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关键词:微课程;数据库管理系统;理实一体化
中图分类号: TP311.13-4;G712 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)18-111-2
1 绪论
科技在发展,教学方式也在不断更新,为适应“技能型”人才培养的要求,本文希望利用微课为辅助手段对《数据库管理系统》课程采用“理实一体化”的教学模式,淡化理论(课堂)与实践(上机)的界限,树立理论为实践服务的理念进行探索,并讨论以任务驱动―案例教学―实践为主的方法,以掌握数据库应用技能为核心展开教学,培养学生数据库管理技能和创新精神。“理实一体化” 教学模式能将理论知识、操作技能等很好的结合到一起,而传统的教学模式中大都是理论和实践相分离的,现代职业教育更多的是应该偏向动手实践操作能力的培养,这样才更能符合高职技术技能型人才的培养目标。微课程短小精悍,知识点重难点明确,学生在目前网络如此发达的微时代可以随时下载学习。能够帮助学生更好的理解每一个理论知识点,为进一步实践打好基础。
2 深入理解微课程的含义
笔者认为,微课程设计的初衷是因为学生课堂注意力时间不够长久,所以希望通过1分钟,5分钟的小课堂让学生保持高度集中的注意力。对“微课程”这一概念的定义繁多。但总结起来,微课程就是要把老师的课程,用数字化手段进行数字化,这样学生在任何时间,任何地点,可以反复来看。微课程并不是将文字教材变成有声教材,而是教师个人对教学内容的深入理解,从而转化到帮助学生理解的教育策略和教育方法。微课程在辅助知识点讲解与巩固课后起到了重要作用。
3 “理实一体化”教学的过程和优势
“理实一体化”教学的关键在于理论与实践穿行,如何将两者有机融合,在教学实施中,其教学尺度难以把握,实践过多,学生对基本理论知识的掌握不够、不扎实。在教学过程中如何适时的穿插录象、投影、板书、讲述,教师的备课工作量大且必须较为周密的计划与安排,否则教学尺度一旦把握不准,就难以达到一体化教学的要求。如果能很好的将两者有机的结合,实现真正意义上的基于微课程的理实一体化教学,必将能充分调动学生的学习热情和兴趣。
高职学生在入学时分数普遍偏低,理论基础较差,但他们形象思维能力较强,实际操作能力也比较强。如果从软件生产过程的角度来评价,这只是教会学生获得孤立的、静态的“死”知识,与高职教育所强调的职业能力的重要组成部分――整体化工作流程中所必备的技能知识相差甚远。同时,这样的教授过程使得学生过多地倚重接受学习,却忽视了发现学习、探究学习和行动学习在其专业能力培养过程中的价值,无利于学生对于软件行业社会经验的获得以及实践能力的形成。因此希望通过一些实际操作来更加形象化的引导学生。激发他们的主观能动性和创新精神。
4 基于微课程的《数据库管理系统》课程理实一体化教学探索
如何在平时的课程教学中运用好微课程,是信息化教学的一个新课题。老师们在平时教学中,特别是理论联系实际比较紧密的课程中,经常会碰到一些难讲,学生难理解的知识点,这就需要我们去探寻这些细小而真实的问题。当找到问题后,我们需要去寻找问题的真正原因,再去研究解决的策略。同时,将这些研究嵌入到自己的教学实践中,经过这样的研究过程,再结合PPT,将自己研究的成果通过文字、画面、音频或者视频呈现给学生,这样对于某门课程中某一个难以理解的知识点的形象讲解就出来了,一堂微课也就随之诞生了。
本文以《数据库管理系统》课程为例,讲解基于微课程的理实一体化教学的探索。数据库是一门理论和实践结合紧密的课程,如果不能将理论和实践很好地结合起来,学生就很难理解抽象的理论,学生通过学习数据库这门课程,除了掌握基础的知识点、基本的概念和基本的技术外,更重要的是能够设计规范化的数据库,进而能完成完整的数据库系统的建设。由于初学者对这门课程的知识点理解较抽象,因此我们设计微课程,尽可能使某些难以理解的知识可视化,使学生对数据库的基础知识有直观和感性的认识,并使之系统化,加深学生对基本知识的掌握。
比如,在数据库的学习中要学习数据模型,我们可以引入地图飞机等具体的模型概念,让学生知道模型是现实世界特征的模拟与抽象。数据模型也是一种模型,它是现实世界数据特征的抽象。
这是一架飞机模型,在我们人脑的反应就是:名称:波音747,特征:重量10吨,长度:50米,产地:美国。但如果在计算机中表示,就如下所示:
[编号\&名称\&类型\&重量\&长度\&产地\&001\&波音747\&客机\&10吨\&50米\&美国\&]
理解数据模型的基本概念对后面学习数据库的设计打下很好的基础。因此,通过微课程将每一个难点讲解透彻,可以帮助学生更好的设计数据库。
目前在很多学生尽管都学了数据库这门课程,但却不知道数据库在真实的系统中是如何使用的,对数据库系统没有一个完整的直观的认识。为此,我们尝试在利用微课程简单的介绍了数据库的基本概念后,再布置一个数据库设计的任务,在完成数据库设计的过程中,再慢慢引入和讲解数据库的SQL语句以及数据库的规范化。
“微课程”设计的核心思想是情境式教学,首先要创设情境,使学生用最短的时间去了解和掌握知识的要点和难点,这样可以更好的提高学习效率。而调整教学,先让学生设计数据库,是为了更好、更真实的实现“理实一体化教学”。
按照这种方式学习,学生才能够形成较清晰的知识体系架构。
5 结束语
“理实一体化”的教学模式,无论是对教学质量还是教学效果的提高都起到了很大的作用,而这种教学模式更多的适合用在有一定操作要求的课程上,“理实一体化”教学实质就是借助一定的手段,通过教师的传授引导学生掌握理论知识和操作技能的过程。通过“理实一体化”教学,使学生从不知道到慢慢熟悉,从生疏到熟练到形成技能技巧。基于微课程的理实一体化教学是经过实践证明,可以改变数据库课程教学的较好方法。
参 考 文 献
[1] 吴晓刚.基于项目驱动的数据库课程自主探究式教学模式[J].计算机教育,2012.2:81-87.
[2] Slavin,R.E.Educational Psychology:Theory into Praction, Englewood Cliffs,NJ:Printice-Hall,1991.
[3] F・劳耐尔.学习领域课程开发手册[M].北京:高等教育出版社,2007.
[4] YUAN Wentao, Qiao Ailing. The Research Based On the Ap-plication of the Formative Evaluation in the Basal Education Teaching [J]. Modern Educational Technology, 2007(11),89-92.
关键词:家庭小实验;作用;选择;评价
初中学生接触化学只有一年的时间,他们要在这一年内认识化学、接受化学,可以说兴趣是关键,新课程的实施就是为了让学生在快乐中掌握更多的知识。而对于化学,实验就是学生的兴趣所在。理论是苦的,而实验可以把苦变甜。家庭小实验贴近生活可以使学生更感受到学习的甜。家庭小实验生动、有趣,可以很好的把日常生活和化学知识联系起来。例如,平日学生对蜡烛的燃烧、铁生锈、石灰池中的变化、蒸馒头等现象视而不见,通过家庭小实验,使学生懂得了蜡烛燃烧中的物理变化、化学变化、火焰的层次等知识,知道了铁生锈的原因及防止锈蚀的方法,明白了学习的内容与日常生活有着千丝万缕的联系,从而增强了学习的积极性和主动性。每一个家庭小实验和制作过程,都是对学生的创新精神和实践能力的培养过程。所以我认为每一位中学的化学老师都应该很深刻的认识家庭小实验。
一、先要明确在教学过程中的作用
1.有利于激发学生的学习兴趣。初中化学的学习重点在于与社会联系,贴近生活,而家庭小实验恰恰是与生活实际相联系,学生参与面广,尽可能让学生在现实世界中亲自体验事物的变化过程、变化条件和所得结论,体验这些变化对生产、生活的影响,从而激发学生的学习兴趣。
例如,在讲《燃烧与灭火》这一节时,课前布置学生回家试一试点燃小木条和煤块的难易,同时去点燃干棉球和湿棉球,回忆生活中熄灭煤气炉火、扑灭油锅火焰、吹灭木条火焰的经验,从中领悟出燃烧的条件和灭火方法。通过一系列的小实验,其教学效果远远超出教师单纯从原理上分析或让学生被动地观察教师的演示实验所取得的效果。
2.利于培养实事求是的科学素养。家庭小实验虽然简单,但是它却能揭示日常生活中化学现象的实质,用化学原理来指导和解释各种日常生活用品的制作和使用。通过亲身实践,在快乐学习的氛围中使孩子们掌握解决问题的科学方法,培养实事求是的科学精神和一丝不苟的科学态度。
例如,平时学生对蜡烛的燃烧视而不见,通过家庭小实验,使学生懂得火焰的分层,燃烧中物理变化、化学变化的发生以及火焰上方的一缕黑烟,熄灭后的白烟等知识,从而合理地作出解释。
通过家庭小实验的实施,使学生在实验中养成实事求是地记录实验试剂的用量,记录实验现象,科学分析某些生活现象。
二、其次要精心选择,合理指导
家庭小实验内容丰富多彩,各类实验各有自己的功能与作用,在选择其内容时要注意内容的科学性、创造性和可操作性,又要重视实验内容的多样性。使各类实验交替进行,既注意学生能力的发展又有所侧重,以满足不同的情境体验。
为了更好发挥家庭小实验的作用,在布置家庭小实验前,要对以下问题作好指导:①实验用品(或替代品)的选择;②反应原理;③实验步骤及注意事项;④实验过程中要细心观察、及时记录。
例如:学了常见酸碱盐的应用后,利用周末,让学生在家制汽水。①实验用品:白糖、果味香精、小苏打、柠檬酸、凉开水、带盖的空瓶、筷子;②反应原理:小苏打与柠檬酸反应生成CO2,CO2溶于水,制成汽水;③实验步骤:打开空汽水瓶,加凉开水,再加白糖、香精及少量小苏打,用筷子搅拌溶解后,迅速加少量柠檬酸,立即盖紧盖子;④观察现象:瓶内产生大量气泡,打开瓶盖,气泡冒出。利用同样的原理可以让学生尝试着制作简易的灭火器,来提高学生对知识的扩展能力。老师对各类小实验都要进行选择并合理指导,让学生务必做到有的放矢。
三、最后要进行科学的评价
教师评价是整个家庭小实验活动过程中的重要环节,教师应对学生的活动态度、情境体验情况、技能掌握情况与能力发展情况作出公正、激励性的评价。
关键词 生物实验教学能力培养策略
生物科学是一门自然学科,观察和实验是生物科学的基本研究方法,通过实验使学生在操作中的动眼、动手和动脑等活动有机地结合起来,使学生既掌握一定的基础知识,又得到必要的基本技能的训练。通过实验培养了学生实际操作的动手能力,同时也提高了学生的观察和思维能力;通过动手操作能更好更深刻地理解生命活动的实质,提高了分析问题和解决问题的能力,加强了生物学知识在生活中的应用。
一、让学生明确仪器的原理和药品的特性
“知其然,应该知其所以然”。对仪器的原理、药品的特性不了解,使用起来就会带有盲目性,就不可能形成使用能力。例如,学生对低倍镜和高倍镜的选择上,经常不能根据观察对象的特点和观察目的进行合理的选择来使用,学生常常由于好奇心的驱使和对低倍镜、高倍镜特点的无知,总是一上来就用高倍镜,认为高倍镜总比低倍镜观察清楚。这种盲目性,是由于学生不了解显微镜的基本原理,不了解高倍镜放大倍数大,分辨率高,但所看到的实际面积小,即视野小。而且倍数越高,看到材料的厚度就越薄,高倍镜适宜观察局部和细节。低倍镜所看到的面积大,适宜观察材料的整体结构,以及寻找观察目标。只要学生了解了这些基本原理,才能正确选用低、高倍镜。由低倍镜换高倍镜时,如果图像不太清晰,只需调节细准焦螺旋,就可以看清图象了。至此学生只有了解了上述的基本原理和操作方法,才能正确使用高倍镜。因此应让学生了解目镜在镜筒上可用手做圆周转动,装片(或切片)在载物台上可用手向任意一个方向移动或用移动器上下左右移动,如污染物在装片(或切片)上,移动装片(切片),污染物则随之移动而反方向移动,否则,污染物就在物镜上。在清除直镜筒的显微镜目镜和物镜上的污染物时,还应让学生了解先后顺序,应先摘下物镜,然后再摘下目镜,试擦完毕装上时,则应先装目镜后装物镜,因为这样可以防止因摘装目镜时与镜筒摩擦下来的尘渣沿镜筒落入物镜的内部。
二、熟悉操作规程,培养动手能力
在实验中首先要让学生熟悉实验的操作规程,如各种实验仪器的使用,药剂的配制,实验材料的选择、培养等,对生物实验中经常用的观察工具——显微镜,要求学生必须掌握其原理和使用方法,在实验中严格按照显微镜使用规程进行操作,否则容易出现“欲速则不达”的结果。例如,学生对低倍镜和高倍镜的选择上,经常不能根据观察对象的特点和观察目的进行合理的选择使用,常常由于好奇心的驱使和对低倍镜、高倍镜特点的无知,总是一上来就用高倍镜,认为高倍镜总比低倍镜观察清楚。这种盲目性是由于学生不了解显微镜的基本原理,不了解高倍镜放大倍数大,分辨率高,但所看到的实际面积小,即视野小。而且倍数越高,看到材料的厚度就越薄,高倍镜适宜观察物体局部和细节。低倍镜所看到的面积大,适宜观察材料的整体结构,以及寻找观察目标。只要学生了解了这些基本原理,才能正确选用低、高倍镜。由低倍镜换高倍镜时,如果图像不太清晰,只需调节细准焦螺旋就可以看清图象了。至此学生只有了解了上述的基本原理和操作方法,才能正确使用高倍镜。学生只有理解并掌握了实验的操作规程,才能在实验中按照要求完成操作。
三、培养学生善于分析实验程序
一个较为复杂的实验过程是设计人员长期辛勤劳动的结晶,它往往是经过几十次甚至上百次的反复摸索。所以,学生实验中,不能单纯地用实验指导进行“按方抓药”出现结果就行了。而要指导学生去分析实验中每一步骤的作用,每一个处理意义以及各步骤之间的联系,从中学习解决问题、研究事物的方法。如用龙胆紫或醋酸洋红溶液染色的目的是,这两种染料易使细胞核内的染色体着色,从而增大细胞核与周围部分的反差,便于观察染色体分布和变化,压片的目的是使细胞分散开,变成单层,否则光线无法透过会影响观察。加清水是起剂和利于细胞分散的作用,压片时,在盖玻片上再加一片载玻片的目的是防止手指与盖玻片直接触压,会将极薄的盖玻片压碎(在镜下观察前应将载玻片取下,并注意不要让盖玻片移位)。在叶绿体中色素的提取和分离实验中,制备滤纸条时,应让学生了解将滤纸剪成长10厘米是因为胡萝卜素在纸条上扩散的距离约为9 厘米左右;宽1厘米是利于划出齐而均匀的滤液细线,去两角为了使层析液在纸条上扩散速度均衡,后两者都是为了扩散出四条平行的色带。在距去两角的一端1厘米处用铅笔画一横线,目的是为划滤液细线提供参照线并且防止层析时在盛有3毫升层析液的烧杯(100毫升)中,滤液细线被层析液没及。划滤细线时还应让学生知道干燥后重复划2—3次,是为了增加色素的分子数,以便在纸条上走出四条明显的色素带来。如果在不干燥的情况下连续划线,色素会随滤液中的液体(如丙酮)在纸条上的扩散而扩散,划出的滤液细线较宽,其结果是相邻的两条色带会发生部分重叠。因此,在实验中,应根据学生程度和涉及原理的难易不同,由教师讲清或提出问题让学生思考,使学生既知道实验应怎么做,也知道为什么这样做。
关键词:物理;自制;实验用具
物理学是以实验为基础的自然科学,实验既是物理教学的主要内容,又是探究物理问题的重要手段。实验教学离不开器材,尽管学校配置了很多器材,但离完全满足日常教学需要的要求还有距离,这就需要师生共同自制实验用具。自制实验用具,不仅能提高学生的动手能力,还有助于他们对物理原理的理解,特别是能有效激发学生的学习兴趣。
一、满足学生好奇心理,提高学习主动性
利用学生家里的日常生活用品自制实验用具,能极大地丰富学生的课余生活。由于是利用家里的日常生活用品,所以成本比较低,甚至有变废为宝的作用。不少初中生十分喜爱物理实验,总觉得物理实验是很神秘的,但通过自制实验用具后,他们发现物理就在身边,科学实验与生活关系密切,这就消除了学生进行科学探究时的神秘感,从而调动了学生学习的主动性。学生利用自己的器材进行科学探究,感觉很新鲜,符合初中学生的好奇心理,有利于提高学生的创造能力。
二、促进教学效率的提高
自制教学用具可以帮助学生认识物理原理、掌握物理规律,有效促进教学效率的提高。比如,在学气压的有关知识时,可以用玻璃杯、硬纸片做一个纸片托水的实验,虽然这个是最普通的小实验,但能向学生说明大气压是确实存在的。再如,在学习声音知识的时候,可以自制一个简易的听诊器:将一个带有瓶盖的饮料瓶,用剪刀在瓶颈处剪下,在瓶盖上打一个小孔,并插上吸饮料的软管。实验的时候,将瓶盖放在心脏部位,软管靠近耳朵,就能听到自己的心跳。
物理中有些原理只凭老师的讲解是说不清楚的,如果稍微动一下脑筋,做一个小小的实验,就能帮助学生增加感性认识,透彻地理解物理原理。比如,在学习原子能有关知识的时候,学生对于链式反应不好理解,老师可以用火柴来演示:将火柴的根剪短,然后把许多火柴头连接在一起,排列成扇面的形状,只要点燃最前面的那根火柴,后面的火柴相继燃起,而且在很短的时间内迅速地燃烧完,并产生大量的热。这个简易的小实验,能直观地说明原子核裂变时所发生的链式反应。
三、丰富课余生活,激发学习热情
新课改要求减轻学生的学业负担,培养学生的学习兴趣,让他们主动、积极地投入到学习活动中去。利用课余时间,布置学生进行自制实验用具活动,不仅能帮助学生巩固已有的知识,还能提高学生的动手实践能力与创新能力。比如,在学习了杠杆知识后,可以布置学生自制一根小杆秤,并将自制的小杆秤带到班级进行评比,看谁做得精致、精密。又如,在学习沉浮条件的知识后,组织学生利用铅笔、细铁丝、水、盐、油等材料,自制一根密度计,并利用自制的密度计,测量酒精或者其他液体的密度,看看谁制作的密度计更加准确,误差更小。再如,在学习有关温度知识的时候,可以布置学生阅读教材,了解有关常用温度计的结构,让学生自制一支温度计。学生回家后,他们寻找的玻璃管的型号是不一样的。因此,他们将自制的温度计带到班级后,会发现有的玻璃管的内径比较小,有的比较大。然后,把学生自制的温度计,同时放在盛有温水的水槽中,请所有同学观察每支温度计里面的液柱上升情况,结果发现:内径小的温度计,液柱上升得快而高;内径大的温度计,液柱上升得慢而低。通过分析讨论,学生掌握了温度计的结构,理解了温度计的原理,同时还提高了动手能力、观察能力以及思维能力,有效地提高了教学效率。
四、促进探究教学的开展
提高学生的能力,让每个学生体验科学探究的过程,有利于提高学生的科学素养。新课程教学重视学习的过程,因为只有让学生体验学习的过程,才能有效地培养他们的各种能力。学生在科学探究的过程中,会体验到像科学家那样研究科学的过程,从而使学生形成科学的态度与作风。因此,新课改大力提倡进行探究式教学,开展多种形式的自主学习活动,学生在自主学习的过程中,能提高分析问题、解决问题的能力。然而,学校实验室的器材是有限的,不能完全满足学生进行探究学习的需要,这就需要老师组织学生自制实验用具,利用自制的实验用具进行科学探究。比如,在探究声音是由于物体振动而产生时,可以制作这样的用具:用橡皮膜包裹在大的试管上,再在橡皮膜上贴一个小的平面镜,平面镜会将光反射到墙壁的某点上。然后,我们可以将收录机的喇叭对着橡皮膜播放音乐,这时候就会看到墙上的反光点在不停地晃动。
知识目标
1.知道温度表示物体的冷热程度.
2.知道温度计的构造、原理以及摄氏温度的规定.
3.常识性了解摄氏温度和热力学温度的关系.
能力目标
通过观察和分析培养学生的观察能力和分析概括能力.
情感目标
培养学生使用物理仪器测量的良好习惯.
教学建议
本节是初中生接触热学的第一节课,只涉及了热学的最基本知识点.
教材首先介绍“温度”的概念,用实例阐明人类和温度的密切关系,确切知道温度很重要.然后通过一个小实验让学生进一步明白靠感觉的不可靠性,是不科学的.要树立使用工具得出正确结论的严谨科学态度.接着具体讲解了实验用温度计的原理、构造,着重介绍了体温计的的测量范围、最小刻度值、用水银的原理和它的特殊结构及特殊用法.介绍了计量温度的两个不同方法:摄氏温度的规定,具体摄氏温度的读法和专用符号的使用;热力学温度的规定,单位名称、专用符号以及这两种温度计量方法的关系.
在课本的引言部分学生已经明白物理是一门研究力、热、声、光、电等现象的自然科学.本节是研究热学的第一节内容,应该首先向学生交代本章讲的为热学的入门,是热学的基本知识.具体到本节可以从最常见的、比较了解的水的各种形态,不同冷热的水入手.让学生感觉一下水的冷热,提出感觉的不可靠性,进而说明使用仪器的准确性和科学性.过渡到温度计和温度的计量方法上.
强调摄氏温度、热力学温度的规定、正确读法、专用符号的使用以及它们二者之间的关系.
教学设计示例
温度计
课题
温度计
教学目标
1.知道温度表示物体的冷热程度
2.知道温度计的构造、原理以及摄氏温度的规定
3.常识性了解摄氏温度和热力学温度的关系
教学重点
温度计的构造、原理以及摄氏温度的规定
教学难点
摄氏温度和热力学温度的关系
教学方法
讲授、实验
教具
玻璃杯、热水、冷水、实验用温度计、体温计、寒暑表、冰块
知识内容
教师活动
学生活动
一、复习引言部分
物理是研究力、热、声、光、电等现象的自然科学,
二、引入新课
指出温度跟人类生活的密切关系,温度的概念.引导学生发现感觉的不可靠,
三、实验用温度计
温度计原理:利用液体的热胀冷缩来测量温度.观察温度计的构造、测量范围及分度值.
四、摄氏温度
讲解摄氏温度的规定,每个分度值代表1摄氏度.摄氏温度的正确表示方法及正确读法
五、热力学温度
介绍宇宙温度的下限――绝对零度,以绝对零度为起点的温度计量方法叫热力学温度.
热力学温度和摄氏温度的关系
六、体温计
着重讲解体温计的原理、测量范围、最小刻度值、特殊结构及用法
七、小结
温度计原理和温度的计量方法
八、作业
P46—1、2、3
教师引导学生实验:去体验先后把手放在冷水热水以及温水中的不同感觉
教师出示实验用温度计,引导学生进行观察.
出示体温计,引导学生观察.示范用法并引导提问
自己得出结论:冷热只是相对概念,靠感觉根本区分不了温水的冷热程度
学生总结得出温度计构造、测量范围,并提问:C的意思和分度值代表什么?
观察细节,并提问
探究活动
【课题】
人类的“热”现象的探索和利用
【组织形式】
学生小组
【参考题材】
1.热力学发展的历史.
2.我国古代对热的认识.
3.温度计的类型和发展.
4.生活中的热现象.
【评价】
1.所查阅的资料.
一、方案设计类
实验方案设计的原则是:科学性:实验原理、实验方法和操作过程必须科学、严谨、合理;安全性:实验操作要安全可靠、对环境无污染或污染小、对人身无伤害;可行性:方案要切实可行,所选仪器、药品、装置经济可靠;简约性:装置简单,操作简便,步骤少,现象明显,效果好.解方案设计题目的基本步骤是:①从题干中获取与试题有关的概念、原理及设计的方案,了解要探究的问题和实验的目的.②回忆相关的概念、原理,然后抓住概念和原理对试题呈现方案的每一步进行具体分析,特别是对比实验的不同进行分析,并明确每一步的目的:或由操作推出现象,或由现象得出结论,或反推,或模仿试题中的方案,自己重新设计新的方案,或对操作中的具体问题进行分析.③从教材上已有的探究方案中获得灵感,借助原型启发帮助解题.
1.概念和原理型方案设计题
这类试题是以初中化学所涉及的主要概念或原理为主线设计的,主要是验证性或探究性实验设计及改正性实验设计,实验的目的主要是验证或探究化学概念和原理,或课本原有实验的优化,解题的关键是抓住概念或原理来分析,特别是借助课本上的原型启发,通过类比思维获得思路和方法.在设计实验方案时要注意通过设计对比实验得出结论,同时要注意控制变量法的使用.
例1 (2013年昆明)人教版新课标化学教材九年级上册(2012教育部审定)“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”,以及“寻找新的催化剂”研究性实验,引起了化学探究小组的兴趣.
关键词:农村初中;物理教学;家庭小实验;作用
物理学是一门实验科学,实验是获得知识最直接、最有效的手段.结合农村家庭特点,取材渠道广,家庭小实验简单易做,开展家庭小实验很有必要.从物理教学过程来看,在抓好课本的演示实验和分组实验的基础上,结合教材有关知识,通过布置家庭小实验是培养学生能力和加强物理学习的有效途径,也是提高物理教学质量的一个重要途径.家庭小实验的目的在于激发学生的学习热情,培养学生的自主性和探究性,家庭小实验也是传统课堂实验教学向课外的延伸.
一、通过家庭小实验去验证教材中的重要原理或结论
教材中的一些重要原理或结论是经过多次实验得出的,但是学生对其印象不深或难以理解.针对这种情况,在教学中尽可能地设计一些家庭小实验,让同学们通过家庭小实验再发现这些知识,使知识在头脑中印象深刻,易于理解和记忆,并能灵活运用.如在学习“大气压与人类生活”后,让学生做一个易拉罐自动变扁的实验:取一空易拉罐,内装少量水,瓶底涂上酒精,将易拉罐中的水烧开,然后让它倒扣在装有冷水的盆中,你会听到“嘭”的一声,易拉罐好像被一只魔手压扁了.由此学生真真切切地体会到了看不见也摸不着的大气压强的厉害.另外如不下落的乒乓球、研究自行车的构造与各部分的作用等等,做好这些小实验能巩固知识,使学生充满信心,激发学习物理的欲望,促进目标教学的完成.
二、通过家庭小实验突破课堂教学中的重点和难点
学生在学习物理知识时,可能会对某些章节知识的认知发生困难,其中很重要的原因是对这些知识没有感性认识,很难透彻理解和掌握这些知识,久而久之,学生对学习物理会缺乏兴趣和丧失信心.例如电学中“短路”的理解,对学生来说是难点,在教学中我让每个学生用两手指将导线的两端紧压在一节电池的两端,时间为5秒钟,结果还未到时间,就有学生感到烫手而把手甩开了,并引导学生思考,如果长时间会导致什么后果?尽管对电池造成了小小的“伤害”,也足以让学生对短路的危害有了亲身的体验,这是任何语言都起不到的效果.
三、通过家庭小实验把物理知识与日常生活联系起来
物理与社会、生产、生活是融为一体的.基础教育课程改革的目标中也明确提出,要加强课程内容与学生生活以及现代社会和科技发展的联系.家庭小实验可以使物理教学与生产生活联系得更为紧密.例如,在学习到“生活中摩擦”后,布置学生研究“筷子的神力”.引导学生思考:把一根筷子插入装满米的杯子中,然后将筷子上提,筷子会把米和杯子提起吗?材料:塑料杯一个、米一杯、竹筷子一根.操作提示:1.将米倒满塑料杯;2.用手将杯子里的米按一按;3.用手按住米,从手指缝间插入筷子;4.用手轻轻提起筷子.这些小实验最突出的特征是与生产生活息息相关,使学生认识到人类的生活离不开摩擦,生活中处处有摩擦,物理知识真正在生活中找到落脚点,让学生真正体会学以致用.
四、通过家庭小实验进行研究性学习的探索
新课程重视学生的创新精神和实践能力的培养,研究性学习是学生创新的一种途径.家庭小实验不仅可以激发学生学习物理的兴趣,巩固课堂知识,弥补课堂教学的不足,还可以培养学生的观察能力、思维能力和实验技能,从而培养学生科学态度、意志品质、实践能力和创新精神.指导学生进行家庭实验要拟好实验计划,突出家庭小实验的趣味性,充分挖掘家庭中的学习资源,突出知识与生活之间的联系,同时要对物理小实验及时进行总结和评价,不断提升学生的研究性学习能力.如在研究“带电的气球”时,引导思考:两个气球什么情况下会相互排斥?取材简单:打好气的气球2个、线绳1根.操作提示:1.将两个气球分别充气并封口;2.用线绳将两个气球连接起来;3.将气球在头发(或者羊毛衫)上摩擦;4.提起线绳的中间部位,两个气球立刻分开了.通过这一活动的研究,学生能够充分感受到摩擦起电现象的存在及同种电荷相互排斥.
五、教师对学生进行科学方法指导
初中生毕竟刚刚接受物理知识,且物理知识相对较抽象,没有坚实的理论基础,单靠实验也无法说明问题,所以教师对物理学习的引导作用非常重要,这里强调的是引导作用,不应该是教师主动的传播知识,学生完全处于被动地位,在实验中只有教师细心地辅助引导,学生对物理知识的学习才不会只停留在表象.教师在布置家庭小实验时,要注意提醒学生实验的注意事项,特别是安全注意事项,对实验原理进行讲解,还要对实验所用材料进行提示,帮助学生更好的选择实验材料,实验结束后记录下实验现象和实验需要观察的要点问题,并整理好实验器材.教师可以先展示一个小实验,让学生领会实验原理,然后设计自己的实验方案做实验,但是不能照抄照搬,要有所改进,这样可能实验效果会更好.同时,每次家庭小实验后,适时鼓励做得好的同学,特别是有进步的同学,还要组织学生相互交流实验过程和方法,拓展他们的思路,培养相互学习、相互竞争的学习氛围.
通过多次实践,笔者体会到开发和利用好家庭物理小实验,让学生多利用家庭里的生活常见废弃物品,探究验证物理学科知识,能激发学生学习物理的兴趣,提高学以致用的能力,在农村初中物理教学中很有实用性.同时符合物理课程标准指出的:“物理应从生活中来,到生活中去”的理念,亦能提高物理教学效果,实现教与学的双赢.更为重要的是培养了学生的创新思维能力和创造能力,它与课堂教学相辅相成,提高了物理教学的总体质量.
作者:周志 单位:合肥巢湖市黄麓镇初级中学
参考文献:
关键词:化学实验;能力培养;兴趣;探究思维
中图分类号:G633.8 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)05-0225-04
化学是一门以实验为基础的自然科学,化学实验是化学教学不可分割的一个重要组成部分,也是学好化学的一个重要途径,是评价教育质量的一个重要方面,也是提高化学教学质量的重要一环。化学科学的形成和发展离不开实验,通过实验以及对实验现象的观察、记录、分析等,可以发现和验证化学原理,从而提高学生的观察、思维、动手能力,培养学生的兴趣,激发学生的探究欲望。重视化学实验教学,是当前化学教学改革的一项重要内容,也是培养学生能力的有效途径,可以帮助学生理解和巩固化学知识、形成化学概念。在日常教育中,我们应重视以下几个方面的工作。
一、明确化学实验在教学中的作用和地位
化学是以实验为基础的科学,化学实验的奠基人波义耳认为:“只有应用严密和科学的实验方法才能把化学确立为科学。”因此,在化学教学中,实验是教师传授知识的重要手段,是学生获得感性知识的必由之路,化学实验是进行科学探究的重要途径,通过探究实验,可以开拓学生思维,拓宽学生的视野,培养学生主动求知、独立思考、运用知识解决实际问题的能力,养成从实际出发、实事求是的科学态度,激发学生尊重知识、追求卓越的上进精神,培养学生的逻辑思维能力。因此,化学实验是化学教学最基础、最重要的教学手段。
二、补充趣味实验,激发学生学习兴趣
兴趣是最好的老师,它既是促使学生积极主动学习的基础,也是良好教学效果的保证。九年级化学是化学教育的启蒙阶段,学生充满了好奇心和神秘感,作为教师应把握时机,抓住学生的心理,利用学生对学习化学的渴望及激情,激发学生学习化学的兴趣,创造一个良好的开端,在教学中,教师可演示一些兴趣实验来激发学生的兴趣。如:
兴趣实验一:魔棒点灯。
教师问:怎样能点燃蜡烛、酒精灯呢?
学生答:用火柴、打火机等点火工具。
此时教师用一根玻璃棒蘸点药品(白磷)后轻轻一碰酒精灯的灯芯,酒精灯奇迹般地被点燃。
兴趣实验二:“清水”变“牛奶”。
教师准备一小烧杯“清水”(澄清石灰水)和一根吸管让一学生往“清水”内吹气,过一会儿“清水”变为“牛奶”。
兴趣实验三:“牛奶”变“清水”。
再让一学生在兴趣实验二的“牛奶”中吹气,过一会儿“牛奶”变为了“清水”。
兴趣实验四:反复无常。
教师在无色NaOH溶液中滴加无色酚酞试液,溶液颜色变红,再滴稀HCl,颜色消失,再加NaOH溶液再次变红,如此反复几次。
通过兴趣实验,可以让学生充分感受到前所未有的神秘与好奇,从而把学生强烈的求知欲调动起来,使他们在一个又一个的疑问中激发出求知与探索的强烈愿望。
三、重视实验分析,培养学生思维能力
在化学实验中,强化学生思维培养,是掌握化学知识的需要,也是学习活动的需要,更是素质教育的需要。化学是以实验为基础的自然科学,实验是学习化学知识的基础和化学入门的向导,学生以实验操作为基础,初步了解化学原理,归纳化学知识的规律,从而形成完整的化学知识网络,构建化学知识框架。因此教师在讲授化学实验课中,应适时结合实验操作过程,引导学生观察反应现象,创新思维,总结规律,使学生在知识、能力、品格各方面得到综合提高。
切实加强培养学生的思维能力,应根据实验的三个关键步骤,指导学生进行思维训练。化学实验的三个关键步骤为:①反应原理;②仪器组装;③实验操作过程。任课教师在化学实验教学中,指导学生对三个关键步骤进行理解、探索和分析,培养学生的思维能力。
首先是反应原理的思维培养。反应原理,是一个化学实验的理论原理,即用什么反应物,通过什么条件,得到所需要的物质。可从以下角度指导学生思维:
1.变化原理――什么反应物(有没有代用物,为什么要选用这些物质,理论依据是什么),属什么反应类型,生成什么物质,有什么副反应,为什么有这样的变化。
2.反应条件――化学实验时需要什么温度、压强,是否使用催化剂,物质的状态是什么,选择这些条件的依据是什么。
3.定量关系――即反应物之间的微粒数目、体积、质量等的定量关系,为什么这样的定量关系才是最佳的比例关系。
其次是仪器组装的思维培养。“仪器组装”是指为了完成某个具体的实验,应选择什么设备、仪器,进行什么样的连接,达到反应的最佳效果。应从以下二个方面指导学生思维。
1.选用仪器――根据反应原理,对反应物需要选用什么仪器进行称量或量取,对生成物需要选用什么仪器进行检验、收集、干燥、除杂、分离以及尾气处理等,对反应条件需要选用什么仪器进行加热、缓冲等,这些仪器为什么是最适宜的仪器,有没有可代替的仪器。
2.组装仪器――遵循从左到右、从下到上和实验需要,选用不同规格、大小的仪器合理搭配、组合连接,达到实验的最佳效果。还应思考有没有代用仪器以及不按照此组装顺序进行会带来什么后果。
最后是实验操作过程的思维培养。“实验操作过程“是根据反应原理、仪器组装,由学生根据一定程序和步骤进行实验操作活动的过程。应从以下几个方面指导学生思维。
1.实验步骤――根据实验要求确定最佳实验步骤,充分利用反应物,节约药品,消耗最少能量,最大限度减少环境的污染,完全收集生产物,合理处理反应废弃物。
2.安全防范――根据反应原理及实验步骤思考实验过程中的不安全因素,确定安全防范措施,做好事故应急处理准备工作,准备必要的应急药品和必要的应急物品。
3.注意事项――实验操作过程应根据实验步骤和顺序注意应该做什么,什么不能做,杜绝安全事故的发生,确保实验顺利、安全完成。
运用化学实验的三个关键步骤可以积极培养学生思维能力,逐步提高分析问题和解决问题的能力。
四、注重学生实验,培养学生动手能力
在学完化学实验基本操作后,尽量让学生亲自操作,实验本身就是一件动手动脑的活动,学生若不亲自动手,就无法体验失败的痛苦和成功的喜悦。只有动手做实验,才能观察到生动有趣的化学变化,培养实事求是的科学态度和严谨的学风,通过动手、动脑、动眼,发挥人体潜能,发展学生智力,培养兴趣。教师可以设计一些简单的实验,让学生自已动手做实验,观察、分析实验现象,培养学生的动手能力和思维能力。如:在讲述H2的制取时,教师可提供稀H2SO4,让学生自备药品Fe(铁钉)、Zn(废干电池外壳),让学生做Fe和稀H2SO4反应制H2和Zn,与稀H2SO4反应制H2的实验,观察对比实验现象,通过师生讨论,对比得到Zn和H2SO4反应的速度比Fe和稀H2SO4反应快,而且Zn的价格比Fe便宜。因此,实验室制取H2用Zn和H2SO4。这样既培养了学生的动手能力和思维能力,又增强了化学与社会联系的意识。在讲完浓H2SO4稀释的注意事项后,教师可以让学生稀释浓H2SO4,让学生感受溶解时能量的变化以及培养学生严谨的实验态度和安全操作意识。
在演示实验中,也可让学生参与,如在讲述《CO2的性质、用途及制法》时,在预习中要求学生思考实验时应如何操作,并要求学生收集一些家庭装修时废弃的大理石碎片。在学生熟练掌握理论知识的前提下,指导学生做CO2的性质实验:①CO2密度比空气大的实验。②CO2通入紫色石蕊试液并加热的实验。③CO2通入澄清石灰水的实验。实验时要求学生一边做实验,一边观察记录并注意规范的实验操作、仪器组装等,最后教师引导学生得出结论,并对实验的成功和失败进行分析。这样,既提高了学生的动手能力,又培养了学生的思维能力和充分利用校内外资源的意识。
让学生参与实验,不仅大大增强了学生学习的兴趣和积极性,同时又培养了学生的操作技能、分析问题、解决问题等能力,并能将理论知识运用于实际生活,充分发挥学生在教学中的主体性,从而提高化学教学质量,以有利于学生对知识的掌握。
五、设计探究实验,培养学生运用知识的能力
科学探究是学习化学的重要方式之一,它包括提出问题,猜想与假设,进行实验,收集并整理证据,作出解释与得出结论,反思与评价,表达与交流等要素。化学实验的探究步骤:实验探究观察记录结果得出结论。化学实验的探究,可激发学生探索知识的欲望,培养学生的思维能力、分析能力和解决问题的能力。教师可设计一些探究实验培养学生运用知识的能力。如:
探究实验一:啤酒瓶打开后逸出气体的主要成份是什么?
实验准备:用集气瓶收集满3~4瓶刚打开的啤酒瓶中逸出的气体。
实验步骤:1.将带火星的木条放入集气瓶口,发现木条未复燃,则说明气体主要成分不是 。
2.将湿润的蓝色石蕊试纸放入集气瓶中,发现试纸变红色,则说明该气体中含有能与水反应且生成的溶液显?摇 性的气体。
3.向另一瓶气体中倒入澄清石灰水,振荡后发现石灰水变浑浊,则可证明该气体中一定含有大量的?摇?摇?摇?摇气体。
探究实验二:农民将玉米秸秆粉碎后放在密闭的沼气池内发酵制沼气,发酵后的残余物可做农家肥,沼气的主要成分是甲烷,据此同学们围绕“玉米秸秆主要由哪些元素组成”进行探究实验猜想与假设:根据沼气的成分猜想玉米秸秆中主要含有碳元素、氢元素。
设计探究实验及步骤:
结论与解释:1.将玉米秸秆烘干的目的是: ,
。
2.玉米秸秆中一定含有 、 元素,可能含有 元素。
通过探究实验,有助于克服思维定式,开拓学生思维,提高学生分析能力和解决问题的能力,要求学生灵活地、创造性地综合运用所学理论知识,激励学生的创造意识,增加求知欲。
六、重视家庭小实验,培养学生社会实践能力
家庭小实验是化学实验的补充和延伸,其仪器和药品均可从生活中寻找,可以使学生在一个心理状态比较宽松的环境中,反复做、反复观察,直到满意为止,不受时间和地点限制,有助于培养学生发现问题、解决问题的能力和动手能力。教师可设计一些家庭小实验,让学生亲自动手去做。
家庭实验:蜡烛及其燃烧。
学生准备仪器和药品:一支蜡烛、两个茶杯、一把小刀、一盒火柴、半杯水、澄清石灰水。
实验步骤:
1.取一支蜡烛用小刀切下一小块,把它放入水中,发现其浮在水面上。结论:石蜡的密度比水 。
2.点燃蜡烛,观察到蜡烛的火焰分为外焰、内焰、焰心三层。把一根火柴放在蜡烛火焰中约1秒后取出可以看到火柴的 最先炭化。结论:蜡烛火焰的 温度最高。
3.将一只冷而干燥的茶杯罩在蜡烛火焰上方,观察到茶杯 ,片刻后取下茶杯迅速向茶杯中倒入少量澄清石灰水,振荡,观察到 。结论:蜡烛中一定含有 、 元素,可能含有 元素。
通过家庭小实验,可以帮助学生发现身边的化学,极大地诱发学生获取化学知识的强烈欲望,从而激发学生的创新精神。
七、精心设计实验习题,培养学生的解题能力
习题有助于巩固已学知识,提高运用知识的能力,教师可设计一些开放性题和实践题,以培养学生的创新精神和动手能力。
如:小明对妈妈杀鱼时从鱼肚内取出的鳔产生了兴趣,他确定以“探究鳔内气体体积和成分”作为探究实验,小明通过查阅有关资料获知,鱼鳔内含O2约占四分之一,其余主要是CO2和N2。
探究实验分两步进行:
1.测量鳔内气体体积,小明设计了两种方法:A.用医用注射器抽取鳔内气体,测量其体积。B.在水下刺破鳔,用排水集气法收集鳔内气体并测量其体积。你认为这两种方法中不合理的是 ,理由是 ,写出与理由相关的化学方程式。
2.探究鳔内气体的成分。请你帮助他设计实验来验证假设完成下表:通过习题和练习,可以充分发挥实验的优势,培养学生的解题能力和思维能力。
八、注重化学实验与社会联系,培养学生综合运用知识的能力
化学知识与人类生活、社会生产有密切的联系,加强化学实验与社会的联系,可培养学生保护环境和自然资源的意识,使学生关注社会、关注生活,激发学生兴趣,培养综合运用知识的能力,从而提高教育教学质量。
如通过实验模拟面粉的燃烧爆炸,启发学生思考为什么面粉厂、加油站、油库要“严禁烟火”。学习化肥后,指导家长怎样合理使用化肥。也可让学生利用家庭厨房现有的材料做实验,如:除去热水瓶胆和水壶内沉积的水垢;比较白糖和食盐的溶解性的大小;将蛋壳放入食醋中产生气泡并检查气泡的成分;利用厨房中的材料来鉴别食盐和纯碱;用石灰水存放鲜鸡蛋等。通过这些实验,可以使学生感受到化学就在自己身边,化学与生产、生活密切相关,在一定程度上增强学生关心自然、关心社会的情感,激发学生的学习兴趣,培养学生的动手能力和综合运用知识的能力。
通过化学实验,对学生的一些错误操作能及时发现并纠正,规范学生的实验操作,同时可增加学生的安全意识。在实验过程中,向学生增加一些实验,并恰当地提出问题,让学生在解决问题的过程中使所学知识更加系统和深刻化,而且也能提高学生观察问题、分析问题的能力及动手操作的技能,从而有利于学生能力的培养。
参考文献:
[1]分析化学实验(第四版)[M].高等教育出版社,2001.
关键词:初中化学 实验教学 科学素养
作为一门以实验为基础的学科,化学实验教学不仅可以帮助学生认识化学规律、获取化学知识、提高学生的各方面能力,还能够帮助学生培养创新能力和实践能力,特别是在培养科学素养上,发挥了关键性作用.
一、积极转变思想,将实验教学的教育功能发挥出来
在化学课程改革中,新课标明确指出学生科学素养的培养才是重点.但是传统模式下的初中实验教学仅仅是讲清楚原理,做好实验,虽然也让学生得到一定的锻炼,但是侧重点却是在学生是否已经看清楚现象,能够掌握实验的原理与难点之上.站在培养学生综合素质方面来看,化学实验教学的重点不能局限于基本知识的传授以及基本技能的训练上,更多的是要培养学生的科学素养,也就是通过实验,提高学生的观察能力与实际动手能力,强调在学生动脑、启迪思维、开发潜能的环节中实验的重要性,这才是实验教学所需达到的最高标准.
例如,在讲“一氧化碳还原氧化铜”时,在传统教学中,只是要求学生能够明白实验原理:CO+CuOCu+CO2;掌握结论:一氧化碳跟氧化铜反应生成铜跟二氧化碳.有的教师认为,这样就可以让学生去应对考试,但是却忽视了学生在实验环节的动手能力,感觉学生就是被动接受.所以,为了让学生更好地掌握实验现象,可以让学生亲自操作,观看一些现象,然后做好尾气的处理,这样才能实现对学生科学素养的培养.
二、提供探究平台,开放化学实验室
初中学生学习方式的改变对实验室提出了更高的要求.实验室不仅需要在空间上、时间上确保新教材所要求教学任务的完成,同时还要实现实验室的功能拓展,使实验室成为科学探究的场地,不仅仅是为了完成实验,而是要以开放实验环节让学生去做他们想做的实验.在实验进行时,由于学生的个性化差异,在仪器的准备上会存在难度,那么应该怎样来解决这一问题呢?通过实验室的开放,采取轮流实验的方法,让学生通过课外的时间来完成实验,从而弥补时间与设备上的不足.在开展实验时,可以分小组进行,让学生在不断合作探究中,自行提出实验方案.开放实验室要求教师能够负责,并且具备一定的科学探究能力和探索精神,对于学生的实验结果能够正确地分析和评估,进而指导学生去改进、去创新.通过实验室的开放,可以让学生探究属于他们自己的“实验”,这样就会使学生的创新精神和实践能力在实验室中充分地发挥出来.
三、鼓励学生通过家庭小实验进行探究
家庭小实验指的是学生在课余时间利用日常生活用品来替代实验室仪器和药品等,由学生独立在家里完成试验,这一部分知识主要是让学生对课堂教学知识进行深层次的补充.相对而言,这一类型的实验是比较安全的,而且实验仪器和药品都很容易得到,操作简便,不过这一类实验要求了学生能够在知识点运用上更加具备创造性和独创性.通过家庭实验,可以让学生积累更多细致、丰富的材料,拓宽、验证课堂教学内容,再配合上小实验,可以让学生对于实验的兴趣进一步提高,这样可以让学生将所学习的化学知识用于实际的生活中去,同时还可以培养学生的探究能力与探究兴趣.因此,化学教师要在生活中、生产中不断地积累素材,开发适合家庭进行的小实验.
例如,在讲“二氧化碳不支持燃烧”时,可以让学生在家里面进行实验,还可以配合上一个简短的视频:炒菜的油锅内燃火了,我们用锅盖盖住油锅,可以灭火!虽然这样的实验不支持学生去尝试,但是却可以让学生更好地处理生活中面对的紧急事件.
四、注重化学实验教学评价
开展实验教学的总结与评价,对于提高化学实验教学效率有着直接影响.良好的实验教学评价,可以让学生掌握实验的技巧与方法,让学生感受到实验的快乐.等待实验结束后,教师及时地评价与总结,可以让学生认识到不足之处,从而提升学生对实验的兴趣.
总之,初中化学教学目的在于对学生科学素养的培养,在具体的化学实验教学中,教师只有不断地转变教学观念,才能够认识到学生与化学实验的相互关系,进而培养学生的创新能力,提高学生的能动性,再配合上恰当地教学评价,就能够让学生在教学中逐渐地形成正确的科学价值观,满足学生科学素养提升的要求.
参考文献