科學(xué)探究實驗與實驗報告范文

本文格式為Word版下載后可任意編輯和復(fù)制第第頁科學(xué)探究實驗與實驗報告范文摘要：科學(xué)探究試驗是新課程著重介紹的學(xué)問點，同時又是當(dāng)前基礎(chǔ)教育課程改革的熱點、亮點和難點。本文對科學(xué)探究的六大要素逐一加以解釋，并以實例說明如何做好科學(xué)探究試驗及如何做試驗報告。

關(guān)鍵詞：科學(xué)探究科學(xué)探究試驗試驗報告提出問題猜想和假設(shè)試驗方案數(shù)據(jù)處理

作為當(dāng)前基礎(chǔ)教育課程改革的熱點、亮點和難點，《一般高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》對科學(xué)探究提出了明確要求，并指出：“高中物理課程應(yīng)促進同學(xué)自主學(xué)習(xí)，讓同學(xué)樂觀參加、樂于探究、勇于試驗、勤于思索。通過多樣化的教學(xué)方式，關(guān)心同學(xué)學(xué)習(xí)物理學(xué)問與技能，培育其科學(xué)探究力量，使其逐步形成科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神。”一般來講，我們進行科學(xué)探究都要遵循以下步驟或流程：

一、提出問題

“現(xiàn)代科學(xué)之父”愛因斯坦曾指出：“提出一個問題往往比解決一個問題更重要，由于解決一個問題或許僅僅是一個數(shù)學(xué)上的或試驗上的技能而已，而提出新的問題，新的可能性，從新的角度去看舊的問題，卻需要有制造性的想象力，而且標(biāo)志著科學(xué)的進步”。

問題是制造的先導(dǎo)，是思維的起點，具有問題意識是一個人有所創(chuàng)新的前提與基礎(chǔ)，是否具有問題意識，能否提出有價值的問題，是因循守舊之人與開拓創(chuàng)新之人的分水嶺。

我們提出的問題首先應(yīng)當(dāng)是科學(xué)的，不能反科學(xué)或偽科學(xué)，而且還必需是有價值的、有意義的、可以探究的、值得探究的。依據(jù)同學(xué)現(xiàn)有的學(xué)問，我們所能提出的問題應(yīng)根源于生活，但又高于生活，卻不能脫離生活和實際閱歷，提出的問題應(yīng)在其力所能及范圍之內(nèi)，即有力量應(yīng)用已有的物理學(xué)問，加上部分未知的物理學(xué)問，利用科學(xué)的方法與思想，或獨立或協(xié)作地予以解決。

提出問題后我們還必需明確問題，明確問題是為提出假設(shè)或大膽猜想奠定基礎(chǔ)。從物理學(xué)的角度較為明確地闡述該問題。

二、猜想和假設(shè)

讓同學(xué)做假設(shè)和猜想，就是依據(jù)已有的物理學(xué)問和試驗閱歷，對解決問題的方式和問題的答案提出猜想與假設(shè)，對試驗結(jié)果進行猜測。

愛因斯坦說過：“想象比學(xué)問更重要，由于學(xué)問是有限的，而想象力卻概括世上的一切，推動著科技的進步，并且是學(xué)問進化的源泉，嚴格地講，想象力是科學(xué)討論中的實在因素。”郅庭瑾先生認為，高中生業(yè)已具備以理論型為主的抽象規(guī)律思維力量，詳細體現(xiàn)在：①同學(xué)可以通過假設(shè)進行思維。根據(jù)提出問題、明確問題、提出假設(shè)、驗證假設(shè)的途徑，經(jīng)過一系列的抽象規(guī)律過程，達到目的。②同學(xué)思維業(yè)已具備預(yù)設(shè)性，在解決問題之前，同學(xué)已實行了肯定的方式和手段。③同學(xué)思維已漸進形式化。中同學(xué)開頭逐步地由詳細運算思維占優(yōu)勢進展為形式思維占優(yōu)勢，不僅能夠進行從特別到一般的歸納，而且能進行從一般到特別的演繹。高中生在他們的實踐與學(xué)習(xí)中，已能夠完成從詳細上升到理論，再由理論指導(dǎo)去獲得詳細學(xué)問的完整過程。④高中生思維活動中自我意識或監(jiān)控力量的明顯化。⑤同學(xué)思維能跳出舊框框，制造性思維已獲得快速進展，開頭追求新奇、獨特的東西，形成了自己對事物的獨特見解。為此，老師要鼓舞同學(xué)們大膽猜想，只有想象，才能盡可能多地突破舊有學(xué)問的羈索，打破時空的限制，對自己提出的問題盡可能地全方位思索。合理的或大膽的猜想往往閃耀著才智的火花，無意中的直覺往往可以打開解決問題的大門，激發(fā)制造的靈感，發(fā)揮自己的想象力量，一種大膽而有根有據(jù)的推斷往往也可以突破層層迷團，實現(xiàn)探究的目的。

三、制定試驗方案

方案是種思想，是個預(yù)設(shè)，只有經(jīng)過多次嘗試才能完善;方案是盞街燈，是座燈塔，指引著我們有目的有步驟地完成試驗或既定目標(biāo)。方案設(shè)計的好壞，直接關(guān)系到試驗步驟是否井然有序，關(guān)系到試驗數(shù)據(jù)是否真實牢靠、是否切實可信，關(guān)系到試驗結(jié)論是否有代表性、是否具有普遍性。伽利略抱負斜面試驗好就好在試驗設(shè)計的奇妙，設(shè)計的合理，設(shè)計的渾然天成。為此：①方案中的儀器應(yīng)選材合理，便于預(yù)備，不能要求過高。在確定試驗方案之前，應(yīng)首先學(xué)會正確操作和嫻熟操作，特殊要留意應(yīng)當(dāng)留意的事項。②探究過程應(yīng)盡量清楚，各步驟間連接流暢，表格設(shè)計合理，應(yīng)盡可能多地確定試驗方案，盡可能多地進行試驗，并由此比較各個方案的優(yōu)缺點，確定最佳方案，同時若其中某個試驗被確認失敗的話，也可以盡快選擇其他試驗方案。

四、進行試驗

依據(jù)試驗方案，根據(jù)說明書正規(guī)操作，操作時應(yīng)留意平安(包括儀器平安和人身平安)，試驗中要照實記錄數(shù)據(jù)和試驗現(xiàn)象等，利用觀看、試驗或其他方式方法，多渠道多形式地收集試驗數(shù)據(jù)和信息。

盡可能地收集試驗數(shù)據(jù)與信息，目的是盡量削減偶然誤差的干擾。收集到的信息越多，越有利于我們做定性分析;數(shù)據(jù)越多，越有利于我們做定量的計算。當(dāng)然，為了更好地靠近試驗結(jié)論，我們除了試驗手段外，還可以從多種信息源上采集和獵取信息，以彌補試驗手段的不足。

五、數(shù)據(jù)處理整理完所收集到的數(shù)據(jù)與信息后，就要對數(shù)據(jù)進行分析和處理，“應(yīng)用科學(xué)的思維方法，通過分析和歸納，找出規(guī)律，嘗試依據(jù)試驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)處理得出結(jié)論，并對試驗結(jié)果予以解釋和描述”，通過對試驗數(shù)據(jù)的處理，能得到哪些反饋呢?

用自己的語言去總牢固驗結(jié)論時，需要留意的是試驗結(jié)論一般應(yīng)具有以下特征：①條件相當(dāng)嚴格，不能任意擴大或縮小;②試驗方法相當(dāng)完善，當(dāng)然也有需要進一步完善的地方;③表述簡潔而嚴明，應(yīng)盡量用嚴密且精確?????的科學(xué)術(shù)語來描述，且具有相當(dāng)嚴謹?shù)囊?guī)律。

六、心得體會

通過試驗，吸取失敗的教訓(xùn)，積累勝利的閱歷。試驗后要提交試驗報告，報告中要科學(xué)地表述自己的探究思路、過程、方法和結(jié)論。踢過足球競賽的大都知道“我們在競賽中，既要注意自己的樂觀突破，又要注意團隊的團結(jié)合作”的道理，同樣在科學(xué)探究試驗中，自我自主探究與溝通協(xié)作也一樣重要。在合作中留意既要堅持自己的原則，有自己的思索、有自己的觀點、有自己的試驗方案，也要能夠樂觀聽取他人的建議，敬重他人的看法和成果。只有我們親身親歷科學(xué)探究，才能收獲一種習(xí)慣，養(yǎng)成一種意識，哺育一種力量，這對我們今后無論是學(xué)業(yè)還是事業(yè)都是極其重要的。

下面以“探究加速度與質(zhì)量、力之間的關(guān)系”的試驗為例，簡要探討如何進行科學(xué)探究和書寫試驗報告。

試驗原理及試驗方案：牛頓第肯定律告知我們，力并不是維持物體運動狀態(tài)的緣由，而是轉(zhuǎn)變物體運動狀態(tài)的緣由。簡而言之，物體運動狀態(tài)的轉(zhuǎn)變體現(xiàn)在速度的轉(zhuǎn)變上，而速度發(fā)生變化就表明物體具有加速度，因此可以說力是使物體產(chǎn)生(或具有)加速度的緣由。同是一輛靜止的汽車，施加的牽引力越大，至某一速度所需要的時間越短。由此我們不妨假設(shè)加速度與力成一次函數(shù)a=kf+b，同時假設(shè)b=0。假設(shè)成立與否，還需要用試驗探究和驗證。同時，物體的質(zhì)量越大即慣性越大，物體的運動狀態(tài)就越難以發(fā)生轉(zhuǎn)變，即加速度越小，由此我們不妨假設(shè)a=b+1/km，同時假設(shè)b=0。由此，我們現(xiàn)在所要探究的加速度是同時與力、質(zhì)量有關(guān)的，那么又有怎樣的關(guān)系呢?根據(jù)哲學(xué)上的觀點，物體運動狀態(tài)的變化狀況是由合外力(外因)和質(zhì)量(內(nèi)因)共同打算的，合外力和質(zhì)量兩個因素統(tǒng)一于影響物體運動狀態(tài)的轉(zhuǎn)變過程當(dāng)中，同時又是沖突的。合外力促使加速度的產(chǎn)生，質(zhì)量則維持原有狀態(tài)不變，阻礙加速度的產(chǎn)生。在物理學(xué)中我們討論一個物理量同時與兩個或多個物理量(或因素)有關(guān)的多元問題的基本方法就是掌握變量法，即先保持其他物理量(或因素)不變，逐步分析所求物理量與其中某一物理量的關(guān)系，而后總結(jié)出這幾個量之間的關(guān)系。因此，我們可以首先固定質(zhì)量，探究加速度與力之間的關(guān)系;而后固定合外力，探究加速度與質(zhì)量間的關(guān)系;最終總結(jié)出加速度與合外力、質(zhì)量的關(guān)系。

假如a=k1f成立，反映在a-f圖線上就應(yīng)當(dāng)是條過原點的傾斜的直線;假如a=k2m成立，反映在a-m圖線上就應(yīng)當(dāng)是條雙曲線，然而真實地推斷該圖線是否是雙曲線是比較簡單的，不過我們可以變換角度，將a與m成反比轉(zhuǎn)化為a與1/m成正比，即反映在a-1/m圖線上就是一條過原點的傾斜的直線。但加速度是不易測量的，因此我們需將其轉(zhuǎn)化為位移，而且我們所探求的主要是a與f、m間的關(guān)系，從另一個角度也說明無須求解a的實際值。設(shè)計試驗時使小車做初速度為0的勻加速直線運動，同時將小車放在相同的位置，并同時打開和關(guān)閉文件夾使兩小車運動的時間相等，由s=at2/2便可得出a1/a2=s1/s2。這樣就將加速度轉(zhuǎn)化為位移，以后做就好的多了。

教材給出了試驗裝置，但不甚好。一方面嚴格的光滑水平木板是沒有的，一般試驗室中的木板大都相當(dāng)粗糙，不符合試驗要求;另一方面，若往小盤中放砝碼，好多同學(xué)放置的大都不是比較勻稱，然而這樣做很簡單帶來相當(dāng)大的誤差。改進后的試驗裝置如下圖：

試驗器材：上部