时间:2023-03-01 16:20:05
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2.改善实验教学条件,增加实验教学学时
为了保证实验教学改革的顺利进行,提高实验教学改革的成效,需要进一步加强实验室建设。首先要建立开放实验室,将分子实验室、细胞生物学实验室和遗传学实验室整合为现代生物学实验室。从而优化了实验室的资源共享;其次增加教学实验经费,改善教学条件。
3.优化实验内容,构建实验教学新体系
3.1科学设置实验内容。在细胞生物学实验课程的教学过程中,教师需要调整课程内容。调整的原则:一合并技术单一、重复性的实验。如观察细胞形态结构、线粒体和液泡系的超活染色与观察、人类X染色体的观察等实验,可将这些单项实验组合为系统综合性实验。3.2建立“三性”实验教学模式。传统的细胞生物学实验教学内容多为验证性试验,为进一步深化实验教学改革,增强学生综合分析能力,数据处理及查阅资料能力和实践能力,所以制定了以验证性、综合性、设计性为中心实验的“三性”教学内容。验证性实验是通过验证某些已有结论使学生掌握某些探索自然事物的方法;综合性实验是运用本课程或与本课程相关的多种课程知识,对学生实验技能和实验方法进行综合训练的一种复合性实验。
4.结语
为使细胞生物学实验教学质量上一个新台阶,拥有符合实际的教学模式,以适应新形势下实验教学水平的发展,所以进行细胞实验教学的改革是迫在眉睫的任务。通过优化实验内容,改革教学方法和教学手段,借助辅助教学手段等,让细胞实验课摆脱传统模式,最大限度地增强师范类学生的自主性与参与性,以利于培养具有一定创新潜能和动手能力的综合应用型人才。
作者:马勇 陈秀莉 图雅 单位:包头师范学院生物科学与技术学院
参考文献:
举个教学实例:
三角形相似的判定。这是一位教师的数学实验课,学校是学生来源较差的普通校。课程在每人一机的计算机教室进行,上课前,教师发给学生需要在课堂填写的数学实验报告,上面有实验课题、实验目的、实验步骤、实验结论、练习与作业。开始,教师在相连的电视屏幕上演示了几种动态的相似三角形,提问:“谁能说出什么是相似三角形?两个三角形一旦相似就具有什么性质?”在学生回答出相似三角形定义,以及相似三角形的对应角相等对应边成比例以后,教师问:“那么判定两个三角形相似需要几个条件、什么条件?”然后教师讲,这就是今天我们需要通过“几何画板”上进行实验研究的问题。教师详细交代了实验步骤、实验的注意事项以及实验报告的填法之后,课堂的大部分时间由学生在计算机上动手实验。首先学生被要求作ABC与DEF,接着学生按实验报告中的要求测算∠A与∠B的度数,用鼠标调整角使这两个角相等并观察这两个三角形是否相似,以后又测算出两个角的度数并调整角使之相等。在学生观察出此进两个三角形相似之后,他们又按实验步骤的要求测算各边的长并验证对应边是否成比例。与传统课堂不同,所有的学生都在全神贯注地进行、观察,之后填写实验报告。学生们在实验后进行交流,所有同学都能用数学符及文字语言表达他们得到的结论。教师在组织了大家的将就之后及时对表现好的学生了表扬,并要求学生用当堂等到的结果画两个相似三角形。学生对这项任务非常积极,当堂有好几位同学用不同的方法现出了不同位置的相似三角形。
这节课的一个突出特点:学生的学习方式变了,他们不再象过去一样听教师讲“现成”的几何,而是通过活动自己获取知识。“问题情景-数学实验-课堂交流-课堂操作怀练习”代替了过去的“听讲-笔记-练习”。课堂教学的模式由于引进计算机发生了很大的变化。学生的主动性与积极性得到了发挥,同时经过从学的经验上升为理性思考的过程也变得有趣多了。
首先,学生从“听”数学的学习方式,改变成在教师的指导下“做”数学。过去被动地接收现成的数学知识,而现在象“研究者”一样去发现探索知识。实践表明,通过实验,学生对有关知识的印象比过去死记硬背要深刻得多。同时由于学生通过实验、观察、猜想、验证、归纳、表述等活动,他们不仅形成对数学新的理解,而且学习能力得到了提高。
其次,数学实验缩短了学生和数学之间的距离,数学变得可爱有趣了。人们普遍认为数学之所以学,是因为数学的“抽象性”与“严谨性”,而这正是数学的优势。正由于数学的抽象性,它才能高度概括事物的本质,也才能在广泛的领域得到应用。正由于数学语言和推理的严谨,不管自然科学还是社会科学,当从定性研究进入定量研究时都要求助于数学。那么数学就非得板起严肃的面孔,使人敬而远之吗?数学就不能深入浅出,使一般人容易理解吗?现在计算机创设的数学实验似乎开辟了这样一条新新路。通过“问题情景——数学实验——课堂交流——课堂操作课堂练习”这种新的学习模式,学生可以理解理解问题的来龙去脉,以及它的发现及完善过程,从感觉到理解,从意会到表述,从具体到抽象,从说明到证明。一切都是在学生眼前发生的,抽象得易于理解,严谨得合情合理。
关于开放探索性问题,需要提供一个便于学生装探试环境,有时又需要创设富于启发性的问题情景。有了计算机情况就和传统教学大不一样了。提出同一个问题:“顺序连接四边形各边中点围成什么图形?”在计算机屏幕上显示的效果就比过去灵活的多。在“几何画板”的支持下,可以在屏幕上给出一个动态的四边形,它在运动的过程中忽而是凸四边形,忽而是凹四边形;四边中点连线组成的四边形也是不断变化的,可能是一般的平行四边形,也可能是特殊的平行四边形。在这种情景下我们可以给学生更多的思考空间,因为为问题可以是非常开放的,我们可以通过设计数学实验引导学生探究怎样的条件将导致何种结论。又如正方体的截面问题,在屏幕上我们问:“设想一把无比锋的刀,猛地朝一个正方体的物体砍下去,截面是什么图形?”给学生留出猜测的时间之后,让学生装操作计算机。计算机可以用不同的速度对此动态模拟的图景,显示出不同形状的截面,并由此引发出一系列能激发学生兴趣的有关截面的问题。
当然数学并非一切都要通过学生亲自实验,有的可以通过演绎推导,有的还要通过教师讲解才能领会的更深更透。哪些适宜学生自己上机实验?哪些只需看教师的演示实验就可以了?哪些根本无需实验?这需要认真研究。引入数学实验并不等于削弱教师的主导作用。教与学的关系还是那句老话:学生是主体,教师是主导。所以光提数学实验是不够的,不必需强调“交流”,在实验基础上的交流。最终学生要从感性认识到理性认识,从理解到应用,这就必需把数学作为语言符号化的存储在自己的大脑中。因此“口头”到“笔头”的表达与交流必不可少。在交流的过程中,容易组织起不同意见的讨论甚至争辩,教师也可以利用这个机会启发诱导。教师对问题的深刻阐述、机智的解题策略设计、对学生规律性错误的分析、对数学美的诠释都是宝贵的这些并没有被数学实验所取代,但只是在交流中这些才成为学生的需要,也才能在数学教学中发挥作用。在这种教学模式里,实验与交流的完美结合突现了数学知识形成的完整过程,这里既有教学的个别化、小组的相互促进协作学习,又能利用全班集体环境的优势。在这个模式中,从实验到交流的各个环节,教师的主导作用都是十分突出的,只不过对教师提出了更高的要求。不但需要掌握一定的现代教学技术,而且更需要有现代的教育观念,坚实的数学功底和精湛的教育艺术。总之,现代教育技术对教师提出了更高的要求,一支高素质的数学教师队伍是21世纪对数学教育的最重要的需求。
提要:本文探讨了新课程背景下,初中数学教学模式的改变。通过数学实验课“问题情景-数学实验-课堂交流-课堂操作-课堂练习”这种的学习模式。让学生从“听”数学的学习方式,改变成教师的指导下“做”数学。
关键词:主体教学模式计算机启发性实验课堂交流抽象性与严谨性
参考文献
1.《新课程中课堂行为的变化》
在对关节运动的实验教学中,以现场观摩为主,引导学生去发现和探讨动作过程中关节的运动形式与肌肉的工作规律以及人体运动器官与动作之间的关系,激发学生的求知欲。如在分析关节的功能性“主动不足”和“被动不足”时要求学生亲自实践,为什么关节在运动时各肌的运动要协调?在分析肱二头肌的功能时,让同学们示范正握和反握的效果,为什么正握的难度大于反握?用这些与同学们平时运动中息息相关的例子来讲解,既容易理解,又加深了记忆。凡能在活体上看到的必须要求学生在活体上寻找、触摸,以感知、加深对人体形态结构的认识[1]。
1.2运用多媒体进行实验教学
解剖学实验课的目的是验证所学的理论知识,通过对标本、模型的观察,让学生建立正确的、直观的人体各器官的大置、形态及毗邻关系。采用多媒体辅助课件授课与实验操作同步进行,其效果明显优于其他传统的实验课教学方式。在分析人体运动时,必须明确动作的姿势及其变化过程,才能说明关节的运动方向和运动幅度,才能探讨骨骼肌工作与运动变化的规律,对关节运动做出正确的评价[2]。多媒体课件能充分利用其直观、生动、形象的图像展现人体的形态结构,有利于加深学生对理论知识的理解和掌握,提高解决实际问题的能力及创造性的思维能力。
1.3解剖实验课教学方法
分组学习法:把学生分成若干组,学生学习观察标本、辨认结构、互相讨论,老师巡回辅导,最后根据对巡回辅导所发现的问题进行答疑。巩固学习法:利用实验课的多媒体设备播放同教学内容有关的电教片,加强对解剖学的认识。
1.4充分利用实验室,解决学生对认知的不足
根据学生所需,安排好实验室的利用时间,不同学生做实验的时数不等。技能不强的可以反复操作,实验结果不理想的可以重做实验。如在学习骨骼部分时,骨性标志非常多,难以记住,让学生反复观察、触摸,提高了学习效果。
2在解剖学实践教学中融入人文教育
2.1要注重对学生的心理辅导
在学生进入解剖实验室时要注重心理辅导,消除学生的焦虑,因一些学生一开始对实验室环境较难适应,对解剖学实验课的学习产生厌恶情绪。因此在解剖学实验课中要融入人文教育.
2.2培养学生不怕苦、不怕脏、不怕累的精神
在观看标本或分组观看标本时,学生要通过分工合作做到人人动手,由浅入深,逐步辨认,培养学生不怕苦、不怕脏、不怕累的精神和胆大心细的人文素质。
2.3营造健康的人文环境
师生的身心健康是开展人文教育的重要前提。改善实验室环境,加强通风,完善设备,缓解学生的恐惧心理,使学生认识到在标本上学习是解剖学学习的重要一环,为进行人文教育提供良好的教育环境。
3考试方法的改革
3.1实验考核
学习兴趣是学生渴求获得知识、探索某种事物或某种活动的积极倾向,是学习动机中最现实、最活跃的心理因素。学生一旦对学习活动产生浓厚的兴趣,注意力就会优先集中,认识就会敏捷而深入,情绪就会愉快而高涨,思维就会活跃而有创造性,行为就会持久而永恒。数学实验教学是学生参与操作的探索过程,在很大程度上能够使小学生的好奇、好玩、好动的天性得到满足,进而激发学生的数学学习兴趣,激励学生主动学习。如我在教学《数据的收集和整理》时,我设想在道北开一家“学生书店”,请同学们帮助老师设计书店,调查学生喜欢课外书的情况。在情境中让学生展开实验操作,现场写下自己喜欢的书籍的名称,小组合作统计出喜欢各类书的人数,并在实验操作的过程中,很自然地比较出数据的收集和整理最常用的一种方法是:画“正”字的方法。然后,让学生自己制作统计表和条形统计图,进行比较,从而清晰地知道其各自的特点。这样,使教学活动在动态中进行,使儿童把外显的动作与内隐的思维活动和谐地结合在一起,顺应儿童好奇、好动的特点,集中了儿童的注意力,激发了儿童学习的兴趣。再如,我在教学《面积和面积单位》——面积的含义时,首先让学生动手摸一摸文具盒的盖面,数学课本的封面,课桌的桌面。然后比较文具盒的面与数学课本封面的大小,数学课本封面与课桌桌面的大小。再动口说一说面积的含义。在教学“面积单位”时,让学生动手摸,感知“1平方厘米”“1平方分米”“1平方米”的大小。充分动手的同时,学会比较和测量面积。这样,通过数学实验教学,让学生在玩中学、在学中玩,充分调动学生学习数学的兴趣,不但使学生深刻理解了所学的知识,而且促使学生智力活动的潜力得到充分的启迪、挖掘和发挥。
二、加强数学实验教学,调动学生全员参与。
教育的本质在于参与,即充分调动学生的积极性、主动性和创造性,让学生最大限度的参与到教学中去,让学生用自己的思维方式,主动的获取知识。而使所有的少年儿童的智能得到充分发展,是每个家庭的期盼,老师的希望,社会的需要。数学实验教学则能够提供使每个学生达到他们可能达到的最高学习水平的学习条件。在数学实验教学中,让每个学生玩自己手中的学具,看你有什么发现,提到玩,每个学生都感兴趣,无论他发现的结论是浅显,还是深刻,都是他最真实的体验和感受,都已充分调动了他的参与性和探究性。再者,有的学生理论知识不足,但动手能力较强。在实验过程中,他能充分发挥自己的长处,得到鼓励而增强学习的信心,消除“数学难、学不好”的恐惧心理,萌发要学好数学的愿望,引发学习动机,使他们以学为乐,主动进取,提高学习效果。
三、加强数学实验教学,培养学生的良好习惯。
良好的学习习惯是培养学生综合素质,全面提高教学质量的前提。数学实验教学的趣味性、直观性、新颖性,切合学生的心理特点,符合他们的认知规律,容易使学生在愉悦的情绪下实现由喜欢数学到努力学数学,再到刻苦钻研数学的良性过渡。在每个层次的学习活动中,取得成功的喜悦,进一步激发他们强烈的求知欲,形成不断进取、主动学习的良好习惯。在实验准备阶段,指导学生自制教具、学具,能激发学生的数学学习兴趣,发挥学生的创造才能,培养学生的科学美感。如我在教学《平行四边形的面积计算》时,让学生准备一个长6厘米、宽3厘米的长方形和一个底6厘米、高3厘米的平行四边形,从制作的情况看,有的学生是用废弃的硬纸被做的,有的是用做手工剩下的色卡纸做的等等。选用的材料,制作的方法多种多样,但都做的精致、美观,把学习的热情延伸到课外,又为实验教学提供了物质保证。课堂上又通过自己的动手剪、拼,得出结论,使学生经历获得知识的全过程,感受自己智慧的力量和创造的快乐,掌握科学的认知方法。同时,还可以充分利用废物废料,变“废”为“宝”,使学生养成勤俭节约的好习惯。实验过程中良好的实验常规,教师的严谨态度,正确示范,巧妙点拨,质疑解难等,对学生良好习惯的形成都起着潜移默化的作用。首先使学生明确教具、学具不是玩具,懂得其在数学学习中的作用。其次,对学具的准备要认真,运用要准确,收拾要及时,管理要妥善。培养学生自觉守纪,认真主动,勤于动手、动脑、动眼、动口的良好习惯,真正实现“省时、高效、低负”的教学目标。
四、加强数学实验教学,培养学生的协作精神。
随着科学技术的迅猛发展,未来社会已越来越注重能否与他人协作共事,能否有效地表达自己的看法和见解,能否认真倾听他人的意见,能否概括和吸收他人意见等。因此,在小学阶段培养学生之间团结、协调、合作、共事的群体协作精神,日益显示出其重要的地位。加强数学实验教学,尤其是分组实验,有利于培养学生的协作精神。如我在教学《分数的大小比较》时,我没有把结论直接告诉学生,而是把全班学生分成了4人小组,每组商议选择自己喜欢的学具,小组长分工,有的动手折,有的动笔记录折出的分数,然后共同探究商议分数的大小比较的方法。再全班交流,教师加以纠正和指导。最后形成规范的数学术语。在这样的实验过程中,教师进行宏观调空,耐心指导,对学生的实验成果及时评比表扬。创设积极竞争的实验情境,小组成员互相帮助,互相交流,共同进步,充分发挥师生之间、生生之间的交往、交流与合作,营造一个民主、平等、和谐的学习氛围,使学生在掌握知识的过程中,逐步培养协作精神,树立关心他人,关心集体的人生态度,克服独生子女的高傲独尊和对家长的依赖性强的弱点。
五、加强数学实验教学,培养学生的创新精神。
为了加强医学生科学素养和基础研究能力的培养,实现现代教育技术与基础教育内容的结合,我校东莞校区自2003年以来对基础医学实验教学课程进行了改革,将生理学、药理学和病理学三门学科的实验课合并,组建了独立的生理科学实验室,开设了新课程——生理科学实验。5年来,我们紧扣高等教育培养目标,积极学习国内各高等院校实践教学的经验,结合我校的具体实际,初步形成符合我校教学要求的生理科学实验课程体系,该课程已成为我校深受学生欢迎的课程之一。为了更好地了解和关注学生对我室教学工作的意见和要求,从中发现我们教学中存在的问题和不足,及时调整教学内容,改进教学方式和方法,提高学生的学习兴趣和教学质量。我们对已经完成我科课程的学生进行了问卷调查,现就调查的结果作一分析和思考。
1对象和方法
1.1对象
我校东莞校区第二临床学院05和06级临床专业学生,共1603人。
1.2方法
2008年11月,我们同时对05和06级临床专业学生进行抽样问卷调查。从实验内容的设置,实验课时的安排,实验前准备情况,教师授课,课堂辅导情况,课后批改实验报告情况等方面,把调查内容设计为6个方面19项,分为好、较好、一般、差、很差5个评价等级,并就以上6个方面发表自己的意见。
2结果
本次调查共发放问卷调查表250份,回收223份,有效率为89.2%。经统计,涉及调查内容19项中,学生评价好的有6项,评价较好的有10项,评价一般的有3项。
2.1学生对生理科学实验课教学的评价(见表1)
从表1可以看出,学生对生理科学实验教学的总体评价比较好,特别是实验准备和实验报告批改两方面评价好,有200名学生认为教师实验前准备细致,试剂和器材准备充分,实验过程中损坏能得到及时更换;189名学生认为课后教师批改实验报告及时,工作认真细致;有164名学生认为实验内容设置较好,教师授课水平较高;90%的学生都认为老师在课堂上态度和蔼,工作认真,遇到问题愿意询问老师,与老师沟通;而课堂辅导方面学生的评价相对较差,评价较好的仅占8.1%,评价一般为70.3%,评价差和很差的分别占15.2%和6.4%;197人反映一位辅导老师太少,课堂辅导不及时,应加强实验辅导。
2.2学生对生理科学实验教学的意见
通过对学生意见的收集,反映我室实验教学主要集中在以下问题:(1)实验内容设置没有突出专业特点;(2)设计性、综合性实验项目所占比例偏少;(3)教师授课理论讲述时间过长,实验操作时间不够;(4)大班教学实验组人数及实验组数多,致使实验资源相对不足,每个学生的操作机会减少,而教师的课堂辅导亦跟不匕。
3讨论与分析
从调查结果来看,我校东莞校区生理科学实验课教学质量较好,各项教学工作的开展都能得到学生的认同。但比较突出的问题是带教老师在课堂辅导方面跟不上,离学生的要求有一定的差距。这主要是由于实验场地和实验资源有限,使东莞校区的生理科学实验课均采取大班教学,一个实验室两个小班同时上课实验组数及人数均很多,带教教师的工作量大大增加,实验中很难兼顾到每个组。且东莞校区生理科学实验课带教老师以年轻老师为主,年轻老师的带教经验不足,部分非生科专职教师对实验的熟练程度也有待提高,这些都是导致课堂辅导达不到学生要求的原因,也是我们今后亟待解决的问题。由于实验资源和师资力量有限,5年来,不同专业的实验课内容变化不大,使学生对部分陈旧实验内容兴趣降低,再加上越来越多的学生对科研产生浓厚兴趣,使他们对实验课内容的设置有了新的要求。如何针对不同专业的学生合理选择实验内容,是我们应该认真考虑及解决的问题。
4建议和措施
4.1结合不同专业特点,精心选择实验内容,在实验项目设置上突出专业特性
在实验内容的选择上,应根据不同专业的不同教学目标和教学对象,设计难度不一的实验项目。以临床医学专业为例,教师在选择实验内容时应突出临床思维,着重培养和训练学生利用生理、药理和病理生理基础理论解决临床实际问题的能力。设置实验项目时可突出临床医学专业特点,联系临床医生的工作,开展职业岗位工作能力的仿真训练,如可在实验中设置制定用药方案的教学内容。总之,对不同专业的实验课程设置要有侧重点,实行分类教学。
4.2减少验证性实验的比例,增加综合性、设计性实验内容
我们在不增加课时,保证生理、药理、病理生理学所必需的实验操作技术的情况下,减少一些枯燥乏味的验证性实验,增加综合性、设计性实验。比如在临床医学专业的实验课中多安排如“失血性休克及抢救”这类综合性实验。它们的特点是内容丰富,操作步骤多,操作时间长。学生可以在实验中用动物复制临床上常见病例的相关病理模型,并可运用学过的知识对动物进行抢救和治疗,通过实验既培养了学生的临床思维,又训练了他们用基础理论解决I临床诊疗问题的能力。设计性实验旨在通过学生自己选题,自己设计和实施实验方案,验证实验结果来培养学生的创新意识和发现问题、分析问题及解决问题的能力,同时使学生了解医学科研实验的基本原则和一般过程,培养学生的科研素质。对于临床医学专业的学生来说,以上几种能力尤为重要,可在教学安排中适当增加设计性实验的比重。
4.3精心做好实验准备,改进教学方法,提高教学质量
实验准备包括实验器材的准备和预实验。实验课前技术人员应将设备和仪器调试好,试剂和实验器材应准备充分,课堂中发生差错或损坏要及时更换或维护,以保证学生的实验顺利完成。带教老师和技术人员必须在课前认真完成预实验,及时发现问题和实验中的难点,并讨论、分析和解决问题,避免学生在实验中出现同样的问题,一旦出现可给予正确的指导。
在课堂上应充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用,注意与学生的交流和互动,在教学方法上可开展启发式、讨论式的教学,调动学生的学习积极性和培养学生的实验兴趣。除必要的交代和注意事项的强调外,尽量避免讲小课,给予学生足够多的动手时间。可在教学中运用多媒体技术,利用网络上的视频资源配合实验教学,可起到指导学生规范操作,提高动手能力的良好作用。
物理实验教学,从18世纪德国、法国建立了学校的演示实验室,教师经常用昂贵的仪器演示生动的现象,从此便开始了世界上的物理实验教学,成为物理教学中重要的教学手段和有效的教学形式。
近年来中考物理试卷对实验的考查,已从简单的背诵实验知识转向考查对实验的思想、原理、方法的理解上,重在考查学生的实验能力和综合分析能力。但是实验题的得分率都不高,反映了目前在中学物理教学中,实验教学是一个薄弱的环节。许多物理教师都不同地只重视理论的讲授和解题能力的培养,而忽视了对学生动手能力的培养。不少学校教学经费不足,仪器设备陈旧简陋,地方陕小拥挤,严重制约了实验教学的正常开展,对于大纲规定的实验,不仅开出率低,而且演示实验的作用和地位还在低水平下徘徊,使学生实验动手能力普遍较低。近几年我国中学生实验素质较差。又如1990~1995年期间,国家教委仪器研究所对一万余名学生进行实验能力测试,结果是我国中小学生实验动手能力几乎都不及格。说明了我国中小学生实验动手能力普遍较差。因此,为了培养学生的实验技能、观察能力、思维能力和科学的思维方法,提高他们发现问题、分析问题和解决问题的能力,进一步提高学生学习物理的兴趣和爱好,调动他们的学习积极性,发挥非智力因素的能动作用,引导他们从小爱科学、学科学,激发他们树立敢于攀登科学高峰的雄心壮志,缩小与世界先进国家实验教学的差距,我们应进一步改善实验条件,改革实验教学,直观形象地为学生提供感性认识。
二、怎样改革物理实验教学
1、重视实验教学,加强能力培养。
目前,学生普遍感到物理“难学”,其原因之一就是物理教学中缺乏实验。而一些经济发达的国家,他们非常重视物理实验教学和研究问题的方法,如日本初中物理的课时数只有75课时,但安排的学生实验却有20个,演示实验有130个,并且绝大多数都是研究性实验,基本形成以实验为中心的课堂体系。可见,他们的学生在实验方面得到训练和能力培养比我国的学生多得多,他们学生的实验心理素质比我国中学生强。因此,在当前我国中学教育由应试教育向素质教育转变过程中,我们对物理实验教学,必须引起高度的重视,为了研究好这些课题,教师必须研究教材中哪些地方学生感到抽象、容易混淆、接受困难,并结合教学实际,研究解决的方法,努力开发一些直观的演示,同时在教学中引进近代物理学的某些思想方法和现代科学的新成就,例如“分子间作用力”的演示,可在两只乒乓球间夹上一段弹簧,球的外侧套上橡皮筋,平衡时,引力等于斥力;增大球距时,引力大于斥力;缩小球距时,引力小于斥力。这样不仅培养学生对物理的学习兴趣,更多地拓宽学生视野丰富他们的想象,而且能有效地提高了学生的观察能力、分析问题和解决问题的能力。
2、变验证性实验为探索性实验。
中学物理实验可分为验证性实验和探索性实验,而大部分是验证性实验。验证性实验是对知识的正确与否加以验证,巩固和加深对基本规律和基本原理的认识。但是,对学生在学习物理的科学方法和科学态度方面不能得到锻炼,也不利于培养学生主动探索物理规律的能力,而探索性实验对培养学生思维能力、创造能力、自学能力、观察实验能力及解决实际问题的能力有独到的作用。正如爱因斯坦所说:“对真理的探索比占有更加宝贵”。
因此,在教学中可把一些验证性的实验变为探索性的实验。在实验教学中,要尽量再现实验的设计过程,多让学生想想:“为什么要这样做?”“换种方法行不行?”以此渗透物理思想,启迪学生思路。让学生用实验探索和理论探研两种方法自我进行推证,在推证过程中学生就自然而然地对核定的研究对象、成立条件、使用范围、注意事项搞得一清二楚。让学生由学知识变为主动探索自然规律,对知识学得更扎实更牢固,同时使学生受到科学方法的熏陶。
3、合理运用多媒体,优化演示实验教学。
2.加强高中物理实验室建设
新课改背景下着力加强高中物理实验室的建设,是改善高中物理实验教学效果的物质保障。为此,国家和学校首先要提升建设高中物理实验室的认识,明确物理实验室对于物理实验教学的重要意义,在此基础上加大政策和资金支持力度,设立物理实验室建设专款并加强资金监管,确保资金切实用于实验室以及仪器设备购置。其次要适当增加高中物理实验室的数量,保证能够有序地开展物理实验教学,确保高中学生有充足的机会进入实验室学习和提升。最后,国家和学校还要注意高中物理教师和实验室管理员素质的提升,为高中物理实验教学打造一支专业、合格的师资队伍,从而切实提升物理实验教学的质量。除此之外,高中物理教师还要努力丰富实验室课程资源,积极引入“日常器具实验法”,例如在,易拉罐经过改装后便可以代替法拉第圆筒,学习反冲现象时,把电风扇固定在线槽板上,线槽板下垫几根笔芯,启动电风扇后,可以看到明显的反冲现象。而在“物体失重”这一实验中,可用矿泉水瓶扎孔后装水,再让它自由下落,学生即可看到水不会流出的现象,领悟到现象其中的道理。
3.创新高中物理实验教学模式
创新高中物理实验教学模式是提升高中物理实验教学的关键一环,新课改背景下要积极采用自主探究模式、多媒体辅助模式以及以“演示实验”为核心的教学模式等新的教学模式。首先,以“演示实验”为核心的教学模式是响应新课改提出的“物理实验与科学探究”这一概念的体现,是当前高中物理实验教学的重点。为此,高中物理教师要努力突出学生的主体地位,积极与学生建立良好的师生互动关系,采用“教师引导、学生演练”的教学形式,引导学生通过实验操作弄懂物理教材上的原理、规律,并在实践的过程中提升操作能力和创新能力。例如教师在进行“激光演示光的衍射实验”教学时,可以在实验中采用“演示实验”法,用微小放大的方法将衍射图样对准教室的墙壁,然后让学生用白纸就近挡住激光进行观察。其次,高中物理实验教学采用多媒体辅助模式,可以将复杂的物理实验生动地展现给学生,实现实验的动态或静态演示,从而提高物理实验的形象性和趣味性,有效激发学生的学习兴趣。例如伽利略在比萨斜塔上演示了两个铁球同时落地,在做这一实验时由于物体自由下落的速度很快,凭借肉眼很难清楚地观察到两个不同重量的物体的下落情况,而借助多媒体技术则可以将物体下落的慢镜头播放出来,让学生对实验有一个直观、清晰的了解,从而改善物理实验教学的效果。
课程改革的核心环节是课程实施,而课程实施的基本途径则是教学,只有更新教学观念,转变教学方式,才能真正实现新课程的目标。
一、领会新课程的基本理念,切实转变教育教学观
正确定位教师角色,还学生成为学习的主人。教师的角色是调动学生主动思维和主动参与的积极性,根据学生的认知规律,创设条件,引导学生主动学习,主动探究。教师成为学生学习过程的优秀组织者、帮助者和引导者。如讲“正方体的表面展开”这一问题,我让学生自己用六个大小一样的正方形硬纸板制作一个正方体纸盒,再用剪刀沿棱剪开,展成平面,然后再拼成正方体纸盒,学生对小正方形在平面中的位置与在正方体纸盒中的位置的对应关系有了感性的认识,以后当学生接触什么样的图形能拼成正方体时自然就迎刃而解了。在“正方体的截面形状”一节,我让学生从家里拿来萝卜、苹果等亲自动手操作,并进行多次实验从而得出结论。在教学中,凡是学生能够探索出来的,教师决不替代,凡是学生能够独立发现的绝不暗示,让学生从生活、活动、思索、合作交流中学习,尽可能多给学生一点思考的时间,多给一点活动的空间,多给学生一点表现自己的机会。
让全体学生得到发展,让每个学生得到全面发展。教师应因材施教,分层设计目标,分层实施教育,培养出个性丰满的学生,让每一个有个性差异的学生充分展现自己独特的才华和兴趣,感受成功。传统的教学,过多强调的是知识、技能目标,忽视了过程与方法目标、情感与态度目标,新课程不仅关注学生的学习结果,更关注他们的学习过程,更关注他们在数学活动中所表现出来的情感与态度。因此,我在每堂课开始时,我就鼓励孩子们:“举手就是一百分。”鼓励学生积极表达自己的观点,耐心倾听学生的发言。如果哪位学生答错了,我会说:“你行的,再好好想想。”对较难一点的问题,我经常采用让他们上讲台讲的方式培养他们的自信心,勇敢精神。
二、学习方式的转变是新课程改革的显著特征
改变原有的单纯接受式的学习方式,建立和形成发挥学生主体性的多样化的学习方式,是这场改革的核心任务。学习方式的转变并非是用一种方式替代另一种方式,而是强调由单一转向多元,让学生更多地经历知识形成的过程,在乐趣中学、体验中学、活动中学、探索中学、合作中学……我根据学生的个性、能力、心理、性别等因素,把学生编成每4人为一小组。每组保证都有好、中、差三类学生,其调配比例为1:2:1,即1为优,2为中,1为差,使合作学习小组达到组内异质,组间同质。这样的调配,既有利于优等生带动中等生的“拔高”学习,又能帮助差生的“达标”学习,同时对优等生又是一个能力的锻炼,小组中形成互帮,互促的学习氛围。组间水平的大体平衡也有利于各组展开公平竞争。教师要改变传统课堂教学的讲授方式,讲授过程力求简要清晰,时短量大,有着较强的研究性、探究性,能为学生的小组活动留有足够的空间。在学习“平行四边形”时,对说理的表述学生是一个难点,我由易到难设计了几道题让学习小组通过讨论向我推荐本小组表述得最好的到黑板上板演,各小组积极响应,每个同学都全身心的投入,几节课下来,学生的几何表述的能力有了很大的提高。合作学习比较好地解决了如何使学生学会、会学、好学、乐学等世界教育改革的热点问题,使他们更加热爱学校、善爱同学、爱护班级、尊重不同的价值观念、能从不同的角度解决问题,具有与他人协同活动的能力。
传统教学方式是由教师演示实验,学生观察实验现象,进行分析、总结,得出结论。结果往往是教师唱独角戏,处于主体地位,学生则被动接受,容易遗忘,不利于培养学生的动手能力和创新能力。高中化学学科课程标准强调实验探究是一种有效的学习方式,化学实验对培养学生的观察、动手、创新能力具有不可替代的作用。例如制备Fe(OH)胶体的实验中,观察老师做演示实验的学生课后往往只记得将饱和FeCl溶液滴加到沸水中能制得Fe(OH)胶体,至于胶体的颜色及其和Fe(OH)沉淀的区别仍不清楚。而亲自动手的同学不仅能加以区别,有的同学在做实验中还发现当水接近沸腾时滴入饱和FeCl溶液再加热一会(此时水未沸腾)也会形成胶体,但上述现象的形成需要较高的温度,即接近100℃。学生对此提出了疑问,并运用盐类水解的知识加以解释:FeCl在水中水解生成Fe(OH)和HCl,水解反应为吸热反应,当温度升高到接近100℃时有利于水解生成HCl,并使之气化,从而在水中形成Fe(OH)。这样的学习方式不仅能使学生掌握相应的知识点,提高学生的动手能力,而且能激发学生的主动性和创新意识,使学生真正成为学习的主体。
二、学生分组实验,互相协作,共同探究
分组实验是化学探究的重要手段,教师可以把实验能力强的和实验能力弱的学生分为一组,做实验时以优带差,即以动手能力强的学生为主体,动手弱的学生为辅,然后互换角色,让实验能力弱的同学为主体再进行实验。这样就可以真正做到互相协作,共同学习,共同发展。
三、多增加传统实验的改进,提高学生的思维创新
长期以来,课本上不少传统实验操作繁琐,而且都以验证性实验为主,通常由老师演示,即使学生动手做也是按照书上的步骤单纯模仿,不利于培养学生的创新意识,因此对于一些不合理的传统实验教师有必要让学生自主探究,加以改进。比如必修1(人教版)NaO性质探究实验中NaO与CO反应,传统实验是制取CO气体并通入NaO,收集产生的气体并通过做木条复燃实验证明产生了氧气。这个实验我让学生自己动手,自主设计实验加以改进。CO一定要制取吗?氧气一定要收集后用木条复燃实验加以验证吗?带着这些疑问,学生开动脑筋,自主创新了该实验。有学生设计了直接用棉花包裹NaO粉末,用玻璃管伸进NaO粉末中然后吹气,可以看到棉花剧烈燃烧。新设计的实验不仅证明了NaO与CO反应生成了氧气,而且证明了该反应是放热反应。改进后的实验不仅操作方便,而且实验现象具有趣味性。一般用水来灭火,有的同学打破常规,改进了NaO与水反应的实验。同样用棉花包裹NaO粉末,然后滴几滴水到棉花上,棉花剧烈燃烧,即水能生火。传统焰色反应是用无锈铁丝蘸取溶液或固体粉末,然后置于酒精灯上灼烧,观察火焰颜色。该方法由于蘸取的药品较少,不利于观察火焰的颜色。针对上述问题,有的同学作了如下改进:将一些浸有酒精的棉花置于点滴板上,再将要用的药品溶液用滴管滴几滴于棉花上,然后点燃棉花,可以很清楚地看到火焰的颜色。
教师对学生传统实验的改进,可使实验教学与探究学习融合起来,充分发挥实验的探究功能。学生自己设计实验方案,自己动手实验,不仅能激发学习兴趣,增强自主意识,而且有助于加深对知识的理解和记忆,使科学探究能力得到了进一步提高,培养创新意识。
在新课改的大背景下,我们应努力学习、更新观念,以实验探究为化学教育的突破口,同时转变自己的角色,使学生成为课堂的主人,有效培养学生的创新意识和实践能力,为基础教育的改革作出贡献。
参考文献:
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[4]徐肖邢,陆德文,徐步田.面向二十一世纪中学化学教师素质研究[J].常熟高专学报,1999,(06).
一以有机化学实验为起点
培养本科生科研素质从以上参与有机化学实验教学改革的学生中,组建本科学生课外科研兴趣小组,长期指导学生进行课外科研实验、资料查阅、实验设计、学生课题申请、论文撰写、课外学术作品竞赛和考研辅导等一系列的提高学生科研素质为目的的活动。在教师的合理引导下,在笔者所进行教改的2个实验班中,实验组有多达18名同学主动强烈要求进入教师的科研实验室参与课外科研活动。由于学生的课余科研活性以不影响学习为前提,因此笔者随后挑选了14名成绩中等及以上的同学,分成了2组,在一年二期的时候分别进入了两个不同实验室。与笔者以往通过其它途径所带的课外兴趣小组的学生相比,这些学生思想动机总体相对较端正,除了5个学生由于急功近利、功利思想较强等原因而中途流失外,其它学生一直踏踏实实,完成了多个环节的课外科研活性内容,坚持到大四完成毕业论文。在进入实验室初期,这些学生跟着老师或不同研究生学习一些最基本的实验技能,同时也参与研究生的文献检索、实验设计、汇报等工作。经过一个学期的锻炼后,尽管有专业知识的限制,但是由于学生的主动积极进取学习,大部分同学已经掌握了所在实验室的基本实验技能,熟悉了所在实验室专业中文期刊的检索,也初步懂得了简单实验的研究方案、技术路线的设计。经过一年的培养后,在教师的指导下,学生设计并进行了独立的科研实验。在二年二期的时候,利用前期实验结果,指导学生撰写并积极申报省、校级大学生创新科技计划项目。课题完成时指导学生撰写科研学术论文,利用取得的科研成果指导学生参与大学生课外学术作品等竞赛。以上完成的学生科研课题同时可以作为学生的本科毕业论文。由于科研课题在大三基本完成,因此,在大四时学生可以全身心的投入考研或者其它与就业相关的个性化活动中。通过三年多的课外科研活动及组队参与挑战杯作品竞赛,学生的潜力得到了充分的发挥,不仅培养增强了学生进行实验设计、动手操作和论文撰写等方面的科研能力,也锻炼提高了学生的自制力、毅力、团队协作等方面的能力,整体综合素质较高。例如,首先组队的两组学生中先后申请并完成了三项省大学生科技创新活动计划项目和多项校学生科研项目;同时也发表了学生第一作者的论文或会议论文3篇;其中一组学生的作品获得了第十二届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛一等奖;由于毕业论文是几年积累的结晶,这些学生的本科毕业论文整体水平较高,避免了目前普遍存在的本科毕业论文来自于教师科研成果的“拿来主义”。其次由于小团队有自己的目标和信念,大部分同学都能够至始至终坚持利用课外时间进行充电,其中有3个同学从大学一年二期到三年二期暑假,每个寒暑假都能留在实验室做实验,每个寒暑假只休息两周时间。再次,在所带教的学生中,学生的学习成绩总体不是特别好,只有一人次拿过一等奖学金,但由于综合素质强,在研究生考试中脱颖而出,有5人考取了硕士研究生,其中有北京大学和浙江大学各一名(整个学院当年考取985学校研究生仅仅3名)。
二小结与重点
院校相比,由于一般院校药学本科学生总体科研素质相比较弱,如何个性化的提高一般院校药学本科生的科研素质是非常重要的课题。笔者通过小范围的以有机化学实验教学为基础/起点培养一般院校药学本科学生的科研素质的探索,能够充分发掘出具有科研潜质的学生,并激发出了学生在科研方面的潜能,学生的综合素质也得到了进一步提升,能够为一般院校药学本科生进行科研“早教”提供一定的参考。
作者:吴建章 单位:温州医科大学药学院
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