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如何制定计划与设计实验方案

更新时间:2016-12-28 20:35:00  浏览量:1460

  制定计划与设计实验方案是探究过程中不可缺少的重要环节。它承上启下。决定着猜想与假设能否得到验证。对制定计划与设计实验方案。课标要求是:①明确探究目的和已有条件。经历制定计划与设计实验的过程。②尝试选择科学探究的方法及所需要的器材。③尝试考虑影响问题的主要因素。有控制变量的初步意识。④认识制定计划与设计实验在科学探究中的作用。

  制定计划与设计实验方案是从操作的角度把探究猜想与假设具体化、程序化。这个环节具有较强的创造性。并且直接影响着探究的结果。在具体设计实验方案时。同学们要注意以下几点:一是要明确实验目的,设计的方案要与猜想紧密相连。并且能够验证猜想是否正确。二是要选择合适的研究方法。一般常用的方法有控制变量法、转换法、现象或数据归纳法等。三是要根据需要列出实验器材。设计实验步骤和记录表格等。

  如设计实验方案验证猜想“蜡烛燃烧时外焰温度是最高的”时。可设计为把一根火柴迅速平放在火焰中。约1s后取出。看哪一部分最先被烧焦。由于是一根火柴迅速平放在火焰中1s。实际上相当于控制了材料和时间两个变量,同时注意了语言的准确表达,以此确定火焰温度最高的地方。

  例 小王同学最喜爱的玩具是叔叔送给他的三个大小、形状完全相同的凸透镜,分别由玻璃、水晶、塑料制成。现在小王想要探究凸透镜的焦距与制作材料是否有关。请你帮他设计这次探究的全过程,完成如下工作:

  (1)列出这次探究所用的器材。

  (2)写出探究的步骤。

  (3)设计出实验数据记录表格。

  f4)写出你在这次探究过程中运用的一种主要的研究方法。

  分析:该类题目一般要求同学们通过设计实验方案来得出一定的结论。解这类题需明确要考查的知识,合理运用器材,设计出探究的方案。由于题目中已经告诉我们三个凸透镜大小、形状完全相同,只有材料不同。所以考虑使用控制变量法。实际上。我们只要测定三个凸透镜的焦距就可以了。根据我们所学知识。测定焦距一般用平行光源法。同时。为了实验便于操作,一定要事先设计好记录实验数据的表格。这样做的好处是:一是可以明确在实验中需要记录哪些数据。避免设计方案中的缺陷。造成实验结束后数据不全,没办法得出结论;二是便于对照表格中的数据。看能否验证或推理出猜想和假设的结论。

  参考答案:(1)探究器材:白纸、刻度尺、平行光源、三种透镜。

  (2)探究步骤:a.用平行光分别正对凸透镜照射。测出它们的焦距。并做好记录。

  b.比较三种凸透镜的焦距大小。

  c.讨论。若焦距不相同。则凸透镜的焦距与制作材料有关;若相同,则与制作材料无关。

  (3)实验数据记录表格如表1。

  (4)研究方法:控制变量法。

  牛刀小试:

  小月和小明看见一个椭圆形的金鱼缸里一条金鱼正在欢快地游动。他们走近并用手拍了一下金鱼缸。金鱼马上被吓跑了。小月认为是拍鱼缸的声音把金鱼吓跑的。小明认为是金鱼看到人的手势被吓跑的。你认为金鱼被吓跑的原因是什么?请说出你的观点并设计实验方案证明你的观点。

  参考答案:猜想:金鱼是被拍鱼缸的声音吓跑的。

  实验器材:养有金鱼的金鱼缸一个。

  实验方案:①先将手慢慢靠近鱼缸内鱼的头部,变换手势,但手不要碰触鱼缸壁。观察鱼的反应。②用毛巾遮住鱼缸的一侧。用手在鱼缸被毛巾遮住处轻轻敲打鱼缸。观察鱼的反应。③如果前者无反应,后者有反应。则证明猜想是正确的。

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