实验创新设计
前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇实验创新设计范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。
实验创新设计范文第1篇
“中职本”学生普遍文化课理论课基础相对较差，而动手能力较强，针对这一情况，常规的实验教学方式，难以激发学生的学习热情，部分学生在规定时间内完成实验课及理论课学习任务比较困难，对所学知识的理解和掌握程度不够;现有的实验教学，实验项目比较传统，与市场需求结合不够紧密，实验项目和规程都是教师安排的，全班的学生一起按照老师的要求按部就班的完成即可，实验内容也比较单一，时间较短。对于“中职本”的学生来说，利用课堂时间完成和掌握所学知识有一定困难，所学的内容与现在的市场需要也有一定的差距。
1．1实验项目的选择
以往的实验项目都是按照制定好的教学大纲执行，做什么和怎么做学生没有选择的余地，只能按以前的教学大纲设计好的来运行。中职本科的学生与普通本科的学生在学习经历方面有差异，对理论知识掌握较差、但动手能力较强，所以对培养模式上我们也做了适当调整，首先进行充分的市场调研，选择合适的实验项目;通过学生和老师走访当地的农贸市场，以及一些食品企业，了解市场需求，选择市场反应好的产品，研究生产工艺，确定适合学生制作的，前景较好的产品应用于实验教学。学生可以走访市场，通过市场调查，了解本地市场需求，选择市场销量高的，消费者喜欢的食品，这样学生做实验的兴趣也很高。
1．2实验方案的设计
改变以前老师主导的教学方式，让学生自行设计实验、准备实验、完成实验。老师起辅助作用，协助解决学生实验过程中遇到的问题。这样有助于提高学生的创新意识与创新能力。指导学生进行文献检索、收集资料、制定实验方案、研究生产工艺、设计及改进操作流程，制定出适合学生操作的实验方案。这样能充分利用学生动手能力强的特点，激发学习兴趣，在实践中发现问题，解决问题，能更好的理解所学的知识，使理论与实践相互印证，在实践中提高学生的专业技能。
1．3实验过程的管理
对每一个实验进行成本核算，加强经营管理理念，比如在制作酸奶及面包时，让学生对各种原材料的用量及价格等进行统计，核算成本，这样既有利于学生对经营管理的理解，也提高了学习兴趣，例如学生通过成本核算，计算出自己生产出的酸奶成本接近1元钱，而市场上同类产品的售价在1．7～2．0元，如果拿到市场销售是有一定的利润的，通过这个过程也有助于学生掌握成本核算的方法，了解生产成本的及利润的关系，考虑降低成本的方式，进一步研究提高产品质量，降低生产成本的途径及方法。生产出的酸奶、面包之类的产品，还可以销售，回收材料费用于下一次实验。
2实训基地的建设
实验创新设计范文第2篇
关键词：氢氧化亚铁；制备实验；创新设计
文章编号：1008-0546（2016）01-0095-01 中图分类号：G632.41 文献标识码：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.01.036
按照现行化学课本中介绍的方法制备的氢氧化亚铁极易被氧化，很难得到白色絮状沉淀，其原因主要是氢氧化钠溶液和硫酸亚铁溶液中均含有少量的溶解氧、实验体系不够封闭、不少实验操作暴露在空气中等。笔者在教学中，对该实验进行了成功的改进。
一、实验装置
改进后的实验装置见下图（夹持装置略）。
主要实验用品是：50 mL注射器1个，20 mL注射器1个，18×18 mm的大试管1支（配套的双孔橡皮塞1个），1根长短合适的透明软胶管（长约10 cm），2根细玻璃管（分别作为进气管、排气管），1个弹簧夹；细铁丝（用砂纸将其表面打磨得洁净、粗糙，并揉成带有弹性的铁丝团），20%的稀硫酸（煮沸后刚冷却到40℃左右），2 mol/L的氢氧化钠溶液（煮沸后刚冷却至室温）[1]。
二、实验操作
（1）取1支18×18 mm的大试管，向其中注满煮沸后刚冷却的2 mol/L氢氧化钠溶液，然后用带有2根导气管的双孔橡皮塞封闭试管口（务必使进气管里充满溶液）。
（2）取1个50 mL的注射器，去掉针头，取下注射器推杆，在针筒里塞入一团洁净的细铁丝，再将推杆放回针筒内；在注射器吸液口连接一根长短合适的透明软胶管，然后抽取煮沸后刚冷却到40℃左右的20%的稀硫酸30-40 mL。
（3）竖起注射器（吸液口向上），稀硫酸与细铁丝接触立即产生氢气；此时小心上推注射器活塞，以赶尽针筒内和软胶管里残留的空气。然后像图中那样，连接整个实验装置。
（4）注射器针筒内产生的氢气，通过软胶管和进气管进入氢氧化钠溶液中，大部分氢气快速上升后聚集在试管内的液面上（偶有少量氢气直接从排气管逸出），同时氢氧化钠溶液从排气管溢出（可用小烧杯接收）。等到试管内的液面与排气管的管口水平时，反应产生的氢气都会直接进入排气管而逸出。
（5）当氢气直接从排气管逸出1-2 min后，即可轻推注射器活塞，将注射器内刚制得的硫酸亚铁溶液推入氢氧化钠溶液中（推入5-7 mL即可），同时等量的氢氧化钠溶液从排气管溢出，然后立即用弹簧夹封闭排气管。
（6）此时可以看到，试管内进气管的管口附近快速产生大量絮状的白色沉淀。同时，针筒内仍在缓慢产生氢气，由于排气管被封闭，因而注射器的活塞会随着氢气体积增加而缓慢下移。
（7）在全班同学都清晰的观察到白色沉淀后，即可取下现在的50 mL注射器，迅速将盛有空气的20 mL注射器与软胶管连接起来；然后松开弹簧夹，缓缓推动注射器活塞，将空气鼓入大试管里，白色絮状沉淀立刻变成灰绿色，并最终逐渐变成红褐色。说明氢氧化亚铁极不稳定，已被空气中的氧气氧化成氢氧化铁。
当然，此处也可以直接拔掉橡皮塞，再轻轻振荡试管内的液体，白色沉淀也会很快变色。
（8）实验结束，清洗、整理实验用品。
三、注意事项
（1）连接实验装置时注意：进气管要插到接近试管底的位置，这样氢气就能充分接触氢氧化钠溶液，最大限度地降低溶液中溶解氧的不良影响；排气管要露出橡皮塞下方约5 cm，这样最早进入试管里的氢气就能聚集在液面上，这部分氢气有利于氢氧化亚铁沉淀在还原气氛里产生。
（2）不要使用还原铁粉制取硫酸亚铁溶液。虽然还原铁粉与稀硫酸反应速率较快，但是铁粉会伴随着氢气、硫酸亚铁溶液进入氢氧化钠溶液中，既干扰实验现象的观察，也影响氢氧化亚铁沉淀的颜色。
（3）稀硫酸使用热的、浓度稍大一些的，有利于提高铁丝在酸溶液中溶解的速率；氢氧化钠溶液也使用浓度大一些的，因为在碱性强的溶液中易生成氢氧化亚铁沉淀[2]。
四、改进实验优点
（1）实验设计巧妙，能最大程度地降低反应物中溶解氧对实验的干扰。
（2）实验设计科学，实验现象明显，制得的氢氧化亚铁沉淀颜色纯正，保存时间长。
参考文献
实验创新设计范文第3篇
磁现象是生活中常见的现象，也是物理学重要的研究对象．在初中的人教版《物理》九年级磁现象一节中，通过磁铁吸引大头针的数量的不同数目，归纳得出磁极的概念，利用铁粉模拟小磁针来形象地模拟磁体周围的磁场分布情况．高中阶段对磁场的描述从定性描述到定量描述的提升，类比于检验电荷在静电场中的受力引入电场强度的方法，通过磁体或通电导线在磁场中的受力引入磁感应强度(B)这一物理量．然而，在后续的教材中描述磁场主要还是采用磁感线来描述磁场，没有继续采用磁感应强度的分布来描述一些特定的磁场分布．究其原因是:磁感应强度单位特斯拉，常见磁场强度较小，中学实验室缺少可以准确测量磁感应强度的仪器;教材中虽然给出了利用传感器可以研究磁场，由于商业化的数字化实验室价位较高，难以在物理课堂教学中大规模的应用．随着智能手机的普及，智能手机成为高科技的结晶，配有多种传感器，以小米1s为例，配有磁传感器，x、y、z三个坐标轴分量，测量范围±810微特斯拉，可以进行常见的磁场测量，通过安装免费应用软件PhysicsToolboxMagnetometer，(物理磁力工具箱)我们进行了磁现象创新实验的探索．
2PhysicsToolboxMagnetometer
PhysicsToolboxMagnetometer(物理磁力工具箱)可以从应用商店下载，该软件的主要功能:(1)这款应用软件主要测量磁场x、y、z三个分量及磁场总体强度MagneticFeild随时间的变化情况的图像．(2)能记录的数据以txt的形式存储在手机的存储器上，通过蓝牙、Email、微云等方式进行数据传递到电脑上，可以运用Excel进行进一步的分析．注意:在测量过程中注意选择传感器的哪个分量．
3磁现象实验创新设计
3．1研究条形磁体的磁场分布
实验目的:研究条形磁体的磁场的空间分布与时间分布．实验步骤:(1)运行PhysicsToolboxMagnetometer软件，点击Record开始采集数据，按下Pause暂停，可以查看磁场随时间的变化情况．手机放置在条形磁体一端的前面一段时间，观察磁场随时间变化的图像如下:运动分析:智能手机静止，可以观察磁场分量、总量的变化．图像分析:磁场的各个分量均未随时间变化．结论:磁体的分布与空间有关，与时间的分布无关．(2)智能手机沿直线靠近N极，观察磁场随距离磁极的距离的变化情况．运动分析:以条形磁体S极为原点，条形磁体为Y轴，建立空间坐标系，可以发现手机在运动过程中其Y分量发生了变化．图像分析:磁场的Y分量(绿色)曲线逐渐增加．结论:竖直方向水平越靠近磁极，磁性越强．(3)智能手机沿垂直于N极方向作直线运动，观察磁场的变化．运动分析:以条形磁体S极为原点，条形磁体为Y轴，建立空间坐标系，智能手机在运动的过程中，其x、y位置均发生了改变，故需分析磁场总体的变化．图像分析:磁场的MF总量(蓝色)先增加后减少．结论:水平方向越靠近磁极，磁性越强．(4)智能手机沿平行于磁体的方向运动观察磁场的变化．运动分析:以条形磁体S极为原点，条形磁体为Y轴，建立空间坐标系，智能手机在运动的过程中，其x、y位置均发生了改变．需要分析磁场总体的变化．图像分析:磁场的MF总量(蓝色)先增加后减小再又增加．结论:条形磁体两端磁性最强，中间磁性最弱．
3．2研究两个条形磁体叠加的磁场分布
实验创新设计范文第4篇
关键词：实验；创新；探究；设计；体会
化学是一门以实验为基础的自然科学，学生对化学知识的获取，能力的提高都是在实验的基础上培养起来的。实验的改进和创新，不仅可以激发学生学习化学的兴趣，提高实验动手能力，而且还可以培养学生节约能源、节约药品的意识，增强学生的环保观念。作为一名化学教师，我一直非常注重实验的改进和创新，并于2011年分别参加了市里和省里组织的化学实验创新设计大赛，荣获市特等奖和省一等奖。2012年我又荣幸的参加了全国第十一届化学实验教学创新研讨会，并获国家二等奖。一路走来，既收获了满满的荣誉，也积累了沉甸甸的思考。现将我的参赛实验创新设计展示如下，并谈谈我的创新设计体会。
一、电解饱和食盐水探究实验创新设计
（一） 教学背景：电解原理是中学化学重要的基本理论之一，电解饱和食盐水，在工业上属于氯碱工业，有着极其重要的价值。教材中对于电解饱和食盐水，只在电解CuCl2溶液实验的基础上简单的介绍了其电解原理，没有设计具体实验，使学生对该知识的理解和掌握差强人意，对氯碱工业也缺乏感性上的认识。
（二） 设计思想：通过实验探究构建电解饱和食盐水的原理理论。立足新课标，引导学生自主设计电解饱和食盐水的实验方案和装置，激发兴趣、体验科学研究的过程、形成科学的学习方法和严谨治学的态度。
（三） 三维目标
知识与技能： 1、全面认识电解原理。2、掌握饱和食盐水电解产物的性质及检验方法。
过程与方法：通过对实验方案的设计、实验操作及实验现象的观察、分析和推理，培养学生的实验能力、观察能力、思维能力。
情感态度价值观： 通过设计实验方案，观察实验现象，分析实验过程，使学生领悟到科学研究的方法。
（四） 实验装置：
（五） 仪器及药品
学生电源（1）、带支管的去底试管（2）、三通管（1）、单孔橡胶塞（2）、双孔橡胶塞（1）、橡胶管（若干）、尖嘴导管（2）、短玻璃管（1）、废弃透明食品罐（1）、透明小饮料瓶（1）、止水夹（2）、导线（若干）、干电池中的石墨棒（2）、 洗瓶（1）、酒精灯（1）、小试管（1）、火柴 、碘化钾淀粉试纸、饱和氯化钠溶液、酚酞试液、氢氧化钠溶液（带滴管）、小剪刀等。
（六） 操作步骤及现象
1、阳极罩的制作：去底具支试管的管口接单孔橡胶塞，孔上接连有石墨棒的导线，支管处用橡胶管接三通管，三通管的一端接尖嘴导管，下端接小饮料瓶。
2、阴极罩的制作：去底具支试管的管口接单孔橡胶塞，孔上接连有石墨棒的导线，支管处用橡胶管接尖嘴导管。
3、检查装置气密性：将阳极罩和阴极罩插入用食品罐做的电解槽内，槽内装水，关闭两止水夹，水不能进入罩内，说明气密性良好。
4、取下阳极罩和阴极罩，倒掉水，往电解槽内加饱和食盐水，并滴入几滴酚酞试液。往小饮料瓶瓶中加适量氢氧化钠溶液，连接好装置。
5、关闭阳极端止水夹，接通电源，电压调至12伏。观察实验现象：两极罩内均产生大量气泡，阴极罩内溶液颜色变红。
6、用小试管收集阴极罩内产生的气体并检验：靠近酒精灯点火，听到尖锐爆鸣声，说明该气体是氢气。
7、打开阳极端止水夹，用湿润的碘化钾淀粉试纸检验该极产生的气体：试纸变蓝，说明该气体是氯气。
8、氯气有毒，通入氢氧化钠溶液吸收。
（七） 实验设计的优点和创新
1、突出环保理念，实现化学实验绿色化。
2、取材方便，能激发学生自主设计创新实验的兴趣和热情。
3、操作简单，现象明显，用时短，且能随时控制反应的发生和停止。
4、可反复进行多个班级演示实验，可直接添加药品，不需拆卸和重组装置。
5、可广泛使用在其他的电解和电镀实验中。
二、实验创新设计体会
通过本次大赛，我深刻体会到：
1、“以实验为基础”不仅是化学学科的基本特征而且是化学教学的基本特征。直观感性的实验现象，既能激发学生的学习兴趣，启迪学生的思维，还能培养学生的创新精神。
实验创新设计范文第5篇
教材中“植物的呼吸作用”实验操作繁琐，开出率低下。为此，让学生利用生活废弃品自主设计、自制创新装置，主动发现、质疑与探究，体验自制过程，培养了学生思维的深刻性与逻辑性，渗透环保的理念。
关键词：
创新装置；实验探究；植物；呼吸作用
初中科学课程的核心理念是提高每个学生的科学素养。因此，笔者对“植物的呼吸作用”实验进行研究，让学生运用自制的创新教具开展自主探究，主动地获取知识。该实验对于培养学生的实验综合能力是一个重要契机，尤其是学生实验设计及创新能力。
1教材分析
“植物的呼吸作用”是华师大版初中科学八年级上册第4章第4节“植物的光合作用和呼吸作用”第2课时的内容。植物的呼吸作用作为绿色植物三大重要作用之一，与植物的光合作用互相联系和依存，是生物学的重要知识，学习植物的呼吸作用有利于学生系统、完整地认识植物的新陈代谢。教材通过3个演示实验分别得出有关呼吸作用的3个结论：植物呼吸作用吸收氧气、呼出二氧化碳、释放热量，从而建构呼吸作用的概念。然而，因为实验繁琐，所以在实际教学中这3个实验的开出率是比较低的。
2学情分析
2.1知识储备学生已经具备了有关植物光合作用的知识，知道动物的呼吸作用，但是对植物呼吸作用的认识是模糊的。
2.2技能储备学生对于二氧化碳的鉴别方法、氧气的检验方法以及利用温度计测量温度的技能都掌握得比较熟练，且已具备了一定的观察、实验和分析归纳能力。然而，他们在实验设计与创新思维等较高层次的能力方面较为薄弱。2.3学习心理学生对探索植物的呼吸作用有着强烈的好奇心和求知欲，实验是激发学生兴趣的最好方法，通过实验，让学生充分发挥自己的潜能，去探究、思考和交流，完成对植物呼吸作用的认识。
3教学目标
3.1知识与技能（1）了解植物的呼吸作用。（2）了解呼吸作用原理与农业生产和人类生活的关系。
3.2过程与方法（1）通过实验探究过程，发展科学探究能力、与人合作交流的能力。（2）通过实验探究培养实验设计及创新的能力。
3.3情感态度与价值观（1）通过实验探究，树立积极探索的科学精神，形成严谨、求实的科学态度。（2）通过对教材实验进行改进，培养反思质疑、勇于创新的精神。
4教学重点与难点
4.1重点植物呼吸作用及其实验探究过程。
4.2难点植物呼吸作用实验的设计和创新。
5教学方法
实验探究法、问题讨论法等。
6教学流程
教学流程如图1所示。
7教学过程
7.1提出问题，建立假设（1）创设情境：晚上，妈妈为了不开窗也能使空气新鲜，将植物搬进卧室，妈妈的做法科学吗？（2）提出问题：人要呼吸，那么植物是否也要呼吸呢？植物的呼吸作用是否也是吸进氧气、呼出二氧化碳、放出热呢？（3）学生在生活经验或原有的知识基础上进行猜想，建立假设。①植物呼吸作用吸进氧气，呼出二氧化碳，释放热。②植物呼吸作用吸进二氧化碳，呼出氧气，释放热。（4）设计意图。生活化的问题启动了学生的思维，暴露学生的前概念，让学生从生活走向探究。
7.2自主合作，设计实验（1）问题讨论。①选择植物的哪部分做实验比较好，为什么？②如何检验氧气含量的变化？③如何检验二氧化碳含量的变化？④如何检测热量的变化？⑤上述实验在什么样的装置中进行？（2）设计意图：实验设计是科学探究的重要环节，是培养学生科学探究能力的关键，但是这个实验的设计对初二学生有一定的难度。因此，从研究的问题出发，根据问题思考的逻辑，把该问题分解成若干个小问题，每个小问题设置在学生的最近发展区，让学生跳一跳能摘到果子，使学生始终保持积极的思维。（3）小组合作，自主设计实验方案，要求如下。①实验简单易行，具有可操作性。②以简图配文字形式绘制在实验活动单上。学生上台展示，汇报实验方案，引导学生评价并完善实验方案，渗透学法指导：学会设置对照组。
7.3反思质疑，改进实验图2是教材实验方案。（1）反思质疑1：教材实验方案能不能优化呢？它有没有美中不足之处呢？（2）实验评价。①3个实验，实验器材多，实验准备繁琐，操作费时。②对于当地来说小麦种子取材不易。③保温瓶一般不透明，不利于观察种子萌况。（3）反思质疑2：能否利用一套装置就完成上述3个实验呢？（4）追问引导：如果可以，那么为了实验之间不互相干扰，你觉得这3个实验顺序应该如何？（5）学生讨论。首先，检测温度的变化；其次，检验二氧化碳含量的变化；最后检验氧气含量的变化。（6）设计意图：对教材的质疑、对权威的挑战瞬间点燃学生探究的热情,学生的思维活跃。出示初步改进的实验装置（图3），并对事先准备的对照组和实验组进行测温，观察发现两支温度计示数差别不大，不易读数，也就是实验现象不够明显。（7）质疑反思3：要想实验现象明显，如何进一步改进装置？学生讨论出各种方案，归纳起来从这两方面着手进行改进：一是减少热量的散失；二是提高温度计的准确程度。（8）创新实验装置如图4所示。设计意图：教师并不是突兀地把自己设计的实验方案和创新教具展示给学生观看，而是引导学生自主设计，待水到聚成之时再展示创新教具，让学生体验技术发明的过程，感受它是自己创新的成果，心中涌动成功的喜悦和自豪。（9）介绍创新实验装置。①用废弃的塑料瓶、玻璃瓶做成简易保温瓶，因为瓶壁厚，两瓶壁间气体不易对流，所以保温效果好。此外，材料透明，便于观察内部种子萌况。②探针温度计读数能精确到0.1℃，读数方便且能灵敏显示温度变化。③医用安培瓶的橡皮塞嵌在简易保温瓶的瓶塞上，因为它柔软，弹性好，所以便于探针的插入，探针温度计拔出不影响装置气密性。用医用安培瓶的瓶身取代集气瓶，系上细线吊入容器内，以便收集瓶内的气体。④绿豆种子很常见，用以代替小麦种子。设计意图：瓶瓶罐罐当器材，拼拼凑凑做实验，该创新教具巧妙地利用了生活废弃品，渗透了环保的理念，体现了科学就在身边的思想［1］。
7.4分组实验，验证假设（1）观看准备好的实验视频。（2）分组实验：检验氧气、二氧化碳和热量的变化，观察并记录实验现象。设计意图：该实验耗时较长，前期的实验准备在课前拍成视频，在课堂中先观看实验准备的视频，然后再分组实验，检验氧气、二氧化碳、热量的变化。
7.5归纳总结，建构概念（1）归纳总结：种子的呼吸作用吸收氧气，放出二氧化碳，释放能量，并指出植物体的所有器官的全部活细胞都在不停地进行呼吸作用。（2）建构种子作用的概念。①呼吸作用的定义。②呼吸作用的反应式：有机物+氧气活细胞二氧化碳+水+能量。③呼吸作用的意义。设计意图：学生在实验的基础上自主获取知识，建构概念，实现由感性认识上升到理性认识的飞跃。
7.6知识应用，拓展提升（1）农民伯伯为什么在施肥之前进行松土，目的是什么？（2）清晨到树林中锻炼是否科学？（3）水果如何保存才能预防腐烂？为什么？设计意图：科学知识来源于生活，最后回归于生活，植物的呼吸作用与我们日常的生产和生活是紧密相连的，能用学过的知识解释身边的现象。最后一个问题将知识进行拓展提升，提出影响植物呼吸作用的重要因素有温度、水分、氧气和二氧化碳的浓度等。
8教学反思
8.1实验及装置的创新以“植物呼吸作用的实验探究”为载体，运用创新技法中的组合法对教材实验进行改进与创新。创新装置巧妙地利用生活废弃品，更加贴近生活；改进后实验操作更加简单便捷，实验现象更加直观、明显。
