时间：2023-06-02 09:21:20
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇实验设计，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
【关键词】探究性实验验证性实验实验设计生物
【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1674－4810（2014）08－0126－02
新课程改革以来，生物教学开始注重学生实验能力的培养，实验题几乎是高考中必考的一项内容，而在实验考查中实验设计题又是考查学生生物学习能力最为重要的题型之一，也是学生解答起来最为困难的题型，因此，是否做好实验设计题的复习工作，对学生在高考中有很大的影响。通过分析近几年的高考题，生物实验设计题大体上可以分为三大类：一是实验验证题，二是实验探究题，三是实验评价题。所以在解题过程中，要做好以下几点工作：
一 认真审题，了解题目要求
1．弄清楚实验类型
要弄清楚是探究性实验还是验证性实验，弄清楚该实验的实验目的，即要探究或验证的内容是什么。探究性实验探究的是对象的未知属性、特征，而验证性实验验证的是研究对象的已知属性、特征。
2．弄清楚实验原理
实验原理一般有两个来源：（1）可以直接从题干里找到，（2）通过联系课本里的相关知识来获取。如2005年全国理综中的试题：植物叶片表皮上分布有大量的气孔，当组成气孔的细胞（保卫细胞）吸水后，会膨胀变形，气孔开启；反之细胞失水收缩，气孔关闭。以放置一小段时间的菠菜为材料设计一个实验，证明气孔具有开启和关闭的功能。要求写出实验材料与主要用具、实验步骤、预测实验结果并做出解释。这个题目中的实验原理就可以直接通过解读题干获得：当组成气孔的细胞（保卫细胞）吸水后，会膨胀变形，气孔开启；反之细胞失水收缩，气孔关闭。
3．弄清楚实验变量
变量是指在实验过程中可以变化的因素，可分为自变量、因变量以及无关变量。自变量指的是实验过程中人为改变的变量，因变量指的是随着自变量的变化而变化的变量，而无关变量是在实验过程中存在的一些可变因素，会对实验结果造成影响，但对实验结论无影响的变量。通常，自变量和因变量之间具有因果关系。实验的目的在于获得和解释这种前因后果，确认自变量的方法主要有两个：（1）可以直接从实验目的中获取，（2）就是通过分析实验目的和实验原理推出实验变量。如上述例题中的自变量是保卫细胞外界溶液的浓度，因变量是气孔是否关闭。
二 细心解题，主要抓住三个环节
1．分析实验材料用具，明确实验条件
根据实验所提出的问题和要求，认真分析题中所提供的器材在实验中有什么作用，应该怎么用？在该实验中是否一定要用到？这些都应做好充分的考虑。
通常对于题目提供的材料用具和试剂，都要充分利用，除非题目允许，否则自己不能随意增加试剂和材料用具。如果题目明确地要求学生从题干所提供的材料用具中选择所需的进行实验，这时我们可以联想课本中相关的实验，参照课本实验的材料用具，准确地判断和选择题目所需的材料和用具，防止少用或多用。只要分析判断准确，在实验设计时就不会有所遗漏。
还有一种题型是让学生设计材料和用具，这类题型看似灵活，实际上更容易掌握。选择实验器材时要注意科学、恰当、取材方便，而且效果要好，这就要求学生根据实验要求，联系课本中相关的生物学原理，迁移运用教材中相关实验的材料用具，选择好材料用具，从而可以准确地做好实验设计题。
2．书写实验设计步骤
一般分“三步走”，第一步：取材分组编号，即选择题目提供的实验材料用具，对实验对象进行平均分组（分为实验组与对照组）并编号，要注意相应的无关变量（如相应试剂的剂量、物品的个体数量、植物的长势或健康状况等）要保持一致。一般可采用以下方式进行表述：选择长势相同、大小相似的某种植物随机等量（平均）分组，分别编号为A、B、C；或选择年龄、体重（性别）、健康状况相同的某种动物随机等量（平均）分组，分别编号为1、2、3。第二步：设置对照组，并严格遵循单一变量原则，即有且只有自变量可以不同，其他条件都必须一样，我们常在实验过程中强调“在各个试管中加入等量的某种试剂”、“置于相同且适宜的条件下培养”、“加入等量的清水”等均是为了控制无关变量对实验结果的干扰。第三步：观察记录。要观察描述实验现象或者测量记录实验数据。实验结果可能有多种具体的现象，因此在观察和记录实验结果时应选择最适合的一种，要选择能够较好地体现与自变量之间的关系，并且容易观察和测定。如果在数量上难以做到准确的量化描述，应尽可能用“定性”的语言表达，如：“一段时间”“适宜的温度”“适量的”“一定量的”等。要学会利用数据表格或坐标图等形式对实验数据进行统计。
在书写实验步骤时要注意分步描述，如第一步……；第二步……；第三步……。
这是书写实验步骤的一般模式，但是由于实验设计题的开放性很强，可能存在多种实验步骤和方法，这就要根据题目的具体要求而定，无论如何，在解答实验题时一定要遵循实验设计的几个基本原则，要分析每一个环节之间的关联性，安排好实验的最佳步骤，防止实验步骤不严密、不科学。
3．预测与解释实验结果
实验结论是根据实验结果所推出的一种结论。因此在预测实验结果时应特别注意本题是属于验证性实验还是探究性实验。
验证性实验是在已知实验结论的前提下来验证实验结果能否达到实验原理所描述的结论的一类实验。这类实验由于已知实验结果和结论，因而验证性实验的实验结果是唯一的，结果就是实验原理所描述的结果，所以在书写实验结果时的表述方式可为“A组……（注：接实验现象）”、“B组……（注：接实验现象）”。
探究性实验是探索实验对象的未知属性、特征的一类实验。它根据现有的科学理论、事实，要求对研究的对象做出一种或几种假设，在实验过程中努力探究实验结论，因而探究性实验的实验结果不是唯一的，要注意写全各种可能，一般有三种可能：变量对结果起促进作用，变量对结果起抑制作用，变量与结果没有关系。所以在书写实验结果时可表述为“如果……（注：接预期的实验现象），则说明……（注：接预期的实验结论）”。
此外，还必须要注意几点：一是实验材料的选择要科学、恰当、合理。如还原糖的鉴定，要选择含糖量较高、颜色较浅的材料，这样颜色反应才明显。所选材料应该是容易获得的，无明显季节性、地域性，价格便宜的材料。同时还要注意操作顺序的合理性和实验方案的可操作性等。这些在实验设计前都必须充分地考虑，才能够准确、完整地做好实验设计题。
【关键词】重复落实探究实验向光生长玉米胚芽鞘
植物的生命活动受到多种因素的调节，这些因素中最重要的是植物激素的化学调节。在高中生物必修3第一章第一节中，科学家对于植物向光性的研究，历时54年，由几代科学家通过一系列实验完成，最终发现生长素。这些实验集中了科学研究的一般方法，也体现了科学家发现问题、解决问题的清晰思路，是高中生物教学中科学实验探究方面的良好材料。本文将通过培养玉米种子，获得玉米胚芽鞘，并探究玉米胚芽鞘向光生长的原理，让学生追寻先辈的脚步，感受科学发现的艰辛，并培养学生树立正确的科学实验观。
在实验前，我们对生长素发现中做出卓越贡献的科学家及其实验，做了简单的罗列。
1880年，达尔文父子（英国）实验；
1913年，波森和詹森（丹麦）实验；
1926年，温特实验（荷兰）
1934年，郭葛（荷兰）最终发现生长素的化学本质――吲哚乙酸。
前后历时54年，终于发现生长素。而为了让学生感受发现历程，并从中学到科学的实验观，我们准备了玉米种子作为材料，让学生从培养玉米种子至长出胚芽鞘，然后利用玉米胚芽鞘作为实验材料，探究其向光生长的原理。
一、培养玉米种子：
将沙子铺满托盘，然后将玉米种子置于沙子上，加以适量清水，放于恒温箱中，培养一周时间， 解剖胚芽鞘。
学生查询有关胚芽鞘知识：胚芽鞘是单子叶植物特别是禾本科植物胚芽外的锥形鞘状结构。在种子萌发时，胚芽鞘首先穿出地面，保护着胚芽出土时不受到损伤，随后为胚芽所突破。与实验中的情况一致。
二、探究胚芽鞘向光生长的原理：
由于问题比较复杂，建议学生对问题进行分拆。首先，可将这一实际情况拆分成外因和内因两个方面，分别设计实验进行探究；再将内因拆分成两个方面，先探究生长的原理，再探究向光生长的原理。由此，此探究性问题可以拆分成三步解决。
（一）、探究玉米胚芽鞘向光生长的外因。
提出问题：
如何设计实验证明单侧光是引起玉米胚芽鞘弯向光源生长的外界刺激因素？
作出假设：
引起玉米胚芽鞘弯向光源生长的外界因素是单侧光。
实验材料：
玉米胚芽鞘、烧杯、泥土、纸盒、台灯等。
实验过程及结果：（见右图）
得出结论：胚芽鞘弯向光源生长的外因是单侧光。
（二）、探究玉米胚芽鞘生长的原理：
此时，在继续分析内因的时候，需要让学生发散思维，提出各种可能性，并利用这些问题，设计实验，一步步探究出生长的原理。经学生讨论，主要是如下三个问题，我们分别提供相应材料，由学生自己设计实验进行探究。
提出问题1：玉米胚芽鞘的生长是否与尖端有关？
作出假设：胚芽鞘的生长与尖端有关。
材料器具：带胚芽鞘的玉米幼苗，光源，刀片等。
实验过程及结果：（如右图）
实验结论1：胚芽鞘的生长与尖端有关。
提出问题2：胚芽鞘生长的部位在尖端还是尖端下部？
作出假设：胚芽鞘生长的部位在尖端。
材料器具：带胚芽鞘的玉米幼苗，印记针，测距尺等。
实验过程及结果：
1、取材。
2、用印记针在距离顶端2，15，25毫米处分别标记为a,b,c三点。
3、自实验开始一段时间后分别测量，记录各点到顶端的距离。
4、最终测量之后，发现a点到顶端距离未变，而b点到顶端距离变大。
实验结论2：胚芽鞘生长的部位在尖端。
提出问题3：是否胚芽鞘尖端产生某种物质向下运输，促进尖端下部生长？
作出假设：胚芽鞘尖端会产生某种物质，向下运输，促进尖端下部生长。
材料器具：带胚芽鞘的玉米幼苗，光源，琼脂块，刀片等。
实验过程及结果：（如右图）
实验结论3：尖端确实能产生某种物质，运送到尖端下部，促进尖端下部生长。
由此实验结论1，2，3.在加上资料查阅，1934年，郭葛确定此物质的化学本质为生长素，由此，我们可以得出胚芽鞘尖端生长的原理：
尖端产生生长素，运送到尖端下部起作用，促进胚芽鞘的生长。
（三）、探究玉米胚芽鞘向光生长的原理
那么，是什么原因导致玉米胚芽鞘在受到单侧光的照射时，会出现向光生长的现象呢？科学家在思考这个问题的时候，解剖了发生向光生长的胚芽鞘，结果发现其尖端下部，背光一侧，细胞生长速度快，向光一侧细胞生长速度慢。引导学生推论，是不是因为，背光侧的生长素多，才生长快？
提出问题4：可能是因为背光侧生长素多，生长快？
作出假设：因为背光侧生长素多，所以生长快。
设计实验证明：（温特实验重现，见教材图）
得出结论1：玉米胚芽鞘向光生长确是因为背光侧生长素多，生长快，向光侧生长素少，生长慢。
那么，之前我们已经得出，单侧光是其向光生长的外因，那必然是单侧光引起的生长素分布不均匀。如此，我们可以推测出，玉米胚芽鞘必然有一部分结构能够感受到单侧光刺激，那么这部分结构是尖端？还是尖端下部？
提出问题5：能够感受到单侧光刺激的是尖端，还是尖端下部？
做出假设：能够感受单侧光刺激的是尖端下部。
材料器具：带胚芽鞘的玉米幼苗，纸盒，光源，锡箔，透明帽
实验过程及结果：（如右图）
得出结论5：能感受单侧光刺激的是尖端。
植物在单侧光照射下弯向光源生长。这个现象被解释为“光线能够使生长素在背光一侧比向光一侧分布多。”
提出问题6：为什么生长素在背光一侧比向光一侧分布多？是因为向光侧的生长素在光的影响下被分解了，还是向光侧的生长素向背光侧转移了。
作出假设：是因为向光侧生长素向背光侧转移了。
实验过程及结果：
得出结论6：光不会影响生长素分解及其向下运输，在单侧光照射下，向光侧生长素向背光侧转移。
总结：由结论4、5、6，我们可以得出玉米胚芽鞘向光生长的原理：
［关键词］新课改;化学;实验设计
新一轮课程改革提出要以学生为主体，在日常教学中要注重培养学生的创新素质和实践能力。在化学教学过程中，教师应选择与生活结合紧密的教学内容，鼓励并引导学生独立自主设计化学实验，使之进行合理而规范的实验操作，进而更好地掌握基础理论知识，提高学生实验操作能力。逐步以此培养学生提出问题、分析问题、解决问题以及归纳问题的能力，为培养其学科的探究精神和良好素养打下基础。
一、化学实验设计的原则
化学实验设计是指，实验者在实施化学实验之前，根据一定的化学实验目的和要求，运用相关的化学知识和技能，按照一定的实验方法对实验的原理、仪器、装置、步骤和方法等进行合理安排和规划的过程。在中学化学教学中，化学实验设计作为学生学习化学的重要内容之一，已引起广大教师的普遍重视。因此，化学实验可以作为衡量学生化学实践素质能力的标准之一。化学实验设计应遵循以下几点原则:
(一)科学性原则
科学性原则是进行实验设计的首要原则。要设计一个化学实验，就必须在理论上符合实际，设计的实验原理和操作方法等必须与化学理论知识和化学实验方法论统一。例如，在设计检验SO4－离子的实验时，就不能向待检验的溶液中直接加入钡盐，而是必须先对待检溶液进行稀硝酸酸化，排除SO3－、CO3－等离子的影响。
(二)可行性原则
对于一个化学实验，我们必须保证设计的方案在实验原理、化学药品、仪器设备、实验方法以及观察到的实验现象等方面具有可行性。例如在除去CO气体中的少量CO2气体时，有学生选择使用将混合气体通过炽热炭层的方法，目的是想利用炭的还原性将CO2还原为CO气体。该方案在理论上可以实现，但由于木炭还原CO2是吸热反应，需要很高的温度，中学实验条件下不易实现。
(三)安全性原则
安全性原则是指化学实验设计过程中应尽量避免使用有毒药品、有毒气体物质生成的反应或有一定危险性的实验装置和实验操作。如果必须使用，应在实验方案中详细写明并做好防护措施。如在区分稀溴水和稀碘水(均呈浅黄色溶液)时，因溴和碘的蒸汽含有剧毒，设计实验时应通过观察其蒸汽的颜色来加以区分，若采用加热蒸发的方式则非常不安全。
(四)简约性原则
在化学实验设计中，应尽量避免使用复杂的实验装置和采用烦琐的实验方法，应尽可能地采用简约装置，减少实验步骤和实验所用的药品，在较短的时间里完成实验。如果要除去铜表面的氧化铜，大家很容易想到用还原剂(H2、C或CO)还原的方法，可是这种方法需要高温条件才能进行，对装置和操作要求较高，不宜采用。另外，特别是在有机化学物质的制取过程中就应注意简约性，提高产物产率。
(五)环保性原则
安全性原则是指从实验者的利益出发，而环保性原则则是从我们生活的环境出发，对化学实验设计提出要求，这是实现生态课堂，绿色化学的重要表现。
二、化学实验设计的思路
(一)明确目标
在进行实验设计之前，设计者必须对实验题目有全面的认识，知道自己“要做什么”，然后才能知道“该怎么做”。
(二)确定原理并设计装置
设计者在知道自己要做什么之后，应在查阅大量资料的基础上，通过筛选，从中确定合理可行的实验原理，根据实验设计的原则确定实验所需的实验药品，并设计出可行的实验装置。
(三)设计实验步骤以及实验报告
设计者须根据实验装置和实验药品设计出合理的实验步骤，并预想每一步中可能出现的实验现象，对要进行设计的实验做到心中有数，并制定出实验现象记录表格，表格可以以实验报告的格式呈现。
(四)对实验设计方案做出评价
设计者须在实验设计的后面附上实验时的注意事项，如实验成败操作的重点、关键条件以及安全要素等，以引起实验者的重视。对于在常规实验基础上进行的改进实验设计，设计者可标明实验改进的理由，与原实验进行对比研究，对化学实验设计方案做出合理的评价。
三、化学实验设计的策略
(一)根据实验目的选择最佳的实验方法
化学世界中变化多样，不同实验有不同的目的和意义，同样的实验可以通过不同的方式和途径来实现。所以，设计者要想选择最适合的实验方案，就要从实验成本、实验条件、反应速率、可控制性以及产物产率和纯度等方面综合考虑分析。如制取氧气，可采取高锰酸钾加热法，氯酸钾和二氧化锰加热法、电解水法、双氧水分解法等方法。设计者在对比实验成本、实验条件、制得氧气的量和纯度几个方面可知，分解双氧水法为最佳答案。
(二)根据实验途径选择最佳实验装置
设计者在选择好实验途径之后，就要选择相关的实验仪器和最佳的实验装置。设计者应将反应物溶沸点、反应条件、生成物的状态和性质、反应剧烈程度以及产物产量大小等因素考虑在内。在检验反应生成物时，还应考虑检验顺序。如检验C和浓H2SO4反应的产物———H2O，CO2，SO2，实验设计时应先将产物通过装有无水CuSO4的无底试管，依次通入品红溶液，KMnO4溶液，最后通入澄清石灰水。
(三)根据实验结果的要求选择最佳的物料比
实验设计应根据实验结果的要求，合理地选择实验物料比，以确保实验现象明显。如反应原料的不同聚集状态、不同品质都会影响实验现象。
(四)根据产物的不同性质设计最佳收集和处理尾气的方案
在设计实验时，我们要遵循环保性的原则。其中最主要的一点就是体现在尾气的处理上，对于有毒、易挥发、易燃、强腐蚀性，易氧化等物质，都要考虑合适的实验方案才能达到收集或是处理尾气的目的。设计者可联系其他学科知识，设计出更好的实验设计方案，也可以将多个实验组合在一个实验中进行系列实验，如果是无法在现实中进行的实验，可以通过现代多媒体技术进行仿真模拟实验。总之，设计者在进行实验设计之前，都要精心准备，在查阅大量资料的前提下，综合应用多种策略，这样才能设计出更好的实验方案。
参考文献:
［1］胡艳生．如何进行实验设计［J］．中国教育技术装备，2003(10)．
高校电学实验设计在现代高校电学专业的教学活动中发挥着十分重要的作用,要充分发挥实验设计对于学生理论掌握的积极作用,并保证学生对于相关电学原理的准确掌握,就需要在加强对实验设计的优化的同时,注重采取措施对学生思维转向意识进行有效的培养,提高学生思维的灵活性,也为学生未来的学习与知识的实践应用打下良好的基础。基于此,本文将针对当前我国高校电学实验的设计与学生思维转向意识的培养问题展开分析与探讨。
关键词:
高校；电学实验设计；思维转向意识；培养
现代高校对于人才的培养更加重视学生综合素质与能力培养,以电学相关专业为例,对于许多理论知识的学习多要建立在实验的基础上,以此来提高学生的实践分析能力,帮助学生将理论知识与实验进行有效的结合,与此同时加强对学生思维转向意识的培养也具有着重要的意义,针对当前我国高校电学相关专业学生在思维转向意识方面缺乏的现状,从电学实验设计优化与有效培养策略的应用方面着手加强研究具有着很大的必要性。
1电学实验设计与思维转向意识培养的关系
1.1思维转向意识培养是解决电学实验设计问题的有效途径
电学实验设计问题由于题型种类多,题目变化性强,对于实验的要求较为严格,因此在实际的解题过程中往往会给学生带来很大的压力,但同时,电学实验设计问题也是考察学生理论知识掌握的扎实性、运用的灵活性与思维的发散性的一类重要题型,找到解决此类问题的有效途径对于学生而言也具有着重要的意义。在电学实验设计问题中学生思维模式的僵化常常是导致解题困难的主要原因,而培养学生思维转向意识,在实际的解题中改变思维方向,更有利于帮助学生打破思维定势,找到解题的新思路,提高学生解决实际问题的能力。
1.2电学实验设计的优化能促进学生思维转向意识的培养
对于学生思维转向意识的培养不能单纯从理论上进行引导,还需要在实践中予以激发,在教学活动的开展过程中,教师可针对电学实验设计的问题进行不断的优化,通过精心的设计引导学生思维的发散与灵活转向,在长期的实验设计训练中,帮助学生养成思维转向的习惯,也为学生未来的实际问题的解决打下良好的基础,实现有效培养学生思维转向意识的目的。
2高校电学实验设计中对学生思维转向意识培养的策略
2.1对电表测量功能的思维转向
电表测量是一般电学实验设计的基本内容,一般电流表、电压表在实际测量中都是直接针对相应的电流、电压进行测量,而一些实验设计问题中,常常会采取给出电流表或电压表内阻的情况下,要求学生利用电流表测出电压或利用电压表测出电流的方式对学生进行考察,这也是较为常见的需要运用思维转向意识进行解答的问题。在学生进行此类问题的解答时,通常都要小心在题中常设的小陷阱,即给出电流表与电压表内阻,但在实验设计问题中通过一定的设定使某一电表不具备测出准确电流、电压值的能力,如通过初步计算发现电阻最大电流值小于电流表量程等,也就导致常规伏安法进行测量时不能有效适用,并可能产生较大误差。这就需要学生思维进行灵活运转了,在面临此类问题时,改变思维的方向,尝试利用已知内阻的电压表进行电流值的测量。通常学生需要首先认识到电压表测量电流值具有可行性,也就是能否准确找到思维转换的方向,之后通过对电压表与电流表以合理的方式接入到电路当中,如采取电流表“内接”方式,在确定连接方式满足试验要求的情况,以新的连接思路完成测量,解答问题。电表测量功能问题是较为基础的电学问题,但同时以此为基础也能够设计出许多复杂而有趣的问题,通过这些问题的训练,能够帮助学生逐渐掌握思维转向的方法,在遇到同类问题时学会转向思考,并准确的开辟出解答问题的“蹊径”,教师在教学活动中也应该有意识的鼓励和引导学生进行解题思路的发散,针对同一问题尝试找出多种解题的方法,调动学生思维的灵活性,也使学生思维转向意识得到加强训练。
2.2实验设计原理的思维转向
很多时候,我们在分析思考问题时会陷入某些思维定势(例如,一谈到测定待测电阻的阻值都会想到“伏安法”),思维定势大大影响了我们的正确思维,并常常使我们陷入其中不能自拔。在进行电学实验设计时,由于试题对实验器材及实验要求等多方面的条件限制,常规方法往往不能实现实验目的,此时,我们应及时调整思维方向,敢于打破传统思路的约束,从新的视角审视试题,从而实现问题的求解。如在无电压表情况下测量不同温度条件下的热敏电阻阻值的相关问题,由于一般阻值测量的常规方法是“伏安法”,但当没有电压表及替代测量设备的情况下,伏安法则无法发挥效用,这也就要求学生进行思维的转向,从其他实验原理着手,可找到试验中相应的不变量,或通过对现有试验装置的合理连接创造出不变量,利用相应条件下电阻值之间的等值关系,获得新的可行的实验原理电路连接方案,并按照新的方案进行实验设计,通过严谨的分析,确保新方案下试验所获得结果的准确性与可靠性。这一过程中,往往将学生的思维定势作为命题的陷阱,学生要想找到解题的思路,就必须要通过思维的转向,突破思维定势的束缚,认真把握题目中给出的各个条件与细节,从加强对题目的分析着手,寻找思维转向的突破口。通过实验设计原理相关问题的训练,还能够提高学生对于不同实验原理的掌握与灵活运用能力,而教师在教学活动开展过程中有意识的引导与启发,设置开放式试验问题,也能够帮助学生增强对不同电学原理之间转换联系的把握。
总结:
电学实验设计还包括许多其他类型的问题,在学生进行思维转向意识培养方面也发挥着不同的作用,教师应在教学的各个阶段注重对学生思维转向意识的培养,结合实际的教学内容,加强教学方法与技巧的创新运用,对电学实验设计相关问题进行优化选择与编制,从不同角度调动学生思维的活跃性与积极性,通过有效的引导和启发,让学生更加自觉的进行变向思考,面对问题尝试去探索新的解题方向,更有效的培养学生思维转向的意识与能力。
作者：贾维海 单位：遵义师范学院
参考文献
[1]林明华.高中电学实验电路设计与器材选择的两个视角[J].教学与管理,2016(04).
【关键词】实验 设计能力 培养
近几年新课程标准中，注重了实验原理、实验步骤乃至整个实验方案(包括原理、装置、器材选择、实验步骤和数据处理等)的设计。设计性实验是在一些特定的要求和条件下，自行设计和实验，灵活运用知识和技能，进行的创新性思维和实践活动。设计性实验能全面培养学生综合运用所学知识的能力、收集和处理信息的能力、分析和解决问题的能力、语言文字表达能力以及团结协作的能力。因此以设计性实验为载体，培养学生创新能力是一条重要途径。这给我们物理教师如何进行物理实验教学提出了一个新的课题。
一、重视基础——创新之源
创新之根源在于基础，而扎实的基础不仅来源于牢固的知识基础，更来源于知识所体现的基本研究方法和思考方法，这些都为我们创造性地进行实验设计提供了坚实的理论基础。抓好课本上基本的学生实验和演示实验的教学，是培养学生实验设计能力的重要基础。
例：有两杯不同的液体，现提供以下器材：（1）托盘天平；（2）弹簧测力计；（3）两个质量和形状完全相同的烧杯；（4）拴着细线的物块（密度大于这两种液体）；（5）刻度尺。请你用两种方法比较它们密度的大小，要求写出：所选用器材的序号，并简要说明比较的方法。
分析：本题涉及实验原理的确定、实验器材的选择、实验方法的设计与表达，注重学生的综合实验能力，有一定的开放性。本题可以从密度、浮力等知识入手进行解答。
用相同体积比质量的方法，来判断密度大小。相同体积的判断上，可用刻度尺测量，质量的比较用天平，此方法实质是探究密度概念的实验的迁移。
用浮力的知识比视重的方法，分别测出物体浸没在两种不同液体中时弹簧测力计的示数，因为液体密度越大，物体受到的浮力也越大，视重就越小，所以视重小的液体密度大。此种方法实质上是浮力中称重法的一个具体应用。
因此，我们必须重视基本实验的教学，教学中要特别引导学生认真领会各类实验的设计思想和认真掌握基本实验技能的运用，同时还要注意实验方法的拓展，培养实验中的发散性思维，达到举一反三，触类旁通的目的。
二、重视实验问题设计，有的放矢——创新之法
新教材在演示实验和学生实验中提出的让学生独立思考的问题更多，这些问题大多要亲自设计和动手实验才能解答。由于设计性实验具有相当的难度，学生在完成中由于认知水平的限制通常会卡壳。因此，教师不能把“充分发挥学生主观能动性”理解为“完全放纵”，而应充分理解学生有限的认知水平和知识迁移能力，有的放矢地给予必要的启发和点化。同时，要鼓励学生大胆实践，允许学生在实验中走弯路，犯错误，但老师要及时予以指出和纠正，只有这样，学生的实验设计能力才能稳步提高。
有的放矢作为一种创新思考方法是指思考一个较复杂的问题时，在掌握了一定的有关情况之后，首先应当弄清，需要紧紧盯住和瞄准的目标是什么？在设计实验中，这个目标就是实验目的。它可以引发我们的定向思维，在实验目的的引领下，根据题目的要求和给出的条件，运用储备知识和科学思维方法，分析相关物理情景，精心构思实验原理，确定需要测量的物理量，安排实验方案和实验操作程序，最后进行实验数据记录和处理实验数据。
例：探究不同物质的吸热能力是否相同的实验设计时，如果教师不给以恰当的引导，学生很难自主完成实验设计。实际教学中可设置以下几个问题逐层分析，化解难点。
（1）物质的吸热能力强弱通过哪些物理量的变化反映出来？
（2）物质吸热多少与哪些因素有关？
（3）物质的吸热能力与温度的变化及其质量的大小等因素都有关，因此要研究物质的吸热能力与物质的种类是否有关时，要采用什么方法？怎样实现这些方法？
通过以上问题的分析，使学生认识到比较物质的吸热能力强弱，实质上只需要用相同规格的加热器材，加热相同质量的不同物质，升高相同的温度，比较加热时间的长短即可比较吸热能力的强弱，根据这些条件学生即可自行选择实验器材，设计实验表格需要记录哪些数据，在此基础上设计并完成实验。
三、重视课外小实验、小制作和小发明活动
开展课外小实验、小制作、小发明活动，是培养和提高学生实验设计能力的延续和补充。要想真正提高设计性实验的教学效果，仅在课堂内是不够的，还必须辅之以生动活泼的课外小实验、小制作和小发明活动，才能达到最佳效果。如在学了“光的色散”一节知识后，可以增设“室内彩虹的形成”这一课外小实验。学了磁场后，可增设“指南针制作”这一课外小制作等。因为在这些活动中，学生的手脚充分解放，思维充分活跃，更有利于充分发挥学生的潜能，激发灵感，实验技能不知不觉中得到充分地开发和提高。
虽然教科书中课外小实验和小制作，丰富了学生的课外实验活动，但仅有书上的这些还不够，教师在教学中还应当适时的补充一些。如主要利用矿泉水瓶借助其他辅助材料，可自行设计完成哪些实验，说明了哪些物理原理。学生通过查阅资料，动脑思考，设计出几十种实验方案，涉及到力、热、光等的许多知识点。通过类似的训练，培养学生动手、动脑、勤于思考的好习惯，并且在实验中，还培养了学生观察、分析、整理、概括等能力。
四、重视科学调查
加强实验设计能力教学，是素质教育的一个方面。设计一些只知实验目的不知实验结论的设计性实验，让学生独立设计实验方案，独立实验和独立撰写实验报告并独立得出实验结论，将使学生克服对老师过分依赖的习惯，以及提高学生对物理规律的理解和运用能力，能提高学生独立创造能力和实际动手操作能力。不仅有利于物理思想和物理方法的形成，同时会养成科学而严谨的思维习惯，激发探索自然规律的热情。这可以通过分阶段、有组织、有计划、有目的地学生科学调查来得以实现。如在学习光的反射时，课后可布置学生对城市建设中的光污染现象进行调查，调查玻璃幕墙给居民的生活带来哪些不便或危害？如何预防光污染？提出哪些合理化建议？
科学调查活动要求做到以下几点：
（1）成立若干课外活动兴趣小组，小组中的每一个成员都有明确的分工。
（2）教师要经常性地指导和培养学生如何完成自己的任务。
（3）将教材中设置的和教师自己补充的小实验和小制作内容，按教材知识的编排特点分阶段以各小组为单位有计划地组织实施，要求学生在课外独立设计、独立操作、独立完成实验报告或产品更新换代制作。
关键词：绿色化学 涵义 实验设计
一、前言
化学教学离不开科学实验，化学实验更是化学教学的组成部分。在化学实验中应用绿色实验能够有效控制污染。
二、绿色化学的涵义
1.绿色化学的定义
绿色化学或称环境友好化学，是利用化学的技术与方法来降低或消除化学产品设计、制造与应用中有害物质的使用与产生，使所设计的化学过程和产品更加环保友好，是一门从源头上阻止污染的化学。
2.绿色化学的核心内容
绿色化学主要从原料安全性、工艺过程节能性、反应原子经济性和产物环境友好性等方面评价一个化学反应的优劣。原子利用率、环境因子和“5R”原则是绿色化学的核心内容。
（1）原子经济性。原子经济性是指充分利用反应物中的各个原子，从而既能充分利用资源又能防止污染。原子利用率越高，反应产生的废弃物越少，环境因子也就小，对环境造成的污染也越少。环境因子则是衡量生产过程对环境的影响程度的参量，是指在一个化学反应过程中，所生成废物质量占目标产物质量的比值。
（2）“5R”原则。就是“减量”（Reduciton），即减少“三废”排放；“循环使用”（Reuse）；“回收”（Recy-cling），实现“省资源、少污染、减成本”的要求；“再生”（Regeneration），即变废为宝；“拒用”（Rejection），指对一些无法替代又无法回收、再生和重复使用的，有毒副作用及污染作用明显的原料，拒绝在化学实验过程中使用。
三、绿色化学实验设计的策略和方法
绿色化学实验方案的构思、设计是一种开放的创造性思维活动，因此其策略和方法也没有固定的模式可以遵循，下面仅仅结合绿色化学实验设计与创新的类型进行探讨。
1.优选实验项目策略
根据实验大纲的要求，充分考虑试剂和产物的毒性以及整个实验过程产生的“三废”对环境的污染，尽量排除或减少对环境污染大、毒性大、危害大、三废处理困难的实验项目，如氰化物、砷化物的实验，溴的制备，苯的硝化还原制备苯胺等，以毒性小的实验代替来完成基本操作训练。尽量选择系列化实验，用前一实验的产物作为后一实验的反应物，在合成实验“苯甲酸和苯甲醇的制备”中，学生合成的产品苯甲酸粗品，可以为基本操作实验“重结晶”之用，精制以后的苯甲酸纯品又为基本操作实验“熔点的测定”之用，这不仅可以大大节省试剂和原料，而且可以通过熔点检查学生做的产品是不是合格，一举而多得。设计绿色化学，尽量选择与环境保护密切相关的实验，如大气中SO2含量的测定，废干电池的综合利用，由废铁屑制FeCl3，水中溶解氧的测定等，既锻炼了学生科学实验的能力，又让学生了解了污染物对环境的危害，培养了学生的环保意识。
2.优选反应物质的策略
化学反应原理是实验设计中的核心要素。化学实验中反应物的优选、操作过程的优化、实验装置的改进都与反应原理密切相关，因此研究反应原理，依据反应原理对实验进行绿色化改进和创新，就是抓住了实验的本质和成败的关键，是化学实验改进和创新的重要策略。例如在乙酸乙酯制备实验中，目前常用的硫酸催化酯化法存在用酸量大、副反应多、过程复杂、产品损失多、环境污染严重等不足。对此实验的改进与创新可以从酯化反应的实验原理入手：
由反应原理可知，酯化反应的实质是在路易斯酸催化下，酸和醇反应成酯，温度过高或催化剂氧化性过强时易发生副反应。作为优良的酯化催化剂必须满足在非水介质中酸性要足够强，氧化性要弱，以减少副反应。因此，对这个实验的改进就可依据上述实验原理，选用绿色催化剂，以取代浓硫酸。可分别利用H2SO4、FeCl3、PW12、PW12/SiO2催化合成乙酸乙酯。结果表明，用自制的新型催化剂PW12/SiO2代替硫酸催化酯化，不仅产率高，反应温度低，操作简单，无污染，而且催化剂能重复使用，适应绿色化学发展趋势，取得了良好的实验效果。
3.实验装置改进策略
实验装置是实验的载体，是影响实验的又一个重要因素。一套好的实验装置，不仅能减少实验可能产生的污染又能给人以美的享受，因此对化学实验绿色化改进与创新自然离不开实验装置。实验装置的改进一般有如下策略：
3.1简约化策略（微型实验）。在不影响实验效果的前提下，尽量采用用药少、装置简单或微型的实验装置。微型化学实验具有污染小、节约经费（其试剂用量为常规实验的1/10或1/100）、缩短实验时间（大约为常规实验的40%）的优点，同时降低了水、电资源的消耗。微型化学实验的开设对毒性大、药品贵、耗量大、污染严重、操作复杂的化学实验尤为必要。微型实验除了可以用已经研制成功的井穴板等微型仪器外，还可以把容量瓶、烧瓶、冷凝管等微型化。在微型化带来实验现象不明显时，可以借助现代化教学手段把结果放大。微型化学实验还要努力减少实验对玻璃仪器的依赖性，例如，对有些颜色变化明显的定性实验可以放在点滴板中进行，如指示剂与酸碱作用实验和Fe3+的显色实验等，而有些定性实验可以放在定性滤纸上完成，如检验醛基、MnO4-离子存在等。
3.2设计封闭实验装置策略。封闭的实验装置应包括气体发生、收集装置，气体性质实验装置，尾气的收集、处理装置和导气装置等。对于气体发生装置可以从密闭和控制反应两方面着手。
四、创新实验方式
1.微型处理
即在保证实验现象明显的前提下，对实验进行重新设计与探索，实验药品微量化或实验装置微型化。例如：在研究氯化钡和硫酸钠反应时，应在试管中加硫酸钠，然后用胶头滴管逐滴加入氯化钡溶液（可溶性的钡盐是有毒的），边加边观察实验现象。这样可以减少氯化钡的使用量，防止过量的氯化钡对环境造成的污染。
2.多媒体演示
有些实验成本昂贵、容易造成浪费；有的实验必须采用有毒、有害的试剂，实验时会排放出有毒气体和有毒废液，或容易引起爆炸，对于中学生来说，存在很大的安全隐患，不便于在普通学生实验室中进行。为了让学生对实验原理、过程、现象和结果有直观的感受，又能规避实验风险，可以利用多媒体技术进行模拟演示。事实上，在国内外已有不少学校采用这种方法进行实验教学，效果很好。
五、结束语
综上所述，绿色化学实验设计具有很大的环保性，但是我国基础化学实验绿色化的道路还很漫长，需要我们持之以恒的探索，才能推动我国绿色化学事业的快速发展。
参考文献
题型一：相对性状显隐性关系确定的实验设计
例1（2005全国卷Ⅰ）已知牛的有角与无角为一对相对性状，由常染色体上的等位基因A与a控制.在自由放养多年的一群牛中（无角的基因频率与有角的基因频率相等），随机选出1头无角公牛和6头有角母牛，分别，每头母牛只产了1头小牛.在6头小牛中，3头有角，3头无角.
（1）根据上述结果能否确定这对相对性状中的显性性状？请简要说明推断过程.
（2）为了确定有角与无角这对相对性状的显隐性关系，用上述自由放养的牛群（假设无突变发生）为实验材料，再进行新的杂交实验，应该怎样进行？（简要写出杂交组合、预期结果并得出结论）.
解析这是一道考查综合分析、推理能力的开放性实验题目.根据题意分析可知，有角和无角是一对相对性状，是由一对等位基因控制的，遵循基因的分离定律，要鉴定有角与无角之间的显隐性关系，可通过杂交的后代是否发生性状分离来加以分析确定（植物还可以通过自交的方法）.
（1）假设无角为显性，则公的基因型为Aa，6头母牛的基因型都为aa，按每头母牛只产了1头小牛计算，每个组合的后代为有角或为无角，概率各占1/2，所以6个组合后代合计很可能会出现3头无角小牛，3头有角小牛的情况.假设有角为显性，则公牛的基因型为aa，6头母牛可能有两种基因型，即A A和Aa.A A的后代均为有角，Aa的后代或为无角或为有角，概率各占1/2，由于配子的随机结合及后代数量少，实际分离比例可能偏离1/2.所以，只要母牛中具有Aa基因型的头数大于或等于3头，那么6个组合后代合计也很可能会出现3头无角小牛，3头有角小牛的情况.综合上述分析，此杂交结果不能确定有角为显性，还是无角为显性.
（2）从牛群中选择多对有角牛与有角牛杂交（有角牛×有角牛），如果后代出现无角小牛，也就是说，杂交亲本中没有“无角性状”，而后代出现了“无角性状”，即无中生有，则可以确定有角（或亲本性状）为显性，无角（或新性状）为隐性；从牛群中选择多对有角牛与有角牛杂交（有角牛×有角牛），如果后代没有出现性状分离即全部为有角小牛，则有角为隐性，无角为显性.但如果从牛群中选择2对或几对有角牛与有角牛杂交，后代没有出现性状分离，能不能判断有角一定为隐性性状呢？答案是否定的，因为全部纯合显性的几对有角牛杂交或几对纯合显性有角牛与杂合子杂交，后代也没有出现性状分离.由此看来，许多考生解这类题型时由于没有特点注意“一对、几对”和“多对”的区别、“限制性群体”和“自由群体”的区别，造成此题失分的主要原因.
答案见上述分析，第2问还可以从牛群中选择“多对有角牛与有角牛杂交”得到另一答案.
题型二纯合体、杂合体鉴定的实验设计
例23支试管内分别装有红眼雄性和两种不同基因型的红眼雌性果蝇，还有1支试管内装有白眼果蝇.请利用实验室条件设计最佳方案，鉴别上述3支试管内果蝇的基因型（显性基因用B表示）.
解析
果蝇的红眼和白眼为一对相对性状，红眼为显性性状，白眼为隐性性状，控制这性状的基因位于X染色体上.雄果蝇的基因型有两种：XBY（红眼）、XbY（白眼）；雌果蝇的基因型有三种：XBXB（红眼）、XBXb（红眼）、XbXb（白眼），雌果蝇和雄果蝇可直接通过观察成体第二性征的差别来鉴定.通过以上分析可知，唯有红眼雌果蝇的基因型（有XBXB和XBXb两种基因型）需要鉴别.可以直接用红眼果蝇与白眼果蝇，若后代有白眼果蝇，说明该红眼雌果蝇是杂合体，基因型为XBXb；若后代全为红眼果蝇，说明该红眼果蝇是纯合体，基因型为XBXB.至此，的实验方案也就出来了.
答案：先根据第二性征鉴别四支试管内果蝇的性别，若为红眼雄性果蝇，则该试管内果蝇基因型为XBY，再用白眼雄性果蝇分别与另两管的红眼雌性果蝇，若后代中出现性状分离，则该管中果蝇的基因型为XBXb；若后代中不出现性状分离，则该管中果蝇的基因型为XBXB.
题型三根据某一性状辨别生物雌雄的实验设计
例3（2001年上海高考变式题）果蝇的红眼（B）对白眼（b）是一对相对性状，基因B、b位于X染色体上.请设计一个实验，单就颜色便能鉴别雏蝇的雌雄.
解析根据题意分析可知，雌果蝇含有两条同型的性染色体XX，雄果蝇含有两条异型的性染色体X、Y，控制眼色的基因位于X染色体上.很显然，雄果蝇的基因型有两种：XBY（红眼）、XbY（白眼）；雌果蝇的基因型有三种：XBXB（红眼）、XBXb（红眼）、XbXb（白眼）.要辨别雌雄唯有让某一性别表现出为单一的眼色.可以通过上述六组亲本杂交结果分析得到，只有杂交亲本组合“XBY×XbXb”的后代从眼色性状可以直接判断出性别：红眼为雌性，白眼为雄性.
答案：让白眼雌果蝇（XbXb）与红眼雄果蝇（XBY）杂交，后代中凡是红眼的都是雌果蝇，白眼的都是雄果蝇.
题型四：育种过程的实验设计例4（2003江苏）现在三个番茄品种，A品种的基因型为AABBdd，B品种的基因型为AabbDD，C品种的基因型为aaBBDD.三对等位基因分别位于三对同源染色体上，并且分别控制叶形、花色和果形三对相对性状.请回答：
（1）如何运用杂交育种方法利用以上三个品种获得基因型为aabbdd的植株？（用文字简要描述获得过程即可）
（2）如果从播种到获得种子需要一年，获得基因型为aabbdd的植株最少需要几年？
（3）如果要缩短获得aabbdd植株的时间，可采用什么方法？（写出方法的名称即可）
解析根据题意可知，三对等位基因（A、a，B、b和D、d）遵循基因的自由组合定律，实验设计要求培育出纯合体（aabbdd），即培育出能够稳定遗传个体.由于a、b、d基因不在同一个个体上，因此先由两个亲本通过杂交，得到F1（含a、b或a、d或b、d）；再通过F1与第三个亲本杂交，得到含有a、b、d杂合体F2；最后通过F2自交可以得到aabbdd的基因型个体.从时间上来看，若A与B杂交得到杂交一代，杂交一代与C杂交，得到杂交二代，杂交二代自交，可以得到基因型为aabbdd的种子，aabbdd的种子发育成为aabbdd基因型植株需要一年.共需4年.
若想缩短育种年限，可选用单倍体育种的方法：杂交二代AaBbDd可产生abd型的配子，将花药离体培养成单倍体幼苗，再用秋水仙素处理，用二年时间可得到aabbdd基因型植株.
答案：（1）A与B杂交得到杂交一代，杂交一代与C杂交，得到杂交二代，杂交二代自交，可以得到基因型为aabbdd的种子，该种子可长成基因型为aabbdd植株
一、验证化学原理和反应规律的设计
例1（2013年广东高考题） 化学实验有助于理解化学知识，形成化学观念，提高探究与创新能力，提升科学素养.
（1） 在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验.
①下列收集Cl2的正确装置是.②将Cl2通入水中，所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是 . ③设计实验比较Cl2和Br2的氧化性，操作与现象是：取少量新制氯水和CCl4于试管中，.
图1（2）能量之间可以相互转化：电解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能，而原电池可将化学能转化为电能.设计两种类型的原电池，探究其能量转化效率.
限选材料：ZnSO4(aq)，FeSO4(aq)，CuSO4(aq)；铜片，铁片，锌片和导线.①完成原电池的装置示意图（见图1），并作相应标注.要求：在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素.②以铜片为电极之一，CuSO4(aq)为电解质溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙，工作一段时间后，可观察到负极 .
图2③有盐桥的原电池（图2）和在同一CuSO4溶液中的Zn-Cu电池，哪个转化电能更有效 ，原因 .
（3）根据牺牲阳极的阴极保护法原理，为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀，在（2）的材料中应选 作阳极.
解析（1）Cl2是有刺激性气味、密度比空气大、有毒的黄绿色气体，在制备和收集Cl2时必须有尾气吸收装置.A没有排气管不能用于收集气体；B用于收集密度比空气小的气体；C用以收集密度比空气大的气体，且有尾气吸收装置；D不能收集氯气.氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸为弱酸部分电离，所以有氧化性的含氯粒子是Cl2、HClO和ClO-.比较Cl2和Br2的氧化性，可以利用置换反应.所以其具体操作是：取少量新制氯水和CCl4于试管中，用胶头滴管向试管中滴加NaRr溶液，振荡静置，溶液下层呈橙色. （2）由题给试剂，结合原电池的形成条件可知可以组合的原电池可以是：锌铜、锌铁、铁铜原电池.由图示所给电子移动方向可知左边为负极（活泼金属）、右边为正极（不活泼金属），则组装的原电池可以如下：
由所给的电极材料可知，当铜片做电极时，铜片一定是正极，则负极是活泼的金属（失电子发生氧化反应），反应的现象是电极逐渐溶解.以Zn和Cu做电极为例，如果不用盐桥则Zn与CuSO4反应，置换出的Cu附着在Zn表面，阻碍了Zn与CuSO4的接触，不能提供稳定电流.（3）根据牺牲阳极的阴极保护法，可知被保护的金属作阴极，即Zn作为阳极.
图3答案:（1）C；HClO和ClO-；取少量新制氯水和CCl4于试管中，用胶头滴管向试管中滴加NaRr溶液，振荡静置，溶液下层呈橙色（2）(装置如图3)；电极逐渐溶解；图2电池；可以避免活泼金属如Zn和CuSO4的接触，从而提供稳定电流（3）Zn
二、实验操作顺序的设计
例2 （2009宁夏卷 ）碱式碳酸铜可表示为：xCuCO3・yCu(OH)2・zH2O,测定碱式碳酸铜组成的方法有多种.
（1）现采用氢气还原法，请回答如下问题：①xCuCO3・yCu(OH)2・zH2O与氢气反应的化学方程式 ；② 试验装置用下列所有仪器连接而成，按氢气流方向的连接顺序是（填入仪器接口字母编号）：
（a）（ ）（）（ ）（ ）（ ）（l）
③称取23.9 g某碱式碳酸铜样品，充分反应后得到12.7 g残留物，生成4.4 g二氧化碳和7.2 g水.该样品的结晶水质量为 g，化学式为；
（2）某同学以氮气代替氢气，并用上述全部或部分仪器来测定碱式碳酸铜的组成，你认为是否可行？请说明理由.
解析（1）只要把它理解为CuCO3和Cu(OH)2受热分解后产物CuO再与氢气反应，第①问便可以解决；对于②要分析出测定反应后CO2和H2O质量.因此，对于氢气发生器后仪器的选择是除氯化氢和水蒸气，防止对后续测定影响就可以了，因为测定H2O和CO2分别用浓硫酸和碱石灰是固定的.③ 根据生成CO2和H2O的质量计算，可知结晶水的质量为1.8 g，化学式为：CuCO3・Cu(OH)2・H2O
（2）其实在分析（1）①方程式的书写，便得到了碱式碳酸铜受热分解的方程式： xCuCO3・yCu(OH)2・zH2O=(x+y)CuO+xCO2+(y+z)H2O，稍加分析可知，依据碱式碳酸铜、CuO、CO2和H2O质量（或其中任意三个量），可计算其组成.
答案:（1）①xCuCO3・yCu(OH)2・zH2O+(x+y)H2=(x+y)Cu+xCO2+(x+2y+z)H2O;② akjgf(hi)de(ed)hi(gf)bc(cb)l;③ 1.8, CuCO3・Cu(OH)2・H2O
（2）可行 根据反应xCuCO3・yCu(OH)2・zH2O ＝ (x+y)CuO + xCO2+ (y+z)H2O,依据碱式碳酸铜、CuO、CO2和H2O质量（或其中任意三个量），即可计算出其组成.
三、确认混合物成分及提纯的实验设计
例3（2011年安徽高考题）MnO2是一种重要的无机功能材料，粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节.某研究性学习小组设计了将粗MnO2（含有较多的MnO和MnCO3）样品转化为纯MnO2的实验，其流程如下：
（1）第①步加稀H2SO4时，粗MnO2样品中的（写化学式）转化为可溶性物质
（2）写出第②步反应的离子方程式并配平
+ClO-3+MnO2+Cl2+
（3）第③步蒸发操作必需的仪器有铁架台（含铁圈）、、、， 已知蒸发得到固体中有NaClO3和NaOH，则一定还含有（写化学式）.
（3） 若粗MnO2样品的质量为12.69 g，第①步反应后，经过滤得到8.7 g MnO2，并收集到0.224 L CO2（标准状况下），则在第②步反应中至少需要_______mol NaClO3.
解析样品中含有MnO和MnCO3的质量为12.69 g-8.7 g=3.99 g，其中MnCO3物质的量为0.01 mol即质量为1.15 g，MnO的质量为3.99 g-1.15 g=2.84 g(即0.04 mol).所以经第 ①步过滤后的滤液中含有0.05 mol Mn2+，根据得失电子守恒，则有：5n(NaClO3)=2×0.05 mol=0.10 mol，n(NaClO3)=0.02 mol.答案:（1）MnO和MnCO3（2）5Mn2+24H2O518H+（3）蒸发皿酒精灯玻璃棒NaCl（4）0.02
四、有关物质制备的实验设计
例4（2013年天津高考题）FeCl3在现代工业生产中应用广泛.某化学研究性学习小组模拟工业生产流程制备无水FeCl3，再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S.
Ⅰ.经查阅资料得知：无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华.他们设计了制备无水FeCl3的实验方案，装置示意图如图4（加热及夹持装置略去）及操作步骤如下：
图4①检查装置的气密性；②通入干燥的Cl2，赶尽装置中的空气；③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成;④……;⑤体系冷却后，停止通入Cl2，并用干燥的N2赶尽Cl2，将收集器密封.
请回答下列问题：（1） 装置A中反应的化学方程式为;（2）第③步加热后，生成的烟状FeCl3大部分进入收集器，少量沉积在反应管A的右端.要使沉积的FeCl3进入收集器，第④步操作是;（3） 操作步骤中，为防止FeCl3潮解所采取的措施有（填步骤序号）;（4） 装置B中的冷水作用为；装置C的名称为；装置D中FeCl2全部反应完后，因为失去吸收Cl2的作用而失效，写出检验FeCl2是否失效的试剂：（5）虚线框内画出尾气吸收装置E并注明试剂;
Ⅱ.该组同学用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S，得到单质硫；过滤后，再以石墨为电极，在一定条件下电解滤液.（6） FeCl3与H2S反应的离子方程式为;（7） 电解池中H+在阴极放电产生H2，阳极的电极反应为;（8） 综合分析实验Ⅱ的两个反应，可知该实验有两个显著优点：①H2S的原子利用率100%；②;
解析（1）A中反应的化学方程式：2Fe+3Cl22FeCl3
（2）要使沉积的FeCl3进入收集器，根据FeCl3加热易升华的性质，第④的操作应该是：在沉积的FeCl3固体下方加热.
（3）为防止FeCl3潮解所采取的措施有②通入干燥的Cl2，⑤用干燥的N2赶尽Cl2，
（4）B 中的冷水作用是冷却FeCl3使其沉积，便于收集产品；装置C的名称为干燥管，装置D中FeCl2全部反应完后，因为失去吸收Cl2的作用而失效，检验FeCl2是否失效就是检验二价铁离子，最好用K3［Fe(CN)6］溶液，也可以用酸性高锰酸钾溶液检验.
（5）吸收的是氯气，不用考虑防倒吸
（6）2Fe3++H2S2Fe2++S+2H+
实验教学是物理教学实施创新教育的重要基础和手段，在做实物实验时，教师往往只按照教材中规定好的步骤和方法进行实验，教师很少去进行创新。其实在物理教学的实验中，教师可以不拘泥于教材或教参的安排，进行一些创新设计，通过大胆的创新实验，让学生始终保持对物理的学习兴趣。更重要的是通过实验提高实践能力，而且也是学生创设创新氛围，培养创新意识、创新能力，提高科学素养的有效途径。
如何使实验教学充满生机和活力，使之成为学生学习的推进器？笔者通过《大气压强》这节课的实验设计，收到了良好效果。
一、精心设计，大胆改进演示实验
由于气体是看不见的，大气压强的知识相对于前面所学过的固体压强、液体压强来说更加抽象。所以，本节课我把重点放在了“大气压强的存在”及“大气压强的大小”这两个内容上。这两个问题我通过设计新奇的演示实验给学生直观的感受，使学生学习富有新鲜和实在的气息。
在证明“大气压强的存在”这一教学环节时，我精心选择了2个演示实验：“巧断筷子”和“瓶吞鸡蛋”。课前在办公室做“巧断筷子”这一实验时，旁边同事们认为筷子能断是理所当然的，如果学生也有同样的感觉，那我的实验就没有了让学生新奇的效果。于是为提高实验的难度，我将一根筷子换成了一双筷子，为了提高实验成功率，我将报纸的面积增大，砸筷子的速度加快。果然这个“不可能”的实验极大地吸引了学生的注意，学生们都对成功产生质疑，但实验成功了，给学生很大的震撼，对大气压强的存在有了深刻的认识。
适合“瓶吞鸡蛋”实验的鸡蛋很难找，而且一个鸡蛋只能做一次实验，每个班都做此实验的话，需要4个鸡蛋，成功率也不高。实验成功后如何把鸡蛋取出也是比较麻烦的问题。我将鸡蛋换成水气球，水气球的尺寸可以根据瓶口的大小随意调节，而且可以重复使用，克服了鸡蛋难以选择和不易取出的难题，实验成功率达到了100%。
大气压强是很大的，但我们平时生活在大气的环境中，感受不到大气的压力，如何能让学生意识到大气压的力量呢？在准备“覆杯实验”时我突然想到：既然大气压能托住水，那么究竟能托住多少水呢？我在办公室找来个大杯子装满水做“覆杯实验”，并给同事演示，但同事的反应比较平淡。我突然间想到托住水的纸片下端如果能负重，那么效果会不会更好？根据F=PS杯口面积越大，能承受的拉力也越大。于是我将本实验的纸片改装成能挂钩码的塑料板。并选择了口径较大的玻璃杯，通过计算发现塑料板能挂5kg的重物，也就是说能挂100个50g的钩码！我反复试验并改进实验器材和细节，增加试验的成功率，课堂上做此实验时覆杯下挂了26个500g的钩码，钩码一直从杯口垂到地面，惊险的场面给学生很大的视觉冲击力。接下来的“大气压的大小”进行得极为顺利，这个实验使学生对大气压的大小有了非常直观的感受。在整个初中阶段，学生对这个实验印象最深刻。
二、创设环境，启发思维
本节课剩下的时间，我利用生活中常见的器材合理设计了探究实验，增加了教材中没有的“合作探究”环节。将学生分成实验小组利用准备好的吸盘、针筒、气球、热水、光碟、试管等器材，让学生自己设计实验，证明大气压强的存在，为学生创设一个相对开放的环境，对其探究形式不要求得过死，开放实验的必然结果会带来百花齐放的局面。学生合作设计出了“气球提试管”、“自动喝水的杯”、“吸不起来的光碟”、“针筒挂重物”等。还有一组同学，通过对本组失败的“覆杯实验”分析，总结出了失败的原因，与其他小组交流使实验成功的细节，学生通过自主探究，对大气压强的认识有了升华。
总之，初中生正处于从经验型抽象逻辑思维向理论型抽象逻辑思维的转变过程中，经验型抽象逻辑思维在很大程度上仍然是直接与感性经验相联系的，仍然需要由直观的形象来支持，因此需要眼观、手动获得他们所需要的经验。
(1)加热煤油实验时间很长，一般在课堂上完成该实验大约需要八到十分钟，学生注意力很容易分散;(2)由于瓶塞与瓶口、瓶塞与温度计之间存在缝隙，煤油受热膨胀后很容易从瓶塞和瓶口处溢出，造成实验不准确，也造成实验室的污染刺鼻性气味，而且现在的煤油也很难购买，实验结束后也很难清洗;(3)由于本实验是演示实验，教师在讲台演示，而下面的学生对温度计示数根本无法看清，无法收集确凿信服的数据;(4)在探究电流的热效应与电流的关系时仍然用这套装置，只要求学生调节滑动变阻器后观察B烧瓶的温度计示数的变化，对初中学生而言很容易与前一个实验混淆，不知道观察什么，因为A烧瓶中温度计示数也在变化对学生影响很大．而且第一次实验结束后为了对比电流大小对电热的影响，往往要让煤油冷却到原来温度，那么需要的时间更长．根本无法完成本节教学任务．为了使学生获得探究学习的体验和感受，使课堂紧凑顺利，就必须对实验进行改进．
2针对实验缺陷进行的改进思路
针对教材实验中的不足，笔者自制了一套焦耳定律演示仪．在锥形瓶中放一段电阻丝(在电炉丝上截取)，固定在两根硬铜丝上，瓶中装少量(约2cm的深度)的已经染红的水，用一个长约40cm直径约为8mm带有橡皮塞的玻璃管塞住，玻璃管的下端要插入红水中，橡胶塞与瓶口压紧，以防漏气．原理:电阻通电后产生的热量加热瓶中空气，瓶中空气迅速升温而膨胀，使得细玻璃管中红水柱迅速上升，红水柱上升的高度就可以清楚地显示电流通过电阻丝产生的热量的多少．
3改进后实验器材的制作与安装
制作时在同一根电炉丝上截取不等长的两段分别为30圈和15圈，用万用表测得电阻大约为R1=5．1Ω和R2=2．5Ω．再剪四段长约25cm的硬铜丝作为支架和接线柱穿过橡皮塞，按照图2制作两套装置，并在玻璃管的背面设置一个刻度板，以利于观察红色水柱高度的变化．选择学生电源、滑动变阻器(20Ω2A)、电流表、开关、导线若干串联起来，组成如图3装置．
4改进前后实验对比
(1)在探究电流产生的热量与电阻的关系实验中，按照教材上的编排完成实验需要四分钟，笔者在改进后选择电源电压8V，闭合开关调节滑动变阻器使电流表示数为0．4A，10秒钟后的图片如图4所示，有电阻丝R1加热的锥形瓶中的玻璃管中的红水反应更为迅速，红色水柱上升很快，一下子抓住了学生的眼球，给学生留下深刻的印象．看完这个实验学生很容易得出:电阻对电流产生的热量的影响．
(2)探究电流产生的热量与电流大小的关系时，按照教材上的编排还是用串联的那套装置，闭合开关要求学生只看其中一个烧瓶的温度计示数的变化，首先有另外一个烧瓶的干扰，影响学生专致的观察;其次是加热时间长，学生会想到了这次实验的答案而失去了兴趣和耐心，实验效果全无．而笔者改进后:只把有电阻丝R1的锥形瓶串接在电路中，如图5所示．根据控制变量法的设计思路，保证电阻不变，主要是通过改变滑动变阻器来改变两次电流的大小．学生电源调至4V，红色水柱调节至零刻线处，第一次闭合开关调节滑动变阻器将电流表示数调至0．22A，实验记录55s后的情况如图5所示，红色水柱上升了6格;断开开关，冷却8秒后，红色水柱又回到原位零刻线处，第二次闭合开关，迅速调节变阻器使电路中电流为0．6A，10s后，红色水柱迅速升至13格，如图6所示．学生惊呼雀跃，气氛达到．学生容易得出:同一根电阻丝在相等时间内，电流越大产生的热量越多．断开开关，学生兴趣依旧，乘热打铁，对电流热效应的理解更上一层楼．
(3)改进的优点:①由于气体的热膨胀现象比液体热膨胀现象迅速明显，红色水柱上升快速，学生兴趣盎然，大大缩短了实验时间，使课堂紧凑，流畅，符合初中学生的年龄特点和理解力;②实验过程可视性强，对学生感官尤其是视觉冲击力强，观察粗玻璃管中红色水柱的上升比观察温度计示数清晰，抓住学生的眼球和性格特点，有助于形成直观的效果，形成视觉上的刺激;③实验过程简化，实验装置简单，效果却更明显;
(4)实验真实、客观，震撼，学生心服口服．
5总结
【关键词】微型；实验；功能；设计
微型化学实验，就是以节约原料简化装置为前提来取得化学信息，其效果要求达到现象明显、安全环保、操作简便为目的的实验方法和技术。20世纪80年代初，微型化学实验起源于美国，是一种被认可的、并以体现“绿色化学”理念为核心的、化学实验新技术和新方法。被赞誉为化学实验里的一场革新。本文对微型化实验的功能和微型化实验设计进行研究分析以顺应新课程教学改革对化学实验课的要求。
一、微型化实验的功能
1.微型化的实验教学，是对化学实验课的发展和补充，是培养学生实验能力、提高实验技能的重要途径，也是对教师传统实验课的实施和实验技能的挑战。
2.微型化的实验教学，能充分张扬学生的个性，激发学生的潜能。
3.微型试验不仅能满足学生的求知需求，而且微型化学实验仪器具有容易携带、不易破碎、经济环保等优点，使每个学生都有条件实现自己的实验设计，体验化学的乐趣。
4.微型试验更能体现启发性、探索性教学。
5.化学实验的微型化可以让更多的学生参与到化学实验的操作体验中来，通过准备阶段、设计方案到实验的实施及产品的获取、结论的得出，培养了学生严谨的科学态度。
二、微型化实验设计
1.微型化实验设计的原则
型化实验设计的原则不仅遵循化学实验的原则还有自身的特点。
（1）科学性是实验设计的首要原则。微型化实验设计过程中虽然要求简捷，但仍然要符合客观事实，不能凭空设计。
（2）其次是安全性原则。安全性要求对环境无污染，对人身无伤害。
（3）微型化原则。实验设计能够体现微型实验仪器小巧便携、不易破碎、经济环保、操作易行等优点。
2.微型化实验设计的方案
实验设计的方案的形式有多种，内容主要包括实验名称、实验目的和实验设计的思路等八个主要方面。
（1）实验名称：明确验证物质的制备、性质或者用途。
制备SO2并验证其性质实验
（2）实验目的和实验设计的思路。明确实验的目的，设计合理、科学，选择最佳途径。通过实验，实现哪些实验的微型化。
①对SO2制备、性质、及尾气处理实验进行微型化改进，经济环保、操作易行。
②培养培养了学生的环保意识、资源意识、安全意识、创新意识。
（3）实验原理：运用了哪些实验原理，验证哪些性质。
运用SO2气体的制备及检验SO2性质漂白性、氧化性、还原性、酸性氧化物性质。
（4）实验器材和用品：根据实验目的和实验设计的思路选择恰当的实验器材和用品。
水槽一个、100mL小烧杯、250mL大烧杯、滤纸条
（5）实验步骤：体现微型化实验的要求，更加简便，节约原料，环保及实验过程中有关注意事项。
步骤：
①把20.0克亚硫酸钠固体放入100mL的小烧杯里，把100mL的小烧杯放在装适量浓度约为5moL/LNaOH溶液的培养皿里（可用水槽代替）。
②将一个250mL的干燥大烧杯底部粘上一条湿润的PH试纸（可用蓝色石蕊试纸代替），一条浸有品红溶液的滤纸条，一条浸有高锰酸钾溶液的滤纸条，一条浸有硫化氢溶液的滤纸条。
③向小烧杯中的亚硫酸钠固体上滴加浓硫酸， 立即盖上250mL的大烧杯（NaOH溶液应封闭250ml烧杯下口），多余的SO2被培养皿里的NaOH溶液吸收。
注意事项：步骤②中将一个250mL的干燥大烧杯底部粘上三条纸条时，操作不能太慢，滤纸条上的溶液不能太多也不能太少，否则实验现象不佳。
（6）实验现象：通过现象验证了什么性质，与预期的效果怎样。
现象：
①通过PH试纸变红色不褪色，证明二氧化硫是酸性氧化物。
②通^使浸有品红溶液的滤纸褪色，证明二氧化硫有漂白性。并能与①对比说明二氧化硫漂白性的局限性。
③通过使浸有硫化氢溶液的滤纸表面产生淡黄色固体说明二氧化硫有氧化性。化学反应方程式：SO2+2H2S=3S+2H2O
④通过使浸有高锰酸钾溶液的滤纸褪色，证明二氧化硫有还原性而不是漂白性。
化学反应方程式：5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4
+2H2SO4
⑤多余的SO2被培养皿里的NaOH溶液吸收。有害气体不会外泄，保护了工作环境。化学反应方程式是：2NaOH+SO2
=Na2SO3+H2O
效果：显色效果明显，课堂效果较好。
（7）实验装置：新旧实验装置对比，清晰直观展现微型化实验的功能。
（8）与传统实验相比的创新点：运用对比的方法，写出实验的创新点。
与传统SO2实验原理（如图）对比：通过对SO2性质实验进行改进，打破常规思路中，该装置中不仅有SO2的制取装置、性质检验装置、还要有尾气处理装置，该设计的创新点是装置简单，药品用量少，操作易行，便于携带，低碳环保。
通过微型化实验的设计，学生们不但需要熟练掌握实验操作技能，还需要对知识灵活变通；既要动脑又要动手，甚至还要查阅资料，从设计实验到实验的实施，学生综合实验能力逐步提高，并真真切切体会到化学的神奇，从而带动学生对化学的热爱，激发潜能，培养出素质人才。这正是新课程教学改革对化学实验课的要求。
【参考文献】
[1]刘贵银.化学实验教学中创造能力的培养，《化学教学》
论文关键词：经济学实验，实验教学，实验设计
传统观点认为，经济学不同于物理学和化学，是无法进行实验的，它主要靠观察提炼、逻辑分析推理、统计和实证检验，比较接近于天文学或气象学。受上述观点的影响，实验对经济学教学而言几乎毫无用处或难以实现。多年来经济学的教学大多采用理论演绎推导的模式，这种理论的高度抽象和满堂灌式的教学方法，使经济学几乎成为一门空洞的理论，而且这种以理论教学为中心的方式严重制约了经济学专业学生的判断能力、创新能力的培养和提高。相反，经济学教学中的实验教学方式把学生置于模拟的经济环境中并要求其作出决策，它是一种深化教学改革和培养创新性人才的有效途径，也是高等学校经济学教学手段及方式改革的方向之一。
一、实验经济学的发展及经济学实验在经济学教学改革中的意义
（一）实验经济学的产生与发展
传统经济学假设市场的参与者是理性人，在此假设前提下建立起宏伟的经济学帝国大厦，并发展了许多日趋精致的经济学理论与经济计量模型，其严谨的分析体系极大地促进了经济学的发展，甚至出现了“经济学帝国主义”现象。然而，这种事先假定的方式回避了人类在复杂环境条件下的决策行为特征，导致经济理论预测结果往往不能与现实经济情况的吻合，由此引起了人们对经济学基本假设的质疑。这种质疑的直接后果是在20世纪后半叶引发了实验经济学的产生。实验经济学是从验证经济学中理性人假设出发，通过可控制和重复性的实验方法揭示人在行为决策中被传统经济学所忽略的其它特征，以促使经济学的理论假设更加贴近现实的一门科学。经过几十年的发展实验设计，实验经济学不仅从方法论上为经济学理论构建了科学和规范的研究手段，而且在多个经济学领域取得了丰硕成果，对以新古典经济学为主导的现代经济学产生了强烈地冲击和挑战，其代表人物史密斯和卡奈曼荣获2002年诺贝尔经济学奖，引起了经济学教育领域的广泛关注[1]。实验经济学的方法已形成了一套相对完善的方法论体系，这为经济学实验在课堂解教学中的引入提供了必要的理论基础条件。
（二）经济学实验在经济学教学改革中的意义
1．有利于激发学生学习经济学的兴趣。经济学是一门理论性较强的学科，其每个理论都是在一定假设条件下形成的，常常要用到大量的图表和数学论证，所涉及的众多概念、原理让学生感到抽象枯燥和难以掌握。俗话说：“告诉我，我忘了；演示给我看，我记住了；让我参与，我理解了。”将经济学中的基本理论通过动手实验观察，或通过参与加以体验，会给学生留下深刻印象，进而引起学生的深厚兴趣，吸引其主导思考、积极讨论，变被动学习为主动学习。
2．有利于增强学生把握经济学基本理论和研究方法。相对于经济学传统教学中利用经济数据建模方法或纯粹的理论演绎推导模式，经济学实验能够弥补学生对经济行为现象的感性认识不足的缺陷，加深学生对经济学理论的理解，更好地把握经济学的基本理论和分析方法。
3．有利于培养学生的创新精神和实践技能。传统的课堂教学是以“灌输式”、“填鸭式”为主要教学方式，教师机械地满堂灌，学生被动地听，其结果就是学生死记硬背，考试结束后统统忘掉，无法形成系统的经济学理论体系论文格式模板。而通过实验教学，将学生置于可控环境中，能锻炼其分析及解决实际问题的能力，同时，还可通过小组讨论或对抗方式锻炼学生的口头表达能力、临场应变能力和集体协作能力等综合素质，有助于解决所谓“黑板经济学”和高分低能的问题，有助于培养技能型、应用型人才。
4．有利于提高教师的教学、科研水平。经济学实验教学给教师提供了全新的教学和研究模式，让教师面临更大的机遇和挑战。一方面教学模式的创新，可以产生新的教学研究成果；另一方面采用现代研究模式得到的经济研究成果，也可应用于经济学实验教学中。这种教学科研相长，相互促进的过程，历练了教师的教学和科研能力：第一，如何依教学内容编撰典型的经济学实验项目，要求教师既要有扎实的理论功底，又要对实验经济学研究成果有较强的敏感度，并对理论成果的应用了然心中；第二，教师在实验教学中的“导演”角色对其教学组织能力提出了挑战；第三，及时通过书面报告或其它形式对实验教学进行对照总结实验设计，有助于教师不断提高教学科研水平。
二、经济学实验课堂教学中存在的主要问题
（一）实验教学内容难以形成完整的体系，确定的教学内容也难以保障完整实施
并非所有的经济理论都能进行实验，经济理论的自身因素也影响其可实验性。有些经济理论具有高度抽象的假设前提，实验室环境无法全部满足这些条件，因而相关经济学命题也就无法实验。因此，在经济学实验教学的初期，可供实验的项目是比较有限的，且难以形成完整的内容体系。开设经济学实验课堂教学方式有两种：一是实验课程。这是独立设置的经济学实验课程，实验教学贯穿于课程教学全程；二是课程实验。这是在课程教学全程中穿插若干实验项目。就经济学基础理论教学而言，采用第二种方式比较可行。这样就要对原有课程教学计划进行调整，由于这种调整具有一定的机动性，教学管理部门一般不作硬性规定。另外，考虑到实验教学工作量比理论教学工作量要大，一般情况下授课教师都倾向于尽量少做或不做实验，实验教学内容也难以保障完整的实施，结果导致经济学实验教学还是纸上谈兵。
（二）实验条件的不完备和实验设计的不完善
经济学是一门研究人的行为决策的社会科学，其实验对象是具有复杂思维和特征的人类本身，这导致经济学实验不同于化学实验或物理实验的显著特征。经济学实验有两种方式：一是人类行为决策实验，具体分为实验室实验和现场实验两类。二是计算机模拟实验。同所有实验教学一样，经济学的实验课堂教学也需要在一定的环境条件下进行，包括硬件设施和软件两方面。硬件方面的实验场地、实验设备等比较容易实现，但实验教学软件相对缺乏短期内难以满足，主要原因是市面上的经济学实验教学软件量少价高而自主开发难以跟上；软件方面主要是实验的设计。按照诺贝尔经济学奖获得者史密斯等人的观点并结合课堂教学的实际，经济学实验应用于课堂教学的关键在于实验目的、实验方法以及“游戏”规则的设计工作[2]，课堂实验设计的完善与否直接关系到实验教学的质量高低。目前，经济学的实验目的、实验方法以及“游戏”规则的设计还不太完善和规范，制约了经济学实验教学的实施。
（三）实验教学师资教学水平不高、能力不强
经济学实验教学对授课教师的教学、科研水平提出了较高的要求，但是，由于部分教师对经济学实验教学的重要性认识不足，加上科研水平不高及实践经历和实践能力的欠缺，导致当前从事经济学实验教学的师资，存在素质不高、知识更新慢、队伍欠稳定、积极性不够等问题，影响了经济学实验教学水平的提高和高水平经济学人才的培养。
三、进一步推进经济学实验课堂教学的实施对策
经过近几年的教学质量工程建设，许多高校都建立了经济管理实验教学示范中心，为全方位地开展实验教学活动奠定了良好的基础。然而所开设的实验多为管理类实验，经济学实验课堂教学与人才培养的目标存在较大差距，必须从以下几点进一步推进经济学实验课堂教学工作。
（一）合理选择经济学实验项目
由于多数高校经济学实验教学才刚刚起步，因此，在这方面要合理规划，逐步推进。可以从实验项目入手，通过实验项目构造实验单元，进而形成实验课程。实验项目的选择必须考虑两个因素：一是要与教学内容紧密相关。通俗易懂的经济理论不一定安排实验实验设计，过于抽象的经济理论，开通过实验来加深学生的理解；二是要考虑实验环境及实验软硬件条件。优先开展那些对软硬件环境条件要求不太高、已具备相应条件的实验项目。
（二）重视经济学实验项目的引进和开发
经济学实验教学软件的使用主要有两类：一是社会流行使用的软件。其使用方向单一，价格昂贵，远超硬件建设成本，且来源单一，难以公开招标采购；二是专为经济学实验项目设计的软件。它对相当一部分经济学理论配套实验，要通过计算机模拟现实经济环境，以提高学生对复杂经济环境的应变能力。学校可以投入一定资金进行自主开发，不仅能满足自身教学需要，也能将之商品化，以获得较好的经济效益和社会效益。
（三）不断规范和完善经济学实验的教学设计
1．提供清晰的实验讲解或实验手册。经济学实验的一个重要特征就是实验者必须尽可能地简化实验对象的决策环境和控制实验条件，以便在课堂上再现一个可操作的环境，以及较易在此环境中观察实验对象的反应，从而达到实验结果与预期效果的一致性。为此，实验之前，实验设计者（实验教师）要提供清晰的实验讲解手册，告知每个参与者（学生）游戏的规则及游戏的情景，确保每个参与者明白自身所扮演的角色论文格式模板。清晰的实验手册主要包括：实验的讲解，回答问题的准则，货币或其他报酬的性质，被试对象的选择、个数及经验水平、角色匹配，实验地点、日期及持续时间、环境要求，使用实验助手情况，是否需要对被试者有意隐瞒或欺骗，需要说明的其他事项。
2．尽可能避免非相关因素的影响。由于经济学实验的目的是以参与者的反应来检验某种经济理论，为此，须控制非相关因素对实验结果的干扰。如进行“市场拍卖机制”实验时，学生间的平常关系会影响到实验结果。因此，要考虑如何匹配参与者的角色，将人为误差的影响减到最低程度。此外，整个实验的设计和进行，应力图避免给学生任何暗示，即避免让学生感到某种行为模式是正确的或是被预期的。其原因在于经济学实验是以人为对象的，学生或许会揣摩实验者的意图，并按其想象中的实验者所希望的行为改变自身的选择。甚至必要时，在实验设计中还可以“欺骗”方式迷惑学生，避免其揣摩到设计者的意图，以确保实验结果的合理性。
3．提供必要的“货币”激励。经济学实验的另一个重要特征就是实验对象具有各自的偏好。因此在几乎所有的经济学实验中，要对所探讨的经济理论进行检验都不可避免地要求控制参与者的偏好。由于偏好影响着人的行为，如在市场交易模型中，人的不同偏好会导致实验结果的不一致，而这种心理行为又无法被实验设计者所观测到实验设计，因此控制偏好异常困难。据史密斯等人的研究，对实验的参与者提供必要的报酬有助于减少被试者行为的变异性，减低甚至排除随意性行为对实验结果的影响[2]。因而，为参与者提供一定的报酬激励有助于调动学生的参与积极性，能更好地模拟真实经济环境下参与者的决策行为。
4．加强实验预演及实验结果分析。为保证经济学实验课堂教学效果，实验设计者可预先组织部分学生或其他教师组成小组来预演实验，从中发现和改善实验设计的不足，当然，参与预演的学生必须保密并不再参与正式实验。另外，实验设计者要对实验数据进行分析，处理实验误差来源及结果，并引导学生利用相关经济理论进行对比分析和讨论，使学生加深对经济理论和分析方法的理解和掌握。
（四）加快经济学实验教师教学能力的培养与提高
由于条件所限，目前各高校不可能全面配备专职实验师资经济学实验教学，只能依赖理论教学师资采用与理论教学配套的方法来安排经济学实验教学内容。这样，要提高经济学实验教学师资水平可以采取如下措施：一是有计划地选派相关教师到实际部门挂职锻炼，让教师深入了解经济的真实运行过程，以提高教师的专业实践技能和胜任实验教学的水平；二是分期分批组织教师到财政、税务等经济管理部门调研，筛选、验证经济学实验项目；三是更新教师的知识结构，经常组织对现代教育技术、计算机技术、统计软件和实验经济学等的知识培训；提高实验教学工作量系数，在职称评聘、教研项目立项、教材立项等方面向实验教师倾斜，鼓励更多的教师开展实验教学。
[参考文献]
[1]高鸿桢.实验经济学的理论与方法[J]. 厦门大学学报（哲学社会科学版），2003，1.
[2]宁向东.经济学的实验方法及其应用[J]. 经济学动态，1997，12.
