實驗教學范文
時間:2023-03-14 06:55:36
導語:如何才能寫好一篇實驗教學,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
眾所周知,對于化學、生物、藥學等理工科專業人才的培養,實驗教學不僅是一門實踐性很強的基礎課程,而且是傳授知識與技能、訓練科學方法和思維、培養科學精神和品德、全面實施素質教育的有效途徑之一。因此,實驗教學在理工科高素質人才培養中起著十分重要的作用。而沿襲數十年的傳統實驗教學方法已形成一套固有的模式,則使得教師的教與學生的學存在諸多矛盾,如學生對實驗課缺乏學習興趣,認為實驗課是一門考查課,學習內容不如理論課多,致使學生的學習熱情不高、重視程度減退;厭倦寫實驗報告,認為寫實驗報告是在浪費時間,敷衍了事,對歸納、寫作能力提高幫助不大;綜合能力較差,尤其反映在做畢業論文時,學生從老師那里領了論文題目后,不會查文獻資料,頭腦里沒有研究思路,不會設計實驗方案,不會進行數據處理和分析,不會寫論文,不知道如何答辯,應變能力較差,等等。這些舊的實驗教學模式已不適應21世紀高等教育的發展和要求,我們必須對實驗教學模式進行改革和創新。
2.實驗教學改革的一些舉措
針對以上問題,在廣泛聽取學生和教師的意見和建議,并通過相關教師充分討論的情況下,筆者試探性地整合了個別實驗項目,增添了由學生和教師共同參與的、具有研究和開發特點的綜合性實驗,即研究性實驗。經過兩年多的實踐,取得了一些令人滿意的效果,有些成果正準備以論文形式發表。這些研究性實驗大大激發了學生的學習興趣,使學生不僅鞏固和加強了有機物催化合成的基本知識和實驗技能,而且學到了必要的科研思路和方法。學生普遍反映收益匪淺。筆者所進行的研究性實驗,其內容包括以下三個部分。
2.1實驗項目及方案的確定
2.1.1實驗項目的確定。有機物催化合成實驗項目突出的特點是催化劑的篩選和制備,也就是說研究的催化反應一定是個符合現代技術發展要求和趨勢的新型反應。此外,催化反應所用原料或試劑、實驗條件、儀器設備等必須確保對學生安全可靠,實驗耗時不宜過長,操作難度適中,測試分析能在學校實現等。因此,在確定實驗項目前,教師要對擬確定的題目進行以上各方面因素的綜合評價。確定實驗項目后,實驗指導教師要反復進行預試驗,確定實驗項目的可行性;然后要及時總結并列出實驗的難點和重點,確保所選實驗項目的成功順利實施。
2.1.2實驗方案的確定。根據所查閱的所研究對象的相關文獻和催化合成原理,教師向學生講述幾條不同的合成路線和方法,從不同的角度和學生共同探討、論證每一條合成路線和方法的優點和不足,最終確定一條安全可靠、合理可行的實驗路線和方案。實驗路線和方案確定以后,如何分組實驗以找到最佳合成條件是實驗方案確定的另一主要內容。指導教師首先要讓學生掌握一些文獻檢索的理論、方法和技巧,通過調研國內外文獻資料,總結前人的實驗條件和結果,找出適合本次實驗的條件,確定好最終的實驗方案。
2.2以學生為主體進行分組實驗
以實驗項目“納米復合固體超強酸催化合成己酸烯丙酯”為例,為了找出最佳的催化合成條件,我們把實驗小組分成兩組,一組以固體酸催化劑的制備為主,找出催化劑最佳的制備條件;另一組以乙酸烯丙酯合成為主,找出最佳催化合成條件。該過程為實驗操作過程,一般需要20個學時。
2.3實驗結果總結和討論
按設計方案將學生所得實驗結果進行匯總,并將合成出的初產物進行干燥、常壓蒸餾、真空蒸餾、過柱、重結晶等實驗操作,以得到精制產品,然后運用紅外、折光儀等手段進行產品的結構鑒定。在確定產物結構過程中,讓學生與教師一道分析目標化合物的結構信息,使學生經過最初的宏觀實驗后進行詳細的結構分析,直至得出一個正確的結果,這讓學生有一種成就感,激發了學生對實驗的濃厚興趣。實驗結果匯總和討論過程是在科研性實驗中一項必不可少的重要步驟,由教師向學生講授,約需4個學時。
3.實驗教學改革取得的效果
將研究性教學模式引入學生的實驗教學中,兩年來取得了良好效果。作為有機物催化合成實驗,實驗項目的開設本著先易后難,先簡后繁,先驗證后科研的順序開出,循序漸進,逐漸使學生掌握有機催化原理和實驗操作技能,了解科研工作的基本思路。這一改革舉措符合學生求知欲望的心理要求,實施以來深受學生的歡迎,收到了良好的效果,學生的綜合素質得到了很大的提高:(1)增強了學生的學習興趣,發揮了學生學習的主觀能動性。學生了解到學習的方式是多種多樣的,書中的方法并不總是最好的,這種認識對提高學生的自信心和好奇心是十分有利的。(2)查文獻能力大大提高,學生積極自覺查文獻,不但從書和期刊上查資料,而且從網上查資料。(3)計算機應用能力有所提高,除了常規的文字處理,在書寫分子式、畫表格、插圖方面的能力有所提高,如從網上下載實驗裝置圖等,使課程論文更加科學、美觀。學生學習化學物結構解析軟件,積極性高。并且是一個教師教會幾個學生,然后由他們再去教別的同學,之后同學之間互相學習。(4)基本建立了研究問題的思路,盡管有一部分學生在實驗方案的設計中還不十分準確,如可變因素的設計中同時改變兩個因素,不夠科學,但經過討論,學習又進了一步。學生變得主動和愛動腦,理論聯系實際能力有所提高,對實驗內容認真仔細研究,利用所學知識,大膽提出疑問。(5)寫作有了一定程度的提高,盡管學生的論文還很幼稚,有一些內容安排得還不盡合理,但是經過評閱他人的論文和答辯,解決了一些問題。(6)表達力有所增強,一部分學生本身能力較強,個別學生較差,但無論如何,都需要我們給學生提供鍛煉或展示的機會,使每個學生有不同程度的提高。
4.結語
在教學中增加以學生為主體的研究性綜合實驗,可培養學生勇于探索和善于發現問題、分析問題、解決問題的科研意識,以及膽大心細、實事求是的工作態度。這樣,學生鞏固和加強了有機物催化合成的基本知識和實驗技能,學到了必要的科研思路和方法,培養了科技創新意識,為今后從事科學研究奠定了一定基礎。同時也完善了實驗教材中實驗項目的知識結構,豐富了實驗內容,使教材中既有物質性質實驗,又有合成實驗;既有經典的驗證實驗,又有探索性的科研實驗,為今后教材的編寫打下了良好的基礎。
篇2
——題記
“實驗”一詞包括兩方面的概念:其一是科學技術的成果的參與和運用,在藝術上可以說是科學技術為藝術的創作與創新提供了新的視覺經驗。在教學中是泛指采用新的科技手段來輔助進行教育教學,提高教學質量。其二是科學的方法與態度,對于藝術與教育來說都是一種新的方法的嘗試,首先是在實驗室進行實驗,用科學的方法鼓勵一切大膽的假設和創新,創造成為一種無止境的追求。無論從哪一方面看,這兩者都與傳統形成尖銳的對立,它改變了傳統的藝術形態,提倡批判與創新。從這個意義上說,“實驗”就表示它是探索的、批判的、創新的。
20世紀90年代中國的實驗藝術,是一個藝術思潮和文化主題逐漸具有全球視野的時期,各種媒介、美學和主題的實驗都開始和國際藝術新潮具有呼應性。在藝術教育方面,最顯著的變化是在中央美術學院和中國美術學院先后建立了新媒體專業,一些實驗藝術家被邀請到學院工作,在博物館、美術館方面,像上海美術館、廣東美術館、深圳何香凝美術館都設立一些常規性的實驗藝術的展示,比如,上海雙年展,中國當代雕塑藝術學術年度展等等,而從2000年開始,實驗藝術開始被納入到政府間文化交流的項目中。①
2007年7月,上海證大現代藝術館藝術銀行聯合中國三大美院——中央美術學院、四川美術學院和中國美術學院舉辦中國當代藝術實驗教育展,央美雕塑系、川美油畫系以及國美的綜合藝術系的畢業生優秀作品參加此次展覽,指導老師有隋建國(中央美院)、邱志杰、張培力(中國美院)、張奇開(四川美院)。中央美院的雕塑作品略顯一絲學院派的嚴謹,但能窺視到扎實的造型功底和藝術史底蘊。中國美院的學生們似乎更注重對日常生活的關注,樹葉、魚蟲、生活用品、生活材料被用進了藝術作品當中,傳達了“藝術融入生活”的觀念。四川美院畢業生的油畫中,總是能感受到一股年輕活力,卡通造型成為了主流創作元素,讓油畫變得很“當代”,更貼近年輕人的審美趣味。
在實驗藝術教學“碩果累累”的表面現象下,一系列藝術教育存在的問題突顯出來。老師如何去教?學生如何去學?如何進行教學成果評估?最終如何對藝術教育大綱進行改革?當這些問題擺在我們面前,我們更需要就實驗藝術的內容和其教學特點有清晰的分析。
一、實驗藝術的實驗性主要包括三個方面的藝術②
1.指媒介和美學實驗:包括裝置、錄像、攝影和網絡媒體等媒介實驗;抽象繪畫的實驗和寫實繪畫中的攝影性的模仿;文本、裝置、繪畫、表演和攝影中的觀念性;19世紀以前圖像美學的現代性改造和對歷史攝影的模仿;電子藝術、Flash動畫和計算機視覺的影像實驗。
2.變化反映的自我變異:包括對知識分子自我主體性、對商業文化和后殖民文化、對當代藝術體制批判性或者反諷性的表達。
3.邊緣美學的探索:包括女性主義、身體和表演在藝術中的人性極限的表現等。
二、實驗藝術教學的特點
1.反標準、反常規
實驗從本質上來說是反“標準”的,反現存“規范”與“觀念”的。這樣的做法主要為了規避,可能有習慣與重復、參照、照搬,或者說給予一些“限制”。也可以這樣理解,要在思辨中去形成自己的想法,而這個思辨的框架在筆者看來是沖著問題而搭建的。③
2.院校實驗藝術的對象
對于一個學生,要求學生在學習期間就形成自己成熟的作品是不太可能的,那么在學生成為一個成熟的藝術工作者之前,必定經過一段時間的探索和嘗試,尋找適合自己的創作語匯,為將來的成果做必要的準備。從這個意義上來說,實驗的含義不僅僅只是試驗,而是一種行動力,是一種獨立思考的精神。而這種精神也將在學生的潛意識中扎下根基,使其成為以后藝術創作的原動力和產生源源不斷創意的火種。教育工作者應注重對學生在思維、創作行為、創作形式上給予指導,將創新精神與態度傳達給他們。
3.實驗藝術允許失敗
在過去很長的一段時間里,教育著重指引學生力求作品的完整性,整體感,并按一個規定的審美模式套用在每一個學生的身上。而實驗藝術的教學中,我們允許并接受失敗,任何一個成功的藝術家誰沒經歷過失敗?在實驗藝術教學中,我們認為那些不成熟、不完美、不成功的作品同樣有機會進入大雅之堂,甚至放置于展覽館由觀眾來品味。我們強調的不是作品的失敗,而是作品中可貴的閃光點,并使其發揚。
4.實驗藝術針對作品的形式與內容
實驗藝術是多方面的,所涉及到的藝術問題也不是單指藝術的形式問題,在形式上指作品的藝術表現形式、表現手法、材料、媒介等。在內容上指作品的內涵,作品傳達的信息以及作品創作的目的等方面。無論形式與內容都不是單獨存在的,他們是一個綜合性的問題。
實驗藝術總是挑戰和反叛傳統審美藝術,與人們接受傳統審美教育相比,它顯得不美,甚至有些丑、怪。創造新的語言藝術形式,一種新的語言形式要被人接受總是需要一定的時間。實驗藝術呈現出來的面目往往是反視覺的,這也使得實驗藝術在被接受時存在一定的困難。
中國的實驗藝術一方面接受傳統藝術的制約,另一方面也在影響著公眾對創新思維的意識。更為重要的是,它與當代社會的聯系使我們直接面對社會,面對人生,擴展了我們的思維空間和審美視野。
藝術教育的最根本的目標是學生畢業時應該具有個性,如何做到這一點,首先是藝術觀念的改變。藝術觀念改變后,藝術教育就不是灌輸和訓練,而是激發人的潛能和天賦。所謂實驗的藝術的目的是追問一個問題,藝術是什么,不停地問下去,然后就試試,到底是什么。④在藝術院校從事實驗藝術教學是近幾年以來的事,有些藝術院校躍躍欲試,有些院校想從事這方面的教學,但是師資力量跟不上,各個院校發展是不平衡的。這種實驗教學的可能性、可操作性到底有多大,還取決于具體指導老師是否有自己的當代思考和教學程序。實驗藝術教學發展如何,教學的內容如何安排,實驗藝術教學計劃修訂等問題都仍然需要我們不停地追問下去,然后再去嘗試,最終在教學實踐中去總結歸納。
注釋:
①皮道堅.從詞語轉換看80-90年代中國美術批評.當代藝術家.總029期.
②王廣義.重新解讀:中國實驗藝術十年.北京青年報,2002年11月28日B5.
篇3
教師和學生在實驗的過程中,可采取互動式的方法,積極地與學生進行交流和溝通。在實驗教學過程中,教師是“總導演”、“觀眾”,學生既是“導演”又是“演員”,以培養學生的能力為主,使學生的才華能夠得到充分的展示。通過互動式的實驗教學方法,教師不僅能實時了解學生的實驗情況,提升教師的教學水平,也調動了學生的實驗積極性,學生不會也不敢偷懶,變被動學習為主動學習,活躍了學生的思維,還能培養學生的表達表現能力和解決問題的能力。以便于將來更好的適應社會和工作,同時也能讓學生們在學習的同時激發出創作靈感和創作激情。
2培養學生興趣,調動學生實驗積極性
我們在教學中經常可以發現,好的問題總能夠令學生精神百倍,躍躍欲試,踴躍回答。這就要求老師在備課的過程中,多選取一些精致有趣的問題,如一些具有濃厚趣味性、游戲性、實用性、挑戰性和現實意義的計算機實驗,使學生喜歡上實驗課,對實驗產生濃烈的興趣。也可以將學生分成若干實驗小組,以學生為中心,教師起輔助作用,進行實驗活動[4]。通過這種形式,增強團隊凝聚力,增強學生的團結合作能力與溝通交流能力,也讓學生可以了解自身的不足,借鑒他人長處。從而發揮學生的內在潛力,讓學生掌握更多的知識和本領,也在一定程度上解決了實驗教學內容陳舊的問題困擾。也可建立專門的實驗教學網站,積極建設實驗素材庫,將所有相關的網絡實驗課程資源統一上網,供學生自由下載學習,拓展學生的知識面。
3實驗課時可利用隨機抽題法增加學生的緊迫感和新奇感
隨機抽題具有不確定性,而且實驗題目種類繁多,學生會很有好奇心。隨機題由于較多因此設計的面比較廣,學生如果每次抽到的隨機題都能夠動腦筋、想辦法做出來,這對鍛煉學生的實踐能力有很大的幫助。使得他們對一些原本忽略的知識或錯誤等有了更深入的理解和記憶,同時對各種實驗內容有進一步的加深理解。所有的學生在這個過程中都參加實驗,讓學生來演示實驗的過程,講解實驗內容以及學習心得。每個學生抽到的實驗內容都不同,因此會給學生帶來責任感,使得他們在實驗課上不敢馬虎大意。能夠有效的促進學生上課集中精神,認真聽講,課后多多鉆研實驗知識。以任務方式驅動學生主動學習,使學生真正成為學習過程中的主體,有效地調動學生的主動性和積極性,有利于培養學生的分析解決問題的能力、團隊精神和合作能力。
4加強師資隊伍建設,以培養學習興趣為向導,加強教師的實驗輔導
大學實驗教學要想取得良好的成效,需要較高水平的師資人才,必須要有較高水平的實驗教學師資隊伍,建立一支理念先進、經驗豐富、能力較強、勇于創新,既能從事理論教學、又能從事實驗教學的“雙能型”師資隊伍。雄厚的師資力量是提升實驗教學質量的重要保證。要擁有高水平的實驗教師,大學可以做好以下幾點:①定期組織一些教師講座或培訓,也可讓教師提議自己需要哪方面的提高。②組織教師相互聽課學習。③讓一些教師有機會走出去,到相關的企事業單位去工作學習一段時間,讓他們獲得更多的實踐和學習機會,了解新方向,實用技術、學習新設備、新工具的使用,及時了解相關領域的發展動態、對人才能力和素質的需求,確保在實驗教學中正確引導學生實踐能力。
5結束語
篇4
一、創設趣味實驗,激發學習興趣
成功的教學不是填鴨式的,而是努力激發學生學習的興趣。使學生享受學習的樂趣,是減輕學生課業負擔提高課堂教學質量的有效途徑。很多學生認為學習化學難,他們理解不了教材內容,記不住物質的性質和化學符號。針對這些剛入門的九年級學生而言,創設趣味實驗進行教學,效果就很理想。如在教《緒言》一課時,巧妙地配合趣味實驗“清水變牛奶”、“鐵絲穿紅衣”等來創設情境。在講酸堿的性質時,用酚酞畫一個雞蛋,噴上堿,出現紅蛋,再噴上酸,紅蛋消失了,又噴上堿紅蛋又出現了。如此反復,“閃變紅蛋”激發了學生強烈的好奇心。在對物質燃燒條件進行探究的過程中,提問學生,水火能相容嗎?還有燒不壞的手帕等奇妙的實驗表演,使學生注意力集中,大大地激發了學生探索科學、揭示奧秘的興趣。學生進入了學習心理的最佳狀態。
二、做好演示實驗,培養觀察能力
面對九年級學生,該演示的實驗必須由教師親手去做,它對于學生實驗有著示范的作用。教師應課前做好充足的準備工作,注意操作規范合理,保證實驗成功,且效果顯著。如在探究酸堿度對人的頭發的影響的實驗時,步驟中有用手拉斷頭發,感受拉斷的難易程度的操作,憑手的感覺很不容易感受力的大小,在這里我改用彈簧秤去拉,做法是把頭發的一端打一個節掛在彈簧秤上,另一端繞在手上,觀察拉斷時所用力的大小,這樣不僅易于操作,而且能用數字準確記錄力的大小,便于比較,結果更有說服力。
三、組織分組實驗,培養動手能力
學生分組實驗,可使學生熟練掌握操作技能、技巧,鞏固和加深學生的理論知識。還可以培養他們協作、創新精神。因此,要認真組織好每一次的學生分組實驗。實驗前教師應作好課前準備工作。首先應充分準備好儀器、藥品,并將儀器、藥品等放置有序。其次,教師除掌握實驗成敗的條件和關鍵外,還要估計學生獨立進行實驗時可能發生的困難,擬出上課時向學生交待的注意事項。還要擬訂實驗思考題,指導學生課前預習實驗教材和學習有關章節內容。學生動手實驗時,教師必須及時防止和糾正在實驗操作上的錯誤,訓練學生正確地進行實驗。事實證明,通過組織分組實驗,不僅培養了學生的動手能力,還培養了實事求是、嚴肅認真的科學態度。
四、利用選做實驗,培養思維能力
現行初中化學教材中,選做的實驗內容有九個。根據教學進度,有目的地選做實驗,啟發學生積極思維。例如,在自制酸堿指示劑的探究實驗時,正逢冬季,沒有什么鮮花可以做實驗材料,我改用一些干花瓣做原料,用酒精浸泡后,獲得了同樣的結果。受此啟示,學生中有的將干紫草用酒精浸漬,紫草原液遇酸變紅,遇堿變藍。有的用楊梅汁,遇酸顯紅,遇堿顯藍。有的采來菜園的籬笆上干菜花,如絲瓜花浸泡,在酸性溶液中顯紅色,在堿性溶液中顯黃色。并進一步探究怎樣長時間的保存和使用這些試劑,經過討論、試驗,終于得出了較好的辦法:將有關汁液用濾紙浸漬,涼干制得試紙,使自制酸堿指示劑的應用得以延伸。可見利用選做實驗,不僅加深了知識的理解,而且學生的思維能力、分析和解決問題的能力都得到了培養。
五、做家庭小實驗,培養創造能力
篇5
創新能力 實驗教學 初中化學
一、激發學生化學學習興趣,培養學生創新能力
新課程化學教學要在化學實驗中培養學生創新意識、創新精神,首先要讓學生對化學實驗懷有濃厚的興趣。因此,教師要善于利用實驗,充分設計實驗,在實驗過程中,不斷提出富有探究性、啟發性問題,從而引導學生對實驗分析、探索、知識綜合應用,同時通過分析實驗成功和失敗原因,使學生享有成就感及探究意識,從而對實驗產生濃厚興趣。如在關于NH3實驗室制法,演示完實驗進行設疑,再提出以下問題:①能不能用NH4NO3、NH4HCO3、(NH4)2CO3或(NH4)2SO3代替NH4Cl制備NH3?為什么?②能不能用NaOH或KOH代替堿石灰?簡述理由。③管口放置錦花作用是什么?④如何檢驗氨氣是否收集滿?能否用排水集氣法收集氨氣?⑤是否能用濃硫酸或五氧化二磷作為氨氣干燥劑?⑥用氨氣發生裝置還能制備哪些氣體?圍繞這些精心設計問題,讓學生積極思考,對實驗產生興趣,引導學生分析制備NH3反應原理及銨鹽、氨氣性質,回答問題,調動學生學習的積極性,培養學生敢想、善思、勇于創新的意識。
二、指導觀察方法,引發創新活力
觀察是創造的眼睛,培養學生敏銳的觀察力是思維的源泉,創新的基礎。在實驗教學中,首先重視培養學生愛觀察的習慣。課內實驗中,要使學生觀察的注意力始終處在有意無意的狀態中。在學生眼里化學教師好象一個魔術師,化學實驗好象是在變魔術,實驗中那五顏六色的變化,爆鳴的聲響,奇異的氣味。以及耐人尋味的變化規律,無不引起學生的興趣,激起他們愛觀察。善于探究思考的好奇心。在課外,要留心觀察生活中的化學現象,在觀察思考中發現獲取新的化學知識。例如切咸菜的刀和切鮮菜的刀時間長了可觀察到切過咸菜的刀比切過鮮菜的刀易生銹,從而獲取電化學腐蝕比化學腐蝕更快,危害性更大。其次教給學生正確的觀察方法(1)觀察要全面,只有全面觀察,才能獲取完整的感性知識。例如在觀察細鐵絲在氧氣中燃燒的實驗時既要觀察到教師把細鐵絲饒成螺旋狀,又要觀察到在集氣瓶底預先鋪一層細沙和留少量水以及明顯的燃燒現象。(2)觀察要細致,要抓住主要現象,又不放過次要現象,例如:生銹的鐵釘放人稀鹽酸中,既要觀察到主要現象鐵銹消失、溶液變黃,又能觀察到次要現象有氣泡產生。(3)觀察要設疑、對比、歸納,只能這樣才能提高觀察效果,加強記憶與理解,例如:在學習Mg、Zn、Fe金屬活動性順序時,可先設疑問在實驗室制氫氣,我們常用那種金屬跟稀硫酸反應,學生會異口同聲回答:鋅,這時可進一步設疑,為什么不用鎂、鐵呢?帶著這個問題讓學生觀察鎂、鋅、鐵分別跟稀硫酸的反應,通過反映劇烈程度的差異對比,學生很自然歸納出鎂、鋅和鐵的金屬活動性順序,并能了解實驗室選鋅作理想反應物的原因。
三、加強實驗操作,培養創新品質
實驗操作是培養學生創新能力的重要手段,實驗操作能使學生在實驗中啟發新思維,從而激發學生的創造性,甚至能在已有的、已被相對驗證正確的理論中,尋求新的突破。同時實驗操作還能培養學生在艱苦中探索,在迷茫中思索。持之以恒。百折不撓的品質。
在實驗教學中,首先,重視培養學生的動手實踐能力。教師要根據化學的學科特點,盡量提供機會,讓學生親自操作實驗,在這些實驗操作過程中。教師起引導、點撥、評價的作用。筆者認為可從以下兩個方面倡導學生動手操作實驗:
1、適當安排隨堂實驗,(邊講邊實驗)即教師一邊講,學生一邊操作的實驗。在化學教材中,以下內容可作為“邊講邊實驗”素材,(1)有關物質的性質的敘述性教材,盡可能“邊講邊實驗”,例如有關酸、堿、鹽性質的一些實驗。(2)對一些既是重點又是難點,學生難理解不易掌握的知識點,要創造條件讓學生實驗。(3)知識內在聯系緊密,可以起到“承上啟下”的作為的內容盡量讓學生實驗。(4)為了形成或強化某一概念,要力求讓學生動手實驗。例如在講中和反應的概念時除了讓學生做課本上的向滴有酚酞的氫氧化鈉溶液中逐滴滴入稀鹽酸,觀察現象。還可增設向滴有石蕊的氫氧化鈉中逐滴滴人稀鹽酸,觀察現象。通過學生自己親手操作,中和反應的概念很容易得出。(5)把一些實驗習題改為操作實驗。如:用托盤天平稱量藥品時,藥品錯放在右盤內,砝碼放在左盤,移動游碼平衡后。問藥品的實際質量是多少?通過操作,這些問題就能準確地得以解決。
2、鼓勵學生課外實驗,一是根據教材有關內容作出進一步的探究性實驗。例如:鐵釘分別在干燥的空氣中、潮濕的空氣中以及不含氧氣的水中等三種條件的存放情況,研究鋼鐵制品銹蝕條件。加深對鐵及鐵制品銹蝕原理的理解。掌握一般的防銹方法。二是充分發揮家庭實驗和活動課實驗的作用,借給學生一些簡單的儀器和藥品,讓學生進行家庭小實驗。如:檢查食鹽中是否含碘、草木灰中無機鹽含量的測定;活動課題不受教材的限制。在教師的指導下,學生可以根據自己的興趣愛好開展活動。如自制肥皂,洗潔凈等實驗。在進行實驗的同時,也使學生的創新能力得到盡情的發揮。
篇6
關鍵詞:生物實驗教學;現狀;原因;對策
生物實驗教學是幫助學生實現由感性認識到理性認識,由具體思維到抽象思維的一個重要環節。所以,在推動學生積極主動探索生物世界的奧秘方面,生物實驗教學有著其他教學手段所不具備的特有功能。實驗還能培養學生理論聯系實際的學風和實事求是、嚴肅認真的科學態度,因此在生物教學中占有非常重要的地位。有的學校常規實驗課開展得較多,但是對新課標要求的實驗性質發生了轉變,新課程理念要求我們進行的是探究實驗課,許多教師卻以驗證性的實驗來完成,學生被動地完成整個實驗,使學生主動探究,發現和創新能力的培養受到限制。
一、阻礙實驗教學開展的原因
1.教育經費的不足制約著實驗課的開展。實驗儀器的配備、實驗儀器損耗的填補、動態的配備實驗儀器,無不與教育經費的不足相矛盾,制約了實驗課的正常開設。 另外,相對理、化實驗而言,許多生物學實驗要求及時購買新鮮的活體材料才能保證實驗得順利進行,這也使某些實驗教師產生了畏難的想法。甚至有些教師有圖方便的心理,把很多探究實驗改成了課內的書面實驗設計。
2.受考查方式的影響。多年來,我國教育傳統上對實驗的動手操作考核基本沒有進行過,而現在實行的高二年實驗考查中,也往往是走走形式過過場而已,并沒有真正達到考查的目的,導致了目前只“講實驗”而“不做實驗”的現象。特別是為了高考,教師更看重考分而忽視了學生的未來發展,便形成了目前實驗課的傳授方式教師把實驗講熟講透,讓學生通過記憶和練習來鞏固實驗的材料、實驗過程、實驗現象和實驗結果。這在一定程度上導致了實驗課難以開展。
3. 師生在思想上認識不到位,教學創造性不高。新課程改革特別強調教師專業發展,高素質教師隊伍是課改成功的保證。因此,教師要不斷加強學習,更新教育理念,探索教學模式,更要清楚認識到,我們培養的學生不只是會考試的學生,更要有創新思維,實事求是的科學態度,是為我國未來培養創新型人才。
4.教材實驗本身的性質,決定了某些實驗在中學難以開展。人教版的生物必修的三冊教材共有二十多個實驗,但一般的學校只開設7-8個實驗。主要原因有以下幾種:有些實驗的藥品較難買到,如低溫誘導植物染色體數目的變化等;有些實驗是由于實驗條件限制而無法進行;有些實驗是由于實驗時間較長,或野外活動實施困難,如調查常見的人類遺傳病,探究生長素類似物促進扦插條生根的最適濃度等。
在新課程背景下要更好地開展生物學實驗教學,應做到。
二、在新課程背景下開展生物實驗教學的方法
1.加大實驗投資力度。實驗教學自然離不開實驗所用的儀器,并且實驗儀器的現代化水平是反映實驗室技術的基礎要素。近年來,學校為適應社會發展、滿足市場需求,真正將復合型人才培養目標落實到位,必然要加大對教學儀器設備的投資力度。一方面應爭取教育主管部門和學校領導的重視、理解和支持,投入一定的經費購買必要的設備、儀器、藥品等。另一方面,廣大生物教師也應克服困難,充分發揮自己的聰明才智和現有設備的作用,盡量能基本完成新課程所要求的實驗內容。
2.加強實驗教學的課堂指導和管理。在一些生物實驗課教學中,我們雖然看到了學生熱鬧參與實驗的過程,但是,可能只是表面現象;我們雖然看到了教師在課堂上順利完成了實驗教學任務,但是通過實驗培養學生的各種能力可能并沒有真正落到實處。多數初中生把觀察簡單地理解為“看”,對看到的現象缺乏分析和思考,實驗完畢后往往答不上產生現象的原因和實驗的結論。因此,要加強學生的實驗指導和管理工作,讓學生掌握科學的觀察及實驗方法,認真分析實驗現象和實驗結果,并教育學生對實驗有實事求是的科學態度。
3.要重視實驗教學。新課程標準提倡“自主、合作、探究”的學習方式在生物實驗教學中更應該體現出來。因此,教師在教學中把驗證性實驗改為探究性實驗,改課內實驗為課外實驗,改演示實驗為分組實驗,盡可能多地創造學生實驗的機會,激發學生學習生物學的興趣,培養他們實事求是的科學態,提高他們的創造精神和實踐能力。
4.課前充分準備和精心設計實驗教學程序。教師應該在每學期之初,認真鉆研教材,科學制定切實可行的生物實驗教學計劃,避免平時生物實驗教學的隨意性。在每次實驗教學前,教師要按照教材中的實驗要求,課前認真做幾遍,確保自己實驗操作的規范和熟練。實驗教學和一般的授課有不同的要求,而生物教材又往往受到地方性和季節性的限制,有些生理性實驗還需要較長的時間才能看到結果,因此課前的準備工作就顯得尤為重要。
5.對實驗失敗的原因進行分析。生物學是一門實驗性很強的學科,在實驗過程中會有多種因素影響、干擾實驗結果,致使實驗失敗。此時,實驗分析就顯得很重要,即可找出并排除影響因素,又可以總結出經驗教訓,甚至可能還有意外的收獲、新的發現。這就要求教師要培養學生有分析問題的習慣及思維方法,分享體驗其分析總結得出結論的快樂。
篇7
關鍵詞:Java實驗教學 項目方式 改革
一、目前計算機實驗課程存在的問題和研究目的
Java程序設計,作為一門強調實踐的課程,在其教育教學模式上,需注意理論教育及實踐教育的雙重把握,不可偏廢,而其中尤應注意突出實踐方面的教育。作為實驗教學的核心任務,計算機動手能力的培養與發展具有綜合性、層次性和實踐性等特點。我們在實際教學過程中發現,目前我們的實驗教學呈現出實驗模式單一,內容相對固定的情況;從實驗項目上看,以單一的基礎型、知識型、驗證型實驗為主,而綜合型、設計型的實驗較少。很多實驗內容只是要求學生照搬照抄已有的知識內容,簡單地調通、驗證完畢即可,并沒有給學生自由、獨創的空間。這使學生失去了對實驗課程的興趣,繼而也就失去了應有的積極性和主動性。反思目前我們對Java語言的教學,尚停留在純粹的語言語法階段,所配置的實驗以驗證為主,學生在練習以后懂得的僅僅是一些基本語法,而對開發整個項目卻仍然很陌生,工程性的知識比較欠缺,學生依舊是“只見樹木,不見森林”,自然不能很好地適應今后工作的需要。
二、項目方式與非項目方式的Java課程實驗的比較
1.非項目方式的特點
非項目方式是Java程序設計教師較常用的實驗教學方式,是目前主流的實驗教學模式。教師一般會在每個學期之前根據課程安排分章節、分知識點設計一些基礎性較強,突出驗證特征的實驗。
(1)針對性:這種實驗模式由于實驗數目沒有嚴格限制,所以其在內容涵蓋上會比較豐富,能夠顧及各個課程的重、難點進行針對性的實驗教學。并且針對教學某一特定內容來說,采用此種實驗方式能夠更加具體、深入地對該知識進行學習和探索,有利于學習的深化。
(2)可控性:非項目的實驗方式具有較強的可控性。對于短而精的實驗,教師可根據實驗周期或進度靈活地對實驗安排進行撤銷、添加或更改。在學生們進行實驗室實驗的同時,也可對其進行個別指導和調整。
(3)重復性:學生們在進行該類型的實驗操作時,所實驗內容相同,內容上重復。在這種情況下,一方面,將有助于教師對學生進行個別輔導,加強反饋式教學的效果,即:自主性自學自動性反饋糾偏性補授診斷性反饋課堂討論。通過總結問題的類型和數量,及時反映到教學內容的設計和重整理中,對實驗中呈現出來的重難點進行重點教學,此外亦能加強學生們之間的交流和對問題的共同探討,達到共同進步。但是另一方面,也有可能會助長某些學生的投機意識,而不愿去主動學習,這樣也就違背了教師設計實驗教學的本意。
2.項目方式的特點
(1)系統性:項目方式的實驗教學有利于培養學生的大局觀,能使其從整體上把握系統的構建和設計,了解Java這一特定語言的組成規則和運轉規則,實現業務“零距離”,提高其工程性意識及工程性設計能力。通過系統性的Java實驗學習,學生能融合軟件工程的思想,有能力獨立完成項目的設計與開發。
(2)多角度:鑒于項目方式的實驗形式明顯地利用了軟件工程的思維,較嚴格地參照了軟件工程所要求的步驟進行實驗安排,故而項目方式的實驗教學在操作過程當中會對學生進行更多角度的培訓,包括項目可行性與需求分析、設計或是測試維護等方面能力的培養。這也在無形之中加深了學生們在計算機程序設計中的軟件工程意識,對日后進行企業項目的編碼設計產生積極影響。
(3)協作性:若是由幾個學生分組協作完成一個項目,可加強學生之間的交流。不同的學生,能力高低不同,學習進度不同,所獲資源也不同,因此對知識的認識層次也有差別。但是學生個體之間的交流、碰撞、溝通、爭議,不但能使資源共享,還有很大可能產生新的教育資源。因為優秀學生靈敏的悟性和良好的學習技巧,不同層次的學生提出的各種問題,暴露出的各種知識缺陷,不同智慧的學生,不同的思維方式等等都可以是小組內相互共享的學習資源,其開發利用的價值是非常之大。
三、教學意見
1.采用分層次、開放的實驗教學
對于教學對象而言,因為學生的層次不同,掌握知識的多少、編程能力的高低也大相徑庭。所以實驗方式的選擇可以根據不同類型的學生而有所側重。一方面是有語言學習基礎的學生可以采用純項目的方式;一方面是沒有語言學習基礎的學生要先以基礎學習、小實驗為主,基礎打扎實了,最后結合項目方式進行系統式的編程訓練。故而實驗的設計需保留必要的基礎性實驗,精簡內容單一的驗證性實驗。
但在教學中要特別強調因材施教,允許有潛力的學生進一步提高水平。基本實驗教學著重于對學生計算機基本技能的培養和訓練,通過這一階段全面系統的訓練,使學生的基本技能得到應有的提高,為設計實驗教學打下堅實的基礎。項目型實驗教學在基本實驗教學的基礎上,結合具體問題,讓學生進行程序設計,積極調動學生的主觀能動性,對學生進行創造能力的培養,使每位學生掌握理論和實踐相結合的本領。
2.提供給學生更多的自由
在Java程序設計的實驗教學中要調動學生學習的主動性,充分考慮學生的學習基礎和學習需求,盡可能地提供完善的軟、硬件設備及其它教學條件,包括上文提到的實驗課程分層次教學,實驗室開放,高質量的教材,完善的實驗教學輔導系統,具有啟迪新思維、有助于提高動手能力的實驗儀器。
目前大多數的實驗是被動實驗,即所謂“照著做”的實驗。這種完全按照教師意愿修訂的教學綱要,缺乏靈感,思維較單一,容易遏制學生們的創新思維。故而Java程序設計教師在修訂實驗大綱時要注重科學性,集思廣益,設計出能讓學生們自主創新的實驗大綱。使學生改變被動學習的局面,使學生在實驗課程中自主學習,探索知識。教師則應在學生發揮主體作用的過程中當好指導者、激勵者和引路人的角色。
3.優化課程考試方式
以前的“Java程序設計”的考試是以閉卷的方式進行,以最后的試卷分來評定學生這門課的成績,缺乏實驗教學考核標準。在實驗教學中,很多實驗課不獨立考核,不占學生的學分,學生的學科考試主要是看卷面成績;學生與教師的素質評價,也是以理論課的成績或講課效果為依據。這樣的分數只能反映出學生對知識點的掌握程度,但不能很好地體現出學生實際的動手能力。對于Java這樣的課程,更重要的是體現其編程能力,所以筆者建議將參加項目的最后的答辯成績作為學生的最后成績。
四、結語
對計算機專業,特別是計算機語言的學習需轉變教學觀念,強調培養學生的整體素質。計算機語言的學習不能僅僅停留在語法本身,不能為了學習語言而學習語言,而要在項目的實踐中自然地對語言語法結構融會貫通。對于Java這樣一門典型的計算機語言來說,這樣的觀念必須樹立起來。
參考文獻:
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篇8
關鍵詞:傳熱學 仿真實驗 探討
中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)08(b)-0040-02
1 實驗教學存在的問題
實驗教學是工科類專業素質教育的重要組成部分,是鞏固課堂所學知識、培養學生的科學研究方法、實驗基本技能以及創新能力的重要途徑。加強實驗教學改革有助于提升整體教學水平。實驗室硬件水平是開展教學實驗的基本保障,但由于人力、物力、財力的限制,實驗室硬件通常不能滿足實際教學需求。比如,實驗室缺乏必要的專業實驗設備導致教學計劃中的一些教學實驗無法順利開展,或者部分教學設備陳舊老化、數量嚴重不足,無法為每個學生提供全程動手操作的機會,另外某些專業實驗設備價格昂貴甚至實驗過程存在一定的危險性也導致許多學校在開設實驗項目時常常有所保留。有些實驗受到場地和課時限制,在規定的時間內無法完成實驗或實驗效果不理想,這些都直接影響了實驗課的教學效果。上述問題除了通過合理的實驗室建設和設備購置來解決外,還可借助現代計算機仿真技術開展仿真實驗教學來解決。
2 仿真實驗
仿真實驗是指在交互狀態下,借助編程軟件、多媒體、仿真等技術在計算機上營造可輔助、部分替代傳統實驗各操作環節的相關軟硬件操作環境,學生可以像在真實環境一樣完成各種實驗項目,所得的結果甚至優于實際實驗結果。仿真實驗具有很多的優點它營造了多樣化的教學環境,能大大提高學生的學習興趣;將仿真實驗與網絡鏈接后,學生可以利用校園網進行實驗課程的學習,打破了傳統實驗教學時間和空間的限制;可以節省實驗經費,實現多種實驗目的。
一些高等院校和企業開發了適用于不同專業、實現不同功能的實驗仿真軟件,促進了仿真實驗在工科實驗教學中的應用。如能實現離心泵測定、精餾、吸收等功能的化工原理仿真實驗、驗證電工基本定理的電工電子仿真實驗、大學物理仿真實驗、建筑工程仿真實訓系統等。在熱能與動力工程專業中有西安交通大學[1]開發的制冷過程多媒體演示與模擬教學實驗,浙江大學[2]開發的基于web的小型冷庫教學系統,東南大學[3]開發的制冷空調綜合創新模擬實驗平臺,長沙理工大學[4]開發的能夠實現二維穩態導熱、豎壁附近自然對流換熱和輻射角計算3個虛擬實驗的傳熱學虛擬實驗等。這些仿真實驗借助計算機仿真技術,通過聲音、動畫、彩色圖像等豐富的表現力為學生提供了內容豐富、形象直觀的學習環境,充分調動了學生的學習積極性,取得了較好的教學效果。
3 傳熱學仿真實驗
傳熱學實驗教學是熱能與動力工程專業的專業基礎課實驗教學,與傳熱學理論課程互為補充,是課堂理論教學的繼續和深化,對于培養學生的解決工程實際問題能力和研究開發能力具有重要的作用。在傳熱學教學中引入仿真實驗,是為了更好地完成大綱中規定而實際無條件實現的實驗項目和內容。以我校熱能與動力工程專業為例,目前本專業傳熱學實驗內容主要包括隔熱材料導熱系數測量(10臺)、外掠管束對流傳熱系數測量(2臺)、換熱器性能測試(3臺)等。實驗內容相對較少且實驗臺數量太少遠遠不能滿足實際需要,導致實驗過程中無法保證每個同學的實際動手操作。另外,因實驗設備使用過于頻繁導致其老化加快,實驗中就曾出現因設備部件故障而無法繼續實驗的情況,如換熱器性能實驗中因熱電偶出錯影響了實驗的順利進行。因此,在不能保證足夠實驗設備數量前提下,借助計算機仿真實驗來輔助傳熱學實驗教學不僅能擴展本專業實驗教學內容,還能幫助學生深入了解實驗原理,保證實驗的順利進行。
3.1 傳熱學仿真實驗介紹
根據傳熱學實驗教學內容和目標,我們對現有的硬件實驗設備進行了綜合分析,確定了這些設備能夠開展的實驗內容,把無法開展的實驗內容用計算機仿真實驗來代替。為此,我們開發了一套傳熱學實驗仿真軟件,下面就此軟件進行介紹。
傳熱學實驗仿真軟件采用的開發工具為Visual Basic 6.0軟件,該軟件可以很方便地實現用戶界面、菜單、操作按鈕和工具條的制作,能夠完成實驗過程需要的原理演示、實驗裝置構成顯示、閥門開關與開度調節、數據讀取、數據處理、實驗幫助等功能,開發的軟件用戶容易上手,使用起來很方便。圖1為其中的水平圓管壁面自然對流傳熱關聯式仿真實驗主界面。界面主要由標題欄、狀態條、實驗設備、操作按鈕組成。點擊操作按鈕可以實現加熱器的電壓調節,可以查看并學習實驗指導書的相關內容,還可以查看實驗過程中的換熱量和溫度參數的動態變化情況以及確定讀取實驗數據。
傳熱學實驗仿真軟件的功能是能實現圓球法測導熱系數實驗、二維導熱溫度場的數值計算、非穩態導熱溫度場的數值計算、水平圓管壁面自然對流傳熱關聯式實驗、中溫輻射物體黑度測試和換熱器性能測試實驗等6項實驗內容。與實驗室現有的硬件實驗教學設備形成互補后,基本上涵蓋了包括導熱、對流、輻射和換熱器在內的所有傳熱學實驗內容。
傳熱學實驗仿真軟件采用模塊化建模,開發過程中,將每部分實驗內容作為一個單獨模塊。每個模塊中除了包括實驗臺系統動畫圖形外,還包括實驗目的、實驗原理、實驗步驟、數據處理方法和思考題等內容。開發過程中采用了動態模擬技術,實驗過程中的實驗參數可以實現動態即時顯示,使模擬實驗更貼近于實際情形,學生可根據參數的動態變化隨時了解實驗進行情況并判斷數據讀取的時機。由于該仿真軟件詳細地介紹了每個實驗的原理、內容、操作步驟、數據處理等內容,所以它也可作為傳熱學實驗的系統學習工具使用。
3.2 仿真實驗教學效果
通過使用該傳熱學實驗仿真軟件,取得了較好的實驗教學效果。首先,該傳熱學實驗仿真軟件能夠實現因缺少相關實驗室硬件而無法進行的實驗項目,完成了傳熱學實驗教學大綱規定的教學內容。學生使用后,加深了對數值計算、對流傳熱、輻射、換熱器性能等實驗涉及的理論和實驗測試內容的理解,豐富了學生的傳熱學實驗實踐,實現了學生對傳熱學知識的全面學習和理解。
其次,由于實驗形式新穎,加上界面設計友好,學生學習興趣較高,實驗后普遍反映對所進行的實驗尤其是原理和數據處理等相關內容有了更全面和深刻的了解。另外,由于該仿真軟件具有完善的用戶幫助功能,且可以直接在Blackboard教學平臺上進行操作,學生實驗時不受實驗時間和空間限制,也可多次進行,使用起來相當方便,效果較好。
為了取得更好的教學效果,未來將在該傳熱學實驗仿真軟件中進一步增加測試與評分模塊,實現用戶仿真實驗效果的即時測試與打分。還將在該實驗仿真軟件中增加更多的動態模擬內容,使其更喜迎并方便用戶使用。
4 結論
針對現有實驗教學中存在的問題,本文探討了計算機仿真在實驗教學中的應用,分析了仿真實驗的優點。對我們開發的一套傳熱學實驗仿真仿真軟件進行了介紹,并概括描述了仿真實驗的教學效果。
參考文獻
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篇9
關鍵詞:單片機;實驗;教學
作者簡介:章華幸(1976-),男,浙江蒼南人,浙江農林大學信息工程學院,講師。(浙江 臨安 311300)
基金項目:本文系浙江農林大學校發展基金資助項目(項目編號:2006FK24)、基于STR710的USB驅動程序研究的研究成果。
中圖分類號:G642.423 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)05-0184-02
“單片機原理及接口技術”是電子信息類的一門主要專業基礎課,與生產生活結合密切,實踐性很強。其以數電、模電為先修課程,以嵌入式等為后續課程,在課程體系中起到了承上啟下的作用。而單片機實驗教學是其中一個很重要的環節,但不被傳統教學所重視。近年來,教學管理人員和從教人員開始意識到這個問題,也提出了一些改進的辦法,[1-3]但效果并不明顯,基于此,提出了單片機實驗教學的改進思路。
一、單片機實驗教學現狀
1.實驗手段單一
高校里傳統的單片機實驗課教學通常采用實驗箱或實驗臺等設備,[4]硬件部分僅需簡單的連線即可,實驗手段非常簡單。學生只是簡單地模仿,簡單的編程驗證即可,有的學生甚至要求教師提供參考程序,僅需簡單的修改就可運行,導致創新能力被嚴重傷害。這種教學方法只使學生懂得了一些程序。
2.內容陳舊
傳統的教學內容陳舊,教科書內容與實際脫節嚴重,而根據教材內容設計的實驗箱或實驗臺內容一樣落后。另外,與教材相比,依賴于硬件設備的實驗內容更加難以更新,導致很多屆學生做的實驗完全一樣。整個班級的學生做同樣的實驗,且實驗以驗證性為主,編寫簡單的程序或簡單地修改現成的例程就能完成,缺少深度和廣度,與實際應用相去甚遠。單片機技術日新月異,而陳舊的教學內容會極大地限制學生的視野。
3.學生被動接受
在實驗教學中,傳統的方法以教師為主體,學生處于被動地接受地位,發揮不了其積極性和創新能力,甚至培養不了興趣。由于被動接受,缺少深入的鉆研,學生做完實驗之后還不明白是怎么一回事,導致教學效果很差。
二、單片機實驗教學改進
1.實現實驗設備多樣化
針對實驗箱或實驗臺模式固定,硬件電路不能改動,實驗內容老舊,難以適應技術的發展等問題,自制實驗板以作為重要的補充。文獻[5]和文獻[6]提出了自制實驗板。實驗板小巧、靈活,攜帶、使用都很方便,可以在實驗室、教室、寢室等地方使用,成本低。文獻[7]提出將Protues和Keil結合的仿真軟件用于實驗教學,可以脫離實驗箱限制等。但這些設備、手段單獨使用均有不足之處,僅有實驗板功能還不夠完善。仿真工具不能完全代替實物,但可以在預習階段或者課后總結時使用。
如圖1所示,各種實驗設備或軟件可以取長補短,結合實際情況合理選用。把實驗箱或實驗臺當做基礎平臺,結合仿真手段,根據需要自制實驗板和實驗模塊,將新型芯片及其相關電路做成實驗模塊,作為實驗設備的重要補充,以保證實驗內容跟上單片機技術的發展,實現實驗設備的多樣化。
2.重視課外時間
任何一門課程,都需要大量的課外時間作補充。單片機的實驗課需要重視課外時間,實驗前的預習環節是重點。學生的實驗過程如圖2所示。
實驗前教師布置任務,列出預習的具體要求,要求學生做好預習工作、寫好預習報告。沒有完成預習工作的學生,不允許做實驗。在預習階段,允許學生自由發揮,教師參照指導書里的實驗內容給出實驗方向和準則,讓學生查閱資料,設計實驗方案,進行論證,畫出電路圖,詳細說明實驗原理和步驟,列出預期結果并做仿真調試。由學生自行決定使用何種實驗設備,符合實驗的方向和準則即可。這種實驗方法,學生必須在課外時間查閱大量的資料,獲取很多的信息,變被動為主動,充分調動自身積極性。當然,該過程也需要適當的考核方式來保證。為從源頭上杜絕抄襲的情況,同班級的學生在同一次實驗里所做內容應各不相同。
3.更新實驗內容
實驗內容的設計關系到知識點,是關鍵。傳統的實驗內容是依據實驗箱或實驗臺的硬件電路編制的,而這些內容往往是生產廠家提供的,與實際脫節嚴重。可以在此基礎上拓寬選材途徑,例如從理論教學、學生競賽、教師科研、企業案例中選擇,精心設計,貫穿知識點,特別要結合新發展的技術。例如D/A轉換實驗,實驗箱提供的往往是DAC0832電路模塊,但實際應用很少,在設計D/A轉換實驗時可以增加較常用的串行多通道10位以上的D/A轉換實驗,通過兩種轉換器的比較,加深學生的理解,提高學生在應用場合選擇芯片和設計電路的能力。或者指定實驗的內容為D/A轉換、電壓輸出,具體的方案由學生自行設計、自由發揮。
4.注意課程知識的聯系
單片機是一門綜合性很強的課程,需要用到電子、計算機、數學等學科的知識。模電、數電和C語言程序設計是其先修課程,先修課程的基礎對單片機課程的學習影響很大,容易拉大學生的學習差距。由于實驗學時的限制,先修課程的知識點無法在課堂上重新講解,需要學生平時自行完成相關學習。針對這種情況,為加強各門課程之間的聯系,編寫了一本實驗指導書補充手冊,將實驗中用到的單片機課程以外的知識要點和原理列出來,以供學生查閱參考。例如實驗中用到了運算放大器,這是模電課程的知識,但在單片機應用里卻不可缺少,學生若是不能理解,極有可能影響到整個實驗的完成。這種情況要在手冊中注明,以供學生預習時查閱。
5.建立合理的考核評價體系
考核評價體系需要公平合理的體現學生在整個實驗中的工作量、發揮和創新,杜絕抄襲現象,因此設計考核方式需要科學、合理。實驗的考核可以分成預習報告、實驗操作、實驗報告、發揮創新幾部分。預習報告主要在于實驗原理的描述,包括電路連接原理、芯片工作原理、程序設計原理、實驗效果原理等部分。預習報告要求學生自行查閱資料、自學實驗中用到的其他課程知識、清楚實驗的原理和步驟以及要得到的數據與結果等。整個實驗的情況為:實驗操作部分的考核著重在規定的時間內實驗完成的結果和質量;實驗報告體現學生的實驗結果,在實驗過程中遇到的問題和解決方法,以及對本實驗的心得體會及改進意見等,這部分可以考查學生分析問題、解決問題的能力,改進和創新的能力;發揮和創新部分著重激勵學生不拘泥于所做的實驗、突破慣性思維的限制、大膽創新,鼓勵學生深入并廣泛的探索,或者自行設計類似的實驗、設定要驗證的內容等。實驗的成績構成及比例如下所示:
總分=預習報告(占20%)+實驗操作(占20%)+實驗總結報告(占20%)+實驗答辯(占20%)+發揮(占20%)。每一項還可以細分成幾個小項。
三、結束語
總之,單片機實驗教學是單片機教學中的一個重要環節,需要切實從培養學生動手和創新能力的角度出發,跟上單片機技術的發展,從實驗內容設計、實驗設備多樣化、重視課程知識體系間的聯系、充分利用學生課外時間、完善考核評價體系等方面著手,進行實驗教學改進,推動單片機實驗教學的發展。
參考文獻:
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篇10
關鍵詞: 生物實驗教學 學習興趣 合作交流 探究能力
生物學是研究生命現象和生命運動規律的科學,觀察和實驗是研究生命科學的基本方法。生物課程標準指出,教師應該盡可能地創造條件讓學生參與實驗和其他實踐活動。在生物學科的教學實踐中,教師要加強和改進實驗教學,注重實驗能力和科學素養的培養。通過實驗使學生身臨其境,親自動手,勤于思考。通過實驗教學,可以幫助學生更好地理解和掌握相關知識,有利于發展學生在觀察、實驗操作、合作交流、科學思維、語言表達等方面的能力,還能促進學生尊重事實、堅持真理的科學態度的形成。下面我結合教學實踐,談談在生物實驗教學中的若干做法。
1.優化演示實驗,激發學生的學習興趣。
演示實驗是中學生物實驗教學的主要類型之一。在生物教學中借助于演示實驗來再現生命活動現象、驗證生命活動規律是必不可少的教學手段。通過演示實驗,將各種生命活動過程生動、形象地展示出來,使學生對生物學理論有透徹的理解、深刻的記憶,激發學生學習生物的濃厚興趣,甚至吸引一些學生投身于生物學的研究。在“說出人體能量的供給”一節的教學中,我進行了如下設計。老師先準備如下實驗器材:廣口瓶、帶溫度計的塞子、火柴、一罐薯片。提問:薯片中含有哪些營養物質?學生回答后,讓兩位學生上講臺根據薯片罐上的營養成分表確認薯片中含有的營養物質。薯片中營養成分主要含有糖類、脂肪和蛋白質。然后一位同學點燃薯片放入廣口瓶中,迅速塞上塞子,另一位學生讀出塞子上的溫度計的溫度變化并告知全班同學。老師提問:溫度計的溫度為什么會迅速上升?如果人吃了薯片,薯片在人體內將怎么呢?從而引入本節課的學習內容。
此演示實驗取材簡單,實驗效果明顯,溫度計溫度迅速上升,收到了很好的演示效果。在演示實驗教學過程中,老師是指導者,兩位學生是演示實驗操作的主體,他們積極投入到實驗中,并成功完成了實驗,其他學生都專注于溫度計的溫度變化,并積極投入到問題的思考中。通過演示實驗激發學生的學習興趣,然后通過設計問題,引導學生進行思考,發揮了學生的主觀能動性,使學生積極主動參與教學活動,提高了演示實驗教學的有效性,收到了很好的教學效果。
2.利用分組實驗,培養學生合作交流的意識和能力。
隨著時代的發展,社會化的程度不斷加劇,社會化分工越來越精細,在這樣的社會背景下,一件事情由一個人單獨完成幾乎是不可能的。每個人總是和周邊的人發生這樣或那樣的聯系。因此,培養學生合作交流的意識和能力是教育的一個重要內容。可以利用分組實驗,加強學生的交流,培養學生合作能力。在“設計并制作生態缸,觀察其穩定性”的實驗教學中進行如下設計。在制作生態缸前,6人一組,圍繞以下問題展開討論交流。生態缸可以用其他哪些材料代替?設計時要考慮的生態系統各組成成分有哪些?生態系統各組成成分怎樣獲得?各組成成分的量怎樣?生態缸制作完成后,是否要密封?應該放在怎樣的環境條件下?根據小組討論的結果,制作生態缸。組內成員分工合作,有的同學從家中帶來廢棄的玻璃罐替代生態缸;有的同學在野外采集水草、浮萍和爛泥;有的同學從市場買來仙人掌和小烏龜,生態缸很快制作完成。每星期觀察一次生態缸內生物種類與數量的變化,并做好記錄。根據觀察結果完成實驗報告,總結生態缸在制作過程中應該注意的問題,最后在全班進行交流。
在制作生態缸前,小組圍繞幾個關鍵的問題進行討論,各自闡述自己的觀點,其他成員認真傾聽,既加深了對生態系統物質循環和能量流動知識的深入理解,又為制作生態缸奠定了理論基礎。小組成員分工協作、各展所長,成功地完成了實驗。在實驗過程中,學生深深地體會到合作和交流的價值,合作和交流的意識得到了增強,合作和交流的能力得到了發展。
3.設計探究實驗,發展學生的科學探究能力。
倡導探究性學習是新課程的基本理念之一。生物科學作為由眾多生物學事實和理論組成的知識體系,是在人們不斷探究的過程中逐步發展起來的。探究性學習是一種積極的學習過程,主要指的是學生在科學課中自己探索問題的學習方式。在生物學科教學中,教師通過組織實驗教學,發展學生科學探究能力。植物細胞、動物細胞的結構和功能這塊內容進行如下設計。準備材料器具:紫色洋蔥鱗莖、葫蘆蘚、碘液(貼有警示標簽)、30%的蔗糖溶液、人血涂片標本、顯微鏡、載玻片、蓋玻片等。然后進行探究活動。(1)提出問題:科學家常把細胞比作構建生物體的磚塊。磚塊是房屋的結構單位,有一定的模式。動植物細胞是否也有一定的模式?(2)進行實驗:觀察洋蔥表皮細胞,觀察葫蘆蘚葉細胞,觀察人血涂片標本。觀察后并繪制細胞的簡圖。(3)交流總結:畫表格比較不同細胞(洋蔥表皮細胞、葫蘆蘚葉細胞、紅細胞、白細胞)中能觀察到的結構(細胞壁、細胞膜、細胞核、葉綠體、液泡、線粒體)。(4)得出結論:嘗試繪出高等植物細胞、高等動物細胞結構模式圖。
在學生自主探究的過程中,教師要適時進行引導。不同學生在不同細胞中觀察到的現象可能有所差異,要尊重事實,以觀察到的現象為準。教師及時引導學生分析原因,使學生形成實事求是的科學態度和精神。在探究過程中獲得了生物學知識,掌握了植物細胞與動物細胞的結構差異,通過探究獲得的生物學知識是牢固的、持久的、不易遺忘的。通過精心設計實驗,學生進一步理解科學探究的一般方法,熟悉科學探究的一般過程。在實驗教學過程中不僅使學生獲得了新知識,而且發展了學生的探究能力。
總之,實驗教學是生物教學的重要組成部分。改革和創新實驗教學,轉變學生學習方式,改變過分依賴教材、過分強調接受學習、機械訓練、死記硬背的現象,確立學生的主體地位,促進學生積極主動地學習。利用實驗教學激發學生學習興趣,形成主動參與、探索發現、合作交流的學習方式。
參考文獻:
[1]中華人民共和國教育部制訂.普通高中生物課程標準(實驗).人民教育出版社,2003.4.
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