要通过实验来验证的,如果正确,假设才可上升为理论。反之,我们要验证某一物理理论或物理规律,就要从生活中寻找出符合这一物理规律特性的物理现象,这个物理现象必定在中学实验室可以实现,同时又要过程简单、操作方便,并能测量出有关的数据。因此,做好验证性实验的前提,就是要创设好物理情景,这就是验证性实验的实验思想。如在验证机械能守恒定律的实验中,我们可以创设出多种物理情景,而其中让物体自由下落在中学实验室很容易做到,过程也简单。我们只要测出物体下落的高度及对应的速度,就可以进行验证工作。物体下落的高度可由直尺直接测量出,而物体速度的测量在中学实验室很难实现。因此,我们可以联想到打点计时器,让重物带动纸带作自由下落,根据纸带测出物体下落的高度h及对应点的速度V,通过V2=2gh来验证,从而设计出了验证方案。

2、在学习验证实验中体会实验方法

在教科书中的验证实验中,给我们提供了多种实验方法,而这些实验方法在我们研究探究性实验和设计实验中经常会用到,因此,我们必须要掌握和灵活运用这些实验方法。如在验证碰撞中的动量守恒实验中,小球碰撞前后的速度在中学实验室很难测量,而该实验中采取了“转换法”,即把两个小球置于水平高台上,让两小球作对心正碰,碰

后两小球从同一高度作平抛运动,飞行时间相同,这样就可以使小球平抛运动的水平位移替代了小球碰撞前后的速度,把速度的测量转化为位移的测量,而位移的测量在中学实验室很容易实现,从而使实验顺利进行。

又如,在验证牛顿第二定律的实验中,加速度的大小即与外力的大小有关,又与物体质量有关,实验中采用了“控制变量”的方法,先让物体的质量不变,研究加速度与力的关系,然后再保持外力不变,研究加速度与物体质量的关系,从而很好地完成了验证工作。

3、在学习验证实验中重视实验的验证条件

物理规律的形成,通常会有一定的前提或必备条件,在验证工作中必须要落足这些条件才能使实验顺利进行,而这一点恰恰是我们忽视或不注意的。如在验证力的合成法则的实验中,实验的条件是“力的作用效果相同”,因此,在两个分力和一个力分别作用下,同一弹性绳的同一端点必须到达同一位置才能满足实验的验证条件。在验证机械能守恒定律的实验中,“只有重力做功”是实验的验证条件,而实验中阻力的存在是不可避免的,阻力做功过大时,实验误差大,实验将失去意义,为此,实验中要求铁架台竖直、架稳,且小球选用质量大、体积小的重锤,使重力远远大于实验中的阻力,阻力做的功可以忽略不计,从而满足了实验的验证条件。在验证碰撞中的动量守恒实验中,为保证两小球碰后能分离且在空中飞行时间相同,实验中选用了两个同种材料做成的质 量较大的弹性小球而不是橡皮球、塑料球。

4、在学习验证实验中学会实验数据的处理。

教科书中的验证实验中含有定量验证实验和定性验证实验,其实验数据的处理方式也就有所不同。定量验证实验的数据处理通常采用代数计算法。如在验证机械能守恒定律实验时,根据计算求出增加的动能和减少的重力势能在“误差允许的范围内”是否相等来完成验证工作。要注意的是定量验证实验对实验数据误差的要求较一般定量实验高。一般的定量实验是通过测出某些物理量,利用代数计算法求出某些所要求的物理量。如伏安法测电阻的实验中,是通过测出电阻两端的电压和流过电阻的电流,求出该电阻的阻值,其测量值的准确程度如何是很难比较的,只能反映出其真实值大约所在的范围,因此,是个近

似值。而定量验证实验则不同,其测量值是有参照物的,即要比较一个物理量与另一个物理量是否相等,因此,测量误差的要求相应地也较高。

定性的验证实验的数据处理通常采用图像法,即根据实验数据,通过描点的方式把它们的物理属性显示出来,去验证我们所要验证的物理规律,如在验证牛顿第二定律的实验中,就是利用了a—F图像来验证加速度的大小与外力的大小成正比。所要注意的是,描绘的图像通常为直线,其目的是更便于总结出所要寻求的物理规律,如果描绘出的图像为曲线,我们就要进行“化曲为直”的工作,如利用a—图像来验证加速度的大小与质量成反比。图像描绘后要注意分析直线的斜率及直线与纵(横)坐标的交点的物理意义。

5、在学习验证性实验中实现知识的迁移

通过验证实验的学习,提高了我们对事物的理论认识及建立了科学的世界观,同时也从中学会了其实验思想和实验方法,为我们进一步研究探究实验和设计实验奠定了基础。

验证性实验教学案例一 第6篇

显微镜使用要点 自

我评小教实验过组评价 师评价 程 班级 小组 姓名 时间 价

⑴检查检查材料用具是否齐全、完器材 好。

⑵安放一手握住镜臂,一手托住镜显微镜 座,轻放在实验台上,略偏身体

左侧。

转动粗准焦螺旋,使镜筒上

升。

转动转换器,使低倍物镜对

准通光孔。(不得扳物镜转

⑶对光 动)

转动遮光器,使最大光圈对

准通光孔。

左眼注视目镜,同时转动反

光镜,使视野明亮。

用手指捏住玻片两侧轻放

载物台中央,有标本的一面向

⑷安放上。(不能放反)

玻片标本 用压片夹压住玻片标本的两端,使“上”字正对通光孔的中心。(不能偏离过远)

转动粗准焦螺旋,使镜筒缓

缓下降,同时眼睛从侧面看着物

镜下降,直到物镜接近玻片标

⑸调焦 本,防止玻片被压碎。

左眼注视目镜,同时转动粗

准焦螺旋,使镜筒缓缓上升至视

野中出现物像,微调细准焦螺旋

使物像清晰。

物像清晰,并位于视野中

央。(观察到物像,移到视野

⑹观察 中央,经同学或老师过目。)

写出显微镜下物像的放大

倍数和所观察到的物像

⑺整理取下玻片标本,放回原处,器材 将显微镜恢复到实验前状态。

实验后取用和放置显微镜是否正确?

反思你有哪些没有做

是否用纱布清洁永久装片?

是否将永久装片正确放置在显微镜

上?

是否通过目镜观察并闭上另一只眼

睛?

是否用低倍镜观察标本?

是否适当调节反光镜和光圈获得适宜

亮度的视野?

是否正确使用粗准焦螺旋调整焦距?

是否正确使用细准焦螺旋调整观察得

到有清晰物象的视野?

是否放好永久装片?

可以有效激发学生实验的主动性,学生预习实验的意识加强,实验班的同学逐渐养成了主动预习的习惯,用实验的方法解决生活中的生物学问题意识也明显增强。

验证性实验对照实验 第7篇

一、观察实验的教学设计要素及案例

(一)学生分析

新课程倡导以学生为中心进行教学设计,必须认真分析了解学习者的基本情况,分析学习者的特点。观察实验是学生利用一定的观察和测量工具,采用科学的观察方法,尽可能多的收集观察对象的材料特征和数据,进一步认识观察对象的过程。

观察实验的教学设计必须了解学生对科学观察方法的掌握情况,对观察工具的使用情况,对该实验所要求的基本生物知识的掌握情况如何,学生在小学和初中都学了哪些相关内容,做过什么相关实验。

(二)教学目标

生物教学实验目标的制定要以课程标准的总目标为依据,结合实验教学对象,充分考虑当地的课程资源等情况,使实验教学目标成为达到总目标不可分割的一部分。因此实验教学目标也应涵盖知识、技能和情感价值态度与价值观3个方面,并联系实验内容使目标具体化。

(三)实验教学内容

实验教学内容的选择应考虑以下几个方面:一是以实验教学的目标为基本依据,实验教学目标的达成有赖于教学内容的成功传递。二是要充分考虑实验对象的特点,包括学习风格,初始能力,学习需要,性格爱好等。准确的了解学生的特点才能使实验内容的选择和设计更加客观、富有实效,有利于教学实验目标的达成。三是要充分合理的利用实验教学资源。

(四)教学策略设计

教学策略是对完成特定的教学目标而采取的教学活动程序、方法、形式、等要素的整体考虑。教学案例:观察植物细胞

(五)教学评价设计

实验教学评价主要包含两部分:

1.教学过程的评价

教学过程的评价,是指教师在教学过程中通过课堂教学问题的设计,来评价教学目标实施的结果;根据实际情况,对学生的表现进行适时的鼓励性评价,尤其对学生的思维成果的鼓励性评价,对于更好的完成教学任务,与有重要意义。

2.教学结果的评价

教学结果的评价,通过反复练习,巩固重点知识,突破难点知识,来评价学生获得和掌握知识的情况。

二、验证实验的教学设计要素及案例

验证性实验是指学生根据实验指导在实验室内进行独立操作,通过对实验现象的观察与对实验结果的分析来验证新知识,同时训练操作技能的实验。

在进行教学实验设计前,先要进行预试验,了解实验的内容,实验的条件并可以见证实验原理,设计实验误差,确定实验结果,同时还可以了解实验中出现的问题及解决方法。其次是将学生编号实验小组,安排好实验座位,培养小组长,使他们成为实验课中教师的好帮手。

验证实验设计应包括以下六部分

(一)实验教学的目标

根据课程标准和实验内容的要求以及学生的实际而确定。

(二)实验的原理

每个实验都是围绕实验原理设计的,他是实验内容的灵魂,在实验教学中应尽量使实验内容与实验原理联系起来、做到活学活用。

(三)实验的对象、药品、试剂及仪器

在实验课上向学生介绍选择实验对象的原则和各种实验对象的特性,使学生理解各个实验中选择实验对象的原因。

(四)实验步骤

这部分要细致入微,条理清晰,而且重点突出。

(五)实验结果与分析

这部分可以体现学生对实验内容和理论知识的掌握程度,同时又是培养学生分析综合能力的重要部分。在这部分要引导学生应用实验原理分析数据、判断实验结果是否理想、实验误差有哪些方面,原因是什么?

(六)实验教学的评价

实验目的是否达到,实验效果如何,可以用以下方法进行评价:

1.个别检验法

在实验的过程中,可根据实验内容提出问题,让学生回答他们所看到的实验现象、结果,或实验过程中应注意的问题或解释实验现象和结果。

2.填表法

将实验的结果统计印成表格,发给同学,填写实验现象并分析原因。教学案例:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质

三、探究实验的教学设计及案例

探究性实验的一般步骤是:问题----假设----实验----分析、总结---应用,基本过程可归纳为

(一)实验教学对象-----学情分析

1.充分了解学生的知识储备情况,了解学生实际动手能力,以设计有针对性的实验内容。

2.引导学生进行课前预期,并根据实验教材所给出的实例及自身体验,提出问题,做出假设,并尝试进行实验方案的设计。

(二)实验教学目标

1.知识与技能目标 2.过程与方法目标

3.情感、态度与价值观目标

(三)实验教学内容

实验教学内容的选择应考虑以下几个方面:

一是:以实验教学的目标为基本依据,实验教学目标的达成有赖于教学内容的成功传递。

二是:要充分考虑实验对象的特点,包括学习风格,初始能力,学习需要,性格爱好等。准确的了解学生的特点,才能使实验内容的选择和设计适应高中学生对于科研探索过程的基本步骤(发现问题、提出假设、设计方案、实施方案、分析结论)已初步熟悉的事实。

(四)实验教学策略

探究实验教学策略设计从以下几个方面考虑。

1.创设情境引发问题

在生物学探究实验的教学过程中,要抓住生物学知识之间的渗透和迁移,努力创设问题情境,明确提出探究问题,积极引导和鼓励学生自己去发现问题,提出探究课题,充分发挥学生的主观能动性,激发学生的探究兴趣和思维潜能,将学生的注意力吸引到问题情境中来。

2.充分分析,提出假说

在学生对课题进行充分讨论的基础上,教师应尽量在诱发性的问题情境中引导学生通过分析、比较、综合、类推等不断产生假设并围绕假说进行推理。

3.设计实验、实施实验

实验方法步骤的设计具有开放性,可以从不同角度不同侧重点,采用不同方法进行设计。在教材的实验指导中,实验假说和实验预期大多隐含在“实验原理”中,实验方法类型、实验对照类型则一般隐含在“方法步骤”里。教师要引导学生善于发现并挖掘教材中隐含的信息,帮助学生了解和掌握实验设计的理论知识,以便培养学生独立设计实验的能力。

4.分析结论,关注拓展 对实验现象结果进行分析,得出结论;也可进一步拓展进一步探究。

5.实验教学的评价

验证性实验对照实验 第8篇

一、教学目标上的差异

验证性实验的教学目标是:验证、巩固习得知识,培养观察和操作能力、以及科学思维能力。例如“探究蚂蚁的通讯”的教学目标是:观察蚂蚁的嗅觉和触角,弄清楚蚂蚁是如何交流信息,识别所行路径的;学会设计蚂蚁通讯的实验情境;学会做好观察记录和实验总结。转换成探究性实验的教学目标是:探究学习新知识,培养独立探求、观察和操作能力以及科学思维能力。于是例如实验一的教学目标是:探究蚂蚁的通讯方式,了解蚂蚁在群体中的信息交流;认同合作交流的重要性。

二、实验的知识储备不同

验证性实验是在知识教学之后进行的,它依据既得知识结构检验和巩固习得知识并培养实验技能,其结果是在学生预料之中的。学生必须有一定的较为系统的知识和能力作基础。比如学生实验前就已经了解了“蚂蚁的嗅觉和触觉的特点及功能”“蚂蚁能够通过嗅觉和触觉传递信息”“蚂蚁传递信息的途径和方式”等知识,学生实验完全在这些知识的基础上进行方案设计,并按部就班地一步步做实验研究,进行已有认知结果的验证。而探究性实验是实验和知识教学同步进行的,边发现问题、边寻找答案、边归纳总结。知识伴随着实验的结束而产生,学生并不一定需要某方面全部或系统的知识储备。比如:是因为“一个群体动物的个体之间需要通讯”这点知识而引发“蚂蚁是怎样交流信息?”这一疑问的。从而激发学生参与探究的兴趣,最后得出两点结论:(1)蚂蚁的通讯方式之一是依靠气味,即利用了嗅觉;嗅觉感受器分布在触角上。此外,蚂蚁也会利用触角的功能相互沟通。(2)没有通讯,动物的个体间就无法取得联系,对群体生活的动物来说,孤立的个体取食和御敌都很困难,不同性别交配繁殖也将受影响。

三、实验程序的差别

四、认识规律的差异

验证性实验是以知识验证知识,属于“由理论指导实践,且巩固理论”的认知方式,在这种实验中并不能产生新知识,只注重习得知识的巩固和提高,锻炼实验技能。这种实验适于理论知识较丰富的高年级学生。比如:学生必须先通过文字或录像,也可以通过以前的已有认知,知道蚂蚁的嗅觉、触觉及相关知识,了解蚂蚁通讯和识别路径的方法,然后才能够设计合理的实验方案,并按步骤进行独立操作,得出正确的结论。而探究性试验是以实践来发现规律和知识,是典型的“由实践到理论”的认知方式,同时可衍生出“由理论再回到实践,以实践证明理论”的后续认知。这种实验适于激发低年级学生的好奇心、发现新知识。比如:先由实验探究出“蚂蚁是怎样交流信息的?”得出结论后,可能会引起学生许多其他的疑问,从而用这个结论作为理论基础,探索其他问题。

五、信息整理上的差异

验证性实验的信息来源具有单向性,习得知识来源于书本和教师,根据固定的实验程序进行操作,学生可以独立完成实验全过程,得出一个固定而统一的结果。比如:首先明确实验原理和目的要求,学生只要用准备好的材料、用具,按照规定的步骤将实验做完,就可以顺利地观察到蚂蚁是用嗅觉传递信息,用触觉识别路径的种种情况,不需要总结什么新知识,只需验证知识。而探究性实验由于强调学生自主探究,而且注意小组内的配合和组间交流,所以信息综合交叉、互助互补,共同归纳、共同得出结论,所以在信息整理上出现了兼收并蓄的局面。比如:学生首先要观察蚂蚁的群体活动,会不会发声,怎样取食等行为,还要会饲养蚂蚁,思考怎样设计实验方案,准备什么材料,怎样操作,会不会出现意外情况等,这些并不是一个人可以考虑周全的,必须共同商量才能完善。同时实验的结果也会多种多样,必须各组之相互交流寻找规律才可能得出较准确的结论。这就是信息综合整理。

六、思维方式的不同

验证性实验的思维方式是定向思维,求同不求异,从根本上说是一种规格教育。表现在:实验的目的和实验原理明确,材料用具固定,方法步骤不容改变,得到的结果要求一致或相似,学生不需要太多的想象和发挥,只重操作和观察理解。而探究性实验的思维方式是发散思维,突出表现在:提出问题可以多种多样。比如“蚂蚁是怎样交流信息的?”“蚂蚁是群居吗?”“蚂蚁有分工吗?”“蚂蚁靠什么发现食物?”“蚂蚁怎样通知其它蚂蚁?”“蚂蚁的触角有什么作用?”“蚂蚁之间怎样辨别亲疏关系?”等等问题。

实验计划的设计方案不同,不仅不同的问题有不同的设计方案,同样的问题也会有不同的设计方案。实验过程中产生的问题多种多样,解决的方法也多种多样。比如:学生会产生:“蚂蚁生活环境怎样?”“一窝蚂蚁有怎样的结构组成?”“蚂蚁养在什么容器中最好?”“蚂蚁吃什么?”“用什么材料和食物实验?”“工蚁中的侦察蚁怎样才能发现食物?”“怎样证实侦察蚁在纸片上留下气味?”“蚂蚁用触角怎样表达?”等问题,从而集思广益,找出解决办法。

七、实验结果的差异

验证性实验的结果是固定的,是学生实验操作必须努力达到的终极目标。比如:实验的结果必须能够观察到蚂蚁嗅觉传递信息的过程,再现并观察到蚂蚁识别路径的办法,学会设计实验情境的方法和能力,学生的发散思维也只能在这一结果基础上得以拓展。而探究性实验中,不仅不同的实验方案会产生不同的结果,就是同一方案得到的结果也会有较大的差别。这种实验结果的不确定性得出的结论也多,必然要通过交流、讨论,将事物不同层面的内容贯穿起来,才能得出较为正确的结论,当然也会激发新的探究活动。比如:探究性实验的假设可以是多种多样的,实验结论也可以是不同的。这些结论有的是正确的,有的却是错误的;有的是正确结论的某一方面,也有的是正确结论的另一方面。需要表达和交流才能去伪存真,归纳总结出正确结论。

八、教学方法的不同

学生实验的教学方式有三种:1示范—模仿式,即教师一边讲解一边做示范性操作,学生一边知觉一边做模仿性练习。例如,教小学生使用显微镜时,多采用示范—模仿式。2分段并进式,即将整个实验操作的过程分成几个程序段,学生在教师的组织和指导下,逐段地独立完成实验操作程序。例如,花的形态和内部结构的观察实验,分为外形观察、内部解剖、结构观察、系统认识等。3独立操作式,学生在教师的点拨下,或根据实验指导独立地完成实验操作程序。例如,大气压力作用下的覆杯实验等。

验证性实验的教学以独立操作式为主,注意教师的引导示范作用,实验操作步骤不容置疑,是一种居高临下的模式化教学方式。实验中的情境设置和实验流程都作了明确的规定,实验现象比较一致。

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