实验设计论文精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇实验设计论文范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

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一、基于传感技术探究实验设计

在教学实践中我利用传感技术仪器进行实验能够得到很好的实验效果。分析教材、根据教学目标及学生的年龄特点合理选择利用数字化传感器材能够有效提高课堂实验效果。课堂实验探究的高效，传感技术仪器的有效使用，不仅需要分析教材，合理选材，还需要精心设计实验方案。只有通过有效的实验设计和规范的实验操作，以学生为主体性，让学生配合教师来完成实验，学生便于理解，又可增加学习兴趣，才能使实验变得简单易行，达到教学目标。以下是四上年级《运动起来会怎样》一个有关于心率传感器的实验。首先，连接手握心率传感器、界面和计算机。其次，启动LoggerPro或LoggerLite软件，最后，程序将自动识别手握心率传感器，这样就可以准备采集数据了。测量一个人在激烈活动，例如做跳跃运动前、之间和之后的心率；测量一个人在运动后的心率返回平常心率要多久。让学生在探究实践的过程中，注重体验和感悟，又便于学生对知识的接受和理解，从而也激发学生的兴趣。

二、传感技术探究实验室的组建

为了提高实验探究效率，保证实验教学的有效开展，创建探究实验室，合理利用“数字化”仪器设备是非常重要的。数据采集器和传感器的配备，主要用于采集并储存实验数据并根据探究需测定的参数。通过政府采购，我们采购到探究实验室套材，主要有湿度、音高、音量、光强、pH值、溶解氧浓度、电流、电压、氧气含量、二氧化碳含量等传感器，还可以根据需求来自行选择；同时，这些仪器的轻巧与便携还为学生进行户外探究提供了可能。计算机软件的安装将传感器插入计算机时，传感器可以精确地测量实验中获取的各种数据，并通过数据采集器传到计算机中，计算机经由配套软件将数据以表格和图像的形式呈现，并进行分析处理。

三、传感技术实验器材在拓展课程中的应用

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仪器:NICOLETiS10型红外光谱仪、BHX-9101-1SA型鼓风干燥箱、DW-3-60型电动搅拌器、PL203/01型电子天平、KEMS-2S型磁力加热搅拌器;浪潮英信NF5220计算服务器，GAUSSIAN09、GaussView(3．09)软件。试剂:PET聚酯碎片(3～5mm×5～8mm，由回收农夫山泉饮料瓶制得);乙二醇、碳酸氢钠、对苯二甲酸、氧化锌、浓盐酸、浓硫酸、85%水合肼等试剂均为分析纯;蒸馏水。

2TPA的测定与表征

我们通过一系列的实验，比较了用不同方法和不同条件降解PET得到TPA(或其衍生物)的收率。收率计算公式如下。采用美国Nicolet公司生产的NICOLETiS10型傅里叶变换红外光谱仪对产物(对苯二甲酸)进行结构表征。对苯二甲酸为白色固体，研磨成粉末后，采用KBr压片法进行检测。同时，还利用了量子化学计算方法，以GAUSSIAN09计算程序［10］采用密度泛函理论对对苯二甲酸的红外光谱进行了理论模拟计算。

3PET降解方法

3．1乙二醇醇碱联合解聚法在装有冷凝管、搅拌器、温度计的三颈圆底烧瓶中投入5g聚酯废料、25mL乙二醇、0．5g氧化锌、5gNaHCO3进行反应，油浴加热逐步升温至190℃，反应30min后，降温至160℃停止搅拌，减压回收乙二醇;蒸馏毕，向三颈瓶中加入50mL沸水，搅拌使残留物溶解，趁热过滤;将滤液转移到400mL烧杯中，水稀释至200mL，加热煮沸，趁热用1:1盐酸酸化至pH5～6;冷至室温后，冰水冷却，抽滤，滤饼用蒸馏水洗涤至滤出液pH=6，在60℃下干燥滤饼，得白色粉末，称重，并计算对苯二甲酸收率。

3．2肼解法在装有冷凝管、磁力搅拌子的圆底烧瓶中投入1g聚酯废料、10mL85%水合肼，搅拌，油浴加热至100℃，反应6h后，减压回收水合肼;残余物加入10mL水，静置，滤得PET的降解产物对苯二甲酰肼，在60℃下干燥，称重，并计算对苯二甲酰肼的收率。此法参考氨解法，使用亲核性更强的水合肼溶液替代胺类，能提高降解效率。

3．3酸性降解在装有冷凝管、磁力搅拌子的圆底烧瓶中投入1g聚酯废料、5mL浓硫酸，搅拌，85℃下反应5min;反应毕，冷却至室温，残留物倒入冰水中，用30%的NaOH水溶液调pH至12，滤去不溶物，滤液用浓盐酸调pH至6，有白色不溶物析出，放置过夜，过滤得产物对苯二甲酸，在60℃下干燥，称重，并计算对苯二甲酸收率。

4结果与讨论

4．1不同化学降解方法的比较通过酸性水解法、肼解法和醇碱联合法，考察了降解PET聚酯瓶的情况，结果列入表1。比较几种方法在经济效益和工业化等方面的优劣，无论是肼解法，还是酸性水解法都存在很大的局限性，如腐蚀设备、污染环境等。醇碱联合解聚法能在温和的条件下，快速实现PET聚酯瓶的分解，故我们选择醇碱联合解聚法为重点研究方向，探索其最佳反应条件。

4．2醇碱解聚法的工艺优化基于以上3种降解方法的对比，结合醇碱联合解聚法的研究进展，采用正交实验来探索最佳工艺条件，重点考察了3种影响反应的因素，A:碳酸氢钠用量:m(NaHCO3)/m(PET);B:反应时间(min);C:反应温度(℃)。由文献已知影响因素的大约范围，设计出因素水平表(表2)。参照上述乙二醇醇碱联合解聚法的方法进行试验，结果见表3。根据上述方法分析，RC＞RB＞RA，即各因素对TPA收率的影响程度顺序为:反应温度＞反应时间＞物料比;较佳因素水平为A3B2C2，即PET降解的较佳工艺为:m(NaHCO3)/m(PET)=1．1，反应时间30min，反应温度190℃。从表3可以看出，反应时间和反应温度是影响乙二醇醇碱联合解聚法的关键因素，温度过高或反应时间过长会导致反应副产物增多，收率下降。上述最佳反应条件与文献报道的乙二醇解聚法的最优反应条件(190～196℃，0．1MPa，催化剂(氧化锌或醋酸锌)用量为PET质量的0．5%，m(EG)/m(PET)=2，反应3h)［6-7］接近，但反应时间比乙二醇解聚法短得多，且反应产物也不同。

4．3产物IR表征与结果分析我们对由PET瓶回收的TPA进行了IR表征(图1C)，并将该图谱与购买的分析纯TPA样品的IR图(图1D)进行对比，发现两者的图谱基本吻合，验证了所回收的白色固体确实为TPA。为了进一步指认IR特征振动峰，我们进行了相应的密度泛函理论的计算。所选计算水平为M062X/6-31G(d，p)，优化的TPA单体与二聚体的几何结构如图1A，图1B所示。3059cm－1附近为苯环上C—H伸缩振动峰;3000～2500cm－1可能为TPA分子间形成氢键后O—H的伸缩振动峰;1571cm－1和1508cm－1处为取代苯基的一组相关振动峰;1661cm－1处为羧基(CO)的伸缩振动峰;883cm－1处为苯环的对位取代吸收峰。此外，通过对比对苯二甲酸的单体(图1A)和二聚体(图1B)的计算结果，发现当考虑TPA分子之间形成分子间氢键时，二聚体计算模拟的红外光谱图与实验的红外光谱图能较好吻合，说明在固态时对苯二甲酸分子之间存在较强的分子间氢键。

5结论与展望

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开展实验设计是实现知识、能力、素质三位一体教学模式的一种改革，也是实现培养创新、创造、创业三创”人才的重要手段之一。因此，采取小学期制实验设计的实践教学活动是非常有必要的，不仅能够打破传统教学方式的局限，激发学生主动学习的积极性，而且学生也能通过实验设计学到很多科研方法，培养和锻炼解决问题的能力。当学生的想法变成现实时，他们会很有成就感，从而乐于思考问题，提出新的想法，非常利于学生创造性思维及团结合作精神的培养。

2药学本科小学期制药理学实验设计实施环节

小学期制的实验设计不同于其他学科实验教学中的设计性实验，它属于探索性实验。在药学本科生学完重要的主干课程和一些方法学课程后，已经初步具备了进行实验设计的基本知识和技能，这为开展小学期制药理学实验设计提供了有利条件。笔者承担了小学期制药理学实验设计带教任务，在实际工作中，将小学期制实验设计分为基本知识介绍、实验设计、实验实施和实验考核4个环节进行，具体步骤如下。

2.1基本知识介绍

在正式实验前5天，笔者召集实验班级学生，对其讲解实验设计基本内容，详细介绍药理学实验设计的目的和基本原则，包括科学研究中实验设计的三要素（即研究因素、研究对象、研究效应）以及应遵循的统计学的三大原则（即重复、随机、对照原则）。根据药理学学科特点，具体讲解实验动物的特性、药理学实验动物的选择、动物模型的复制、给药剂量、给药途径和观察药效学指标的确定方法以及在实验分组中如何体现随机性和对照性原则。此外，还讲解了如何利用教材和网上资源查阅文献资料以及数据统计方法的选择及应用等。

2.2实验设计

在介绍完实验设计基本知识后，紧接着将本实验室所有的仪器、设备、动物情况告诉学生，让学生自由组合，每5～6人一组，并让其围绕要求根据自己的兴趣选题。为避免个别学生存在依赖心理，要求每一位学生独立完成实验设计。给学生5天时间查阅文献资料，制订实验设计方案。为使学生对实验设计的基本步骤和内容有较完整的认识，给出实验设计报告内容，包括研究题目、理论依据及研究现状、研究内容、仪器与药品、研究方法、实验对象、性别、规格、数量、实验组与对照组的处理、观察指标、实验步骤、统计方法选择、预期实验结果、设计人、设计日期等。开始实验的前一天收集实验报告，教师仔细阅读批改，做到心中有数。实验第一天，首先让每一位学生上台讲解实验设计的目的和思路，汇报设计方案，预期实验结果，提出存在的问题及解决措施，并回答其他学生提出的问题，然后由教师就实验设计中方法的科学性、合理性和可行性及思维的创新性及步骤的严谨性等做出评价。讨论实验设计并进一步修改完善后，由小组成员共同选择一个可行性较好的实验设计并实施。共同讨论形式有助于拓宽学生的知识面，有助于学生由一种实验方法认识到一类实验方法，从单个药物的研究方法引申出一类药物的研究方法。在实验设计中，锻炼了学生分析问题的能力和语言表达能力，并对文献检索和统计方法的运用也有了进一步的认识和体会。

2.3实验实施

通过设计实验和讨论实验，学生基本掌握了实验目的、方法、步骤。为了培养学生严谨的科学态度和实事求是的实验记录习惯，在实验进行前，首先要求学生严格按照实验记录报告的内容格式记录结果，包括实验组、实验日期、室温、实验题目、实验材料、药品和试剂的配置、实验步骤、实验结果（观察指标、动物号、时间）、初步结论、实验失败或出现意外结果的原因、实验改进的建议、实验人、记录人、日期。然后安排学生以小组为单位，独立完成药物配制、动物分组、编号、动物给药、实验操作、观察药效指标及记录结果的全过程。教师从旁指导实施，及时提醒学生注意事项，以免出现误差或实验失败，要求学生认真科学地记录和分析实验结果，使学生对实验设计的可行性有进一步的认识。

2.4实验考核

小学期制实验设计考核既不同于理论教学考核，也不同于专业实验教学考核，它是对学生实验基本技能、学习主动性、思考分析问题能力、创新能力、表达能力、团队合作精神、知识整合能力、写作能力的全面评价，是开展实验设计中不容忽视的环节。教师不能只看实验的成功与否，而应从实验的全过程全面评价学生的能力，依据学生的实验设计、实际动手能力和对实验结果的客观分析能力、论文撰写水平进行综合评定。

3药学本科小学期制药理学实验设计的效果与不足

小学期制药理学实验设计的效果有以下几点：（1）通过引导学生参与实验设计，使学生对科学研究有了进一步的了解，并极大地激发了学生对科学研究的兴趣。（2）培养和锻炼了学生的能力，使学生的综合能力有了很大提高，并为本科实习和研究生课题研究奠定了基础。药理学设计性实验是学生自己进行实验设计并实施的，是学生知识和信息的处理能力、创新能力、观察能力、动手能力、协调能力、分析问题和解决问题能力得以全面展现的舞台。（3）培养和锻炼了学生相互协作的团队精神。

篇(4)

1.初中化学实验设计类型依据不同的标准，可以对实验设计进行不同的划分。根据初中化学实验内容的不同，可以将初中化学实验设计分成以下类型：制备实验、性质实验、化学原理的验证、混合物成分的分析、浓度测定、定性与定量结合的实验等。

2.化学实验方案的内容实验设计的成果就是实验方案。虽然具体的实验设计的目的、内容和形式不尽相同，但就一个相对完整的实验方案来说，一般包括：实验名称（课题）；实验目的；实验原理；实验用品（试剂、仪器、装置设备）及规格；实验装置图、实验步骤和操作方法；注意事项；实验现象及结果处理；问题和讨论等。

3.实验方案选择的基本标准同一个实验课题，每个人的设计和操作过程可能不一样，结果自然也不会完全相同。根据初中化学实验设计原则和教学实际，实验方案选择的基本标准是：原理正确有科学依据；装置简单，在实际中具有可操作性且操作方便；实验步骤少，需要时间短；药品用量少、无毒且廉价易得；实验现象要明显；反应条件要简单（最好在常温下进行）；尽量不用也不产生污染环境的物质，即符合“绿色化学”的要求；制备实验产率高；性质实验误差小；实验安全无危险；设计要严谨等。

二、中学化学实验设计与创新的一般原则

无论哪一类中学化学实验设计与创新，一般都应遵循以下原则：

1.科学性原则科学性是指实验原理、实验程序和操作方法必须与科学理论和实验方法论相一致。科学性是化学实验设计与创新的首要原则。例如：实验室制取氢气，就不能选用硝酸与金属锌反应，因为这个反应很难制得纯净的氢气。

2.目标性原则目标性是指实验设计或创新要根据一定的教学目标有所侧重与突破。同一个实验，教学目标（如教师演示与学生操作，为了突出环保或趣味性）不同，设计所用的原理、用品、方法、装置、步骤等是有一定区别的。

3.安全性原则安全性是指化学实验设计时尽量避免使用有毒、有害的化学试剂，以及反应产生有毒害的物质，或者具有一定危险性的实验装置与操作。“如果必须使用的，应该在所设计的实验方案中详细写明注意事项，以防止造成环境污染和人身伤害。”［4］安全是中学化学实验教学的第一要务，设计时必须要特别引起重视！

4.新颖性原则新颖性是指实验设计时在思路、操作方法、器材用品、装置等方面要有新的突破，使新设计的实验对教学与研究更加适用或具有指导的意义。

5.可行性原则可行性是指设计实验时所运用的实验原理在实施时切实可行，所选用的化学试剂、实验仪器、设备和方法在现有的条件下能够得到满足。例如：实验室大量制取二氧化碳，不能为了创新而选用碳酸钠代替碳酸钙（或石灰石）与盐酸反应，或者用硫酸替代盐酸与碳酸钙（或石灰石）反应。因为前者反应太剧烈，后者反应不完全，很快就停止了。

6.简约性原则简约性是指尽量采用简单的实验装置、较少的实验步骤和试剂，在较短的时间内完成实验。复杂的装置与步骤以及时间太长的实验都会转移中学生的注意力，容易导致他们产生畏难情绪和疲劳感，影响对实验过程的观察、分析与思考。

7.绿色化原则绿色化是指从化学反应的原料、反应的条件、反应的产物和实验的操作等化学实验的全过程上进行控制，尽可能地减少甚至消除有毒、有害的化学物质对环境的影响。绿色化学是21世纪化学科学的一个重要发展方向。

8.启迪性原则启迪性是指实验设计与创新对学生的学习起开导作用，能够启发学生的思维，促进学生对化学原理及知识的探讨和认识，优化学习过程，从而提高教学效益。这是中学化学实验设计与创新的出发点和归宿。

三、实验创新设计的视角

初中化学实验创新设计是在义务教育化学课程标准的指导下，对现行教材中所涉及的实验进行改进、优化、增设或创新等，以提高化学实验在初中化学教学中的效益。在初中化学教学中进行实验创新设计是提高化学教学有效性的需要，也是义务教育化学课程标准的要求。化学实验创新设计要与时俱进，必须符合现代化学教育发展的理念，在满足探究性的条件下，可以从以下视角进行：

1.实验过程绿色化“绿色化学的理念是在化学反应过程以及化工生产中，不再使用有毒有害物质，不再产生废物，不再处理废物，它是一门从源头上阻止污染的化学。”［5］化学实验在设计上要体现绿色化，尽可能做到原料（反应物）的绿色化，化学反应的绿色化（采用原子经济性反应），生成物的绿色化以及催化剂、溶剂的绿色化。例如：在涉及氧气的制取实验时采用双氧水分解来制取，二氧化锰要回收等。

2.实验装置微型化“所谓微型化学实验，就是以尽可能少的化学试剂来获取所需化学信息的实验方法与技术。”［6］虽然它的化学试剂用量一般只为常规实验用量的几十分之一乃至几千分之一，却可以达到准确、明显、安全、方便和防止环境污染等目的。例如：在“探究微粒的运动实验”中，可以用试管代替烧杯进行微型化实验。在一个单孔橡皮塞上插入一根玻璃导管接近试管底，试管内壁贴一张滴加无色酚酞试液的滤纸，从导管口滴上两滴浓氨水到试管底部，用透明胶封导管口，可以看到，试管里滴有无色酚酞试液的滤纸由下往上慢慢变红了。

3.实验设计环保化“最佳的环境保护方法是在源头上防止污染的产生，而不是污染产生后再去处理。”［7］实验设计中我们应该采取一些有效措施使化学实验对实验场所和环境的污染降低到最低限度。这些措施主要是：实验装置密闭化，避免敞口操作，防止有关物质散佚到周围环境中；采取收集办法，回收有关物质；对有毒物质进行无毒害处理；加强实验场所的通风或采取其他的防护措施等。例如：一氧化碳还原性实验，对多余的一氧化碳可以回收，也可以燃烧进行无毒害处理等。

4.实验操作安全化保证实验安全，是化学实验教学的原则要求。有一些实验，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。在点燃氢气的导管和氢气发生器之间，用一个小塑料瓶装上大约四分之三的水制成一个“安全装置”连接起来，这样，即使点燃不纯净的氢气，爆炸也只是在“安全装置”中发生，氢气很少威力小，氢气发生装置不会发生爆炸，因此不会发生安全事故。

5.实验趣味化化学实验具有动机功能，增加化学实验的趣味性，可以激发学生的化学学习兴趣。例如：在研究燃烧与灭火的条件时，增加演示“烧不坏的手帕”［8］实验，可以激发学生的兴趣。在此基础上让学生继续进行实验，探讨手帕烧坏的条件，则能够使学生深化对有关知识的认识。

6.利用仪器功能转化仪器本身没有限定它只能用于什么而不能用于什么，只是主要适用于什么。“反思仪器的别样用途，可以帮助我们加深对实验仪器和实验原理的认识，进行化学实验的创新。”［9］例如：漏斗可以充当集气与尾气吸收装置，在钠与水反应气体产物的验证实验中，将漏斗置于水中，倒扣在钠块上，产生的少量气体可顺利地富集到试管中。

7.利用学科知识迁移我们往往习惯于使用教材的实验仪器和装置，很少重视仪器的笨拙和实验时的效率，这种视经典为权威的思想往往就是教师缺乏创新的症结所在。实际上，科学的实验方法就是应该不断地发现问题，传统装置的不当之处无疑给我们提供了实验创新的课题。例如：学习“质量守恒定律”内容时，在使用托盘天平称量氢氧化钠与硫酸铜溶液反应前后的质量时，在18×200的中型试管里装入大约1mL稀盐酸与酚酞的混合溶液，球形滴管吸入NaOH溶液后，将球形滴管放在试管口，把上述带有球形滴管的试管放入盛水的100mL量筒中，让学生通过观察比较反应前后试管浸在液面中的高度即可（试管作上标记）。改进后的实验操作起来方便有趣，不用天平而是利用物理上的浮力知识，体现了学科之间的联系，有利于学生知识的迁移。

8.实验装置简单化教材所选用的实验方案未必都是最好的，有时候会产生现象不明显、实验不容易成功、结果不准确等问题，影响了实验教学的效果。例如：测定“空气中氧气的体积分数”实验，由于教材提供的实验装置密封性和燃烧匙放入不易控制，加上导气管内尚留有空气导致误差因素较多，有时氧气显示超过五分之一，让教师无法自圆其说。可做如下改进：将小颗白磷放在1.5cm×2.5cm的薄铜片上，置于硬质大试管中部，塞紧橡皮塞，用酒精灯对准铜片加热使白磷充分燃烧，待试管冷却后浸入水中，在水面下拿掉橡皮塞，待液面上升稳定后再塞上橡皮塞，拿出水面观察。改进后的实验所用仪器少，误差因素少，结果比较准确。

9.仪器、药品生活化采用学生熟悉的身边物品或一些废品作为化学实验的药品，就会使学生产生一种亲切感，觉得化学并不神秘，就在自己身边，有利于调动学生的学习积极性，激发他们进行实验探究的兴趣。例如：用蛋壳代替碳酸钙制取二氧化碳；测试肥皂水、食盐水、泥水、蔗糖水、洗发水、食醋、苏打水的pH值等。许多生活用品甚至废弃物品也可以用做化学实验的仪器，这种“物尽其用”的实验活动能够充分拓展学生的思维空间，使他们更加关注身边的化学现象，增强爱护环境、节约资源的意识，更好地学以致用。例如：用小气球收集气体，矿泉水瓶做容器，废弃的医用注射器做量筒、集气瓶等。

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了解普通陶瓷的原料及坯料的配方设计；掌握泥浆制备、性能检测和调整的方法；掌握普通陶瓷烧成过程中的物理化学变化；掌握陶瓷烧结性能评价方法；完成从原料制备到最终烧出制品的整个陶瓷生产工艺过程，锻炼学生的动手能力、综合运用专业知识的能力以及分工合作精神。

2实验原料及仪器设备

2.1实验原料

矿物原料有：石英、砂岩、长石、苏州土、星子高岭、彰武土、彰村土、瓷粉、山西木节、唐山木节、秦皇岛瓷石、湛江原矿、依安黑泥、沁阳土、大同土、新会球土、白云石、松阳高岭土、盛超粘土等。化学试剂：碳酸钡、碱面、水玻璃、PC67等。

2.2仪器设备

球磨机（包括瓷磨罐）、电热干燥箱、烧结炉、电子天平、涂4粘度计、泥浆搅拌机、电子秤、标准筛、石膏模型、秒表、温度计、数显式游标卡尺等。

3实验步骤

3.1泥浆配方的设计与计算

查阅文献，参考经验配方，通过化学组成、矿物组成的计算，初步拟定坯料配方并按3kg总量计算出泥浆的配料单，测出原料的含水率，计算出实际配料单。

3.2泥浆制备

(1)按实际配料单称量原料，加水，加水量按30%左右计算。并加入球石，可用鹅卵石或高铝石球，料球比为1∶2，球石的级配为大球:中球:小球=（20%～25%）:（30%～50%）:（30%～50%）。加入0.1%～0.2%的氯化钙或醋酸，可促使泥浆凝聚构成较粗的毛细管，从而提高压滤效率。(2)研磨3.5h后，检测细度。用水筛法测筛余，若过粗，再继续研磨，直到350目筛筛余0.7%～0.8%，同时调整泥浆浓度，目标值达到（356±2）g/200mL。

3.3泥浆性能测定

(1)含水率:准确称量泥浆10～20g置于蒸发皿中，在烘箱内烘干至恒重后，冷却称重。记录湿试样质量W1，干试样质量W2。则相对水分(X)为(W1-W2)/W1×100%；绝对水分(Y)为(W1-W2)/W2×100%。(2)细度：取100g泥浆，缓慢倒入350目筛中，同时置于自来水下冲洗，直至筛下水流不浑浊为止。将筛上残渣倾入蒸发皿中，静置30min倒出蒸发皿上部清水，放在烘箱内烘干，称量残渣重量，细度（或筛余）用残渣占干料重量的百分比来表示。(3)浓度：将200mL比重瓶洗净、控干水分、烘干后称重。再将制备好的泥浆倒入容量瓶至规定刻度于电子天平上称重，记录数据，单位为g/200mL。(4)流动性：将泥浆注满涂4粘度计（100mL）。在打开出口的同时按下秒表，记录秒表数据，即为泥浆的即刻粘度V0。

3.4注试条和试样，并烧成细度和浓度达到要求后，放磨，过80目筛

放入塑料桶中陈腐7天后，利用石膏模具浇注试条和陶瓷半成品（如花瓶等）。将试条和坯体干燥后修坯、坯体施釉，在一定温度下烧成。

3.5试条性能测定

(1)收缩率。用石膏模具浇注试条，开模后用游标卡尺做记号，长度100mm或150mm。放入烘箱烘干。烘干后再测量记号长度，计算干燥收缩率，公式如下：干燥收缩率%=烧成收缩率%=×100%总收缩率=（1-干燥收缩率）×烧成收缩率+干燥收缩率(2)弯曲强度。计算公式为：式中：Ra为弯曲强度（MPa）；P为作用力（N）；L为跨距（mm）；D为试条断口处直径（mm）。(3)烧结性。将烧后的试条作吸红实验，测定吸水率、气孔率和体积密度等指标表征试样的烧结性。

4实验结果与讨论

测定泥浆各参数如细度、浓度、流动度及含水率等；测定试样干燥收缩率、烧成收缩率和总收缩率；进行试样吸红实验及弯曲强度、气孔率、吸水率和体积密度等指标的测定，并分析烧成制度对陶瓷制品烧结性的影响。

5教学组织与成绩评定

将参加实验的学生分组，3人/组。首先安排学生查阅资料，让学生对实验内容有初步了解；其次讨论确定实验路线和方法。最后，3人协作共同完成实验内容，每组至少完成一个配方。在教学实践过程中，我们发现由于实验方案和实验内容相对独立、灵活性强，很难用同一尺度来对学生进行考核。因此，在综合性实验的评定过程中，我们重过程轻结果。实验成绩的评定包括：出勤10分、实验动手能力40分，实验结果分析20分，实验报告30分。其中动手能力的考核要求每个学生至少提交一件合格的陶瓷制品。实际每个学生都能完成几件，有的还非常美观漂亮。力争较全面的考查学生的综合能力和科研素质。

6教学效果反馈

该综合性实验项目历时4周，实验完成后，学生们普遍反映获得了很多生动的知识，在实践过程中通过查阅文献和实际动手，将理论知识应用于实践过程中，使知识融会贯通，既提高了学习兴趣，也锻炼了动手能力。

7结语

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1．1实验器材及教学材料准备

水蚤、一根60/2cm(长/直径)的玻璃管(一端封闭，类似大试管)、木塞、一个装有25W灯泡的台灯、记号笔、长60cm的刻度尺、一块遮光布、玻璃棒、烧杯、一个边长约45cm的正方形纸板，以及课件、学生实验记录单等。

1．2对教材中实验设计的调整

为了更好的实现教学效果，对教材中的实验设计做了如下两处调整:

(1)加大实验变量的跨度

教材中要求将白炽灯固定于玻璃管的一端，从而实现玻璃管各个区域的光照强度不同。通过对玻璃管不同区域水蚤进行计数，找出水蚤最密集的区域，并使用照度表测量出这个区域光照强度的的具体数值。但由于玻璃管的长度并不是很长，玻璃管各个区域光照强度差异不明显，会造成水蚤在各个区域分布的差异不大。另外，很多学校也并不具备照度表这种仪器。因此为了达到明显可见的实验效果，可以引导学生利用白炽灯、自然光、遮光布设置强光、弱光、无光三个实验对照组。

(2)减少实验动物数量

教材中要求每组的水蚤数量为100只。在实际教学中发现，这样会在实验准备和结果计数上花费大量的时间。因此将其改为每组50只，以节约时间，实现较好的实验结果。

2探究的教学流程

2．1提出问题

教师出示图片:窗边的植物。通过复习植物的向光性引发学生对动物是否喜欢光照进行思考。提出问题:你认为水蚤喜欢光照吗?

2．2作出假设

在观察和已有知识的基础上作出假设(由于学生对水蚤不是非常熟悉，有的学生认为可以，有的认为不可以)。

2．3制定计划

组织学生讨论实验设计方案是本探究活动的核心内容，也是教学难点，如何组织讨论非常关键。在探究活动中涉及设置对照实验和控制单一变量等问题，对学生来说有相当高的难度。分三步进行:

(1)实验变量的控制

教师提出两个问题:这个实验的实验变量是什么?根据这个变量，你会设置几组实验?(学生能够很快发现实验变量是“光照强度”，设计出几组具有不同光照强度的对照组)。教师指出，由于实验器材的局限性和时间的限制，本节课就设置强光照、弱光照、无光照三个组。接下来教师提问:你打算用什么容器来盛放水蚤?用几个?通过讨论达成一致:要把水蚤放在一个容器中，分成三个部分。教师用图片示烧杯、玻璃管、台灯等器材，让大家从中选择。为了操作的便捷性，学生一致选择用玻璃管盛放水蚤，将其均分成三段实现三个对照组，还选择台灯(强光区域)、自然光(弱光区域)，遮光布(无光区域)来实现不同光照强度。为了严格区分强光区域和弱光区域，教师提醒学生可以在大纸板的下方挖个孔，做成挡光板放在两个区域中进行分割。

(2)无关变量的控制

在讨论了实验变量后，教师提问:除了光照强度这个因素，对照实验中其他因素要怎样?(相同)有哪些因素要保证相同?(学生可以说出许多需要保持相同的因素:水蚤的大小、数量、水蚤的饥饿程度、水蚤的年龄、生理状况、水的体积、水温、水的pH等等)。教师引导学生分析如何实现这些无关变量的相同。例如，在选择水蚤时尽可能选择大小一致、将玻璃管要均分为三段可以实现水的体积一样，通过摇晃可以使水蚤在各个区域分布尽可能均匀。将这些操作方法逐一罗列在黑板上，为之后实验步骤的设定做好准备。并提醒学生，为了避免水蚤在实验前受到光照影响实验结果，还要对水蚤进行暗处理。

(3)实验步骤的设计

经过前面的讨论，实验的步骤已经基本呈现。教师出示如下实验步骤:使用、将玻璃管均分成三段，并做好标记→小心搅拌后，将(5/50/500)只水蚤、清水倒入玻璃管中→轻轻摇动使水蚤均匀分布→盖上遮光布，约5min→拿去遮光布，给予各个区域不同的光照强度，观察水蚤的水平移动情况→待时，记录各段的水蚤数目，为了节约时间，先数水蚤数量(多/少)的区域→为了减少实验误差，。通过填写，让学生关注一些实验细节，如“水蚤的数量要适当”“各区域中水蚤的数量稳定后开始计数”“要先数水蚤数量少的区域，小组成员合作计数”“重复实验减小实验误差”等，同时教师也强调操作注意事项。为了节约时间，教师可以让学生在对水蚤进行遮光处理的5min里完成实验结果记录表的设计，为实验结果的记录做好准备。

2．4实施计划

学生以小组为单位开始动手进行实验，教师在巡视的过程中，提醒学生遮光的严密、对水蚤进行遮光处理的5min里要完成实验结果记录表，及时记录实验结果等。

2．5得出结论

实验结束后，教师收集各个小组的数据并输入Excel表格，计算出每个区域中水蚤的平均数。由此发现:随着光照强度的降低，水蚤数量也逐渐减少。得出实验结论:水蚤喜欢光照。

2．6讨论交流

教师让学生查看每个小组的数据，是不是所有数据都符合刚才得到的规律。如果有一些数据不符合，可引导学生从动物材料本身、实验器材、操作方法等方面来考虑产生实验误差的因素。学生会发现如水蚤的个体差异、用布遮光时遮的严密性不足、对水蚤遮光处理时间不够等等。从而让学生形成客观、严谨的实验态度。

3课堂小结

篇(7)

二氧化碳是一种常用的灭火物质，学生对它并不陌生。但是在过氧化钠的“作用”下，二氧化碳可以反应生成助燃物质氧气。这种“灭火剂→助燃剂”的变化过程就是一种非常典型的认知冲突情境构建素材。利用这样“奇妙”的性质变化设计具有认知冲突情境的教学实验，无疑对激发学生学习兴趣和引导学生对相关化学知识进行深度思考都有显著的帮助。

2实验装置和试剂

试剂：过氧化钠粉末、玻璃棉、大理石、稀盐酸、圆形蜡烛（直径1.5cm，高度2.8cm）、火柴仪器：球型干燥管、200mL烧杯、玻璃导管、橡皮导管、止水夹、气球（或沙滩球）

3实验步骤与现象

（1）利用实验室制取二氧化碳的（简易）装置，提前制作一个二氧化碳气球（气体未干燥，环境相对湿度75%~95%），扎紧出气口备用。

（2）取一支干燥洁净的球型干燥管，用镊子将适量玻璃棉填充入球型干燥管中，以玻璃棉自然蓬松状填满干燥管球型区域1/2为宜。

（3）向填有适量玻璃棉的干燥管中装入过氧化钠粉末，以90%以上玻璃棉均匀蘸有淡黄色过氧化钠粉末为宜。

（4）组装“双烛异象”教学实验装置，此时两处止水夹均夹紧。

（5）点燃两根蜡烛，打开未连接球型干燥管一侧的止水夹，挤压气球缓慢通入二氧化碳气体，蜡烛随即熄灭；夹紧该侧止水夹，打开另一止水夹，同样挤压气球缓慢通入二氧化碳气体，可见球型干燥管中的过氧化钠粉末开始剧烈反应，同时该侧蜡烛的火光显著变亮。

4实验注意事项

4.1玻璃棉的使用

实验中若将过氧化钠粉末直接填充于干燥管中，会造成填料过实或过疏的情况，前者会使气流通道堵塞导致实验失败，后者则会造成二氧化碳未及时与过氧化钠粉末反应就通入烧杯使蜡烛意外熄灭的情况发生。笔者经过多次尝试发现使用玻璃棉填充可以很好地避免这些意外情况的发生。玻璃棉是将熔融玻璃纤维化，形成棉状的材料，耐腐蚀且化学性能稳定。由于玻璃棉呈细丝状且较锋利，因此填充过程应使用镊子操作，以免手指划伤。利用玻璃棉填充干燥管球型区域1/2后，再将过氧化钠粉末附着于上，玻璃棉本身呈丝团状且较硬，因此可以有效地增大过氧化钠粉末与二氧化碳气体的接触面积，且能够保持适当的气通量使实验顺利进行。

4.2过氧化钠的填充

向填充玻璃棉的球型干燥管（15cm）中装入过氧化钠粉末时，应注意填充的数量及分布位置，这与实验能否成功有密切关系。只有在玻璃棉的分散和定型作用下，使过氧化钠粉末呈现实验编号1的分布情况时，实验可以成功。实验编号2、3和4由于填料不均匀或者填料过少，使干燥管中通出的气体中二氧化碳含量偏高，氧气含量偏低，熄灭蜡烛，导致实验失败。

4.3二氧化碳气球的制作

实验中的二氧化碳气源也可用实验室（简易）制取装置现场制取并通入，但是从实验时间和教学效果等角度综合考虑，使用二氧化碳气球提供气源是更好的选择。在气球的选择上，笔者尝试使用了普通气球（乳胶气球）和沙滩球（PVC塑胶气球）两种。结果发现，普通气球的优点是充气较易，利用实验室简易二氧化碳制取装置能够很快将其充起，缺点是实验过程中容易漏气，实验操作难度较大；沙滩球由于是用PVC塑胶制成，具备一定的硬度和定型能力，且充气口一般有防跑气设计，所以实验操作简便，在教学过程中几乎不会发生实验失败的意外情况，缺点是实验前期准备需要花费相对更长的时间进行充气。

5实验的教学意义