实验教学与科学实验论文范文

2024-05-01

实验教学与科学实验论文范文第1篇

【摘要】基于高校实验室文化的内涵及建设路径探寻。首先分析出高校实验室文化的内涵和建设原则。其次分析出高校实验室文化建设路径的有效策略,通过树立文化建设的新理念;融合校园文化;建立合理的管理机制;注重环境文化的建设;加强实验室文化建设的地位几种建设路径。最后分析出实验室文化的建设,需要高校正确理解实验室文化的内涵,对实验室文化建设的管理理念进行有效的完善与创新,有利于提高实验室文化建设的管理能力与工作水平。

【关键词】实验室文化  文化建设  建设路径

实验室文化作为实验室建设的重要组成部分,开展实验室文化建设对高校的实验室建设具有重要的意义。因此高校要对实验室文化的内涵和建设路径进行深入探究,制定完整合理的实验室管理制度,加大硬件投入力度,确保实验室的安全性和科学性。从而使实验室富有特色的文化品质,提高高校实验教学质量,为培养符合社会发展需求的人才提供有效的帮助,提高学生的实践能力,为学生进入社会奠定了良好的基础。

1.高校实验室文化的内涵

实验室文化是集价值取向、目标追求、团结协作于一体的精神文化。高校实验室文化包含了物质文化、管理文化、精神文化和安全文化,直接关系到高校实验室的健康发展。对于高校来说,实验室同时肩负着实验教学、科学创新、社会实践等任务,所以高校的实验室文化对教师和学生都具有深远的意义和影响。[1]比如:教师可以利用实验室的设备为学生演示实验操作方法,给学生提供实验的机会和平台,使学生能够将所学的理论知识应用到实验中,培养学生的实践能力。同时实验室还可以在科学研究下,发现实验的真理,为教学提供有效的帮助。因此高校实验室文化的内涵,既包括了对教师和学生的主观能动性,又包括了对实验室内部的教学与科研功能,体现了制度文化、精神文化和环境文化的相互作用,以高校实验室文化的建设和发展,推动高校实验室教学和科研的持续建设。

2.高校实验室文化建设的原则

高校实验室文化建设是一项系统化的工程,要以提高实验室的整体水平为目标。首先,由于实验室文化是传统文化,不仅吸收了世界各地的优秀文化,还遵循了科学发展规律。因此在建设实验室文化时,要弘扬和传承优秀的传统文化,以推动实验室文化建设的发展。[2]其次,高校教育随社会发展在不断的创新,所以实验室文化也要适应时代的发展变化,对实验室的功能进行扩充和改善,逐渐建设富有特色的实验室文化。同时,在实验室文化的建设过程中,高校要调动教师和实验室管理人员的积极性,使其在实验室文化建设中发挥出主导作用,强化教师的教学能力,促使学生能够积极参与到实验室文化建设中去,受到实验室文化的感染,并持续传承和发展实验室文化。

3.高校实验室文化建设路径的有效策略

3.1树立文化建设新理念

有效的高校实验文化建设,需要了解高校实验室的功能。高校实验室为教师和学生提供了实验活动的平台,应该使教师具有专业的知识和严谨的态度,来培养学生的实践能力。首先,高校的教师和实验室管理员要树立文化建设的新理念,确定与教学相对应的物质基础,比如实验的仪器设备、专业技术和教学展示工具等,来充分满足专业教学的顺利开展。其次,教师要结合学生的实际实验水平,根据实验教学内容为学生制定完整合理的实验教学计划,加强对学生的实验管理,确保学生在实验中的安全。同时需要通过具体的环境和实验设施来体现实验室文化建设的理念,使学生在潜移默化中受到实验室文化的熏陶及影响。

3.2 融合校园文化

在高校实验室文化建设中,要注重与校园文化有效融合,来吸收更好的养分,发挥出更加高质量和高水平的教学特色。因此要使高校实验室文化具有人文性和特色性,让实验室能够发挥出文化建设的影响力。比如,校园良好的氛围,可以调动教师的工作积极性和工作熱情,改良学生积极向上的学习态度,增强校园内部凝聚力。从而使实验室文化形成富有创新精神的文化氛围,通过良好的校园文化融入实验室文化中,作为对实验室文化的补充,不仅实现了校园文化的延伸,更促进了实验室文化的发展。

3.3 建立合理的管理机制

在高校实验室文化建设过程中,需要建立合理的管理机制作为实验室文化建设与管理的有效保障。通过具体的管理制度,来监督和约束学生和教师的实验行为,提高管理水平。首先要坚持以学生为本的原则,适应教师的工作需求,完善相关管理制度,确保制度的科学合理。其次,制度内容要具有全面性和执行力,让学生和教师能够理解和认可。同时要为学生制定严格的实验检查制度,对实验设备和仪器进行严格检查,确保实验过程的安全性。另外教师要为学生渗透实验操作中的安全问题,提高学生的安全意识,让学生能够在安全的前提下完成实验。最后,要制定奖惩激励制度,保证管理制度顺利实施,形成良好氛围,对出现违规行为给予适当的惩戒,提高管理制度权威性,促进教师和学生逐渐养成良好的实验室文化行为。

3.4 注重环境文化建设

高校实验室是教师科研和学生实践练习的重要场所。因此要注重实验室文化的环境建设,可以在实验室走廊上粘贴相关科学家名人名言,介绍专业的历史发展进程和重要仪器设备的功能和特点,使学生受到实验室文化的熏陶,激发学生的创新意识。并且可以借助信息技术作为实验室文化建设的宣传媒介,在校园内传播实验室文化的特色,培养教师和学生的集体荣誉感,提高师生对实验室文化的认同感。

3.5 加强实验室文化建设的地位

由于传统教学观念的影响,导致高校对实验室建设的重视程度不高。因此高校要在思想上加强对实验室文化的认识,提高实验室文化建设的地位,加大对实验室建设资金的投入力度,促进实验室文化建设的顺利发展。并且高校要积极学习和借鉴国外的实验室文化建设方法,拓展思维,积累丰富的先进管理经验,形成新的实验室文化建设思路,不断完善实验室文化建设理念。同时高校之间要实现实验资源的有效共享,避免设备的闲置浪费,提高实验室仪器设备的使用率,从而不断加强实验室文化建设的管理能力与工作水平。另外高校要增加学生参与科研项目的实验研究机会,给优秀学生充分展现自我的机会,吸引更多的高校学生人才在实验中锻炼和提高自己的能力,促进学生综合能力的发展,培养出满足社会需求的实践性综合型人才。

结束语

综上所述,高校实验室文化建设是一个循序渐进的长期工程。高校领导、专业教师及实验室管理人员应对实验室文化建设进行深入的研究,正确理解实验室文化的内涵,及时调整实验室文化建设方向,改善实验室文化建设管理理念,在师生的共同努力下,不断推动实验室文化建设持续健康发展。同时要为学生营造积极健康的实验室文化氛围,促进教师和学生逐渐养成良好的实验室文化行为。同时在保证实验安全的前提下,让学生多参与科研项目的实验研究,切实提高学生自身实践能力,培养出满足社会需求的实践性综合型人才。

参考文献:

[1]李言.经管类地方高校实验室文化创新建设的探索与研究[J]. 时代教育, 2018.

[2]姜丽艳,闫国栋,孟繁清,等.生命科学开放创新实验室安全内涵的建设与探索[J].生命的化学, 2018(04):136-141.

实验教学与科学实验论文范文第2篇

我们今天在讨论科学教育与技术教育关系的时候,与其说讨论二者的关系,不如说是讨论现代技术的特征、技术的形态、技术的结构、技术的属性、技术的形成方式有了哪些变化;与其说讨论科学与技术的关系,不如说是在讨论一种人才培养的理念——现在需要什么样的人才,这些人才究竟是单一化的、碎片化的,还是综合性的;与其说在讨论科学与技术的关系,不如说在讨论一种课程思想与模式。

本文将沿着如下的思路与问题展开。首先是科学与技术融合的基础是什么。如果说没有基础,皮之不存,毛将焉附?其次是融合的使命。我们面向未来,融合走向哪里,它的价值是什么。第三是融合的路径,实际上是讲何以融合。最后是融合的反思,怎样能把融合做得更好。

融合的基础——当代科学与技术的“共生”生态

当代科学与技术之间有一种生态变化的关系,我在这里用“共生”的概念来反映这种关系。斯坦福大学科学教育学者P. D. Hurd教授指出:“今日自然科学与过去4个世纪的学科概念大不一样。”为了揭示当代科学内涵的这种深刻变化,国外一些学者创造了许多新词汇予以概括。美国科学哲学家B. Latour创造了“技术 科学”(technoscience)一词,以示当代科学与以往科学的区分。著名科学史学家D.D. Price则把今天的科学描述为“应用性科学”(applied science),旨在揭示当代科学已不再是过去的“纯”科学了。此外,还有人创造了“sci-tech”一词,揭示当代科学内涵的变化。上述科学概念内涵的变化标示了现代科学与技术的共生与融合的关系。

当然,现代科学与技术共生与融合的背后实际上是科学与技术的发展。比如说第三次技术革命是在现代自然科学革命的直接作用下,并与其相互交叉而发生的,这个技术体系有个明显不同于以往的新特点,它不仅更依赖于科学知识,而且更重要的是科学向技术转化的周期越来越短。工业4.0、物联网、3D打印技术,还有创客等,这些技术对于科学与技术的融合,又带来了很多机遇。我们可以看到科学与技术结合的能量,产生和释放出来的生产力。

这种变化,对教育也造成了影响。传统的科学教育以理论知识为中心。近10年以来这种情况得到改变,设计与技术、物理与技术、化学与技术、地理与技术等开始进入学生的课程,成为科学教育的一部分。传统的技术教育主要强调“动手做”,强调技能,注重手工,关注学生的大肌肉、小肌肉运动,关注对技术工具的驾驭和包含材料在内的对象物的加工,注重身体姿势、状态、力量、精度,以及技术目标的达成。而现代技术教育项目则增加了“科学含量”更高的技术设计、技术试验、技术探究、技术体验等实践活动,主要是“动脑做”。

融合的使命——培养现代创新人才

融合的使命,就是培养现代的创新人才,这也是国家战略。另一方面,为什么说人才培养要讲究融合,实际上是现在知识与技能的增长方式发生了变化,由“点式”增长变成了“框架式”增长——在认知结构上、认知框架上寻求新的知识的增长方式。也正因为科学与技术的结合,造就了一种新型的认知方式。在这个过程中,还有“被动式”增长到“主动式”增长,“可言知识与技能”增长与“缄默知识与技能”增长。

在工业革命以前,人们推崇百科全书式的知识型人才。在20世纪中叶,由于科学技术的激烈竞争,社会需要得更多的是能力型人才。20世纪末以来,随着知识经济时代与信息时代的到来,需要培养的是具有综合运用多种理论与方法解决复杂情境问题、非确定性问题、结构不良问题,并进行深度学习的创新型人才。

科学教育与技术教育的融合对于现代创新人才的培养具有独特的价值。从科学教育与技术教育的过程来看,传统科学教育侧重于“内部认知”活动,而技术教育更加强调动手操作的“外部认知”,科学教育与技术教育的融合更加有利于学生“动手动脑动心”,从而实现真正意义上的“做中学”,培养学生的探究能力。科学教育与技术教育的融合能够培养学生综合解决问题的能力,培养学生的合作、交流与表达能力,并能够在丰富的科技创新活动中发展学生的责任心,为现代创新素质的培养打下基础。

融合的路径—一多元融合模式的探索

课程内容上的嵌入式融合

《美国新一代科学教育标准》(NGSS)是培养创新性科技人才的重要科学教育改革蓝本,它的核心是加强了科学教育与技术教育的深度融合。NGSS尤其强调科学教育与技术、工程及科学应用的联系。它实际上已经把技术与工程、技术设计嵌入到科学教育标准当中去了。我国义务教育阶段课程内容涉及领域包括物质科学、生命科学,地球与空间科学、技术与设计等;技术教育部分内容也嵌入在科学教育课程之中。

课程模块上的嫁接式融合

嫁接式融合实际上就是怎么把科学和技术有机地嫁接起来,实现一种新的融合。举一个课程案例,南京市一中的地理科技实践课程基地就特别注重了科学教育与技术教育的嫁接式融合,课程分为3级。第1级在科学的基础上进行,自然地理、区域地理、人文地理。第2级就有了天文、“动手做”地理。第3级是技术与科学的融合更加放得开。第1级课程如验证温室效应,可以通过触摸式电脑一体机、网络互动、语音立体地图等,另外配备了风力地貌、流水地貌、喀斯特地貌、冰川地貌等实验。第2级“动手做”地理,结合学生兴趣、学校特色、高校资源等进行科学实验。到了第3级内容就更加丰富了,融入了很多因素。比如开展天文观测,开展气象实时监控等。另外比如进行地理测量,让学生测量学校的平面图,设计月球、地球模型,制作昼夜长短演示学具等。再举一些其他国家和地区的例子。加拿大1-9年级的科学与技术课程,菲律宾的科学与技术学习领域,我国香港、澳门、台湾的资讯科技,实际上也都是把科学与技术嫁接在一起。

课程结构的整合式融合

美国和国际流行的STEM教育,英国的SATIS课程,实际上都是在整合的基础上进行的。还有STC (Science Technology andChildren)这样的课程模式,它把科技与儿童将科学、技术、人文整合成一种新的形态。我国的综合实践活动课程是国家规定的中小学阶段必修课,包括研究性学习、劳动与技术教育、信息技术、社区服务与社会实践4部分内容,其突出的性质体现了综合性、实践性与活动性,也具有整合式的特点。

课程设计上的叠加式融合

举几个例子进行说明。日本1——9年级的理科课程、技术与家政课程,到了高中就是科学的分科课程、技术的分科课程,也就是在融合的基础上分化、在分化的基础上融合。澳大利亚2000年的中小学8大学习领域中就包括科学学习领域、技术学习领域。我国2015年普通高中新课程也体现了科学教育、技术教育的叠加式融合,加拿大魁北克省一些学校大量选修课程中的40%以上是技术与科学的融合。在不久的将来,大家都能看到这种融合的趋势和形态。

综上所述,如果讲路径的话,就是4种融合方式;如果讲形态的话,是科学与技术的联络课程、科学与技术的合科课程、科学与技术的广域课程,以及科学与技术的核心课程。

课程理念的转变意味着学习方式的转变,如何将科学教育、技术教育融合的学习方式集联结学习、探究学习、实践学习、拓展学习等于一体呢?举一个情境设计的例子。

高中1年级第2学期,同学们开始学习“控制及其设计”内容。新学期一开始,教师为了改善和优化教室的室内环境,配置了一些不同品种的盆花,由于不同种类的盆花需要的水量不一样,有同学提议结合控制系统设计内容的学习,设计一个能够符合不同品种盆花水量需要的人工浇水装置。这就需要了解这些花草的习性、消耗水分等情况,思考如何实施不同水量的控制手段,以及控制装置又是如何满足于这种要求的。

1周时间过去了,根据不同品种盆花水量需要的人工定量浇水装置开始使用了。但是大家发现,由于周六日没有人到学校浇水,需要设计一个装置,便于对花盆进行集中浇水。同时大家还发现人工浇水常常有水渗出,于是改进了原有装置,把花盆浇水后渗出的水收集进行二次使用。

又1周过去了,同学们学习到了自动控制系统原理与技术,有同学建议设计一个能够定时定量自动浇水的装置,这样就不会有水渗出和浪费,同时也可以节省人工管理的时间。经过一定的设计分析和方案物化,能够根据不同盆花品种水量需要的自动定时定量浇水装置设计并试验成功了。

随着天气的转暖,天气变化无常,有同学发现安装了自动浇水装置的部分盆花的根部开始霉烂,长势很差。大家开始分析原因,并提出改进方案,提出设计一个自动适应气候变化的定时定量自动浇水装置。这里,天气问题、下雨的雨量问题、花草树木对气候的适应性问题,等等,涉及到很多科学问题。

暑假到了,住在学校附近的章宇宙同学负责花卉的浇水和管理工作。但2周后章宇宙有一个远途旅行,在同学们的建议下,章宇宙设计了自己的基于手机终端的班级花卉自动控制与远程监测系统,以便自己随时察看盆花的状况,实施管理。

又过去2个星期了,班上2个女同学提出她们非常想念花卉,想看看花卉的最近状况。于是大家商量,利用物联网技术和大数据技术等,设计与制作了一个实现全班同学用手机远程监控和共同管理的远程控制系统,并增加了施肥、浇水、成长记录与分析功能,以便在系统与工程意义上为花卉管理系统的改进和优化提供自己的建议。

融合的反思——融合的限度与区分度

科学教育与技术教育的融合并非完全消解科学与技术的差别。即使在现代社会,科学与技术仍然有不同的“范式”,有着诸多“不可通约性”。因此,要保持科学教育与技术教育的有机融合性和适度独立性,实现二者“共生——良性互动”。此外,伴随着现代科学与技术高度融合与高度分化两种并行不悖的趋势,科学教育与技术教育的融合必须有所侧重,应以某一方面为中心进行融合,而非仅仅是不分彼此的“混合”,进而形成人类知识结构的“混沌”现象。

总之,从当代科学与技术的高度融合这一科学与技术关系的最基本形态出发,应当确立“大科技教育”观,采取多种路径和策略,进一步加强科学教育与技术教育的融合,开发出多种形态、多种样式的科学与技术融合课程,促进适应现代创新人才培养的社会性需求,以此促进科学教育与技术教育的价值结构化和教育现代化。

实验教学与科学实验论文范文第3篇

摘 要:生物是一门以实验为基础的自然科学,生物科学所研究的领域与人们的生活和生产紧密相关。中学阶段是学生学习习惯和探究兴趣培养的关键时期,生物课程教学的过程中,教师要结合学科知识重视初中生物实验教学,运用多样化的教学方式,提升学生实验探究的科学素养和积极创造力。

关键词:初中生物;实验教学;创造力

近年来,生物产业发展势头迅猛,一方面是因为生物科研的技术支持和人员配备越来越充足,另一方面,也是最重要的一方面,就是生物科学对环境友好,能够造福子孙后代,因此生物科学未来的发展领域将会越来越宽广。生物学是一门以观察和实践为基础的实验科学,生物学的很多重要理论都是在千百次的科学实验基础上总结而来的。通过实验教学首先能够让学生掌握科学的研究方法,在实验的过程中学生自己动手设计、操作、思考、修正、归纳、总结等,既可以激发学生学习生物课的兴趣,帮助其获得生物学知识和技能,培养学生的观察和实践能力,还有助于培养学生实事求是、严肃认真的科学态度,把学生带向生活、带向社会、带向自然,体现人与社会、人与自然的和谐发展。

一、初中生物实验教学优劣势分析

生物实验教学对培养创新型人才起着不可代替的作用。然而,在实际教学中也暴露出一些问题和弊端,我们不得不重视,具体如下:

1.生物实验课气氛热闹,但学生学习所得不多

相较于理论知识的平静课堂,可以说生物实验课的气氛确实非常好,学生动手操作的积极性也非常高,一节课下来学得热热闹闹。但是实验过程学生很多时候仅仅是在“照葫芦画瓢”,按照既定的实验步骤,井然有序地开展实验,对于实验操作的原理不明确,也不考虑,不能够利用原理去分析实验操作。“学习显微镜使用”时,我喜欢先让孩子们自学,后让一个学生上台演示操作,让其余学生指出这位同学错误的操作之处。此法比起单纯地教、单纯地进实验室做实验,孩子们参与度更广,记忆更加深刻,教学效果也更好。

2.观察性实验操作简便,但是学生观察不仔细

初中阶段的生物实验相对来说难度较低,大多数实验都属于观察性实验,这类实验重在对研究对象的特征进行观察、记录,并对结果进行描述和对比分析的研究。很多学生在做这类实验的过程中观察得不够仔细,走马观花地实验,毫无目的性,最后的结论或者照搬课本,或者仿照其他同学,造成学习资源的极大浪费。

二、引导学生主动参与实验,提高学生的创造力

任何一门学科都需要脚踏实地地做学问,越是简单的事情越不容易做,初中生物实验教学中,教师要引导学生主动参与实验,从而提高学生的创造力。

1.小组合作的过程中分工协作

生物实验基本都是分小组来进行,小组合作过程中最常出现的现象就是一人操作,其他人观看,这也导致了他们对原理不理解不明白,以及后面作业敷衍的问题。因此,在小组合作的过程中,我对小组成员进行了简单分工。

如,教学“观察花的结构”这个实验时,我们把桃花改成当时常见的油菜花,让学生先对照书本认识各结构,然后分工合作将本地常见的油菜花的各结构在纸上进行粘贴,并标注名称,然后送至展台(实物投影)展示,大家既比速度又比质量。为了本小组的荣誉,大多数孩子服从组长分配,相互协作,效果出乎老师的预料。另外,因为有部分油菜植株已经结果,所以在实验观察过程中细心的同学就发现了除了花之外,植株上还有一些其他结构,这引起了他们极大的研究兴趣。等他们观察得差不多的时候,我刚好结合实验向学生讲清花和果实的关系,尤其可以解释清楚子房中可有多个胚珠这一较难的知识点。

2.以“验证性实验”为基础,提高“综合实验”比例

课本里面有大量的验证性实验,这些验证性实验大多比较简单,如果一节课只是做这一个实验,学生会觉得太过简单。因此,我鼓励学生开动脑筋,将这个实验与其他实验相结合,改成一个综合性实验,提高学生对知识的综合运用能力。

教学实验“探究阳光在植物生长中的作用”时,实验过程中我把实验的步骤进行简单解释之后,让每个小组的三个成员同时做实验,但是三个人所用原料不同,A用天竺葵,B用銀边天竺葵,C用银边常春藤,三个对照实验同时进行,让每个人动手操作的机会均等,而且组与组之间有一个对比效果,让每位学生都能在实验的过程中学到知识,不但探究了光的作用,还探究了植物光合作用的场所,很好地将两块教学内容进行了整合。

3.带着问题开展实验

实验也是考试中的一个重点考查项目,很多学生在实验的过程中不用心,做题的过程中就感觉无从下手。为了让学生的实验更具针对性,因此在实验过程中我通过大屏幕将与实验有关的习题展示出来。

如:(1)将写有“b”的纸条,放在显微镜下观察,你看到了什么?(2)将纸条旋转180°,你看到的又是什么?物与像之间有何关系?(3)将低倍物镜直接换成高倍物镜时,视野的亮度和清晰度又会怎么变?

让学生在等待实验结果的间隙可以思考下这些问题,想不出为什么的时候,就动手操作实践一下,从而获得多方面的启发。

初中阶段是学生良好学习习惯养成的关键时期,在这一阶段要重视初中生生物学科兴趣的培养,帮助他们掌握科学的实验方法,学会利用实验的手段来掌握生物学知识,并在此基础上注重学生创新能力的培养。

参考文献:

[1]徐宗波.浅谈如何在生物实验教学中提升高中学生的科学素养[J].读与写(教育教学刊),2017(6).

[2]赵丹.试分析高中生物实验教学的优化策略[J].名师在线,2017(6).

[3]何艳英.加强生物实验教学 提高课堂教学效果[J].中学教学参考,2017(17).

[4]林希贤.中学生物学实验教学的改革与创新[J].新课程(中),2017(5).

编辑 高 琼

实验教学与科学实验论文范文第4篇

【摘要】根据物理化学实验的培养目标和教学特点,以胶体的制备与性质测试实验为例,阐述物理化学综合实验教学改革与实践,培养学生实践动手能力,把胶体的基本知识贯穿在实验中,使学生进一步领会有关胶体的制备和胶体的性质。实践表明,该综合实验充分调动了学生学习积极性和探索精神,提高了学生的综合素质和创新能力,可为物理化学综合实验改革提供参考。

【关键词】综合实验;胶体;物理化学

物理化学实验是化学学科重要的基础实验课之一,是学生学习和理解物理化学理论,综合运用无机化学、分析化学和有机化学理论知识和实验技能不可或缺的组成部分,也是培养学生提出问题和解决问题能力的重要途径[1,2]。

物理化学在实验教学上存在一些问题,比如实验内容单一,理论与实践联系不充分。为培养综合性创新型人才,追踪全国高等院校实验教学改革的前沿,我们经过探索和研究,对普通物理化学实验的教学体系,教学内容和方法进行了深层次的改革和发展。在二年级物理化学理论课开设时,开设物理化学基础实验课,在三年级开设了综合化学实验课。形成了从易到难,从基础到综合,从学生学习基础知识到学生创新能力、创新思维的培养的新教学体系,也为后续的专业实验打下坚实的基础[3,4]。下文主要以物理化学重要组成部分胶体为例来阐述物理化学综合实验的开设。

1.胶体综合实验课程开设的意义

物理化学综合实验课程教学是以培养学生实践和创新能力为主的实验课程,是一种理论与实践相结合的教学探索。针对物理化学基础实验通常针对单一内容,使学生对基础理论与实践的关系认识不清,综合实验就可以把许多物理化学理论通过一条主线串联起来,提高学生的理论水平同时,也培养了学生的实践创新能力。胶体是物理化学课程的重要内容之一,与材料、生物、环境等学科有密切的联系,在农业生产、医疗卫生、自然地理、日常生活等方面有重要的应用。通过胶体综合实验课程的设立,有利于学生对胶体的基础理论、实验方法及实际应用知识的完善,也有利于物理化学实验课程体系的建设和完善。

2.胶体综合实验课程内容设计

实验内容遵循综合性实验的复合性特征,培养学生综合运用能力,巩固并加深对胶体理论和概念的理解;结合无机化学实验、分析化学实验和有机化学实验,以及胶体实验的基本方法、实验技术和常用仪器的构造原理及使用方法,培养学生的动手能力、观察能力及数据分析处理的能力。

本实验内容涵盖胶体的制备和胶体的性质。胶体的制备通常有分散法和凝聚法,分散法包括研磨法、胶溶法、超声波分散法和电弧法;凝聚法包括化学凝聚法和物理凝聚法。根据实验条件,我们选择上述除电弧法的其它方法来制备溶胶,制出的溶胶再用渗析法和超过滤法来净化。如胶溶法:以新制的氢氧化铁或氯化银沉淀分别加入稳定剂重新分散,过滤即可制得氢氧化铁和氯化银溶胶;再如物理凝聚法:将硫的丙酮溶液滴入90℃左右的热水中,丙酮蒸发后,可得硫的水溶胶。通过上述溶胶的制备实验,使学生对溶胶制备有了全面的理解和掌握。

胶体的性质包括光学性质,布朗运动和电学性质。胶体的光学性质主要是丁达尔现象的观察,这也是判断所制备溶液是否为溶胶的最直观的判断,一般用激光笔照射在装有溶胶的玻璃杯就很容易在光线的垂直方向观察到的很强烈的散射光。胶体的布朗运动可以用超显微镜来观察,也可以在Zeta电位仪上观察。胶体的电学性质中,我们主要训练学生溶胶的电泳、聚沉和溶胶的Zeta电位测定。

3.课程的实践成效

通过物理化学综合实验课程的实践探索,在材料、化工、应用化学和制药工程四个专业的几届本科生教学中教学效果良好。学生加深了对胶体基础理论、基本原理的理解,提高了学生综合运用胶体理论对材料制备、化学工程、制药工程等领域的问题分析和解决的能力,形成较为完整的理论与实践相联系的知识体系,培养了学生的创新意识和创新能力[5]。同时,也促进了学生参与课余科研活动的热情。

4. 存在问题

在综合实验中存在的主要问题包括实验仪器、教师和学生的准备及异常情况的处理等方面的问题。实验设备及仪器台套数不足是普遍存在的问题,实验经费一直是制约本实验的一个关键问题。在胶体制备过程由于多数使用的是常规仪器,能满足至少2人一组进行试验,但是溶胶的性质测定中,如电泳、Zeta电位测定等通常需要学生排队等候。实验安全也是本实验经常容易忽略的地方,学生对强酸强碱的安全操作规程重视不够,这需要老师反复强调并在实验中不断巡视。还有学生自己设计的实验步骤问题较多,比如试剂用量过大,实验步骤不够具体,实验中往往会产生无从下手的感觉,这也需要老师在实验前逐一的和学生沟通讨论,快速判断实验方案的合理性。以上的一些问题,对教师提出了新的挑战,不仅是理论水平和操作技能,也要求老师有足够的耐心[6]。

参考文献

[1]宋晓芳,应用化学专业综合实验的探索与实践,广东化工,2010(37):147-148.

[2]王可答,刘利军,侯林,金成树,综合实验浅析,科技教育创新,2011:236-237.

[3]刘品华,汪帆,杨芬,张锡军,有机化学设计性综合实验教学改革与实践,实验科学与技术,2011(9):115-117.

[4]曾鸣,严蕾,潘勇军,范力仁,顾宜,“高分子材料研究方法综合实验”课程的教学探索,高分子材料科学与工程,2011(27):185-187.

[5]吴胜昔,胡勇,陈忠敏,制药工程专业综合实验的教学改革与探索,China Academic Journal Electronic Publishing House,2014:127-128.

[6]刘秀军,化工及应用化学专业综合实验教学改革探索,实验室科学,2007:40-41。

实验教学与科学实验论文范文第5篇

摘要:对于初中物理学科而言,实验教学的重要地位不言而喻,但是长期以来“讲实验”取代了“做实验”,教师的关注点停留于实验教学所传递的物理知识,而忽视了学生的实验过程体验,偏离了实验教学价值本质。基于此,以学生为中心推动实验教学组织模式转型尤为必要。现以此为切入点,重新审视初中物理实验教学的价值定位,并探讨相应的教学策略,以期充分发挥实验教学优势,培养学生的思维能力与操作能力。

关键词:初中物理;实验教学;以学生为中心

初中物理是一门以实验为基础的自然科学,带领学生探索物质性质与自然规律,是培养学生探究精神的重要载体。物理课程标准中明确指出物理教学活动应围绕实验展开,突出的实验教学在初中物理科学的重要地位。但是着眼于教学实际,教师演示实验远远多于学生的自主操作探究,一定程度上削弱了实验教学的教育功能,学生参与欲望更是差强人意。不仅偏离了初中物理学科教育本质,而且不利于学生物理素养的长远发展。基于此,坚持以学生为中心重新审视实验教学组织模式成为教学改革的关键点。

1初中物理实验教学的教育价值分析

初中物理学科展现出较强的探究性、实践性与生活性特点,相较于单一的理论宣讲而言,实验教学展现出鲜明的优势,其教育价值显而易见。具体而言,主要表现在以下方面。第一,有助于激发学生探究欲望。学生作为初中物理课堂教学的主体,其学习积极性是决定课堂成果优劣最为直观的因素。但是初中学生的物理知识储备较为薄弱,思维能力尚处于发展阶段,面对抽象的物理理论知识难以深入理解其本质,降低学习成就感,学习欠缺主动性。实验教学的有机融入,实现了物理知识探究过程的可视化,有助于减缓学生的认知坡度,提升学习效率。同时,实验教学打破了教师讲学生听的刻板课堂组织模式,提升了学生的参与感,能够满足初中生的强烈的表现欲望,重新点燃学习热情。第二,有助于落实核心素养教学目标。随着新一轮教育改革进程的推进,初中物理形成了以核心素养为导向的综合化目标要求,传统教学模式难以满足教育新需求,课堂陷入低效状态。而实验教学有效平衡了教与学之间的关系,为学生创造了独立探索的空间,让学生经历知识的发现、探索与内化的全过程,有助于培养学生的观察能力、思维能力以及动手能力。有效打破了知识本位的教学观念,为核心素养教学目标的落实提供了支撑点。

2初中物理实验教学的实验策略

2.1构建情境激趣,激发参与欲望

对于初中物理实验教学而言,高效的课堂模式应是以教师为主导,以学生为主体。因此,激活学生的主动参与欲望是实现物理实验教学顺利落实的关键,教师应结合学生兴趣点创新教学活动设计,让学生由被动接受转变为主动求知。以“测量物质的密度”教学为例,本次实验教学的重难点在于让学生理解实验原理,掌握仪器的使用方法,能够用天平和量筒测量固体和液体的密度。教师实施情境问题导学,调动学生思维,如教师可以设计两个情境任务,一是在不能够用品尝方式的前提下,怎样区分清水与盐水?二是将任意形状的小石头放入盐水中,能否通过刻度尺测量石块以及盐水的体积呢?由于学生刚刚完成关于质量与密度知识模块的学习,很容易联想到通过测量密度的方法进行判断,教师及时给予学生肯定与鼓励,以增强自信心。借助问题情境激活学生的固有知识经验,为后续的实验探索奠定基础,以此削弱学生对于陌生实验的畏惧情绪,能够以积极的心态投入到各项实验探究活动。在此基础上,教师依托学生高涨的学习情绪,进一步引申思考问题,如怎样用量筒测量不规则形状物体的体积?切入实验主题,实现学生思维的自然过渡,支持物理实验教学的顺利推进。

2.2强调过程设计,培养物理思维

实验探究过程是整个实验教学的核心环节,也是培养学生物理思维与探究能力的关键节点。在传统物理实验模式之下,教师大多提前做好精细的实验准备,细无巨细的讲解实验操作流程,学生大多处于模仿照搬的状态,不利于引发学生的深度思考与探究。针对此情况,教师组织启发性、开放性的物理实验,让学生参与实验方案的设计,独立完成实验操作的具体实施,让实验结果真正反应学生的认知水平与自我意志。以“浮力”教学为例,探究浮力大小与哪些因素有关是本章节的教学重难点,针对该模块的实验教学,教师可以尝试引导学生自主设计。首先,教师以平等对话交流为切入点,围绕怎样判断浮力的大小相关问题,带领学生展开头脑风暴,可以是用手来感受,可以是运用弹簧测力计,可以是借助平衡力的关系进行分析等等,鼓励学生畅所欲言,尽可能多的提出自己的想法。教师梳理总结学生提出的想法并做出客观的评价,帮助学生形成清晰准确的实验设计方向。其次,教师为学生提供多种实验道具,让学生拥有更多的自主选择权,能够根据自身想法自由组合,形成个性化的实验设计方案。以此增强实验过程的不确定性,在锻炼学生分析问题与解决问题能力的同时,打破思维定式,培养学生的实验创新意识与能力。

2.3小组合作实施,提升探究能力

在全人教育理念之下,初中物理实验教学不应仅仅停留于知识原理的探索层面,更加注重学生严谨科学探究以及团结协作精神的培养。基于此,教师应转变学生各自为战的单线课堂学习模式,采取小组合作的方式完成实验的具体操作,引发学生之间的多维度互动交流,深化实验教学效果。以“凸透镜成像的规律”教学为例,此知识模块是初中物理教学的一个重难点,教师通过引导学生参与教学过程,促使学生能够直抵知识核心,理解物理知识规律,顺利攻克教学难点。首先,教师以组内异质、组间同质为原则合理的分配学习小组,以实现同伴之间的优势互补,碰撞出更多多彩的思维火花。教师采用“餐桌式”课堂布局,让各小组成员围坐在一起,便于交流探讨与实验操作。其次,教师引导学生根据照相机的使用这一日常事物,对凸透镜的成像规律做出大胆假设,提出与物距、像距有关。在此基础上,教师组织各小组通过具体的实验验证自己的猜测。并设计实验展示分享环节,引发关注实验设计与实验结果的全员探讨,得出最终结论。以此调动学生的主观能动性,促进物理综合素养的发展。

结束语:

总而言之,实验教学在初中物理學科中占据无可取代的重要作用,让抽象的物理知识更加生动具体,对于提升教学质量大有裨益。教师应有效的平衡理论与实验之间的关系,优化实验教学设计,为学生创造更多的实践探索的机会,提升学生的实验探究能力。

参考文献

[1]张枢.如何在初中物理实验教学中提高学生参与度[J].新课程,2021(50):206.

[2]蔡浩.巧设探究实验  提升教学品质——初中物理探究实验教学的开展策略[J].数理化解题研究,2021(32):84-85.

实验教学与科学实验论文范文第6篇

【摘 要】面对当前我国初中物理实验教学效果不佳的情况,本文将着重分析初中物理实验教学存在的问题,进而研究行之有效的解决对策,希望对于提高物理教学水平,促进新课程改革,发展中国教育有所帮助。

【关键词】实验课程;物理教学;存在问题;解决对策

初中生的认知能力不强,自我控制能力不强,在日常学习之中很容易受到不良思想的左右,进而做出偏差的行为。也正因如此,初中生才容易产生“物理实验对物理成绩提高无用”的思想,进而未能积极主动、认真专注的进行物理实验操作。而部分老师也受传统教学观念影响而认为物理实验可做可不做,这就导致初中物理实验教学效果不佳。其实,在新课程改革的背景下,物理实验教学是非常重要的一部分,对于促进学生全面发展有积极的作用。所以,认真分析初中物理实验教学存在哪些问题,并提出有效措施加以解决是非常必要的。

一、实验课程在初中物理教学的作用

初中物理学科中所设置的实验课程是必不可少的部分,对于提高物理教学质量和效率有极大的促进作用。之所以这样说,是因为实验课程是基于理论知识而设置的,要求学生在进行实验活动中多动手,将所学的理论知识转化成实际操作,展现物理现象。这一过程可以帮助学生对所学的物理概念、物理原理、物理公式等知识进行复习,查漏补缺,进而夯实物理知识。要求学生在进行试验活动中多动脑,思考解决为什么出现与书本上所描述的物理现象相悖的情况,找出原因并加以解决,这不仅可以使学生更加准确的理解物理知识,还能够锻炼自身的思维能力、分析能力、解决问题的能力,促进学生全面发展。

二、初中物理实验教学中存在的问题

(一)实验目标不明,实验记录不清

初中物理实验教学活动的良好展开,不仅能够提高学生学科知识水平,还能促进学生全面发展。但对现阶段教学实际情况加以了解,不难发现该项教学存在诸多问题,导致实验教学未能发挥应有的作用,不利于提高物理学科教学的有效性。其中常见的问题之一就是实验目标不明,实验记录不清晰。也就是物理实验教学并没有考虑学科教学要求及学生实际情况,合理设置实验教学目标,导致实验教学比较随意,致使学生的实验态度不端正,将其视为一项游戏,可做可不做。也正因如此,最终完成的实验记录并不清晰,无法对物理概念、原理、公式等知识点予以验证,使物理实验设置的意义有所丧失。

(二)布置实验习题,忽略动手实验

在国家大力支持和推动教育教学发展的背景下,初中学校普遍建设了物理实验室,意在为了物理实验创设适合的环境,使学生能够真正参与到实验活动中来。但进一步分析物理实验教学,不难发现一些教师因教学任务严重、升学压力等原因,并没有高度重视实验教学,组织学生走进实验室,而是根据学生所学物理知识来布置简单的实验习题,让学生在课下自行进行实验操作。这就使得很少有学生有机会动手动脑进行实验操作。此种情况下学生难以更加准确的理解知识点,更难强化自身的实践能力。

(三)实验设备不足,实验方法陈旧

当然,也有部分教师能够积极组织学生进行物理实验活动,但学校方面所配备的实验设备不足,致使学生在实验操作中没有某实验器皿可用;或者多个学生共用一台仪器,学生难以有机会通过反复操作来研究物理现象,这在很大程度上限制了学生思维能动性。除此之外,某些教师所运用的实验方法比较陈旧,也就是细致入微的讲解各个实验步骤并一一示范,让学生按照示范步骤逐步的进行动手操作,这就使得学生虽然参与了整个实验活动,但没有形成自主思考、自主分析、自主探索,这不仅降低了实验活动的魅力,同时也会消耗了学生的学习兴趣,最终导致他们不愿意再深入的研究实验结果。

三、初中物理实验教学问题的反思

(一)教学观念相对落后

面对当前初中物理实验教学存在诸多问题的情况,应当进行深刻的反思,找出症结,进而探索行之有效的解决对策,从而优化创新该项教学,促使学生全面发展。客观来讲,教学观念落后是造成初中物理实验教学频频出现问题的原因之一。

实验教学是研究物理原理的重要过程,学生能够通过实验操作学习更多的实践性知识,并从中掌握操作技能,使物质知识完全传授于学生群体。但因为当前诸多初中学校物理实验教学依旧沿用传统的教学观念,导致教师并未及时转变思想,紧跟时代步伐,采用千篇一律的教学模式,导致物理实验教学趣味性、时代性、针对性、知识性不强,难以激发学生参与兴趣,而是抱着应付的态度参与其中。

(二)实验室管理不到位

在我国越来越重视教育教学的今天,普遍上初中学校都建设了物理实验室,为满足物理实验教学所需,保证学生在专门的场所,运用专业设备和工具进行实验操作,将理论知识与实践操作相结合,夯实物理学科知识,同时促进学生其他方面发展。但在深入了解物理实验教学实际情况中,發现实验室管理不到位。也就是学校方面没有跟踪了解物理实验操作需求,及时升级实验设施、添加实验器皿,导致物理实验操作需要几个学生一组,并且运用相对落后的系统,进而影响实验操作效果;实验室清洁不到位,也就是没有组织专门的人员进行实验室内物品维护,致使实验器皿破损、实验平台脏乱等现象存在,这同样会给实验教学带来一定的影响。

(三)教师队伍建设不佳

教师队伍水平的高低直接影响着物理实验教学效果,所以初中学校应根据教育要求,配备高水平的教师队伍,以便教师能够树立正确的教学观念,考虑学生的实际情况,采取行之有效的教学方式方法来展开初中物理实验教学。但对现阶段初中物理实验教学加以分析,不难发现教师队伍建设不佳是影响教学效果的原因之一。也就是很多教师依旧坚持传统的教学观念,采用适合应试教育的教学方式和方法来展开物理教学,忽略物理实验教学的重要性,进而在该项教学中仅进行物理原理说明和物理实验操作演示,之后让学生自行尝试,未能给予针对性的指导和锻炼,致使学生动手操作能力较差,难以将物理知识融会贯通。

四、初中物理实验教学问题解决的对策

(一)更新教学观念,强化实验教学意识

面对当前初中物理教学不佳的局面,我们首先应从更新教学观念,强化教学试验意识出发,使教师及学生转变错误的思想意识,如此才能改变他们的行为。对此,学校方面应当组织教师学习新课程改革相关的内容,并对物理教学提出具体的要求,比如学生要能熟练掌握实验操作能力等,以要求教师重视并且有效落实物理实验教学。提出“以学生为主”的教学观念,“以促进学生全面发展”的教学目标,让教师逐渐认识到人才培养不仅是教授理论知识,还要通过物理实验教学来锻炼他们的能力、素质、精神等。另外,還要改变学生不重视物理实验操作的态度,也就是探究和创设趣味十足的物理实践教学活动或者物理实验比赛活动等来激发学生参与物理实验的兴趣,努力完成不同的物理实验任务,使之逐渐感受和领悟到物理实验对于自身成长是有帮助的,转变对物理实验学习的看法。

(二)加大教育投入,改善实验教学条件

改变初中物理实验教学现状,使之符合新课程改革要求,学校方面还要加大财力和物力投入,积极改善实验教学条件,比如为物理实验室配备先进的设备,如联网的计算机和多媒体,方便教师在物理实验教学中呈现丰富的教学资料;及时更换破损的实验器皿、添置实验所需的器皿,以便每个学生都能够同时进行物理实验操作,共同探讨实验问题;注意组织专门的物理实验室管理人员,使之负责物理实验室日常清洁、设备升级、器皿更换等,为学生营造良好的实验操作环境。

(三)创新教学方法,培养学生实验习惯

采用适合且有效的教学方法来展开教育教学,能够达到事半功倍的效果。基于此,在改进初中物理实验教学之际,教师还应注意创新教学方法,也就是了解物理实验教学内容及学生的实际情况,探究具有趣味性、有效性的教学方法,如小组比赛教学、情景教学、生活化教学等,以便实验教学能够激发学生的学习兴趣,同时调动他们实践操作热情,通过动手操作、动脑思考,尝试解决教师所提出的实验问题,如此势必能够使学生理解和掌握物理知识,同时强化自身的实践能力、分析能力、思维逻辑能力等。另外,还应组织教师参加各种培训活动,同时加入教学研究之中,探索行之有效的教学方式方法,不断提升自身的教学水平,为更好的展开物理实验教学奠定基础,为培养优秀人才而努力。

五、结束语

经过本文分析可知,当前初中物理实验教学问题比较严重,如实验教学观念落后、实验室管理不到位、教师队伍建设不佳等,致使实验教学作用未能充分发挥,这一方面影响了物理教学效果,另一方面阻碍了学生全面发展的步伐。对此,应积极探索行之有效的解决措施,解决问题,如此才能使物理实验教学考虑学生的实际情况,采用恰当的方式方法来激发学生的学习兴趣,调动学生的实践热情,通过动手动脑来进行实践操作与问题解决,从而夯实物理知识、提高实践能力、提升个人素质,全面发展。

【参考文献】

[1]徐伟.初中物理实验教学存在的问题及对策研究[J].亚太教育,2016(13):70-70.

[2]陶永鹏.初中物理实验教学中实现素质教育的途径[J].考试周刊,2013(54):154—154.

[3]陈爱东.初中物理实验教学存在的问题及对策探讨[J].中学课程辅导:教学研究,2017,11(14).

[4]尹德都,司民真,董刚.中学物理实验教学现状与思考——基于2014年楚雄州初中物理骨干教师培训班的调查[J].云南大学学报,2014,(03):244—248

[5]范宏斌,徐斌全,雷庆.重庆市农村初中物理实验教学现状调查与策略研究[J].西昌学院学报,2014,(04):129—132.

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