科学实验技能(精选12篇)
科学实验技能 篇1
当今世界,伴随着经济全球化这一必然趋势,科学技术日新月异,大量科技成果迅速融入到人类经济生活中去。在国家和地方政府的多种利好政策的支持下,众多新型企业不断建立,为了提高产业经济效益,不断使用各种精密仪器和先进设备。因此,各个学术领域对人才的需求都趋向于专业化和创新化[1]。化学是一门以实验为基础的学科,实验是化学的灵魂。化学实验是学生认识客观事实的基础,是学习化学的重要手段。因此,培养化学人才,需要对学生的化学实验技能进行全面提高并培养学生的创新能力。其中开展化学实验技能大赛对大学生化学实验技能的培养和创新能力就有着积极重要的作用[2]。
化学实验技能的培养需要长时间地学习和训练,传统的实验技能学习是通过实验课堂来完成。在老师的指导下,同学们在规定的时间完成实验操作,课下完成实验报告,即完成了该部分的实验技能学习。但是实际上大学生在课堂上完成的化学实验大多是验证性实验,这类实验过程和结果都很明确。因此,学生在开展这类实验时往往缺乏思考和创新,导致学生只会对教材上的实验步骤和结果机械式地生搬硬套,甚少对实际实验操作程序和现象详实记录并提出独立见解。故,学生在实验课中不能独立思考,更谈不上设计或改进实验方案,仅仅是对实验结果进行简单的实验验证,自身缺乏对实验的深入思考和总结。实验技能大赛既注重理论知识的掌握又注重对实验仪器的规范操作和药品的合理使用,尤其是对实验的设计能力和实验结果的分析处理能力,实验技能大赛较为全面的考察了学生基本理论知识、独立思考、数据处理以及表达能力,这种形式极其有利于对大学生的实验技能培养和创新[3]。
1 化学实验技能大赛的形式
化学实验技能大赛可以根据不同的专业、不同的年级、不同的科目等以不同的形式开展活动,如 “化学实验安全知识竞赛”、“化学基本操作技能大赛”、“化学验证创新型课题竞赛”以及 “化学实验综合设计大赛”等,还可以根据当地的环境设计 “水质分析———水的硬度,酸碱度”等环保型实验。化学实验技能竞赛可以通过个人或者小组团队的形式来组织,同时也可以通过不同环节和阶段比赛,也可分为笔试和实验操作两部分等等。
比赛将笔试、问答、抢答以及实验设计及其操作等几种方式或者部分相结合的形式,使得大赛形式灵活多变,不仅加强理论知识的学习,强调了学习的细节问题,而且使得学生对实验操作及其技能操作规范有着更加深刻的认识,巩固了对实验基本理论知识和实验技能的理解。另外,通过这种正规比赛可发现学生在实验基本操作以及实验安全等方面存在的不足或问题,为今后实验教学方式方法等方面的改进提供参考依据,降低了实验室的安全隐患几率,有利于对进入实验操作阶段学生的正确评价。比赛操作锻炼的是学生的动手能力和团队协作精神,带动了学生学习实验技能的热情。而综合性化学实验开展前,需要学生对实验方案进行合理设计和思考,锻炼了学生的理论知识与实验相结合的能力,有利于实验技能的培养。在实验过程中,学生理论与实际相结合,用所学的知识解决实际问题,形成自己的思维方式,增强了学生的实验技能,更有效地引导学生的创新意识。
2 化学实验技能大赛在实验技能培养和创新中的作用
2. 1 强化课堂教学效果
大学实验教学中许多大学生往往生只是按照现有流程完成既定学习任务,缺乏探究学习兴趣和热情,没有对实验进行深入思考和彻底掌握,造成实验课程总体教学效果欠佳。通过开展化学实验技能大赛,不仅可以鼓励督促学生认真学习,及时复习,激发学习兴趣,以最直观的方式检验学生的学习成果,是学生展现实验技能和创新能力的最佳舞台,体现了理论与实践相结合,强化了课堂教学效果。
2. 2 提高师生的安全意识
化学实验室里强调安全第一,正因为具有安全隐患,所以要求操作正确规范,减免安全事故的发生。化学实验及实验室安全教育,是高校化学实验教学和学习的内容之一,也是高校实验室管理的重要内容。培养安全意识,强化化学实验安全教育及实验室管理就是第一课堂的教学任务。学生往往对化学实验室的安全认识不够,实验安全意识淡薄,或者根本未引起重视。通过开展 “化学实验安全知识大赛”,可以加深学生对实验安全知识的理解和掌握。对于一些模糊不清的概念或者认识不到位的安全问题,可通过参与观看大赛活动的形式,加强学生的视觉效果,使其安全意识得到巩固和加强。也可以合理使用反例,对于一些可以在实验室模拟的错误操作导致的后果,教师可设计一些错误的反例加以验证,或者做成课件的形式,与同学们分享,进而加深学生印象。教师在组织相关比赛的同时,也要防微杜渐,未雨绸缪,重视安全教育,提高学生的安全意识,从根本上杜绝实验中伤害事故的发生,保证实验教学工作顺利进行,同时强化了自己对实验安全管理的认识。
2. 3 提高学生的学习兴趣、实验的主动性和积极性
化学实验基本操作技能是化学及化学相关专业学生必须掌握的基本实验技能,是学生从事化学教育、分析、检验及相关工作必备的技能之一。兴趣是学习的老师,比赛给学生们提供了展现自己能力的舞台,激起了学生的学习兴趣,使学生的学习达到更好的效果。同时可以增加学生对知识的牢记和掌握程度,锻炼学生理论联系实际的能力,激发学生的潜力,提高了学生实验的主动性和独立性。
2. 4 促进师资队伍建设和实验教学改革
实验技能大赛不仅锻炼了学生的技能、提高其创新意识,而且促进了教师进步,有利于师资队伍的建设与实验教学改革[4]。建立一支稳定的实验教学队伍,提高其业务水平和整体素质,是推进实验教学改革,提高教学质量的关键,也是促进高等学校又好又快发展的重要措施。教师通过开展化学实验技能大赛,可发现实验教学中的不足,并在今后的教学中不断地加以改进,包括对实验课程体系、实验教学内容及实验教学方法、教育理念的改革,摒弃与生产生活脱节、过于陈旧的实验,增加应用性强、安全系数高、具有创新性的实验,对实验教学内容进行不断精选与更新,提高教学质量,促进师资队伍建设。
3 结语
化学实验技能大赛的举办,旨在 “锻炼学生实践动手能力,强调理论与实践相结合,培养实验创新意识,提高学生专业技能和学习热情”。同时给学生提供了一个锻炼自己,展示才能的机会和舞台,受到学生的普遍欢迎。学生们踊跃参加,充分准备,正确设计实验方案,合理安排实验过程,并表现出一定的实验操作能力和独立工作能力,提高了学生学习的积极性和主动性,满足了学生的求知欲望,培养学生的严谨的科学思维能力,创新能力以及分析问题,解决问题的能力,对提高学生的全面素质起到了良好的作用,更有利于学生成为新世纪的创新型人才。
摘要:围绕实验技能大赛对大学生化学实验技能培养和创新展开简单论述,对当今大学生实验技能薄弱现状作出了具体分析,从化学实验技能大赛的形式以及竞赛在实验技能培养和创新中的作用两个方面作出了全面阐述。实践证明:开展实验技能大赛有利于促进学生化学实验技能的提高、激发学生的学习兴趣并能培养学生的创新能力。
关键词:实验技能大赛,实验技能,创新
参考文献
[1]金茜,王曼丽,张吉明,等.地方师范院校化学及相关专业学生开展化学实验技能大赛与实验教学改革的思考[J].遵义师范学院学报,2014,16(1):94-96.
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[4]程美令,朱建飞,罗士平.无机与分析化学实验技能大赛的实践与思考[J].广州化工,2012,40(9):208-210.
科学实验技能 篇2
实验技能是小学科学教师所必备的基本技能,由于小学科学教师兼职的多,文科学历的多,加上教师不稳定,因此很多教师实验技较差。实验技能培训采取讲授与操作相结合,辅导与自学相结合,过程与评价相结合的方式,在一定的时间内让骨干教师掌握现行科学教材中66个实验内容。由于内容较多,时间较短,故根据问卷调查的结果最后经过竞赛或考试取得过关证书。具体活动计划:
实验操作辅导的内容
提高农村初中生物实验技能 篇3
关键字:初中生物 实验 技能 建议
生物实验教学是生物教学的一个不可分割的重要组成部分,它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它教学手段所不具备的特有功能。然而,在广大农村初中,特别是农村薄弱初中,由于教育经费,升学压力等各方面条件的限制,生物实验教学面临着一系列的问题,如何针对农村生物实验教学的实际情况,探索一些切实可行的农村生物实验的策略,以期提高整个农村生物实验技能,成为目前摆在农村生物教师面前的一个重要课题。理应引起广大生物教师的高度重视。笔者根据自己的教学实际,认为提高农村生物实验技巧可以从以下几点做起:
1增加对农村的教育投入
1.1 改善农村办学条件,增加教育投入
各级政府以及教育主管部门,应加大对农村教育的投入,落实好农村生物教学的硬件措施,改善实验条件。应该根据初中生物用书对生物实验的要求配备完善的实验设备。同时实验室应该配备专职专业的生物教师和实验员。
1.2增加对生物教师的培训力度,提高教师的整体水平
在提高生物实验教学的质量方面,生物教师跟实验人员的教学水平是关键,增加对教师和实验人员的培训力度。提高他们的实验教学技能,让他们能熟练掌握实验的操作及演示技能,并能妥善处理好验中可能出现的各种问题。在保证安全的情况下可以充分发挥学生的探索能力,让他们自己设计实验,这样更能促进他们对探索生物科学的兴趣,通过实验掌握生物知识。
2 加强实验教学
发挥教师的主观能动性,提高实验开出率 农村中学实验条件差,实验经费紧张,不可能一步到位地配齐实验所需要的仪器设备,而影响实验开出率。实验教师和实验员应充分发挥主观能动性,利用简陋设备,积极创造条件,开齐、开好教材所规定的实验。主要途径有:(a)因地制宜地选择实验材料。由于地域差异,有些农村中学报难找到教科书上使用的实验材料,教师平时就要注意筛选本地合适的实验材辩。 (b)在不影響实验效果的前提下,可把有关实验相对集中,综合利用实验材辩,降低实验费用。如捉来一只蛙可以综合做下列实验:蛙蹼血流观察、蛙上皮组织观察、脊蛙反射、蛙的解剖、肌肉的收缩等实验。(c)改进实验方法.减少仪器、药品的使用。如观察人口腔上皮细胞时,只滴一滴唾液在载玻片上,加上染渡,盖上盖玻片,制成临时装片,可不用生理盐水和牙签,细胞不重叠,实验效果好。(d)利用废弃材料自制实验用具。如用泡沫塑料制作简易的昆虫展翅板,用透明无色的百事可乐塑料瓶制作昆虫标本盒.用废纸板箱制作简易保温培养箱等。(e)利用农村优势开展实验教学。如建立教学实习基地,发动学生自采自带生物实验材料、制作生物标本、开展生物课外活动,组织兴趣小组进行专题调查等。
努力提高实验教学质量,在实施实验教学计划中,教师要认真批改学生的实验报告,努力培养学生的观察能力、思维能力、动手能力和严谨的科学作风,提高学生理解实验理论和掌握实验技能的能力,并进行理论和实践能力的综合考查。学校和教师要创设适当的环境和氛围,重视学生实践和创新能力的培养,在生物实验教学中,要改变传统实验教学方法,变验证实验为探究实验,激发学生的兴趣。在实验中,少一点包办代替和限制、多让学生动手、动眼、动脑、动口.发挥他们的创造性,对学生的创新意识要给予肯定和赞扬。
3 提高学生的思想认识,激发其对生物实验的兴趣
兴趣是思维活动的触发剂,求知的需要是学习动机的基础。应让学生们充分认识生物是一门以实验为基础的学科,实验教学的目的也是为了培养学生们的实践能力和探索研究的精神。当学生对某个问题发生兴趣时,就会围绕着这个问题积极地思考起来。实验教学是理论与实践的有机结合,教师在实验教学中创设良好的教学情境,是培养兴趣、发掘问题、激发学生求知欲、调动他们学好生物学积极性的重要手段。在生物实验过程中,让学生自己动手,通过亲身实践和亲眼目睹,更好的培养他们在探索科学未知领域的探索精神和实事求是的科学严谨态度。并且通过相互之间的分工合作,能更好的促进学生们之间的感情,深刻体会到团队与合作的重要性。同时,在农村,教师可以带领学生走出教室,走向田野,走向大自然的怀抱,把生物实验教学跟生活联系到一起,这样,更能激发学生们对生物、对实验的兴趣。
4 注重对学生实验动手能力的培养
动手能力是做好实验的基础,动手操作可以培养学生思维发展。提高学生的动手操作能力的途径就是让学生多参与实验、多做实验、多实践,所以我们生物教师应该多给学生提供动手操作的机会,尽可能让学生独立操作或分组操作,使学生在实验中提高动手能力。如七年级生物上册“显微镜的使用”的实验,就要充分放手让学生自己去实验,动手去制作临时玻片标本,并能利用显微镜进行观察。实践出真知,只有让学生动手去做,他们才能对所学的知识理解、掌握的更好。
在生物实验中,要鼓励学生大胆去实验,让学生主动参与到实验中来。在生物实验课上,往往会出现男学生做实验很积极主动,女学生不敢动手操作,尤其是象触摸蚯蚓的体表、观察蟾蜍外形以及解剖鲫鱼等实验,女学生往往不敢去观察和解剖,所以这就要求我们教师多去鼓励,让女生大胆去实验。只有通过实验才能获得知识、提高能力,培养探索精神。
5加强课外实验,拓展体验空间
课外实验活动受时间、空间的限制少,学生可在较广阔的天地里接触大自然的生命现象,开展多种实验活动,进一步巩固书本知识,对课堂教学起着很好的补充作用。例如,引导学生开展种子萌发条件和状况的实验;观察水分在植物体内上升的实验;在青蛙繁殖季节,捉些小蝌蚪带进教室,观察它的身体变化,从而了解它的发育史等实验。
生物界是无比丰富多彩的,生物课外实验活动,就是把学生带到无比广阔的生物界中去,观察它、感受它、认识它。我们可以结合材料内容,联系实际生活设计一些操作简易、取染力量,孩子对父母的言论心领神会,“以情通情”深信不疑。基于这种关系,父母教育子女也容易缺乏理智而感情用事,爱之过头而成为溺爱,或严之无格而强横粗暴,都对孩子发展不利。因此,父母给幼儿营造一个正确良好的精神环境,以利于幼儿形成正确的人生观,是十分重要的。
6 改革考试评价制度,推动农村初中生物教学的发展
应该建立一个与新课程理念相一致的,切合农村生物教学实际的考评制度。生物教学不能仅仅以副科的形式出现在教学当中,而是要把生物实验教学作为提高学生综合素质的重要方式。要消除生物教学与语文、数学、英语这些传统观念上的主科的区别。首先在学校的教师晋升方面要考虑实验教师的利益需求,充分调动农村初中生物教师的教学积极。其次,在学生的考评方面,学校不能仅仅只是对学生的所谓主科的考试成绩对学生进行学习评价,同时要把生物实验成绩纳入到学生的综合评价当中去,只有这样才能提升生物实验教学的重要性。
综上所述,在生物实验教学中,教师要充分发挥学生的主体性,细心研究,精心组织,找准学生兴趣的最佳触发点,因势利导,让学生在一次次的实验中得到成功的喜悦,在获得成就感的同时,进入最佳的学习状态,从而有利于激发学生更积极、更广泛的学习兴趣。只要充分认识到生物实验教学在初中生实践探知方面的重要性,农村初中生物实验技能一定能够得到提高。
参考文献:
[1] 任瑞坤.新课标下农村初中生物实验教学面临的挑战.课程改革,2003年第3期.
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[3] 张荣彦.浅谈农村初中生物实验教学.学生之友中考月刊 ,2010 ,(02).
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[5] 曹道平.生物教育学.青岛海洋大学出版社,2000.
[6] 叶佩珉.生物:第一册.人民教育出版社, 1996.
培养化学实验技能的虚拟实验设计 篇4
化学是一门以实验为基础的科学, 从新元素的发现, 新化合物的合成, 到化学反应规律的研究, 各种假设、理论的证实都离不开化学实验;同时, 实验亦是自然科学研究问题的最重要最基本的方法之一。然而, 在“化学以实验为基础”的教学观已普遍为大家所接受的同时, 人们对“以实验为基础”及“化学实验技能的形成”的理解还没有完全上升到理性的高度, 实验教学仍是中学化学教学中最薄弱的环节。在化学实验中引进计算机仿真技术, 设计出的虚拟化学实验室, 在增强学生感性认识、培养学生动手能力、提高实验效率、避免人身伤害和节约费用等方面有着传统手段不可比拟的优势, 对学生实验技能的培养和造就创造性人才, 有着十分重要的意义。
一、虚拟实验概述
虚拟实验是指借助于多媒体、仿真和虚拟现实等技术在计算机上营造可辅助、部分替代甚至全部替代传统实验各操作环节的相关软硬件操作环境, 实验者可以像在真实的环境中一样完成各种实验项目, 所取得的实验效果等于甚至优于在真实环境中所取得的效果。[1]
虚拟现实技术具有沉浸性、交互性、想象性等特征, 在实验教学方面有以下优点:[2]
1. 吸引学生参与实验, 调动学生学习化学的积极性
在虚拟实验室里, 学生可以按自己的想法做任何化学实验, 通过自己的参与来认识化学现象, 了解物质的属性, 以获得对课本知识的感性认识, 由此, 化学不再是枯燥的只强调死记硬背的学科, 学生通过做实验在实践中学习新知识、复习旧知识, 有利于培养学生对化学的学习兴趣, 调动他们学习化学的积极性。
2. 有利于避免真实实验带来的各种危险
由于化学自身的学科特性, 相当一部分实验有一定的危险性, 在虚拟实验室中这些实验仍旧可以通过虚拟操作进行。虚拟的化学实验可以避免腐蚀性物品带来的危险, 也可以避免化学反应引发的燃烧、爆炸等现象对人身或实验室造成损失。
3. 打破现实实验所受的时空限制
传统的实验室由于受时间和空间的限制, 一部分教学内容无法以生动的形象呈现给学生。而在虚拟实验室中, 虚拟现实技术可以打破这种限制。例如:要认识化学分子的结构, 学生可以进入到化学分子的内部, 分析各种物品分子结构有何不同。有些化学反应需要较长时间才能观察出结果, 在传统实验室中这种实验结果不容易得到, 而在虚拟实验室可以在很短的时间内由学生自主发现。
4. 避免材料磨损
学生在虚拟实验室中通过操作虚拟仪器以及虚拟物品来观察、参与化学实验, 不会耗费现实实验材料。另外, 虚拟实验室不会出现任何磨损、破坏, 可反复使用。学生可多次进入虚拟实验室练习实验以训练其实验操作技能。既满足了教学需求, 又提高了教学效益, 同时减少实验损耗。
5. 可有效地提高学生的动手能力
虚拟实验允许学生按自己的设想动手, 参与或从事实验研究, 允许学生失败、允许犯错误, 允许仪器设备“损坏”或“灾难性事故”的发生并通过正、反两方面增加和培养学生的想象力和创造力。
二、传统化学实验教学模式
化学实验教学模式是在一定的教学思想指导下, 围绕着教学活动中某一主题而形成的相对稳定的、系统化的、理论化的方案, 是教学理论和教学实践活动的桥梁和中介, 也是一种化学实验教学范型。[3]图1所示为传统的化学实验教学模式。
传统实验教学的不足在于:
(1) 实验环节多是以教师为主, 学生按部就班, 处于被动学习的地位, 即“填鸭式”的教学, 往往是教师讲、学生做, 以得到数据或观察实验结果为目的。
(2) 不能调动学生学习化学的积极性和主动性, 不利于学生创造性思维能力的培养。
(3) 正是因为以得到数据或观察实验结果为目的, 忽略了对学生实验技能的培养, 不利于学生形成较强的动手能力, 也难以使学生形成科学探究的学习习惯。
三、虚拟化学实验教学模式
利用虚拟实验进行化学实验教学时, 要以培养学生实验技能为目的, 就必须注意学生的认知规律, 即认知阶段、联系形成阶段和自动化阶段。[5]一些学者提出了化学实验操作技能的培养策略:教师启发讲授、教师示范、有指导的学生实验、学生独立实验等。[6]
因此, 利用虚拟实验室进行教学包含如下过程:用虚拟实验给学生演示示范实验操作及实验过程, 待学生基本理解实验内容时, 给学生一定的交互进行适当的模仿操作, 在进入学生技能学习的联系阶段时, 让学生进入实物实验阶段, 将原来在虚拟实验环境中学习到的化学知识以及一长串分开的实验操作向现实实验操作迁移转化。随着实物实验的多次练习, 学生的实验动作由最初的呆板到协调、灵活, 并逐步将学习到的化学知识内化到自身知识结构中, 并进入到实验技能形成的自动化阶段。
根据学生实验技能的形成过程, 提出如图2所示的实验教学模式。
图2中的模式是先做虚拟实验, 虚拟实验又分为操作示范和分步操作两个阶段, 让学生在初步了解所需掌握实验技能的情况下再进行模仿操作, 并将需要掌握的实验技能尽可能地细化、分解动作, 以加深学生对技能的理解、提高学生学习技能的效率。在学生逐步了解该化学实验并对所需掌握的技能有了一定的内化认识之后再加入实物实验, 以促进学生头脑中对所要学习的技能的认识向现实中的实验技能迁移。多次进行实物操作实验直至学生掌握实验技能。
最后, 在应用计算机虚拟技术进行实验教学的过程中, 在肯定虚拟技术在实验教学方面有效性的同时还要处理好虚拟实验与传统实验的关系。明确虚拟实验是传统实验方法的辅助和深化, 并不能完全代替传统的实际实验, 要将虚拟实验与传统实验有机结合起来, 提高学生的动手能力、培养学生的实验技能并促进学生形成科学探索精神。
四、培养实验技能的虚拟实验设计模型
培养中学生实验技能的虚拟实验教学过程是基于一般的实验教学活动过程、对实验内容进行教学设计并通过虚拟现实技术来实现。因此, 可利用教学设计的一些理论和方法指导虚拟实验的设计。
图3是乌美娜于1994年归纳出的教学设计过程的一般模型。[7]
分析教学设计模型, 包含的基本要素有四个:学习者分析、教学目标、教学策略 (如何进行教学) 、教学评价。因此, 在设计培养中学生实验技能的虚拟实验时可从前期分析 (学习者分析、教学目标、教学内容分析等) , 场景设计, 总结与评价三个方面入手。而虚拟实验的实现还要有虚拟现实技术的支持。这是在设计以培养中学生实验技能为目的的虚拟实验时应该考虑的四个方面。
培养中学生实验技能的虚拟实验教学过程是基于一般的实验教学活动过程、对实验内容进行教学设计并通过虚拟现实技术实现的, 因此, 借鉴教学设计模型并根据技能形成的教学理论, 笔者提出了培养中学生实验技能的虚拟实验设计模型 (如图4所示) 。
1. 前期分析
以实验技能的培养为导向的虚拟实验是基于一般的实验教学活动过程, 设计时也应遵循虚拟实验设计的科学性原则, 首先, 需要了解要设计的化学实验的实验目标、实验内容、实验步骤等。根据实验目标才能确定该虚拟实验所要传授的是什么样的化学知识、意在培养学生的哪种实验技能 (如使用某种仪器的技能、药品取用的技能等等) 。根据教学设计理论应先了解学生已有的化学知识结构以及学生已掌握的实验中包含的技能, 尽可能避免在开发过程中浪费物力、人力。
2. 场景设计
根据化学实验技能的培养策略将场景分为自动演示、实验说明、分步操作三个部分。自动演示用于向学生演示整个化学实验的过程以及发生的实验现象;实验说明用于向学生说明该实验的步骤和化学反应方程式;这两个部分起到教师示范的作用, 对应于学生学习化学实验操作技能的认知期心理特征。分步操作部分根据化学实验的具体步骤以及该实验的实验目标再确定虚拟实验中要实现的虚拟实验操作, 并赋予合适的实验效果。
3. 技术实现
技术实现即用虚拟现实技术开发虚拟实验, 由于虚拟现实硬件设备过于昂贵, 在化学实验教学中应用的虚拟现实形式大多是桌面虚拟现实。整个开发过程主要包括实物建模、添加交互、作品发布三个步骤。实物建模主要是对虚拟实验中所涉及到的实验物品、实验环境模拟, 根据实验成本以及实验目标所占比重可选择适合的虚拟技术或建模软件, 也就是虚拟实验设计的适宜化原则。添加交互是在虚拟场景中给物品与物品之间及用户操作达到某种效果添加交互以给学生一定的反馈, 并保证反馈的科学性。作品发布包括单机发布以及发布到互联网上两种, 发布到互联网上更能突破时间、空间的束缚, 使更多的人能使用该虚拟实验。
4. 修改与评价
根据前三个阶段所做的工作或请教化学教师检验开发出的虚拟实验是否设计合理、科学, 并做出适当修改, 根据学生的基本能力 (化学概念的掌握、所授化学知识是否理解) 掌握程度, 在学生进行实际实验操作后检验其在虚拟实验中所学是否迁移到现实实验中, 以评价该虚拟实验在培养中学生实验技能方面是否有效。
从图4中我们也可看出, 这四个组成部分是缺一不可的, 前期分析是进行培养实验技能的虚拟实验设计的基础, 只有做了前期分析才能进行下面的工作, 而场景设计又是技术实现的基础, 正是基于这三个步骤才能对开发出的虚拟实验进行修改与评价, 以保证其科学性和有效性。
五、总结
虚拟实验不仅能避免真实化学实验所带来的各种危险, 还能打破时空限制实时实地地给学生提供实验条件, 同时, 还能调动学生学习的积极主动性, 有效提高学生动手能力。本文结合操作技能培养教学理论, 参考传统化学实验教学模式, 提出虚拟实验教学模式, 并提出以培养实验技能为导向的虚拟化学实验设计开发模型, 在未来研究中有待进一步实践, 并对实验效果与传统实验教学进行比较, 以验证该设计理论的科学性并加以推广。
参考文献
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科学实验技能 篇5
箐口乡中心小学:杨翔
2014年4月20日
在本学期,我校文彦老师于2014年4月16日对我校所有教师进行了“小学科学实验操作”的校本教研培训,我受益匪浅!文老师不仅以生动的语言、大量的实例和实践操作向我们小学科学实验操作过程,本次培训以实验操作为主,围绕实验进行层层深入讲解。
通过本次培训,让我对科学实验仪器的使用方法更清楚了,今后的课堂实验教学操作会更加规范化。
科学课的直观形象教学效果及学生的动手实验操作探究活动的能力会大大增强。特别是文老师的创新教具制作展示,让人耳目一新、耐人寻味,同时迸发出创新的灵动。
通过本次培训,让我再次认识到科学的教学离不开实验,离不开与现实生活的联系。联系得越紧密、越巧妙,学生感受就越深,学生越能体会到学习科学的乐趣。在科学教学中如何实施有效教学一直是科学教师不断探究的一个课题。作为一名小学的科学课教师,我对当前科学教育的感受是:要真正地给孩子们上好科学课,还真不容易!要把科学书上涉及到的实验探究活动一一落实,那就更难了!
通过此次培训,也使我对如何进行有效的科学教学有了更深刻的认识。对于今后如何有效的上好科学课更加有信心了。这次实验技能培训,我学习了很多实验技能,懂得了很多科学知识,学习到了很多实验方法,掌握了很多实验技能。
通过培训我感觉实施科学的教学方法有以下几点:
1、要培养学生学习兴趣,激发求职有望,教育学生“从科学的角度提出问题”。
2、根据学生的已有知识和生活经验,引导学生进行猜想,在猜想过程中注意学生的思维训练。
3、探究学习应重视教师的指导,把握好探究的时间和材料。
4、培养学生大胆发言和善于倾听的良好习惯。
5、多媒体的运用要恰到好处、雪中送炭、画龙点睛。
科学实验技能 篇6
关键词医学实验课;课前准备;课堂教学;实验总结;实验技能
中图分类号R05 文献标识码B文章编号2075-2156(2009)04-0130-01
医学是一门实践性很强的生命科学,实验课教学对提高教学质量具有举足轻重的作用。搞好实验课教学,是提高教学质量的要求,是医学教育改革的重要组成部分。实验课能够使学生理论与实际密切结合,理解、掌握、运用和验证所学的医学理论知识;激发学生的学习热情和兴趣;帮助和促进学生积极思维,使学生处于最佳的学习状态。本文仅就医学实验课的基本环节和如何培养学生的实验技能,提高医学教育质量谈一些粗略的看法。
1 实验课课前的准备工作
1.1 仔细检查和检验实验器材教师在实验前必须按照实验目的、实验步骤和实验内容的要求,检查实验器材、数量是否足够、是否完备,检验其性能是否良好,避免在实验中由于缺少某一器材或其性能不良而影响教学秩序和实验效果,避免学生对医学理论知识的误解。
1.2 做好预实验为了保证实验课的成功率和准确率,教师在课前必须按照文献或教材规定的程序和方法,认真做好预实验。在实验过程中,由于实验器材精密度、灵敏度和试剂纯度等问题,可能会使实验结果出现误差,由此,预实验可以找出影响实验正确结果的因素和实验中应注意的问题。否则,实验课堂出现问题导致实验失败,会引起学生对所学知识理解混乱,甚至失去上实验课的意义和兴趣。因此,为了保证实验成功,无论教学任务多么繁重,都必须严格、准确地作好预实验。
1.3 科学安排实验程序,保证实验效果教师在实验课和理论课中同样起主导作用。如果没有周密的计划和科学的安排,就不能保证实验效果。这就要求教师在实验课前应妥善安排实验课程序,应妥善安排实验各步骤时间的运用和分配。实验课前通知学生预习实验指导,对学生第一次接触的器械、仪器,在课前要反复讲解它的使用方法及其使用的注意事项,较复杂的实验还要列出实验程序表。这样,不但能合理地利用时间,保证实验顺利进行,还能收到事半功倍的效果。
2 认真搞好实验课课堂教学
2.1 必须保证实验课课堂纪律 良好的课堂纪律既能保证良好的实验效果,又能培养学生严谨的科学态度。可以想象,在学生乱哄哄的课堂,是不可能获得理想效果的。所以,教师要严格物品使用制度和操作规程,认真执行实验室规则,特别是一些易燃、易爆、剧毒、限制药品及带电操作有人身危险的仪器,更要严格使用制度和操作规程,合理安排实验小组,指派有能力的学生担任组长,协助教师抓好实验课秩序,以保证实验的顺利进行。
2.2 加强学生基本功和基础操作的训练教师首先要提高自身的素质,掌握过硬的基本功和基本操作技能,在任何情况下,必须按实验规则规范化操作,操作中讲求条理性、准确性、严格性,养成严格和细微的教风。更重要的是,要求学生操作必须规范化、程序化,必须以第一次实验课为起点,一开始就要严格地抓起来。尤其是对实验中存在的问题要随时纠正,带有普遍性的问题下课前要当堂总结,以引起学生的高度注意,表扬那些实际操作正规的小组或个人,逐渐使学生养成一种良好的学风。这样,有了良好的学风和教风,一定会提高学生的基本功和基本操作能力。
2.3 培养学生综合分析问题的能力在实验过程中,要引导学生对实验结果和实验中出现的每一种情况有敏锐的观察力,随时如实记录,然后进行科学周密分析,最后在有足够证据的前提下,作出合理的判断或结论,并让学生从理论方面进行讨论;对判断不正确的实验,不准确的小组或个人,要求学生及时总结找出原因。对与理论或常规不符的现象,不要轻易加以否定,更不能责罚学生,如几个人同时出现异常,而学生操作又规范,那么教师应引导并协助学生解释出现异常现象的原因。
2.4 培养学生独立工作的能力在实验过程中,教师不能一切为学生包办,防止学生照抄照搬,要尽量让学生独立操作,但不应使学生孤军作战,应培养学生与同学合作的能力。另外,要定期抽查学生的实际操作能力,及时了解学生独立操作和完成实验的情况,对操作生疏不规范的学生应帮助他们加强基本功训练,同时纠正学生中不重视实验和不亲自动手操作的懒隋思想,使学生有一定的独立工作能力。
3做好实验总结
科学实验技能 篇7
一、课程体系
按照基础——专业——综合三层次建立既与理论教学有机结合又相对独立的实验教学体系和相应的实验室体系。将化学实验分为《基础化学实验》、《专业化学实验》、《综合化学实验》, 实验课程体系在实验内容设计方面更加注重学生基础操作能力、专业操作技能和创新能力的培养和知识的综合运用。
二、实验内容
在强化学生对实验基本原理、基本方法、基本技能掌握的同时, 着力改革实验教学内容, 减少验证性、单元性实验, 增加综合性、设计性和反映现代科技成果内容研究型、自主式实验。
(一) 开设了系列与日常生活紧密相关的实验项目。
以调动学生学习兴趣为目的, 围绕日常生活, 优化实验内容, 开设了系列与日常生活紧密相关的实验项目。如在分析化学实验中开设的“日常食品中有益或有害成分分析”的设计性实验项目中, 要求学生选择自己所关心的如饮用水、蔬菜、饮料等日常食物中的有益或有害成分为分析对象, 自己查阅文献资料, 制订采样、样品处理与分析方案, 最后经指导教师审核通过后, 由学生自行安排实验时间、自己准备和完成实验, 写出实验报告。这一实验项目因为贴近生活并具有实用性、挑战性和自主性, 深受同学们的喜欢。
(二) 开设系列体现时代特征的实验项目。
以培养学生的社会责任感, 不断引入新的实验技术为目的, 优化教学内容, 开设了系列体现“绿色、环保和可持续发展”教学理念并具有时代特征的实验项目。开设微型实验减少化学试剂的损耗, 再有对合成的产品进行回收再利用, 例如有机化学实验做乙酸异戊酯的制备, 收集学生的产品然后应用到精细化工专业实验中的油漆的制备做溶剂。微波炉进入家庭, 是一种新的加热方式, 利用家用微波炉改制成微波合成装置, 在综合化学实验中开设了微波合成实验, 既让学生了解新的实验技术, 有节能环保。
(三) 利用多媒体技术减少验证性实验。
原基础化学实验项目有许多性质实验, 学生实验过程中消耗大量的药品, 实验完成后产生大量的废液, 污染环境浪费资源。我们把性质实验项目录制成视频, 在多媒体实验室和理论课播放, 既让学生清楚地看到了实验现象, 又空出了实验学时, 给其他实验项目提供了时间。
三、实验教学方法与教学手段改革
在实验中采用“启发-引导-讨论”和“发现-论证-研究”式教学法。通过提问、引导、讨论、探索、研究等方式, 加强学生与教师间的互动。精选实验内容, 控制实验数量, 增加实验的深度和广度。注重理论与实践的有机结合, 拓宽学生的知识面, 提高学生的实验能力和创新能力。
(一) 启发-引导-讨论培养学生学习兴趣和创造思维能力。
以启发、引导和培养学习兴趣和创造思维为目的, 实现了“与其鱼不如授其渔”的教学方法转变。为培养学生的学习兴趣和创造思维, 我们一直在实验教学中探索启发式实验教学新方法, 将实验教学与理论、生活和社会等结合, 引导学生思考和关注身边事物。例如, 在“己二酸的制备”实验中, 先由教师启发学生思考不同的合成路线, 再引导学生分析不同路线在成本效益和环境影响等方面的利弊, 让学生明白了各种合成路线的利弊。
(二) 强化学生个性培养。
强化个性培养, 实现了从“照单抓药”式的课堂实验教学到探究实验教学的转变。鼓励学生在完成规定的实验项目后, 针对实验项目, 改变实验方案, 在课堂内外进行探索实验。如在“苯乙酮的合成”实验中, 我们让有兴趣和学有余力的学生在完成课堂内容后, 进行不同合成路线的设计或改变合成条件进行实验, 探索合成路线、合成条件等对产率的影响, 充分培养学生的发散思维。
(三) 采用计算机辅助教学, 实现教学手段多样化、现代化。
充分利用多媒体实验室, 学生在实验前通过多媒体课件、视频等, 对实验过程和仪器结构有较明确的认识。现代化辅助实验教学手段的应用, 有助于学生掌握标准实验操作方法, 纠正不良实验习惯。特别是因为学时不足或实验试剂毒性大等原因, 在实验室不能进行的实验, 学生可以利用计算机视频观察实验现象, 了解实验的全过程。现代化辅助实验教学手段的应用使实验教学更加系统与完善, 也是学生实验的重要补充与延伸。
几年的教学实践表明, 上述实验教学改革, 深受学生欢迎, 既锻炼了基础操作能力、专业操作技能, 又培养学生严谨的科学态度和实事求是的学风, 独立思考问题、分析问题和解决问题的能力得到了明显提高, 为培养基础厚、素养高、能力强、高素质应用型人才提供了有效途径。
参考文献
[1].孙婷, 李静, 侯旭锋, 李公春.综合性、设计性有机实验教学探索与实践[J].化工高等教育, 2010
[2].徐烜峰, 李翠娟, 韩淑英, 丁卉芬.创建促进有机化学实验教学的多媒体系统[J].大学化学, 2007
[3].李元祥, 林红卫.制药工程专业药物合成实验教学改革与探索[J].广东化工, 2010
科学实验技能 篇8
一、掌握实验材料的选择方法
在做还原糖鉴定实验时,让学生思考以下例题:
以下材料哪种适于做原糖鉴定实验,并说明原因。
甘蔗、药用葡萄糖液、西瓜、苹果、梨。
引导学生分析:能否用甘蔗呢? 不能,因为其实验目的是鉴定生物组织中的还原糖,甘蔗的主要成分是蔗糖,蔗糖是非还原糖。能否用药用葡萄糖呢? 不能,药用葡萄糖不一定来源于生物组织。能否用西瓜呢? 不能,因为实验原理是利用颜色反应, 西瓜的红色会影响实验中的颜色反应。最后只能选苹果、梨作为实验材料。通过以上分析,要求学生归纳实验选材时要考虑实验目的、实验原理和材料的来源,让学生学会正确地选择实验材料。
及时训练:做蛋白质鉴定实验时,应如何选材呢? 学生归纳出:富含蛋白质、没有颜色、材料来源广的生物组织,如大豆、鸡蛋等。
二、把握研磨实验材料的时机
在还原糖鉴定、蛋白质鉴定、酶的高效性、色素的提取等实验中,让学生归纳什么时候需要研磨(从生物组织中提取物质时),一般可加入什么物质促进研磨? (加Si O2)
三、认真归纳实验步骤
在做“酶的高效性”实验时,先举例作为铺垫:根据生活中的实例可以知道,若要比较甲、乙两人谁的力大,应怎样比? 为了公平应让他们在同时、同地、身体状况相同的条件下举同一个重物。由此可知,此实验除甲乙两人不同外,其他条件必须相同。再引导学生归纳出:在做实验时只能有一个因素不同,其他因素必须相同。教师引出新概念:单一变量原则。
(一 )及时训练 :通过 “酶的高效性 ”实验 ,训练学生科学的实验能力
1.若 要比较H2O2酶和Fe Cl3的催化效率,需要做几组实验?(2组 )
2.各组实验不同的是什么 ? (一组加H2O2酶,一组加Fe Cl3)
3.其他条件呢 ? (都相同 )
4.要 比较它们的催化效率 , 必须观察它们在化学反应中的催化情况,那么是让两种催化剂催化同一反应还是不同反应?(同一反应 )
(二 )在训练的过程中 ,引导学生边画图边理解过程
1.取2支 试管加入H2O2对量有什么要求? (等量)
2.其 中 1支 加入 H2O2酶,另一支加入Fe Cl3, 对 量有什么要求? (等量)
3.观察内容 :如何测定某化学反应的快慢呢 ? (原料减少速度或产物的增加速度),而根据本实验的原理只能观察O2的产生速度。具体内容是气泡产生的多少或卫生香的燃烧情况。
4.若 观察结果是一组气泡多 ,一组气泡少 ,能得出什么结论呢? (一组催化剂催化效率高,一组催化剂催化效率低)
5.到底H2O2酶和Fe Cl3哪一种催化剂的催化效率高呢? (不知道,因为哪一组放入的是H2O2酶,哪一组放入的是Fe Cl3, 已弄不清楚)
6.引 导学生归纳 :为了避免造成混乱 ,应如何做 ? (编号 )
(三 )通过以上实验的分析 , 引导学生共同归纳实验的基本步骤
1取材(相同);2分组(等量)、编号;3加入相同的(等量);4加入不同的(等量);5其他条件(相同);6观察(写内容方法)。
这样就有了做实验的整体思路, 然后让学生根据书本所给材料,自己尝试书写酶的高效性和酶的专一性实验步骤,然后和书上的实验过程相对照,找到自己的不足并加以改正。通过这种训练,培养学生科学、规范的书写能力,使其掌握正确的实验步骤,并学会灵活应用。
四、为什么要设置对照实验,什么是实验组,什么是对照组
通过前面的例子可知,不能只说甲的力气大,只能说甲比乙力气大,通俗地说就是有比较才有鉴别。做实验也是一样,在比较的前提下得出正确结论,这在生物学上叫对照。
(一 )若要证明酶具有高效性 ,哪一组是实验组 ? (有酶 )哪一组是对照组? (加入Fe Cl3的一组)目的是什么? (比较两者的区别)
(二 )若要证明酶具有专一性 ,哪一组是实验组 ? (淀粉、淀粉酶)哪一组是对照组? (蔗糖、淀粉酶)目的是什么? (比较淀粉和蔗糖在淀粉酶的催化作用下结果是否相同)
(三 )若要证明马铃薯块茎中是否含有H2O2酶。已知H2O2酶能催化H2O2的分解,产生的[O]能使溶于水的无色焦性没食子酸氧化生成橙红色沉淀。
材料:蒸馏水、H2O2溶液、无色焦性没食子酸溶液、马铃薯块茎提取液、煮熟的马铃薯块茎提取液、试管、滴管等。
摇摇根据实验原理和目的可知实验思路是:
实验组应如何做? 根据前面知识引导学生归纳(如图1)。
结果:有橙红色沉淀
结果:无橙红色沉淀
根据实验结果能得出一定是马铃薯块茎中的H2O2酶分解H2O2后使无色焦性没食子酸溶液产生了橙红色沉淀吗? 有没有可能是其他原因? 引导学生说出自己的质疑。
质疑1:可能是H2O2直接与无色焦性没食子酸溶液反应生成橙红色沉淀。
用什么实验排除这个质疑呢? 引导学生归纳(如图2)。
质疑2:可能是马铃薯直接与无色焦性没食子酸溶液反应生成橙红色沉淀。
用什么实验排除这个质疑呢? 引导学生归纳(如图3)。
质疑3:可能是马铃薯中除酶以外的其他物质使H2O2分解,产生的[O]与无色焦性没食子酸溶液反应生成橙红色沉淀。
用什么实验排除这个质疑呢? 引导学生归纳(如图4):
结果:无橙红色沉淀
后三个实验为什么要用蒸馏水代替其他溶液呢? (为了和第一个实验等量)
只有做了如图2、图3、图4的实验后才能证明实验的结果不是H2O2和马铃薯的直接作用, 而是马铃薯中的H2O2酶的作用,从而证明此结论成立。因此图1、图2、图3也叫对照实验,其目的是排除其他因素对实验结果的干扰。
五、引导学生分析为什么除变量外其他条件必须相同
在做“酶的高效性”实验中,取两支洁净的试管,编上号并各注入2m L过氧化氢溶液,向1号试管加入H2O2酶2m L向2号试管加入Fe Cl30.5m L,能否得出正确的结论呢 ? 若此实验的结果为1号试管产生大量的气泡,2号试管产生少量气泡,能说明酶具有高效性吗?
经过学生分析: 此结果可能是由于Fe Cl3和H2O2酶的量不等造成的。因此, 在做对照实验时除变量外其他条件必须相同,以排除因其他条件不同对实验结果而造成的干扰。
六、引导学生归纳为什么除变量外其他条件不仅相同还应适宜
在做酶的专一性实验时,取两支洁净的试管,编上号,1号试管加入2m L淀粉溶液2号试管加入2m L蔗糖溶液,然后往2只试管中各加入2m L淀粉酶溶液。能否得出正确结论呢?
引导学生分析:尽管实验变量是单一的,但两支试管都没有还原糖的产生。为什么? 引导学生归纳:虽然温度相同,但温度不适宜影响酶促反应,从而影响实验结果。说明除变量外其他条件不仅要相同, 而且要适宜, 若不适宜就会干扰实验结果。
七、分析某种实验能证明什么
(一 )在做向光性实验时 ,若要证明向光性与单侧光有关 ,学生根据过去的经验(已知是有无单侧光)设计两组实验(如图5):
反之,若给这样两组实验,如何归纳出此实验说明什么呢?
学生经过分析归纳出:向光性是现象,单侧光是变量,只要把现象与变量用“有关”或“无关”连起来,就能说明该实验说明了什么。
(二 )如图6的实验能说明什么呢 ? 引导学生归纳 :现象是什么? (有无顶端优势)变量是什么? (在无顶芽)从而得出结论:顶端优势与顶芽有关。
(三 )图7的实验能说明什么呢 ? 引导学生归纳 :现象是什么? (根向地性)变量是什么? (幼苗的放置位置)从而得出结论:根的向地性与植物的放置位置无关。
(四 )学了顶端优势的3个实验后 ,即1有顶芽→有顶端优势;2无顶芽→无顶端优势;3切去顶芽又涂上含生长素的羊毛脂→有顶端优势。
说明顶芽的效果和生长素的效果是一样的→顶端优势是由顶芽产生的生长素引起的。
又如1授粉→有子果实;2不授粉→果实脱落;3不授粉但在柱头上涂一定浓度的生长素类似物→无子果实。
说明对果实的发育来说,授粉(有种子)的效果和生长素类似物的效果一样, 从而说明子房发育成果实是由于种子产生的生长素引起的。
反之, 若要证明公鸡的第二性征是由睾丸产生的雄性激素引起的,应设计几组实验呢?
引导学生归纳:1有睾丸→有第二性征;2切去睾丸→第二性征消失;3切去睾丸后再口服睾酮→又出现第二性征。
初中物理实验技能的培养 篇9
物理教学中,培养学生的实验技能,是物理实验教学的一项重要任务.实验对培养学生分析和解决实际问题的能力和良好的科学习惯具有重要的意义.因此,我们应当重视学生实验技能训练过程的教学.
物理实验的基本技能包括:仪器使用、观察与测量,收集数据并进行数据处理,从数据提出结论并对结论加以讨论,完成实验报告等.实验技能是物理实践的基础,实验技能训练是培养学生手脑并用能力的基本途径,那么如何培养学生的实验技能?
一、统观教学全局,明确技能要求
学生的物理实验技能是通过一个个实验、一件件仪器、一项项要求逐步的训练出来的.教师在指导过程中,学生在学习过程中往往容易注重这些各不相同的实验,仪器、要求.教师如果不能够从教学的全局把许多似乎孤立的实验联系起来,就很难确立一个整体的技能要求和有效地实施技能培养的方案.
教师在教学中应当清楚,每一种教学仪器,在整个教学过程中,学生共有多少次训练机会,每次训练应当达到什么样的要求,这些统观全局的要求,对规划实验教学,改进实验教学和指导实验技能训练有重要的作用.
为了使实验技能的整体要求落到实处,还需要在统观全局的基础上,制定每一个学生的教学目标,其内容包括:(1)知识目标(2)技能目标(3)其他方面(包括非智力因素)的要求.
二、激发学生参与实验技能训练的积极性
一般来说,专门的基本技能训练性的实验比较乏味,因此要激发学生积极地参与实验的兴趣.应当做到以下几点.
1. 创设情境,激发兴趣和求知欲
如,在声音的教学中可以让学生自己拿尺子在桌子边上做,用尺子测量长度,温度计测量温度,特别在温度一节中,可以用双手分别放到热水和冷水中,而后在放到同样一杯温水时的感觉是什么?这样可以大大的激发学生的兴趣.
2. 以巧妙地实验方法激发学生参与的积极性
物理实验中有许多巧妙地构思,当学生理解了这些巧妙之处时,就可以唤起一种美的享受,即使是平淡的过程也可以激发学生参与的热情.如,测量学生爬楼的功率,让学生亲自爬楼,激发了学生的参与性,同时也可以让学生自己设计实验,可以激发他们持久的实验学习动机.
三、遵循技能形成规律,培养学生实验技能
学生的实验操作技能形成过程,大体可以分为三个阶段:认识和定向阶段,动作的联系阶段,动作的协调和完善阶段.
1. 认识和定向阶段.
学生开始接触仪器会紧张,动作不协调,慌乱中伴有多余的动作,操作的进展慢,对自己的错误动作很难察觉,为此,教师应当给学生系统的知识和进行规范操作示范.引领学生观察,给学生示范的机会.
2. 动作的联系阶段.
通过学生的多次操作训练,学生已能独立、正确、连贯的完成一系列动作,而且能够表现出一些微妙的操作技巧.
3. 动作协调和完善阶段.
经过前两个阶段的训练,学生不仅动作协调规范,而且还掌握了一定的实验技巧,总结出一定的成功经验并有较高的实验技能.
如何提高化工分析实验技能 篇10
1 在思想上对化工分析予以足够的重视
化工分析中主要是化学分析以及仪器分析, 在化工生产工业中化工分析应用广泛, 在提高化工分析实验技能方面, 这就要求所有的工作人员从思想上对化工分析有正确的认识, 进而从思想上得到重视, 通过化工物质组成的基本原理结合科学的实验设备对化工物质进行分析, 通过化工分析明确化工物质的组成, 在具体的化工分析中存在着定性分析和定量分析, 而这些都是工作人员必须高度重视的, 只有从思想上对化工分析有了更好的认识, 才能在实际的的实验技能操作方面严格的按照要求实施操作。
2 积极提升化工分析实际操作技能
化工分析过程中实验操作技能是关键, 同时也是保证化工分析准确性的基础, 对此在实验操作技能方面应通过多种途径去提高实际的操作技能。具体的主要有以下几点: (1) 强化基础理论技能, 实践操作技能需要依靠理论知识作为指导, 对于理论知识了解较少、没有深层次探索的工作人员在实际的操作过程中可能会遇到较多的问题, 因而工作人员应不断地强化理论知识, 尤其是在仪器设备、理论知识更新过程中更应该紧跟时代步伐, 保证自身的理论知识最新最全, 能够保证实验操作能力的需求; (2) 强化工作人员的综合素质培养, 在具备了较为丰富的理论知识后, 还需要不断地强化工作人员的综合素质。比如实验技能操作中的规范性、工作人员的责任心、实验装置操作的熟练程度等, 这些都是工作人员综合素质的体现, 因而强化工作人员的操作技能也是提高化工分析的重要措施; (3) 强化基础训练, 化工分析的实际操作技能需要依靠长时间的反复训练才能提高实际操作技能, 因而就需要不断地对基础训练进行强化, 定期的组织工作人员进行操作技能大赛, 交流彼此的经验, 提高整个团队工作人员整体的实践操作技能[1]。
3 对各个实验环节予以严格控制
化工分析过程中操作较多, 整个操作流程较为繁琐, 任何一个环节出现问题都会直接影响到后期的化工分析结果, 因而强化实验环节中的严格控制有助于提高是化工分析的实验技能。在这方面首先工作人员应该对某一化工分析的试验流程有明确的认识, 掌握不同环节操作中的控制要点以及控制化工分析质量的相关措施等, 尤其是在一些细节问题上。比如在标准溶液的配制和标定过程中, 需要明确既定溶液浓度以及溶液的实际浓度要求, 整个操作过程中需要注意基准物的选择、基准物的称量、试剂的加入操作、滴定终点的判断、重要数据的记录等, 这些都是在实际操作中需要控制的关键;其次就是注意操作的规范化, 规范化的操作是进行实验环节控制的重点, 任何一个环节的操作均有对应的规范化操作要求, 而不规范的操作会导致某一操作环节出现微小变化, 从而影响到整个化工分析。比如在化工分析中最基础的操作就是样品的称量, 样品称量主要是通过天平完成的, 对于分析天平操作前需要检查水平仪, 观察水平仪的气泡是否居中, 在校准分析天平过程中需要将称盘上所有的物品取下来。这些都是保证化工分析的基础;最后就是根据不同工作人员的实际操作要求, 开展针对性的培训, 从而不断地弥补工作人员操作中的不足, 提高整体的化工分析质量[3]。
4 积极引进先进的实验装置
化工分析的实验操作同样的需要依靠实验装置, 实验装置也是影响实验操作技能的一个重要因素, 在这方面, 化工分析需要根据实际的化工分析要求, 选择最佳的实验装置, 比如:在传热设备方面, 可根据具体要求采用套管式、板式或者是螺旋板式等。除此之外, 还应该结合社会的发展, 采用先进的实验装置, 从而保证实验技能操作的准确性, 比如:在化工原理类实验装置中, 出现的填料吸收实验装置、列管换热器总传热系数的测定实验装置、柏努利方程演示实验装置以及离心风机性能实验台等, 这些先进的设备相对于早期的设备, 其化工分析质量更加可靠[3]。
5 积极引进多样性的、先进的实验测试手段
化工分析过程中还需要一定的检测技术, 而现代科学技术的发展进一步为实验测试提供了多种方法和途径, 而多样性的实验测试手段既能提高工作效率, 而且还能保证化工分析质量的可靠性。在实际的而应用中可将传统的实验测试手段与现代测试手段相结合, 保证实验测试的多样性。比如在孔板压差测量方面可采用人工智能仪表以及膜片式差压变送器等。
6 结语
化工分析对于化工企业的日常工作影响较大, 在这种情况下, 化工企业需要通过多种途径防范从不同的方面强化化工分析实验技能, 进而为化工企业的日常工作提供重要的参考。
参考文献
[1]刘丽丽.论如何提高化工分析实验技能[J].中外企业家, 2015 (06) .
[2]张金芬, 刘尚文, 周红英.提高化工分析实验技能的有效途径[J].化工管理, 2015 (13) .
对药学综合实验技能教学的初探 篇11
关键词:药学;实验;教学
药学人才的培养关系到我国医药产业的发展,特别是药学应用型人才的培养,而培养应用型人才的关键是实验教学。从药学专业实验教学现状入手,探讨药学专业实验教学改革与实践,针对药学综合技能实验教学存在的问题,在实验教学中,对实验教学进行探索,具体体现在:构建药学综合技能实验教学模式,开设多学科综合技能实验教学;整合综合技能实验教学内容,培养系统学习各专业课的动手能力;注重综合技能实验评价,提高实验教学质量。为此,本文对药学综合技能实验进行了教学探索研究。
一、构建药学综合技能实验教学模式,开设多学科综合技能实验教学
根据药学院药学综合技能实验的教学需要,组织生药学、天然药物化学、药剂学、药物分析以及药理学课程教师编写药学综合技能实验教程及药学综合技能实验指导教学资料,主要针对已经学过相关专业课的大四学生。通过一个完整的多学科的综合技能实验训练,整合学生的专业知识,同时开阔学生视野,激发学生自主学习的兴趣,培养他们多学科实验操作技能和科研能力。在多学科教师共同指导下,学生根据药学综合技能实验指导,进行规范性技能操作,做好详细实验的原始记录,书写实验报告,并对实验中操作的正确性进行自我剖析评价。
二、整合综合技能实验教学内容,培养系统性学习各专业课的动手能力
2.1融会贯通,灵活运用各学科知识点
为使药学综合实验具有系统性和可操作性,更有效发挥学生的积极性和创造性,我校教师编写的药学综合实验教程,基本内容包括教学科目课程生药学的药材真伪鉴定,天然药物化学的有效成分的提取分离,药剂学的药材提取物制剂的制备,药物分析的对成品制剂有效成分的质量检测,以及《药理学》的制剂相关药效实验。笔者指导学生运用多学科知识,要求学生从提供原料药鉴定开始,到产品的制备提取工艺及产品成型和药品成品检测、药效学验证的全部流程。通过从理论到具体的实验操作,学生能系统理解和掌握各学科课程中的基本理论、基本原理和基本操作。
2.2根据实验课题分工协作
每个实验小组约4-6人,各小组根据提供的有代表性的药物如药材槐米,作为实验课题,第一部分主要是槐米药材的真伪鉴定,属于生药学的内容;第二部分主要是槐米中有效成分芦丁的提取分离及纯化,属于天然药物化学的内容;第三部分主要是芦丁制剂的制备工艺,属于药剂学内容;第四部分成品芦丁制剂的质量控制,属于药物分析学内容;第五部分芦丁抗炎活性实验,属于药理学内容。通过完整的综合技能实验操作,学生在小组内分工与协作,以达到使每位同学受到全面多学科实验操作技能训练的目标。
2.3预习准备工作,制定实验方案
学生到图书馆或互联网查阅相关文献,了解课题的背景,根据实验的目的查阅相关的实验方法。比如槐米的鉴定,学生课前必须对药典或者其他文献中报道的鉴定方法做一了解,鉴定的内容包括哪些。芦丁的提取分离,则需要学生查找相关资料,设计提取纯化的工艺、步骤;芦丁制剂制备,需要查找相关辅料、仪器设备;制剂的质量测定,需要查找相关指标的测定方法,以及药效学模型等5个步骤书写,拟定多套设计方案。然后回到课堂上,各学科教师根据设计方案提出所需试剂试药的数量及主要试液试药的配制方法、涉及主要仪器设备,拟定的实验方案可行性、安全性、创新性、经济性,同时对操作难易与操作要点、安全、注意事项等问题同学生讨论分析,最终在教师的指导下,制定完整的综合技能实验方案。
2.3.1药物的鉴定、制剂和质量控制
药物的鉴定设计,比如槐米药材的薄层鉴别,学生设计多套方案,其中一套方案是取槐米0.2g,加甲醇5ml,密塞,振摇10min,滤过,取滤液作为供试品溶液。另取芦丁对照品,加甲醇制成每1ml含4mg的溶液,作为对照品溶液。通过综合技能实验制剂实验,学生对设计片剂型和赋型剂的选择,更深刻認识到选择合适的赋型剂,以及制备片剂工艺中,软材和制湿颗粒的水分控制等关键步骤的重要性。建立的高效液相色谱法方法操作简便,结果稳定,适合芦丁片中芦丁的含量测定。该过程中,学生不仅学习或复习了制剂的相关内容,更加深了其对药物分析过程的理解,这两门课程最接近医药企业的生产和检测,可以为学生今后进入相关医药领域做好铺垫。
2.3.2药物药效学实验
综合技能实验的最后安排了成品制剂的药效学实验,这是新药研发内容中的一部分,可以促进学生理解所制药物的药效。如在和学生交流、分析和讨论下,我们最终安排芦丁的抗炎活性的药效学实验,收到良好的教学效果,增强了学生动物实验的操作能力。
三、注重综合技能实验评价,提高综合技能实验教学质量
对于综合技能实验教学成效的评价,不能像单一学科的实验考试单一指标的评价,需要对综合实验全过程进行科学的评价和总结。评价的目的是为了更好地探讨综合实验各个环节的客观规律和利弊得失,以便更有效地改进综合性学科各个环节实验教学内容和方法,提高药学教学质量。笔者首先要求学生书写综合实验预习实验报告、讨论后的方案修改整理、各个综合技能实验的具体实施实验报告。同时在实验过程中,各科教师需跟踪实验,全面了解学生从理论到实验操作的全过程、学生分析问题解决问题的实践能力以及实验后学生的心得体会以及教学建议。最后由教师对学生实验的前期方案设计和准备实验原始记录、实验过程中的规范操作、实验报告全程进行量化考核,总结评价结果。
总之,笔者认为开设药学多学科综合技能实验课,是培养具有高素质药学专业实用型创新人才的必然趋势,进一步增强了教师药学教学的责任感,并将不断深入探索,使药学综合技能实验教学改革逐步完善,全面促进药学教学水平和教学质量的不断提高。
参考文献:
[1]图雅.药学专业临床药理学实验教学改革的探讨[J].中国民族民间医药,2012,(16).
科学实验技能 篇12
生物学本身是一门以观察和实验为基本研究方法的实验科学, 尤其是新课标中, 对学生的实验技能要求更高。因此在生物学的教学中, 必须重视对学生的实验能力的培养。其目的在于加强生物学科的实验教学, 培养学生的观察、实验和分析问题、解决问题的能力[1]。
1 试验能力的具体包括哪些方面
1.1 操作能力:
熟练使用显微镜、解剖器、安装实验装置、自行设计各种实验步骤、采集制作植物、动物标本;1.2获得知识的能力:即在实验过程中通过聆听、观察、阅读、质疑、记录分析实验结果等途径获得知识的能力;1.3整理分析能力:通过表解、图释记录实验的结果, 对实验现象进行分析整理, 找出实验成败原因, 并能解释实验现象, 写出实验报告;1.4解决问题的能力:学生应用与实验有关的知识寻求解答问题的能力。
2 可采用的几种形式的实验
教师应该首先根据学生不同的年龄特征和心理特征, 采取不同的组织形式, 循序渐进地培养学生的实验能力。其主要形式有模拟实验、分段实验、独立实验和开展课外活动四种。
2.1 模拟实验。
刚进中学的高一学生, 由于初中很少生物实验课, 所以好奇心强、好动, 他们做实验时, 注意力分散在实验仪器及用品上, 不注意听讲、看老师的示范, 在实验过程中不认真操作, 观察实验现象不细致。此时, 我一般采取模拟方式进行实验。如《显微镜的作用》一课, 先讲解显微镜的结构和作用, 显微镜的使用方法, 并边操作显微镜边讲述要点、边做示范, 学生边模仿操作。这样模仿操作完显微镜后, 再让学生独自操作一两遍, 经过几次这样的训练后, 学生就基本上学会使用显微镜了。模拟实验教学方法的好处是有利于培养学生认真、细致、严谨的科学态度, 规范学生的实验操作。2.2分段实验。在模拟实验的基础上, 再以分段实验的方式训练学生。如在《用显微镜观察植物的细胞》一课, 把实验分为制作并观察洋葱表皮细胞、制作并观察蕃茄果肉细胞、观察叶表皮永久装片三个阶段。每个阶段实验过程是老师先讲实验操作的要领、做示范, 然后学生再独立操作、观察。学生操作观察时老师巡回辅导, 一个阶段完成后再进行下一个阶段。各个阶段完成后, 老师以问答的方式让学生说出观察到的实验现象:洋葱表皮细胞近似长方体, 蕃茄果肉细胞近似球体, 叶表皮细胞形态不规则, 但它们都有细胞壁、细胞质、细胞核。老师再补充说明, 植物细胞都有细胞膜, 但由于它太薄, 而且紧贴细胞壁, 用光学显微镜是不易观察到的, 最后引导学生得出结论, 植物都是由细胞构成的, 不同的细胞形态不同, 但它们都有相同的结构———细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核。分段实验不仅给学生提供独自操作的机会, 培养学生独立操作能力, 而且在教师的引导下, 使学生逐渐学会观察实验现象, 收集实验资料, 归纳总结得出结论, 从而主动获得知识。2.3独立实验。经过一段时期分段实验的训练后, 学生可在老师的指导下, 独立操作实验。方法是实验前, 学生在老师的指导下, 认真熟悉实验目的、方法、步骤、实验所需的药品、材料。教师提出实验要求, 讲清要点, 然后再让学生独立操作。教师在操作过程中巡回指导, 若发现带共性的问题, 要让全班停下来, 统一纠正后再继续实验, 最后总结实验, 指导学生完成实验报告, 这样就进一步培养了学生独立实验的能力。通过以上的组织训练后, 学生能比较熟练地使用显微镜;能用解剖器解剖小动物;学会植物标本和昆虫标本的采集、制作, 初步具备了独立实验的能力。2.4开展课外活动。进一步培养学生的实验能力:实验能力的培养仅靠课堂实验教学是不够的, 还要尽可能的开展生物课外活动, 让学生对植物、动物、环境污染、人口问题等进行调查、研究, 使他们有机会自己设计完成实验。在大量的实践活动中, 运用已有的知识和能力去观察现象, 分析解决遇到的实际问题, 从而主动获得知识, 进一步提高实验能力。从1984年以来我和其它生物教师一道, 坚持组织开展了学生生物知识竞赛, 动植物标本的采集制作, 野生动植物邮票集邮, 农业林业经济植物的调查等一系列课外活动。在活动中学生写了不少的观察。
日记和小论文, 他们采集制作的《植物蜡叶标本》、《野生动植物集邮》、小论文《什邡主要经济植物种类调查》等作品, 分别获得了盛市级奖。课外活动进一步培养了学生的实验能力。由于初中阶段重视了实验教学, 学生渐渐获得了学习生物的方法和能力, 使他们对生物学的好奇心转变为浓厚的学习兴趣从而为高中学习《生物》打下了基矗高中生物教师反映:我校升入高中的学生与其它学校升入高中的学生相比 (以前我县乡村初中学校的条件差, 开展生物实验很困难) , 我校学生使用显微镜熟练、实验能力强、实验效果好, 理解掌握知识速度快, 学习效率高。
3 教师应如何去提高学生试验技能
3.1 进行充分的教学设计。
教学设计在教学过程中至关重要, 调节控制着教学活动的顺利进行。生物实验教学中教师的教学设计在很大程度上决定了学生生物实验技能训练的效果和成败, 教学设计是针对实验的各个方面进行考虑和规划, 以便教师能更好地组织和控制教学活动。首先要确定实验目标。确定实验技能目标就是要确定学生完成某个生物实验后在技能、认知等方面所能达到的具体要求, 是评价实验技能训练的根据。在生物实验中主要对实验原理与任务、观察记录与分析、仪器的使用与实验变量的控制、结论的得出与撰写实验报告、思维能力、设计实验以及观察能力、应用能力、态度、情感等方面做出具体的目标规定。确定实验教学任务。根据实验的内容要求明确实验教学的基本任务, 即一个实验中应该指导学生学会什么, 应该做哪些工作。其次, 要确定教学方法。实验教学采用的教学方法以实验法为主, 其中也要采用讲授法、启发法等综合方法的运用。还要对整个实验进程进行规划, 以保证实验教学有条不紊地进行。在整个过程中教师要能适时引导, 保持学生的积极性, 并且通盘考虑实验中各个环节, 对于整个实验的时间进行分配。需要注意的是在教学设计过程中一定要要调查分析学生的基本情况, 以便有针对性的进行各个教学环节。3.2科学的教学组织策略。科学的教学组织是实验能够顺利进行的至关重要的一环。在实验教学中, 教师要在实验知识的准备、学生分组、实验资料的选择等方面做全面考虑, 以保证实验技能训练的效果。实验之前, 需要保证学生所具备的知识体系存在和实验相关的概念和经验, 以保证实验的顺利完成, 学生能够理解实验中所包涵的知识。合理的学生实验分组是将学生分成若干小组, 使学生能够人人参与, 增加动手机会, 并协调配合, 相互学习。实验前教师要做好实验资料的准备工作, 根据实验的内容选择实验仪器和材料, 并指导学生查阅有关的实验资料。3.3有效的实施教学引导。在实验教学中实施程序和教学策略等方面要突出教师的主导作用和学生的主体地位, 增加学生在实验中的自主性, 强调学生在方法、技能、能力、认知等方面同步协调发展。在实验教学中教师要引导学生亲自动手尝试, 使学生有效地提高学生的实验技能, 创造生动活泼的学习环境。
实验中学生如果能够自主操作, 主动观察、思考, 则会使得知识和技能是较为具体和牢固的这种模式有利于学生实验技能的提高和创新能力的培养[2]。
4 结论
多年来的生物教学使我深深地体会到, 作为一名生物教育工作者, 应该重视实验教学, 加强培养学生的实验能力, 使他们对生物学产生浓厚兴趣, 掌握学习生物学的方法和能力, 以便在现代生物科学技术飞速发展的形势下, 为他们的一生不断获取新的知识, 将所学知识运用于实践奠定坚实的基础。
参考文献
[1]中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准[M].北京:人民教育出版社, 2004.[1]中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准[M].北京:人民教育出版社, 2004.
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