实验设计论文全文(5篇)
第1篇：实验设计论文范文
1.取两个大号饮料瓶，把其中的一个瓶底切掉，另一个从中间部位切开，留下带瓶口的部分，用强力胶将两瓶黏在一起，确保接口处不漏水。
2.在饮料瓶盖中间部位钻一个直径略小于油笔芯的小孔，剪下2cm长的一段油笔芯，将其一端插入瓶盖的孔中，并用强力胶黏固在瓶盖上。把输液管滴壶上端切掉1/4，做成一个盛液漏斗。在滴壶的下端留下30cm长的一段输液管，其余部分剪掉。再把输液管的端部套在瓶盖中的油笔芯上，并用棉线扎紧。这样,一个演示浮力产生原因的装置就制作好了。
二、装置用法
1.把装置安装在支架上。在饮料瓶中加入清水，同时在水中滴入数滴红墨水振荡，使水变成红颜色。
2.滴壶固定不动，使瓶中液面与输液管中液面相平。把小球放入瓶中，小球因受到水的浮力飘浮在水面上。当用推杆将小球推到瓶口并堵在瓶口处时，移开推杆，小球仍上浮到水面上。
3.当再次用推杆将小球推到瓶口并堵在瓶口处时，此时下移滴壶，使输液管中的液面低于瓶中液面，这时再移开推杆，可以看到小球不再上浮，而是继续堵在瓶口处。这表明，小球虽然完全浸在水里，但并不受浮力作用（小球重力很小，可以忽略）。通过分析水对小球的作用力可知，这时小球受到水对它向上的压力小于水对它向下的压力。因此，浮力等于零。移动滴壶，只要输液管中的液面低于瓶中液面，小球就能堵在瓶口处，即浮力为零。
4.移动滴壶，只要输液管中的液面高于瓶中的液面，小球就能上浮，表明小球受到了浮力作用。通过分析水对小球的作用力可知，这时小球受到水对它向上的压力大于水对它向下的压力，即产生了浮力。
三、实验结论
第2篇：实验设计论文范文
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发情况。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。
第3篇：实验设计论文范文
所需的NO可通过稀HNO3与Cu反应制取：8HNO3(稀)+3Cu=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O,不需制取NO2.NO的化学性质：2NO+O2=2NO2NO2的化学性质：3NO2+H2O=2HNO3+NO
2.实验仪器
医用输液吊瓶（100ml、塑料扁瓶，下同），医用注射器。
3.实验步骤及问题设计
1）实验前准备：在吊瓶中收集适量NO气体，加少量水呈无色。注：由于吊瓶中有空气，收集的气体为红棕色，加水后，从无色的NO开始实验。
2）用注射器注入空气【问题1】你观察到什么实验现象？（无色变为红棕色）【问题2】你能解释现象并写出反应的化学方程式吗？（2NO+O2=2NO2）
3）用注射器注入少量水【问题3】你观察到什么实验现象？（红棕色变为无色）
4）用注射器注入石蕊【问题4】你观察到什么实验现象？说明生成了什么物质？（溶液变红，说明生成了酸性物质，学生猜测可能为HNO3）【问题5】吊瓶完全变憋了吗？（说明还有其他气体生成）
5）用注射器再次注入空气【问题6】你观察到什么现象，你能写出NO2与H2O反应的化学方程式？（又由无色变为红色，说明生成了NO。综上所述，学生可以写出化学方程式）
6）用注射器注入氢氧化钠溶液进行尾气处理。
4.实验优点
1）该实验是在密闭状态下进行的，有效避免了空气污染；
2）该实验是微型实验，取材方便，操作简便；
第4篇：实验设计论文范文
创新性实验建设的平台
实践性环节能够培养学生科学思维、创新意识，使学生掌握科学方法，提高综合实践能力，这是理论教学所无法替代的。但是在实验的前期，需要学生掌握基本的实验技能并具有一定的知识积累，这样才有能力进行自主设计实验并最终完成实验。结合教师的科研项目、校企合作项目的训练，才能使知识扎根于学生思维，并达到学以致用的目的。建设创新性实验室和实验设备共享是开设创新性实验的基础。工业设计实验室根据功能分为实验教学实验室、模型制作室、创新工程训练室、快速成型室和产品后期处理室。此外，工业设计实验室与其他教学实验室和教学设备可以实现共享，为创新性实验项目的开设提供可靠的保证。创新性实验与传统的实验模式有所不同，其教学组织具有自己的特点，实验室应该是全方位开放的，包括实验室工作时间的开放;实验内容的开放;实验室服务对象的开放，全院学生及教师均可利用实验室的资源。参加创新性实验的人员在进入实验室之前必须作好充分准备，提出实验方案，经相关教师审阅通过后方可进行实验。
教学内容和教学模式的设计
在创新性实验项目教学中，教师只提供参考范围和题目，如UNIMATI优耐美模型制作及创新设计制作实验，以车床、磨床、钻床、铣床、锯床、木车床等机器作为基础进行组装，模型制作及创新设计制作实验。有时是指导教师的研究课题，如让学生参与“儿童玩具设计”、“机械结构创新“等项目的玩具创新和基本机构的动力学设计，此类实验不是单一的只运用某门课的知识就能解决问题并完成任务的。在实验过程中，要求学生先提出课题和基本思路，教师则与其共同探讨完善方案。在实验中遇到问题时，要求学生独自提出解决方法，教师帮助分析这些方法的科学性，通过以学生为主、教师为辅的实验教学方法，逐步培养学生独立工作的能力。例如，要求学生自己提出项目的方向性，查找相关文献，在所学的理论知识和资料分析的基础上提出玩具的类型、玩具的造型形态和玩具中所应该应用的功能等实验方案，独立写出包括实验目的、实验内容、实验步骤、实验进度和预期结果等具有一般研究价值的可参考性报告，经过相关教师的审阅合格后，学生独立按步操作，最终完成实验。在学生独立开展实验期间，实验室实行开放式管理机制，教师从旁指导、检查、协调，预先安排好各小组进行各个步骤的时间，使创新工程训练室得到合理高效运转。实验小组由学生自愿组合，以3～4人为一个实验小组，实验时间由学生按照事先所确定的进度进行安排。
成绩考核方法
在实验全部完成后，要求学生对实验结果进行数据整理、精确计算，并形成实验研究报告。指导教师对实验研究报告进行分析并予以评价，其原则侧重于观察学生是否通过这一实验过程使智力得到开拓，使研究能力以及综合运用理论知识解释实验结果的能力有所提高，记录的实验数据是否客观准确，分析讨论是否科学合理、逻辑推理是否准确，结论是否恰当等方面。成绩考核设置为基本技能综合考核和创新性实验考核两个阶段。验证性实验可根据学生平时的实验态度、实验操作熟练程度和实验结果的完成程度进行综合评价。创新性实验根据学生选题的创新性、知识运用的综合性、实验设计的科学合理性、实验结果的准确可靠性、团队协作精神和实验的努力程度等进行考核。考核时，创新性实验按照实验质量给出成绩(分为不合格、合格和优秀)，不记入总成绩中，但只有创新性实验的成绩为合格及以上的学生才可以获得实验考核的总成绩，否则实验课成绩为零分。
教学实践效果
经过几年的教学实践，在相关课程中运用了以上的一些做法，取得了良好的教学效果。创新性实验的开设能够有效地促进教师的知识更新，激发学生求新、创新的欲望，促进学生对综合知识的运用，提高学生进行跨学科、跨领域创新性学习的能力。实验时间由学生自主支配，增加了学生的动手机会，锻炼了学生的动手能力。学生自主开展实验研究，能够始终处于主动探索的状态，充分发挥了学生主观能动性，养成独立思考和积极进取的科学精神，培养了学生的创新意识、观察能力、动手能力、分析问题和解决问题的能力。
第5篇：实验设计论文范文
教师在课堂上及时鼓励学生提问，激发学习兴趣，提出有价值的探究问题。问题对于学生来说是至关重要的，因为问题提出后的成就感是学生求知探索欲望的强有力的“催化剂”。问题的提出往往是学生从生活中，通过敏锐的观察，精辟的概括，认真的筛选，方能提出。但要注意的是学生提出的问题可能是正确的，也可能是错误的，甚至是荒谬可笑的，无论是怎样的问题，教师都不能随意否定他们，而是要多给予支持和鼓励，让他们获得提出问题的成就感。有的学生假设为：蚂蚁的觅食与食物的气味有关，喜欢甜的，与颜色有关，喜欢红的，与形状、大小、含油量、营养都有关；也有不同意见的，总之假设多种多样，真是无奇不有。当然学生能提出的假设不一定都是合理的，这需要教师积极地引导学生作出初步的判断，在作出初步判断的过程中需要学生进行逻辑的分析和推理，尽量能自圆其说。在学生自主设计方案时，教师不事先给出任何探究模式，完全由学生自主设计，最后由教师引导学生围绕生物学实验的关键点比较优劣、提炼方法找出规律。如实验设计能否进一步完善？如何较好地设置实验组和对照组？开展探究活动时，教师巡视各组实验进程，提供必要的帮助，及时解难释疑。如生物学实验条件中无关变量有否相同且适宜？尤其是食物有否同方向、等距离摆放等？观察记录手段是否有效合理？绘图、拍照、录像等方法的特点有哪些？用表格记录数据是否更好？同时，教师注意让学生体会小组分工协作的意义。在总结探究活动时，教师要营造轻松民主的教学气氛，激发学生参与交流的积极性，组织讨论并进行适时的引导。围绕“你的生物学实验成功与否？若成功，请总结经验；若失败，请不要灰心，认真分析失败原因”等方面进行总结，教师并在其中渗透情感态度和价值观方面的教育：蚂蚁的行为对你的心灵有触动吗？大自然蕴藏的秘密，是否激发了你的探究兴趣？活动中有何启示？
2教学反思
本节实验课教学获2012年全国中学生物课堂实验教学展示一等奖，在其教学准备和教学实施过程中得到了省市多位专家和同仁们的帮助，也得到了学生们的支持。回顾这段过程，倍感辛劳和快乐，其中主要心得如下。
2.1教学困惑
困惑之一：如何在实验室顺利完成此实验？蚂蚁的行为是非常复杂多变的，将蚂蚁捕捉到实验室进行探究实验，发现蚂蚁受到惊吓、失去巢穴等因素的影响，蚂蚁的行为发生了改变，常常没有出现实验设计中预料的结果。如何在实验室模拟自然环境，探究蚂蚁在最接近自然状态下的觅食行为？在自然界中直接观察蚂蚁行为是否可行？困惑之二：如何提出有价值的探究问题？提出问题是科学研究中至关重要的环节，提出问题是探究的起点，也是产生智慧的萌芽。在教学中，教师常常重视解决问题，而忽视提出问题。李政道先生曾说“：求学问，需学问，只求答，非学问。”教师应该向美国妈妈学习：“孩子，今天上学了，给老师提两个好问题！”如何通过教师的精心设计和巧妙指导，让学生提出有价值的探究问题呢？困惑之三：如何科学评价学生探究能力？评价是一种重要的激励手段和发展机制，同时实验评价能力也是教学目标的重要组成部分，但是很多教师在教学中将其遗忘了。关于本节课的教学，教师们都习惯于实验方案的设计，其实验方案的可行性缺乏了实践的检验，实验教学中没有组织评价，从而失去了进一步提升的空间。如何有效评价学生的科学探究能力，进一步激发学生学习的主体性和主动性？这也是萦绕在心头、挥之不去的困惑。
2.2创新之处
对本节课进行创新的宗旨在于让实验教学由基于传递到基于发现、由静态构成到动态生成、由个体思维到集体智慧，为此需要激发内在学习动机、开放实验领域、构建反馈激励机制、提供集体学习支持。
2.2.1在实验方法上进行了创新选择实验场所：笔者经过反复实验后认为，本实验在实验室中进行难以得到可靠可信的科学数据，因为蚂蚁从野外被捕捉到实验室由于受到惊吓而逃生或首先忙于筑巢等过程，根本无暇顾及觅食。学生按小组分别在实验室内和室外进行探究实验，在实验过程和数据对比中得出结论，即蚂蚁在自然状态下的觅食行为更真实，效果更明显。最终本实验的实验过程选择在校园内进行，其余过程在实验室进行，既保证了实验的真实性，又确保了实验的有效性。开放生物学实验内容：教材上提供的实验方法是在实验室内完成本实验，教师没有按照教材上内容进行。根据课程标准精神，倡导学生开展开放性、自主性的探究学习，力求将课堂还给学生，让学生成为学习的主人。如利用蚂蚁工坊观察日本弓背蚁的行为和探究它们的觅食行为，实验的自变量并拘泥于食物的颜色倡导合作探究：启发学生相互学习，如食物同方向、等距离摆放在蚁穴洞口；每种食物要有一定的距离且边界要清晰；不同的实验处理应贴上标签，以利于观察和记录；食物进行特殊处理：设置对照组和实验组；配备绘图员、拍照员等，带上记时秒表，用表格记录数据结果。其实，科学探究的过程、技能、方法等，通过学生之间的学习与实践来获得，比起教师的刻板说教更有趣、有效。
2.2.2在实验评价上进行了创新为评价而教学，还是为教学而评价？在设计实验评价时必须对此做出抉择。为教学的评价，关注的是评价如何生成教学价值，而不是教学如何应对评价。为此，笔者将主体性、激励性和发展性作为实验评价的价值取向。学生完成本探究实验的热情较高，教师通过课题研究，明确科学探究能力的主要能力结构，依据具体的科学探究任务，确定相对应的科学探究能力评价细则，统计和分析学生在探究中的各种能力的现状，对学生科学探究能力的过程性评价研究。一方面可以促进教师反思教学设计，提高教学目标的针对性；另一方面可以客观记录学生在探究活动中的表现，利用评价和交流促进学生的发展。通过定性和定量评价，评出最佳生物学实验小组，评价每一位学生的探究能力。创新之一:学生评委进行评价。为了在实验评价上实现多元化、多主体，我们还组织了促进学生之间的他评与互评。考虑到初中学生的认知水平和评价能力有限，加上实验评价的复杂性，教师选取了部分优秀生担任评委，并对学生评委进行适度指导和培训。事后发现，对学生评委培训非常重要，同时在培训中也促进了优秀学生的进一步发展，因为培训的过程也是一次分层教学与学习的过程。创新之二：教师进行延时评价。实验教学完成后，教师可以实施延时评价,对学生评价采用工作单的形式。教师延时评价的主要依据是学生填写的工作单和学生评委意见，有效解决克服了教师一人无法现场观察全班学生实验行为表现的问题。学生评委和教师延时评价指南。
2.2.3在实验拓展上进行了创新
①拓展了实验内容、激发了探究欲望。学生在探究蚂蚁的觅食行为过程中，不断出现新现象、提出新问题：如蚂蚁喜欢吃什么？蚂蚁的觅食与食物的气味、颜色和形状有关吗？如何通过实验证明蚂蚁觅食行为与某种因素有关？蚂蚁喜欢肥肉还是精肉？蚂蚁通过眼睛还是触角觅食？蚂蚁将食物存放在蚁穴的什么位置？在觅食过程中蚂蚁怎样交流信息？蚂蚁为什么要争斗呢？蚂蚁繁殖期会出现哪些繁殖行为呢？蚂蚁社群生活是一幅什么样的场景呢？不同蚂蚁之间又有哪些不同的行为表现呢？在生物学实验设计上如何减少实验误差？上述问题是实验后学生提出的问题，这些问题必然点燃学生智慧的火花。
②培养了学习志趣、提升了实验能力。一实验小组观察后做了如下记录“：我们刚把白糖放到蚁穴旁，便有几只蚂蚁出来搬运糖粒，蚂蚁越聚越多。后来，有蚂蚁发现了一只蜘蛛尸体，并扯下蜘蛛一条腿。虽有大多数蚂蚁都在搬蜘蛛尸体，但也有在搬运糖粒的。可是蚁穴口太小，因此蚂蚁怎么拖都无法将尸体搬进去。但它们仍不放弃，过了好长时间后又将尸体往草丛中搬，由于草丛很密，结果还是没有成功。第二天早晨，白糖被夜间的雨水溶化了。过了一天，水分蒸发干后，白糖变成固体又析出，蚂蚁又在忙于搬运了。”通过这篇观察日记，我们仿佛看到了法布尔的《昆虫记》。因此，让学生在做中学，在大自然中接受熏陶，既顺应了学生的天性，又启迪了学生智性。
