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关于科学小实验的原理精选(九篇)

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关于科学小实验的原理

第1篇:关于科学小实验的原理范文

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.

第2篇:关于科学小实验的原理范文

关键词: 生物实验 实验类型 实验方法

实验是自然科学研究发现问题、探索真理、验证原理的重要方法,考试大纲对学生的生物实验提出了一系列要求,实验教学要根据考试大纲培养学生的能力。那么,如何针对新教材培养高中学生的生物实验能力呢?

一、明确生物实验的变化

生物实验最大的变化是新教材将过去的一些验证实验改为探究实验,如“探究酵母菌细胞呼吸的方式”、“探究环境因素对光合作用强度的影响”、“探究植物细胞的吸水和失水”。除此之外,还设置了“模型构建”栏目,如“尝试制作真核细胞的三维结构模型”、“利用废旧物品制作生物膜模型”,这些模型的建构既有利于加深学生对原理的理解和掌握,又有利于提高学生用模型的科学方法分析与解决问题的能力,培养科学探究能力与创新精神,掌握科学探究的方法。还要借助信息技术手段指导学生通过网络学习生物实验。

二、了解生物实验的类型,掌握方法

1.验证性实验

例如:构成细胞的生物膜是选择透过性膜。其特点是水分子可以自由通过,被选择的小分子和离子可以通过,不被选择的小分子和离子及大分子不能通过。请根据提供的实验材料和用具简要写出第二步及以后的实验步骤和实验结果,验证活细胞膜的选择透过性。

实验材料和用具:①新鲜的红色月季花,②烧杯,③玻璃铅笔,④质量分数为15%的盐酸,⑤清水,⑥量筒等。

实验步骤:(1)用玻璃铅笔在两只大小相同的烧杯上分别标上A和B,两烧杯中分别加入等量的红色新鲜月季花瓣;(2)用量筒量取等量清水和盐酸,分别加入到A、B两烧杯中;(3)一段时间后,观察烧杯中花瓣和溶液的颜色变化。

预期结果:清水中的花瓣颜色不变,水呈无色;盐酸中的花瓣颜色逐渐变浅,溶液的颜色逐渐变红。

结果分析:在盐酸溶液中,细胞膜的结构被破坏,选择透过丧失,色素分子从细胞内进入外界溶液。

以上就是验证性实验,它有利于学生用实验证明已掌握的部分知识,明白“实践出真知”的道理。

2.探究性实验

例如:探究过了保质期的生长激素的活性。生长激素过了保质期,需设计一个实验来检验它是否还有使用价值。现给你一群生长状况完全相同的幼龄小白鼠和饲养它们的必需物品,正常的生长激素、过期的生长激素、生理盐水、注射器、酒精棉等物。请回答有关问题:(1)在设计实验步骤时,其实验组是:?摇?摇?摇 ?摇?摇?摇。对照组是:?摇?摇?摇?摇 ?摇?摇。

(2)预测可能的4种实验结果,并得出相应得结论:

①?摇?摇?摇 ?摇;②?摇 ?摇?摇?摇;③?摇?摇 ?摇?摇;④?摇 ?摇?摇?摇。

答案:实验组:对一只小白鼠注射适量的过期的生长激素溶液。

对照组:A组:对一只小白鼠注射等量的正常生长激素溶液;B组:对另一只注射等量生理盐水。

①若实验组个体和对照A组个体的大小(或体重)相同,则说明过期生长激素还具有完全正常的生物活性,可以使用;②若实验组个体比对照A组个体小,但比对照B组大,则说明过期生长激素还具有部分生物活性,可以使用;③若实验组个体和对照B组个体的大小相同,则说明过期生长激素丧失了生物活性,没有使用价值;④若实验组个体在实验过程中出现死亡或不良反应,则说明过期生长激素不能使用。

以上就是探究性实验。它有利于学生学会提出问题、做出假设、制定并实施探究方案、进行实验操作、研究现象和变化而分析结果、得出结论。

3.验证性实验向探究性实验转化

例如:关于“切花保鲜术”的实验。在学生课外预习讨论的基础上,老师可放手让学生按照课文要求进行“切花保鲜术”的实验。要求学生认真实践、规范操作,教师切忌喋喋不休地讲解实验要点,一字不漏地介绍实验步骤,要把传统的验证型实验变为探究式实验,让学生带着好奇心去实践,带着问题去探究。实验时,有的学生会故意“配错”保鲜剂,还有的学生对其他保鲜术颇感兴趣,自己比较不同的温度、氧、二氧化碳、气压条件下切花的保鲜效果。不论实验的结果如何(成功或失败),都是有价值的。这样,学生才能在“失败,成功,又失败,又成功”的反复实践中真正学会用科学的实验方法验证自己的思考,用科学的观念指导实践活动。

三、增加有关观察实验内容的教学

第3篇:关于科学小实验的原理范文

关键词 新课程标准 化学实验 有效复习

中图分类号:G633.8文献标识码:A文章编号:1002-7661(2011)09-0061-02

《普通高中化学课程标准》明确了高中化学课程的基本理念:立足于学生适应现代生活和未来发展的需要,着眼于提高21世纪公民的科学素养,构建“知识与技能”“过程与方法”“情感态度与价值观”相融合的高中化学课程目标体系。所以新的课程理念的核心是“让学生在知识探索的过程中,在知识、学法、人文等方面得到发展。”反思几年的实验复习教学,认识学生实际,把握高考脉搏是提高复习针对性的前提。在此基础上,努力实施有效教学、提高实验复习备考效率是教学的关键所在,还需要我们不断进行研究与实践。

一、有效回归教材,落实基础,培养能力

高三实验复习要回归教材中去,必须解决好两个问题,一是学生的意识问题。对学生来说,大多数人的潜意识里,对阅读教材、回归教材的做法不重视,还有一部分学生知道教材重要,但不知道如何阅读。二是教师如何引导学生怎么有效的回归教材。事实上大多数教师意识到实验复习要回归教材、回归基础,究竟如何操作才有实效,却让很多教师感到无从下手。所以教师的首要任务是转变学生的观念,让学生意识到回归课本的重要,然后再教学生如何回归课本。在培养学生回归课本实验的意识过程中,以往年的高考题作为实验例题是最有说服力,在分析例题时要引领学生在教材中寻找实验原型, 可以问学生“题中的装置或原理方法在教材中出现过吗”“教材的的原图在哪”“与教材中的有哪些相同和不同”,学生迅速翻书, 在教材中寻找实验原型, 让学生明白只有吃透教材就成了完成此题的基础。

1.研读教材体系,用心设计实验,培养钻研精神

鉴于高考实验素材往往来源于教材,师生应充分思考和挖掘教材中的每一个实验是关键,绝不能一味在考前追逐新颖的实验试题而丢掉最本质的教材实验。具体做法是引导学生读书。在此过程中,通过教师领读,教会学生如何研读教材或资料,有计划有步骤地阅读教材所有实验,努力达到三层次目标。(1)识记,即知道该怎么做。要求学生准确记忆教材中基本仪器的使用、基本操作的表达、经典实验现象的表述等内容,如分液漏斗的使用、气密性检验等,力求考试时表达完整、规范。(2)深刻理解教材重点实验的原理和实质,知道为什么要这样做。如装置气密性的检验、喷泉的形成、防倒吸装置,实质都是气体压强变化对化学实验产生的影响。(3)引导学生对重点实验归纳延伸,思考还可以怎样做。从而促使学生既重视教材基本实验,又能从中提升能力。

引导学生重想一遍或重做一遍教材重要基础实验,促使学生进一步巩固了实验基本操作以及物质制备、物质性质等有关实验。尤其是对一些物质的制备实验和性质实验进行深入研究,对所涉及的重要化学方程式和实验现象均应做到熟练掌握,逐步形成正确描述实验现象和通过实验现象去探讨实验原理的能力。

2.精读实验操作步骤,领会科学方法

化学基本实验操作是化学实验的基础,在历年高考中其考查也相对稳定,侧重于小技巧、小操作、小流程,如除杂、鉴别、过滤、洗涤、配制等。这些实验基础知识的考查常与综合实验背景相结合,即有一种“基础实验综合化”的趋势。而与此相对应的是,综合实验问题则往往呈阶梯式设计,有一种“综合实验基础化”的趋势。因此加强实验基础知识的复习是提高实验能力的必然途径。针对其比较松散的特点,我采用专题学案引领的方式,引导学生进行基础实验知识的主动复习,促使学生逐步形成融实验原理、仪器、技能、意识为一体的实验基础知识网络,逐步实现从基础实验走向实验的综合化。

3.设计实验组合,突出实验功能

在实验复习的过程中,应积极组织学生到实验室对一些典型基础实验进行创新研究,引导学生在知道怎么做、理解为什么这样做的层面上探究怎么做更好,努力培养学生的实验探究能力和创新精神。如关于喷泉的产生,其探讨由浅入深、从定性到定量;关于氢氧化亚铁的制取,从被动的防氧化到先防氧化制取氢氧化亚铁,再主动的将其氧化观察沉淀颜色的变化过程等。

精选习题对学生进行实验方案的设计与评价训练,使学生逐渐能够进行简单实验方案的设计与评价。教师的讲评很关键,讲评不是平铺直叙讲答案,而是要突出重点,点明这题好,好在什么地方,有几个亮点,与前面做过的类似题目相比有什么创新之处。

二、推动学生主体实验知识网络的自主建构

现阶段化学实验教学中存在的主要问题是:对实验原理、实验步骤的讲解过于详细,直接把结论告诉学生,使学生看不到知识的不完整性和不确定性,形成思维定势,缺少自由探究的情境,束缚了学生学习主动性的发挥;忽视对实验过程中学生思维方法的培养、观察和理解。

建构主义认为,知识是学生在一定情景下借助其他人的帮助通过意义建构而获得,“情景”“协作”“会话”“意义建构”是学习环境中的四大要素;提倡在教师指导下,以学生为中心的学习。在实验复习中,教师有计划有步骤地引导学生读书、重做(想)实验、专题学案引领学生进行基础实验知识的主动复习,实现实验知识网络的自主建构,组织学生到实验室对典型基础实验进行创新研究,远远胜过一味地去灌输知识,大大增强了学生的观察能力、思维能力和实验能力等。

教师要认真对待每一个演示实验,启发引导学生关注实验过程,增强可视程度;突出学生在实验教学中的主体地位,增强实验的探索性,多采用探究法教学;积极开展研究性学习,培养学生的科学方法和实验设计、评价能力;增强实验的趣味性和实用性,努力激发学生的学习兴趣和探究热情;加强实验教学过程中学生学习效果的反馈评价和训练,及时强化或纠正学生的认识,巩固实验教学效果。

三、展现实验的设计思想,培养学生的思维能力

例如,在复习Cl2的化学性质时,教师演示完Cl2分别通过干燥的有色布条和湿润的有色布条后,让学生说出观察到的现象:湿润的有色布条褪色,干燥的有色布条不褪色。此时,教师不要忙于下结论,而应不失时机地利用这一现象提出问题,创设情景,加大力度进行分析,激活学生的思维:(1)湿润的有色布条褪色,这一现象说明了什么?(2)真正起作用的是Cl2还是Cl2和H2O反应后的生成物?(3)Cl2通入含酚酞的NaOH溶液时,溶液红色逐渐消失,请分析引起变化的可能原因,怎样设计实验证明你的分析是否正确?针对以上问题,学生展开讨论、猜测,教师适时加以引导,层层深入,充分调动学生思维的积极性,激发学生的求知欲望,使学生从对实验现象的感性认识上升到对变化本质的理性认识。

参考文献:

第4篇:关于科学小实验的原理范文

关键词: 电学实验题;命题立意;考查角度

中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2017)4-0062-2

原题

图1是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图。

(1)根据图1在虚线框中画出实验电路图;

(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图2中的①②③④所示,电流表量程为0.6 A,电压表量程为3 V。所示读数为:

①__________②__________③__________④__________。勺槭据得到的电阻分别为__________和__________。

试题分析

原题是2015年普通高等学校招生全国统一考试(浙江理综卷)物理试题的第22题――电学实验题,原题考查的是描绘小灯泡的伏安特性曲线。试题整体难度不大,主要考查实物连接图和电路原理图的转换以及电学基本仪器(电压表和电流表)的读数、实验数据的处理。

第(1)小问考查实物连接图和电路原理图的转换,从图1中可以看出滑动变阻器的连接方式是分压式,电流表的连接方式是外接法,电路图如图3所示,第(1)小问属于简单题。

第(2)小问考查电学基本仪器(电压表和电流表)的读数以及实验数据的处理能力。结合图1和图2可以看出,图2中的①②是电流表的仪表盘,图2中的③④是电压表的仪表盘,结合电流表和电压表的读数原理可得①②的读数是0.10 A、0.24 A,③④读数是2.0 V、0.27 V。流过小灯泡的电流随着小灯泡两端电压的增大而增大,小灯泡的电阻会随着温度的增大而增大,两组数据得到的电阻分别为2.7 Ω和8.3 Ω,第(2)小问属于中档题。

立意分析

原题中第(1)小问考查学生对小灯泡的伏安特性曲线测量电路的理解,由于本实验要求获得多组数据且电压和电流从零开始变化,故滑动变阻器的连接方式是分压式,由于小灯泡的电阻较小,为尽量减小电流表对测量电路的影响,电流表的连接方式是外接法,本实验对电压表和电流表的量程也有具体要求,电压表应选0~3 V,电流表应选0~0.6 A,在学生了解上述信息后才能更好地将实物连接图转换成对应的电路原理图。

原题中第(2)小问考查电学实验基本仪器的读数,但图2中不能直接看到电压表和电流表的标志。命题人摒弃了原来给出具体的电表纯粹考查学生的读数能力的命题思维,而是一次给出4个仪表盘,让学生有点摸不着头脑,第(2)小问考查学生综合处理问题的能力。结合图1中电压表和电流表的量程选择以及刻度盘的刻度特点,需要判断出图2中的①②是电流表的仪表盘,图2中的③④是电压表的仪表盘,结合电流表和电压表的读数原理解决读数问题。但这并没有结束,命题人笔锋一转,转移到了伏安法测电阻,两组数据得到的电阻分别为多少,这又让学生摸不着头脑,①和③④中的哪个对应?②和③④中的哪个对应?本题再次考查学生的应变能力和具体问题具体分析的能力,要想解决问题需要学生结合小灯泡的伏安特性曲线以及小灯泡的电阻随着温度变化的规律,利用电阻的定义式求出不同电压下的电阻的值。

原题中第(1)小问和第(2)小问环环相扣,前后呼应,不仅考查基本仪器的读数和伏安法的理解,还考查了学生对实验细节的关注和实验数据变化规律的梳理能力,本题难度不大,但区分度较高。本题虽然没有绘制伏安特性曲线,但解决第(1)小问和第(2)小问的过程中已经渗透了伏安特性曲线的应用,有利于鉴别学生的实验能力和思维水平的差异。

另类分析

1. 高中物理实验应有明确的实验目的,在真正做实验前,应结合实验器材和实验原理构建实验原理图,有了实验原理图才能更好地构建实验电路图,也就是说实验原理图在先,而实验电路图在后,这是正常的实验思维。而本题却先给出了实验电路图,让学生结合电路图画出实验原理图,虽然从思维上这是可逆的,无可厚非,但若从人的认知理论和实验习惯来看,本题第(1)小问的设计不妥,它违背了人们认识问题和解决问题的常规流程,只是为了考查而考查。

2. 关于小灯泡的伏安特性曲线的实验原理图,很多学生直接就能构建出来,不一定要根据图1中的实物图连接再去转换,这样第(1)小问的考查功能又大打折扣,不少学生直接借助记忆背诵就能画出图3所示的原理图,第(1)小问的考查再次流于形式,没有思辨能力和分析问题能力的渗透考查。

3. 学生正常做实验过程中,调节电路后立即读取电压表和电流表的读数并记录数据,此时电压表和电流表两表的读数是一一对应的,一般不会混淆,这也是基本的实验素养和操作流程。而本题又反其道而行之,故意遮住电压表和电流表的标志,给出4个刻度盘让学生自己分析得出电压表和电流表的读数,虽然这样处理有利于考查学生的综合能力和整合意识,但毕竟不符合实验操作的便利性原则,第(2)小问的读数考查有点故弄玄虚,故意设套让学生钻,这样不利于科学精神的培养和科学思维品质的训练。

4. 第(2)小问完成4个读数后又进一步考查数据的对应关系的理解和计算,学习需结合小灯泡电阻的变化特点对应处理数据,是对问题的深化考查,前面学生已经晕头转向,关于两组数据得到的电阻的计算是否有点难为学生,而且4个读数具有对应的唯一性,那么两组数据得到的电阻的值也应该具有唯一性,而参考答案却是有范围的,这也是不妥的。

5. 总之,原题从考查学生对小灯泡的伏安特性曲线的理解和实验细节的关注以及基本实验器材读数方面来看是个好题,而且前后呼应,层层递进。原题若从物理实验的流程和操作素养以及科学精神的培养角度来说又有很多瑕疵甚至不妥,所以命题人在命制试题时既要考虑考查的角度也要考虑科学性这一方面,这样才可能接近完美。

参考文献:

[1]孟拥军.电学实验设计的思维流程探讨[J].中学物理教学参考,2009,38(6):50-52.

第5篇:关于科学小实验的原理范文

 

一、绿色化学的概述

 

1.概念

 

绿色化学又称“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”,是上世纪九十年代产生和发展起来的一个新兴交叉学科,它涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科,内容广泛。绿色化学是研究利用一套原理在化学产品的设计、开发、加工、和生产的过程中减少或消除使用或产生对人类健康和环境有害的科学。

 

2.特点

 

①资源和能源利用充分,采用无毒害的原料;②在无毒害的条件下进行反应,可减少废物向环境排放;③原子的利用率提高,可实现零排放;④生产出绿色产品,不仅有利于环境保护,而且还能保证人体的健康。

 

3.重要性

 

传统的化学实验设置和模式已经给环境带来了严重的污染,化学实验向大气、水及土壤中排放了大量有毒、有害的气体及物质,给人们的生活和健康也造成了很大的影响[1]。因此,实行绿色化学是很有必要的,要从源头消除污染,从而减少或杜绝污染的产生。

 

二、医用基础化学实验中体现绿色化学的途径

 

1.改进化学实验课程体系

 

传统的化学实验课程体系主要包括一般的基础实验模块、综合实验模块和设计实验模块三部分,无法满足学生实验技能的需要和培养要求。另外医用基础化学实验包括的无机化学实验、有机化学实验和分析化学实验在内容上缺少联系,且教学模式单一。因此改进化学实验课程体系是很有必要的。学校应充分考虑学生实验技能的需要,在原来的体系基础上合理的增加化学综合实验技能和专业技能培养这两部分内容。在改进时,还应充分体现绿色化学的实验理念。实验教师应积极编写实验教学大纲及实验讲义,由于很多实验会接触到有毒试剂,特别是有机化学实验,因此教师应合理的选择实验项目,适当的删减一些以有毒物质为主的实验,如合成上的甲基化反应;合理保留一些符合绿色化学的实验,如熔点的测定实验、重结晶的提纯法实验等。

 

2.树立绿色化学的思想理念

 

医用基础化学主要包括无机化学、有机化学及分析化学三部分的内容,其实验也主要涉及到这几个部分。在进行实验时,经常可以看到学生违反操作规程、随意排放实验的废液、废渣的现象。学生是实验的操作者,也是污染的主要制造者,因此学校应加强绿色化学的教育。首先,学校应积极宣传绿色化学的理念,可以通过宣传栏、板报等媒介进行传播。学校还可以组织学生观看关于绿色环保的宣传片及纪录片,让学生充分的认识、了解绿色化学的概念,并树立绿色化学的思想观念。

 

3.重视理论的学习,同时理论与实验结合

 

理论知识也是医用基础化学实验的一个重要学习部分,并且教师应重视理论的学习。很多学生由于理论知识不扎实,不明白不同化学试剂的理化性质,各种试剂之间的相互反应、反应的合成途径及构效关系等,以致于实验中违反操作原理,合成大量对环境有害的物质。因此教师在进行教学时,要注重理论知识的讲解,并且将各种化学试剂的理化性质、稳定性,以及各种化学反应的原理、途径及构效关系作为教学重点,并积极通过实验进行理论知识的巩固、复习及反馈。

 

4.适当改进实验方案

 

化学试剂的使用量是造成环境污染的一个重要方面,很多化学试剂的毒性大,腐蚀性强,因此教师应合理改进实验方案,以控制实验中化学试剂的使用量。教师可以通过实验所需的玻璃仪器的大小来减少化学制剂的使用。例如:在有机化学实验的糖的化学性质的实验中,教材上要求在试管内进行实验,但是2,4-二硝基苯肼毒性较大,在试管内实验所需的用量相对较多,因此教师可以将在试管内改为在点滴板上进行,这样可以减少约1/5的用量,而且所得的实验现象与原来所需的用量基本相同。另外,对于这类实验,教师应指导学生正确处理实验废物并排放,其他类的实验所得的废液、废渣也应经合理处理后正确排放,这样才能体现绿色化学实验的原理。

 

随着环境保护重要性的增加,绿色化学也逐渐深入人心。医用基础化学实验是一门重要的医学基础课程,对学生实践能力和创新能力的培养都起着重要的作用,但是作为一名医学生,要树立绿色化学的理念,在实验过程中也要注重绿色化学的体现,提高自己的环保意识,更好的为临床实践服务。

第6篇:关于科学小实验的原理范文

一、让学生参与到教师演示实验中,活跃课堂气氛

传统的演示实验都是教师先讲,再做,接着学生看,然后学生描述现象,得出相应的结论。这样做,学生的积极性不高,有一部分人会认为实验是老师的事。有一天,我正在上“氧化铝的性质”这节课。当我正要做氧化铝与氢氧化钠溶液反应的实验时,有一个学生自告奋勇要求来做。我同意了,还表扬了他的积极性,其他同学也很兴奋。在他演示实验的过程中,学生亲自做实验时一些常见的错误就暴露出来。比如,拿试剂瓶的标签没有对准手心,比如将胶头滴管伸入了试管,比如取了太多的溶液,比如取粉末药品的纸槽折得太大以致送不进去。老师演示实验变成学生演示实验后,学生的兴致更高了,对实验整个过程更加关注,更能认真思索实验现象,课堂的学习气氛活跃了很多。这次实践我发现,同样一个实验,同样的现象,老师自己演示实验和学生演示实验,效果差别很大。所以,在此之后的很多演示实验,只要没有什么安全隐患,我都尽量让学生演示,效果比老师演示强很多。

二、想方设法利用演示实验,发挥实验的魅力

课本中的实验如果照做,显得没什么创意,学生的兴奋点很难被激发,如果能够稍微变动,学生的情绪就能被调动起来。比如,课本中介绍二氧化碳的实验室制法,书中只给出结论:用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳。制取二氧化碳是不能用稀硫酸代替的,这是一个常考的知识点。若在这里,增加实验石灰石和稀硫酸反应的实验,同学们可以从实验现象中明白:刚开始有气泡,很快气泡就没有了,所以不适合用于制取气体。在实验的基础上,问题自然而然产生了:为什么不能用稀硫酸代替盐酸?同学们会对这个问题进行思考:稀硫酸和盐酸都是酸,差别在哪里?此时,老师引导学生自己翻阅书本最后几页,查看酸碱盐溶解性。资料显示:硫酸钙微溶,氯化钙易溶。这时,引导学生思考:石灰石难溶于水,生成物硫酸钙微溶,反应刚开始有气泡,一会儿气泡消失,这是为什么?经过思考,同学们就会找到原因:微溶的生成物覆盖在石灰石表面,阻止了反应继续进行。通过补充实验,同学们从现象中思考现象的本质,再通过查阅资料,最后自己获得结论,他们的成就感很强,学习的兴趣自然被调动起来。

三、巧妙设疑,利用实验解疑

在学习中,大胆质疑是一种可贵的科学品质。敢于质疑,才可能有创新。在教学设计时,完全可以借助实验,有意识地创设这种情境,激起学生的探究欲望。比如,氢氧化铝这个课题中的重点是氢氧化铝的两性,它也是本节课的难点。关于氢氧化铝的特殊性质,完全可以由实验来完成解疑的任务。首先,教师演示实验:往氯化铝溶液中加入氨水,可看到白色的浑浊物。根据以前学过的知识,学生能轻易知道白色浑浊物是氢氧化铝。接下来,设计问题:①这种白色浑浊物能溶于盐酸吗?能溶于稀硫酸吗?②这种白色浑浊物能溶于氢氧化钠溶液吗?在学生对问题进行思考讨论后,让学生动手实验来验证自己的结论。实验完成之后,可以发现一个有趣的现象:氢氧化铝能溶于酸,也能溶于碱。到了这里,氢氧化铝的两性的概念就可以自然而然抛出:既能与酸反应,也能与碱反应的氢氧化物为两性氧化物。氨水也是常见的碱,氢氧化铝能与氨水反应吗?有的学生认为,应该是可以的。这时,教师可引导学生自己动手确认一下自己的猜测是否正确。实验完毕后,现象出来了:氢氧化铝并没有溶于氨水中。事实与学生的猜测是相反的,所以,想当然的思想可能会导致错误的结论。在化学中,许多结论都有特殊性,在学习过程中除了要记住共性,还要弄清特殊性。

四、引导家庭实验,培养创新能力

家庭实验是在化学实验的基础上,根据已有的化学知识,自行寻找物品,自行设计实验,自行完成实验的活动。在这个活动中,学生处于一种探索知识的状态,对培养学生的创新能力非常有利。比如,学习原电池的原理时,在弄清了锌-铜-稀硫酸原电池原理后,可以设计判断题帮助学生判断哪些能形成原电池,哪些不能形成原电池。在设计题目的时候,可以将两支电极插在西红柿中,请同学们思考:将酸换成西红柿,能否构成原电池?同学们在思考后发现:理论上是可行的,西红柿中有果酸。这时,老师将问题抛出:能否用家中能找到的材料进行这个实验?学生的方案很多,鼓励他们自己在家中做这个小实验,第二天上课汇报实验的情况。在类似的实验中,学生想做实验的胃口被吊起来,他们就会很积极地完成探究性实验,甚至想出许多老师都没想到的方法。

第7篇:关于科学小实验的原理范文

一、大学物理实验教学过程中的问题

多方面的因素造成我国高校物理实验教学存在许多问题[2],下面将从四个方面展开分析:

1.学时分配不合理

高校为物理实验教学分配的课时一般为两个课时,教师需要在较短的时间内,为学生讲解实验原理,并介绍相关器材,学生需要撰写实验原理,两个课时的时间对实验教学来说捉襟见肘,学生自主学习和思考的时间非常少。学生在试验中遇到问题,大部分都是向教师请教,得到答案就万事大吉,虽然这样能够解决学生在学习中遇到的障碍,但是自主思考和解决问题的能力没有得到培养,何谈思维发散和创新能力的提高。

2.没有认识到实验的重要性

一方面,目前在很多理工科院校中大学物理实验为考查课,考核制度不严谨。又因为在大学里课程繁多,为了考得好成绩拿奖学金,很多学生自然而然就把考查课放在一边,在这部分学生眼里,大学物理实验课程的学分是比较容易获得的。另一方面,普通高校的大学生认为自己的学校只是普通的一所学校,平凡得就像大海里的一滴水,自己的将来根本不能与名震寰宇学府中的学生相比,这种念头导致学生缺乏上进心,学习也没有积极性,得过且过。个别学生做实验时自己不动手,请人代劳,趁老师不注意抄袭别人的实验结果,或着编造实验数据。因此,课堂教学效果极差,不能达到培养和锻炼学生动手能力的基本要求。

大学生认为学习物理只要背会定理和定律,能够在考试中得到好成绩就足够了,忽视了物理实验的重要作用。这种现象的出现一方面是由于现在社会就业形势严峻,学生认为只有掌握足够的理论知识,才能在竞争中立于不败之地,物理实验对自己的就业和未来没有什么帮助;另一方面是因为高校缺乏完善的物理实验教学体系,在实验器材、实验教学改革等方面,不愿投入人力和物力,造成教师和学生以应付的态度对待物理实验。导致当前大学物理实验教学与中学物理实验教学严重脱节[3]。在大学里的实验课中,学生本应该得到必要的引导和充分的自由,在自己动手的过程中发挥本人的主观能动性,开发学生的创新意识和创新能力。然而错误的思想使大部分高校把实验教学当成理论教学的附属环节,认为做实验不过是为了更深刻地掌握理论知识。而且为了达到评估的标准,学校侧重实验设备、环境、场地等的建设,忽略了实验教学的基本规律和创新性教学的研究,这也导致学生误认为大学物理实验课不重要,上课不积极。

3.实验项目不够新颖

传统的物理教学模式根深蒂固,即使在新课程改革和素质教育的大环境下,高校物理教师仍然坚持老旧的教学方法,实验项目也很少更新。学生虽然能够获得足够的实验理论知识,但是创新能力很难提高,部分高校甚至照搬中学的物理实验,毫无新意,项目陈旧。部分院校中,教师依然是实验教学中的“主角”,而学生只是“配角”。实验理论和动手操作上大部分乃至全部都由老师全权,实验课教师仍采用传统的教学方法,先对学生介绍实验仪器,讲解实验目的和原理,然后演示实验步骤并强调做实验的注意事项等,接下来学生按老师和教材所讲重复实验,进行简单的测量。学生不知道为什么做这个实验以及做这个实验的相关理论依据是什么。这样教学的直接后果就是学生在做实验的过程中毫无自己的积极思考与积极设计,完全跟着老师的步骤做。学生缺乏个性,缺乏实际操作能力和创造力,不利于启发学生的思维,不能开阔学生的视野,更不利于创新意识和创新能力的培养。

4.实验安排不合理

当今大部分大学师资有限,教学任务繁重,因而在安排实验的先后顺序时,无法遵从实验内容由易到难,由简单到复杂的要求,并且由于条件的限制,也无法根据学生能力的高低和各自专业的特点来合理安排实验。这样使很多学生误认为物理实验技能与自己所学专业无关,觉得物理实验课不重要,致使学生不能深入体会物理实验的奥妙,学习的主动性减退,教学效果下降。另外,大部分实验仍然属于验证性实验,缺乏与当今科学发展和应用相关的热点实验。注重操作能力的实验较多,而培养学生独立思维能力的综合性设计性实验较少,不利于提高学生的独立创新能力。

二、提高大学物理实验教学质量的建议

针对高校物理实验教学中存在的问题,我们需要采取多方面措施,改革教学方法,提高物理实验教学质量。

1.应该将信息技术运用到教学中,合理使用快速发展的网络和计算机

传统的实验教学方式单一,缺乏多变性和趣味性,难以达到“学以致用”的教学目标,学生缺乏用知识解决实际问题的能力。实践表明,通过计算机、多媒体来为学生展示实验器材、实验过程和实验现象,使实验更加生动形象、立体。学生也可以使用计算机网络,了解仪器的正确使用方法以及实验的正确步骤,这样激发了学生学习物理实验的积极性。此外,高校物理实验中有一部分较为抽象,在实验室中难以完成,如光的干涉实验、热量的传导实验等,这种抽象实验的教学可以通过多媒体将实验现象展示给学生,让学生了解实验现象中的科学原理,这就能够弥补实验室的不足。但是必须注意的是,信息技术教学只是一种辅助教学手段,并不能完全替代传统教学,教师应该注意适度,不能顾此失彼。

2.以素质教育为目标,建立物理实验课程新体系

将实验课程的组成部分为:基本实验、综合性实验、设计性实验、科学小实验等,形成从低到高、从基础到前沿、从接授知识到培养综合能力,逐级提高的一、二、三级基础物理实验课程新体系。每一级物理实验大致用一个学期的时间完成,不同的级标志着不同实验技能和科学思维水平。这样,基础物理实验课不再是课堂教学内容的简单重复和验证,也不再是把力、电、光、近代物理等独立学科的实验简单地串联起来构成的实验系列。使学生从较高起点上进入大学物理实验,一个台阶、一个台阶地走向科学的高峰。对不同专业,物理实验教学应有不同的要求,这体现在不同的学时安排上。除此之外,还应该改革教学内容,科学地设置实验项目,优化基础实验的训练,增加应用性、综合性、设计性和研究性实验内容,重视实验的先进性、开放性和将科研成果转化为教学实验的应用。预备性实验是为进入大学但具有不同物理实验基础的同学而准备的,这类实验以开放、课余的形式,由同学根据自身条件、自我需要进行选修,目的是对基础物理实验知识进行填平补齐;另一方面通过基础性实验,让学生掌握基本理论和技能;通过综合性和设计性实验,让学生了解现代物理的发展趋势和新技术的应用,提高学生的科学素质和综合研究能力,激发学生的创新精神;创新提高性实验是以科研实践为主题,提前让学生了解科研的方法和环节,从而学到更多书本以外的知识,锻炼他们的独立科研能力。

3.改善知识结构,提高教学能力

一名合格的教师,不仅要有精深扎实的专业基础知识,还应具有广博的与本专业相关的各门科学知识。在新课改的形势下,深化教学教法改革,应从教师本身的知识结构和教学能力入手。教师应及时掌握国内外最新实验教学动态,了解最新科学研究进展,在深入掌握所授课程的同时,扩展知识面,并有效地传授给学生,这样的教学才深刻独到,富有启发性。以此引导学生,让他们明白人类对物质世界的认识还不完全,还有大量问题有待解决和发展,从而激发他们的好奇心和创新意识。

4.加强设计性实验的教学,并且为学生设置开放的实验室

传统的物理实验内容陈旧,很难提起学生兴趣,高校可以根据当前教学内容,结合基础性实验,增加一部分设计性实验。这样,学生能够运用自己的物理知识,设计出各种各样的物理实验。例如,学生可以通过力学中的碰撞实验,设计出诸如“匀加速运动物体特性”的设计性实验。高校应该使实验室由封闭转向开放,使学生可以根据自己的兴趣和当前学习内容,自主进行实验,满足其个性化学习的需求。

5.建立科学的考核体系,提出科学合理的实验考核细则

没有压力,就没有动力。所以要适当增加考核的难度,这样可以促进学生学习的积极性。考核时,要根据考核内容在培养学生能力和素质中所起作用大小,分配不同的权重,确定具体可行科学合理的实验考核细则。对学生能力的评定应该包括课堂表现、实验报告、课外自主科研活动以及实验考试。考试内容除了基础实验知识以外,应扩大设计性实验内容。这样,学生才会重视物理实验,提高对物理实验的兴趣,端正学习态度,在做实验时认真思考并尽力掌握实验的精髓,最终真正学有所得。实验考评采取多种考核方式相结合的综合评定方法。普通物理实验共开设四个学期,第一学期主要开设基础类实验,考核方式为平时实验成绩占50%,期末成绩占50%。其中,期末成绩为实验理论综合考试,采取闭卷形式。其余学期的实验成绩考核方式为平时实验成绩占40%,期末操作考试占30%,设计性实验小论文占30%。平时实验成绩包含实验预习、实验过程中的表现和纪律、实验仪器的正确规范使用、实验操作熟练程度、实验报告等各项指标。小论文根据实验方案的可行性和创新性、实验结果的正确性和小论文的规范性等要素进行成绩评定。操作考试让学生以抽签的形式随机抽取实验项目及试卷,考试时间为20分钟。采取上述考核方式的目的在于表明对实验成绩的考评更注重实验过程及创新,消除了以往仅根据实验报告的好坏给成绩的弊端。

第8篇:关于科学小实验的原理范文

关键词 实验教学 习得性无助 直观性 趣味性

中图分类号:G424 文献标识码:A

Strategies of Prevention of "Learned Helplessness" Formation

――Play Efficient Experimental Teaching

GUO Qingying

(Zhejiang Quzhou No.2 Middle School, Quzhou, Zhejiang 324000)

Abstract This paper combined with the characteristics of science curriculum and teaching present situation, proposed to increase the visual, interesting, creative and practical teaching strategy of high efficiency of experiment teaching, the classroom teaching has stronger vitality, to enable students to learn scientific motivation and interest are to consolidate and strengthen the effective intervention, students "acquisition helplessness".

Key words experimental teaching; learned helplessness; intuitive; interest; practice; creative

动机理论指出,学生能否进行高效而持久学习的最重要变量之一就是其是否具备持久而稳定的学习动机。“习得性无助”这一现象涉及的就是学习动机和动力的缺失。初中科学是一门以实验为基础的学科,课本中设置了大量的实验,教师能否将实验教学发挥高效性成为充分激发学生学习动机的关键,针对此问题笔者进行了深入的思考,从以下几个方面进行了一些教学实践,具体措施及想法总结如下:

1 “慧眼识珠、变废为宝”,最大程度地提高实验教学的直观性

早在十七世纪捷克教育家夸美纽斯提出:“在尽可能的范围以内,一切事物都应尽可能地放在感官的跟前。” 知识是在感知的基础上形成和发展起来的,提高实验教学的直观性可以将知识形象化、具体化,便于学生对知识的掌握和理解,就会使学生觉得科学学习内容如此简单,对学生的学习是一种积极的驱动,最终会有效预防“习得性无助”的形成。比如在讲授凸透镜成像规律时,传统的教学是从基本的光路图一步一步引入到成像规律及应用,这样的教学学后,学生对凸透镜成像原理总是很模糊,很多学生对这部分知识最后都停留在死记硬背上,很容易让学生形成“习得性无助”的情绪,笔者针对此种情况,搜集已经淘汰的照相机和幻灯机给学生,学生以小组为单位研究其构造原理,经过小组同学的分析、讨论、亲自动手操作使用,最后学生总结出其工作原理,这样通过变废为宝的实验改进,学生通过用熟悉的物品进行实验,使实验教学更加直观,消除了对实验的神秘感,学生不仅对科学知识有很深刻的理解,同时对科学学习保有很强的学习积极性,很好地预防了学生消极心态的形成。

2 “另辟蹊径、灵活变通”,最大强度地提高实验教学的趣味性

根据教育心理学理论,如果学生对正在学习的东西感兴趣并觉得富有挑战性,就能有效唤起学生的注意力,激发学生的求知欲,会有效预防学生“习得性无助”的形成。在实验教学中,应充分挖掘实验的趣味性,利用学生的好奇心来提高实验教学的有效性,敢于“另辟蹊径、灵活变通”,对演示实验进行改进创新工作。比如在《温度的测量》一节中,课本中设计了将两个手指分别伸入温度较高和较低的水中,片刻后再将两个手指同时伸入同一杯水中,让学生感受同一杯水水温不同,进而得出仅凭人的感觉来判断温度的高低是不可靠的。根据课本的实验教学,学生感觉这个实验很无趣,因为两个手指插入同一个杯水中,已经默认温度相同了。所以笔者在教学中将实验细节做了调整,先挑选几位同学来感受水温,但要将这些同学蒙上眼睛,第一杯和第三杯所装的水与课本实验相同,然后在其他学生的注视下,将一个大烧杯中的水倒入另外两个小烧杯中,这时两小烧杯中的水温相同,再做之前的实验,结果做游戏的学生都认为中间两个小烧杯中的水温不同,通过这样成功的实验教学方式的改进,不仅成功诱发了学生的学习兴趣,满足了学生的求知欲望,克服了学生的思维定势,学生感觉学习会很有趣,增强学习的自我驱动力。

3 “行针步线,水到渠成”,最大限度地发挥实验教学的创造性

课程标准指出:教师在教学过程中应注重培养学生的独立性和自主性,使学生在掌握知识与技能的同时,亲身经历与体验学习和探究的过程。这就需要教师精心设置实验情境,真正做到“行针引线”,鼓励学生设计简单的实验方案,做一些简单的实验,进而“水到渠成”,完成实验探究的过程,才有可能预防“习得性无助”的形成。课本中设计了两个气球相互挤压的实验使学生理解力的作用是相互的,学生能够按部就班将其完成,但是学生是被动的,缺乏主体参与意识。笔者深入思考,教学情景进行了精心的设置,具体为:现在人们的生活水平提高了,有了小轿车,小轿车给大家出行带来便利的同时,有时不小心会出现两车相撞的意外,幻灯片上出现有两车相撞的照片,能够明显看出两车都有不同程度的损坏,继而让学生猜测可能是哪辆车惹了祸,这时学生的积极性很高,提出了多种猜测,然后教师再引导学生设计用气球模拟小轿车相撞的实验来证实猜测,这样学生自己设计实验做的感觉和效果是有很不一样的,充分发挥了实验的创造性,学生参与实验的热情度提高。

4 “联系实际、学以致用”最大力度地让学生感受实验教学的实践性

科学教学要体现从生活走向科学,从科学走向社会的理念。教师要创造条件、提供机会,尽力联系实际,让学生学以致用,把单纯的兴趣转化成对学习知识的乐趣,成为学习的动力,也可以有效地预防“习得性无助”的产生。比如教学内容中有关于长度的测量,学生在小学阶段已经有初步的掌握,缺乏的是与实践的联系和应用。如果按照常规的教学实施,那么学生的知识必会停滞不前,对实际生活中的长度也是被动地记忆,很容易形成“习得性无助”,笔者进行了大胆的尝试,收效颇为理想,那就是开放课堂,解放学生,真正让学生从课堂内走出去,动起来。具体操作如下:课堂上利用适当的时间将本节内容的重点予以讲解,然后要求学生走出课堂,在校园里自行选择20项左右不同数量级的物体的长度进行测量,让学生对测量数据进行整理并汇总,根据学生对大大小小,长长短短不同物体的测量,最后推算一些其他物体的长度,这样做既能让学生掌握测量的实际操作,弥补课堂实验的不足,同时又让学生在实践中对一些物体的长度有了较深的体会,给予学生将知识应用到实践的机会,学生为主体得到充分的体现。学生非常乐于学习,乐于实践。

以上几点是笔者对实验教学的一些思考和实践,通过发挥实验教学的高效性,不仅提高了教学的有效性,而且极大地调动了学生的主动性、创造性和积极性,让学生越来越发现科学的魅力、科学的魔力,有效地预防了科学学习中“习得性无助”现象的发生。

参考文献

[1] 沈丽琴.浅谈新课程背景下提高初中生物实验教学有效性的策略.都市家教(上半月),2011.7.

第9篇:关于科学小实验的原理范文

一、初中物理实验教材分析

初中物理课程教学中,总共包含三种类型的实验,分别是演示实验、学生分组合作实验和家庭实验.在初中的物理学习中,共有198个实验,其中演示实验有145个名学生分组合作实验22个,家庭小实验22个.划分到每个学习模块,其中力学方面的演示实验有52个,家庭分组实验7个,学生合作的分组实验有9个.在热学部分,学生分组合作实验有3个,演示实验有28个,还有5个小实验.光学部分由14个演示实验、3个学生家庭试验和1个学生分组实验组成.在电学部分包含学生分组合作实验9个,家庭小实验3个,还有21个演示实验.

二、信息技术对物理实验教学的作用

1.提供丰富的素材,便于学生发现规律

物理教学中,通过物理实验发现规律的实验的做法大都是采用控制变量的方式来操作.什么是控制变量的方法呢?主要就是通过固定一定的条件,改变众多条件中的某一条件,发现整个实验的变化状况,总结规律.在现有的实验条件下,受硬件设施的制约,我们能够控制的变量范围有限,有些变量我们也没法随意去改变.例如,学习电学,研究电阻的大小与什么因素有关系,我们只能够提供几组固定有限的电阻,仅仅用这些来观察实验现象,总结规律有些牵强,应为不具有随意性和普遍性.如果运用计算机技术,就可以随机设置多个参数,来辅助教学,帮助学生理解.

2.完成条件苛刻的理想实验

物理教学中,有很多结论是通过在现有的现象引导的情况下,得出一定的结论,对这一结论进一步延伸得出的规律.这种情况下,要做出这样的实验现象必须要在非常理想的状态下,而这种状态又是在现实中并不存在的,这就给现实实验带来了巨大的难度.例如,对惯性的定律进行讲解,条件要求物体需要在所受合力为零的条件下才能完成这一实验,但是这样的情况在实际的生活中并不存在,实验室条件无法完成.还有些试验对实验条件的要求非常苛刻,并且成功率也不高,这样的情况下,通过信息技术来设计演示实验具有不可替代的作用.

3.显示细节,便于观察现象,将抽象具体化

在物理实验教学中,很多实验的实验现象非常短暂,学生观察起来非常困难,例如,在电学章节的教学中,在做直流电电机的实验时,要学生观察转子的转动,但是转子的转速非常快,学生在整个机器的运转过程中很难观察清楚,只能通过学生的想象来总结实验的现象.如果利用低转速进行观察,非常容易造成实验的失败,转子有时会出现停止的现象.如果利用信息技术手段,将实验做成三维动画的形式,利用慢动作的放映,学生可以清晰地看到整个实验的现象,看清转换机的工作原理.还有些实验是无法通过肉眼观察到的,需要通过其他的现象侧面的去反映,例如,关于分子运动的试验,学生即使观察到了实验的现象,也会在理解上感觉困难,如果结合视频演示中的分子碰撞,可以帮助学生理解分子的运动形式.在电流的教学中,学生无法观察点荷在导体中的运动,只能借助电流表的示数来间接反应.像这样的情况下,利用信息技术手段,可以帮助学生建立直观的认识,帮助他们对新的概念进行理解.

4.模拟条件,完成特殊实验

有些实验条件非常复杂,并且操作起来还具有一定的危险性,这样一来用信息技术手段来代替演示实验完成演示的任务非常重要.做电学的相关试验时,大多采用降压后的相对安全的学生电源来操作,有些现象不是220 V电压所造成的,不能够全面反应问题.还有些实验对时间和空间的要求较为苛刻,学习这些知识的时候需要通过数据的变化来发现规律,这样一来就需要利用信息技术来模拟实验.例如,在研究大气压与高度的关系的实验时,教室的高度有限,无法观测到在2000 m内,每升高12 m大气压降低1 mm汞柱的实验现象.还有分子运动,观测分子渗透的试验时,由于分子运动需要时间,而课堂上的时间有限,因此在实验室也不能够完成.

三、物理实验中应用信息技术的实例分析

进行凸透镜成像的实验教学,为了激发学生的学习兴趣,创设问题情境:首先,利用相关的教具,通过凸透镜观察远处的物体,并提问学生为什么用同一个凸透镜观察的物体大小不一,有时是倒的,有时是正的呢?这就需要利用本节科学的知识来研究凸透镜的成像原理.这样的教学设计能够让学生亲自参与教学,激发好奇心和求知欲,但是也存在较多的问题:一方面,学生在有限的时间内,无法观察完需要观察的实验现象,并且很难提出有效地问题.另一方面,学生实验局限在教室内学习,不利于学生开拓眼界,体会凸透镜成像的意义.

为此我们可以利用信息技术手段设计另一种方案:利用多媒体技术做关于照相机和电影放映机的凸透镜应用,并将学生喜欢的明星作为成像的对象,这样不仅能够利用人物激发学生的兴趣,还通过照相机和放映机引出了凸透镜的使用,体现了新课标中让知识贴近生活的理念.利用课件进行直观的演示,可以帮助学生进行比较观察,从情景中提出自己的问题.在接下来的教学中,学生就很容易的总结出物距对凸透镜成像倒、正、大、小的影响.

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