生物实验论文十篇

时间:2023-04-01 19:18:34

生物实验论文

生物实验论文篇1

教师的科研课题往往具有较强的创新性、设计性和综合性,如何让学生既完成有关实验教学内容,又参与到教师的课题中,值得研究与探索。我校实验动物学教研室承担了生物技术专业、医学实验技术专业等多门课程的教学任务,多门课程中均有不同的动物实验内容。因此,我们减少了基础生物学、比较解剖学、比较生理学、实验动物学等课程的实验教学课时,专门开设了动物实验技术课程,期望通过这门课程使学生系统地学习动物实验原理、技术和方法,并切实培养学生的动手能力和实验技能,使学生对人体解剖学、生物学、生理学等课程所学到的理论知识得到进一步的理解和巩固。但仅凭有限的课时,无法全部掌握纷繁复杂的动物实验技术。因此,在学生掌握有关课程的基本理论知识的基础上,让学生通过动物实验技术课程掌握常规动物实验方法,学会观察和分析,然后结合教师的有关科研工作,将一个科研项目划分为几个小的开放性实验模块,根据学生的知识储备和科研兴趣,选择适合自己情况的科研内容,并以此组成几个科研兴趣小组,让参与的学生在这类实验中得到切实的锻炼,也为其完成毕业论文奠定基础。

1.综合性开放性实验模式的内容。以裸鼠皮下抑制肿瘤模型的建立及相关药物分子的活性评价课题为例,该模型的制备过程中所涉及的实验操作众多,能够较完全、系统的培养学生的科研能力,使本科生能够接触不同层面的知识。根据实验内容的需要以及本科生课内学时有限性的特点,将该课题项目分解为不同的课题小组,例如:细胞培养课题小组;肿瘤移植动物模型小组;药物抑制肿瘤生长的评价组等,然后每个学生根据所学知识以及兴趣爱好,选择自己的实验内容并组建“课外科研兴趣小组”。确定实验内容后,学生自己查询文献并写出详细的实验方案,通过指导教师与学生共同商讨,进一步完善实验设计方案。确定实验方案之后,在指导老师的督促和指导下开展实验,同学之间、组与组之间相互交流协作,共同完成。实验过程中学生及时做好实验记录,例如细胞的生长状况、动物的精神状态等,测量细胞生长抑制率,绘制肿瘤生长曲线等主要的结论性数据指标,动物组织标本的获取和处理等。在所得试验数据的基础上,学生自己归纳总结所得的实验数据,得出科学合理的实验结论,撰写了规范的实验报告。在撰写实验报告的基础上,有意识的传授学生论文写作的基本知识与规范。这一实验项目是老师的课题,要解决的问题明确,不占用课内学时,不额外增加教学经费,既全面提升了学生的动物实验技能,也锻炼了学生的思维创新能力。

2.综合性开放性实验体现出的育人优势。综合性开放性实验是通过更加新颖、灵活的综合性、创新性实验内容,使实验教学从单纯的理论验证和单元性的基本操作训练,提高到理论知识的综合运用和实验技能的有机结合上来。与验证性实验只是简单的照搬步骤的重复不同,综合性实验能够显著提高学生学习的主动性和创造性,是一个持续的、动态变化的实验过程,培养了学生的自学创新能力、科学思维能力和知识的综合运用能力。首先,该实验模式迫使学生变被动的围绕实验内容的生搬硬套为主动的探索性学习。传统的试验模式中,同学们大多不作预习,“习惯”于按既定的实验步骤做下来,得出教材上所给出的结论即完成任务,因此多数学生对现有的一些实验兴趣不高,对待实验课也是应付了事,积极性不高。动物实验过程中需要多位学生相互协作,实际上不少同学都是在旁边观看,不愿自己动手,更谈不上主动思考。本次所设立的开放性实验内容,教师只给出实验的主题———裸鼠皮下抑制肿瘤模型的建立及相关药物分子的活性评价,并将整个实验分为3个兴趣小组,在学生分组后,其他一切全都放手给他们去做。为了做好实验,展示自己的能力,学生的积极性空前高涨。同学们主动地带着问题去查资料、找文献,思考实验中的某些细节,并且能够积极地与教师进行沟通,极大的调动了学生学习的积极性和主动性。其次,实验模式的改变引导学生更注重知识的活学活用以及各学科之间的相互联系,克服了学生对知识理解片面化、孤立化的缺点。综合性实验培养了学生的实践动手能力和利用所学知识进行综合分析、解决实际问题的能力,培养了同学之间相互协作的团队精神。在此次实验的实施过程中,同学们开始思考不同设计方案的优缺点,以及不同方案中可能遇到的问题和相应的解决方案等。另外,通过本实验的实施,将以前教材上所学到的抽象的知识更加直观的展现到学生面前,例如,对于细胞的形态、生长特点以及细胞的传代和冻存、实验动物的饲养、观察、抓取、给药方式直至动物模型的建立以及动物的解剖、组织标本处理等基本知识和技能,通过自己的实际观察和动手操作,同学们不仅掌握了“肿瘤细胞体外培养”、“肿瘤细胞的实验动物移植瘤模型”等相关内容,同时复习了基础生物学、生物化学、分子生物学等有关课程的内容;还了解了药理学等方面的知识,燃起了学习新知识的热情。再者,源于科研项目的综合性实验,培养了学生严谨的科学态度和初步的科研能力。生命科学实验的特点决定了学生必须认真做好每一步实验过程,否则任何一步小的错误不仅影响了自己小组的实验内容,也会耽误其他小组的试验进度,甚至会导致整个实验的失败。同时,通过规范撰写实验报告,锻炼了缜密的思维能力和良好的写作能力,培养了学生深入分析和讨论问题的能力。通过对结论的分析,使学生懂得实验结果与理论分析并不是完全一致的,从而学会如何正确看待理论与实际,如何正确对待书本与实践。

二、展望

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1.课外实验有利于培养学生的独立工作能力

由于课外实验是在课堂之外进行的,所以实验方案设计、实验器材使用、实验对象管理、实验现象观察和实验结果分析、整理等环节均由学生独立完成,实验过程中遇到的各种问题也需要学生独立解决,所以与课堂实验相比,课外实验更能发挥学生在学习活动中的主观能动性,更有利于培养学生的独立工作能力。

2.课外实验有利于培养学生的实验能力

课堂实验由于受时间、空间、人数、器材等的限制,学生的观察、分析和动手操作机会大为减少,而课外实验大多分散在野外或学生家庭中进行,或者天地较为广阔,或者参与实验人数较少,再加上实验延续时间较长,所用器材一般简便易得或者容易自制,这就大大增加了学生的观察、分析及动手操作的机会,有利于培养学生的实验能力。

3.课外实验有利于培养学生的创造能力

许多课外实验均为探索性实验,如初中生物第一册(上)中的“看看种子怎样萌发和长成幼苗”“看看根尖的哪一部分在伸长”“观察叶色与光照有没有关系”“看看水分沿着茎的什么部分上升”等。这些实验需时较长,无法在课堂实验中完成,所以安排为课外实验。学生在这样的实验中通过动手操作、管理,亲自观察、记录,并且动脑筋去比较、分析和思考,不仅获取了新的知识,而且学会了探求新知识的方法。久而久之,学生便逐步养成了进行科学研究的初步能力和创造能力。

4.课外实验有利于培养学生联系实际的能力

生物学知识和人的生产、生活实践有非常密切的关系,因此许多课外实验的进行不仅有利于学生掌握生物学知识,而且有利于学生将所学知识变成自己的本领,掌握一定的技术及实际工作能力。如通过开展“向日葵人工辅助授粉”“植物营养繁殖的操作”等课外实验,学生不仅印证和掌握了有关知识,而且还学会了人工授粉、扦插、压条和嫁接等实用技术,培养了学生理论联系实际的能力。

5.课外实验有利于巩固和深化课内知识

由于受时间、地点等条件的限制,许多生物学知识的教学无法在课堂实验中完成,单靠课内讲授又不够具体、直观,所以学生较难掌握。如“种子萌发过程”“根的向地性生长过程”等教学内容,在课堂实验的有限时间内无法看到结果,课堂讲授也只能作一般性描述,因此学生听后印象不深、掌握不牢。对于这样的内容,如果课后再辅之以课外实验,既可克服时间限制,学生的观察也会更具体、更直观,当然也有利于巩固和深化课内知识。

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1.任课教师要有充分的思想准备

有一定上好该门课程的信心,这样才能更好地迎接挑战,工作起来才能有不竭的动力。

2.教材是知识和方法的载体

是学生学习的基本向导,也是教师进行教学的基本工具,在整个教学过程中起着非常重要的作用。目前国内没有完全适合某些专业留学生的成熟英文版实验教材,因此我们在借鉴了大学物理实验双语教程(邱春蓉、黄整主编)、大学物理实验(唐晋生主编)、辽宁工业大学(以下简称我校)物理实验室编的大学物理实验等实验教材的基础上,结合国外物理实验特点,参考大学物理教学大纲,编写了适合本校留学生实际的实验讲义。讲义初稿完成后,仍然需要教师在上课过程中及时地总结和完善。教师在选择实验项目时要充分考虑学生所学专业和实验室的现有设备,尽量开设一些与大学物理理论课知识、学生所学专业相关的实验项目。对于电子信息、计算机科学与技术等专业,开设了一些与传感器原理、示波器使用等有关的实验;对于土木工程等专业,开设了杨氏弹性模量的测定、转动惯量测定等实验项目。在实验项目选定后,最好针对实验中可能遇到的理论知识与理论课教师逐个实验进行沟通,做到教学有的放矢,加深学生对知识点的记忆,提高教学效果。

3.教师要充分准备好物理实验专业词汇。

物理实验课上涉及到的词汇超过理论课。一台实验仪器的每个部件的名称、功能以及如何调节都要做到熟记于心。大部分学生都来自非洲国家,口音重,发音不规范,在上课前应有几次师生见面沟通的过程,使得大家熟悉发音习惯,必要时需要借助文字,最大程度地消除交流中的障碍。实验室内没有针对留学生专用的实验器材,仪器上的铭牌、标识以汉语为主。因此,对于操作复杂,按键、旋钮、档位较多的仪器,教师最好在课前做一个实验仪器面板的中英对照说明,以减少学生在实验过程中因文字造成的不必要困难。例如在电位差计使用的实验中,做了两个操作面板的简易对照,学生对此方法普遍反应较好。

4.学生按照老师要求进行实验的预习,准备预习报告。

该预习报告不同于中文教材上所要求的预习实验原理、目的、步骤等内容并将其书写在预习报告纸上,而是根据自编讲义了解实验的原理,在互联网上找到一些讲义以外的相关知识,例如实验的意义,实验所需的仪器以及实验的实际应用有哪些等等,这些内容也不一定要求学生在预习报告纸上书写下来,但是在每个实验开始之前要求学生发表对实验的理解和看法,以防止学生照抄讲义内容,达不到预习的目的。

二、实验讲授指导及实验报告

学生动手做实验之前,教师需要将实验的原理、仪器、步骤清晰简要地写到黑板或课件上,用于讲解的同时也方便学生随时查看。如果实验中需要使用表格来记录测量值,教师还应该设计好表格,并标明各个测量值的单位,避免学生设计的表格不合理,增加教师评判实验报告的工作量。讲述实验步骤时,应采取边讲解边示范的方法,给学生一个直观的印象。讲解步骤过程中要时刻注意学生们的面部表情,如果发现他们有迷惑,一方面可能是教师英语表达所致,另一方面可能是实验内容没听懂,需要及时找到问题症结然后加以解除,确保每个学生都能听清、听懂。需要注意的是,留学生对实验的兴趣很浓,但是持久性不强,因此实验理论部分的讲解时间不宜过长,主要以基本原理和基础技能为主,尽量留给学生足够的时间进行实验的操作。我校留学生每个物理实验安排4学时,其中理论课占1学时,操作为3学时。在近几年的教学实践中,留学生基本都能在规定的时间内很好地完成实验。留学生们在做实验时活泼好动,喜欢同学间进行讨论,有时会两人共同完成实验,即使实验仪器充足。对于这一点,笔者认为,一方面要鼓励他们独立完成实验;另一方面,两人合作也不失为一种可行的实验形式,通过同学间的默契配合,能加深对实验原理的理解,还可以培养他们协同合作的素质。如果条件允许,有必要要求他们改变实验条件得到两组类似的实验结果,以完成互不相同的实验报告。在实验过程中,即使是两名留学生协同操作,他们也会有许多问题需要老师解答。大部分学生的操作很认真、规范,他们希望把实验做到最好,因此他们会不断地提出问题,甚至每做一步、每得到一个测量结果都会叫老师来检查是否正确。这个时候教师应该耐心地指导,不要表现出厌烦情绪。对于正常的实验现象,教师善于通过表扬来鼓励学生,使他们感觉到得到肯定与支持,从中收获信心;对于有问题的情况,教师也不要急于直接动手帮学生改正,而是用教师问、学生答的方式来一步步引导他们,使之明白为何会出错、如何去改正。实验完成后,留学生需要独立完成实验报告。此时需要他们整理总结实验的原理、步骤,并对所得数据进行处理,得到各自的实验结论。一份完整的实验报告应该还包含以学生对实验的理解和认识为主要内容的小结。由于留学生人数不多,教师须认真地逐一完成对实验报告的评判,对于报告中出现的问题,特别是数据处理中的有效数字、单位、图标的规范性等要一一为他们注明。因为书写习惯的原因,教师务必要求学生们在完成实验报告时认真书写,不能连笔。否则评判报告时可能只认识几个最简单的单词和阿拉伯数字,造成阅读上的困难。实验报告批改完成后要以分数的形式做结论,并及时返还给学生,尽可能地进行面对面的交流和探讨,使得他们在还有印象的时候做改正,以避免下次实验时出现类似的问题。教学实践证明,返还时间间隔越短,教学质量越好。需要指出的是,在大学物理实验开课之前,有必要对实验的基本概念及实验数据的处理方法进行专门的讲解,针对留学生特点及将要开设的实验项目,重点讲解直接测量量不确定度的计算及图表法处理数据两个方面,简要讲解对数学要求较高的间接测量量不确定度计算及最小二乘法拟合数据等方法。

三、成绩评定

成绩是判定学生实验结果的标准,也关系到留学生评定奖学金等的切身利益,因此合理的成绩评定办法是提高教学质量必不可少的因素。我校中国大学生的评分标准为预习报告、课堂操作、数据处理(这三部分组成了最后的实验报告)分别占10%,40%,50%。然而对于留学生而言不能生搬硬套。留学生的时间观念不如中国大学生强,时有迟到、旷课现象。因此有必要将出勤作为成绩评定的一个指标。实验完成后对于仪器的整理也需要占一定比重。上述两个方面可以有效提高留学生的自律性。另外对预习做得好、课堂表现积极的学生还可以有一定的额外奖励分数。最终,我们的评分标准为预习报告20%,课堂操作30%,数据处理20%,实验小结10%,出勤10%,仪器整理10%,额外的奖励分数不超过10%。这样的评分办法可以将不同层次的学生拉开差距。

四、结语

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1.1教师的准备

实验课的准备和理论课有所不同,除了需要备课、书写教案外,更重要的是教师要做好预实验。教师在实验教学前一周事先进行预试实验,熟悉整个实验的各个环节,掌握操作的关键步骤和注意事项,设想实验中可能出现的问题及其解答,从而加强教学过程预见性;同时检验实验试剂及仪器设备是否正常工作,从而降低这些客观因素的影响程度。即便讲课多年,许多教师每次上课前仍坚持预试,因为只有通过预试实验才能取得最有效、直接的资料。对于新增的实验内容,为保障实验教学的顺利进行,要求所有授课教师都必须参加集体备课、预讲、预试。另外,教师实验课准备还需要事先了解学生的基本情况如专业、学习基础等,以便于调整教学方式、因材施教。

1.2学生的课前准备

我们对学生强调实验前预习的重要性,要求每次实验课前充分预习,并书写预习报告、课前提问检查。由于各类高等院校不断扩招,二本院校生源质量有所下降,教学过程需要同时培养智力和非智力素质,所以指导其做好课前预习就显得更为关键。我们将整个学期的实验安排和预习要求提前印发给学生,明确要求其将实验原理简要写在预习本上,以流程图或其他简明的形式写出实验主要内容(避免完全照抄实验指导),注明实验注意事项。并建议学生结合理论知识讨论写出可预知的实验结果,教师在实验课前检查并给出相应的成绩。通过预习可以使学生对于实验原理和实验内容有初步的认识,听教师讲解时能较快跟上进程,做实验时能较早准备好实验所需试剂、器材,较快进入状态,缩短了实验总体花费时间,使实验顺利开展。学生准备充分、操作顺利、实验成功,更容易激发自身兴趣,然后更积极地思考实验相关的问题,比如除了本实验所采用的方法外还有哪些其他方法、各有什么优缺点等,无形中引导学生自觉拓展相关知识。因此,要提高实验教学效果还需要教师督促学生做好充分的预习准备。

2重视实验课第一课的讲授

二本医药院校开设生物化学实验课最根本的目的在于培养学生的操作能力,使学生了解获得基础医学实验知识的科学方法。在实验过程中,逐步培养和提高学生对客观事物进行观察、比较、分析、综合和独立思考、解决实际问题的工作能力。但是,部分同学对生物化学实验课不够重视,兴趣不大,也认为在将来的工作中不会发挥实际作用。因此,鉴于认识事物的普遍规律,我们认为,首先要从生物化学实验课的第一节课入手,引导学生正确认识生物化学实验在整个生命科学乃至医学发展过程中的重要地位。教师在第一节课时借助多媒体等手段向学生介绍生物化学实验技术的起源和发展过程,适当引入相应诺贝尔奖案例的简介,以展现生物化学实验技术对人类发展的巨大推动作用,使学生充分认识生物化学实验课的重要性,正确地对待实验课,有效调动学生学习的积极性。第一课还包括生物化学实验的基本操作,主要是教师指导学生初始就养成规范的操作习惯。除基本操作技术外,我们在第一课时将分光光度法、电泳和层析等这些贯穿整个实验体系的主要技术重点向学生讲解,以利于后续实验的开展。

3与时俱进,更新实验教学内容

传统的实验教学因仪器设备和试剂等条件的限制,以验证性实验为主,较难反映生物化学实验技术在生命科学领域的实际应用。例如,本室以往开设的组织核酸提取与定量实验,将动物肝脏匀浆破碎,离心分离细胞质与细胞核,水解后分别用二苯胺和苔黑酚测定DNA和RNA含量。这个实验对仪器和试剂的要求不高,对本科生而言是一个综合性的尝试。但这种方法并不能真正得到纯化的DNA或RNA,定量所用的试剂基本上是强腐蚀性或强氧化性试剂(如过氯酸、KOH),实验过程影响因素较多,实际应用已较少。为适应医学和分子生物学快速发展的特点,除基础性生物化学实验外,目前医药院校的本科生还应该掌握一些分子生物学实验新技术。因此,在实验条件许可的情况下与时俱进、更新教学内容,非常必要。我们在经过开放式实验教学课题实践论证的基础上,更新实验室设备,将上述实验删去、改换成基因组DNA的提取及电泳鉴定。新开设的综合性实验涉及口腔拭子标本采集、真核细胞基因组DNA提取以及琼脂糖凝胶电泳的核酸鉴定等步骤,利用了商业化的微量DNA抽提试剂盒,让学生直接接触和领略分子生物学技术的应用现状,很大程度上调动了学生参与实验的积极性,提高了教学效果。

4加强互动式和启发式教学

传统教学模式中,教师讲学生听,教师示范学生照做;这对于一些基本操作的讲授可能效率较高,但实验课如果仅仅如此,那么学生就会缺乏积极思考、分析问题和解决问题的主动性。教师应该适当提出问题、鼓励学生展开讨论和回答,多进行师生互动。一些基本操作如刻度吸量管的使用,我们会让学生演示操作,由其他同学观察、并提出其操作是否有不规范之处。我们还发现,即便是让某位学生朗读某一操作步骤及其注意事项,也是调动学生积极性行之有效的简单办法。作为高等院校的教师,应该将实验目的、操作与原理有机结合起来,实验前启发学生认清实验目的,为什么要这样做,可能会出现的各种结果,有什么样的意义,最后根据结果分析得出结论,即使不是最初想要的理想结果。比如纸层析法分离检测转氨反应体系中的谷氨酸和丙氨酸,就实验设计而言,要带领学生思考为什么要同时检测四组样品,即谷氨酸、丙氨酸、转氨反应组、转氨反应对照组,让学生学会标准品对照及阴性对照的运用,了解他们的意义。实验完成后,将学生的实验结果与我们预先准备好的实验结果图片(包括不理想的结果:层析斑颜色很弱、分离效果不佳、各组层析斑块间重叠等)做对照,逐一分析产生的原因,了解点样量、展开剂用量、层析系统的密闭性等对结果的影响,如果时间允许可以讨论如何调整实验条件、重新操作。使学生通过这些实验不仅掌握其操作技术,更要学会独立分析结果,做到举一反三,增强他们解决问题的能力以及对科研实践的兴趣。作为医药院校的基础课程教师,还应将生物化学实验与学生的学习专业恰当地融会贯通,这也是激发学习兴趣、提高学习效率的有效办法之一。比如上述基因组DNA提取及电泳鉴定实验,我们提出就地取材采集每组学生的口腔拭子,学生自己用消毒后的棉签擦拭口腔中两侧脸颊收集口腔黏膜脱落细胞,学生的兴趣立即被激发。随后结合本系教师的研究方向跟学生介绍基因组DNA分型研究在阐明人体对疾病的易感性、毒物敏感或耐受性以及药物治疗的反应性上所起的重要作用,学生自然产生积极动手的意愿,想体验学有所用的乐趣,了解自己的基因分型及对某一物质的代谢特点,无形中使学生自觉地参与科研实验当中。

5综合评定实验课程成绩

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是近几年来发展最为迅速的学科之一,知识更新非常快,新的生化技术不断涌现,这就要求生物化学实验教学内容不断更新。基于这一要求,教研室组织骨干教师重新编辑了针对性强的“生物化学与分子生物学实验指导”,具体如下:删减了比较陈旧的验证性实验,如某种物质的性质鉴定、含量测定或某种生化技术的学习等,增加了综合实验和创新实验比例,增开蛋白质分离纯化、核酸提取鉴定、PCR技术、基因工程、分子杂交等实验项目。通过两年实验教学反馈、实验项目更新,提高学生学习积极性,培养了学生团队合作意识,能熟练掌握生物化学实验技能,为他们未来工作或继续深造奠定一定科研基础。为了满足不同层次学生学习需要,新编的“生物化学与分子生物学实验指导”采用中英文版,军医出版社出版。

二、教学方法的改革

(一)突出学生主体地位传统的教学模式都是教师讲解,学生根据教师讲的内容进行操作,忽视了学生在实验教学中的主体作用,学生处于一种被动接受、机械的状态。学生普遍积极性不高,课后对所做实验基本没什么印象,对结果的分析也很肤浅。为了增强学生自主获取知识欲望,突出学生主体地位,教学方法必须改革。首先将学生放到一个主动学习的位置上,我们随机选择了11级法医专业的学生,将学生分成几个小组,提前给学生布置血浆清蛋白分离纯化,每个小组负责设计实验方法、实验课每小组发言交流、根据交流情况给每个学生一定的实验分值。实验课堂上,学生查阅资料和实验方法进行交流,不同小组所用的主要方法有盐析及凝胶层析、电泳法、离心法等。通过学生互相交流,大家掌握了蛋白质分离纯化的主要方法及实验原理。最后教师简单根据学校实际情况采用盐析及凝胶层析法对血浆清蛋白分离。

(二)开放实验室调动学生的积极性,发挥他们丰富的想象力,鼓励学生探索最佳的实验方法和实验条件,培养学生善于思考的习惯,满足不同层次学生的学习需求,仅靠课堂还是不够的。学生做完一个实验不但对实验的原理﹑操作等要有深刻理解,最好对相关知识也要有一定了解,做到举一反三。所以我们针对实验课的内容,选择性开放实验室。让学生结合自己的学习兴趣,学生要查阅资料写一个小的报告,实验教师审查过后在实验室操作。如做完“双缩脲法测蛋白质含量”的实验后,学生可以选择不同实验材料或测定蛋白质含量不同的实验方法进行实验。通过开放实验室,使对生物化学有兴趣的学生的进一步学习,满足不同层次学生要求。我们还开设生物化学虚拟实验室对基因工程、分子杂交等实验项目时间周期长、实验要求高,目前不能大面积开展的实验项目进行虚拟实验。借助虚拟实验室可以在课堂或者实验室开放时间让学生掌握这些最基本的生物化学实验技术。

(三)实验考核的改革从2012年开始,生物化学实验与分子生物学成为一门独立的课程,即生物化学与分子生物学实验技术,因此,实验课程的考核显得越来越重要。以前的考核项目是上课表现、实验报告、实践操作。改革后根据学生课堂全程表现给出合理分数,具体将他们积极提问、回答问题的表现记入上课表现分,激发他们积极讨论的兴趣,营造积极向上的氛围。实验过程中根据学生动手程度、实验结果给一个课堂表现分,实验报告主要根据实验报告完整性、实验结果、结果分析给出合理分数。最后对学生进行实验理论闭卷考试。学生成绩由笔试成绩、实验报告成绩、操作成绩三部分构成。通过考核内容改革学生主动性、参与操作程度,基本实验原理理解程度增强,减少实验成绩不客观因素。

三、总结

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(一)学生发散思维的培养

发散思维是创新思维的核心部分,解决问题的过程是发散——集合——发散的循环过程。大学物理实验教学是一种基于创新思维框架下的由发散到集合,再由集合到发散的循环过程,通过培养学生的发散思维,从而达到培养学生创新能力的目的。例如:学生在进行固体密度的测量实验时,就要考虑到该固体是否规则,在液体中的悬浮状况,是否溶于液体等,因此,在多种可能的情况下,学生就要探索不同的实验方法,调动发散思维,从而实现掌握知识,提升自身的创新思维能力。

(二)实验过程是学生发散思维的训练过程

物理实验是围绕一个既定的问题开展的,学生需要调动自身的多种思维能力,运用各种思维方法,例如:综合、分析等,只有这样,才能真正的实现实验目的。在这个过程中,学生的逻辑思维得到了训练。例如:在进行“偏振现象”研究实验时,要求学生设计出各种光路,使之产生不同的偏振光,进而观察不同条件下的实验现象,并进行相互对比。实验前,学生要根据自身掌握的知识,进行科学的假设,做好实验设计;实验过程中,一步步进行验证。类似的实验探究活动能够帮助学生有效的将逻辑思维融入其中,并提升学生的科学探究能力和创新思维能力。

(三)学生在物理实验中提出质疑,进而提升批判思维能力

传统的“一言堂”很大程度上抹杀了学生的批判思维能力,新课改中明确提出,要积极培养学生的创新能力,而批判思维的形成,恰恰是创新能力培养的关键环节。因此,教师在实验教学过程中,理应鼓励学生提出质疑,并带着质疑在实验中加以批判、验证。例如在进行钠光灯波长测量时,有些学生发现测量值与理论值不相符,在深入研究后,发现钠光是由双黄线构成的,即两种波长的混合值,并受到实验环境的影响。学生在物理实验中提出质疑,进而提升了批判思维能力。

(四)学生在物理现象分析过程中形成直觉思维能力

很多物理实验现象需要认真观察才能捕捉到,因此物理实验不仅要求学生掌握好时间,具备逻辑推理能力,还要具备一定的分析预见能力。例如伽利略首先直觉地判断“重物先落地”是错误的,然后通过一次次的实验,得出物体的落地速度不因重量而改变的结论,了亚里士多德“重物先落地”的说法。

二、大学物理实验教学存在的主要问题

(一)教学设备单一,实验仪器高度集成,学生的动手能力受到制约

物理实验仪器的技术含量越来越高,实验仪器高度集成,很多实验步骤都无需学生动手,这样会使学生的动手机会越来越少,动手能力提升缓慢。机械的实验操作,也很难让学生对各种实验原理和设计方法有所了解,更别说创新了。

(二)教学内容陈旧,内容较多

目前物理实验教学内容多是以验证性实验为主,而培养学生创新思维的综合性、设计性实验相对较少,并且在实验教材中,对实验的原理、方法甚至实验数据的处理方案都一一列出,学生做实验的任务就是机械操作,并得出已经知道的实验结果。这样的实验,对于学生巩固所学知识有很大帮助,但对分析能力、设计能力、创新能力的培养却是意义不大,甚至会使学生养成懒惰、不善于动脑的习惯。

(三)教学模式落后

一直以来,物理实验的教学模式多是沿袭传统教学模式。学生被动接受教师“无微不至”的讲解,然后按部就班地顺利完成实验。看似一片“和谐景象”,但是真正的教学目的却没有达到。随着教学改革的不断推进,这种教学模式已经显得落后。

(四)实验教学过程限制颇多

由于实验教科书的指导相当详细,教师只要监督学生一步步完成实验即可,因此在实验教学过程中,教师仅起到了“监工”的作用,而教师的引导作用却无从体现,学生也无法发挥创新能力,甚至还受到教师的诸多束缚,例如:当提出异议时,教师会认为学生不听话(书中已经写得清清楚楚,偏要提出不同意见),并认为是故意找茬。另外,由于实验课时较少,教师力争在有限的时间内完成大量的实验教学工作,也有意压缩学生探究、验证质疑的时间,从而导致学生的实验效果看似显著,实则问题颇多。

(五)实验室缺乏创新环境

高校的实验室往往定时开放,并且很多实验内容也未能面向全体学生(主要指本科生)。学生的很多创新思想不是因缺少实验仪器,就是因仪器使用受限而被扼杀在摇篮里。另外,实验室在师资力量上,也存在严重不足,很多教师多年都未获得过继续深造的机会,自身的专业知识和教学理念仍停留在多年前。这样培养学生的创新能力便很难达到良好的效果。

三、大学物理实验教学改革

(一)改革实验课程体系,培养学生创新思维能力

根据物理实验自身的研究方法和规律,建立从易到难、由单一到综合,循序渐进、逐步提高的大学物理实验课程教学体系。在大学物理实验课程教学体系中,重视实验选修课的设置,满足人才培养的需要,给学生创设创新活动的空间。增加设计性、综合性实验的比例。鼓励学生灵活运用分析、归纳、判断等思维方法,在头脑中形成直觉和想象,构思实验方案,培养学生创新思维能力。

(二)开放物理教学实验室,提高实验经费投入

实验室要面向全体学生开放,时间也不局限于上课期间。从设备的安全及使用效率考虑,可指定专门教师指导和管理,但不能扼杀学生实验的积极性。学生如需动用贵重仪器,可征得管理教师同意后进行。随着物理实验要求的提高,高校应加大物理实验经费的投入,并做到专款专用,同时还要预留出更新设备的资金。另外,高校还应该注意仪器设备的科学使用,提高设备的使用效率,尤其是一些大型仪器设备。

(三)更新理念,增强创新意识

创新不是一时的凭空捏造,而是要具备创新意识和相关的知识储备。由于教师在培养学生的创新意识方面起着引领作用,因此作为教师,首先应具备创新教育的理念,并应用到教学中去,才能正确引导学生创新学习;其次应加强创新知识的学习,具备精深的专业知识和宽泛的综合知识,掌握社会文化、科技发展的新动向,注重对新理论、新技术和新信息的了解,并将这些知识融入到大学物理实验教学中去,才能引导学生把知识学活,有效地培养学生的创新能力。

(四)注重培养学生实验方法,促进学生创新潜力的发挥

要将科学发展史贯穿于大学物理实验教学中,注重科学思想发展史的教育。例如:在电磁感应实验中,介绍法拉第在仔细分析电流的磁效应基础上,认为电流既然能产生磁场,反过来磁场也应该能产生电流,因此提出了磁能生电的假说。尽管在实验中经历了无数次的失败,但他信念坚定,最终发现了电磁感应现象,让学生感受科学探索的艰辛历程,把学生融入到科学家的思维情境和发明创造的氛围中,促使学生将自身的学习和人类社会的发展有机结合起来,更加积极主动地吸收人类社会的先进思想。同时科学家的创新思维方法又可以从方法论上指导学生的学习,使学生主动地从不同视角创造性地思考问题,从而有利于培养学生的创新意识,挖掘学生的创新潜力,提高学生的创新能力。

(五)利用信息技术,开拓创新思维空间

生物实验论文篇7

由于标本来自于学生自己,学生就很重视,这样要动手操作的兴趣性就很高。可是要想得到自己的检验结果,就必须亲自去做。我们改变由原来的老师准备实验转为学生去准备实验。这样,学生在老师的指导下,分组自己进行实验前的准备工作,从试剂配制、实验器材的选取、实验方法的设计、实验过程的操作以及结果的处理、实验过程中的注意事项等方面让学生去实践。在实验的整个过程中,学生接触到了离心机、刻度吸管、微量移液器、分光光度计、全自动生化分析仪等生物化学检验中常用到的实验器材。经过多次反复的使用,学生对这些常用仪器的操作及注意事项都非常熟悉。这样,学生在期末实训考试时成绩都很好,大大地提高了学生的动手实践操作能力。实践证明,学生在这个过程中态度十分认真,培养了学生踏实工作的好作风,为其将来在基层独立工作打下良好的基础。

2模拟案例教学思路,提高学生对检验结果的综合判断能力

随着检验医学的发展,生化检验人员不仅要能提供及时、准确、可靠的检验报告,而且要提供其检查范围内的咨询服务,包括对结果的解释和对临床疾病诊断提出新的检测项目和优化组合检测项目,并能从实验室角度参与临床病例讨论和提供临床咨询[5]。因此,这要求学生进入临床实践前对所测定的结果有较强的综合判断能力,特别是各实验项目之间的相互联系。为此,我们把这门课程通过归类整理后分成五大块:物质代谢检测(血脂代谢、糖代谢、钠、钾、氯和酸碱平衡、微量元素);器官生理、病理检测(肝胆生化、肾脏生化、心脏标志物);疾病代谢检测(内分泌功能、肿瘤标志物);特殊生化检测(妊娠、新生儿生化);创新设计综合实验检测(糖尿病人样本生化综合、急诊病人不同生化检测筛选设计),通过整合后,一次实验给学生一个综合病例,让学生和自己掌握的理论知识相结合分组进行讨论。学生通过讨论,初步判断患者可能的患病类型,从而选择检测项目并进行准备和操作,最后根据实验结果进行分析、讨论。通过多次的案例分析综合实验,充分突出了学生的主体作用,调动了学生的实验积极性,使学生循序渐进、系统地掌握理论知识,并能综合应用理论知识对检验结果进行综合判断。

3开放实验室,借助科研平台,提高学生创新能力

生物实验论文篇8

论文关键词:几个妙趣横生的光学实验

 

大家都知道,光的直线传播、光的反射及光的折射是光学中三条最基本的规律,也是光学知识中最重要的规律,它们在日常生活中有比较广泛的应用。下面就向大家介绍几个利用身边简单的器材、人人可做的妙趣横生的光学小实验,希望能激起大家的学习兴趣,提高实验探究能力与创新思维能力。并运用光的传播三条基本规律解释实验中出现的非常有趣的奇妙现象。

⒈ 有趣的小孔成像

根据光在同一种均匀的物质中是沿直线传播的这一原理,光源发出的光通过小孔可在屏上形成倒立的实像,此即为小孔成像。

在一块不透明的硬纸板上打7个小孔,在板前放一支点燃的蜡烛,这时我们就会发现在板的另一侧的光屏上形成了7个倒立的烛焰的像。请大家在光屏上画出烛焰通过小孔所成像的位置,你就会觉得趣味无穷。

根据光在同一种均匀的物质中是沿着直线传播的原理可知,来自物体的光通过小孔后可在光屏上形成倒立的实像,这就是我们经常所说的小孔成像。这是我们的祖先早在两千年前就发现了的奇妙现象。再如,在夏季白天浓密的树荫下,我们可以看到许许多多圆形的亮斑,就是太阳通过浓密的树叶间形成的小孔成像在地面上所致,并且这些亮斑的形状是圆的,此像与树叶间形成的小孔的形状无关。

⒉ 趣味无穷的黑体小实验

找一张你所能找到的你认为最黑的纸及一只内壁是白色的瓷杯,把黑色纸剪成一张比杯口略大的纸片,覆盖在上述白色瓷杯的杯口上。然后用胶带把纸片与杯口的边缘要密封严实。再用针尖或笔尖在纸片中心扎一个极小的孔,然后把它放在灯光下观察,这时奇妙的现象出现了初中物理论文,你就会感到这个小孔比黑色的纸还要黑一些。同学们,你知道这其中的奥秘吗?下面我们就对这个问题做一简要的解释。

这是因为没有任何黑色的物体是完全黑色的,它们只是一种很暗的灰黑色,而被黑纸覆盖的杯子却近似一个黑体,即一个可以吸收所有辐射的物体。也就是说,从小孔中射进的光只有在杯子里面经历无数次反射后,才有可能从杯口射出,并且发生这种情况的概率很小,因此可以认为:几乎没有任何辐射能够逃出小孔,于是看上去它会比黑纸更黑。

⒊ 用水来点火

众所周知,水火相克,水能灭火。殊不知水也能“点火”呢!大家乍一听用“水”点火,可能会觉得不可思议,然而这确是不争的事实,这是运用了凸透镜的聚焦原理。不信吗?你可以亲自动手做一做下面的实验看一看。

大家都知道,凸透镜对光有会聚作用。同学们,你的爷爷、奶奶所戴的眼镜就是一副凸透镜,俗称“老花镜”。请你拿一个“老花镜”放在书本上方适当的位置,你就会发现它具有放大镜的作用。把一个凸透镜放在太阳光下,由于它对光有折射作用,因此可以把照射在它上面的太阳光会聚于一点,适当地上下移动凸透镜,可在地面上形成一个既小又亮的光斑,此点即为凸透镜的焦点。若把纸片或火柴头放在凸透镜的焦点上,经过凸透镜聚焦后的太阳光,不一会儿就可以把纸或火柴头点燃。

因此如果用水制作一个凸透镜,同样可以使放在其焦点上的纸片或火柴头点燃cssci期刊目录。“水凸透镜”的具体做法如下:把一根稍粗一些的铁丝弯折成一个圆圈,在这个圆形的铁丝圈上蒙上一层透明的塑料薄膜,薄膜越透明实验效果越好。薄膜与铁丝圈之间可以用胶带粘牢。然后在薄膜上倒入适量的水,在水的压力的作用下,薄膜会慢慢地下坠,这样就形成了一个水凸透镜。这个水凸透镜把照射到它上面的太阳光聚焦后就可以点燃火柴头或纸片。

根据上述实验结果,大家不难理解,每当雨后天晴、艳阳高照的时侯,种植大棚蔬菜的农民朋友为什么必须立即清除淤积在塑料大棚上的积水。这是为了防止大棚内的蔬菜被会聚的太阳光灼烧致死。同时也不难想到在大森林里旅游观光时,千万不可随意丢弃塑料袋或饮料瓶,这不仅会污染环境,还由于塑料袋或饮料瓶一旦进入雨水后,很容易形成一个水凸透镜,由于它对太阳光具有会聚作用容易引发森林火灾,其后果不堪设想。

由此不难推知,也可以利用冰块磨制一个冰凸透镜,用它在没有火种的情况下,利用太阳光来采集火种。请大家不妨亲自动手做一做上面所说的两种凸透镜,你就会觉得趣味无穷、妙趣横生。

⒋ 让光线弯曲

众所周知初中物理论文,光在同一种均匀的物质中是沿直线传播的。那么光在同一种非均匀的物质中是否也是沿直线传播的呢?大家一定想急于知道结论,只要你做一下下面的有趣小实验,就会明白了。

将清水注入玻璃槽里,并加入大量的白糖,不要搅拌,让白糖自然溶解。将一束很细的光(最好是激光)射入水槽中,从槽的侧面观察,就会看到光线向槽底部弯曲,并且越向底部光线弯曲的越显著。如图所示。

这是由于没有搅拌,糖溶液的浓度随着深度的逐渐增加而增大,溶液的折射率也随深度增加的缘故。在溶液的上部,由于折射率小,光线弯曲得不显著。而且越到溶液的底部,折射率越大,光线弯曲得就越显著。此小实验有力地说明了光沿直线传播的必要条件是:均匀的同种介质中。

⒌ 妙看光的色散

取一个平面镜,放在盛有水的盆子之中,再用另一面镜子把太阳光反射入室内,并斜射入盆子里的水中,再经盆子里面的镜子反射到白色的墙上,这时我们就会看到墙上出现了由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光组成的彩色光带。这就是光的色散现象。这种奇妙的现象是由世界著名的科学家牛顿于1666年首先发现的。雨后的彩虹的形成就是太阳光发生色散的结果。

上述实验现象说明:太阳光是由各种单色光组成的。组成太阳光的各种单色光从一种介质进入另一种介质发生折射时,其偏折程度是各不相同的。太阳光先从空气折射进入水中,最后又从水中折射进入空气中,经过两次折射后,各种不同的色光便分开了,所以在墙上会形成艳丽的彩色光带。

生物实验论文篇9

论文关键词:物理实验,学生,创新能力

 

物理学从本质上说是一门实验科学,物理规律的发现和物理理论的建立都必须以严格的物理实验为基础,并受到实验的检验。因此,物理实验教学在中学物理中就显的尤为重要。

然而,在过去的物理教学中,往往只是重视理论教学,却忽视了实验教学的作用。即使进行实验教学,也只是侧重于应试,忽视了对学生能力的培养,致使实验教学仅仅是课本的翻版,毫无新意,又令学生束手束脚,无法达到实验本身的目的。

因此,在物理实验教学中,应该注意不断激励学生通过观察、思考等一系列活动,来发展学生的创新意识初中物理论文初中物理论文,从而培养他们的创新能力。

那么,在中学物理实验教学中如何来培养学生的创新能力呢?笔者认为可以从以下几个方面入手:

一、变验证式实验为探究式实验

以前,课堂演示实验大多数是验证性实验。教材已给出结论,只需用实验去验证即可。这种做法,导致学生仅是一名旁观者,而不是参与者。若变演示实验为探究实验,就可以把学生完全调动起来,在学生动口、动手、动脑的过程中,激发学生的创造性思维。

例如,在《电阻定律 电阻率》中,原课本的做法是先给出“导体的电阻与材料、长度、横截面积有关”这一结论,然后再定量实验,这就是一种验证式实验。在实验中,学生往往会产生“为什么只研究这几个物理量”的疑问。若将其改为探究式实验,学生就容易掌握的多。其具体做法为,在实验前,先让学生们去猜想电阻可能与那些因素有关,然后由学生设计实验自行排除无关因素,最后才把决定因素控制在“材料、长度、横截面积”这几个物理量上。在进一步实验之前,还应先指导学生用理论推导具体的关系,再依据学生的设计来完成实验论文开题报告论文下载。

对比两种方式,探究式实验能更好的发挥学生的主体作用,培养学生的创造性思维。尽管学生的探究,谈不上科研成果之说,但这种方式注重的是培养学生的创造力与创新意识。在学生积极参与研究的过程中,学生不但掌握了基本的实验方法、基本技能,还激发了学生的创造性思维。

二、采用多方法实验,鼓励学生改进实验

在学生分组实验中,教师应在帮助学生掌握实验原理的基础上,鼓励学生用不同的器材、不同的方法来进行实验。在实验中,学生需要在各种因素中进行取舍,对所得信息进行筛选。这就要求学生在实验的过程中初中物理论文初中物理论文,有全局的观点,在不同情况下善于应变。这样,就可以培养学生的应变能力,提高学生的分析、抽象、概括、能力,活跃学生的思维。

例如,在《动量守恒的验证》中,该实验要求大量的空间来操作,且在实验过程中,时间及数据处理又显得太过麻烦。笔者在学生进行该实验后,布置了一道课外思考题,让学生发挥想象改进实验。一位学生参照家中的工艺品,设计了如下方案:将两枚钢球用细线悬起,且中心共线,紧密接触,在钢球后方置一木板,并在竖直方向上标出刻度,以做标志。将其中一小球从某一高处释放,并记下读数,观察碰撞后升起的高度,再次记下读数,也可得出动量守恒定律。经过该同学的设计,将一种简单而又有新意的实验展现给我们,充分调动了学生创新思维的发展。

同样的例子还有很多,在进行《研究平抛物体的运动》时,演示仪器的挡板在停球过程中,总是留下一个“V”型的痕迹。为了使实验减小误差,学生们略加改动,在挡板上塞了些棉花,就使数据变的十分准确。

由上可见,在物理实验中,为了使实验更鲜明生动,更有效的反映问题初中物理论文初中物理论文,通过多方法实验,改进原有的实验,能够充分的调动学生的创新思维,培养学生的创新能力。

三、创设实验问题,提倡学生质疑

没有问题就没有进步,没有问题就没有突破。常言道“小疑则小进,大疑则大进”。孔子在鼓励学生时常道“每事问”。大科学家爱因斯坦在回答他为什么可以做出科学创造时说:“我没有什么特别的才能,不过喜欢寻根刨底的追究问题罢了。”可见,发现问题、提出问题、敢于质疑是创新能力的一个重要方面,而要培养学生的创新能力,就需要提倡学生敢于质疑。

例如,在观察《光的色散》实验中,同学们用三棱镜去观察七色光带。一位学生提出了这样一个问题,“为什么白光通过三棱镜投在屏上时,彩色光带为上红下紫,而透过棱镜直接观察时,彩色光带却是上紫下红?”这个问题提的好,说明他是真的动脑,真的思考了。笔者立即鼓励了他,并借此机会提倡全班学生养成多提问、多质疑的好习惯。从此以后,同学们在实验中都踊跃思考,敢于质疑,极大的调动了学生的创新意识。

在物理实验中,教师应该多培养学生的质疑能力,提倡学生多思考、多提问,敢于挑战权威,勇于探求真理。只有这样才能全面调动学生的主动性,激发学生的创新思维。

四、开设课外实验,激发学生思维

创新教学的构成要素是研究性、引导性、发现性、归纳性等有机的结合起来,这就要求教师在实验中创造性的应用现代教学方法和教学手段,将多种教学方法进行优化组合,用“创造性的教”为学生“创造性的学”创造环境和条件。因此除了演示实验和分组实验之外初中物理论文初中物理论文,也可以在学生的模型制作、游戏、调查小实验活动中激发学生的创新思维。

例如,在一次布置课外实验时,笔者给每位学生发一枚鸡蛋,让学生们展开想象的的翅膀,利用鸡蛋来验证一种物理规律或物理现象论文开题报告论文下载。学生的想法真是五花八门:有的把鸡蛋煮熟后,浸入凉水之中,发现比平常的热鸡蛋好剥的多,从而验证了热胀冷缩现象;有的把含酒精的棉花置入开口瓶中,并把鸡蛋置于瓶口,燃烧后,鸡蛋被吞入瓶中,从而验证了大气压的存在;也有的将鸡蛋从高处释放,落到海绵上时不易碎,进而验证了动量定理;还有的将鸡蛋放于硬纸片上,下方置一杯水,迅速弹出硬纸片,鸡蛋落入杯中,进而验证了惯性定律。

像这样与实际相联系的课外小实验,不仅激发了学生们对实验教学的兴趣,还能提高学生的发散思维,培养学生的创新能力。

五、开放实验室,探索开放式实验教学法

开放式实验教学并不是简单地打开实验室门就可实现的,那只是“实验室的开放”,而非真正的开放式实验教学。要搞好开放式实验教学需要有一整套相应的措施。

北京某校以俞庆森老师为首的前辈们打破了实验课附属于理论课、以验证性实验为主的教学模式。多年来他们一直在探索实验教学的新模式,以适应培养创新型人才的需要。经过近年来不断地探索,他们提出了基础实验教学开放式管理的新模式:教师根据最新科技发展的情况,拟就若干个实验题目,由学生选取后自行查阅资料、自行拟就实验方案、自行备齐所需简易用具、按需要预先约定使用实验室及所需仪器的时间,最后独立或分小组完成实验。教师的作用仅是提供必要的理论引导和“维护型”的实验室指导。

这种实验的开放管理意味着进入实验室的时间完全由学生自由选择。为保证实验的正常开展并获得良好的教学效果,在采用预约实验时间这一常规方法的同时,也尊重了学生意见,同时充分发挥学生的能动性、积极性和创造性。在每一个具体的实验过程中并没有结束时间的规定初中物理论文初中物理论文,允许学生在实验失败后重做,直至成功为止。指导教师也一改以往辅导过细,偏重结果的做法,让学生充分展开想象、创造的翅膀,自由发挥。

上述方案,成功地调动了学生主动探索的积极性,毫无疑问,进行开放式实验教学,是培养学生创新能力的有效方法。虽然在实验过程中需要教师付出了更多的时间、精力和耐心,但对学生整体能力的提高大有裨益。

创新是一个民族的灵魂,在知识经济的社会中,人类最重要的素质就是创新能力。因此,在物理教学中培养学生的创新能力是我们实施素质教育的重要内容。为了使中华民族在新世纪能够屹立于世界先进民族之列,新时代的物理教师更应该全力以赴,做出自己应有的贡献,用尽自己的每一份光和热,来为祖国培养全方位的创新人才!

生物实验论文篇10

课堂学习兴趣简洁、明了的演示实验可直击教学的主题,形象地将内在的知识展示出来,以激发学习兴趣,改变以往“被动听课”的局面。如在学习有关呼吸作用的知识时,我们可以通过对比实验来进行演示:在容器甲中,装有萌发的种子和点燃的蜡烛,在容器乙中,装有煮熟的种子和点燃的蜡烛。微弱的烛光激发了学生的兴趣,学生观察两瓶中蜡烛的燃烧情况,随着实验中蜡烛燃烧的变化,也点燃了学生的思维,积极思考为什么会有不同的现象,刺激了学生强烈的认知冲动,从而顺利地导入了理性思考状态。每个学生都知道蜡烛燃烧吸收氧气、释放二氧化碳,如果没有种子,蜡烛肯定会持续燃烧,有了那些萌发的种子才使得蜡烛在短时间内就熄灭了,这个现象激发了学生的好奇心,学生就会猜想是不是因为这些萌发的种子夺取了容器中的氧气使得蜡烛熄灭了,这些猜想也使学生联想到了光合作用,从而顺利地导入了呼吸作用和光合作用的对比学习上来,加强了学生深度探究的实效性。

二、建立开放实验

激发创新意识个性、动态的开放实验使学生的各种想法得到验证,课堂了学生的创新意识。针对某一给定的实验主题,学生可以解放思想,实现自由合理的思想想象,在实验的一一验证下肯定了学生的猜想、纠正了学生的思维。如在学习有关“鱼鳍在游泳中的作用”时,教师给学生提供鲫鱼和水,让学生观察鲫鱼在水中的游动,灵活的身躯运动自如。在学生的观察中提出问题:鲫鱼是靠什么来这样灵活的游泳的?学生就会自主的观察鱼的形状,从胸鳍、背鳍和尾鳍三方面做出猜想,每个学生的看法都不一致,我们就可以利用对比的方式来验证学生各种各样的猜想,将三条鲫鱼分别剪掉胸鳍、背鳍和尾鳍,让学生再次观察鱼运动状态的变化,学生会发现剪掉尾鳍的鲫鱼游泳时速度明显减慢,身体也摇摇晃晃失去了方向。这样的实验使每个学生的猜想得到了验证,学生在自由的思维中获取了鱼鳍在游泳中的作用,加上教师的及时引导,学生对整个教学内容印象深刻。通过这样开放性的实验,激发了每个学生的想法,使学生在不断的实验验证下,找到了问题的实质所在,整个实效性具有较强的说服力,同时发展了学生的创新意识。

三、深化探究实验

强化思维逻辑细致、严密的深层探究层层递进地揭示了现象的本质,促进了学生逻辑思维的发展。教师可以利用学生的认知和生活经验,从实验的现象开始进行层层剥离,找到现象背后的真正原因,从而成功突破实验的重难点。如在学习有关茎的输导作用时,我们可对实验进行改进,不从茎的输导开始讲起,而是让学生提前准备一些小段的树枝,然后分别将树枝顺插或倒插到1号和2号盛满被稀释的红墨水的瓶子中;将去叶树枝、环割树枝分别插在3号和4号被稀释的红墨水当中。几天的准备工作,使得这几个树枝有了一些变化,指导学生切开茎观察其内部变化,利用问题来层层推进学生的观察、对比和层深的思考,引导学生观察茎的颜色是否发生了变化,具体表现在那个位置?顺插、倒插、环割、去叶的树枝现象是否相同?通过学生的观察,不难得出相应的结论,使学生对茎的输导作用有了一个感性的认识。顺势引导学生对现象原因的探究,使学生积极主动地对现象进行分析、思考,学生们结合自己的认知开始各抒己见,在激烈的讨论中解决了问题,也使新知识深深地植根于学生的大脑之中,做到了心领神会,锻炼了学生的思维能力。

四、拓展课外实验