时间：2022-03-08 06:20:05
序论：在您撰写实验探究论文时，参考他人的优秀作品可以开阔视野，小编为您整理的7篇范文，希望这些建议能够激发您的创作热情，引导您走向新的创作高度。
验证性实验强调证明科学事实、概念、理论的活动，通过完整的实验框架和实验过程的完成，重新验证实验结果是否达到原理所描述，目的重在使学生理解和掌握这个实验，以达到熟悉生物相关原理的目的。一般常规是通过介绍相关原理，回顾重要的概念，再介绍实验步骤分析实验结果，提出注意事项，或针对学生普遍容易出现错误的实验操作进行示范，最后引导学生科学结论验证。
验证性虚拟实验教学过程
(1)验证性虚拟实验网页组成验证性虚拟生物化学实验室的网页页面由图1所示。(2)实验例证基因体外扩增技术(PCR实验)①原理:先图示或动画PCR原理、过程和应用，并解释相关概念，包括引物、DNA聚合酶、核苷酸、模板等基本概念。②样品、材料准备:包括相关试剂、PCR仪、手套、无菌操作台、枪、枪头等，并配上相关图片。③PCR扩增:包含PCR过程、结果，用动画和图片，充分让学生了解其原理和过程。④PCR结果检测:对出现的结果分别进行分析。有单一条带是表明PCR是特异性扩增，无条带可能是什么原因，条带不单一可能是什么原因，每一结果都用不同的图片来显示给实验者，让学生在虚拟情况下就能分析实验结果。用虚拟PCR仪代替传统仪器来进行数据处理，观察和分析实验结果，结合实验图片或动画将每个步骤的过程展现给实验者，把每个步骤中容易出错的部分给标记出来，并对实验的不同结果进行分析，这样能有效地帮助学生理解问题并对错误操作有感性认识。
综合性虚拟实验教学组成
虚拟实验室也可增加综合性实验。在虚拟实验室中，尝试用已有的报道的研究资料作为综合实验的来源。将生物实验研究的学习置于探究的背景下，将综合性实验已有报道看成“问题是什么”，“用何种实验能回答这个问题”，“如何设计实验进行验证”，也就是“What?How?Why?”从而重视在探究过程中获得综合素质的提高，使科学知识能在不断的设问中得到升华。(1)综合性虚拟实验网页组成本实验室所作的综合性实验网页如图2所示。其中研究文献包括本实验的研究报告及相关文献。综合性实验还可通过让学生自由选题，设定实验方案后，利用虚拟仪器进行实验，并作出结果预测，从而来提高学生的创新和科研能力。(2)实验例证研究干旱对植物抗氧化酶的影响［6］。①写出本实验的研究背景，研究目的。首先阐明植物受不良外因影响后，会出现的各种现象。研究干旱地方植物抗旱生理生化状况，对干旱地方植被恢复奠定良好的理论基础。开展植物抗旱的生理抗(耐)性机理能为植物物种栽培提供依据。②列出实验的假设，并据此设计实验过程。植物在不良环境，会出现相应生理生化变化，测定相应气体交换参数，测定相关的抗氧化酶的活性变化。各种抗氧化酶在生物体中的作用，并分别写出相关酶的测定方法。③结果分析。对不同状态下的结果进行分析。④后续实验的进一步完善。对实验证明不完善的地方加以分析，并提出完善的方法，运用多种实验方法加以改进研究。本实验则可以在测定生理生化变化后，进一步进行基因表达的研究，检测不同条件下基因表达的变化。再将相关的文献附上［7－9］，即可让学生明白研究具体课题的一个基本步骤，为其今后的科研打下良好的实验基础。本实验室的综合性实验包括植物的抗氧化酶研究、内生菌的抗菌物质提取、多糖的抗肿瘤研究等8个实验。这些实验，通过选取不同的实验材料，采用不同的实验方法，让学生对科学研究的过程有一个深入的了解，能弥补简单的独立实验不足，对学生今后的更进一步的深造打下坚实基础，效果显著。学生普遍反映对其生物化学知识有了深入的了解，并对科研论文有了基本认识，提高了学生毕业设计的实验设计能力与实际动手能力。
虚拟实验视频
实验视频是通过现场录制，展示实验所需仪器、操作过程、实验要点。通过视频，教师进行详细讲解并作出示范，可给学生直观认识，并在视频中详细指出实验过程中易错之处，对出现的不同结果进行分析实验。大型精密仪器也可以在虚拟实验室中全面展现，诸如基因测序仪、细胞流式仪、核磁共振等。学生还可掌握生物医学中前沿实验技术如酵母双杂交技术和蛋白质双向电泳。通过虚拟的过程了解其原理、操作条件、操作过程，在无消耗的情况下可节省资源、节约时间、节省场地，并可加深实验认识，开拓视野，增强学生的动手能力。
物理探究性实验教学的开设，激励了学生的个性和已有经验得到充分的发挥，改变了过去由教师包揽教学的局面，给了学生更多的思考、探索、实践的时间和空间。训练学生学会合作探究的能力，体现和提高学生的情感、态度、价值观，培养了学生严谨的科学思想和研究方法，提高了学生的建模能力，展示了学生的研究思路和才能，延伸了学生的学力。使学生的实践能力、创新精神和可持续发展的综合素质都有较大的提高。
[关键词]：
质疑探究能力、合作交流、学会研究、可操作性
课题背景
物理学是一门以实验为基础的学科，对物理教学来说其重要方面之一是实验教学与理论教学相结合，因为通过实验可以更有效地让学生体验科学发展和知识形成的思想和方法。通过联系实际问题，培养学生的实践能力、创新精神、可持续发展和适应将来社会的生存能力。“二期课改”总体要求，就是要确立在学习中以“学生为主体”的地位，关注学生已有经验、兴趣爱好和个性特长。实现知识与技能、过程与方法、情感态度价值观为一体的教学目标。
著名物理学家杨振宁说：“我在中国学的方法是演绎法，我发现这完全不是费米、泰勒等人的研究方法，他们是从实际实验的结果中归纳出原理，是归纳法。我很幸运这两种研究方法的好处都吸收了，这对我的研究工作有很大的影响。”这段话表明实验作为一种研究科学方法，对人的培养有着一种特别的作用。
探究性实验是努力改变学生“接受学习”的传统方式，建立一种让学生“主动参与、乐于探究、交流合作”的学习方式。配合“二期课改”中的拓展性课程和研究性课程，使之相辅相成。通过探究实验，有效地促使学生关注和联系实际问题，体验科学发展和知识形成的思想和方法，掌握知识的本意和正确的结论。使学生的意志、毅力、情感、价值观以及与他人的合作交流精神有所提高。也促进了学生在理论学习方面的学习效果，提高了学生的总体学习能力和学习水平。
一、探究性实验在教学中的作用
普通实验是在已有的规范程式下由教师指导、帮助完成的，主要为解决学生的基本知识、基本方法、基本技巧，要求学生达到会做规定实验的基本目标，但缺少培养学生创新精神的功能。为促使学生在新材料、新情境、新问题面前勇敢地质疑，提出问题。改变学生传统的“接受学习”方式，建立一种让学生“主动参与、乐于研究、交流合作”的学习方式。探究性实验教学的开展，能在已有的基础上有效地激励学生的个性和已有经验得到充分的发挥，改变过去由教师包揽教学的局面，给学生以更多的思考、探索、实践的时间和空间，训练学生学会独立和合作探究的能力。不但要能做引入性实验、验证性实验，还要能做探索性实验，不但要能做实验、巧做实验，还要能根据学习和社会生活中的碰到的事例提出问题、选择课题、设计实验，探究事物的运动规律。通过探究性实验的学习和研究，可帮助学生摆脱传统教学思想的束缚，鼓励学生的独立意识和创新精神，培养学生严格的科学思想和研究方法，提高建模能力，提高学生的情感、态度和价值观，延伸学力，展示学生的研究思路和才能。使学生的动手实践能力、学习理论的内部需要、学习水平等综合素质有较大提高。
二、探究性实验应注意的原则
1、探究性实验课题的选择，有较强的开放性、实践性、探究性，所以要注意不同学生的学习群体的认知结构的差异、学生的基础水平，做到有所区别、有所侧重、有的放矢。既要体现学生的自主性，也要结合教师的指导、参谋服务作用，创设师生平等、互相尊重、合作交流的教学氛围。从学习、社会生活生产中选择具有实际意义的事例作为课题，但并不是每一项知识都适合学生用探究方法来实验的，应根据具体情况，作合理的选择，使课题有较强的科学性和可行性，突出知识本身的特点，安排探究方向和重点，由易到难，逐步提高。使学生从中既能学到探究的思想方法，实践操作的本领，又能通过质疑、反思、实践操作，交流、讨论、归纳、修正数据获得成果，得到成功的愉悦。
2、任何实验必须根据确切的物理原理，如天平就是根据力矩平衡的原理设计制作的，这些实验原理可以是物理定理、定律或规律。探究实验是在学生学习了一定的基本概念、定理、规律，掌握了一定的仪器使用方法，控制变量的实验方法等基础上进行的，所以，设计和进行一个实验，必须有清晰的物理原理。这也是一个对学生所学知识的梳理、选择、整合的过程。
3、由于探究性实验中涉及较多的仪器器材的应用，有些还需学生自己动手制作相应的实验构件，所以要注意几个设计原则。
(1)科学性，科学的方案必须有科学的理论依据和正确的表达方式。
(2)安全性，方案设计时必须考虑安全、可靠，不会对人和仪器、器材造成伤害或损害。学生由于生活实践经验不足，有时考虑会欠妥，所以，教师在安全方面必须予以指导、提醒和把关。
(3)可操作性，方案的设计应便于操作、观察、数据测定、数据处理，以便得出正确的科学的结果。
(4)精确性，所使用的仪器应选择相应的精密度，操作人员应把握正确的观察测量方法，如在测时、测距要能读取正确的数据。尽可能选择误差小的方案，并在实验具体实施前应对方案进行评估，使实验误差控制在允许的范围内。
三、探究性实验的教学过程
1、问题的提出
物理研究始于问题，问题的提出对物理研究意义重大。物理学家海森堡说：“提出正确的问题，等于解决了问题的一半”。从这个意义上讲，应培养学生的“问题意识”，鼓励学生提出问题，使学生在新材料、新情境、新问题面前勇敢质疑，这样学生就不再是消极的接受者，而是积极的探索者。在学生提出的问题中，可以选择探究性学习的课题，同时，作为指导性学习，教师可提出问题让学生讨论，从中选择课题方向或内容。实践中，学生提出的问题和方案很多，如：测弹簧玩具手枪子弹出口速度；测弹簧玩具手枪枪机弹簧的劲度系数；自行车行驶中所受阻力和风阻对自行车的影响；家用电器实际功率的测定；不用卷尺测楼房高度；太阳辐射功率等等。
2、方案的确定
问题提出后，要进行选择评估，由于各人思路不同，同一问题会提出多个方案，有的方案在科学性方面，即理论上是成立的，但在探究性实验中，实际操作上不可行的，有的方案在科学性方面存在明显的缺陷，是不可行的，对于这类问题，我们不能简单地否定，而要给予适当的解释、引导，否则会影响学生的积极性。经过大家的合作交流探讨，确定方案后，就要制定计划，安排各人分工负职，准备测量器具，制作相关实验构件，记录实验数据，撰写探究实验报告等工作。
3、方案的实施
如：测弹簧玩具手枪子弹出口速度实验。
A根据竖直上抛运动规律，只要测出弹丸上升到最高点所用时间t，据v=gt，就可测出弹丸的出口速度。该方案理论上成立，但在实验中发现弹丸处于动态中，从出口到最高点的时间t测不准。于是改为测弹丸经最高点返回原出发点的时间，然后忽略空气阻力，据运动的对称性，得运动时间t，计算出速度。实际上这是同一类问题，都是测运动时间t时不能正确测定，不能得到正确结果。于是有学生提出，在枪口同一水平面上置一纸板，中间开一小孔，让弹丸从小孔射出，弹丸返回时击中纸板，听到响声立刻停表，这方法很好，解决了返回时刻不可测难题。但马上又发现新问题，听到响声立刻停表，这里还存在一个人的反应时间，即使用千分之一秒表替换百分之一秒表，也不能解决这难点。显然实测时间大于实际运动时间，实验误差太大，结果不理想。
B根据平抛运动规律，利用平抛运动中物体的水平方向位移和竖直方向位移的等时性，摒弃了运动的时间量，只要测出落点高度和水平位移即可计算出弹丸的出口速度。用公式：h=?.at2.s=vt,即可计算出v=s/t。我指出了方案的可行性，并为提高实验精度，提醒应注意的几个问题：1）用水平仪校正弹丸出口速度的水平方向。2）适当增加枪口离地高度，以增加运动时间，减少误差。学生们理解了实验中注意的要领，操作时互相探讨改进，提高了实验的精确度。对实验结果进行数据分析时，学生考虑的相当全面。由于空气阻力的影响，水平位移的实测值会小于理论值；弹丸运动的时间将大于理论值。据对公式v=s/t的分析，可知测量结果计算得到的值将小于弹丸的实际出口速度。又考虑到玩具手枪弹丸的运动速度不大，空气阻力对它的影响较小，故只对计算结果略作修正。经多次实验测定，取其平均值。最后学生得到了较为精确可信的玩具手枪子弹的出口速度。
这个探究性实验的结果较为理想，在此基础上我们又有意识地进行了问题的拓展，既然我们得到了子弹的出口速度，那么，相应地我们可以求得子弹出口时的初动能；根据动能定理，又求得了枪机弹簧对弹丸做功的值以及枪机弹簧被压缩时具有的弹性势能；进一步，我们又测出枪机弹簧被压缩时的形变量X，据W=?KX2，又测出了枪机弹簧的劲度系数K。通过对实验中出现的问题，再一步步予以解决的过程，使学生了解到科学探究的过程中会碰到许多困难，不会象纯理论学习中那么简单，每一步都要经过艰苦的探索。
学生掌握的知识有感性具体阶段、理性抽象阶段和理性具体阶段，这三个阶段反映了三个不同的认知水平，它们既有区别，又有联系，并且呈递进关系。它引起学生认知结构的整合和重组。而从认同到重组，从接受到探究，是学习心理质的飞跃，这种飞跃不是自然形成的，而是由外部的激励和内部需要的知识量的积累，而导致的质的变化。探究的过程，反映了学生由认同思维向创新思维发展的过程。探究性实验教学的目的，正是有意识地促进这一演变的进程。
我们又做了其它几个探究性实验，如测定自行车行驶时所受的阻力与车速的关系。车所受的阻力，包括轮子与路面间的阻力，自行车内部的机械摩擦阻力，相对于车速的空气阻力等，学生应用控制变量法，在路况、车子内部机械摩擦一定的情况下，空气阻力就较容易测出。对不同风速下的空气阻力的进行分析、处理，我们就可以得到风阻影响的关系及其图线。通过这些探索，学生们逐步掌握了科学实验的一般思想方法和技术方法。
四、探究性实验教学的评价
1、物理探究性实验的开设，加深了学生对物理概念和物理规律的理解。物理知识来源于实践，特别是科学实验的实践，通过创设一种类似于学术或学科研究的情境，使之与前人探索物理知识或规律的过程有许多相似之处，让学生在实验中发掘已有经验，运用已学知识，感悟和体会研究物理的思想和方法。通过问题的提出、方案的选择，培养了学生的扩散思维，通过方案的评估、确定，又培养了学生的聚敛思维。这整个讨论、交流、实验的过程，也正是学生对所学物理知识、物理规律的梳理、整合、重组的过程，通过探究实验，也使部分学习优秀的学生发现学习中存在的缺陷和不足，开始努力予以改进
2、探究性实验教学，培养了学生的科学态度和研究问题的探究能力，动手操作的实践能力。通过问题的提出、方案的选择、设计，仪器设备的选择操作，实验需用构件的动手制作，数据的收集处理，归纳推理等系列训练，使学生的个性、兴趣爱好和已有经验得到充分的发挥，观察能力、实践操作能力得到提高。建模能力和空间想象能力的提高，使学生能对不同设计方案进行可行性评估，舍去不科学的或虽理论上成立但实践操作上不可行或不精确的方案，这种灵活的思维方式，使学生跳出了死读书的怪圈。也为学生的后续学习、创新精神、实践能力和可持续发展打下了良好的基础。
3、探究性实验促成了学生的解题能力。学生学习物理，做练习题是不可缺少的重要一环，是帮助学生理解巩固物理知识的重要手段之一。有些学生往往有这种感觉，听教师讲解时懂了，自己解题时却又不行了。特别使碰到与实际联系密切的问题更是无从下手。究其原因，就是学生对自然现象和生活中的物理现象疏于观察，缺少联想，不会灵活运用已有知识。通过探究性实验的设计、操作，能引导学生把所学知识与实际现象联系起来，建立起清晰的物理模型和物理情境，提高分析问题的空间想象能力，有利于克服片面性，拓展解题思路。比照探究性实验开展前后，学生的解题思路和能力有了相当大的提高。
根据新的《上海市中学物理课程标准》（试用稿），要求学生能独立根据实验目的，设计正确的实验方案，科学地完成较复杂的实验任务。物理探究性实验的开设，给学生提供了相应的时间、空间和环境，学生在教师的指导帮助下，通过自主设想、合作交流，实验探究的学习方式，在实践过程中逐渐学会收集、处理和运用信息，合作交流选择方案，自己动手制作和操作实验器材，分析归纳得出正确结论，使理论和实践有机地结合起来。通过这样的训练，为学生的实践能力、创新精神和可持续发展打下了良好的基础，也为学生的后续学习、以及将来面对社会的生存能力打下了良好的基础，探究性实验教学，对于实现“二期课改”的教学目标，也是一个有效的措施。
[主要参考文献]：
1、《教学科学研究方法基础》上海教育出版社，1998年版。
2、《上海市中学物理课程标准》（试用稿），上海教育出版社，2004年10月版。
背景资料：影响种子萌发的非生物因素可能涉及光、水、温度、空气、土壤等，你能否通过实验找出哪个是种子萌发的必要条件？提供的实验器材：大豆种子、水、培养皿、纱布等。要求：请根据提供的实验材料，针对一个因素，提出一个可重复操作的问题，设计一组对照实验，完成工作单并进行实验。1.提出问题：%%%%%%%%%提出假设：%%%%%%%%%2.设计探究方案：写出实验设计方案或实验步骤（可以用文字表述，也可以画图或设计表格）3.收集和展示数据（设计观察记录用的表格，记录实验现象）4.完成实验5.分析和解释结果6.你的实验结果是否与假设相一致，如果不一致，请分析原因。你对该实验有哪些改进？
二、评价方法
科学探究能力的主要能力结构是科学知识的掌握、科学方法的应用、表达和交流三个方面，科学探究每个维度都可以从这三个指标进行评价，从而形成科学探究能力的评价体系。1.科学知识的掌握评价标准分值5：能够依据自己选择的探究因素，选择合适的实验材料，设计出简单、合理、易操作的实验装置，实验过程符合科学逻辑。分值3：能够依据自己选择的探究因素，选择合适的实验材料，设计出合理可行的实验装置，实验过程符合科学逻辑。分值1：实验材料选择不恰当，实验装置设计不合理，实验过程缺乏基本科学逻辑。2.科学方法的应用评价标准分值5：选取恰当数量的大豆种子，实验装置应考虑适宜的萌发条件，科学合理设置对照实验，考虑相同环境因素，保证某一外界因素这一单一变量，有明确可信的数据记录。分值3：选取恰当数量的大豆种子，科学合理设置对照实验，保证某一外界因素单一变量。分值1：未考虑实验的变量控制，设计的实验方案与检验假说没有逻辑上的关系。3.表达与交流评价标准分值5：能够简明有条理地叙述探究方案，实验装置描述清晰易懂，易被他人重复。分值3：能详细叙述出探究方案，基本能被他人理解和重复。分值1：探究方案的表述不完成，逻辑混乱，不可重复。
案例1：
（1）先在2个纸杯上分别标上“A”和“B”。
（2）分别在A杯和B杯内放入250g土。
（3）再在A杯和B杯内分别放入10粒大小相似并完整有生命力的大豆种子。
4）在A杯内每天浇水，B杯不浇水。
（5）仔细观察一周并记录种子萌况。评价：科学知识的掌握5分；科学方法的应用5分；表达与交流5分。
案例2：
（1）取两个烧杯，都放入相等泥土。
（2）分别放入10粒种子，每天浇等量的水。
（3）一个放于温暖阳光下，另一个同样放于阳光下，但不让它照到光。
（4）连续观察一周，每天记录萌发数量。待修改问题：
（1）烧杯未标记。
（2）表达可再详细、具体些。评价：科学知识的掌握5分；科学方法的应用3分；表达与交流3分。
案例3：在土壤里均匀播种种子和水，在温度37度时会不会发芽。多试几次，每次不同湿度温度。待修改问题：
（1）未用标记。
（2）没有设置对照实验，没有控制实验变量，变量不唯一。
（3）表达没有条理不清楚，没有可操作性。评价：科学知识的掌握1分；科学方法的应用1分；表达与交流1分。
三、结果与思考
通过对162份工作单的评价，发现七年级学生在设计探究方案中存在以下问题：
1.器材的选择：学生在没有选择探究温度因素的情况下选用冰箱放置实验组。
2.大豆数量：三分之一的学生选择每组5粒以下的大豆种子进行实验。
3.实验组和对照组的编号：只有少数同学给培养皿或烧杯贴标签编号。
4.单一变量的控制:
（1）探究光：阳光下和阴暗处有温差，出现光和温度两个变量。
（2）探究温度：冰箱里无光，与室温下做对照，出现温度和光两个变量。
5.实验装置的合理性和可操作性：用玻璃罩密闭如何抽除空气，密闭后的容器如何保证水分供应。
【关键词】中学化学；实验教学；创新能力
化学是一门以实验为基础的学科，而化学实验则是化学学科的灵魂，化学实验不仅是学生获取直观信息、认识化学世界的窗口，而且是帮助学生认识化学规律、形成化学概念、理解和巩固化学知识、提高各种能力的重要途径，化学实验以其独特的优势，在学生创新能力的培养上发挥着重要的作用。
1.引导学生设计实验，拓展学生的创新思维
实验设计通过学生自己思考、设计，既可以培养学生动手动脑解决问题的能力，又可以培养学生的发散思维能力和创新设计能力。在组织学生开展实验设计时，要引导学生阅读、查找一些实验小窍门、实验药品及仪器的代用品、实验装置的改进等有关资料，以开阔学生的视野，拓展学生的创造性思维。同时，提出一些能激发学生创造欲望和创造兴趣的问题，然后让学生独立进行实验操作，尽量给学生一些动手的机会，让学生在手脑并用的活动中迸发出创造的火花。
学生在设计实验时，大脑中必须运用与这个实验有关的全部旧知识，并考虑使用哪些仪器，如何装配？采用哪些药品，怎样操作？以及会出现哪些现象？能说明什么问题等。例如，在一次证明氢氧化钠和二氧化碳确实发生了反应的实验设计中，根据学生提出的多个方案，让大家进行讨论、比较，激起学生设计实验更大的热情。又如要求学生利用氢气还原氧化铜生成水的反应来设计一个实验，以测定水分子的组成。学生利用已学过的氢气实验室制法来设计二氧化碳的实验室制法，设计好后立即付诸实验，并一举成功。
通过以上学生自己思考设计的实验，不仅巩固强化了学生的基础知识，还有效拓展了学生的创造性思维。
2.挖掘探究性实验，调动学生的创新精神
探究性实验是先做实验，通过观察、记录、分析、讨论，去粗取精，去伪存真，了解事物的本质及变化的根源，把感性的认识上升到理性。它是在“问题——实验——科学抽象——结论——应用”这样一个过程中体现的。能充分调动学生的积极性，激发兴趣，长期训练，不仅能培养学生的基本技能，更重要的是帮助学生建立创新思路、创新观念，调动学生的创新精神。
如有关硫酸根离子的检验，教材中说的是：先加入氯化钡，有白色沉淀，再滴入稀硝酸，白色沉淀不溶解，则说明原溶液中有硫酸根离子。此实验只是验证这种方法能检验硫酸根离子，效果并不太好。在教学中，我先让学生看书，初步总结硫酸根离子的检验方法，然后分别在硫酸和硝酸银溶液中滴入氯化钡溶液，再加硝酸，白色沉淀同样不消失，硝酸银溶液并不存在硫酸根离子。这时，学生必然疑问顿生：为什么教材中方法不行？进而讲解硫酸根离子的检验方法。最简单的办法是先加盐酸，如果没有气体、沉淀生成，然后再加入氯化钡溶液有沉淀生成，则原溶液中有硫酸根离子。
这种通过推理概括来获得结论的探索性实验，活跃了学生的思维，激发了学生主动积极探索的热情，增强了自信，激活了创新能力，其创新精神得到了升化。
3.加强实验的改进，培养学生的创新能力
要培养学生的创新能力，教师必须以自己的创造性劳动去影响学生，为学生起表率作用，让学生对一些演示实验、实验装置、操作也作合理的改革，从而促进学生创新能力的提高。
首先，教师可以在实验教学中引导学生对一些仪器进行改进或利用身边的物品来代替或自制实验器具。例如利用矿泉水瓶剪成条后折成槽形当成药匙，其使用性能明显比纸槽好；在做验证氢气的密度比空气的密度小的实验时，要配制适用的肥皂水比较难控制，我就和学生一起使用洗洁精或洗发水来做实验，很容易吹出气泡；在做点燃不纯的氢气会发生爆炸的实验时，我直接利用装茶饮料的纸盒来做实验，先剪掉下面一部分，让它下端开口，然后收集氢气，接着在饮料口处点燃即可，此实验效果非常好；还有，在做验证二氧化碳气体的密度比空气的密度小的实验时，我直接用包装茶叶用的那种塑料密封袋代替纸袋来做实验，非常方便。
试验现象及试件破坏形态分析
1直接拔出试验现象及破坏形态
加载初期，钢筋应变和加载端钢筋滑移量均匀增长，自由端无滑移。荷载继续增加，裂缝在加载端出现且迅速向自由端扩展，自由端钢筋开始产生滑移，但其滑移增长速度比加载端慢，钢筋应变快速增大。当接近破坏荷载时，加载端和自由端钢筋滑移增长速度均较大;钢筋应变急速增大，甚至加载端钢筋应变超出测试范围。试件最终发生两种黏结破坏形式(图5):1)试件C的黏结破坏形式为钢筋拔出破坏(破坏时荷载开始缓慢减小，自由端和加载端滑移量急速增长);2)其余试件黏结破坏形式为混凝土劈裂破坏(破坏时混凝土出现裂缝且裂缝迅速发展，荷载急剧减小，混凝土丧失对钢筋的环向约束作用)。
2梁式试验现象及破坏形态
加载初期，跨中挠度随荷载增加而缓慢增大，加载端钢筋出现滑移而自由端钢筋无滑移。荷载增加至(0.2～0.3)Pu(Pu为破坏荷载)时，梁底面开始出现微小的横向裂缝，逐渐从底面向上发展，梁底面出现少量的混凝土剥落。荷载增加至(0.4～0.5)Pu时，自由端钢筋开始出现滑移，梁底中部出现1条较为明显的纵向裂缝。随着荷载增大，纵向裂缝开始分叉并与横向裂缝贯通。当荷载达到Pu时，底面纵向裂缝急剧增宽，周围出现大量的分支裂缝，加载端在测试筋上表面，从试件剥落出一个扇面形混凝土凹坑。各试件的破坏形态基本类似，图6给出了各试件的黏结破坏形态。
试验结果及分析
1直接拔出试件试验结果
1）平均黏结应力-滑移曲线
图7给出了直接拔出试件平均黏结应力-滑移曲线。其中，平均黏结应力σ可用式(1)求得。从图7中可以看出:1)各试件平均黏结应力σ-滑移s曲线形状相似。加载初期，加载端钢筋滑移量不断增加而自由端钢筋没有产生滑移;荷载继续增加，自由端钢筋开始滑移，但自由端钢筋滑移增长速度慢于加载端钢筋滑移;达到破坏荷载时，加载端和自由端钢筋滑移值均急剧增大。2)对比图7a～7d可知，粉煤灰掺量越大，相同平均黏结应力下产生的加载端和自由端钢筋滑移量越小。当平均黏结应力为5MPa时，粉煤灰掺量0%、10%、20%和30%直接拔出试件加载端钢筋滑移量分别为0.84mm、0.78mm、0.69mm、0.50mm，而自由端钢筋滑移量分别为0.17mm、0.14mm、0.13mm、0.11mm。因此适量加入粉煤灰有利于混凝土的黏结性能。3)对比图7c、7e和7f可知，混凝土强度越高，自由端钢筋开始滑移时的荷载越大，相同平均黏结应力下加载端和自由端钢筋滑移量越小。当平均黏结应力分别为5MPa、1MPa、7MPa时，混凝土强度等级C30、C40、C50直接拔出试件的自由端钢筋开始滑移。当平均黏结应力为5MPa时，混凝土强度等级C30、C40、C50直接拔出试件的加载端钢筋滑移量分别为0.69mm、0.58mm、0.51mm，而自由端钢筋滑移量分别为0.13mm、0.11mm、0.10mm。4)对比图7c、7g可知，与钢筋直径为16mm的试件A2-16Ⅱ相比，钢筋直径为25mm的试件A2-25的加载端和自由端钢筋滑移增长更快，破坏时加载端和自由端钢筋滑移量更小。5)对比图7c、7h可知，与配置HRB335级钢筋的试件A2-16Ⅱ相比，配置HRB400级钢筋的试件A2-16Ⅲ的自由端钢筋开始滑移时的荷载更大，相同平均黏结应力下加载端和自由端钢筋滑移更小。当平均黏结应力分别为5MPa、9MPa时，试件A2-16Ⅱ、A2-16Ⅲ的自由端钢筋开始滑移;当平均黏结应力为5MPa时，试件A2-16Ⅱ、A2-16Ⅲ的加载端钢筋滑移量分别为0.69mm、0.43mm，而自由端钢筋滑移量分别为0.13mm、0.11mm。由此可见，HRB400级钢的黏结性能优于HRB335级钢。
2）钢筋应变随黏结长度的分布
图8给出了试件在不同钢筋应力下的钢筋应变沿黏结长度的分布曲线。其中，钢筋应力σs可按式(2)计算。从图8可以看出:1)各试件钢筋应变沿黏结长度的分布曲线形状相似。随着荷载增大，黏结区各测点钢筋应变均相应增大;加载端的钢筋应变增大速度较快，而自由端钢筋应变变化不大。2)对比图8a～8d可知，随着粉煤灰掺量的增加，相同钢筋应力下加载端钢筋应变值减小。当钢筋应力约为100MPa时，粉煤灰掺量0%、10%、20%和30%试件加载端钢筋应变值分别为1620×10－6(σs=104.2MPa)、1410×10－6(σs=100.9MPa)、1380×10－6(σs=101.2MPa)、1370×10－6(σs=98.5MPa)。掺20%粉煤灰的混凝土钢筋应变沿黏结长度的分布曲线更均匀平滑，近似线性关系。3)对比图8c、8e和图8f可知，随着混凝土强度的增大，钢筋应变沿黏结长度的分布曲线由直线向凸向曲线转变，相同钢筋应力下加载端钢筋应变值增大。当钢筋应力约为100MPa时，混凝土强度C30、C40、C50试件加载端钢筋应变值为1380×10－6(σs=101.2MPa)、1490×10－6(σs=105MPa)、1510×10－6(σs=105MPa)。4)对比图8c、8g可知，与钢筋直径16mm的试件A2-16Ⅱ相比，相同钢筋应力下钢筋直径为25mm的试件A2-25加载端钢筋应变更小。当钢筋应力约为45MPa时，试件A2-16Ⅱ、A2-25加载端钢筋应变分别为750×10－6(σs=44.4MPa)、736×10－6(σs=44.9MPa)。5)对比图8c、8h可知，配置HRB335级钢筋试件A2-16Ⅱ钢筋应变沿黏结长度的分布曲线接近直线，而配置HRB400级钢筋试件A2-16Ⅲ钢筋应变分布曲线呈现凸向。与试件A2-16Ⅱ相比，相同钢筋应力下试件A2-16Ⅲ加载端和自由端钢筋应变更小;试件A2-16Ⅲ的钢筋应变分布曲线在测点1～4黏结区间内增长较大，其余黏结长度内应变增长较小，可见HRB400级钢筋所需的黏结长度小于HRB335级筋钢。
3）黏结应力随黏结长度的分布
根据图8钢筋应变沿黏结长度的分布情况，参考文献［6］黏结应力计算方法，可求出直接拔出试件不同平均黏结应力下黏结应力σ沿黏结长度的分布曲线，结果见图9。从图9可以看出:各试件黏结应力沿黏结长度的分布曲线形状相似，均呈单峰形。随着荷载增大，黏结区各测点黏结应力均有增长，黏结区中部应力增长最快。2)对比图9a～9d可知，随着粉煤灰掺量的增加，相同平均黏结应力下黏结应力峰值减小。当平均黏结应力约为5.0MPa时，粉煤灰掺量0%、10%、20%和30%试件黏结应力峰值为25.1MPa(σ=4.8MPa)、19.2MPa(σ=5.1MPa)、18.7MPa(σ=5.1MPa)、16.4MPa(σ=4.8MPa)。3)对比图9c、9e和9f可知，随着混凝土强度的增大，相同平均黏结应力下黏结应力峰值增大。当平均黏结应力约为4.0MPa时，混凝土强度C30、C40、C50试件黏结应力峰值分别为12MPa(σ=9MPa)、15.1MPa(σ=9MPa)、15.3MPa(σ=4.0MPa)。4)对比图9c、9g可知，与钢筋直径16mm的拉拔试件A2-16Ⅱ相比，相同平均黏结应力下钢筋直径为25mm的拉拔试件A2-25的黏结应力峰值更大。当平均黏结应力约为0MPa时，试件A2-16Ⅱ、A2-25黏结应力峰值分别为10.2MPa(σ=0MPa)、12MPa(σ=1MPa)。5)对比图9c、9h可知，与配置HRB335级钢筋试件A2-16Ⅱ相比，相同平均黏结应力下配置HRB400级钢筋试件A2-16Ⅲ黏结应力峰值更大。当平均黏结应力约为0MPa时，试件A2-16Ⅱ、A2-16Ⅲ黏结应力峰值为10.2MPa(σ=0MPa)、15.2MPa(σ=1MPa)。
2梁式试件试验结果
1）钢筋应力-跨中挠度关系曲线
图10给出了梁式试件测试钢筋应力σs-跨中挠度δ关系曲线。从图10可以看出:3个梁式试件测试钢筋应力-跨中挠度关系曲线接近;加载初期由于试验装置空隙的存在，在较小的荷载作用下可能产生较大的跨中挠度;待试验装置空隙消除后，跨中挠度随着荷载的增大近似呈线性增长;当自由端钢筋发生滑移后，钢筋应力增长速度减慢，而跨中挠度快速增大;加载至破坏荷载后，钢筋应力减小而跨中挠度继续增大。
2）平均黏结应力-滑移关系曲线
图11给出了梁式试件平均黏结应力σ-滑移s关系曲线。从图11可以看出:3个梁式试件测试筋平均黏结应力-滑移关系曲线接近;加载初期，加载端钢筋即出现滑移，且滑移值随荷载近似呈线性发展，而自由端钢筋无滑移。当平均黏结应力加载至5MPa左右，自由端钢筋开始滑移，其中一个自由端钢筋滑移随荷载增长较快而另一个自由端钢筋滑移至0.4mm左右后不再增长，而加载端钢筋滑移增长速度显著加快，不再与荷载成线性比例增长;加载至破坏荷载后，荷载开始下降，而加载端和自由端钢筋滑移量均急速增大。
论文摘要：化学实验探究题已成为中考化学学科的重要题型之一。实验探究题既考察了学生对基础知识和基本技能的掌握情况，又考察了学生分析问题、解决问题的能力。实验探究题要求较高，区分度也很好。
化学实验既是化学学科的基础和灵魂，又是理解知识的重要方式，同时也是中考考察的重点内容。近年来，化学实验探究题已成为中考化学学科的重要题型之一。实验探究题既考察了学生对基础知识和基本技能的掌握情况，又考察了学生分析问题、解决问题的能力。实验探究题要求较高，区分度也很好，成为近年中考题的热点，这给我们的教学提出了新的要求。为此，我们在教学实践中应从以下几个方面加以改进和完善。
一、上好实验课
在实际教学中，往往为了省事，在讲到实验时，仅停留于“纸上谈兵”，“讲”实验，“画”实验。有时实验“画”都懒的画，直接用课本投影或让学生看课本图示。这就使得学生是索然无味“听”实验，“背”实验。对实验中提出的问题，不是通过观察实验现象得出结论，回答问题。而是听老师“说”现象，记现象，得结论。因此，在实际教学中上好实验课非常重要。我们尽量将实验课放到实验室进行，边做实验边讲解。必要时实验让学生自己动手做，问题让学生自己提。让他们自己从实验中寻找答案。这样效果会很好。这既体现现代学生的特点，又能培养学生的能力。同时，借助实验可以强化学生对基础知识的理解，提高实验能力。
二、遵循课程标准但是不拘泥于教材，对教材中的探究性进行创新。
中考考试说明中明确提出，化学学科考试内容严格遵循课程标准的前提下，编制试题，活而不偏，适度开放。加强以实验探究为核心的科学探究活动的考查。这就要求我们在实际的教学过程中利用好教材中的活动与探究。由于教材中的化学探究性实验内容的时间紧。教师在教学过程中可以针对探究性实验内容有所侧重，选择具有代表性的实验重点突破并有时创新。用来测定空气成分的方法很多，如图1所示是用红磷在空气中燃烧的测定方法。
图1图2
实验过程：
第一步：将集气瓶容积划分为五等份，并做好标记。
第二步：点燃燃烧匙内的红磷，伸入集气瓶中并把塞子塞紧。
第三步：待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，发现水被吸入集气瓶中，进入集气瓶中水的体积约为集气瓶总容积的1/5。
请回答下列问题：
（1）集气瓶中剩余的气体主要是。
（2）实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5，
你认为导致这一结果的原因可能是、
（3）某同学对实验进行反思后，提出了改进方法（如图2所示），你认为改进后的优点是：。
将课本实验进行改造和创新，可以培养学生综合运用知识分析问题和创造性解决问题的能力。使学生对知识的理解产生“质”的飞跃。为学生做好实验探究题打下坚实的基础。
三、转变教育思想，更新教学理念。
新课程理念强调：基础教育的任务不仅是传授知识，更重要的是让学生改变单一的接受性学习，掌握科学的学习方法，通过研究性学习、参与性学习、体验性学习和实践性学习来掌握科学知识。新课程理念要求打破以讲授、灌输为主的教学方式。使用体现学生参与合作，师生互动，探究创新的教学模式。努力引导学生自主专研，鼓励他们求异创新，主动构建自己的知识体系。但是很多老师仍按传统的教学思想去教学，对新课标准的要求视而不见，在实际教学中仍是以讲授、灌输为主教学方式，把自己放在了主题地位。以下是我听一位教师的课堂片段探究CO2与水的反应实验。
老师：取两支试管，在A试管中加入2ml蒸馏水，滴入2滴紫色石蕊试液。问学生石蕊试液颜色是否改变？
生：没变色，仍为紫色。
师：在试管B中加入几小块石灰石，再加入一定量的稀盐酸，迅速塞上带导管的橡皮塞。将导气管伸入试管A的溶液中。大家观察一下紫色石蕊试液颜色是否变化了？（演示实验）
生：紫色石蕊试液变成了红色。
师：紫色石蕊试液为什么变成了红色？（紫色石蕊试液遇酸变红色）
生：因为二氧化碳与水反应生成了碳酸。
师：给试管A加热至液体沸腾，大家观察一下颜色是否有变化？
生：红色又变成了紫色。
师：红色为什么又褪去了？
生：A中没有碳酸了。
师：碳酸是否稳定？
生：不稳定，受热分解了。
[板]CO2+H2==H2CO3
H2CO3CO2+H2O
这样的实验探究乍一看进展非常顺利，而且师生双边活动、课堂气氛都很好。若仔细分析不难发现，实际上仍是老师起主体作用。实验是老师做的，问题是老师提的，现象也是在老师提示下学生回答的。这样的教学实际上还是传统的灌输式教学。就像现在市场上销售的感冒药—感冒胶囊，换成的氨酚烷胺那敏胶囊，从外观名称看，好象是新药，实际仍然是以前的老药。而新课程理念提倡的是学生参与合作，师生互动，探究创新的教学模式。这就要求我们改变传统的讲授灌输式教学，变成师生先一同进行原理学习，然后由学生自己寻找装置，师生共同设计实验，然后学生自己亲自操作。实验结束后进行交流与讨论，总结出实验结论。这样可以真正体现学生的主体地位。让学生在快乐中学习，在实践中获得知识。同时提高学生的实验操作能力。
四．联系现实生活
新课程标准的理念是由过分注重学科系统知识的化学课程向贴近社会、贴近生活、体现STS教学思想的化学课程转变。近年来的中考题注重体现化学学科的实际应用研值和学科特点，体现化学与社会、生活的紧密联系。因此，在教学实际中，要足于学生发展和实际需要，将生活实际与物质的性质及变化联系起来，引导学生发现问题，对问题进行探究，从而获得化学知识与经验。
生活中，处处是化学，留心身边的生活现象，把教学研究的视角延伸到生活当中去，丰富多彩的生活为课题设计提供了丰富的资源。
例如：（徐州市2008中考）2008年春季，特大暴风雪袭击了我国南方地区，在抗击暴风雪的战斗中，融雪剂发挥了—定的作用。小明现有一包某公司生产的融雪剂，已知它由碳酸钠、氯化镁、硫酸铜、氯化钠中的一种或几种物质组成。
［提出问题］该公司生产的融雪剂到底含有什么物质呢？
［查阅资料］含钠元素的物质在酒精灯的火焰上灼烧时会产生黄色火焰。
［实验探究］下面是小明设计的探究实验，请你帮他完成。
实验操作
实验现象
结论
①取少量融雪剂，加水溶解
得无色溶液
不含物质
②另取少量融雪剂，滴加稀硫酸
无明显现象
③向该融雪剂的水溶液中滴加氢氧化钠溶液
出现白色沉淀
④
含有氯化钠
［反思和评价］
（1）写出③中反应的化学方程式。
（2）融雪剂融雪的原理是。
（3）使用融雪剂有很多危害，例如会腐蚀道路、桥梁。请你再举一例。
总之，在化学教学中，教师要在新课程标准的指导下运用多种教学方式和手段不断完善自己的教学。在实验探究教学中切实从有利于学生身心发展的高度，提高对化学实验探究教学重要性的认识。加强对化学实验探究的教学研究，努力提高化学实验探究教学的质量。
参考文献：
中学化学教学参考2008，（4）
激发学生探究欲望如果没有实验设计的场景，大部分学生会感觉到无从下手。所以要让学生主动探究，必须给学生创设一个形象生动的场景，既能激发学生的探究欲望，又能激活学生的预备知识，让学生的思考有明确的方向，进入实验方案自主设计的理想思维状态。在“气体的等温变化”教学中，笔者用一个小实验设置实验情境：取一个剥去外壳的熟鹌鹑蛋，放在一个口径略小于它的烧瓶瓶口处，把烧瓶浸入热水中，一会儿后，鹌鹑蛋会向上弹出；把烧瓶浸入冷水中，一会儿后，鹌鹑蛋会向下进入烧瓶。让学生在鹌鹑蛋可以完好无损地向上弹出和向下进入烧瓶的惊奇中，设置引导问题，鹌鹑蛋在某一瞬间为什么会向上弹出（或向下进入烧瓶），激发学生对将要学习的气体问题产生浓厚的兴趣，提出要探究的问题：一定质量的气体，在温度不变的条件下其压强与体积变化时的关系。这样的设计符合学生的认知规律。
2教师引导
对问题进行科学猜想如果学生没有经过科学猜想就进行实验设计，学生不知道实验的目的，实验设计就难以进行下去，不能培养学生的猜想能力，经历的探究过程也不能锻炼创新思维。所以教师必须引导学生根据已掌握的物理知识、随堂实验和生活经验，把学生引入科学猜想的情景，有理有据地对问题进行猜想，明确探究的方向。在探究“影响导体电阻的因素”的教学中，笔者通过下面3个现象引导学生猜想：①滑动变阻器的滑片移动，电阻变化；②使用的是220V的灯泡，灯丝越粗越亮；③电线常用铜丝制造而不用铁丝。这样的设计给学生的探究指明了方向，学生一步一步地得出自己的科学猜想。
3教师引导
选用实验器材如果教师直接给学生提供实验器材，并介绍各种实验器材的功能，代替了学生的探究和猜想，学生没有学会遇到困难如何解决问题的方法。所以可以给学生预备多种器材，包括一部分无用器材，让学生在问题的引导下思考实验的原理，选用器材，思考有没有更好的替代器材，有没有创新，体现探究的开放性。在“测定电池的电动势和内阻”的实验中，笔者陈列一些实验器材：干电池、安培表、伏特表、滑动变阻器、电阻箱、电键和导线若干根等，让学生选择器材，自行设计电路图来完成实验。笔者用下面的问题来引导学生选择实验器材：①需要什么仪器，采用什么样的电路图，原理是什么；②选择什么规格的器材，被测干电池选内阻较大的还是较小的，伏特表选什么量程，安培表选什么量程，滑动变阻器选阻值较小的还是较大的。通过这样的设计引导学生重视分析实验器材与实验目的和原理的联系，分析为什么要选用这些器材，这些器材有什么用途，把本实验的知识融合在一起，在分析问题的过程中培养学生独立思考的能力。
4问题引导
自主设计初始实验方案学生根据自己的预备物理知识，在教师的问题引导下自主设计检验猜想的实验方案，包括根据实验要求理解实验原理、先后测量哪些物理量、具体如何操作、编写实验步骤、设计实验表格等。在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，笔者用下面的问题来引导学生进行初始方案的设计。①物体的加速度与它受的力、质量这两个因素均有关，应采用什么实验方法得出加速度与力、质量三者间的定量关系？②这个实验需要测量的物理量有哪些？③怎样测量小车的加速度？需要什么器材？请同学们设计一个可行的实验方案。④我们要让细线对小车的拉力等于小车受到的合力，怎样平衡掉阻力？阻力来自哪些方面？怎样才算平衡掉了阻力？通过以上问题的引导，学生知道了实验的方法，解决了实验设计中的困难，最后大多数同学都能设计出自己的实验方案。
5小组合作交流
