关于科学小实验的原理范文
时间:2024-03-11 17:42:35
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篇1
关键词: 工科院校 经济管理 实验教学 研究 加强与改进
一、加强工科院校经管专业实验教学的意义
在高等工科院校中,实验教学对培养学生实践能力和创新能力具有独特的不可替代的作用。
1.实验教学是高校教学工作的重要组成部分。
实验教学是经管专业教学工作的重要组成部分,是相对独立的教学活动,是对经管专业理论教学的验证和拓展,也是培养人才的重要途径。通过实验教会学生正确理解和运用经济管理理论和方法,发现和总结在经济管理各环节中的规律,从而巩固已学到的理论知识,培养学生敏锐的观察能力、创造性的思维方式,是经济管理理论教学的继续、补充和深化,具有课堂理论教学所不可替代的作用。
2.实验教学是培养学生的实践操作和创新能力的重要环节。
高校经管专业的理论教学侧重于对经管基本理论、原理、规律、观点的传授,具有抽象性特征,主要进行理论知识的系统传授,着重培养学生的逻辑思维和抽象思维能力。而实验教学侧重于对理论教学的验证、强化和拓展,具有较强的直观性和操作性,重在培养学生的实践操作和创新能力。实验教学对培养学生的创新能力及团队精神等具有重要作用。
3.实验教学有助于培养学生的学习兴趣。
经管专业实验教学强调开放性、互动性,把学习建立在学生能动性的层面上,尊重学生,信任学生,充分发挥学生的主动性,使学生的学习状态从被动到主动,从他律到自律,不仅可挖掘学生的学生潜能,而且可培养学生的学习兴趣,增强学习的主观能动性。在经管实验教学中,学生取得一点一滴的成绩和进步都会产生一种成就感,激发学习兴趣。
4.实验教学有助于培养学生的思维能力。
学生在书本上和课堂中获取的知识,只有在实验及实践中才能真正理解和掌握。强化经管实验教学,丰富经管专业实验教学的形式,如讨论式教学、案例教学等,抓好实验教学环节,环环相连,层层相扣,迫使学生开动脑筋,积极思考,可以有效地训练学生发现问题和解决问题的思维能力。实践证明,经管实验教学可以提高学生的思维能力。
5.实验教学有助于培养学生的团队精神。
在经管专业实验教学过程中,学生往往要组成实验小组。小组成员面对同一个实验任务,需要集思广益、分工合作,在实验中遇到问题共同研究解决;实验后,学生之间相互交流心得体会,无形中加大了学生的信息量;由于众多学生的共同参与,使得在相同的时间、同样的实验条件下,提高了经管专业实验效率。所有这些,都让学生体会到了团队合作的收获,增强了团队精神。
总之,经管专业实验教学是培养学生获取知识、 锻炼能力、 提高创新意识和创新能力的重要手段, 与理论教学既相互独立又相互联系。实验教学与理论教学的地位同等重要。
二、工科院校经济管理实验教学存在的问题
1.对经管类实验教学重视不够。
对包括经管类专业在内文科实验教学重视不足,是工科院校实验教学中较为普遍存在的现象。不少工科院校的领导甚至错误地认为,只有工科、理科才需要做实验;有的领导虽然口头上承认经管类专业也有必要开展实验教学,但在内心里和行动上对经管类专业开展实验教学的重要性和必要性认识不足;有些教师头脑中也存在实验教学依附于理论课程的观念,因此对实验教学不够重视。这些现象严重影响工科院校经管专业的实验教学。
2.对经管类专业实验教学的投入严重不足。
由于工科院校专业设置往往以工科专业为重点、为“龙头”,再加上不少工科院校的领导对经管类专业实验教学不够重视,在实验教学资金分配上,极大地向工科专业倾斜,造成不少工科院校院校对经管专业实验教学方面的投入严重不足,有的工科院校实验室连起码的实验设备如电脑及基本实验软件都严重缺乏,有的工科院校连基本的实验教学平台都没有。这些严重影响了经管专业实验教学的正常开展,更不要说提高经管专业实验教学水平了。
3.实验教学管理机制不健全。
部分工科院校经管专业实验教学缺乏严格、系统的管理制度,如实验室建设制度、实验教学评价制度、教学考核制度等,实验教学奖励机制严重缺乏。实验教学过程管理薄弱。
4.专业实验教师严重缺乏。
由于重视不够、编制紧缺等原因,工科院校经济管理专业的专业实验教师严重缺乏,有的经管专业甚至没有专业实验教师。专业实验师资队伍建设的滞后严重影响实验教学的正常开展和实验教学水平的提升。
三、加强与完善工科院校经济管理实验教学的途径与措施
1.更新观念,切实提高对经管实验教学重要性的认识。
工科院校的部分领导、教师一定要摒弃“理工科实验教学重要,文科(包括经管)专业实验教学可有可无”的陈旧、错误观念,牢固树立“文、理、工科的实验教学都非常重要,实验教学与理论教学同等重要”的正确观念,切实提高对经管实验教学重要性的认识,并将这种正确观念落实到行动上。
2.建立健全实验教学各项制度。
工科院校要建立完善实验教学各项制度,建立科学的符合实际的实验教学目标管理体系,建立健全科学、严格的实验教学过程管理制度,以规范经管实验教学活动。特别强调要建立健全实验教学激励制度,充分调动广大实验教师的积极性。
3.努力增加对经管类专业实验教学的投入。
针对目前部分工科院校存在对经管类实验教学投入严重不足、欠账不少的状况,工科院校要切实加大对经管类实验教学投入,以满足经管类实验教学工作的需要。一是要增加对经管类实验教学硬件设施的投入,购进新设备,更换陈旧不堪、无法继续使用的老设备;二要增加对经管类实验教学软件设施的投入,防止出现有“枪”无“弹”现象;三要加大对经管类实验教师培训的投入,目前工科院校大部分经管类实验教师是由理论课教师兼任的,他们对实验教学比较生疏,亟待培训提高。
4.科学设置实验教学内容。
在实验教学内容设置上,建立包括基础实验、重点实验和扩展实验的多层次实验教学结构。要根据经管专业的特点、社会对经管人才知识、能力的要求、实验项目在学科中的影响、实验学科之间的衔接关系及实验条件,科学设置实验教学内容。首先着力抓好基础实验,然后抓好各学科重点实验为基础,还要开展相应的扩展实验。
5.切实加强实验教师队伍建设。
教师是实验教学的组织者和指导者,培养高素质教学师资队伍是开展经管专业实践教学的重要保证。工科院校一是要适当放宽经管专业实验教学人才的引进条件,迅速引进一批经管专业实验教师,以解燃眉之急;二是要加大对实验教学的激励力度,吸引优秀教师加入实验教师队伍;三是要加大对教师实验教学能力培训力度,加强双师型教师培养。通过各项有效措施,努力建立一支高水平的经管专业实验教师队伍。
参考文献:
[1]胡守强,张朗山等.加强和改革实践教学应重视的几个问题 华中农业大学学报,2002.1.
篇2
随着人民生活水平的不断提高,人们对生活质量的要求也在不断提高,医疗模式已由单纯的疾病治疗转变为预防、保健、治疗、康复相结合的模式。大医院人山人海,小药店街头巷尾随处可见,医药工业迅猛发展,药学专业人才倍受青睐,现在除了传统的医学院校培养药学人才外,许多理工科院校也相继开办了药学专业(如重庆大学、西南大学、重庆邮电大学和重庆理工大学等),而基础化学是药学相关专业非常重要的专业基础课,目前我国药学专业的基础化学课程仍按照传统的四大基础化学开课。随着化学基础课学时不断压缩,每门课程的学时非常有限,特别是理工科高校的药学专业,学生的基础化学知识对后续专业课程和专业技能的学习非常重要。所以,在少学时的基础化学课程教学中教师更重视学生对基础知识的理解和掌握,而忽略了在教学中对学生绿色化学意识的教育和培养。随着环境问题的日益严峻,化学教育工作者一定要树立可持续发展的观念,将绿色化学的思想贯穿于整个化学教育的全过程,让学生认识到从“粗放型”的传统化学转变为“本文由收集整理集约型”的“绿色化学”是历史发展的必然。
针对这些情况,当前一些普通高校进行了相关研究与实践,以提高基础化学教学效果,但是,大多数高校主要是根据学时来选择安排教学内容,利用改进教学手段来增加教学内容,着眼于局部,头痛医头,脚痛医脚,教学效果虽有所提高,但是效果不甚明显,没有找到从根本上提高基础化学教学效果的方法。本化学教学团队提出了《基于“绿色化学”理念的理工科院校药学相关基础化学系列课程整合与优化的研究与实践》课题,依托重庆邮电大学中药学专业和制药工程专业的学生进行了实践。
一 培养具有“绿色化学”理念的大学生是人类社会对高校化学教育的基本要求
“绿色化学”是一门从源头上阻止污染的化学,它用化学的技术和方法去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的化学物质的产生和使用,有利于引导学生热爱自然、尊重自然、与自然和谐发展,牢固树立绿色意识,自觉成为未来的绿色人才。“绿色化学”是人类与自然和谐的化学,是面向未来提出的化学新概念,同时也为化学教学提出了新课题。
因此,本化学教学团队在基础化学教别强调引入“绿色化学”理念,在绪论部分专门设有“建立绿色化学理念,推动经济和社会的可持续发展”这一部分,强调绿色化学的必要性,并且基于“绿色化学”理念选择教学内容。在教学过程中渗透“绿色化学”理念,将从源头上预防化学污染的新观点逐步深入学生心中。特别是实验教学中,化学教学团队根据专业特色与学生能力培养的需要,在实验项目的设置上渗透绿色化学理念,改革实验教学模式,实验项目中大大减少了独立的基本操作单元实验和验证性实验,将大部分基本操作实验和验证性实验安排在实验技术网络虚拟与仿真实验室中实施,同时大大增加实用性、综合性实验,将部分基本操作融入综合性和设计性实验中。实验原材料都是无毒或低毒的,删除了一些毒性高、污染大、效果差的合成实验。打造以“绿色化学”为特色的教学、科研实验平台,努力培养具有“绿色化学”理念的大学生。
二 基于“绿色化学”理念对四大基础化学课程教学内容的整合实践
1.教学内容的整合原则
第二军医大学药学院将无机化学和物理化学两门课程整合,很好地解决了这两门课程中的内容重叠问题,同时使无机化学的教学内容得到了引申,使知识的系统化更加显著。本化学教学团队基于“绿色化学”理念将四大基础化学进行整合,即将无机化学、分析化学、物理化学和有机化学四门课程进行整合,根据药学专业要求,立足理工科院校注重四大基础化学的关联,确保整个基础化学知识体系的完整,总课程名称设为基础化学,具体按照普通化学、有机化学和物理化学三门课程进行排课。本化学教学团队一起讨论、确定教学内容和相应的学时数,并且备有一些选学内容供学时稍充分的学校选用,或者供学生自学,但是紧密把握“面向药学专业的基础化学知识”、“知识点之间的连贯”及“难易程度循序渐进”这三个基本原则,使学生有兴趣学,更轻松地学。
2.整合后教学内容的具体安排
针对大学第一学期,新生入学较晚,学习时间较短,需要一段时间适应大学学习、生活等实际情况,第一学期的普通化学先介绍药学与化学的关系,强调化学在药学专业中的作用,让学生首先从思想上重视它,同时介绍“绿色化学”的基本概念和原则,突出绿色化学在医药工业和社会发展中的意义及必要性,站在整个基础化学角度强调绿色化学的重要性和必要性,先行建立“绿色化学”理念。具体内容是:先介绍简单且与中学化学衔接较多的气体和溶液,引入大学基础化学的教学;然后利用热化学反应方程式引入化学反应热、热力学第一定律和第二定律,引出判断化学反应自发性的吉布斯自由能判据;从吉布斯自由能变的符号判断反应方向和大小,表示反应限度,引入化学平衡,与中学化学紧密衔接,同时进一步衔接化学反应速率,使学生易于理解;有了平衡依据后,再分别介绍酸碱平衡与酸碱滴定,沉淀溶解平衡与沉淀滴定,氧化还原平衡与氧化还原滴定,配位平衡与配位滴定;作为含量测定的加深,再介绍比色法和分光光度法。最后,联系中学化学知识简单介绍原子结构和分子结构的基本概念和基本理论,并且在每部分都要说明它在药学中的作用。第一学期的理论学时经教学团队统一讨论并经学校批准后定为64学时。
基于现代药物大多是有机物的现实,有机化学在药学相关专业非常重要,经教学团队统一讨论并经学校批准后有机化学理论课程定为96学时,安排在第二学期和第三学期授课。并且根据结构与性质的关系按照官能团分类介绍有机化学的内容,注重与中学有机化学衔接,强调具有某一类官能团的化合物其理化性质,每部分都要介绍一些有显著药理活性的化合物和该类化合物的合成工艺,重点强调绿色合成工艺路线,以及该类化合物的构效关系。同时简单介绍一些波谱知识,如红外、质谱和核磁共振谱等,能够推导简单的有机化合物的化学结构,为今后的中药化学、天然药物化学和药物合成打下坚实的基础。同时,有机化学实验重在一些综合性、实用性的绿色化学合成,既增加了学生的学习兴趣,提高了教学效果,同时也践行了绿色化学理念。
经过一年半的大学学习后,在学生基本上都适应了大学学习、生活的情况下,而且具备了较好的数学和化学基础之后,第四学期将深入介绍基础化学难点部分的物理化学,在化学热力学、化学动力学基础上,加深对化学热力学和化学动力学的学习,最后引入新知识相平衡,包括表面化学与胶体化学和药学前沿知识,以及化学知识及其技术在药学专业中的应用,要求讲原理时必须讲它的应用,重点是在药学方向的应用上。最后提纲挈领,建立整个基础化学的基本框架和知识体系。这样就把基础化学知识点整合,避免了重复,同时按照知识的难易程度和前后关系安排教学内容,节约了学时、方便了学生理解、提高了教学效果,以适应少学时的理工科院校药学专业的基础化学教学。
三 基于“绿色化学”理念对四大基础化学课程教学内容整合的初步效果
1.学生成绩明显提高
2007级学生因成绩差,有2名学生留级,有近10人未获学位,2008级有95%以上的学生获得学位,2012年重庆邮电大学推免试研究生学生中,生物信息学院5个专业6名同学获得,制药工程和中药学2个专业占了3名,而且有不少同学进入绿色化学与制药工程科研平台参与实验锻炼,参与发表sci收录科研论文4篇,参与中国发明专利的申报1项,1人次参与重庆市药物催化氢化工程技术研究中心的申报,获得了一项重庆邮电大学大学生创新实验项目。
篇3
一、开展家庭小实验的几个途径
1.结合教学内容,精心选择便捷安全的家庭小实验,培养学生的动手能力
依据科学新课程的教学内容,合理设置趣味性家庭小实验,积极创设乐学探究的情境,激发学生学好科学的浓厚兴趣,充分体现学生实验对新知识映射、铺垫的主要作用,要求全体学生分清主次,仔细观察,同时安排家庭小实验时慎重考虑其操作的便捷安全,要求原理明显直观,通俗易懂。在现行的教材中,有300余个实验和学生活动,其中可筛选出120个实验作为学生适宜做的家庭实验。例如:
第一册:红墨水在冷、热水中的分散实验;敲打不同水量啤酒瓶的声音实验;乒乓球模拟月相变化实验;利用冰箱观察水熔化和凝固现象实验;黄豆和芝麻混合证明分子间有空隙实验。
第二册:声音由振动产生的实验;观察阳光下树荫中的圆形光斑的形成;太阳光的色散实验;利用太阳光测量凸透镜焦距实验;种子萌发条件的影响因素。
第三册:影响液体压强因素实验;自制液体密度计;硫酸铜晶体的生长实验;液体流速和压强的关系之乒乓球小实验;水果电池实验。
第四册:证明植物呼吸作用实验;测定空气中氧气的含量;二氧化碳的性质实验;植物细胞的失水实验及失水部位实验;自动上升的试管实验。
第五册:钢铁生锈条件研究实验;小风车在灯光下转动实验;杠杆平衡实验;蛋壳与醋酸反应实验;唾液淀粉酶的消化作用实验。
第六册:气球模拟宇宙膨胀;制作生态球实验;自制肺活量测量器;一天中人心率的变化;香烟烟雾对小白鼠的影响实验。
这些实验都比较便捷安全,现象明显直观,原理通俗易懂。
2.教师适当推荐一些内容生活化、趣味化的课外扩展小实验,打开学生实验思路,培养其自主创新能力
在2009年的教学过程中,笔者以“蜡烛”为题,要求学生设计与蜡烛有关的实验。笔者将班里的学生分成十个小组,要求学生写出器材、操作和原理。活动开展后,学生充分发挥自己的想象力和实验设计能力,设计出许多新颖的实验方案。如:
(1)对蜡烛吹不灭的思考:怎样用力吹燃烧的蜡烛,却怎么也吹不灭;
(2)点燃蜡烛,观察其变化,如何比较火焰各层的温度;
(3)干燥的烧杯罩在烛焰上方,观察烧杯壁上出现的现象,片刻之后取下烧杯,倒入少量澄清石灰水,振荡,观察其现象;
(4)熄灭蜡烛,观察其现象,用火柴点燃刚熄灭时的黑烟,观察有什么现象发生;
(5)“火焰印迹”;
(6)利用石蜡做悬浮演示实验,蜡的密度约为0.9g/cm3,跟植物油的密度非常接近,蜡块浸没于油中任何位置均可很好地悬浮;
(7)制彩色蜡烛;
(8)观察烛烟做布朗运动的实验:烛烟的主要成分是极其小的碳粒,收集烛烟中的碳粒放入水中,做布朗运动的观察实验,现象更明显;
(9)空气成分简易测定;
(10)“子母焰”。
在2010年的教学中笔者用“易拉罐”和“打结的骨头”为题,让学生在课外自己设计并完成实验,收效很不错。在学生自己的设计和探究过程中,学生发现了很多有趣的现象,提出了很多自己的想法和问题,较大程度地激发了学生自主创新的潜能。
3.与课堂教学内容相结合,鼓励设计一些自制的简单的实验装置,提高学生改进实验的能力
一些实验需要比较复杂的实验装置,有些实验仪器比较昂贵,还比较容易损坏,导致一些实验的开展比较困难。为此,我们可以根据实验原理,在常规实验的开展或学生参与实践有困难的情况下设计一些简单的实验装置,确保实验可以顺利进行,也增加了学生参与实验的机会。
【例一】自制简单教具――呼吸运动
在讲到《呼吸运动》一课时,课本上有图示说明,但是课本上的图示没有动感,学生难以形象地理解。为了说明呼吸运动过程,我们可以参照图示的原理用洗手液瓶、气球制作一个呼吸运动演示仪。把膈肌(气球膜)往下拉,则胸腔(瓶)体积变大,外面大气压大于胸腔(瓶)里面的气压,气体进入肺(气球),使之变大,演示的就是吸气过程。相反,如果压缩膈肌(气球膜),则胸腔(瓶)体积变小,胸腔(瓶)里面的气压大于外面大气压,气体排出气球外,使之变小,演示的是呼气过程。这样完整地来回一拉一压就完成了呼吸运动的演示。这样的简单实验比静态的图示说明效果好,更能吸引学生的注意力,加深了学生对呼吸运动的理解,更容易掌握膈肌的变化过程及呼吸运动的原理。
【例二】制作水瓶琴
在关于《声音的发生和传播》教学中,我们经常会引入“水瓶琴”这一探究实践活动。围绕这一实验,可以布置学生回家用啤酒瓶或其它瓶子动手做一做水瓶琴。教师还可以引导学生进一步探究:吹水瓶琴瓶口,水加得越多,发出的声音音调是越高还是越低?敲打水瓶琴,水加得越多,发出的声音音调是越高还是越低?为什么?学生通过课后的实验发现:吹水瓶琴瓶子的瓶口(主要是空气柱振动),水加得越多,音调越高;而敲打水瓶琴(主要是瓶子与水柱一起振动),水加得越多,音调反而越低。通过实验,学生对音调的变化原理就能有比较明确的感知和认识。
二、开展家庭小实验应注意的几个问题
1.应鼓励和帮助学生建立一个家庭小实验室。家庭小实验一般简单易做,现象明显,比较生动直观,而对药品器材的标准要求又不高。因此,家庭小实验一般因陋就简,就地取材,同小区或同村的同学可几人建立一个家庭小实验室。器材的寻找:烧杯就可以用透明玻璃茶杯代替;玻璃棒就可以用竹筷代替;滴管可用眼药瓶代替;如自制简易净水器等都可以用空的塑料饮料瓶代替;导管可用吸管或输液管代替;饮料瓶、药瓶可做集气瓶;脸盆代替水槽等。再如药品的寻找:一般家庭都配备了生活用品,其中有许多就是我们所用的化学药品,如食盐、蔗糖、食醋、植物油、纯碱、小苏打、明矾、铁锈、铁钉、铜、酒精、双氧水、碘酒、高锰酸钾等等。还有一些日常生活中经常遇到的化学物质,如石子、蛋壳、生石灰、石灰水、废电池上有锌皮、铜帽、碳棒、碳铵、尿素等。药品器材的寻找不一定非要到药品公司去买,只要大家多注意观察和收集,多动动脑,集思广益,总能想出办法来。
2.教师的指导必不可少。由于学生的知识水平、阅历等存在着差异,以致于在实验技能方面学生之间也存在着一定的差异。一些学生基础理论知识比较扎实,有一定的生活、生产经验,能够按照实验要求去做,实验成功率高,这部分同学实验兴趣容易培养起来;一部分学生基础理论知识尚可,但缺乏实践经验,操作中易出小毛病;还有部分学生,心中无数,缩手缩脚;最危险的是个别同学,满足于一知半解,做事马虎,粗枝大叶,不但实验失败,还往往损坏仪器,甚至酿成事故。鉴于这些情况,为了使学生少走弯路,提高实验成功率,在学生动手实验之前,教师要详细地审查学生设计的实验方案,检查计划的药品用量是否适当、操作顺序是否正确,发现问题及时指导纠正;对于学生难以预想的影响实验效果的一些因素,要提前向学生说明。此外,教师还应对家庭小实验进行安全指导,对实验中可能出现的安全问题要提前预测,提醒学生注意,并向学生介绍有关实验中意外事故的处理方法,防患于未然。
【案例】推断鸡蛋壳的成分实验
实验描述:取一个小玻璃杯,放入洗净的碎鸡蛋壳,然后加入一些醋精(主要成分是醋酸),立即用蘸有澄清石灰水的玻璃片盖住。仔细观察有什么现象发生,根据实验现象推测鸡蛋壳里可能含有什么物质。
实验用品:碎鸡蛋壳、盐酸、澄清的石灰水、玻璃杯、玻璃片。
实验说明:①可以在家里制取澄清石灰水。有些食品干燥剂的主要成分为生石灰,如波力海苔中的“强力干燥剂”。取一只玻璃杯,加入约半杯水,再加入一包“强力干燥剂”,用筷子搅拌,静置。注意观察生石灰与水反应时的放热现象。②家里没有玻璃片时可用小镜子代替。③还可以做向澄清石灰水中吹气的实验。
实验指导:也可以用燃着的火柴伸入反应容器,观察是否熄灭。
实验步骤:小玻璃杯里放入洗净的碎鸡蛋壳,然后加入一些醋精(主要成分是醋酸),立即用蘸有澄清石灰水的玻璃片盖住。然后用燃着的火柴伸入反应容器,观察是否熄灭。
实验现象:燃着的火柴伸入反应容器,熄灭。
实验结论:反应产生物中产生了二氧化碳,所以蛋壳中有碳酸钙成分。
实验心得:将燃着的火柴伸入一次性杯子里时,要注意不要让液体浸湿。碎鸡蛋壳必须洗净,以免影响实验效果。
3.对实验结果进行验收。家庭小实验是学生利用课外时间完成的实验,他们的实验结果需要得到教师的验收和评价。教师及时验收和评价,能对实验的完成情况起到检查和督促作用,同时也体现了教师对学生实验成果的尊重,有利于培养学生浓厚的实验兴趣。根据家庭小实验的不同特点,可以采用不同的验收方式。对于多数最后都能得到具体有形的实物样品的实验,可以采用实物验收的方式,展示这些实物样品能直接反映实验完成的优劣。例如做完“结晶硫酸铜晶体”这一实验后,把全班同学制成的硫酸铜晶体放在一起,师生共同参观验收。同学们在参观、比较、评价别人“实验成果”的同时,会主动对照自己的实验结果,发现优点和不足,分析原因。有些实验的成果是通过实验过程中的实验现象体现的,这类家庭小实验可以采用检查学生实验报告的方式验收。教师通过认真审核实验报告,评定学生的实验完成情况。教师在对实验结果验收的同时,还要进行科学合理的评价,评价结果要及时反馈给学生。对于实验的成功之处要充分肯定,对于不妥的地方要明确指出,同时要提出教师的指导意见,这样有利于培养学生科学、求实、严谨的学习品质。
4.实验后教师要解答学生的疑问。学生在独立完成家庭小实验的过程中,总会遇到或联想到一些自己不能解决的问题。这些问题集中表现在以下几个方面:一是某些实验原理不明,实验现象不能解释;二是实验失败或效果不佳时查不出原因;三是对自己的某些新的设想不能肯定。因此,教师在每次实验后应该及时安排时间答疑,鼓励学生大胆提出问题,共同分析,耐心解答。这样既丰富了学生的知识,又培养了学生的探索精神。例如,在做“红花绿叶”这一实验时,学生们按要求一般都能完成实验,但却不清楚实验原理。为此,要向学生讲解石蕊、酚酞等酸碱指示剂的组成及变色原理。再如,在用酸溶液除去热水瓶水垢的实验中,有时水垢很难除去,对此学生可能提出质疑。教师要向学生说明,这可能是酸的浓度太低或者酸性弱的缘故。
5.组织交流一些小实验,发展学生的实验素养。说实在的,毕竟家庭小实验是学生自主的行为,完全出于学生的研究兴趣以及靠很“童化”的毅力开展。假如实验活动未能得到及时的肯定,长期得不到应有的关注,限于学生的生理、心理特点,很有可能夭折。为此,必须建立相应的评价机制,用机制制约人,用机制激励人,以使家庭小实验常态化,成为学生自觉的行为。事实证明,最可行、最易行的方法是经常组织学生就自己的困惑、成功、伤心、愉悦进行交流,使他们在共鸣中化解低落的情绪,在分享中激发研究的热情,在碰撞中生发新的课题。
总之,在学生中开设家庭小实验,极大地拓宽了科学教学的视野。在学生的脑海中,科学从神秘的舞台走进了现实的生活,提升了科学的亲和力,激发了学生学习的兴趣。在这种前提和背景下,认真准备和做好每一个家庭小实验就是一次极好的课堂教学的延伸,因为它需要学生深入地学习学科知识,然后自主地将课本知识与生活实际联系起来,完成实验方案的设计,寻找实验用品,自行解决所碰上的问题,自行对实验结果进行分析,然后再从中升华所学的知识,培养自己自主学习的能力。
[参考文献]
1.张海银《生物学探究性实验的探讨》[J](《生物学通报》2003.10)
2.宋林青等《化学新课程中微型实验探究活动的设计》[M](化学工业出版社 2004.12.08)
篇4
低碳生活,低碳经济,已经成为生活中的热门话题。人们普遍关注自己的行为对世界造成的不良影响。中学科学教育的目的在于培养能够适应未来生活的合格公民。学生是祖国的未来,倡导“低碳”理念必须要从中学课堂开始,发挥学生主动性和创造性,积极构建课堂中的“低碳化学”。
二、案例分析
在人教版(必修)2“化学能与电能”的教学过程中,在学生完成实验后,我安排了Flas模拟“原电池工作原理”。让学生更加直观的看到是,电子从锌电极转移到铜电极上,氢离子从铜片上得到电子产生氢气,所以在铜片上有气泡产生,灵敏电流计发生偏转。但细心观察的学生会发现,锌片的表面也会有大量的气泡生成,气泡的量越来越多。经过仔细的研究与讨论,发现锌片上产生气泡主要有二个原因,一是由于锌片不纯,在锌的表面直接形成一定数量的小原电池,二锌片直接和H+反应,这部分的化学能没有转变为电能,属于资源的浪费。那么我们怎样来克服这种资源的浪费呢?这是一个很有价值的问题,但在一节课之内解决又存在问题,因此我决定让学生课后讨论,查阅资料,并设计相应的实验方案。
第二天一上课,我就让学生表达了他们的想法。
【学生】锌片只要和硫酸接触就会和酸反应,建议将锌和硫酸分离开来。
【教师】很有道理,我们能否通过实验来验证。大家一起设计实验装置,如下图所示,但结果很令人失望,电流表并没有偏转。
【学生】不会吧,怎么会这样呢?
【教师】说明这个装置有问题,请大家仔细比较一下该装置和课本装置的区别,就可以知道问题出在哪里了。
【学生】电流是电子的定向移动,电子带负电,整个体系应该带电荷守恒。
锌片:Zn-2e-=Zn2+
锌逐渐溶解在溶液中,溶液中正电荷增多。
铜片:H++2e-=H2
两电极反应中电荷守恒,Zn\Cu\H2SO4溶液及导线构成闭合回路,电荷定向移动,形成电流。溶液中H+反应,使得溶液中正电荷减少。溶液中H+反应,使得溶液中正电荷减少,但是碳棒,导线及铜片却不能传导离子,无法形成闭合回路,无法产生电流。
【教师】碳棒不能传导离子,能否存在传导离子的道题呢?同学们可以阅读《化学反应原理》中的相关部分。同学们发现的大量的气泡是一种化学能的浪费,怎样才能将这种浪费减少呢?能不能将装置微型化呢?怎么做呢?
【学生】锌电极本身较厚,电阻较大,将电极做小,改成锌丝,减少锌与酸的接触面积。硫酸的较大,减少酸的用量。就是将整个装置微型化。
三、案例分析与思考
该实验装置,是学生集体智慧的结晶,很好地锻炼了学生的创造能力。学生在创造的同时已经贯彻和体会到了“低碳化学”的文化。
1.关于教学观念的思考
重视课堂教学的生成性是时代的呼唤,也是新课改倡导的新理念。我们的教育对象是一个个活生生的青年,他们有着自己的想法,有着巨大的创造力。因此,教学不仅仅是预设的活动,而是师生在特定的教学情境中,通过对话和互动且随着教学活动的展开而自然生成的活动,应当是提倡学生在整个过程中的创造性。
2.关于教材的演示实验的思考
演示实验必须要从学生的角度出发,重新构建实验中的每一个细节。用学生的视角来重新审视每一个实验甚至是实验的每一个步骤。因为实验的每一个细节都蕴含着化学原理的应用。当然,没有必要过于迷信演示实验的现成实验步骤,完全可以从新的角度重新设计与完善。
3.关于“度”的思考
高中阶段的学生对事物的认识没有一个全面深刻的认识,对于很多知识的理解停留在表面,发表观点可能缺乏科学性。教师要培养的是一种新的理念,一种低消耗低排放的理念。这种理念是一种化学思想,贯穿在化学实验的设计中,这也是一种追求。在追求这个目标的同时,也是学习巩固知识,创造性地使用知识的过程。这个过程不可能由学生自己独立完成,教师必须给予指导。但这种指导又不能偏离基本的教学目标,因为学生是要参加升学考试。因此必须精准的拿捏“度”,要成就“思维之活”而非“思维之乱”。
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关键词:演示实验;分组实验;课外小实验
物理学是一门以观察和实验为基础的自然科学,实验是物理学的基础。物理学的概念、规律及公式等都是以实验为基础的。物理实验的教学有其自身的特点,它有别于直观的理论教学,又必须以理论教学为指导。按实施时间和空间,物理实验可分为三类:演示实验、分组实验和课外小实验。
一、关于演示实验的教学
演示实验是为介绍物理新现象、概念、规律而由教师操作表演,学生观察的教学形式之一。演示实验对学生的实验操作、实验方法的学习起示范作用,有助于提高学生学习物理的兴趣。因此演示实验要符合下列要求:
1.精心准备,确保成功
演示实验的直接目的是把物理现象复制一遍,让学生亲眼目睹或自身感受到物理现象的效果,同时把产生这种现象的方法告诉学生。因此一定要确保演示成功。为此教师在课前首先要准备好与实验有关的全部仪器、材料,注意考虑备用器材。其次是在课前反复操作,直到熟练,对于在实验中可能出现的故障做到心中有数并能及时排除。掌握好演示时间,注意与教学进度紧密配合,不能因为实验耽误其他的教学时间。教师还可适当补充一些小实验,或对现有的实验作必要的改进,以提高实验效果。
2.要规范操作
操作规范是指教师在使用连接和装配器材及演示现象时动作要准确、标准。例如,精密仪器在使用时要轻拿轻放;取用砝码、移动游码必须用镊子而不能用手……教师的规范操作,不仅能提高实验的成功率,而且会使学生养成严谨求实的良好实验习惯。
3.演示现象必须明显、直观
演示实验的目的在于使学生对物理现象有清晰的了解。在进行演示实验时要让全班学生都看见,而且要看清楚。所用的仪器要足够大,灵敏度要高。仪器置放的位置要达到一定的高度,使全班学生足以看清。个别实验无法满足上述要求时,应邀请学生“代表”靠近观察或读数,然后由“代表”向全班作实况报告。对于不明显的现象可采取背景衬托的方法使学生观察到明显、清晰的现象。有时一节课要做几个演示实验,为了突出每个实验的重要性,暂时不用的仪器不要拿出来,以免分散学生的注意力。
4.要让学生参与配合
教师要在演示的同时,应引导学生观察,不断启发提问,启发学生思维,让学生分析、讨论,还可以让学生参与做实验,充分调动学生学习的积极性,最大限度地发挥演示实验的作用。
5.表达要简洁准确
教师在介绍实验仪器、说明实验步骤和总结实验结论时,语言力求简洁准确。有的教师在进行演示实验时器材名称表述不准确,将类似的仪器混为一谈,还有的教师普通话水平不过关,对仪器的读音不准。最后表述结论一定要准确、严密。
二、关于学生分组实验的教学
分组实验,是以学生动手操作为主,并在教师指导下学生独立完成的实验。它可以加深学生对书本知识的理解,培养学生实事求是的科学态度。
1.指导预习和准备
实验前教师要指导学生认真复习有关知识,预习实验内容,初步明确实验目的、要求和任务,了解实验方法、步骤和注意事项等。只有当学生明确了上述要求后,才能进入实验室。而让学生参与实验准备更是一种有益的工作,不但可以减轻教师的负担,而且还可以使学生在准备工作中学到知识。
2.精心组织,加强指导
教师指导分组实验时要注意收放结合。进入实验室后必须要求学生按分好的实验小组坐到相应的实验桌前,不得乱动器材。在学生掌握了实验原理、了解实验方法和步骤后,教师就应放手让学生自己去做实验、找规律、得结论,不要怕学生不按教师的设计办,只要实验成功,结论正确,方法愈新就愈要鼓励。教师的主导作用非常关键,实验中教师要巡回指导,对学生出现的不足及时加以纠正,教师要适当协助仍不会做的学生。
3.实验完毕应要求学生整理好器材及时处理实验数据,并填写好实验报告
实验数据的处理是学生实验操作后的一个重要步骤,学生对所测数据进行分析、处理,得出合理的结论,从而培养学生分析解决问题的能力。实验中应要求学生尊重事实,如实记录,养成实事求是的科学态度。
三、关于课外小实验
课外小实验一般包括有两种方式:一种是结合教学内容,要求学生用一些身边常见易得的简单物品自制仪器并独立或合作进行的观察或实验;另一种是在教师的组织和指导下进行的室外观察和测量。课外实验中,选择实验器材、设计实验方案、进行实验过程,对学生来说都是创新活动。课外实验是课堂教学的补充和延伸,可以大大丰富感性认识,深化与活化已掌握的物理知识。
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关键词:大学物理实验;教学方法;多样性
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)23-0186-02
物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式以及物质间相互作用规律的一门学科,与人类的物质生活以及当今科技发展都有着紧密的联系[1]。由此可见,物理学更是一门实验科学,实验是科学认识的基本方法[2-3]。本人在该学科领域有近十年的教学经历,在实验教学过程中发现了存在的一些问题,现提出关于大学物理实验教学方法的几点思考。
一、合理调控大学物理实验形式的多样性
针对理工科大学生的培养计划,大学物理以及大学物理实验课程的开设在同一学年。可以想见,这两门学科对于物理知识的学习可谓是相辅相成,缺一不可。但在实际的教学过程中,由于学时有限、课程分布不当、资源不能有效利用等原因,存在理论教学与实验教学严重失调的现象。长期这样下去,就完全失去了大学物理实验教学的意义。针对这一问题,急需加大调控大学物理实验的多样性来予以改善。在学学物理的过程中,与之相关联的实验大致可以分为三种形式:(1)随堂演示实验。有些实验器具较为轻便简洁,所占空间不大,便于老师能够随堂带入教室。实验操作相对简单,耗时短,只需花费几分钟的时间,就能够让学生形象生动的看到整个实验现象,从而加深对课堂中提到的物理原理的理解。这种实验形式以老师操作,学生在座位上观看的形式完成,所以学生不能近距离操作及观摩,存在一定的局限性。(2)演示实验。有些实验原理在近代工业中已经发挥了巨大的应用,但实验器具较大,不易搬入课堂,这就需要开设专门的演示实验课程。该实验形式主体为老师讲解并动手演示,引导同学们近距离观察实验现象并展开讨论,其后有兴趣的同学还可以自己动手重复演示实验。该形式可以有效地调动同学们对物理学习的兴趣,主动思考,加深对物理学习的实用性的认识,但对锻炼学生的动手能力有一定的局限性。(3)大学物理实验课程。翻开大学物理教科书,会有很多的公式,这些公式不是简单的数学符号,其背后都蕴含着深刻且丰富的物理意义[4,5]。结合大学物理教学内容,设有力学、光学、热学、电学等相关实验。这些实验内容不会过于复杂,目的在于激发学生的实验动手能力,掌握一些必要的实验操作技巧。以上提到的这三种实验形式,他们共同的特点在于:都和我们的理论教学密切相关。这三种形式各有所长,同时也各自存在不足之处。这就需要高校教师在教学过程中,合理调控大学物理实验的多样性,在传授理论知识的同时,结合有效的实验形式将生动形象的画面展示给同学们,让大家带着问题去探索知识,强化学生对一些基本操作技巧的掌握,做到理论与实践相结合。
二、针对不同类型的大学物理实验,突出实验侧重点,达到实验目的
很多同学粗浅的认为,进入实验室就是按照老师的要求,尽快完成实验就可以了。为修得学分,草草完成任务,对于实验的目的和意义所知甚少。实际上大学实验课程的开设对于促进大学生动脑、动手、提升应对困难的能力,学会团队合作,以及从科学的角度重新认识物质世界等方面都具有深远的意义。大学物理实验大致分为预备性实验、基础性实验、综合性实验以及设计性实验这几个种类。(1)预备性实验主体目标在于教给学生一些常用的实验观测方法,以及对不确定度的评定方法。这一类实验是为后期学生开设基础性实验、综合性实验打下基础,侧重点在于诱导学生了解物理实验的严谨性,在实验操作过程中要求做到规范、细致、合理、有效。(2)基础性实验,综合性实验。这是整个大学物理实验的核心部分,就实验的难度以及对学生的实验要求较之前都有较大的提升。这部分的实验安排与大学物理课程的内容紧密相关,重点在于学生通过自己动手,完成实验操作,观察实验现象,测取相关物理量,与理论相结合进行比对。进而诱发学生思考,加深对所学知识的理解,激发对未知领域的探索。(3)设计性实验。每个学期末,实验教师都会为学生准备2~3个设计性实验。要求学生根据对实验的了解,自行撰写实验原理,设计实验方案,评估误差分析,达到实验目的。通常选取较为简单的实验作为设计性实验,诸如食盐的密度,风动等。此类实验特点在于能够有效调动学生的主观能动性,让学生具体深入到实验的前期规划、准备、测试技巧、后期的数据评估以及误差分析等细节,真正感受到实验的意义。可见,大学物理实验是一门内容极为丰富的学科,既有极大的广度,还有一定的深度。针对不同类型的大学物理实验,实验老师有必要结合实验目的,诱导学生突出实验的侧重点,让学生的实验能力、分析能力、学习能力及创造能力都能够得到有效的锻炼和提升。
三、结合学生的具体情况,调整实验解说的深度
很多学生在中学时期就开始接触物理实验了,所以大学物理实验课程的开设,一定程度上以“填平补齐”中学物理实验为主要目的。但由于地域原因,不同地区的孩子所在中学的师资力量各不相同。就新疆本地的学生,在升入大学之后,就明显可以看出南疆的考生与北疆的考生在中学阶段所接受的教育存在地域差别。单以长度的测量这个实验为例,一些南疆学生反映没有使用过这种测量工具,但北疆的学生则表示他们在上初中的时候就已经使用这些测量仪器观测物质的长度。这就需要实验授课老师在实验准备阶段,广泛了解学生的学习背景和情况,做到因地制宜,因材施教。对于从未接触过这门实验的学生要更为耐心细致地讲解实验操作原理,必要时还要手把手的就具体事例进行详细讲解;对于有一定基础的学生,则要提醒其戒除对较为熟悉知识的自满心理,强调规范操作的重要性,引导学生自我评估实验数据,做到自查,并分析原因。
四、改良大学物理实验考核评估体制
大学物理实验注重的是学生的实践操作水平,考核方式一般定为考查,即不通过考试评定分数。大学物理实验的成绩由预习成绩+操作成绩+数据处理成绩+课后思考成绩这4个部分构成。预习成绩包括实验目的、实验仪器、实验原理以及实验步骤4块内容占总成绩的40%。操作成绩包括数据记录、实验操作2块内容合计占总成绩的25%。数据处理成绩包括数据处理,结果表示2块内容合计占总成绩的30%。最后课后思考成绩主要涉及学生在完成实验之后对实验的原理、操作乃至实验结果的小结和思考,可以对实验提出自己的一些意见和建议,占总成绩的5%。有一定比例的学生只是拿着实验书闷头照抄,对实验原理不做推导和分析理解。进入实验室后,不知道自己要做什么。实验操作过程中有时甚至会出现别组同学混入获取实验数据的现象。后期处理实验数据时,很多同学长篇大段地罗列大量数据,分析数据误差很大,极有可能是由于粗心造成的计算错误。学生不深入了解误差评估的意义,只是将自己的工作展示出来就大功告成了。不去检查自己的数据处理存在哪些不当的地方,也没有检验最后推导出来的结果是否合理。最后到课后思考,有些同学就把书本后面提出的思考题写在报告册上,并不作答,只是凑字数。以上提到的诸多问题均是多年实验教学过程中,笔者发现的在学生中普遍存在的问题。学生一味地将实验的目的放在获取较高的实验分数上,课前不潜心研究实验原理,课上抄袭他人的实验数据,课下不认真做数据分析,一个班级数据就只有3~5种不同结果,均是由于学生之间大量抄袭造成的。然而依据既定的成绩评估体系,教师无法对认真实验以及非认真实验的同学给出明显的差别评估,这就会极大地削弱学生学学物理实验的兴趣和积极性。因此,改良大学物理实验考核评估体制已迫在眉睫。建议如下:原设的实验报告册上的分数应占最终实验成绩的70%,另30%的分数以期末考核的方式给予。每学期期末专门腾出2小时的时间,将学生分班,自行抽取考核的实验名称(均为课内完成过的实验)。学生进入实验室在规定时间内,由实验老师监考,独立完成实验,并获取实验数据。依据实验操作的规范情况、完整度、实验数据的合理性等综合情况,由实验老师当堂赋分。相信通过这种考核形式上的改良,一定能够有效地遏制学生敷衍完成实验的现象,极大提高学生对大学物理实验的重视度,激发学习兴趣,达到学习目的。
物理学习是理论和实验并重的一门学科,学好、学透大学物理理论课程,大学物理实验的开设和意义就显得至关重要。本文分析了大学物理实验教学中方法和思路上存在的一些问题。介于这些情况严重影响了大学物理实验课程与大学物理理论课程的并行程度,没有真正实现大学物理实验课程的教学意义,文中结合现有的教学条件,提出客观有效的改良方案,期望能够有效提升后期实验教学。
参考文献:
[1]马文蔚.大学物理教程[M].北京:高等教育出版社,2006.
[2]邵明辉,黄继阳,陈小艺.大学物理实验课程的教学反思[J].科技创新报,2011,(1):161.
[3]陈中钧,俞眉孙.大学物理实验教学的思考和建议[J].实验技术与管理,2014,31(4):186-188.
篇7
1.视听效果影响可见度的细节问题
演示实验的可见度是影响实验效果的重要因素之一。教师在演示实验的过程中,考虑可见度的因素越全越好,视听冲击效果越强烈越好。例如:在演示扩散的快慢跟温度有关的实验中,教师同时向冷热两杯水滴入一滴墨水,看墨水在哪杯水中扩散得快。此实验就有三个细节需要注意:一是用红墨水要好于蓝墨水,因为红墨水与周围环境对比度高,故可见度大;二是用白板作为衬托背景要好于不衬托,因为白色衬托增大了对比度,提高了可见度;三是冷热水的温差越大越好,这样在热水中的墨水扩散得才明显的快。如果这三方面的细节没有很好地注意,效果就大打折扣。在这里不同的教师,注意的细节是不一样的,因而造成的效果不同。这是可见度的细节。再如:在演示“真空不能传声”的实验中,将闹铃放于密闭的玻璃钟罩中,向外抽气观察声音的变化。演示此实验时,应注意的细节是:用手动抽气机要好于电动机带的抽气机,手动抽气机没有干扰音,能够明显地听到声音逐渐变小的过程。而电动机带的抽气机抽气过程中,电动机旋转时噪音较大,几乎掩盖了闹铃的响声,学生根本听不清声音的变化,尤其是远处的学生只能听到“砰砰”的抽气声,声音是否变小根本无从知晓。通过听课对比发现两种抽气的方式,效果是截然不同的。这也是可见度的细节。
2.实验顺序影响教学效果的细节问题
有些实验看起来谁先谁后没什么本质区别,但学生接受的效果就大相径庭了。例如:在演示“音叉发声时音叉在振动”的实验中,用转换法放大其振动效果,以便于学生观察。此实验先后顺序不一样学生的信服程度就不一样。一般常规做法是:先敲响音叉,再用悬线吊着的乒乓球靠近正在发声的音叉,乒乓球被弹起,说明正在发声的音叉在振动;再敲响音叉,将正在发生的音叉插入水中,水花四溅,说明正在发声的音叉在振动。在听课过程中,发现有的教师发下器材,让学生在小组内自主探究。在探究此实验时,发现有的学生先靠近乒乓球再敲击;有的学生先将音叉插入水中再敲击;可能教师没能照顾过来,教师也没有纠正,并且也没有让探究成功的小组进行演示。如果忽略这一细节,势必造成学生误认为,音叉只在敲击一瞬间,既发声又振动。这是教师指导不到位出现的细节失误。这一细节失误,造成学生根本不知道在空气中敲击音叉后,发声的音叉还在振动这一最基本的原理。
3.实验火候影响教学效果的细节问题
演示实验或拓展实验,掌握恰当的火候,对教学原理的解释无疑起推动作用,分寸掌握不好就不能说明原理了。例如:在土电话说明固体能够传声的实验中,两个学生各执两个小桶(话筒和听筒)进行交流的过程,学生喊话的声音大小,就是个火候或分寸问题,学生喊话以全班同学刚好听不到为宜。声音大了通过空气传播全班都能听到,学生不信服;小了对方听不清,学生仍然不信服。因此教师可以多设计几个交流的卡片,让听筒一端的同学闭着眼睛听,直到全班同学听不到,而在听筒一端的同学听得都正确为止。这样全体同学都会信服了。这是分寸细节问题。再如:有的教师在演示“物体对外做功内能减少”的拓展实验中,用一软质的矿泉水瓶子,装入少量水,从中部用两只手向相反的方向旋转数圈,用以增大瓶内压强,之后用一只手攥着整个变形的瓶子不让其恢复原状,另只手迅速将瓶盖打开,只听“砰”的一声,瓶内冒出了很多“白雾”。此实验的细节是:用手拧小瓶盖放气的时候要迅速,慢了在拧的过程中就会跑掉一部分空气,致使“白雾”的量减小,影响演示效果。当然还要注意瓶盖不要冲着人,以免使学生受伤。
篇8
【关键词】九年级化学课堂教学 课堂实验设计 燃烧与灭火
【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)08-0175-01
教学有效性的含义:根据著名有效教学研究专家余文森教授的《余文森有效教学十讲》对教学有效性含义的论述,普遍认为:所谓教学的有效性指在教学活动中,教师遵循教学活动的客观规律,采用各种方式和手段,用最少的时间、最小的精力投入、取得尽可能多的教学效果,实现特定的教学目标,满足社会和个人的教育价值需求而组织实施的活动。每个学生都参与教学活动是实施有效教学的前提,学生有无进步或发展是教学有没有效益的唯一指标。 化学作为一门自然学科,对于它的教学自然离不开化学实验教学。在日常教学中,教师在做课堂预设时要尽量变演示实验为学生边学边实验,提高学生体验的有效性。心理学家皮亚杰说过:“要让学生动手做科学,而不是用耳朵听科学或用眼睛看科学。”把我们的感受告诉学生,不如让他们在活动中亲身体验。初中学生实验能力差,学生对实验的注意力往往集中在实验现象的观察上,教师则忙于强调操作注意事项,师生关注点完全背离。把演示实验改为学生边学边实验的形式后,学生在教师的指导下边看、边学、边实验、边思考、边讨论,既能使学生对实验获得更加清晰的印象,学到化学知识,又能培养学生的实验能力,提高他们学习的兴趣和主动性,达到获取知识和培养能力齐头并进的目的。例如:人教版九年级化学上册第七单元燃烧与利用这部分知识的开篇内容燃烧与灭火课题一的教学设计,此部分知识在整册书中有举足轻重的地位,燃烧和灭火这一重要知识点,经常在考试过程中出现,并且还经常是以探究实验的形式出现,这不仅可以培养学生分析问题、解决问题的能力,而且更重要的是在生活中也有着重要的指导作用。这部分知识非常贴近学生生活,所以在教学中如何设计,引导学生自己探究,总结归纳,哪些方法可以灭火?对灭火方案进行筛选?筛选从哪些角度出发?创造条件让学生亲自完成燃烧条件的探究、灭火的方法等实验。
在实际操作教学中,在介绍燃烧的原理后,如何熄灭蜡烛?设计小实验:“如何扑灭一只蜡烛?同学们来考虑如何灭火,设计实验方案并筛选最好、最适合的灭火途径。”想通过这样的设计,培养学生的实验操作技能,使学生在实验中发展学习的兴趣,体验科学探究的过程,亲生体验总结灭火的原理,在“做科学”的探究实践中逐步形成终身学习的意识和能力。
“如何熄灭蜡烛?”
“嘴吹”; “水浇灭”;“沙土盖灭”;“碗,杯子……罩住火焰”;“剪掉灯芯”;“用手扇灭(炉火可否扇灭)”等等。同学们给了我近乎十多种答案,完全超出我对这节课的预设。就是一根普通的小蜡烛却燃起了全班同学的激情,认真分析,对比以前常规态的教学,我作出了如下反思:这节课的成功,当然与其涉及的内容和生活贴近有关,但整堂课的预设也起到了至关重要的作用,课堂小探究实验的展示,起到了画龙点睛的效果,在这个过程中,学生经历了学新知,产生疑问,回顾新知,应用新知,解决疑问,体验成功的整个思维应用过程。此环节的设计是本节课的亮点,选材简单,实验效果明显,收效甚好。
过程中不断筛选方案,学生不仅对知识灵活轻松掌握,而且也锻炼了其分析解决问题的能力,让其体验成功的,学生通过这节课的学习后居然想迫切的赶快完成作业,我想这“反常”的表现应该是同学们想立即检测自己的能力,证明自己的机智与聪明吧!
化学第一节课就给化学下了一个定义:化学是一门研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的自然科学。这就注定了化学与实验的亲缘关系。化学实验是学生化学学习中的能动的实践活动形式。化学实验为学生创设了亲身参与实践的情境,具有获知、激情、求真、循理、育德等教育功能。化学实验的功能和探究性学习的特征决定了化学实验必然是探究性学习的重要途径。在化学科学中,实验是获取知识的、进行知识创新的重要手段。但是,长期以来在中学化学教学中,实验往往异化为一种形式,失去了它的探究功能,沦为知识灌输的附庸或点缀,严重地影响了学生学习的质量和积极性。故而,以此节课为鉴,我发现,在课堂之中,顺利做好实验的同时,要利用好实验的实际效果与理论知识相结合,这就对老师提出了严格要求,实验的推进和组织安排,影响了整堂课的效果和学生的认知度,兴趣点。
以化学实验创设问题情境,要注意到将与人类生产、生活密切联系和学生熟悉、感兴趣的内容开发成化学实验。因为学生在其感到熟悉和认为有用的情境中,特别能发现问题和产生解决问题的迫切欲望。例如,在进行初中化学的关于“燃烧条件”的学习时,从实验室酒精灯的熄灭、燃烧木柴要把木柴架空、液化气灶及煤炉都留有通风口等学生非常熟悉的实验情景出发,引导学生思考,发现问题。
在今后的教学中,我会将在实验探究与课堂的有效结合方面,多做尝试,多下功夫,让教师的预设真正服务于课堂,让实验不再是“作秀”,为与课堂化学知识形神合一而努力。
参考文献:
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【摘 要】我们在物理教学中发现,有相当多的学生只会读书、做题、考试,而不会自己分析、设计、实验。观察实验现象、分析实验结论,体现在中考实验题失分较多。因此,在物理教学中,尤其在实验教学中,必须改革实验教学,充分发挥学生思维的主体性,促进学生创造性思维的培养,提高学生的创新能力。
【关键词】物理实验;方法创新;创新能力
物理学从本质上说是一门实验科学,物理规律的发现和物理理论的建立都必须以严格的物理实验为基础,并受到实验的检验。因此,在物理教学中,尤其是在实验教学中,注意不断激励学生通过观察、比较、实验、归纳、类比等探索手段提出种种假设和猜想发展他们的创新意识就显得尤为重要。
1. 培养创新能力已成为素质教育的主旋律 随着时代的发展,培养学生的创新精神已成为素质教育的主旋律。联合国教科文组织认为,教育的使命是使每个人发展自己的才能和创造性潜能。培养创新的人才成为时代的要求。埃德力・富尔在《学会生存――教育世界的今天和明天》中指出:“未来的文盲不再是不识字的人而是没有学会学习的人。教育的目的不应该培养学生从事一种特定的终生不变的职业,而应以培养他们有能力在各种专业中尽可能地流动,并永远刺激他们自我学习和培训自己的欲望”。
2. 分组实验的多样化 目前分组实验,普遍存在只重视简单的操作练习,从器材、方法到表格设计都是按照规定好的进行实验。教师很少引导学生思考和探索,有些学生只是依葫芦画瓢,根本不能领会实验的原理和思想方法。而动手能力是素质教育的基本能力之一,是发展学生的思维能力,培养学生创造能力的必要条件。而分组实验是锻炼学生的主渠道,要积极创造条件,为学生提供更多的动手操作的机会。分组实验不仅是要求学生掌握一定的实验技能 ,了解物理学的实验方法,更重要的是通过实验培养学生创造才能,激发学生对科学知识的探索精神。因此,教师的实验教学中,对某些实验可事先将实验课题对学生提出,组织学生对实验进行讨论:在实验中应选择什么仪器,采取什么手段,注意哪些问题。最后让学生自己设计实验方案,拟定计划,实验中学生可按不同的方案进行实验。课后再组织学生对实验中出现的问题,实验成败的关键,最佳方法及实验结论等问题展开讨论,并由学生进行答辩、演示。这样学生在整个实验过程中都处于积极的思维、分析、动脑、动手之中,站到了学习的主置上。如用天平和量筒测量液体密度时,我让学生根据实验目的和原理去设计实验,写出实验器材和步骤。对于器材,有些学生把课本中的烧杯换成自己手头的种种容器。在步骤上,有的把倒部分盐水改为全部倒入,还有学生先称空杯的质量,再称倒入盐水后的质量。对于器材,表扬学生肯动脑筋,在步骤上肯定将盐水全部倒入的合理性,并对先称空杯后再倒入盐水称总质量的做法进行讨论分析,得出这种方法在理论上是可以的,但在将盐水倒入量筒测体积时,由于杯底和壁还粘有盐水,使测得的体积偏小,会使测量结果误差偏大。这样学生感到成功的喜悦,师生探究的快乐,并能找到自己的差距,极大调动了学习的兴趣。在实验中、教学中培养学生的创新能力,拓展学生的思想空间,充分发挥学生的主观能动性。
篇10
物理学是一门实验科学,实验能把抽象的问题化为具体的知识、把难懂的理论变为易接受的事实。因此,教师在教学中要强调实验,并在实验的趣味性、可视性、可操作性上巧设计、勤探索,便能增强学生的学习热情,激发其创造潜能,最大限度满足学生的成功欲望,使学生从被迫接受变为主动学习,进而完成了从“要我学”到“我要学”的飞跃,学生的学习热情就得到持续发展。结合多年的教学体会,谈谈我在实验方面的设计与探索。
一、增强实验可视性、趣味性,提高学生的学习热情
在“热传递”的知识教学中,热传递的三种方式中,其中热传导、热辐射,学生学习起来较容易,但对于热对流知识,学生理解起来较困难,因此在教学时,我设计了如下实验:
取一个大玻璃缸,在缸里装满清水。再取一个墨水瓶,在墨水瓶里盛满热水,在热水里滴几滴红墨水,然后用薄塑料膜把瓶口封住并放在大玻璃缸水底,用钢针把墨水瓶口的塑料膜刺开一个小洞。这时我们可以看到瓶内的红色热水迅速向外扩散,一旦冒出瓶口后,就向上腾起,像一座喷发的火山,红色“火焰”形成一朵蘑菇云,然后徐徐下落。
该实验有趣、生动,好像水下在冒“火”,整个对流过程一目了然,可视性、趣味性极强,既达到了学生对知识的解疑,又提高了学生的学习热情。
二、加强对实验的开拓意识,激发学生的学习能动性
验证大气压存在的“水杯倒置实验”,学生已倍感惊奇,学完本节并在学生解疑后,教师进一步设计出以下实验,并让学生根据有关知识分析、讨论,学生对知识的理解将更透彻。
实验器材:两只口径相同的杯子,一张湿的吸墨纸,火柴若干。
实验过程:先点燃几根火柴,立即放进一只杯子里,然后把吸墨纸放在杯子上面,接着迅速将另一只杯子倒置在吸墨纸上。当火柴燃烧完毕后,杯内气体压强就减小了。这时提起上面那只杯子,结果就发现吸墨纸和下面那只杯子粘在一起被提起来了。
该实验拓展了学生的视野,通过学生自己的分析、讨论,更增加了学生对大气压知识的理解和应用,既符合《新课标》对学生的要求,又激发了学生的学习能动性。想一想,生活中的“拨火罐”是不是也应用了这方面的知识?
三、加强学生对实验的参与意识,满足学生的成功欲望
心理学研究表明,初中学生喜动手、好参与。往往因为一点点的成功,会得到很大满足。根据这些特点,我在教学中让学生参与实验并亲手制作小实验,尤其是苏科版物理教材的编写,为学生的动手提供了便利。实验后的成功感觉能使学生持续很久,延续了学生的学习热情。
如自制潜水艇,潜水艇的工作原理是改变自身重。根据这一原理,我让学生按以下步骤完成小实验的制作:找一个装眼药水的小塑料瓶和一根铁钉,用胶布把它们缠在一起;在紧靠铁钉的塑料瓶侧壁上钻几个小孔,在瓶口接上橡皮管,这样就做成了潜水艇模型,把模型浸入水中,从管里吸气或吹气,观察模型的位置变化,验证了潜水艇的原理。
四、培养学生的创新意识,激发学生的实验热情和创作灵感
物理无处不在,物理实验当然也是随手可得。而学生初学物理对实验有着很神秘的感觉,如何使学生从神秘中走出来,是物理教师的一个迫切任务。教师如果能使学生明白日常生活皆实验,物理教学将进入一个崭新的天地。
我在教学中除以上的自制潜水艇实验外,每次师生探究完一个小实验后,尽量培养学生联系生活中的实例,明白身边的瓶瓶罐罐皆可实验,从而大大降低了实验的神秘感,学生在无形中逐渐就揭开了实验的神秘面纱。
(1)水滴透镜 在桌子上放两支铅笔,它们之间的距离约为4 cm,在两支铅笔下面铺上一张人民币做我们的观察对象,把一块无色透明的塑料薄膜盖在铅笔上,用一支干净的毛笔蘸取些水,小心的把一滴水滴在塑料薄膜上,(水滴的直径约为4~5 mm)就做成了一只放大镜,能放大人民币上的图案。接着让学生验证放大倍数与透镜凸度的关系,验证的方法可以在透镜的塑料薄膜上分别滴上几个直径不同的水滴,来看看放大倍数和透镜凸度的关系。提醒:观察时要调节水滴和桌面的距离,水滴越小,离桌面越近。
(2)水杯透镜 盛满清水的玻璃杯,就是一个透镜,玻璃杯的侧面形成一个弯曲的表面,这很象一个中间厚、边缘薄的凸透镜(实际上是圆柱形透镜),水杯透镜可以象放大镜一样把东西放大。
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