科学实验改进与创新(共10篇)
科学实验改进与创新 篇1
小学科学实验教学改进与创新论文
小学生对新事物具有强烈的好奇心与求知欲,小学时期是培养科学素养的黄金时期。科学素养的培养离不开科学探究,故作为科学探究主要过程和重要方法的科学实验,受到越来越多科学教育者的重视。作为小学科学教育的一线教师,笔者结合教学中的几个案例,阐述对科学实验改进与创新的实践的几点思考。
一、实验材料创新―――化抽象为直观。
材料是科学实验的必要条件,但在教学中经常出现教师准备的材料在实验中并不适用的情况,有时现象不明显达不到实验的目的,有时甚至还会产生“伪现象”。小学生的思维特点以直观形象为主,一些抽象的实验现象难以在实验中直接观察,需要借助更为科学有效的实验材料帮助学生进行观察、思考。因此实验前教师要预先根据学情研究教材,细心考虑实验过程的每一个环节,精选有利于实验的好材料。以《热是怎样传递的》一课为例。教材中安排了三个探究实验:
1、用手触摸一端浸在热水中的金属棒;
2、酒精灯加热挂有蜡粘火柴的铁丝;
3、从不同位置加热涂蜡的.金属圆盘。
教师引导学生通过观察火柴下落的顺序和加热后的熔蜡变化,推断热传导的过程和方向。教材在实验材料的选择上已经给我们提出了思路―――将抽象现象通过实验材料的改进转化成容易观察到的直观现象。但用蜡粘贴火柴耗时费力,不易取换、调整,实验方案单一。针对这个不足,笔者把火柴换成大小相等的蜡烛环,将铁丝换成金属棒,将蜡烛环等距离套在金属棒上,这样蜡烛环取换、调整方便,学生可以自主设计不同的实验方案,实验中蜡烛环掉落的次序也更为明显。实验3中由于蜡是半透明物质,加热融化后的现象并不明显,效果不佳,笔者则用变温油墨来代替蜡,加热后油墨颜色变化明显,方便学生进行观察和思考。
二、实验教具创新―――化模糊为清晰。
小学科学以实验探究为教学的基本手段,但实验室中的实验器材有限,有时并不适合当地的学情和地域特点。要想达成教学目标,教师还得根据实验探究的重难点,结合实际学情,对实验教具进行创新改进,以便放大实验现象,增强对比性,提高实验效率。以《金属热胀冷缩吗》一课为例,金属的热胀冷缩是个细微的变化现象,用肉眼几乎观察不到,因此需要借助其他实验器材把这种微小的变化放大。教学时笔者对实验教具进行了改进,做一个串联电路,电路里面连接小灯泡、开关、电池盒,电路的一端连接金属夹子,另一端连接金属棒,分别固定在两个相对的支架上,再将以上实验设备集成在一块固定板上,一个“金属膨胀和收缩试验台”就准备就绪了。
把要检测的金属条用金属夹子夹紧,调整金属棒与金属条之间的距离(为保证实验效率要尽量靠近),用酒精灯加热金属条。当金属条受热膨胀到一定程度时,接触到另一端的金属棒,电路被接通,小灯泡亮起来。移开热源后金属条慢慢冷缩,当够不到金属棒时,电路断开,小灯泡熄灭。用铁条、铜条、铝条重复实验,都可以观察到相同的实验现象。这样的改进把金属热胀冷缩这种不容易观察到的细微现象转换成了容易观察的光现象,同时可以检测多种金属材料的热胀冷缩,保证了科学实验的严谨性,增加了实验的趣味性与探究性,渗透了创新教育。
三、实验设计创新―――化验证为探究。
探究式学习是学生学习科学的重要方式。但部分科学教师受到一些主客观因素的影响,追求“省事”和“高效”,对实验过程进行简略化处理,直接对实验结果进行验证,甚至直接告诉学生实验结论,忽略了实验的探究性过程。死记硬背和被动接受学习并不能有效培养学生的科学素养,只有让学生主动参与实验,经历探究过程,才能促进其形成探索未知世界所必需的各种能力。教科版小学科学三年级下册《磁铁的两极》(下文称“课1”)与《磁极的相互作用》(下文称“课2”)是前后相连的两课。这样的课程安排把一个完整的知识块进行割据分布,表面上看起来降低了学生的探究难度,实际上却对学生的认知规律造成干扰,到学习课2时学生的探究兴趣和热情已经大打折扣。
于是笔者对实验的流程进行了调整:将课1中“磁铁什么地方磁力大”的实验后置到该单元第5课《磁力大小会变化吗》里,课2的“磁极与方向”的实验后置到第6课时《指南针》里,而将课1与课2整合为“磁铁的两极及相互作用”,使课程更具有连贯性,形成相对完整的知识块,方便教师与学生探究时“尽其理,究其难”。实验设计笔者也做了改进:用“磁悬浮魔环”实验作为整节课的开始,激发学生兴趣后引出问题,让学生进行大胆猜想;然后运用未标识的磁铁进行实验探究,使学生认识磁铁两极;再对磁铁两极的相互作用进行实验探究,得出磁铁性质。这样设计,学生的兴趣被有效激发,学生能够积极主动地参与探究实验,充分体验到科学探索的乐趣,教学流程也更加顺畅,显著提高了教学效率。
四、实验环境改进―――化低效为高效。
教科版五年级上册第二单元《怎样得到更多的光和热》一课,要求学生在阳光下通过观察不同颜色纸袋中温度计的升温情况,分析不同颜色的物体对热的吸收本领的不同。本实验的不足在于:容易受天气的影响;学生要在阳光下长时间观察记录,还要控制不同变量,不能遮住阳光,这对五年级的学生来说难度极大;室外教学活动,学生组织困难,实验效率低下。为避免以上实验中的不足,顺利达成教学目标,笔者对实验进行了改进与创新:用电子温度计代替水银温度计,用彩砂代替纸袋,将电子温度计放入试管相同位置,试管中分别装入不同颜色的彩砂,试管口用玻璃胶密封;采用发光发热性能好的白炽灯泡连接充电电池、开关,做一个标准化实验平台。
小灯泡外加一层磨砂灯罩,既能避免光线照射眼睛,又能尽量使小灯泡发光发热均匀,有效模拟太阳光的照射。实验时,学生根据探究的问题自行选择相应变量的试管进行实验,这样就把实验从室外搬入室内进行,排除了天气及室外其他因素的影响。改进后的实验器材可以同时满足室内与室外实验的需求,降低了操作难度,有效突破教学难点,显著提高了实验效率,帮助学生把更多的时间与精力集中到观察、记录与思考上来。综上所述,教师根据实际情况对实验进行改进和创新,为学生营造宽松的学习环境,使学生的主体性地位得以突出,科学探究的兴趣得到有效激发,不仅能提高科学实验的教学效率,还提升了学生探究科学知识的能力,促进了学生科学素养的形成。
科学实验改进与创新 篇2
一、增加创新实验提高教学效果
《生活中的静电现象》是四年级科学下册的一课。在让学生体验静电现象时, 我们先拿一个普通的薄塑料袋靠近这些标本时并不相吸。而用摩擦后的薄塑料袋去靠近这些轻小的物体时, 刷的一下吸起了很多, 使学生很感兴趣。然后, 我们再让学生用自己的塑料尺、塑料笔等在自己的头发上摩擦后去接近碎纸屑、蒲公英种子的“小降落伞”、棉絮、杨花等轻小物体, 学生的视野比只吸碎纸屑开阔多了, 效果也明显, 实验积极性也较高。
二、自制实验装置突破教学重难点
《水结冰了》一课有探究“水在什么温度时结冰”这一内容, 课本通过图文结合的方式建议 (如图1 所示) , 先在试管里加入一半纯净水, 用温度计测量并记录试管里水的温度, 再拿一只保温杯 (或在普通塑料杯外包裹一块干毛巾) , 在杯内装满碎冰, 并加入较多食盐以制造更低的温度, 然后把试管插入碎冰中, 用温度计观测试管里水温的变化。观察到试管里的水结冰时, 读出温度计的示数, 再用温度计测出试管外的温度。
这个实验, 主要是想让学生不仅观测到水在什么温度时结冰, 还想让学生认识到是温度的变化 (冰向周围放热, 温度降低) , 使水的状态发生了变化 (由液态的水结成了固态的冰) 。可在实际的教学中, 笔者发现这一实验存在以下几个问题:
1.这样的实验设计无法观测到水到底是在什么温度开始结冰的。因为试管里的水一般是在底部开始结冰的 (一般杯子底部保温的效果最好, 所以试管里的水会先在底部结冰) , 而试管底部却是在包有毛巾的杯子内, 这样学生是无法看见试管底部水结冰情况的, 当然也就无法准确知道水到底是在什么温度时开始结冰的。
2.实验操作很麻烦。在这个实验过程中, 学生不仅要用毛巾包住杯子外壁, 还得用手扶着试管和温度计, 还要时刻关注试管内水的变化和温度计的变化, 还要及时记录观测的实验结果, 这么繁琐的实验操作对于三年级的学生来说是很有难度。
3.实验很费时。本实验为了学生能看到水结成冰, 特意在试管里加入一半的纯净水以露在杯子上部。试管里的水加多了, 结冰的速度自然慢了。再加上用毛巾包住杯子外壁保温效果不是很好, 也影响了试管里的水的结冰速度, 导致整个实验很费时, 经常是一节课时间到了, 学生还是很难看到试管里的水结冰, 自然也就不会知道水到底是在什么温度开始结冰了。
为了解决以上实验存在的问题, 笔者自制了以下教具 (如下图) :
三、通过亲身经历提升教学效果
在教学《有生命的物体》这一章的动物部分时, 让学生课前准备捉一些蜗牛、蚂蚁、蚯蚓等动物, 上课时带到教室里进行仔细观察、比较, 既为学生深刻认识动物提供感性材料, 又诱发了学生从小研究科学的兴趣。通过对这些动物的学习研究, 认识到这些动物的作用和生态系统平衡的重要性, 自然而然地激发了学生珍爱动物的感情, 并自觉地将这种感情融入到自己的行动中去。
四、利用有利时机进行“实验”教学
小学科学实验的改进与创新探析 篇3
一、小学科学实验的教学现状
1、大部分学校和老师往往只重视理论,而忽视了实践。目前大多数学校铺普遍受到应试教育的影响,往往不重视实验教学。老师在课堂上采用的一般都是灌输法,不结合学生的实际情况一股脑的给学生传授理论知识。有时,有的学校甚至直接用其他科目来代替科学实验课,完全剥夺学生进行科学实验的权利,取而代之的却是老师让学生直接抄写一下数据完成实验报告即可。当然,学生也常常因为作业量大,需要背的理论知识更是一大堆,基于此,学生有时会用上实验课的时间用来做作业或者背知识点。随着多媒体的引进课堂,相当一部分老师仅仅让学生观看一下模拟实验,学生严重缺乏动手操作能力,严重制约了学生的科学素养的培养。
2、科学实验教学往往得不到有效普及。大部分农村学校在科学实验方面仍然还是一张白纸。由于缺少实验器材,根本没有办法上好实验科学课;另外,即使有实验器材,但由于老师的懒惰和不负责,使得实验没法顺利开展,更有些学校仅仅是为了应付上级的检查,实验器材只是个摆设。
3、师资力量不足。因为小学科学实验课刚开设不久,不少学校并没有设置相应的具有专业知识的老师,有的老师兼任好几门学科,他们只注重理论课,对科学实验课都是敷衍了事。即使有老师来上科学实验课,但是他们自己根本不懂应该如何上好这门课,往往以错误的方法来教导学生,甚至有时传授给学生错误的知识。
4、学校在实验材料上缺乏投资。学校一般不具有完整齐全的实验材料,这就造成老师还得自己去找相关材料,而有些材料又不是很好找到,所以老师都不愿意自己找材料,也就导致实验课无法进行。加之,实验课是实践活动课,课堂纪律得不到很好的控制,老师也就更不愿意去自找麻烦事,也就取消了科学实验课。
二、提高科学实验课的教学质量的切实可行措施
1、实验设计要调动学生的动手能力,让学生拥有跟多的自主机会。老师应该明确学生是主体,并在教学课程中,鼓励学生口、手、脑并用,亲身体验科学发展的过程。而且老师在提高学科学及运用科学能力的同时,也要让其适应学习和探索的需要。此外,老师要充分放手,给学生充分想象的空间,培养学生创新能力和思维能力,同时还要学生亲自设计实验,这样不仅使得学生深刻理解及消化知识,真正的把课本上的知识转变成自己的东西,也养成了学以致用的好习惯。
2、研究可行及合理的实验材料,保证学生能进行创造性的实验活动。一般取得适合学生使用的实验材料是比较困难的,但是要想取得实验的成功,材料是基础也是关键因素,精心准备设计的材料能使得实验事半功倍。学生上科学实验课,不仅要学习和掌握前人的科学成果,更重要的是自己亲身运用材料的过程,总结科学道理及其规律。此外,要充分利用生活资料来实现实验课的运行,诸如废旧的生活材料和玩具等,这样就可以使学生知觉很好的集中,激发认知的激情和欲望。
3、老师在实验过程中要适当给予学生足够的鼓励及评价,加强实验科学反馈工作。在实验教学过程中,老师要密切关注每个学生的个人素质,及时地发现他们身上的闪光点及缺点,并给予学生相应的正确的指导及评价,进而激发学生的学习兴趣、探索科学精神的欲望。科学实验的反馈工作直接反映了老师的教育情况,所以老师应搞好课堂氛围,使得课堂成为一个动态地过程。
此外,老师的评价不仅包括对学生掌握知识和技能的评价,还应该营造轻松和谐的课堂氛围,调动学生的思维活跃度,使得学生追求更高层次的探索。
4、注重培养学生的动手操作能力。小学生不仅缺乏理论知识,在实验方面更是一张白纸。所以在生活的诸多方面需要得到老师和家长的正确引导,尤其是在实验方面,学生急切需要老师的耐心指导。又因为学生的动手能力比较弱,特别是小学生,动手能力甚是不行。因此学校应该采取“扶放结合”的方法,并依据学生的实际情况,给予有效辅助,保证其顺利完成实验,并真正意义上掌握实验方法和技巧,培养动手操作能力。
总而言之,小学科学实验课是基础,必须给予高度重视。为了更好的培养学生的科学素养,学校要给予财力、物力及人力的大量支持,让科学课的教学更加有意义、有活力、有实效,使得每一位学生都能真正地从中获得知识,真正的感受生活。
光和影实验教学改进与创新 篇4
《光和影》实验改进与创新
教师:田小红
秦皇岛市昌黎县第二完全小学
《光和影》实验改进与创新
河北省秦皇岛市昌黎县第二完全小学 田小红
1、实验在本节课中所处的地位与作用
影子实验和阳光下物体的变化规律实验是教科版五年级上册第二单元第1课《光和影》、第2课《阳光下的影子》和第3课《光是怎样传播的》中的教学实验。通过这三课教学使学生通过实验观察光照物体的影子的变化情况、阳光下物体影子变化的规律和光是沿直线传播的。
光和影的实验在本单元教学中地位是举足轻重的地位,通过本课教学使学生逐步领会科学的本质,乐于探究,热爱科学,学会 用科学的思维方式解决自身学习、日常生活中遇到的问题。通过该实验的操作,让学生知道与周围常见事物有关的浅显的科学知识,并能应用于日常生活,逐 渐养成科学的行为习惯和生活习惯;了解科学探究的过程和方法,尝试应用于 科学探究活动,逐步学会科学地看问题、想问题;保持和发展对周围世界的好 奇心与求知欲,形成大胆想象、尊重证据、敢于创新的科学态度和爱科学的思想。
2、实验原型及不足之处:
实验原型操作起来比较麻烦,学生每次实验手电筒的位置和投影的位置掌控不好。此教具制作简单,实验方便直观,能准确测量出物体影子的变化数据、阳光下物体影子变化的实验和光的直线传播实验,一个教具多种用途,减少误差,不受天气和时间制约。
3、实验创新与改进之处:
(1)创新装置:
(2)创新材料:
手电筒一个、螺丝钉4个、长50cm宽30cm长方形底座一个,长30cm宽25cm的光屏一个,圆弧铝板一个,小长方体两个,打孔的木板三个
(3)创新装置使用说明:
实验过程
(一)《光和影》
(1)用固定在弧槽上的手电筒照射物体,沿着弧形改变对物体照射的角度和方向,画下每次物体的影长。
(2)用方座侧面的手电筒,照射物体,沿着平板木槽由远到近拉动物体,在对面立着的光屏上读取物体的影子的长度。
(3)把物体悬起,手电筒在圆弧的中间位置和方座的侧面照射物体,画下物体的投影。
实验过程
(二)《阳光下的影子》
1、用手电筒表示太阳,从东边方向打开矿灯,这时阳光下木棍影子最长太阳位置最低,影子和太阳方向相反。
2、沿着弧形匀速慢慢移动手电筒,阳光下木棍影子随之慢慢
变短,当手电筒移到正中间时,木棍影子最短,太阳位置最高,影子和太阳方向相反。
(3)继续沿弧形移动时影子由短慢慢变长,当手电筒移到西边时,阳光下木棍影子又最长,太阳位置又最短,影子和太阳方向相反。
实验过程
(三)《光是怎样传播的》
(1)用手电筒做光源,把三个孔的位置一样高的长方形木板放在装置画好的刻度上,然后打开光源,进行实验,在屏上会看到圆形光斑。
(2)根据实验要求挪动中间的长方形木板,这时在后边的屏上看不到圆形光斑,两个实验的对比让学生发现光是沿直线传播的。
4、实验效果
(1)效果明显、形象直观、操作简单。
科学实验改进与创新 篇5
【内容摘要】高中化学是理科重要的、综合性较强的一门学科,演示实验既是对课堂教学方式的转变,又是有效教学的出发点。演示实验作为直观的教学方式,是提升学生掌握化学知识的有效措施,对提升学生学习兴趣、主观能动性具有重要意义。但高中化学的实验机制及实验方法上存在较多影响机制,导致学生不能很好的理解实验目的。故本文则对新课程背景下如何对高中化学演示实验的改进及创新进行阐述。
【关键词】新课程 高中化学 演示实验 改进 创新
一、高中化学实验教学的基本现状
在高中的学习课程中,化学课程教学时间较为紧张,大多教师与家长的观念陈旧,仍以提高学生学习成绩为主。部分教师教学理念较为落后,为节省教学时间,简化甚至忽略实验,只在黑板上将相关的实验步骤及结论进行概括,通过灌输式教学或给予学生大量刷题来提高学生掌握化学知识的能力。为此,学生只能对其进行表面的学习,并不能深入化学的精髓,缺乏思维创新能力与实际操作能力。加上很多学校缺乏化学实验管理制度,在对实验器材资源进行整理时,易将实验器材丢失或损坏,满足不了实验需求,从而导致课堂实验难以顺利进行。
二、高中化学演示实验的改进与创新
1.改进实验操作,提高实验成功率
在钠在氯气中燃烧这一演示实验中,将1支大试管中塞入一个带干燥管的胶塞,将其用铁夹固定于铁架台上。同时在干燥管中垫入一层玻璃丝与石棉网,并放入少量的晶体高锰酸钾,将适量的浓盐水注入后立即塞紧胶塞,通过小片硬纸片将干燥管口盖住。教学内容中,高锰酸钾与盐酸反应生成氯气的方程为:2KMnO4+16HCI=2MnCI2+2KCI+ 5CI2+8H2O。而由于干燥管中投入吸干煤油的金属钠后,金属钠会发生剧烈燃烧,并产生大量的白烟,最后生成氯化钠固体。若在这时向干燥管中加入金属钠,钠就会在氯气中燃烧。这个演示实验不需要在试剂上事先使用广口瓶对氯气进行收集,同时还不需要将金属钠放入燃烧匙中,通过酒精灯的加热即可。对实验操作的简化,可有效提高实验的成功率。又如,在乙炔的可燃性演示实验中,是通过玻璃导管将乙炔气体进行导出,并对其进行验纯与点燃,并观察结果。通过这个实验可以让学生直观的观察到乙炔在燃烧时会产生大量的黑烟,探究并推测出烃中碳含量的多少,碳含量越高则说明燃烧越不充分。但在实验过程中,由于玻璃导管较细,在气体导出时气体导出量较少,在燃烧的观察中黑烟并不太明显。为此,学生难以深刻的理解实验现象。故可对该演示实验进行改进:将一块冰放置于石棉网上,在冰上加一小块的电石,将其点燃,待产生气体时让学生观察其现象。
2.增加学生参与度,提升演示实验的互动效率
在处理乙酸乙酯水解的演示实验中,通过气味的变化来说明酯的水解程度,这种演示方法不仅缺乏科学合理性与说服力,还降低学生参与实验的参与度。为此,在这项演示实验中可对其进行改进:可选取三只试管,并向试管内分别加入6ml的蒸馏水、6ml的稀NaOH 溶液及6ml的稀硫酸,将三只试管同时放入70℃至80℃的水溶中后学生便可明显的观察到第一只试管酯层没有发现明显的变化,而第二只试管的酯层消失速度很快,第三只试管的酯层消失时间较为缓慢。通过直观明了的演示实验,让学生参与其中,并可明显的观察实验的结果,对酯在不同环境下水解的速度有着进一步的了解及认知。
3.精心设置实验过程,加深知识的渗透程度
在进行NaHCO3的热稳定演示实验中,教师需要花费较长的时间才能完成这个实验,并且缺乏实验的层次性。而学生对两种钠盐的认知还未全面,在进行实验时,难免会出现观察结果不明确等情况。为此,可对该实验进行改进:选取两只大小不同的试管、一个单孔橡皮塞、一个双孔橡皮塞、两支长度不同的玻璃?Ч堋=?实验装置组合好后将适量的NaHCO3放入小试管中,并在大试管中放入一定比例的NaHCO3进行加热环节,学生便可直观的观察到放入NaHCO3的小试管中出现白色的浑浊物体。这样,学生才能更加明确Na2CO3、NaHCO3的热稳定性,加深对相关知识的渗透,并在实验中提高观察能力与分析能力。
4.创建教学情境,提高学生理解能力
在铝在氧气中的燃烧这一演示实验中,教材内容的演示步骤是先将铝箔在酒精灯上进行加热后,再置入装有氧气的气瓶中,观察铝在氧气只燃烧的现象。该实验步骤简单,但成功几率并不高,且最终的观察现象并不明显,导致学生不能完全理解实验的目的。为此可对其进行改进:在一张滤纸上涂上一层胶水,并在滤纸上均匀的散上铝粉,待晾干后剪取部分用酒精灯点燃,并快速将其放入装有氧气的集气瓶内。这样学生便可直观的观察到铝粉在氧气中剧烈燃烧的现象,并加深理解。
结语
总而言之,在高中化学演示实验中应根据教学内容对部分实验进行改进与创新,只有这样才能提高学生创新精神与学习兴趣,在对化学演示实验的观察中提高分析能力与理解能力,并掌握相关的知识,进而提升学习成绩与教学质量。
【参考文献】
固体热胀冷缩实验的创新改进 篇6
永州市零陵区徐家井小学 罗湘君
一、原有教材中的实验设计
湘少版小学科学三年级下册冷与热单元中《热胀冷缩》一课,从教材结构上看可分为三部分:第一部分指导学生通过自制“液体温度计”进行对比实验,认识液体有热胀冷缩的性质;第二部分指导学生设计实验验证空气是否也有热胀冷缩的性质;第三部分指导学生认识固体有热胀冷缩的性质。
教材的第三部分设计了实验,运用固体热胀冷缩实验装置,一个铁环和一个刚好能通过铁环的铜球,把铜球用酒精灯加热后,铜球受热体积膨胀,不能从铁环中通过;再把铜球放入冷水中,铜球受冷后体积收缩,又能够从铁环中通过。依此而得出结论:固体有热胀冷缩的性质。
二、原有实验的不足
在实际教学中,我们发现教材中设计的实验存在以下不足:
1、学生在加热铜球时,由于铜球是用金属链悬挂在手柄上,三年级学生年龄较小,拿着手柄不稳定,铜球的位置不固定,不能确保用酒精灯火焰的外焰加热,影响加热效果;
2、悬挂的铜球容易晃动、滚动,学生一不小心会造成烫伤,存在一定的危险性;
3、铜球体积较大,需要加热很长时间才能看到现象,学生易失去耐心,实验效率低;
4、实验中只能看到铜球热胀冷缩变化的结果,看不到热胀冷缩变化的全过程,缺乏直观形象度;
5、实验只通过“铜球受热膨胀受冷收缩”这一种物体一种现象,得出“固体有热胀冷缩的性质”这一普遍性的结论,缺乏说服力。
三、改进后的实验装置设计与制作
为此,我们对这部分的实验设计做了改进。通过反复试验,我们自制了一个固体热胀冷缩实验装置,可以显示出热胀冷缩变化的过程,视觉效果比较好。
我们把金属条的一端固定在支架上,使之受热后只能向一个方向伸展,推动指针偏转。由于金属条受热后,伸展的长度变化集中于一个方向,又由于指针的放大效果,所以可以显示出较大的偏转距离。当金属条受热后,长度逐渐发生变化,指针也随之发生偏转,受热膨胀变化的过程就通过指针所指示的刻度显示出来;移开热源,金属条的温度逐渐下降,指针的偏转角也逐渐变小,当金属条温度降到与实验起始温度相同时,指针回复到零刻度。
以上装置的具体制作材料与方法如下:
1、实验材料:我们可选用金属条和玻璃 棒实验。取直径为3mm左右,长度为200mm 的铜、铁、铝条各一根,在两端用钉尖扎出 小孔,便于固定;另取直径为8mm,长度为 200mm的玻璃棒一根,在两端粘上小块金属 片,同样在金属片上用钉尖扎出小孔以便固 定。
2、指针:取一根长度为150mm左右的细铝丝,把前端打磨成尖形,另一端用螺丝固定在支架上,使其能灵活转动成为指针。成形后,在固定螺丝上方的左侧粘贴一小段金属丝,作为限位装置。
3、支架:由木质的底座和两块竖立的金属薄片支架构成。左右两个支架的距离,根据金属条的长度决定,高度为160mm 左右。左边支架上,装置调距螺杆,可用于调节实验所用材料的长短,以使指针起始位置指向零刻度。另取一张白色卡纸,绘制好刻度,粘贴在右边支架上。
为使显示醒目,我们把指针漆成红色,刻度线用黑色绘制。
四、改进后实验装置的操作方法
我们来看看使用以上装置实际实验操作的过程:
我们先选用铜条进行实验。点燃酒精灯,加热铜条。铜条受热后迅速膨胀,因其左端已经固定,迫使它只能朝右端方向伸展,推动指针向右偏转。这样,我们就能清晰地看到铜条受热膨胀的变化过程。熄灭酒精灯,我们看到指针逐渐回转,如果要加快冷却速度,还可以用毛笔沾冷水刷上铜条上。当铜条的温度降到与环境温度一致时,指针就会回到原刻度位置。我们还可以用铝条、铁条重复以上实验,都可以看到相同的现象。
由于铜、铁、铝都是金属材料,为了能得出“固体有热胀冷缩的性质”这一结论,我们考虑再用一种非金属材料——玻璃来实验。我们把玻璃棒装在支架上,用酒精灯加热。先进行预热,以避免玻璃棒局部受热炸裂。过了一会儿,我们发现指针慢慢向右偏转了。由于玻璃传热慢,膨胀系数小于金属材料,所以我们看到指针偏转的速度较慢、幅度较小。熄灭酒精灯,静置一会儿,让玻璃棒自然冷却,指针又会慢慢地回复原位。
五、改进后实验装置的优点
运用以上装置实验与教材上的用铜球实验相比,具有以下优点:
1、稳定性更强,更安全。由于有支架固定金属条,不再需要学生手持,使加热更稳定、更安全;
2、实验时间缩短,效率提高。实验中,加热金属条的时间只需10秒左右,就可以清楚地看到指针向右偏转,熄灭酒精灯几秒钟后,指针就往回偏转。实验效率高,可视性强,学生兴趣浓厚,更有利于课堂组织教学;
3、实验现象更直观。通过指针逐渐偏转,学生可以清晰地看到金属条热胀冷缩变化的全过程,而不只是看到结果,更为形象直观;
4、可用多种材料实验,结论更具说服力。改进后的实验装置,可以更换实验材料,加热铜、铁、铝条或玻璃棒等,都可以看到热胀冷缩的现象。这样就可以采用归纳的方法得出结论“固体有热胀冷缩的性质”。
浅谈中职化学实验的创新与改进 篇7
一、当前中职化学实验教学存在的问题
(一) 教学模式陈旧, 学生缺少兴趣
当前中职化学实验教学依然延续着传统的模式:填鸭式。教师在实验前先对学生讲明实验原理、步骤和注意事项, 随后进行演示操作, 把实验的整个过程都展示给学生看, 要求学生“依葫芦画瓢”, 严格按照自己的标准来执行实验。在实验的过程中, 教师巡回指导学生, 掌控学生实验的整个过程, 随后通过学生总结的实验数据和报告, 进行评分。如此按部就班的实验过程, 既没有启发性, 又没有兴趣的切入点, 学生只是被动完成教师的要求, 甚至不做实验, 也能得出正确的结论。这样的实验教学, 就成为走过场, 可有可无。学生会逐渐失去对化学的兴趣。
(二) 没有针对中职生的学习特点制定特别的实验教学方法
中职生与普通高中生毕竟有区别, 他们的专业基础知识相对薄弱, 基本操作技能也差。化学实验教学却没有针对他们的特点调整, 如加强基础操作训练等。课堂上会出现教师反复讲解示范, 学生仍无法领悟, 不能独立完成实验, 操作不规范等现象。久而久之, 学生的自信心愈加降低, 陷入化学学习的恶性循环。
结合上文对中职生的学习基础和化学实验的特点分析, 如何改进和创新化学实验教学, 以发挥学生的主动性和积极性, 成为我们中职教育工作者所要思考的问题, 我认为在提出合理化建议之前, 应先考虑以下几个目标: (1) 中职学生应掌握哪些化学知识?这些知识又该达到怎样的程度? (2) 针对理论知识, 需要配合怎样的操作技能? (3) 学生在实验中的心理是怎样的?如何针对他们的心理, 进行启发和引导, 从而激发他们的兴趣, 培养他们的实验能力?
二、创新化学实验教学模式的几点举措
(一) 结合实际生活, 激发学生对化学实验的兴趣
教育家陶行知曾说:“生活即教育。”化学本是从生活中来, 涉及生活的方方面面。教师应当从与学生息息相关的生活常识入手, 激发学生对化学实验的好奇心, 培养兴趣和探究精神。
例如, 人人都要接触到衣物干洗, 但是很少有学生知道, 干洗的历史和化学原理是什么。于是我先拿来一杯清水, 一杯四氯乙烯, 然后将餐巾纸沾上油污, 分别放入清水和四氯乙烯中, 用玻璃棒搅动后, 再取出。学生发现, 放入清水中的餐巾纸已经皱成了一团, 而上面的油污并没有去除掉;而放入四氯乙烯中的餐巾纸展开依然平整, 上面的油污已经没有了。学生发出惊讶的叫声, 这是怎么回事呢?于是我先给他们讲了一个故事:一百多年前, 法国巴黎的一家油脂小工厂里, 一名身穿污染油垢的工人不慎将一桶煤油打翻在身上, 因工作忙碌他无暇更换衣服, 待到收工换衣时, 他诧异地发现, 衣服上的油污竟然不见了。由此, 他悟出一个道理, 原来, 化学溶剂是能够把衣服上的污垢去除的, 这就是现在所谓的衣物干洗法。后来科学家在化学溶剂的世界里筛选, 最终选中了四氯乙烯, 因为用它洗涤衣物, 不仅洗得干净, 而且洗后衣物柔软不变形、不褪色, 更不会损伤衣服, 且无异味, 因而四氯乙烯已成为世界上各国洗衣店公认的标准干洗剂。
正因为化学实验可以解答学生生活的各种问题, 使他们深深感受到化学的神奇与魅力, 从而不仅爱上化学实验, 更会主动地去发现和探究生活, 这就是化学能力的培养。
(二) 教师应大胆革新教育观念和教学内容
中职化学教学应当是以学生发展为中心的现代教学论, 而非单一地让学生传承前人的理论知识, 因此, 中职化学教师必须革新观念, 明确自己的教学过程是动态的发展过程, 不仅要促进学生的认知, 更要促进学生自身能力、心智与情感的全面协调发展。
同时, 传统的化学实验依附于书本, 与时代和生活的结合都不够, 很多内容用现在的眼光看来, 已经陈旧落后, 教师应大胆删改和调整教学内容, 使之不断推陈出新, 和生产生活实际相结合。同时, 根据中职学生学习能力与成绩的高低, 根据教学目标, 按照重点与非重点, 打破原有固定的化学实验模式, 将之细分成基础型、提高型和创新型三大板块, 以适应不同的学生和教学侧重点。这才体现了“以学生为本”的教学精神。
(三) 改革实验教学方法
当前的中职化学实验通常是以教师为中心, 突出的是教师的作用, 学生只是机械被动地重复教师的实验步骤, 他们的主观能动性和创造性都没有体现, 甚至连基本的动手能力都被束缚。因此, 教师应当改革传统的实验教学方法。
首先在实验之前, 不要直接把实验的目的告诉学生, 不妨卖个关子, 先从与生活息息相关的问题入手, 例如, 霓虹灯为什么有不同的色彩?给学生以思考的时间, 他们会主动去弄明白实验的原理与方法, 同时迫切想知道实验的结果到底是什么。然后教师请他们自己把实验的用具、步骤和过程, 通过书本的学习和自己的思考, 列在纸上, 这样学生对整个实验过程不再懵懂, 自然胸有成竹。教师还可以请学生自己动手设计实验, 来验证自己的结论。整个实验过程, 学生在教师的指导下进行, 他们可以主动地去分析解决问题, 自主获取知识。比如, 他们将玻璃管弯曲制成所需要的文字或花纹图案后, 再装上电极, 并把玻璃管内的空气抽干净, 放进氖气, 就成了红色的霓虹灯了。实验结束后, 教师可以就实验的过程进行点评打分, 并进一步启发学生思考, 如果还想要其他颜色的霓虹灯, 又该怎么办呢?原来可以请绿色、黄色、蓝色和白色的荧光粉来帮忙。例如, 在涂了蓝色的荧光粉的灯管中, 放入了氩气和水银, 就成了鲜蓝色的霓虹灯了。学生会有发散性的思维, 巩固了他们的书本知识, 同时又增加了新的认识。
(四) 消除安全隐患, 真正解除学生对化学实验的恐惧
化学实验的药品制剂种类繁多, 其中有许多易燃、易爆、有毒和强腐蚀性的试剂。加上在实验的过程中, 稍不留神, 一些玻璃仪器就容易破碎, 引发伤害, 不但学生有心理上的恐惧, 就连教师也容易紧张, 因此传统的化学实验教学, 相对保守, 宁可学生学得比较“死”, 也要将他们牢牢纳入教师的掌控之中。其实大可不必如此恐慌, 只需要学生掌握基本的化学知识, 并严格执行。例如, 针对易燃的化学品, 只要积极避免燃烧的三个条件, 便可将危险化于无形;同样, 易爆的化学品, 只要避免爆炸极限, 也是安全的;面对易腐蚀的化学品, 装备好防范的保护用品, 完全可以避免伤害。教师通过这些安全知识的普及, 能够消除学生的心理恐惧, 从而使他们大胆快乐地实验。
(五) 学生与教师共同参与实验教学评价
传统的实验评价由教师决定, 但面对这么多学生, 教师没有时间也不可能全方位对每一个学生进行客观有效而公正的评价。如果让学生也参与评价, 不仅使评价更真实、全面、有效, 还能够分担教师的压力。学生之间相互激励, 相互关心, 增加了学生的观察力, 责任心, 增进了师生间的沟通与认识。
俗话说“教无定法”, 今天的中职化学实验教学模式的创新, 首先以学生为本, 其次来源于实际教学中教师根据各种无法预期的教学状况, 灵活而大胆地修正自己的教学方法, 从而达到“教学相长”, 真正把学生培养成适应社会需要的实用型人才。
参考文献
[1]李长红.中专生学习能力现状分析及培养对策探讨[J].辽宁科技学院学报, 2009 (10) .
[2]袁孝凤.化学课堂教学技能训练[M].上海:华东师范大学出版社, 2008.
化学实验改进与创新的视角 篇8
关键词:化学实验;改进与创新;视角
文章编号:1008-0546(2010)05-0071-02
中图分类号:G633.8
文献标识码:B
doi:10.3969/j.iasn.1008-0546.2010.05.028
以实验为基础是化学学科的重要特征之一。化学实验对全面提高学生的科学素养有着极为重要的作用。高中化学新课程标准提出化学教学要“突出化学学科特征,更好地发挥实验的教育功能”。新课程实施以来。化学教师对实验改进与创新的脚步更快。与化学教学相关的期刊中,涉及化学实验的文献资源非常丰富,以《化学教育》为例,2003-2009年期间“实验教学与教具研制”的368篇论文,对实验方案和装置改进进行研究的有302篇。占总数的80%以上。笔者以为对化学实验改进与创新有以下几个视角。
一、注重趣味化
现代学习理论告诉我们:认知兴趣是学习动机中最现实、最活跃的成分。化学实验之所以能激发、调动学生的学习积极性。其主要原因就是化学实验能给学生展现诸如颜色变化、气体产生、燃烧等生动、新奇的化学现象,可以引起学生的直接兴趣。过去我们在强调化学学科知识的科学性和严谨性时。往往把实验设计得非常“严肃”、“规范”,实验装置必须选用标准的化学仪器,实验药品必须用指定的化学试剂……这种种约束导致过去的化学实验显得过于严谨。如果将教材中某些传统的教学实验设计成趣味实验(以生动、鲜明、新奇的实验现象来引发学生兴趣的一类实验,对于激发和保持学生学习化学的兴趣,拉近学生与化学的距离,具有重要的意义。
江苏省特级教师张援教授用一朵紫色和另一朵红色的百合花(称为双色百合花)做氯气漂白实验,增强了实验的观赏性。这种常在“魔术”中见到的现象。通过教师演示或者学生亲自动手操作,以化学实验的形式展现在学生面前。可以保持并提高学生做化学实验的积极性,促进学生在“做实验中”学化学。
二、注重生活化
化学是一门实践性和应用性很强的科学,化学知识广泛深刻的渗透进个人、社会生活的各个方面。因此。新课程标准要求“注重从学生已有的经验出发。让他们在熟悉的生活情景中学化学”。帮助学生“从科学、技术和社会相互联系的视角认识化学”,尤其是将化学实验与生活实际相结合,在“化学中的生活”和“生活中的化学”的密切联系中。让学生发现化学知识在生活中的存在,加深学生对化学的认识和理解。
在《化学教学》2005年第7-8期发表的“市售果汁饮料中柠檬酸和维生素c的定量测定”就充分体现了化学实验的生活化。实验选用生活中常见的几种饮料作为实验药品,以已有的化学基础知识为指导,设计实验方案。测定各种果汁中柠檬酸和维生素C的含量。通过实验,学生不仅能够了解到每种果汁的营养价值,辨别每种果汁包装上含量说明的真伪:还能在做实验的过程中体验科学探究的乐趣,发现化学知识在日常生活中的价值。
三、注重探究化
实验是一种探究性活动,积极开展以实验为基础的教学活动对探究教学的实施具有重要意义。它不仅有助于学生充分发挥做实验的主观能动性,而且有助于落实培养学生科学素养的教学目标。化学实验的探究化,是克服注入式教学弊端、有效开展生动活泼的化学实验的一种重要理念。因此,现在对教材实验改进的趋势之一就是对现有实验进行探究化的改进与创新。
比如在苏教版(必修1)中,“铝的钝化”是在“观察与思考”栏目中出现的,该实验是一个侧重于学生观察的演示实验。而在高中化学教学参考书(必修1)中将其改成以学生探究为主对照实验:取两块大小相同(2cmx3cm)且已经除去表面氧化膜的铝片,一块铝片用浓硝酸或浓硫酸处理,一块未经浓硝酸或浓硫酸处理,再把这两块铝片同时浸入到硫酸铜溶液中,观察现象。通过对比,探究两块铝片表面的不同,可以帮助学生更好的理解金属的钝化现象。
四、注重绿色化
新课程标准要求学生。“形成绿色化学的观念,强化实验安全意识”。绿色化学的着眼点是使污染消灭在生产的源头,使整个生产过程和生产工艺对环境不产生危害,即从根本上消除污染。因此,在化学实验教学中要渗透绿色化学的思想,提高学生的环境保护意识。采用污染小、原子利用率高的实验,同时也要加强废旧试剂和物品的回收利用。
上世纪八十年代兴起的微型化实验就很好的体现了绿色化学的理念。它在保证实验效果的前提下,对实验进行重新设计与改进。不但对环境少污染甚至无污染,还可以节省费用、操作安全、节省实验时间。也便于学生每人一套实验仪器,亲自动手做实验。
“铜与浓硝酸反应的绿色微型化设计”是一个经过改进与创新的绿色微型化实验。该实验从绿色化学的理念出发,选用废弃的空塑料眼药瓶作为反应容器,并用活性炭吸附产生的二氧化氮气体。将实验微型化。并妥善处理了实验尾气。实验不仅节约了成本,而且降低甚至消灭了污染,操作简单。非常适合学生自己操作,对学生化学探究能力的提高具有促进意义。
五、注重可视化
仪器分析实验课程改进与实践论文 篇9
摘要:仪器分析实验是仪器分析课程中非常重要的实践教学环节,有其突出的特点。如何提高仪器分析实验教学效果,对学生学好仪器分析至关重要。本文主要从仪器分析实验课程的基本问题及在教学中存在的问题着手,对现有的仪器分析实验课程进行改进与实践。
关键词:仪器分析;改进;实践
本文主要是在原有的仪器分析实验实验基础上,从仪器分析实验课程的基本问题及在教学中存在的问题着手,对现有的仪器分析实验课程进行改进,提高仪器分析实验课程的教学效果,加强素质教育,推动创新人才的培养。
一、仪器分析实验课程存在的问题
1、实验课和理论课不同步
仪器分析实验所用仪器比较昂贵,且同类仪器比较少,不可能像其它基础实验那样,一人一组进行实验,也不可能同一个老师同时上几个实验。因此仪器分析实验通常采用循环模式进行,即几个老师分别带不同的实验,这样就存在着问题:同一个实验时间段,不同学生所用的实验仪器不同,实验内容不同,有的实验内容比理论课超前,特别是前几周,大多数实验都比理论课超前,对做这些实验的学生来说,没有理论基础,听起来比较费劲。
2、仪器设备资源短缺
仪器分析实验所用仪器通常价格都比较昂贵,同类仪器的台数较少,而且实验安排学时数偏少,有些仪器操作复杂,学生既无独立操作的可能性,又无重复实验的机会,学生自主动手能力培养的问题难以解决。而且在实验过程中学生一般8-10人一组,每人动手的机会不多,且有依赖感,因此大多数学生都是走马观花,很难达到预期的教学效果。
3、课前预习工作不充分
仪器分析实验课主要是是以理论为基础的,这就要求学生在上实验课之前,进行全面的预习。从实验的原理、步骤、试剂及仪器操作方法,到实验数据的处理,每一环节都要有全面的了解,只有这样学生才能对所学理论知识进行巩固和提高。但在实际的实验课程中,由于实验仪器均为精密及贵重仪器,很多学生之前对这些仪器不但没有见过,有的甚至没有听说过,对仪器都很陌生。即使进行了实验教材的预习,但对具有复杂结构、原理及操作方法的仪器仍是无从下手。
4、教学模式单一
实验课大多采取教师讲解并演示,部分实验是教师讲解,学生可以操作的模式,而教师担心学生在实际操作过程中碰到较多的疑难问题,尽可能把实验过程讲得详细,同时受仪器数量及课时限制,实验多个环节必须由教师提前做好准备,学生只能被动地去听课。在学生课操作的实验中,也是多人一组,易造成每组个别动手能力较强的学生主动操作,多数学生未具体实施操作过程。这样的实验课程,学生对其所学的有关知识并未能真正掌握,其结果是学生在实验过程中缺少思考、提问、讨论。这样会抑制学生的思维积极性,最终使学生对实验不感兴趣。
5、对实验课程不重视
长期以来仪器分析实验课程作为理论课的辅助课程,学生对其重视程度不够,学生有时处于一种应付状态。由于实验内容基本都已得到验证,学生在机械的实践实验步骤过程中,依赖性强、缺乏主导性、综合性和设计性。
6、实验教材与科技发展脱节且通容性不强
仪器分析实验教材选用是否合适,尤为重要。教材的出版要比新技术和新仪器的出现延迟,教材内容相对滞后,不太适应现代分析化学的要求。目前出版的.仪器分析实验教材大多数内容是按旧仪器的工作状态编写的,与现代新仪器的全自动化操作相差甚远。此外,由于不同院校拥有的仪器设备的厂家、型号参差不齐,实验条件自然也就有所不同,其操作差别也是很大的。即使有个别仪器分析实验教材的内容较新,但仪器不同也同样不能使用,因此没有通用的实验教材。
7、实验报告中存在问题无法及时认识和改正
一般情况下,仪器分析实验都是第一次做实验,第二次实验时交第一次实验的实验报告,教师批改完后第三次实验时发下去,这样学生看到老师的批改至少已经是两周以后了,实验报告的相关信息反馈给学生滞后,导致学生在下次实验中犯同样的错误,或者因为实验所使用的仪器不一样,上课内容不一样,实验报告上所反馈的问题并不一定适合后面的实验,有些学生直接把实验报告放在一边,或者没有细看实验报告中反馈的信息。
二、仪器分析实验课程改进与实践
1、实验前预习与现场预习相结合
实验前进行预习,可以使学生在老师讲解实验时做到心中有数,了解实验的全过程,对所用的仪器有一个基本的了解。为了提高实验预习质量,可以采取实验前预习与现场预习相结合的方法,可以让学生在实验前到实验室面对着仪器,近距离接触仪器设备,就实验的具体内容进行预习,这样学生就能对仪器的原理构造及操作步骤有直观认识,建立了感性认识,做起实验才会得心应手。
2、仪器分析实验教学内容改革
传统的仪器分析实验所设立的实验项目基本为验证性实验,理论上虽然比较成熟,但实验内容和实际应用实验例子上比较陈旧,与现代实际应用脱节,不能体现技术的发展,不能达到提高学生创新能力的目的。
我们要根据现有的仪器设备及现代分析技术的发展,科学合理地适当减少一些陈旧的实验,减少验证型实验,适当增加新技术新方法的实验内容,增加一些综合型实验、设计型实验、研究型实验以及创新型实验内容,强调应用性和体验性,尽量结合实际,选择应用性强、试样易获得、与人们生活紧密联系的实验内容,提高学生的学习积极性和解决实验的能力,如石墨炉原子吸收分光光度法测定人指甲中铜的含量,高效液相色谱法测定奶粉中三聚氰胺的含量,气相色谱法测定白酒中乙酸乙酯的含量;化妆品中铅的测定、中草药提取液有效成分的测定、水样中砷和汞等重金属的测定、蔬菜中有机磷农药的测定等等,学生可按自己的兴趣选择实验课题,查阅文献资料,咨询老师,设计出一套完整的实验方案,其中包括样品采集、样品处理、仪器设备、实验报告等。这样可以使学生创新设计能力、科研能力大大提高,分析问题和解决问题的能力得到了锻炼,加强了学生文献资料阅读总结的能力,为以后的毕业设计和工作打好了坚实的基础。
3、合理安排实验教程,运用现代教育技术先进的教学手段
可以采取先易后难、先简后繁的程序,让学生对实验逐步适应和提高,从基础实验、开放实验到研究型实验,逐步深入,使学生不断积累新知识、运用新知识,由质变达到量变,成为真正的实用型、创新型人才。另外安排实验教程时,注意理论课与实验课同步进行,这样有利于学生对实验内容的接受,得到学生的认可,也有利于老师实验教学的顺利进行。
在正式接触仪器,真正做实验前,可以进行1-2节的多媒体教学课,运用现代教育技术先进的教学手段,如CAI辅助教学、多媒体教学等,以图像、动画、声音等形式,或者把学生以往没有接触过的各种大型分析仪器的结构及实验操作过程完整拍摄下来,以录像的形式通过屏幕展示给学生,更加直观、更加生动地展现了实验仪器内部结构、仪器原理和仪器操作,充分刺激学生的感官,使学生对仪器的结构和使用有所了解,得到初步的感性认识。这样不仅能丰富教学手段,提高学生学习兴趣,而且能使枯燥的化学和仪器知识变得活泼,抽象的理论知识变得容易理解,这样的教学手段能激发学生的学习兴趣,充分调动学生的主动性和积极性,同时改变原来单调、枯燥的实验课,使教学形式和实验内容丰富多彩,学生不仅愿意动手操作,而且实验技能得到很大提高。
4、改变教学模式
可以采用“以问题为先导”的教学模式,实验教师设计相应的问题,逐一提出,学生讨论式的回答,然后教师总结,纠正错误,肯定准确的,最后进行操作示范。通过提问-讨论-总结-示范的教学模式可以一步步地引导学生对原理、仪器构造、操作步骤等每一个过程有更深刻的理解和认识。学生开动脑筋,进行热烈的讨论,将课本上所学的理论知识和实验紧密联系起来,进一步提高了分析问题和解决问题的能力。
5、开放实验教学
动手机会少是学生基本操作技能比较差的主要原因。通过开放实验教学,在课外时间有计划开放实验室,为学生开展创新型实验提供了坚实的基础,为毕业论文设计做好了准备。允许学生在课余时间在老师的带领下进入实验室,在老师指导下进行部分仪器的操作。允许学生在完成基本实验内容的基础上自选实验,实验项目可以由教师提供,也可以是学生通过查资料获得,并安排实验教师轮流值守,随堂进行指导,这样就可以充分发挥学生自己的创新设计能力,得到更好的收获。
6、改革考核体系,培养学生科研意识
在实验教学过程中培养学生的科研意识十分必要,会影响学生以后的科研能力及其兴趣。传统的实验报告仅仅要求学生对实验结果进行简单归纳、分析,有必要改革考核体系。可以通过几个方面全方位考查学生的实验情况,逐项打分,直接给出平时实验成绩。包括上实验课前的预习报告、实验操作现象观察、实验操作、仪器的使用、实验课课堂提问、课后总结实验报告等。也可以要求学生按科研小论文的形式完成实验报告,格式包括标题、摘要、关键词、正文(前言、资料、方法、结果、讨论、参考文献)等,评价实验报告时要从格式、内容、实验结果、归纳分析等去审查,结果要求如实反映实验结果。得不到预期结果的不可随意改动实验数据,讨论时应分析实验失败的原因。这样学生不仅会掌握论文书写格式,而且能知道科学研究必须以科学实验为依据,要有严谨、求实、客观的态度。
7、选用合适的实验教材
可以在原有的仪器分析实验教材基础上,结合现代仪器分析技术的发展,并结合已有仪器设备的实际情况以及一些热点问题,组织教师编写出一套新的仪器分析实验较教材或讲义。这样可以运用已有的仪器设备有针对性的去学习仪器分析实验课程。但随着新方法、新仪器的引入,必须要在再版教材或讲义中加以补充更新,以便相互吻合,更好地提高实验教学效果。
仪器分析实验的过程,不仅是对原有的基础理论知识学习加以检验、巩固和提高的过程,同时也是理论联系实际的过程。随着科学技术的迅猛发展,应用领域的需求,对高等院校仪器分析实验课程的要求会越来越高。仪器分析实验课程的改进与实践,不仅培养学生系统理论基础和实验技能的提高,而且更重要培养学生的创新能力和科学素养。只有在教学实践中不断积累经验,大胆创新,充分调动学生的积极性和主动性,提高教学质量,才能达到教学改革的目的,这是一个长期的工作,需要不断的去摸索教学的方法和方式。
参考文献:
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科学实验改进与创新 篇10
空间编码是GIS与全球空间数据组织与共享的.重要基础.针对QuaPA编码方法进行三维与全球空间编码时存在数据冗余和象限二义性问题,采用双Morton编码和象限标识后置方式进行改进,提出QuaPA+方法.介绍QuaPA+编码步骤及其反演原理,并以中国及邻区地表及地下10 km、20 km以浅的三维球壳空间网格划分为例,分别进行了球壳网格的QuaPA和QuaPA+编码实验.实验表明,QuaPA+编码解决了象限二义性问题,缩短了编码长度,节省了存储空间.
作 者:吴立新 殷倩 蔡振锋 车德福 WU Li-xin YIN Qian CAI Zhen-feng CHE De-fu 作者单位:吴立新,WU Li-xin(东北大学3S与数字矿山研究所,辽宁,沈阳,110004;中国矿业大学3S与沉陷工程研究所,北京,100083)
殷倩,蔡振锋,YIN Qian,CAI Zhen-feng(中国矿业大学3S与沉陷工程研究所,北京,100083)
车德福,CHE De-fu(东北大学3S与数字矿山研究所,辽宁,沈阳,110004)
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