科学实验室(通用12篇)
科学实验室 篇1
北京市第三十五中学是国家级教育改革项目“拔尖创新人才培养模式探索”试点校, 全国科协第一批中学生“英才计划”实验校, 第一批北京市中小学科技教育示范校。学校致力于培养具有科学精神和探究意识的创新人才, 为了探索多种培养模式, 形成各类创新人才不断涌现的局面, 北京第三十五中学创造性建设了9 个高端探索实验室。在此, 进行简要介绍。
一、实验室创新之处
与中国科学院及高校合作——制度的创新;科技融合——课程的创新;个性化培养——人才培养模式的创新。我们的实验室是对融合、实践与开放的创造性组合。
二、实验室功能定位
1. 中学与高校合作培养探索人才培养模式的实践平台
(1) 北京航空航天大学——风洞实验室、航空实验室、航天实验室。
(2) 中国科学院——纳米实验室、智能实验室、大数据与科学计算实验室、信息化生命科学实验室、空间信息实验室、天文大数据实验室。
2. 跨学段、跨学校、跨区域的青少年科技创新人才培养平台
(1) 面向我校具有科学潜质、有兴趣、学有余力的学生。
(2) 作为“翱翔计划”学员的实践基地和交流平台。
(3) 面向北京市初中生的开放性实践课程。
(4) 面向学校其余感兴趣群体预约开放。
3. 开放性线上课程的研发平台
(1) 开发线上课程, 实现实验室远程开放。
(2) 面向北京市、全国、全世界有兴趣的学生、教师开发。
三、各实验室建设情况介绍
1. 航空实验室
实验室拥有模拟飞行器、激光切割雕刻机、3D打印机等设备, 学生可以模拟体验民用通航飞机和军用舰载机、制作航模, 也可对航模设计方案进行气动分析。
2. 风洞实验室
实验室拥有5 ~ 55 (m/s) 低速风洞、专业计算流体力学软件, 学生可设计并制作航模与风洞吹风模型, 进行简单的风洞实验。
3. 航天实验室
实验室拥有天宫号与神舟号交会对接实验平台、微小卫星实验平台以及业余无线电地面站实验平台。主要功能有:教学演示、操作与体验以及航天科技小课题的研究。
4. 空间信息技术实验室
空间信息技术实验室拥有基于虚拟现实设备及空间信息系统的综合集成实验平台, 让学生参与虚拟二维校园地图制作、虚拟三维校园建模、人群定位数据获取、卫星遥感数据获取与应用以及相关地理知识学习。
5. 纳米与化学可视化实验室
实验室拥有3 个研究平台:谱分析平台、显微检测平台和材料制备平台;可以在该实验室完成纳米材料的制备、表征及应用研究。
6. 智能科学与技术实验室
智能实验室拥有智能机器人、智能交通、无线传感网络和新一代人机交互技术4 个平台。实验室的建设充分体现了自主、探索、实践和开放的理念。
7. 信息化生命科学实验室
实验室全面引进网络信息化与生命科学探究相结合的理念, 实现学生与中科院专家进行实时联络沟通, 高端、完备的实验设备为广大青少年开展自主探究性实验、研究性学习提供良好的设备条件, 有利于更好地培养学生的创新精神和实践能力。
8. 大数据与科学计算实验室
大数据与科学计算实验室以高端服务、数据支持为主要功能。
(1) 为九个高端实验室的数据处理提供服务。
(2) 培养有天赋的数学英才。
(3) 开发大学先修课程, 协助公司, 实现9 个高端实验室“线下课程”到“线上课程”的转化。
(4) 建设实验室课程网络管理系统。
9. 天文大数据实验室
实验室配置具有多核CPU的图形工作站, 通过网络与国家天文台大数据库链接, 同步获得最新的望远镜观测数据, 可实现天文大数据的分析和处理能力。
四、结束语
我们寄希望于通过这些融合、开放的实践探究型的实验室, 能够在中学和大学之间, 架设一座桥梁, 搭设一只不断延长的阶梯, 让中学生借助它们, 进入自己志向心仪的大学和专业, 为未来的发展、创业、成才奠基。
科学实验室 篇2
知识点:
1.科学要研究各种,并寻找它们产生、发展的和。每一个小小的现象都有可能引发科学的发现。牛顿好奇于苹果落地而发现了;瓦特好奇于水沸腾后顶起壶盖而改进了。奥斯特在整理器材时,偶然发现电流使磁针发生偏转的现象,发现了。
2.科学研究是从开始的。
3.科学发展过程中,人们在解决问题时,也会出现新的问题。4.科学是无止境的,我们要不断探索发现问题,解决问题。
5.科学技术在推进人类文明进步的同时,也会给人类社会和自然环境带来。
第二节走进科学实验室
知识点:
1、科学研究以实验为基础的
2、实验器材 a.温度计:测量 b.电压表:测量 c.电流表:测量 d.试管:盛放少量和
用作少量物质的反应容器 e.试管夹:夹取试管
f.试管架:放试管和试管夹 g.秒表:测量
h.放大镜:放大物体的影像,便于
i.烧杯:盛放溶液,用作反应容器 j.天平:测量
k.酒精灯:用来
l.显微镜:用来放大,便于 观察
3、实验室的安全
(1)实验室安全守则:
第1页(共1页)
1.听从老师的指示,未经老师的允许不能擅自进入实验室。
2.察看实验室灭火器、防护用品急救箱等应急情况处理器材的位置,并牢记在心。3.不能用湿手接插实验室电源,不能用小刀、螺丝刀等物品插入电源插孔,以免发生触电事故。
4.没有老师的指令不得试嗅或直接接触任何化学试剂。
5.没有老师允许不得随意改变实验程序或所用的试剂等实验材料,以免发生意外。6.打翻化学试剂或器皿时需立即处理,并及时向老师或实验室管理员汇报。7.任何物品在使用前先看说明书或产品指示语,挥发性、腐蚀性、有毒溶剂应在排风柜子下提取,用完后即封住容器。
8.如果发生烫伤、烧伤、化学试剂灼伤皮肤或眼睛时,应及时用正确方法处理。实验过程中尤其要注意保护好自己眼睛。
9.不能将固体垃圾或有害有毒溶剂直接倒入水槽,以免造成管道堵塞或环境污染。实验完毕要整理要洗手。
(2)、.下列标签贴在某些实验物品上,你知道是什么含义吗?
3、常见的实验操作
(1)胶头滴管的使用
(2)酒精灯的使用
第2页(共2页)
思考:外焰,内焰,烟芯哪个温度最高?
4、药品的取用
(1)固体药品:粉末状或小颗粒状药品:用取用;块状药品:用取用。
(2)液体药品:少量液体用吸取;一定量液体用量取。
(3)试管加热:用酒精灯部分进行加热。加热时,容器外壁不能有水,底部不能与灯芯接触。烧得很热的容器,不能立即用冷水冲洗或直接放在冷桌上以防止骤冷炸裂。
课堂练习第一节
一、选择题
1.科学探究的第一步是
()A.根据已知,提出假设
B.详细观察,提出问题 C.针对假设,设计实验
D.完成实验,分析结论
2.小明很喜欢《科学》课程,在走进科学大门的过程中,下列认识和做法不正确的是()A.从探究身边的问题着手 B.收集资料,发现规律 C.书本上的知识肯定是对的 D.写论文报告,资源共享
3.在进行科学探究时,如果实验结果与假设不符合,正确的处理方法是()A.修改结果,使其与假设相符 B.修改假设,重新做实验 C.修改实验过程,使其与假设相符
第3页(共3页)
D.依据实验结果下结论
4.科学就在我们身边,你认为学习科学的基本方法是()A.多做实验
B.仔细观察、积极实验、认真思考 C.认真听老师讲课
D.凭感觉对身边的事物仔细观察并做出正确判断 第二节
1.在用酒精灯加热时,不能将玻璃仪器与灯芯接触,其原因是()
A.灯芯温度太高会使玻璃熔化破裂
B.灯芯温度低,会使玻璃受热不均而破裂 C.酒精灯会熄灭
D.造成酒精大量挥发浪费
2.实验室里,盛放配制好的食盐水的仪器是()
A.烧杯
B.广口瓶
C.试管
D.细口瓶
3.要把试剂瓶里的食盐放进试管,正确的方法是()
A.用镊子夹取送入试管
B.直接向试管中倾倒
C.先倒在手上,然后再塞进试管
D.用药匙或纸槽将食盐放进试管 4.下列实验操作错误的是()
A.洗涤玻璃仪器一定要连洗几次,直到干净
B.加热试管中的冷水,可以不预热直接对准试管底部加热
C.滴瓶上的滴管是不能用来吸取其他试剂的D.熄灭酒精灯,只能用灯帽盖灭
5.用剩的药品应()
A.放回原瓶 B.带出实验室 C.放到指定容器内 D.抛弃
10.下列化学仪器,相信你已多次使用过,请按下列要求把仪器填在横线上:a. 量筒,b. 玻璃棒,c.药匙,d. 托盘天平,e. 胶头滴管,f.试管(填序号)
(1)称量固体药品的是_______________;(2)取用固体药品的是_______________;(3)量取液体体积的是_______________;(4)可用于搅拌液体的是_______________;(5)用于吸取和滴加少量液体的是_______________;(6)少量溶液相互反应时,需要用_____________。11.猜谜语:各打一实验仪器或实验操作。
(1)一对兄弟,两边站起,不高不低,公平合理。()
(3)笔直小红河,风吹不起波,冷热起变化,液面自涨落。()(4)斟字写成甚(一路洒落十升粮)。()
12.许多科学发现和重大发明都是从实验室得来的,由此说明实验室的作用是()
A.科学探究的基础 B.重大发明的基地 C.科学发现的起源地 D.提供观察物理现象的基地 13.在实验室中,小明要测量一水杯的体积和质量,他要用到的测量仪器为()
第4页(共4页)
A.刻度尺、秒表 B.千分尺、天平C.量筒、天平D.量筒、弹簧测力计
14.学校实验室的仪器中,用来加热的是______,取用少量固体药品的是______,滴加少量液体的是_______,用作少量物体反应的容器的是______,常用来搅拌的是______。
15.请把下列相关内容用短线连接起来:
① 刚加热后的试管直接放在实验台上
a .在火焰上方来回移动试管 ② 加热时玻璃容器外壁有水
b .液体喷出伤人
③ 加热时玻璃容器离灯芯太远
c .来回移动酒精灯 ④ 给不固定的试管加热
d.玻璃容器破裂 ⑤ 给已固定的试管加热
e.烫坏实验台 ⑥ 加热试管中的液体时,管口对着自己或别人
f .影响加热效果 16.下列实验操作中正确的是()
A.可以用手拿药品
B.固体氢氧化钠放在纸上,在天平上称量
C.取完药品后,应盖好试剂瓶塞,标签向外放回原处
D.给试管中液体加热,试管中液体一般不超过试管容积的1/2 17.下列使用酒精灯的操作中,正确的是()
A.使用酒精灯前,应先把酒精添满 B.点燃酒精灯时用火柴点燃 C.用酒精灯内焰加热
D.熄灭酒精灯时,用嘴吹灭
18.做完实验后,对于用过的废酸,你认为正确的处理方法是()
A.拿出实验室
B.留在实验台上,准备下次实验用 C.倒入废液缸中 D.放回原试剂瓶
19.下列化学实验的操作不正确的是()
A.给烧杯加热时,要垫上石棉网
B.给试管里的液体加热,液体体积不超过试管容积的1/3
C.用托盘天平称量易潮解的药品时,药品应该放在玻璃器皿里称量 D.实验中剩余的药品都要放回原试剂瓶
课后练习
一、选择题 .下列仪器与用途不对应的一组是()
A .试管 ― 测量液体体积 B .体温计 ― 测量人体的温度
C .酒精灯 ― 加热 D .天平― 测物体的质量
第5页(共5页).实验室内有一些危险品存放于特别指定的地点,危险品的容器外有相应的警告标志。图中警告标志表示有毒的是()
A
B
C
D 3 .科学实验常要用到一些测量工具,以获得所需的各种数据。下列工具中不能进行测量的是()
A .试管 B .天平C .温度计 D .电流表 .规范的实验操作是实验取得成功的关键,下列行为没有违背实验规则的是()A .在实验室吃零食
B .把实验后的剩余药品带出实验室
C .把反应后的药品倒人老师指定的废液缸中
D .将固体垃圾或者有毒有害溶液直接倒人水槽 5.下列对实验意外事故的处理,错误的是()
A .若不慎将燃着的酒精灯碰倒,洒出的酒精在桌上燃烧,应立刻用湿抹布扑盖 B .若不慎将烧碱溶液(有腐蚀性)沽到皮肤上,要用较多的水冲洗,再涂上硼酸溶液
C .若不慎将腐蚀性药液溅人眼睛,要先用手揉眼睛,再立即用水冲洗
D .使用火焰、红热的玻璃和金属时若发生烫伤,应立即用大量水冲洗和浸泡 6 .如图所示操作方法中是的()
A
B
C
D 7 .把一根火柴梗平放在酒精灯的灯焰内,待约 1 秒后取出,可以观察到火柴梗最先炭化的部分是在灯焰的()
A .外焰 B .内焰 C .焰心 D .中上部
8.实验室盛装浓硫酸的试剂瓶上贴有标识是()
A
B
C
D
第6页(共6页).下列实验操作正确的是()
A .为了节省药品,实验结束后将剩余的药品放回原试剂瓶
B .为了节省火柴,用一盏酒精灯去点燃另一盏酒精灯
C .向酒精灯里添加酒精时,不超过酒精灯容积的 2 / 3 D .用嘴吹灭酒精灯 .图中滴管使用或放置正确的是()
A .取液时挤出空气 B .将滴管横放
C 将洗净的滴管放入烧杯D .将滴管倒持
11.图所示实验操作正确的是()
A
B
C
D 12.实验中既能作为反应容器,又能直接用来加热的仪器是()A .烧杯 B .试管 C .量筒 D .集气瓶
二、填空题
1.如图所示,写出下列仪器的名称。
()
()
()
()
()
()
()
()
第7页(共7页)
()
()
()
()
2.实验是进行科学研究最重要的环节,做实验时,我们一定要遵守实验室的,为防止一些意外事故的发生,要熟悉每种仪器的用途和使用方法。
3.按下列要求将仪器名称填在横线上:
(1)用于搅拌、过滤或转移液体的仪器是
(2)用于夹持试管的仪器是;
(3)用于少量试剂的反应容器是;用于配制溶液和大量试剂的反应容器是
浅析高校实验室物资的科学管理 篇3
摘 要 本文将就高校实验物资科学管理的相关内容进行探讨,提出了高校要实现实验物资的科学管理需要必备的条件。
关键词 高等院校 实验物资 科学管理
实验室是实现素质教育的基地,做好实验室物资管理工作,是直接为实验教学、科研实验服务的专业技术工作,也是高校物资科学管理的重要内容之一,是实验室工作的有机组成部分。
一、高校实验物资管理的原则
高等学校教学、科研实验的过程是物资的消费使用过程。如果没有必要的物资准备,就无法进行教学和科研活动。要实现实验物资科学管理,必须遵循如下基本原则:
1.高校实验物资工作必须遵循教育规律的原则;
2.高校实验物资供应工作必须坚持适应市场经济规律的原则;
3.高校实验物资管理工作必须坚持服务为本的原则;
4.高校实验物資工作必须适应国情与校情的原则。
在实验物资管理工作实践中,要用科学态度制定物资计划.把盲目性减到最小程度。采取现代科学管理的系统论、控制论、信息论等科学方法,逐步实现物资管理的标准化和规范化。
二、高校实验物资科学管理的实施内容
实验物资的科学管理是以实验物资研究为对象,其主要任务是利用有效的科学管理措施,使实验物资以最佳的技术状态,其内容主要包括计划管理、常规管理、技术管理和经济管理。
1.计划管理
实验物资计划管理是学校物资计划管理的组成部分,也是实验室建设与管理的主要内容之一。具体流程如下。
(1)计划的制定
实验物资计划的制定。具体任务包括掌握物资资源,查明各单位对物资的实际需要,制定计划,合理分配物资。这就要求实验室制定出详细订购计划及写出可行性论证报告。
(2)计划的论证
在审定论证实验物资订购计划过程中。经过需要与可行的两项论证,做出决策付诸实施。对需要的论证,重点是论证使用价值.当然也就包含着选型和定额的沦证;对可行的论证.重点是论证经济价值。两项论证,实际上是对计划进行的全面的综合论证。
(3)计划的实施
实验物资计划的实施也就是实验物资的供应采购过程,是高等学校实验物资科学管理中的重要环节。根据实验物资的特点,实验物资采购这项工作的工作量是很大的,组织工作比较复杂。专业知识面要求比较广泛。既有业务程序问题,又有技术要求问题。采购实验物资无论何时何地都要坚持质量第一的原则。一方面,由于对教学、科研实际需要的预测有不够准确的情况,所制订的实验物资的型号、规格或已升级换代,或已停止生产;另一方面,由于物资供应上的原因,比如物资质量不合乎技术要求,型号规格材质不对路,不能按时供应等情况,则在采购实验物资时要坚持工作上适用、技术上先进、经济上合理的原则。
(4)验收工作
计划实施后,就必须进行投入使用前的验收工作。验收工作是由前期准备、验收、索赔、建档、建制等几个基本部分有机结合而成的,在验收时必须遵循验收工作的规律,按计划、程序和规定的验收内容、标准和方法组织实施,方能达到验收的目的。
2.常规管理
实验物资投入使用后,要做好分类、编号、登记、保管、出借、调拨和事故处理等管理工作,这些工作统称为实验物资的常规管理。
(1)实验物资的分类、编号及账卡的建立这一环节,应实现计算机管理。这是实验物资科学管理的必由之路,亦是加强实验室管理的需要。也是实验物资科学管理的重要内容之一,在建立实验室计算机系统时对以下几点绝不能含糊:第一,管理系统的完整性;第二,各项数据收集的准确性;第三,追求管理系统的实用性;第四,坚持不懈地维护管理系统的先进性。
(2)实验物资的保管使用。实验物资常规管理在计算机科学管理的基础上,对实验物资的保管、使用还必须严格执行管理规章制度。如实验物资管理制度、实验物资损坏丢失赔偿制度、事故处理制度等。使实验物资在使用保管中有章可循,达到管而不乱的目的。
3.技术管理
实验物资技术管理的目的就是采取最有效的技术管理措施,使实验物资保持良好的可用状态。它包括:(1)技术档案管理;(2)维护、保养和修理;(3)技术鉴定和校验;(4)技术改造与更新。实验设备使用寿命长短和技术性能是关系到能否选标的关键,所以,必须具备正确合理使用实验物资的条件。具体要求做到:(1)配备能够操纵仪器设备的合格技术人员;(2)恰当地安排工作任务和工作量,适应仪器设备的结构、性能和技术特征,以保证其安全运转;(3)要延长仪器设备的使用年限,必须具备适宜的工作环境,保证仪器设备的正常运转;(4)为了正确合理使用仪器设备,必须建立健全一系列的管理制度。同时必须加强仪器设备的日常保养维护和维修,要求有充足的维修经费,以维持仪器设备的正常寿命,并应有仪器设备报废后更新时的经费准备。
4.经济管理
实验物资的经济管理就是对实验物资使用的经济合理性进行考查和采取有效的经济管理措施,使实验物资收到最好的投资效果。因此,实验物资的经济管理必须重点抓好完好率、利用率和更新率的提高,力争达到其优良完好率、较好利用率和满意更新率,以保证高校现已形成的先进的实验技术装备优势的可持续发展.为出人才、创成果提供稳定的物质条件。
提高完好率的主要措施是:(1)正确合理地使用实验物资 (2)加强实验物资的维护保养;(3)提高修理水平,建立修理网点;(4)建立维修基金。
此外,还需运用行政方法和经济方法,对实验管理和使用人员进行全员管理制和奖惩制。所有人员都有权有责保持实验物资的完好性、先进性,以保证教学实验、科研实验的正常操作运行。
科学实验室 篇4
一、从管理入手, 充分发挥实验室的效能
近年来, 随着农村中心校办学规模的逐步扩大, 教学经费也明显提高, 在实验室仪器设备的配置上无论是学校还是上级部门, 都投入了大量的经费, 从而极大地改变了原有的实验条件。仪器设备是实验室赖以生存的基础, 是学校的贵重财产, 做好实验仪器设备的管理工作, 意义重大, 责任也很重大。对实验室仪器设备要加强规范化管理, 建立和完善各项管理制度, 认真做好使用记录, 严格要求学生, 使学生养成良好的使用习惯。同时要加强对各种仪器的日常保养和维修管理, 做好防尘、防锈、防蛙、防腐、防变形、防老化、防盗、防火等工作, 发现有损坏的应及时维修, 提高仪器的完好率, 延长使用寿命, 使教学仪器设备更好地发挥使用效益。对实验器材分类摆放并经常进行清点, 以便于管理和防止重复购买。并逐步使实验室工作制度化、科学化和正规化。
二、要在实验室中营造一种科学探究的氛围
实验室是为观察、实验、操作等活动而设置的特定场所。所以环境上就应当具有科学的氛围, 营造一种科学的气氛, 使他们一走进实验室就如同来到了一个科学的殿堂、发明创造的场所, 所以在墙壁上除了应悬挂一些实验室制度外, 还应悬挂一些科学家的画像、名言。一些科学的原理图等, 并且在实验室的角落摆放一些科学仪器, 如显微镜、望远镜、地动仪等, 还可以摆放一些师生共同制作的生态瓶、小发明、小制作等作品。所有这些物品, 可让学生在课前课后的时间尽情观察, 耳濡目染中受到科学的熏陶, 潜移默化中受到教育。而且不仅满足了他们的好奇心和求知欲, 同时也锻炼着学生们的动手能力, 让他们在不知不觉中受到教育和影响, 勾起他们的制作欲望。在这种环境的影响下, 他们自然而然会产生一种跃跃欲试的愿望和想法。从而使他们真正受到科学的洗礼, 激发学生学习科学的深厚兴趣。
三、教学中注重开放式、自主式的实验教学
科学课堂具有开放性, 它是《小学科学课程标准》的基本理念之一。教师除了要按教材上面的要求认真做好演示实验和学生分组实验外, 还应积极地来创造条件, 利用课余时间向学生开放实验室, 成立科学活动小组, 让他们主动、积极地进行探索, 同时, 在教学中, 改革实验方式, 充分利用实验仪器, 让设备发挥最大的效能。同时, 在教学中加入多媒体设备进行教学, 使科学课更加直观、生动、有趣。例如, 在教学六年级《宇宙》时, 可以播放国家农远工程下发的光碟资料, 让学生有一个感性的认识。对学生来说, 宇宙的概念是空洞的, 学生理解时有较大难度, 通过播放光碟, 让学生直接欣赏到神秘的宇宙空间, 从而观察月球外部构造, 了解月球的地形特征, 让他们形象地感受到宇宙空间的浩瀚、壮丽和遥远。这种方法直观, 记忆深刻, 效果明显。
在实验课中进行开放式、自主式教学, 还能为学生提供更多的自由选择空间。如可以为他们准备一个工具箱, 为学生提供各种各样、可供选择的材料, 让学生采取多种方法、充分利用仪器设备进行实验探究, 以发展学生的多向性思维, 最终来挖掘学生潜藏的创造性思维。给他们自由探究的时间, 从提出问题到做出预测或假设, 最终自己动手寻找证据进行验证等。经过思考之后得出结论, 能让他们认识得更加深刻、持久, 最终用于解决实际问题。例如, 在教学《导体与绝缘体》时, 可先让学生从工具箱中选择各种材料, 然后提出试验性的问题, 如你认为哪些材料可以让小灯泡亮起来?学生们就会畅所欲言。他们可能会说铁钉、铜片、回形针等可以让灯泡亮起来, 也可能会说纸片、塑料、布料等也能让灯泡亮起来等。然后教师可以把学生的这些猜想板书出来, 但不要急于把答案告诉学生, 而是指导学生自己设置实验活动, 在活动中去验证自己的猜想和假设。最终发现问题, 得出结论。所以说, 进行开放探究性的实验教学能充分展示学生的创造能力。
总之, 教师要经常组织学生利用现有的仪器设备及工具材料, 开展课内外的观察、实验及小制作等实践性的活动, 以提高他们的实践技能和创新意识, 形成“实验———教学———创新”的新局面, 让实验室真正成为学生开展各种科学探究活动的阵地, 成为展示学生探究活动成果的舞台和发明创造的乐园。而且要给他们提供充足的活动时间, 让学生在玩中学、学中玩, 体验到成功的快乐, 从中获得科学知识, 最终感受到科学就在我们身边。
参考文献
[1]尹梅花.浅谈如何管理实验和仪器[J].教学仪器与实验, 2013, (3) .
科学实验室简介 篇5
科学实验室简介
我校共花费十万余元建成了科学实验室两个,科学仪器室一个,其中一个实验室的学生的实验桌全部水、电和网络接口到桌,坚固耐用且美观。同时两个实验室也全部配备了数字化多媒体设备(计算机、数码投影仪、视频展台和银幕)。学校花费三万余元为实验室购置了科学实验教学所需的常用仪器,仪器全部按照规定要求存放,并在每个学期末根据教材和教师在教学中的实际需求进行汇总,继续对实验室仪器和材料进行添置。我们的实验室不但在数量上能满足实际教学需求,更将它实实在在的投入平时的教学使用中,到目前为止,我们的实验室已开出演示实验约九十多个,分组实验约五百多个,实验室使用率高,教学效果好。在实验室的管理方面,我们采用的是计算机管理,我们建立了电子帐册,(实验计划,每天应开分组、演示实验,实验通知,仪器采购,仪器借还等)及学校装备数据上传,建立学校实验网页和校园网相通,正常更新与维护。
做中探究科学、实验中收获科学 篇6
一、培养学生规范使用实验器材的能力
要有计划性和针对性对学生实验能力包括设计实验计划、观察操作、数据处理、分析与总结能力的养成。它的形成和发展是循序渐进、日积月累的。教师首先要根据教学大纲和教材,将每个实验验器认真分析后,确定每个实验器材要着重培养学生哪些方面的能力。例如,在使用常用的测量仪器——直尺、天平、弹簧秤、温度计,就应该着重培养学生观察能力、操作能力及数据处理能力。又如,在使用酒精灯给物体加热时,教师首先边讲正确使用酒精灯的方法边演示实验,并强调注意事项及如不注意时会产生的后果。再如使用天平,拿取砝码时,镊子口的凹边应当朝上,被测物和砝码都放在砝码盘的中央。这样学生在实验中培养规范使用实验器材的能力,收获科学操作的方法。
二、探究中解决问题
集体探索、提出问题、做出假设、验证假设是目前探究性学习在课堂教学过程中实施的基本要求之一。因此在这一环节中我们要注意培养学生设计实验的意识和能力:鼓励学生设计不同的实验方案,从某方面对不同的实验方法做出比较和评价,体会同一问题可以用不同的方法解决。“听过的我会忘记,看过的我能记得,做过的我才理解”。在实施解决方案过程中我们要注意增加学生的活动时间,相信学生在足够的时间里能获得更多的收获,并且要加强对学生探究活动的指导。如在设计“磁铁什么地方的磁力大”教学时,为各小组准备:小钢珠、大条形磁铁、支架、回形针,直尺,让他们利用给定的材料或者是其他材料设计实验。在引导解决问题环节中,要相信给学生足够的时间,他们会还你加倍的精彩:例如:有的学生将小钢珠放在磁铁的中间,观察小钢珠的运动轨迹;有的学生比较磁铁各部分吸引同一个回形针所需要的距离;还有的学生比较磁铁各部分吸的回形针数……而后与学生一起讨论并完善实验过程中需要注意的问题:如果要测磁铁各部分能吸起回形针数,该怎么做?磁铁是放在桌上好呢还是挂起来?可以在条形磁铁的哪些部位放回形针?为节约时间我们可以选择几个有代表性的点,板书条形磁铁,并选择A、B、C、D、E五个点,回形针怎么放?我们可以一个接一个放?如果再放上去要掉下来了,则应按吸起几个进行计?要不要记下各部位吸起的回形针数,记在哪里?在记录纸上就有这种实验方法的记录处,我们来看一下,分别在磁铁的五个点处下面的括号中记录。这样学生在轻松的探究中懂得磁铁磁极磁力大的科学。
三、实验中收获科学
实验是学生检验真理的途径。在实验课时进行开放式教学,为学生提供自主选择的空间,如:为他们提供各种各样可供选择的材料,让学生充分发挥创造性,利用多种方法进行实验研究,发展学生的多向性思维,挖掘学生的创造性思维。给学生自由探究的时间,强调亲历科学探究的过程。从提出问题到做出预测,然后自己动手寻找证据进行验证,经过思考之后得出结论,并把自己的认识用于解决实际问题。例如我在教学《导体与绝缘体》时,先让学生从各种材料中选择自己需要的材料,然后提问:你认为哪些材料可以让小灯泡亮起来?这时学生畅所欲言。有的说,铁钉、铜片、回形针等可以让灯泡亮起来,有的说纸片、塑料、布料等不能让灯泡亮起来等等。这时教师把学生的这些猜想和假设板书出来,不要急于把答案告诉学生,而是指导学生自己设计实验活动,在活动中得出结论,验证自己的猜想,发现新的问题,从而促进学生探究的创造性发展。这样学生在不知不觉的实验中收获科学知识。
火星科学实验室气动特性数值分析 篇7
火星大气主要由95.7%的CO2, 2.7%的N2和1.6%的Ar组成, 与地球大气显著不同, 密度也只有地球大气的1/100, 因此飞行器进入火星大气和再入地球大气的过程与遭遇的气动环境非常不同.以往的火星探测器中, 只有海盗I和海盗II在进入火星大气前首先进入环绕轨道, 之后以有攻角方式进入, 其余美国所有成功的探测器均采用钝体设计进行减速, 沿双曲轨道以0◦攻角自旋方式直接进入火星大气.这种设计方案可省去燃料和推进系统, 减轻系统重量, 降低着陆器设计和发射费用.随着火星探测任务的深入, 探测器有效载荷逐渐增大, 探测器质量和体积越来越大, 对于非常稀薄的火星大气, 为了能够给探测器提供充足的时间进行减速, 就必须采用升力式进入的方案[3,4], 以增加下降过程时间.NASA于2011年底发射了最新的探测器火星科学实验室 (Mars Science Laboratory, MSL) , 即采用了升力式进入方式[5].从另一个方面看, 升力式进入也会带来一些问题, 最主要的就是升力式进入过程中探测器的飞行速度更高, 意味着飞行器要经受更大的热流和热负荷, 造成热防护系统不得不更加复杂.
火星大气成分对进入飞行器气动特性的影响、化学非平衡影响下气动特性的变化规律都是气动设计首先需要解决的问题.针对MSL探测器, 通过三维数值模拟, 分析化学非平衡效应下气体组分的分布特征, 探测器周围流场结构的变化, 以及完全气体和化学非平衡对气动特性影响的异同, 最终给出化学非平衡效应对升力、阻力等参数的影响规律, 对于掌握火星探测进入阶段的飞行器气动特性、探测器气动布局优化和飞行器进入轨道设计, 具有重要的学术意义与工程价值.
1 物理模型与计算条件
物理模型选用美国火星科学实验室, 如图1 (a) 所示, 具体尺寸参考文献[6], 图1 (b) 是计算中采用的表面网格示意.
根据火星大气的成分特征, 将火星大气简化为纯CO2, 来流参数通过综合文献[6-7], 选定进入高度44 km, 进入速度约4.3 km/s.具体计算参数ReD=5.85×105, T=140.0 K, Ma=22.2.壁面取无滑移等温条件, TW=1 500 K.特征长度取前体直径4.5 m, 参考面积为前体面积, 质心位置为xcg=1.25 m, ycg=0.097 m.
数值模拟考虑完全气体和化学非平衡模型.其中完全气体仅考虑CO2, 化学非平衡模型采用5组分 (CO2, CO, O2, O, C) 8反应的化学反应动力学模型.化学反应如下所示, 反应常数参见文献[8]:
CO2+M1↔CO+O+M1M1:CO2, O2, CO
CO2+M2↔CO+O+M2M2:C, O
CO+M1↔C+O+M1M1:CO2, O2, CO
CO+M2↔C+O+M2M2:C, O
O2+M1↔2O+M1M1:CO2, O2, CO
O2+M2↔2O+M2M2:C, O
CO+O↔O2+C
CO2+O↔O2+CO
2 计算方法
火星大气十分稀薄, Reynolds数较低, 因此流动状态仅考虑层流流动.直角坐标系下的三维可压缩层流Navier-Stokes方程可以写为
其中, U为守恒型独立变量, F, G, H分别为x, y, z方向的对流通量, FV, GV, HV分别为x, y, z方向的输运通量.
对流项采用AUSMPW+格式[9], 其中半点值通过使用minmod限制器的MUSCL方法得到;黏性项采用二阶中心格式;时间推进采用LU-SGS (lowerupper symmetric-Gauss-seidel) 方法.热力学参量和输运系数通过温度拟合多项式得到, 混合气体参数由Wilke公式计算;化学反应源项通过有限速率化学反应模型得到.
3 计算结果
3.1 组分分布特征
图2是对称面上各组分质量分数的分布云图.激波后流场温度升高, 导致化学反应增强, CO2大量分解, 浓度下降.上肩部后方CO2浓度最低.后体附近流场中由于流动有小的旋涡结构生成, 化学反应相对而言不强, 故CO2浓度稍高于尾迹中其他位置.自肩部后气流中CO和O开始增多, CO在拐点后尾流中浓度最大, 此处也是温度最低的区域.O2分布与CO类似.O由于O2分解的逆反应和与CO2的反应, 大量被用于生成O2, 因此浓度较CO低, 在流场尾迹中分布较为均匀.
3.2 完全气体与真实气体流场比较
图3是0◦攻角的对称面温度云图和流线在完全气体和考虑化学非平衡效应的真实气体两种模型下的比较.化学非平衡影响下激波厚度大为减小, 驻点区温度不到完全气体时的一半, 化学反应消耗了大量能量.激波形状的改变导致气流经过探测器肩部过膨胀后的流动状态改变, 完全气体条件下尾迹中的涡远大于化学非平衡, 奇点距后体较远.化学非平衡条件下尾迹中形成两条汇聚流线, 尾迹流动结构与完全气体差异很大.
图4是-15◦攻角的对称面温度云图和流线比较情况, 同样的, 温度云图显示化学非平衡影响温度显著降低, 后体流线有相似的结构, 化学非平衡条件下尾迹涡依然较小, 下部汇聚流线更靠近轴线, 对称轴附近的流动状态比完全气体复杂很多, 需要更深入的研究.
3.3 升力式进入气动特性
针对火星大气环境下的升力式进入过程, 考察化学非平衡效应对气动特性的影响.化学非平衡计算中来流比热比大约为1.345, 因此完全气体计算中也选定比热比为1.345.在来流高度44 km, 马赫数22.2的条件下, 计算了攻角由-30◦∼0◦的多组状态.
图5分别是升力系数和阻力系数在两种气体模型下随攻角的变化曲线.随着攻角绝对值增大, 升力系数逐渐增大, 阻力系数逐渐减小.化学非平衡效应对升力系数影响不大, 两者几乎重合;对阻力系数影响较大, 化学非平衡影响下的阻力系数在各攻角均高于完全气体, 差值约5.5%∼13.4%.
图6的升阻比变化曲线显示出随攻角近似线性的增长趋势, 化学非平衡影响下由于阻力增大导致升阻比略低于完全气体.图6 (b) 是俯仰力矩的变化曲线, -10◦攻角后化学非平衡影响的俯仰力矩均高于完全气体, 两种模型得到火星科学实验室的配平攻角分别为-16.1◦和-18.0◦, 相差1.9◦, 配平攻角对应的升阻比分别约为0.28和0.24.
4 结论
通过三维数值模拟, 对火星科学实验室升力式进入火星大气过程中, 高超声速进入段的基本流场、化学非平衡效应对流动结构和气动特性的影响进行了模拟与分析, 得到以下结论:
(1) CO2在激波后大量分解, 化学反应消耗流动中的大量能量, 尾迹中生成大量CO;
(2) 化学非平衡效应导致探测器头部激波脱体距离显著减小, 完全气体时尾迹流动显示具有大尺度的旋涡结构, 化学非平衡时尾迹涡被大大压缩, 对称轴上的奇点位置更靠近后体;升力式进入时, 化学非平衡影响下流动的旋涡结构和分离结构同完全气体也存在较大差别;
(3) 随攻角绝对值增大, 考虑化学非平衡的真实气体和完全气体的升力系数基本一致, 阻力系数相差很大, 化学非平衡影响阻力系数增大5%∼13%;升阻比随攻角近似线性增长, 化学非平衡影响升阻比略微减小;攻角稍大时化学非平衡影响的俯仰力矩均高于完全气体, 致使此状态下真实气体相比完全气体的配平攻角减小1.9◦.
摘要:针对火星着陆探测器进入-下降-着陆过程的高超声速进入阶段, 求解三维流体动力学Navier-Stokes方程与化学反应动力学模型, 分析火星科学实验室进入火星大气时的化学非平衡效应、探测器周围的流场结构和气动特性在化学非平衡效应影响下的变化.结果表明, CO2在激波后大量分解, 消耗大量能量;在化学非平衡效应影响下, 探测器头部激波脱体距离大幅减小, 尾迹旋涡运动减弱;化学非平衡效应影响下探测器升力系数变化不大, 阻力系数高于完全气体, 升阻比略低, 配平攻角小于完全气体.
关键词:火星大气,高超声速进入,火星科学实验室,化学非平衡,气动特性
参考文献
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实验室生物安全与科学研究 篇8
关键词:实验室,生物安全,科学研究
实验室生物安全是指工作人员所处理的实验对象含有致病的微生物及病毒, 通过在实验室设计、使用防护装置, 遵从标准化操作程序和规程方面采取综合措施, 确保实验工作人员的安全[1]。从事此项工作研究与其研究的场所及其它硬件设施、并且与之相关联的软件建设是总体[2]。大体说来, 此项科学研究所需要的一系列主客观条件和硬软件条件, 这个系统最主要是具备以下条件。
1 科学研究要具备科学的生物安全实验室
科学的生物安全实验室是符合规划和标准的, 这样的实验室才能成为开展病原微生物实验室活动的必备条件。符合规划和标准的实验室, 是在风险评估基础上, 确定实验室的生物安全防护水平, 按照不同等级的生物安全防护水平, 提出并确定不同等级的生物安全实验室的设计原则及基本要求和实验室的设施、设备、装配要求[3]。依据国家相关规定, 防护水平为一级的实验室, 适用于在一般情况下不会引起人类或动物疾病的微生物;防护水平为二级的实验室, 适用于能够引起人类或动物疾病, 但对人、动物或者环境不构成严重危害, 传播风险有限, 并且具备有效治疗和预防措施的微生物;防护水平为三级的实验室适用于操作规程能够引起人类或者动物严重疾病, 直接或间接传播的微生物;防护水平为四级的实验室适用于操作能够引起人类或者动物严重疾病的微生物, 以及我国尚未发现或已经宣布消灭的微生物。实验室设计原则及基本要求主要是应有专门设计以确保存储、转运、收集、处理和处置危险物料的安全;实验室内环境参数应符合工作要求和卫生等相关要求;动物实验室还要考虑对动物呼吸、排泄、毛发、抓咬、挣扎、逃逸、动物实验、饲养、尸体处置等过程产生的潜在生物危险的防护。不同防护水平等级的实验室还要符合相应的不同的设计原则和基本要求以及设备要求, 如实验室的平面布局、供水供气系统、照明系统、污物处理及消毒灭菌系统、自控监视与报警系统等都要符合规划和标准。
2 科学研究要树立科学的实验室生物安全意识
实验室生物安全是生产安全的重要组成部分。这项工作是坚持立党为公、执政为民的必然要求, 是贯彻落实科学发展观的必然要求, 是实现好、维护好、发展好最广大人民群众根本利益的必然要求。目前我国已颁布了一系列病原微生物实验室生物安全管理的条例、法规和标准, 工作人员一定要加强学习, 坚决贯彻执行, 所有研究实验工作人员做到依法办事、按程序办事。要真正懂得, 病原生物特别是高致病性病原微生物实验室内操作的任何疏忽、失误都可能造成难以弥补的损失。如果发生病原微生物感染, 首先损害实验室工作人员的健康和生命, 如果再传播到社会上, 还将危及群众的健康和生命安全, 影响我国的社会稳定, 也将影响我国的国际声誉。实验室工作人员不仅要对自己和单位负责, 更要对人民负责。要有强烈的安全意识和高度的责任感。保证实验室安全, 需要长期的坚持不懈。要将安全制度变成每一个在实验室工作同志的习惯, 要把安全文化变成工作人员的潜意识, 这需要一个过程。任何管理的发展都有三步, 第一步是人管人, 没有制度, 人管理是不太可靠的。第二步要建立制度, 要将制度变成习惯。第三步就是安全文化管理, 安全文化在潜意识中的作用。实验安全从人管理, 到制度管理, 再到一种文化管理, 达到管理的最高境界。工作人员要向这个方向努力, 这就为实验室生物安全奠定了思想意识基础。
3 科学研究要掌握科学的实验室生物安全知识
2003年非典暴发流行, 东南亚、中国相继发生了实验室研究人员及医疗工作人员感染。SARS病毒事件, 原因是多方面的, 其中缺乏完整系统深入的实验室生物安全基础理论教育及相关知识的学习是重要原因之一, 因而对生物安全实验室研究、工作人员进行实验室生物安全继续教育, 掌握生物安全防护的基本知识和操作技能势在必行。通过学习培训, 使研究工作人员掌握实验室个人防护装备的正确使用方法。护目镜、眼罩、口罩、面罩、工作帽罩、防毒面具、手套、工作服、防护服、隔离服、呼吸保护装置及正压气体供应工作服等通常和生物安全柜结合使用。掌握实验室常规仪器设备的维护保养、操作方法及注意事项。实验室内常见的培养箱、干烤箱、冷藏箱、低温冰箱、高压灭菌锅、冷冻离心机、生物安全柜等仪器设备, 应严格按照相关的操作程序进行作业和维护, 同时掌握常规仪器出现异常情况时应采取的紧急措施。掌握实验室清洁和消毒及废气物的处理, 实验室的消毒处理要遵循及时消毒、彻底消毒、有效消毒的原则。实验室的废弃物不能视为生活垃圾, 应做专门处理, 同时还应分清可反复使用和一次性使用材料的分类处理。
4 科学研究要遵循科学的实验室生物安全管理
本世纪初的SARS病毒暴发流行, 留下了的沉痛教训之一就是生物安全实验室研究工作人员没有遵循科学的实验室生物安全管理要求和相关部门疏于管理造成的。做好实验室生物安全工作, 必须建立有效的生物安全管理制度和健全的生物安全体系。要把管理措施变成行为, 变成习惯。同时还要对本地在本单位创定的管理措施认真贯彻执行。作为从事病原微生物实验活动的实验室要建立健全实验室生物安全管理体系和管理程序。包括管理的组织、管理责任、个人责任、安全管理体系文件、文件控制、安全计划、安全检查、不符合项的识别和控制、纠正措施、预防措施、持续改进、内部审核、管理评审、实验室人员管理、实验室材料管理、实验室活动管理、实验室内务管理、实验室设施设备管理、废物处置、危险材料运输、应急措施、消防安全、事故报告等等[4]。而且一定把实验室管理体系、管理程序及各项管理要求落实日常工作中, 使之成为实验室研究工作人员的自觉行为和日常习惯。
参考文献
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[3]朱昌平, 余新炳.医学研究生实验室生物安全教育初探[J].实验室研究与探索, 2009, 26 (8) :304-306.
科学实验室 篇9
1转变观念, 关注实验探究中学生的问题和发现
课堂上, 老师关注的焦点在哪儿?是学生, 还是知识, 还是教案?这是我们常常思考的一个问题。《科学课程标准》 指出:“以探究活动为核心的科学教学过程, 不再是教师照本宣读教科书和刻板地执行教案的过程。教学要在一定的情景中展开, 学生会提出许多教师意想不到的问题, 教学过程中也会出现许多难以预料的情况。”因此, 教师必须要以动态生成的观点来认识课堂教学, 根据教学中的生成因素, 随时能够接住学生抛过来的“球”, 或回应, 或反击, 或再击——组织、参与、引导, 使师生双方真正沉浸在自主、合作、探究的学习氛围中, 从而有效地推动学生的科学探究活动, 创造性地驾驭课堂。从这个意义上说, 课堂是生成的而不是预设的, 教案应是外出旅行时的指南针, 而不是有固定路线和时刻表的火车。
2保护学生兴趣, 鼓励学生实验探究中的问题和发现
在实验探究活动中, 学生即便是做相同的实验, 因受各种因素的影响, 他们会有不同的发现, 然而, 恰恰是这些不同的发现更能呵护学生探究的兴趣。然而在我们当前科学实验课堂教学在很多时候存在这样一种现象, 教师总希望学生的探究是自己想要的或者是课本上相同的结果, 总希望学生提出自己预料中的问题, 否则教师会十分着急, 即使学生提出不同的观点或者有价值的问题, 教师也不予理睬, 顶多用“你真聪明” “这个问题我们放到课外去研究”……之类的话来搪塞。这是因为教师为了完成课前制定的教学目标, 按预定的教学设计在教学, 千方百计地把学生拉到自己的教学思路中来, 绝不允许学生出“格”, 这样的课很难焕发生命的活力, 也谈不上培养学生的科学素养。
学生“能在探究中提出自己的问题”是小学新课程标准的要求。在探究试验中学生能提出问题, 正说明他对探究活动有兴趣。当然, 学生提出的问题也许学生要提出有价值的问题, 不过学生要提出有价值的问题, 首先就得敢提问题, 对于学生的问题, 教师不能漠不关心, 而应该鼓励大胆探究, 鼓励提问和不同的发现, 呵护学生的好奇心。
3变备课为备学生, 备课要备可能出现的情况及其对策
要处理好实验探究中生成的问题, 突出学生的主体性, 让学生自主学习, 学生必定会出现不同的结果, 教师备课时必须充分考虑会出现哪些情况, 每种情况如何处理, 这对教师备课提出了一个新的挑战, 教师的备课重心应转移到备学生上来, 充分地了解学生是处理课堂生成的必要条件。我认为必须从以下几方面去了解学生。
1) 学生现有的知识储备情况。社会在发展, 孩子们的见识也在发展, 很多学生的知识储备是我们做科学教师有时想象都想象不到的。了解学生的知识储备, 能使我们的课堂更有效率。
2) 学生学习科学的兴趣。教师可以通过课堂观察来发现学生的学习科学的兴趣程度, 针对不同的班级的情况, 采取不同的教学策略。如有的班级很喜欢科学课, 喜欢在严密的科学探究实验中得出结论, 教师在设计时就可以充分放开一些;有的班级对科学课兴趣不大, 教师就应想办法使课堂的语言丰富些, 幽默些, 吸引学生的注意, 逐步培养其兴趣, 在设计时就可以保守一点。
3) 学生的性格特征。一般来说, 科学教师要教几个班, 认识每个学生是一件难事, 更不要说了解全部学生的性格, 但是一个班级中具有重要作用的人物的性格, 教师必须了解。例如班级里如果有一两位打破砂锅问到底的学生, 我们在备课时就要好好考虑一下如何应对。
科学实验探究活动课堂教学和其他学科不同, 重视学生的自主探究, 因此, 实验材料的准备是进行探究的必要保障。按照预设进行探究实验的材料是固定的, 不可更改的, 学生使用的一般也是同一种或同几种的材料, 教师较容易准备。而生成式的科学课堂教学则提倡自主选择实验材料, 这就带来了材料准备上的难度。布鲁纳说:“学习的最好刺激是兴趣。”越是学生的东西, 越容易引起学生心灵的共鸣, 越有助于激发学生探究的兴趣。由于科学教学的特殊性, 学校虽然按标准配足了一定数量的仪器, 并且拥有了工具箱, 为学生购买了学具袋, 但也不可能把所有的观察实验材料 (如瓶瓶罐罐、各种液体、 活的动植物等) 全部配齐, 所以让学生把身边的材料带进课堂, 既解决了学校教具学具的不足, 又能按规范上好科学课, 真正让学生动起来。如三年级下册“植物的一生”一课, 课前我让学生收集各种各样的种子, 课上学生带来的种子数量之多让我感到吃惊, 有的连我也不认识, 课上学生不仅了解了种子的构造, 还认识到了各种各样的种子。课后, 由于种子实在太多, 我让学生把一部分浸泡过的种子进行播种, 为下几节课的学习作好准备;一部分干的种子制成了种子标本, 作为一种长期的教学资料。
4把握“以学生为主体教师为主导”的课堂教学平衡点
现在的实验探究活动, 存在两种极端:一种是学生充分自主, 教师略作指导;一种是教师充分细致指导, 学生则在规定的范围内自主, 戴着镣铐跳舞。究竟哪一种更有利于发展培养学生的科学素养?笔者认为, 教师一方面要为学生自主探究创造条件;另一方面要把握好课堂组织权, 进行有效的生成。具体地说就是要在探究活动中, 根据学生的问题和发现, 并与备课预料情况进行比较, 如果出现预料之中的情况则按预先设计的对策教学;如果出现预料之外的情况则与教学目标 (不仅指认知目标) 比较, 看是否有利于教学目标的实现, 根据教学目标的要求组织后续的教学活动。
例如我在“磁铁的磁性”一课的教学中, 当学生探究出一块磁铁有两个磁极, 同极相斥, 异极相吸这个性质后, 准备下一个环节拓展的教学, 而这时有一位同学却不小心把一块条形磁铁摔成了两段, 学生的注意力一下子被转移到这块摔断的磁铁上, 都在等着我如何批评这位同学。我及时抓住了这一机会, 没有去批评这位不小心的同学, 而是反问其他学生一句: 这块摔断的磁铁还有两极吗?如何去研究呢?学生探究的欲望又一次被激起, 这样把预先设计的对磁铁在生活中的应用放弃了, 却反而收到了更好的效果。这种机会当然不是每节课上都有, 但是有了这样的机会就一定要把握, 不要简单地去批评这位同学, 而应该感谢他提供了一个很好的契机。
又如现在很多科学探究的开始, 我们往往抱着学生自主选择的理念, 教师引导学生自己提出想研究的问题, 再对学生提出的问题进行板书, 然后让学生从自己提出的问题中自主选择进行研究。我们知道, 学生的想象力和求知欲是千奇百怪的, 我们很难在课前准备的时候考虑周全, 这时候, 既要尊重学生的选择, 又要完成教材规定的教学任务, 其实是不现实的。如果一定要体现学生自主选择, 那么在学生提出一大串的问题后, 可以引导学生对问题进行梳理, 在梳理的基础上把学生的思维引入到课的重点。我们提倡学生自主选择, 并非让探究活动漫无目的。
5让课堂教学评价成为课堂活资源的生长新起点
探究实验一个重要的环节就是汇报交流, 很多教师的评价只关注学生学习的结果, 教师主要看学生探究的结果是否与课本知识或自己心目中的想法一致, 如果一致就是好的, 而对一些富有创意的想法、独特的看法持不温不火的态度, 要么是不管对错, 一律肯定, 要么是含糊其词, 不予深究。这不利于学生的发展。因此, 在课堂上不仅要让学生展示学习的结果, 而且要展示探究的过程。教师评价时要指出学生汇报中所包含的智力价值, 以及采取了何种探究方法, 教师此时就需要调整自己的节奏跟着学生走。
如笔者在“一天的食物”教学中, 当各组完成分类, 我请其中一组上来展示时, 这一组按照荤、素的分类标准把食物卡片摆放好, 然后我就提问:对他们的分类还有不同的意见吗?我原本的意图是让学生说说其他不同的分类的方法和对他们组荤、素的分类有否错误, 然而意想不到的是, 发言中一位同学说:“火腿肠不属于荤类, 因为它里面含有面粉, 面粉是素类!”我追问:“那你说火腿肠属于荤的还是素的?”他不假思索就说:素类。这下一石激起千层浪, 其他同学纷纷举手有不同的意见, 有的说是荤类, 因为有火腿;有的说是素类, 因为有面粉, 争执不下。我发现这是一个极好的“头脑风暴” 的机会, 干脆让他们放开说, 这时的教学已经脱离了我原来的设计。又一个学生起来说:我认为火腿肠既不属于荤类, 也不属于素类食物, 而是荤素混合类的食物。我立即肯定了这位同学, 并提醒大家找证据, 火腿肠的包装上就写了好几种配料, 有火腿、盐、面粉等, 的确是既有荤, 又有素, 属于荤素混合类食物。这样一来, 我原本放在最后的一个环节, 出示一盆 “榨菜肉丝”, 认识荤素混合类食物就毫无必要了。
让实验室成为学生探究科学的乐园 篇10
一、科学合理地选取实验器材,走进探究型实验室
小学科学探究和科学实验对发展学生的科学素养具有不可替代的作用。依据新课程教学理念,要让学生有更多的机会亲历过程,在实践中养成科学的态度、获得科学的方法,在“做科学”中逐步建立终身学习的意识。因此,教师必须要科学合理地选取实验器材,在实验操作与讨论等活动中,加强引导,给足学生时间和空间,从已有的经验出发,指导学生按“走进实验室—观察仪器及环境—识别仪器(说出名称)—了解用途—动手操作—亲历与体悟”的步骤学习。这就要求教师潜心钻研,了解全部教材内容,了解实验室所有仪器的使用,并且结合教学目的和具体要求,认真、合理地选择所做实验时的材料。也只有这样才能使教具、学具的使用效果达到最佳,才能充分调动学生学习科学的积极性,使学生有兴趣进行科学研究,为今后的发明创造奠定坚实的基础。
例如,在学习《生活中的机械》时,同学们带着教师设计好的微视频,带着自己的问题,在实验室里“玩”有关斜面、杠杆、滑轮、齿轮等器材,学生通过探究,加深了对能量和能量转换的理解。在学习《自行车的科学》《未来的交通工具》时,实验室里准备了一些基本的材料和备选材料,学生可以自主设计试验,自行制作。可以制作一辆小车,并开展小车结构、运行原理、技术革新的实验与研究,同时开展学生之间的设计比较、交流和共同探索活动。这些都为合作探究式学习的实现提供了材料的保障。学生在提出问题、解决问题的探索中不断学习、快乐研究,并且能够自我选择不同的学习内容进行探索、模仿、体验等丰富多样的适合个性化的学习。学习过程变成在教师引导下学生主动探究的个性化发展过程。
二、充分利用信息技术,走进创新型实验室
《课程标准》指出:重点关注学生的学习兴趣和生活经验,精选终身学习必备的基础知识和技能,重视课程内容的优化和完善,给学生的全面发展留有充分的空间。为了达到这一目的,教师所选的教学器材在紧跟课本内容的同时,还要不断充实创新。从学生的生活实际出发,适时地引入新材料、新技术,从而使学生在学具使用过程中形成新的知识、新的概念。为了做到创新,可以利用先进的信息技术,形象直观地教学;可以充分利用高级的电子白板,激起学生的学习兴趣;可以通过网络,搜集并编辑一些资料,更好地为科学教学服务。
例如,在教学六年级《白天与黑夜》时,播放多媒体课件就是一个很好的做法。对学生来说,宇宙的概念是空洞的,理解有较大的难度。通过播放视频,让学生直接欣赏到神秘的宇宙,从而观察月球、了解月球的地形特征,让他们形象地感受宇宙空间的浩瀚、壮丽和遥远,让知识由抽象变形象。学生观后兴奋不已,逢人便讲。有的同学连续几天到图书室查阅有关文献,到电脑上查阅有关资料;有的同学对月球产生了兴趣;有的同学甚至和火箭的发射联系起来。
充分利用课余时间,开放创新实验室,满足学生的求知欲,对学生的智力开发大有益处。在管理上,教师可以把学生分成小组,在组长的带领下进行分工、合作、探究、实验。在实验过程中,学生可以自己设计实验步骤,随心所欲地实验,并得出结论。开放实验室,开展科学实践活动可以充分体现学生的主体性和自主性,更加有利于激发学生学习科学的兴趣,有利于学生身临其境地感受科学的奇妙,使他们更加愿学、乐学。
再比如,六(1)班的一位学生对制作遥控小车产生了兴趣,于是,在创新实验室里,他躲进了自己的“小发明工厂”,潜心制作。遇到问题,他向科学院的专家请教,到网上找答案,信息技术成了他的有力助手。在连接电动机和车底的环节上,因为要寻找到最佳的连接点,而且上下都需要连接,他花费了很多时间和精力,反复试验。虽然过程艰辛,但最终,遥控小汽车还是被他制作完成了。看到同学们和他一起观赏、玩耍,并投来赞许的目光时,我真为他的刻苦努力而骄傲。据他介绍,他制作的小汽车有两个分开的电动机,分别控制左右两边的轮子,结构复杂,较难拼装。完成后,小汽车可以按着指令随意行驶,还能翻越矮墙。有了这次成功的体验,他对拼装产生了浓厚的兴趣,并带动了班上的一批同学。于是,在之后的空余时间里,他全身心投入到制作类、拼装类的探究中,还多了几个小伙伴呢。
实践证明,创新实验室的开放,满足了科学兴趣特别浓厚的学生的心愿,弥补了常规科学课堂在时间和空间上的不足,为点燃学生智慧的火花提供了有力平台。
三、利用资源定期开放,走进多样化实验室
为了让更多的学生参与其中,我们制定了每周一次的“实验室”开放日,组织学生定期参观。我们还组织学生在实验室里轮流摆放教学仪器,每种仪器由一个学生负责演示、解说,指导参观的学生学习、探究,学生兴趣盎然。
例如,在学习《细胞》这一课时,针对放大镜的使用这一问题,先让学生参观仪器,看演示,再让学生了解放大镜的使用原理,然后在学生兴趣浓厚时,再去探究、实验。最后,小组讨论,归纳观后意见。这样,按班级轮流定期参观,学生学习兴趣倍增。
另外,我们在固定的节日里对学生开放实验室。如,在世界水日(3月22日),开放创新实验室,组织学生开展水的检测实验。在爱鸟周开展观鸟活动;在月食、水星凌日等时候开放实验室,组织学生进行观察。去年月全食前不久,刚一听到要开放实验室,学生之间就开始相传。有学生提前查阅资料,访问资深专家,了解有关情况。等到月全食的那一刻,他们拿着望远镜在观测台实地观看了月全食的全部过程,并拍照、录像,无不欢欣鼓舞。第二天,学校还组织了全校性的“月全食辩论会”,播放了大屏幕录像,在学生中间引起了不小的轰动。
高校实验室仪器设备的科学管理 篇11
关键词:实验室;仪器设备管理;设备效益
中图分类号:G647文献标识码:A文章编号:1000-8136(2010)08-0076-02
仪器设备管理是高校实验室管理工作的一个重要环节。实验室的仪器设备是学校从事教学、科研、开发的最直接的物质基础和保障,其管理的好坏直接关系到实验室设备的利用效率和运行水平,也影响到科研能力和教学质量。做好实验室仪器设备管理工作,应把仪器设备管理作为系统工程来研究,不仅要制定完善的实验设备管理制度,建立良好的管理机制,在具体的管理过程中,还要认真研究每一个环节的具体管理内容和方法及各个环节间的联系,探索实验设备管理的规律,更好地发挥实验室设备的作用。
1 设备清查:以增强设备信息科学管理为基础
随着学院近几年的快速发展,教学改革不断深入,对实验室建设越来越重视,投入的资金不断加大,仪器设备数量的增加和更新速度加快,实验仪器设备在教学和科研创新中的作用日益彰显出来。全面掌握仪器设备的各种信息,定期对全校固定设备资产进行清查,是实验室仪器设备信息管理最关键的环节。通过设备清查,可详细了解仪器设备的现状,设备的日常维护、运行日志是否记录正常,是否有丢失、借用、转让、未及时上账设备的情况。通过这些信息,不仅能及时对仪器设备进行处理、调整,达到提高设备使用率的目的,也有利于控制实验室经费的投量和投向,为仪器设备的合理采购、提高仪器设备的使用寿命等提供有力的数据保障。因此,加强实验仪器设备的信息管理,利用科学方法和合理的措施,根据实际情况对仪器设备信息进行处理、利用和控制,以保证教学、科研工作的正常进行。
2 采购论证:增强以规划为基础的论证科学性
购置仪器设备之前要进行立项。立项需要认真的调研和论证,对需要采购的仪器设备进行科学合理的规划,保障采购经费的使用效益。应根据学院的发展规划和学科建设以及重点实验室的需要,紧密结合人才培养计划、教学科研的实际要求,制定购置计划。首先要对各实验室所报的仪器设备购置计划进行仔细分析、充分调研,对大型精密贵重仪器设备要请有关专家进行论证。对纯科研或外围所用仪器设备,或具有教学和科研双重用途的仪器设备,应进行“发展前景”和“预期效益”的分析。对纯科研或外围所用仪器设备,在上报计划的同时应选定项目负责人。审批计划时,应与其鉴定责任合同,合同上要写明双方的权利和义务。要鼓励实验室充分发挥仪器设备的作用,防止仪器闲置,造成资源浪费。其次,在审批购置计划时,对教学急需的仪器设备应优先满足。对科研或具有双重用途的仪器,若经费允许时,可由院校投资购置;经费不足时,可采用院、系共同投资的方式购置。最后,在具体实施时要尊重实验室的意见,按其所报仪器的规格型号及制造商购置,以确保所购仪器能满足使用要求。
3 设备验收:采购合同与技术资料一致性检查
购置仪器设备项目得到审批后,进行设备的采购。采购过程首先,成立由采购部门和使用部门联合成立采购小组,确保投资效益的最大化和采购的仪器设备符合实验室要求;其次,对设备进行细致的分类,确定具体的采购方式,有政府、学校采购、公开招标等采购方式,并启动合理、有针对性的采购工作规程,依据国家有关法律、学校规定、购置计划和使用单位的具体细致的要求,深入进行市场调研确定产品性能、功能用途等关键必备指标,经过调研、选型、厂家确定、招标、谈判、签订合同、托运、接货等环节完成采购计划。仪器设备到货后应先开箱验收,检查仪器设备牌号、规格、型号、数量是否与合同一致,按照装箱单对照装箱物品是否齐全。在符合要求后,再进行设备的安装调试和技术验收,对各项技术指标等性能参数进行现场察看和测试,看是否达到合同要求。安装和验收设备后,管理部门应对采购过程的资料信息包括申请、立项、论证、会议记录、合同以及设备所配置的技术资料,如指导书、光盘等加以归档保存,做到有据可查。根据ISO质量管理认证体系的要求,供货公司要提供公司资质、填写验收报告单,再由设备管理部门开入库单,建立设备的账、卡、标等手续。
4 科学管理:以提高设备利用收益为目标
仪器设备的日常管理包括保管、使用、保修和报废等,是实验室管理工作的一个重要环节。在过去的管理中,对仪器设备的使用效益、功能开发及维修等缺乏有效的监督和管理。这些管理工作的缺失既影响教学和科研工作的开展,也直接影响仪器设备效益的发挥,造成资源浪费。实施科学化、规范化的管理,使仪器设备发挥最大效益是实验室管理的主要目标之一。
4.1 设备的保管
设备管理单位应制定一套完善的保管制度,防止资产损坏和丢失,以提高设备的利用率。仪器设备的具体保管由基层使用单位的设备管理员负责,加强设备账目和实物管理,建立设备的终身档案,规范设备使用行为,建立健全的各种制度如:管理制度、操作规程、借用制度等。
4.2 设备的使用
建立由设备管理员监督、使用人严格执行的使用制度,建立设备使用效益评价体系,以提高设备利用率。创建设备使用档案,在使用设备过程中,设备管理人要依据使用制度,如实填写使用记录:设备的每天运行日志、设备的维修率、完好率、利用率等,以便及时了解设备的使用状态,为合理整合资源、协调教学科研、开放实验室等工作做好准备。
4.3 设备的维修
设备维修是一项技术性工作,直接关系到实验教学、科研工作能否顺利进行,因此,应保障维修的质量和及时性。做好维修工作,应从以下几方面入手:第一,制定和完善相关的规章制度,使仪器设备的维修做到“有章可循”。第二,加强实验室技术人才队伍建设,对技术人员进行定期培训,以提高其技术水平。第三,与供应单位、厂家搞好协作关系,使设备能够得到及时的保修和维修,以促进设备功能的开发和提高,增强其适用性。第四,做好维修记录,不仅能跟踪设备的完好率,保证设备的正常使用、提高设备利用率,而且还有利于设备的更新、报废与调剂等管理工作的进行。
4.4 设备的报废
随着科学技术的快速发展,仪器设备的新技术、新工艺发展的速度越来越快,同时也加快了实验室设备更新换代的速度。做好仪器设备的正常报废工作,可以及时清理不良资产,促进教学及科研设备及时更新,改善实验室环境,有效提高实验室建设水平和实验教学质量。①根据学校的实际情况制定有关报废制度,确定报废标准,规范报废处置程序;②设备管理员根据实际的设备技术情况提交报废申请;③资产处做好设备的报废鉴定审批工作,科学严格地掌握报废标准,并对报废设备进行合理的处置。做到既充分发挥仪器设备的使用效率,节省资金,又能满足教学和科研的需求。
做好仪器设备管理工作,是高校实验室建设和管理水平的重要体现。仪器设备管理工作各个环节紧密相连,要站在系统的高度进行全程化的管理。随着高校的发展,仪器设备管理工作还需创新、探索,才能提高实验室设备的使用率和运行水平,满足教学、科研的使用。
参考文献:
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[5]郑春龙.从报废处置探讨仪器设备管理[J].实验室研究与探索,2006,25(3):378-379
University Laboratory Instrument Equipment’s Scientific ManagementWang Wang Hongyun
Abstract: From the instrumentation equipment check,the purchase project proof, the purchase,the approval and the maintenance of equipment and so on,the strengthened equipment use efficiency,proposes based on the scientific management idea corrective measure and the method.
浅谈中职学校实验室科学管理 篇12
实验室是中职学校进行教学和科研的重要基地,是培养学生实践能力和创新精神的重要场所。实验室的管理是中职学校管理工作的重要组成部分,实验室管理工作的好坏,直接影响到实验教学的质量。如何搞好实验室管理,使其科学化、制度化、规范化是实验教学人员值得探讨的问题。加强中职学校实验室的建设与管理,为实验教学提供良好的教学环境是办好中职学校的基本条件之一,实验室工作人员的首要任务是管好、用好实验室,充分发挥实验室的整体效益。管理工作是实验室工作的关键,也是实验室工作的中心内容,更是实验教学的重要前提与根本保证。总结多年的实验室工作经验,结合我校的实际情况,谈一谈实验室管理工作中的几点体会。
1 加强人员管理,提高实验技术人员素质,树立服务意识
要管理好实验室,开展实验教学工作,没有一支具备良好素质的实验人员队伍是不行的,这是一个很关键的问题。如何调动广大实验技术人员的积极性已成为发展职业教育过程中切切实实需要解决的问题,随着教学改革的深入发展和新的教学理念的逐步形成,建设一支强有力的实验室管理人员队伍,是做好实验室管理工作的基础。实验技术人员队伍是实验教学的基本要素,实验技术人员素质的高低直接影响到管理服务的质量、影响到教学的效果。因此实验技术人员必须不断加强自身素质建设。另外实验技术人员必须做好一切辅助工作,尽力创造一个良好的实验环境。一切为教学着想,一切从教学出发,才能真正完成好实验教学任务。
2 完善管理,建立规范化管理机制,服务实验教学
管理制度是实验室管理的法规和依据,是实验教学顺利进行的重要保证。规章制度的健全和完善,一方面约束实验室的管理者和使用者,而且也为实验教学顺利开展打下良好的基础。还有就是建立完整的实验室档案,这样既有利于督促实验人员管理好实验室的财产,又对实验室的实验器材做到心中有数,从而服务于实验教学,确保实验工作正常有序的开展。
3 加强仪器设备等实验用品的管理,提高实验教学效率和质量
实验室仪器设备的管理水平对学校教学质量和办学效益有着直接的影响。仪器设备是实验室赖以生存的基础、是学校的贵重财产,做好实验仪器设备的管理工作,意义重大,责任也很重大。对实验室仪器设备要加强规范化管理,同时要加强对各种仪器的日常保养和维修管理,提高仪器的完好率,延长使用寿命,使教学仪器设备更好地发挥使用效益。对实验器材分类摆放并经常进行清点,以便于管理和防止重复购买。实验仪器设备是教学科研的物质基础,目前教学技术和教育科研在不断发展,学校的规模在扩大,教学内容在更新,教学方法在变化发展,学校的实验仪器设备在教学中的作用也越来越重要。仪器设备管理的任务,就是利用有效的管理措施,使仪器设备处于良好的状态中,能尽量为教学服务,最大限度地发挥实验仪器设备的投资效益。
4 加强实验室环境建设和安全管理,营造和谐育人环境
实验室环境建设和安全管理关系到实验教学质量、实验室安全等重要问题,在很多国家行业标准中占有重要地位。实验室环境建设包括实验室面积、房间安排、照明、用电、温度、湿度、洁净度、通风、有毒有害气体排放处理等诸多方面问题,要使实验教学提高到一个新水平,需要不断改善实验条件,使之与教学改革相适应;与培养高素质人才相适应。实验室安全管理是一个复杂的管理系统,涉及许多方面,每一个方面都需要制定相应的安全管理制度,采取切实可行的防范措施,加强安全管理制度的执行力度,层层落实安全管理责任,提高实验室工作人员的安全责任心,强化安全意识;实验室安全管理还应积极贯彻“预防为主”的思想,加大实验室防火、防爆、防毒、防盗等安全设施的投资力度,同时加强实验室安全教育,实验室工作人员要挤时间认真学习安全技术知识,提高自身的安全素质;加强实验室安全检查,通过安全检查,及时发现并消除安全隐患,营造一个安全、和谐的实验室育人环境,为提高实验教学水平,顺利完成教学、科研任务奠定坚实的基础。
5 加强对实验教学过程的督导和评估
实验教学管理是学校教学管理的重要内容之一。在管理好学校实验室的同时,也应注重对实验教学过程的管理,抓好实验教学的各个环节,作为年度的教育质量督导评估内容之一,是全面提高教学质量的根本保证。
6 实施开放式实验教学,做好开放实验室的管理
实验室开放是中职学校实验教学改革的重要环节。为适应教学改革的需要,充分利用现有的教学资源,提高仪器设备的利用率,尽可能为学生提供一切方便条件,提高办学效益和教学质量,在保证完成教学计划的前提下,为学生提供方便、实效的服务。同时制订开放实验室的管理办法并严格执行,建立实验人员岗位责任制;开放实验室实行登记制,各开放实验室实行轮班制,要配备一定数量的指导老师和实验技术人员承担实验室开放工作,解答学生实验过程的疑难问题,仪器设备的准备、调整与维护,并认真做好开放情况记录。
中职学校是培养技术人才的摇篮,而中职学校实验室是教学科研的基地,因此中职学校实验室的建设与管理也要适应时代的需要,积极大胆地进行科学管理方法的探索与创新。[3]实验室管理工作任务重,问题多,我们要正确认识和理解实验教学工作的重要性,引进先进高效的实验室管理机制,学习借鉴国内知名中职学校及发达国家中职学校先进的实验室管理经验,使中职学校实验室成为创造性教学的场所,充分发挥它在培养高素质人才中的作用。
摘要:实验室是中职学校进行教学和科学研究的重要基地,它的建设与管理,直接影响到实验教学和学生的培养。总结作者多年的实验室工作经验,提出实验室管理工作中的几点体会。
关键词:实验室管理,实验室工作人员,实验教学
参考文献
[1]邱泽明.卫生职业院校实验室管理的探讨[J].中国保健,2006.05.
[2]张群.加强化学实验中心的管理,提高实验教学质量[J].广西轻工业,2007,05(102).
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