引論:我們為您整理了13篇實驗論文范文,供您借鑒以豐富您的創作。它們是您寫作時的寶貴資源,期望它們能夠激發您的創作靈感,讓您的文章更具深度。
篇1
有的人能夠遠遠超過其他人,其主要原因與其說是天才,不如說他有專心致志堅持學習和不達目的決不罷休的頑強精神?!罓栴D(英國化學家)
世界上最快而又最慢,最長而又最短,最平凡而又最珍貴,最容易被忽視而最令人后悔的就是時間。——高爾基(蘇聯文學家)
以上談到的第一條應當說是學習態度,思想方法問題。第二條就是要了解作為一名學生在學習上存在如下八個環節:制定計劃課前預習專心上課及時復習獨立作業解決疑難系統總結課外學習。這里最重要的是:專心上課及時復習獨立作業解決疑難系統總結,這五個環節。在以上八個環節中,存在著不少的學習方法,下面就針對物理的特點,針對就“如何學好物理”,這一問題提出幾點具體的學習方法。
(一)三個基本。
基本概念要清楚,基本規律要熟悉,基本方法要熟練。關于基本概念,舉一個例子。比如速度,它是表示物體在單位時間里通過的路程:V=s/t。關于基本規律,比如說平均速度的計算公式也是V=s/t。它適用于任何情況,例如一個百米運動員他在通過一半路程時的速度是10m/s,到達終點時的速度是8m/s,跑完整個100米化的時間是12.5秒,問該運動員在百米賽跑過程中的平均速度是多少?按平均速度的規律平均速度等于V=100/12.5=8m/s。再說一下基本方法,研究初中物理問題有時也要注意選取"對象",例如,在用歐姆定律解題時,就要明確歐姆定律用到整個電路即整體上,還是用到某個電阻即離單獨的某一個電阻上。
(二)獨立做題。
要獨立地(指不依賴他人),保質保量地做一些題。題目要有一定的數量,不能太少,更要有一定的質量,就是說要有一定的難度。任何人學習數理化不經過這一關是學不好的。獨立解題,可能有時慢一些,有時要走彎路,有時甚至解不出來,但這些都是正常的,是任何一個初學者走向成功的必由之路。
(三)物理過程。
要對物理過程一清二楚,物理過程弄不清必然存在解題的隱患。題目不論難易都要盡量畫圖,有的畫草圖就可以了,有的要畫精確圖,要動用圓規、三角板、量角器等,以顯示幾何關系。畫圖能夠變抽象思維為形象思維,更精確地掌握物理過程。有了圖就能作狀態分析和動態分析,狀態分析是固定的、死的、間斷的,而動態分析是活的、連續的,特別是在解關于電路方面的題目,不畫電路圖是較難弄清電阻是串聯還是并聯的。
(四)上課。
上課要認真聽講,不走思或盡量少走思。不要自以為是,要虛心向老師學習。不要以為老師講得簡單而放棄聽講,如果真出現這種情況可以當成是復習、鞏固。盡量與老師保持一致、同步,不能自搞一套,否則就等于是完全自學了。入門以后,有了一定的基礎,則允許有自己一定的活動空間,也就是說允許有一些自己的東西,學得越多,自己的東西越多。
(五)筆記本。
上課以聽講為主,還要有一個筆記本,有些東西要記下來。知識結構,好的解題方法,好的例題,聽不太懂的地方等等都要記下來。課后還要整理筆記,一方面是為了“消化好”,另一方面還要對筆記作好補充。筆記本不只是記上課老師講的,還要作一些讀書摘記,自己在作業中發現的好題、好的解法也要記在筆記本上,就是同學們常說的“好題本”。辛辛苦苦建立起來的筆記本要進行編號,以后要經學看,要能做到愛不釋手,終生保存。
(六)學習資料。
學習資料要保存好,作好分類工作,還要作好記號。學習資料的分類包括練習題、試卷、實驗報告等等。作記號是指,比方說對練習題吧,一般題不作記號,好題、有價值的題、易錯的題,分別作不同的記號,以備今后閱讀,作記號可以節省不少時間。
(七)時間。
時間是寶貴的,沒有了時間就什么也來不及做了,所以要注意充分利用時間,而利用時間是一門非常高超的藝術。比方說,可以利用“回憶”的學習方法以節省時間,睡覺前、等車時、走在路上等這些時間,我們可以把當天講的課一節一節地回憶,這樣重復地再學一次,能達到強化的目的。物理題有的比較難,有的題可能是在散步時想到它的解法的。學習物理的人腦子里會經常有幾道做不出來的題貯存著,念念不忘,不知何時會有所突破,找到問題的答案。
(八)向別人學習。
要虛心向別人學習,向同學們學習,向周圍的人學習,看人家是怎樣學習的,經常與他們進行“學術上”的交流,互教互學,共同提高,千萬不能自以為是。也不能保守,有了好方法要告訴別人,這樣別人有了好方法也會告訴你。在學習方面要有幾個好朋友。
(九)知識結構。
要重視知識結構,要系統地掌握好知識結構,這樣才能把零散的知識系統起來。大到整個物理的知識結構,小到力學的知識結構,甚至具體到章節。
(十)數學。
物理的計算要依靠數學,對學物理來說數學太重要了。沒有數學這個計算工具物理學是步難行的。大學里物理系的數學課與物理課是并重的。要學好數學,利用好數學這個強有力的工具。
篇2
有的學校多年不添置儀器耗材,實驗器材數量明顯不足,比如某校馬德堡半球實驗只有一套器材,平行班級有八個班,只能等一個班上完以后下一位教師才能使用,影響教學進度.有些學校在經費使用上也不愿意給實驗教學上花費更多的錢財,幾年甚至十幾年也不添置器材,實驗儀器匱乏.有的學校實驗室器材雖然很多,但器材的型號數量配備很不合理,有的過多有的又太少,如某校彈簧秤量程為0~50N的數量多達100個,而量程為0~5N、0~10N的彈簧秤總共只有30個,給教學工作帶來很多不便;有的學校在購置實驗器材時不聽取專業教師的意見和建議,領導拍腦袋想購啥器材就買回來,有的器材對初中物理實驗用處不大,如適合高中教學用的有交流輸出的學生電源在初中使用的時機很少.
3有些教師實驗教學能力有限
可以說這是制約實驗教學質量難以提高的關鍵,困擾著廣大教師,其中存在的問題最多,也是需要我們特別引起重視的地方;比如有些演示實驗操作不規范,甚至有些是錯誤的,有些學生實驗教師不能很好地指導,發給學生實驗器材后讓學生自己亂動,學生想怎么用就怎么用,實驗器材當成玩具,比如有的學生把砝碼浸入鹽水中,用量筒給水加熱等,儀器損壞現象時有發生,課堂教學秩序混亂,實驗效果明顯降低;有些上課用語不規范,比如把溢水杯叫水桶,把燒杯叫玻璃杯,把導線叫電線等.有的教師不清楚滑動變阻器、電阻箱及電位器的適用條件,不分電路情況和實驗精確度的要求任意使用,給學生一個錯誤的信息;有的教師不知道學生電源穩壓和直流輸出的特性,給學生講在任何電路情況下可以隨便使用沒有區別,混淆視聽.有的老師在講授布朗運動和擴散時讓學生在顯微鏡下觀察懸浮花粉微?;蛟跓o風情形觀察空氣中的煙粒、塵埃都會看到微粒的運動,墨汁撒在水中會迅速擴散,并且溫度越高,運動越激烈,擴散也越快,于是老師解釋到我們學生看到的微小花粉或煙粒是它們的分子在做無規則運動,墨汁擴散也是因為墨汁分子在運動等等,當解釋到花粉微粒為啥會在某時刻瞬間不動時是由于水分子靜止不動,試想水分子怎么能在某時刻靜止不動呢?把布朗運動與擴散現象說成是同一種現象;凡此種種漏洞百出的解釋都是老師沒有吃透教材出現的錯誤;還有個別教師實驗課后不打掃衛生,不整理清洗器材,不愛護公共財物,實驗過程中浪費現象嚴重,對學生不進行良好實驗品格的培養,態度情感價值觀教育缺失;不重視總結得失,課后沒有反思,不寫實驗報告、作業批改不認真.
4實驗器材保管使用不當管理混亂
有些砝碼生銹影響測量結果,有些開關,滑動變阻器接觸不良導致電路不通,有些電池電量不足影響實驗效果,有些砝碼不用鑷子取用而用手拿取,天平上的游碼不用鑷子撥動,也是用手直接滑動,有些電流表、電壓表接線柱螺絲松動接觸不良,實驗時電路雖然連接正確但是電流表電壓表指針不動,學生會認為電路錯誤,造成誤解.有的實驗室管理員非專業人員,又不經過培訓對物理儀器不懂,張冠李戴,經常發生儀器搭配不正確現象,儀器擺放不規范,制度不健全,沒有器材更新更換計劃,不重視實驗室建設,學校買啥儀器就保管啥儀器,充其量就是一個保管員的角色,沒有報損賠償制度管理混亂;有的實驗室管理人員由物理教師兼職,教學任務重無暇顧及實驗室工作,有的教師不愿意承擔實驗室工作,認為學校對實驗室人員劃入后勤服務人員,在評職稱評先進績效考核等方面低人一等;有的實驗室裝備精良,先進儀器高端,儀器價值成本較高,裝飾豪華成了應付檢查和學校裝飾門面的工具,長期不使用,或使用率不高,不打掃衛生儀器器材上面灰塵一層,白白浪費了很多財政資金.
5缺少必要的教學掛圖
有些當年很好很實用的教學掛圖,由于經常使用,存在破損現象,沒有及時修理或更換,教學的直觀性打了折扣.比如船閘教學活動掛圖,在長期使用后,閘室閘門損壞,如果能及時修理或更換新掛圖,配上多媒體動畫,教學效果會更好.有的學校近幾年購置的教學掛圖、圖片、光盤都很少,課堂上老師可選用的教具數量少種類單一.
6沒有充分利用好多媒體教學
有些課件與教學內容聯系不十分緊密,或者課件表達的意思不明顯,對學生知識的生成意義不大,有些課件或視頻資料突出趣味性,知識性不足,忽視對學生知識的傳授,顧此失彼.有的老師課件多少年都一成不變,不修改也不增加豐富新的內容,沒有時代氣息,很不適應現代學生的認知理解能力,課堂沒有吸引力.有些老師上課只會演示課件,課堂儼然變成了課件展示會,離開課件就束手無策不會上課.
7教師自制教具能力弱
部分教師不能根據學情、校情獨立制作教學用具,只會使用現有的教學用具,不會開發利用周圍資源制作適合學生實際情況的教學用具.開發創新能力較弱,很難輔導學生的課外手工制作,對于學?;蛏霞壟e辦的手工制作大賽也是疲于應付,不能保證工作質量.
8課外實踐活動開展不正常
學校不重視課外實踐活動,學生外出參觀學習機會很少.物理源自生活又應用于生活,理論知識必須與生產勞動想結合,比如在學習水能利用時,可以組織學生就近參觀水電站發電設備,聘請工作人員講解發電流程工作原理,學習汽油機柴油機時,有些老師很少組織學生去汽修廠參觀,學生只能在課堂上看到汽油機柴油機模型,缺乏真實感.
篇3
對于化學教學而言,課堂教學和實驗教學是兩大基本組成部分,在教學中加入微型化學實驗,增加學生自己動手的次數,能夠強化知識。教師在課堂上可以指導學生,收集家里或是某些公共場所的各種廢棄物品,自己動手制作微型的化學試驗箱。例如收集廢舊的輸液管來代替導管,部分難以收集的儀器替代品和化學試劑等可以由老師提供。對于化學課程中占據相當大比例的實驗,都要盡可能地在課堂上進行演示。對于演示實驗,將其轉變為使用微型化學實驗之后,更容易在課堂上進行。充分利用微型化學實驗比一般的化學實驗使用更少的化學試劑、更安全、更環保的特點,將節省下來的試劑用來讓學生做更多的實驗,加深了學生對所學知識的印象,同時也增加了學生動手操作的機會。如在講授關于硫酸所具有的性質這一節課時,就可以將之前的多試管實驗用微型九板孔來代替,這樣就可以將課堂上的實驗時間減少,讓更多的同學來親自體驗實驗帶來的樂趣。在實驗的過程中,老師要規范學生的操作,及時地指出學生操作過程中出現的問題。
2.培養學生觀察探究的能力
化學學習中有很多現象是需要觀察得出的,在以往的化學教學過程中,大多數都是采用教師一人在講臺上進行實驗,學生在自己的座位上進行觀察的模式。但是由于許多化學反應過程很迅速,反應現象是很微妙的,學生根本無法做到仔細、細致、全面的觀察。微型化學實驗的引用,學生可以利用自己的微型試驗箱,在老師的指導之下自己動手進行實驗,此時,每一位學生都可以通過最合適的距離和方向來對實驗現象進行觀察總結。老師只需要提前告訴同學們所要特殊注意的事項和重點觀測的現象以及有效的觀察方法即可。學生按照老師的提示來進行實驗、觀察,結合所學的知識來進行分析研究,老師幫助同學解決其難以思考出來的難點。這樣一來,不僅學生親自動手實驗,加深了對實驗現象的記憶,也很愉快地掌握了知識。
3.培養學生的思維拓展能力
學生通過對實驗進行觀察所能得到的感官感受只能作為感性的認識,只有通過自己的思考,結合課本上的知識,認識到事物內在的聯系,才能將感性認識轉化為理性的認識。在化學課堂上引導學生自己動手制作微型化學實驗箱,更能夠激發學生動手實驗的興趣,促進學生求知的欲望,使得學生只要看見自己做的實驗設備,思維就可以立馬活躍起來,自己先思考怎樣進行實驗,可以得到想要的信息。這樣在每節課之前,學生就會主動地去預習所要學習的內容,上課時則會更加專注地聽講,認真地進行實驗,并觀察所發生的反應現象是否同自己之前的設想一樣。然后結合自己的疑問,學生可以積極思考其中的原理,也可以咨詢老師。老師通過學生的觀察、討論和思考的結果,有針對性地對本節課的核心要點進行總結和歸納,加深學生的理解和記憶。對于學生都不太感興趣的復習課來說,可以通過增加微型實驗這一項目來緩解課堂的枯燥、沉悶的氣氛。教師可以將所學過的知識合理地進行串并,通過一系列的微型實驗來使學生將其中涉及到的化學知識結合在一起,提高課堂復習的效率。這樣不僅活躍了課堂氣氛,更加鍛煉了學生對知識的整合和總結能力,學生在動手的同時,加快了思維的活躍程度,可以獲得更好的復習效果。在課下的業余時間,則可以鼓勵學生自己對微型實驗儀器進行創新和改善,可以在老師的指導下與同學進行實驗競賽等活動,自己設計課題和研究過程,經過老師的把關后開始實施,然后進行討論,總結分析,得出結論。這種活動可以豐富學生的課余生活,培養了學生的自主思考和創造性思維。
4.提高學生自主學習的能力
自主學習是學生獲取知識的最主要的途徑,也是使學生成為全面發展的人才必不可少的要素。在課堂上學生自主進行微型化學實驗,學生可以在其中發現自我的價值,從而更加激發學習的動力和愿望。同時,從實驗中得出自己所期望知道的科學知識的樂趣,使得學生在課下也愿意自己動手進行實驗,自己查閱資料去獲得自己想要的答案。這樣不僅學生學會了課前預習、分析思考問題和解決問題,而且還在和同學討論研究的過程中掌握了與人溝通交流的能力。為了解決自己迫切想知道的難題,在學生閱讀大量的參考書的同時,也提高了閱讀能力,養成了良好的閱讀習慣。微型化學實驗的引用,很好地提高了課堂教學的效率,使得學生更好地掌握化學知識,最主要的是培養了學生的學習能力。
篇4
眾所周知,很多化學知識都是以化學實驗引入并且加以驗證的,實驗是化學教學中的重中之重,如果能在基層教學過程中,大力推廣綠色實驗,勢必會將綠色化學貫穿整個教學。傳統化學實驗所使用的實驗藥品,以及伴隨實驗所產生的各種廢棄物,不但對環境造成污染,對師生的健康或多或少都會有一些影響。因此,在教學實驗中,教師應嚴格把關,Anastas和Warner提出了綠色化學的12條原則,這些原則可作為實驗化學家開發和評估一條合成路線、一個生產過程、一個化合物是不是綠色的指導方針和標準。
1.防止廢棄物的產生,比先產生后治理要重要;
2.合成方法應設計盡可能將所有起始物嵌入到最終產物中去;
3.只要可能,合成反應應設計成反應中使用和生產的物質對人體和環境無毒或毒性很小;
4.設計的化學產品應在保證其應有功能的同時盡量使其無毒或毒性很小;
5.盡量不用輔物質(如溶劑、分離試劑等),當不得已使用時,也應使用無毒物質;
6.能量消耗應是越少越好,應能為環境和經濟方面所認可,合成方法應在常溫、常壓下實施;
7.只要技術上和經濟上是可行的,盡量選擇可再生的原料;
8.應盡量避免不必要的派生過程;
9.盡量使用具有催化選擇性的試劑;
10.化學產品中的設計應保留其功能,減少其毒性,當完成自身功能后不再滯留于環境中,使之降解為無毒的物質;
11.需要開發實時、跟蹤監控的分析方法,預先監控有毒物質的形成;
12.化學物質及其在化工過程使用中的物態,應選擇潛在化學隨機事故(包括氣體泄露、爆炸和著火)最小的,等等。從以上論點可以總結出,化學實驗綠色化的內容包括:化學試劑、溶劑和催化劑的綠色化,盡量選擇低毒和可再生資源,溶劑盡量選擇水溶劑,避免采用有毒有害和揮發性溶劑,催化劑應首選采用無毒害、無腐蝕的物質;實驗劑量綠色化,在保證完成化學反應的情況下,盡量使用最小劑量的試劑、溶劑和催化劑;對實驗產生的“三廢”進行無毒無害化處理,確保污染程度降到最低。
三、激發探究精神,完善綠色化學
(一)開展微型化學實驗
微型化學實驗,就是以盡可能少的化學試劑來獲取所需化學信息的實驗方法與技術。雖然它的化學試劑用量一般只為常規實驗用量的幾十分之一乃至幾千分之一,但其效果卻可以達到準確、明顯、安全、方便和防止環境污染等目的。近年來,在我國化學實驗教學改革領域中,微型化學實驗蓬勃發展,引起國內化學教育界極大關注。目前微型化學實驗開展到分析化學、物理化學、醫用化學和高分子化學實驗的微型化探索,并取得了驕人的成績,逐漸形成了具有中國特色的微型化學實驗特點:微型儀器價格低廉且配套比較完整,在國際上具有很強的競爭力。此外,微型化學實驗與傳統實驗相比,具有明顯的綠色環保、節約藥品和節省時間的特點。微型化學實驗的優勢已經在教學中呈現出來,受到了廣大師生的歡迎。目前,國內已有800余所大、中院校開始采用微型化學實驗。
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1.2教學內容孤立
目前,我院開設的藥物化學實驗均為對理論知識的驗證,內容單一、孤立,缺乏連續性、探索性和創新性。每次實驗課,教師都會對實驗目的、原理、方法、注意事項等進行詳細講解,學生只要按部就班地操作就能順利完成實驗,不需要過多的思考。對實驗中出現的異?,F象,很少有學生能獨立分析原因,而總習慣依賴于教師?,F行的藥物化學實驗教學模式,對學生思維方式和潛力的開發以及綜合運用知識能力的培養十分不利。
2改革方法與措施
2.1更新添加常規性實驗儀器設備
科學在進步,儀器設備在革新。我院藥物化學實驗室配備不足,且落后陳舊。不能適應社會對藥學人才的培養需求。需更新添加適量實用的儀器設備。在實驗室的建設中,本著實用、常規性為原則,如配置磁力攪拌器、旋轉蒸發儀、循環水真空泵等常規儀器。
2.2合成實驗方式的轉變
目前,我院藥物化學實驗室開展的實驗均采用常量法進行,但隨著招生人數的增加,用于藥物化學實驗的藥品、試劑、反應溶劑的消耗也隨之增加,同時加重了實驗室及周邊環境的污染。因此,在藥物化學實驗課中開展微量-半微量實驗課,可較大程度地節約化學藥品、試劑、溶劑等消耗品的用量,有效地節約實驗經費。另外,倡導“綠色化學”和“低碳合成”。
2.3構建藥物化學實驗基本技能實訓體系
實驗教學過程中,學生操作不規范,動手能力差,缺乏有機化學實驗基本操作基礎。針對這一現象,把加強基本技能訓練作為實驗教學的基礎,目的是要學生掌握正規操作,提高動手能力。依據藥物化學教學大綱和藥學類本科專業認證對藥物化學實驗的要求,藥物化學實驗基本技能包含回流、攪拌、液液萃取、蒸餾、分餾、減壓蒸餾、水蒸汽蒸餾、普通過濾和加熱過濾、結晶抽濾和洗滌、重結晶、熔點測定共11項基本技能,我們以此為基礎,構建藥物化學實驗基本技能實訓體系。
2.4構建常規藥物制備實驗篇
根據藥物化學11項基本技能,精心選擇常規性藥物制備實驗,既起到鍛煉熟練掌握藥物化學實驗基本技能,又起到鞏固所學藥物化學基本知識和基本理論。如從阿司匹林的合成、對乙酰氨基酚的合成、撲炎痛的合成、苯妥英鈉的合成、苯佐卡因的合成、鹽酸普魯卡因的合成、磺胺醋酰鈉的合成、氟哌酸的合成、氯霉素的合成等經典藥物制備實驗中精心挑選,從藥學院藥物化學實驗室的實際出發,構建常規藥物制備實驗篇。
2.5構建計算機輔助藥物設計實驗篇
隨著近年來藥學的化學模式逐漸改變為生物-化學模式,藥物化學的教學內容融入了較多的生物方面的內容:根據藥物作用的靶點、藥物與受體的結合、作用機制、藥物在體內的代謝,進行新藥設計研究。根據藥學院計算機輔助藥物設計研究室的實際情況,從應用量子化學計算方法進行分子結構優化以及異構化反應研究、生物大分子的分子動力學模擬、MM-PBSA方法研究藥物小分子和靶標的結合自由能、基于藥效團模型的虛擬篩選、甾體化合物的三維定量構效關系、生物素及其結構類似物與抗生蛋白鏈菌素作用方式研究等實驗章節中精心選擇計算機輔助藥物設計實驗,構建計算機輔助藥物設計實驗篇。
2.6構建綜合性實驗實戰篇
根據藥學院回醫藥研究的最新成果,從藥物化學的角度,結合各屆藥學學生的培養目標,由教學小組討論提出課題,構建綜合性實驗實戰篇,并且由學生自主設計完成實驗。
篇6
國家標準的論文格式
1987年,我國出臺了《科學技術報告、學位論文和學術論文的編寫格式》,把論文的編寫格式分為四大部分:即前置部分、主體部分、附錄部分和結尾部分。
前置部分:
封面。封面二(學術論文不需要);題名頁;序或前言(需要時);摘要;關鍵詞;目次頁(必要時);插圖和附表清單(必要時);符號、標志、縮略語、首字母縮寫、單位、術語、名詞等;注釋表。
主體部分:引言-1
正文-2
2.1
2.2
2.2.1
2.2.2
圖1(或圖2.1)
圖2
表1(或表2.1)
結論
致謝
參考文獻表
附錄部分:(必要時)
附錄A
附錄B
B.1
B.1.1
B.2
圖B1
表B1
結尾部分:(必要時)可供參考的文獻題錄;索引;封三、封底。
畢業論文的通用格式
對于畢業論文的格式,盡管每個學校的要求不同,文理科也有差異,但我們認為畢業論文至少有兩個部分。
前置部分:封面、目錄、寫作提綱、標題、署名、摘要、關鍵詞。
主體部分:緒論
本論
一、
二、
(一)
(二)
1.
2.
(1)
(2)
結論
致謝
注釋(必要時),參考文獻
參考范文:
大學物理實驗信息化教學與物理實驗教學方法的研究
摘要:信息技術將人類從形式化的腦力勞動中解放出來,為培養創新人才提供了任何時代都無可比擬的優越條件,作為教育工作者必須充分利用時代給予我們的優越條件,出色地完成時代賦予我們培養創新人才的歷史使命。圍繞培養學生的實踐能力和創新能力,本文闡述了對以學生為主體、教師為主導的教學方法的研究及應用信息技術建立學生自主學習的網絡環境和豐富的網絡教學資源,營造教學互動的信息化平臺,創造多元化教學模式的研究與教學實踐。
關鍵詞:大學物理實驗;信息化教學;多元化教學模式;教學方法
一、信息化教學在大學物理實驗中的作用和意義
20世紀末以數字化為核心的信息技術的高度發展,預示人類在本世紀又將經歷一次重大變革。如果說19世紀的工業革命使人類從依靠體力的勞動中擺脫出來,那么今天的信息革命將使人類社會從繁雜的形式化腦力勞動中解放出來。大規模的記憶容量,億次計算機的運算速度,互聯網的交互管理能力,各種智能數據庫、CAD等應用軟件的功能,以及它們的準確性都是人腦所不能比擬的。21世紀人類對待這類腦力勞動將如同操縱機器完成體力勞動一樣簡單。也就是說在信息化時代,腦力勞動性質正在發生著深刻的變化。站在這個角度來思考,對未來科技人才的培養應著重探索、創新和開發方面能力的培養。信息時代需要大批有實踐能力、創新能力的優秀人才,同時信息技術將人類從形式化的腦力勞動中解放出來,引發了信息化教育,為培養創新人才提供了任何時代都無可比擬的優越條件,作為教育工作者必須充分利用時代給予我們的優越條件,出色地完成時代賦予我們培養創新人才的歷史使命。
物理實驗是物理學的基礎,大學物理實驗反映了理工科及各個學科科學實驗的共性和普遍性的問題。在培養學生嚴謹的科學思維、創新能力,培養學生理論聯系實際,特別是與科學技術發展相適應的綜合能力,以適應科技發展與社會進步對人才需求方面有著不可替代的作用。
近10多年來,圍繞著培養具有實踐能力、創新思維和創新能力的高素質人才,我校以教育部世界銀行貸款項目、創建國家名牌課程、“985工程”、“211工程”教育部理工科基地建設、國家級精品課程建設、國家級實驗教學示范中心等項目為依托,全面進行了實驗課程體系、教學內容、教學方法、教學模式等方面的改革,在多年的教學實踐中產生了教學理念先進,教學內容豐富,教學條件優良的優秀教學成果。學校實驗教學硬件設備、實驗室條件也發生了大幅度、跨世紀的改觀,由過去的教學弱點轉變為教學改革中的亮點。
當前如何進一步更新教育理念,深入進行教學改革;如何進一步鞏固和用好已取得的成果,是目前我們面臨的又一課題。尤其在實驗教學師資隊伍正在進行新老交替的今天,該課題顯得更加重要。
我們認為實驗教學方法的研究,尤其是如何真正在教學實踐中實現以教師為主導、以學生為主體的教學方法研究是鞏固十多年來的教學改革成果、進一步深入進行教學改革的重要內容和舉措,也是實現教學目標的重要保證。
長期以來,我們的理工科教學,特別是物理實驗教學長期受到教學環境和師資水平的限制,因襲多年的傳統教學模式,客觀上引導學生向形式化、記憶型方式學習,制約了學生的創新能力及科學素質的形成;近幾年來我國面臨高等教育從精英教育到大眾教育的轉變,學校擴大招生和培養學生實踐能力和創新能力的教學目標都需要大量優秀的教育資源。優秀教育資源的缺乏成為嚴重困擾教學質量的難題,成為教學改革發展的瓶頸。針對上述問題,我們在大學物理實驗課程體系、教學內容、教學方法和教學模式等方面進行了改革,并取得了顯著成效。在此基礎上,近幾年來,我們以大學物理實驗國家級精品課程網絡資源建設為平臺,運用信息化教育思想和技術進一步研究以學生為主體、教師為主導的教學方法,改革實驗中的“模仿型”教學,建設豐富的優秀的網絡教學資源,創造培養創新人才的新的教學模式、教學方法、教學環境,在教學實踐中取得了很好的教學效果。
二、以學生為主體、教師為主導的物理實驗教學方法的研究與實踐
1、注重實驗教學過程,激發學生的學習興趣,引導學生在教學過程中積極思考
實驗教學中獲得實驗數據,是實驗課的必然結果,也是在實驗課教學中師生都十分重視的重要環節,相對而言,對實驗教學過程重視不夠。從培養學生的素質和能力的角度來看,實驗的教學過程非常重要。實驗課的教學過程是提高學生知識,能力和素質的過程,也是正確獲得實驗科學數據的重要保證。
實驗教學過程中的第一步,是引導學生讀懂實驗的原理、設計思想、實驗方法及實驗儀器的結構和運行機理等基本知識,只有這樣,他們才能在實驗教學課堂中積極思考,主動投入,發揮他們在實驗教學中的主體作用,這也是實驗課成敗的關鍵。實驗教學與課堂教學的知識密切相關,但是它們之間往往又沒有直接一一對應的關系。在實驗教學中,往往一個實驗要用到幾個學科領域的知識點,并且更加強調實驗的方法和知識的綜合應用,如何引導學生學會綜合應用已學過的知識,并在此基礎上學會新知識、新方法,這是實驗教學中的重要環節,也是物理實驗課教學中的難點。
我們在實驗教學中,以實驗方法為主線,應用精品課程豐富的網絡資源,將學生已學過的知識作為切入點,采用研討的方法引導學生學會讀懂物理實驗的原理,理解物理實驗設計思想、實驗方法,掌握物理實驗的實驗技能,有效地激發了他們的學習熱情,實驗教學實踐中出現了學生主動參與,積極思考,勇于創新的熱烈場面。
2、注重實驗的設計性、研究性、開放性
實驗的設計性、研究性、開放性是實驗的教學方法的重要表現形式,同一個實驗,同樣的教學設備會因為教學方法的不同而產生不同的教學效果。傳統教學模式常常是以教師為主體,學生照葫蘆畫瓢,抑制了學生主動性的發揮,使得本來就有限的教學資源沒有發揮出最好的教學效果。注重實驗的設計性、開放性、研究性是在在教學過程中真正實施以學生為主體、教師為主導的教學方法的具體體現,并能充分用好已有的硬件和軟件教學資源。
開設設計性實驗時,由教師給定的實驗題目、實驗要求及可供學生選擇的實驗條件,由學生自己提出設計思想、擬定實驗方案,選擇測量儀器、確定實驗條件、實驗參數,并基本獨立完成實驗的全過程。
開設研究性實驗時,教師組織若干個基礎物理實驗涉及領域的課題,以科研方式組織教學。學生在通過查閱資料理解相關領域的基本知識、基本方法及其應用的基礎上,在教師指導下確定研究課題或研究內容、設計實驗方案、完成實驗、最后寫出研究性小論文等。研究性實驗可以學生個體或團隊的形式進行。
實驗的開放性,是指實驗的內容、時間和空間對學生開放。上述設計性、研究性實驗內容和題目由學生自命題或部分自命題,由教師審核命題,并指導學生完成實驗。
我校注重實驗的設計性、研究性、開放性。在每一學期物理實驗中都安排有設計性或研究性實驗內容。設計性、研究性、開放性實驗為學生提供了自主、創新學習的平臺。學生在設計性、研究性、開放性實驗中,積極思考,主動學習,找到了自己在實驗教學中應有的主置,并從實驗教學中獲得了成就感、滿足感。設計性、研究性、開放性實驗在啟發學生的創新思維、培養他們的創新能力方面發揮了很好的作用。
三、建設精品課程豐富的網絡資源系統
營造培養學生創新能力的信息化物理實驗教學環境
1、建立精品課程豐富的網絡資源,營造教學互動的信息化平臺
根據教育部有關文件精神,國家級精品課程,應是具有一流教師隊伍、一流教學內容、一流教學方法、一流教材、一流教學管理等特點的示范性課程;應建立一個優質的課程資源體系和網絡共享平臺。
我們認為,國家級精品課程的優質網絡資源體系建設是精品課程建設的重要方面。精品課程的網絡資源系統必須能反映大學物理實驗課程建設的先進理念、課程的體系、內容和教學方法;提煉物理實驗課程的基本知識,基本思想和基本方法;體現先進的科學思想、科學方法和科學成果;提供學生獨立思考、主動學習的平臺和師生交互的平臺。
我校大學物理實驗精品課程網絡資源系統綜合了幾十年來我校物理實驗課程的優秀教學資源;融合了10多年來實驗教學改革的新思想、新成果;反映了與實驗教學相關聯的現代科學技術的新思想、新方法;并不斷提高實驗的開放性、教學的交互性,滿足了各層次學生學習的主動性。
我校大學物理實驗精品課程網絡資源系統按照大學物理實驗課程的新體系提煉了實驗課的教學大綱、實驗的教案、實驗的重點、難點、儀器的原理、結構、運行機理,使用方法和常見故障分析等指導信息;圍繞學生實驗課程的知識點提供了系統的網上講座,以便學生從看起來零散的各個實驗中,系統地領悟實驗的思想、方法、技術和應用;為拓寬學生的知識面,圍繞現代物理技術類實驗和研究型實驗提供了系統的網上現代物理技術講座。目前我校大學物理實驗國家級精品課程網絡資源系統已包括4個學期,224學時,78個實驗的授課教案和100多個實驗的習題;由物理學史,物理實驗方法,不確定度和數據處理方法,力、熱、電、光學量的測量方法與應用,現代物理技術講座等內容組成的28講物理實驗系列講座;力、熱、電、光、近代物理實驗等各類常用儀器的儀器庫,其中包括儀器的實物照片、內部結構、運行機理及使用指導等。為便于學生在教師指導下學習,資源庫系統具有很強的交互功能和擴充功能。任課教師可以根據教學需要,在資源庫系統中動態更新自己的教案,引導學生學會讀懂實驗,指導學生建立實驗教科書與實驗室實物儀器之間的聯系,激發他們的學習熱情,提高他們自主學習的能力。在幾年的教學實踐中產生了良好的教學效果,一批學生的優秀教學實踐論文脫穎而出。目前在我校大學物理實驗精品課程網絡資源系統中精選了40篇學生的代表作。
2、建設基于web的遠程仿真實驗系統,營造多元化教學模式
物理學是以實驗為基礎的學科,物理實驗教學對培養學生創新思維和實踐能力以及對物理理論的理解將起到不可替代的作用。但是,在實際教學中,由于受到時間和空間的限制,在有限的學時內,要學生完全理解實驗原理和儀器的運行機理,滿足學生自己選擇參數設計實驗,或進一步做研究性實驗內容的強烈欲望,有一定困難。學生往往在教師設定好的參數和步驟中完成實驗的內容,這個過程中學生缺乏思考,很多是盲目操作走了過場,這樣實際上把物理實驗教學變成了一種呆板式的模仿型教學。要改變這種狀態,就要發揮信息化教育的優勢與實際實驗的教學模式相結合,創新教學模式來解決。
由我校研制,高等教育出版社1996年出版的《大學物理仿真實驗》就是一個具有代表性的創新媒體,是國際上第一套實驗教學軟件。它利用軟件建模設計虛擬儀器,建立虛擬實驗環境,學生可在這個環境中自行設計實驗方案、擬定實驗參數、操作儀器,模擬真實的實驗過程,深化理解物理知識?!洞髮W物理仿真實驗》可用于學生預習、復習以及自學物理實驗,營造了學生自主學習的環境和與真實實驗相結合的二段式、三段式教學模式,并使實驗教學在空間和時間上得到延伸。在此基礎上,1999年以來建設在校園網上的虛擬實驗遠程教學系統進一步營造了多元化的物理實驗教學環境和學生自主學習的平臺。目前虛擬實驗遠程教學系統已包括力、熱、電、光、近代物理實驗在內的56個大學物理仿真實驗,多年來在開設網上實驗選修課、網上實驗輔導課、強化師生間的交互,激發學生的主動性和學習熱情,提高教學水平等方面發揮了很好的作用。
大學物理仿真實驗軟件是不斷發展的教學媒體,它的動態更新、動態和維護是教學實踐中迫切需要解決的問題。傳統的教學軟件方式是用光盤等硬拷貝模式,常常存在著升級和維護困難等問題。為此,近年來我們研究了基于web的大學物理仿真實驗系統,用戶無須手動安裝仿真實驗軟件程序,只需通過瀏覽器就可實現仿真實驗等各種類型教學軟件的自動下載、更新、運行?;趙eb的大學物理仿真實驗系統更方便更廣泛地為學生提供了自主學習的平臺、不斷更新的優秀教學資源。同時也為解決由于擴大招生、培養學生創新能力需要增加的教學資源的問題提供了解決的途徑。
3、建立網絡選課系統,教學交互系統,管理系統,實現全方位開放的教學模式
開放性教學模式是滿足學生個性化教學的模式。在開放實驗室,學生可利用實驗室提供的設備,在教師指導下,自己設立實驗題目、設計實驗方案完成實驗,因此它能有效地滿足學生求知、探索和創新的欲望,有效地培養學生的創新思維與創新能力,因此我們非常注重實驗教學的開放模式。
為了對大面積學生實現在時間、空間、內容上的開放教學,我們建立了網絡選課系統、教學交互系統和教學管理系統,并在2個學期內,對2800名學生開設的開放性實驗教學中發揮了很好的作用。
4、建設《大學物理實驗》(第二版)和立體化教材教材是教學的依據,它反映了教學思想、教學目標、教學內容和教學方法。由我校編寫,高等教育出版社于2005年11月至2006年6月陸續出版的面向21世紀教材,《大學物理實驗》(一、二、三、四冊)(第二版)在第一版的基礎上,融進了我校近幾年來在教學、科研中積累的科學思想、科學方法、教學思想和教學成果。在反映我校大學物理實驗教學的新體系、新內容的基礎上,對教材中的大多數實驗增加了設計性內容或研究性內容、研究型課題;并配有基于web的大學物理仿真實驗系統、大學物理實驗資源系統等。應用信息技術建設了體系新穎、內容豐富、適應于各專業、各層次學生多元化教學模式的立體化教材。
四、結束語
20世紀末以來以數字化為核心的信息技術的高度發展,帶動了信息化教育的發展,營造了信息時代培養創新人才的嶄新的教學環境、教學模式,教學方法,在教學中正在發揮著任何時代無與倫比的作用。任重而道遠,如何進一步融合傳統教育與信息化教育,培養出合格的新世紀創新人才是我們必須不斷面對的課題,我們將為此堅持不懈地努力。
[責任編輯:文和平]
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(二)因素分析
KMOandBartlett''''sTest采用KMO樣本測度及巴特萊特球形檢驗法,對變量之問的相關性進行檢驗。KMO>0.9時為非常優秀;0.8<KMO≤0.9時為優秀;0.8<KMO≤0.7時為一般;0.7<KMO≤0.6時為差;0.5<KMO≤0.6為很差;KMO≤0.5時不能做。本次調查問卷KMO值為0.806為優秀。KMO值較高,說明該數據適宜作因子分析。巴特萊特球形檢驗統計值的顯著性概率是0.000,小于l%。說明數據具有相關性,是適宜作因子分析的。
(三)家庭月收入的差異性
檢驗研究結果表明,“學生對化學實驗的主觀想法”只有這個因子與中考化學成績差異顯著。Sig值是0.049。其中隨著家庭收入的增高,學生對“化學實驗的主觀想法”也越來越強。
二、針對高中生化學實驗教學有關方面的應對措施
(一)改變傳統教學觀念,注重對學生科學素養的培養
所謂應試教育就是以考試為手段,以升學為目的,以分數高低論優劣的片面的教育模式,著眼于智育發展,忽視了德育美育等方面的提高,限制了學生潛能的發揮和全面素質的提高。應試教育對教學質量與效果產生了嚴重的負面影響,必須改變這種教育思想,才能讓學生更好、更全面地發展。
(二)嘗試多樣化實驗室管理,提高實驗室的開放率
可以將學?;瘜W實驗室在學生的課余時間開放,這樣可以減小課時緊張、實驗室數量有限,給實驗教學帶來的壓力。在實驗室管理方面,可以采取學生輪流值日的措施,這樣可以加強學生對實驗儀器和藥品的保管意識。使他們熱愛實驗室、熱愛實驗。
(三)注重加強化學實驗教學內容的選擇,激發學生對化學學習的興趣
實驗項目類型按照要求不同可以分為3個層次:一是基礎性試驗或驗證性實驗;二是綜合實驗;三是設計研究性實驗。教師在進行高中化學實驗教學時,對高中化學實驗進行合理分配,對于基礎性實驗或驗證性實驗,應盡量讓全體學生都能親自動手,不僅鍛煉他們動手能力還能使他們掌握化學實驗的基本操作,熟練化學實驗儀器的使用。
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為了得到百萬大氣壓量級的高壓,DAC裝置采用金剛石作為壓砧[3].眾所周知,金剛石是世界上最硬的物質,它有著莫氏硬度為10的出眾性質,作為壓砧無論是光學性質還是硬度都無可比擬,但是唯一的缺點就是價格昂貴,1對實驗中品性良好的金剛石至少要1萬元人民幣.而且在科研中長期總結發現沒有受過長期訓練的實驗操作者,在完成對金剛石壓砧對中調平的過程中沒有足夠經驗,或者不夠細心的情況下,沒有按要求把金剛石對頂的砧面完全調平,就很容易使金剛石在加壓的過程中碎裂.但是調試金剛石完全對中與調平又是一個需要長期訓練的工作.如果讓學生一開始沒有經驗的情況下就使用金剛石進行調試,有很大概率會損傷金剛石.金剛石一旦有一點破損,就無法繼續進行高壓實驗,而這對金剛石也就無法再利用了.如果開設了相關實驗課,大量學生循環實驗難免不發生此類金剛石破損的事故,而事故的成本又是巨大的.正是因為這方面原因,高壓科學方面的實驗一直難以走進大學近代物理實驗的課堂.本文采用剛玉(氧化鋁)代替金剛石作為DAC加壓裝置的壓砧則可以很好地解決該問題.首先剛玉是由氧化鋁(Al2O3)的結晶形成的寶石.摻有金屬鉻的剛玉顏色鮮紅,一般稱之為紅寶石;而藍色或沒有色的剛玉,普遍都會被歸入藍寶石的類別.剛玉的莫氏硬度為9,非常接近金剛石.而且無色的白寶石也完全對光學相關測試沒有影響,可以說是一種非常好的金剛石壓砧的替代品,白寶石壓砧如圖2所示.更主要的是它的價格并不高,1對白寶石壓砧的價格為800~1000元,而且可以反復利用,破損率并不高.較之金剛石的價格,白寶石壓砧即經濟又實惠.不過白寶石也存在問題,它能承受的壓強不高,最高也只有1~2GPa.但是在近代物理實驗教學中,獲得這樣的壓力已經足夠了。
3墊片的選擇
傳統金剛石壓砧的硬度很高,與金剛石配套使用的墊片是型號為T301的鋼片,其具有很好的延展性和適中的硬度.如果采用白寶石作為壓砧時墊片就不能繼續采用T301鋼片,因為T301鋼片的硬度過高,白寶石預壓過程中容易損壞,難以與其搭配使用.根據該情況,找到了配合白寶石壓砧使用的墊片,即銅片.銅片相對鋼片的硬度更適合搭配白寶石.這里要強調如果用純銅,硬度相對較軟,應采用黃銅或磷銅片作為墊片.
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1.需求搜集資源
在學生充分享受學校實驗材料出借所帶來的快樂時,也要根據需要向學生征集一些實驗材料。比如春天來了,校園要開展綠色生態樂園的活動,需要一些種子。如果大批量購買一下子用不了這么多,而且會造成種類單一,不利于學生全面了解各種植物。于是開展了“大夢想小種子校園征集”活動,讓學生將自己的夢想寫下來,選擇一個屬于自己的“種子物語”,制作成可愛的便簽和自己的種子一起交到材料室。隨著種子的播種,自己的夢想也跟著一點點實現。在這個過程中,學生既學習了和植物有關的養護知識,又培養了他們熱愛科學、追逐夢想的情感。而在上溶解單元和沉浮單元時,因為對食鹽和糖的需求很大,同時各種物體的沉浮狀態也不相同,因此在課堂上向學生征集信息。學生帶來的實驗材料不僅滿足了課堂的需要,而且各種材料也豐富了學生對物體沉浮的認識,讓他們積累了更多的科學經驗,幫助其形成正確的科學概念。
2.合理歸類自助取用
學生的材料包也是一個非常有效的資源搜集渠道。實驗材料包中以價格較低廉、制作工藝相對簡單、不具有長期使用價值的材料為主,所以是比較理想和方便的一次性實驗材料。如果在開學初就全部下發給學生,那么就會造成有些學生忘記帶、有些學生在需要用之前就丟失了的局面。所以在學期初對材料包進行了重新整合與優化。以教科版五年級下學期的材料包為例。其中對各類材料進行分類包裝的小塑料袋,搜集起來既可以用在冷熱水的沉浮實驗中,也可以用來裝種子、捕捉空氣等;橡皮泥既可以用來做小船,也可以進行組合用來做“沉的物體會受到浮力嗎”這個實驗,還可以用來做密封材料;滑輪因為組裝之后很難再穿過繩子,用在這一課不太理想,改為六年級的備用材料,這一課用實驗室的鉤碼代替,效果很好,也方便在水中固定;有些材料可以四人小組合用,如果有材料損壞可以及時替換,也可以利用多余的材料進行二次實驗;有些材料不夠,可以幾位同學拼在一起使用,讓實驗效果更加明顯。重新組合過的材料,讓學生的實驗探究變得更加有效。
三、搭建活動平臺有趣使用
實驗材料是為學生更好地進行科學探究服務的。如果在整理之后就束之高閣那就違背了新課程的理念。新課程強調科學課程應具有開放性,“這種開放性還表現為,要引導學生利用廣泛存在于學校、家庭、社會、大自然、網絡和各種媒體中的多種資源進行科學學習,將學生的科學學習置于廣闊的背景之中,幫助他們不斷擴展對周圍世界科學現象的體驗,并豐富他們的學習經歷。”基于這樣的理念,筆者在課堂之外為學生們創造了同樣豐富的科學探究內容。其中,既有學生突然閃現思維火花的短時探究,也有需要耐心的主題式長時探究。
1.奇思妙想動腦玩科學
學生通過科學課堂的學習,對生活中與科學有關的事物產生了濃厚的興趣。有些是與季節更替有關的,有些是看書看報時得來的靈感,這些思維的火花如果進行適當的引導,就會成為火種,點燃他們進一步探究科學的欲望。小雪花大學問冬天的第一場雪讓學生對水結冰產生了濃厚的興趣,伴隨著同學們的歡呼聲,卻給大家的出行帶來了大問題,好多同學放學回到家都特別遲。原來,很多汽車因為下雪地面結冰而打滑,發生了不少交通事故,造成了線路擁擠。那么,在遇到道路結冰的情況下,交警部門是如何除冰,保障大家的出行安全的呢?錢塘科技組的同學們和科技楊老師一起對這個問題進行了研究。首先,楊老師準備了兩份冰塊。讓同學們在一份冰塊中加入足量的食鹽,另外一份不加食鹽。然后,分別將裝有自來水的小塑料袋放入冰塊中。接著,各拿一個碗蓋住,上下搖晃。倒數二十下,見證奇跡的時刻到了!加了鹽的冰塊中的水已經結成了冰,而未加鹽的冰塊中的水還是液態。這是為什么呢?原來,冰鹽融化的過程中不斷從外界吸熱。起初,冰吸熱在0攝氏度下融化,融化水在冰表面形成一層水膜;接著,鹽溶解于水,變成鹽水膜,由于溶解要吸收溶解熱,造成鹽水膜的溫度進一步降低,從而讓塑料袋里的水迅速結成了冰。除了可以用鹽來除冰,同學們根據所學的知識,還想出了很多雪天出行的好方法。比如適當慢一點,對擋風玻璃進行除霧,剎車不要太急,在道路上鋪上草墊增加摩擦力,特別惡劣的情況下還可以考慮給汽車輪胎綁上防滑鏈,等等。書包減負“神器”出爐!“看到青年時報給書包減負的報道,我們想,是不是可以把我們的科技社團的制作加工一下,變成書包超重報警器,也能幫助減輕書包的重量!”學生通過一則新聞報道,想到前段時間學習過的和電路有關的科學知識,突發奇想。說做就做,大家從科學工具袋和學校的實驗器材室里挑了一些東西——3根導線、1個燈泡或1個報警器、1節電池、1個彈簧、1個注射器或管狀容器、1根用來捆綁的繩子、1個掛鉤、1段鐵絲。大家找齊了材料聚集在科學教室,吭哧吭哧地搗鼓起來。經過幾天的“奮戰”,一個書包減負“神器”誕生啦!還引來了青年時報牛通社和杭州市電視臺等媒體的關注。
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組織學生開展化學興趣小組是拓展課外教學活動的有效方式,除了可以在課外活動中擴展基礎知識之外,還可以進行化學趣味實驗,例如:制作相應的實驗教具、組織學生進行參觀活動、進行社會實驗調查等。在小學合作活動過程中,教師要鼓勵學生發揮自身的特長,促使他們經常動手、動腦、參與實驗。作為學校,應每年都舉辦科技文化節,將化學晚會作為其中的專項內容之一,學生可以在晚會上表演趣味魔術、化學實驗、小游戲等各種節目,當學生們興致盎然的觀看各種化學節目時,不但有助于激發他們的化學興趣,而且加深了學生對知識的掌握和把握,提高了學生的化學實驗技能。當學生聽到爆竹聲聲時,自然會想到不純氫氣被點燃時發出的爆鳴聲;當看到清水變色時,自然會主動思考其中的原理等,有助于激發學生的求知欲望,調動學生的學習的積極性。此外,教師要結合教學實際,組織學生進行社會調查,例如,在教學“水是人類寶貴的自然資源要求學生調查家鄉水資源的變化;學習“燃燒和緩慢氧化”時,指導學生對加油站、糧庫等場所觀察“嚴禁煙火”的標志;還可以讓學生以自己家中的廚房為實驗場所,觀察家庭廚房中的現有物品,如:菜刀表面的銹跡、熱水瓶內的水垢等。通過以上課外活動的開展,可以讓學生充分感受到化學就在我們身邊,從而增強學生對化學的學習興趣。
三、重視實驗的安全性,保證實驗成功有效
安全第一,這是任何實驗的首要保證,只有在安全的前提下我們才能談及實驗的改進和效果的追求,因為如果實驗給師生帶來了身心上的傷害,不但無法完成預期的實驗目標,更嚴重的是會給學生帶來心理陰影,讓學生喪失學習化學的興趣,所以,無論是什么實驗,我們首先要考慮的是實驗的安全性。首先,要及時消除實驗中的不安全因素,比如如果將H2、O2的混合氣體放到鐵皮罐內或玻璃瓶中會發生爆炸的危險;第二,操作一定要規范、正確,避免意外的發生,對師生身心健康造成傷害。比如給試管加熱時不能將試管口對準人,再比如,如果制取的氣體有度一定要保證裝置的氣密性避免氣體發生泄露;第三,實驗的內容一定要科學合理,方法可靠,避免發生誤解或造成事故。另外教師一定要充分預備實驗,思考實驗應該注意的事項以及實驗中可能發生的問題,把握成功的關鍵,從而保證實驗過程順利安全。
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(二)階段成果固定
大學物理實驗中階段性論文撰寫可以使得其階段性成果得到鞏固。大學物理實驗不應該只是按知識分類簡單串聯起來構成的一系列的實驗,而是一個有著確定的培養目標和培養計劃的能力培養過程,在此過程中,學生通過參與物理實驗來感知物理知識的應用并親身操作和體驗,此后,學生需要將自己在實驗中遇到的問題和得到解決的問題都得以記錄和反思。這就是一個階段成果固定的過程。在此階段,學生可以將物理知識在實踐中的反映以論文的形式總結并鞏固,有利于培養學生的科學思維能力和創新能力,從而為學生今后的個性發展創造條件。
(三)階段性修正
大學物理實驗中階段性論文撰寫也是一種階段性修正。在物理實驗中,為了實驗結果的客觀和準確,往往會盡可能地排除外界的許多干擾或是影響因素,突出其中的主要因素,其目的是使得物理知識的獲取既要源于實踐又要高于實踐,可以說,它是一種發現物理學理論而又檢驗物理學理論的標準且具有唯一性。然而,在物理實驗中,學生會發現自身在學習中的一些問題,即是對于物理知識本身的理解或是對于實驗中各種結果的分析等,這些都可以在大學物理實驗中階段性論文撰寫中得到修正。
二、大學物理實驗中階段性論文撰寫形式
大學物理實驗中階段性論文撰寫形式因其研究內容、研究方法等不同而有所不同,下面就其中的方法性論文、反思性論文以及結論性論文進行介紹,希望對于大學物理實驗中階段性論文撰寫有所幫助。
(一)方法性論文
大學物理實驗中的階段性論文可以是以方法性論文的形式進行撰寫。大學物理實驗的目的就是希望通過控制實驗研究對象來發現與確認客觀事物間的因果聯系的一種科研方法,因此,在此過程中必須通過某些方法來加以實驗和研究,從而撰寫出最后的階段性論文。通過方法性論文,可以將大學物理實驗中的觀察和調查應用其中,以干預研究對象的前提下去重新認識和檢驗對于研究對象所形成的理論知識。由于物理實驗會在實際操縱中受到實驗條件等限制,或是人為地改變研究對象的存在方式、變化過程等,都會使得實驗結果產生差異性,所以,一定要使得物理實驗符合科學認識的需要,這就需要科學的方法觀和方法論,將論文撰寫之前的基礎———科學實驗按照要求和研究需要來操作和實踐,借助各種可行性的方法技術來減少或消除各種可能影響科學性的無關因素的干擾,展開實驗和對比,從而完成最后的論文撰寫。
(二)反思性論文
大學物理實驗中的階段性論文可以是以反思性論文的形式進行撰寫的。如前所述,由于物理實驗會在實際操縱中受到實驗條件等限制,或是人為地改變研究對象的存在方式、變化過程等,都會使得實驗結果產生差異性,這就需要在論文撰寫中得到體現,從而有了反思性。在大學物理實驗課中,學生可以將物理理論知識得以驗證和檢驗,使得很多平時難于理解或是不好理解的物理理論知識直觀化和形象化,可以說,物理實驗是物理學的基礎,許多理論就是多次實驗而得出的結論。因此,在我們進行大學物理實驗操作之后,必須要進行反思和深度思考,并將其展現在論文撰寫之中,從而達到物理理論與實驗實踐相結合,在撰寫中體現反思,凸顯出實驗者的主動性和分析問題、解決問題的能力。在進行物理實驗誤差分析時,論文中需要將其中的各種條件所限進行反思,例如,“為何每一次的測量值與真值間會存在一定的差異?”學生在論文撰寫中就會提出諸如此類的問題,并在之后的論文撰寫過程中進行諸如實驗方案、測量技術以及實驗條件等方面進行不斷的反思和探索。
(三)結論性論文
大學物理實驗中的階段性論文可以是以結論性論文的形式進行撰寫。大學物理實驗通過總結性的方法對于物理實踐活動中的具體情況進行歸納與分析,使之系統化、理論化,從而上升為更深層次的理解并將其撰寫為結論性論文。需要做到:第一,通過物理實驗的操作和分析可以進行探討性研究,然后進行討論內容的最后歸納、總結,從而形成新的發現或是新的認識或是新的觀點;第二,結論性論文中的對于研究對象的本質和規律性的知識和理論可以進行具有科學性和高度性的總結和概括;第三,總結性論文中還需要指出本研究的理論意義和今后的應用意義;第四,在總結性的論文中還需要指出今后的研究方向和可以深化的課題等??傊Y論性論文是以“討論”為前提的,是對包括在整個討論中所有研究內容的總結,具有確定性和概括性,給出最終的結論。
三、大學物理實驗中階段性論文撰寫內驅引領作用
大學物理實驗中階段性論文撰寫內驅引領作用是指在論文的撰寫過程中,會起到發現性引領、啟發性引領和階段成果驅動性引領作用。對大學生來說,論文是一個階段的學結,也是學習成果的重要體現,也是同行進行學術交流的媒介。這種內驅動性引領,可以推動學生的專業知識、技術技能應用能力和實踐創新能力快速的成長。具體到大學物理實驗中階段性論文的撰寫來說,它可以起到幫助大學生將物理理論知識進行內省化,從而實現其內驅引領作用。
(一)發現性引領
大學物理實驗中階段性論文撰寫具有發現性引領作用,這是指在論文的撰寫過程中通過對于大學物理理論以及知識在實驗中的重現和檢驗,對于這種物理知識和理論由客觀事物到人的主觀認識的“意化”并到最后的書面表達的“物化”。在這個過程中,一些新的發現或是新的認識或是新的觀點會隨之出現,這就是發現性引領作用的體現。在大學物理實驗中,通常某一物理現象被作為基本的探究內容并最終以撰寫論文的形式進行完善,使得學生在此過程中可以充分自由表達、質疑、探究和討論,完成對于新發現或是新認識或是新觀點的發現,從而最終使得學生得到了分析和處理問題的能力,實現了學生的學習方式由被動接受式學習向主動探究性學習的根本轉變??梢哉f,當物理實驗中有新的發現、出現新的結果時,學生在撰寫論文時就會得到新的靈感和動力,以此來促進其對自然規律的探索向廣深推進。
(二)啟發性引領
大學物理實驗中階段性論文撰寫具有啟發性引領作用,這是指在論文的撰寫過程中通過實驗性的操作,很多物理理論和知識會重新給予論文撰寫者一些具有啟發性的認識,啟發他們進行研究和探討。可以培養學生的邏輯思維能力和科學的世界觀,這是科學實驗能力的基礎和最終目標。大學物理實驗中階段性論文可以不斷地促進學生對于以往所學的物理知識和理論進行嶄新的認識和思考,學生在撰寫論文的過程中得到不斷的啟發并進行探究,從而實現其啟發性引領作用。
(三)階段成果驅動性引領
大學物理實驗中階段性論文撰寫具有階段性成果驅動性質的引領作用。通過每一次的物理實驗,物理知識可以在有效的實踐內得到檢驗和鞏固,并使得其中的那些較為抽象或是晦澀的內容給以具體化和形象化,使得學生在此階段的學習中盡快形成自己的學習觀點并取得一些成果性收獲。大學物理實驗中的階段性論文可以有助于學生在接受物理理論和知識的基礎上進行物理科學的研究工作,從而促進其物理學知識面和知識結構的擴充和增加,從而在某一階段中形成具有成果性的研究論文,并將其中的物理學具有嶄新的某些思想方法和研究成就得到體現和歸納總結。
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2.1準備階段指導教師講授
指導教師講授中學物理實驗教學概論,讓學生明確本課程的教學目標和學習任務,了解實驗教學對中學教師的基本要求,強調實驗教學的基本教學方法(特別是探究式教學法的一般流程).這一階段是打基礎階段,一方面提高師范生的學習興趣,一方面為師范生備課提供基本的理論基礎保障.學生預習學生預習實驗訓練內容,初步設計實驗教學方案.預習準備工作必須做充分,不僅要了解實驗本身的操作注意事項,更要思考實驗操作中可能出現的問題,了解該實驗在中學物理教材中所處的地位,初步制定實驗教學方案,找出有疑惑的地方,為后面的實驗操作和集體備課做好準備.
2.2實驗訓練與集體備課階段實驗訓練
指導教師從職前教師的角度設置問題,以任務驅動的方式引導學生自主探究.例如,中學生實驗時在哪些步驟中容易產生錯誤,怎樣使中學生避免這些錯誤,學生可能的提問以及你如何做答.通過設置類似問題,鼓勵學生在實驗探究過程中,不僅關注實驗操作和數據的測量,更關注實驗操作過程中出現的問題,思考中學生容易出現的錯誤和注意事項,同時加深學生對基本概念的理解.集體備課集體備課是指教師按照教學計劃有組織、有準備、有目的地對某一實習內容進行討論、形成共識,并生成一個統一的集體教案的教學活動[3],本研究將其設定為高師物理實驗教學模式的一個環節,指參加實驗的學生集體備課.學生進行集體備課時,每個學生都帶著自己準備好的教學設計和有疑惑的問題,以說課的形式介紹自己的教學設計方案———包括實驗教學目標、重難點、教學方法以及具體的教學安排等———然后讓全體學生在教師的引導下對其教學設計方案進行積極的討論,對教學設計思路提出問題和改進的意見,最后由教師進行總結,歸納修改意見,達成共識.
2.3教學訓練階段
教學訓練階段在物理實驗室中進行.師范生完成實驗操作和集體備課后,重新修正教學方案,在下一個課時進行試講.學生可以充分利用實驗室的器材資源.鼓勵師范生扮演愛提問題的中學生,以考驗試講者的應變能力.試講結束后進行互評,指出學生在試講過程中出現的不足和改進方法,最后,由教師對這些討論作出點評和總結.
2.4教學反思階段
在完成教學訓練之后,讓學生在課后對教學進行反思,反思教學實踐的實施情況和教學方案的設計情況,最終形成教學反思報告.教學反思的內容包括:實驗器材準備階段是否順利,有什么經驗總結;是否達到教學目標及程度;實驗操作與示范是否熟練,規范、正確;對學生實驗的組織與管理是否井然有序;學生的積極性和參與程度如何,如何改進;學生實驗成功率如何,如何提高;學生常見實驗故障和實驗失敗或誤差大的原因,如何解決;學生在實驗操作中存在什么樣的問題,等等.
3新型教學模式的特點
3.1將集體備課融入到教學中
將集體備課作為在職教師專業發展最有效的方法之一,引入學生培養中.集體備課通過學生和教師間相互交流,碰撞出智慧的火花,有利于完善教案,使教學設計更加符合實際需求.將集體備課放在實驗操作中,能夠及時將實驗操作中出現的問題拿出來集體探討,有助于將實驗操作與教學訓練融合在一起,加深學生對實驗操作規范的理解,針對經常出現的問題有直觀的認識.
3.2以職前教師的角度看待學生
將學生當成職前教師來對待而不是單純的學生.例如實驗訓練時,探究的主題要與中學課程有所區別,將主題引向一位教師應該研究的問題;集體備課讓學生扮演教師角色,充分尊重學生的新想法、新思路,鼓勵各抒已見.教學反思是體現學生主體意識的一種方式,讓學生為自己的表現負責,保持自省的意識和作為未來教師的責任感和使命感.
3.3培養學生組織探究式教學的能力
探究式教學是中學物理新課程改革的基本教學策略,適用于實驗教學,讓學生掌握這一教學方法更是高師物理實驗教學法課程的目標之一.將實驗訓練設計成探究性實驗,設置探究主題,以任務驅動的方式讓學生體驗探究性學習的過程,從而了解探究性學習的基本流程,不僅有益于培養學生的探究意識,加深其對物理基本概念的理解,更有益于學生對探究式教學有更加深刻的認識,明白在教學中必須對探究什么、如何進行探究等問題進行交代.從而形成良好的探究式教學的組織能力和開放的教學理念.
篇13
食品生物化學實驗課通常安排在理論課教學之后,起到加深理論知識的理解和培養學生實驗技能的作用。因為受到課時數、儀器設備、師資力量等因素的限制,實驗課的內容是由幾個獨立的有代表性的實驗內容組成,而且各實驗內容之間缺乏內在的聯系。為了使所學的知識通過對比而得到理解加深,通過綜合運用而實現全面的掌握,并且也為了同時培養學生解決實際問題的實踐能力,我在淀粉的顯色和水解實驗、氨基酸紙上層析實驗和蛋白質的呈色反應實驗之后,及時地引入了實驗設計的課題。課題的目的是通過復習單糖、淀粉、氨基酸和蛋白質的性質,運用已經學習的生物化學反應原理和檢測方法,鑒別未知混合溶液的組成成分。課題的實驗對象是三種未知混合溶液。課題的實驗要求是:(1)首先,自己設計鑒定方法與操作步驟,并預測實驗結果。(2)實驗中,根據實驗設計選擇試劑,實施檢測方案,觀察實驗現象并記錄實驗結果。(3)實驗后,分析實驗結果,判斷溶液的組成成分,完成實驗報告。實驗設計課題布置后,學生們翻閱理論課教材和實驗指導,回顧已經學習的相關章節和已做過的實驗內容,積極地思考檢測方案,并且以小組為單位,各抒己見展開了熱烈的討論。從課堂檢查結果來看,大部分的實驗小組能夠制定出比較合理的實驗方案,雖然他們所用的時間長短不一。其他一小部分實驗小組的方案在經過教師的啟發和引導后,也趨于完善。在實驗方案的實施過程中,學生們抱著比通常的驗證性試驗更強的好奇心,仔細觀察每個實驗現象,驗證自己提出的預想和假設。從實驗結果來看,大部分的實驗小組能夠正確地推斷出三種未知溶液的組成成分。雖然正確的實驗結果能給予學生成就感和自豪感,這對于激發學生的求知欲和學習興趣至關重要。但是,從任課教師的角度來看,實驗設計課題的實施過程更為重要。與一般的應試復習截然不同的是在此過程中學生們對已經學習的書本知識進行了能動的復習,而且通過對比進行了進一步的鞏固和認識的加深。與此同時,在探究的過程中,學生的學習積極性和主觀能動性得到了充分的發揮。食品生物化學實驗設計課題的導入,在加深和鞏固理論知識的理解、鍛煉學生的實驗操作技能、培養學生發現問題和解決問題能力等諸方面,都起到了明顯的推動作用。