实验课程论文范文第1篇
数字化时代，实验方式、实验工具、实验手段越来越智能化，随着时代的发展也越来越贴近生活。实验教学应为学生的发展赋能。为解决传统的科学实验教学中存在的问题，笔者尝试在科学实验中应用开源硬件，将创客教育融入小学科学教学中，并以项目式学习的方式积极开展实验活动。
一、利用开源硬件改进小学科学实验教学的需要
《义务教育小学科学课程标准》强调：“科学学习要以科学探究为核心。”探究既是科学学习的方式，又是科学学习的目的，而实验则是探究的主要方式。传统的实验工具已难以满足当下小学科学实验教学需求。比如，由于存在安全隐患，水银温度计将于2026年全面禁止生产。酒精灯、火柴等实验器具也面临同样的问题。在传统环境下由于实验室工具和设备短缺，并受环境、资源影响，小学科学实验教学的过程和效果都不太理想。
（一）开源硬件与掌控板
开源硬件是与自由及开放原始码软件相同方式设计的计算机和电子硬件。这类计算机和电子硬件的所有设计信息是公开的，学生可借此深入学习和个性化地开发。与开源硬件功能类似的智能设备已经在生活中得到大量应用，如智能家居、智慧校园，这些设备和应用贴近学生的学习和生活。同时，它们在安全性、可拓展性、智能化程度上相较于传统的科学实验工具有了很大提升。小学五、六年级的学生已经具备了一定的图形化编程的知识基础，他们通过选择和使用编程模块，设定相关参数，给模块连线并上传到掌控板等控制器板，便能轻松快速地做好开源硬件使用前的准备。掌控板非常适用于创客教学，它是一款开源的Micro Python微控制器板。通过板载的各类传感器，它能科学地检测得到各种准确可靠的信息，不仅可以用于青少年编程学习，而且是科学实验中非常好用的智能小工具。
（二）使用开源硬件开展科学实验教学的优势
相较传统的实验方式，用开源硬件开展科学实验教学具备以下优势。
1.创设“真实”的科学实验环境
作为数字原住民的当代学生，他们对于信息技术有着天然的亲近感。他们对新技术、新事物充满好奇。教師利用传统的科学技术手段、工具和方法，也能让学生了解科学知识，培养他们的科学精神。面向未来，培养学生解决不可知问题的能力，需要更好的教学方式。教师为学生提供多种实验方式、多种实验工具，让他们自主选择，帮助学生提升面向未来的能力和竞争力，是数字时代教育发展的必然。
巧用开源硬件，既能帮助学生解决存在于科学实验中而又难以用传统方法解决的问题，又能培养学生的创新能力与实践精神。笔者在实验教学中的运用开源硬件，为学生深入探究提供技术支持。正如许知远先生所说：“教育不是首先着眼于实用性的，而是要去‘唤醒’学生的力量，以使他们能在目前还无法预料的未来局势中做出有意义的选择。”
2.提高学生适应数字时代的能力
笔者利用开源硬件开展小学科学实验教学，以跨学科的核心素养和关键能力为载体，指向实验中真实的问题解决，帮助学生对不同学科知识与技能进行整体理解与融合运用。通过科学知识与智能硬件的融合，笔者为学生设置了真实的、有吸引力和复杂的实验问题，培养学生数字化能力，鼓励学生用数字工具分析问题和解决问题，引导学生主动适应数字时代。
3. 培养学生的创新精神和实践能力
教师引导学生使用开源硬件参与科学实验，有助于培养学生的创新精神和实践能力。学生自主选择开源硬件，参与科学实验，改变了传统的按部就班的实验方式，突破了传统科学实验对于实验时间、地点的限制。学生可以使用开源硬件，在合适的地点和时间，根据需要开展科学实验活动，还可以对实验的过程和方法进行改进。
二、小学科学实验教学中掌控板的应用要领
（一）利用传感技术获取实验数据
传统的小学科学实验教学中，学生依赖主观判断和人工采集来获取相关实验数据。比如，对于光线亮度的判断，学生可以通过视觉来感受光线的明暗和强弱，但是对于具体的光线值则难以判断，而大多数小学科学实验室缺乏相应的检测设备。实验者通过掌控板加载的光敏传感器和LED显示屏及模块化的编程软件，可以观察光线强弱的模拟值。学生可以通过前后的数值对比，跟自己的主观判断相互印证，加深对知识的理解。相较于传统方式，学生使用掌控板获取实验数据，更加精准，能够采集到以往难以获取的实验数据。
（二）物联网技术助力实验数据的积累、整理、分析
教师整合掌控板、Mind+和Siot，可以组建一个小型的本地物联网，方便学生在科学实验中收集、整理和分析实验数据。有些科学实验耗时较长，需要长时间的数据采集，可是小学生每天还有其他的学习任务，不可能长时间通过人工的方式采集数据。教师利用掌控板、Mind+和Siot，实现物物相连，赋予每个实验对象以生命，创建本地物联网服务器。系统将动态采集的数据数字化，并生成相应的数据模型，为小学生参与科学实验提供精准的数据支持。
（三）支持项目式学习
项目式学习理念坚持以真实问题驱动教学，注重持续探究和学生核心素养的培养。在小学科学实验教学中，项目式学习越来越多地被教师采用。在传统的实验条件下，由于教学方法和实验工具受限，以及安全考虑，教师对于部分实验教学还是以体验为主，探究则被放在次要位置。“教师演示，学生模仿”，甚至以教师演示来替代学生实验操作是常态。教师借助掌控板等开源硬件可为学生合作探究实验提供技术和硬件支持。由于实验安全性大大提升，教师可以通过问题驱动，引导学生以持续探究的方式参与实验学习。相关物联网技术为学生课后参与小组合作探究提供了硬件和平台支持。
（四）拓展学习时空
传统的小学科学实验教学受制于实验条件和工具，往往只能在科学实验室完成，实验过程跟学生在生活中见到的实际情况有一定的距离。借助掌控板等开源硬件，学生可以根据学习需要，在更多合适的地点和时间开展科学实验活动。实验的场域可以是科学实验室和班级课堂，也可以是校园或郊外等地方。实验的时间也可以从课堂延伸至课后、假期。
（五）促进学科深度融合
掌控板在科学实验中的应用促进了学科深度融合。信息技术与科学在开源硬件领域互融互通，不仅可以促进技术在学生科学学习中的应用，而且可以促进教学环境、教学方式和学习方式的改进。基于真实问题和学习需求的学科深度融合，促进了学生跨学科学习能力和学科核心素养的提升，也为教师的专业成长开辟了路径。以前，科学实验教学中学科之间的融合是浅层次的，比如在实验中使用电子表格记录或录制视频来记录和演示实验等。在掌控板等开源硬件的支持下，学科壁垒被打破，学生可以融合各学科的知识、技能与方法，在实验中探索与解决问题。
三、掌控板在科学实验教学中的应用及分析
（一）精准记录实验环境数据并控制实验环境
在小学科学实验中，使用开源硬件附载的各类传感器，能够更精准、更科学、更快捷地获取实验对象的各种数据，控制实验环境，为科学实验提供技术和数据支撑。以“养蚕”为例，它是小学科学传统的实验项目，教学目标是培养学生的科学精神和态度、动手实践能力和正确的劳动价值观念。以前，学生是以传统的方式养蚕，存在“以喂代养”的问题，实验流于形式，很少深入探究问题。这样的做法不仅与现在工厂现代化养蚕的实际相脱离，而且不利于学生深入开展科学实验活动。笔者引导学生智慧养蚕，基于学生在养蚕过程中遇到的问题，让学生使用掌控板、温湿度传感器、气压温度传感器、物联网环境、智能手机或平板电脑等开展实验。
养蚕实验项目是学校传统的科学实验项目，学生或多或少在养蚕过程中遇到问题。笔者鼓励学生根据蚕的生活习性，分析在养蚕过程中遇到的问题。学生提出的问题集中在两方面：一是对蚕生长环境的营造和监控。蚕的生长发育与环境关系紧密，温度、湿度、空气与气流、光线等因素直接影响蚕的生长发育。二是蚕沙的收集。蚕沙又名蚕屎，是家蚕的粪便，也是一味中药。如何收集蚕沙又保证干净卫生是学生养蚕实验中的难题。针对这些问题，笔者鼓励学生结合已学习的开源硬件知识，提出解决问题的方法，设计方案，并准备相关材料。为解决蚕生长环境的问题，学生使用掌控板、光线传感器、温湿度传感器，实时观察蚕的生长环境，同时在蚕盒上部安装风扇，将蚕盒光强、温度、湿度控制在一个适合蚕生长的范围（如图1）。学生借助掌控板搭建养蚕盒环境监控系统，既可以通过掌控板的OLED屏幕实时了解蚕盒的环境信息，又可以通过掌控板与物联网MQTT（EasyIot）的结合应用，远程了解蚕的生长环境，自动记录蚕生长环境相关数据（如图2和图3）。为解决收集蚕沙的问题，笔者引导学生使用激光切割技术制作双层蚕盒，设计镂空的中间隔板，以便收集蚕沙。
在养蚕实验的教学过程中，笔者借助技术引导学生主动探究，培养他们发现问题、分析问题和解决问题的能力。在实验过程中，笔者坚持科学学科的育人理念，通过问题驱动，将大项目分解成多个小项目，让学生参与实验探究。
（二）支持长周期观察实验活动
在小学科学实验中，有的实验所需测量工具多，测量周期长。如果在实验中融合应用开源硬件，采集到以往小学阶段科学实验中不易测量的相关数据，可为学生提供长期、精准、实时的数据，为深入探究提供技术支持。以“观测天气”为例，以往由于实验时间跨度大，学生需要记录不同天气甚至不同季节的天气数据，操作难度较高。同时，在实验中还需要用到气温计、雨量器、风向风力计、空气质量检测仪等工具，很多学校难以为每个小组配齐配足实验工具。实验者利用掌控板以及光线传感器、温湿度传感器、空气质量传感器、闪电传感器、雨量计、风向风力计等传感器，可以实现智慧化、网络化的长周期天气观察。
为解决“观测天气”实验中遇到的问题，笔者鼓励学生分析问题，并提出智能化的解决方案。学生使用掌控板将其与物联网平台MQTT（EasyIot）联通，借助系统自动收集天气收据，自动传输、存储数据，解决了天气数据记录、存储的问题。同时，使用掌控板自带的温度传感器、光线传感器等，外接空气质量传感器、闪电传感器等，检测校园内的空气质量（如图4和图5），为学习、生活提供便利。掌控板与物联网平台互联互通，能够实现相关数据自动记录和快速查询的功能（如图6）。
在“观测天气”教学过程中，笔者注重实验的持续性和设备、技术的不断更新。在实验过程中，做好指导工作，并充分与学生交流，尊重学生的个性化选择;引导学生通过小组合作完成任务，创设平台，让实验成果对学生的生活有用。
（三）综合解决复杂观察問题
在传统的实验条件下，学生参与复杂的观察实验，需要用到多种实验工具，非常不便。掌控板具有集成化、数字化、智能化、多功能化、系统化以及物联化等特性。在实验中，学生用一块掌控板就可以综合解决复杂的观察问题。这样既能节约准备实验器具的时间，又大大节省实验的经济成本。
在上述两个案例中，笔者既解决了实验中环境数据采集、环境控制、长周期记录等问题，又让学生在面对真实的复杂观察实验时能够充分利用开源硬件解决观察问题。掌控板附载的传感器以及外接的传感器的组合应用，不仅让实验者的触觉、味觉和嗅觉得到延伸，而且能采集到很多用传统的方式难以采集的数据，比如在“观测天气”实验中，实验者还可以用其检测空气质量，采集闪电次数等数据。
四、应用前景
（一）开源硬件将在小学科学实验教学中得到普及和应用
在传统的实验条件下，教学前期，科学教师要做大量的器材准备工作。教师在小学科学教学中应用开源硬件，可大大缩短准备科学实验器材的时间，有效促进科学实验教学的常态化实施。同时，相比传统的科学实验工具，开源硬件更为安全，其应用符合数字时代要加强对学生人文关怀的价值追求，也有利于培养学生解决未来未知问题的能力。随着模块化编程软件的普及，掌控板附载传感器越来越丰富，将会受到越来越多师生的认可和欢迎。
（二）开源硬件的应用让科学实验与学生生活联系更紧密
以掌控板为代表的开源硬件是很好的教学工具。实验教学中应用掌控板可满足数字时代学生对于多元化学习工具选择的需求，符合当代学生的成长经历和需求。它贴近学生当下的生活，又能够为学生未来的生活做准备。掌控板为跨学科的项目式学习提供了有力的平台和工具，可促进学科深度融合和课堂教学变革。
（作者系江苏省常州市雕庄中心小学教师）
实验课程论文范文第2篇
摘要：我国许多高校设立了旅游经营性餐饮实验室，有利于培养综合性高质量人才。但在实际教学中，由于经营目的不准确、教学设计不合理等问题，导致實验室的教学功能得不到有效发挥。本文针对上述问题，对经营性餐饮实验室的实验教学提出了新思路和新构想。
关键词：高校 经营性餐饮实验室 实验教学
近年来，众多高校旅游学院设立了经营性餐饮实验室，取得了一定的教学效果，也积累了丰富的实验教学经验，如华侨大学旅游学院设立的“可浓主题实验餐厅”。但是，由于教学经营性实验室建设模式的特殊性与复杂性，有效协调教学与经营并行的问题显得尤为重要。
一、高校经营性餐饮实验室实验教学存在的问题
1.餐饮实验室经营目的不准确
餐饮实验室都是依托教学需求创办的，所谓的经营并不是以盈利为目的，其根本目的是为教学服务。但是，餐饮实验室对外开放后，主要由学院或实验室进行经营管理，由于经营操作的复杂性，餐饮实验室只提供了几个一线岗位供学生实习实践，涉及教学的环节却不多，导致工作重心主要是经营。
2.餐饮实验室实验教学设计不合理
经营性餐饮实验室实验教学为社会培养了实践能力强、综合素质高的复合型现代管理人才，然而如果实验教学设计不合理，就达不到理想的教学效果。首先，大多数高校都把实习实践教学环节安排在课余时段，学生真正参与的时间非常有限，无法形成连续性实践体验;其次，餐饮实验室实验教学内容简单，学生从事的基本上是经营活动中最基础的工作，如前台服务员、后厨传菜员等，致使学生不能深入了解餐饮实验室全局性的经营管理理念，容易沦为劳动力、服务员，让学生产生不良情绪;最后，餐饮实验室实验教学仍以教师为主体，以理论讲授为主，实习实践为辅，没有突出学生的主体地位。
3.餐饮实验室实验教学工作分工不明确
餐饮实验室实验教学工作分工不明确的主要原因是缺乏专业的实验人才，没有组建专业的实验团队。经营性餐饮实验室性质和其他传统实验室不同，一旦对外经营，涉及内容就很广，不能只配备少数实验室教师，而应明确职责，具体分工。
二、高校经营性餐饮实验室实验教学的新思路
1.明确经营目的
经营性餐饮实验室经营目的是让经营融入教学，服务教学，所以只有明确经营目的，经营性教学才不会偏离轨道，餐饮实验室才能有效发挥作用。因此，教师必须加强实验教学管理，检查实验教学工作，及时解决存在的问题。同时，教师应总结本学期的实习实践课程，探讨实验改革。
2.合理的教学设计
整个实验教学应围绕学生来设计，借助经营，提高教学效率。合理的实验教学设计十分关键，首先，实习实践课程不应只是安排在课余时间，既然要从事经营活动，就应按照正常营业时间来安排实习。同时，在安排综合实习时，教师应考虑专业理论课程的时间，先让学生掌握理论知识，再融入实习实践，体验效果会更明显，否则会导致学生无从下手，其次，教学内容应匹配经营活动。教学内容应涉及正常经营活动的相关工作，由学生依次体验，专职实验教师全程跟踪。再次，在经营性实验教学中，教师应转变学生的地位，赋予学生高度的独立性和自主性，让他们在教师的辅助下，运用各种专业知识和技能，通过团队协作独立完成实验。
3.合理的教学分工
由于经营的特殊性和复杂性，餐饮实验室必须单独配备一支知识范围广、职业技能强的核心团队，包括监管整个实验教学工作的学院领导、实验室中心主任，实施教学工作的专业实验指导教师和负责实验场地管理，以及辅助实验教学的实验室管理教师，并外聘全职或兼职参与实践指导的餐饮专家，如高级烹饪师、专业调酒师等。只有合理分工，才能让团队更有效率地工作。
三、结语
目前，我国高校许多旅游学院都设立了经营性餐饮实验室，但经营性教学模式如何开展仍处于探究阶段。通过部分院高餐经营性饮实验室实践效果可以看出，实行经营性教学能使实验室发挥作用，对培养应用型高质量人才提供了有利条件。因此，各高校旅游学院可根据自身条件和教学特点，开设经营性餐饮实验室。同时，由于经营性餐饮实验室经营的复杂性和特殊性，需要高校的大力支持、教师的极力配合，以及学生的通力合作。
参考文献：
[1]吴贵华.旅游类教学-经营型实验室建设探索与实践[J].实验技术与管理，2014，（9）.
[2]黄妙娟，廖继武.论本科应用型专业开放式实验教学设计——肇庆学院经营性餐饮实验的实践[J].现代商贸工业，2011，（24）.
（作者单位：桂林理工大学）
实验课程论文范文第3篇
关键词 大学物理；开放实验；仪器选择
1 引言
近年来，高校在社会经济发展中的作用越来越受到重视，中央和地方各级政府对高等教育的投入大幅增加，高校对实验实践类课程的投入也随之增加。同时，随着技术的进步和对外交流的增多，大学物理实验课程可供选择的实验项目和实验仪器越来越多，物理实验教学仪器也得到快速更新。
随着对学生素质教育的重视程度不断加大，开放实验已成为大学物理实验课程发展的重点方向。高校的大学物理实验课程一般都开设了开放实验，以提高学生实验能力与素质，拓宽学生视野。但目前大学物理实验课程的开放实验项目在设置和仪器购置方面，很多高校出现偏向高端仪器、高集成度仪器的现象，这对大学物理实验课程的发展是不利的。部分院校在增加开放实验项目时偏向于选择与近现代物理知识相关的项目，这类实验项目涉及较深的物理知识，实验过程和实验结果不直观，对于普通本科生而言较难。而且这类项目的实验仪器集成化程度高，仪器易损坏而难维修，实验仪器的维护也存在一定困难。这样就出现了学校在开放实验中投入大量的资金和精力，而最终开设的开放实验项目却并不受学生欢迎的现象。
地方普通理工科院校多数没有物理类专业，物理实验室经费投入有限，在这种情况下要想开展好开放物理实验教学，根据自身特点来选择合适的实验项目和开放实验仪器是很重要的[1]。
2 大学物理实验课程项目设置与仪器选择的出发点
大学物理实验课程面向的对象主要是普通理工科学生。现在我国高等教育已经由精英化阶段进入大众化阶段，普通理工科学生的物理理论知识水平普遍不高。大多数学生对涉及较新、较深物理理论知识的实验理解起来有一定困难，操作时容易出现知其然而不知其所以然的情况。若实验仪器集成化程度高或者理论知识要求较高，学生在实验时便只会根据课本和教师要求一步步进行机械的操作，最后得出一个结果就算完成了实验。学生在实验时不能理解实验现象，实验结束后不会分析实验结果，导致实验教学效果并不好，也使得学生对实验课的兴趣降低。
出现这种情况的原因是在设置开放实验项目、购置开放实验仪器时，部分教师认为开放实验应该重在学生能力的培养而非实验基本技能的训练，因此购置的仪器偏高端化、偏集成化，力图向学生展示最新的物理研究成果。然而，开放实验是大学物理实验课程的一部分，根据《理工科类大学物理实验课程教学基本要求》，大学物理实验课程的具体任务是“培养学生的基本科学实验技能，提高学生的科学实验基本素质，使学生初步掌握实验科学的思想和方法，提高学生的科学素养”。对课程教学目标过于拔高，不利于普通本科专业学生的基本实验技能和素质的培养。因此，开放实验应该是基本技能训练与能力培养并重，不应该轻视学生基本实验技能的锻炼[2]。开放实验项目的设置和仪器的购置也要结合物理实验课程实际进行选择，而不是盲目攀比，购置各种高端实验设备。
3 物理实验课程项目设置与仪器选择
随着各高校对实验室建设投入的不断增加，普通理工科院校大学物理实验室开放实验的仪器设备也在不断增加。但新增加的部分仪器与较深、较新的物理知识相关，如核磁共振实验、高温超导实验等，对物理理论知识要求较高，而且需要学生投入较多的时间和精力，则在普通理工科院校中不宜开展。这类实验适合于有物理类专业的院校面对专业学生开设，对普通学生而言，仪器集成化程度较高，反映的物理现象不直观，理解起来比较困难。同时购买这类实验仪器，花费大、实际收效小、仪器易损坏而难维修。对于普通地方高校来说，针对物理实验教学，学生不是需要更多地理解高深复杂难解的理论加简单的操作，而是应该着眼于基本实验技能和能力的培养提高及对实验课程兴趣的激发。
相比较而言，以通用实验平台类仪器加上各种配件组成的平台化仪器更加适合开放实验。除了直接采购平台化实验仪器如光学实验平台，还可以通过对已有某些实验仪器进行改造，自行配置一些配件，组成一套平台化实验仪器。这类平台化实验仪器在大学物理开放实验中有着诸多优点。
首先，平台化的实验仪器利于实验项目的设置。同一个实验平台可以开设多个实验项目，如采购一套WSZ光学平台后，可根据不同的配件组合，开设出各种干涉、衍射、偏振、几何光学等数十种光学类实验，大大增加实验室可开设的实验项目数量。教师可以针对不同专业的学生，利用同一实验平台开设不同的实验项目，更容易激发学生的学习热情。
其次，平台化的实验仪器利于提高学生实验素质，培养学生自己动脑设计实验、动手组装实验仪器的能力，激发学生对物理实验课程的兴趣。如MSU-1磁悬浮实验仪配备了各种金属和非金属圆环、小灯泡等，可以让学生自己根据兴趣进行研究，而且可以让学生自制各种导体回路进行研究。学生很容易根据现象，结合自己学习过的电磁感应现象进行定性和定量的分析，在较短的时间内（如2～3节课）完成实验。在实际实验教学中可以鼓励学生利用实验平台设计开发其他实验项目，根据自己的想法自行设计完成实验，这也有利于提高学生创新能力和解决实际问题的能力。
再次，平台化的实验仪器方便管理，易于维护。由于部分学生准备不到位、开放实验本身较难等多种因素，开放实验仪器很容易发生损坏。在广西工学院大学物理实验教学中心的实验教学实践中，开放实验仪器损坏率相对较高，仪器维护成为教师教学工作的一个很大负担。而平台化的实验仪器则方便维修与保养，只要有各种备用配件，就不会因为一些小的毛病而使仪器不能使用。
最后，平台化实验仪器的使用，可以带动教师利用已有实验仪器开发新实验。如液晶电光效应实验，实验装置本身已有半导体激光器、轨道、光功率计等，除了这套仪器原设置的实验项目外，教师还可以根据自己院校的特点，配备其他光学配件，开设新的实验项目，让学生研究其他的光学现象。再如利用等厚干涉实验装置，可以设计实验项目让学生测量纸的厚度、头发丝直径、水的折射率等。这样改造现有实验仪器来开发新实验项目，可以拓展教师思维，增加开放实验数目，减少仪器购置费用。
4 需要配套的设施与条件
在大学物理开放实验中，平台化的实验仪器虽然有诸多优点，但也需要多方面的软件条件和硬件设施的配合，才能发挥出最大作用。
首先，要充分利用网络资源。平台化的实验仪器需要学生更多地发挥自己的主观能动性，但这要建立在学生掌握足够的资料、对实验原理和实验目标有充分了解的前提下。普通的纸质实验教材信息容量有限，很难满足学生查找资料、设计实验等多方面的需求。现在各高校校园网建设均已比较完善，可以依托校园网建设物理实验教学网站，搜集、开发各种网络教学资源，利用各种网络教学手段辅助进行开放实验教学。以广西工学院物理实验教学中心自主建设的物理实验教学网站为例，网站上有丰富的文字、图片和视频实验教学资料，是学生在准备相关实验时查找资料及实验完成后分析实验结果的好帮手，成为纸质教材的重要补充。
其次，开设虚拟仿真实验。这类实验可以让学生通过网络远程模拟实验进程，验证自己的实验设计。学生在使用平台化实验仪器时有更高的自由度，但同时也会带来一些问题。学生很难在实验前对自己的设计方案进行评价，为实验给出预期结果。而开设的虚拟仿真实验，可以让学生在未接触实验仪器前，先在网上进行模拟实验，得出模拟结果，从而完善自己的实验设计。虚拟仿真实验在现阶段可作为实际实验仪器的有益补充，而且随着虚拟实验项目的增多和远程实验平台的完善，以后可以作为物理实验课程发展的一个新方向。
5 结束语
大学物理实验课程的开放实验项目设置和仪器采购要切合课程教学目标，不要过于偏向高端化、集成化的实验仪器。而依靠平台化的开放实验仪器进行实验项目设置，不仅可以锻炼学生的基本实验技能，同时也可以提高学生实验素质和动手能力。通过建设实验教学网站，整合网络教学资源，开设虚拟仿真实验，有利于平台化的实验仪器发挥更大的作用。
参考文献
[1]李未,陈小玲,何玉平.工科院校大学物理开放实验教学模式探讨与实践[J].大学物理实验,2011,24(4):97-98.
[2]高凤梅,蔚国栋.构建工科院校物理开放实验的措施和意义[J].宁波工程学院学报,2010,22(2):84-86.
实验课程论文范文第4篇
【摘要】物理化学是一门理论性很强的基础课,教师感到难教,学生更觉难学。物理化学教师应想方设法激发学生的学习兴趣,使学生由被动学习转变为主动学习。通过提高学生学习的自觉性和积极性,树立学习信心、增强学习动力,促进他们的积极思维和不断创造,推动智力潜能的充分发挥。
【关键词】物理化学 课程 学习兴趣 教学
物理化学是我校化工类专业学生必修的一门重要的基础课程,因为物理化学课程需要综合应用物理学、高等数学及化学的知识,使用的又是定量语言,公式较多,概念抽象,逻辑性强,内在联系复杂。所以历来是一门老师难教,学生难学的课程。
爱因斯坦曾经说过“只有兴趣才是最好的老师”。我们认为,在物理化学课程教学中,教师如何引起学生的学习兴趣,进而提高学生学习物理化学课程的积极性,是物理化学课程教学的关键。物理化学课程的兴趣教学可体现于多个教学环节,本文着重介绍我们在物理化学教学中,激发和提高学生的学习兴趣的几个方面。
1 突出物理化学课程的重要性
在物理化学发展史上,物理化学的每个概念和公式的出现,都是在那个时代为解决一定的问题而提出的,都是为解决当时社会生产的需要而发展起来的。因此我们在物理化学教学中,结合世界物理化学发展史和中国物理化学发展史,介绍物理化学家们的科学贡献与科技发展和工业进步的关系,突出物理化学课程的重要性,激发学生学习物理化学的兴趣。
例如我们在物理化学教学中,结合物理化学课程内容,向学生介绍被誉为现代化学工业基础理论的创立者——J·W·吉布斯。正是他将热力学理论与数学方法完美的结合,建立了同时代人难以破译的相平衡理论——“相律”,从而极大地简化了制冷、冶炼、燃烧、能源工程、合成化学品、陶瓷、玻璃和肥料等一大批化工产品的生产过程,并使之成本下降和批量生产得以实现,从此化学工业才成为世界上规模最大的基础工业。以此为例来说明,物理化学的许多重要进展与理论建树,除促进了物理化学学科乃至整个化学学科的繁荣发展之外,常常也是科技发展和工业进步的里程碑。我们在物理化学教学中,以许多类似的例子来突出物理化学课程的重要性,激发学生学习物理化学的兴趣。
2 突出物理化学课程的应用性
物理化学理论性强,但它的应用性也很强。物理化学教材限于篇幅,主要阐述基本原理、基本理论、数学推导等方面的内容,应用方面讲得比较少。我们在物理化学教学中,注意理论联系实际,让学生感觉到物理化学对生产和生活都有着巨大的指导作用,感觉到物理化学不是距离自己遥远的一门理论学科,突出物理化学课程的应用性,激发学生学习物理化学的兴趣。
例如我们在物理化学教学中,结合物理化学课程内容,向学生介绍电化学、光化学正在敲开新的“干净”能源大门;又如在表面化学的基础上开发出的一碳催化剂,不仅改变了传统的煤——电石——化工产品的工艺路线,而且在石油资源短缺时预示出新的化工原料资源的存在。又如向学生介绍在物理化学理论的指导下,不断开发出来的新型表面活性剂进入到了石油开采、食品、油漆、润滑、去污等各工业部门和国防建设之中, 尤其建立在表面化学研究成果基础上的石油三级开采一经实行, 我国目前大部分不能开采的石油都将被采出。同时鼓励和指导学生充分利用网络资源,搜索和查询各种物理化学应用的信息资料,从而拓展学生学习物理化学的兴趣。
3 讨论式教学提高学生学习兴趣
我们在物理化学课程中,通过设问、提问、讨论、评价、归纳等环节设计教学过程,进行讨论式教学。例如在胶体化学教学中,结合课程内容,向学生提问为什么豆浆遇到一点卤水(主要含有MgCl2)就会变成豆腐呢? 然后通过课堂讨论,引导学生了解豆浆中含有大量蛋白质,而蛋白质分子是高分子,它通过离解或吸附,表面常带有负电荷并在表面有水膜生成,这种蛋白质溶液具有胶体的性质。在豆浆中加进卤水后,由于离子与水的结合作用,蛋白质颗粒的水膜首先遭到破坏,然后Mg2 +中和蛋白质的电性,进而发生蛋白质分子大团聚的过程,这就形成了豆腐。这样的问题讨论既要利用物理化学课程所学知识进行解答,又同学生的生活实际紧密结合,极大地提高了学生的学习兴趣。
同时为了培养学生的创新意识,教师也可多从逆向进行提问,例如在电化学教学中,有关铁的生锈是这样描述的:“钢铁长期暴露在潮湿的空气中会生锈”。如果我们反向提问“钢铁暴露在干燥的空气中,结果会生锈吗?”“将钢铁浸入水中,结果又如何呢?”。这样的逆向提问,可以充分调动学生的积极思维活动。通过讨论式教学,在问题的不断提出、不断讨论和不断解决的过程中,提高学生提出问题、分析问题、解决问题的能力,增强学生学好物理化学的信心。
4 多媒体教学提高学生学习兴趣
多媒体教学声、文、图、像并茂,通过制作多媒体课件来辅助教学,能有效克服传统教学单调乏味的不足,有助于提高学生理解能力,提高学习效率。例如在学习相平衡一章时,由于学生第一次接触,认识比较少,接受起来困难。我们在讲授用步冷曲线法绘制相图的教学中,先向学生展示实验仪器的图片,结合动画讲解绘制步冷曲线的实际方法,让学生对步冷曲线的测定有感性认识。然后以Sn—Pb合金系统为例,采用动画形式展示纯Sn、纯Pb及不同组成的合金在高温熔融状态自然冷却过程中,温度随时间的变化,绘成步冷曲线,在曲线的每一阶段均展示系统的相态和分析自由度情况。最后将不同组成的步冷曲线上各个特征温度标注在T—X图上,连接起来即构成了固--液二组分体系相图。这一思路虽然仍是教材上的,但通过比书本和黑板更直观更生动的多媒体教学方式表达出来,学生更容易将各种知识联系起来,建立自己的认识,从而达到较好的课堂教学效果。此外利用计算机软件演示一些模型和模拟实验时的效果也非常好。
通过多媒体教学手段的综合运用,使原本枯燥无味的理论知识通过生动、形象、直观的形式表现出来,节省教师大量板书和绘图时间,加快知识点的讲授速度,增大课堂教学的信息量,可有效的提高学生的学习兴趣。
总之,教师通过开阔学生的科学视野,激发学生对物理化学的学习兴趣。通过营造宽松的学习环境,提高学生学习物理化学的兴趣。兴趣可激起学生的求知欲望与探索心理,可提高学生学习的自觉性和积极性,促进他们的积极思维和不断创造,推动智力潜能的充分发挥,并为今后的发展打下了坚实基础。由此可见, 兴趣要培育, 而教师负有重大的责任, 其作用不可低估。
参考文献
[1] 周鲁,物理化学教程(第二版)科学出版社,2006.
[2] 杨石先,柳大纲.中国大百科全书化学卷.北京:中国大百科全书出版社,1989.
[3] 舒华.物理化学课堂教学中问题的创设艺术.黔南民族师范学院学报,2003,3.
[4] 刘维桥,朱雯,陈旭红等.物理化学教学改革中几个问题的探讨.江苏技术师范学院学报,2007,13:77-80.
实验课程论文范文第5篇
摘 要：化學是一门以实验为基础的学科。它通过教师演示实验或组织学生亲手实验操作，能把书本知识由微观变为宏观，把抽象变成具体，变无形为有形，使学生易于获取多方面知识，巩固学习成果。加强初中化学实验教学，有效提升学生的实验能力，有效培养学生的核心素养。
关键词：核心素养;初中化学;实验教学
一、问题提出
2014年4月，教育部印发《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》，提出“教育部将组织研究提出各学段学生发展核心素养体系，明确学生应具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力”。初中化学核心素养包括“世界是物质的，物质是变化的唯物观点”“宏观物质和微观粒子相结合的理性思维”“勇于探究与善于创新的科学品质”“乐学善学、勤于反思的学习态度”“实事求是、批判质疑的科学精神”等。
从目前初中化学课堂教学来看，受考试指挥棒的影响，不少教师为了能在教学进度上占得先机，腾出更多的时间来进行复习，教学中会“重讲授，轻实验”，演示实验和分组实验常常用播放视频来解决，甚至在黑板上“画实验”，学生在教室里“背实验”，学生的笔试成绩可能会比较好，但观察能力差，动手操作能力差，探究创新能力更差。这种方法不利于培养学生的化学核心素养，学生难以成为栋梁之材。
现在化学中招考试越来越考查学生的实验能力，考查实验操作在细化，难度在加大，更加注重思维能力的考查，教学中不强化、不细化实验教学，学生则难以在中考化学中脱颖而出。
二、加强初中化学实验教学，提升学生实验能力的策略
1.依纲靠本，做好初中教材中的演示实验和分组实验
教材是学生学习化学知识的最重要、最直接的窗口，而且广东省中考题还是着重考查教材中的演示实验和分组实验，偶尔也会考查实验的创新，但更多是考查教材装置的原图，甚至有时还考得非常细，比如说考一步具体操作，这种问题学生往往会丢分。
我国著名化学家戴安邦先生曾经说过：“化学实验教学是实施全面化学教育的一种最有效的形式。”所以要尽量多给学生做演示实验，要按照教材的要求让学生做好8个实验活动，同时有计划地增加一些分组实验，设计好分组实验方案以及实验操作的指导，以此来充分调动学生学习化学的积极性，充分让学生体验探究的乐趣。
2.对教材中不完善的实验方案进行修改和完善
（1）创设有启发性的问题情境，使学生更有探究的欲望
有启发性的化学实验情境的引入，能激发学生的思考，能激发学生想去进行探究的欲望，是培养学生思考能力、提高课堂效率的很好的方法之一，如果教材中的实验没能启发学生进行探究，教师就有必要对实验方案进行修改和完善，创设问题情境，教师不能告诉学生如何去做实验，而是要通过一定的实验情境来引出为什么要做这个实验，注重学生思维生成的过程，注重学生探究的过程。例如教材下册60页酸和碱的中和反应这一课题中，教材一开始就做10-8的实验，学生不理解为什么要这样做，引发不了学生的思考。那就有必要对实验进行修改，一开始我先提出问题，酸和碱之间能否发生反应，然后做演示实验稀盐酸和稀氢氧化钠溶液混合，学生看到没有现象，然后学生提问没有现象是不是就不反应呢？接下来再做10-8的实验，学生就充分理解加入酚酞的作用了，接着又创设问题，无色的溶液中还有没有氢氧化钠？有酚酞溶液应该是什么颜色的？如果没有，没有的原因是什么？然后补充得到的无色溶液中反滴加氢氧化钠溶液的实验。这样不断为学生创设问题情境，整个实验就变得很有探究味道了。
（2）修改不完善的实验方案，使实验方案更优化
教材中的一部分实验不够完善，如实验现象不够明显、实验误差较大、实验缺乏探究意味、实验不够环保等，都可以在原有基础上进行完善，甚至创新实验方案，使实验方案更具有探究意味，实验结论更准确。同时使实验现象更加明显，使实验更加环保。例如教材129页燃烧条件的实验，实验缺乏燃烧需要可燃物的探究，也不够环保，所以我对实验进行了如下图的改进，使实验更完善，实验结论更准确，同时使实验也更加环保，有利于培养学生的环保意识。
3.适当增加实验，力求达到更好的教学效果
例如，教材94页盐酸与碳酸钠粉末反应前后质量的测定，做完这个实验后，学生想为什么质量会不相等呢？是不是质量守恒定律不是普遍规律呢？这时教师再增加实验，利用气密性良好的塑料瓶代替烧杯做对比实验，学生发现质量在反应前后没有发生改变，这时学生知道了盐酸与碳酸钠反应会产生气体，前面的实验用的容器是烧杯，没有对装置密封，气体逸走了，导致质量变小;而后面的实验用的容器是气密性良好的塑料瓶，对装置做了密封，气体无法逸走，所以质量一样。最后学生能够小结出两点：一是化学反应肯定存在质量守恒，质量守恒定律是普遍规律;二是有气体产生或者有气体参与的反应，要证明质量守恒定律，装置要密封。
4.把实验做得更有趣味性，达到愉快教学和愉快学习的双赢
教学中，力求把实验做得更神奇一点，做得更有趣味些，会大大激发学生的求知欲望，能够让教师愉快教学;也能够让学生愉快学习，教室里充满了喜悦，让学生爱上化学课，教学效率也不会低，何乐而不为。比如说教材下册56页碱的化学性质，在学习碱能与一些非金属氧化物反应时，以检验二氧化碳的方法为切入点，结合实验现象和化学方程式来说明这一化学性质。然后提出其他的常见碱如氢氧化钠是否也能与二氧化碳反应？接下来在我的指导下，两位学生给全班学生做了下面的实验，实验具有很强的趣味性，实验现象明显，全班学生都非常开心，效果很好。更重要的是让学生体验了实验的严谨性，必须要做等量的水代替氢氧化钠溶液做对照实验，排除氢氧化钠溶液中的水对实验的干扰，方能得出正确的结论。
5.把化学实验紧密与生活联系起来
如果教材中有些实验与生活息息相关，那么教师就应该把握好机会，利用生活中的物质来引入，实验后再拓展一下这些物质在生活中的应用，让学生知道化学源于生活，服务于生活，学好化学，可以更好地提高生活品质。另外，广东省中考题越来越注重考查生活中的化学物质，教学中多花一分心思，更有利于学生突破中考。比如在学习到教材下册18页铁生锈条件探究后，我会在课堂上把食品包装袋中的脱氧保鲜剂拿给学生看，并把它撕开，倒出里面的固体，让学生观察粉末的颜色，然后告诉学生它是铁粉，并提问为什么它可以作为食物的保鲜剂呢？学生马上就能联系到铁生锈的条件是需要氧气和水，除去了氧气，故能保鲜。接下来我会拿“暖宝宝”给学生看，告诉学生“暖宝宝”的有效成分是超细的铁粉，与空气的接触面积更大，更容易反应。然后撕开暖宝宝的外包装袋并让一学生触摸，学生会感受到发热，我马上提问发热的原因可能会是什么？学生大胆推测铁生锈（铁与空气中的氧气、水蒸气反应）放热，这样学生就知道其中的奥秘了。这对于突破2018年广东省中考题第17题很有帮助。
6.把化学实验带入学生的在校课余生活
成立化学兴趣小组，让对化学学科学习有着浓厚兴趣的学生参与，挑选出学生感兴趣的实验进行研究，再让这些学生把实验成果在班上展示，带动全班学生学习化学。比如，学生在学习了氢氧化钠的相关性质后，看到教材58页有叶脉书签的制作方法，都会跃跃欲试。所以我把他们带到实验室，指导他们进行制作，看到他们制作过程中的快乐，感觉自己的辛苦是值得的。做好后，他们还不满足，拿回去后慢慢加工，有把它染色的，有在上面作画的，有把它剪成各种形状的，非常漂亮！在班上展示，班上所有的同学都想制作，班上学习化学的氛围更浓了。
7.把化学实验融入学生的家庭生活
安排一些有趣的家庭实验让学生在家进行探究，学生在做家庭小实验时，需要独立思考，去想象、去钻研問题，在不同程度上创造性地运用知识，这就有助于学生智力与创造才能的发展。甚至还可以让学生父母一同参与，感受生活中处处有化学，感受化学的魅力。比如说教材上册77页自制简易净水器、122页碎鸡蛋壳中加入醋酸、下册教材39页自制白糖晶体、45页自制汽水、58页鲜花变色等。
综上所述，初中是学生接触化学的起步阶段，化学实验是教学活动中不可缺少的重要组成部分，实验教学是学生学习化学的需求，是化学教师引导学生学习化学的法宝。初中化学教师应及时更新教学理念，更新教学思路，通过多渠道多形式为学生提供更优质、更完善、更有启发性、更有趣的实验，培养学生实验能力，增强学生学习化学的兴趣，提升学生的化学核心素养。
参考文献
[1]梁修好.关于化学实验教学的几点看法[A].第四届全国中学化学教学研讨会论文集（二）[C]，2004.
[2]沈理明.化学实验教学与研究[M].贵州：贵州教育出版社，2004：28.
编辑 段丽君