研究探索性实验
11.8第1章 科学探究与探究性实验教学2
• 二是实验式，即个体亲自 动手实验，通过分析实验 和总结实验结果来验证假 设的正确性和有效性。
4．得出和解释结论
•
在对假设进行验证的 基础上，个体概括、归 纳其发现，得出并解释 结论，形成关于某一现 象或问题的科学认识。
•
在此过程中，不仅要收集证据， 而且要将观察与实验的结果与自己 已有的知识经验联系起来，借助于 分析、推理提出现象或结果产生的 原因，并在实验证据和逻辑论证的 基础上建立各种变量间的联系，从 而形成以已有知识和当前观察与实 验结果为基础的新的理解。
二、科学探究的特征
•
由于知识经验、认知水平等 的差异，儿童与科学家的科学 探究在具体的表现形式上必然 存在着一定差异，但两者在本 质上是相同的，都属于科学探 究的范畴，具有科学探究的基 本特征。
1．问题性
科学探究作为一种个 体认识自然的活动，是以 科学问题为起点的。所谓 科学问题，是针对客观世 界中的物体或事件而提出 的。
(2)自主性
•
探究性实验是以学生的直接 经验为基础而实施的，在选择 和探求问题的过程中，学生可 以依据自己的兴趣、爱好、特 长等去参与活动，在此过程中， 他们始终处于紧张、积极、活 跃、兴奋的状态。
(3)过程性
•
与验证性实验重视获取 知识的目标不同，探究性实 验是注重过程性。它注重实 验过程中学生的思维方式、 个人体验及对信息的处理和 整合，注重培养学生的学习 能力和研究能力。
(1)提出问题
•
从日常现象或学习中，经 过老师或同学的启发，或独立 地发现一些有探究价值的化学 实验问题，并且能够清楚地表 达出来。所涉及的科学方法一 般有观察、阅读、调查、表达 等。
(2)猜想与假设
• 搜索原有知识经验，形成对实 验问题情境及其内部关系的初步理 解，建立起关于问题的猜想和假设， 这是—个动脑筋的过程，猜想必须 符合逻辑，同时又能有所创新和突 破，而且要有对猜想和假设作初步 论证的意识。所运用的科学方法有 预测、推理、形成假设。
实验类型分类
实验类型分类1.按照实验的组织方式不同,实验法可分为对照组实验和单一组实验。
2.按照实验的环境不同,实验法可分为实验室实验和现场实验。
3.按照实验的目的不同,实验法可分为研究性实验和应用性实验。
实验类型分哪几种分四种。
实验类型分为感知性实验、验证性实验、设计性实验、观察性试验，实验是根据科学研究的目的，尽可能地排除外界的影响，突出主要因素并利用一些专门的仪器设备，而人为地变革、控制或模拟研究对象，使某一些事物（或过程）发生或再现，从而去认识自然现象、自然性质、自然规律。
实验，指的是科学研究的基本方法之一。
根据科学研究的目的，尽可能地排除外界的影响，突出主要因素并利用一些专门的仪器设备，而人为地变革、控制或模拟研究对象，使某一些事物（或过程）发生或再现，从而去认识自然现象、自然性质、自然规律。
在胚胎中插入“汇报基因”，实时监视发育过程一颗受精卵细胞经历了怎样一番奇遇，才能以完整的人体被生下来？想要解开人体发育之谜，需要一股追本溯源的精神，以及一位能为科学抛开伦理的孕妇。
用人工合成病毒在胚胎细胞内插入一种能成像的“汇报基因”（如绿色荧光蛋白基因），就能追踪胚胎细胞内不同基因的活性。
随着胚胎细胞的分裂和分化，基因在胚胎各个发育阶段是如何开闭，将被一清二楚地看到。
这不只是让人们近距离地“感受”一下人体是怎么成形的，真正意义在于揭示如何引导干细胞分化来修复细胞损伤和治疗疾病，比较人和其他物种胚胎发分各种基因所起的作用。
胚胎成像意义重大，相对的，风险也不小——操作可能造成妊娠终止，搭载“汇报基因”的病毒载体也可能破坏胚胎DNA，给胎儿带来缺陷。
实验类型分为哪几种实验的目的和方式千差万别，根据不同的实验目的，实验设计可以划分为以下五种类型。
1演示实验实验目的是演示一种科学现象，中小学的各种物理、化学、生物实验课所做的实验都是这种类型的实验。
只要按照正确的实验条件和实验程序操作，实验的结果就必然是事先预定的结果。
物理实验的基本类型
物理实验的基本类型
一、按研究问题的质和量划分——定性实验、定量实验
●定性实验，是用以判定某因素是否存在，某些因素之间是否存
在关系的实验。
如：电流的磁效应、光的直线传播等
●定量实验，是用以测定某对象的数值，求出某些因素之间的数
量关系，或者用数量关系去表明某些规律的实验。
如：密度的
测量，研究加速度与力、质量的关系等实验
二、按实验的直接目的——探索性实验、验证性实验和判决性实验
●探索性实验，是指人们从事开创性的研究工作时，为了探寻自
然事物或现象的性质以及规律所及你想的实践活动。
如法拉第
电磁感应定律的发现、平抛运动规律等。
●验证性实验，当人们对研究对象有了一定的认识后，根据已知
的理论和实验，对一些物理现象的存在、原因或规律作出推测、提出假说或形成新的理论时，为了检验它们正确与否而设计的
实验。
如赫兹电磁波的实验，验证机械能守恒定律
●判决性实验，人们为了验证科学假说、理论或设计方案的正确
与否而设计的予以最后判决的实验。
如迈克尔逊-莫雷实验判决
了“以太”是不存在的
三、按实验手段——对比实验和模拟实验
●对比实验，是通过对照比较、分析研究的方法，达到异中求同
或同中求异，以揭示所研究事物的某种性质或规律的实验。
如
比热、密度等实验
模拟实验，物理学研究中，有时受客观条件的限制，不能对某些自然现象进行直接实验，这时就要人为地创造一定的条件或因素，在模拟的条件下进行实验。
四、从教学的角度——分组实验、演示实验、随堂实验、课外实验等。
探索性实验教学的实践
第 一 步 ，铁 跟 ０， 的反 应 分 两 种情 况 讨 论 ：
（ １）在潮 湿 的 空气 中发 生 缓 慢 氧化 生 成铁 锈 （ 主要 成分 是 Ｆ ， ） ｅ０ 。
（ ２） 在纯 氧 中燃烧 ，发生 剧 烈氧 化反 应生 成
Ｆｅ ０４ ３ 。
（１）铁生 锈是 因为铁 与 空 气接 触 ，和 空 气 中
的 ０， 合 所 致 。 化
反 应 条 件 不 同 ，对 化 学 反 应 的 结 果 影 响 很 大 ，培 养 学 生科 学 的学 习态 度 ，具 体 问题 要 具 体
２９
维普资讯
霉旌 西 屯
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得 全体学生学 习。
漆 等常 用手 段 ，“ 以致用 ” 的思 想得 到 了很好 的 学 体 现 。 我 因势 利 导 ，再 将 “ 电镀 ”烤蓝 ” 等 学 、“
生想 不 到 的方 法 提 出 ，学 生从 中体 会 出 “ 无 止 学 境” ，渴 求 化 学 知 识 的欲 望 愈 发 强 烈 。
法 ，获 得 知 识技 能 ，享 受 探 索 的乐 趣 ，形 成科 学 探索的基本能力 。
探 索 性 实 验 的 教 学 模 式
４ 收集 信息 ．
霹 油
一
、
４．引 导 学 生 仔 细 观 察各 支试 管 中 的 实 验 现
象。
１ 提 出问题 —。 ． ． ． 猜想与假设 —◆３ 制 定方 案一 ．
生探 索 的 实验 教 学 是 化 学课 堂 切 实 落实 素 质 教育 的最佳 切 人点 。通 过 实施 “ 索性 实验 教学 ” 探 ，可
据 假 设 制 定 实验 方 案 。 干
本科教学实验的分类研究
本科教学实验的分类研究摘要：现有本科教学实验存在分类标准含糊和实践中较难操作的问题。
根据科学实验的基本规范和教学环境下学生认识、能力发展的基本规律，本科教学实验可以划分为基础型、设计型、探究型三种类型。
它是一个在认识和能力发展上不断提升、在科学素养上由掌握具体操作方法到形成科学思维方式的锻炼培养过程。
关键词：教学实验；基础型实验；设计型实验；探究型实验目前，我国高校面向学生开设的教学实验“名目众多”，这主要是由于人们对实验的属性、内容、活动方式等进行了多角度的解读。
教学实验的多类型特征反映了实验教学的丰富性和复杂性。
然而，如果类型划分不合理，就会导致其教学目标的模糊以及实践中难以考察评价实验教学的有效性。
我们划分教学实验类型的目的，是为了对不同类型的教学实验赋予不同的教学目标、采取不同的教学方法、提出不同的考核评价要求。
一、对教学实验一般划分的分析教学实验分类研究在我国起步较晚，总体上看水平还不高。
目前我国学者从不同角度提出了教学实验的分类标准，大致有以下四种：第一种：按教学实验对培养学生实验能力的作用分为基础性实验、综合性实验、设计性实验、创新性实验。
第二种：按实验活动的方式分为验证性实验、探究性实验。
第三种：按课程设置为基础课、专业基础课、专业课三类，相应地把教学实验分为基础课实验、专业基础课实验、专业课实验。
第四种：按教学内容层次分为基础性实验、提高性实验。
上述各种分类中，以第一种最为常见。
我们经常看到的是，以其为基础又衍生了多种分类形式。
如按实验的教学功能分为：演示性实验、验证性实验、综合性实验、设计性实验和探索性实验。
按学生的认知规律分为：基础规范型实验、综合设计型实验、研究探索型实验。
按不同实验项目对实验教学开放的要求分为：基础性实验、综合性实验、设计性实验、研究探索性实验和创新性实验翻等。
下面我们对第一种分类方式存在的问题进行讨论。
首先，分类标准存在着一定的含糊性。
设计性实验是指由学生自行设计实验方案并加以实现的实验，它是从实验过程的角度来划分的。
探究性实验和验证性实验的区别
探究性实验和验证性实验的区别一、探究性实验与验证性实验的比较l、概念（1)探究性实验：指实验者在不知晓实验结果的前提下，通过自己实验、探索、分析、研究得出结论，从而形成科学概念的一种认知活动。
（2）验证性实验：指实验者针对已知的实验结果而进行的以验证实验结果、巩固和加强有关知识内容、培养实验操作能力为目的的重复性实验。
2、比较表3、复习探究和验证性实验要注意的问题：（1)分清实验组和对照组。
在设计实验时必须要有明确的标记，如用甲、乙、丙，或者是A、B、C或者1、2、3，总之让人以一目了然的感觉. 即对照原则：①空白对照：即不给对照组做任何处理。
如例9、11、12②条件对照：给实验组某种处理，给对照组另外一个条件处理。
如例1③自身对照：指对照组和实验组都在同一研究对象上进行。
例如鸡的阉割实验—-阉割前鸡的状况为对照组，阉割后的鸡为实验组.如例4、7④相互对照：不单独设置对照组,而是几个实验相互为对照，例如不同温度对酶活性的影响。
研究不同浓度下种子的萌发情况。
如例2、3、6、10（2）分析实验设计中的单一自变量。
即单一变量原则。
例如不同温度对酶活性的影响时，温度就是这一变量,而pH、底物浓度、酶浓度等就是无关变量，应设置为相同。
（3）注意实验操作步骤的前后顺序要有逻辑性(前因后果）,步步有理，环环相扣,各步骤要严密、完整. （4）注意实验用具与试剂及需要控制的实验条件。
（5）注意实验结果的观察、记录、分析和结论,确定对实验结果的观察内容和合适的观察方法，最后对结果作出科学的解释并得出正确的结论。
二、实验分析1、探究性实验的设计例题：绿豆种子萌发初期的生长主要是胚轴的伸长。
某研究性学习小组从一个农科所获得了一种复合肥料，他们想探究这种复合肥料溶液在什么浓度范围对绿豆萌发初期的生长促进作用最大。
请你利用下列材料，参与他们的实验设计。
材料：做好标记的大号培养皿若干个、刚萌发出一小段胚轴的绿豆种子若干组(10粒／组)、复合肥料颗粒、蒸馏水、脱脂棉、直尺等实验步骤：（1）配制一系列不同浓度的复合肥料溶液。
如何引导学生做好化学探究性试验
如何引导学生做好化学探究性试验基础教育课程改革强调改变学生的学习方式，提倡以自主、合作、探究为主的多样化学习方式。
化学是以实验为基础的学科。
如何通过实验教学使学生掌握化学基础知识，提高化学基本技能以及灵活运用化学知识的能力，是很多中学化学老师不断探索的问题，我通过多年的化学教学实践研究，逐步探索出通过实施探究性实验教学，来促进学生学习方式的转变，培养和发展学生的思维能力和创新能力。
那么，如何精心设计探究性试验的内容，引导学生适时、适度地进行探究性实验呢？一、巧妙设计探究性实验内容1.变演示实验为“讲解”和“试验”相结合“讲解”和“试验”相结合，与以往的演示实验相比，增加了学生自己动手的机会，让学生能够动手实验，与思维同步发展。
例如：在做铁丝在氧气中燃烧的实验时，大多数学生往往忽视瓶底产生的黑色固体（fe3o4）而只注意火星四射。
这时教师要注意及时讲解并提醒学生观察反应中产生的多种现象，特别强调对实验现象要作全面的观察，及时纠正学生的片面性和极端性。
2.用探索性实验替代验证性实验为增加实验的探索性，教师一改过去的验证性实验为探索性试验，来培养初中学生学习化学的思维。
为了确保实验的准确性，较好地完成课堂教学目标，教师设计一些问题，以便在课堂教学中循循善诱，适时点拨，让学生的思维实现由表象及本质，由感性认识到理性认识实现质的飞跃。
例如：在学习人教版化学的第三单元第一课题“水的组成”，做如何“电解水的实验”时，我设计了以下几个问题帮助学生来理解该试验：（1）从物理角度考虑水的导电性能如何？什么溶液才能做导体？如何使水的导电性能增强？（2）实验过程中你能观察到，两极有何现象出现？怎样计算两极产生的气体体积比？（3）两种气体分别为什么气体？怎样检测？通过这些问题的引导，学生对这一实验应该注意的问题已经做到心中有数，在实验的过程中学生不能立刻得出答案的问题，老师要及时点拨，这样学生的思维就会更加活跃，注意力更加集中，老师通过实验给学生得出结论。
探索性研究、描述性研究、解释性研究三者
中⽂名外⽂名拼⾳：词 性⽬录探索性研究、描述性研究、解释性研究三者解释性研究 解释性研究是指通过种种⽅法和⼿段对调查搜集来的各种资料进⾏整理分析，以阐明所了解到的社会现象发⽣原因，并预测其变化趋势的社会实践活动。
许多调查研究不但描述社会现象，⽽且⼒求解释社会现象，即阐述社会现象是为何发⽣和如何发⽣的。
解释性研究的⽬的，⼀是回答已经发⽣的社会现象为什么会发⽣和如何发⽣的问题，⼆是对已经发⽣的社会现象在何种条件下将导⾄另⼀社会现象发⽣的可能性进⾏预测。
拼⾳：jie shi xing yan jiu英语：Interpretive Approach任何⼀门科学中的研究问题都可以分为两⼤类：⼀类是描述现象，通常称为“描述性研究”，是⼀门科学发展的基础；另⼀类是探讨现象发⽣的原因和过程，称为“解释性研究”，是⼀门科学成熟的标志。
解释性研究 可以解答“为什么”的问题,能说明社会现象发⽣的原因,预测事物的发展后果,探讨社会现象之间的因果联系。
在发展⼼理学的研究中解释性研究所关⼼的是：影响⼼理发展的因素有哪些，这些因素的作⽤⽅式是什么，它们之间的关系是怎样的，解释性研究探讨的是⼼理发展的机制问题。
以⼀定的命题或假设为前提，运⽤演绎⽅法探讨事物之间的相关关系或因果关系的研究类型。
它的主要⽬标是回答“为什么”的问题。
社会学中，解释性研究注重对所研究的各种社会现象或事物的特性、内在联系、成因和规律作出明晰的理论说明或阐释。
这种阐述或回答是在理论的指导下，基于对经验资料的搜集、统计和分析来达到的。
它的⼀般程序是：先依据社会学理论形成研究的假设或命题，然后搜集⼤量的经验事实材料进⾏统计分析，以此来验证假设，并通过对假设的证实或证伪来解释事物间的各种关系，解释社会现象产⽣的原因。
解释社会现象的本质，说明社会现象间的因果关系，是社会研究的最重要的⽬的。
解释性研究在社会研究中占有相当重要的地位，是⼀种⽐探索性研究和描述性研究更深层的研究类型，也是社会学理论研究的⼀种主要形式。