实验论文范文
时间:2023-03-26 08:07:30
导语:如何才能写好一篇实验论文,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公文云整理的十篇范文,供你借鉴。

篇1
科学发明来源于大胆的猜想和假设,而当前物理教学中,学生按照教师预设的程式学习,缺少自由想象的空间,以致学生出现不敢猜、不会猜的状况,教师要精心设计教学问题情境,引发学生产生猜想.
1.培养学生主动参与的意识.
教师要想培养学生的参与意识,就要营造平等、民主的教学氛围,放手让学生回答问题,即使回答错了,教师也不要轻易批评甚至训斥学生.对于有一定难度的问题,学生在短时间内难以独立完成,教师要让学生进行小组交流讨论,提出有价值的观点.
2.头脑风暴法教学.
部分学生生怕发表错误的观点而引来同伴的讽刺、挖苦,以至于不敢提问.教师要强化学生的发散思维训练,鼓励学生毫无顾忌地发表自己的观点,才能产生有价值的新观点、新思路.
3.为学生搭建脚手架.
有些知识远离学生生活背景,如果直接呈现就显得有些突兀,此时,教师要为学生搭建脚手架,引导学生主动猜想.因而教师设计的问题应难度适宜,符合学生的“最近发展区”,对于难度过大的问题,教师应将其转变为若干个小问题,让学生逐层深入,各个击破.教师还要在新旧知识之间、多层次知识之间、理论与实际应用的衔接处设疑,引导学生沿着有意义、有价值的方向思考问题.
二、引导学生积极参与操作实验
1.演示实验策略.
(1)改进已有的演示实验.教师要引导学生对观察效果差的实验仪器进行改造,如在“弹簧的伸长量与所受的拉力成正比”实验中,后排的学生根据看不到刻度尺上的刻度,影响了演示效果,教师可以将其投影到屏幕上,或用白纸加以放大显示,从而增强教学效果.(2)通过多媒体演示,增强效果.有一些物理实验受时间和空间的限制,往往在短时间内无法完成.教师可以借助多媒体进行实验,利用其图文并茂、交互性强的特点进行演示.
2.分组实验策略.
教师要合理划分实验小组,按组内异质、组间同质的原则划分,以确保每组都包括不同层次的学生.小组要明确每个成员的角色和任务,包括组织者、操作者、记录员等,以保证探究活动的顺利进行.当学生在操作中遇到障碍时,教师应及时给予指导,为避免造成时间上的浪费,共性问题集中解决、个性问题个别指导,当然教师指导也不是替代学生的思考,直接将结论告诉学生,而留有让学生充分思考的时间和空间,在参与学生讨论后适当予以点拨,让他们在教师的启发下顿悟,寻求到最佳的解决方案.
三、组织学生开展自评和互评活动
篇2
对学生进行思维的培养,必须重视对其思维逻辑性的培养,使学生的思维步入良性发展道路,才能使思维具有强大的创造力。能正确运用物理概念、原理等来推理是思维的逻辑性重要表现。在物理实验中,学生能通过观察获得直观经验,但要对这些材料进行抽象和概括,用自己的语言表达出来,构成自己的知识体系,就必须有比较严密的逻辑思维能力。物理学的基本规律直接影响学生构建知识体系,所以要重视物理规律探究性实验的教学。如,在探究电流与电压、电流与电阻的关系实验中,在探究电流I与电阻R的关系时,电压U如何保持不变?用什么器材来控制,操作步骤如何设计?(当导体电阻不变时,导体中的电流与导体两端的电压成正比,当导体两端的电压不变时,导体中的电流与导体两端的电阻成反比)这些实验的结论应该出自学生的思维体验,通过实验、观察、思考得出,比用老师的直接教授强一百倍。让学生思维获得的良性发展,思维才能有高度,从而为今后创造思维的发展做足准备。强大的创造思维反过来促进学生得出更深刻的体会和认识物理知识及其相关结论。
二、应采取“收放型”的实验教学培养学生创造思维
首先,学生在课堂上讨论、争论、辩论,老师一般不要轻易给予置评,要鼓励学生大胆质疑,主动探索,保留自己的观点,如在实验探究串联电路规律时,除了得出串联电路电压及电阻规律,借机引导学生对各个物理量的比例关系进行验证和推理,最好用自己的语言表达,然后和书本上的结论对比更能牢牢理解并掌握所学的知识点,比如:科学阐释除电流之外,各个物理量的比例都与电阻成正比,即电阻大的导体分到得电压大,耗的电快,相同时间内耗电多。其次,要善于引导学生发现共同的规律,加倍注意反常规的现象,大胆选择角度提出新思路,促进其创造思维的发展,并联电路中各支路两端的电压其实并不等于电源电压,提出自己的猜想,大家共同探究,即使解决不了,也是成功的表现。再次,促进学生要在课后注意身边的物理现象,设计相应的物理实验并进行实验研究,积极和同学老师进行交流学习。如:白炽灯泡的灯泡壁为什么会发黑,灯丝变细导致灯丝电阻如何变化?实际功率又怎么变?亮度又怎么变?如何理解国家提倡使用节能灯具的号召?利用身边的小物品,自主进行一些小制作,小实验,这些都有利于学生创造性的思维发展,不必拘泥于实验形式,比如摩擦力的利弊的应用。
篇3
教师在课堂上进行演示实验是科学教学中的一个重要环节。教师善用演示实验,既可以将抽象的科学知识变得形象、直观,突破教学难点,又可以培养学生分析科学问题和解决科学问题的能力,激发学生学习科学课的兴趣,促使学生养成开展探究性学习的良好习惯。因此,在教学中,教师要认真做好演示实验。例如,教学“空气的性质”的内容时,教师可以进行“空气占据空间”的演示实验。在实验过程中,教师用杯子罩住乒乓球往下压、向上取时要垂直,做到杯底附近没有水,为学生进行正确的示范。这样的演示实验,使教学过程变得生动活泼,使学生的注意力集中,对所学知识有深刻的印象。
二、组织分组探究实验
分组实验是学生通过亲自动手、动脑,对有关科学概念、科学规律进行检验,从而进行理论思考的升华的动态过程。组织分组实验的目的在于让学生亲身参与使某一现象发生或重演,促进学生对科学知识的消化和拓展,提高学生学习科学课程的积极性。教学时,教师可以选择一些操作相对简单、实验现象比较明显、趣味性强、危险性低的实验,让学生分小组自己动手进行实验,如利用热胀冷缩的原理开瓶子、用温度计测量物体温度等。组织分组实验,教师要善于引导,让学生积极动脑思维,大胆动手实践,“了解实验原理—准备实验器材—进行实验操作—测出实验数据—得出实验结果”的全过程都应充分体现学生在实践中的主体作用。教师还要注意以下几点:不包办代替;不能只教学生如何做实验,必须使学生明白其中的道理;不能只求得出实验结果,应重视实验后的反馈与数据的分析,重视实验的完整性。
三、做好课外实验辅导
篇4
验证性实验强调证明科学事实、概念、理论的活动,通过完整的实验框架和实验过程的完成,重新验证实验结果是否达到原理所描述,目的重在使学生理解和掌握这个实验,以达到熟悉生物相关原理的目的。一般常规是通过介绍相关原理,回顾重要的概念,再介绍实验步骤分析实验结果,提出注意事项,或针对学生普遍容易出现错误的实验操作进行示范,最后引导学生科学结论验证。
验证性虚拟实验教学过程
(1)验证性虚拟实验网页组成验证性虚拟生物化学实验室的网页页面由图1所示。(2)实验例证基因体外扩增技术(PCR实验)①原理:先图示或动画PCR原理、过程和应用,并解释相关概念,包括引物、DNA聚合酶、核苷酸、模板等基本概念。②样品、材料准备:包括相关试剂、PCR仪、手套、无菌操作台、枪、枪头等,并配上相关图片。③PCR扩增:包含PCR过程、结果,用动画和图片,充分让学生了解其原理和过程。④PCR结果检测:对出现的结果分别进行分析。有单一条带是表明PCR是特异性扩增,无条带可能是什么原因,条带不单一可能是什么原因,每一结果都用不同的图片来显示给实验者,让学生在虚拟情况下就能分析实验结果。用虚拟PCR仪代替传统仪器来进行数据处理,观察和分析实验结果,结合实验图片或动画将每个步骤的过程展现给实验者,把每个步骤中容易出错的部分给标记出来,并对实验的不同结果进行分析,这样能有效地帮助学生理解问题并对错误操作有感性认识。
综合性虚拟实验教学组成
虚拟实验室也可增加综合性实验。在虚拟实验室中,尝试用已有的报道的研究资料作为综合实验的来源。将生物实验研究的学习置于探究的背景下,将综合性实验已有报道看成“问题是什么”,“用何种实验能回答这个问题”,“如何设计实验进行验证”,也就是“What?How?Why?”从而重视在探究过程中获得综合素质的提高,使科学知识能在不断的设问中得到升华。(1)综合性虚拟实验网页组成本实验室所作的综合性实验网页如图2所示。其中研究文献包括本实验的研究报告及相关文献。综合性实验还可通过让学生自由选题,设定实验方案后,利用虚拟仪器进行实验,并作出结果预测,从而来提高学生的创新和科研能力。(2)实验例证研究干旱对植物抗氧化酶的影响[6]。①写出本实验的研究背景,研究目的。首先阐明植物受不良外因影响后,会出现的各种现象。研究干旱地方植物抗旱生理生化状况,对干旱地方植被恢复奠定良好的理论基础。开展植物抗旱的生理抗(耐)性机理能为植物物种栽培提供依据。②列出实验的假设,并据此设计实验过程。植物在不良环境,会出现相应生理生化变化,测定相应气体交换参数,测定相关的抗氧化酶的活性变化。各种抗氧化酶在生物体中的作用,并分别写出相关酶的测定方法。③结果分析。对不同状态下的结果进行分析。④后续实验的进一步完善。对实验证明不完善的地方加以分析,并提出完善的方法,运用多种实验方法加以改进研究。本实验则可以在测定生理生化变化后,进一步进行基因表达的研究,检测不同条件下基因表达的变化。再将相关的文献附上[7-9],即可让学生明白研究具体课题的一个基本步骤,为其今后的科研打下良好的实验基础。本实验室的综合性实验包括植物的抗氧化酶研究、内生菌的抗菌物质提取、多糖的抗肿瘤研究等8个实验。这些实验,通过选取不同的实验材料,采用不同的实验方法,让学生对科学研究的过程有一个深入的了解,能弥补简单的独立实验不足,对学生今后的更进一步的深造打下坚实基础,效果显著。学生普遍反映对其生物化学知识有了深入的了解,并对科研论文有了基本认识,提高了学生毕业设计的实验设计能力与实际动手能力。
虚拟实验视频
实验视频是通过现场录制,展示实验所需仪器、操作过程、实验要点。通过视频,教师进行详细讲解并作出示范,可给学生直观认识,并在视频中详细指出实验过程中易错之处,对出现的不同结果进行分析实验。大型精密仪器也可以在虚拟实验室中全面展现,诸如基因测序仪、细胞流式仪、核磁共振等。学生还可掌握生物医学中前沿实验技术如酵母双杂交技术和蛋白质双向电泳。通过虚拟的过程了解其原理、操作条件、操作过程,在无消耗的情况下可节省资源、节约时间、节省场地,并可加深实验认识,开拓视野,增强学生的动手能力。
篇5
该实验所要到达的目的概括起来主要有5点:1)让学生观测乐音间的差异以及与噪音的本质差异;2)研究乐音间(频率或周期)的关系;3)探究乐音悦耳和谐的原理;4)感受古人之伟大(体验“三分损益”制管乐器,体验“十二平均率”);5)让学生学会示波器的使用,了解虚拟仪器的应用.
声音是一种机械振动,它是一种可在特定媒介中传播的机械波.而乐音是一种有别于噪音的特殊声音,它经常是悦耳的,当然可作为一种信号被感知.它可发自一个腔体,这个腔体可以是动物的喉咙,也可以来自乐器,如管乐或弦乐器等.
要让学生看到不同声音的差别,包括不同乐器发出乐音的音色差异,了解乐音悦耳的原理,理解其组合在一起的和谐原理.感受分辨这些信息,需要借助声音探测器(如麦克)以及显示装置(如示波器)等.因此这个实验的核心目的之一就是让学生了解示波器的功能并有机会接触虚拟仪器.但仅仅了解示波器等装置是不够的,其目的之二是借助示波器通过观察和测量了解乐音和噪音的差异,了解乐音的构成要素,如响度、音色、音调高低、时长与观测声音信号的强度、波形、周期和频率与持续时间等量的对应性.目的三是研究不同乐音之间的关系.比如一个有八度差异的高低不同的同一个音的频率关系,如Do和高音Do,研究一个八度各音阶的频率关系.目的四是在时域分析之外引入频域(频谱)分析的概念,探究乐音悦耳的原理,以及多个特定乐音组合(如和弦)让人感到和谐动听的原因.最后让学生了解“三分损益”方法来制作发音排箫,以及验证“十二平均率”,进而让学生了解音乐与数学的科学关系,体会中国古人对世界音乐文明做出的了不起的贡献,以期增加学生们兴致及民族自豪感和自信心,这是相当重要的.
2大学文科实验仪器与装置
实验硬件将由发声部分、接收部分、显示分析部分组成.发声部分可以是真实乐器(笛箫、小提琴、二胡等),也可以是电子琴(可以模仿若干种类的音色);还可以是自制发音腔管,其腔长可调控,如用试管注以不同水位吹响可发出音响,还可以是软管;可以是自制的带移动琴码的单弦琴,其弦可调控松紧控制发声频率.可用声频信号发生器将信号经功放后由音箱放出,信号可直接接入后续的接收单元,以显示与分析信号的特性.在接收部分,发出的声音可由麦克接收转变成电信号,可考虑使用计算机用的微型麦克接入带声卡的计算机.
显示和分析部分的功能可由示波器或计算机来实现.乐音信号可在时域和频域被展示出来,即可以得到如波形、强度、主周期或频率的时域信息,也可以得到频谱成分强弱分布的频域信息.用计算机编制的特殊界面,如LabVIEW界面(其实例见图1),可实现乐音的显示与分析.我们可以分析录制的波形文件,也可以直接分析采样接收即时的声音信号.总之实验需要乐器、模拟电子琴、琴弦、腔管、声频信号发生器、耳麦、有源音箱、示波器、计算机(配有声卡和LabVIEW软件)等硬件设备即可开设该课程.过去书本中枯燥的示波器的应用实验被巧妙地融到该实验之中[3],同时先进的计算机虚拟仪器技术(用LabVIEW实现)也被学生接触到了.事实上学生在实验中不会再感到枯燥乏味了.
3实验内容
在教学课件的设计中,不同以往先给出原理,再列出实验步骤,给出实验要求和问题讨论等讲义写法,为了让学生感兴趣主动思考并查阅知识,在指导书上先预设了若干个引子,之后才提出了一些问题供学生思考,并在适当的位置给出提示和知识点讲解,或者先提出适当开放的问题鼓励学生预习时上网预先查询,或上课时利用实验室开放的Wifi环境即时上网,以期让学生养成了主动查阅知识掌握原理的好习惯,而不是被动地被灌输知识.
在指导材料的引子中谈到了“音乐之神奇”[4]:“提起音乐,大家都会感受到它的无穷魅力.有人说‘音乐是一种美妙的宇宙语言’,它能描述出世间万物传达出万种情感,它很容易让你‘感染’上喜怒悲伤,紧张和放松,让你体会到雄伟与悲壮,感受到缠绵和无奈,甜美和苦涩;‘它是一只神奇的魔笔’,它能给你以形象,描绘出一个场景,展示出一幅画卷,让你‘看到’事物美与丑,刚与柔,它能展示出气势的恢弘与凄凉,让你感受阳光的明媚以及黑暗的阴森和恐怖.它让人徘徊在梦幻与现实之间,可给人以压抑、或者引起亢奋、亦或是紧张感,它也会给人以无尽的向上力量…….音乐是个乐音的集合体,它发自不同乐器和我们喉咙,不同高低、不同强弱、不同时长的乐音按着一定顺序如诗一般的流淌.有时它可以是涓涓溪流,有时它可以是奔腾怒吼的大江.那音乐的魅力到底来自何处?……”.我们相信这样就叙述就比较适于引导学生以自然的非生硬有文彩的方式接触实验专题.在小知识点提示里,我们谈到了毕达哥拉斯,谈到了数学与音乐的和谐,谈到了信号的频谱理论,谈到傅里叶和亥姆霍兹在物理学和生物医学方面对音乐的贡献[5-6],谈到了中国古人在音乐方面对世界文明的伟大贡献,谈到了“五度相生律”和“十二平均律”,谈到了《管子》和《吕氏春秋》中记载过的用“三分损益法”来生乐音制萧事情,我们也给出了特定音调的一个八度音程内各个音符的频率定义,进而为后续学生测量乐器发出音响的音准和比较各音的关系埋下伏笔.如谈及中国古代的“三分损益法”发明:“中国春秋战国时期的《管子》、《吕氏春秋》记载过古人研究过如何用此法制备竹管乐器[4,7].他们以一根长约8寸的发音竹管为标准,记为‘黄钟’音(相当于Do),再截取长约为其2/3(长约5.2寸)的另一竹管,可以吹出另一个高五度的音,记为‘林钟’(相当于Sol),再将这5.2寸的竹管接上其1/3对应长度约7寸的竹管吹响可以得到比‘林钟’低四度‘太簇’音(相当于Re),如此循环操作,做1/3比例的‘损’和‘益’,便可以得到在一个八度内几乎所有乐音(Do,Re,Mi,Fa,……)”.上课时给出“三分损益法”示意图,从中可让学生总结出各个音的近小整数比关系,因为学生知道管长决定乐音频率的道理.从而引起学生对多乐音组合(如和弦)和谐动听的理解或猜想,并为指导学生后续自制排箫奠定原理基础
4大学文科教学过程控制
教学过程控制先学会示波器的使用,如通过了解已知频率的周期信号如何在示波器上正确显示的过程,让学生学会如何使信号稳定,并能得到如信号幅度、周期,进而得到频率等信息,并和信号源显示的信息(或已选好的频率值)对照,以期增加学生的自信心.让学生观察由乐器产生的乐音信号在示波器上的形态,首先了解到了乐音的(准)周期性,让学生看到不同乐器音色在波形上体现出的差别,让学生看到乐音的长短和时间上的稳定对显示难易的差别.学生很容易分辨出管乐(如长笛)与弦乐(如小提琴)的乐音信号波形的持续稳定性,以及键盘乐器(如钢琴)的声音的脉冲特性,同时看到了各种乐器波形(偏离正弦波)的非对称性或不规则性,进而适时引出频谱成分的概念.研究较单纯的(单一频率低的正弦波)声波(纯音)构成的一个八度音阶Do,Re,Me,Fa,Sol,La,Ti,Do(如C调的1,2,3,4,5,6,7,1·)的频率关系,可直接利用显示波形来得到周期和频率信息,总结出其间的小整数比关系,尤其是高低不同的同一音的频率关系,进而修正音阶频率等间隔的错误印象.也可以利用合成出来的李萨如图形将所研究乐音信号与已知信号源信号比较得出频率关系.针对管腔发音的结构,如可吹响的试管或竖笛,研究乐音的组成,让学生看到它实际是由一套纯音(单一频率正弦波)按比例组合而成的,一般被称之为主音(principal tone)与泛音(overtone)的组合,又被称为与倍频音(multiplied tones)或谐音(harmonic tones)的组合,了解主音和泛音之间的频率成倍关系,进而理解为何越“纯净”的音越好听的道理.也引申出傅里叶频谱分析与合成的原理,以及了解亥姆霍兹是怎样通过研究乐音的成分与相互作用开创性地研究乐音对人类生理与心理施加影响的.可让学生先用注水的方式得到有不同空气柱高度的试管,然后吹出八度音阶,分别比较其(主音)间的频率关系.适时引出自行设计的适宜频域分析的Lab-VIEW界面,对发出的声音观察频域上的频谱特征.可故意制造噪音,观察其频谱形态,然后可用试管发声比较前后信号的频谱变化,进而佐证为何纯音好听的说法.再观察单弦拉动和吹试管所发声音的频谱特点,进而总结出倍频关系,从而联想到固定长度的腔或弦共振时可支持多种可能频率波的驻波的物理原理解释.可让学生由塑料吸管制作发音簧片,研究其前端预留长度与可吹出音的高低关系;可研究笛子或箫的孔的排布位置,以及放开和按住哪些孔组合对发出声音高与低的影响;可研究和弦和谐原理,如Do,Me,Sol构成的大三和弦的和谐道理,让学生发现其单独各个音倍频之间周期性重叠的关系;由Do,Me和Re,Ti 4个音弹奏乐段,让学生感受贝多芬“命运交响曲”引起的从快乐到压抑的情绪产生的原理.
5教学效果与学生反馈
事实证明,此次教改是成功的,学生热情高涨,争抢着选择上“乐音研究”实验,甚至不顾有否成绩也要旁听.教学效果极好,学生受益颇多.从抽取的部分学生反馈意见中也能看到这些.
有学生在报告后写到:“我以前听音乐,只是出于对音乐的那种动人的感觉,并未意识到其背后与频率的关系,虽然小的时候,也会用药瓶子加些水吹出一些简单的音,但并未深入地了解过背后所蕴藏的科学原理.和谐之音其实就是在人耳可听到的范围内,几个单音的公共频率越多,那声音就更和谐.而噪音则是由太多频率不同的音,尤其是相位无规律的音合起来的音,这样无规律的组合使声音变得噪.音阶也是如此,音调的高度与频率跨度的关系,仿佛是种巧合却又是种必然,让人越发地感到科学的神秘力量和魅力.我们可以利用频率不同的单音,制造出更美妙的和弦,这一艺术与科学的结合是如此神奇,而又如此美妙……”
另一位学生写到:“今天我‘看见了’乐音!我一直很喜欢音乐,初中的时候也了解了乐音的本质是机械波,可它是书本上的知识,没有亲手实践过,这次实验对我的冲击很大.第一次使用示波器(以前只见过插图),在老师的指导下我看到了一列列的正弦波,它们就是能陶冶情操的音乐呀!和信号源的组合,我看到了一个个的李萨如图形在显示屏上变化,十分有趣.老师还以“命运交响曲”为例讲了和弦伴音的秘密,我听得很入神.不仅老师讲,我还亲自实践自己造琴,在同学的帮助下我完成了对琴的测量,很有成就感.发现实验原来也可以这样做,好奇什么就做什么,不懂什么就自己探索,十分开放、引人探索,只是一节课时间太短,关于乐音也只是了解了初步,音乐不仅是音乐,还是物理,还是数学,音乐的美使我看到了数理的美……”.
6结束语
篇6
化学实验中的剩余物也是一种资源,如果能够物尽其用,那么,不但能变废为宝、节约资源,而且也保护了我们赖以生存的自然环境,这也是环保“5R”原则中回收原则所提倡的。它要求教师在化学实验教学中,多动脑筋积极开发并使用可回收的药品和物品,积极为学生创造条件,就地取材,丰富实验形式,不断拓展学生实验的时空。例如,实验室用H2O2制取氧气比较快捷,但反应不易控制,为了实现反应的可控性并回收利用催化剂,笔者取一根30cm长的粗铜丝,将一端从4cm处对折成平行状,用水将按比例混合均匀的水泥和MnO2调好并黏在铜丝对折处,滚成圆柱状,晾干即可使用。按照图3装配好仪器,通过抽拉的操作实现了催化剂与过氧化氢溶液的接触、分离,控制反应的发生与停止。通过抽拉粗铜丝控制催化剂与过氧化氢溶液的接触面积,实现控制反应的快慢。在该实验设计中,不但实现了实验的可控性,而且也实现了催化剂的回收再利用。创新是探究性实验的灵魂,实验设计要敢于突破陈规,反映出设计者独具匠心的新思路、新观点,新方法。
二、循环(Reuse)原则———实验的系统化
教师在对化学实验进行设计时,要综合考虑实验所要探究的化学知识,充分利用前一个反应产物的性质,系统化地设计实验,可以将多个实验融于同一实验设计中,使其变为一个富有趣味性的“多米诺实验”,从而实现化学实验的再循环。这不仅符合循环原则,而且是降低成本的需要。一些实验药品或用品在完成其部分使用功能后,教师如果能简化实验中的某些无关因素,就可使这些药品或用品重新变成可利用资源,以有效节约药品或用品,同时又可将某些内容形成一个连续的“多米诺实验”。例如,笔者对氯、溴、碘活动性比较实验进行了创新设计,在一张滤纸的中心滴上一滴饱和的溴化钠溶液,待其湿润之后,再滴上一滴氯水,滤纸呈现黄色的斑;在呈黄色的斑点处,滴上一滴碘化钾溶液,滤纸上的斑变成浅褐色;然后再滴上一滴淀粉溶液,滤纸上的斑点变成蓝色。该实验用滤纸代替试管;变间断式实验为连续实验,节约时间;药品用量很少;实验现象明显而有趣。这样,不仅深深地吸引了学生,加深了对所学内容的印象,更重要的是激发了学生学习化学知识的兴趣。教师的行为也在潜移默化地影响着学生,能促使学生自觉地、有意识地进行创新,提高思维的创造性和批判性。物质的综合利用实际上是将化学实验设计和化学知识系统化、综合化的强化过程。
三、再生(Regeneration)原则———实验的绿色化
地球上的资源是有限的,在满足现代社会发展的同时,也要为子孙后代的发展作长远考虑,对非再生资源的开发和利用,应具有长远持续发展的眼光。再生原则是变废为宝,节省资源、能源,减少污染的有效途径。在进行化学实验设计时,教师应充分考虑原料、产物的再生利用,变废为宝,实现化学实验的绿色化。笔者在引导学生对干电池进行回收研究时,利用从干电池中回收的锌、铜开展探究金属活动性的实验;利用回收的二氧化锰作为过氧化氢分解反应的催化剂制取氧气;回收剩余的氯化铵作为肥料,从而实现了干电池的回收再利用。
四、拒用(Rejection)原则———实验的模拟化
篇7
1以解剖医学知识为切入口培养学生的学习兴趣
兴趣是学生学习的动力,教师在实验教学中首先要激发学生的学习兴趣,才能调动起学生思维的积极性,使其能够愉快的主动学习。长期以来,医学物理实验的课程设计多为纯物理实验或验证性试验,实用性不强,教学未能体现医学特色,与学生的后续医学课程内容关联性不大,难以激发学生学习本课程的兴趣。注重教学创新,就必须改变原有的教学方式,即单纯根据教材讲解实验目的、原理、操作步骤和注意事项,再让学生如法炮制地进行实验的教学模式。在课堂教学中,应结合解剖医学知识,尽可能多利用现代化的科技手段,如多媒体、视频短片、软件模拟实验、立体实物模型演示实验等,调动起学生的兴趣和学习积极性,让学生将医学物理原理与实验现象很好的联系起来,加深对理论知识的理解。例如,在讲解“心脏做功”这一知识点时,可以先通过投影展示两张图片,一张是心脏解剖图,另一张是血液循环图,并告诉学生血液循环需要由心脏做功来维持。具有医学背景的学生一定会对心脏工作的原理产生兴趣,想要深入理解机体内的血液循环,就必须仔细看清图片内容,于是新课程教学内容就渐渐吸引了学生的注意力。教师再顺水推舟,在黑板上画出整个心血管系统的简化物理模型,用箭头标示出血液的流动方向,循序渐进引出心脏做功的物理公式。经过变换公式推导,可知心脏做功多少与主动脉血压和血液流速有关。最后,再通过物理实验仪器测量以上两个变量,让学生根据公式求出心脏所做的功,从而了解心功能的情况。这样的教学方式学生容易理解和接受,会达到良好的教学效果。
2结合专业学科特点,提升学生的动手实践能力
恩格斯曾说过:“没有解剖学就没有医学”,说明解剖学在医学中具有极其重要的地位。医学物理实验课程应结合医学专业的特点,特别是加强物理实验与解剖医学知识的联系,重视实验的医用性。作为医学院校的教师,应该合理利用校本部及附属医院的医学资源,随时了解和掌握一些新的医学动向和医学研究问题,特别是解剖医学知识背后蕴涵的物理学哲理和研究思维方法,进行整合、提炼,丰富到医学物理实验的课堂。比如,讲到“几何光学实验”时,单纯以玻璃透镜为实验道具会让学生感到枯燥无趣。如果结合人眼的解剖医学知识,向学生展示眼球剖面的解剖结构图,再讲解眼睛的光学结构、折射原理,并用物理知识将眼睛简化为一个单球面折射系统,可加深学生对知识的理解。再如“液体粘度系数的测定实验”,传统的实验是根据泊肃叶定律原理,采用比较法测定水或酒精的粘滞系数,实验内容比较乏味,缺少与医学的联系。根据解剖医学的知识结构特点来对实验进行改进,因为血液的颜色是红色,而且具有一定的黏性,可让学生在水中添加不同比例的甘油和红色颜料,模拟制成不同粘滞性的血液样本,进行比对实验,再联系人体血液的粘滞性应用在临床疾病(如冠心病)的诊断、治疗等,这样既能够增强实验的趣味性和操作性,还有利于学生科研素质和实验操作技能的提升。因此,医学物理实验的教学应从学生教育的实际需求出发,通过结合解剖医学的知识,突出理论物理知识在医学中的应用,加强学生创新思维能力和实验技能的培养,以满足培养高素质医学人才的需要。
作者:江虹 董世武 贾兰 单位:第三军医大学生物医学工程学院
篇8
1.专用术语运用的不规范
在高考试题中,教育部明确规定,学生在答题过程中要采用规范性术语来解答相应的题目,特别是解答探究实验试题,学生要运用专业的学科术语来作答.
2.没有掌握实验仪器设备的操作方法
尽管高三化学实验中运用到的相关仪器设备,都是操作起来比较简单的,但学生在进行实验操作时,往往将这些最基础的仪器设备忽略,学生对一些简单的容器试剂份量的掌握比较欠缺,很难熟练地运用一些仪器设备,操作整个实验过程.教师对仪器使用方式的讲解上,还不够细致.
3.实验的创新意识不够
在高三化学人教版教材考试大纲中,要求学生学会基本的实验原理和基本的实验操作步骤及过程,可以独立地设计相关化学实验,并且对部分实验方案进行改进和完善.
二、高三化学实验复习的教学策略
1.对基础知识加以巩固
化学教师要对学生的实验基础知识进行巩固和加深,要让学生能够掌握最基本的实验操作流程和相关原理.现阶段,高考中的化学实验部分,从出题的动向上来看大致趋于稳定.比较注重化学实验操作步骤这一方面,例如过滤、保存药物、除去杂质等.化学教师对于学生基础知识的巩固上,可以将零散的实验知识进行整合,加强学生的综合实验能力.同时还要注重化学实验中的细节问题,如果仅仅依靠背实验流程,是很难将化学实验知识彻底掌握,教师要引导学生善于观察,并对每一个实验中的细节都认真实践.
2.对典型例题反复讲解
在高三化学实验复习中,切忌用题海战术、要想提高学习成绩,并不在于做题的数量多少,而是要对重点知识和典型例题熟练地掌握.化学任课教师应该将典型精题认真挑选出来,典型例题可以将重要的化学知识点,包括原理和操作方法都体现出来,而且还能够做出变化,让学生可以举一反三,并通过典型例题的研究,尝试着去做不同类型的实验.例如在对仪器玻璃棒的用途进行分析时,可以变化为玻璃棒对于粗盐提纯的化学实验的作用,在引流等步骤中,都会运用到这一仪器设备,会让学生学习到很多相关知识,并可以熟练地进行实验操作.
3.关注教材中的实验案例
历年来,我国的高考试题的出题意向,都源于教材中的一些内容.高三化学任课教师要将教材中的精华部分找出来,给同学仔细讲解这部分内容.教师要引导学生多做教材中的相关实验,要熟记教材中涉及的仪器设备的使用方法,按照教材中的操作流程进行实践练习,对实验完成后出现的现象也要掌握.要理解教材中实验的步骤操作,要理解操作的原理,例如在研究气体压强时,为什么要防倒吸装置等.要让学生在对教材的学习中提升自身的实验操作能力,扎实巩固教材知识点,可以牢牢地把握高考的脉搏.
4.培养学生的实验创新能力
在进行实验复习时,教师可以带领学生,对一些经典的实验案例做出创新,让学生自主思考在原本实验的基础上,怎样能更具创新意识地完善实验,要让学生积极探索.例如在做关于喷泉实验时,还可以研究关于定性与定量的问题.要让学生尝试做关于化学实验的评价和设计,化学任课教师要进行讲评,要归纳出有关题目的创新之处.学生在教师的引导下,会对化学实验自主进行复习,在巩固基础实验知识的基础上,学生还会自主创新研究新的试验,并受到新的启发,培养了学生的逻辑思维能力,使学生真正的具有实验操作能力和实验的设计能力.
三、结语
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实际上,所谓的创新物理实验室建设的根本目的是为了更好的开发学生的创造性思维,培养学生核心能力的形成,为学生自身才能的展现提供了一个良好的环境。通常研究项目主要是根据课题的形式来制定和设计,将会由专业的教师来对学生进行辅导。并且,教师要将课题提出与实验教学实际灵活的结合在一起,可以由学生自行拟题,或是由实验室提出问题。在这一过程中,无论是方案的确定,还是研究过程,都必须让学生单独完成,教师可以适当的给予学生一些鼓励和帮助,激励学生能够大胆创新的去探索问题,善于观察发现,用所学的物理知识来解决生活中遇到的难题,从而促进学生的全面型发展。其次,学生通过实践动手得出的研究成果也是学生自己努力而来的研究成果,更是学生创造能力、开拓创新、分析问题、解决问题等多方面的体现。这样一来,能够更加有效的激发学生们的学习积极性,积极主动的参与到物理实验研究活动中,逐步提升学生的创先实验能力,同时也达到了十分理想的教学效果,真正实现了教学育人的目的。
2构建研究性创新物理实验平台的可行性分析
2.1与大学人才培养要求相一致
现如今,科学技术的飞速发展,各种各样的科学技术出现在人们的生活中,逐渐呈现了综合化的发展趋势。并且,在这一新形势的发展背景下,越来越多的新问题也被不断提出,这就对高等教育提出了更高一层的要求,而随着教育体制改革的不断深入,我校也将培养复合型创新性人才作为主要的人才培养目标,通过合理的物理实验课程安排来培养学生实验操作能力,有效的激发学生的创新能力和创造性,进一步提高学生综合素质水平。因此,为了更好的满足于现代社会对全面型人才的需求,加大对研究性创新物理实验的建设是十分有必要的,改变以往传统的实验教学理念和教学模式,大力推广基础实验教学的应用。
2.2与学生实际认知能力相契合
创新实验平台的构建有利于全面培养学生的实验技能、综合分析问题和解决实际问题的能力,以培养学生的创新精神和创新能力为主线,同时符合学生的认知规律和实际水平,注重调动学生学习的积极性和主动性。研究项目是学生较熟悉的物理实验教学中出现的问题,如数据测量问题、操作难点问题、实验方法问题、调节规律探索问题、仪器结构改进问题、计算机辅助教学和管理、实验教材中存在的问题探讨等等。
2.3与教师科研能力的提高与拓展相促进
在创新物理实验室的建设过程中,在提高学生实验动手能力的同时,也在逐步提高教师的业务水平。其中,课题项目的研究不单单再是传统课本中的教材内容,而是让物理实验课教师也会课题进行了更深入的研究和思考。这样一来,教师就与学生共同学习、共同探讨、共同解决在实验探究过程中遇到的问题,并共同寻找到有效的解决办法。并且,教师还会适当的给予学生一定的启发,对其进行实质性的指导,培养学生形成很好的可行性思维。此外,教师在对学生进行教导的过程中,也在不断加强自我建设,丰富了自身的知识层面,并学习到了更多新技术和新知识。由此,我们也可以看出,构件创新物力实验平台对于教学知识水平的提升有着重大的意义。
2.4能有效地推动大学物理实验课程的建设与发展
众所周知,课题研究本来就是一项周期长、持续发展的研究工作,其中涉及的实验教学环节非常多,而创新实验平台的建设不仅能够有效的推动物理实验课程的可持续发展,还可以及时发现在实验课程教学过程中各方面存在的不足之处,从而采取相应的改善对策进行改进。其次,大部分的课题研究成果都可以应用于实际的教学过程中,让学生更好的学习到新的物理知识。并且,伴随着研究性创新物理实验室建设规模的不断扩大,在不久的将来,势必会发挥着不可预估的重要作用。
3研究性创新实验的建设
以某高校为例,其专门开设了一门研究性创新实验选修课(当时称为综合物理实验课),课程设在大三,即修完普通物理实验之后,初设课时学校不给学分,但学生反应强烈,报名学生近2/3,经过几年实践现已单独列入教学计划,是国家级精品课《普通物理实验》的一部分。课题大部来自教师的科学研究或教学研究中正在探索的问题,也有学生自拟的课题,这些课题没有预定的结论,因而需要师生共同探讨,学生则通过查阅文献、讨论、设计实验方案后,独立进行实验、分析实验结果、提交论文,期末每个学生做15min的报告,由中心教师组成的考核委员会评定成绩。
该校12年来共开过:用闪光法测定不良导体热导率(教学研究)、用非平衡桥测铂电阻温度系数(教学研究)、虚拟仪器在电学实验中的应用(教学研究)、超导薄膜和块材制备及特性(科学研究)、扫描显微镜的数字化控制(科学研究)、超高真空扫描隧道显微镜及其应用(科学研究)、声致发光(自选)、磁悬浮力的测量(自选)等200多个课题,而且从来没有重复过。学生修完近代物理实验(1)之后,在大四上学期为成绩是优的学生开设开放性的研究性实验课,学生可以在校内任选导师,确定题目就可申请,但内容必须包括样品制备和3种以上的物性表征手段(学生必须亲自参与),期末提交书面和口头报告,其成绩可作为近代物理实验(2)的成绩,这些学生等于提前进入毕业论文阶段,提高了毕业论文的质量。
本科生研究性学习方式为优秀生创造了良好的学习环境,营造了不同于课堂学习的学习氛围;调动了学生的学习积极性和主动性;激发了学生的创造才能;培养了学生的科研能力及书面、口头表述能力。
4结束语
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1.1实验技术人员对实验室仪器管理重视程度不够
目前我院实验中心承担了全校理工科学生的化学基础实验教学,包括材化、化药、生工的全体学生。上物理化学实验课的班级有50个,学生人数达到1500余人,而物理化学实验室仅有4间,上物理化学实验课的全体师生是走“流水线”的形式,再者,师生总体受“重教学,轻实验”思想的影响,学院领导对实验技术人员工作的认同度不高,导致实验技术人员工作积极性下降,实验技术人员都产生一种消极应付实验仪器设备管理心理,敷衍实验教学。
1.2实验教学过程未严格遵循管理制度
我院物理化学实验室制定了相关实验室运行规章制度,要求每次实验要安排值日生,仪器要严格按照使用步骤操作,仪器损坏要及时登记等。但是在具体的实验过程中,很多教师为方便学生实验,或者节约实验时间,没有按照仪器正常操作规程操作仪器,比如,使用旋光仪一定要预热至少十分钟,很多学生根本就没有做到。同时,在物理化学实验教学中,由于参与实验的学生较多,指导教师不能一对一指导,大部分学生都在摸索中完成实验过程,结果导致学生实验做完后,仪器也损坏严重。
2定位化管理物理化学实验仪器探讨
目前,定位化管理在很多行业起着重要的作用,王晓础等等报道了在大型综合医院手术室仪器管理中采用双向定位的方法进行管理,周清武报道了对药房药品进行定位化管理,辛晓东报道了对煤矿井下人员进行定位系统管理,刘建东等报道了在小包装中药饮品库房进行定位化管理,张玉琢报道了在高校图书馆自习区有限定位管理。现在我们把定位化管理运用到物理化学实验室教学仪器的管理中。
2.1定位化管理实验仪器理念
定位化管理就是将物理化学实验室教学仪器统一定位,放置于实验室,使用后立即放回原处,保证实验的顺利进行。首先,制作好物理化学实验仪器分布表模型,在模型上标注好各种实验仪器的摆放位置,通过该模型可以正确找到仪器;又在每个实验仪器上粘贴标识来表明它原来的归属位置,通过仪器上的标识反向找到它的归属位置,可以有效提高实验仪器的管理。
2.2定位化管理实验仪器的初步构想
仪器分布表模型包括实验室房间号,仪器名称和维修情况,将各种仪器制成不同的小模型并写上名称粘贴在上面,不同仪器可以用不同颜色区分。将仪器分布表模型放在实验室的最前方,即黑板下方,方面上物理化学实验课全体师生查看。具体操作步骤如下:实验技术人员在上课前首先对上实验课教师说明要求定位化管理仪器,实验结束后,指导教师按照仪器分布模型要求学生将实验仪器摆放好,如果在实验结束后,仪器如果损坏或缺失应及时上报给实验员,实验员检查通过后,师生方可离开实验室。3.3定位化管理实验仪器的预期效果通过采用定位化管理物理化学实验教学仪器,其预期效果有:首先,方面师生教学,教师能轻松演示实验,学生进行实验时也能快速找到所需仪器,改变了以前学生满教室找实验设备的现象;其次,学生实验能够更加有序地进行,在实验进行中,能及时发现仪器问题并进行维护;最后,将实验教学仪器按照仪器分布表模型还原,能够减少实验技术人员的工作量,方便实验技术人员更加有效的管理实验仪器。
3结语
相关期刊
精品范文
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