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科學實驗報告4篇 實驗探究:科學推理與驗證

科學實驗報告是指科學研究過程中的重要成果之一,是科研人員對自己的實驗結果進行結論、總結、分析和解釋的文字形式。實驗報告的編寫對於科研工作的順利進行和科學成果的釋出具有重要的作用。本文將為大家詳細介紹科學實驗報告的撰寫方法和要點。

科學實驗報告4篇 實驗探究:科學推理與驗證

第1篇

摘要:科學探究實驗是新課程著重介紹的知識點,同時又是當前基礎教育課程改革的熱點、亮點和難點。本文對科學探究的六大要素逐一加以解釋,並以例項說明如何做好科學探究實驗及如何做實驗報告。

關鍵詞:科學探究 科學探究實驗 實驗報告 提出問題 猜想和假設 實驗方案 資料處理

作為當前基礎教育課程改革的熱點、亮點和難點,《普通高中物理課程標準》對科學探究提出了明確要求,並指出:“高中物理課程應促進學生自主學習,讓學生積極參與、樂於探究、勇於實驗、勤于思考。通過多樣化的教學方式,幫助學生學習物理知識與技能,培養其科學探究能力,使其逐步形成科學態度與科學精神。”一般來講,我們進行科學探究都要遵循以下步驟或流程:

“現代科學之父”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,因為解決一個問題也許僅僅是一個數學上的或實驗上的技能而已,而提出新的問題,新的可能性,從新的角度去看舊的問題,卻需要有創造性的想象力,而且標誌著科學的進步”。

問題是創造的先導,是思維的起點,具有問題意識是一個人有所創新的前提與基礎,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新之人的分水嶺。

我們提出的問題首先應該是科學的,不能反科學或偽科學,而且還必須是有價值的、有意義的、可以探究的、值得探究的。依據學生現有的知識,我們所能提出的問題應根源於生活,但又高於生活,卻不能脫離生活和實際經驗,提出的問題應在其力所能及範圍之內,即有能力應用已有的物理知識,加上部分未知的物理知識,利用科學的方法與思想,或獨立或協作地予以解決。

提出問題後我們還必須明確問題,明確問題是為提出假設或大膽猜想奠定基礎。從物理學的角度較為明確地闡述該問題。

讓學生做假設和猜想,就是根據已有的物理知識和實驗經驗,對解決問題的方式和問題的答案提出猜想與假設,對實驗結果進行預測。

愛因斯坦說過:“想象比知識更重要,因為知識是有限的,而想象力卻概括世上的一切,推動著科技的進步,並且是知識進化的源泉,嚴格地講,想象力是科學研究中的實在因素。”郅庭瑾先生認為,高中生業已具備以理論型為主的抽象邏輯思維能力,具體體現在:

①學生可以通過假設進行思維。按照提出問題、明確問題、提出假設、驗證假設的途徑,經過一系列的抽象邏輯過程,達到目的。

②學生思維業已具備預設性,在解決問題之前,學生已採取了一定的方式和手段。

③學生思維已漸進形式化。中學生開始逐步地由具體運算思維佔優勢發展為形式思維佔優勢,不僅能夠進行從特殊到一般的歸納,而且能進行從一般到特殊的演繹。高中生在他們的實踐與學習中,已能夠完成從具體上升到理論,再由理論指導去獲得具體知識的完整過程。

⑤學生思維能跳出舊框框,創造性思維已獲得迅速發展,開始追求新穎、獨特的東西,形成了自己對事物的獨特見解。為此,教師要鼓勵學生們大膽猜想,只有想象,才能儘可能多地突破舊有知識的羈索,打破時空的限制,對自己提出的問題儘可能地全方位思考。合理的或大膽的猜想往往閃爍著智慧的火花,無意中的直覺往往可以開啟解決問題的大門,激發創造的靈感,發揮自己的想象能力,一種大膽而有根有據的判斷往往也可以突破層層迷團,實現探究的目的。

方案是種思想,是個預設,只有經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實驗或既定目標。方案設計的好壞,直接關係到實驗步驟是否井然有序,關係到實驗資料是否真實可靠、是否切實可信,關係到實驗結論是否有代表性、是否具有普遍性。伽利略理想斜面實驗好就好在實驗設計的巧妙,設計的合理,設計的渾然天成。為此:

①方案中的儀器應選材合理,便於準備,不能要求過高。在確定實驗方案之前,應首先學會正確操作和熟練操作,特別要注意應該注意的事項。

②探究過程應儘量清晰,各步驟間銜接流暢,表格設計合理,應儘可能多地確定實驗方案,儘可能多地進行實驗,並由此比較各個方案的優缺點,確定最佳方案,同時若其中某個實驗被確認失敗的話,也可以儘快選擇其他實驗方案。

根據實驗方案,按照說明書正規操作,操作時應注意安全(包括儀器安全和人身安全),實驗中要如實記錄資料和實驗現象等,利用觀察、實驗或其他方式方法,多渠道多形式地收集實驗資料和資訊。

儘可能地收集實驗資料與資訊,目的是儘量減少偶然誤差的干擾。收集到的資訊越多,越有利於我們做定性分析;資料越多,越有利於我們做定量的計算。當然,為了更好地逼近實驗結論,我們除了實驗手段外,還可以從多種資訊源上採集和獲取資訊,以彌補實驗手段的不足。

整理完所收集到的資料與資訊後,就要對資料進行分析和處理,“應用科學的思維方法,通過分析和歸納,找出規律,嘗試根據實驗現象和資料處理得出結論,並對實驗結果予以解釋和描述”,通過對實驗資料的處理,能得到哪些反饋呢?

用自己的語言去總結實驗結論時,需要注意的是實驗結論一般應具有以下特徵:

②實驗方法相當完善,當然也有需要進一步完善的地方;

③表述簡潔而嚴明,應儘量用嚴密且準確的科學術語來描述,且具有相當嚴謹的邏輯。

通過實驗,汲取失敗的教訓,積累成功的經驗。實驗後要提交實驗報告,報告中要科學地表述自己的探究思路、過程、方法和結論。踢過足球比賽的大都知道“我們在比賽中,既要注重自己的積極突破,又要注重團隊的團結合作”的道理,同樣在科學探究實驗中,自我自主探究與交流協作也一樣重要。在合作中注意既要堅持自己的原則,有自己的思考、有自己的觀點、有自己的實驗方案,也要能夠積極聽取他人的建議,尊重他人的意見和成果。只有我們親身親歷科學探究,才能收穫一種習慣,養成一種意識,養育一種能力,這對我們今後無論是學業還是事業都是極其重要的。

下面以“探究加速度與質量、力之間的關係”的實驗為例,簡要探討如何進行科學探究和書寫實驗報告。

實驗原理及實驗方案:牛頓第一定律告訴我們,力並不是維持物體運動狀態的原因,而是改變物體運動狀態的原因。簡而言之,物體運動狀態的改變體現在速度的改變上,而速度發生變化就表明物體具有加速度,因此可以說力是使物體產生(或具有)加速度的原因。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。由此我們不妨假設加速度與力成一次函式a=kf+b,同時假設b=0。假設成立與否,還需要用實驗探究和驗證。同時,物體的質量越大即慣性越大,物體的運動狀態就越難以發生改變,即加速度越小,由此我們不妨假設a=b+1/km,同時假設b=0。由此,我們現在所要探究的加速度是同時與力、質量有關的,那麼又有怎樣的關係呢?按照哲學上的觀點,物體運動狀態的變化情況是由合外力(外因)和質量(內因)共同決定的,合外力和質量兩個因素統一於影響物體運動狀態的改變過程當中,同時又是矛盾的。合外力促使加速度的產生,質量則維持原有狀態不變,阻礙加速度的產生。在物理學中我們研究一個物理量同時與兩個或多個物理量(或因素)有關的多元問題的基本方法就是控制變數法,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係,而後總結出這幾個量之間的關係。因此,我們可以首先固定質量,探究加速度與力之間的關係;而後固定合外力,探究加速度與質量間的關係;最後總結出加速度與合外力、質量的關係。

如果a=k1f成立,反映在a-f圖線上就應該是條過原點的傾斜的直線;如果a=k2m成立,反映在a-m圖線上就應該是條雙曲線,然而真實地判斷該圖線是否是雙曲線是比較複雜的,不過我們可以變換角度,將a與m成反比轉化為a與1/m成正比,即反映在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,因此我們需將其轉化為位移,而且我們所探求的主要是a與f、m間的關係,從另一個角度也說明無須求解a的實際值。設計實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,並同時開啟和關閉資料夾使兩小車運動的時間相等,由s=2便可得出a2=s2。這樣就將加速度轉化為位移,以後做就好的多了。

教材給出了實驗裝置,但不甚好。一方面嚴格的光滑水平木板是沒有的,普通實驗室中的木板大都相當粗糙,不符合實驗要求;另一方面,若往小盤中放砝碼,好多同學放置的大都不是比較均勻,然而這樣做很容易帶來相當大的誤差。改進後的實驗裝置如下圖:

實驗器材:上部有凹槽的小車兩個,一端帶有定滑輪的長直木板兩個,大型資料夾一個,砝碼若干,勾碼若干,細線若干,刻度尺一把。

為記錄小車的加速度,我們可以採用打點紙帶,同時為避免小車與定滑輪的碰撞,可以在小車後拴兩條較長的細線,細線的另一端加以固定。本實驗方案捨棄砝碼盤,而採用勾碼,可以保證拉力在一條直線上,增減勾碼即改變了小車受到的拉力。在小車上增減砝碼的質量,即改變了小車的質量。

為得到近似光滑的長直木板,我們通常採用平衡摩擦力的方法:不加砝碼,不繫細線,試探著移動墊木,使放置在斜面上的小車近似做勻速直線運動,此時物體受g、n、f三個力的作用而處於平衡,合力為0,得gx=f,兩力的作用效果相互抵消,就相當於f不存在。

科學實驗報告4篇 實驗探究:科學推理與驗證 第2張

第2篇

實驗材料:製取一瓶二氧化碳備用,製取一瓶澄清的石灰水備用、燒杯一個

實驗過程:1)、將澄清的石灰水倒入燒杯中,觀察澄清的石灰水是什麼樣子的,

實驗材料:固體體脹演示器、酒精燈、火柴、水槽、冷水

實驗材料:細管、膠塞、平底燒瓶、紅顏色的水、水槽、熱水

(4)往水槽里加熱水,觀察細管裡水面的位置有什麼變化。

實驗材料:水槽、蠟燭、玻璃片、去掉底的飲料瓶、火柴

(1)把蠟燭放在水槽中點燃,罩上飲料瓶,擰緊瓶塞。觀察現象。

實驗結論:空氣中至少有兩種氣體,一種氣體支援燃燒,另一種氣體不支援燃燒。

第3篇

粉體真密度是粉體質量與其真體積之比值,其真體積不包括存在於粉體顆粒內部的封閉空洞。所以,測定粉體的真密度必須採用無孔材料。根據測定介質的不同,粉體真密度的主要測定方法可分為氣體容積法和浸液法。

氣體容積法是以氣體取代液體測定試樣所排出的體積。此法排除了浸液法對試樣溶解的可能性,具有不損壞試樣的優點。但測定時易受溫度的影響,還需注意漏氣問題。氣體容積法又分為定容積法與不定容積法。

浸液法是將粉末浸入在易潤溼顆粒表面的浸液中,測定其所排除液體的體積。此法必須真空脫氣以完全排除氣泡。真空脫氣操作可採用加熱(煮沸)法和減壓法,或兩法同時並用。浸液法主要有比重瓶法和懸吊法。其中,比重瓶法具有儀器簡單、操作方便、結果可靠等優點,已成為目前應用較多的測定真密度的方法之一。因此,本實驗採用比重瓶法。

1、瞭解粉體真密度的概念及其在科研與生產中的作用;

2、掌握浸液法—比重瓶法測定粉末真密度的原理及方法;

3、通過實驗方案設計,提高分析問題和解決問題的能力。

比重瓶法測定粉體真密度基於“阿基米德原理”。將待測粉末浸入對其潤溼而不溶解的浸液中,抽真空除氣泡,求出粉末試樣從已知容量的容器中排出已知密度的液體,就可計算所測粉末的真密度。

實驗儀器:真空乾燥器,比重瓶(2—4個);分析天平;燒杯。實驗原料:金剛砂。

1、將比重瓶洗淨編號,放入烘箱中於110℃下烘乾冷卻備用。

3、每次測定所需試樣的題記約佔比重瓶容量的1/3,所以應預先用四分法縮分待測試樣。

4、取300ml的浸液(實際實驗中為去離子水)倒入燒杯中,再將燒杯放進真空乾燥器內預先脫氣。浸液的密度可以查表得知。

5、在已乾燥的比重瓶(m0),裝入約為比重瓶容量1/3的粉體試樣,精確稱量比重瓶和試樣的的質量ms。

6、將預先脫氣的去離子水注入有試樣的的比重瓶內,到容器容量的2/3處為止,放入真空乾燥器內。啟動真空泵,抽氣約20—30min時暫停抽氣。

7、從真空乾燥器中取出比重瓶,向瓶內加滿浸液並在電子天平上稱其質量msl。

9、重複操作5。6。7。8測下一組資料,多次測量取平均值。

第4篇

?聲音是怎樣產生的》是湘教版科學教材四年級(上)《聲音》單元第二課的內容。本課在本單元中起承上啟下的作用。學生通過第一課《聽聽聲音》的學習,學生知道了我們周圍充滿著各種不同的聲音,我們也可以利用物體來製造出不同的聲音,但不知道聲音是怎樣產生的。本課在第一課的基礎上來研究、探索“聲音是怎樣產生的”,為後面《聲音是怎樣傳播的》、《控制聲音》等課的探究活動作好充分的知識準備。

?聲音是怎樣產生的》一課由兩個活動“觀察發聲的物體”和“自制小樂器”兩部分組成。聲音是怎樣產生的,研究時就要比較一下物體發聲時與不發聲時有什麼不同,讓學生從中探究發聲物體的共同特徵。這兩個活動是發展學生關於“聲音的產生”的科學概念的一系列有結構的探究活動,目的不僅是探究聲音產生的原因,更重要的是讓學生在活動中觀察和描述發聲體的狀態,在大量的科學事實的觀察和描述的基礎上建構“聲音是由於物體振動產生的”科學概念。

在進行本課學習前,作為四年級的學生對聲音是怎樣產生的這個問題肯定有自己的想法,因為學生通過自身的生活經驗、不同的資訊渠道獲得了一些聲音的知識。聲音是怎樣產生的?一是由外力的作用,但這不是主要原因,有外力不一定能產生聲音(如拉橡皮筋就不能發出聲音),更主要的是物體必須發生振動。通過課前瞭解,我們發現絕大多數的孩子們認為是物體敲打、碰撞、摩擦等原因產生了聲音,這是他們對聲音的最初認識。這些學生的認識和理解僅僅停留在聲音是由敲、拍、撥等外力作用下產生的,而並未真正關注物體本身的變化,即振動。對物體振動產生了聲音這個概念,即使有學生講出聲音是由物體振動產生的,實際上他們的認識也是很模糊的。在探究聲音產生的觀察實驗中,學生關注的往往是動作的本身,而不是發聲物體的變化,特別是物體之間摩擦也能聽到聲音,學生很難看到物體是否發生了振動,因此很難進行科學的概括和抽象。

通過對以上的分析與思考,我們認為本課的教學應尊重學生已有知識和經驗,在學生已有知識經驗的基礎上展開觀察實驗活動,引導學生從相同現象的觀察中進行抽象和概括,實現認識上的跨越。為此我設計時安排這麼幾個循序漸進的活動:①利用已有經驗使物體發聲,提出聲音是怎樣產生的;②觀察、收集發聲物體的變化特點,獲得“聲音是由振動產生的”的初步感性認識;③通過更多物體,採用實證與反證結合進一步證明“聲音是由振動產生的”的。

(1)通過觀察、比較發聲物體和不發聲物體的狀態,並對這一現象進行積極思考,探究聲音產生的原因。

(2)通過創設情景質疑-—猜想假設-—觀察實驗-—合作交流等方式,讓學生親歷科學探究過程之中的各個環節,培養學生掌握觀察現象-—提出問題-—推測結果-—實驗驗證—得出結論等思維方法。

(3)在動手實驗過程中,通過用看、摸、聽、說等方法進行探究。

在探究的過程中,積極大膽地闡述自己的發現;樂於與他人合作,養成細緻觀察的習慣和態度。

重點: 通過觀察、實驗、比較、討論、交流等活動,知道“聲音是由物體振動產生的”。 難點:如何引導學生從實驗中分析得出:聲音是由物體的振動產生的。

為了能夠順利完成整個探究活動,我根據課程標準的要求,把它分為四個部分:一、創設情境,引出問題;二、提出假設,實驗探究;驗證猜測。三、鞏固提高,拓展延伸;四、總結評價。課堂上讓學生通過運用看、摸、聽、說多種方法觀察發聲物體的特點,並對發生物體與不發聲物體進行觀察比較,就觀察到的現象進行積極思考。在這節課教學中,我先“扶”後“放”,始終貫穿小組合作實驗、觀察、對比、討論、交流相結合的教學方式,採用引出問題——提出假設——實驗探究——得出結論的科學研究方法,努力讓學生在探究過程中獲得知識、提高能力。

1、利用多媒體給學生提供創設問題的情景,激發學生的興趣,啟發學生思維。

2、利用課件出示本節課實驗記錄表及探究結論,突出重點。

3、利用展示平臺展示各小組的實驗記錄表,便於學生相互交流,形成正確的認識,得出科學的結論。

教師準備: 羊角錘、鐵釘、小木板、洗衣刷、音叉、裝水的水槽,砂紙 學生分小組準備:音叉、乒乓球、裝水的水槽、小鼓、彩色紙屑、小瓶水、口哨、 橡皮筋、實驗記錄表。

(2)、老師出示洗衣刷,砂紙,請一位學生演示用刷子在砂紙上來回刷。

問:剛才看到了這位學生做了什麼動作?你們聽到了什麼?

(3)、播放多媒體課件“豐富多彩的聲音”。小鳥歡快鳴叫、嘩嘩的流水聲、咚咚的鼓聲--------

在我們的生活中許多物體都能發出聲音,我們也不時地在聽各種聲音,那麼,聲音是怎麼產生的嗎?今天這節課我們就來研究這個問題。

(1)提問:誰來大膽的猜一猜究竟聲音是怎麼產生的?

(學生回答:敲打、摩擦、撞擊、彈撥、風吹、樂器發聲、語言說話)(板書)

(2)談話:剛才同學們所說的都是自己的一種看法,一種猜測。世界上許多偉大的發現都源於猜測。而要想知道聲音究竟是不是因為敲打、摩擦、撞擊、彈撥、碰撞等原因產生的,就要通過我們今天的觀察與實驗才能知道。

[設計意圖]:好的開頭是成功的一半,富有情趣的匯入能激發學生的興趣,為新課教學創造最佳的學習氛圍,通過創設情景敲鐵釘,邀請學生參與活動,聆聽豐富多彩的聲音。激發學生的學習興趣。

a、音叉——這是一種用鋼製成的u形的實驗儀器,用橡膠小槌輕輕敲擊它就會發出聲音。

b、使用方法:在使用音叉的時候,手要握住音叉柄,用小槌敲擊音叉的上端。(教師示範)

(1)、教師提出實驗要求(課件打出實驗要求):請各組分工協作,想辦法讓音叉發出聲音來,每個人製造聲音, 聲音不要太大,看誰想的辦法多,交流你們的方法,說說物體在發聲時你有什麼發現?認真觀察實驗現象,並把實驗現象記錄在報告單上。

①用橡膠小槌敲擊音叉,讓音叉發出聲音,然後將音叉迅速輕輕靠近水面,或者靠近靜

止不動的乒乓球,仔細看看有什麼現象發生?為什麼會出現這種現象?

(學生回答,教師同時板書:音叉在振動,引起水花四濺、有波紋、有水泡、乒乓球彈??

②我們讓音叉發出聲音後,用手摸摸或將音叉輕輕貼到臉上,有什麼感覺?為什麼會產生這樣的感覺?學生回答,音叉在振動教師同時板書:麻、癢)

③當我們用大小不同的力敲擊音叉時,聽一聽音叉發出的聲音有什麼不同?

④說一說音叉在不發出聲音時的狀態和發出聲音時的狀態。(學生回答,教師同時板書:音叉在不發出聲音時是平靜的、靜止的、不動的音叉發出聲音時的狀態是顫動的、動態、振動)

小結:通過剛才的實驗我們知道音叉產生的聲音是音叉在振動(顫動)時發出的。 剛才我們用哪些研究方法一起做了關於音叉的實驗?(學生回答:看、摸、聽、說) 下面我們就要用這些研究方法去研究隊鼓、橡皮筋、小瓶水、口哨不發出聲音時的狀態和發出聲音時的狀態。

1、談話:請同學們看看你們的實驗桌,老師為大家準備了一些實驗物品。誰來說一說都有些什麼?學生介紹實驗材料:小鼓、橡皮筋、小瓶水、口哨。你能想辦法讓它們發出聲音嗎?

(1)、將彩色紙屑放在小鼓鼓面上,敲響小鼓時小紙屑會怎樣?為什麼會這樣? (2)、吹響口哨時,口哨裡的小珠子會怎樣?為什麼會這樣?

6、交流彙報實驗現象,用實物投影儀向全班展示實驗記錄表

重點說說實驗物品在發出聲音時和不發出聲音時的狀態

①得出結論:所有的物體在不發出聲音時處於靜止的狀態,在發出聲音時處於振動(或顫動、擺動、晃動、搖動)的狀態。所以,聲音是由於物體的振動(或顫動、擺動、晃動、搖動)產生的。(課件打出)

教師適時引導:通過實驗研究,同學們發現物體發出聲音時的狀態有的顫動、有的擺動、有的晃動你們觀察得很仔細,說得也很正確,那麼我們能不能用一個更加科學、更加準確的詞語來代替這些詞語呢?那就是——振動。

講解:科學家發現,一個物體在力的作用下,會不斷重複地做往返運動。我們把這種運動叫做振動。(出示課件:振動。)