实验教学范文
时间:2023-03-14 06:55:36
导语:如何才能写好一篇实验教学,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
众所周知,对于化学、生物、药学等理工科专业人才的培养,实验教学不仅是一门实践性很强的基础课程,而且是传授知识与技能、训练科学方法和思维、培养科学精神和品德、全面实施素质教育的有效途径之一。因此,实验教学在理工科高素质人才培养中起着十分重要的作用。而沿袭数十年的传统实验教学方法已形成一套固有的模式,则使得教师的教与学生的学存在诸多矛盾,如学生对实验课缺乏学习兴趣,认为实验课是一门考查课,学习内容不如理论课多,致使学生的学习热情不高、重视程度减退;厌倦写实验报告,认为写实验报告是在浪费时间,敷衍了事,对归纳、写作能力提高帮助不大;综合能力较差,尤其反映在做毕业论文时,学生从老师那里领了论文题目后,不会查文献资料,头脑里没有研究思路,不会设计实验方案,不会进行数据处理和分析,不会写论文,不知道如何答辩,应变能力较差,等等。这些旧的实验教学模式已不适应21世纪高等教育的发展和要求,我们必须对实验教学模式进行改革和创新。
2.实验教学改革的一些举措
针对以上问题,在广泛听取学生和教师的意见和建议,并通过相关教师充分讨论的情况下,笔者试探性地整合了个别实验项目,增添了由学生和教师共同参与的、具有研究和开发特点的综合性实验,即研究性实验。经过两年多的实践,取得了一些令人满意的效果,有些成果正准备以论文形式发表。这些研究性实验大大激发了学生的学习兴趣,使学生不仅巩固和加强了有机物催化合成的基本知识和实验技能,而且学到了必要的科研思路和方法。学生普遍反映收益匪浅。笔者所进行的研究性实验,其内容包括以下三个部分。
2.1实验项目及方案的确定
2.1.1实验项目的确定。有机物催化合成实验项目突出的特点是催化剂的筛选和制备,也就是说研究的催化反应一定是个符合现代技术发展要求和趋势的新型反应。此外,催化反应所用原料或试剂、实验条件、仪器设备等必须确保对学生安全可靠,实验耗时不宜过长,操作难度适中,测试分析能在学校实现等。因此,在确定实验项目前,教师要对拟确定的题目进行以上各方面因素的综合评价。确定实验项目后,实验指导教师要反复进行预试验,确定实验项目的可行性;然后要及时总结并列出实验的难点和重点,确保所选实验项目的成功顺利实施。
2.1.2实验方案的确定。根据所查阅的所研究对象的相关文献和催化合成原理,教师向学生讲述几条不同的合成路线和方法,从不同的角度和学生共同探讨、论证每一条合成路线和方法的优点和不足,最终确定一条安全可靠、合理可行的实验路线和方案。实验路线和方案确定以后,如何分组实验以找到最佳合成条件是实验方案确定的另一主要内容。指导教师首先要让学生掌握一些文献检索的理论、方法和技巧,通过调研国内外文献资料,总结前人的实验条件和结果,找出适合本次实验的条件,确定好最终的实验方案。
2.2以学生为主体进行分组实验
以实验项目“纳米复合固体超强酸催化合成己酸烯丙酯”为例,为了找出最佳的催化合成条件,我们把实验小组分成两组,一组以固体酸催化剂的制备为主,找出催化剂最佳的制备条件;另一组以乙酸烯丙酯合成为主,找出最佳催化合成条件。该过程为实验操作过程,一般需要20个学时。
2.3实验结果总结和讨论
按设计方案将学生所得实验结果进行汇总,并将合成出的初产物进行干燥、常压蒸馏、真空蒸馏、过柱、重结晶等实验操作,以得到精制产品,然后运用红外、折光仪等手段进行产品的结构鉴定。在确定产物结构过程中,让学生与教师一道分析目标化合物的结构信息,使学生经过最初的宏观实验后进行详细的结构分析,直至得出一个正确的结果,这让学生有一种成就感,激发了学生对实验的浓厚兴趣。实验结果汇总和讨论过程是在科研性实验中一项必不可少的重要步骤,由教师向学生讲授,约需4个学时。
3.实验教学改革取得的效果
将研究性教学模式引入学生的实验教学中,两年来取得了良好效果。作为有机物催化合成实验,实验项目的开设本着先易后难,先简后繁,先验证后科研的顺序开出,循序渐进,逐渐使学生掌握有机催化原理和实验操作技能,了解科研工作的基本思路。这一改革举措符合学生求知欲望的心理要求,实施以来深受学生的欢迎,收到了良好的效果,学生的综合素质得到了很大的提高:(1)增强了学生的学习兴趣,发挥了学生学习的主观能动性。学生了解到学习的方式是多种多样的,书中的方法并不总是最好的,这种认识对提高学生的自信心和好奇心是十分有利的。(2)查文献能力大大提高,学生积极自觉查文献,不但从书和期刊上查资料,而且从网上查资料。(3)计算机应用能力有所提高,除了常规的文字处理,在书写分子式、画表格、插图方面的能力有所提高,如从网上下载实验装置图等,使课程论文更加科学、美观。学生学习化学物结构解析软件,积极性高。并且是一个教师教会几个学生,然后由他们再去教别的同学,之后同学之间互相学习。(4)基本建立了研究问题的思路,尽管有一部分学生在实验方案的设计中还不十分准确,如可变因素的设计中同时改变两个因素,不够科学,但经过讨论,学习又进了一步。学生变得主动和爱动脑,理论联系实际能力有所提高,对实验内容认真仔细研究,利用所学知识,大胆提出疑问。(5)写作有了一定程度的提高,尽管学生的论文还很幼稚,有一些内容安排得还不尽合理,但是经过评阅他人的论文和答辩,解决了一些问题。(6)表达力有所增强,一部分学生本身能力较强,个别学生较差,但无论如何,都需要我们给学生提供锻炼或展示的机会,使每个学生有不同程度的提高。
4.结语
在教学中增加以学生为主体的研究性综合实验,可培养学生勇于探索和善于发现问题、分析问题、解决问题的科研意识,以及胆大心细、实事求是的工作态度。这样,学生巩固和加强了有机物催化合成的基本知识和实验技能,学到了必要的科研思路和方法,培养了科技创新意识,为今后从事科学研究奠定了一定基础。同时也完善了实验教材中实验项目的知识结构,丰富了实验内容,使教材中既有物质性质实验,又有合成实验;既有经典的验证实验,又有探索性的科研实验,为今后教材的编写打下了良好的基础。
篇2
——题记
“实验”一词包括两方面的概念:其一是科学技术的成果的参与和运用,在艺术上可以说是科学技术为艺术的创作与创新提供了新的视觉经验。在教学中是泛指采用新的科技手段来辅助进行教育教学,提高教学质量。其二是科学的方法与态度,对于艺术与教育来说都是一种新的方法的尝试,首先是在实验室进行实验,用科学的方法鼓励一切大胆的假设和创新,创造成为一种无止境的追求。无论从哪一方面看,这两者都与传统形成尖锐的对立,它改变了传统的艺术形态,提倡批判与创新。从这个意义上说,“实验”就表示它是探索的、批判的、创新的。
20世纪90年代中国的实验艺术,是一个艺术思潮和文化主题逐渐具有全球视野的时期,各种媒介、美学和主题的实验都开始和国际艺术新潮具有呼应性。在艺术教育方面,最显著的变化是在中央美术学院和中国美术学院先后建立了新媒体专业,一些实验艺术家被邀请到学院工作,在博物馆、美术馆方面,像上海美术馆、广东美术馆、深圳何香凝美术馆都设立一些常规性的实验艺术的展示,比如,上海双年展,中国当代雕塑艺术学术年度展等等,而从2000年开始,实验艺术开始被纳入到政府间文化交流的项目中。①
2007年7月,上海证大现代艺术馆艺术银行联合中国三大美院——中央美术学院、四川美术学院和中国美术学院举办中国当代艺术实验教育展,央美雕塑系、川美油画系以及国美的综合艺术系的毕业生优秀作品参加此次展览,指导老师有隋建国(中央美院)、邱志杰、张培力(中国美院)、张奇开(四川美院)。中央美院的雕塑作品略显一丝学院派的严谨,但能窥视到扎实的造型功底和艺术史底蕴。中国美院的学生们似乎更注重对日常生活的关注,树叶、鱼虫、生活用品、生活材料被用进了艺术作品当中,传达了“艺术融入生活”的观念。四川美院毕业生的油画中,总是能感受到一股年轻活力,卡通造型成为了主流创作元素,让油画变得很“当代”,更贴近年轻人的审美趣味。
在实验艺术教学“硕果累累”的表面现象下,一系列艺术教育存在的问题突显出来。老师如何去教?学生如何去学?如何进行教学成果评估?最终如何对艺术教育大纲进行改革?当这些问题摆在我们面前,我们更需要就实验艺术的内容和其教学特点有清晰的分析。
一、实验艺术的实验性主要包括三个方面的艺术②
1.指媒介和美学实验:包括装置、录像、摄影和网络媒体等媒介实验;抽象绘画的实验和写实绘画中的摄影性的模仿;文本、装置、绘画、表演和摄影中的观念性;19世纪以前图像美学的现代性改造和对历史摄影的模仿;电子艺术、Flash动画和计算机视觉的影像实验。
2.变化反映的自我变异:包括对知识分子自我主体性、对商业文化和后殖民文化、对当代艺术体制批判性或者反讽性的表达。
3.边缘美学的探索:包括女性主义、身体和表演在艺术中的人性极限的表现等。
二、实验艺术教学的特点
1.反标准、反常规
实验从本质上来说是反“标准”的,反现存“规范”与“观念”的。这样的做法主要为了规避,可能有习惯与重复、参照、照搬,或者说给予一些“限制”。也可以这样理解,要在思辨中去形成自己的想法,而这个思辨的框架在笔者看来是冲着问题而搭建的。③
2.院校实验艺术的对象
对于一个学生,要求学生在学习期间就形成自己成熟的作品是不太可能的,那么在学生成为一个成熟的艺术工作者之前,必定经过一段时间的探索和尝试,寻找适合自己的创作语汇,为将来的成果做必要的准备。从这个意义上来说,实验的含义不仅仅只是试验,而是一种行动力,是一种独立思考的精神。而这种精神也将在学生的潜意识中扎下根基,使其成为以后艺术创作的原动力和产生源源不断创意的火种。教育工作者应注重对学生在思维、创作行为、创作形式上给予指导,将创新精神与态度传达给他们。
3.实验艺术允许失败
在过去很长的一段时间里,教育着重指引学生力求作品的完整性,整体感,并按一个规定的审美模式套用在每一个学生的身上。而实验艺术的教学中,我们允许并接受失败,任何一个成功的艺术家谁没经历过失败?在实验艺术教学中,我们认为那些不成熟、不完美、不成功的作品同样有机会进入大雅之堂,甚至放置于展览馆由观众来品味。我们强调的不是作品的失败,而是作品中可贵的闪光点,并使其发扬。
4.实验艺术针对作品的形式与内容
实验艺术是多方面的,所涉及到的艺术问题也不是单指艺术的形式问题,在形式上指作品的艺术表现形式、表现手法、材料、媒介等。在内容上指作品的内涵,作品传达的信息以及作品创作的目的等方面。无论形式与内容都不是单独存在的,他们是一个综合性的问题。
实验艺术总是挑战和反叛传统审美艺术,与人们接受传统审美教育相比,它显得不美,甚至有些丑、怪。创造新的语言艺术形式,一种新的语言形式要被人接受总是需要一定的时间。实验艺术呈现出来的面目往往是反视觉的,这也使得实验艺术在被接受时存在一定的困难。
中国的实验艺术一方面接受传统艺术的制约,另一方面也在影响着公众对创新思维的意识。更为重要的是,它与当代社会的联系使我们直接面对社会,面对人生,扩展了我们的思维空间和审美视野。
艺术教育的最根本的目标是学生毕业时应该具有个性,如何做到这一点,首先是艺术观念的改变。艺术观念改变后,艺术教育就不是灌输和训练,而是激发人的潜能和天赋。所谓实验的艺术的目的是追问一个问题,艺术是什么,不停地问下去,然后就试试,到底是什么。④在艺术院校从事实验艺术教学是近几年以来的事,有些艺术院校跃跃欲试,有些院校想从事这方面的教学,但是师资力量跟不上,各个院校发展是不平衡的。这种实验教学的可能性、可操作性到底有多大,还取决于具体指导老师是否有自己的当代思考和教学程序。实验艺术教学发展如何,教学的内容如何安排,实验艺术教学计划修订等问题都仍然需要我们不停地追问下去,然后再去尝试,最终在教学实践中去总结归纳。
注释:
①皮道坚.从词语转换看80-90年代中国美术批评.当代艺术家.总029期.
②王广义.重新解读:中国实验艺术十年.北京青年报,2002年11月28日B5.
篇3
教师和学生在实验的过程中,可采取互动式的方法,积极地与学生进行交流和沟通。在实验教学过程中,教师是“总导演”、“观众”,学生既是“导演”又是“演员”,以培养学生的能力为主,使学生的才华能够得到充分的展示。通过互动式的实验教学方法,教师不仅能实时了解学生的实验情况,提升教师的教学水平,也调动了学生的实验积极性,学生不会也不敢偷懒,变被动学习为主动学习,活跃了学生的思维,还能培养学生的表达表现能力和解决问题的能力。以便于将来更好的适应社会和工作,同时也能让学生们在学习的同时激发出创作灵感和创作激情。
2培养学生兴趣,调动学生实验积极性
我们在教学中经常可以发现,好的问题总能够令学生精神百倍,跃跃欲试,踊跃回答。这就要求老师在备课的过程中,多选取一些精致有趣的问题,如一些具有浓厚趣味性、游戏性、实用性、挑战性和现实意义的计算机实验,使学生喜欢上实验课,对实验产生浓烈的兴趣。也可以将学生分成若干实验小组,以学生为中心,教师起辅助作用,进行实验活动[4]。通过这种形式,增强团队凝聚力,增强学生的团结合作能力与沟通交流能力,也让学生可以了解自身的不足,借鉴他人长处。从而发挥学生的内在潜力,让学生掌握更多的知识和本领,也在一定程度上解决了实验教学内容陈旧的问题困扰。也可建立专门的实验教学网站,积极建设实验素材库,将所有相关的网络实验课程资源统一上网,供学生自由下载学习,拓展学生的知识面。
3实验课时可利用随机抽题法增加学生的紧迫感和新奇感
随机抽题具有不确定性,而且实验题目种类繁多,学生会很有好奇心。随机题由于较多因此设计的面比较广,学生如果每次抽到的随机题都能够动脑筋、想办法做出来,这对锻炼学生的实践能力有很大的帮助。使得他们对一些原本忽略的知识或错误等有了更深入的理解和记忆,同时对各种实验内容有进一步的加深理解。所有的学生在这个过程中都参加实验,让学生来演示实验的过程,讲解实验内容以及学习心得。每个学生抽到的实验内容都不同,因此会给学生带来责任感,使得他们在实验课上不敢马虎大意。能够有效的促进学生上课集中精神,认真听讲,课后多多钻研实验知识。以任务方式驱动学生主动学习,使学生真正成为学习过程中的主体,有效地调动学生的主动性和积极性,有利于培养学生的分析解决问题的能力、团队精神和合作能力。
4加强师资队伍建设,以培养学习兴趣为向导,加强教师的实验辅导
大学实验教学要想取得良好的成效,需要较高水平的师资人才,必须要有较高水平的实验教学师资队伍,建立一支理念先进、经验丰富、能力较强、勇于创新,既能从事理论教学、又能从事实验教学的“双能型”师资队伍。雄厚的师资力量是提升实验教学质量的重要保证。要拥有高水平的实验教师,大学可以做好以下几点:①定期组织一些教师讲座或培训,也可让教师提议自己需要哪方面的提高。②组织教师相互听课学习。③让一些教师有机会走出去,到相关的企事业单位去工作学习一段时间,让他们获得更多的实践和学习机会,了解新方向,实用技术、学习新设备、新工具的使用,及时了解相关领域的发展动态、对人才能力和素质的需求,确保在实验教学中正确引导学生实践能力。
5结束语
篇4
一、创设趣味实验,激发学习兴趣
成功的教学不是填鸭式的,而是努力激发学生学习的兴趣。使学生享受学习的乐趣,是减轻学生课业负担提高课堂教学质量的有效途径。很多学生认为学习化学难,他们理解不了教材内容,记不住物质的性质和化学符号。针对这些刚入门的九年级学生而言,创设趣味实验进行教学,效果就很理想。如在教《绪言》一课时,巧妙地配合趣味实验“清水变牛奶”、“铁丝穿红衣”等来创设情境。在讲酸碱的性质时,用酚酞画一个鸡蛋,喷上碱,出现红蛋,再喷上酸,红蛋消失了,又喷上碱红蛋又出现了。如此反复,“闪变红蛋”激发了学生强烈的好奇心。在对物质燃烧条件进行探究的过程中,提问学生,水火能相容吗?还有烧不坏的手帕等奇妙的实验表演,使学生注意力集中,大大地激发了学生探索科学、揭示奥秘的兴趣。学生进入了学习心理的最佳状态。
二、做好演示实验,培养观察能力
面对九年级学生,该演示的实验必须由教师亲手去做,它对于学生实验有着示范的作用。教师应课前做好充足的准备工作,注意操作规范合理,保证实验成功,且效果显著。如在探究酸碱度对人的头发的影响的实验时,步骤中有用手拉断头发,感受拉断的难易程度的操作,凭手的感觉很不容易感受力的大小,在这里我改用弹簧秤去拉,做法是把头发的一端打一个节挂在弹簧秤上,另一端绕在手上,观察拉断时所用力的大小,这样不仅易于操作,而且能用数字准确记录力的大小,便于比较,结果更有说服力。
三、组织分组实验,培养动手能力
学生分组实验,可使学生熟练掌握操作技能、技巧,巩固和加深学生的理论知识。还可以培养他们协作、创新精神。因此,要认真组织好每一次的学生分组实验。实验前教师应作好课前准备工作。首先应充分准备好仪器、药品,并将仪器、药品等放置有序。其次,教师除掌握实验成败的条件和关键外,还要估计学生独立进行实验时可能发生的困难,拟出上课时向学生交待的注意事项。还要拟订实验思考题,指导学生课前预习实验教材和学习有关章节内容。学生动手实验时,教师必须及时防止和纠正在实验操作上的错误,训练学生正确地进行实验。事实证明,通过组织分组实验,不仅培养了学生的动手能力,还培养了实事求是、严肃认真的科学态度。
四、利用选做实验,培养思维能力
现行初中化学教材中,选做的实验内容有九个。根据教学进度,有目的地选做实验,启发学生积极思维。例如,在自制酸碱指示剂的探究实验时,正逢冬季,没有什么鲜花可以做实验材料,我改用一些干花瓣做原料,用酒精浸泡后,获得了同样的结果。受此启示,学生中有的将干紫草用酒精浸渍,紫草原液遇酸变红,遇碱变蓝。有的用杨梅汁,遇酸显红,遇碱显蓝。有的采来菜园的篱笆上干菜花,如丝瓜花浸泡,在酸性溶液中显红色,在碱性溶液中显黄色。并进一步探究怎样长时间的保存和使用这些试剂,经过讨论、试验,终于得出了较好的办法:将有关汁液用滤纸浸渍,凉干制得试纸,使自制酸碱指示剂的应用得以延伸。可见利用选做实验,不仅加深了知识的理解,而且学生的思维能力、分析和解决问题的能力都得到了培养。
五、做家庭小实验,培养创造能力
篇5
创新能力 实验教学 初中化学
一、激发学生化学学习兴趣,培养学生创新能力
新课程化学教学要在化学实验中培养学生创新意识、创新精神,首先要让学生对化学实验怀有浓厚的兴趣。因此,教师要善于利用实验,充分设计实验,在实验过程中,不断提出富有探究性、启发性问题,从而引导学生对实验分析、探索、知识综合应用,同时通过分析实验成功和失败原因,使学生享有成就感及探究意识,从而对实验产生浓厚兴趣。如在关于NH3实验室制法,演示完实验进行设疑,再提出以下问题:①能不能用NH4NO3、NH4HCO3、(NH4)2CO3或(NH4)2SO3代替NH4Cl制备NH3?为什么?②能不能用NaOH或KOH代替碱石灰?简述理由。③管口放置锦花作用是什么?④如何检验氨气是否收集满?能否用排水集气法收集氨气?⑤是否能用浓硫酸或五氧化二磷作为氨气干燥剂?⑥用氨气发生装置还能制备哪些气体?围绕这些精心设计问题,让学生积极思考,对实验产生兴趣,引导学生分析制备NH3反应原理及铵盐、氨气性质,回答问题,调动学生学习的积极性,培养学生敢想、善思、勇于创新的意识。
二、指导观察方法,引发创新活力
观察是创造的眼睛,培养学生敏锐的观察力是思维的源泉,创新的基础。在实验教学中,首先重视培养学生爱观察的习惯。课内实验中,要使学生观察的注意力始终处在有意无意的状态中。在学生眼里化学教师好象一个魔术师,化学实验好象是在变魔术,实验中那五颜六色的变化,爆鸣的声响,奇异的气味。以及耐人寻味的变化规律,无不引起学生的兴趣,激起他们爱观察。善于探究思考的好奇心。在课外,要留心观察生活中的化学现象,在观察思考中发现获取新的化学知识。例如切咸菜的刀和切鲜菜的刀时间长了可观察到切过咸菜的刀比切过鲜菜的刀易生锈,从而获取电化学腐蚀比化学腐蚀更快,危害性更大。其次教给学生正确的观察方法(1)观察要全面,只有全面观察,才能获取完整的感性知识。例如在观察细铁丝在氧气中燃烧的实验时既要观察到教师把细铁丝饶成螺旋状,又要观察到在集气瓶底预先铺一层细沙和留少量水以及明显的燃烧现象。(2)观察要细致,要抓住主要现象,又不放过次要现象,例如:生锈的铁钉放人稀盐酸中,既要观察到主要现象铁锈消失、溶液变黄,又能观察到次要现象有气泡产生。(3)观察要设疑、对比、归纳,只能这样才能提高观察效果,加强记忆与理解,例如:在学习Mg、Zn、Fe金属活动性顺序时,可先设疑问在实验室制氢气,我们常用那种金属跟稀硫酸反应,学生会异口同声回答:锌,这时可进一步设疑,为什么不用镁、铁呢?带着这个问题让学生观察镁、锌、铁分别跟稀硫酸的反应,通过反映剧烈程度的差异对比,学生很自然归纳出镁、锌和铁的金属活动性顺序,并能了解实验室选锌作理想反应物的原因。
三、加强实验操作,培养创新品质
实验操作是培养学生创新能力的重要手段,实验操作能使学生在实验中启发新思维,从而激发学生的创造性,甚至能在已有的、已被相对验证正确的理论中,寻求新的突破。同时实验操作还能培养学生在艰苦中探索,在迷茫中思索。持之以恒。百折不挠的品质。
在实验教学中,首先,重视培养学生的动手实践能力。教师要根据化学的学科特点,尽量提供机会,让学生亲自操作实验,在这些实验操作过程中。教师起引导、点拨、评价的作用。笔者认为可从以下两个方面倡导学生动手操作实验:
1、适当安排随堂实验,(边讲边实验)即教师一边讲,学生一边操作的实验。在化学教材中,以下内容可作为“边讲边实验”素材,(1)有关物质的性质的叙述性教材,尽可能“边讲边实验”,例如有关酸、碱、盐性质的一些实验。(2)对一些既是重点又是难点,学生难理解不易掌握的知识点,要创造条件让学生实验。(3)知识内在联系紧密,可以起到“承上启下”的作为的内容尽量让学生实验。(4)为了形成或强化某一概念,要力求让学生动手实验。例如在讲中和反应的概念时除了让学生做课本上的向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中逐滴滴入稀盐酸,观察现象。还可增设向滴有石蕊的氢氧化钠中逐滴滴人稀盐酸,观察现象。通过学生自己亲手操作,中和反应的概念很容易得出。(5)把一些实验习题改为操作实验。如:用托盘天平称量药品时,药品错放在右盘内,砝码放在左盘,移动游码平衡后。问药品的实际质量是多少?通过操作,这些问题就能准确地得以解决。
2、鼓励学生课外实验,一是根据教材有关内容作出进一步的探究性实验。例如:铁钉分别在干燥的空气中、潮湿的空气中以及不含氧气的水中等三种条件的存放情况,研究钢铁制品锈蚀条件。加深对铁及铁制品锈蚀原理的理解。掌握一般的防锈方法。二是充分发挥家庭实验和活动课实验的作用,借给学生一些简单的仪器和药品,让学生进行家庭小实验。如:检查食盐中是否含碘、草木灰中无机盐含量的测定;活动课题不受教材的限制。在教师的指导下,学生可以根据自己的兴趣爱好开展活动。如自制肥皂,洗洁净等实验。在进行实验的同时,也使学生的创新能力得到尽情的发挥。
篇6
关键词:生物实验教学;现状;原因;对策
生物实验教学是帮助学生实现由感性认识到理性认识,由具体思维到抽象思维的一个重要环节。所以,在推动学生积极主动探索生物世界的奥秘方面,生物实验教学有着其他教学手段所不具备的特有功能。实验还能培养学生理论联系实际的学风和实事求是、严肃认真的科学态度,因此在生物教学中占有非常重要的地位。有的学校常规实验课开展得较多,但是对新课标要求的实验性质发生了转变,新课程理念要求我们进行的是探究实验课,许多教师却以验证性的实验来完成,学生被动地完成整个实验,使学生主动探究,发现和创新能力的培养受到限制。
一、阻碍实验教学开展的原因
1.教育经费的不足制约着实验课的开展。实验仪器的配备、实验仪器损耗的填补、动态的配备实验仪器,无不与教育经费的不足相矛盾,制约了实验课的正常开设。 另外,相对理、化实验而言,许多生物学实验要求及时购买新鲜的活体材料才能保证实验得顺利进行,这也使某些实验教师产生了畏难的想法。甚至有些教师有图方便的心理,把很多探究实验改成了课内的书面实验设计。
2.受考查方式的影响。多年来,我国教育传统上对实验的动手操作考核基本没有进行过,而现在实行的高二年实验考查中,也往往是走走形式过过场而已,并没有真正达到考查的目的,导致了目前只“讲实验”而“不做实验”的现象。特别是为了高考,教师更看重考分而忽视了学生的未来发展,便形成了目前实验课的传授方式教师把实验讲熟讲透,让学生通过记忆和练习来巩固实验的材料、实验过程、实验现象和实验结果。这在一定程度上导致了实验课难以开展。
3. 师生在思想上认识不到位,教学创造性不高。新课程改革特别强调教师专业发展,高素质教师队伍是课改成功的保证。因此,教师要不断加强学习,更新教育理念,探索教学模式,更要清楚认识到,我们培养的学生不只是会考试的学生,更要有创新思维,实事求是的科学态度,是为我国未来培养创新型人才。
4.教材实验本身的性质,决定了某些实验在中学难以开展。人教版的生物必修的三册教材共有二十多个实验,但一般的学校只开设7-8个实验。主要原因有以下几种:有些实验的药品较难买到,如低温诱导植物染色体数目的变化等;有些实验是由于实验条件限制而无法进行;有些实验是由于实验时间较长,或野外活动实施困难,如调查常见的人类遗传病,探究生长素类似物促进扦插条生根的最适浓度等。
在新课程背景下要更好地开展生物学实验教学,应做到。
二、在新课程背景下开展生物实验教学的方法
1.加大实验投资力度。实验教学自然离不开实验所用的仪器,并且实验仪器的现代化水平是反映实验室技术的基础要素。近年来,学校为适应社会发展、满足市场需求,真正将复合型人才培养目标落实到位,必然要加大对教学仪器设备的投资力度。一方面应争取教育主管部门和学校领导的重视、理解和支持,投入一定的经费购买必要的设备、仪器、药品等。另一方面,广大生物教师也应克服困难,充分发挥自己的聪明才智和现有设备的作用,尽量能基本完成新课程所要求的实验内容。
2.加强实验教学的课堂指导和管理。在一些生物实验课教学中,我们虽然看到了学生热闹参与实验的过程,但是,可能只是表面现象;我们虽然看到了教师在课堂上顺利完成了实验教学任务,但是通过实验培养学生的各种能力可能并没有真正落到实处。多数初中生把观察简单地理解为“看”,对看到的现象缺乏分析和思考,实验完毕后往往答不上产生现象的原因和实验的结论。因此,要加强学生的实验指导和管理工作,让学生掌握科学的观察及实验方法,认真分析实验现象和实验结果,并教育学生对实验有实事求是的科学态度。
3.要重视实验教学。新课程标准提倡“自主、合作、探究”的学习方式在生物实验教学中更应该体现出来。因此,教师在教学中把验证性实验改为探究性实验,改课内实验为课外实验,改演示实验为分组实验,尽可能多地创造学生实验的机会,激发学生学习生物学的兴趣,培养他们实事求是的科学态,提高他们的创造精神和实践能力。
4.课前充分准备和精心设计实验教学程序。教师应该在每学期之初,认真钻研教材,科学制定切实可行的生物实验教学计划,避免平时生物实验教学的随意性。在每次实验教学前,教师要按照教材中的实验要求,课前认真做几遍,确保自己实验操作的规范和熟练。实验教学和一般的授课有不同的要求,而生物教材又往往受到地方性和季节性的限制,有些生理性实验还需要较长的时间才能看到结果,因此课前的准备工作就显得尤为重要。
5.对实验失败的原因进行分析。生物学是一门实验性很强的学科,在实验过程中会有多种因素影响、干扰实验结果,致使实验失败。此时,实验分析就显得很重要,即可找出并排除影响因素,又可以总结出经验教训,甚至可能还有意外的收获、新的发现。这就要求教师要培养学生有分析问题的习惯及思维方法,分享体验其分析总结得出结论的快乐。
篇7
关键词:Java实验教学 项目方式 改革
一、目前计算机实验课程存在的问题和研究目的
Java程序设计,作为一门强调实践的课程,在其教育教学模式上,需注意理论教育及实践教育的双重把握,不可偏废,而其中尤应注意突出实践方面的教育。作为实验教学的核心任务,计算机动手能力的培养与发展具有综合性、层次性和实践性等特点。我们在实际教学过程中发现,目前我们的实验教学呈现出实验模式单一,内容相对固定的情况;从实验项目上看,以单一的基础型、知识型、验证型实验为主,而综合型、设计型的实验较少。很多实验内容只是要求学生照搬照抄已有的知识内容,简单地调通、验证完毕即可,并没有给学生自由、独创的空间。这使学生失去了对实验课程的兴趣,继而也就失去了应有的积极性和主动性。反思目前我们对Java语言的教学,尚停留在纯粹的语言语法阶段,所配置的实验以验证为主,学生在练习以后懂得的仅仅是一些基本语法,而对开发整个项目却仍然很陌生,工程性的知识比较欠缺,学生依旧是“只见树木,不见森林”,自然不能很好地适应今后工作的需要。
二、项目方式与非项目方式的Java课程实验的比较
1.非项目方式的特点
非项目方式是Java程序设计教师较常用的实验教学方式,是目前主流的实验教学模式。教师一般会在每个学期之前根据课程安排分章节、分知识点设计一些基础性较强,突出验证特征的实验。
(1)针对性:这种实验模式由于实验数目没有严格限制,所以其在内容涵盖上会比较丰富,能够顾及各个课程的重、难点进行针对性的实验教学。并且针对教学某一特定内容来说,采用此种实验方式能够更加具体、深入地对该知识进行学习和探索,有利于学习的深化。
(2)可控性:非项目的实验方式具有较强的可控性。对于短而精的实验,教师可根据实验周期或进度灵活地对实验安排进行撤销、添加或更改。在学生们进行实验室实验的同时,也可对其进行个别指导和调整。
(3)重复性:学生们在进行该类型的实验操作时,所实验内容相同,内容上重复。在这种情况下,一方面,将有助于教师对学生进行个别辅导,加强反馈式教学的效果,即:自主性自学自动性反馈纠偏性补授诊断性反馈课堂讨论。通过总结问题的类型和数量,及时反映到教学内容的设计和重整理中,对实验中呈现出来的重难点进行重点教学,此外亦能加强学生们之间的交流和对问题的共同探讨,达到共同进步。但是另一方面,也有可能会助长某些学生的投机意识,而不愿去主动学习,这样也就违背了教师设计实验教学的本意。
2.项目方式的特点
(1)系统性:项目方式的实验教学有利于培养学生的大局观,能使其从整体上把握系统的构建和设计,了解Java这一特定语言的组成规则和运转规则,实现业务“零距离”,提高其工程性意识及工程性设计能力。通过系统性的Java实验学习,学生能融合软件工程的思想,有能力独立完成项目的设计与开发。
(2)多角度:鉴于项目方式的实验形式明显地利用了软件工程的思维,较严格地参照了软件工程所要求的步骤进行实验安排,故而项目方式的实验教学在操作过程当中会对学生进行更多角度的培训,包括项目可行性与需求分析、设计或是测试维护等方面能力的培养。这也在无形之中加深了学生们在计算机程序设计中的软件工程意识,对日后进行企业项目的编码设计产生积极影响。
(3)协作性:若是由几个学生分组协作完成一个项目,可加强学生之间的交流。不同的学生,能力高低不同,学习进度不同,所获资源也不同,因此对知识的认识层次也有差别。但是学生个体之间的交流、碰撞、沟通、争议,不但能使资源共享,还有很大可能产生新的教育资源。因为优秀学生灵敏的悟性和良好的学习技巧,不同层次的学生提出的各种问题,暴露出的各种知识缺陷,不同智慧的学生,不同的思维方式等等都可以是小组内相互共享的学习资源,其开发利用的价值是非常之大。
三、教学意见
1.采用分层次、开放的实验教学
对于教学对象而言,因为学生的层次不同,掌握知识的多少、编程能力的高低也大相径庭。所以实验方式的选择可以根据不同类型的学生而有所侧重。一方面是有语言学习基础的学生可以采用纯项目的方式;一方面是没有语言学习基础的学生要先以基础学习、小实验为主,基础打扎实了,最后结合项目方式进行系统式的编程训练。故而实验的设计需保留必要的基础性实验,精简内容单一的验证性实验。
但在教学中要特别强调因材施教,允许有潜力的学生进一步提高水平。基本实验教学着重于对学生计算机基本技能的培养和训练,通过这一阶段全面系统的训练,使学生的基本技能得到应有的提高,为设计实验教学打下坚实的基础。项目型实验教学在基本实验教学的基础上,结合具体问题,让学生进行程序设计,积极调动学生的主观能动性,对学生进行创造能力的培养,使每位学生掌握理论和实践相结合的本领。
2.提供给学生更多的自由
在Java程序设计的实验教学中要调动学生学习的主动性,充分考虑学生的学习基础和学习需求,尽可能地提供完善的软、硬件设备及其它教学条件,包括上文提到的实验课程分层次教学,实验室开放,高质量的教材,完善的实验教学辅导系统,具有启迪新思维、有助于提高动手能力的实验仪器。
目前大多数的实验是被动实验,即所谓“照着做”的实验。这种完全按照教师意愿修订的教学纲要,缺乏灵感,思维较单一,容易遏制学生们的创新思维。故而Java程序设计教师在修订实验大纲时要注重科学性,集思广益,设计出能让学生们自主创新的实验大纲。使学生改变被动学习的局面,使学生在实验课程中自主学习,探索知识。教师则应在学生发挥主体作用的过程中当好指导者、激励者和引路人的角色。
3.优化课程考试方式
以前的“Java程序设计”的考试是以闭卷的方式进行,以最后的试卷分来评定学生这门课的成绩,缺乏实验教学考核标准。在实验教学中,很多实验课不独立考核,不占学生的学分,学生的学科考试主要是看卷面成绩;学生与教师的素质评价,也是以理论课的成绩或讲课效果为依据。这样的分数只能反映出学生对知识点的掌握程度,但不能很好地体现出学生实际的动手能力。对于Java这样的课程,更重要的是体现其编程能力,所以笔者建议将参加项目的最后的答辩成绩作为学生的最后成绩。
四、结语
对计算机专业,特别是计算机语言的学习需转变教学观念,强调培养学生的整体素质。计算机语言的学习不能仅仅停留在语法本身,不能为了学习语言而学习语言,而要在项目的实践中自然地对语言语法结构融会贯通。对于Java这样一门典型的计算机语言来说,这样的观念必须树立起来。
参考文献:
[1]陈燕红,沈大盛.谈谈如何提高高校计算机实验教学质量[J].广西民族学院学报(自然科学版),2002,5:233-235.
[2]侯书芹,刘学莉.计算机实验教学的素质教育作用[J].安阳师范学院学报,2003:86-87.
篇8
关键词:传热学 仿真实验 探讨
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)08(b)-0040-02
1 实验教学存在的问题
实验教学是工科类专业素质教育的重要组成部分,是巩固课堂所学知识、培养学生的科学研究方法、实验基本技能以及创新能力的重要途径。加强实验教学改革有助于提升整体教学水平。实验室硬件水平是开展教学实验的基本保障,但由于人力、物力、财力的限制,实验室硬件通常不能满足实际教学需求。比如,实验室缺乏必要的专业实验设备导致教学计划中的一些教学实验无法顺利开展,或者部分教学设备陈旧老化、数量严重不足,无法为每个学生提供全程动手操作的机会,另外某些专业实验设备价格昂贵甚至实验过程存在一定的危险性也导致许多学校在开设实验项目时常常有所保留。有些实验受到场地和课时限制,在规定的时间内无法完成实验或实验效果不理想,这些都直接影响了实验课的教学效果。上述问题除了通过合理的实验室建设和设备购置来解决外,还可借助现代计算机仿真技术开展仿真实验教学来解决。
2 仿真实验
仿真实验是指在交互状态下,借助编程软件、多媒体、仿真等技术在计算机上营造可辅助、部分替代传统实验各操作环节的相关软硬件操作环境,学生可以像在真实环境一样完成各种实验项目,所得的结果甚至优于实际实验结果。仿真实验具有很多的优点它营造了多样化的教学环境,能大大提高学生的学习兴趣;将仿真实验与网络链接后,学生可以利用校园网进行实验课程的学习,打破了传统实验教学时间和空间的限制;可以节省实验经费,实现多种实验目的。
一些高等院校和企业开发了适用于不同专业、实现不同功能的实验仿真软件,促进了仿真实验在工科实验教学中的应用。如能实现离心泵测定、精馏、吸收等功能的化工原理仿真实验、验证电工基本定理的电工电子仿真实验、大学物理仿真实验、建筑工程仿真实训系统等。在热能与动力工程专业中有西安交通大学[1]开发的制冷过程多媒体演示与模拟教学实验,浙江大学[2]开发的基于web的小型冷库教学系统,东南大学[3]开发的制冷空调综合创新模拟实验平台,长沙理工大学[4]开发的能够实现二维稳态导热、竖壁附近自然对流换热和辐射角计算3个虚拟实验的传热学虚拟实验等。这些仿真实验借助计算机仿真技术,通过声音、动画、彩色图像等丰富的表现力为学生提供了内容丰富、形象直观的学习环境,充分调动了学生的学习积极性,取得了较好的教学效果。
3 传热学仿真实验
传热学实验教学是热能与动力工程专业的专业基础课实验教学,与传热学理论课程互为补充,是课堂理论教学的继续和深化,对于培养学生的解决工程实际问题能力和研究开发能力具有重要的作用。在传热学教学中引入仿真实验,是为了更好地完成大纲中规定而实际无条件实现的实验项目和内容。以我校热能与动力工程专业为例,目前本专业传热学实验内容主要包括隔热材料导热系数测量(10台)、外掠管束对流传热系数测量(2台)、换热器性能测试(3台)等。实验内容相对较少且实验台数量太少远远不能满足实际需要,导致实验过程中无法保证每个同学的实际动手操作。另外,因实验设备使用过于频繁导致其老化加快,实验中就曾出现因设备部件故障而无法继续实验的情况,如换热器性能实验中因热电偶出错影响了实验的顺利进行。因此,在不能保证足够实验设备数量前提下,借助计算机仿真实验来辅助传热学实验教学不仅能扩展本专业实验教学内容,还能帮助学生深入了解实验原理,保证实验的顺利进行。
3.1 传热学仿真实验介绍
根据传热学实验教学内容和目标,我们对现有的硬件实验设备进行了综合分析,确定了这些设备能够开展的实验内容,把无法开展的实验内容用计算机仿真实验来代替。为此,我们开发了一套传热学实验仿真软件,下面就此软件进行介绍。
传热学实验仿真软件采用的开发工具为Visual Basic 6.0软件,该软件可以很方便地实现用户界面、菜单、操作按钮和工具条的制作,能够完成实验过程需要的原理演示、实验装置构成显示、阀门开关与开度调节、数据读取、数据处理、实验帮助等功能,开发的软件用户容易上手,使用起来很方便。图1为其中的水平圆管壁面自然对流传热关联式仿真实验主界面。界面主要由标题栏、状态条、实验设备、操作按钮组成。点击操作按钮可以实现加热器的电压调节,可以查看并学习实验指导书的相关内容,还可以查看实验过程中的换热量和温度参数的动态变化情况以及确定读取实验数据。
传热学实验仿真软件的功能是能实现圆球法测导热系数实验、二维导热温度场的数值计算、非稳态导热温度场的数值计算、水平圆管壁面自然对流传热关联式实验、中温辐射物体黑度测试和换热器性能测试实验等6项实验内容。与实验室现有的硬件实验教学设备形成互补后,基本上涵盖了包括导热、对流、辐射和换热器在内的所有传热学实验内容。
传热学实验仿真软件采用模块化建模,开发过程中,将每部分实验内容作为一个单独模块。每个模块中除了包括实验台系统动画图形外,还包括实验目的、实验原理、实验步骤、数据处理方法和思考题等内容。开发过程中采用了动态模拟技术,实验过程中的实验参数可以实现动态即时显示,使模拟实验更贴近于实际情形,学生可根据参数的动态变化随时了解实验进行情况并判断数据读取的时机。由于该仿真软件详细地介绍了每个实验的原理、内容、操作步骤、数据处理等内容,所以它也可作为传热学实验的系统学习工具使用。
3.2 仿真实验教学效果
通过使用该传热学实验仿真软件,取得了较好的实验教学效果。首先,该传热学实验仿真软件能够实现因缺少相关实验室硬件而无法进行的实验项目,完成了传热学实验教学大纲规定的教学内容。学生使用后,加深了对数值计算、对流传热、辐射、换热器性能等实验涉及的理论和实验测试内容的理解,丰富了学生的传热学实验实践,实现了学生对传热学知识的全面学习和理解。
其次,由于实验形式新颖,加上界面设计友好,学生学习兴趣较高,实验后普遍反映对所进行的实验尤其是原理和数据处理等相关内容有了更全面和深刻的了解。另外,由于该仿真软件具有完善的用户帮助功能,且可以直接在Blackboard教学平台上进行操作,学生实验时不受实验时间和空间限制,也可多次进行,使用起来相当方便,效果较好。
为了取得更好的教学效果,未来将在该传热学实验仿真软件中进一步增加测试与评分模块,实现用户仿真实验效果的即时测试与打分。还将在该实验仿真软件中增加更多的动态模拟内容,使其更喜迎并方便用户使用。
4 结论
针对现有实验教学中存在的问题,本文探讨了计算机仿真在实验教学中的应用,分析了仿真实验的优点。对我们开发的一套传热学实验仿真仿真软件进行了介绍,并概括描述了仿真实验的教学效果。
参考文献
[1] 晏刚,吴业正,厉彦忠,等.发挥实验室优势,完善实践教学改革[C].2004年制冷会议论文集,2004:135-137.
[2] 张华,刘楚芸,王勤.基于web的小型冷库教学系统的设计与开发[C].2004年制冷会议论文集,2004:142-144.
[3] 张小松,蔡亮,李舒宏,等.建立多功能开放实验台,培养学生创新科研能力[C].2004年制冷会议论文集,2004:148-153.
[4] 姜昌伟,傅俊萍,赵李铁.基于Matlab的传热学虚拟实验开发[J].中国电力教育,2008:316-317.
篇9
关键词:单片机;实验;教学
作者简介:章华幸(1976-),男,浙江苍南人,浙江农林大学信息工程学院,讲师。(浙江 临安 311300)
基金项目:本文系浙江农林大学校发展基金资助项目(项目编号:2006FK24)、基于STR710的USB驱动程序研究的研究成果。
中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)05-0184-02
“单片机原理及接口技术”是电子信息类的一门主要专业基础课,与生产生活结合密切,实践性很强。其以数电、模电为先修课程,以嵌入式等为后续课程,在课程体系中起到了承上启下的作用。而单片机实验教学是其中一个很重要的环节,但不被传统教学所重视。近年来,教学管理人员和从教人员开始意识到这个问题,也提出了一些改进的办法,[1-3]但效果并不明显,基于此,提出了单片机实验教学的改进思路。
一、单片机实验教学现状
1.实验手段单一
高校里传统的单片机实验课教学通常采用实验箱或实验台等设备,[4]硬件部分仅需简单的连线即可,实验手段非常简单。学生只是简单地模仿,简单的编程验证即可,有的学生甚至要求教师提供参考程序,仅需简单的修改就可运行,导致创新能力被严重伤害。这种教学方法只使学生懂得了一些程序。
2.内容陈旧
传统的教学内容陈旧,教科书内容与实际脱节严重,而根据教材内容设计的实验箱或实验台内容一样落后。另外,与教材相比,依赖于硬件设备的实验内容更加难以更新,导致很多届学生做的实验完全一样。整个班级的学生做同样的实验,且实验以验证性为主,编写简单的程序或简单地修改现成的例程就能完成,缺少深度和广度,与实际应用相去甚远。单片机技术日新月异,而陈旧的教学内容会极大地限制学生的视野。
3.学生被动接受
在实验教学中,传统的方法以教师为主体,学生处于被动地接受地位,发挥不了其积极性和创新能力,甚至培养不了兴趣。由于被动接受,缺少深入的钻研,学生做完实验之后还不明白是怎么一回事,导致教学效果很差。
二、单片机实验教学改进
1.实现实验设备多样化
针对实验箱或实验台模式固定,硬件电路不能改动,实验内容老旧,难以适应技术的发展等问题,自制实验板以作为重要的补充。文献[5]和文献[6]提出了自制实验板。实验板小巧、灵活,携带、使用都很方便,可以在实验室、教室、寝室等地方使用,成本低。文献[7]提出将Protues和Keil结合的仿真软件用于实验教学,可以脱离实验箱限制等。但这些设备、手段单独使用均有不足之处,仅有实验板功能还不够完善。仿真工具不能完全代替实物,但可以在预习阶段或者课后总结时使用。
如图1所示,各种实验设备或软件可以取长补短,结合实际情况合理选用。把实验箱或实验台当做基础平台,结合仿真手段,根据需要自制实验板和实验模块,将新型芯片及其相关电路做成实验模块,作为实验设备的重要补充,以保证实验内容跟上单片机技术的发展,实现实验设备的多样化。
2.重视课外时间
任何一门课程,都需要大量的课外时间作补充。单片机的实验课需要重视课外时间,实验前的预习环节是重点。学生的实验过程如图2所示。
实验前教师布置任务,列出预习的具体要求,要求学生做好预习工作、写好预习报告。没有完成预习工作的学生,不允许做实验。在预习阶段,允许学生自由发挥,教师参照指导书里的实验内容给出实验方向和准则,让学生查阅资料,设计实验方案,进行论证,画出电路图,详细说明实验原理和步骤,列出预期结果并做仿真调试。由学生自行决定使用何种实验设备,符合实验的方向和准则即可。这种实验方法,学生必须在课外时间查阅大量的资料,获取很多的信息,变被动为主动,充分调动自身积极性。当然,该过程也需要适当的考核方式来保证。为从源头上杜绝抄袭的情况,同班级的学生在同一次实验里所做内容应各不相同。
3.更新实验内容
实验内容的设计关系到知识点,是关键。传统的实验内容是依据实验箱或实验台的硬件电路编制的,而这些内容往往是生产厂家提供的,与实际脱节严重。可以在此基础上拓宽选材途径,例如从理论教学、学生竞赛、教师科研、企业案例中选择,精心设计,贯穿知识点,特别要结合新发展的技术。例如D/A转换实验,实验箱提供的往往是DAC0832电路模块,但实际应用很少,在设计D/A转换实验时可以增加较常用的串行多通道10位以上的D/A转换实验,通过两种转换器的比较,加深学生的理解,提高学生在应用场合选择芯片和设计电路的能力。或者指定实验的内容为D/A转换、电压输出,具体的方案由学生自行设计、自由发挥。
4.注意课程知识的联系
单片机是一门综合性很强的课程,需要用到电子、计算机、数学等学科的知识。模电、数电和C语言程序设计是其先修课程,先修课程的基础对单片机课程的学习影响很大,容易拉大学生的学习差距。由于实验学时的限制,先修课程的知识点无法在课堂上重新讲解,需要学生平时自行完成相关学习。针对这种情况,为加强各门课程之间的联系,编写了一本实验指导书补充手册,将实验中用到的单片机课程以外的知识要点和原理列出来,以供学生查阅参考。例如实验中用到了运算放大器,这是模电课程的知识,但在单片机应用里却不可缺少,学生若是不能理解,极有可能影响到整个实验的完成。这种情况要在手册中注明,以供学生预习时查阅。
5.建立合理的考核评价体系
考核评价体系需要公平合理的体现学生在整个实验中的工作量、发挥和创新,杜绝抄袭现象,因此设计考核方式需要科学、合理。实验的考核可以分成预习报告、实验操作、实验报告、发挥创新几部分。预习报告主要在于实验原理的描述,包括电路连接原理、芯片工作原理、程序设计原理、实验效果原理等部分。预习报告要求学生自行查阅资料、自学实验中用到的其他课程知识、清楚实验的原理和步骤以及要得到的数据与结果等。整个实验的情况为:实验操作部分的考核着重在规定的时间内实验完成的结果和质量;实验报告体现学生的实验结果,在实验过程中遇到的问题和解决方法,以及对本实验的心得体会及改进意见等,这部分可以考查学生分析问题、解决问题的能力,改进和创新的能力;发挥和创新部分着重激励学生不拘泥于所做的实验、突破惯性思维的限制、大胆创新,鼓励学生深入并广泛的探索,或者自行设计类似的实验、设定要验证的内容等。实验的成绩构成及比例如下所示:
总分=预习报告(占20%)+实验操作(占20%)+实验总结报告(占20%)+实验答辩(占20%)+发挥(占20%)。每一项还可以细分成几个小项。
三、结束语
总之,单片机实验教学是单片机教学中的一个重要环节,需要切实从培养学生动手和创新能力的角度出发,跟上单片机技术的发展,从实验内容设计、实验设备多样化、重视课程知识体系间的联系、充分利用学生课外时间、完善考核评价体系等方面着手,进行实验教学改进,推动单片机实验教学的发展。
参考文献:
[1]孟建,刘瑞祥,刘永启.“单片机原理及应用”实验教学改革研究[J].中国电力教育,2013,(11).
[2]周家婕,安长俊.浅谈优化单片机实验教学提高实验教学质量[J].计算机光盘软件与应用,2012,(13).
[3]王咏梅,王印松.单片机实验教学改革的探索与实践[J].实验室科学,2012,(4).
[4]唐续,赵芳斌,王嘉.EDA与单片机及SOPC一体化实验教学平台研制[J].实验技术与管理,2013,(1).
[5]陆中宏.工学结合模式下的单片机实验板的设计与应用[J].制造业自动化,2011,(4).
篇10
关键词: 生物实验教学 学习兴趣 合作交流 探究能力
生物学是研究生命现象和生命运动规律的科学,观察和实验是研究生命科学的基本方法。生物课程标准指出,教师应该尽可能地创造条件让学生参与实验和其他实践活动。在生物学科的教学实践中,教师要加强和改进实验教学,注重实验能力和科学素养的培养。通过实验使学生身临其境,亲自动手,勤于思考。通过实验教学,可以帮助学生更好地理解和掌握相关知识,有利于发展学生在观察、实验操作、合作交流、科学思维、语言表达等方面的能力,还能促进学生尊重事实、坚持真理的科学态度的形成。下面我结合教学实践,谈谈在生物实验教学中的若干做法。
1.优化演示实验,激发学生的学习兴趣。
演示实验是中学生物实验教学的主要类型之一。在生物教学中借助于演示实验来再现生命活动现象、验证生命活动规律是必不可少的教学手段。通过演示实验,将各种生命活动过程生动、形象地展示出来,使学生对生物学理论有透彻的理解、深刻的记忆,激发学生学习生物的浓厚兴趣,甚至吸引一些学生投身于生物学的研究。在“说出人体能量的供给”一节的教学中,我进行了如下设计。老师先准备如下实验器材:广口瓶、带温度计的塞子、火柴、一罐薯片。提问:薯片中含有哪些营养物质?学生回答后,让两位学生上讲台根据薯片罐上的营养成分表确认薯片中含有的营养物质。薯片中营养成分主要含有糖类、脂肪和蛋白质。然后一位同学点燃薯片放入广口瓶中,迅速塞上塞子,另一位学生读出塞子上的温度计的温度变化并告知全班同学。老师提问:温度计的温度为什么会迅速上升?如果人吃了薯片,薯片在人体内将怎么呢?从而引入本节课的学习内容。
此演示实验取材简单,实验效果明显,温度计温度迅速上升,收到了很好的演示效果。在演示实验教学过程中,老师是指导者,两位学生是演示实验操作的主体,他们积极投入到实验中,并成功完成了实验,其他学生都专注于温度计的温度变化,并积极投入到问题的思考中。通过演示实验激发学生的学习兴趣,然后通过设计问题,引导学生进行思考,发挥了学生的主观能动性,使学生积极主动参与教学活动,提高了演示实验教学的有效性,收到了很好的教学效果。
2.利用分组实验,培养学生合作交流的意识和能力。
随着时代的发展,社会化的程度不断加剧,社会化分工越来越精细,在这样的社会背景下,一件事情由一个人单独完成几乎是不可能的。每个人总是和周边的人发生这样或那样的联系。因此,培养学生合作交流的意识和能力是教育的一个重要内容。可以利用分组实验,加强学生的交流,培养学生合作能力。在“设计并制作生态缸,观察其稳定性”的实验教学中进行如下设计。在制作生态缸前,6人一组,围绕以下问题展开讨论交流。生态缸可以用其他哪些材料代替?设计时要考虑的生态系统各组成成分有哪些?生态系统各组成成分怎样获得?各组成成分的量怎样?生态缸制作完成后,是否要密封?应该放在怎样的环境条件下?根据小组讨论的结果,制作生态缸。组内成员分工合作,有的同学从家中带来废弃的玻璃罐替代生态缸;有的同学在野外采集水草、浮萍和烂泥;有的同学从市场买来仙人掌和小乌龟,生态缸很快制作完成。每星期观察一次生态缸内生物种类与数量的变化,并做好记录。根据观察结果完成实验报告,总结生态缸在制作过程中应该注意的问题,最后在全班进行交流。
在制作生态缸前,小组围绕几个关键的问题进行讨论,各自阐述自己的观点,其他成员认真倾听,既加深了对生态系统物质循环和能量流动知识的深入理解,又为制作生态缸奠定了理论基础。小组成员分工协作、各展所长,成功地完成了实验。在实验过程中,学生深深地体会到合作和交流的价值,合作和交流的意识得到了增强,合作和交流的能力得到了发展。
3.设计探究实验,发展学生的科学探究能力。
倡导探究性学习是新课程的基本理念之一。生物科学作为由众多生物学事实和理论组成的知识体系,是在人们不断探究的过程中逐步发展起来的。探究性学习是一种积极的学习过程,主要指的是学生在科学课中自己探索问题的学习方式。在生物学科教学中,教师通过组织实验教学,发展学生科学探究能力。植物细胞、动物细胞的结构和功能这块内容进行如下设计。准备材料器具:紫色洋葱鳞茎、葫芦藓、碘液(贴有警示标签)、30%的蔗糖溶液、人血涂片标本、显微镜、载玻片、盖玻片等。然后进行探究活动。(1)提出问题:科学家常把细胞比作构建生物体的砖块。砖块是房屋的结构单位,有一定的模式。动植物细胞是否也有一定的模式?(2)进行实验:观察洋葱表皮细胞,观察葫芦藓叶细胞,观察人血涂片标本。观察后并绘制细胞的简图。(3)交流总结:画表格比较不同细胞(洋葱表皮细胞、葫芦藓叶细胞、红细胞、白细胞)中能观察到的结构(细胞壁、细胞膜、细胞核、叶绿体、液泡、线粒体)。(4)得出结论:尝试绘出高等植物细胞、高等动物细胞结构模式图。
在学生自主探究的过程中,教师要适时进行引导。不同学生在不同细胞中观察到的现象可能有所差异,要尊重事实,以观察到的现象为准。教师及时引导学生分析原因,使学生形成实事求是的科学态度和精神。在探究过程中获得了生物学知识,掌握了植物细胞与动物细胞的结构差异,通过探究获得的生物学知识是牢固的、持久的、不易遗忘的。通过精心设计实验,学生进一步理解科学探究的一般方法,熟悉科学探究的一般过程。在实验教学过程中不仅使学生获得了新知识,而且发展了学生的探究能力。
总之,实验教学是生物教学的重要组成部分。改革和创新实验教学,转变学生学习方式,改变过分依赖教材、过分强调接受学习、机械训练、死记硬背的现象,确立学生的主体地位,促进学生积极主动地学习。利用实验教学激发学生学习兴趣,形成主动参与、探索发现、合作交流的学习方式。
参考文献:
[1]中华人民共和国教育部制订.普通高中生物课程标准(实验).人民教育出版社,2003.4.