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一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則
1.對照性原則
在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中,通常設(shè)置對照組。通過干預(yù)或控制研究對象以消除或減少實(shí)驗(yàn)誤差,鑒別實(shí)驗(yàn)中的處理因素同非處理因素的差異。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中可采用的對照方法很多,除了有陽性對照、標(biāo)準(zhǔn)對照、自身對照、相互對照之外,通常采用空白對照的原則:即不給對照組以任何處理因素。值得強(qiáng)調(diào)的是,不給對照組任何處理因素是相對實(shí)驗(yàn)組而言的,實(shí)際上對對照組還是要做一定的處理,只是不加實(shí)驗(yàn)組的處理因素。
2.隨機(jī)性原則
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的隨機(jī)化原則,是指被研究的樣本是從總體中任意抽取的。這樣做的意義在于:一是可以消除或減少系統(tǒng)誤差,使顯著性測驗(yàn)有意義;二是平衡各種條件,避免實(shí)驗(yàn)結(jié)果中的偏差。
3.平行重復(fù)原則
平行重復(fù)原則,即控制某種因素的變化幅度,在同樣條件下重復(fù)實(shí)驗(yàn),觀察其對實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響的程度。任何實(shí)驗(yàn)都必須能夠重復(fù),這是具有科學(xué)性的標(biāo)志。上述隨機(jī)性原則雖然要求隨機(jī)抽取樣本,這能夠在相當(dāng)大的程度上抵消非處理因素所造成的偏差,但不能消除它的全部影響。平行重復(fù)的原則就是為解決這個(gè)問題而提出的。
4.單因子變量原則
單因子變量原則,即控制其他因素不變,只改變其中某一變量,觀察其對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。除了整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中欲處理的實(shí)驗(yàn)因素外,其他實(shí)驗(yàn)條件要求做到前后一致。
二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)模式
l.從實(shí)驗(yàn)步驟出發(fā)設(shè)計(jì)研究性實(shí)驗(yàn)
模式:教師對實(shí)驗(yàn)步驟提出建議學(xué)生選擇比較實(shí)驗(yàn)分析對比結(jié)果得出結(jié)論填寫報(bào)告。
以“葉綠體中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)為例。本實(shí)驗(yàn)的步驟是:去除葉柄、粗葉脈的新鮮菠菜葉5g,剪碎放入研缽,加少量碳酸鈣、石英砂,15ml無水酒精,研磨成勻漿后過濾,得葉綠體色素提取液。用毛細(xì)管吸取少量濾液,在干燥的濾紙條上劃一細(xì)線,烘干后再次劃線,重復(fù)多次,然后放入層析液中進(jìn)行層析。
教學(xué)中,鼓勵(lì)學(xué)生使用不同方法,通過對比實(shí)驗(yàn)研究哪種方法能達(dá)到最佳的實(shí)驗(yàn)效果。如建議學(xué)生對所取菠菜與酒精量的比例作一研究(可以采用10g菠菜葉與5ml無水酒精組合、10g菠菜葉與10ml無水酒精組合、5g菠菜葉與5ml無水酒精組合、5g菠菜葉與10ml無水酒精組合等);也可對濾紙條的劃線次數(shù)(可以是3次、5次、7次、10次等)、劃線方法(可以是用毛細(xì)管、載玻片、鉛筆、濾紙條折線等器材或方法)、取用碳酸鈣的量(少量或較多)、是否需要過濾等實(shí)驗(yàn)步驟提出建議。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中,自己選擇對比實(shí)驗(yàn)組,通過自己的實(shí)驗(yàn),得出結(jié)論。
在實(shí)驗(yàn)過程中,學(xué)生的興趣很高,積極性與主動(dòng)性得到充分體現(xiàn),相互之間主動(dòng)交流實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與體會(huì)。同時(shí),教師根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)對比結(jié)果,對實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行了一定的改進(jìn),如采用10g菠菜葉與10ml無水酒精組合,層析后色素帶分層比較清晰;劃濾液細(xì)線的方法可直接采用載玻片的一側(cè)蘸取勻漿。壓在濾紙條上,并稱其為“敲圖章”。此法可以節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間,且濾液細(xì)線細(xì)而齊整,劃線次數(shù)超過7次后對實(shí)驗(yàn)影響就不明顯了。部分學(xué)生的研究結(jié)論被教師介紹給大多數(shù)學(xué)生,學(xué)生的研究直接參與進(jìn)教學(xué)的研究,這對這些參與實(shí)驗(yàn)的學(xué)生是一種激勵(lì),反過來可以成為他們進(jìn)一步學(xué)習(xí)的動(dòng)力。
2.從允許學(xué)生故意出錯(cuò)的角度設(shè)計(jì)研究性實(shí)驗(yàn)
【關(guān)鍵詞】探究性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)生物
【中圖分類號】G632 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號】1674-4810(2014)08-0126-02
新課程改革以來,生物教學(xué)開始注重學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng),實(shí)驗(yàn)題幾乎是高考中必考的一項(xiàng)內(nèi)容,而在實(shí)驗(yàn)考查中實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題又是考查學(xué)生生物學(xué)習(xí)能力最為重要的題型之一,也是學(xué)生解答起來最為困難的題型,因此,是否做好實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的復(fù)習(xí)工作,對學(xué)生在高考中有很大的影響。通過分析近幾年的高考題,生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題大體上可以分為三大類:一是實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證題,二是實(shí)驗(yàn)探究題,三是實(shí)驗(yàn)評價(jià)題。所以在解題過程中,要做好以下幾點(diǎn)工作:
一 認(rèn)真審題,了解題目要求
1.弄清楚實(shí)驗(yàn)類型
要弄清楚是探究性實(shí)驗(yàn)還是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),弄清楚該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,即要探究或?yàn)證的內(nèi)容是什么。探究性實(shí)驗(yàn)探究的是對象的未知屬性、特征,而驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的是研究對象的已知屬性、特征。
2.弄清楚實(shí)驗(yàn)原理
實(shí)驗(yàn)原理一般有兩個(gè)來源:(1)可以直接從題干里找到,(2)通過聯(lián)系課本里的相關(guān)知識(shí)來獲取。如2005年全國理綜中的試題:植物葉片表皮上分布有大量的氣孔,當(dāng)組成氣孔的細(xì)胞(保衛(wèi)細(xì)胞)吸水后,會(huì)膨脹變形,氣孔開啟;反之細(xì)胞失水收縮,氣孔關(guān)閉。以放置一小段時(shí)間的菠菜為材料設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),證明氣孔具有開啟和關(guān)閉的功能。要求寫出實(shí)驗(yàn)材料與主要用具、實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果并做出解釋。這個(gè)題目中的實(shí)驗(yàn)原理就可以直接通過解讀題干獲得:當(dāng)組成氣孔的細(xì)胞(保衛(wèi)細(xì)胞)吸水后,會(huì)膨脹變形,氣孔開啟;反之細(xì)胞失水收縮,氣孔關(guān)閉。
3.弄清楚實(shí)驗(yàn)變量
變量是指在實(shí)驗(yàn)過程中可以變化的因素,可分為自變量、因變量以及無關(guān)變量。自變量指的是實(shí)驗(yàn)過程中人為改變的變量,因變量指的是隨著自變量的變化而變化的變量,而無關(guān)變量是在實(shí)驗(yàn)過程中存在的一些可變因素,會(huì)對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響,但對實(shí)驗(yàn)結(jié)論無影響的變量。通常,自變量和因變量之間具有因果關(guān)系。實(shí)驗(yàn)的目的在于獲得和解釋這種前因后果,確認(rèn)自變量的方法主要有兩個(gè):(1)可以直接從實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹蝎@取,(2)就是通過分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)原理推出實(shí)驗(yàn)變量。如上述例題中的自變量是保衛(wèi)細(xì)胞外界溶液的濃度,因變量是氣孔是否關(guān)閉。
二 細(xì)心解題,主要抓住三個(gè)環(huán)節(jié)
1.分析實(shí)驗(yàn)材料用具,明確實(shí)驗(yàn)條件
根據(jù)實(shí)驗(yàn)所提出的問題和要求,認(rèn)真分析題中所提供的器材在實(shí)驗(yàn)中有什么作用,應(yīng)該怎么用?在該實(shí)驗(yàn)中是否一定要用到?這些都應(yīng)做好充分的考慮。
通常對于題目提供的材料用具和試劑,都要充分利用,除非題目允許,否則自己不能隨意增加試劑和材料用具。如果題目明確地要求學(xué)生從題干所提供的材料用具中選擇所需的進(jìn)行實(shí)驗(yàn),這時(shí)我們可以聯(lián)想課本中相關(guān)的實(shí)驗(yàn),參照課本實(shí)驗(yàn)的材料用具,準(zhǔn)確地判斷和選擇題目所需的材料和用具,防止少用或多用。只要分析判斷準(zhǔn)確,在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)就不會(huì)有所遺漏。
還有一種題型是讓學(xué)生設(shè)計(jì)材料和用具,這類題型看似靈活,實(shí)際上更容易掌握。選擇實(shí)驗(yàn)器材時(shí)要注意科學(xué)、恰當(dāng)、取材方便,而且效果要好,這就要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,聯(lián)系課本中相關(guān)的生物學(xué)原理,遷移運(yùn)用教材中相關(guān)實(shí)驗(yàn)的材料用具,選擇好材料用具,從而可以準(zhǔn)確地做好實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題。
2.書寫實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)步驟
一般分“三步走”,第一步:取材分組編號,即選擇題目提供的實(shí)驗(yàn)材料用具,對實(shí)驗(yàn)對象進(jìn)行平均分組(分為實(shí)驗(yàn)組與對照組)并編號,要注意相應(yīng)的無關(guān)變量(如相應(yīng)試劑的劑量、物品的個(gè)體數(shù)量、植物的長勢或健康狀況等)要保持一致。一般可采用以下方式進(jìn)行表述:選擇長勢相同、大小相似的某種植物隨機(jī)等量(平均)分組,分別編號為A、B、C;或選擇年齡、體重(性別)、健康狀況相同的某種動(dòng)物隨機(jī)等量(平均)分組,分別編號為1、2、3。第二步:設(shè)置對照組,并嚴(yán)格遵循單一變量原則,即有且只有自變量可以不同,其他條件都必須一樣,我們常在實(shí)驗(yàn)過程中強(qiáng)調(diào)“在各個(gè)試管中加入等量的某種試劑”、“置于相同且適宜的條件下培養(yǎng)”、“加入等量的清水”等均是為了控制無關(guān)變量對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。第三步:觀察記錄。要觀察描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或者測量記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能有多種具體的現(xiàn)象,因此在觀察和記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)應(yīng)選擇最適合的一種,要選擇能夠較好地體現(xiàn)與自變量之間的關(guān)系,并且容易觀察和測定。如果在數(shù)量上難以做到準(zhǔn)確的量化描述,應(yīng)盡可能用“定性”的語言表達(dá),如:“一段時(shí)間”“適宜的溫度”“適量的”“一定量的”等。要學(xué)會(huì)利用數(shù)據(jù)表格或坐標(biāo)圖等形式對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。
在書寫實(shí)驗(yàn)步驟時(shí)要注意分步描述,如第一步……;第二步……;第三步……。
這是書寫實(shí)驗(yàn)步驟的一般模式,但是由于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的開放性很強(qiáng),可能存在多種實(shí)驗(yàn)步驟和方法,這就要根據(jù)題目的具體要求而定,無論如何,在解答實(shí)驗(yàn)題時(shí)一定要遵循實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的幾個(gè)基本原則,要分析每一個(gè)環(huán)節(jié)之間的關(guān)聯(lián)性,安排好實(shí)驗(yàn)的最佳步驟,防止實(shí)驗(yàn)步驟不嚴(yán)密、不科學(xué)。
3.預(yù)測與解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果
實(shí)驗(yàn)結(jié)論是根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果所推出的一種結(jié)論。因此在預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)應(yīng)特別注意本題是屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)還是探究性實(shí)驗(yàn)。
驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是在已知實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提下來驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果能否達(dá)到實(shí)驗(yàn)原理所描述的結(jié)論的一類實(shí)驗(yàn)。這類實(shí)驗(yàn)由于已知實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論,因而驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是唯一的,結(jié)果就是實(shí)驗(yàn)原理所描述的結(jié)果,所以在書寫實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)的表述方式可為“A組……(注:接實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)”、“B組……(注:接實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)”。
探究性實(shí)驗(yàn)是探索實(shí)驗(yàn)對象的未知屬性、特征的一類實(shí)驗(yàn)。它根據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)理論、事實(shí),要求對研究的對象做出一種或幾種假設(shè),在實(shí)驗(yàn)過程中努力探究實(shí)驗(yàn)結(jié)論,因而探究性實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不是唯一的,要注意寫全各種可能,一般有三種可能:變量對結(jié)果起促進(jìn)作用,變量對結(jié)果起抑制作用,變量與結(jié)果沒有關(guān)系。所以在書寫實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)可表述為“如果……(注:接預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象),則說明……(注:接預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)論)”。
此外,還必須要注意幾點(diǎn):一是實(shí)驗(yàn)材料的選擇要科學(xué)、恰當(dāng)、合理。如還原糖的鑒定,要選擇含糖量較高、顏色較淺的材料,這樣顏色反應(yīng)才明顯。所選材料應(yīng)該是容易獲得的,無明顯季節(jié)性、地域性,價(jià)格便宜的材料。同時(shí)還要注意操作順序的合理性和實(shí)驗(yàn)方案的可操作性等。這些在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)前都必須充分地考慮,才能夠準(zhǔn)確、完整地做好實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題。
關(guān)鍵詞:中職;化學(xué);演示實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì);合理性
中圖分類號:G712文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號:1672-5727(2012)06-0134-02
實(shí)驗(yàn)是研究問題最有效的途徑和基本方法,也是在教學(xué)過程中最直觀的教學(xué)手段,在實(shí)驗(yàn)演示過程中,學(xué)生能夠通過教師的實(shí)驗(yàn)操作和在實(shí)驗(yàn)過程產(chǎn)生的現(xiàn)象來理解所學(xué)的知識(shí),可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)品質(zhì)和解決問題的能力。演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)作用和示范性表明,實(shí)驗(yàn)過程與實(shí)驗(yàn)的結(jié)果必須準(zhǔn)確且具有說服力,要達(dá)到這個(gè)目的,實(shí)驗(yàn)前教師就必須對整個(gè)實(shí)驗(yàn)原理和教學(xué)目標(biāo)做全面系統(tǒng)的分析和研究,作出最能體現(xiàn)教學(xué)效果的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。
在職業(yè)學(xué)?;瘜W(xué)教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)教學(xué)大多不被重視,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與研究存在很多問題,表現(xiàn)為:教師的設(shè)計(jì)意識(shí)不強(qiáng),教師不愿意花時(shí)間和精力去設(shè)計(jì)或改進(jìn)實(shí)驗(yàn),特別在一些非化學(xué)專業(yè)中,教師考慮用實(shí)驗(yàn)的方法來闡述和分析問題的不多,由于缺乏實(shí)驗(yàn)的支撐,學(xué)生學(xué)習(xí)興致不高,效率低下;部分實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的水平不夠高,設(shè)計(jì)理念落后,沒有規(guī)劃性,表現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的科學(xué)方法上存在的問題太多,很多教師不善于利用科學(xué)理論和原理對實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行指導(dǎo),在確定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上存在依賴性和主觀性,設(shè)計(jì)中的方法簡單粗糙,有的尋找實(shí)驗(yàn)方案盲目又不具體;化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)理論不適合教學(xué)要求,實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的不明確,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和要表達(dá)的思想不是從職業(yè)學(xué)校的各專業(yè)特點(diǎn)來考慮,適用性不明確。要讓實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中發(fā)揮作用,就必須在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程中明確設(shè)計(jì)思路,了解各實(shí)驗(yàn)要素的作用,并考慮其內(nèi)容的合理性、適應(yīng)性與針對性。
了解演示實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)各要素及其目的要求
化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),是在實(shí)驗(yàn)演示操作前對要演示的內(nèi)容按目的和要求綜合運(yùn)用相關(guān)的化學(xué)知識(shí)和一定的操作技能,對實(shí)驗(yàn)的藥品、儀器、裝置、順序、方法、條件控制、安全措施等進(jìn)行的科學(xué)完整的規(guī)劃?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)沒有固有的步驟和方案,設(shè)計(jì)前必須全面分析了解實(shí)驗(yàn)的基本要素,即要了解演示的目的、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)藥品、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、儀器裝置、實(shí)驗(yàn)操作及操作規(guī)程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理。這些要素互相關(guān)聯(lián),任何一個(gè)因素發(fā)生變化,都會(huì)影響實(shí)驗(yàn)演示的效果,其中,實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖呛诵模窃O(shè)計(jì)前首先應(yīng)該考慮的因素;實(shí)驗(yàn)原理是實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡睦碚摳鶕?jù),決定藥品與儀器裝置的選擇;實(shí)驗(yàn)程序的設(shè)計(jì)以實(shí)驗(yàn)原理為基礎(chǔ),是能否完成實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵;儀器裝置與藥品是實(shí)驗(yàn)的物質(zhì)基礎(chǔ),儀器藥品的選擇是由實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)程序決定的;實(shí)驗(yàn)操作及注意事項(xiàng)是實(shí)驗(yàn)得以順利、安全進(jìn)行的保證,它由實(shí)驗(yàn)程序和實(shí)驗(yàn)用品來確定;實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理是對實(shí)驗(yàn)是否達(dá)到預(yù)期目的所進(jìn)行的檢驗(yàn),在解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、處理所測得的數(shù)據(jù)等方面進(jìn)行綜合分析。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的主要目的是為了提高教學(xué)效果,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力和方法。設(shè)計(jì)的基本要求是:科學(xué)、簡潔、現(xiàn)象明顯,便于學(xué)生觀察與分析。
考慮和分析演示實(shí)驗(yàn)各環(huán)節(jié)的合理性
化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)包括對教材上原有的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn),使之在原來的基礎(chǔ)上更加完善,或是自己根據(jù)教學(xué)需要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來佐證一個(gè)知識(shí)點(diǎn),不管哪一種情況,都應(yīng)該遵守實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則,在實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)過程中要特別注意分析各環(huán)節(jié)的合理性,具體應(yīng)該從以下幾個(gè)方面來考慮:
實(shí)驗(yàn)原理的合理性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要根據(jù)所學(xué)的知識(shí)機(jī)構(gòu)及化學(xué)原理來分析和構(gòu)思,演示實(shí)驗(yàn)的原理必須正確且在學(xué)生掌握的知識(shí)范圍內(nèi),簡單來說,設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)應(yīng)該指向明確,設(shè)計(jì)原理準(zhǔn)確,如果設(shè)計(jì)的原理錯(cuò)誤或者有瑕疵,就是一個(gè)失敗的實(shí)驗(yàn),因?yàn)樗鼪]有科學(xué)性來作保證,演示這樣的實(shí)驗(yàn)會(huì)對學(xué)生造成理解上的負(fù)面影響,例如,小教大?;瘜W(xué)教材,在驗(yàn)證金屬銅與稀硝酸的氧化還原反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中,教材介紹的方法是:把銅片放進(jìn)試管稀硝酸中,再用透明的塑料袋套緊試管口進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察。這個(gè)設(shè)計(jì)操作簡單,但存在設(shè)計(jì)缺陷,演示這個(gè)實(shí)驗(yàn)要說明兩個(gè)問題:一是銅與硝酸發(fā)生了反應(yīng),這個(gè)可以通過觀察溶液的顏色得知;二是要說明反應(yīng)產(chǎn)生了無色的一氧化氮。在這個(gè)裝置中,因?yàn)樵嚬芎退芰洗嬖诳諝?,把產(chǎn)生的一氧化氮氧化成棕色的二氧化氮了,觀察到試管中的氣體是棕色而不是無色,讓學(xué)生產(chǎn)生了誤解。
實(shí)驗(yàn)時(shí)間安排的合理性即理論講授的時(shí)間與實(shí)驗(yàn)演示需要的時(shí)間安排要有合理性。有時(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)是為了驗(yàn)證一個(gè)基本原理或是說明一個(gè)問題,這就必須把時(shí)間控制在一定的范圍內(nèi),如果一個(gè)實(shí)驗(yàn)在操作上占用的時(shí)間過多,師生分析和討論的時(shí)間就不夠,教學(xué)達(dá)不到理想效果,因而在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該充分評估并合理分配課堂實(shí)驗(yàn)時(shí)間。
安全措施的合理性這是一個(gè)實(shí)驗(yàn)首先應(yīng)該考慮的問題,要盡量防止帶有危險(xiǎn)性的操作、避免與有毒有腐蝕性的物質(zhì)接觸,若無法避免則應(yīng)采取安全措施。如戴防護(hù)鏡,在排氣設(shè)備好的環(huán)境中操作;有毒物質(zhì)必須處理,以避免對環(huán)境造成污染。
用品選擇的合理性設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案要切實(shí)可行,所選用的藥品、儀器、設(shè)備和方法在學(xué)?,F(xiàn)有的條件下能得到滿足,有些實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原理可能盡乎完美,但實(shí)驗(yàn)成本太高,或者是對儀器有特殊要求,學(xué)?,F(xiàn)有條件無法滿足設(shè)計(jì)要求。因此,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能簡單易行,應(yīng)采用簡單的實(shí)驗(yàn)裝置,用較少的實(shí)驗(yàn)步驟在較短的時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn),且效果明顯。
注意實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的適用性和針對性
一個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的好與壞是相對的,實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的適用性主要是指設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)要適合學(xué)生觀察與思考,設(shè)計(jì)的內(nèi)容符合專業(yè)需求。對不同的教學(xué)群體,設(shè)計(jì)的目的手段和方法應(yīng)有所不同,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的適用性與針對性應(yīng)主要考慮以下幾方面。
產(chǎn)生的現(xiàn)象要適合學(xué)生的觀察演示實(shí)驗(yàn)與個(gè)人分析與研究實(shí)驗(yàn)對可見度要求不同。在演示實(shí)驗(yàn)中,教師的操作過程及產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象要讓全體學(xué)生都能觀察清楚,而大多數(shù)實(shí)驗(yàn)在演示的過程中很難做到這一點(diǎn),特別是在試管中反應(yīng)的演示實(shí)驗(yàn),其可見性都不太理想。這就要求教師在實(shí)驗(yàn)前先有預(yù)知,找出行之有效的辦法來解決。提高實(shí)驗(yàn)可見度的方法有很多,可以根據(jù)具體演示的實(shí)際情況來選擇,如可考慮把演示放在學(xué)生中心位置;觀察透明溶液顏色時(shí),選擇能讓較強(qiáng)光線透過的位置(如窗臺(tái)邊,燈光下);選擇合適的儀器與材料,或者借助多媒體來輔助演示。
演示方式方法要適合專業(yè)特點(diǎn)不同專業(yè)對化學(xué)知識(shí)的要求各不相同,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮到不同專業(yè)的實(shí)用性和實(shí)踐性,突出專業(yè)特點(diǎn)。例如,學(xué)前教育專業(yè)要求學(xué)生了解一些基本的化學(xué)常識(shí),能用所學(xué)知識(shí)分析生活中的化學(xué)問題,因而,化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)選擇的材料應(yīng)盡可能來自于生活中常見物品,演示方法上可以增加一些趣味性,如學(xué)習(xí)酸與鹽的反應(yīng)時(shí),就可以設(shè)計(jì)成一個(gè)“雞蛋游泳”的游戲?qū)嶒?yàn),將“清水”(鹽酸)倒入大玻璃杯中,然后在里面放一個(gè)雞蛋,由于鹽酸與碳酸鈣產(chǎn)生大量的氣泡,使雞蛋上浮到液面,產(chǎn)生的氣體減少了,浮力降低就又下沉了,如此反復(fù)。學(xué)生對該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象會(huì)產(chǎn)生濃厚的興趣。通過這樣的演示,學(xué)生不但能夠通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象了解所學(xué)的知識(shí)點(diǎn),而且能夠?qū)W會(huì)一些實(shí)驗(yàn)的方法和技巧,對他們?nèi)蘸髲氖碌墓ぷ髌鸬揭龑?dǎo)和示范作用。而模具設(shè)計(jì)專業(yè)要求學(xué)生能用化學(xué)知識(shí)解決在實(shí)際機(jī)械制造過程中的一些問題,如金屬的腐蝕與防護(hù),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí),可選擇學(xué)生加工的零件,可設(shè)計(jì)不同材質(zhì)的鋼鐵在相同環(huán)境中的腐蝕情況比較實(shí)驗(yàn);同一材質(zhì)的鋼鐵在不同的環(huán)境(水、酸、堿、油等)中的腐蝕情況比較;同一材質(zhì)的零件與不同金屬(活潑性不同銅、鋅、鋁等)接觸在一起的腐蝕情況比較等實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生通過觀察這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果,分析金屬腐蝕的原因,找出解決問題的方法。
對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察應(yīng)具有針對性適合學(xué)生集中注意力觀察,產(chǎn)生的現(xiàn)象能直觀地說明和分析我們設(shè)定的問題,忌把實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)得花里胡哨,讓學(xué)生看得云里霧里,例如,在氨氣的噴泉實(shí)驗(yàn)中,一位教師在圓底燒瓶的噴嘴處引出了兩根導(dǎo)線,再在外面連接一個(gè)紅色的燈泡,產(chǎn)生噴泉的同時(shí),燈泡也發(fā)亮了,結(jié)果是很多學(xué)生只看到燈泡發(fā)亮,而沒有注意噴泉的形成,分散了學(xué)生的注意力,沒有達(dá)到預(yù)定的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的觀察點(diǎn)在于:滴管中擠出少量的水,形成噴泉;燒杯中溶液的顏色與噴泉的顏色變化,而這個(gè)發(fā)光裝置在本實(shí)驗(yàn)中是多余的。同時(shí),在實(shí)驗(yàn)演示過程中,教師應(yīng)該注意指導(dǎo)學(xué)生觀察,提示學(xué)生觀察什么,怎樣觀察。有時(shí)我們?yōu)榱俗寣W(xué)生觀察其中的一個(gè)現(xiàn)象,可以采用遮蔽物(如書、紙片等)擋住其他次要現(xiàn)象,以便學(xué)生集中注意力。
如何設(shè)計(jì)一個(gè)完美的實(shí)驗(yàn),讓實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中發(fā)揮作用,是每個(gè)化學(xué)教學(xué)工作者應(yīng)該思考的問題,教師除了要了解本學(xué)科的特點(diǎn)外,還應(yīng)該了解職業(yè)學(xué)校的各個(gè)專業(yè)的教學(xué)需要和學(xué)生的具體情況,并進(jìn)行綜合分析。同時(shí),教師在平時(shí)的教學(xué)和教研中應(yīng)該多總結(jié)、多學(xué)習(xí),因?yàn)橐粋€(gè)好的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是建立在教師扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)和豐富的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上的。
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1.文字表述不準(zhǔn)確,缺乏得分詞語。
【案例1】(源于福州四中陳施)福建省2012年高考理科綜合第26-Ⅰ(2)題,④實(shí)驗(yàn)結(jié)果(略),據(jù)此能否確認(rèn)該假設(shè)成立?。理由是:。參考答案是:不能;據(jù)圖可知隨著溫度提高酶活性逐步升高,酶活性峰值未出現(xiàn)。據(jù)抽樣分析,第二個(gè)問題多數(shù)考生無法清晰表達(dá),如出現(xiàn)“曲線應(yīng)該單調(diào)遞增、曲線斜度不夠”,以及“缺少對照實(shí)驗(yàn)”、“實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不夠嚴(yán)密,沒有考慮對照原則”等答案,偏離答題方向。
【案例2】(源于柳武等)福建省2011年高考理科綜合第26-Ⅰ題,
(3)科研小組設(shè)置了第④組實(shí)驗(yàn),方法是先注射IL-18,3天后進(jìn)行輻射損傷,14天后實(shí)驗(yàn)操作同前三組。與第③組相比,設(shè)置第④組的目的是。參考答案是:比較核輻射前后注射IL-18對抑制脾細(xì)胞凋亡的影響。不少考生給出的答案是“設(shè)置對照”,“排除干擾”,“提高實(shí)驗(yàn)精確性”,“證明細(xì)胞凋亡數(shù)目減少是因?yàn)樽⑸淞薎L-18,而不是小鼠體內(nèi)細(xì)胞原有的作用”等。據(jù)柳武等的抽樣分析,本小題難度值約為0.39。
2.對“生物知識(shí)內(nèi)容表”所列的生物實(shí)驗(yàn),對實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作等基礎(chǔ)知識(shí)掌握不夠扎實(shí),以及相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法和技能的應(yīng)用能力不足。
【案例】某洗衣粉上印有“本產(chǎn)品系加酶洗衣粉,含有脂肪酶、蛋白酶,具有良好的去污效果?!闭堣b定其真?zhèn)危▽懗龌舅悸?、結(jié)果和結(jié)論)。從學(xué)生書寫的結(jié)果來看,班級學(xué)生約有70%的同學(xué)直接用雙縮脲試劑進(jìn)行檢測!殊不知,雙縮脲試劑只能檢測蛋白質(zhì)的存在,但是無法證明該蛋白質(zhì)就是酶以及區(qū)分酶的種類。
3.混淆實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
【案例1】(某題中的一部分),在上述定量測定之前,進(jìn)行了蛋白質(zhì)含量變化的預(yù)測實(shí)驗(yàn),請?zhí)畛鋵?shí)驗(yàn)原理,判斷實(shí)驗(yàn)步驟中劃線部分是否正確,并更正錯(cuò)誤之處,以及寫出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果:。參考答案為:1,2,3號試管出現(xiàn)紫色且紫色依次加深。錯(cuò)誤的學(xué)生表述成:隨時(shí)間增加,蛋白質(zhì)含量增加。其書寫的是實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
【案例2】(某題中的一個(gè)小題),A組與B組相比,C組與D組相比,如果A、C組的孵化率高說明?參考答案為:22~25℃的水溫較有利于蛙卵的孵化。錯(cuò)誤的學(xué)生表述成:溫度在22~25℃時(shí)孵化率高。本空班級錯(cuò)答率在38%左右,主要的盲區(qū)是不分實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)論,題目問的是得出的結(jié)論,而學(xué)生依舊在描述實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
二、引導(dǎo)學(xué)生成功穿越實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題
1.全面強(qiáng)化《考試說明》中要求的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)?!犊荚囌f明》中要求的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)在基礎(chǔ)年段應(yīng)該盡量讓學(xué)生動(dòng)手操作,發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,加深印象。在高三第一輪復(fù)習(xí)中,重在知識(shí)要點(diǎn)的回顧,該記憶的需要強(qiáng)化理解記憶。這些實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論、以及隱含的思想方法,都很容易在高考試題中換一個(gè)情景呈現(xiàn)。
2.傳授一般的解答策略。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題目一般情況下是由:實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、(?shí)驗(yàn)假設(shè))、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)材料用具、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)結(jié)論幾部分組成的。福建省新課程高考生物試題中,通常呈現(xiàn)其中一部分內(nèi)容,讓學(xué)生根據(jù)信息分析和書寫完成一部分內(nèi)容。所以在解答的時(shí)候,筆者認(rèn)為一般的策略是:找實(shí)驗(yàn)?zāi)康目磳?shí)驗(yàn)類型(探究型或驗(yàn)證型)抓實(shí)驗(yàn)自變量(這是正確答題的關(guān)鍵)用已知信息完成填空(關(guān)注得分點(diǎn))。
實(shí)現(xiàn)同一實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)可以有多種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案,教材中提供的方案有時(shí)也不一定是最好的一種,而只是眾多方案中比較可行的一種。實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)應(yīng)該因地制宜。特別是隨著新課標(biāo)的實(shí)施,尚無現(xiàn)成儀器購買的情況下,往往需要自己設(shè)計(jì)制作一些實(shí)驗(yàn)。如何優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),提高實(shí)驗(yàn)的可行性,是我們必須考慮的問題。
實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循一系列原則。例如:正確性原則,實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)首先應(yīng)該能夠真實(shí)地反映客觀規(guī)律,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康???梢曅栽瓌t,實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)應(yīng)該現(xiàn)象明顯,直觀。簡便性原則,實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方案應(yīng)該操作簡便,操作不能太費(fèi)時(shí)費(fèi)力,實(shí)驗(yàn)裝置不可過于繁雜,各量盡量簡便易測。精確性原則,實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的誤差我們無法消除,但是我們可以想辦法減小,減小實(shí)驗(yàn)誤差以便更好地探究客觀規(guī)律。經(jīng)濟(jì)性原則,因地制宜選擇實(shí)驗(yàn)時(shí)現(xiàn)成材料或者學(xué)校當(dāng)?shù)啬芊奖惬@取的材料??紤]材料的成本因素。安全性原則,包括人身和器材的安全,環(huán)境安全。設(shè)計(jì)方案應(yīng)該盡量避免對操作者產(chǎn)生人身危害的可能性,設(shè)計(jì)方案也應(yīng)該考慮到器材的安全,怎樣達(dá)到在實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡耐瑫r(shí)減少材料的耗損,
二設(shè)計(jì)方案
探究橡皮筋對小車做的功及小車獲得的速度的定量關(guān)系。首先在材料的選擇上,我們改用了P2108型斜面小車這套儀器,斜面小車的實(shí)驗(yàn)早在十幾年前的教材中出現(xiàn)過,因此,不少學(xué)校實(shí)驗(yàn)室有,不必另行定制或購買。并且這套儀器中配備的木板一側(cè)表有刻度,正好滿足實(shí)驗(yàn)需求。木板表面也較為平整,摩擦力不會(huì)很大。實(shí)驗(yàn)中改變橡皮筋的條數(shù)來改變做功的數(shù)量,當(dāng)橡皮筋條數(shù)成倍增加的同時(shí),所做的功也成倍增加。這一設(shè)計(jì)雖然避免了對功的測量,但是要求各條橡皮筋做功一致,對實(shí)驗(yàn)中所使用的橡皮筋有一定要求。市售的肉色橡皮圈彈性不一,不能控制功成整數(shù)倍增加。日常在衣褲中使用的圓形或者變形橡皮筋彈力太足,當(dāng)橡皮筋條數(shù)多時(shí),小車速度將很快,實(shí)驗(yàn)不平穩(wěn),小車易摔壞,紙帶上打點(diǎn)較少,不便測量。另外,橡皮筋較粗,與釘子和小車相連后很難控制各條橡皮筋長短一致,只有長短一致,才能使其做功一致。因此我們可以采用市面上用細(xì)橡皮筋,跟松緊帶中抽出的橡皮筋差不多,能夠很好滿足實(shí)驗(yàn)要求。用回形針來連接木板上的釘子和小車,操作簡便,回形針采用同一模型制作,形狀長短基本一致,這樣可以使橡皮筋加上兩頭回形針總長度基本一致。
操作要領(lǐng),實(shí)驗(yàn)中需控制橡皮筋加兩頭回形針長度一致,橡皮筋伸長長度一致,實(shí)踐證明控制橡皮筋跟回形針總長約30cm,伸長20cm左右比較好。由于小車與木板有摩擦,橡皮筋釋放后,小車并不做勻速直線運(yùn)動(dòng),我們可以在木板下墊一本每人都有的物理教科書,移動(dòng)書離木板一端的距離可以調(diào)節(jié)斜面傾角,達(dá)到平衡摩擦力的要求。調(diào)節(jié)斜面傾角,讓小車在斜面上自由滑行,打點(diǎn),當(dāng)點(diǎn)與點(diǎn)之間間距基本一致時(shí),說明小車做勻速運(yùn)動(dòng),已經(jīng)平衡了摩擦力。橡皮筋和回形針的連接法見圖,這樣連接可以控制長度一致,打結(jié)過程中往往會(huì)改變橡皮筋預(yù)想的長度,減少打結(jié)機(jī)會(huì)也就是減少誤差產(chǎn)生機(jī)會(huì)。紙帶在移動(dòng)過程中應(yīng)盡量減小與限位控的摩擦,實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將卷曲的紙帶用手刮平整,紙帶不要斜拉。為了提高實(shí)驗(yàn)精度可以在同一實(shí)驗(yàn)條件下多打幾條紙帶取平均值。紙帶上點(diǎn)的選擇,應(yīng)該選擇連續(xù)的點(diǎn)與點(diǎn)間距最大并且?guī)缀跸嗤囊欢巍?/p>
數(shù)據(jù)的處理。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理可以借助Excel,使用圖表向?qū)У玫焦εc速度關(guān)系圖,在添加趨勢線對話框中逐次嘗試一次函數(shù),二次函數(shù)等類型。避免了手工數(shù)據(jù)處理的繁雜,能較快得到結(jié)論。
三數(shù)據(jù)記錄:
實(shí)驗(yàn)裝置
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
w2w3w4w5w6w
位移S(cm)7.4510.8013.1515.0016.8018.40
V(m/s)0.7451.0801.3151.5001.6801.837
V2(m/s)20.5551.1661.7292.252.8223.375
激發(fā)學(xué)生探究欲望如果沒有實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的場景,大部分學(xué)生會(huì)感覺到無從下手。所以要讓學(xué)生主動(dòng)探究,必須給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)形象生動(dòng)的場景,既能激發(fā)學(xué)生的探究欲望,又能激活學(xué)生的預(yù)備知識(shí),讓學(xué)生的思考有明確的方向,進(jìn)入實(shí)驗(yàn)方案自主設(shè)計(jì)的理想思維狀態(tài)。在“氣體的等溫變化”教學(xué)中,筆者用一個(gè)小實(shí)驗(yàn)設(shè)置實(shí)驗(yàn)情境:取一個(gè)剝?nèi)ネ鈿さ氖禊g鶉蛋,放在一個(gè)口徑略小于它的燒瓶瓶口處,把燒瓶浸入熱水中,一會(huì)兒后,鵪鶉蛋會(huì)向上彈出;把燒瓶浸入冷水中,一會(huì)兒后,鵪鶉蛋會(huì)向下進(jìn)入燒瓶。讓學(xué)生在鵪鶉蛋可以完好無損地向上彈出和向下進(jìn)入燒瓶的驚奇中,設(shè)置引導(dǎo)問題,鵪鶉蛋在某一瞬間為什么會(huì)向上彈出(或向下進(jìn)入燒瓶),激發(fā)學(xué)生對將要學(xué)習(xí)的氣體問題產(chǎn)生濃厚的興趣,提出要探究的問題:一定質(zhì)量的氣體,在溫度不變的條件下其壓強(qiáng)與體積變化時(shí)的關(guān)系。這樣的設(shè)計(jì)符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。
2教師引導(dǎo)
對問題進(jìn)行科學(xué)猜想如果學(xué)生沒有經(jīng)過科學(xué)猜想就進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),學(xué)生不知道實(shí)驗(yàn)的目的,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)就難以進(jìn)行下去,不能培養(yǎng)學(xué)生的猜想能力,經(jīng)歷的探究過程也不能鍛煉創(chuàng)新思維。所以教師必須引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已掌握的物理知識(shí)、隨堂實(shí)驗(yàn)和生活經(jīng)驗(yàn),把學(xué)生引入科學(xué)猜想的情景,有理有據(jù)地對問題進(jìn)行猜想,明確探究的方向。在探究“影響導(dǎo)體電阻的因素”的教學(xué)中,筆者通過下面3個(gè)現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生猜想:①滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng),電阻變化;②使用的是220V的燈泡,燈絲越粗越亮;③電線常用銅絲制造而不用鐵絲。這樣的設(shè)計(jì)給學(xué)生的探究指明了方向,學(xué)生一步一步地得出自己的科學(xué)猜想。
3教師引導(dǎo)
選用實(shí)驗(yàn)器材如果教師直接給學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)器材,并介紹各種實(shí)驗(yàn)器材的功能,代替了學(xué)生的探究和猜想,學(xué)生沒有學(xué)會(huì)遇到困難如何解決問題的方法。所以可以給學(xué)生預(yù)備多種器材,包括一部分無用器材,讓學(xué)生在問題的引導(dǎo)下思考實(shí)驗(yàn)的原理,選用器材,思考有沒有更好的替代器材,有沒有創(chuàng)新,體現(xiàn)探究的開放性。在“測定電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中,筆者陳列一些實(shí)驗(yàn)器材:干電池、安培表、伏特表、滑動(dòng)變阻器、電阻箱、電鍵和導(dǎo)線若干根等,讓學(xué)生選擇器材,自行設(shè)計(jì)電路圖來完成實(shí)驗(yàn)。筆者用下面的問題來引導(dǎo)學(xué)生選擇實(shí)驗(yàn)器材:①需要什么儀器,采用什么樣的電路圖,原理是什么;②選擇什么規(guī)格的器材,被測干電池選內(nèi)阻較大的還是較小的,伏特表選什么量程,安培表選什么量程,滑動(dòng)變阻器選阻值較小的還是較大的。通過這樣的設(shè)計(jì)引導(dǎo)學(xué)生重視分析實(shí)驗(yàn)器材與實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮淼穆?lián)系,分析為什么要選用這些器材,這些器材有什么用途,把本實(shí)驗(yàn)的知識(shí)融合在一起,在分析問題的過程中培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力。
4問題引導(dǎo)
自主設(shè)計(jì)初始實(shí)驗(yàn)方案學(xué)生根據(jù)自己的預(yù)備物理知識(shí),在教師的問題引導(dǎo)下自主設(shè)計(jì)檢驗(yàn)猜想的實(shí)驗(yàn)方案,包括根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求理解實(shí)驗(yàn)原理、先后測量哪些物理量、具體如何操作、編寫實(shí)驗(yàn)步驟、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)表格等。在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,筆者用下面的問題來引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行初始方案的設(shè)計(jì)。①物體的加速度與它受的力、質(zhì)量這兩個(gè)因素均有關(guān),應(yīng)采用什么實(shí)驗(yàn)方法得出加速度與力、質(zhì)量三者間的定量關(guān)系?②這個(gè)實(shí)驗(yàn)需要測量的物理量有哪些?③怎樣測量小車的加速度?需要什么器材?請同學(xué)們設(shè)計(jì)一個(gè)可行的實(shí)驗(yàn)方案。④我們要讓細(xì)線對小車的拉力等于小車受到的合力,怎樣平衡掉阻力?阻力來自哪些方面?怎樣才算平衡掉了阻力?通過以上問題的引導(dǎo),學(xué)生知道了實(shí)驗(yàn)的方法,解決了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的困難,最后大多數(shù)同學(xué)都能設(shè)計(jì)出自己的實(shí)驗(yàn)方案。
5小組合作交流
一、傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
中學(xué)生所做過的絕大多數(shù)科學(xué)實(shí)驗(yàn)都是教材中預(yù)先設(shè)計(jì)好的實(shí)驗(yàn)。學(xué)生只是通過實(shí)際操作,觀察一下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,得出事先已確定的結(jié)論。這種實(shí)驗(yàn),我們稱之為傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)。現(xiàn)行傳統(tǒng)科學(xué)教材中安排的實(shí)驗(yàn)對學(xué)生形成、理解、鞏固所學(xué)的科學(xué)知識(shí)有一定的作用,但由于實(shí)驗(yàn)安排始終處于概念理論的領(lǐng)隊(duì)地位,實(shí)驗(yàn)僅僅作為驗(yàn)證科學(xué)知識(shí)的手段,而缺乏對知識(shí)信息作縱向和橫向的反饋,因此會(huì)阻礙學(xué)生創(chuàng)造思維的發(fā)展,不利于能力的培養(yǎng)。
與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)相對應(yīng)的是自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),這種實(shí)驗(yàn)只給出實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,要求學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、選擇實(shí)驗(yàn)器材、藥品、確定實(shí)驗(yàn)步驟、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的延續(xù)和發(fā)展,是克服學(xué)生普遍存在的理論高分、實(shí)驗(yàn)低能的有效手段。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是一個(gè)動(dòng)手動(dòng)腦、培養(yǎng)學(xué)生多方面能力的過程,是尋方治病的過程。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程中常常會(huì)有別有天地的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和心理感覺,學(xué)生興趣盎然。同時(shí)學(xué)生也會(huì)遇到挫折和失敗,這也是對學(xué)生進(jìn)行挫折教育、發(fā)展學(xué)生非智力因素的一種有效手段,這也是我們現(xiàn)代教育中所必須的。
二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的定義界定和作用
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是根據(jù)實(shí)驗(yàn)課題所提出的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模寣W(xué)生在學(xué)得的科學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能技巧的基礎(chǔ)上,選擇恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)方案來解決問題的過程。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的課題一旦提出,學(xué)生作為認(rèn)識(shí)主體必定要經(jīng)歷思考步驟(想法)和操作步驟(做法)兩個(gè)科學(xué)認(rèn)識(shí)過程。
首先需要分析課題所要得到的科學(xué)事實(shí)是什么,再依次選取欲得到這些事實(shí)應(yīng)采取的正確方法,所使用的儀器設(shè)備,應(yīng)控制的外界條件,對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析評估等等,這一系列的思考步驟為認(rèn)識(shí)主體指明和制定了正確的認(rèn)識(shí)方向和道路,是主體順利達(dá)到科學(xué)認(rèn)識(shí)目的的主觀手段和工具。作為操作步驟則是為主體提供具體的行為方法途徑,是主體順利達(dá)到科學(xué)目的的現(xiàn)實(shí)手段和工具。因此,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)這一方法的實(shí)施恰恰就是借助于問題情境下,思考步驟和操作步驟兩方面的強(qiáng)化實(shí)踐,使學(xué)生在科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)中有效地提高解決問題的能力,從而也就有效地落實(shí)中學(xué)科學(xué)教學(xué)大綱中所提出的“要重視能力培養(yǎng)和科學(xué)方法教育”的要求。
三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)目標(biāo)
1. 對實(shí)驗(yàn)原理、方法、裝置的進(jìn)一步完善,會(huì)提出改進(jìn)意見; 2. 對于給出的各種方案,能分析和優(yōu)選出最佳實(shí)驗(yàn)方案;
3. 綜合運(yùn)用已學(xué)過的科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)基本技能,根據(jù)確定的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,自行設(shè)計(jì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)方案,驗(yàn)證結(jié)論,得出規(guī)律,探索新知識(shí),解決新問題。
四、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的幾點(diǎn)說明
1.在平行班中進(jìn)行試驗(yàn),結(jié)果是試驗(yàn)班與對照班相比,試驗(yàn)班學(xué)生的自學(xué)能力、思維能力、觀察能力、動(dòng)手能力及意志品質(zhì)等方面均強(qiáng)于對照班。中考時(shí)試驗(yàn)班學(xué)生實(shí)驗(yàn)題失分率明顯降低。
2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)給學(xué)生創(chuàng)造了一個(gè)良好的學(xué)習(xí)氛圍和最佳的學(xué)習(xí)心境,大大提高了學(xué)習(xí)效率 。尤其是設(shè)計(jì)“失敗實(shí)驗(yàn)”,經(jīng)過“失敗—成功”的多次反復(fù),對學(xué)生的震撼力深刻、持久。在這一過程中,學(xué)生獲得了科學(xué)知識(shí),培養(yǎng)了能力,促進(jìn)了身心發(fā)展,培養(yǎng)了良好的意志品質(zhì)和實(shí)事求是勇于探索的精神。同時(shí)使學(xué)生受到科學(xué)研究方法的訓(xùn)練,對他們以后的工作和學(xué)習(xí)都打下一定的基礎(chǔ)。
1.實(shí)驗(yàn)時(shí)間過短。老師為了完成教學(xué)任務(wù),不考慮學(xué)生接受能力只在乎講解進(jìn)度,小學(xué)生的實(shí)驗(yàn)時(shí)間也被縮短,只有幾分鐘的時(shí)間。有時(shí)候小學(xué)生還沒做完實(shí)驗(yàn),沒看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,由于時(shí)間不充裕,被迫停止實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)過程過于匆忙,只表現(xiàn)于形式而不注重結(jié)果,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果大打折扣。
2.老師的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)過于詳細(xì)。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作前,老師將方法、步驟等都講解得很詳細(xì),學(xué)生只是按老師的講解去操作,沒有自己的想象空間,從而失去對實(shí)驗(yàn)的興趣,不能發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用。
二、小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的
1.培養(yǎng)小學(xué)生的感官協(xié)調(diào)能力。小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的在于通過提高小學(xué)生的觀察能力,來培養(yǎng)小學(xué)生的實(shí)踐能力。通過老師引導(dǎo),充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的口、眼、耳、鼻等各感官協(xié)調(diào)合作、共同參與,使小學(xué)生明白觀察事物不是只能用眼睛,其他感官也可以參與“觀察”。
2.讓小學(xué)生掌握科學(xué)研究方法。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中,老師應(yīng)著重培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立工作能力和掌握實(shí)驗(yàn)技能,讓小學(xué)生養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。通過啟發(fā)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析,培養(yǎng)學(xué)生抽象思維理解能力,培養(yǎng)小學(xué)生創(chuàng)造性思維能力。
3.科學(xué)術(shù)語的掌握。小學(xué)生處于習(xí)慣養(yǎng)成時(shí)期,老師在教學(xué)活動(dòng)中應(yīng)該注意運(yùn)用科學(xué)術(shù)語進(jìn)行講述,使學(xué)生在掌握科學(xué)術(shù)語的同時(shí)養(yǎng)成良好的科學(xué)學(xué)習(xí)態(tài)度。
4.培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)“發(fā)現(xiàn)”的能力。通過主動(dòng)學(xué)習(xí)來獲得知識(shí),能夠加強(qiáng)小學(xué)生對知識(shí)的記憶能力。通過主動(dòng)提問和思考,激發(fā)小學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使小學(xué)生主動(dòng)地投入學(xué)習(xí)當(dāng)中。
5.結(jié)合學(xué)生能力解決生活問題。培養(yǎng)小學(xué)生能夠利用在學(xué)校學(xué)到的知識(shí)解決生活中所遇到的實(shí)際問題的能力,需要在實(shí)踐過程中對小學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋頁P(yáng),鼓勵(lì)小學(xué)生在生活中運(yùn)用所學(xué)的知識(shí),培養(yǎng)獨(dú)立處事能力。
三、小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
1.基本實(shí)驗(yàn)。這是科學(xué)實(shí)驗(yàn)的初級階段,先向小學(xué)生展示在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中需要用到的基本設(shè)備和儀器,學(xué)生需要認(rèn)清實(shí)驗(yàn)時(shí)要用到的基本物品和材料,并能夠掌握基本儀器的操作方法。對于處在起步階段的小學(xué)生來講,經(jīng)過這個(gè)階段的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí),小學(xué)生可以對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行準(zhǔn)確的表述,并能夠清楚地了解實(shí)驗(yàn)的方法,目的以及步驟,從而得到正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。在老師示范過程中,清楚實(shí)驗(yàn)的觀察對象,并能夠用準(zhǔn)確的語言來描述和解釋實(shí)驗(yàn)對象。
2.基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。是在基本實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,對小學(xué)生已經(jīng)掌握的重要的科學(xué)結(jié)論進(jìn)行驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)部分。通過實(shí)驗(yàn),小學(xué)生可以運(yùn)用已掌握的實(shí)驗(yàn)技能,講述實(shí)驗(yàn)的要點(diǎn)、方法、目的、原理、步驟以及注意事項(xiàng),學(xué)生可以對簡單的圖標(biāo)和文字資料進(jìn)行講解和說明。
3.有關(guān)社會(huì)生活的科學(xué)實(shí)驗(yàn)。當(dāng)小學(xué)生已經(jīng)很好的掌握了前面的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)后,在生活中運(yùn)用科學(xué)實(shí)驗(yàn)來解決所遇到的一些問題,在這個(gè)階段,學(xué)生可以運(yùn)用自己掌握的科學(xué)知識(shí),自己制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃、方法、步驟,通過自己的實(shí)驗(yàn)去解決實(shí)際生活中所遇到的問題。當(dāng)然這也需要一定的前提條件:學(xué)生在實(shí)驗(yàn)選材方面需要做到經(jīng)濟(jì)、環(huán)保;所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)對象要在自己能力控制范圍之內(nèi);可以選擇多種不同的途徑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。
一、分辨實(shí)驗(yàn)中的三個(gè)變量
實(shí)驗(yàn)的變量包含自變量、因變量和無關(guān)變量。自變量是實(shí)驗(yàn)中由實(shí)驗(yàn)者操縱的因素或條件。因變量是指由自變量而引起的變化和結(jié)果。通常自變量是原因,因變量是結(jié)果,二者有因果關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中除自變量以外,可能還會(huì)存在一些可變因素,對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響,這些變量稱為無關(guān)變量。特別提醒,無關(guān)變量并不是指與實(shí)驗(yàn)無關(guān)的變量。正確分辨這三個(gè)變量是解題的關(guān)鍵。
【例1】為了驗(yàn)證甲狀腺激素的生理作用,試以大白鼠的耗氧量和活動(dòng)量為觀察指標(biāo),根據(jù)給出的實(shí)驗(yàn)材料和用具,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟,預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并作出分析。
材料和用具:日齡相同且體重相近的雄性成年大白鼠兩組,甲狀腺激素溶液,蒸餾水,灌胃器,耗氧量測定裝置,小動(dòng)物活動(dòng)測定儀等。(實(shí)驗(yàn)提示:給藥途徑為每日灌胃,給藥劑量和儀器操作不做考試要求,室溫恒定)
解析:本實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),目的是驗(yàn)證甲狀腺激素的生理作用。那么,實(shí)驗(yàn)要求控制的量是甲狀腺激素,因此甲狀腺激素是自變量;又因要觀察的是大白鼠的耗氧量和活動(dòng)量,所以大白鼠的耗氧量和活動(dòng)量是因變量。但無關(guān)變量要如何確定?教師可引導(dǎo)學(xué)生思考:“除了甲狀腺激素以外,還有哪些因素會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果?這些因素屬于什么變量?”學(xué)生經(jīng)過思考以后,得出下列答案:白鼠的日齡、每天灌胃的次數(shù)和甲狀腺激素的量、環(huán)境溫度等,這些因素是實(shí)驗(yàn)中必須嚴(yán)格控制的量,稱為無關(guān)變量。接著讓學(xué)生分析下列幾個(gè)實(shí)驗(yàn)的無關(guān)變量:(1)比較過氧化氫、酶和鐵離子的催化效率;(2)溫度對酶活性的影響;(3)紫外線輻射量對酵母菌生長的影響。最后總結(jié)常見的無關(guān)變量,有環(huán)境溫度、pH值、氧氣的濃度、光照時(shí)間、光照強(qiáng)度、材料的量、試劑的量、反應(yīng)時(shí)間、植物或動(dòng)物的生長狀況、培養(yǎng)條件、培養(yǎng)時(shí)間等。
二、實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)
要求學(xué)生設(shè)計(jì)例1的實(shí)驗(yàn)步驟,然后評價(jià)學(xué)生的答案,并展示和分析參考答案,最后歸納出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)常見的三個(gè)步驟。第一步,選取材料,分組編號,進(jìn)行前測;第二步,設(shè)置實(shí)驗(yàn)組和對照組,做不同的處理,培養(yǎng)一段時(shí)間;第三步,進(jìn)行后測或觀察、記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)施中
應(yīng)注意以下幾個(gè)問題:(1)選材要遵循等量原則。所選材料應(yīng)保持條件相同,并具有一定的數(shù)量,這樣才能避免偶然因素影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果更精確。(2)分組編號要遵循等量原則和單一變量原則。研究對象、器皿等要分組編號,設(shè)立實(shí)驗(yàn)組和對照組(分成幾個(gè)組,因?qū)嶒?yàn)而異)。
(3)實(shí)驗(yàn)處理,即分別對實(shí)驗(yàn)組和對照組施加單一變量。除實(shí)驗(yàn)變量外,對實(shí)驗(yàn)組和對照組的培養(yǎng)、飼養(yǎng)等條件應(yīng)相同,即控制無關(guān)變量。同時(shí),要注意能體現(xiàn)“單一變量”的詞語的準(zhǔn)確表達(dá),如使用“相同”“適宜”等詞語。另外,教師要特別提醒學(xué)生注意:以動(dòng)物為實(shí)驗(yàn)材料時(shí),如果采用飼喂法,對照組的飼料中一般加等量蒸餾水;如果采用注射法,對照組應(yīng)注射等量的適宜濃度的生理鹽水。如果實(shí)驗(yàn)組飼喂或注射的是用某種溶劑溶解的激素,則對照組也應(yīng)該飼喂或注射某種溶劑。(4)培養(yǎng)(或飼養(yǎng))、觀察、記錄,即觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。這里要注意高中生物實(shí)驗(yàn)中常見的觀察指標(biāo):①顏色變化,如可溶性還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的鑒定和色素分離、DNA鑒定等。②形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理狀況的變化,如活動(dòng)量、耗氧量、發(fā)芽率、酵母菌的數(shù)量等。③液面改變,如氣體體積變化、液體體積變化等。④其他,如氣味變化、沉淀、溫度變化、pH值變化、氣泡產(chǎn)生、反應(yīng)物變化量、生成物變化量等。對實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的步驟不能只掌握三步,有時(shí)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)會(huì)有四步、五步等,教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生掌握。如果實(shí)驗(yàn)材料比較特殊,需要處理,或者需要配制溶液,則可以在第一步前加一步,有時(shí)也可以把培養(yǎng)和觀察分成兩步。
三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測和分析
高中常見的實(shí)驗(yàn)有驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和探究性實(shí)驗(yàn)兩種。
驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)要根據(jù)所學(xué)的知識(shí)和原理,分析得出應(yīng)有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和推出相應(yīng)的結(jié)論(此時(shí)一般只有一個(gè)結(jié)果和相應(yīng)的結(jié)論,且結(jié)論與實(shí)驗(yàn)?zāi)康南鄬?yīng))。如例1中的預(yù)測,應(yīng)該是灌胃甲狀腺激素的大白鼠活動(dòng)量和耗氧量要大于對照組,只有一種結(jié)果。
探究性實(shí)驗(yàn)在進(jìn)行結(jié)果預(yù)測時(shí),應(yīng)討論可能出現(xiàn)的各種情況,并根據(jù)各種實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出相應(yīng)的結(jié)論(大多有三種可能,即變量促進(jìn)結(jié)果、變量抑制結(jié)果、變量與結(jié)果無關(guān))。
【例2】探究光有無對該種子萌發(fā)的影響,預(yù)測可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并分別得出相應(yīng)的結(jié)論。
預(yù)測與分析:(1)如果有光組發(fā)芽高于無光組,且差異顯著,則說明光促進(jìn)該種植物種子的萌發(fā)。(2)如果有光組發(fā)芽低于無光組,且差異顯著,則說明光抑制該種植物種子的萌發(fā)。(3)如果有光組萌發(fā),無光組也萌發(fā),但兩組發(fā)芽率差異不顯著,則說明該種植物的種子萌發(fā)不受光影響。
四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的記錄
實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄常用的方式有文字記錄、表格記錄和坐標(biāo)圖記錄等。文字記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果,學(xué)生根據(jù)題意很容易回答;由于學(xué)生有一定的數(shù)學(xué)知識(shí),所以坐標(biāo)圖記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果也相對較簡單。這里,只討論如何用表格記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
我主要通過“出示例題――分析例題中記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表格的構(gòu)成――練習(xí)鞏固”的教學(xué)過程來突破這一難點(diǎn)。
【例3】低溫迫使植物細(xì)胞產(chǎn)生大量對細(xì)胞有害的過氧化產(chǎn)物,如脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物(MDA)等。超氧化物歧化酶(SOD)能夠清除過氧化產(chǎn)物,從而增強(qiáng)植物的抗冷性。研究人員進(jìn)行了“水楊酸對水稻幼苗抗冷性的影響”實(shí)驗(yàn),結(jié)果如下表。
分析:(1)表格中的“處理+培養(yǎng)溫度”與SOD活性、MDA分別屬于哪種變量?(2)題干中的抗冷性是通過什么指標(biāo)顯示出來的?(3)組別1和組別2在實(shí)驗(yàn)中有什么作用?(4)如果要避免實(shí)驗(yàn)結(jié)果的偶然性,應(yīng)該怎樣處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并在表格中體現(xiàn)?
通過以上分析,學(xué)生已經(jīng)逐步構(gòu)建起實(shí)驗(yàn)表格設(shè)計(jì)的一般模型:(1)體現(xiàn)對照組和實(shí)驗(yàn)組;(2)體現(xiàn)自變量、因變量或觀測指標(biāo);(3)體現(xiàn)重復(fù)實(shí)驗(yàn),數(shù)據(jù)應(yīng)為多次測量后所取的平均值。