前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇實驗教學范文,相信會為您的寫作帶來幫助,發現更多的寫作思路和靈感。
[論文摘要]按現行專業目錄設置的土木工程專業對學生的工程素質、實踐能力和創新意識提出了更高更嚴格的要求,分析了實驗教學目標和專業教學要求,找出了現行實驗教學內容和人才培養方案中存在的問題,整合教學內容,優化教學安排,構建了目標定位準確的實驗教學框架。
引言
近年來,實驗教學的研究與改革成為許多院校和教師的關注熱點,2004年和2005年先后獲得淮陰工學院教學改革重點課題和江蘇省高校教育教學改革立項資助。廣泛調查、深入研究、提高認識,研究取得了一些有價值的成果。
整合教學內容,優化教學安排
1.現行教學內容及安排上的問題
十年的研究和四年的實踐:教學試驗項目的更新和創新課題的補充,豐富了教學內容;教學師資隊伍的建設和實驗設備的添置,提高了教學水準;開放式實驗教學模式和教學體系的建立,激活了教學對象;教學管理平臺的搭建和管理手段的完善,保障了實驗開放。同時,發現在實驗教學實施和教學效果提高上存在一個“瓶頸”,制約著改革成果的進一步擴大。于是,對教學試驗項目進行了全面的統計,對人才培養方案進行了深入的剖析,結論是:項目的更新補充,模式的靈活開放,沒有脫離原有的人才培養方案,俗話說“穿新鞋走老路”。
現行的人才培養方案即教學計劃無法真正貫徹落實開放性實驗教學,缺乏總體培養目標框架下的實驗教學定位,絕大多數實驗以課程為核心,作為理論課程的補充,為課程的系統性和嚴密,阻礙了學科之間的滲透,特別是創新能力的培養未能落實到實處:①實驗以課程為核心,所有實驗教學全部附設在相應的課程中,開設實驗教學的課程共有14門,占總課程門數比例為30.43%,總學時220學時,比例為14.1%。②專業課實驗教學學時分散,比例偏低。專業基礎課、專業限選課和專業任選課在內的43門課程中開設實驗教學的課時有11門,比例25.58%,學時比例只有8.96%。③實驗教學安排不連貫,內容存在重復。實驗項目存在相當的重復,既浪費了有限的實驗學時,又挫傷了學生興趣和創新積極性。④學生的綜合性實驗、創新性實驗在其它實踐教學環節得不到體現。盡管學院的有關文件規定學生自主完成的綜合性實驗、創新性實驗成果可以替代畢業設計成果,但人才培養方案及配套的畢業設計教學大綱仍然要求學生必須完成工程設計,如:工程總量、圖紙數量、施工方案等內容。
2.總體思路與目標
總體思路是以學生的專業概念、專業素質和工程素養的形成為出發點,將知識結構、專業技能和綜合素質作為方案的總體功能,以工程為背景,將專業基礎課、專業限選課和專業任選課的實驗教學和其它實踐環節分解整合,以功能實現為目標,構建實驗教學模塊和體系,根據體系結構設計模塊功能。目標是以掌握整體優化的知識結構為基礎,著重培養學生的專業概念、專業素質和工程素養,鍛煉學生的工程實踐能力和創新素質。
3.內容整合與優化安排
深入分析,反復論證。將實驗教學分為3類:第一類是任務由外系教師承擔,設備也不在本系,如:大學物理、計算機信息技術、計算機程序設計和文獻檢索等;第二類是內容自成體系,設備相對獨立,主要有土木工程測量、CAD基礎和結構CAD;第三類是人才培養方案中除了第一類和第二類的所有開設實驗教學的科目。綜合考慮行政管轄、教學內容和設備管理,第一類和第二類實施現行的教學安排,要求內容上精煉并作相應的補充,滿足創新人才的培養要求,管理上實行開放式實驗教學模式。第三類實驗教學,從課程上看,全部是專業基礎課、專業限選課,從設備上看,全部設備在本系實驗中心,從任務上看,全部由本系專任教師承擔,整合實驗教學內容和優化實驗教學安排具備了良好的基礎和充分的條件。根據現行人才培養方案,第三類實驗教學課程一共有7門,教學時數60,無法保證專業基礎課、專業限選課和專業任選課的教學效果,無法滿足學生在專業概念、專業素質和工程素養形成過程中的渴望和企求。
整合充實教學內容,優化實驗教學安排。教學內容整合后,課內學時由現行的60學時增加到84學時(6學分),增設《土木工程實驗概論》和《土木工程結構檢測》的內容,現行課程的實驗教學整合為《土木工程材料的工程性能檢測》、《土木工程試驗技術基礎》、《土木工程結構試驗》。調整后,在現行人才培養方案中增加了5門課程,但總學分基本沒有變化,內容不重復,過程不間斷,循序漸進,與理論教學同步,配以成熟的開放式實驗教學模式,既不增加學習負擔,又保障了教學效果。
結束語
土木工程項目具有很強的實踐性、綜合性、社會性和創新性,關注學生理論知識學習和人文素質提高的同時,必須培養學生的實踐能力和創新素質。
【關鍵詞】物理 實驗 教學
一、重視演示實驗教學,加強能力培養
在應試教育向素質教育轉變過程中,我們必須高度重視物理實驗教學,必須研究教材中哪些地方學生感到抽象、容易混淆、接受困難,并結合教學實際,研究解決的方法,努力開發一些直觀的演示,同時在教學中引進近代物理學的某些思想方法和現代科學的新成就,例如:用激發演示光的干涉和衍射,用發光二極管演示電磁感應中機械能與電能的相互轉化等。在實驗教學中,可在規定的實驗中,適當增加相關演示項目,使教學內容更加豐富,使學生的眼界更加開闊。例如“分子間作用力”的演示,可在兩只乒乓球間夾上一段彈簧,球的外側套上橡皮筋,平衡時,引力等于斥力;增大球距時,引力大于斥力;縮小球距時,引力小于斥力。這樣不僅培養學生對物理的學習興趣,更多地拓寬學生視野豐富他們的想象,而且能有效地提高了學生的觀察能力、分析問題和解決問題的能力。
二、變驗證性實驗為探索性實驗
中學物理課堂演示實驗可分為驗證性實驗和探索性實驗,而大部分是驗證性實驗。驗證性實驗是對知識的正確與否加以驗證,鞏固和加深對基本規律和基本原理的認識。而探索性實驗對培養學生思維能力、創造能力、自學能力、觀察實驗能力及解決實際問題的能力有獨到的作用。正如愛因斯坦所說:“對真理的探索比占有更加寶貴。”
因此,在教學中可把一些驗證性的實驗變為探索性的實驗。在實驗教學中,要盡量再現實驗的設計過程,多讓學生想想:“為什么要這樣做?”“換種方法行不行?”以此滲透物理思想,啟迪學生思路。例如在“牛頓第二定律”一節的教學中,筆者將這個驗證性實驗變為探索性實驗。其研究方法:①邊學邊做實驗:首先讓學生按照自己設計好的實驗方案做實驗,使學生從實驗中初步認識物體的加速度a與物體的質量m及它所受外力F有關。然后,筆者再演示課本上的實驗,規范操作,這樣,不僅使學生掌握科學的實驗方法,而且讓學生觀察實驗過程,注意發現研究對象引起變化的原因和條件以及在實驗中出現的現象,使學生對a和F、m的關系獲得感知。②探索知識:指導學生對問題進行具體研究,處理實驗數據、列表、畫出a-F、a-1/m的圖象。③歸納總結:師生共同分析、歸納、總結出牛頓第二定律。這樣,讓學生用實驗探索和理論探研兩種方法自我進行推證,在推證過程中學生就自然而然地對核定的研究對象、成立條件、使用范圍、注意事項搞得一清二楚。讓學生由學知識變為主動探索自然規律,對知識學得更扎實更牢固,同時使學生受到科學方法的熏陶。
三、在演示實驗中增加學生的參與
在演示實驗中,應積極引導學生觀察、猜想、分析、歸納總結。在實驗操作上讓學生積極參與,讓學生充分了解實驗的內容,多次重復,加深印象,鞏固記憶。例如:在“楞次定律”一節的教學中,筆者變原來的課堂演示實驗為邊做邊講實驗,每兩位學生發一套實驗器材(干電池、電流表、原線圈、條形磁鐵、導線),實驗中讓學生首先觀察電流方向與電流表指針偏轉方向的關系,再觀察原線圈的電流方向與磁鐵運動方向的關系,把直觀的材料作為培養學生知覺、觀察力的材料,引導學生仔細、準確地進行觀察,然后引導學生討論、研究、對比、總結出感生電流所引起的磁場方向與磁鐵運動方向的關系,最后訓練學生用科學的語言描述,并解釋所觀察到的現象,從而順理成章地寫出楞次定律。可見,演示實驗在教師指導下讓學生參與,不僅有顯示學生實驗技能的機會,又能得到科學方法的訓練及能力的培養,加深理解和掌握物理概念和規律,同時可領略物理學的思想,培養科學態度和科學方法。
四、合理運用多媒體,優化演示實驗教學
【關鍵詞】初中實驗教學 問題與建議
自新教材實施以來,各市區試題的命制對化學實驗的考核明顯加大,分值有所增多,這種考查,既能促進實驗教學,又能對實驗教學水平的檢閱,通過幾年的考核實施,自然看到了實驗教學的巨大成就,但也暴露出不足。下面談一談實驗考核和平時教學中易出現的問題,分析原因并提出對策。
1.實驗考查中常見的問題
1.1 實驗習慣差。
(1)量的意識。學生在做實驗取用藥品時“量”的意識談薄,實驗中要求的體積或質量與所提供的實驗聯系不起來。認為做實驗時用藥品“多多益善”,經常嚴重超量,有時反而影響實驗效果。
(2)安全意識。表現在安裝儀器、洗刷儀器、加熱固液體、聞氣體、防火防水防電、控制藥品流速及排廢等操作中有安全隱患。
(3)藥品的取用、轉移不規范,常造成藥品浪費;效果不佳或試劑污染。
(4)氣體的制取、收集和驗純不合程序,使收集到的氣體不純或使實驗失敗。
1.2 操作過程不正確。
在某些氣體的制取及性質實驗中,未準備好后續實驗就急于加藥品制氣,等到做性質實驗時大部分藥品已反應掉,不能完成規定的實驗項目。
1.3 實驗設計能力低。
如有的同學制取氧氣時,大試管管口沒有稍向下傾斜,導致試管破裂。有的同學制取CO2時,錯用硫酸和碳酸鈣反應,導致反應很快就停止,無法收集到更多的CO2。
1.4 實驗表述能力差。
(1)用生成物代替實驗現象。表述實驗現象時,常常把生成物錯誤地表述為實驗現象。
(2)把性質表述成實驗現象。物質的一些性質是不能觀察到的,但是學生經常把它錯誤地表述成實驗現象。
2.實驗教學薄弱分析
實驗教學薄弱的原因是多方面的。本人結合實際教學認為有以下原因:
2.1 教學條件的制約。由于經費的限制,校長不購買實驗器材和藥品,辦學條件受到制約,尤其是我校,學生多,班級多,班內人數多。缺儀少藥十分嚴重,致使部分實驗無能力開足開全演示實驗或學生實驗。
2.2 課程設置與課時安排。按課程設置,初中三年級才開化學課,對于三年制初中,化學課既是起始年級,又是畢業年級,上課的周授課三節,還要提前結束功課,教學上趕進度現象比較嚴重,因而無時間圓滿完成實驗教學任務。
2.3 教材、教輔及考卷命題的導向。教材上設計的實驗題目中客觀題目眾多,對于這些題目,或答標號,或填寫數據、操作、儀器名稱、現象等,這樣限制得過死且往往都給出標準答案,使學生“不敢越雷池一步”,而鼓勵學生動手,有利于學生展開思維的開放性、探索性實驗題目較少。久而久之教與學都停滯在應試作答的模式上。
2.4 考試指揮棒的作用。注重的只是筆試,實驗考查只是形式,盡管近年來在命題時對考查實驗進行了一些嘗試,但筆答與實際操作有著本質的不同,僅從卷面上難以測出學生的實驗技能,使得平時做實驗的考生與平時不做實驗的考生應試時無多大的差別,從卷面很難區別實驗技能的真實差異。客觀上助長了一些教師在黑板上講實驗、讓學生背實驗、試卷答實驗的錯誤傾向,學生的實驗技能沒有得到應有的提高。
3.實驗教學建議
化學實驗教學存在的問題是多方面的。要想使中學化學實驗教學現狀有一個根本性的轉變,就應該在分析問題的基礎上尋找出切實可行的整改措施并將其落到實處,創造積極因素,促進實驗教學發展。為此,筆者提出以下幾點建議:
3.1 提高教師認識。
我們化學教師首先應明確:化學是一門以實驗為基礎的學科,化學實驗是中學化學教學中不可分割的一個重要組成部分,通過化學實驗的教學,能夠使學生初步學會認識自然界的科學方法,化學實驗不僅是培養學生解決化學問題的極為重要的內容和手段,而且對發展學生智力和能力起到極其重要的作用。所以化學實驗教學也起著提高青少年素質的重要作用。化學實驗教學只能加強,不能消弱。
3.2 領導充分重視。
在提高認識的基礎上,要征得領導支持,加大對實驗的投入。這里所說的投入,既包括一次性的固定投資,又要保證經常性的不斷投資以保證化學實驗的正常開展。同時落實對化學實驗員和實驗教師的健康補貼,以保護化學教師的工作積極性。
3.3 改革實驗教學方法。
作為化學教師,在教學中要改革現行的教學方法,變單純的老師講實驗為學生做實驗,真正讓學生成為學習的主人,實驗的主人,讓每個學生都有鍛煉的機會。
一、由已知變未知,激發創新意識
按實驗在認識中的作用分類,可分為驗證性實驗和探索性實驗。驗證性實驗是用實驗驗證已有結論的正確性。而探索性實驗是用觀察、記錄、分析、討論來去偽存真、去粗取精,了解事物的本質及其變化根源,把感性認識上升到理性認識。由于學生親身經歷了實驗過程對未知結論的探索,激發了學生的思維,培養了學生的創新意識和創新精神。
如講鈉的化學性質時,講鈉與某些鹽溶液反應時,用鈉與稀硫酸銅溶液反應為例,由于學生已學習了“鹽和金屬反應的規律性”,認為排在前面的金屬鈉能把排在后面的金屬銅從其鹽溶液中置換出來,生成銅和硫酸鈉。通過實驗讓學生仔細觀察現象,結果令他們吃驚的是:沒有紅色的銅生成,而是產生了藍色絮狀沉淀和氣體。此時引導學生思考為什么會產生這種現象?并提示溶液中有水存在,很快同學們就得出結論:這是因為鈉先和水反應生成了氫氣和氫氧化鈉,然后氫氧化鈉和硫酸銅反應生成了藍色的氫氧化銅沉淀。這樣可培養他們的創新意識,由已知探索未知。
二、最佳組合、突破思維定勢
實驗不能總局限于某些僵化的思維定勢,必須要改革創新,才能達到事半功倍的效果。如用鋁、稀硫酸和氫氧化鈉制氫氧化鋁,學生們能想到的方法有兩種:
方法1.2AL十3H2S04=AL2(S04)3+3H2
AL2(SO4)3+6NaOH=2AL(OH)3+
3Na2S04
方法2.2AL十2NaOH+2H20=2NaAL02+
3H2
2NaAL02+H2S04+2H20=2AL(OH)3+
Na2S04
以上兩種方法均正確,用的鋁與氫氧化鋁的量均相等。但方法1中消耗的量都比方法2中的多,還生成較多的副產品硫酸鈉。如果按常規思路,即決定用方法2,如果突破思維定勢,引導學生能否設計一個更節約試劑的方法,經過引導并實驗,結果學生得出:
方法3:用方法1中得到的硫酸鋁和方法2中得到的偏鋁酸鈉進行反應:
AL2S04+6NaAL02+12H20=8AL(OH)3+
3Na2S04
通過比較,同學們發現方法3最佳,能夠制得更多的氫氧化鋁,這樣就突破了思維定勢,遺棄了認為較好的方法2,有效的培養了學生的思維創新性。
三、改進實驗,拓寬思路
在科學合理的前提下,采用多種手段完成實驗,能引導學生多方位觀察思考,開拓思維空間,激發創新思維。
如做鈉與水反應的實驗時,我們采用了從不同角度做多次實驗的方法:
1.將一小塊鈉放入盛水的小燒杯中,反應后滴加酚酞――從側面觀察
2.將一小塊鈉放入盛有酚酞和水的表面皿中,然后投影顯示――從正面觀察
3.將一小塊鈉放入盛有水的試管中,用大拇指捂住管口,移進酒精燈――聽氫氣的爆鳴聲
這樣學生情趣高漲,調動了積極性,他們自動得出了結論:
一、通過數學實驗,培養學生的創造思維能力
數學理念的抽象性通常都有某種“直觀”的想法為背景。作為教師,就應該通過實驗,把這種“直觀”的背景顯現出來,幫助學生抓住其本質,了解它的變形和發展及與其他問題的聯系。
如三角形全等判定條件的探索。
課前要求準備好刻度尺、量角器、紙板、剪刀等,課堂上教師先告訴學生今天要研究三角形全等的判定方法,然后請學生按以下程序操作并思考。
(1)畫一個三角形,使三個內角分別為40°,60°和80°,畫好后將這個三角形剪下,與同學畫的進行比較,它們一定全等嗎?(不一定全等)
(2)再畫一個三角形,使三條邊分別為4,5和7,畫好后將這個三角形剪下,與同學畫的進行比較,它們一定全等嗎?
(3)猜想結論 有三邊對應相等的兩個三角形全等,
(4)學生相互討論、交流,達成一致的意見。
由于這一判定方法是以公理形式出現的,所以只要學生認可即可,這時,教師提醒學生每個同學得到的結論都一樣,這其實是實驗證明了結論的正確性。
操作性實驗教學不是把數學知識直接告訴學生,而是通過學生動手操作、合作探究獲得的,這是一個主動建構的過程,在這一過程中,通過動手操作,把學生推到思維的前沿,把課堂交給了學生,給學生參與實驗、自主探索、合作交流的機會,讓學生在自主的思維活動中去構建新的認知結構,這樣既加強了數學交流,又培養了合作精神,對于三角形內角和定理、SAS、ASA、AAS公理,圓的軸對稱性、中心對稱性、旋轉不變性等內容的教學,都可以采用操作性實驗教學法,因此,在數學教學中,應轉變過去提倡的教師“教”和學生“學”并重的模式,實現由“教”向“學”過渡,創造適宜于學生主動參與、主動學習的活躍的課堂氣氛,從而形成有利于學生的主體精神,創新意識,創新能力健康發展的寬松的教學環境。
二、通過數學實驗,突破課堂中的教學難點
對于教學中的一些疑難點,如不借助于一定的實驗手段,就不能調動學生思維的積極性,也很難達到預定的教學目標。
案例:我在講到動點運動軌跡時,為學生設計了一個實驗,讓每一位同學緩慢移動屏幕上的一個點,計算機保留了這個點移動留下的痕跡,并清晰地展現了點動成線的過程,使學生一“做”了然。再如我在上三角形的三邊關系時,我在幾何畫板上,將三角形的三邊測量出來,然后將某頂點設置為動點,讓學生在圖形的運動變化中觀察計算三邊的關系,進而得出結論。又如新人教版“軸對稱”的教學時,由于學生缺乏對稱及反折的有關知識,很難理解這點內容。這時,教師可借助多媒體實驗來解決這一問題。操作如下:
平移 對折 旋轉
通過實驗,學生獲得了深刻的感性認識,然后教師通過對實驗分析、概括、推理、判斷,使學生的認識上升到一種理性的高度:對稱軸垂直平分線連接兩個對稱點之間的線段。這樣處理,遠比教師空洞的說教效果要好。這樣既培養學生的敏銳的觀察力,又活躍了他們的思維能力,再讓學生進行反思和應用,鼓勵學生在日常生活中積極的去發現數學現象,訓練學生運用數學知識去解決問題的能力。
三、通過數學實驗,激勵學生在生活中應用數學
通過數學教學,幫助學生樹立數學應用意識是素質教育的一項重要任務,這就要求教師必須創設一種實驗環境,使學生能受到必要的數學應用的實際訓練,否則強調應用意識就成為一句空話。數學能力是表現在掌握數學知識,技能,數學思想方法上的個性心理特征。其中數學技能在解題中體現為三個階段:探索階段、實施階段,總結階段。其中探索階段包括觀察、實驗、想象。因此在數學教學中應加強解題的教學,教給學生學習方法和解題方法的同時,進行有意識的思維訓練,掌握相應的數學能力,形成創新技能。
例如,在學了一些相關知識后,可讓學生根據所學知識設計一些作圖工具或測量儀器,如制作丁字尺找圓心,制作勾股計算尺等,或讓學生制作一些數學模型,如長方體、正三棱柱(錐)等模型;或讓學生設計方案并解決“不過河測河寬”、“測操場上旗桿的高度”等問題。如:在一次數學活動課,老師組織學生到野外測量一個池塘的寬度(即圖中A、B 間的距離)。例案:在A處測出∠BAE=90,并在射線AE上的適當位置取點C,量出AC、BC的長度,應用勾股定理,得AB 的平方=AC平方+BC平方。請學生給出其他的測量方案(要求畫出測量示意圖,并簡要說明測量方法和計算依據)。
A B
這樣,通過學生的整體參與,使學生親自體驗到了思維加工的過程,強化了學生“解決問題”的能力,激勵學生多把數學知識應用于生活。使學生認識學習數學的意義,鼓勵學生學習成材,并積極參加數學實踐活動,激發學習數學的興趣和成就的動機。
四、通過數學實驗,培養學生的唯物辨證觀