時(shí)間：2022-03-08 06:20:05
序論：在您撰寫實(shí)驗(yàn)探究論文時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)強(qiáng)調(diào)證明科學(xué)事實(shí)、概念、理論的活動(dòng)，通過完整的實(shí)驗(yàn)框架和實(shí)驗(yàn)過程的完成，重新驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否達(dá)到原理所描述，目的重在使學(xué)生理解和掌握這個(gè)實(shí)驗(yàn)，以達(dá)到熟悉生物相關(guān)原理的目的。一般常規(guī)是通過介紹相關(guān)原理，回顧重要的概念，再介紹實(shí)驗(yàn)步驟分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提出注意事項(xiàng)，或針對(duì)學(xué)生普遍容易出現(xiàn)錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行示范，最后引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)結(jié)論驗(yàn)證。
驗(yàn)證性虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程
(1)驗(yàn)證性虛擬實(shí)驗(yàn)網(wǎng)頁組成驗(yàn)證性虛擬生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的網(wǎng)頁頁面由圖1所示。(2)實(shí)驗(yàn)例證基因體外擴(kuò)增技術(shù)(PCR實(shí)驗(yàn))①原理:先圖示或動(dòng)畫PCR原理、過程和應(yīng)用，并解釋相關(guān)概念，包括引物、DNA聚合酶、核苷酸、模板等基本概念。②樣品、材料準(zhǔn)備:包括相關(guān)試劑、PCR儀、手套、無菌操作臺(tái)、槍、槍頭等，并配上相關(guān)圖片。③PCR擴(kuò)增:包含PCR過程、結(jié)果，用動(dòng)畫和圖片，充分讓學(xué)生了解其原理和過程。④PCR結(jié)果檢測(cè):對(duì)出現(xiàn)的結(jié)果分別進(jìn)行分析。有單一條帶是表明PCR是特異性擴(kuò)增，無條帶可能是什么原因，條帶不單一可能是什么原因，每一結(jié)果都用不同的圖片來顯示給實(shí)驗(yàn)者，讓學(xué)生在虛擬情況下就能分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。用虛擬PCR儀代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器來進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，觀察和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合實(shí)驗(yàn)圖片或動(dòng)畫將每個(gè)步驟的過程展現(xiàn)給實(shí)驗(yàn)者，把每個(gè)步驟中容易出錯(cuò)的部分給標(biāo)記出來，并對(duì)實(shí)驗(yàn)的不同結(jié)果進(jìn)行分析，這樣能有效地幫助學(xué)生理解問題并對(duì)錯(cuò)誤操作有感性認(rèn)識(shí)。
綜合性虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)組成
虛擬實(shí)驗(yàn)室也可增加綜合性實(shí)驗(yàn)。在虛擬實(shí)驗(yàn)室中，嘗試用已有的報(bào)道的研究資料作為綜合實(shí)驗(yàn)的來源。將生物實(shí)驗(yàn)研究的學(xué)習(xí)置于探究的背景下，將綜合性實(shí)驗(yàn)已有報(bào)道看成“問題是什么”，“用何種實(shí)驗(yàn)?zāi)芑卮疬@個(gè)問題”，“如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證”，也就是“What?How?Why?”從而重視在探究過程中獲得綜合素質(zhì)的提高，使科學(xué)知識(shí)能在不斷的設(shè)問中得到升華。(1)綜合性虛擬實(shí)驗(yàn)網(wǎng)頁組成本實(shí)驗(yàn)室所作的綜合性實(shí)驗(yàn)網(wǎng)頁如圖2所示。其中研究文獻(xiàn)包括本實(shí)驗(yàn)的研究報(bào)告及相關(guān)文獻(xiàn)。綜合性實(shí)驗(yàn)還可通過讓學(xué)生自由選題，設(shè)定實(shí)驗(yàn)方案后，利用虛擬儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并作出結(jié)果預(yù)測(cè)，從而來提高學(xué)生的創(chuàng)新和科研能力。(2)實(shí)驗(yàn)例證研究干旱對(duì)植物抗氧化酶的影響［6］。①寫出本實(shí)驗(yàn)的研究背景，研究目的。首先闡明植物受不良外因影響后，會(huì)出現(xiàn)的各種現(xiàn)象。研究干旱地方植物抗旱生理生化狀況，對(duì)干旱地方植被恢復(fù)奠定良好的理論基礎(chǔ)。開展植物抗旱的生理抗(耐)性機(jī)理能為植物物種栽培提供依據(jù)。②列出實(shí)驗(yàn)的假設(shè)，并據(jù)此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程。植物在不良環(huán)境，會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)生理生化變化，測(cè)定相應(yīng)氣體交換參數(shù)，測(cè)定相關(guān)的抗氧化酶的活性變化。各種抗氧化酶在生物體中的作用，并分別寫出相關(guān)酶的測(cè)定方法。③結(jié)果分析。對(duì)不同狀態(tài)下的結(jié)果進(jìn)行分析。④后續(xù)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)一步完善。對(duì)實(shí)驗(yàn)證明不完善的地方加以分析，并提出完善的方法，運(yùn)用多種實(shí)驗(yàn)方法加以改進(jìn)研究。本實(shí)驗(yàn)則可以在測(cè)定生理生化變化后，進(jìn)一步進(jìn)行基因表達(dá)的研究，檢測(cè)不同條件下基因表達(dá)的變化。再將相關(guān)的文獻(xiàn)附上［7－9］，即可讓學(xué)生明白研究具體課題的一個(gè)基本步驟，為其今后的科研打下良好的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。本實(shí)驗(yàn)室的綜合性實(shí)驗(yàn)包括植物的抗氧化酶研究、內(nèi)生菌的抗菌物質(zhì)提取、多糖的抗腫瘤研究等8個(gè)實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)，通過選取不同的實(shí)驗(yàn)材料，采用不同的實(shí)驗(yàn)方法，讓學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的過程有一個(gè)深入的了解，能彌補(bǔ)簡(jiǎn)單的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)不足，對(duì)學(xué)生今后的更進(jìn)一步的深造打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，效果顯著。學(xué)生普遍反映對(duì)其生物化學(xué)知識(shí)有了深入的了解，并對(duì)科研論文有了基本認(rèn)識(shí)，提高了學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力與實(shí)際動(dòng)手能力。
虛擬實(shí)驗(yàn)視頻
實(shí)驗(yàn)視頻是通過現(xiàn)場(chǎng)錄制，展示實(shí)驗(yàn)所需儀器、操作過程、實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)。通過視頻，教師進(jìn)行詳細(xì)講解并作出示范，可給學(xué)生直觀認(rèn)識(shí)，并在視頻中詳細(xì)指出實(shí)驗(yàn)過程中易錯(cuò)之處，對(duì)出現(xiàn)的不同結(jié)果進(jìn)行分析實(shí)驗(yàn)。大型精密儀器也可以在虛擬實(shí)驗(yàn)室中全面展現(xiàn)，諸如基因測(cè)序儀、細(xì)胞流式儀、核磁共振等。學(xué)生還可掌握生物醫(yī)學(xué)中前沿實(shí)驗(yàn)技術(shù)如酵母雙雜交技術(shù)和蛋白質(zhì)雙向電泳。通過虛擬的過程了解其原理、操作條件、操作過程，在無消耗的情況下可節(jié)省資源、節(jié)約時(shí)間、節(jié)省場(chǎng)地，并可加深實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)，開拓視野，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力。
物理探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開設(shè)，激勵(lì)了學(xué)生的個(gè)性和已有經(jīng)驗(yàn)得到充分的發(fā)揮，改變了過去由教師包攬教學(xué)的局面，給了學(xué)生更多的思考、探索、實(shí)踐的時(shí)間和空間。訓(xùn)練學(xué)生學(xué)會(huì)合作探究的能力，體現(xiàn)和提高學(xué)生的情感、態(tài)度、價(jià)值觀，培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思想和研究方法，提高了學(xué)生的建模能力，展示了學(xué)生的研究思路和才能，延伸了學(xué)生的學(xué)力。使學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新精神和可持續(xù)發(fā)展的綜合素質(zhì)都有較大的提高。
[關(guān)鍵詞]：
質(zhì)疑探究能力、合作交流、學(xué)會(huì)研究、可操作性
課題背景
物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，對(duì)物理教學(xué)來說其重要方面之一是實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)相結(jié)合，因?yàn)橥ㄟ^實(shí)驗(yàn)可以更有效地讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)發(fā)展和知識(shí)形成的思想和方法。通過聯(lián)系實(shí)際問題，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新精神、可持續(xù)發(fā)展和適應(yīng)將來社會(huì)的生存能力?！岸谡n改”總體要求，就是要確立在學(xué)習(xí)中以“學(xué)生為主體”的地位，關(guān)注學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)、興趣愛好和個(gè)性特長(zhǎng)。實(shí)現(xiàn)知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度價(jià)值觀為一體的教學(xué)目標(biāo)。
著名物理學(xué)家楊振寧說：“我在中國學(xué)的方法是演繹法，我發(fā)現(xiàn)這完全不是費(fèi)米、泰勒等人的研究方法，他們是從實(shí)際實(shí)驗(yàn)的結(jié)果中歸納出原理，是歸納法。我很幸運(yùn)這兩種研究方法的好處都吸收了，這對(duì)我的研究工作有很大的影響?！边@段話表明實(shí)驗(yàn)作為一種研究科學(xué)方法，對(duì)人的培養(yǎng)有著一種特別的作用。
探究性實(shí)驗(yàn)是努力改變學(xué)生“接受學(xué)習(xí)”的傳統(tǒng)方式，建立一種讓學(xué)生“主動(dòng)參與、樂于探究、交流合作”的學(xué)習(xí)方式。配合“二期課改”中的拓展性課程和研究性課程，使之相輔相成。通過探究實(shí)驗(yàn)，有效地促使學(xué)生關(guān)注和聯(lián)系實(shí)際問題，體驗(yàn)科學(xué)發(fā)展和知識(shí)形成的思想和方法，掌握知識(shí)的本意和正確的結(jié)論。使學(xué)生的意志、毅力、情感、價(jià)值觀以及與他人的合作交流精神有所提高。也促進(jìn)了學(xué)生在理論學(xué)習(xí)方面的學(xué)習(xí)效果，提高了學(xué)生的總體學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)水平。
一、探究性實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的作用
普通實(shí)驗(yàn)是在已有的規(guī)范程式下由教師指導(dǎo)、幫助完成的，主要為解決學(xué)生的基本知識(shí)、基本方法、基本技巧，要求學(xué)生達(dá)到會(huì)做規(guī)定實(shí)驗(yàn)的基本目標(biāo)，但缺少培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神的功能。為促使學(xué)生在新材料、新情境、新問題面前勇敢地質(zhì)疑，提出問題。改變學(xué)生傳統(tǒng)的“接受學(xué)習(xí)”方式，建立一種讓學(xué)生“主動(dòng)參與、樂于研究、交流合作”的學(xué)習(xí)方式。探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展，能在已有的基礎(chǔ)上有效地激勵(lì)學(xué)生的個(gè)性和已有經(jīng)驗(yàn)得到充分的發(fā)揮，改變過去由教師包攬教學(xué)的局面，給學(xué)生以更多的思考、探索、實(shí)踐的時(shí)間和空間，訓(xùn)練學(xué)生學(xué)會(huì)獨(dú)立和合作探究的能力。不但要能做引入性實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，還要能做探索性實(shí)驗(yàn)，不但要能做實(shí)驗(yàn)、巧做實(shí)驗(yàn)，還要能根據(jù)學(xué)習(xí)和社會(huì)生活中的碰到的事例提出問題、選擇課題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究事物的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。通過探究性實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)和研究，可幫助學(xué)生擺脫傳統(tǒng)教學(xué)思想的束縛，鼓勵(lì)學(xué)生的獨(dú)立意識(shí)和創(chuàng)新精神，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)格的科學(xué)思想和研究方法，提高建模能力，提高學(xué)生的情感、態(tài)度和價(jià)值觀，延伸學(xué)力，展示學(xué)生的研究思路和才能。使學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力、學(xué)習(xí)理論的內(nèi)部需要、學(xué)習(xí)水平等綜合素質(zhì)有較大提高。
二、探究性實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意的原則
1、探究性實(shí)驗(yàn)課題的選擇，有較強(qiáng)的開放性、實(shí)踐性、探究性，所以要注意不同學(xué)生的學(xué)習(xí)群體的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的差異、學(xué)生的基礎(chǔ)水平，做到有所區(qū)別、有所側(cè)重、有的放矢。既要體現(xiàn)學(xué)生的自主性，也要結(jié)合教師的指導(dǎo)、參謀服務(wù)作用，創(chuàng)設(shè)師生平等、互相尊重、合作交流的教學(xué)氛圍。從學(xué)習(xí)、社會(huì)生活生產(chǎn)中選擇具有實(shí)際意義的事例作為課題，但并不是每一項(xiàng)知識(shí)都適合學(xué)生用探究方法來實(shí)驗(yàn)的，應(yīng)根據(jù)具體情況，作合理的選擇，使課題有較強(qiáng)的科學(xué)性和可行性，突出知識(shí)本身的特點(diǎn)，安排探究方向和重點(diǎn)，由易到難，逐步提高。使學(xué)生從中既能學(xué)到探究的思想方法，實(shí)踐操作的本領(lǐng)，又能通過質(zhì)疑、反思、實(shí)踐操作，交流、討論、歸納、修正數(shù)據(jù)獲得成果，得到成功的愉悅。
2、任何實(shí)驗(yàn)必須根據(jù)確切的物理原理，如天平就是根據(jù)力矩平衡的原理設(shè)計(jì)制作的，這些實(shí)驗(yàn)原理可以是物理定理、定律或規(guī)律。探究實(shí)驗(yàn)是在學(xué)生學(xué)習(xí)了一定的基本概念、定理、規(guī)律，掌握了一定的儀器使用方法，控制變量的實(shí)驗(yàn)方法等基礎(chǔ)上進(jìn)行的，所以，設(shè)計(jì)和進(jìn)行一個(gè)實(shí)驗(yàn)，必須有清晰的物理原理。這也是一個(gè)對(duì)學(xué)生所學(xué)知識(shí)的梳理、選擇、整合的過程。
3、由于探究性實(shí)驗(yàn)中涉及較多的儀器器材的應(yīng)用，有些還需學(xué)生自己動(dòng)手制作相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)構(gòu)件，所以要注意幾個(gè)設(shè)計(jì)原則。
(1)科學(xué)性，科學(xué)的方案必須有科學(xué)的理論依據(jù)和正確的表達(dá)方式。
(2)安全性，方案設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮安全、可靠，不會(huì)對(duì)人和儀器、器材造成傷害或損害。學(xué)生由于生活實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足，有時(shí)考慮會(huì)欠妥，所以，教師在安全方面必須予以指導(dǎo)、提醒和把關(guān)。
(3)可操作性，方案的設(shè)計(jì)應(yīng)便于操作、觀察、數(shù)據(jù)測(cè)定、數(shù)據(jù)處理，以便得出正確的科學(xué)的結(jié)果。
(4)精確性，所使用的儀器應(yīng)選擇相應(yīng)的精密度，操作人員應(yīng)把握正確的觀察測(cè)量方法，如在測(cè)時(shí)、測(cè)距要能讀取正確的數(shù)據(jù)。盡可能選擇誤差小的方案，并在實(shí)驗(yàn)具體實(shí)施前應(yīng)對(duì)方案進(jìn)行評(píng)估，使實(shí)驗(yàn)誤差控制在允許的范圍內(nèi)。
三、探究性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過程
1、問題的提出
物理研究始于問題，問題的提出對(duì)物理研究意義重大。物理學(xué)家海森堡說：“提出正確的問題，等于解決了問題的一半”。從這個(gè)意義上講，應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生的“問題意識(shí)”，鼓勵(lì)學(xué)生提出問題，使學(xué)生在新材料、新情境、新問題面前勇敢質(zhì)疑，這樣學(xué)生就不再是消極的接受者，而是積極的探索者。在學(xué)生提出的問題中，可以選擇探究性學(xué)習(xí)的課題，同時(shí)，作為指導(dǎo)性學(xué)習(xí)，教師可提出問題讓學(xué)生討論，從中選擇課題方向或內(nèi)容。實(shí)踐中，學(xué)生提出的問題和方案很多，如：測(cè)彈簧玩具手槍子彈出口速度；測(cè)彈簧玩具手槍槍機(jī)彈簧的勁度系數(shù)；自行車行駛中所受阻力和風(fēng)阻對(duì)自行車的影響；家用電器實(shí)際功率的測(cè)定；不用卷尺測(cè)樓房高度；太陽輻射功率等等。
2、方案的確定
問題提出后，要進(jìn)行選擇評(píng)估，由于各人思路不同，同一問題會(huì)提出多個(gè)方案，有的方案在科學(xué)性方面，即理論上是成立的，但在探究性實(shí)驗(yàn)中，實(shí)際操作上不可行的，有的方案在科學(xué)性方面存在明顯的缺陷，是不可行的，對(duì)于這類問題，我們不能簡(jiǎn)單地否定，而要給予適當(dāng)?shù)慕忉?、引?dǎo)，否則會(huì)影響學(xué)生的積極性。經(jīng)過大家的合作交流探討，確定方案后，就要制定計(jì)劃，安排各人分工負(fù)職，準(zhǔn)備測(cè)量器具，制作相關(guān)實(shí)驗(yàn)構(gòu)件，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，撰寫探究實(shí)驗(yàn)報(bào)告等工作。
3、方案的實(shí)施
如：測(cè)彈簧玩具手槍子彈出口速度實(shí)驗(yàn)。
A根據(jù)豎直上拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，只要測(cè)出彈丸上升到最高點(diǎn)所用時(shí)間t，據(jù)v=gt，就可測(cè)出彈丸的出口速度。該方案理論上成立，但在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)彈丸處于動(dòng)態(tài)中，從出口到最高點(diǎn)的時(shí)間t測(cè)不準(zhǔn)。于是改為測(cè)彈丸經(jīng)最高點(diǎn)返回原出發(fā)點(diǎn)的時(shí)間，然后忽略空氣阻力，據(jù)運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性，得運(yùn)動(dòng)時(shí)間t，計(jì)算出速度。實(shí)際上這是同一類問題，都是測(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間t時(shí)不能正確測(cè)定，不能得到正確結(jié)果。于是有學(xué)生提出，在槍口同一水平面上置一紙板，中間開一小孔，讓彈丸從小孔射出，彈丸返回時(shí)擊中紙板，聽到響聲立刻停表，這方法很好，解決了返回時(shí)刻不可測(cè)難題。但馬上又發(fā)現(xiàn)新問題，聽到響聲立刻停表，這里還存在一個(gè)人的反應(yīng)時(shí)間，即使用千分之一秒表替換百分之一秒表，也不能解決這難點(diǎn)。顯然實(shí)測(cè)時(shí)間大于實(shí)際運(yùn)動(dòng)時(shí)間，實(shí)驗(yàn)誤差太大，結(jié)果不理想。
B根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，利用平拋運(yùn)動(dòng)中物體的水平方向位移和豎直方向位移的等時(shí)性，摒棄了運(yùn)動(dòng)的時(shí)間量，只要測(cè)出落點(diǎn)高度和水平位移即可計(jì)算出彈丸的出口速度。用公式：h=?.at2.s=vt,即可計(jì)算出v=s/t。我指出了方案的可行性，并為提高實(shí)驗(yàn)精度，提醒應(yīng)注意的幾個(gè)問題：1）用水平儀校正彈丸出口速度的水平方向。2）適當(dāng)增加槍口離地高度，以增加運(yùn)動(dòng)時(shí)間，減少誤差。學(xué)生們理解了實(shí)驗(yàn)中注意的要領(lǐng)，操作時(shí)互相探討改進(jìn)，提高了實(shí)驗(yàn)的精確度。對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分析時(shí)，學(xué)生考慮的相當(dāng)全面。由于空氣阻力的影響，水平位移的實(shí)測(cè)值會(huì)小于理論值；彈丸運(yùn)動(dòng)的時(shí)間將大于理論值。據(jù)對(duì)公式v=s/t的分析，可知測(cè)量結(jié)果計(jì)算得到的值將小于彈丸的實(shí)際出口速度。又考慮到玩具手槍彈丸的運(yùn)動(dòng)速度不大，空氣阻力對(duì)它的影響較小，故只對(duì)計(jì)算結(jié)果略作修正。經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)測(cè)定，取其平均值。最后學(xué)生得到了較為精確可信的玩具手槍子彈的出口速度。
這個(gè)探究性實(shí)驗(yàn)的結(jié)果較為理想，在此基礎(chǔ)上我們又有意識(shí)地進(jìn)行了問題的拓展，既然我們得到了子彈的出口速度，那么，相應(yīng)地我們可以求得子彈出口時(shí)的初動(dòng)能；根據(jù)動(dòng)能定理，又求得了槍機(jī)彈簧對(duì)彈丸做功的值以及槍機(jī)彈簧被壓縮時(shí)具有的彈性勢(shì)能；進(jìn)一步，我們又測(cè)出槍機(jī)彈簧被壓縮時(shí)的形變量X，據(jù)W=?KX2，又測(cè)出了槍機(jī)彈簧的勁度系數(shù)K。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題，再一步步予以解決的過程，使學(xué)生了解到科學(xué)探究的過程中會(huì)碰到許多困難，不會(huì)象純理論學(xué)習(xí)中那么簡(jiǎn)單，每一步都要經(jīng)過艱苦的探索。
學(xué)生掌握的知識(shí)有感性具體階段、理性抽象階段和理性具體階段，這三個(gè)階段反映了三個(gè)不同的認(rèn)知水平，它們既有區(qū)別，又有聯(lián)系，并且呈遞進(jìn)關(guān)系。它引起學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的整合和重組。而從認(rèn)同到重組，從接受到探究，是學(xué)習(xí)心理質(zhì)的飛躍，這種飛躍不是自然形成的，而是由外部的激勵(lì)和內(nèi)部需要的知識(shí)量的積累，而導(dǎo)致的質(zhì)的變化。探究的過程，反映了學(xué)生由認(rèn)同思維向創(chuàng)新思維發(fā)展的過程。探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的，正是有意識(shí)地促進(jìn)這一演變的進(jìn)程。
我們又做了其它幾個(gè)探究性實(shí)驗(yàn)，如測(cè)定自行車行駛時(shí)所受的阻力與車速的關(guān)系。車所受的阻力，包括輪子與路面間的阻力，自行車內(nèi)部的機(jī)械摩擦阻力，相對(duì)于車速的空氣阻力等，學(xué)生應(yīng)用控制變量法，在路況、車子內(nèi)部機(jī)械摩擦一定的情況下，空氣阻力就較容易測(cè)出。對(duì)不同風(fēng)速下的空氣阻力的進(jìn)行分析、處理，我們就可以得到風(fēng)阻影響的關(guān)系及其圖線。通過這些探索，學(xué)生們逐步掌握了科學(xué)實(shí)驗(yàn)的一般思想方法和技術(shù)方法。
四、探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的評(píng)價(jià)
1、物理探究性實(shí)驗(yàn)的開設(shè)，加深了學(xué)生對(duì)物理概念和物理規(guī)律的理解。物理知識(shí)來源于實(shí)踐，特別是科學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐，通過創(chuàng)設(shè)一種類似于學(xué)術(shù)或?qū)W科研究的情境，使之與前人探索物理知識(shí)或規(guī)律的過程有許多相似之處，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中發(fā)掘已有經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)用已學(xué)知識(shí)，感悟和體會(huì)研究物理的思想和方法。通過問題的提出、方案的選擇，培養(yǎng)了學(xué)生的擴(kuò)散思維，通過方案的評(píng)估、確定，又培養(yǎng)了學(xué)生的聚斂思維。這整個(gè)討論、交流、實(shí)驗(yàn)的過程，也正是學(xué)生對(duì)所學(xué)物理知識(shí)、物理規(guī)律的梳理、整合、重組的過程，通過探究實(shí)驗(yàn)，也使部分學(xué)習(xí)優(yōu)秀的學(xué)生發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)中存在的缺陷和不足，開始努力予以改進(jìn)
2、探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和研究問題的探究能力，動(dòng)手操作的實(shí)踐能力。通過問題的提出、方案的選擇、設(shè)計(jì)，儀器設(shè)備的選擇操作，實(shí)驗(yàn)需用構(gòu)件的動(dòng)手制作，數(shù)據(jù)的收集處理，歸納推理等系列訓(xùn)練，使學(xué)生的個(gè)性、興趣愛好和已有經(jīng)驗(yàn)得到充分的發(fā)揮，觀察能力、實(shí)踐操作能力得到提高。建模能力和空間想象能力的提高，使學(xué)生能對(duì)不同設(shè)計(jì)方案進(jìn)行可行性評(píng)估，舍去不科學(xué)的或雖理論上成立但實(shí)踐操作上不可行或不精確的方案，這種靈活的思維方式，使學(xué)生跳出了死讀書的怪圈。也為學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)、創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力和可持續(xù)發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。
3、探究性實(shí)驗(yàn)促成了學(xué)生的解題能力。學(xué)生學(xué)習(xí)物理，做練習(xí)題是不可缺少的重要一環(huán)，是幫助學(xué)生理解鞏固物理知識(shí)的重要手段之一。有些學(xué)生往往有這種感覺，聽教師講解時(shí)懂了，自己解題時(shí)卻又不行了。特別使碰到與實(shí)際聯(lián)系密切的問題更是無從下手。究其原因，就是學(xué)生對(duì)自然現(xiàn)象和生活中的物理現(xiàn)象疏于觀察，缺少聯(lián)想，不會(huì)靈活運(yùn)用已有知識(shí)。通過探究性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、操作，能引導(dǎo)學(xué)生把所學(xué)知識(shí)與實(shí)際現(xiàn)象聯(lián)系起來，建立起清晰的物理模型和物理情境，提高分析問題的空間想象能力，有利于克服片面性，拓展解題思路。比照探究性實(shí)驗(yàn)開展前后，學(xué)生的解題思路和能力有了相當(dāng)大的提高。
根據(jù)新的《上海市中學(xué)物理課程標(biāo)準(zhǔn)》（試用稿），要求學(xué)生能獨(dú)立根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，設(shè)計(jì)正確的實(shí)驗(yàn)方案，科學(xué)地完成較復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)任務(wù)。物理探究性實(shí)驗(yàn)的開設(shè)，給學(xué)生提供了相應(yīng)的時(shí)間、空間和環(huán)境，學(xué)生在教師的指導(dǎo)幫助下，通過自主設(shè)想、合作交流，實(shí)驗(yàn)探究的學(xué)習(xí)方式，在實(shí)踐過程中逐漸學(xué)會(huì)收集、處理和運(yùn)用信息，合作交流選擇方案，自己動(dòng)手制作和操作實(shí)驗(yàn)器材，分析歸納得出正確結(jié)論，使理論和實(shí)踐有機(jī)地結(jié)合起來。通過這樣的訓(xùn)練，為學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新精神和可持續(xù)發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)，也為學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)、以及將來面對(duì)社會(huì)的生存能力打下了良好的基礎(chǔ)，探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)“二期課改”的教學(xué)目標(biāo)，也是一個(gè)有效的措施。
[主要參考文獻(xiàn)]：
1、《教學(xué)科學(xué)研究方法基礎(chǔ)》上海教育出版社，1998年版。
2、《上海市中學(xué)物理課程標(biāo)準(zhǔn)》（試用稿），上海教育出版社，2004年10月版。
背景資料：影響種子萌發(fā)的非生物因素可能涉及光、水、溫度、空氣、土壤等，你能否通過實(shí)驗(yàn)找出哪個(gè)是種子萌發(fā)的必要條件？提供的實(shí)驗(yàn)器材：大豆種子、水、培養(yǎng)皿、紗布等。要求：請(qǐng)根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)材料，針對(duì)一個(gè)因素，提出一個(gè)可重復(fù)操作的問題，設(shè)計(jì)一組對(duì)照實(shí)驗(yàn)，完成工作單并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。1.提出問題：%%%%%%%%%提出假設(shè)：%%%%%%%%%2.設(shè)計(jì)探究方案：寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案或?qū)嶒?yàn)步驟（可以用文字表述，也可以畫圖或設(shè)計(jì)表格）3.收集和展示數(shù)據(jù)（設(shè)計(jì)觀察記錄用的表格，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象）4.完成實(shí)驗(yàn)5.分析和解釋結(jié)果6.你的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否與假設(shè)相一致，如果不一致，請(qǐng)分析原因。你對(duì)該實(shí)驗(yàn)有哪些改進(jìn)？
二、評(píng)價(jià)方法
科學(xué)探究能力的主要能力結(jié)構(gòu)是科學(xué)知識(shí)的掌握、科學(xué)方法的應(yīng)用、表達(dá)和交流三個(gè)方面，科學(xué)探究每個(gè)維度都可以從這三個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，從而形成科學(xué)探究能力的評(píng)價(jià)體系。1.科學(xué)知識(shí)的掌握評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分值5：能夠依據(jù)自己選擇的探究因素，選擇合適的實(shí)驗(yàn)材料，設(shè)計(jì)出簡(jiǎn)單、合理、易操作的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)過程符合科學(xué)邏輯。分值3：能夠依據(jù)自己選擇的探究因素，選擇合適的實(shí)驗(yàn)材料，設(shè)計(jì)出合理可行的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)過程符合科學(xué)邏輯。分值1：實(shí)驗(yàn)材料選擇不恰當(dāng)，實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)不合理，實(shí)驗(yàn)過程缺乏基本科學(xué)邏輯。2.科學(xué)方法的應(yīng)用評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分值5：選取恰當(dāng)數(shù)量的大豆種子，實(shí)驗(yàn)裝置應(yīng)考慮適宜的萌發(fā)條件，科學(xué)合理設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，考慮相同環(huán)境因素，保證某一外界因素這一單一變量，有明確可信的數(shù)據(jù)記錄。分值3：選取恰當(dāng)數(shù)量的大豆種子，科學(xué)合理設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，保證某一外界因素單一變量。分值1：未考慮實(shí)驗(yàn)的變量控制，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案與檢驗(yàn)假說沒有邏輯上的關(guān)系。3.表達(dá)與交流評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分值5：能夠簡(jiǎn)明有條理地?cái)⑹鎏骄糠桨?，?shí)驗(yàn)裝置描述清晰易懂，易被他人重復(fù)。分值3：能詳細(xì)敘述出探究方案，基本能被他人理解和重復(fù)。分值1：探究方案的表述不完成，邏輯混亂，不可重復(fù)。
案例1：
（1）先在2個(gè)紙杯上分別標(biāo)上“A”和“B”。
（2）分別在A杯和B杯內(nèi)放入250g土。
（3）再在A杯和B杯內(nèi)分別放入10粒大小相似并完整有生命力的大豆種子。
4）在A杯內(nèi)每天澆水，B杯不澆水。
（5）仔細(xì)觀察一周并記錄種子萌況。評(píng)價(jià)：科學(xué)知識(shí)的掌握5分；科學(xué)方法的應(yīng)用5分；表達(dá)與交流5分。
案例2：
（1）取兩個(gè)燒杯，都放入相等泥土。
（2）分別放入10粒種子，每天澆等量的水。
（3）一個(gè)放于溫暖陽光下，另一個(gè)同樣放于陽光下，但不讓它照到光。
（4）連續(xù)觀察一周，每天記錄萌發(fā)數(shù)量。待修改問題：
（1）燒杯未標(biāo)記。
（2）表達(dá)可再詳細(xì)、具體些。評(píng)價(jià)：科學(xué)知識(shí)的掌握5分；科學(xué)方法的應(yīng)用3分；表達(dá)與交流3分。
案例3：在土壤里均勻播種種子和水，在溫度37度時(shí)會(huì)不會(huì)發(fā)芽。多試幾次，每次不同濕度溫度。待修改問題：
（1）未用標(biāo)記。
（2）沒有設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，沒有控制實(shí)驗(yàn)變量，變量不唯一。
（3）表達(dá)沒有條理不清楚，沒有可操作性。評(píng)價(jià)：科學(xué)知識(shí)的掌握1分；科學(xué)方法的應(yīng)用1分；表達(dá)與交流1分。
三、結(jié)果與思考
通過對(duì)162份工作單的評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)七年級(jí)學(xué)生在設(shè)計(jì)探究方案中存在以下問題：
1.器材的選擇：學(xué)生在沒有選擇探究溫度因素的情況下選用冰箱放置實(shí)驗(yàn)組。
2.大豆數(shù)量：三分之一的學(xué)生選擇每組5粒以下的大豆種子進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
3.實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的編號(hào)：只有少數(shù)同學(xué)給培養(yǎng)皿或燒杯貼標(biāo)簽編號(hào)。
4.單一變量的控制:
（1）探究光：陽光下和陰暗處有溫差，出現(xiàn)光和溫度兩個(gè)變量。
（2）探究溫度：冰箱里無光，與室溫下做對(duì)照，出現(xiàn)溫度和光兩個(gè)變量。
5.實(shí)驗(yàn)裝置的合理性和可操作性：用玻璃罩密閉如何抽除空氣，密閉后的容器如何保證水分供應(yīng)。
【關(guān)鍵詞】中學(xué)化學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；創(chuàng)新能力
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，而化學(xué)實(shí)驗(yàn)則是化學(xué)學(xué)科的靈魂，化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅是學(xué)生獲取直觀信息、認(rèn)識(shí)化學(xué)世界的窗口，而且是幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)規(guī)律、形成化學(xué)概念、理解和鞏固化學(xué)知識(shí)、提高各種能力的重要途徑，化學(xué)實(shí)驗(yàn)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，在學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)上發(fā)揮著重要的作用。
1.引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，拓展學(xué)生的創(chuàng)新思維
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)通過學(xué)生自己思考、設(shè)計(jì)，既可以培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦解決問題的能力，又可以培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。在組織學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，要引導(dǎo)學(xué)生閱讀、查找一些實(shí)驗(yàn)小竅門、實(shí)驗(yàn)藥品及儀器的代用品、實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)等有關(guān)資料，以開闊學(xué)生的視野，拓展學(xué)生的創(chuàng)造性思維。同時(shí)，提出一些能激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造欲望和創(chuàng)造興趣的問題，然后讓學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，盡量給學(xué)生一些動(dòng)手的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生在手腦并用的活動(dòng)中迸發(fā)出創(chuàng)造的火花。
學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，大腦中必須運(yùn)用與這個(gè)實(shí)驗(yàn)有關(guān)的全部舊知識(shí)，并考慮使用哪些儀器，如何裝配？采用哪些藥品，怎樣操作？以及會(huì)出現(xiàn)哪些現(xiàn)象？能說明什么問題等。例如，在一次證明氫氧化鈉和二氧化碳確實(shí)發(fā)生了反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，根據(jù)學(xué)生提出的多個(gè)方案，讓大家進(jìn)行討論、比較，激起學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)更大的熱情。又如要求學(xué)生利用氫氣還原氧化銅生成水的反應(yīng)來設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，以測(cè)定水分子的組成。學(xué)生利用已學(xué)過的氫氣實(shí)驗(yàn)室制法來設(shè)計(jì)二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法，設(shè)計(jì)好后立即付諸實(shí)驗(yàn)，并一舉成功。
通過以上學(xué)生自己思考設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，不僅鞏固強(qiáng)化了學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)，還有效拓展了學(xué)生的創(chuàng)造性思維。
2.挖掘探究性實(shí)驗(yàn)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的創(chuàng)新精神
探究性實(shí)驗(yàn)是先做實(shí)驗(yàn)，通過觀察、記錄、分析、討論，去粗取精，去偽存真，了解事物的本質(zhì)及變化的根源，把感性的認(rèn)識(shí)上升到理性。它是在“問題——實(shí)驗(yàn)——科學(xué)抽象——結(jié)論——應(yīng)用”這樣一個(gè)過程中體現(xiàn)的。能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，激發(fā)興趣，長(zhǎng)期訓(xùn)練，不僅能培養(yǎng)學(xué)生的基本技能，更重要的是幫助學(xué)生建立創(chuàng)新思路、創(chuàng)新觀念，調(diào)動(dòng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。
如有關(guān)硫酸根離子的檢驗(yàn)，教材中說的是：先加入氯化鋇，有白色沉淀，再滴入稀硝酸，白色沉淀不溶解，則說明原溶液中有硫酸根離子。此實(shí)驗(yàn)只是驗(yàn)證這種方法能檢驗(yàn)硫酸根離子，效果并不太好。在教學(xué)中，我先讓學(xué)生看書，初步總結(jié)硫酸根離子的檢驗(yàn)方法，然后分別在硫酸和硝酸銀溶液中滴入氯化鋇溶液，再加硝酸，白色沉淀同樣不消失，硝酸銀溶液并不存在硫酸根離子。這時(shí)，學(xué)生必然疑問頓生：為什么教材中方法不行？進(jìn)而講解硫酸根離子的檢驗(yàn)方法。最簡(jiǎn)單的辦法是先加鹽酸，如果沒有氣體、沉淀生成，然后再加入氯化鋇溶液有沉淀生成，則原溶液中有硫酸根離子。
這種通過推理概括來獲得結(jié)論的探索性實(shí)驗(yàn)，活躍了學(xué)生的思維，激發(fā)了學(xué)生主動(dòng)積極探索的熱情，增強(qiáng)了自信，激活了創(chuàng)新能力，其創(chuàng)新精神得到了升化。
3.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，教師必須以自己的創(chuàng)造性勞動(dòng)去影響學(xué)生，為學(xué)生起表率作用，讓學(xué)生對(duì)一些演示實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)裝置、操作也作合理的改革，從而促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的提高。
首先，教師可以在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生對(duì)一些儀器進(jìn)行改進(jìn)或利用身邊的物品來代替或自制實(shí)驗(yàn)器具。例如利用礦泉水瓶剪成條后折成槽形當(dāng)成藥匙，其使用性能明顯比紙槽好；在做驗(yàn)證氫氣的密度比空氣的密度小的實(shí)驗(yàn)時(shí)，要配制適用的肥皂水比較難控制，我就和學(xué)生一起使用洗潔精或洗發(fā)水來做實(shí)驗(yàn)，很容易吹出氣泡；在做點(diǎn)燃不純的氫氣會(huì)發(fā)生爆炸的實(shí)驗(yàn)時(shí)，我直接利用裝茶飲料的紙盒來做實(shí)驗(yàn)，先剪掉下面一部分，讓它下端開口，然后收集氫氣，接著在飲料口處點(diǎn)燃即可，此實(shí)驗(yàn)效果非常好；還有，在做驗(yàn)證二氧化碳?xì)怏w的密度比空氣的密度小的實(shí)驗(yàn)時(shí)，我直接用包裝茶葉用的那種塑料密封袋代替紙袋來做實(shí)驗(yàn)，非常方便。
試驗(yàn)現(xiàn)象及試件破壞形態(tài)分析
1直接拔出試驗(yàn)現(xiàn)象及破壞形態(tài)
加載初期，鋼筋應(yīng)變和加載端鋼筋滑移量均勻增長(zhǎng)，自由端無滑移。荷載繼續(xù)增加，裂縫在加載端出現(xiàn)且迅速向自由端擴(kuò)展，自由端鋼筋開始產(chǎn)生滑移，但其滑移增長(zhǎng)速度比加載端慢，鋼筋應(yīng)變快速增大。當(dāng)接近破壞荷載時(shí)，加載端和自由端鋼筋滑移增長(zhǎng)速度均較大;鋼筋應(yīng)變急速增大，甚至加載端鋼筋應(yīng)變超出測(cè)試范圍。試件最終發(fā)生兩種黏結(jié)破壞形式(圖5):1)試件C的黏結(jié)破壞形式為鋼筋拔出破壞(破壞時(shí)荷載開始緩慢減小，自由端和加載端滑移量急速增長(zhǎng));2)其余試件黏結(jié)破壞形式為混凝土劈裂破壞(破壞時(shí)混凝土出現(xiàn)裂縫且裂縫迅速發(fā)展，荷載急劇減小，混凝土喪失對(duì)鋼筋的環(huán)向約束作用)。
2梁式試驗(yàn)現(xiàn)象及破壞形態(tài)
加載初期，跨中撓度隨荷載增加而緩慢增大，加載端鋼筋出現(xiàn)滑移而自由端鋼筋無滑移。荷載增加至(0.2～0.3)Pu(Pu為破壞荷載)時(shí)，梁底面開始出現(xiàn)微小的橫向裂縫，逐漸從底面向上發(fā)展，梁底面出現(xiàn)少量的混凝土剝落。荷載增加至(0.4～0.5)Pu時(shí)，自由端鋼筋開始出現(xiàn)滑移，梁底中部出現(xiàn)1條較為明顯的縱向裂縫。隨著荷載增大，縱向裂縫開始分叉并與橫向裂縫貫通。當(dāng)荷載達(dá)到Pu時(shí)，底面縱向裂縫急劇增寬，周圍出現(xiàn)大量的分支裂縫，加載端在測(cè)試筋上表面，從試件剝落出一個(gè)扇面形混凝土凹坑。各試件的破壞形態(tài)基本類似，圖6給出了各試件的黏結(jié)破壞形態(tài)。
試驗(yàn)結(jié)果及分析
1直接拔出試件試驗(yàn)結(jié)果
1）平均黏結(jié)應(yīng)力-滑移曲線
圖7給出了直接拔出試件平均黏結(jié)應(yīng)力-滑移曲線。其中，平均黏結(jié)應(yīng)力σ可用式(1)求得。從圖7中可以看出:1)各試件平均黏結(jié)應(yīng)力σ-滑移s曲線形狀相似。加載初期，加載端鋼筋滑移量不斷增加而自由端鋼筋沒有產(chǎn)生滑移;荷載繼續(xù)增加，自由端鋼筋開始滑移，但自由端鋼筋滑移增長(zhǎng)速度慢于加載端鋼筋滑移;達(dá)到破壞荷載時(shí)，加載端和自由端鋼筋滑移值均急劇增大。2)對(duì)比圖7a～7d可知，粉煤灰摻量越大，相同平均黏結(jié)應(yīng)力下產(chǎn)生的加載端和自由端鋼筋滑移量越小。當(dāng)平均黏結(jié)應(yīng)力為5MPa時(shí)，粉煤灰摻量0%、10%、20%和30%直接拔出試件加載端鋼筋滑移量分別為0.84mm、0.78mm、0.69mm、0.50mm，而自由端鋼筋滑移量分別為0.17mm、0.14mm、0.13mm、0.11mm。因此適量加入粉煤灰有利于混凝土的黏結(jié)性能。3)對(duì)比圖7c、7e和7f可知，混凝土強(qiáng)度越高，自由端鋼筋開始滑移時(shí)的荷載越大，相同平均黏結(jié)應(yīng)力下加載端和自由端鋼筋滑移量越小。當(dāng)平均黏結(jié)應(yīng)力分別為5MPa、1MPa、7MPa時(shí)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30、C40、C50直接拔出試件的自由端鋼筋開始滑移。當(dāng)平均黏結(jié)應(yīng)力為5MPa時(shí)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30、C40、C50直接拔出試件的加載端鋼筋滑移量分別為0.69mm、0.58mm、0.51mm，而自由端鋼筋滑移量分別為0.13mm、0.11mm、0.10mm。4)對(duì)比圖7c、7g可知，與鋼筋直徑為16mm的試件A2-16Ⅱ相比，鋼筋直徑為25mm的試件A2-25的加載端和自由端鋼筋滑移增長(zhǎng)更快，破壞時(shí)加載端和自由端鋼筋滑移量更小。5)對(duì)比圖7c、7h可知，與配置HRB335級(jí)鋼筋的試件A2-16Ⅱ相比，配置HRB400級(jí)鋼筋的試件A2-16Ⅲ的自由端鋼筋開始滑移時(shí)的荷載更大，相同平均黏結(jié)應(yīng)力下加載端和自由端鋼筋滑移更小。當(dāng)平均黏結(jié)應(yīng)力分別為5MPa、9MPa時(shí)，試件A2-16Ⅱ、A2-16Ⅲ的自由端鋼筋開始滑移;當(dāng)平均黏結(jié)應(yīng)力為5MPa時(shí)，試件A2-16Ⅱ、A2-16Ⅲ的加載端鋼筋滑移量分別為0.69mm、0.43mm，而自由端鋼筋滑移量分別為0.13mm、0.11mm。由此可見，HRB400級(jí)鋼的黏結(jié)性能優(yōu)于HRB335級(jí)鋼。
2）鋼筋應(yīng)變隨黏結(jié)長(zhǎng)度的分布
圖8給出了試件在不同鋼筋應(yīng)力下的鋼筋應(yīng)變沿黏結(jié)長(zhǎng)度的分布曲線。其中，鋼筋應(yīng)力σs可按式(2)計(jì)算。從圖8可以看出:1)各試件鋼筋應(yīng)變沿黏結(jié)長(zhǎng)度的分布曲線形狀相似。隨著荷載增大，黏結(jié)區(qū)各測(cè)點(diǎn)鋼筋應(yīng)變均相應(yīng)增大;加載端的鋼筋應(yīng)變?cè)龃笏俣容^快，而自由端鋼筋應(yīng)變變化不大。2)對(duì)比圖8a～8d可知，隨著粉煤灰摻量的增加，相同鋼筋應(yīng)力下加載端鋼筋應(yīng)變值減小。當(dāng)鋼筋應(yīng)力約為100MPa時(shí)，粉煤灰摻量0%、10%、20%和30%試件加載端鋼筋應(yīng)變值分別為1620×10－6(σs=104.2MPa)、1410×10－6(σs=100.9MPa)、1380×10－6(σs=101.2MPa)、1370×10－6(σs=98.5MPa)。摻20%粉煤灰的混凝土鋼筋應(yīng)變沿黏結(jié)長(zhǎng)度的分布曲線更均勻平滑，近似線性關(guān)系。3)對(duì)比圖8c、8e和圖8f可知，隨著混凝土強(qiáng)度的增大，鋼筋應(yīng)變沿黏結(jié)長(zhǎng)度的分布曲線由直線向凸向曲線轉(zhuǎn)變，相同鋼筋應(yīng)力下加載端鋼筋應(yīng)變值增大。當(dāng)鋼筋應(yīng)力約為100MPa時(shí)，混凝土強(qiáng)度C30、C40、C50試件加載端鋼筋應(yīng)變值為1380×10－6(σs=101.2MPa)、1490×10－6(σs=105MPa)、1510×10－6(σs=105MPa)。4)對(duì)比圖8c、8g可知，與鋼筋直徑16mm的試件A2-16Ⅱ相比，相同鋼筋應(yīng)力下鋼筋直徑為25mm的試件A2-25加載端鋼筋應(yīng)變更小。當(dāng)鋼筋應(yīng)力約為45MPa時(shí)，試件A2-16Ⅱ、A2-25加載端鋼筋應(yīng)變分別為750×10－6(σs=44.4MPa)、736×10－6(σs=44.9MPa)。5)對(duì)比圖8c、8h可知，配置HRB335級(jí)鋼筋試件A2-16Ⅱ鋼筋應(yīng)變沿黏結(jié)長(zhǎng)度的分布曲線接近直線，而配置HRB400級(jí)鋼筋試件A2-16Ⅲ鋼筋應(yīng)變分布曲線呈現(xiàn)凸向。與試件A2-16Ⅱ相比，相同鋼筋應(yīng)力下試件A2-16Ⅲ加載端和自由端鋼筋應(yīng)變更小;試件A2-16Ⅲ的鋼筋應(yīng)變分布曲線在測(cè)點(diǎn)1～4黏結(jié)區(qū)間內(nèi)增長(zhǎng)較大，其余黏結(jié)長(zhǎng)度內(nèi)應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)較小，可見HRB400級(jí)鋼筋所需的黏結(jié)長(zhǎng)度小于HRB335級(jí)筋鋼。
3）黏結(jié)應(yīng)力隨黏結(jié)長(zhǎng)度的分布
根據(jù)圖8鋼筋應(yīng)變沿黏結(jié)長(zhǎng)度的分布情況，參考文獻(xiàn)［6］黏結(jié)應(yīng)力計(jì)算方法，可求出直接拔出試件不同平均黏結(jié)應(yīng)力下黏結(jié)應(yīng)力σ沿黏結(jié)長(zhǎng)度的分布曲線，結(jié)果見圖9。從圖9可以看出:各試件黏結(jié)應(yīng)力沿黏結(jié)長(zhǎng)度的分布曲線形狀相似，均呈單峰形。隨著荷載增大，黏結(jié)區(qū)各測(cè)點(diǎn)黏結(jié)應(yīng)力均有增長(zhǎng)，黏結(jié)區(qū)中部應(yīng)力增長(zhǎng)最快。2)對(duì)比圖9a～9d可知，隨著粉煤灰摻量的增加，相同平均黏結(jié)應(yīng)力下黏結(jié)應(yīng)力峰值減小。當(dāng)平均黏結(jié)應(yīng)力約為5.0MPa時(shí)，粉煤灰摻量0%、10%、20%和30%試件黏結(jié)應(yīng)力峰值為25.1MPa(σ=4.8MPa)、19.2MPa(σ=5.1MPa)、18.7MPa(σ=5.1MPa)、16.4MPa(σ=4.8MPa)。3)對(duì)比圖9c、9e和9f可知，隨著混凝土強(qiáng)度的增大，相同平均黏結(jié)應(yīng)力下黏結(jié)應(yīng)力峰值增大。當(dāng)平均黏結(jié)應(yīng)力約為4.0MPa時(shí)，混凝土強(qiáng)度C30、C40、C50試件黏結(jié)應(yīng)力峰值分別為12MPa(σ=9MPa)、15.1MPa(σ=9MPa)、15.3MPa(σ=4.0MPa)。4)對(duì)比圖9c、9g可知，與鋼筋直徑16mm的拉拔試件A2-16Ⅱ相比，相同平均黏結(jié)應(yīng)力下鋼筋直徑為25mm的拉拔試件A2-25的黏結(jié)應(yīng)力峰值更大。當(dāng)平均黏結(jié)應(yīng)力約為0MPa時(shí)，試件A2-16Ⅱ、A2-25黏結(jié)應(yīng)力峰值分別為10.2MPa(σ=0MPa)、12MPa(σ=1MPa)。5)對(duì)比圖9c、9h可知，與配置HRB335級(jí)鋼筋試件A2-16Ⅱ相比，相同平均黏結(jié)應(yīng)力下配置HRB400級(jí)鋼筋試件A2-16Ⅲ黏結(jié)應(yīng)力峰值更大。當(dāng)平均黏結(jié)應(yīng)力約為0MPa時(shí)，試件A2-16Ⅱ、A2-16Ⅲ黏結(jié)應(yīng)力峰值為10.2MPa(σ=0MPa)、15.2MPa(σ=1MPa)。
2梁式試件試驗(yàn)結(jié)果
1）鋼筋應(yīng)力-跨中撓度關(guān)系曲線
圖10給出了梁式試件測(cè)試鋼筋應(yīng)力σs-跨中撓度δ關(guān)系曲線。從圖10可以看出:3個(gè)梁式試件測(cè)試鋼筋應(yīng)力-跨中撓度關(guān)系曲線接近;加載初期由于試驗(yàn)裝置空隙的存在，在較小的荷載作用下可能產(chǎn)生較大的跨中撓度;待試驗(yàn)裝置空隙消除后，跨中撓度隨著荷載的增大近似呈線性增長(zhǎng);當(dāng)自由端鋼筋發(fā)生滑移后，鋼筋應(yīng)力增長(zhǎng)速度減慢，而跨中撓度快速增大;加載至破壞荷載后，鋼筋應(yīng)力減小而跨中撓度繼續(xù)增大。
2）平均黏結(jié)應(yīng)力-滑移關(guān)系曲線
圖11給出了梁式試件平均黏結(jié)應(yīng)力σ-滑移s關(guān)系曲線。從圖11可以看出:3個(gè)梁式試件測(cè)試筋平均黏結(jié)應(yīng)力-滑移關(guān)系曲線接近;加載初期，加載端鋼筋即出現(xiàn)滑移，且滑移值隨荷載近似呈線性發(fā)展，而自由端鋼筋無滑移。當(dāng)平均黏結(jié)應(yīng)力加載至5MPa左右，自由端鋼筋開始滑移，其中一個(gè)自由端鋼筋滑移隨荷載增長(zhǎng)較快而另一個(gè)自由端鋼筋滑移至0.4mm左右后不再增長(zhǎng)，而加載端鋼筋滑移增長(zhǎng)速度顯著加快，不再與荷載成線性比例增長(zhǎng);加載至破壞荷載后，荷載開始下降，而加載端和自由端鋼筋滑移量均急速增大。
論文摘要：化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題已成為中考化學(xué)學(xué)科的重要題型之一。實(shí)驗(yàn)探究題既考察了學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的掌握情況，又考察了學(xué)生分析問題、解決問題的能力。實(shí)驗(yàn)探究題要求較高，區(qū)分度也很好。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)既是化學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)和靈魂，又是理解知識(shí)的重要方式，同時(shí)也是中考考察的重點(diǎn)內(nèi)容。近年來，化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題已成為中考化學(xué)學(xué)科的重要題型之一。實(shí)驗(yàn)探究題既考察了學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的掌握情況，又考察了學(xué)生分析問題、解決問題的能力。實(shí)驗(yàn)探究題要求較高，區(qū)分度也很好，成為近年中考題的熱點(diǎn)，這給我們的教學(xué)提出了新的要求。為此，我們?cè)诮虒W(xué)實(shí)踐中應(yīng)從以下幾個(gè)方面加以改進(jìn)和完善。
一、上好實(shí)驗(yàn)課
在實(shí)際教學(xué)中，往往為了省事，在講到實(shí)驗(yàn)時(shí)，僅停留于“紙上談兵”，“講”實(shí)驗(yàn)，“畫”實(shí)驗(yàn)。有時(shí)實(shí)驗(yàn)“畫”都懶的畫，直接用課本投影或讓學(xué)生看課本圖示。這就使得學(xué)生是索然無味“聽”實(shí)驗(yàn)，“背”實(shí)驗(yàn)。對(duì)實(shí)驗(yàn)中提出的問題，不是通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論，回答問題。而是聽老師“說”現(xiàn)象，記現(xiàn)象，得結(jié)論。因此，在實(shí)際教學(xué)中上好實(shí)驗(yàn)課非常重要。我們盡量將實(shí)驗(yàn)課放到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，邊做實(shí)驗(yàn)邊講解。必要時(shí)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生自己動(dòng)手做，問題讓學(xué)生自己提。讓他們自己從實(shí)驗(yàn)中尋找答案。這樣效果會(huì)很好。這既體現(xiàn)現(xiàn)代學(xué)生的特點(diǎn)，又能培養(yǎng)學(xué)生的能力。同時(shí)，借助實(shí)驗(yàn)可以強(qiáng)化學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解，提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
二、遵循課程標(biāo)準(zhǔn)但是不拘泥于教材，對(duì)教材中的探究性進(jìn)行創(chuàng)新。
中考考試說明中明確提出，化學(xué)學(xué)科考試內(nèi)容嚴(yán)格遵循課程標(biāo)準(zhǔn)的前提下，編制試題，活而不偏，適度開放。加強(qiáng)以實(shí)驗(yàn)探究為核心的科學(xué)探究活動(dòng)的考查。這就要求我們?cè)趯?shí)際的教學(xué)過程中利用好教材中的活動(dòng)與探究。由于教材中的化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的時(shí)間緊。教師在教學(xué)過程中可以針對(duì)探究性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有所側(cè)重，選擇具有代表性的實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)突破并有時(shí)創(chuàng)新。用來測(cè)定空氣成分的方法很多，如圖1所示是用紅磷在空氣中燃燒的測(cè)定方法。
圖1圖2
實(shí)驗(yàn)過程：
第一步：將集氣瓶容積劃分為五等份，并做好標(biāo)記。
第二步：點(diǎn)燃燃燒匙內(nèi)的紅磷，伸入集氣瓶中并把塞子塞緊。
第三步：待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，發(fā)現(xiàn)水被吸入集氣瓶中，進(jìn)入集氣瓶中水的體積約為集氣瓶總?cè)莘e的1/5。
請(qǐng)回答下列問題：
（1）集氣瓶中剩余的氣體主要是。
（2）實(shí)驗(yàn)完畢，若進(jìn)入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的1/5，
你認(rèn)為導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能是、
（3）某同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反思后，提出了改進(jìn)方法（如圖2所示），你認(rèn)為改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)是：。
將課本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改造和創(chuàng)新，可以培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)分析問題和創(chuàng)造性解決問題的能力。使學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解產(chǎn)生“質(zhì)”的飛躍。為學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)探究題打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
三、轉(zhuǎn)變教育思想，更新教學(xué)理念。
新課程理念強(qiáng)調(diào)：基礎(chǔ)教育的任務(wù)不僅是傳授知識(shí)，更重要的是讓學(xué)生改變單一的接受性學(xué)習(xí)，掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，通過研究性學(xué)習(xí)、參與性學(xué)習(xí)、體驗(yàn)性學(xué)習(xí)和實(shí)踐性學(xué)習(xí)來掌握科學(xué)知識(shí)。新課程理念要求打破以講授、灌輸為主的教學(xué)方式。使用體現(xiàn)學(xué)生參與合作，師生互動(dòng)，探究創(chuàng)新的教學(xué)模式。努力引導(dǎo)學(xué)生自主專研，鼓勵(lì)他們求異創(chuàng)新，主動(dòng)構(gòu)建自己的知識(shí)體系。但是很多老師仍按傳統(tǒng)的教學(xué)思想去教學(xué)，對(duì)新課標(biāo)準(zhǔn)的要求視而不見，在實(shí)際教學(xué)中仍是以講授、灌輸為主教學(xué)方式，把自己放在了主題地位。以下是我聽一位教師的課堂片段探究CO2與水的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)。
老師：取兩支試管，在A試管中加入2ml蒸餾水，滴入2滴紫色石蕊試液。問學(xué)生石蕊試液顏色是否改變？
生：沒變色，仍為紫色。
師：在試管B中加入幾小塊石灰石，再加入一定量的稀鹽酸，迅速塞上帶導(dǎo)管的橡皮塞。將導(dǎo)氣管伸入試管A的溶液中。大家觀察一下紫色石蕊試液顏色是否變化了？（演示實(shí)驗(yàn)）
生：紫色石蕊試液變成了紅色。
師：紫色石蕊試液為什么變成了紅色？（紫色石蕊試液遇酸變紅色）
生：因?yàn)槎趸寂c水反應(yīng)生成了碳酸。
師：給試管A加熱至液體沸騰，大家觀察一下顏色是否有變化？
生：紅色又變成了紫色。
師：紅色為什么又褪去了？
生：A中沒有碳酸了。
師：碳酸是否穩(wěn)定？
生：不穩(wěn)定，受熱分解了。
[板]CO2+H2==H2CO3
H2CO3CO2+H2O
這樣的實(shí)驗(yàn)探究乍一看進(jìn)展非常順利，而且?guī)熒p邊活動(dòng)、課堂氣氛都很好。若仔細(xì)分析不難發(fā)現(xiàn)，實(shí)際上仍是老師起主體作用。實(shí)驗(yàn)是老師做的，問題是老師提的，現(xiàn)象也是在老師提示下學(xué)生回答的。這樣的教學(xué)實(shí)際上還是傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)。就像現(xiàn)在市場(chǎng)上銷售的感冒藥—感冒膠囊，換成的氨酚烷胺那敏膠囊，從外觀名稱看，好象是新藥，實(shí)際仍然是以前的老藥。而新課程理念提倡的是學(xué)生參與合作，師生互動(dòng)，探究創(chuàng)新的教學(xué)模式。這就要求我們改變傳統(tǒng)的講授灌輸式教學(xué)，變成師生先一同進(jìn)行原理學(xué)習(xí)，然后由學(xué)生自己尋找裝置，師生共同設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，然后學(xué)生自己親自操作。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后進(jìn)行交流與討論，總結(jié)出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。這樣可以真正體現(xiàn)學(xué)生的主體地位。讓學(xué)生在快樂中學(xué)習(xí)，在實(shí)踐中獲得知識(shí)。同時(shí)提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力。
四．聯(lián)系現(xiàn)實(shí)生活
新課程標(biāo)準(zhǔn)的理念是由過分注重學(xué)科系統(tǒng)知識(shí)的化學(xué)課程向貼近社會(huì)、貼近生活、體現(xiàn)STS教學(xué)思想的化學(xué)課程轉(zhuǎn)變。近年來的中考題注重體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科的實(shí)際應(yīng)用研值和學(xué)科特點(diǎn)，體現(xiàn)化學(xué)與社會(huì)、生活的緊密聯(lián)系。因此，在教學(xué)實(shí)際中，要足于學(xué)生發(fā)展和實(shí)際需要，將生活實(shí)際與物質(zhì)的性質(zhì)及變化聯(lián)系起來，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，對(duì)問題進(jìn)行探究，從而獲得化學(xué)知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)。
生活中，處處是化學(xué)，留心身邊的生活現(xiàn)象，把教學(xué)研究的視角延伸到生活當(dāng)中去，豐富多彩的生活為課題設(shè)計(jì)提供了豐富的資源。
例如：（徐州市2008中考）2008年春季，特大暴風(fēng)雪襲擊了我國南方地區(qū)，在抗擊暴風(fēng)雪的戰(zhàn)斗中，融雪劑發(fā)揮了—定的作用。小明現(xiàn)有一包某公司生產(chǎn)的融雪劑，已知它由碳酸鈉、氯化鎂、硫酸銅、氯化鈉中的一種或幾種物質(zhì)組成。
［提出問題］該公司生產(chǎn)的融雪劑到底含有什么物質(zhì)呢？
［查閱資料］含鈉元素的物質(zhì)在酒精燈的火焰上灼燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生黃色火焰。
［實(shí)驗(yàn)探究］下面是小明設(shè)計(jì)的探究實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你幫他完成。
實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
結(jié)論
①取少量融雪劑，加水溶解
得無色溶液
不含物質(zhì)
②另取少量融雪劑，滴加稀硫酸
無明顯現(xiàn)象
③向該融雪劑的水溶液中滴加氫氧化鈉溶液
出現(xiàn)白色沉淀
④
含有氯化鈉
［反思和評(píng)價(jià)］
（1）寫出③中反應(yīng)的化學(xué)方程式。
（2）融雪劑融雪的原理是。
（3）使用融雪劑有很多危害，例如會(huì)腐蝕道路、橋梁。請(qǐng)你再舉一例。
總之，在化學(xué)教學(xué)中，教師要在新課程標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)下運(yùn)用多種教學(xué)方式和手段不斷完善自己的教學(xué)。在實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)中切實(shí)從有利于學(xué)生身心發(fā)展的高度，提高對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)重要性的認(rèn)識(shí)。加強(qiáng)對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的教學(xué)研究，努力提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)：
中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考2008，（4）
激發(fā)學(xué)生探究欲望如果沒有實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的場(chǎng)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(chǎng)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(duì)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(duì)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(duì)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(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)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(cè)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(cè)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(cè)量的物理量有哪些？③怎樣測(cè)量小車的加速度？需要什么器材？請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)可行的實(shí)驗(yàn)方案。④我們要讓細(xì)線對(duì)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
