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實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法精選(九篇)

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實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法

第1篇:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法范文

一、設(shè)計(jì)和完成實(shí)驗(yàn)的基本方法

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題前要弄清的問題主要有如下幾個(gè)方面:①實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖鞘裁??是?yàn)證性實(shí)驗(yàn)還是探究性實(shí)驗(yàn)?②是定性實(shí)驗(yàn)還是定量實(shí)驗(yàn)?③自變量、因變量、因變量的體現(xiàn)指標(biāo)分別是什么?④如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組?⑤要求預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果還是實(shí)驗(yàn)結(jié)論?

從解題技巧的角度來(lái)看,總體上可以分以下幾步進(jìn)行:了解題目要求明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆治鰧?shí)驗(yàn)原理確定實(shí)驗(yàn)思路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期結(jié)果與分析。

1明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

實(shí)驗(yàn)的目的是解答實(shí)驗(yàn)題的指南。根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟煌瑢?shí)驗(yàn)分為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和探究性實(shí)驗(yàn)兩種。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑陬}目中往往以“驗(yàn)證……”“證明……”“探究……”“觀察……”“調(diào)查……”“鑒定……”“分離提純……”等形式呈現(xiàn)出來(lái)。

2變量的確定和原理

首先要確認(rèn)變量。變量包括自變量、因變量、無(wú)關(guān)變量等。自變量又稱之為操作變量、實(shí)驗(yàn)變量、實(shí)驗(yàn)因子,是實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)者所操縱的、對(duì)被測(cè)的反應(yīng)產(chǎn)生影響的變量。

自變量往往就隱藏在實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹?。確定方法是:往往要“驗(yàn)證什么”,“證明什么”,“探究什么”,“什么”就是自變量。

明確實(shí)驗(yàn)到底要解決什么問題,要用到生物學(xué)上的什么知識(shí)為實(shí)驗(yàn)的原理。

3確定實(shí)驗(yàn)思路

即根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理,并充分利用實(shí)驗(yàn)材料確定實(shí)驗(yàn)方案。對(duì)實(shí)驗(yàn)作出假設(shè),對(duì)可能產(chǎn)生的現(xiàn)象作出預(yù)測(cè)。

4設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟

根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理和思路,設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)操作步驟。要思考題中所給出的實(shí)驗(yàn)材料和試劑分別起什么作用,怎樣運(yùn)用。要注意以下兩點(diǎn):一是題中給出的實(shí)驗(yàn)試劑和材料一般應(yīng)充分利用;二是除非題目條件允許,否則不能自己隨意增加實(shí)驗(yàn)試劑和材料。由于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是一種開放性試題,可能存在多種實(shí)驗(yàn)步驟。此時(shí)應(yīng)遵循以下原則:科學(xué)性、簡(jiǎn)便性、可行性、可重復(fù)性。這些原則雖不用在答題中直接寫出來(lái),但卻必須體現(xiàn)出來(lái)!

5預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果

由于是正式實(shí)驗(yàn)前的設(shè)計(jì),實(shí)驗(yàn)結(jié)果是根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮陀嘘P(guān)的生物學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)的原理推理出來(lái)的,預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果要求全面而正確。只有預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果正確,才能得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

由于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)結(jié)果在“預(yù)料之中”,所以只需順理推之,將預(yù)料之中的結(jié)果寫下即可,當(dāng)然實(shí)驗(yàn)結(jié)論也只有一個(gè),即實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的問題;由于探究性實(shí)驗(yàn)結(jié)果未知,實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)就有多種可能,因此必須將可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果都寫下來(lái),結(jié)論當(dāng)然也就有多種可能,一般有正相關(guān)、負(fù)相關(guān)、無(wú)關(guān)三種。書寫方法一般為:“如果出現(xiàn)……(結(jié)果――實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象),則說(shuō)明……(結(jié)論)?!?/p>

二、實(shí)驗(yàn)的分組方法

1對(duì)照實(shí)驗(yàn)必不可少,且最好安排在第一組或最后一組并注明作對(duì)照。

2定性實(shí)驗(yàn):一個(gè)變量分兩組(如探究青霉素對(duì)酵母菌生長(zhǎng)的影響),兩個(gè)變量分三組(如探究水和氧氣對(duì)種子萌發(fā)的影響)。定量實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)組至少分三組,最好分五組,且設(shè)置變量要有梯度、有規(guī)律(如探究p對(duì)酶活性的影響)。

3分組要求:隨機(jī)、等量(數(shù)量)、相同(無(wú)關(guān)變量)、正常(健康)。

4分組后要編號(hào),實(shí)驗(yàn)組要連續(xù)、按規(guī)律排列。

5特例:僅有一個(gè)實(shí)驗(yàn)材料時(shí),先測(cè)定正常做對(duì)照,后施加變量做實(shí)驗(yàn)組。

三、從解題的角度出發(fā),實(shí)驗(yàn)步驟中應(yīng)該特別突出以下兩種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則

1對(duì)照原則

對(duì)照是實(shí)驗(yàn)控制的手段之一,通過設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn),可消除無(wú)關(guān)因子對(duì)結(jié)果的影響,增加實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度和說(shuō)服力。對(duì)照按形式和內(nèi)容不同,設(shè)置對(duì)照組有4種方法:

(1)空白對(duì)照:是指不做任何實(shí)驗(yàn)因素處理的對(duì)照組。值得注意的是,不給對(duì)照組任何處理因素是相對(duì)實(shí)驗(yàn)組而言的,實(shí)際上對(duì)照組還是要做一定的處理,只是不加實(shí)驗(yàn)組的處理因素。

(2)條件對(duì)照:給實(shí)驗(yàn)組某種處理,給對(duì)照組另外一個(gè)條件處理,例如“驗(yàn)證甲狀腺激素促進(jìn)小動(dòng)物發(fā)育”實(shí)驗(yàn)中,其對(duì)照如下表示:[6][BG(!][BDG2,K3,K5,K8,K6]缸別飼料方式對(duì)照[BG3,K3,K5,K8ZQ,K6]

A等量飼料適量未經(jīng)處理的甲狀腺激素實(shí)驗(yàn)組[BG2]

B等量飼料不加激素空白對(duì)照組[BG3]

C等量飼料飼喂甲狀腺激素抑制劑條件對(duì)照組

(3)自身對(duì)照:自身對(duì)照是指不另設(shè)對(duì)照組,實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組在同一對(duì)象上進(jìn)行。如植壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)。例如雞的實(shí)驗(yàn)――處理前雞的狀況作為對(duì)照組,處理后的雞作為實(shí)驗(yàn)組。

(4)相互對(duì)照:不單獨(dú)設(shè)置對(duì)照組,而是幾個(gè)實(shí)驗(yàn)相互為對(duì)照,例如不同溫度對(duì)酶活性的影響。

2單一變量原則

控制其他因素不變,而只改變其中某一因素,觀察其對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。單因子變量原則有兩層含義:一是確保“單因子變量”的實(shí)驗(yàn)觀察,即不論一個(gè)實(shí)驗(yàn)有幾個(gè)實(shí)驗(yàn)因子,都應(yīng)做到一個(gè)實(shí)驗(yàn)因子對(duì)應(yīng)觀察一個(gè)反應(yīng)因子。二是確?!皢我蜃幼兞俊钡牟僮饕?guī)范,即實(shí)驗(yàn)中盡可能避免無(wú)關(guān)因子及額外因子的干擾。

第2篇:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法范文

一、分清實(shí)驗(yàn)的類型

化學(xué)實(shí)驗(yàn)分為定性實(shí)驗(yàn)和定量實(shí)驗(yàn)兩種,定性實(shí)驗(yàn)就是根據(jù)某種物質(zhì)的性質(zhì)鑒定該物質(zhì)的存在與否。定量實(shí)驗(yàn)是測(cè)定某種物質(zhì)的各種成分的含量。在整個(gè)高中化學(xué)的教學(xué)中,定性實(shí)驗(yàn)比較多,像制取某種物質(zhì),物質(zhì)鑒別、鑒定、推斷,物質(zhì)性質(zhì)檢驗(yàn),實(shí)驗(yàn)操作順序或裝置排列順序的連接,分離混合物或從混合物中提取某物質(zhì)。定性要求能排除其他的干擾并有明顯的現(xiàn)象;定量實(shí)驗(yàn)遇到的比較少,主要像測(cè)定物質(zhì)的純度,確定物質(zhì)的組成(某化合物的定量組成、混合物中各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)),測(cè)定化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,測(cè)定某些中學(xué)化學(xué)常用計(jì)量(某元素的相對(duì)原子質(zhì)量、阿伏加德羅常數(shù)等),定量實(shí)驗(yàn)要求準(zhǔn)確地測(cè)定物質(zhì)的量。

二、定性實(shí)驗(yàn)和定量實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本步驟

1.提出實(shí)驗(yàn)研究課題(實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?。?shí)驗(yàn)?zāi)康囊笫菍?shí)驗(yàn)的出發(fā)點(diǎn)和歸宿,因此在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)前,必須對(duì)實(shí)驗(yàn)的目的要求相當(dāng)明確。

2.確定實(shí)驗(yàn)原理。要求在明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡幕A(chǔ)上,綜合運(yùn)用學(xué)過的知識(shí),通過類比、遷移、分析,主要是從原理合理、操作簡(jiǎn)單、原料易得且利用率高、無(wú)污染而確定(選擇或擬出)實(shí)驗(yàn)原理的。

3.選擇實(shí)驗(yàn)用品。根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的和原理,以及反應(yīng)物和生成物的性質(zhì)、反應(yīng)條件等,合理選擇實(shí)驗(yàn)所需的儀器和藥品。

4.設(shè)計(jì)裝置步驟。根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?,以及選用的實(shí)驗(yàn)儀器和用品,設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)操作步驟,并繪制或識(shí)別相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置圖。

5.觀察現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑砗瓦^程,預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)將觀察到的現(xiàn)象,以及實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶⒁涗浤男?shù)據(jù)等。

6.分析得出結(jié)論。根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察的現(xiàn)象和數(shù)據(jù),通過分析、計(jì)算、圖表、推理等處理,得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

7.對(duì)實(shí)驗(yàn)方案作出評(píng)價(jià)。根據(jù)題目所要求的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,?duì)實(shí)驗(yàn)所采取的原理、實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果等作出優(yōu)與劣、好與壞等的分析和評(píng)判,并在評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上作出改進(jìn)。

三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)必須遵循的原則

1.科學(xué)性原則。這是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的首要原則。它指設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)原理、操作順序、操作方法等時(shí),必須與化學(xué)理論知識(shí)以及化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法論相一致。如驗(yàn)證鹵代烴中的鹵素原子,不能直接加入硝酸銀溶液,因?yàn)辂u代烴中的鹵素原子不是可以自由移動(dòng)的離子,故必須先加入強(qiáng)堿水溶液或強(qiáng)堿的醇溶液使鹵素原子變成鹵素離子,再加入稀硝酸中和過量的堿,最后加入硝酸銀溶液看沉淀的顏色。

2.可行性原則??尚行栽瓌t是指設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí),所運(yùn)用的實(shí)驗(yàn)原理在實(shí)施時(shí)切實(shí)可行,而且所選用的化學(xué)藥品、儀器、設(shè)備、實(shí)驗(yàn)方法等在現(xiàn)行的條件下能夠滿足。

3.簡(jiǎn)約性原則。這是指化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)要盡可能地采用簡(jiǎn)單的裝置或方法,用較少的步驟及實(shí)驗(yàn)藥品,在較短的時(shí)間內(nèi)來(lái)完成實(shí)驗(yàn)的原則。

4.安全性原則。這是指實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免使用有毒藥品或具有一定危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)操作。如需要點(diǎn)燃可燃性氣體應(yīng)先檢驗(yàn)氣體的純度再點(diǎn)燃,防治發(fā)生爆炸;需要用到有毒氣體的反應(yīng),最后一定要進(jìn)行尾氣處理:可燃性氣體的點(diǎn)燃,氯氣可用氫氧化鈉溶液吸收。

四、實(shí)驗(yàn)操作的一般步驟

1.連接組裝儀器,按照從下到上,從左到右的順序。

2.檢驗(yàn)裝置的氣密性,先使儀器和大氣不再直接相通,然后形成氣壓差,再根據(jù)現(xiàn)象能保持壓差的,氣密性良好。

3.裝入藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這一步需要認(rèn)真觀察現(xiàn)象,需要測(cè)量數(shù)據(jù)的要進(jìn)行幾次求平均值以減少誤差。

4.拆卸裝置,需要注意防止發(fā)生倒吸,像用排水制備氣體的裝置需要先從水中撤出導(dǎo)氣管再撤酒精燈。

第3篇:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法范文

一、化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則

不依規(guī)矩,無(wú)以成方圓。探究性實(shí)驗(yàn)也不是天馬行空的想象,它要遵循一定的原則。在設(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn)時(shí)主要遵循以下原則:(1)目的性原則。(2)科學(xué)性原則。(3)創(chuàng)新性原則。(4)啟發(fā)性原則(5)簡(jiǎn)約性原則。(6)安全性原則。(7)趣味性原則。(8)可行性原則。以上各原則是滲透在整個(gè)探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程中的,我們可以在設(shè)計(jì)的時(shí)候不斷地修正,使我們的設(shè)計(jì)方案達(dá)到最佳效果。

二、化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本方法

探究性實(shí)驗(yàn)的基本內(nèi)容是:課題、假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、預(yù)期、完成實(shí)驗(yàn)、觀察并記錄結(jié)果、分析結(jié)果、得出結(jié)論。針對(duì)這些內(nèi)容,在教學(xué)實(shí)踐中,我們進(jìn)行了探索,總結(jié)了一些基本的方法。

(一)認(rèn)真研讀教材,充分挖掘探究性實(shí)驗(yàn)課題

我們的教材是化學(xué)知識(shí)的集合體,多數(shù)教材中的實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn),這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的探究能力就比較不利,因此,需要教師進(jìn)行研究改進(jìn),把能夠改成探究性的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn),或者自己設(shè)計(jì)新的探究性的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué),從而提高學(xué)生的探究能力。

《化學(xué)反應(yīng)原理》是高中化學(xué)階段的重難點(diǎn)內(nèi)容,抽象且枯燥,實(shí)驗(yàn)多為驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)。因此,《化學(xué)反應(yīng)原理》中的實(shí)驗(yàn)就需要教師進(jìn)行改進(jìn),力求充分利用好化學(xué)實(shí)驗(yàn),使學(xué)生參與進(jìn)來(lái),用探究性的實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生加深理論知識(shí)的理解。例如,魯科版《化學(xué)反應(yīng)原理》第三章第四節(jié)講解酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,書本上是直接給出反應(yīng)原理和實(shí)驗(yàn)步驟。雖然是定量實(shí)驗(yàn),我們也可以增加其探究性,可以先給出測(cè)定NaOH溶液濃度的多種方案,如用滴定管實(shí)驗(yàn)、燒杯實(shí)驗(yàn)、試管實(shí)驗(yàn),然后讓學(xué)生討論各種方案的準(zhǔn)確性、可行性、最終確定實(shí)驗(yàn)方案。

(二)積極總結(jié)經(jīng)驗(yàn),建立一套探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的“套路”

進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)不是說(shuō)什么都要從頭開始,什么都要從四面八方思考,這樣的話效率很低,而且可能會(huì)偏離教材的主題。我們?cè)诮虒W(xué)實(shí)踐中既要懂得思考、探究、創(chuàng)新,也要懂得積累經(jīng)驗(yàn),優(yōu)秀的經(jīng)驗(yàn)會(huì)讓我們事半功倍。經(jīng)過一輪高中教學(xué)實(shí)踐,我們總結(jié)了一些常用的“套路”。

1.加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器的探究設(shè)計(jì)

把基本實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行組裝、改進(jìn)、優(yōu)化,這是培養(yǎng)學(xué)生思維和動(dòng)手能力的重要方法。比如,講解啟普發(fā)生器時(shí),先讓學(xué)生思考討論原理,并總結(jié)其優(yōu)缺點(diǎn),等學(xué)生掌握理解后,就可以開始讓學(xué)生探究:如何用實(shí)驗(yàn)室的其他儀器組裝成類似啟普發(fā)生器原理的裝置?教師可以先給出一些基本儀器,然后讓學(xué)生組裝。

讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)是探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容,教師應(yīng)設(shè)計(jì)更多的這種類型的探究性實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生不斷嘗試,以提高運(yùn)用的能力。

2.豐富對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的探究設(shè)計(jì)

對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的探究很多樣化,為了豐富學(xué)生的思維,提高運(yùn)用和創(chuàng)新能力,教師應(yīng)該進(jìn)一步豐富對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的探究設(shè)計(jì)。例如,魯科版高中化學(xué)選修《化學(xué)反應(yīng)原理》第二章第3節(jié)中,在探究濃度、溫度、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響時(shí),書本的確是設(shè)計(jì)了探究性的實(shí)驗(yàn),但是書上的探究實(shí)驗(yàn)都是針對(duì)一個(gè)因素的單獨(dú)對(duì)比探究,然后分別進(jìn)行分析討論,得出獨(dú)立的結(jié)論,這就為學(xué)生減輕了探究的難度。如果我們能夠在該實(shí)驗(yàn)探究完后,將三個(gè)因素綜合起來(lái),設(shè)計(jì)新的內(nèi)容讓學(xué)生進(jìn)一步探究,那就可以大大提高學(xué)生綜合運(yùn)用的能力。

3.重視對(duì)實(shí)驗(yàn)異?,F(xiàn)象的探究設(shè)計(jì)

對(duì)于化學(xué)實(shí)驗(yàn),經(jīng)常因?yàn)樗幤凡患?,反?yīng)條件的不同而出現(xiàn)不同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。當(dāng)出現(xiàn)這種狀況時(shí),要及時(shí)啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行思考,并找出原因,還可以讓學(xué)生思考是否有改進(jìn)的方法,從而提高思考能力和創(chuàng)新能力。比如,魯科版高中化學(xué)選修《化學(xué)反應(yīng)原理》第一章第3節(jié),做銅鋅原電池演示實(shí)驗(yàn)時(shí),以鋅和銅為電極,稀硫酸為電解液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),理想的現(xiàn)象是銅電極表面有氣泡產(chǎn)生,而鋅電極沒有。但是實(shí)際演示會(huì)遇到的情況是:兩電極都有氣泡產(chǎn)生,甚至有的出現(xiàn)鋅極產(chǎn)生的氣泡遠(yuǎn)多于銅極。這時(shí)就要引導(dǎo)學(xué)生思考:為什么鋅極也有氣泡產(chǎn)生?進(jìn)而分析出是因?yàn)殇\中含有碳等雜質(zhì),鋅本身和雜質(zhì)形成許多微小的原電池,所以有氣泡冒出,從而加深對(duì)原電池原理的認(rèn)識(shí),也增強(qiáng)學(xué)生積極思考的意識(shí)。

4.擴(kuò)展對(duì)生活應(yīng)用實(shí)驗(yàn)的探究設(shè)計(jì)

新課程改革要求:加強(qiáng)課程內(nèi)容與學(xué)生生活以及現(xiàn)代社會(huì)和科技發(fā)展的聯(lián)系,關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和經(jīng)驗(yàn),精選終身學(xué)習(xí)必備的基礎(chǔ)知識(shí)和技能。如果我們能很好地引導(dǎo)學(xué)生將實(shí)驗(yàn)與生產(chǎn)生活聯(lián)系起來(lái),一方面,可以使學(xué)生感到化學(xué)就在身邊,從而提高學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣;另一方面,可以使學(xué)生清楚所學(xué)的知識(shí)能用來(lái)做什么和怎么做,從而對(duì)化學(xué)的本質(zhì)和價(jià)值有一個(gè)正確的認(rèn)識(shí),體現(xiàn)高中化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)的時(shí)代性。比如,魯科版高中化學(xué)選修《化學(xué)反應(yīng)原理》第一章第3節(jié)中探究原電池反應(yīng)原理時(shí),可以在講完原電池的組成條件后,讓學(xué)生用家里面的材料自己組一個(gè)原電池,讓學(xué)生動(dòng)腦、動(dòng)手,提高理論運(yùn)用于生活的探究能力,激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣。

第4篇:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法范文

關(guān)鍵詞:油膜法,量程的設(shè)計(jì)制作,粉膜密度,最大擴(kuò)展面積,被測(cè)大約值

 

1 問題的提出

油膜法測(cè)分子大小實(shí)驗(yàn)實(shí)質(zhì)是以用粉膜法測(cè)量出單分子油膜面積為核心,這是因?yàn)橛退岱肿哟笮∈歉鶕?jù)單分子油膜面積計(jì)算而得。根據(jù)測(cè)量技術(shù)的一般規(guī)律,要測(cè)量物體的面積,必須要先知道被測(cè)面積的范圍或大約值,然后根據(jù)測(cè)量范圍或大約值選擇或設(shè)計(jì)制作一個(gè)恰當(dāng)量程的測(cè)量?jī)x器,這樣才能正確地測(cè)量出被測(cè)面積。但是,現(xiàn)行教材編寫的“油膜法”實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)中沒有提及應(yīng)作為測(cè)量(實(shí)驗(yàn))條件之一的被測(cè)單分子油膜面積范圍或大約值,更未提及其重要作用,造成測(cè)量(實(shí)驗(yàn))條件的缺失,也沒有提及需要設(shè)計(jì)制作恰當(dāng)量程的實(shí)驗(yàn)器,這也許是受測(cè)量目標(biāo)是分子的直徑的影響所致,以致在實(shí)驗(yàn)方法上對(duì)教師和學(xué)生產(chǎn)生了誤導(dǎo),造成現(xiàn)行實(shí)驗(yàn)方法的盲目。畢業(yè)論文,被測(cè)大約值。那么,被測(cè)單分子油膜面積的大約值應(yīng)如何得出?撒有痱子粉的淺水盤是否能成為一個(gè)可設(shè)計(jì)制作面積量程的實(shí)驗(yàn)器?解決了這二個(gè)問題就能改變?cè)袑?shí)驗(yàn)方法的盲目性,極大地提高實(shí)驗(yàn)的成功率。

2 實(shí)驗(yàn)觀察及分析

通常所說(shuō)痱子粉的“厚度”其實(shí)是痱子粉單個(gè)微粒在水表面排列的緊密程度,簡(jiǎn)稱粉膜密度。

從成功的實(shí)驗(yàn)中可觀察到淺水盤里粉膜和液膜的物理變化過程:用放大鏡可觀察到粉膜是由痱子粉微粒及微粒之間的間隙組成,間隙越小,粉膜密度越大。當(dāng)油酸溶液滴入淺水盤后,浮在水面上的油酸溶液迅速向四周擴(kuò)展,形成以酒精為主的多分子層薄膜,壓迫粉膜使微粒之間的間隙迅速減小直至微粒幾乎緊密排列(在淺盤面積有限條件下),此時(shí)油酸溶液薄膜擴(kuò)展到最大面積,也就是粉膜內(nèi)空擴(kuò)展到最大面積,其等效圓直徑稱粉膜內(nèi)空最大擴(kuò)展直徑,此時(shí)粉膜密度最大。隨著酒精的快速揮發(fā)油酸溶液薄膜面積快速減小,最后形成面積比油酸溶液薄膜的最大擴(kuò)展面積有適度減少的單分子油膜。同時(shí),隨著油酸溶液薄膜面積的減小,因水表面張力的作用粉膜隨之?dāng)U張,粉膜內(nèi)空輪廓隨之收縮,最后粉膜緊緊包圍著所形成的單分子油膜。由上述的實(shí)驗(yàn)觀察及分析得出的概念和結(jié)論在下面的論述中將引用到。

3 被測(cè)單分子油膜直面積(直徑)大約值的得出

被測(cè)單分子油膜直面積大約值(簡(jiǎn)稱被測(cè)面積大約值)的得出似乎有點(diǎn)隱蔽,不像一張白紙的面積大約值可以直接用經(jīng)驗(yàn)來(lái)估計(jì)或粗測(cè)而得。(如果字?jǐn)?shù)太多,這句可以刪去)

眾所周知,學(xué)生做實(shí)驗(yàn)都必須先由實(shí)驗(yàn)教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),所以作為實(shí)驗(yàn)條件的被測(cè)面積大約值需要由實(shí)驗(yàn)教師在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)確定。建議在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí),按一滴油酸溶液擴(kuò)展成單分子油膜的面積占淺水盤面積的30~40%來(lái)配制油酸溶液,這里把由實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)得出的并加以實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的由一滴油酸溶液擴(kuò)展成單分子油膜的面積看作為被測(cè)單分子油膜直面積大約值,其等效圓直徑簡(jiǎn)稱被測(cè)直徑大約值,作為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)條件。當(dāng)然也可以給出一個(gè)被測(cè)面積的范圍。

4 實(shí)驗(yàn)器的量程及量程的設(shè)計(jì)制作

為了能清楚地說(shuō)明測(cè)量單分子油膜直徑(面積)的實(shí)驗(yàn)器(下簡(jiǎn)稱實(shí)驗(yàn)器)的量程,將實(shí)驗(yàn)器與電壓表比較,并忽略次要因素,即假定粉膜內(nèi)空為圓形并且在收縮時(shí)以圓形向淺水盤中心收縮。

根據(jù)上述假設(shè),可以想象,如果過淺水盤的盤底中心畫上有毫米刻度的直角坐標(biāo),就可以透過液面從刻度上讀出粉膜內(nèi)空的直徑。畢業(yè)論文,被測(cè)大約值。與電壓表比較,有刻度的淺水盤的盤底相當(dāng)于電壓表的刻度盤;直徑會(huì)隨著油酸溶液薄膜面積的縮小而變小的粉膜內(nèi)空輪廓相當(dāng)于電壓表的表針;粉膜內(nèi)空最大擴(kuò)展直徑(面積)就是實(shí)驗(yàn)器的量程,如同電壓表的滿偏值(量程)。

如本文第一部分所述,實(shí)驗(yàn)器量程的設(shè)計(jì)制作必須使得實(shí)驗(yàn)器的量程適度大于被測(cè)單分子油膜面積大約值,這猶如用一個(gè)A表頭設(shè)計(jì)制作一個(gè)量程適度大于被測(cè)電壓大約值的電壓表。

那么實(shí)驗(yàn)器的量程即粉膜內(nèi)空最大擴(kuò)展直徑(面積)與什么有關(guān)?顯然與粉膜密度即撒粉量有關(guān),即一定的撒粉量對(duì)應(yīng)著確定的量程,所以可設(shè)想這樣制作實(shí)驗(yàn)器的量程:我們最好能夠一邊撒粉一邊測(cè)量實(shí)驗(yàn)器的量程,直至量程適度大于被測(cè)單分子油膜直徑(面積)大約值為止,但這又是不可能的,因?yàn)榉勰?nèi)空最大擴(kuò)展直徑(面積)是在擴(kuò)展的油酸溶液薄膜條件下反映出來(lái),但是我們又必須在不滴油酸溶液情況下制作出量程,這是一個(gè)矛盾。

經(jīng)多次探索和試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)可以用氣膜來(lái)代替液膜來(lái)制作實(shí)驗(yàn)器的量程,具體原理和操作如下:

對(duì)正淺水盤中心垂直吹氣,吹出的氣體在水面上形成氣膜將痱子粉膜推開,在淺水盤中央形成被粉膜包圍的圓形氣膜區(qū)。吹氣時(shí)要逐漸加力,直至氣膜區(qū)不再擴(kuò)展為止,即吹氣氣壓要超過最大擴(kuò)展面積對(duì)應(yīng)的最小氣壓,此時(shí)粉膜幾乎被氣膜壓迫到密度最大狀態(tài),氣膜區(qū)亦擴(kuò)展到最大面積,簡(jiǎn)稱最大擴(kuò)展面積,其直徑稱最大擴(kuò)展直徑。

實(shí)驗(yàn)證明,在直徑10~20厘米范圍內(nèi),在粉膜中氣膜區(qū)的最大擴(kuò)展面積是油酸溶液薄膜形成的粉膜內(nèi)空最大擴(kuò)展面積的1~0.96倍左右,所以可近似認(rèn)為這二個(gè)最大擴(kuò)展面積相等,因此可認(rèn)為氣膜區(qū)最大擴(kuò)展直徑就是實(shí)驗(yàn)器的量程。

所以在撒粉過程中,只要不斷地測(cè)量氣膜區(qū)的最大擴(kuò)展直徑(用比較法測(cè)量,在下面介紹),當(dāng)最大擴(kuò)展直徑適度大于被測(cè)單分子油膜直徑大約值時(shí),即可停止撒粉,從而得到恰當(dāng)?shù)牧砍?,此時(shí)粉膜的密度就恰到好處,就能有效地測(cè)出單分子油膜的面積。

在設(shè)計(jì)制作實(shí)驗(yàn)器的量程時(shí),考慮到各種因素的影響,一般取量程是被測(cè)直徑大約值的1.08~1.3倍。

5 實(shí)驗(yàn)方法

1、分組實(shí)驗(yàn)前,實(shí)驗(yàn)教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)先給出被測(cè)單分子油膜直徑大約值。

2、采用在盤中心撒粉的方法撒痱子粉。畢業(yè)論文,被測(cè)大約值。畢業(yè)論文,被測(cè)大約值。在中心印有十字線的透明淺水盤里注入適量的清水,在淺水盤的中心不停地撒痱子粉,由于水表面張力的作用痱子粉會(huì)均勻地向四周擴(kuò)散,待痱子粉向中心合攏穩(wěn)定后,即可形成密度均勻的粉膜。

3、制作恰當(dāng)量程的實(shí)驗(yàn)器。

先在一張白紙上畫上二個(gè)同心圓,一個(gè)直徑為被測(cè)直徑大約值的1.08倍,一個(gè)直徑為被測(cè)直徑大約值的1.3倍,并過圓心劃十字線,在未撒粉之前將白紙放進(jìn)淺盤底部中心位置,透過淺水盤可看到同心圓。

在痱子粉撒放到一定程度且痱子粉向中心合攏穩(wěn)定后,用嘴或用直徑為6毫米的塑料軟管垂直對(duì)著淺水盤中心吹氣,如果氣膜區(qū)最大擴(kuò)展直徑大于外同心圓,則在粉膜末合攏之前繼續(xù)撒痱子粉,如此反復(fù)數(shù)次直至氣膜區(qū)圓周介于二個(gè)同心圓之間,即可停止撒粉。此時(shí)實(shí)驗(yàn)器的量程就適度大于被測(cè)直徑大約值,粉膜的密度恰到好處。然后按常規(guī)進(jìn)行后幾步的操作,如果所形成的油膜面積比油酸溶液薄膜的最大擴(kuò)展面積略有收縮,則實(shí)驗(yàn)成功。由于所形成的單分子油膜輪廓并非圓形,仍然要用坐標(biāo)紙測(cè)量其面積。如果撒粉過量導(dǎo)致氣膜區(qū)最大擴(kuò)展直徑小于內(nèi)同心圓,可在粉膜中心舀去少量痱子粉。

最后說(shuō)明一下使用痱子粉的注意問題:要使用新開啟包裝的痱子粉,使用后要密封,以保證粉膜的擴(kuò)張趨勢(shì)。畢業(yè)論文,被測(cè)大約值。(如果字?jǐn)?shù)太多,這句可以刪去)

綜上所述,看似簡(jiǎn)單的撒痱子粉的操作其實(shí)是實(shí)驗(yàn)器量程的設(shè)計(jì)制作的過程,所以學(xué)生做油膜法測(cè)分子大小實(shí)驗(yàn),首先要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)器的直徑量程的設(shè)計(jì)制作,這是整個(gè)實(shí)驗(yàn)中最為關(guān)鍵的一步。畢業(yè)論文,被測(cè)大約值。新的實(shí)驗(yàn)方法增大了學(xué)生的動(dòng)手和動(dòng)腦程度,并且有一定的趣味性,容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

(參考文獻(xiàn)可以不要)

1陳守仁,工程檢測(cè)技術(shù),中央廣播電視大學(xué)出版社,1984.

2夏艷萍,用油膜法估測(cè)分子的大小實(shí)驗(yàn)技巧,物理通報(bào),2010,(1):93

第5篇:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法范文

一、非常規(guī)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵和價(jià)值

《高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》指出,“實(shí)驗(yàn)室的課程資源不僅限于實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)有設(shè)備,學(xué)生身邊的物品和器具也是重要的實(shí)驗(yàn)室資源”。有研究者(張偉,2005)從資源開發(fā)和利用的角度將物理實(shí)驗(yàn)分為兩大類:非常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)和常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)。“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn),主要就是指利用學(xué)生熟悉的生活易得物品、廢舊材料、器具、人體或人體局部以及兒童玩具等開發(fā)進(jìn)行的一類體現(xiàn)自創(chuàng)性、體驗(yàn)性、趣味性、簡(jiǎn)易性、生活化的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)[2]。

人們?cè)诮虒W(xué)實(shí)踐中早就發(fā)現(xiàn),與使用“廠家生產(chǎn)的專門器材”做的實(shí)驗(yàn)相比,開發(fā)“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)對(duì)于實(shí)現(xiàn)物理課程標(biāo)準(zhǔn)提出的“知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀”三維課程目標(biāo)具有獨(dú)特的作用,是常規(guī)實(shí)驗(yàn)所無(wú)法取代的,因而是一種有待深入開發(fā)的重要物理課程資源。其深層教育價(jià)值主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面:

對(duì)教師而言,熱衷于實(shí)驗(yàn)研究,致力于實(shí)驗(yàn)開發(fā),會(huì)極大地提高教師自身的教學(xué)水平和教研水平。尤其在非常規(guī)實(shí)驗(yàn)的開發(fā)中,教師將發(fā)現(xiàn),自己需要不斷地學(xué)習(xí)和提升自我的理論素養(yǎng),特別是學(xué)習(xí)新技術(shù)、新材料、新發(fā)明的有關(guān)知識(shí)。在提升自我素質(zhì)的同時(shí),也將使更多的學(xué)生體會(huì)到物理學(xué)習(xí)的樂趣、意義和價(jià)值,為學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),起到很好的引領(lǐng)和示范作用。

對(duì)學(xué)生而言,非常規(guī)實(shí)驗(yàn)具有取材的熟悉性、結(jié)構(gòu)的形象性、操作的簡(jiǎn)單性、現(xiàn)象的直觀性等特點(diǎn)。利用這些特點(diǎn),一方面,學(xué)生可以通過熟悉的生活用品所發(fā)生的物理現(xiàn)象去探索物理本質(zhì),這將會(huì)大大拉近學(xué)生與物理的距離,也更好地體現(xiàn)了“從生活走向物理,從物理走向生活”的新課程理念;另一方面,非常規(guī)實(shí)驗(yàn)由于其取材的便利性和制作的簡(jiǎn)單性,可以使實(shí)驗(yàn)器材在數(shù)量上得以保證,這就可以使更多的學(xué)生能夠參與到實(shí)驗(yàn)方案的制定、實(shí)驗(yàn)器具的制作和實(shí)驗(yàn)過程的操作體驗(yàn)中去。在此過程中,學(xué)生的主體地位得以突出,學(xué)習(xí)興趣得以激發(fā),探究的主動(dòng)性和積極性將大大提升。這樣做不僅更有利于促進(jìn)學(xué)生手腦并用、發(fā)展學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力,同時(shí)這也是對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法教育的很好平臺(tái)和途徑。因此,英、美等發(fā)達(dá)國(guó)家,十分重視這類實(shí)驗(yàn)的開發(fā)與應(yīng)用。在我國(guó),雖然這類物理實(shí)驗(yàn)在中學(xué)物理教材中早有體現(xiàn),在物理教學(xué)中早有運(yùn)用,對(duì)其教學(xué)功能也有一些專題研究,但仍沒有引起物理教育領(lǐng)域的普遍重視,既缺乏深入的理論探討,更缺乏系統(tǒng)有效的實(shí)踐探索[3]。

非常規(guī)實(shí)驗(yàn)的開發(fā)對(duì)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效開展,具有非常重要的理論意義和實(shí)踐價(jià)值。不僅可以解決經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)中學(xué)實(shí)驗(yàn)器材不足的困難,為實(shí)現(xiàn)教育的公平性奠定資源基礎(chǔ);同時(shí),也可以為農(nóng)村中學(xué)實(shí)驗(yàn)裝備政策提供有益的宏觀政策參考和有效的具體方案支持。

這里需要強(qiáng)調(diào)的是,“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)并不是“非科學(xué)”和“無(wú)目的”,恰恰相反,它追求科學(xué)本質(zhì)、崇尚科學(xué)精神,注意培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì),追求豐富的教育內(nèi)涵和全維課程目標(biāo)的達(dá)成。

二、信息交合法簡(jiǎn)介

非常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)的開發(fā)是一種創(chuàng)造性的活動(dòng),所以實(shí)驗(yàn)的開發(fā)必須以創(chuàng)造學(xué)理論為指導(dǎo)。據(jù)有關(guān)研究資料顯示,現(xiàn)已有數(shù)百種創(chuàng)造技法。學(xué)習(xí)這些創(chuàng)造技法,將會(huì)大大開闊我們的視野和實(shí)驗(yàn)開發(fā)的思路。其中信息交合法就是大家公認(rèn)的在各領(lǐng)域中應(yīng)用非常廣泛的一種創(chuàng)造技法。

信息交合法是華夏研究院思維技能研究所所長(zhǎng)許國(guó)泰副教授于1983年首創(chuàng)的一種在信息交合中進(jìn)行創(chuàng)新的思維方法。簡(jiǎn)言之,就是把物體的總體信息按照其特征和該物體與人類實(shí)踐活動(dòng)相關(guān)的用途分解成若干個(gè)要素,并把這兩種信息要素分別設(shè)為信息標(biāo)的X軸與Y軸,兩軸垂直相交,構(gòu)成“信息反應(yīng)場(chǎng)”,每個(gè)軸上各點(diǎn)的信息可以依次與另一軸上的信息交合,從而產(chǎn)生新的信息。

信息交合法有兩個(gè)基本論點(diǎn):一是不同信息的交合可產(chǎn)生新信息;二是不同聯(lián)系的交合可產(chǎn)生新聯(lián)系。依據(jù)這一原理,人們?cè)谡莆找欢ㄐ畔⒌幕A(chǔ)上,通過交合與聯(lián)系可以獲得新的信息,提出新的創(chuàng)造設(shè)想。比如,獨(dú)輪自行車本來(lái)與碟、碗、勺等日常生活物品沒有必然聯(lián)系,但雜技演員將它們交合在一起,就構(gòu)成了精彩的雜技節(jié)目。同樣,生活中的各種物品表面上本來(lái)也是互不相干的信息,但通過一個(gè)實(shí)驗(yàn)主題,我們就可以把它們巧妙地聯(lián)系在一起,為物理教學(xué)服務(wù)。

三、基于信息交合的非常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路

任何一項(xiàng)新實(shí)驗(yàn)的開發(fā),總要針對(duì)某一具體問題。非常規(guī)實(shí)驗(yàn)開發(fā)的問題來(lái)源主要包括以下三個(gè)方面[4]:(1)來(lái)自物理教學(xué):為引出某一概念或規(guī)律,為突出教學(xué)重點(diǎn),突破教學(xué)難點(diǎn)等,均可考慮設(shè)計(jì)一個(gè)新的實(shí)驗(yàn);(2)來(lái)自于生活用品或材料:生活中的大量物品,大到冰箱、彩電、錄像機(jī),小到一枚硬幣、紙杯、鉛筆、尺子和橡皮等,都具有物理實(shí)驗(yàn)開發(fā)和利用的價(jià)值;(3)來(lái)自于其它學(xué)科:即借助其它學(xué)科的原理、方法、設(shè)備、裝置等為物理教學(xué)服務(wù)。如醫(yī)學(xué)上打吊針的裝置就是一件很好的物理儀器,它里面的水總能保持勻速下滴而不受水面高度變化的影響。

【案例1】“來(lái)自物理教學(xué)”的非常規(guī)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路

下面我們將任選一個(gè)實(shí)驗(yàn)主題“壓強(qiáng)”進(jìn)行非常規(guī)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)嘗試,具體說(shuō)明基于信息交合法的非常規(guī)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路:其設(shè)計(jì)依據(jù)也包括三個(gè)方面:首先,教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定;其次,教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn);第三,還要考慮學(xué)校擁有的實(shí)驗(yàn)條件和當(dāng)?shù)厣瞽h(huán)境資源的可利用情況。具體設(shè)計(jì)程序如圖所示[5]。

圖1 “非常規(guī)”實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的一般程序

第一步,確定中心,即確定實(shí)驗(yàn)的主題和實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo),也就是零坐標(biāo)的設(shè)定——突破壓強(qiáng)教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn),即通過實(shí)驗(yàn)探究,幫助學(xué)生形成壓強(qiáng)的概念,理解壓強(qiáng)公式,并知道如何根據(jù)需要增大或減小壓強(qiáng)。

第二步,劃坐標(biāo)線,即圍繞實(shí)驗(yàn)主題,確定坐標(biāo)的橫軸和縱軸——分別為實(shí)驗(yàn)材料和影響壓強(qiáng)大小變化的兩個(gè)因素,即受力面積S和壓力F。

第三步:注標(biāo)點(diǎn),在信息標(biāo)上注明有關(guān)信息點(diǎn)。這是應(yīng)用信息交合法的最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。根據(jù)控制變量法的原則,圍繞控制物體“受力面積和壓力”兩個(gè)變量來(lái)考察“壓力的作用效果”來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)材料的選擇。根據(jù)本課題要求,我們把實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)重點(diǎn)確定為尋找生活中具有“同一物體各端面積不同”結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的物品或器具上。為此,我們首先把實(shí)驗(yàn)材料分為文具、服飾(包括鞋)、日常用品、常見工具、人體結(jié)構(gòu)(或膚覺的利用)以及其它類別;然后通過發(fā)散思維,盡可能多地列舉出身邊環(huán)境中方便獲取的每一類可供利用的資源。

本課題中,基本符合要求的實(shí)驗(yàn)材料有:(1)文具類:一頭削尖的鉛筆、中性筆或筆芯、文具盒、筆筒、長(zhǎng)方形橡皮、墨水瓶、書籍等;(2)服飾類(包括鞋):冰鞋、旱冰鞋、高跟鞋與平底鞋等;(3)日常用品:板凳、桌子、椅子、肥皂、圖釘、勺子、杯子、筷子、兩端粗細(xì)不均的各類瓶子等;(4)常見工具:釘子、刀具、螺絲刀、錐子、斧頭、鏟子等;(5)人體結(jié)構(gòu)(或膚覺的利用):腳與膝蓋、指肚與指甲、手指與手掌、站立與趴下等;(6)其它類:磚塊、硬紙盒等,或者還可以利用木材、泡沫板等材料自制一些具有“同一物體各端面積不同”結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的物品。同時(shí),為了突出壓力作用效果,便于學(xué)生觀察和體驗(yàn),加深學(xué)生對(duì)“壓強(qiáng)”概念的理解,我們還需要選擇以下實(shí)驗(yàn)材料對(duì)實(shí)驗(yàn)效果進(jìn)行放大:如細(xì)沙、海綿、泡沫板、橡皮泥等,如圖2所示。

圖2 “壓強(qiáng)”概念實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路

第四步:相交合,確定實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方案。即以一標(biāo)線上的信息為母本,以另一標(biāo)線上的信息為父本,相交和后可產(chǎn)生新信息;接著對(duì)這些信息進(jìn)行可行性分析和評(píng)估,篩選出有價(jià)值的創(chuàng)造設(shè)想。比如橫坐標(biāo)上的信息“受力面積”與縱坐標(biāo)上的信息“文具”相結(jié)合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):根據(jù)一頭削尖的鉛筆、中性筆或筆芯、文具盒、筆筒、長(zhǎng)方形橡皮、墨水瓶等文具都具有“一端粗一端細(xì)或兩端面積不同”的結(jié)構(gòu)特征,可設(shè)計(jì)如下學(xué)生實(shí)驗(yàn):讓學(xué)生把鉛筆(或中性筆)夾在兩手的食指之間,稍稍用力,體驗(yàn)兩手指的不同感覺:與鉛筆尖端接觸的手指會(huì)感覺痛,同時(shí)會(huì)看到指肚凹進(jìn),而與筆端接觸的手指僅有擠壓感。通過這種短暫的體驗(yàn)就可以使學(xué)生充分理解:為什么在壓力相等的情況下,受力面積越小,壓力的作用效果就越明顯——即壓強(qiáng)的值也就越大。

【案例2】“來(lái)自生活物品或材料”的非常規(guī)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路

我們選擇生活常見物品——飲料瓶作為實(shí)驗(yàn)材料,說(shuō)明實(shí)驗(yàn)開發(fā)思路。根據(jù)信息交合法的設(shè)計(jì)原則,我們首先要把飲料瓶的各種物理特性一一列舉出來(lái),如形狀規(guī)則,上端呈圓錐漏斗形,下端多呈圓柱形、空心、底面向內(nèi)凹成碗狀;質(zhì)地柔軟、皮薄易裁剪和加工;可用瓶蓋密封;導(dǎo)熱性良好,遇熱易變形;導(dǎo)電性差,絕緣性好;相同的飲料瓶具有相同的物理性質(zhì)等等;其次,列舉中學(xué)物理教學(xué)中有關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究課題,進(jìn)行發(fā)散思維和集中思維。如探究凸透鏡成像規(guī)律、壓強(qiáng)與受力面積的關(guān)系、滑動(dòng)摩擦與滾動(dòng)摩擦、物體的浮沉條件、聲音的產(chǎn)生與傳播、熱傳導(dǎo)現(xiàn)象、靜電現(xiàn)象、慣性等等。第三,以飲料瓶的各種特性為信息標(biāo)的X軸,以相關(guān)的物理實(shí)驗(yàn)課題為信息標(biāo)的Y軸,兩軸垂直相交,即構(gòu)成“信息反應(yīng)場(chǎng)”。最后,我們讓每個(gè)軸上各點(diǎn)的信息依次與另一軸上的信息交合,研究可以產(chǎn)生哪些新的、有價(jià)值的信息,并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。具體如下:

選擇飲料瓶的形狀特性,與信息標(biāo)Y軸上的信息相結(jié)合,可以產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)研究課題有:進(jìn)行滑動(dòng)摩擦力與滾動(dòng)摩擦力大小的比較研究;利用飲料瓶?jī)啥嗣娣e不同的特點(diǎn),在瓶中裝入一定量的的沙子后,研究壓強(qiáng)的大小與受力面積的關(guān)系;如果裝入的是不同量的水,則可以探究聲音的音調(diào)。具體做法是:在幾個(gè)飲料瓶中盛入不同深度的水,將瓶口移至嘴邊吹氣,可以聽到不同音調(diào)的聲音產(chǎn)生??諝庵蕉痰?,音調(diào)越高,反之,空氣柱越長(zhǎng),音調(diào)越低。

選擇飲料瓶在擰緊瓶蓋之后具有很好的密封性的特點(diǎn),自制“浮沉子”實(shí)驗(yàn)裝置,用以研究物體的“浮沉條件”;可以演示氣體液化現(xiàn)象:擰開瓶蓋,滴入幾點(diǎn)乙醚,擰緊瓶蓋后,稍待一會(huì),蒸發(fā),乙醚液體不見了。當(dāng)用手?jǐn)D壓瓶體時(shí),乙醚液體重新出現(xiàn)在瓶壁上。這表明壓縮氣體體積,氣體被液化。

選擇飲料瓶質(zhì)地柔軟、易裁剪的特性,可設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)裝置:第一,用燒熱的針尖在一個(gè)大飲料瓶底端燙一個(gè)小孔,并用膠帶暫時(shí)封住,在將瓶中裝滿水,用來(lái)研究液體壓強(qiáng)和深度的關(guān)系;第二,將飲料瓶的瓶底剪掉,用氣球的膠膜包住并繃緊,在用細(xì)線固定??梢杂脕?lái)演示液體對(duì)容器底部和側(cè)壁壓強(qiáng)的變化;第三,用大飲料瓶與玻璃管和橡膠塞配合,可以制作一個(gè)溢水杯,驗(yàn)證阿基米德原理等等。

選擇飲料瓶透明、易密封的特性,可以演示光的直射、反射、折射現(xiàn)象。具體做法是:找一個(gè)比較大的飲料瓶,在其中充滿香煙(或是衛(wèi)生香)的煙霧,擰緊瓶蓋,就制成了一個(gè)簡(jiǎn)單的光路顯示器。用激光筆從瓶底照向瓶口,能清晰地顯示光在同一種物質(zhì)中沿直線傳播。若將瓶底放在平面鏡上,用激光筆從側(cè)面向瓶底的平面鏡照射時(shí),會(huì)清晰地觀察到入射光線和反射光線,給學(xué)生留下深刻的反射現(xiàn)象的表象。若一半是盛有未澄清的石灰水,一半是煙霧時(shí),從側(cè)面向石灰水面照射時(shí),會(huì)清晰地觀察到光的入射光線和折射光線。

此外,選擇飲料瓶皮薄、易導(dǎo)熱的特性,可以研究熱傳導(dǎo)現(xiàn)象;選擇相同的飲料瓶具有相同的物理性質(zhì)這一特點(diǎn),可以充當(dāng)?shù)攘恐匚铮贿x擇飲料瓶異變形的特點(diǎn)可以演示力的作用效果與力的三要素;可以驗(yàn)證大氣壓強(qiáng)的存在等等。

綜上所述,借助信息交合法,將會(huì)大大開拓我們非常規(guī)實(shí)驗(yàn)的開發(fā)思路,突破思維定勢(shì),使實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)不再是件令人生畏、遙不可及的事情。普通人只要掌握了一定的創(chuàng)造技法,在思考問題時(shí)學(xué)會(huì)有意識(shí)地利用這些技法,就一定可以開發(fā)出更多的非常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 張偉,郭玉英.非常規(guī)物理實(shí)驗(yàn):有待深入開發(fā)的重要物理課程資源.物理教師,2005(9).

[2] 張偉等.論“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)地位.課程.教材.教法,2007(12).

[3] 張偉等.論高師物理師范生“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力的培養(yǎng).教師教育研究,2007(5).

第6篇:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法范文

關(guān)鍵詞:用戶體驗(yàn);大數(shù)據(jù);體驗(yàn)設(shè)計(jì);數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)

1用戶行為和數(shù)據(jù)采集

1.1用戶行為和用戶行為分析

所謂用戶行為,簡(jiǎn)單地說(shuō)就是用戶在使用一個(gè)產(chǎn)品對(duì)發(fā)生的所有行為,包括瀏覽、搜索、預(yù)覽、點(diǎn)評(píng)、購(gòu)買、下載、支付、停留時(shí)間,甚至是翻頁(yè)、滾動(dòng)等。只要用戶有所點(diǎn)擊,就產(chǎn)生用戶行為。而用戶行為分析,就是將用戶行為的數(shù)據(jù)通過各種方式方法進(jìn)行研究,其目的是了解用戶的行為習(xí)慣,從而發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品存在的問題,有助于產(chǎn)品的正向發(fā)展,提高業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)化率。

1.2數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集就是在應(yīng)用側(cè),將用戶行為有目的地進(jìn)行布點(diǎn)采集,并根據(jù)目的進(jìn)行行為分析,從而發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)或運(yùn)營(yíng)中的問題。這種方式非常通用且有效,其主要優(yōu)點(diǎn)如下:首先,用戶行為的數(shù)據(jù)是系統(tǒng)記錄的,是非??陀^的數(shù)據(jù),能真實(shí)地反映用戶行為。在很多調(diào)研過程中,特別是需求調(diào)研,用戶往往表示什么都想要,但是實(shí)際上產(chǎn)品出來(lái)后用戶使用得很少。數(shù)據(jù)采集的分析可避免這個(gè)問題,它是用戶操作行為的真實(shí)反映。其次,數(shù)據(jù)采集可以進(jìn)行比較可信的定量問題分析。定量調(diào)研往往遇到的很大的一個(gè)瓶頸就是樣本量是否足夠。數(shù)據(jù)采集作為記錄用戶使用數(shù)據(jù)的方式,可以收集可觀量的數(shù)據(jù),很好地反映出定量問題。最后,數(shù)據(jù)采集研究也是一種非常經(jīng)濟(jì)又快速的方式,只要掌握方法,就可以隨時(shí)輸出。

2數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

2.1數(shù)據(jù)采集的方式

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以Avatar采集為主要方式,就是在頁(yè)面的各處進(jìn)行埋點(diǎn),用戶只要進(jìn)行點(diǎn)擊就會(huì)統(tǒng)計(jì)次數(shù),如點(diǎn)擊界面的某個(gè)按鈕的次數(shù)、跳轉(zhuǎn)到某個(gè)界面的次數(shù)等。獨(dú)立數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)是最簡(jiǎn)單的一種計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)方式,即有一次算一次,沒有相關(guān)的聯(lián)系。這種方式多適用于統(tǒng)計(jì)頁(yè)面點(diǎn)擊率、轉(zhuǎn)化率(如業(yè)務(wù)的購(gòu)買、下載等),能夠非常直觀清晰地反映出統(tǒng)計(jì)結(jié)果。這類獨(dú)立的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)在技術(shù)上非常簡(jiǎn)單,門檻較低,很容易被使用。關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)分析是另外一種相對(duì)比較復(fù)雜的方式。這類數(shù)據(jù)需要?jiǎng)幼骱蛣?dòng)作關(guān)聯(lián),分析兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)作之間存在的關(guān)聯(lián),其實(shí)就是挖掘動(dòng)作之間的聯(lián)系。通過這種方式,能夠?qū)τ脩粜袨檫M(jìn)行預(yù)測(cè),發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間存在的互相關(guān)系。這種關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)對(duì)于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)分析更加有效,能夠分析出部分流程方面的問題。這類數(shù)據(jù)系統(tǒng)需要專門的用研分析,根據(jù)產(chǎn)品的特點(diǎn)和需要了解的問題,分析布點(diǎn)的位置,再進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。由于這種數(shù)據(jù)分析具有復(fù)雜性,所以其數(shù)據(jù)采集沒有那么普及。此外,互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品還有很多的數(shù)據(jù),比如業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)的數(shù)據(jù)(業(yè)務(wù)的下載量、購(gòu)買量等,主要記錄業(yè)務(wù)的經(jīng)營(yíng)狀況)對(duì)于用戶的行為分析比較難以有直接的關(guān)系。因此,我們所說(shuō)的用戶行為數(shù)據(jù)還是以前兩種數(shù)據(jù)為主。

2.2數(shù)據(jù)采集分析

采集了很多的數(shù)據(jù),但如何才能好好地利用?對(duì)于移動(dòng)互聯(lián)的產(chǎn)品,如果去問是否有采集用戶數(shù)據(jù)?回答一般都是有。如果繼續(xù)問你們?cè)趺蠢眠@些數(shù)據(jù)?答案可能就會(huì)不夠理想。這些數(shù)據(jù)采集之后大多不了了之,沒有很好地發(fā)揮價(jià)值,實(shí)在可惜。對(duì)于數(shù)據(jù)采集分析,我們認(rèn)為非常重要的一點(diǎn)就是要明確目標(biāo)。是為了提升用戶體驗(yàn)?還是為了提高用戶人數(shù)?或是為了提升收入?我們只有明確了目標(biāo),才能去反向地推理怎么去利用行為數(shù)據(jù)來(lái)達(dá)到我們的目標(biāo)。本文以聯(lián)想手機(jī)的“主題中心”應(yīng)用為例,淺談應(yīng)該如何進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,指引產(chǎn)品在上線時(shí)如何進(jìn)行布點(diǎn),指引產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

3主題中心的用戶行為分析

3.1分析的產(chǎn)品

這里我們列舉的是“主題中心”應(yīng)用,是聯(lián)想手機(jī)的一款產(chǎn)品。“主題中心”是一個(gè)集合手機(jī)界面主題、壁紙、鈴聲、字體設(shè)置等的應(yīng)用,用戶可以自行地下載或購(gòu)買,可以裝扮自己的手機(jī)界面或設(shè)置鈴聲(圖1)。型的應(yīng)用,涉及的用戶行為非常多。我們希望能通過這個(gè)產(chǎn)品的特點(diǎn)梳理用戶行為數(shù)據(jù)分析的思路。

3.2分析的范疇和目的

本次研究的目的偏重設(shè)計(jì),有如下幾條:(1)通過用戶行為研究了解影響用戶購(gòu)買的可能因素。(2)發(fā)現(xiàn)核心流程、產(chǎn)品設(shè)計(jì)上的問題。當(dāng)然,數(shù)據(jù)分析有一定的局限性,我們本著這些目的進(jìn)行詳細(xì)的用戶行為研究,以說(shuō)明如何為產(chǎn)品體驗(yàn)設(shè)計(jì)提供有效的數(shù)據(jù)采集。

3.3研究的具體內(nèi)容

有了研究目的之后,本著產(chǎn)品特點(diǎn)就可以很容易的明確研究思路(圖2)。根據(jù)以上的研究思路,即可開展詳細(xì)的研究。(1)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分析。主要是研究用戶對(duì)產(chǎn)品的瀏覽量和對(duì)常規(guī)模塊的點(diǎn)擊,以了解用戶的偏好,以及界面所提供功能的合理性。根據(jù)主題中心的特點(diǎn),主要有以下幾類:①各類產(chǎn)品的點(diǎn)擊數(shù)。主題中心的產(chǎn)品主要有主題、壁紙、字體、鈴聲(圖3)。我們需要統(tǒng)計(jì)這四類產(chǎn)品用戶的點(diǎn)擊數(shù)(表1),就可以很清晰地看到用戶的偏好。從這些數(shù)據(jù)可以清晰地看出用戶對(duì)產(chǎn)品的偏好,點(diǎn)擊數(shù)差異越大,越能說(shuō)明產(chǎn)品的偏好傾向。我們先來(lái)看一下截取的部分周期的數(shù)據(jù)(表2)。由表2所示的數(shù)據(jù)我們可以看到,對(duì)于首頁(yè)上的產(chǎn)品分類的點(diǎn)擊,數(shù)據(jù)比較均等,沒有明顯差異。而在本地的數(shù)據(jù)上,主題點(diǎn)擊數(shù)非常高,鈴聲其次,均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于壁紙和字體。對(duì)于這樣的數(shù)據(jù)結(jié)果,我們需要考慮其是否是由其他的影響因素造成的?單一的數(shù)據(jù)可能會(huì)受到一些其他因素的影響,這些影響我們需要剔除。比如,在這個(gè)案例中,我們需要考慮兩方面的影響:一個(gè)是默認(rèn)頁(yè)的影響,查看首頁(yè)主題A1的數(shù)據(jù)是否受到了默認(rèn)頁(yè)的影響(用戶進(jìn)入應(yīng)用后首先接觸的就是默認(rèn)頁(yè));另外一個(gè)是其他入口的影響。有時(shí)數(shù)據(jù)采集入口統(tǒng)計(jì)不能區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)入口,比如本地的鈴聲界面B4,手機(jī)端一般還有手機(jī)系統(tǒng)側(cè)的入口,假若沒有區(qū)分入口,這個(gè)數(shù)據(jù)也會(huì)受到影響。這兩種數(shù)據(jù)都有可能會(huì)影響統(tǒng)計(jì)結(jié)果,且往往無(wú)法區(qū)分,因此我們需要進(jìn)行全面的考慮,需要多維度地進(jìn)行分析驗(yàn)證,從而使研究結(jié)果變得可靠。以上關(guān)于本地產(chǎn)品點(diǎn)擊數(shù)的統(tǒng)計(jì)中,主題(136969)較高,其次是鈴聲(82526),然后是壁紙(56698)和字體(37513)。除了鈴聲受到多入口的影響之外,本地產(chǎn)品的用戶偏好已經(jīng)非常明902顯,即對(duì)主題的關(guān)注度很高,對(duì)字體的關(guān)注度較低。因此,設(shè)計(jì)者或運(yùn)營(yíng)者可以繼續(xù)在主題上增加更豐富的內(nèi)容吸引用戶,而在字體上需要?jiǎng)?chuàng)新以吸引用戶(在明確用戶需求偏好不會(huì)增加的情況)。這類問題可以根據(jù)具體情況再做分析。以數(shù)據(jù)作為支撐,后面的運(yùn)營(yíng)就會(huì)有方向。②各類產(chǎn)品的購(gòu)買情況。購(gòu)買量分析不僅分析產(chǎn)品偏好,也是一種可以輔助驗(yàn)證之前提到的瀏覽量偏好的數(shù)據(jù)(表3)。有了點(diǎn)擊數(shù)和購(gòu)買量這兩類數(shù)據(jù),就可以分析用戶對(duì)產(chǎn)品的偏好情況??梢詫?shù)據(jù)分析的結(jié)果直接作為設(shè)計(jì)或運(yùn)營(yíng)的參考。③界面核心功能的點(diǎn)擊數(shù)。除了業(yè)務(wù)產(chǎn)品統(tǒng)計(jì)之外,我們還需要對(duì)核心界面的功能進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。如圖4所示,主題中心首頁(yè)界面的核心功能包括推薦、小店、搜索、個(gè)人,其點(diǎn)擊數(shù)見表4。這類統(tǒng)計(jì)相對(duì)比較獨(dú)立,從用戶的點(diǎn)擊數(shù)可以看到用戶對(duì)這些功能的偏好。因?yàn)檫@類數(shù)據(jù)不屬于主體的業(yè)務(wù),而是輔助的功能,其結(jié)果可以直接引導(dǎo)設(shè)計(jì)方向。比如根據(jù)用戶的點(diǎn)擊數(shù)調(diào)整其放置的位置,如點(diǎn)擊數(shù)很少,就可以考慮將其放在二級(jí)目錄中或者取消等。(2)購(gòu)買影響分析。主要是研究用戶購(gòu)買產(chǎn)品的影響因素,比如入口方面的進(jìn)入情況、界面的瀏覽有效性、是否查看了評(píng)論等。這類分析很多不能只靠單純的、獨(dú)立的數(shù)據(jù),而是需要關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,也就是分析兩個(gè)動(dòng)作或更多動(dòng)作之間的關(guān)系。①瀏覽/購(gòu)買商品的入口統(tǒng)計(jì)。這里的統(tǒng)計(jì)主要分析各個(gè)入口瀏覽量和最終購(gòu)買的關(guān)系,是一個(gè)典型的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的分析。我們不僅需要知道各個(gè)入口的瀏覽量,同時(shí)也需要了解這些入口的瀏覽量最終促成了多少購(gòu)買量。這種分析的目的在于查看哪種入口更有效,即轉(zhuǎn)化的購(gòu)買量最高。我們以主題中心為例,需要找出應(yīng)用內(nèi)瀏覽“主題”的所有入口,如圖5所示。整理入口,統(tǒng)計(jì)出入口點(diǎn)擊數(shù)和最終購(gòu)買量的關(guān)系(表5)。為了數(shù)據(jù)的嚴(yán)謹(jǐn),我們還需要反過來(lái)統(tǒng)計(jì)主題購(gòu)買的入口來(lái)源的數(shù)據(jù),這樣的相互驗(yàn)證才能更好012地反映它們之間的關(guān)系,并發(fā)現(xiàn)可能遺漏的入口方式。表6為購(gòu)買量的入口分布統(tǒng)計(jì)。這樣的分析結(jié)果可以讓設(shè)計(jì)者和產(chǎn)品經(jīng)理一目了然地知道需要在哪些入口上發(fā)力,做出對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)策略。②頁(yè)面滾動(dòng)瀏覽的有效性。頁(yè)面滾動(dòng)瀏覽也是一個(gè)很重要的因素,界面上的主題內(nèi)容很多,用戶瀏覽過都會(huì)進(jìn)行滾動(dòng)操作,哪些行數(shù)內(nèi)是相對(duì)瀏覽量較高或者購(gòu)買量較高,這些都需要我們進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。同樣的,我們需要統(tǒng)計(jì)瀏覽情況,包括滾動(dòng)行數(shù)和最終購(gòu)買量(表7)。

4結(jié)語(yǔ)

第7篇:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法范文

化學(xué)是建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的科學(xué)。分析歷年各省市高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題,不難發(fā)現(xiàn),有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)題的比重越來(lái)越大,其中的一些實(shí)驗(yàn)題就需要學(xué)生自主設(shè)計(jì)完整的實(shí)驗(yàn)方案或其中的某些部分。這就要求教師通過有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)來(lái)訓(xùn)練學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作技能,使學(xué)生掌握教材上介紹的有機(jī)實(shí)驗(yàn)方法,并了解常見有機(jī)物的制備和合成方法及其實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),從而進(jìn)一步加深對(duì)有機(jī)化學(xué)理論知識(shí)的理解,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。下面就如何引?dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案談?wù)劚救说挠^點(diǎn)。

一、要設(shè)計(jì)一個(gè)有機(jī)實(shí)驗(yàn)方案就必須了解有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)

1."慢"。有機(jī)反應(yīng)往往是緩慢的,需要一定的時(shí)間。當(dāng)然,有些有機(jī)反應(yīng)也可進(jìn)行得相當(dāng)快,如有機(jī)炸藥的爆炸。但有些有機(jī)反應(yīng)則需要幾十小時(shí)或幾十天甚至更長(zhǎng)的時(shí)間才能完成,因此在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行有機(jī)反應(yīng)時(shí),我們常采用加熱、加催化劑或光照等手段,以加速反應(yīng)。

2."雜"。在有機(jī)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行時(shí),常伴隨有副反應(yīng)發(fā)生,反應(yīng)后產(chǎn)生復(fù)雜的混合物(個(gè)別的還難以分離),使主要的反應(yīng)產(chǎn)物大大地降低。因此,與一般無(wú)機(jī)化學(xué)反應(yīng)不同,有機(jī)反應(yīng)往往并不是按照某一反應(yīng)式定量地進(jìn)行的,但我們可以通過控制反應(yīng)條件,使用不同的試劑,選擇最有利的反應(yīng),以提高目的產(chǎn)物的生成率。

3."變"。每一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生都要在一定的條件下進(jìn)行,反應(yīng)條件的變更往往會(huì)導(dǎo)致完全不同的產(chǎn)物。因而有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的條件控制要求十分嚴(yán)格。所以,要掌握一個(gè)有機(jī)化學(xué)反應(yīng),需特別注意反應(yīng)發(fā)生時(shí)的外部條件,比如溫度的控制、反應(yīng)介質(zhì)的控制等等。

二、發(fā)展學(xué)生設(shè)計(jì)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案能力的策略

學(xué)生了解了有機(jī)反應(yīng)的特點(diǎn),教師才能用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略加以引導(dǎo),發(fā)展學(xué)生設(shè)計(jì)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的能力。

1.引導(dǎo)學(xué)生密切關(guān)注反應(yīng)物和生成物的特點(diǎn),進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

如:很多有機(jī)化合物沸點(diǎn)低、易揮發(fā),為了防止損失,所以要使用冷凝回流裝置。又如:很多有機(jī)物是有毒性的,實(shí)驗(yàn)中要盡量防止其揮發(fā)。又如:反應(yīng)中生成的有毒和刺激性氣體(如鹵化氫)或反應(yīng)時(shí)通入反應(yīng)體系而沒有完全轉(zhuǎn)化的有毒氣體(如氯氣),進(jìn)入空氣中會(huì)污染環(huán)境,此時(shí)應(yīng)設(shè)計(jì)尾氣吸收裝置吸收有害氣體。

2.引導(dǎo)學(xué)生密切關(guān)注反應(yīng)條件,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。因?yàn)橛袡C(jī)反應(yīng)往往速度緩慢,需要通過加熱、光照等手段提高反應(yīng)速度;有的 反應(yīng)為了減少副反應(yīng)的發(fā)生,需要將溫度控制在一定范圍內(nèi);對(duì)于某些反應(yīng),還需要加入催化劑使反應(yīng)速度大幅度提高,這都屬于實(shí)驗(yàn)條件的控制。

例如需要加熱提高反應(yīng)速度的實(shí)驗(yàn):

(1)用酒精燈直接加熱的實(shí)驗(yàn)有

①實(shí)驗(yàn)室制甲烷;②實(shí)驗(yàn)室制乙烯;③實(shí)驗(yàn)室蒸餾石油;④煤的干餾;⑤含醛基物質(zhì)與新制Cu(OH)2懸濁液反應(yīng);⑥制取乙酸乙酯。

(2)水浴加熱的實(shí)驗(yàn)有

①苯的硝化反應(yīng)(50℃~60℃水浴);②銀鏡反應(yīng)(溫水浴);③酚醛樹脂的制取(沸水浴);④乙酸乙酯的水解(70℃~80℃水浴);⑤蔗糖的水解(熱水浴);⑥纖維素的水解(熱水浴)。

例如需要硫酸做催化劑的實(shí)驗(yàn):

(1)稀硫酸在其中只作催化劑的實(shí)驗(yàn)有

①酯類的水解;②麥芽糖的水解;③淀粉的水解;④纖維素的水解(70%的硫酸);⑤蔗糖的水解。

(2)濃硫酸在其中既作催化劑,又作脫水劑和吸水劑的實(shí)驗(yàn)有

①實(shí)驗(yàn)室制乙烯;②苯的硝化反應(yīng);③乙酸乙酯的制??;④硝酸纖維的制取。

3.引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注產(chǎn)物的處理,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

有機(jī)化學(xué)反應(yīng)極為復(fù)雜,常常有許多副產(chǎn)物和目的產(chǎn)物混在一起,因此,在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中必須使用各種方法把這些雜質(zhì)除去。由于有機(jī)物多為分子晶體,沸點(diǎn)較低,因此常采用蒸餾(蒸餾燒瓶中)的方法進(jìn)行分離,例如石油的分餾。又由于有機(jī)分子的極性較弱,多數(shù)難溶于水,因此萃取分液(分液漏斗中)也是常用的分離方法,而在無(wú)機(jī)物分離時(shí)應(yīng)用廣泛的過濾、結(jié)晶等方法在有機(jī)物分離時(shí)則不常用。

(1)分離

常見不同狀態(tài)的有機(jī)混合物的分離方法如下表:

有機(jī)混合物 分離方法 使用主要儀器

氣體混合物 洗氣 洗氣瓶

不相溶的液體混合物 分液 分液漏斗

相溶液體(沸點(diǎn)差距大) 蒸餾 蒸餾燒瓶

(2)除雜質(zhì)

常見有機(jī)化合物中含有的雜質(zhì)、除雜試劑和方法如下表:(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì))

有機(jī)混合物 常用除雜試劑 方法

①CH4(C2H4) 溴水 洗氣

②CH3CH2Br(乙醇) 水 分液

③CH3CH2OH(H2O) 新制生石灰 蒸餾

④乙酸乙酯(乙酸) 飽和Na2CO3溶液 分液

⑤苯(甲苯) 高錳酸鉀溶液、氫氧化鈉溶液 蒸餾

⑥溴苯(溴) 氫氧化鈉溶液 分液

⑦苯(苯酚) 氫氧化鈉溶液 分液

第8篇:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法范文

【關(guān)鍵詞】電力設(shè)備;高壓試驗(yàn);類別和試驗(yàn)方法

0.引言

一說(shuō)到“電”,人們除了會(huì)聯(lián)想到“清潔”“方便”等詞匯外,還會(huì)想到“危險(xiǎn)”。的確,電力在給人們的生活帶來(lái)便利的同時(shí),也增加了潛在安全風(fēng)險(xiǎn)。雖然大多數(shù)時(shí)候用電都十分安全,但是高壓電流可迅速致命這一點(diǎn)還是讓很多人談“電”色變。每一年都會(huì)有一些因電力設(shè)備故障而引發(fā)的觸電事故,給人民的生命財(cái)產(chǎn)造成巨大的損失。為了減少電力設(shè)備故障的幾率,保障人民的生命財(cái)產(chǎn)安全,國(guó)家加強(qiáng)了對(duì)電力設(shè)備的高壓試驗(yàn)工作。

1.電力設(shè)備高壓試驗(yàn)的概述

高壓試驗(yàn)是檢測(cè)電力設(shè)備能否正常運(yùn)行的一種有效手段,高壓試驗(yàn)的對(duì)象十分廣泛,包括發(fā)電機(jī)GIS電力變壓器高壓交聯(lián)動(dòng)力電纜和電壓電流互感器等等,幾乎囊括了電力系統(tǒng)中的所有電力設(shè)備。

由于當(dāng)前我國(guó)很多電力設(shè)備事故是由絕緣故障所引起的,因此絕緣故障檢測(cè)便是當(dāng)前我國(guó)電力設(shè)備高壓試驗(yàn)的重心。可以說(shuō),只要涉及到電力設(shè)備的檢測(cè),就必然會(huì)進(jìn)行絕緣測(cè)試,尤其是在以下三種情況下,絕緣檢測(cè)是法定檢測(cè)環(huán)節(jié)。

1.1高壓電氣設(shè)備的出廠檢測(cè)

高壓電氣設(shè)備制造廠必須對(duì)本企業(yè)所生產(chǎn)的所有產(chǎn)品,原材料等進(jìn)行檢測(cè),只有合格的原料才能上生產(chǎn)線,未經(jīng)檢測(cè)的產(chǎn)品不得出廠,檢測(cè)不合格的產(chǎn)品不得出廠,因?yàn)椴缓细癞a(chǎn)品導(dǎo)致人身財(cái)產(chǎn)損害的,要承擔(dān)法律責(zé)任,這里要注意的是產(chǎn)品合格的標(biāo)準(zhǔn)可以遵循企業(yè)內(nèi)部規(guī)定,但是該規(guī)定不得低于相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

1.2設(shè)備檢修后的絕緣測(cè)試

電力設(shè)備和其他設(shè)備一樣,也會(huì)老化,需要定時(shí)檢修,然而在修理之后,電力設(shè)備的修理部位可能會(huì)和原標(biāo)準(zhǔn)有所出入,為了確保設(shè)備在檢修后或大修后能夠正常使用,必須對(duì)其進(jìn)行絕緣測(cè)試,盡量使修理后的部分達(dá)到原質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),以降低事故風(fēng)險(xiǎn)。

1.3對(duì)運(yùn)行中的電氣設(shè)備進(jìn)行的預(yù)防性試驗(yàn)

這種預(yù)防性試驗(yàn)往往會(huì)定期進(jìn)行,在檢測(cè)過程中要注意重點(diǎn)設(shè)備的耐壓試驗(yàn)。因?yàn)樵谠O(shè)備運(yùn)行的過程中,被試品的等效電容往往很大,常規(guī)耐壓設(shè)備無(wú)法滿足這樣的需求,所以最好具體分析電力設(shè)備的運(yùn)行特點(diǎn),參照具體的線路情況,找出最佳測(cè)試方式。

當(dāng)前我國(guó)絕緣檢測(cè)的方法有兩種:在線檢測(cè)、離線試驗(yàn)。由于離線試驗(yàn)只要在停電情況下即可進(jìn)行,而在線檢測(cè)需要對(duì)系統(tǒng)不斷地進(jìn)行調(diào)整,因此當(dāng)前我國(guó)的電力設(shè)備絕緣檢測(cè)大多是離線檢測(cè)。

以上是我國(guó)電力設(shè)備高壓試驗(yàn)的一些基本情況。

2.電力設(shè)備高壓試驗(yàn)的分類

根據(jù)電力設(shè)備高壓試驗(yàn)根本目的不同,可以將試驗(yàn)的類型分為型式試驗(yàn)、出廠試驗(yàn)、系統(tǒng)中進(jìn)行的交接試驗(yàn)以及預(yù)防性試驗(yàn)幾種,然而在電力設(shè)備絕緣故障檢測(cè)中,最重要的就是對(duì)電力設(shè)備的絕緣特性試驗(yàn)和耐壓特性試驗(yàn)兩種。

2.1電力設(shè)備的絕緣特性試驗(yàn)

在設(shè)備絕緣故障檢測(cè)過程中,絕緣特性試驗(yàn)是整體工作中的一項(xiàng)重要環(huán)節(jié),也是診斷檢測(cè)電氣設(shè)備絕緣缺陷或故障的重要手段。隨著我國(guó)電力系統(tǒng)發(fā)展腳步的不斷加快,系統(tǒng)中所采用的電力設(shè)備也逐漸向高電壓化和結(jié)構(gòu)多樣化方面發(fā)展,在這種情況下,如果想要確保電力設(shè)備的絕緣特性試驗(yàn)結(jié)果具有一定的參考價(jià)值,就必須在原有試驗(yàn)的基礎(chǔ)上增加絕緣測(cè)量指標(biāo),提高測(cè)量過程的簡(jiǎn)單性和迅速性,以此來(lái)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)有一個(gè)全面的了解和掌握,一旦發(fā)展缺陷,便可以及時(shí)采取相應(yīng)的措施進(jìn)行維護(hù)與檢修,從而保證設(shè)備的安全運(yùn)行,同時(shí)也能夠有效促進(jìn)電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性。

2.2電力設(shè)備的耐壓特性試驗(yàn)

在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中,電力設(shè)備的絕緣性能對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行具有重要的作用,因此,根據(jù)系統(tǒng)需求合理安排設(shè)備的絕緣結(jié)構(gòu)是不容忽視的,同時(shí)要注重結(jié)構(gòu)中任何一個(gè)部位的絕緣效果,因?yàn)樵谙到y(tǒng)運(yùn)行過程中,任何一個(gè)部位的絕緣性能被破壞都會(huì)大大降低設(shè)備的絕緣性能。對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行耐壓試驗(yàn)的根本目的就是為了掌握設(shè)備耐受的電壓水平,同時(shí),在試驗(yàn)的結(jié)果中,也可以對(duì)該設(shè)備的絕緣水平要求有一個(gè)簡(jiǎn)單的了解。由于耐壓特性試驗(yàn)本身具有破壞性,因此,對(duì)于一些缺少條件或不具備關(guān)鍵設(shè)備的電力系統(tǒng),要慎重選擇絕緣耐壓試驗(yàn)的開展工作,從而避免由于試驗(yàn)開展而給設(shè)備造成的影響。

3.電力設(shè)備高壓試驗(yàn)方法

3.1關(guān)于工頻交流試驗(yàn)的系統(tǒng)

對(duì)于工頻交流高電壓的試驗(yàn)方法的實(shí)現(xiàn)是經(jīng)過電源的控制器、調(diào)壓器與保護(hù)球隙等來(lái)實(shí)現(xiàn)的,在整個(gè)的體系當(dāng)中,調(diào)節(jié)工頻試驗(yàn)電壓的大小和控制電壓的改變速度是調(diào)壓器的主要功能和作用。

3.2關(guān)于直流耐壓的問題是和交流耐壓等同的問題

低頻交流耐壓試驗(yàn)的系統(tǒng)中存在的問題,顧及到一些電容量比較大的試樣品,在工頻試驗(yàn)的時(shí)候,需要的試驗(yàn)變壓器的容量就相對(duì)比較大,使得試驗(yàn)設(shè)備的負(fù)擔(dān)加重,所以在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)非常麻煩。在這種情況下,因?yàn)槿菪噪娏魇桥c試驗(yàn)電壓的頻率成正比,就提出了采用0.1HZ 的超低頻試驗(yàn)的設(shè)備。所以0.1Hz 超低頻試驗(yàn)設(shè)備的容量就僅僅是工頻時(shí)的五十分之一。

3.3關(guān)于直流耐壓的試驗(yàn)系統(tǒng)

一般來(lái)講,通過工頻高壓的整流從而實(shí)現(xiàn)直流高壓發(fā)生器的最先作用的方式,雖然這種方式可以檢測(cè)設(shè)施時(shí)的耐壓力,但因?yàn)樵趯?shí)踐時(shí)體積較大、穩(wěn)定性較差,所以現(xiàn)在就是被工頻倍壓整流高壓發(fā)生器給取代了。而目前最新型的工頻倍壓整流高壓發(fā)生器的線路具有簡(jiǎn)單、荷載能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),所以在設(shè)備的耐壓試驗(yàn)當(dāng)中被廣泛使用。

4.進(jìn)行高壓試驗(yàn)時(shí)的注意事項(xiàng)

在進(jìn)行高壓試驗(yàn)時(shí)需注意的具體事項(xiàng)如表1所示。

5.結(jié)語(yǔ)

綜述,電力設(shè)備的高壓試驗(yàn)是一項(xiàng)極度危險(xiǎn)又極度重要的工作,它涉及的范圍很廣。那么就必須建立一套非常有效的規(guī)范用來(lái)保證這些試驗(yàn)的正常實(shí)施,那試驗(yàn)人員就必須充分了解試驗(yàn)的過程中可能出現(xiàn)的一些危險(xiǎn)點(diǎn),注意根據(jù)一些相關(guān)規(guī)程來(lái)進(jìn)行操作。在高壓變壓器的局部放電試驗(yàn)不僅對(duì)變壓器的合格程度起著決定性的作用,而且還為變壓器的其他工作提供了有效的數(shù)據(jù),促進(jìn)了電力系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王云龍.電力設(shè)備高壓試驗(yàn)方法淺析[J].黑龍江科技信息,2012(26).

第9篇:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法范文

關(guān)鍵詞:房屋建筑;方案設(shè)計(jì);發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào):S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

在一次經(jīng)濟(jì)論壇上,有經(jīng)濟(jì)學(xué)家稱全球經(jīng)濟(jì)已經(jīng)迎來(lái)了自上世紀(jì)經(jīng)濟(jì)蕭條后的又一次衰退,黑暗的時(shí)刻又要再次來(lái)臨。這一社會(huì)語(yǔ)狀為全球建筑設(shè)計(jì)帶來(lái)的影響是顯而易見的。但是同時(shí),中國(guó)在避免經(jīng)濟(jì)硬著陸的過程中,房地產(chǎn)市場(chǎng)的被動(dòng)衰落卻給了建筑設(shè)計(jì)新的創(chuàng)作空間。同時(shí),伴隨著生產(chǎn)力水平和人們經(jīng)濟(jì)水平的快速提高,社會(huì)大眾對(duì)居住條件的需求也在不斷上升。因此,我國(guó)建筑行業(yè)得到了快速發(fā)展,但目前我國(guó)建筑的空間利用率并不樂觀。所以,建筑方案設(shè)計(jì)在建筑過程中起到最為基礎(chǔ)關(guān)鍵的作用??茖W(xué)合理的建筑設(shè)計(jì)方案,不僅改善用戶的居住條件,滿足用戶的合理生活需求,還能為建筑公司節(jié)約開支,降低工程造價(jià)。

一、我國(guó)建筑設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

1、我國(guó)建筑師有更多機(jī)會(huì)進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)。

建筑業(yè)的主體似乎是房地產(chǎn),建筑設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展不僅體現(xiàn)在產(chǎn)值、營(yíng)業(yè)額和設(shè)計(jì)的規(guī)模上,還體現(xiàn)在有眾多設(shè)計(jì)項(xiàng)目的涌現(xiàn)。大型公共項(xiàng)目的變化使建筑師的實(shí)踐視野越來(lái)越廣闊。設(shè)計(jì)行業(yè)重心的變化以及政府投資項(xiàng)目和公益性項(xiàng)目增多,使建筑師獲得了更大創(chuàng)作空間。政府宏觀調(diào)控的大型項(xiàng)目,如醫(yī)院、航空港,博物館、美術(shù)館和高校建筑等使得房地產(chǎn)商業(yè)演進(jìn)得到抑制,同時(shí),給予了我國(guó)建筑師更多的建筑設(shè)計(jì)機(jī)會(huì)。

2、中國(guó)建筑師在與國(guó)外同行同臺(tái)競(jìng)爭(zhēng)的過程中,已經(jīng)越來(lái)越擁有主動(dòng)權(quán)。

我國(guó)的建筑設(shè)計(jì)大致經(jīng)歷了被動(dòng)接受國(guó)外建筑師創(chuàng)意、僅出方案;國(guó)內(nèi)外建筑師共同進(jìn)行方案探討和概念表達(dá)和以國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)為主,作為設(shè)計(jì)總包將某些部分包給國(guó)外擅長(zhǎng)的專向建筑師等三個(gè)階段。使得我國(guó)建筑的原創(chuàng)性、文化性、區(qū)域性得到明顯提高。

3、我國(guó)的設(shè)計(jì)模式正在從單一模式向多元模式轉(zhuǎn)變即從過去的單一的承接設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)計(jì)總承包、管理總承包、設(shè)計(jì)管理和項(xiàng)目管理等多元模式。

目前,部分設(shè)計(jì)公司的上市和很多設(shè)計(jì)研究院申請(qǐng)高新科技企業(yè)的認(rèn)證使得我國(guó)設(shè)計(jì)行業(yè)逐步向高新科技企業(yè)發(fā)展。

二、房屋建筑方案設(shè)計(jì)的影響因素

房屋設(shè)計(jì)較為突出的的影響因素有市場(chǎng)需求多樣性、居住功能適用性、室內(nèi)空間可改性、家居科技智能性、環(huán)境景觀均好性以及建筑風(fēng)格地方性等方面。

1、市場(chǎng)需求多樣性對(duì)房屋設(shè)計(jì)的影響

當(dāng)前建筑尤其是住宅供需體制已從福利分配逐步轉(zhuǎn)向?yàn)樯唐沸袨?,房屋設(shè)計(jì)應(yīng)滿足市場(chǎng)需求,提供相配套的住宅套型適應(yīng)不同經(jīng)濟(jì)收入、生活模式、文化職業(yè)的家庭對(duì)住宅的需求。同時(shí)降低生活習(xí)俗和氣候條件的差異帶來(lái)的不適感。

2、居住功能適用性對(duì)房屋設(shè)計(jì)的影響

建筑尤其是住宅的根本性能便是其適用性。因此,建筑師在實(shí)際設(shè)計(jì)中應(yīng)從實(shí)用功能出發(fā),并根據(jù)居住生活性質(zhì)對(duì)住宅的內(nèi)部功能進(jìn)行分區(qū),使住宅內(nèi)部公私,動(dòng)靜分區(qū)明確,使用順當(dāng)。同時(shí),為避免套型住宅僅僅是平面布置簡(jiǎn)單的由小改大的不當(dāng)現(xiàn)象,房屋的面積和尺度要適當(dāng),但也應(yīng)滿足市場(chǎng)對(duì)大面積套型的需求。而且,恰當(dāng)合理的房間布置和相互聯(lián)系能使家居更為舒適。

3、室內(nèi)空間可改性對(duì)房屋設(shè)計(jì)的影響

只有合理的結(jié)構(gòu)體系才能保證室內(nèi)空間的可改性。室內(nèi)空間的可改性是住宅的客觀需要,以適應(yīng)家庭規(guī)模和結(jié)構(gòu)的變化,同時(shí)也符合可持續(xù)發(fā)展的原則。

4、家居科技智能性對(duì)房屋設(shè)計(jì)的影響

建筑的新技術(shù)、新材料、新設(shè)備和新工藝的推廣應(yīng)用反映了住宅技術(shù)的科學(xué)性。不僅促進(jìn)了住宅建設(shè)水平,同時(shí)也提高了住宅的功能質(zhì)量,滿足用戶舒適度的需求。不斷配套完善的科學(xué)技術(shù)使建筑更加實(shí)用,先進(jìn),經(jīng)濟(jì)和綜合。

5、環(huán)境景觀均好性對(duì)房屋設(shè)計(jì)的影響

住宅區(qū)環(huán)境資源的均好與共享使得每套住房住戶獲得更加舒適的居住環(huán)境。因此,住宅商品化的重要特征之一便是環(huán)境均好性。

6、建筑風(fēng)格地方性對(duì)房屋設(shè)計(jì)的影響

受不同文化,歷史條件及氣候的影響,不同區(qū)域的住宅有不同的風(fēng)格特征。建筑師在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)亟ㄖ慕ㄖL(fēng)格,雖需要標(biāo)新立異,但不可與周圍建筑格格不入。

三、房屋建筑方案設(shè)計(jì)需要考慮的問題

1、節(jié)能問題

建筑行業(yè)是社會(huì)三大能源消耗行業(yè)之一。在建筑設(shè)計(jì)中,如何更好地利用自然環(huán)境資源,提高建筑的能源利用率實(shí)現(xiàn)生態(tài)城市發(fā)展,已經(jīng)成為近年來(lái)建筑界一直在探索的課題。通過對(duì)建筑的合理設(shè)計(jì),滿足用戶潛在的生活要求,為居住者提供舒適、環(huán)保的居住空間,降低建筑物使用過程中的能量損耗是建筑師一直追逐的目的。但卻沒有絕對(duì)的節(jié)能建筑,從前所謂的節(jié)能建筑到了現(xiàn)在可能就稱不上節(jié)能了。因此,要求建筑師在建筑設(shè)計(jì)中綜合考慮各種影響因素來(lái)滿足建筑環(huán)境的設(shè)計(jì)要求。

2、用戶需求問題

建筑的根本目的是滿足人類的使用。建筑第一性是人的存在性,任何營(yíng)造活動(dòng)都是人與自然共生的結(jié)果。建筑的發(fā)展是主客體互動(dòng)的審美關(guān)系。因此,建筑設(shè)計(jì)的作用就是真實(shí)地反映人在建筑中的感受,滿足人對(duì)建筑的需求。但目前許多設(shè)計(jì)人員進(jìn)入手法主義的盲區(qū),采用虛偽的手法,把業(yè)主引入平面的幻覺,雖然有時(shí)能夠得到客觀的經(jīng)濟(jì)效益,但卻阻礙了建筑的發(fā)展進(jìn)程。人對(duì)空間的需求是人類的最基本需求之一。建筑創(chuàng)作應(yīng)該真實(shí)反映建筑平面時(shí)間和空間的統(tǒng)一,而非單純得平面組合游戲。因此,我們?cè)谶M(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí),不僅要重視功能,還要考慮形式。

3、環(huán)境和諧問題

在建筑方案設(shè)計(jì)時(shí)不僅要關(guān)注建筑物本身,而且還應(yīng)關(guān)注其是否與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。在建筑平面的設(shè)計(jì)中適當(dāng)?shù)匾搿笆址ㄖ髁x”可以在某些方面表達(dá)設(shè)計(jì)人員的意圖,同時(shí)又可以解決環(huán)境與人的心理需求的統(tǒng)一,實(shí)現(xiàn)建筑特色與城市風(fēng)格相得益彰。建筑平面是由許許多多的墻面來(lái)界定的,這些長(zhǎng)長(zhǎng)短短的線可以做為平面結(jié)構(gòu)的參照系,很好地陳述建筑的空間組織結(jié)構(gòu)。

四、我國(guó)建筑設(shè)計(jì)未來(lái)的趨勢(shì)

汪光燾擔(dān)任建設(shè)部部長(zhǎng)時(shí)曾指出,我國(guó)的建筑設(shè)計(jì)企業(yè)有向大規(guī)模的托拉斯集團(tuán)或逐漸分化出小型設(shè)計(jì)公司和事務(wù)所兩個(gè)發(fā)展方向。因此,我國(guó)建筑設(shè)計(jì)未來(lái)的發(fā)展方向大致可概括為:

1、專業(yè)化發(fā)展趨勢(shì)。

目前建筑設(shè)計(jì)業(yè)仍存在一些問題。其中,雖然注冊(cè)建筑師制度不斷得到完善,但注冊(cè)建筑師仍嚴(yán)重不足。建筑師是一個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)行業(yè),職業(yè)建筑師必須遵守各項(xiàng)建筑設(shè)計(jì)要求和規(guī)則。

2、專有技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。

例如綠色生態(tài)和可持續(xù)發(fā)展、光伏發(fā)電應(yīng)用建筑表皮等,擁有這些技術(shù)的專向設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)將體現(xiàn)更多優(yōu)勢(shì);

3、設(shè)計(jì)總承包發(fā)展趨勢(shì)。

設(shè)計(jì)項(xiàng)目由一家機(jī)構(gòu)總包,再分包給其他多個(gè)公司;

4、跨行業(yè)、跨領(lǐng)域和跨國(guó)界的合作趨勢(shì)。

企業(yè)將實(shí)現(xiàn)資訊、項(xiàng)目管理和設(shè)計(jì)施工一體化的服務(wù)模式。

結(jié)語(yǔ):總而言之,房屋建筑的平面設(shè)計(jì)對(duì)建筑設(shè)計(jì)有決定性影響。對(duì)于建筑設(shè)計(jì)師而言,不僅要關(guān)注建筑本身的特點(diǎn)與個(gè)性,還要使之與城市規(guī)劃相適應(yīng),滿足住戶的潛在需求。同時(shí)通過住宅產(chǎn)品的和設(shè)計(jì)理念創(chuàng)新使城市建筑與環(huán)境擁有地域性特色。住宅建筑準(zhǔn)確的戶型定位和科學(xué)合理的戶型設(shè)計(jì)對(duì)住宅用戶的生活質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。同時(shí),城市規(guī)劃是城市建設(shè)的總綱,而構(gòu)成城市的主要物質(zhì)基礎(chǔ)之一又是建筑,在城市規(guī)劃的指導(dǎo)下進(jìn)行的建筑設(shè)計(jì)才能促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的和諧、健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]王海松,莫弘之,沈斌生態(tài)建筑集成設(shè)計(jì)體系研究,建筑學(xué)報(bào),2007(9).

[2]張錦秋《城市設(shè)計(jì)理論與實(shí)踐》,《建筑》,2003.