实验探究兴趣科学实验论文范文
实验探究兴趣科学实验论文范文第1篇
摘要:高中物理课程中的知识点较为繁琐和抽象,学生需要通过一定的实验才能够将其彻底的掌握。但在当前教学之中,部分教师过于依赖多媒体的辅助教学,并不注重实验教学的开展,导致学生的核心素难以达到预期效果。在这种情况笔者结合自身實践经验,纠正偏颇实验教学观念,注重实验教学导入、积极开展探究实验以及小组合作实验四个方面进行教学策略的转变,以期提高学生的物理核心素养。
关键词:实验;高中物理;教学策略;物理核心素养
正文:高中物理实验教学的开展,对学生综合能力的提升有着非常大的帮助。传统的讲授式教学,可以教会学生理解知识点,但需要学生经过大量的训练以及思考探究。多媒体辅助实验教学可以重现实验情境,避免为了理解某一问题而重复实验,从而大大提高学习效率。但是,实验教学是物理教学必不可少的组成部分,物理实验教学的开展可以让学生在动手动脑的过程中理解知识点,并且实验教学的开展可以有效避免学生在学习的过程中产生难、繁、枯燥无味的念头,甚至学生产生放弃学习物理的念头,实验教学之中学生是通过发现错误来及时的纠正自己的想法,在这种情况之下,学生的坚持时间更长,并且学生在不断犯错,但却依然坚持的过程中,对自身能力的提升有着非常大的帮助。这些都是多媒体辅助教学无法达到的功能。
一、转变教学观念,提高物理实验重视程度
现阶段,由于多媒体辅助教学的广泛应用,大大提高了我们的教学效果。为了节省时间,一部分教师并不注重物理实验教学的开展,而是依赖视频观摩的方式替代实验教学,导致学生无法通过体验实验过程来理解知识的形成。针对这种情况,我们老师应该及时转变教学理念,纠正了现今的偏颇的教学观念,接纳原有的实验教学观念。现阶段大部分教师会提高学生的自由度,注重学生自主学习能力的提升,这一点和实验教学是不谋而合,在进行实验教学的过程中,学生只能依靠自身对于知识点的了解情况进行判断、尝试,如果发现问题,学生需要及时的将其解决,才能够得到一个成功的实验结果。
例如,教师在教授“质点 参考系和坐标系”相关的知识点的时候,就可以让学生去操场上进行相关的实验。这一章节知识点中涉及到的知识点主要有“质点”、“参考系”、“坐标系”。机械运动的概念很好理解,而参照物的概念对学生来说有些模糊,教师可以通过综合实践教学活动的创设来辅助学生理解。教师可以在操场中进行参照物实验的模拟,随即选出三个学生,分别以学生A、学生B、学生C作为代号。其中,学生B以2米每秒的速度匀速前进,学生A在学生B的身后以5米美妙的速度前进,学生C先以10米美妙的速度前进,在超过学生A的时候何其并排前进。教师可以对学生提问,在不同时间段,学生A、B、C在其余两人眼中分别处在什么运动状态。虽然学生对参照物的概念有所了解,但庞大的数据量还是会影响学生的判断。教师可以让学生去切身体会参照物变化对观测的物体的运动状态的影响,解决上述问题的同时增加学生对知识点的理解。如果学生还是无法彻底理解的话,学生在课下也可以和自己的小伙伴进行实验测试,在亲身的体会中感受到物理实验的魅力,提高学生物理学习兴趣。
二、注重实验的教学导入,激发兴趣
实验教学也需要通过一定的导入手段,让学生沉浸到实验之中,因为实验本身具有一定的难度。如果学生在进实验室无法将实验完成,那他对实验的兴趣会大幅度下降,因此教师可以在教学开始之前,利用多媒体技术,准备一定的微课视频,让学生先对实验步骤有一定的了解,然后让学生尝试着将实验步骤记录下来。之后让学生进行自发的实验,如果学生遇到了一定的问题,教师不一定需要直接帮助学生解决问题,而是将重点放到引导上,让学生通过自己的思考和探究解决问题,从根本上解决学生学习能力较差的问题。
三、积极开展探究实验,培养意识
教师也需要积极的开展探究实验,因为实验本身具有一定的科学性和探究性,如果教师只引导学生按部就班的进行学习,那对于学生综合能力的提升没有任何的帮助,因此教师需要将实验台交给学生,让学生自发的进行探究,在这一过程中学生的自主学习意识和科学实践意识都会得到显著的培养。当然教师需要保证学生的安全,在此基础上给予学生更高的自由度和实验难度,让学生在实验的过程中不断提高自身综合能力,培养科学实验意识。
四、小组合作实验,重视能力培养
小组合作实验的开展也是有必要的,因为有一部分实验的难度较高,依靠学生一个人是很难将你解决的,需要几个人协作才能完成,而小组合作实验可以解决这一问题,同时培养学生交流、合作的能力。在高中阶段的学生即将进入大学迈向社会,他们需要具备较强的交流、合作能力,才能够在社会上进行更好的发展,因此教师不妨在现阶段对学生进行多方面能力的培养,让学生能够有一个较强的合作意识,也让学生能够在小组之中进行适当的交流,锻炼自己的达能力,解决自身存在的不足,促使学生全面发展。
总而言之,高中物理实验教学的开展是一件必行之事,教师需要端正自身的教学理念,让学生能够进行一定的实验,通过实验来彻底的掌握知识点,当然在进行实验教学之前,教师可以尝试着借助微课短视频等方式进行导入,将学生的注意力引导入实验之中,以此来提高实验的成功率,在此基础上,教师可以尝试着开展探究实验,培养学生探究意识的同时,提高学生的科学实验能力,小组合作实验的开展也是一个非常不错的选择,这对学生合作能力的提升有着一定的帮助。从而促使学生全面发展。
参考文献:
[1]冯春芳.非指导性教学观下高中物理实验教学探究[J].学苑教育,2022(03):42-43+46.
[2]潘如卉.高中物理实验教学中发展学生创新思维能力的途径研究[J].中学课程资源,2022,18(01):62-63.
实验探究兴趣科学实验论文范文第2篇
摘要:实验探究能力的培养是新课程改革的基本要求,也是素质教育的有效途径,并且在新课程实验中得到充分的体现。本文通过案例从生物实验探究能力的培养方面进行分析与思考。
关键词:新课程标准;实验探究能力;素质教育
实验探究是人们获取知识和认识世界的一种重要方法和过程,也是提高生物教学质量的重要突破口。探究性实验是学生积极主动的获取生物科学知识、领悟各种科学思想观念、领悟科学家研究自然界的方法而参与的各种活动。[1]基本实验能力、实验设计能力和科学研究能力的培养是生物实验探究课的重要目标,就学生而言,探究性实验可以帮助学生验证所学知识和培养锻炼学生的思维能力,综合观察能力和动手操作能力,培养实事求是的科学态度和工作作风。同时还可以极大的激发学生学习生物学的兴趣,有利于生物课的整体教学。
在传统的生物教学中,以验证性实验为主,教师讲解的多,学生动手的少,甚至是教师在课上讲实验,学生在课下背实验,这既不利于学生的动手操作能力和创新能力的培养,也不利于学生情感态度价值观的养成,因此,我们应该倡导开展探究性实验,这样才有利于学生实验探究能力的提高。首先我们要明确验证性实验与探究性实验的特点和区别。
从上表来看验证性实验是实验者对已知的实验结果而进行的以验证实验结果、巩固相关知识、培养实验操作能力为目的的重复性实验。而探究性实验是实验者在未知实验结果的前提下,通过实验、探索、分析、研究得出结论从而形成科学概念的一种认知活动。很明显探究性实验的要求较高,更有利于学生的综合素质的发展。
《普通高中生物课程标准(实验)》也明确规定了发展科学探究能力的具体要求:客观地观察和描述生物现象;通过观察并提出现实生活中与生物学相关的问题;分析问题,阐明与研究该问题相关的知识;确认变量;作出假设和预期;设计可行的实验方案;实施实验方案;利用数学方法处理、解释数据;根据数据作出合理判断;用准确的术语、图表介绍研究方法和结果,阐明观点;听取他人的意见,利用证据和逻辑对自己的结论进行辩护以及作出必要的反思和修改。[2]
现以“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”的教学过程为例谈谈如何培养学生的生物实验探究能力。
一、教材分析
该课题是人教版高中生物学必修模块3《稳态与环境》第3章“植物的激素调节第2节“生长素的生理作用”中的“探究活动”内容,既是学习的重点,也是学习的难点。该探究活动是依据生长素作用的特点具有两重性的原理,以生长素的发现、生长素的生理作用及其应用等知识作为背景,引导学生如何将科学理论应用于生产实践,学生可体验到科学研究的一般过程,同时也是训练学生将实际问题转化成可行的实验方案的逻辑思维能力,从而提高设计实验方案的可行性、科学性和简易性。本节内容能很好地体现了新课程理念中的“倡导探究性学习”、“注重与现实生活的联系”。
由于前一节课学生已经学习过相关的理论知识,本节课需要在课前引导学生以小组为单位自行设计出实验方案。
在课堂上教师可作出如下安排:①学生分别汇报各组的方案,自我暴露出实验设计中存在的问题;②公选出部分具有典型优点和错误的实验方案,通过自我评判、合作交流,作出评价;③教师从优点和不足两方面作出简要的点评,引导学生从理论到实践的升华;④各组根据预实验报告,简谈收获和经验教训;⑤通过上述的评价和报告过程,根据自己所选的生长素类似物和植物材料,进一步完善自己的实验方案,提出进一步探究的问题。
二、学情分析
1.知识储备:生长素的发现和生理作用,学生认识到了生长素的生理作用具有两重性。
2.能力储备:学生经过初中和必修1-3的探究实验,基本掌握了探究实验的一般步骤和方法,已经具备了对一些生物学问题初步探究的能力。但对实验设计中应遵循的原则的应用理解上还不到位。
三、教学目标
1.知识与能力目标
(1)认识生长素类似物的作用特点,探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度。
(2)评述生长素类似物在生产中的应用。
2.过程与方法
(1)体验探究实验的方法和步骤,进一步提高科学探究的能力。
(2)尝试用探究的方法研究生长素类似物促进插条生根的最适浓度,发展科学探究能力,主要是确认变量、设计可行的实验方案、利用数学方法记录和处理数据。
3.情感态度与价值观目标
(1)体会科学理论在应用到生产实践过程中,还有许多需要探索的问题;
(2)通过合作与交流,逐步养成质疑、创新、协作、求实的科学精神和态度;
(3)通过学习小组成员之间的交流,认同预实验的必要性和意义。
四、教学重难点
对实验设计方案的评价和完善。
五、教学策略
杜威提倡“从做中学”,认为科学教育不仅是让学生获得知识,更重要的是学习科学研究的过程和方法。因此,学生亲身经历探究活动的过程,是达成本节教学目标的重要途径。
新课程理念强调“学生自主建构”,因此通过全体学生积极参与到课堂中的评价,以及各小组通过合作交流来完善实验方案,是学生自主建构的重要方法。
六、课前准备
1.建立学习兴趣小组:每个小组推选1人来参加,共12人(选择理由:这样对后面的分组实验就可由该学生进行相关的指导),对学生进行合作实验的技能培训。
2.完成预实验:教师带领学习兴趣小组同学,在上本课前的三周,根据提供的生长素类似物的藥品“速效生根粉(40%NAA)”、吲哚丁酸生根粉、强力生根剂的用法用量说明,选择用何种枝条,用何种方法处理枝条,设置几种浓度,并计算好需要配制每种浓度需要的生根粉的用量及溶液的总体积,避免药品的浪费。
3.自主设计实验方案:本节课前两天,老师布置本探究实验的课题,全班各小组通过查找相关资料,自主设计好一份实验方案交给老师。老师看后,选出几个小组的实验方案提供给全班交流评价。
七、教学过程
流程 教师活动 学生活动 设计意图
新课导入 展示:
校园景色照片(月季花园)
讲述:
欣赏校园景色照片后,请大家说说你的第一感觉?
提问:如果请你用一株月季变成图中的月季花园,快速而又简单的方法是什么?
评价并继续提问,最后得出结论:扦插
扦插成功关键是要生根。根据上节所学知识,有什么办法可以促进插条生根呢?
简述:市场上有很多种生长素类似物(示实物),它们因使用方法、植物种类、季节等导致其适用的浓度范围不同。
因此在生产实践上,就有必要进行预实验来寻找最适浓度,从而避免人力、物力和财力的浪费。这就是本节我们要学习的内容:
板书:
探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度
观察
思考与回答:
漂亮!
思考并回答
利用生长素类似物
准备进入探究活动状态 激发学生的学习兴趣
分步实验
探究 提问:
根据这一题目,可知是探究性实验,请大家说出探究实验的一般步骤有哪些呢? 学生回忆相关知识并回答 调用学生的知识储备。
一、
提出问题 提出要求:
请学生根据所选的生长素类似物和植物枝条来回答。 积极思考并回答
调用必修1的知识储备,根据概念来判断该实验的三种变量。
二、
作出假设 提问:
如何对此实验作出假设? 积极思考并回答
三、
设计实验 讲述要点并与学生互动:一份好的实验设计必须要明确以下三点:
1.实验原理:
2.实验原则:
请大家说出有哪些原则?
3.三种变量:
该实验的自变量、因变量和无关变量分别指的是什么?组织学生交流:
提供事先选出有代表性的3份实验方案供学生交流,并对自己的实验方案作出评价,指出其不足和改进办法。
依序安排3个小组汇报:
第1小组、第2小组、第3小组 回忆、思考并回答
思考、小议并回答
应用实验设计原则,对自己的实验设计评价,并反思不足处
第1小组、第2小组、第3小组代表依次发言,其他学生积极参与发言 回忆必修1的相关概念并应用到此实验,解决有关变量的问题
调用知识储备,说出即可。
通过小组交流,反馈出学生对探究实验设计中的问题和不足。通过生生评价、老师适当点评和学生的自我反思,不断提高学生自身的实验设计能力。
小结、评价并抽问:
通过交流,大体上可归纳出本实验的设计思路是……?
PPT展示实验步骤:
请学生回答:
指出每步注意事项…… 思考回答
争相抢答 师生共同总结,形成完整实验设计思路。
四、
生物兴趣小组汇报预实验的结果 提问补充:
具体的实验操作,还有哪些需要注意的问题呢?
安排汇报:
请生物兴趣小组的代表来汇报预实验过程。 小组代表交流实验过程中的注意事项(尤其是设计实验时未考虑过的需注意的问题),实验感受,成功之处和失败之处。 通过兴趣小组的展示,让其他同学体验到科学探究的乐趣,同时领悟到做科学研究需要恒心和毅力。
五、
完善实验设计方案 点评和小结:
八、反思
由于本课是通过学生自主进行实验设计,暴露出问题后,再通过学生的相互评价,找出不足并提出改进措施,这种合作交流式的学习,学生能及时发现实验设计中常常容易发生的错误,以避免类似错误的再发生,同时也对实验设计的相关原则在理解和应用上,理解的更透彻。
本课实施中重点在学生参与评价这一过程,怎样组织好课堂教学?特别是如何更好地激励更多的学生主动参与,对活跃课堂气氛、提高教学有效性至关重要。
因此,在对3个小组的实验设计评价,我做了这样的处理:第1小組由学生自由发言。第2小组采取小组讨论综合意见后再进行评价。由于有了前两个小组的评价作铺垫,对第3小组的评价就先由本组学生自评,再由其他同学补充发言。这样不致使教学程序单一重复,更能激发学生的学习兴趣。
在本节课的课堂上生物兴趣小组代表汇报时,由于学生不一定想得周全,而且只是口述,其他同学印象未必深刻。教师有必要进行及时总结,注意提醒实验中的细节问题,这才有利于下节课的分组实验操作。如,浓度设置必须课前设计好表格;根据浓度和体积,计算出药品的用量;浓度较低时,如何具体操作使稀释到相应浓度等,都必须课前弄清楚,以免到实验室茫然失措。另外标签使用方面在分组实验时除了要注明编号、浓度外,还必须注明班级、小组,以免混淆。同时,还要提醒学生选材的时候注意选取容易生根的植物实验更易成功,这也可通过网上查询了解。生物兴趣小组的实验说明栀子花和富贵竹是较好的材料。从实验成本来看栀子花要便宜很多。但即使温度适宜,生根时间至少需要2周,最好3周后实验结果更明显。因此要持续定时观察实验结果,特别是生根后可改为每天观察,不能轻易下实验失败的结论。
此外,学生的自主探究实验活动完成之后,从中能体验到的喜悦和成就感是不可比拟的。由此,实际上也对学生进行了相应的情感教育。
关于要进一步探究的内容,学生可能会提出温度、光照、营养液、插条老嫩程度、插条种类、浸泡时间、浸泡深度对生根的影响。其中的插条老嫩程度、插条种类可由一个组同时完成。光照、营养液、浸泡时间、浸泡深度这几组实验只能通过小组之间的合作进行。而温度一项,由于本校还没有添置恒温箱,因此暂时无法实施。
这个实验看上去很难,实际上操作起来难度并不大,通过组内合作可提高实验的成功率,如制作插条和配制溶液就可同步进行。此实验成本不高,我提供的四种生长素类似物最贵的才4元一包,而一个组的实验可能用不了一包,实验材料由学生选择自行带来,也就降低了实验成本,因此在每个学校都可顺利进行。该实验最难的地方,在于学生要有足够的耐心和恒心去做实验记录,这就需要教师适时的鼓励和进行辅导,增加对学生意志力的培养。
实施探究教学模式,可以充分发挥学生的主体作用,较好地体现了学生的自主学习、探究学习、合作学习的新课程理念。但在教学中教师的主导作用至关重要,教师要了解学生设计实验和实施实验的困难所在,精心设计讨论交流的焦点,引导思考方向,培养解决问题方法;课前要做好充分的准备,课堂上要有序地组织好探究活动,包括明确探究任务、合理安排时间、协调好小组和整个班级的秩序、帮助和引导学生分析实验的设计思路和注意事项、启发学生灵活创造性思维、对学生的实验设计做全程的引导和监督,在必要时给予适当的点拔和启发等,这些都对教师也提出了较高的要求,因此,通过实验探究课师生的综合素质都可以得到很大的提高,更有利于中学生物整体教学和学生认识新事物的探究能力。
参考文献:
[1]陈继贞.张祥沛.曹道平编著.生物学实验教学研究[M].北京:科学出版社
[2]普通高中《生物课程标准》[M]人民教育出版社
实验探究兴趣科学实验论文范文第3篇
近年来,很多高校都立足于应用型人才培养,在着力构建国际化教育,促进专业建设,提升学生就业能力的教育过程中,以增强学生应用能力为抓手,积极探索现代教育理论下的实验教学改革,不断提高人才培养质量,着力培养应用型人才,服务地方经济社会发展。
一、拓展现代实验教学理念与思路
实验教学是课程教学重要的组成部分,是教学工作和人才培养过程中的一个不可缺失的核心环节,是学生能力培养的关键途径,是理论教学面向社会实际,促进学生知识内化的必要过程,也是提升教学质量的主要保障,与理论教学相互依存,互相融通。
高校应按照应用型人才培养的目标定位,坚持实验教学为学生的全面发展服务、并以学生能力培养为核心的现代教学理念,应高度重视实验教学工作,进一步明确了实验教学的指导思想和具体要求,将实验教学纳入学校整体教学计划体系。如制定《实验室建设发展规划》等指导性文件,进一步明确现代教学理论下实验教学改革与实验教学中心建设的思路,积极与地方企业商谈校企共建实验教学场所等措施,这些都对实践教学将产生示范作用。
高校通过改革实验教学内容,进一步加强实验教学与理论教学的关联;通过应用技能合成演练与模拟训练实验项目的设计,进一步培养学生创新思维;通过实施“精讲多练,重在指导”的实验教学方针,进一步强化了学生实验的自觉性;通过“团队合作”实验项目的开发,进一步培养了学生团队意识与合作精神;通过网络在线指导与监测,进一步培养了学生自主学习习惯与行为等,这些现代教学理论指导下的实验教学改革措施,进一步拓展了实验教学的内容和形态,在很多领域均取得了较好的效果。
二、改革实验教学體系与内容
高校通过近几年实验教学改革的探索,紧紧围绕应用型人才培养的要求,立足于“基础性、提高实用性、创新性”实验教学内容改革,都初步形成自身有特色的实验教学模式。
在现代教育理论的指导下,重庆某财经类院校就形成了“1234”实验教学模式。即:1个中心,建成实验教学示范中心,并进一步推进学校实验教学的发展,促进教育教学工作持续深入的改革;2个实验教学板块,将实验教学分为专业和非专业板块,根据不同板块的学生能力要求,制定不同的实验教学内容和质量目标,体现个性化和差异化培养;3个实验内容层次,根据学生水平以及知识点的掌握情况,将实验内容细化为:基础知识能力训练、应用技能技巧训练、专业特色知识与综合能力提升训练三个层次,学生根据自己的实际,决定实验内容的先后顺序;4个结合,实验教学要体现与学生实践能力培养相结合、与学生专业发展相结合、与地方人才需求相结合、与实践教学基地建设需要相结合,学生通过实验教学活动的参与,既达到专业学习的进步,也实现了能力培养与社会需求的契合。
这些措施都更好地实现了实验教学与现代教育理论的协调发展。因此,高校在人才培养方案修订的过程中,应十分注重学生能力训练和创新意识培养,通过调整实验课程、更新实验内容、科学设置实验项目、创新实验教学手段、丰富实验教学形态等方式,充分调动学生的学习积极性。
三、运用科学理论创新教学方法与手段
教学方法和手段,是保障教学质量的一个重要因素。根据学科不同,教育指导理论不同,实验教学内容也采用了不同的教学方法和手段。
(一)基础性实验。重在链接学生已学的知识点,巩固基础知识,主要针对学生对知识点掌握的情况开设相应的实验项目。在这一层面上,采用了多种实验教学形式,目的在于培养实验素养,激发学习兴趣,强化已学知识。教师根据学生不同情况,有的采用教师与学生面对面交流的方式,有的则通过自主实验系统,在教师引导下,选择难度不同的练习内容,通过更有针对性练习,巩固所学知识。
(二)提高实用性实验。重在整合基础性实验,侧重实用性,突出应用能力的培养。在这一层面,多采用“任务驱动”的教学模式。教师从提升实用能力的角度从发,将知识点进行整合,设计出一个或几个实验项目,供学生实验。比如在商务交流实验项目中,教师设计商务交流的环境和目标,要求学生运用所学知识,按规定要求完成实验项目。
(三)创新性实验。主要根据专业与课程内容,设计相应实验项目。该层次的实验允许学生以个人或团队方式完成。学生拟定实验方案,在教师指导下以自助式、探究式或合作式的学习方法,完成相应实验项目。在这类实验中,学生有更大的自主学习空间,有助于学生独立思考能力和解决问题能力的提升。针对一些水平更高、有研究精神的学生,教师则可通过邀请参与相关科研项目的研究,或推荐参加社会相关活动承担服务任务,完成相关的实验项目。
在教学手段方面,一是运用现代教育技术,采用多媒体教学系统,利用自主实验平台的在线监测系统,实时监控学生的学习情况,及时发现问题,在线解决;二是利用教学反馈系统,针对实验中普遍存在的问题或典型问题,进行集中教学,提高教师教学和学生学习的效率。三是通过每一个实验室的FTP文件服务器,存储学生的作业和实验结果,让学生进行自我更正。四是充分利用实验教学中心网站,为学生提供视频课程、教师课件等教学资源,供学生随时访问学习。为倡导学生自主学习,积极探索实验考核方法,逐步改变了以结果为评价依据的实验考核方式,在注重考核的人性化的同时,侧重对学生实验过程的考核,加大了过程考核的比重,强调了形成性评价。
四、梳理制度要点强化管理模式
高校实验室作为教学与科研的基层组织,采取校、院两级管理体制。各项管理制度应相对健全,实行主任负责制,统一对教学资源调配和管理,在人力资源、实验资源、课程资源等方面实现优质资源共享,并主要承担全校基础课、专业课、专业选修课以及能力拓展课程的实验教学任务。
在相关仪器设备管理实行总管与分管相结合的制度上,资产管理员应总管仪器设备,各实验室管理员承担分管任务。仪器设备维修应由中心副主任总管,各实验室管理员具体分管。设备维修记录、设备使用记录、工作记录等日志类文档都要求齐全。
各高校都非常重视实验室的发展与建设,每年都应针对实验仪器设备有专项投入经费预算,保证了有目的、有计划、有重点的招标购置实验仪器设备,改善实验教学的教学条件与环境。同时,高校应积极建立了中心网站,通过数据库将相关课程信息、教师讲义、优质课程视频资料等发布在中心网站,供学生自主学习。同时充分利用网络技术,已建立起了相对完善的信息化平台,各实验室设备基本实现网络化。通过FTP服务器等提供实验指导书、学习参考资料等各种素材,实现了学生实验作业、实验报告在线提交。学生就可通过网络实验教学系统在校园内任何有网络接口的地点实现自主学习,系统会自动记录学生学习情况,以供教师监测。实验室设备监控系统、网络教室系统、实验网络教学评价系统的开发运用,必将进一步丰富和完善信息平台的建设。
高校实验室为全校学生和教师开放,提供实验教学和科学研究,应规范制定一系列规章制度,实行专人负责。教学计划内实验教学任务由教学部门统一安排,实验室负责具体实施,任务分解到人,责任落实到岗,从而保证了实践教学任务的顺利完成。教师科学研究需进入实验室使用仪器设备,则采用预约登记制,由实验室负责准备实验环境。高校应成立了实验教学指导委员会,负责对实验教学进行统筹与管理;实验教学中心建立质量督查组织与相应制度,具体承担质量控制责任;同时高校还采取不定期聘请专家进行评估的方式,以指导实验教学管理,保障实验教学质量。
五、现代教育理论下实验教学探索取得良好效果
在现代教育理论下,高校通过健全各项规章制度,严格政策措施的执行,强化实验教学过程的管理,学生对教师的教学态度、教学方法等给予了较高评价,实验教学效果得到保障。
(一)尊重个性发展,达到了差异化实验教学
通过实验教学内容的模块化设计,采用分类分层教育,满足了学生个性发展的需要,增强了实验教学的针对性,激发了学生参与实验教学活动的积极性,并能在实验教学过程中最终受益。
(二)倡导自主学习,培养了学生学习的自主性
实验教学围绕学生自主学习习惯形成和能力培养,采用多種实验教学方法和手段,以目标为导向,重视形成性评价,强化了学生学习的自主性。
(三)以实验促教改,促进了实验与教育理论的良性互动
实验教学的改革,必然导致理论课程教学的改革,从而更好地服务于学生,提高了实验教学中心的育人功能,
作为以培养应用型人才服务地方经济社会与文化发展为主要任务的高等院校,应领悟现代教育理论,以人才培养如何更好适应地区经济社会与文化发展需要是作为专业建设、教学改革等工作的根本出发点。只有通过不断探索,充分运用现代教育理论,逐年加大实验教学设备建设,改革课堂教学,提高教学质量,才能创新实验教学模式,培养应用型人才。
参考文献:
[1]谢克仁.现代教育技术[M].北京·科学出版社,2012
[2]何克抗.现代教育技术与创新人才培养[J].现代远程教育研究2003(02)
[3]陈立妙.高校化学实验教学模式的创新研究[J].才智.2012(12)
[4]赵洁.管理类专业创新型实验教学体系与教学模式探索[J].现代教育技术.2012(4)
实验探究兴趣科学实验论文范文第4篇
摘要:化学是一门以实验为基础的学科,有机化学实验综合性强,具有丰富的实验知识、思想和方法,能够提供重要的基础实验技能训练,在培养学生严谨的科学素养、创新意识和探究能力方面,具有有机化学理论课程无法替代的作用。常规有机化学实验教学一般采用四步走的方式:学生课前进行实验预习并撰写预习报告;课堂中,教师重点讲解实验目的、实验原理、实验步骤及注意事项等;学生按实验步骤进行实验操作;教师评阅学生的预习报告和实验报告。基于此,对线上线下融合的化学实验教学进行研究,以供参考。
关键词:线上线下;化学;实验教学
随着新课程改革进程的不断推进,高阶思维和深度学习意识成为高中化学实验教学的重要培养目标。而对深度学习背景下高中化学实验教学的策略进行分析和解读,就是为了培养高中生的高阶思维和深度学习意识,让他们从表面的化学现象和基础的化学理论出发,探索其深层内涵。
一、分析化学实验教学现状剖析
分析化学实验实践课程与分析化学理论课程紧密配合,是化学、化工、生命科学和地质工程等专业的基础课程。该课程对于发展学生创新思维,实现新时代创新型人才培养具有重要的意义。通过教学实践,我们发现传统的实验教学模式存在一些缺陷。(一)随着新高考改革逐步推行,导致学生化学基础知识参差不齐,教师对学生学情难以准确掌握,无暇顾及学生的个体差异和个性化需求;(二)以教师为主体的传统教学模式,学生自主发挥的空间较少,缺乏主动学习的动力,忙于机械照搬,无暇进行思考探究,不利于学生创造思维的养成;(三)有些分析设备价格昂贵,教师只是课堂上空洞地讲解基本理论及应用,导致学生理解困难,不能透彻掌握相关知识;(四)教师过于专注知识方面的传授,忽视了人才的培养目标。这些问题不仅严重影响了学生对知识的学习和运用,还限制了学生的自主性和创新性思维的培养。
二、线上线下融合的化学实验教学
(一)优化化学实验课程
高中化学教学中的实验教学占据重要地位,它可以培养学生的化学核心素养,使学生的综合能力得到质的提升。这就要求高中化学教师在实践教学过程中做好自我定位,明确化学教学的目标,明确新课程改革的要求,然后意识到化学实验教学的重要性,提高实验教学的地位,在实验教学环节帮助学生掌握化学理论中的重点内容,大大提高学习效率。在实验教学过程中,教师应合理安排课程,根据学生的兴趣爱好以及个性特点,有意识地激发学生的内在潜力,使学生全身心地投入化学实验课堂,在操作与实践的过程中实现知识的内化,逐步生成化学核心素养,打造高质量高中化学课堂。
(二)线上推送教学资源
实验教学资源的核心是实验原理的讲解和实验操作的演示视频,研究表明时长小于10min的短视频更能有效抓住学生的注意力。涉及到重难点时,可网络链接至教学平台理论课程对应的知识模块,方便同学们对已有知识的巩固和理解。同时,线上教学资源的形式应不限于常规的PPT和视频,提倡适当增加学生喜闻乐见的动画、音频等资料,并且在讲解视频中多引用启发性、事实案例性的资源素材,给学生打造趣味知识课堂。相关教学资源可在实践前1周推送至平台,学生可以在线学习,也可以下载后利用空闲时间自我控制进度反复观看;利用网络平台设置完成相应内容的学习和考核的时间节点,使学生既有充分时间完成任务也有紧迫感;学生完成网上学习后,平台按照学习内容在相应的题库中随机出题,学生可进行多次测试,最高成绩作为最终考核成绩,实验室安全知识掌握达到90%为合格,实验知识掌握程度80%为合格;利用线上教学平台的预警功能,提醒和督促学习进度或测试成绩未达标的学生及时完成相应学习任务。
(三)注重项目式实验设计,帮助学生建立思维模型
教师在组织实验探究的过程中,可能会遇到这样一个问题:教师把实验目的、实验原理、注意事项讲授清楚后,发现部分学生还是不知道如何按照实验目的一步一步去设计实验方案,也不知道如何去选择最佳的实验方案。究其原因,就是学生的思维模型未能充分建构起来,教师可以开展项目式实验教学帮助学生建构思维模型。项目式实验教学是指学生在教师指导下通过完成一个完整的实验目的而进行一系列实验的教学模式。教师要高度重视对化学实验项目化设计,在化学实验教学中,要把学科体系中的知识内容转化为一个个微小项目组织教学,学生通过自主学习直接参与整个项目式实验设计教学过程,主动进行学习体验、感悟和探究,建立思维模型,培育化学学科核心素养。
(四)引入现代技术,破解技术难点
在高中化学实验教学中,学生会遇到一些技术难点,这些难点阻碍了学生深度探究的步伐,也不利于他们全面掌握化学知識。所以,在深度学习的背景下,为了破解学生在实验教学中遇到的技术难点,促进实验教学的顺利展开,教师可以在教学中引入现代化的教学技术,以直观化和具象化的形式展示化学理论、呈现实验步骤,让学生全方位、多角度地了解实验中所需的技术要点,帮助他们化解技术难关,以此提升其实验效率。
采用线上线下深度融合的分析化学实验教学模式,虽然学生需花费时间学习平台操作技能以及可能面临仪器设备条件差异性的问题;教师需经常关注线上教学平台,对学生的疑难问题进行解答;但是与传统教学相比,该教学模式通过学生课前自主预习,课中教师的个性化引导以及课后知识巩固和补充(拓展性问题的设计),充分调动了学生的主观能动性,尊重学生个体差异,实现以学生为中心的因材施教,树立学生的安全意识与环保意识,有助于培养学生严谨的科学态度和一丝不苟的科学作风,培养学生的自主创造性和分析解决问题的能力,同时提升了实验教学效果。
参考文献:
[1]潘海专.核心素养视角下如何开展高中化学实验教学的研究[J].新课程,2020(42):27.
[2]范丰.谈多媒体技术与高中化学实验教学的融合[J].甘肃教育,2020(20):104-105.
注:本文为黑龙江省教育学会科学研究规划课题。《基于线上线下融合的理化生实验教学创新策略研究》阶段性课题研究成果,课题编号为Kt2021042508414673971
实验探究兴趣科学实验论文范文第5篇
摘要 论述中学生物实验探究教学模式的构建背景及构建方法,并以“探究酵母菌的呼吸方式”为例说明实验探究教学模式的具体应用。
关键词 实验教学 探究 教学模式 生物学教学
文献标识码 B
文件编号:1003—7586(2011)02—0013—03
1 构建背景
注重探究性学习是新一轮中学生物课改的重点,是中学生物教学的重要环节。在高中生物教学中,探究性学习包括资料探究、科学史探究、实验探究和调查性探究等类型。通过实验探究,让学生按照教材所提供的生物实验主题,根据多种思路和方案自行设计、组织和展开实验,这样既可以了解科学家的工作方法和思维方式,学会科学研究所需要的各种技能,获得知识,又培养了学生的创新意识和实践能力,学会了在实验过程中与他人的合作和交流能力。要使学生的学习方式改变,教师的教学方法和教学模式必先变化。实验探究教学就是在这种新课程背景下应运而生的一种教学模式。
2 构建程序
实验探究教学模式的课堂组织形式一般包括以下六个步骤:
①创设情境,引入教学:教师可利用多种形式引出要探究的课题,激发学生的探究兴趣。
②提供相关资料,组织设计方案:教师将教材中提到的或实验需要的具有启发性的资料提供给学生,促其思考,同时让学生以小组为单位讨论、设计实验方案。
③分析实验方案,全班交流完善:选派1-2个小组为代表在全班展示其所设计的实验方案,小组间进行互评。由于学生在小组讨论中获得了相当的知识和能力,这时都能提出一些自己的看法。在学生充分讨论交流的基础上,教师进行适当点评和引导,各小组完善自己的实验设计方案。
④实施实验方案,预测实验的现象:按照设计的方案,各小组进行实验装置的组装并开始实验。在等待反应结果的时候,可以让学生预测实验现象。
⑤观察记录实验现象,分析现象得出结论:各小组观察实验现象,并把结果填写在记录表格中。联系实验假设,讨论后得出实验结论。
⑥总结提升,学以致用:教师对学生得出的结论进行整理、归纳,去伪存真、去粗取精,帮助学生构建知识结构,并引导学生运用所学的知识分析解决问题。
3 应用举例
以高一生物“探究酵母菌的呼吸方式”为例说明实验探究教学模式的具体应用。
根据新课标,“细胞呼吸”是“分子与细胞”模块的教学重点和难点。在“细胞呼吸”这节,有一个很重要的探究实验:探究酵母菌细胞呼吸的方式,课标的要求很高,实验原理B级,实验设计B级,实验结果的分析C级。
3.1创设情景,引入教学
放映一段某酒厂的发酵车间的生产情况资料片,了解了发酵罐里的发酵原理就是利用酵母菌的无氧呼吸产生酒精,学生对此表现出极大的兴趣,教师顺势利导,提出问题:酵母菌除了能进行无氧呼吸外,还能不能进行其他类型的呼吸?稍做讨论后,可以引导学生做出假设:酵母菌既可进行有氧呼吸又可进行无氧呼吸,在有氧条件下可以进行有氧呼吸,产生二氧化碳和水;在无氧条件下可进行无氧呼吸,产生酒精和二氧化碳等。教师可以告诉学生怎么假设都没有关系,关键要设计和实施实验来验证。如何设计实验来验证酵母菌的呼吸类型呢?这样很自然引入下一过程。
3.2提供相关资料,组织设计方案
面对所提出的相对复杂的探究课题,要学生直接实计实验方案,学生往往感到束手无策,此时教师可以充分发挥引导的作用,提出一些细化的问题,引导学生思考的方向,通过小组内讨论交流的方式使实验设计方案逐步完善:
(1)设计实验要遵循哪些原则?
(2)实验中如何控制有氧和无氧的条件?能不能试着画出装置图?
(3)如何检测两种条件下酵母菌的呼吸产物?如何比较产物量的多少?
(4)实验过程中要注意哪些问题?
教师可积极参加一个小组的讨论活动。在小组讨论与合作的过程中学生的探究能力和协作能力都得到提高。
3.3分析实验方案,全班交流完善
小组讨论完后请一个小组汇报讨论结果,教师在全班总结,重点解决第二和第三个问题。第二问:经同学们讨论后,总结出的一般方法是通过接橡皮球(或气泵)使酵母菌处于有氧环境,不通气实现无氧环境。
教师可进一步抛出以下两个问题,引导学生继续思考:
(1)图1中使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳能否肯定是酵母菌有氧呼吸释放出的?如何排除空气中二氧化碳对实验结果的干扰?
(2)如何确保图2中使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳一定是酵母菌无氧呼吸释放的?
学生们积极思维,踊跃发言,很快得出了改进方法:在装置1中,让充入的空气先通过装有质量分数为10%NaOH溶液的锥形瓶,把空气中的二氧化碳吸收掉。在图2中,可以向酵母菌培养液中加一层油膜或石蜡膜,起到密封作用,能确保进入石灰水中的二氧化碳是无氧条件下酵母菌无氧呼吸产生的。修改后的装置图如图3。
第三问:①关于二氧化碳的检测:二氧化碳可使澄清的石灰水变混浊;也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄,根据澄清石灰水变浑浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短,可以鉴定产生二氧化碳的多少。②关于酒精的检测:橙色的重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液,在酸性条件下与酒精发生化学反应,变成灰绿色。
教师启发引导到这里,学生就可以进一步完善自己小组的实验设计方案了。
3.4实施实验方案,预测实验的现象
小组进行实验装置的组装,实施实验。
在等待实验现象的过程中,教师可以让学生预测每组的实验现象,设计记录实验现象的表格。
(1)测有无二氧化碳的产生,把观察现象记录在表1中。
(2)鉴定有无酒精的产生,把观察现象记录在表2中。
3.5观察记录实验现象,分析现象得出结论
各小组观察实验现象,并把结果记录在上面的表格中。根据实验现象:有氧呼吸装置中澄清的石灰水先变混浊,无氧呼吸装置中澄清的石灰水后变混浊且混浊程度较有氧条件下的低;1号试管还是橙色,2号试管由橙色变灰绿色,判断出假设成立,从而得出实验结论:酵母菌既可进行有氧呼吸,又可进行无氧呼吸,在有氧条件下可以进行有氧呼吸,产生二氧化碳和水;在无氧条件下可进行无氧呼吸,产生酒精和二氧化碳。
3.6总结提升,学以致用
通过本节课的探究,学生知道了酵母菌既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸。教师进一步告诉学生进行有氧呼吸时放出的能量多,酵母菌进行旺盛的繁殖;进行无氧呼吸时可以发酵产生二氧化碳和酒精,因此酵母菌被广泛应用于食品加工和酿酒业。学以致用,让学生解决一个实际问题:为什么做酒酿时要在饭的中间挖个大洞?此外,还可以让学生思考:重铬酸钾可以监测有无酒精的存在,想一想这一原理在交通管理中可以有什么用处?
实施实验探究教学模式,有利于发挥学生的主体作用,较好地体现了学生的自主学习、探究学习、合作学习的新课程理念。但在教学中教师的主导作用至关重要,教师要了解学生设计实验和实施实验的困难所在,精心设计讨论交流题,引导思考,解决问题;课前还要准备好实验的材料及用具,配制好相关的溶液。课堂上教师要有序地组织好探究活动,包括明确探究任务、合理安排时间,这些都对教师提出了较高要求。
实验探究兴趣科学实验论文范文第6篇
摘要:高中化学学科是一门实验性和理论性相结合的基础学科,在高中化学实验教学之中,不单单要确保学生以往所学习到的理论性知识得到巩固和理解,还要确保学生在具体的实验操作之中强化学生的实验能力、创造能力和创新能力,以此进一步培养学生化学学科核心素养,对学生综合素养的发展起到决定性的作用。新课改素质教育理念之下,明确提出了以学生为中心的基本原则,因此在核心素养培养目标的实施与渗透过程中,高中化学教师应在设计不同化学实验教学内容之中,选择多元化的教学策略,以培养学生实验探究与创新意识,彰显学生在化学课堂中思维和能力发展的价值。
关键词:高中化学;化学实验;创新能力;核心素养
高中化学实验教学,其主要目的是培养学生形成良好的实践综合能力,并将所学习到的理论知识进行运用和付诸实践,强化学生对化学知识的综合运用。因此,在核心素养培养目标之下培养学生实验探究和创新意识,则成为高中化学实验教学的主要方向之一。通过引导学生自主学习、自主探究和自主实验的方式,进一步帮助学生在强化观察能力、实验能力的基础之上,激发学生的实验操作兴趣和热情。因此,在立足化学实验操作的基础之上,进一步培养学生综合素养,则成为高中化学实验教学的主要突破口。
一、培养高中生核心素养意义
第一,高中化学实验教学中,培养学生核心素养能够使得学生在具体的化学实验操作之中,优化和完善自己对于化学理论性知识的设想,并在不断加工和观察实验操作与实验信息之中获得充足的结论,以凸显学生的观察能力和实验能力,为学生化学知识综合运用发展奠定良好基础。
第二,通过培养学生实验探究和创新意识,可以进一步加强学生在化学实验教学中的主体性地位,保证学生能够与其他同学和教师进行积极的交流沟通,优化自己在实验操作中所遇到的一些问题,形成敢于质疑、批判的创新性精神,营造和谐愉悦的化学实验课堂氛围。
二、实验探究与创新意识培养方法
1在实验中启发学生思考
核心素养培养目标之下,为了真正实现对学生实验探究与创新意识的培养目标,高中化学教师就应该在实验教学活动中启发学生开展独立思考、独立分析,形成良好的实验操作习惯。本身化学实验需要学生具备良好的自主性和独立性,这样才能真正彰显学生在化学实验操作中的主体性地位。所以高中化学教师应进一步为学生构建一个充分的自由和平等空间,保证学生能够将自己的想法付诸实践,并在教师适当点拨和指引之下真正培养学生对化学知识的探究和实验能力。
比如,高中化学教师在讲解烷烃卤化反应时,通过演示实验,并对数据进行对比,为学生提出2个问题,即:卤化反应为什么需要光照;卤素的相对反应活性为何是‘F2>C12>Br2>I2’。在逐渐深入的问题分析、探究中,学生的思维始终处于兴奋状态,这一过程不仅让学生掌握了化学理论知识,更通过逐渐深化、再现知识的发现过程培养了学生对知识探究的渴望,从而逐渐形成探究素养。
2实验创新意识素养的培养
为了培养高中学生实验探究与创新意识,高中化学教师则应该坚持新课改素质教育理念的基本原则,在挖掘和整理化学教材中所包含的探索性实验以外,还需要逐渐将以往的验证性实验过渡到探索性实验之中,确保每一个学生都能够在理解实验规律和实验原理基础之上,进行自主的探究和分析,为自己所掌握的理论知识进行充分的实验,并在发现问题与解决问题之中,形成新的思维模式和学习状态。
当前高中教材中,多数实验未明确给出实验现象、实验解释和结论,而是通过设计问题、让学生在进行探究实验的基础上将问题补充、解答,在培养学生探究素养阶段,教师应充分利用高中教材的探究型课程内容设立问题情境,并引导学生在新情景中探索,发现新关系、新知识、新途径,并运用所学知识解决问题,不断增强创新意识。
3通过合作学习进行设计化学实验
在高中化学实验的具体操作和教学活动之中,高中化学教师为了遵循核心素养培养的基本目标,需要尽可能设计小组合作的方式,以小组为单位,实现学生与学生之间的互帮互助和相互交流。在共同完成实验任务的基础之上,促使学生能够解决以往独自无法解决的实验问题,产生新的实验认知和实验理解。并且高中化学教师也需要通过运用合作能力的方式进行多元化化学实验的设计,毕竟个人力量有限,通过团体力量能够快速实现培养学生实验探究和创新意识的基本目标。
例如,对于实验中应用的化学试剂进行替换,借以拓展实验;还可以通过设计对比实验的方式,同时进行两种实验,在对比观察中形成更为强烈的印象。
4构建化学知识结构,培养核心素养
高中化学知识结构通常具有实验性和专业性,对于学生化学学科核心素养有着极高的要求。因此,高中化学教师在开展实验教学活动之时,便需要关注到化学知识之间的内在联系,形成一个系统性和完整性的知识体系,通过完整的知识体系传输给高中学生,保证学生能够产生新的理解和认知。并能够在变化的知识结构之中,始终处于一种应变的状态,化解具体的化学实验问题,而且在不断验证和解决之中实现对化学知识观念的平衡与协调,真正打造属于自己的初高中化学知识结构,推动学生实验探究和创新意识的科学化发展。
例如,在一段时间的化學学习之后,教师可以引导学生进行思维导图的构建,通过思维导图的形式,认识到不同化学内容之间存在的联系与区别。在思维导图的构建过程中,要参考课本中的目录内容,保证思维导图的完整性。学生的知识体系思维导图中,经常会出现遗漏等问题。在这种情况下,教师也要向学生展示标准的化学知识结构思维导图,引导学生进行思维导图的完善。
总之,为了进一步强化高中学生化学学科核心素养,高中化学教师则应该切实发挥实验教学的内在价值和功能,引导学生在具体的化学实验操作之中彰显主体性地位,在遵循自身的思维和能力基础之上,更加深入的把握和理解每一个化学知识点,以提升学生对于化学实验操作的兴趣和热情,并时刻关注到学生在具体化学实验操作中所处的心理和行为状态,这样才能够在具体问题具体分析之下给予学生针对性的引导,保证学生在培养实验探究和创新意识的发展道路上能够畅通无阻。
参考文献:
[1]高永丽.论高中化学开展探究性实验教学的策略[J].教育,2016(11):00284-00285.
[2]陈毅玲.高中化学学科核心素养培养的实践与思考——基于苏教版高一化学教学的思考[J].福建基础教育研究,2017(8):121-122.
[3]程遇玲.浅谈高中化学学科核心素养的培养[J].中学化学教学参考,2017(13):8-11.
实验探究兴趣科学实验论文范文
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