科学小实验及其原理范文

时间:2023-11-02 17:35:42

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科学小实验及其原理

篇1

【关键词】应用型本科院校 高校教师 实践教学能力

基金项目:2014年陕西省教育科学“十二五”规划课题:应用型本科院校教师实践教学能力提升策略研究,项目编号:SGH140688。

教师的实践教学能力,是在实践教学过程中才能体现出来的一种能力,是指教师为实现专业人才培养目标,在教学过程中将专业相关的知识技能和实践经验充分结合并得以运用的综合能力,主要包括科研实践能力、教育教学能力、实践指导能力三个层面。

应用型本科院校教师实践教学能力现状

我国高等教育目前以学术型、应用型、职业技术型三类高校生态形式为主。由于应用型本科教育是整个高等教育体系的重点,故以“专业应用为导向、专业知识为基础、专业能力为核心”的人才培养模式的应用型本科院校进入了发展的繁荣时期。这就要求此类高校一方面应不断创新实践教学课程,研究和推广以应用能力培养为目标的专业教学体系,另一方面培养和建立理论功底扎实、实践经验丰富的教师队伍。

由于实践教学是学生创新能力的一个重要灵感来源,能为教师队伍进行素质教育带来契机,也可以为学生提供日后工作的锻炼平台,所以目前很多应用型本科院校已经初步形成了内部的实践教学体系。随着经济的发展、社会的需求、学生规模的扩大等问题的出现,各类高校纷纷吸纳人才增加师资力量,尤其是扩充了一批学历高却零经验的青年教师,但这些教师主持或参与横向课题比例较低,与企业合作效果不理想,所以急剧扩大的师资队伍带来了教师岗位管理、后续培训等一系列问题。据调查,应用型本科院校在整体发展中还存在着“双师型”教师人数过少、具有实践教学能力的实训实验教师短缺、实践教学能力意识不足等问题,这些都将阻碍实践教学功能的发挥和学生实践能力的培养。所以,应用型本科院校教师实践教学能力总体还比较欠缺,如何使其得以提升成了一个亟待解决的热点课题。

应用型本科院校教师实践教学能力缺失的原因

1.教师岗位管理缺乏科学性

科学有效的岗位分类管理主要应体现为“人尽其才”。如今很多应用型本科院校根据不同岗位需求设置了理论课教师岗与实验课教师岗。原则上考核理论课教师时应主要关注其是否保质保量地完成理论教学任务、关注其理论科研及学术水平等方面,实验课教师则应从学生实验实习成果、实践项目研发、实验技术提高等层次去衡量。但通过相关调查数据显示,实际管理过程中,很多院校对此并没有分门别类的管理,用同一套标准去考核,岗位分类欠缺科学性、针对性,这种模式不利于教师发扬专项技能。

2.忽视实践教学的重要性

目前大多数教师并没有意识到实践教学的重要性。一是教师对教学的认知观念存在不足,思想保守,太过依赖教材,认为传授完课本知识即可,不能紧跟高等教育教学改革步调,加之部分教师不接受深入企业实践学习的观念,使得教师对实践教学的认同感比较欠缺。二是部分教师主观上并不愿意花费大量成本研究实践课程。因为实践课程相对而言教学难度较大,内容与过程相对复杂,对教师的综合能力要求较高。此外,理论教学测试学生掌握情况比较方便和直观,而实践教学成果需要在实际工作活动中慢慢显现,测试周期长,很多教师出于成本效益方面的考虑也会降低实践教学的重视程度。

3.教师实践经验欠缺

教师实践经验欠缺主要体现在各大本科院校的青年教师群体中。青年教师是一个学校的主要师资力量,他们的综合素质很大程度上会影响学校的发展。目前我国应用型本科院校的教师大多数都是直接引进应届博士、硕士毕业生,例如陕西某高校仅2013年便新引入博士生9位、硕士生31位,这些青年教师虽具有高学历,专业理论知识也十分扎实,但社会实践经验几乎为零。有的教师考取会计从业资格证书却不会实务做账,无法承担会计模拟实训课程,有的具备报关员资格证书却不熟悉外贸交易实务,也有的获取经济师资质却从未参与过任何经济管理事务。

4.教师实践教学能力准入环节薄弱

我国应用型本科院校的教师多数只要具备高学历便可从事相关教学工作,在准入制度中对教师实践经验并没有作出明确要求,而且在教师职业生涯晋升过程中也没有要求实践能力,只是主要从科研项目、学术论文等理论研究方面作了明文规定,这更强化了教师重理论轻实践的思想,从制度上削弱了教师实践教学能力的地位。

5.教师实践教学能力培养力度不足

我国对教师实践教学能力的培养大多是封闭式管理。实践培训需要的时间较长,收效也较为缓慢,所以即使参加培训,考虑较多的也是如何进修提高学历、争取更多科研项目、发表更多学术论文。青年教师的课程任务量大、资深教师的培训意识差,教师自身没有时间和精力参加实践培训,学校也没有制度约束及激励政策,校企合作力度也不强,这些都造成了教师实践教学能力培养环境较差、机制欠缺、力度不足的局面。

应用型本科院校教师实践教学能力提升对策

1.建立科学岗位管理体系

(1)分类管理教师队伍。虽要求所有教师都应具备实践教学能力,但毕竟很难既专心投入教学工作,完成实验实训内容,又必须积极参加实践锻炼,全力争取科研项目,所以实际安排工作时还应该对教师队伍进行科学的岗位分类管理。例如,安排一部分教师主要从事课堂教学工作,一部分教师主要承担实验实训内容,一部分教师主要参与校企合作项目,这种分类管理能够充分整合和发挥各类教师的特长,使整体教师资源得以有效配置和利用。由于工作重心的偏差,也应合理制定差异性的考评标准和奖励政策,使各部分教师在充分发挥自身作用的同时,都可得到与投入相匹配的收益。

(2)实施校内教师轮岗制。新加坡南洋理工学院在校内广泛实施轮岗制。例如,安排教师可到行政岗位、辅导员岗位进行兼职锻炼,这有利于学校内部工作的展开和合作。在我国,高校教师岗位人员较多,可安排部分教师转入行政岗位进行锻炼,尤其是对一些有意晋升系部、学院负责人的教师而言,是一个成本低收益高的实践机会。

2.提升教师对实践教学的认知水平

从学校角度而言,应该大力引导教师学习并讨论学校的发展方案,帮助其对学校的办学理念、目标定位、人才培养等层面树立正确的认知观。教师本身则更应更新观念,意识到实践技能是教师必备的基本技能,明确提升实践教学能力在培养人才方面的重要性,加强个人发展的危机意识。主动更新知识结构,参加专业对应的实践技能竞赛,参与对口企业的员工培训,兼评相应的职业技术职称等,充分结合理论和实践能力并有效转化为实际教学能力。

3.完善教师准入及晋升制度

新加坡南洋理工学院在引进教师时,要求具有工程师资格的同时必须具备5年工作经验。美国应用型院校要求教师必须具有学士及以上学位,并对所教课程有1年及以上工作经验。德国则规定聘用博士生为应用型大学教师时必须在企业工作5年。加拿大对于一些没有经验的新教师,则要求上岗前必须接受技能培训。澳大利亚在对教师进行选聘时则宁可高薪任用一些学历并不高但具有丰富经验和实践技能的专家。可见各个国家都在为注重培养应用型人才而对教师在实践教学能力方面制定相关准入制度。

借鉴发达国家经验,我国教育行政部门应该制定相应政策,学校也应根据自身需求规定教师准入和晋升时将实践教学能力作为任职资格的一项条件。例如:(1)规定应用型本科院校教师受聘时必须获得实践技能或具备相关工作经验,不能只盯着博士生、硕士生,在面向社会选聘时,也不能仅关注等级证书,还要考察实际操作能力。(2)教师晋升时应考核其在考评期内的实践活动。(3)逐步将教师实践教学能力作为年终考核的一项重要指标,与津贴、奖金、工作量计算挂钩,建立约束和激励机制。

4.加强教师实践教学能力培训

首先,政府应该统筹协调,积极搭建校企合作平台。例如,可举办实践培训项目,选派出国访问学者,成立专业教学指导委员会,委托相关企业为教师培训提供技术和场地支持。早在2001年,英国就设立高校教师发展局,为高校教师提供专业发展资助,所有的应用型院校教师皆可申请接受专业进修和培训。

其次,学校方面除积极响应政府号召外,还应努力探索各类培训活动。例如,(1)校本培训。在学校内部开展新入职教师岗前培训和后期职中培训,改进培训形式、充实培训内容。岗前培训可加入专业对应的背景认知实践。职中培训可定期举办行业意识、专项技能、科研互动等活动。(2)建立校内综合实训基地。校内实训基地一定程度上可保证实践教学的开展。例如,在校内建立用友软件会计实训基地,开设“校内学生实验田市”等实践基地,教师全程指导,学生自主经营。这为学生开展实践活动创造了机会,也为教师提高实践能力提供了方便,更能成就教师科研成果的转化。(3)继续推行产学研一体化,实现校企合作。学校可根据需要与企业或政府建立合作关系,鼓励、组织教师进企业参与生产、经营、管理,到政府进行挂职、调研、决策。也欢迎企业或政府的高管和专业技术人才进入学校兼职,实现互利双赢。

最后,教师本人应利用一切机会积极参与各种实践教学能力培训,深入企业锻炼,提高自身综合能力,早日实现“双师型”职业目标。

参考文献:

[1]黄牧乾:《应用型本科院校经管类青年教师实践教学能力现状调查分析》,《商情》2014年第6期。

篇2

一、根据物理学科的特点,把物理总复习分为三个阶段:

第一阶段:

以章、节为单元进行单元复习练习,时间上约从高三上学期到高三下学期期中考试前,即头年九月到第二年三月初,大约需要六个月,这一阶段主要针对各单元知识点及相关知识点进行分析、归纳、复习的重点在基本概念及其相互关系,基本规律及其应用,因此,在这一阶段里,要求同学们把握基本概念,基本规律和基本解题方法与技巧。

第二阶段:

按知识块(力学、热学、电磁学、光学、原子物理、物理实验)进行小综合复习练习,时间上第二年三月到四月,大约需要二个月,这个阶段主要针对物理学中的几个分支(力学、热学、电磁学、光学、原子物理)进行小综合复习,复习的重点是在本知识块内进行基本概念及其相互关系的分析与理解,基本规律在小综合运用。因此,在这一阶段要求同学们能正确辨析各知识内的基本概念及其相互关系,总结小范围内综合问题的解题方法与技巧,初步培养分析问题和解决问题的能力。

第三阶段:

进行大综合(包括理科综合和学科内综合)复习练习,时间为第二年五月至六月,这一阶段主要针对物理学科各个知识点间和理、化、生各学科之间知识点进行大综合复习练习,复习的重点是进行重要概念及相互关系的辨析、重要规律的应用,因此,在这一阶段里,要求同学们进一步总结解题的方法与技巧,培养分析和解决综合、复杂问题的能力。

二、复习方法

在制定好复习计划后,就要选定科学的、适合本人具体情况的复习方法,而且要根据不同的复习阶段确定不同的复习方法:

第一阶段:

以章或相关章节为单元复习时,首先要求同学们自己分析、归纳本单元知识结构网络,并在老师的指导下进一步充实、完整、使之系统化。其次,要对本单元的基本概念及其相互关系进行辨析,对本单元的典型问题及其分析方法进行有针对性的分析与归纳,并着重总结解题方法与技巧,然后对本章知识点进行针对性练习,但练习题不宜过多,应精选练习题,不能搞题海战术,最后要根据练习中和考试中出现的问题进行有针对性的分析和小结。

第二阶段:

本阶段可根据各知识块的特点,将有关内容分为几个专题,进行专题复习,着重进行思维方法与解题技巧的练习。

第三阶段:

本阶段主要是练习知识的大综合,较为复杂问题的分析方法,并将整个物理知识分为几个重要大专题,着重练习某些重要规律的应用,或某些重要的解题方法。如:动能定理及其在解题中的应用、变力做功问题的分析方法、极值问题的分析方法、临界问题的分析方法、假设法解题技巧等等。

本阶段要突出练习同学们的思维能力、分析问题的能力。具体方法有进行一题多解、一题多变、多题一解等方法,在本阶段要进行大综合模拟考的套题练习,试题要求在难度、覆盖面上均接近高考或达到高考的要求。

三、处理好几个关系

高考物理总复习中要处理好以下几个关系:

(一)“考纲”与“教纲”的关系

“考纲”即“考试说明”,它是高考复习的纲领;而“教纲”即“教学大纲”,它是中学物理教学的纲领,两者有相同的地方,也有不同之处,在高考总复习备考时,应以“考纲”为准。

(二)课本与复习资料的关系

目前,各种高考复习资料很多,往往会造成你以复习资料代替课本的现象,这是大错特错的,将会直接影响复习效果,因此,在复习备考时,应以课本为本,充分发挥课本的主导作用,并选择适合本人具体情况的复习料辅复习,有利于提高复习效果。

(三)点与面的关系

在高考复习备考时,既要抓住本学科的重要知识点,也要全面、系统、完整地复习所有必考的知识点,要做到重点突出、覆盖面广。只有这样做,才能达到复习的效果。

(四)基础与能力的关系

在高考总复习中,要处理好与能力的关系,非凡是在第一阶段的复习过程中,重点是复习基本概念、基本规律及其应用,基本解题方法与技巧等基础知识,只有在打好基础的前提下,才能逐步提高自己的分析问题和解决问题的能力,假如忽视基础知识,专门做难题、怪题,是达不到培养能力的目的的。

四、要培养的几种能力

(一)加强信息迁移问题的练习,提高阅读能力、理解能力和分析问题的能力。

信息迁移问题一般都是给出一段文字或图片信息,要求通过阅读该信息去回答或解决一些物理问题,信息迁移问题着重考查学生临场阅读,提取信息和进行信息加工、处理,以及灵活运动基本知识分析和解决问题的能力,如:给出有关磁悬浮列车的文字资料和图片,要求学生通过阅读资料,去回答和分析有关磁悬浮列车的问题。

(二)加强科技应用问题的练习,提高运用物理知识去分析和解决实际问题的能力。

科技应用问题一般都是运用物理科学知识、原理和方法去解决生活、生产科学技术中的实际问题,如:用物理科学技术原理去分析和解决我国在实施的“南水北调”“西电东送”“西气东输”几大重点工程中有关问题。

(三)加强实验技能练习,提高实验能力。

物理是一门以实验为基础的学科,物理实验技能的练习是高考物理复习的重要组成部分,通过以下几个方面的练习可以提高实验技能:

1、对基本仪器使用的练习

物理实验要通过各种基本仪器来完成,因此,只有熟练把握各种基本仪器的构造原理、使用方法和注重事项,才能做好各种实验,并提高实验技能。

如:要把握各种电表、游标卡尺、螺旋测微器、弹簧秤等仪器的原理、使用方法和注重事项。

2、注重联系实际进行操作的练习

物理实验中的实验操作技能是很重要的实验技能,加强这方面的练习,有助于提高实验技能。

3、加强物理实验思想、原理、方法与技巧的练习

物理实验思维、原理、方法与技巧是衡量学生实验能力的核心,如:伏安法测电阻实验中对实验条件的控制方法(滑动变阻器的接法)、实验误差的控制方法(电流表的内、外接)、作图时对个别点的舍弃、图线的“曲化直“(验证牛顿第二定律时画 图象)等等,只有加强这方面的练习,才能提高实验能力。

4、加强设计

性实验的练习,培养学生创新思维能力和实验能力

物理设计性实验,是要求学生根据给出的实验仪器,按要求设计出实验的原理、方法、步骤,最后得出实验结论:或只给出实验课题,由学生自选仪器、自己设计实验原理、方法与步骤,得出实验结论,这就要求学生具有较强的创造性思维能力和综合分析能力及实验技能与技巧。

如:在电学实验中,要求测电源的电动势和内电阻,自己设计方案,自选器材进行实验,看谁设计的方案多(有十几种方案),哪种方案最佳?通过这样的练习,可培养创新思维能力和实验能力。

(四)加强创新思维练习,提高创新思维能力

创新思维题是近几年高考物理试题或理科综合能力测试题中考查学生能否寻求独特而新奇的,并具备社会价值的思维方法解决尚无先例的问题的能力,这些题大多数属于开放性的实际应用题,创新思维的主要成份是发散性思维和集中性思维。所谓发散性思维是一种不依常规,寻求尽可能多种多样的答案的思维,它具有流畅性、变通性和独创性的特点;而集中性思维则是依据已有的信息和各种设想,朝着问题解决的方向求得最佳方案和结果的思维操作过程,发散性思维以寻求解决问题的各种可能性为主,而集中性思维则在这些可能的途径中选择和比较出最优的解决方案,两者相互联系,缺一不可。

1、类比推导法

将已知或新给出的原理、知识或方法横向类推到类似的新情境中去,以解决新问题或得出新知识,即已知(或新知a)类推新知(或新知b),其要害在找好横向类比迁移的“参照点“。

2、逆向思维法

物理学中有些问题按常规正向思维分析不方便,此时可改变思维方向,由正向思维改为逆向思维,就能使问题迎刃而解,如光学中的光路可逆原理,匀减速运动倒过来考虑就变为匀加速运动等。

3、等效思维法

物理学中的问题,有时直接分析有困难,此时,可用效果相同的模型来等效代换,使问题便于分析解决,如:平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,力的分解与合成等。

(五)加强学科渗透练习,提高综合分析问题能力

篇3

1 实验分析要科学、严谨

教材编者注重自主探究能力的培养,有时不把实验分析详细表述出来,编者偏重于整体编写思路,对每一个小局部难以做到精雕细琢,这都会留下了一些思考与分析的空间。所以,教材上的实验分析往往有完善或改进之处,如果照本宣科地进行实验(资料)分析,不一定严谨,可能给学生留下疑惑,达不到理想的教学效果。进行实验分析的教学,教师应该遵循科学性原则先进行严谨、全面的实验分析,找出实验分析的关键点、盲点及拓展方向,然后依据正确的教学策略与教育教学理念进行教学设计,从细节着手巧设疑问、激活思维,引导质疑、猜测、分析、类比、判断。

2 设置有效问题引导实验分析

培养思维能力是进行实验分析的重要教学目标,实现目标的关键是探究问题的有效性。教“细胞核”一节课做“资料1-黑白美西螈核移植实验”的分析时,如果把“资料1”完整呈现后照本宣科地讨论“问题1”,学生能不加深思地做出判断而答出正确答案,思维的深度不够、过程性不强。如果在呈现实验方法之后、呈现结果之前追加一问:在实验结果还未明显显现之前,你预测一下会有哪些可能的结果?可得出什么相应的结论?结果学生答出了“黑色”、“白色”、“灰色”和“斑马色”及对应的结论,其中的“斑马色”可能老师都没有想到。教材的“问题1”有点诱导式提问的嫌疑,不是有效探究问题,追加的这一问,真正引发了学生思维,因为拓展了学生的思维空间、提高了思维强度[1]。进行实验分析的教学时,要注意设置有效问题引起对重要实验现象或结果的质疑与关注、引领学生明确思维的目标指向,从而激活思维,拓展思维空间和突破思维的难点、盲点。

3 依据教学理念与学生素质选择教法

完成哺乳动物红细胞的吸水与失水实验的分析后,设问:如果将成熟的植物细胞置于不同浓度的外界溶液中,成熟的植物细胞会发生怎样的变化?引导将红细胞吸、失水原理迁移到植物细胞,以成熟植物细胞的细胞壁与原生质层的结构与生理特点为据进行分析,探讨预测成熟植物细胞处于不同浓度溶液中时的形态结构变化,启导“发现”质壁分离及其复原现象。这样的教学程序实现了实验情境与结果的迁移,跟先实验后分析的教学程序比较,在训练学生的探究与分析能力方面更有效[2]。先呈现实验结果后分析解释也是一种教法,偏重点不同和学习难度降低,因材施教而已。

4 先做铺垫降低难度

生物学的实验分析,往往要运用数理及化学原理,但其他课程学习某些相关原理比较靠后,因此,在引导进行实验分析之前,要把相关原理交代清楚先做好铺垫。例如分析过氧化氢在不同条件下的分解实验,就要把活化分子和活化能等化学概念与原理交代清楚:化学反应的进行,是常态分子吸收一定的能量后变成的活化分子,单位空间内活化分子的比率增加,活化分子之间的有效碰撞增多,反应速度加快。有些物质分子要吸收较多的能量才能变成活化分子,反应不易进行或速度慢。单位数量的物质由常态分子转变为活化分子需要的能量叫做活化能(J/mol),有些物质在催化剂的作用下改变了化学反应的途径,降低了活化能,使常态分子容易变成活化分子。

乙组与甲组比较,H2O2在加热的条件下可以分解,是H2O2在加热的条件下获得了了能量,获得一定能量后的H2O2分子变成了活化分子,能够进行化学反应。丙组加入FeCl3溶液,丁组加入的肝脏研磨液(过氧化氢酶)不能使H2O2分子获得能量却能使H2O2分子容易分解,是因为FeCl3和过氧化氢酶改变了反应途径,降低了活化能,使H2O2由常态分子转变为能够进行反应的活化分子需要的能量变少。丁组的反应速度显著比丙组快,说明过氧化氢酶降低活化能的效果比FeCl3更显著,在过氧化氢酶作用下,单位空间内活化分子的数量更多,过氧化氢酶的催化效率更高。

如果不先做活化分子与活化能方面的铺垫,引导学生进行实验分析,只能是教师唱独角戏。所谓的实验分析,难以使学生获得深刻的体验体会,很可能就成了以实验情境承载知识结论的传授课。不过,对于基础较差的学生也没有必要把问题搞得太复杂。

5 改变实验条件后引导重新预测分析

按教材要求完成正常的实验操作并获得结果后,提出假设改变实验的部分条件,让学生预测分析条件改变后的实验结果,能够强化学生对实验原理与操作的认识。例如完成提取叶绿体中的色素实验后,提出以下问题供学生思考:(1)如果某同学在提取色素的过程中忘了在研钵中添加CaCO3,他提取的色素溶液的颜色是怎样的?(2)如果某同学用水稻的叶黄素缺失突变体做色素提取实验,将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析(从上至下),与正常叶片相比,实验结果将是怎样的?(光吸收差异不显著,色素带缺第2条)

篇4

【关键词】实验 设计能力 培养

近几年新课程标准中,注重了实验原理、实验步骤乃至整个实验方案(包括原理、装置、器材选择、实验步骤和数据处理等)的设计。设计性实验是在一些特定的要求和条件下,自行设计和实验,灵活运用知识和技能,进行的创新性思维和实践活动。设计性实验能全面培养学生综合运用所学知识的能力、收集和处理信息的能力、分析和解决问题的能力、语言文字表达能力以及团结协作的能力。因此以设计性实验为载体,培养学生创新能力是一条重要途径。这给我们物理教师如何进行物理实验教学提出了一个新的课题。

一、重视基础——创新之源

创新之根源在于基础,而扎实的基础不仅来源于牢固的知识基础,更来源于知识所体现的基本研究方法和思考方法,这些都为我们创造性地进行实验设计提供了坚实的理论基础。抓好课本上基本的学生实验和演示实验的教学,是培养学生实验设计能力的重要基础。

例:有两杯不同的液体,现提供以下器材:(1)托盘天平;(2)弹簧测力计;(3)两个质量和形状完全相同的烧杯;(4)拴着细线的物块(密度大于这两种液体);(5)刻度尺。请你用两种方法比较它们密度的大小,要求写出:所选用器材的序号,并简要说明比较的方法。

分析:本题涉及实验原理的确定、实验器材的选择、实验方法的设计与表达,注重学生的综合实验能力,有一定的开放性。本题可以从密度、浮力等知识入手进行解答。

用相同体积比质量的方法,来判断密度大小。相同体积的判断上,可用刻度尺测量,质量的比较用天平,此方法实质是探究密度概念的实验的迁移。

用浮力的知识比视重的方法,分别测出物体浸没在两种不同液体中时弹簧测力计的示数,因为液体密度越大,物体受到的浮力也越大,视重就越小,所以视重小的液体密度大。此种方法实质上是浮力中称重法的一个具体应用。

因此,我们必须重视基本实验的教学,教学中要特别引导学生认真领会各类实验的设计思想和认真掌握基本实验技能的运用,同时还要注意实验方法的拓展,培养实验中的发散性思维,达到举一反三,触类旁通的目的。

二、重视实验问题设计,有的放矢——创新之法

新教材在演示实验和学生实验中提出的让学生独立思考的问题更多,这些问题大多要亲自设计和动手实验才能解答。由于设计性实验具有相当的难度,学生在完成中由于认知水平的限制通常会卡壳。因此,教师不能把“充分发挥学生主观能动性”理解为“完全放纵”,而应充分理解学生有限的认知水平和知识迁移能力,有的放矢地给予必要的启发和点化。同时,要鼓励学生大胆实践,允许学生在实验中走弯路,犯错误,但老师要及时予以指出和纠正,只有这样,学生的实验设计能力才能稳步提高。

有的放矢作为一种创新思考方法是指思考一个较复杂的问题时,在掌握了一定的有关情况之后,首先应当弄清,需要紧紧盯住和瞄准的目标是什么?在设计实验中,这个目标就是实验目的。它可以引发我们的定向思维,在实验目的的引领下,根据题目的要求和给出的条件,运用储备知识和科学思维方法,分析相关物理情景,精心构思实验原理,确定需要测量的物理量,安排实验方案和实验操作程序,最后进行实验数据记录和处理实验数据。

例:探究不同物质的吸热能力是否相同的实验设计时,如果教师不给以恰当的引导,学生很难自主完成实验设计。实际教学中可设置以下几个问题逐层分析,化解难点。

(1)物质的吸热能力强弱通过哪些物理量的变化反映出来?

(2)物质吸热多少与哪些因素有关?

(3)物质的吸热能力与温度的变化及其质量的大小等因素都有关,因此要研究物质的吸热能力与物质的种类是否有关时,要采用什么方法?怎样实现这些方法?

通过以上问题的分析,使学生认识到比较物质的吸热能力强弱,实质上只需要用相同规格的加热器材,加热相同质量的不同物质,升高相同的温度,比较加热时间的长短即可比较吸热能力的强弱,根据这些条件学生即可自行选择实验器材,设计实验表格需要记录哪些数据,在此基础上设计并完成实验。

三、重视课外小实验、小制作和小发明活动

开展课外小实验、小制作、小发明活动,是培养和提高学生实验设计能力的延续和补充。要想真正提高设计性实验的教学效果,仅在课堂内是不够的,还必须辅之以生动活泼的课外小实验、小制作和小发明活动,才能达到最佳效果。如在学了“光的色散”一节知识后,可以增设“室内彩虹的形成”这一课外小实验。学了磁场后,可增设“指南针制作”这一课外小制作等。因为在这些活动中,学生的手脚充分解放,思维充分活跃,更有利于充分发挥学生的潜能,激发灵感,实验技能不知不觉中得到充分地开发和提高。

虽然教科书中课外小实验和小制作,丰富了学生的课外实验活动,但仅有书上的这些还不够,教师在教学中还应当适时的补充一些。如主要利用矿泉水瓶借助其他辅助材料,可自行设计完成哪些实验,说明了哪些物理原理。学生通过查阅资料,动脑思考,设计出几十种实验方案,涉及到力、热、光等的许多知识点。通过类似的训练,培养学生动手、动脑、勤于思考的好习惯,并且在实验中,还培养了学生观察、分析、整理、概括等能力。

四、重视科学调查

加强实验设计能力教学,是素质教育的一个方面。设计一些只知实验目的不知实验结论的设计性实验,让学生独立设计实验方案,独立实验和独立撰写实验报告并独立得出实验结论,将使学生克服对老师过分依赖的习惯,以及提高学生对物理规律的理解和运用能力,能提高学生独立创造能力和实际动手操作能力。不仅有利于物理思想和物理方法的形成,同时会养成科学而严谨的思维习惯,激发探索自然规律的热情。这可以通过分阶段、有组织、有计划、有目的地学生科学调查来得以实现。如在学习光的反射时,课后可布置学生对城市建设中的光污染现象进行调查,调查玻璃幕墙给居民的生活带来哪些不便或危害?如何预防光污染?提出哪些合理化建议?

科学调查活动要求做到以下几点:

(1)成立若干课外活动兴趣小组,小组中的每一个成员都有明确的分工。

(2)教师要经常性地指导和培养学生如何完成自己的任务。

(3)将教材中设置的和教师自己补充的小实验和小制作内容,按教材知识的编排特点分阶段以各小组为单位有计划地组织实施,要求学生在课外独立设计、独立操作、独立完成实验报告或产品更新换代制作。

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基金项目:防灾科技学院第六批重点课程建设课程资助项目;防灾科技学院教学研究与教学改革项目(JY2014A02)

[摘要]《GIS原理及其应用》是测绘工程专业一门重要的专业必修课。本文对目前该课程在测绘专业教学中存在的诸多问题进行了深入分析,在此基础上,结合我院测绘工程专业的培养目标,对该课程在教学内容、教学方法、考核方式等方面进行了改革探讨,加深学生对GIS的基本理论、基本方法和基本技能的理解,特别突出GIS实践的重要性,以期提高《GIS原理及其应用》课程的教学效果和教学质量,培养适应社会经济发展,具有创新精神和实践能力的高素质专业人才。

[关键词]GIS原理及其应用;教学;改革;实践;考核

中图分类号: G642. 0 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)01(a)-0000-00

随着测绘信息技术的飞速发展,测绘产品的获取、处理、管理、分析、应用等方面都跟GIS密切相关。理解GIS的基本原理和常用的空间分析方法,在此基础上掌握GIS专业软件的操作使用,这对测绘专业学生今后的就业和继续深造具有很大的实际意义。《GIS原理及其应用》作为测绘专业学生一门重要的专业必修课,具有较强的理论性和实践性,通过本门课的教学使学生掌握GIS的基本原理及其常用的空间分析方法,熟悉空间数据组织和管理常用方法,了解空间数据采集和输入、数据质量分析的基本方法和内容,了解地理信息系统在现代社会所处的地位、地理信息系统发展与应用的趋势、以及地理信息系统在测绘工程中的重要应用。因此,《GIS原理及其应用》这门课程的学习对测绘专业学生影响深远。目前,在测绘工程专业的GIS教学中一直沿用GIS专业的教学内容和教学方法,由于前期课程安排和学时等方面与GIS专业有很大差别,这就造成了测绘专业学生对GIS的学习不能达到预期效果,为更好地完成本课程的教学目标,有必要对《GIS原理及其应用》教学内容和教学方法进行思考、探讨和改革。

1确定培养目标

结合我校“立足地震行业,面向社会”的战略目标,我校培养的测绘学生是可在地震行业中立足,同时更主要的是面向社会的大众化需求,因此培养的学生要具备扎实的测绘理论知识、掌握测绘工程专业技能、具备实施地形变形测量、变形监测、精密工程测量等测绘工程的设计、实施及管理等能力,能在地震监测预报、灾害防御、国家基础测绘、国家资源调查、城市规划与管理等部门从事设计、实施、管理等方面的厚基础、重实践的应用型人才。而随着计算机技术、RS技术和GPS技术的发展,在掌握了基本测绘理论和方法的基础上,如何实现测绘信息的有效集成和应用,GIS成为其实现信息集成的首选工具。因此,《GIS原理及其应用》作为测绘工程专业的必修课,是测绘专业学生在未来发展的必然需求。

2教学中存在的问题

2.1非GIS专业先修课程差异

地理信息系统是传统科学与现代技术相结合而诞生的边缘学科,因此它明显地体现出多学科交叉的特征;而测绘科学是一门研究如何确定地球的形状和大小及地面、地下和空间各种物体的几何形态及其空间位置关系的科学。两个专业教学目标有很大不同,但又有所交叉。测绘科学为地理信息系统提供高精度的空间数据,保证了空间数据的精度和质量,以及地理信息系统产品的开发;地理信息系统为测绘科学成果的有效集成提供了良好的解决方案。由于专业特色的限制,GIS专业在前期的理论基础学习中开设关于计算机和地理学的课程,如数据库系统概论、计算机图形学、自然地理学、人文地理学等课程,这些课程的开设为接下来的GIS原理及其应用的学习奠定了理论基础。计算机学提供了GIS学习的软、硬件知识;地理学作为GIS的理论依托,为GIS提供引导空间分析的方法和观点。而在测绘工程专业的人才培养方案中,《 GIS原理及其应用》课程开设缺乏一定的前期理论支撑,这使得测绘专业的《GIS原理及其应用》的教学内容与教学方法并不适合沿用GIS专业所采用的教学内容和方法,要根据测绘专业的特点调整其教学内容和教学方法,以便更适应于测绘专业学生的学习和掌握。

2.2教学内容多,实践课时少

在现行的本科教学培养方案中,明确限制总学时数不超过2500学时,而在测绘专业基础课等不被压缩的前提下,测绘专业开设GIS课程的学习,其学时安排是48课时,还包含了不少于8课时的实践课时,而GIS本科专业学习中,其学时的安排一般为64课时。在课时明显压缩的前提下,要想较好地完成《GIS原理及其应用》的教学,必须对现行教学内容、方法和安排做出调整。由于GIS的学习具有较强的理论和实践相结合的特点,调整后的GIS学习必须保证理论和实践课时的饱满,这样才能保障学生学习的效果。

3、教学改革的措施

3.1侧重学科交叉,注重GIS思维的培养

由于地理信息系统的多学科交叉特性,在测绘专业的GIS教学过程中,侧重强调测绘专业与GIS的交叉性,突出GIS学习与测绘专业的紧密性,将GIS的学习定位到测绘专业体系内。在教学过程中,注重讲授GIS的基本理论、常用空间方法、应用模型等内容,这些是初次接触GIS的学生必须了解和掌握的知识;在教学内容的安排上,注重地学理论与工科技术的交叉,培养学生独立解决实际问题的能力,使学生遇到问题时能够以GIS的思维方式进行问题的抽象与表达,并在后续工作中善于应用所学和所知道的测绘技术、GIS理论进行数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示。这个过程既考察了学生对所学技术的掌握程度,又注重培养了学生运用GIS思维对空间数据集成的应用,使学生能够更加真实了解测绘与GIS集成在解决实际问题的优势,并在解决问题的过程中对所学理论与方法有更深刻的理解。

GIS作为一个辅助决策工具,教学过程中突出GIS解决问题的思路,同时将涉及到的其他学科知识作为解决问题中的一个环节,加强学生自学意识,学会问题的分解与表达,构建适合于地理信息分析和表达的应用模型,以此达到解决问题的目的。

3.2合理安排课程,理论和实践分层次实现

长期以来,高校普遍存在的一种教学模式就是任课老师讲-学生听,学生处于被动接受的地位,这种传统的教学模式,在理论知识传授的系统性和完整性方面有一定的优势,但其在实践性较强的学科教学中的不足也显而易见。首先,学生遇到问题,解决问题的积极性没有被调动起来;其次,不能将理论知识和实践操作很好的结合在一起;最后,没有经过学生思考和实践过的理论是无法在工作中得到很好应用的。基于这些问题,首先在课程安排上做出调整,将《GIS原理及其应用》安排在第五学期,在这门课的学习过程中,主要侧重基础理论的学习,如GIS的基本概念、基本构成、基本功能、发展历史、数据结构、空间分析方法等。同时对涉及到的测绘专业知识给予重点提示,加深对测绘专业基础知识的掌握,突出GIS多学科交叉的特点。在安排的8课时实验中通过对Mapinfo9.5的学习,让学生对GIS解决问题的基本思想有所认识,即通过对现实世界的抽象,到计算机世界的存储,对数据空间数据结构以及存储有一个系统的认识。这学期完成学习后,学生对GIS的基本理论知识、常用空间数据结构、以及空间数据获取与测绘技术的结合已有一个清晰的认识,即达到GIS理论教学目标。 由于学时有限,但又强调GIS实践应用的重要性,在第六学期安排一门《GIS软件应用》,以ESRI公司的ArcGIS作为实践平台,弥补GIS理论学习中实践不足的问题,在GIS软件应用这门课中,所有的实验以案例的方式提出,要求学生给出应用到的相关理论知识和解决方案,并通过动手实验达到解决问题的目的。

3.3 巩固理论知识,多种考核方式相结合

在考核方式上,《GIS 原理及其应用》采用“平时成绩(10%)+实验报告(20%)+期中考试成绩(20%)+期末考试成绩(50%)”的方式。平时成绩主要是通过作业和课堂表现获得;实验报告是对学生动手能力的考察;期中考试主要是在课程中期对学生进行测试,对学生起一个督促作用;期末考试则是对学生理论知识最终掌握情况的检验。采用上述考核方式,能较好地反映学生对知识的掌握情况,以及在分析问题、解决问题等方面的能力。

4结论

《GIS原理及其应用》是测绘工程专业的一门必修基础课,本课程学习对后续《GIS软件应用》的学习及学生今后的就业和深造影响深远。本文首先介绍了该课程在测绘工程专业培养目标中的地位,并分析了现行教学中存在的问题,在此基础上提出了教学改革的具体措施:1)侧重学科交叉,注重GIS思维的培养;2)合理安排课程,理论和实践分层次实现;3)巩固理论知识,多种考核方式相结合。以此不断提高教学水平,及时了解学科发展动态,掌握学生对专业知识的需求,从而及时对教学内容和教学方式进行调整和完善。

参考文献

[1] 黄杏元,马劲松.地理信息系统概论[M].北京:高等教育出版社,2008.

[2] 宋小冬,钮心毅.地理信息系统实习教程[M].北京:科学出版社,2013.

[3] 周文国,郝延锦.工程测量[M].测绘出版社,2011年9月.

[4] 刘小阳,孙广通.《工程测量》课程教学改革探索[J].科技信息,2011(11):480.

[5] 孙广通,宋萍,刘小阳.《普通测量学》课程教学改革探讨[J].科技信息,2013(36):26.

篇6

关键词:化学实验;演示实验 ;学生实验

一、通过演示实验,培养学生细心观察的习惯

教师在教学中通过化学演示实验,能使学生具体地认识物质的外表特征,物质变化的条件、现象和规律,顺利地形成概念和确信理论的真实性,并能培养学生的观察、分析、综合等能力。要做好演示实验,我认为可从以下几点来做:

1. 精心选择演示实验

中学化学教材中的演示实验,教师应尽量创造条件去做。此外,还可根据教学内容、学生实际和实验设备条件等增加或调换一些演示实验,在选择演示实验时,还要考虑有利于突出教学内容的重点、讲清难点,以符合直观、简单、安全、可靠等基本条件。

2. 课前充分做好准备

在做实验前,首先要对实验反复预试,然后将演示实验预试成功所用的一切仪器、药品和器材,置于演示实验专用盘中,检查无缺漏、无差错后,再按使用的先后顺序摆放整齐待用。

3. 围绕学习目标,指导学生运用正确观察方法进行全面细致的观察

如在做“一氧化碳还原氧化铜”实验时,在开始演示前要提示学生重点观察试管内黑色粉末的变化和澄清石灰水会有什么变化;在演示的过程中及时引导学生留意通入一氧化碳的安全规则,看清楚发生的现象,还要提出思考的问题,如黑色粉末为什么逐渐变为亮红色?为什么澄清石灰水变浑浊?怎样防止一氧化碳对空气造成污染?……演示完毕后,引导学生对该实验进行综合、概括并得出结论的逻辑顺序为:一氧化碳夺取了氧化铜中的氧,跟它化合成二氧化碳,氧化铜失去氧就变成红色的铜。这样就不难理解还原反应的概念。实验时,不仅培养了学生细致的观察习惯,并且为形成抽象概念提供感性认识,符合感性到理性的认识过程。

二、通过典型的学生操作实验,培养学生严谨的实验态度和实验能力

在进行学生实验时,可按实际将学生分成几个小组,让学生亲自动手去操作探究,并详细记录实验的相关情况及结果。这种实验方法能够较好地培养学生的操作能力、观察能力、分析探究能力。如何完成一堂成功的学生实验课,我认为应该做好以下四点:第一,明确实验目的,了解实验原理。在进入实验室前要求学生明确这次要运用什么方法、什么样的实验原理和实验装置来使这次实验达到一个什么样的效果。教师在实验前应通过视频或演示让学生明确实验的目的、实验步骤、所需仪器、药品及实验装置;第二,认真指导实验,培养学生能力。在实验的过程中,教师要求学生规范每一个实验操作步骤,可采用重点深入和普遍照顾相结合的方式巡回检查,发现问题并及时纠正。教师要做到全面指导,以解决学生在实验过程中遇到的困难和问题,指导学生将观察到的实验现象详细记录下来,并在课后及时认真地思考问题,这样既保证实验的很好完成,又培养了学生分析和解决问题的能力,有利于提高实验课质量;第三,通过实验体会,明确实验注意事项。例如在氧气实验室制取中可设置这样的讨论:加热高锰酸钾制取氧气时,为什么试管口要略向下倾斜?为什么在试管口要塞一团棉花?实验结束时,为什么要先从水槽中撤出导气管,再移去酒精灯?让学生通过实验了解到不这样做会带来什么后果,从而加深学生的理解;第四,选用一些历年中考试卷的典型综合实验试题,指导学生正确分析题目乃至跟动手实验结合起来训练。如氢气、二氧化碳等的实验室制取探究与金属的化学性质和酸、碱的性质探究等性质探究实验,对于培养学生的思维能力和实验操作技能有着重要的作用。

三、通过多媒体模拟实验,帮助学生更深层次地获取知识

有一些危险性较大、或对环境有很严重污染、或无法实际操作的实验,在课堂上都不能很好地演示,若采用电教媒体来模拟实验,不但能以不同的视角观察实验现象,增强实验的可见度,强化实验的演示效果,而且还能有效保护环境,从而达到完成教学的目的。

四、利用课外小实验,激发学生浓厚的学习兴趣

课外化学小实验是学生理论联系实际和提高化学技能的有效途径,其内容丰富、形式多样。开展课外小实验既可巩固和运用课堂所学知识,又能激发学生的想象力,提高学生自己动手操作的能力和实践运用能力。在教师的指导下,可让学生利用家庭的废药瓶、注射器、饮料管等制作简易实验装置,如制作水净化简易装置来练习水净化、利用废旧电池中的石墨棒探究石墨导电性、利用食醋来清洗热水瓶壁上的水垢等一些“课后家庭小实验”,让学生能够把理论应用于实践,体会到学好化学知识的重要性,并感受到化学实验成功的喜悦,从而激发科学探究的浓厚兴趣。

此外,还可让学生参加一些如“制作叶脉书签”等化学小制作展览,“烧不毁的手帕”“空瓶生烟”等化学实验小魔术,以拓宽学生的知识视野。

总之,化学实验教学主要的目的是培养学生的观察能力、动手能力、实验能力、思维能力,使其得到综合发展。在教学中强化课堂演示实验、落实学生分组实验、开发课外小实验,都是培养学生化学综合能力的重要途径。在实施素质教育的今天,我们教师要特别注意培养和提高学生的动手操作和思维能力,使素质教育能够真正落实到实处。

参考文献:

[1]郭廷强.浅析初中化学实验教学[J].新课程学习, 2010(9).

篇7

一、探究性实验设计遵循的原则

首先,是科学性原则。科学性是指实验目的要明确,实验原理要正确,实验材料和实验手段的选择要恰当,整个设计思路和实验方法的确定都不能偏离所学基本知识和基本原理以及其他学科领域的基本原则。例如:在探究实验“压力的作用效果跟什么因素有关”中,实验材料的选择,必须是容易发生形变的物体,如:沙土、海绵、泡沫塑料等物体。

其次,是可操作性原则。设计实验时,要考虑到实验材料容易获得,实验装置比较简单,实验操作比较简便,实验步骤比较少,实验时间比较短。

再次,是单一变量原则。即:控制变量法。单一变量原则是实验步骤设计中非常重要的原则。确保“单一变量”的实验操作,即不论一个实验有几个实验变量,都应做到一个实验变量对应所研究的物理量;即控制其他因素不变,只改变其中某一变量,观察其对所研究的物理量的影响。除了整个实验过程中欲处理的实验因素外,其他实验条件要求做到前后一致。例如:在探究实验“压力的作用效果跟什么因素有关”中,研究压力的作用效果与压力的关系,必须控制压力的作用面积相同,改变压力的大小,观察受力物体的形变程度;研究压力的作用效果与压力的作用面积的关系,必须控制压力的大小相同,改变压力的作用面积,观察受力物体的形变程度,等等。

最后,是严谨性原则。这里包含两层意思,一是对比实验,通过设置实验对照对比,既可排除无关变量的影响,又可增加实验结果的可信度和说服力。二是平行重复同一实验,即控制某种因素的变化幅度,在同样条件下重复实验,观察其对实验结果影响的程度。任何实验都必须能够重复,这是具有科学性的标志。

二、如何进行探究性实验设计

首先,要引导学生思考实验步骤设计中隐含的科学方法,引导学生了解实验的思维过程,提出探究性的问题,培养学生探究的兴趣;根据实验可能的各种条件,让学生自行设计实验,进行实验操作,并认真作记录,引导学生分析实验结果,由结果推导出结论,培养学生科学探究能力,使学生经而:提出问题猜想与假设设计方案并实验探究分析论证,总结结论评价与反思的探究式学习方法。

其次,在实验过程中,教师要提醒学生不仅注意操作,更要做好记录,获得足够的信息,对已有的信息进行科学分析、归纳,以便对实验设计进行总体评价,从而得出正确、科学的结论。根据记录的实验现象和数据分析实验结果,得出对该方案的评价并提出解决和改进的办法。通过自我反思、交流讨论以达到知识与方法技能的升华。

最后,通过前面的探究与实验,表面上看似乎已经完成了任务,其实,大多数学生还停留在一种直观感受和零碎的认识上,所以我们要对任务本身从原理、器材、步骤、操作等全面回顾和归纳,还要根据本次探究中出现的问题和成功的经验,归纳出解决该类问题的基本思路。以达到知识与方法技能的统一,实现“学与用”的双赢。在组织探究实验时,教师首先要在学生现有的知识经验背景下,从允许学生出错的角度出发,指导学生及早完成实验设计。

篇8

本文笔者将依据教材人教版九年义务教育初中《物理》第一册第五章第一节对此做一探讨。

关键词:摩擦起电 橡胶棒 玻璃棒 正电 负电 电荷

一、教学内容和任务

从教材的安排来看,本课让学生认识摩擦起电现象的

基础上,知道原子可分为“探究更小的微粒”做准备,故

在教学中应给学生更多的探究时间和空间,有利于培养学

生的创新意识、合理科学的思维。

二、教学目的

知识与技能:(一)认识摩擦起电现象,了解电荷的

种类及电荷间的相互作用。(二)了解验电器的原理,会

用验电器判断物体是否带电。(三)了解电荷量及其单位。

(四)了解导体和绝缘体。(五)了解原子结构,认识元电荷、

自由电子和电荷的移动。过程与方法:在认识自然界中只

有两种电荷的过程中,感受人们所用的推理方法。情感态

度与价值观:注意观察静电实验现象,对电荷种类的研究

产生兴趣,能主动利用简易器材动手做静电小实验。

三、教学重点和难点:

(一)重点:两种电荷及其电荷之间的相互作用。

(二)难点:电荷之间的相互作用。

四、教学准备

玻璃棒两根,橡胶棒两根,丝绸一块,毛皮一块,支

架两个,验电器一个,碎纸屑若干。

五、教学过程

(一)创设情境,引入新课

提问(1):日常生活中,当空气干燥时用塑料梳子梳头

发,会出现什么现象?生答:头发会随梳子“飘起来”;

提问(2):如果我们身上穿了件化纤毛衣,在晚上脱衣时,

有时会发出响声,甚至出现火花;你知道上面提到的两种

现象发生的原因吗?生答:摩擦起电。

师小结:同学们,在小学科学课的学习中已经了解了

一些关于摩擦起电的知识,摩擦起电的现象在日常生活中

会经常看到。那么,带了电的物体具有哪些性质?在这一

节我们将进行探究和学习。

(二)讲授新课

(1) 物体带电与使物体带电的方法的演示实验:

A、物体带电的演示实验:①先分别将橡胶棒、玻璃

棒靠近纸屑,观察现象。②用毛皮摩擦橡胶棒,然后把橡

胶棒靠近纸屑,验电器等轻小物体,观察现象。 ③用丝绸

摩擦玻璃棒,然后将玻璃棒靠近纸屑,验电器等轻小物体,

观察现象。我们看到,先分别将橡胶棒、玻璃棒靠近纸屑时,

都不具有吸引轻小纸屑,而被毛皮摩擦过的橡胶棒,被丝

绸摩擦过的玻璃棒,都具有了吸引轻小物体的性质。物体

具有了吸引轻小物体的性质,我们就说物体带了电,或说

物体带了电荷。习惯上把带了电的物体叫做带电体。如在

空气干燥的时候,用塑料梳子梳头发,头发会随着梳子飘

起来,就是因为梳子带了电,能吸引头发的缘故。

点评:摩擦后的橡胶棒和玻璃棒能吸引纸屑,学生并

不陌生,通过演示实验再现实验现象,帮助学生回忆知识。

从而通过演示实验引出概念,理解新知识。

B、使物体带电的方法:①摩擦起电:用摩擦的方法

使物体带电叫摩擦起电,这种方法简单、常见。②接触带电:

除摩擦外,用接触的方法也可以使物体带电。③感应起电:

用带电体靠近不带电的物体,使不带电的物体带电。两物

体带异种电荷。

点评:通过介绍使物体带电的方法和演示实验,使学

生学习知识化,系统化,便于学生理解和掌握。

(2) 两种电荷:

个人简介:田进才,男,(1965年8 月―),一级物理教师。优秀教师、先进工作者。论文《怎样

当好寄宿学校教师》被教育局评为三等奖。论文《如何正确理解欧姆定律》获市评比二等奖。《教

师如何重视学生作业》、《巧用数学知识解电学题》在市优秀论文评比中,分别获得一等奖和二等奖。

城市建设理论研究 •77•

城市建设理论研究2011 年11 月25 日

我们已经知道了什么叫带电现象,知道了被毛皮摩擦

过的橡胶棒和被丝绸摩擦过的玻璃棒都带上了电荷,那么

它们带的电荷是否相同呢?演示:①将被毛皮摩擦过的橡

胶棒悬挂在支架上,用另一根被毛皮摩擦过的橡胶棒去靠

近它,结果它们互相排斥。将被丝绸摩擦过的玻璃棒悬挂

在支架上,用另一根被丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近它,结

果它们也互相排斥。②将被毛皮摩擦过的橡胶棒悬挂在支

架上,用被丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近它,结果它们互相

吸引。这两个实验现象说明什么?被毛皮摩擦过的橡胶棒

和被丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷不同。

总结:在历史上,人们通过大量的实验研究发现,用

摩擦起电的方法可以使各种各样的物质带电。带电后的物

体凡是跟丝绸摩擦过的玻璃棒互相吸引的,必定跟毛皮摩

擦过的橡胶棒互相排斥;凡是跟毛皮摩擦过的橡胶棒互相

吸引的,必定跟丝绸摩擦过的玻璃棒互相排斥。这些事实

使人们认识到自然界中只有两种电荷,美国科学家富兰克

林对这两种电荷做出规定:绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷

叫做正电荷,毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷叫做负电荷。

①正电荷和负电荷 正电荷:指被丝绸摩擦过的玻璃

棒所带的电荷,可用“+”表示。

负电荷:指被毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷,可用

“-”表示。

②电荷间的相互作用性质: 同种电荷互相排斥,异

种电荷互相吸引(如图)。

点评:认识自然界只有两种电荷及其相互作用的规律

是本节的重点和难点,让学生观察实验,这样能帮助学生

理解知识。

(3) 检验物体是否带电的方法

①利用带电体具有的性质来判断。例1. 如果一个带电

体排斥一个轻小物体,能否判断这个轻小物体也带电?分

析:可以。因为若轻小物体不带电,它们之间只能相互吸引,

不会发生排斥现象。例2. 如果一个带电体吸引一个轻小物

体,能否判断这个轻小物体也带电吗?分析:不能。如果

轻小物体与带电体带异种电荷,它们之间可以相互吸引;

如果轻小物体不带电,由于带电体的性质,它们之间也可

以相互吸引。

点评:通过例题分析要利用带电体具有的性质,又要

用到电荷间的相互作用规律的知识,从而帮助学生理解透

彻,加深对刚学知识的融会贯通。

②用验电器来检验:验电器是实验室里常用的一种检

验物体是否带电的仪器。它是由金属球、金属杆、金属箔

等几部分构成的(展示实物)。它的原理是利用了电荷间

Cheng Shi Jian She Li Lun Yan Jiu•教育教学•

的相互作用的性质―同种电荷互相排斥。当用带电体接触

验电器的金属球时,就有一部分电荷转移到验电器的金属

箔片上,这两片金属箔由于带同种电荷互相排斥而张开。

演示:用被丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,观

察验电器金属箔片张开的角度,思考此时金属箔片带什么

电?用力多摩擦几下玻璃棒,再去接触验电器的金属球,

观察验电器金属箔片张开的角度有什么变化?张开角度的

变化反映了什么?换用毛皮摩擦过的橡胶棒,重做上面的

实验。

总结:验电器金属箔片张开的角度不同,反映了带电

体传给验电器的电荷的多少不同。点评:验电器是检验物

体是否带电的一种方法,通过介绍使学生掌握验电器的构

造和原理。

(4) 电量

电荷的多少叫电荷量,电量的单位是库仑,简称库,

符号是C。库仑是一个比较大的单位。如一根摩擦过的玻

璃棒或橡胶棒所带的电荷,大约只有10-7C。一片雷雨云

带电的电荷,大约有几十库仑。想一想:为什么摩擦过的

玻璃棒或橡胶棒所带的电与雷雨云带的电会相差这么大?

点评:电荷量是以后学习电流的关键,老师一定要强

调。同时通过介绍电荷量的单位,让学生对库仑及其大小

有了认识。

(5) 元电荷

1897 年,英国科学家汤姆(1856-1940)发现了比原

子小得多的带负电的粒子――电子,揭开了原子具有结构

的秘密。原子核带正电,电子带负电。电子是带有最小电

荷的粒子。人们把最小电荷叫做元电荷,常用符号e 表示。

e=1.6×10-19C。任何带电体所带电荷都是e 的整数倍。原

子结构:原子核和电子组成。在通常情况下,原子核所带

正电荷数与核外所有电子总共带的负电荷数相等,整个原

子呈中性,也就是原子对外不显带电的性质。

上接78 页

取两相同验电器A、B,使A 带电,B不带电。用金属棒把

A 和B 连起来,可观察到A 的金属泊张开的角度变小,B

的金属泊张开。

实验现象说明:有电荷由金属棒从验电器A 流动到B,

使B 也带了电。从而说明金属棒上有电荷的定向移动。

(7)物体导电性

善于导电的物体叫导体。各种金属、水银、石墨和各

种酸碱盐的溶液都是导体。人体、大地也是导体。导体内

部有大量的自由电荷使导体能够导电的根本原因。不善于

导电的物体叫绝缘体。玻璃、陶瓷、橡胶、木材、塑料等

属于绝缘体。空气、纯水也是绝缘体。绝缘体内几乎没有

能够自由移动的电荷,是绝缘体不能导电的原因。

导体和绝缘体没有绝对的界限,在一定条件下导体与

绝缘体可以转化。

点评:通过这部分内容要求学生了解,不用详细阐述。

在演示实验的基础上,注意帮助学生理解电荷定向移动,

从而了解电流的形成。

六、板书设计

(一)带电体的性质:具有吸引轻小物体的特性。

(二)电荷间的相互作用:自然界只有两种电荷;同

种电荷相排斥,异种电荷相吸引。

•80• 城市建设理论研究

(三)验电器的作用:检验物体是否带电。其原理:

由同种电荷互相排斥的原理制成的。

(四)电荷的多少叫电荷量。单位:库仑(C)。

(五)人们把最小电荷叫做元电荷,常用符号e 表示。

e=1.6×10-19C。

(六)物体导电性――善于导电的物体叫导体;不善

于导电的物体叫绝缘体。

总评:本节课是一节堂公开课,有可圈可点之处,课

题用学生熟悉的现象引入,非常好。从而用生活中的现象

引入物理知识,再用物理知识解决实际问题。教师讲解很

细心,重、难点突出,视频大大吸引了学生的注意力,并

通过史料寻找答案。作为物理老师,有责任引导学生多了

解物理学及相关的历史背景,从而意识到科学发展的艰辛

和曲折,因此要引导学生形成尊敬事实、探究真理的科学

态度(其点评由本校副校长徐义德评议)。

七、教学反思

本节知识不难理解,但其中两种电荷及其相互作用规

律是进一步学习电学,理解许多电现象的基础,而电荷量

是后面理解电流的关键,因此,本节作为初中电学起始课,

具有很重要的地位。希望补充资料,有助于学生提高对物

理知识的兴趣和积极性,同样也有助于电学的学习。

(6)正、负电荷的中和

演示:把用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,

使金属箔片张开一定的角度;再用毛皮摩擦过的橡胶棒去

接触验电器的金属球,观察金属箔片张角的变化。这个现

象说明:正、负电荷放在一起会互相抵消。如果实验中的

玻璃棒和橡胶棒带的电荷量相等,验电器的金属箔片将不

再张开,即正、负电荷完全抵消。放在一起的等量异种电

荷完全抵消的现象,叫做正、负电荷的中和。我们知道,

金属中有些电子可以自由移动,把这些可以自由移动电子

叫自由电子(或自由电荷),这些自由电荷定向移动,就

在导体中形成电流,关于电流我们下一节再学习。演示:

取两相同验电器A、B,使A 带电,B不带电。用金属棒把

A 和B 连起来,可观察到A 的金属泊张开的角度变小,B

的金属泊张开。

实验现象说明:有电荷由金属棒从验电器A 流动到B,

使B 也带了电。从而说明金属棒上有电荷的定向移动。

(7)物体导电性

善于导电的物体叫导体。各种金属、水银、石墨和各

种酸碱盐的溶液都是导体。人体、大地也是导体。导体内

部有大量的自由电荷使导体能够导电的根本原因。不善于

导电的物体叫绝缘体。玻璃、陶瓷、橡胶、木材、塑料等

属于绝缘体。空气、纯水也是绝缘体。绝缘体内几乎没有

能够自由移动的电荷,是绝缘体不能导电的原因。

导体和绝缘体没有绝对的界限,在一定条件下导体与

绝缘体可以转化。

点评:通过这部分内容要求学生了解,不用详细阐述。

在演示实验的基础上,注意帮助学生理解电荷定向移动,

从而了解电流的形成。

六、板书设计

(一)带电体的性质:具有吸引轻小物体的特性。

(二)电荷间的相互作用:自然界只有两种电荷;同

种电荷相排斥,异种电荷相吸引。

•80• 城市建设理论研究

(三)验电器的作用:检验物体是否带电。其原理:

由同种电荷互相排斥的原理制成的。

(四)电荷的多少叫电荷量。单位:库仑(C)。

(五)人们把最小电荷叫做元电荷,常用符号e 表示。

e=1.6×10-19C。

(六)物体导电性――善于导电的物体叫导体;不善

于导电的物体叫绝缘体。

总评:本节课是一节堂公开课,有可圈可点之处,课

题用学生熟悉的现象引入,非常好。从而用生活中的现象

引入物理知识,再用物理知识解决实际问题。教师讲解很

细心,重、难点突出,视频大大吸引了学生的注意力,并

通过史料寻找答案。作为物理老师,有责任引导学生多了

解物理学及相关的历史背景,从而意识到科学发展的艰辛

和曲折,因此要引导学生形成尊敬事实、探究真理的科学

态度(其点评由本校副校长徐义德评议)。

七、教学反思

本节知识不难理解,但其中两种电荷及其相互作用规

律是进一步学习电学,理解许多电现象的基础,而电荷量

是后面理解电流的关键,因此,本节作为初中电学起始课,

具有很重要的地位。希望补充资料,有助于学生提高对物

篇9

关键词:摆的周期性;演示实验;大学物理;实验探究;授课模式

中图分类号:G642.423 文献标识码:A

1建立基于随堂演示的大学物理“实验探究型”授课模式的重要意义

大学物理学是一门以实验为基础,集多种创新思想、探索理念与研究方法于一体的基础科学,其大多数物理原理都来源于对实验现象的升华或对实验规律的总结[1],因此教学大纲中明确规定了演示实验教学的地位和作用,要求“抽象的物理规律应通过大量的实验和细致的观察得到”。然而在过去的理论教学中,物理定理的证明及应用大多采用公式推导,其中用到的微积分[2]知识较多,学生感到枯燥,不易对物理这门课产生强烈兴趣。结合近几年的课堂教学实践,发现很多看似深奥的理论知识点若借助于课堂演示实验进行启发和引导,立刻变得浅显明了,大部分学员开始主动探究物理本质规律,其“课堂参与”意识及互动热情远远胜于坐在“冷板凳”上当听众时的状态,课堂气氛明显活跃起来,尤其让人感动的是,不少平时畏惧物理、对教员“敬而远之”的“弱势学员”也开始以“实验主人翁”的态度配合教员的课堂演示,方便了教员与这类学员的近距离交流。由于演示实验教学过程突出了实践对理论知识的检验,能够化抽象为具体,使学生根据有趣的现象和些许点拨就能深刻理解物理概念和原理,实现事半功倍的教学效果,因此近年来,全国各高校对物理演示实验都十分重视[3],本院也投入了经费进行了物理演示实验室的初步建设,然而,目前本院的课堂演示实验还基本没有普及,只是少量教员在部分课堂上尝试使用,大部分教学班级的教员基本没有应用该教学方法,原因如下:有的演示实验仪器设备复杂,比如J-LD23型复摆实验装置,需要水平仪、光电计时器,光电门滑座等等,测量时必须几次对仪器调平衡,操作步骤比较繁琐,初学者容易测量不准,在课堂操作比较耽误时间;有的演示仪器太大或太笨重,不易搬移,比如演示角动量守恒定律的茹可夫斯基凳,教员或学员在挪动那个底盘固定、能转动的铁转椅和两个重锤时很不方便,在短短的课间十分钟要将它们搬移出器材室再上下楼梯都有较大困难;还有的演示实验在课堂的明亮环境下,看不清楚实验现象,比如光学的干涉、衍射实验······因此,教员自主开发研究一些结构简单,携带方便的演示实验仪器就很有必要[4],下面以“摆的周期性演示案例”为例对大学物理“实验探究型”授课模式进行初步的探讨。

2大学物理“实验探究型”授课模式在我院推广的基础

信息化条件下军事训练改革深化发展,对初级指挥人才的培养模式提出了新要求,我院培养的高素质初级指挥军官人才应具有较强的创新能力和科学素质,这对大学物理的基础教学提出了更高更新的要求。“实验探究型”授课模式的特点是:教员不把现成的结论告诉学员,而是通过课堂演示,启发学员自主考察实验现象,学员通过分析实验表象的特点发现问题,然后在教员的点拨下按照科学的方法探究(包括猜想与推导)出相关的核心定理或重要概念的基本形式,从而获取本堂课的核心知识,一般学员通过观摩课堂演示或参与实践,能较快明白相关知识的灵活应用。通过近几年对不同层次学员进行的问卷调查分析,发现我院本科教学班由两类学员组成:大部分为高中毕业入伍的青年学员,这些学员基本为“九零后”的新一代大学生,课堂表现思想活跃,有较强的求知欲望,他们希望有发展自己聪明才智和创造能力的机会与场所,而陈旧的教学方式已不能满足他们对新知识的渴望;另一小部分为战士学员,他们有一定的基层部队工作经历,大多数接触过部队装备,这些学生普遍动手能力较强,与纯理论课相比,他们也更喜欢“动手+动脑+用心”的演示教学法[5]——“实验探究型”授课模式,因此在我院大学物理课堂上推行“实验探究型”授课模式很有意义。

3用多种“摆的演示”案例探讨物理“实验探究型”授课模式的实践

通过课堂实践及对学员的问卷调查,发现我们设计的几个简单的“摆的周期性振动”演示案例能够启迪思维,增强课堂互动效果,该类演示实验成了新授课模式下物理课堂的亮点。

3.1单摆的设计——“微振动的简谐运动规律”的演示案例

如图1所示,将一根不能伸缩的长细线的一端拴一个小挂锁(或其他小物体),另一端固定在一个铁架子上,当长细线的质量与小挂锁的体积都可以忽略时,整个系统构成了单摆,教员就可以用此装置在课堂上演示“微振动的简谐运动规律”了。这个演示实验的设计理念是:鼓励学员在课堂上通过主动参与实验,细心观察小挂锁的运动规律,然后通过分组讨论交流,研究小挂锁做小角度摆动过程中所受到的力和力矩,最终在教员的启发下得到小挂锁(摆锤)的角加速度公式:,然后教员再进行提示:“此角加速度公式与简谐运动的典型微分方程式在形式上有什么关系呢?”,细心的同学很快回答:“它们的形式完全相同!”······于是本讲的核心议题——“单摆摆锤做小角度摆动时满足简谐运动的基本规律”得到了证明。如果教员想让学员更多地参与实验演示,并且让课堂气氛更活跃的话,可以用儿童玩具“溜溜球”来代替单摆的实验装置,选一个手不发抖、军事素质过硬的学员来当人体支架,学员在物理课堂做单摆演示实验时,军姿挺拔,台下的观众更是屏住呼吸全神贯注地观看实验现象,一些学员甚至站起来准备随时抢答问题。

3.2双线摆的设计——“微振动的简谐运动规律”的拓展演示案例设计之一

课堂演示实验的主旨不仅仅是为了得到本次课的核心知识原理而做的必要的铺垫,它在挖掘学员的创新潜力、激发学员的课堂主体意识、完善课堂的育人功能方面都有着非常重要的作用,因此教员常常可以在做完教材指定的常规型演示实验后,抛出一些设计性演示实验的课题,引导学员的发散思维,得到更多创造性的“奇思妙想”,更大限度地给予年轻学生们创造的机会:比如,当教员完成单摆实验后,故意提出问题:“在我们的日常生活中,除了单摆以外,还有什么样的摆呢?它们的周期如何计算呢?”于是有的同学会提出钥匙链类型的摆,有的会说瑞士挂钟的钟摆,五花八门的答案都会出来,教员可趁机拿出早准备好的双线摆,因为我们在选择课堂演示实验器具时,应注重发展简易且新颖的实验手段和方法。如图2所示:将单摆装置上的无弹性的长细线换成两根,一端挂重物(小挂锁),并将两根线的长度取齐,对称地固定悬挂在铁架台上,就构成了双线摆装置。教员在演示双线摆的小挂锁(摆锤)做小角度摆动时,提醒学员:“观察此时小挂锁的摆动规律与单摆的情况相比有什么共同点?”······引导学员发现小挂锁运动的周期性规律,然后启发学生思考:“当双线摆中折叠的两根线长度和单摆摆线的长度相同时,双线摆的周期和单摆的周期一样长吗?”同学们开始猜想:一些人认为它们的周期是一样的,另一些人认为双线摆的周期等效于摆长为双线中垂线的单摆的周期,所以不一样,于是部分人展开了讨论······这时教员再启发学生类比单摆的情况推导双线摆的周期公式:(是双线中垂线的长度),这时教员总结归纳:不管是单摆,还是双线摆,它们的周期公式都与摆锤的质量无关,可以用测量周期和摆长的方法确定实验所在地的重力加速度的大小。最后教员还可与学员共同探讨课下进行实验验证的方法:比如改变摆线长度做几组双线摆、单摆周期的对比实验等。

3.3复摆的设计——“微振动的简谐运动规律”的拓展演示案例设计之二

为了让全体学员在达到共同要求的基础上,实现多元化发展,激发他们不断创新、持久求知的意识,培养其乐于合作、善于交流、勇于实践的科学态度,教员与学员共同设计制作了复摆演示实验装置。如图3所示:用厚的硬纸板和彩色卡纸做一个漂亮的小猴面具,将小猴面具的眼睛、嘴等部位镂空,演示时教员将手指插入面具的眼睛或嘴等部位的镂空处,并将此手指压在黑板面上固定,让面具绕手指做微振动,可以让学员观看“微振动的简谐运动规律”了,教员在演示此复摆——小猴面具(摆锤)绕固定轴(手指)做小角度摆动时,提醒学员:“观察此时面具的摆动规律与单摆的情况相比有什么共同点?”引导学员答出面具运动的周期性规律,然后启发学生思考其周期如何确定。当教员一边引导一边带领学员推导出复摆的周期公式:时,可趁机启发:这为我们提供了一种测量物体(如图3中的面具)转动惯量的方法,并提问:“要利用此公式得到物体的转动惯量,需要测量哪些物理量呢?”让学生思考讨论后,教员进行总结升华,课堂信息量将大大提升。

4多种“摆的演示”案例对大学物理“实验探究型”授课模式的启示

从上述几个课堂实验——“摆的微振动演示案例”的实践效果来看,物理课堂演示实验确实能为学员提供生动鲜明的直观形象,并且容趣、疑、难为一体,是创设思维情境的良好素材,由于演示实验要求内容的安排由浅入深,由表及里,促使教员在备课时积极设计新实验,探究实验现象,并总结升华得到教材中的主要定理与定律,因此使教员自动摒弃“照本宣科”教学状态,对教员的授课能力是全新的锻炼;在“实验探究型”授课模式中,学员是实验操作、设计的参与者,更是见证实验现象的观摩、讨论主体,部分课可以采用实验现象对比、“物理原理辩论”的方式使课堂重要定理越辩越明。作为信息化条件下军校物理课的教员,我们应时刻关注如何利用有限的课堂时间,挖掘学生的科技创新潜能,磨练其严谨务实的性格、培养其合作探究的意识和手脑并用的习惯,才能让这些未来的军事精英更加有实力掌控变幻莫测的高技术战场。

参考文献:

[1]周风帆,王浩程.大学物理演示实验的价值重构[J].大学物理,2011,30(8):46-50.

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[3]郑志远,张自力,樊振军等.物理演示实验的作用与课程建设实践[J].中国科技信息,2010,(20):318-319.

[4]黄英,潘学琴,戚英华.大学物理简易演示实验的设计[J].中国教育科研杂志,2010,22(4):29-30.

[5]黄英,姚国政,刘影.基于物理兴趣培养的演示实验授课新模式的探讨[C]//迟宝山,李胜利.装甲兵工程学院2012年教育转型研讨活动论文集:深化教育转型创新 全面提高人才培养质量.北京:金盾出版社,2012,141-144.

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关键词:模块化教学;基础化学;研究

中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)15-0072-02

《基础化学》在染整类专业的培养目标中,定位为第一门专业基础课,是“基础中的基础”,它的教学质量的高低不但影响后续专业课程的学习,而且极大地影响学生的专业兴趣和后续的努力程度。原始的本科教育的教学模式不适合高职教育的发展,因此《基础化学》课程进行教学改革十分必要。

一、改革的背景及意义

《基础化学》这门课,其理论性强,内容也比较繁杂深奥,纯粹的教师讲授,加之学生基础比较差,学起来比较吃力,老师授课也感觉吃力,收效甚微,从而使学生对这门课的兴趣逐步降低。尤其高职教育的特点是本着“必需、够用”的原则,学时也是逐步压缩减少,学生对于这门课的学习就更加不适应。针对该门课程教学和学习中存在的问题,本课程的授课教师都在努力寻求解决的思路和办法。

模块化教学是国际劳工组织在20世纪70年代开发出来的一种较为先进的培训模式,它是按照程序模块化的构想和原则来设计教学内容的一整套教学体系,在既定的培养目标指导下,将全部教学内容按照一定标准或规则进行分解,使其成为多个相对独立的教学模块,且各教学模块之间可以按照一定的规则有选择性地重新组合。将模块化教学方法引入《基础化学》这门课的讲授与学习中,将该门课的内容分成若干个模块,每个模块进行理论、实践相结合的授课方式,根据不同模块的具体要求和内容,选择科学合理的教学手段,采用多元化的教学方法,在教学中坚持以学生为中心,以学生为主体,充分调动学生学习积极性,培养学生的创新能力和分析问题、解决问题的能力。

二、《基础化学》模块式教学内容新体系的构建和实施

《基础化学》的课程目标是:面向学生就业未来,服务学生专业学习,兼顾学生用定性与定量相结合的方法解决实际问题的应用能力的培养。根据我校各专业的特点和培养目标,对于《基础化学》课程进行了重新规划和设计,将课程教学内容分为三大模块。

1.建立模块化课程体系。《基础化学》理论课分为上下册,上册是无机部分,下册是有机部分。《基础化学》(上册)分为三大模块:(1)热力学原理及化学平衡、反应动力学基础(从宏观的角度学习化学理论);(2)物质结构原理及元素周期率(从微观的角度学习《基础化学》理论);(3)元素无机化学(应用化学理论,按照“元素周期表”,系统学习无机物的性质及其变化规律与应用)。《基础化学》(下册)按照碳原子结构及共价键理论为主线,分为三大模块:烃类(包括脂肪烃、脂环烃、芳香烃的结构与性能以及相互之间的联系);烃类衍生物(卤代烃、醇酚醚、醛酮、羧酸及其衍生物、含氮化合物、杂环化合物结构也性能以及它们相互之间的转化关系);高分子化合物(高分子化合物的结构与性能以及它同其相应的单体之间的关系)。《基础化学》实验分为两大模块:无机化学部分实验。此部分实验内容穿插在《基础化学》(上册)理论授课相应章节知识点中进行开展,以理论结合实践,互相促进,融会贯通,提高学生的实际动手能力和理论水平;有机化学部分实验,将各小实验分别同理论部分相应章节组成模块,通过验证有机物性质增加学生对有机物的理解;培养学生有机物分离与提纯的能力,选取蒸馏和分馏、天然有机化合物的分离和提纯等,通过简单实验与综合实验相结合的方法,简单实验为综合实验的基础,综合实验是简单实验的体现,培养学生实际动手能力和综合素质。

2.实施过程。化学科学既是理论科学,也是实践科学,因此《基础化学》与其他化学课程一样,包括理论课和实验课两部分。《基础化学》理论课程的目标是:向学生讲授化学基本原理,使一年级学生能够初步应用这些理论的结论从宏观的角度(涉及热力学原理及多重平衡原理)及从微观的角度(涉及结构原理及元素周期律)去学习,研究物质的性质及其变化规律;通过向学生讲授元素无机化学,使学生能进一步地应用无机化学的基本原理(主要是热力学原理及结构原理)去学习元素的单质及其化合物的存在、制备、性质及反应性的变化规律;通过碳原子及其共价键的形成及其特性为主线,分别向学生讲授烃类化合物的结构与性能以及卤代烃、羧酸及其衍生物、含氮化合物等烃类衍生物的结构与性能以及它们之间的变化规律。《基础化学》实验是与《基础化学》理论课同时开设的实验课程,两者之间具有相互促进作用,实验课程以实验技能训练为主,在染整专业的学生学习过程中占有特别重要的地位。《基础化学》实验课程的目标是:(1)通过本课程的实验训练,学生可以掌握大量的化学事实,有利于《基础化学》理论课程的学习,并能灵活运用所学理论知识指导实验;(2)通过严格的实验训练,培养学生规范掌握基本操作和基本技能;(3)通过综合实验,培养学生提出问题、分析问题、解决问题的独立能力,具有一定的综合素质;(4)培养学生实事求是的科学态度、勤俭节约的优良作风、认真细致的工作作风、互相协作的团队精神,为后续学习课程和参加工作打下良好的基础。

3.拓展模块。对于实践模块进行精心分析和设计,将它与学生的专业背景和专业特色联系起来,对于教材安排的理论和实践内容进行拓展,设计出具有专业特色的实践内容。实践课程是其相应教材理论和实践模块的延伸,它可以巩固其理论和实验技能,实现活学活用,克服了传统授课方式的枯燥乏味。通过这一系列拓展实践训练,提高学生的实际动手能力、专业水平和素质以及分析和解决问题的能力,培养他们的专业兴趣,拓展他们的视野。

4.质量评价。实践子模块完成后,每组学生经过分析讨论,对本组的实验结果进行总结,各组之间根据实验结果,相互分析、评价。最后教师根据学生个人在实践实施过程中的参与程度、合作能力以及对理论知识的掌握程度等方面进行综合评价,最后每个学生在实践模块中的成绩将成为期末综合成绩的一部分,降低传统的理论考试成绩的比例,增加学生对该课程的信心和兴趣。

三、纺织印染《基础化学》课程模块化教学效果

1.利用多元教学法,增加模块化实践课比例,提高了学生的学习兴趣。

2.以学生为主体,侧重培养其能力和素质。

3.“项目引领,任务驱动”的模块化教学组织形式,提高了教学质量。

4.强化了技能训练,实现了“毕业即上岗,上岗即顶岗”的培养目标。

四、结论

通过对染整专业《基础化学》进行模块化教学,学生学习的积极性和主动性明显提高,创新及分析解决问题的能力逐步提高,同时通过实践加深了对基础知识的理解。模块化教学能够有效达到课程教学的目的,对高职院校积极推动课程改革、教学改革与教学测量评价改革具有重要的借鉴意义。

参考文献:

[1]姚多忠.探索高职本科教育发展的规律[J].出国与就业,2010,(7):47-49.

[2]马树超,范唯.中国特色高等职业教育再认识[J].中国高等教育,2008,(13):53-55.

[3]袁暋,许强,王晓峰,等.基于应用型人才培养的模块化教学改革研究——借鉴德国FH成功经验[J].合肥学院学报,2011,11(4):56-65.