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实验创新设计

时间:2022-05-19 02:01:48

实验创新设计

实验创新设计范文1

摘要:物理是一门以实验为基础的科学,生动的创新实验能极大的激发学生好奇心和求知欲,调动学生探究积极性,同时也能培养学生的创新精神和创新能力。本文以《大气压强》这节课为例,介绍了几个创新实验,并提出实验创新的设计思路。

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关键词:大气压强;实验;创新设计

实验创新设计范文2

关键词:新课程;高中化学;实验创新

一、高中化学实验创新的意义

在化学实验教学中进行创新设计对提升学生的动手能力,激发学生的兴趣和创新能力以及培养团队合作精神等方面都有重要的意义。

1.有利于提高学生的动手能力

传统的实验教学虽然在一定程度上也培养了学生的观察能力和操作能力,却仅存于对概念、原理等方面的验证,老师通常是在讲实验、演示实验,学生则在背实验、看实验,这样却达不到真正意义上的实验目的,然而新课标实验教学则是注重探究性实验教学,让学生自己动手实验,这样不仅为课堂增添了几分愉快的气氛,还提高了学生的动手能力。

2.有利于激发学生的兴趣和创新思想

新课标实验教学是探究性实验教学,通过实验不仅提高了学生动手的能力,同时激发了学生学习化学的兴趣,让学生通过亲身操作实验,认识到化学学习并不是枯燥的,了解到化学与其他学科的不同之处,这样学生在不断的操作中锻炼出比较熟练的实验技能,有助于加深对相关知识的理解,还有利于激发其创新思想。

3.培养了团队合作精神

传统的化学教学中忽略了化学所伴有的探究性、发展性及团队合作性等功能,而新课标实验教学不仅注重探究性和发展性,更将学生间的团队合作发挥得淋漓尽致。回顾历史,化学实验并不是一个自己能够独立完成的实验,它需要一个团队来完成,这就要求学生具有团队合作精神,同时要求老师应培养学生的团队合作精神,因为“众人拾柴火焰高”。

二、影响新课程教学中高中化学实验创新设计的因素

1.外在因素――学校

学校不仅是实验教学设备的提供者,也是课程安排的操控

者。现如今实行新课标实验教学注重探究性实验,探究性实验就需要每个实验得做好几组数据,来验证所假设的课题,有时甚至不会出现我们想得到的结论,然而这样就会导致实验过程复杂而漫长,但是学校所安排的实验课程却少之又少,老师和学生只能放弃。既然实行新课标实验教学,那么学校就应先从这两方面进行改革。

2.主体因素――老师

老师是学生和学校联系的纽带,老师可以将学生比较好的想法和要求反映给学校,同时老师还是知识的传授者,新课标改革后,要求老师改变以前死板的教学方式,采用一种科学创新的教学方式来进行教学,以前实验课程的设置是验证性实验多于探究性实验,导致实验的作用受到限制,另外还重视学生对课题的认识,忽略了学生在实验过程中的体验。

三、改进高中化学实验创新设计的方法与途径

1.实验中学生有时会因为没有注意实验要求而造成药品浪费

我们将这些实验转化成微型实验,这样不仅锻炼了学生的动手能力,同时还节省了成本,减少了污染,使得学生真正做到绿色化学。例如,进行原电池与电解实验时,用1号锌锰电池的碳棒替代石墨电极,用盛放石蕊试纸的小塑料盒替代U形管或小烧杯做电解槽效果就很好。装置中两个电极的距离比在U形管中小很多,省电省时。塑料盒与小型U形管容积相当,而且材质无色透明,便于观察实验现象。使用时应用双面胶固定在塑料板或木板上,防止倾倒。

2.打破常规的实验教学内容

由学生选做实验,实验内容不应受教材的限制,这样具有较强的趣味性和探索性,有利于让学生更容易记忆知识,同时拓宽知识面。例如,学习了淀粉与葡萄糖的知识后,教师可以布置家庭小实验,让学生自酿甜酒。这个实验看起来简单,但是仅凭课本知识却无法完成。学生通过询问酿酒师傅、查阅资料、互助合作等手段,经过反复尝试后完成实验。当在课堂中讨论该实验时,不仅加深了知识点,更品尝到了探索、创造、成功的甘露以及失败的苦涩。

3.传统的实验教学多以验证性实验为主

新课标教学将验证性实验改为探究性实验,让学生设计问题和实验内容,同时老师再对他们的问题和实验内容进行辅导,使得学生明白自己的设置有什么地方不合理。例如,学习了浓硫酸以及稀硫酸后,教师可以引导学生提出浓硫酸与稀硫酸具有哪些物理性质与化学性质,如何区别这些性质,并将学生分成小组进行探讨。教师将学生设计好的方式做成纸条,让每组派代表进行抽签选择,自行进行装置设计,所需要的容器与药品汇报给教师并由教师提供。操作过程中,教师加以引导、协助和点拨,鼓励学生之间进行实验协作探究;实验结束后,学生就观察到的现象、分析的思路以及得到的结论进行相互交流、展开讨论;对出现错误和偏差的实验进行分析总结,找出失败的原因。

综上所述,通过对传统与新课标教学进行简单对比,可以看出,在世界发展的不同时期,教育的方式也在不断地发生变化,化学实验教学也在不断地改革,所以实行新课标改革实验创新设计是很有必要的,可以让学生认识到关注当今的环境问题从化学开始,从简单的实验室开始。

参考文献:

实验创新设计范文3

关键词:环境设计;色彩实验;改革创新

环境设计色彩实验课程旨在开发学生的分析能力和动手能力,使学生能够与今后的环境设计专业课知识贯通起来,为环境设计专业课的学习打下坚实的基础。如,通过色彩训练对几种常用色彩进行搭配与重组,并对其进行设计运用,最终达到环境设计师应具备的基本要求。

一、色彩实验课在环境设计专业中的基础作用

在环境设计专业中,色彩实验课程是不可或缺的基础课程。在室内外设计中,色彩课程有着重要的基础作用,它是室内外设计思想的重要体现。运用色彩搭配与创作是创造环境设计空间美感的重要途径。一名优秀的环境设计师能够在艺术设计作品中,运用个人主观意识进行色彩搭配创造,反复地调整色彩运用技法,设计出既能体现创新意识又能满足客户需求的空间色彩效果,这是设计师主观色彩意识运用能力的体现。

二、环境设计专业色彩课程的实验性教学模式创新探索

环境设计专业具有较强的综合性,融合了设计与科技,应当走在时代的前沿,培养环境设计人才的创造性思维、文化素养和正确的审美观,并能熟练掌握各项专业技能。从实际出发,从环境设计基础必修课的色彩课程的实验性教学入手,不仅要求学生掌握相关的基础知识,更重要的是使学生具备较强的分析能力,从而大胆开拓教学方法,拓展教学思路,创立新的教学方式和方法。只有这样,才能使中国的环境设计教育与设计作品尽快接近世界先进水平,进而构建具有中国特色的当代环境色彩基础教学体系。

1.环境设计色彩课程的实验性思维开发

现在的艺术专业学生大多是通过艺术类考试进入大学的,但是他们的绘画水平也存在差异性。一些学生为了高考升学学习艺术,缺乏对色彩基本知识的掌握,缺乏创造力与思维能力。所以,在教学内容的安排上,教师要考虑到学生的实际情况,合理安排色彩实践教学内容,根据每位学生的色彩创作进行针对性的指导以激发学生的想象力,引导学生在学习的道路上往更深的方向进行探索,达到开发思维、引导创作的教学目标。

2.环境设计色彩课程的实验教学改革创新研究

在环境设计基础教学的过程中,教师首先要明确教学内容,让学生掌握基础知识与技能,提高学习效率与方法。因此,在色彩课程的教学安排上,教师要进行实验性教学的创新设计,通过这门基础课程让学生能够拓展设计思维,提高创作能力,加强对色彩知识的理解,提升色彩表现能力。这样可以为进行环境设计创作的学生提供更加充分的发展空间。在天津农学院园艺园林学院艺术系,色彩课程分为室内实验和室外实验两种实验方式,室内教学为60课时,室外教学为60课时。室内色彩实验以色彩写生训练作为主要创作方式,通过室内静物的不同摆放进行水粉画艺术的创新技法表现,目的是通过相对稳定的绘画环境使学生认识到写生色彩的基本理论知识与创作方式。通过反复创作,让学生掌握色彩创作的基本原理与绘画技法,学会主观性地选择与处理色彩,进而为环境设计创作打下色彩基础。校外色彩实验课将课程与环境设计专业紧密贯穿起来,进行有关色彩风景的绘画训练。如,带领学生到江西婺源写生实验基地进行色彩风景写生训练,让学生在自然风景中了解色彩的基本原理与绘画创作方式;让学生通过对自然景观的描绘,强化色彩知识,以开发学生的创新思维与创新意识。通过室外的色彩风景写生实验课程教学,增强学生的团队意识与运用已有知识创造性地解决问题的能力。因此,室外色彩风景写生实验课程不仅是知识和技能的体现,更是培养学生的创新意识和创造性思维能力的重要途径。通过实验化色彩基础专业课教学,学生能够充分了解色彩专业理论知识,并能多方面掌握色彩理论知识。环境设计色彩原理在设计中的运用需要多看、多想、多创作、多变化、多组合。因此,色彩写生实验课程的训练目的是为了创作和观念的创新。色彩实践形式是色彩创作实现的形态,既可以是纸上的写生形态,也可以是画布上的写生形态,通过色彩的搭配,用主观色彩进行设计,使学生真正具备设计思维能力。同时,通过这些实践性练习,可以激发学生的审美意识,满足环境设计色彩的需要。

总之,环境设计专业无论是基础课还是专业课,在教学内容与教学方法的设置上,都应将实验教学作为重点课程。只有不断地改进教学理念,完善授课方式方法,才能为社会培养出既有创新能力又有动手能力的优秀设计人才。

参考文献:

[1]袁振藻.中国水彩画史.上海锦绣文章出版社,2009.

实验创新设计范文4

关键词:POP设计;实验艺术;教学创新

随着社会经济的不断发展和现代商业的不断繁荣,作为商家经营过程中重要促销手段的POP广告在我国已经得到了极为普遍的使用。POP即Point of Purchase 的简称,也就是我们通常所说的卖点广告。在百货公司、零售商店、商城等各售卖场所,POP承担的重要职能是展现强有力的说服力,对现场的消费氛围及卖场气氛形成有利刺激,从而对商品销售发挥巨大促进作用。

1 现阶段POP设计教学中存在问题及原因

现阶段,POP广告主要具备两方面特点,第一是呈现形式多样化。POP使用范围极为广泛,具有多种多样的类型,在用材上具有非常广阔的选择空间,设计手法多样而多变,因此往往会呈现出多样化形式。POP广告的第二个特点是具有较强的通俗性。这一特点表现在POP广告中普遍使用的符号、元素及文化等,通常具备流行、美誉度高且在大众范围内具有较高认知程度等特点。

POP广告自身的特点是与市场经济竞争规律相适应的,具有存在上的客观性。然而,对于高校艺术设计专业来说,POP自身特点给其设计教学工作带来了诸多挑战,导致目前POP设计教学中存在诸多问题。主要问题包括以下几点:1)在POP设计教学中教学方法和教学思路缺乏统一性。在目前的POP设计教学中,不同院校彼此之间并没有形成统一的教学体系,院校与院校之间的教学方法和教学思路各不相同。2)在教学过程中不能有效激发学生对这一课程的学习热情。在POP设计课程学习中,由于理论知识的枯燥抽象及静态图片表述力度的欠缺,学生往往对这一课程的学习没有太大兴趣,缺乏必要的学习热情。3)在学习POP设计课程后,学生认知度极为有限。在目前POP设计学习中,学生通常是把这一课程简单的作为一门必修课程去学习,导致在学习过程中无法取得教学预期效果,在课程学习完毕后,很多学生对于POP设计还是缺乏应有的认知深度,对于POP广告不能进行准确认知。

在POP设计教学中,之所以会存在以上问题,主要还是因为各高校在展开课程设计及设置时,对POP广告自身独特性没有进行准确把控,各院校往往是根据自身现有师资力量及教师专才对课程进行设置,对教学内容进行规划。因此,在各院校之间、各授课教师之间,POP设计教学在教学内容和教学质量上存在较大差异,导致学生对课程内容及POP广告认知存在偏差。因此,必须对高校POP设计教学进行改革和创新,使教学质量和教学效果得到进一步提升,而这一目的可以通过实验艺术相关理论的引入加以实现。

2 基于实验艺术进行POP设计教学创新方法

2.1 将实验精神融入POP设计教学及学习过程中

实验艺术是对既有标准外的形式及观念展开探索研究,在开展艺术实验基础上对人与人之间的诸多问题进行实验。实验艺术将实验精神加以有效凸显,和人们在进行认知时的思维特征――好奇、怀疑及探索相符,可以使学习过程中的主动性和积极性显著增强。因此,可以实验精神融入到POP设计教学和学习过程中,使学生在课程学习过程中树立实验探索精神,从而将学生关于POP广告的认识偏差加以有效消除。

在POP设计教学过程中树立实验精神,需要着力开展三方面工作。第一,在对课程抽象理论进行讲解时,要加大实际案例的使用力度,使理论知识讲解活化,加强课堂教学的生动性。第二,要合理进行问题设定,使学习目标对于学生来说具有一定难度,但经过努力又可加以实现,同时,要对学生目标实现过程中遇到的各种问题进行指导。第三,对学生自信心的培养给予足够重视,有效激发学生的学习动力及学习积极性,使学生对于POP设计课程的学习热情显著提高,促进学生创造性思维的开发。

2.2 利用实验艺术的个性化实现商业审美中的共性

在市场竞争极为激烈的当代社会商业,POP广告必须在视觉上具有一定的冲击性,在艺术上具有自身的个性,这样才能够留给消费者深刻的印象,从而使其刺激消费的基本职能得以发挥。因此,在POP设计教学中,要对个性化设计加以提倡,这样不仅可以对学生学习热情进一步激发,还可培养学生的创新能力。同时,在具体教学过程中,要对实验艺术与POP广告之间的艺术个性加以区分,使学生明白,在对POP广告个性化进行追求时,核心立场不是作者本人,而是消费大众的审美诉求,这也是商业审美共性实现的根本需求。

2.3 利用实验艺术实验性对视觉形式加以开发和延伸

在实验艺术中,其实验性主要体现在三个方面,分别是对边缘美学展开探索、对现有状态和形式加以变化、对相关材质进行研究与实验。在POP设计教学中,可以对这三方面内容进行借鉴,帮助学生对视觉形态进行有效开发和寻找。在对实验艺术实验性进行借鉴过程中,要注意从消费大众角度出发,对实验性启发方式加以改进,在学生中树立与大众审美相符的设计理念。具体实现方法为:对学生在新形态挖掘中视角转化的应用加以引导,鼓励学生在既有元素之上开拓其新功能,鼓励学生利用元素新属性的发展或强化实现新视觉形象的建立等。

2.4 在已修课程理论基础上对实验路径进行科学设定

在POP设计教学中,重要的教学目标之一就是在有限学时内,通过课程讲授,使学生对POP广告实现多维认知,对多重知识领域进行准确把握,而这一教学目标的实现,离不开对已修课程理论知识加以合理运用,并且在此基础上对试验路径进行科学设定。这样不仅可以帮助学生完成从认知到设计的顺利转变,同时还可以帮助学生对已学课程进行融会贯通,促进各种艺术设计课程从概念化递进为应用性,使学生学到的各种理论知识得到实践和应用。

3 结束语

艺术设计工作本身就是不断实验的过程,在POP设计中尤其如此。在POP设计教学中,要将实验艺术相关理论加以有效融合,在此基础上寻找资源对教学工作进行改革和创新,从而促进学生对POP设计的深入理解,使学生的设计能力和创造性思维得以提升,真正实现POP设计教学创新的价值。

参考文献:

[1]宋钊,潘荣,李海宏.借鉴于实验艺术的POP设计教学创新研究[J].装饰,2009,14(8):120121.

实验创新设计范文5

【关键词】化学实验;创新;设计

【中图分类号】G632【文献标识码】A【文章编号】1674-4810(2015)35-0083-02

化学学科的形成源于化学实验,实验是化学学科体系的本质所在。通过不断地进行化学实验实践,研究者不断探索和拓展化学学科的研究领域,同时培养和提高自身的研究能力和思维能力。因此,化学实验是化学学科极其关键和重要的组成部分。在如今的化学教学中,尤其是在中学教学阶段,实验教学能够帮助初涉化学领域的学生更好地理解和掌握知识点、锻炼抽象思维能力。因此,对化学实验设计与教学进行创新探讨与研究具有重要的教学意义。

一中学阶段化学实验教学的现状

经过对传统的化学实验课堂教学的观察和研究,发现传统的教学方式仍然在课堂上占据主导地位,主要依赖于教师对实验的亲自操作和讲述,学生只是通过教师的化学实验操作明白了某个规律,在化学实验过程中并没有充分地发挥自主思考能力,成为知识的灌输对象。最终化学实验教学变成与化学教学捆绑在一起的呆板的教学活动。为了更加准确地掌握高中阶段学生对化学实验的学习情况和学习兴趣,以及了解学生主动进行化学实验探究的情况,张英波老师曾经对某一学校的高二年级学生进行问卷调查,随机挑选高二年级不同老师任教的、不同层次的9个班共400名学生参与问卷调查,使调查具有一定的客观性和代表性,随后对调查问卷结果采用SPSS17.0进行数据统计与处理。调查发现,在实验兴趣方面,大部分学生停留在感知兴趣和操作兴趣的表面层次,在遭遇实验失败或遇到异常现象时,学生表现为探究兴趣不会持久,在改进装置并使之微型化方面创造兴趣明显不足。随后,分别对化学成绩不同层次的学生以及不同性别的学生化学实验能力的差异进行检验,发现不同化学成绩和性别的学生的化学实验能力并没有显著差异。目前来看,不论是成绩较好还是成绩较差,不论是男生还是女生,对化学实验创新的认知在兴趣感知、主动思考、动手实施三个层面均存在不足。

二化学实验设计与教学的创新原则

1.理论与实际结合原则

在化学实验创新教学过程中,一定要突出理论与实际相结合。首先,教师要充分注重基础知识的教学,对实验过程涉及的基本概念、原理要深入细致地分析,使学生充分认识到其对加强基础学习的重要性,为学生进行实验操作打下良好的理论基础;其次,学生在对理论知识进行充分的了解和学习后,对实验创新进行实践操作,同时在操作过程中要注意发现是否存在新的问题、新的实验现象等;最后,在老师的指导下对创新实验实践活动进行分析和总结。通过实践对创新成果进行检验,感悟创新的价值,增强参与创新设计的积极性,从而使学生的创新意识和创新能力得到发展和提高。

2.安全环保原则

由于化学实验过程中使用的实验用品部分具有一定的危险性,教师在实验之前必须向学生强调具有毒性、易燃、易爆、腐蚀性药品的取用及保存,废物的处理和药品的回收等方面的规范行为,实验教学要注重提高学生的安全意识,同时把环保理念作为实验创新教学的一个重要内容,通过实验教学提高学生的环保意识。

3.效果与效益最优化原则

对化学实验的设计进行创新性改进,一定要注意效果与效益最优化原则。效果最优化即通过实验设计的创新,可以使实验效果更加明显,实验速度更加快捷;效益最优化即通过实验设计的改进可以降低实验的成本,简化实验的过程从而减少实验误差的概率,因此在改进、优化实验方案中一定要注重改进后实验的效果与效益是否已经最优化。

三化学实验改进与创新的案例

1.浊液和胶体中胶体粒子大小区分实验

在必修一胶体的性质探究实验中,有浊液和胶体中胶体粒子的大小对比实验,通过前期的理论学习,学生已经对实验目的有了一定的了解,即此实验是为了证明浊液中胶体粒子大,胶体中胶体粒子小。教材中,对Fe(OH)3胶体和泥水进行过滤,观察现象。实验装置包括带铁圈的铁架台、漏斗、烧杯、玻璃棒、滤纸等,实验过程中总共需要过滤两次,通过两次过滤实验来辨别浊液中和胶体中的胶体粒子大小,但是实验过程中仪器笨重,操作麻烦。在经过改进后的实验设计中,整个实验过程只需要三张滤纸即可完成实验过程。具体操作过程:把三张滤纸叠放,用滴管吸取泥水滴在叠放的滤纸上。实验现象:在最上层滤纸上会有固体小颗粒,而第二层上对应位置没有固体颗粒,只是呈湿润状。实验说明:浊液中的粒子不能透过滤纸。接下来,在滤纸的另一位置滴上几滴Fe(OH)3红褐色胶体,会看到在第二层甚至第三层滤纸的对应位置都有红褐色,说明胶体中的胶体粒子透过了滤纸,从而验证了浊液中粒子比胶体中粒子大的事实。经过实验设计改进前后的对比可知,改进后的实验设计当中运用到的实验器材简化了许多,操作起来简单方便,实验对比效果也更加明显。

2.化学能与热能的相互转换实验

在必修二中的化学能与热能相互转换章节中,通过对Ba(OH)2·8H2O+NH4CL的化学反应实验现象进行观察,证明该反应过程吸收了热量。教材上的实验操作:将两种晶体一起放入烧杯中,并将烧杯放在滴有几滴水的玻璃片上。在快速搅拌以后,提起烧杯可以发现玻璃片和烧杯底部粘在了一起,同时烧杯上的水滴变成了冰状物。通过实验现象分析可知,由于实验过程中烧杯中的化学反应吸收了大量热量,从而使水滴结冰,因此也可以证明该实验为吸热反应。但是在实际操作当中发现,如果搅拌时烧杯有所滑动,或者室温较高,玻璃片与烧杯底部往往粘不起来,针对此问题对实验设计进行了改进。改进设计:将实验过程中玻璃片上的水滴换成冰醋酸再进行实验操作,多次实验现象发现将水滴换成冰醋酸后烧杯和玻璃片更加容易进行黏合,因此实验效果更好,这是由于冰醋酸的熔点比水高(16.6℃),在吸热的过程中更加容易结成冰状物。因此,在很多实验中如果对实验材料进行稍加改进,实验难度会降低,实验效果会更好。

四结语与建议

在中学的化学教学中,通过化学实验实践操作很好地培养了学生的动手能力和创新精神,因此化学实验在学生的学习过程中占据重要的地位。然而在目前的中学化学教学过程中,实验的优势作用并没有得到很好的发挥,因此化学实验在设计和教学中还具有相当的创新优化潜力。同时,随着教育体制改革的不断推进,未来的化学教育体系会越来越注重学生的实验动手能力和创新精神的培养,对广大教育工作者会提出更高的要求,而未来的实验创新设计应当以挖掘课程资源为基础,以化学实验的教学观念、教学目标、实验过程、实验教材和实验评价五个方面为主要着眼点进行教学理论与设计创新,同时在实际的教学过程中应当加强学生的主导地位和主动学习的能力,如设计良好的探究式教学情境,激发学生的探索欲望和创造能力,同时要鼓励学生的各种发散性思维和想法,并在有条件的情况下一起进行探究式活动。相信通过老师和学生的共同努力,化学实验在设计与教学上的创新发展必定能取得很好的成果。

参考文献

[1]黎晓霞、蔡河山、易芬云.化学实验教学改革的研究与探讨——以分析化学实验为例[J].广东化工,2010(3):37

[2]秦于章、代旭娅、郑云祥.中学化学实验创新教学研究[J].中学生数理化(学研版),2015(5)

[3]刘芳红.新课程背景下的中学探究式化学实验教学策略的研究[D].西北大学,2013

实验创新设计范文6

关键词:化学 实验 设计 创新

实验改进是培养学生创造性思维能力和创新精神十分有效的途径。化学实验的创新方法很多,教师应该学会如何选择创新点,即学会寻找从何处创新。一般来说,实验创新可以从以下几方面进行考虑:

一、改造实验仪器

传统的实验仪器由设计到推广已经有一百多年的历史了。人们在使用每一种仪器的时候,往往能够很好地牢记每一种仪器在使用时应注意什么,操作时在避免出现危险方面也可以做到最好,可是却很少进一步想到如何让这种危险或其它不利因素的可能减小为零;在充分享受某种仪器带来的非常好的效果的同时,而忽略了该仪器的笨拙或使用时的千万小心。这种视经典为权威的思想和不自觉的意识,往往就是教师缺乏创意的症结所在。实际上,科学的实验方法就是应该不断地发现问题和解决问题,而不是回避问题,各种仪器的不利之处无疑都给我们提供了实验创新的课题。

以酒精灯为例,传统的酒精灯在使用时不得不遵守一些特殊规定:不能装满酒精,不能相互点燃,不能用口吹灭等等,究其原因,主要是它无密封性,易泼洒酒精引发火灾;其次是其扁平的外形,虽然重心较低、稳定性较好,但受辐射面积也大,促进酒精气化,致使燃烧和吹灭时不安全。

考虑这些方面,有人就设计了一“安全酒精灯”,让其瓶口用单孔橡胶塞塞住,灯芯置于一玻璃管中,插在橡胶塞中,玻璃管长度插至接近酒精灯瓶底。通过这一简单的设计,就解决了密封性问题,同时可装满酒精,可相互点燃,可用口吹灭,甚至可以倒置燃烧而不用担心会泼洒酒精。

这一简单的设计无疑给了我们很大的启发:传统并不一定权威,只要我们开拓思想,创造之门定会为我们敞开。

二、改造实验装置

氧化还原反应装置或多或少也存在一些问题,例如连接仪器多、会产生有毒尾气、操作起来不太方便、反应操作时间长而不利于课堂教学等等,要进行实验创新和改革,这些多应该成为考虑的因素,因为它们意味着有可变之处,可通过改造而优化。

例如,在一氧化碳还原氧化铜的实验中,在传统的实验中,需要先制一氧化碳或准备一个较大气囊,同时要有还原氧化铜的装置,而且要进行尾气的回收,否则在演示实验时会对学生的健康有影响。从这些方面看,操作十分繁琐,如果在课堂上演示实验,需占用很长时间。有人对此实验进行了改革,先在实验室制好一锥形瓶的一氧化碳,用橡皮塞塞紧,在课堂教学的过程中,取一螺旋铜丝,在酒精灯上加热烧黑,趁热立即放入装有一氧化碳的锥形瓶中,铜丝又恢复成光亮的红色。此反应十分简单明了,任何连接都不需要用,也不用担心会有一氧化碳污染空气。

类似的实验,在用一氧化碳还原氧化铁的实验中,也可以设计选择一长试管,在试管底部放入草酸,在中部放置氧化铁粉末,两者中间隔一团棉花,分别在两药品部位之下各放置一个酒精灯进行加热。这样,在试管底部草酸钠受热分解产生的一氧化碳可直接进入中部与氧化铁发生反应,从而也使整个反应操作简化不少。由此可见,传统的实验装置虽然有可靠性和可固定思维的规律,但不一定是最佳方案,只要充分发挥和挖掘教师和学生的创造性,一定可以找到更好的方法。

三、针对实验问题,设计解决方案

在一些实验过程中,常由于物质化学性质的特殊性,给实验增加了难度甚至危险性,一般教师都是避开的,而只给学生正确的方法,殊不知,在这些操作中,却蕴藏着丰富的内容来供给学生创新,用以培养他们的创造思维能力。例如在浓硫酸的稀释过程中,如果向浓硫酸中滴加水,会有危险,但如何让学生看到该操作的危险性呢?直接向一烧瓶的浓硫酸中滴加水,由于沸腾而飞溅出来的水滴非常小,并且持续时间短,所以沸腾现象不明显,不足以说明问题。此时可启发学生进行改进,例如可将浓硫酸放在培养皿中,将一大漏斗内壁上贴几条湿润的石蕊试纸,然后罩在培养皿上,用吸管吸足水,从漏斗管中插入,接近浓硫酸液面时,将水滴下,浓硫酸立即沸腾,虽然飞溅的液滴仍然很少,但留在试纸上的红色斑点却能把飞溅的液滴“记录”下来。通过这种设计,既能很好地说明将水注入浓硫酸中进行稀释的方法具有危险性,又让此演示的过程毫无危险,而且形象生动,富有启发性。

又例如苯酚与溴水的反应实验中,应该向苯酚的稀溶液中滴加过量的浓溴水,此时也不妨将实验进一步深化,问一个“为什么”必须这样,从而引导学生动脑,想到做对比实验:如将少量浓溴水滴入苯酚稀溶液中,以及将少量苯酚稀溶液滴入浓溴水中,看能否得到白色沉淀。

四、根据物质的化学性质设计实验

根据物质的化学性质,也可以设计一些有趣的实验,既能丰富课堂内容,提高学生学习兴趣,又能巩固知识。例如,金属钠能与水剧烈反应生成氢气和氢氧化钠,教材上的实验就是将钠放入水中反应,观察现象,另收集一试管气体点燃,显得过于简单。此时不妨设计一套实验,取一U型管,装满溶有少量酚酞试液的水,在其一端管口塞上一只带尖嘴导管的橡胶塞,且在橡胶塞底部插入一小钢针。让钢针插上金属钠块,使活塞关闭后立即塞入U型管的另一个管口(要迅速,防止有空气进入而产生危险),可清楚地看到,钠块立即与水反应,U型管里的溶液很快变成红色(生成了碱性物质),同时产生大量气体,使水从另一端能够形成美丽的喷泉,且喷泉颜色逐渐变浅,反应完毕,打开活塞,用燃着的木条接近尖嘴,可看到气体的燃烧现象(生成了氢气)。该实验在原理上十分简单,也很容易操作,实验过程中既可观察钠与水反应的现象,又由现象能推出反应中生成了氢氧化钠和氢气,而且能够大大增加学生学习的兴趣,启迪他们的思维,进行创造。

同是喷泉实验,在讲乙酸的时候,可向装有小苏打的饱和溶液的平底烧瓶中倒入适量的浓醋酸溶液,迅速塞上带有长细嘴导管的橡胶塞,也可以得到高达三四米的喷泉。既表明乙酸的酸性比碳酸强,具有酸的通性,又有启发性:将化学知识与物理知识简单地结合,就能创造丰富多彩的实验内容。

实验创新设计范文7

关键词:钠;观察;燃烧;创新设计

文章编号:1008-0546(2012)04-0093-01 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2012.04.041

钠是一种典型的金属元素,是化学课程标准中要求的重要元素化合物知识,也是高中阶段学习的第一种金属元素,学好本节内容对其他金属元素的学习具有指导性作用。在本节学习中用到多种方法,如观察法、实验法、比较法、归纳法等,是学习元素化合物知识的重要方法,这其中观察法和实验法是最为直观的体验学习方法,最易激发学生学习兴趣,培养学生能力,值得老师去潜心研究,精心设计,从而为学生呈现最佳的学习情境。

一、问题的提出

教材在本节内容中主要设计了三个实验:金属钠的取用及观察、钠的燃烧、钠与水的反应,旨在加强学生对于钠的物理和化学性质的认识,但传统的实验方法均存在观察效果不佳等缺点,影响了实验的功能,有待改进。细细搜寻了一下有关钠的性质实验创新设计,有关钠和水的实验研究比较多,有些效果也很好,在此就不做过多的介绍,本文主要谈谈我对钠的观察和钠的燃烧两个实验的创新设计。

二、钠的观察实验创新设计

1.传统的实验方法

取一小块金属钠,用滤纸吸干表面的煤油,用小刀切去一端的表层,观察表面的颜色;将其放置在空气中,观察表面的颜色。

2.存在的不足

主要有两点:一是用小刀切去金属钠一端的表层后,其暴露的断面比较小,不利于学生的观察,二是钠在空气中极易被O2氧化,所以断面迅速氧化成灰白色,而不太容易认识到它的“庐山真面目”。

3.实验创新设计

学生在进行分组实验时,钠氧化后变成灰白色这个现象是很容易观察到的,所以关键在于怎样给学生清晰呈现金属钠的银白色,从而形成良好的对比效果。

这里介绍一种自制钠棒的方法,仪器选择:两支大小不同的试管(将小试管插入大试管里,要求两管壁之间的间隙尽可能小),实验方法:先加热大试管,减少试管里的空气含量,取花生米大小的一块钠,不要用滤纸吸干表面的煤油,迅速用小刀切去表面氧化层,放入大试管里,在酒精灯上继续加热,与此同时也加热小试管的底部,待到钠熔化时,把小试管快速插入大试管底部,液态钠充满两试管壁之间,立即用熔化的蜡烛封闭两试管口的空隙,使钠和空气隔绝,一根闪亮的“钠棒”就做好了。

4.实验的优点

(1)观察效果佳

透明的玻璃,银白色的金属钠闪闪发光,极具震撼的视觉效果,给学生留下了很深的印象,与钠氧化后的灰白色形成鲜明的对比,让学生自然理解了这一氧化的过程,进而会认识到钠是一种很活泼的金属,为下面钠的化学性质学习进行了很好的铺垫。

(2)保存时间长

在实验过程中最大限度的隔绝氧气,使得金属钠不易被氧化,故钠棒可以保存很长时间。

三、钠的燃烧实验创新设计

1.传统的实验方法

将一小块金属钠放在石棉网上加热,观察现象。

2.存在的不足

主要有四点:(1)加热石棉网温度升高慢,难以迅速达到钠的着火点,但促使了其氧化,使得钠在燃烧之前,表面产生了大量的暗灰色物质,严重影响了实验的效果;(2)一般石棉网成分比较复杂且不太干净,钠在其上面燃烧不仅火焰颜色有异样,同时生成产物也不纯,影响观察实验的现象和Na2O2的颜色;(3)钠燃烧的温度很高,完全敞开式的反应体系,可能会使产物大量汽化,留在石棉网上的Na2O2很少;(4)实验对石棉网有损耗。

3.实验创新设计

笔者尝试了用坩埚、铁片、试管等进行钠燃烧的实验,用坩埚的可视性差,实验之后附在坩埚底部的黑色物质较多,难于清洗,故否定,用铁片的优点是钠燃烧现象较明显,铁传热快,缩短了反应时间,但反应结束后铁片上的黑色物质更多,不利于观察Na2O2的颜色,相比较而言用试管进行实验效果最好。取一支破损无底的试管,洗净晾干,用试管夹夹好一端备用,取黄豆大金属钠,去除表面的氧化层,放到水平放置的试管中部,用酒精灯对准放钠的部位加热,可以看到钠先熔化成闪亮的小球,接着燃烧,黄色火焰,同时产生大量的白烟,此时可以以试管夹夹住的地方为支点,上下轻轻摇晃试管,这样有利于空气进入试管,排除烟,同时燃烧现象更明显,熄灭后,试管内留下非常明显的淡黄色固体。

4.实验的优点

(1)废物利用

化学实验的过程中会产生许多的破损试管,收集起来可用于此实验,变废为宝,也是对学生的一次很好的节约教育,当然从学生实验安全的角度考虑,老师可以对破损的试管进行一定的处理,将不规则的破损端口截去。

(2)实验干扰少,现象明显

洁净的玻璃对于观察钠的燃烧现象,以及最后观察Na2O2的颜色都没有干扰,能最佳的呈现实验的本身,是很好的载体。

(3)生成的产物多

此实验装置可看成是半敞开的,相对于石棉网、坩埚、铁片完全敞开式的实验装置,减少了产物的损失,最后生成的Na2O2比较多。

四、实验思考

新课程的实施已有好些年头,在此过程中我们也发现了教材编写中存在一些不足,尤其是一些实验的设计并不符合新课程的理念,期待更多的一线教育工作者广开思路,提出好的建议,更希望教材编写者能集众家之长,改进实验方案,更好的发挥实验的功能。

实验创新设计范文8

关键词:化学;探究性;实验设计

探究性实验是培养学生实践能力、创新能力的主要手段,它能较好的培养学生的科学素养,并将新课改三维一体的教学目标落实到实处[1

].

一、设计初中化学探究性实验的基本要求

1.要符合科学性.教师设计的探究性实验,无论是对化学成份的探究还是对物质性质的探索,都要符合科学性,在探究过程中,提出的观点,或者是对问题与现象解释都要依据化学原理,不能随意的臆造.比如,探索MnO2能不能在H2O2起到催化剂的作用,不仅要看H2O2分解反应的速度有没有发生变化,还要看MnO2在反应前后的质量与化学性质有没有发生变化,这就必须要求学生在反应结束后提取MnO2,并测出它的质量是否与反应前一样.如果要验证它是不是MnO2,还可以让它加入到氯酸钾中,看看氯酸钾的反应速度是不是变快了,从而确定它还是MnO2这个物质.在整个教学过程中,不仅要注意教学目的与教学方法之间的联系性,还要注意教学过程的逻辑性,并尽量贴近学生的生活实际来设计探究性实验.

2.要使实验简单化.初中学生所探究的化学问题,在化学学习中是早有定论的,之所以让学生进行科学探究,目的在于培养学生的实践能力与创新能力,实现学会向会学的转变.教师在设计探究性实验的时候,要考虑实验的可操作性,初中学生的化学知识与生活经验都很有限的,过于复杂的探究性实验是无法完成的,如果学生在多次探究性实验中都无法体会到成功的喜悦,势必会失去信心.因此,在设计化学探究性实验的时候,无论从器材的选择上,还是操作上都要考虑初中学生的可行性,过于复杂的装置或者实验步骤,会使学生产生畏惧感,影响到学生学习的积极性.

二、设计化学探究性实验的途径

1.从常规实验中出现异常来设计.由于化学药品放置的时间长,或者是混有杂质的影响,使常规的实验出现了预料之外的现象,此时,教师只作粗略的解释是很难让学生理解的,而且也不利于调动学生探知的积极性,最好的教学方法就是让学生进行探究.比如,在装有NaOH溶液的试管里滴几滴无色的酚酞,溶液会变红色,当向红色的溶液中滴入稀HCl的时候,理应只看到红色逐渐褪去,但在具体的实验中还看到汽泡产生了,这是没有想到的现象,教师可以根据这个“异常”现象设计一个让学生探究的实验.学生通过实验最终探究出这一异常现象的原因是NaOH中混有一定量的Na2CO3.

2.利用学生的疑问来设计探究性实验.初中化学对于才接触化学学习的初中生来说是有难度的,尤其是化学上有很多的概念、原理,而且初中化学内容所涉及的生活知识也很多,实验操作的要求也不低,因此,学生在学习的过程中会遇到不少问题,产生了很多的疑问,教师可以利用学生的疑问来设计探究性实验,这样不仅让学生解决了自己的疑问,还提高了探知的能力,并能更大限度的激发学生的学习兴趣,这样的教学效果远远比教师简单的释疑要好.比如,人们在进入深的山洞或者地窖的时候,要做个“灯火试验”,测测里面的CO2气体是不是很多,怕人窒息.有的学生查阅资料后提出: CO2在空气中的体积比达到6%的时候,人就会窒息了,可是,蜡烛在6%的空气里不一定熄灭,也就是说灯火试验并不可靠!这是一个很好的问题,最好是设计一个实验让学生探究一下.这个实验的设计的关键是让空气中的CO2的含量怎么才能达到6%.教师可以这样的引导学生:在探究空气中氧气含量的时候,我们是怎么知道它的体积百分比的?学生在教师的点拨后,想到了这样的设计:在集气瓶里事先灌注6%体积的水,然后用这个集气瓶(排水法)来收集稀盐酸与石灰石反应所产生的CO2,再利用点燃的蜡烛伸入该集气瓶里,看看蜡烛火焰是不是熄灭了,从而验证“灯火试验”的可靠性.

三、及时做好教学的反思

在进行探究式教学的时候,教师要理解新课程教学理念,及时做好每一节课的反思,反思自己的教学设计与教学过程,有没有将教学目的与教学方法有机的结合起来,在教学的过程中有没有凸显学生是学习的主体地位,设计的实验有没有脱离学生的实际,有没有增加学生的学习负担,学生在学习的活动中有没有积极的参与.教学反思的目的并不在于做“检查”,而是为了今后的教学能取得更好的效果,使学生的科学素养得到更好的培养.

总之,探究式教学是新课程教学的重要模式,而设计好各种探究性实验是新课改对教师的一项重要要求,作为一名新课程教学的教师,应该勤于钻研,并在实践中不断的探索、总结,使驾驭新课程教学的能力得到不断的提高.

实验创新设计范文9

关键词:二氧化锰;催化剂;过氧化氢;“一改两不变”特性;实验设计

催化剂是初中化学的一个重要概念,我国现行的各种版本初中化学教科书对催化剂的定义大同小异,基本内容是“在化学反应里能够改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生变化的物质叫作催化剂。催化剂又叫触媒。”从催化剂的定义中可以归纳出催化剂具有“一改两不变”的特性。教科书都是利用二氧化锰加快过氧化氢分解对催化剂进行说明介绍的,其中人教版[1,2]、仁爱版[3]、粤教版[4]都设计了探究实验活动以说明二氧化锰的作用。但是,教科书的探究设计只是说明了“一改”,而“两不变”并没有得到实验事实的检验。一些已经发表的实验改进中,也只是重在“一改”,而“两不变”特性并没有得到重视。因此,我们对实验进行了重新设计,希望用实验事实向学生说明催化剂确实具有“一改两不变”的特性。

一、关于教科书的实验设计

人教版[1,2]、仁爱版[3]教科书的实验设计述评已经另文[5]讨论了,下面主要讨论粤教版[4]教科书的设计。1.教科书的实验设计(1)取4mL10%的过氧化氢溶液放入试管中,用带火星的木条实验。(2)取少量二氧化锰放入试管中,用带火星的木条实验。(3)另取4mL10%的过氧化氢溶液放入试管中,加入少量二氧化锰,用带火星的木条实验。(4)待步骤(3)的试管内的溶液不再放出气泡时,重新加入4mL10%的过氧化氢溶液,再用带火星的木条实验。2.教科书实验设计的不足(1)笔者以为,实验设计不太严谨,没有说明过氧化氢受热能够缓慢分解的事实[5]和二氧化锰受热能不能产生氧气的问题[6]。(2)使用过氧化氢溶液的浓度太高、数量太多,导致反应太剧烈。(3)放入过氧化氢量多,导致实验步骤(3)反应时间长使实验步骤(4)的等待时间变长。(4)通过实验只是说明了“一改”,而“两不变”并没有得到实验事实的检验。

二、改进实验的设计思路

让二氧化锰在酒精灯火焰上加热,观察不到明显现象也不能让带火星木条复燃,以说明在一般的加热条件下二氧化锰不能分解产生氧气。给过氧化氢溶液加热,观察到产生一些细小的气泡却不能让带火星木条复燃,说明即使在加热的条件下过氧化氢的分解也是非常缓慢的。用实验说明使用少量的二氧化锰就能够让过氧化氢在常温下迅速分解出氧气。通过在二氧化锰中多次滴加过氧化氢溶液都能够产生氧气,二氧化锰没有看到减少,说明消耗的是过氧化氢。把水蒸发后回收二氧化锰并称其质量,以证明二氧化锰的质量确实没有变化。用回收的二氧化锰重新催化过氧化氢的分解仍然有效,以证明二氧化锰的化学性质没有变化。

三、改进实验的创新设计

1.实验用品酒精灯1盏、坩埚钳1把、石棉网2张、三脚架1个、托盘天平(或电子天平)1台、5cm高容积10mL注射用青霉素(或头孢类)小药瓶(以下简称“小药瓶”)3个、胶头滴管3支、小木条1根、30%过氧化氢溶液1瓶、蒸馏水1瓶、干燥二氧化锰粉末1瓶等。2.实验方法与结果(1)称取大约0.1g干燥二氧化锰放入“小药瓶”里,用坩埚钳夹住“小药瓶”口一边倾斜在酒精灯火焰上加热大约3min,用带火星的木条伸入瓶里。观察到带火星木条不能复燃。由此说明,在一般的加热条件下,二氧化锰不能分解产生氧气。冷却后,将“小药瓶”和二氧化锰一起放在托盘天平(或电子天平)上称量。总质量是18.0g。(2)在“小药瓶”里滴入8滴蒸馏水,接着滴入2滴30%过氧化氢溶液,用坩埚钳夹住“小药瓶”口一边倾斜在酒精灯火焰上方加热,不要让溶液沸腾。观察到溶液产生一些细的小气泡。用带火星的木条伸入瓶里。观察到带火星木条不能复燃。说明过氧化氢加热能够缓慢地分解产生气体,但是速度太慢,产气太少。(3)把步骤(2)中“小药瓶”里冷却的过氧化氢稀溶液倒入步骤(1)中冷却后的“小药瓶”里,让二氧化锰跟过氧化氢溶液混合。观察到产生大量气泡。说明二氧化锰跟过氧化氢溶液混合能够产生大量气体。5秒钟左右再滴入1滴30%过氧化氢溶液。观察到又产生大量气泡。说明反应消耗掉的是过氧化氢。迅速用带火星的木条伸入瓶里。观察到带火星木条复燃。说明反应生成的气体是氧气。(4)在三脚架上放一张石棉网(稍微倾斜呈15°左右),把步骤(3)中“小药瓶”放在倾斜的石棉网上加热。注意小火加热,不要让液体剧烈沸腾,防止二氧化锰随水飞溅出来。观察到水蒸干后二氧化锰附在“小药瓶”内壁上。冷却后,将“小药瓶”和二氧化锰一起放在托盘天平(或电子天平)上称量,总质量是18.0g,与(1)相同。以此说明“小药瓶”里二氧化锰的质量没有改变。(5)往步骤(4)中冷却后的“小药瓶”和二氧化锰里滴入8滴蒸馏水,轻轻振荡,让二氧化锰尽量分散在“小药瓶”底部,滴入1滴30%过氧化氢溶液。观察到产生大量气泡。说明“小药瓶”里的二氧化锰仍然具有使过氧化氢分解产生气体的性质。5秒钟左右再滴入1滴30%过氧化氢溶液。观察到产生大量气泡。迅速用带火星的木条伸入瓶里。观察到带火星木条复燃。说明反应生成的气体是氧气。实验设计的现象说明:一般加热条件下不分解产生氧气的二氧化锰具有使加热条件下才能缓慢放出氧气的过氧化氢在常温下迅速地分解产生氧气的能力,二氧化锰需要的量很少,在反应以后,二氧化锰的质量没有变化,化学性质没有变化。

四、改进实验创新设计的优点

(1)使用“小药瓶”作为反应容器属废物利用,是对学生进行“物尽其用”教育的生动的现实事例。(2)反应容器小,需要的药品少,节约又环保。(3)反应容器能够自立,使实验操作过程简单明了。直接使用市场销售的30%过氧化氢溶液进行实验,减少了稀释带来的一系列不必要的麻烦。(4)实验时先加水后滴入过氧化氢溶液,使过氧化氢先被稀释后再跟二氧化锰接触才被分解,反应剧烈程度降低。由于又有相对较多的水吸收热量,因此反应出现的水蒸气相对减少,检验氧气效果好。(5)反应使用和生成的水很少,可以控制在10滴左右,让实验可以在比较短的时间内把水蒸发掉而得到干燥的二氧化锰,为称量二氧化锰和利用反应后的二氧化锰重新实验奠定了基础。(6)通过实验现象,有力地说明了催化剂“一改两不变”的特性。(7)实验设计可以作为教师的演示实验,也可以作为学生的探究实验活动,城市学校与乡村学校都可以推广使用。

参考文献

[1]王晶,郑长龙.义务教育教科书•化学•九年级•上册[M].北京:人民教育出版社,2012.

[2]王晶.义务教育教科书:五•四学制•化学•八年级•全一册[M].北京:人民教育出版社,2012.

[3]沈怡文,陈德余.义务教育教科书•化学•九年级•上册[M].北京:科学普及出版社,2012,122

[4]江琳才.义务教育教科书•化学•九年级•上册[M].北京:科学出版社,2012.

[5]潘国荣.过氧化氢被二氧化锰催化分解实验的创新设计[J].中国现代教育装备,2014(2):39-40.

实验创新设计范文10

物理以实验为基础,实验教学是物理教学的主旋律。笔者在《流体压强与流速的关系》教学过程中,创新实验,构建了自主、高效的生本实验课堂。

1创设情境实验

先设计情境实验:在一个漏斗内放入一个乒乓球,用胶管与漏斗连接,然后告诉学生:“谁可以用力向上吹掉漏斗内的乒乓球,获得50元现金奖励。”男生争先恐后跃跃欲试,费尽九牛二虎之力也无法完成。很多学生不甘心失败,出人意料的现象让学生百思不得其解。笔者问学生:“你们想知道原因吗?”学生异口同声:“想!”此时,笔者趁势迅速导入课题:“认真学习《流体压强与流速的关系》,你们就知道了。”通过让学生体验情不自禁、急于求知的实验现象,快速把学生的好奇心转化为求知行动。

2探索求知实验

笔者组织学生动手,完成两个实验:①用一张纸条做实验,让纸条自然下垂,从上方水平吹气,说出实验现象及原因;②让两纸条竖直平行放置,向两纸条中间吹气,说出实验现象及原因。再让学生分组讨论,通过以上实验可以得出什么结论?

笔者设计了演示实验:在静止的水面上相距10cm处放置两个乒乓球,然后用大注射器向两个乒乓球中间平行于水面注水,学生观察到两个乒乓球自动相“吸”,教师再组织学生分组讨论、全班交流,最后由教师进行完善总结,得到液体压强与流动速度的关系。

3突破难点实验

飞机升力是本节的教学难点,利用飞机升力实验器进行实验,首先观察实验器的形状,得出“上表面凸起,下表面平直”的结论,再让学生讨论当风吹动时,上、下气体流动速度的差异关系, 明确实验器与空气的相对运动关系,然后打开电扇,学生观察实验器向上升起,通过先观察、再分析、迁移,然后用实验检验的方法突破了实验中的难点。

4回归生活实验

4.1模仿站台安全线实验

用木板模仿轨道,在两侧靠近木板不同远近位置固定若干小纸人,然后将小车和纸盒固定,模仿列车,当小车快速从木板上通过时,靠近木板的纸人被吸向木板,而距离远一些的纸人则影响不大,结合实验说明了设置安全线的道理。

4.2模仿大风天气风吹雨伞实验

用线绳悬挂好轻质太阳伞,调整好落地电扇的风向,让它正对雨伞,然后打开落地电扇的最高风档,在强风的吹动下,太阳伞明显上升。

5兴趣提升实验

为了巩固学生的学习兴趣,笔者利用吹硬币竞赛把课堂教学推向高潮。先把全班学生分成7个小组,每组竞赛活动由组长负责组织实施。统一使用文具盒作为台阶,让学生对着台阶下的硬币吹气,硬币被吹得最高的同学获胜。 由获胜者指定组内同学解释现象,解释正确的可以指定其他组表演一个节目,解释不完整或者错误,由该组表演一个节目,学生在情绪高涨中依依不舍地结束了物理课堂学习。

实验创新设计范文11

关键词:高中物理教学;创新实验;设计;策略

物理这门学科的主要教学方式需要与实验相结合,然而学生学习物理的过程也是通过对实验的观察来进行的,在高中物理教学过程中,创新实验教学方式的设计对教学的成果具有重要的意义。利用实验来解决在高中物理教学之中存在的问题,通过实验教学激发学生的潜在能力与创新思维能力。本文针对案例的分析,得出了培养创新实验设计的策略。

一、创新实验教学的功能与设计

1.在物理课堂教学时,教师应该多采取实验教学的方式。由于创新实验可以激发学生学习的兴趣,并且表现的形式也是十分丰富,所以创新实验教学在物理教学过程中值得广泛应用。

2.创新实验能够使学生在物理学习的过程中激发自己的潜在学习能力与创新思维能力。可以让学生从多个方面进行分析,一方面加固了学生对物理实验的了解,另一方面可以提高学生的自主学习能力。

3.为了能够使学生对物理学科产生兴趣,教师应该在实验过程中提供一些器材,供学生进行实验。只有让实验变得更加丰富,才能使实验的效果更加明显,才能提高学生学习的兴趣。例如:教师对“牛顿第一定律”的实验进行设计,其中需要的材料包括:一块长约130厘米,宽约9厘米的彩钢板;一块长约140厘米,宽约5厘米的棉布;一个具有120万像素的摄像头;两条长约140厘米的木地板边线;一个直径约1.5厘米的钢珠等。这个实验的最终目的是能够让学生在实验的过程中懂得力不是维持物体运动的原理,提高了实验的效果。

二、创新实验设计的策略

1.教师在物理教学的过程中只是起到引导的作用,需要学生自己对物理问题进行设计与思考。只有这样才能提高学生的创新思维能力,并且在实验的过程中得到较深的印象,提高学生的学习效果。

2.通过创新实验来培养学生在学习过程中的观察能力。高中物理教学的基础是实验教学,然而在实验教学中最关键的便是可以培养学生实验观察的能力。学生在实施实验的过程中能不断地提高自己的学习能力和观察能力。

3.教师在教学过程中应该提高自身的综合素质,不断地学习相关知识。物理这门学科在教学领域中具有深远影响。教师在教学的同时应该不断地加强自身的学习,打破传统的教学观念,只有不断地进行自我的提升,才能培养出优秀的学生。

4.培养学生的科学思维在实验设计中起到积极的作用。在高中物理教学过程中,需要对学生的创新实验能力进行培养,促使学生在实验过程中掌握科学知识,培养学生的观察能力和实验操作能力,激发学生的潜在创新的能力。创新实验教学是培养学生创新思维能力与创新设计的有效方法。

在高中物理教学过程中,教师应该充分利用实验器材,设计出创新的实验,让学生进行参与,并总结出其中的物理原理。这样能够提高学生的创新思维能力,同时提高教学的效果,使创新实验教学在物理教学中值得推广。

参考文献:

实验创新设计范文12

中图分类号:G633.8

文献标识码:C

1问题的提出

现行高二化学教材设计的“加热铜丝插入”实验,铜丝的红一黑一红颜色变化鲜明,装置简单,操作简约,铜丝可以多次重复实验,但难于检验乙醇氧化产物而降低了实验的价值。事实上,学生闻试管中液体产生的气味既不明显,并有相当多学生将乙醇的气味与乙醛的气味混淆而难于分辨,如做银镜反应等,则因乙醛含量太少而现象不佳。

鉴于此,对教学中乙醇在Cu(或Ag)催化下氧化为乙醛的实验是许多从教者长期研究的重要实验,由刘正贤主编的《中学化学实验大全》就提供了多个范例。从近阶段许多杂志发表的文章看,许多实验者都设计在装入铜片的试管中加热氧气和乙醇蒸气来弥补教材实验难于检验产物等不足。华东师范大学蔡晶、陈磊磊分析了一些乙醇在铜催化下与氧气反应生成乙醛的实验中氧气和乙醇来源的情况,并利用气等从空气中获取氧气和利用棉花团蘸取无水乙醇获取乙醇蒸气。但这样一些改进思路,仍然存在装置、操作复杂化;反应不易控制,不能提供充足乙醇蒸气使反应持续进行等某些缺陷。一些实验甚至将作为催化剂的单质铜直接改为CuO,使用希夫试纸检验产物乙醛,但这又无法对教材中Cu(或Ag)的催化作用作出合理说明,同时超越了学生的知识基础和认识水平。

我们认为,高中学生已经知道酒精灯火焰就是乙醇的燃烧,焰心是乙醇的蒸气,空气中约1/5体积是氧气等知识。如果能巧妙地通过获取酒精灯焰心乙醇蒸气和空气中的氧气完成这一实验,这既能很好地帮助学生理解反应原理,又能有效发展学生的创新思维。对此,我们设计了一个装置简单,操作简便的“酒精灯焰心蒸气进行乙醇催化氧化”的实验,达到了较为理想的效果。

2乙醇催化氧化实验的创新

2.1实验目的

实证乙醇在加热和铜催化条件下被氧气氧化为醛,深化对乙醇催化氧化原理的认识。

2.2设计思路

为使装置简单,采用酒精灯焰心提供乙醇蒸气,用空气提供氧气,并使二者可控制地与催化剂接触反应。

2.3实验装置

课堂演示实验装置:

(1)将玻璃管弯曲为U形,与一球形管(或干燥管)构成反应器,反应器中装适量小铜片或铜丝。

(2)用一橡皮塞做成一旋转器,旋转器一端连反应器,另一端连玻璃管,此端可通过玻璃管旋转。

(3)用注射器作乙醇蒸气和空气的吸人装置和反应后气体的收集装置。为方便气体注入银氨溶液检验产物,可用胶头滴管将注射器口加长。

学生分组实验装置(图2):

省去了反应器中的球形管或干燥管。使实验微型化,仅将U形玻璃管的一端留长,放入小铜片或铜丝即可。

实验装置的特点:

(1)利用注射器可控制吸入乙醇蒸气和空气的量,以及收集反应产物进行有效检验。

(2)旋转器的巧妙设置,使乙醇蒸气和空气能交替进入反应器,使实验现象鲜明。旋转器制作简单,材料为普通橡皮塞,将橡皮塞打孔,一端连反应器,一端连一导出反应后气体的玻璃管并可旋转即可。

2.4实验步骤

(1)按图1所示装置连接,固定在铁架台上,点燃酒精灯加热。

(2)转动旋转器15~20度度角,使U形管口离开酒精灯焰心处火焰,同时缓缓拉动注射器。现象:管内铜片由红变黑。又转动旋转器,使管口重新插入酒精灯焰心处,继续拉动注射器,现象:管内铜片由黑变红。

(3)将开始收集的少量气体水洗后排空(开始反应时乙醛量少,主要为未反应的氮气等),继续上述操作(2)并使注射器收集满气体。现象:球形管内铜片红、黑现象交替出现。

(4)将收集的气体注入银氨溶液,用银镜反应检验气体中含有醛(或用新制Cu(OH)2检验醛的存在)。

注:多次收集后,注射器中有无色刺激性气味的液体。

2.5结果与讨论

该实验明显地达到了乙醇催化氧化实验理想的效果。

(1)简洁地证实了乙醇在铜(或银)做催化剂的条件下,可以被空气中的氧气氧化为乙醛的结论。实验对反应产物的检验效果明显。

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(2)实验现象鲜明,特别是铜片由红变黑,由黑变红交替出现的现象。对学生理解乙醇催化氧化过程中Cu的催化作用极为生动。