实验能力

2022-03-24 版权声明 我要投稿

第1篇:实验能力

化学实验探究教学中如何培养学生的科学探究能力和实验创新能力

化学实验探究教学是通过以化学实验为主的多种探究活动,使学生体验科学探究的过程,激发学习化学的兴趣,强化学生科学探究的意识,拓展学生的创新思维,提高学生的动手能力和实践创新能力。挖掘和开发化学实验在探究性学习中的功能,对于培养和提高学生的科学探究能力具有重要的意义。为此我认为在实验教学中不仅要强调学会做实验,更要强调学会做科学。本文拟结合自己教学实践中的一些做法,对化学实验教学中如何培养学生的科学探究能力和实验创新能力有关问题做了如下的初步探讨:

一、创设趣味实验,引发探究兴趣,萌发创新意识,培养科学探究能力

在化学教学中,精心创设趣味实验可以激发学生的探究兴趣,产生探求知识的欲望,从而萌发创新意识,科学探究能力的培养也就水到渠成了。如在《金属的防护与回收》教学中,我设计了一组探究“铁生锈的原因”的趣味实验,活动中绝大多数学生都能积极参与,有些能力稍微欠缺的学生在组内同学的帮助下,也真真实实体会到了探究的乐趣。更重要的是学生在了解了铁生锈的原因的基础上,还设计出许许多多防止铁生锈的方法,有些方法虽然不具有可操作性,却较好地体现了学生解决实际问题的意识。在实验中学生掌握了科学探究的方法,培养了科学探究的态度。

二、设计探究性实验,师生共同参与,培养科学探究能力和分析问题、解决问题的能力

在新教材中设计了许多实验,但并未指明是演示实验还是学生实验,这给教学留下了很大的空间。因此,我们在实际教学过程中根据教学内容和学生实际情况,以培养学生的探究能力为宗旨,在创造性的使用教材的基础上可以将进行适当的改进和补充,尽可能的让学生进行自主性探究,倡导学生自己动手、动脑,得出结论。如在《天然水的人工净化—过滤》教学中,我先让学生自主设计过滤装置,将学生带入科学探究的情景中,并引导学生大胆提出自己的看法,这时学生遇到问题很具体,因势利导,变被动为主动,调动学生主动思考问题的积极性,师生共同参与探究得出实验室规范的过滤操作,将基本操作与生活中天然水的净化过程联系起来,充分体现了“化学从生活中来,应用到生活中去”。这样很好地启迪了学生的思维,培养学生的科学探究能力。

三、让学生自主设计改进探究实验,培养科学探究能力和实验创新能力

要运用化学实验培养学生科学探究的能力,必然要求教师对实验进行反复的探索,从实验的原理、药品的选择、仪器的安装、操作的步骤等方面开展深入的研究,挖掘实验教学的直观性、主动性、探索性等有利成分,对实验进行科学的、符合学校、学生实际的优化。从而调动学生的积极性、主动性和创造性,使学生在化学实验教学活动中乐学、肯学,真正参与到教学活动中来,积极思维,勇于创新,使学生的创新思维得到发展,探究能力得到培养和提高。教材中的某些实验装置,有的过于复杂、有的演示时现象不太明显、有的还会对环境造成污染。通过各种探究活动,师生共同改进实验装置,优化实验设计,可有效的培养学生分析问题和解决问题的能力。使学生体会到化学实验的研究大有可为,同时也在改进之后亲身体验了探究的乐趣和成功的喜悦。为此,根据客观条件和学生认知结构的特点,由自己来进行方案设计并进行实验操作,通过增加实验的未知性,可以激发学生探究的欲望,让学生在探究中体验研究的乐趣。提高了学生的实验能力,也同时使学生的科学探究能力不断提高。如氢氧化钠溶液和二氧化碳反应分组实验,让学生自行设计实验方案,进行科学的探究。那么学生就不一定按课本的提供的器材和实验步骤进行实验,可设计出多种方案,如通过塑料瓶验证二氧化碳气体的减少,通过向通入二氧化碳后的氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸、石灰水、氯化钙溶液验证有无新物质生成来验证氢氧化钠和二氧化碳发生反应。这样通过学生自主设计探究实验,大大地激发了学生的创造热情,保持和增加了学生学习的兴趣和信心,突出了学生对实验过程和实际问题的探究,有利地培养了学生探究问题和解决问题的能力,最终实现创新能力的形成。

四、通过家庭小实验,让学生走进生活发现问题、解决问题,提高学生科学探究能力

家庭小实验的趣味性比较强,内容与实际结合紧密,实验用品简单易得,对培养学生科学探究能力,提高动手、动脑能力具有重要的作用。对于那些喜爱化学的学生来说,课堂演示实验和学生分组实验,在时间上和空间上都受到了一定的限制,这些实验还不能满足他们的需要。开展家庭小实验侧重于对所学知识和技能的应用,促使学生独立思考实验的步骤、用品、操作方法等,学生在“做”中学,在“做”中提高了科学探究能力。如通过自制简易净水器净化天然水,不仅可以拓宽学生实验的空间,又可以让学生在解决困难(如寻找生活中的物品替代器材和药品等)中活跃思维、增强信心,同时也使学生感受到化学就在身边,增强学习兴趣、巩固和丰富了原有的知识。在运用知识解决生活中的实际问题的过程中提高了学生的探究意识,培养了学生的科学探究和创新能力。

探究性学习是新课程改革的要求,探究性实验教学是化学教学中重要而有效的实践活动。这就需要我们化学教师顺应时代的发展,多挖掘、开发探究性实验资源,扩大探究性实验数量,积极探索新课程要求下化学教学的方向,以此为载体提高学生的科学探究能力,进而发展学生创新精神、丰富学生科学素养。

以上就是本人在教学中利用探究性实验教学,提高学生科学探究能力的粗浅认识,总之,化学实验是进行科学探究的主要方式,教师要注意改进传统的实验教学,精心设计各种探究性实验,促使学生主动学习,逐步学会探究,培养学生的科学探究和创新能力。

参考文献

[1] 中华人民共和国教育部制定.义务教育化学课程标准[m].北京师范大学出版社

[2] 林志强.义务教育课程标准案例式解读(初中化学)[m].教育科学出版社

作者:郭晓花

第2篇:谈实验教学改革和实验能力培养

【摘 要】实验目的、实验对象、实验资料、实验条件、实验原理、实验方法、实验者是任何一个实验都客观具有的七个要素。实验者认识、理解、准备了实验七要素之后,具有了实验能力,实验的难点就会得到突破。

【关键词】实验教学改革 实验能力培养

中学生物实验是教学的重点、难点,也是高考的重要考点,因此我们必须重视生物实验教学。但是因为实验教学有一定的难度,导致很多老师在教学中照本宣科,学生依样画瓢的做实验。如此教和学使学生的实验能力很难提高。笔者在实验教学中经过探索,总结出了生物实验的七要素。针对每个生物实验我都要求学生理解实验的七要素,这样加强了学生对实验的认识和掌握,突破了实验教学的难点,提高了实验的教学效果,使学生的实验能力得到了长足的发展。

下面我主要谈两个方面的问题。一方面,阐述怎样让学生认识和掌握生物实验七要素;另一方面,阐述“认识生物实验七要素”在突破生物实验教学难点,培养实验能力方面的作用。

一、认识和掌握生物实验七要素

1.启发学生认识生物实验七要素。

(1)生物实验故事引入。

从前,一位化学家到一个农场喂猪。来到农场后,化学家面临了一个紧迫的,急需解决的问题——当猪已经饥饿难耐的时候,他不知道猪要吃什么食物。为了解决这个紧急的问题,化学家做了一个实验。他把一头猪从猪圈里放了出来,然后拿着一个本子和一支笔,跟着猪走。看见猪吃什么,就记录什么,或者是采集标本。这样化学家很快弄清了猪吃什么。

(2)提问、认识生物实验七要素。

问1:该实验的实验者是谁?答:化学家。

问2:该实验的实验目的是什么?答:弄清猪吃什么食物。

问3:该实验的实验对象是什么?答:饥饿难耐的猪。

问4:该实验的实验原理是什么呢?答:猪处于饥饿状态,看见自己可以吃的食物,就会吃。

问5:该实验的方法是什么呢?答:跟踪观察法;采集标本法。

问6:该实验所用的实验资料是什么?答:本子、笔。学生补充应该还有装标本器具,一根绳子(用来拴猪)。

问7:该实验需要哪些时空条件?答:白天,晴,野外。

上面我们回答了7个问题,这7个问题体现了生物实验的7个要素,是任何实验都具有的。启发学生说出一些知道的实验,教师与学生一同来阐述每个实验都具有的“实验者、实验目的、实验对象、实验原理、实验方法或技术、实验资料、实验条件”等7个要素。

(注:不要以为学生很难回答这些问题,实际上学生基本上能够准确的回答上面7个问题)

2.认识生物实验七要素之间的关系:

图1(注:长方形框代表实验条件)

实验七要素之间的关系可描述为:实验者为了达到实验目的,根据实验原理和方法,选择或控制实验条件,操作实验资料作用于实验对象。

3.理解实验七要素。

⑴实验目的:是实验各要素的核心,实验的其他各要素都是针对实验目的而构建的。⑵实验者:是做实验的人。⑶实验对象:与劳动对象一样,应该是明确的。⑷实验原理:与实验对象,实验资料,实验条件,实验者的知识原理有关。⑸实验方法或技术:包括五个基本的方法——怎样选择或处理实验对象;怎样选择或使用实验资料;怎样操作实验资料作用于实验对象;怎样控制实验条件;怎样观察记录。⑹实验资料:包括实验工具、仪器、试剂、其他材料。⑺实验条件:任何实验都是在一定的时空条件下进行的,并且需要在各自适宜的实验条件下进行。

当实验者实验要素构建不全,不能进行实验。这是肯定的,就像“巧妇难为无米之炊”嘛。可见,生物实验七要素,在实验中的重要性,它是实验能力的要素,也是突破生物实验难点的关键所在。

二、“认识生物实验七要素”在突破生物实验教学难点,培养实验能力方面的作用

1.“认识生物实验七要素”在理解课本上的经典实验和学生实验方面的作用

例1,高二生物必修教材中,艾弗里证明DNA是转化因子,从而证明DNA是遗传物质的实验(肺炎双球菌体外转化实验)。这个实验是很难的。我的做法如下。

教师板书:图1生物实验七要素图解,启发学生认识该实验七要素。

学生回答:

实验者:艾弗里。

实验目的:验证艾弗里对实验的多种假设。

实验对象:R型细菌。

实验原理:启发学生进行科学的猜想。S型细菌的DNA能够转导入R型细菌DNA,从而使R型细菌产生可遗传的变异,转变为S型细菌。

实验方法:单因子变量对照方法。

实验资料:仪器——培养皿;试剂——从S型细菌中提取出来的DNA、蛋白质和多糖,以及用DNA酶处理过的SDNA;其他材料——培养基。

实验条件:控制实验组和对照组中影响R型细菌生长的温度、pH、氧气等条件适宜且相同。

经过以上的认识,学生对艾弗里实验就理解了,实验步骤也能够懂了。

2.“认识生物实验七要素”在实验题审题做题方面的作用。

例2,请设计实验证明种子的萌发需要充足的水分。

审题:该实验的七要素为:

实验目的:验证种子的萌发需要充足的水分。

实验对象:如玉米种子。

实验原理:种子萌发的自身条件是:胚是活的,并且是完整的。种子萌发的外界条件是:需要一定的水分,充足的空气,适宜的温度。

实验方法:单因子变量对照。

实验资料:仪器——烧杯两个;试剂——清水;其他材料——相同的吸水纸两张。

实验条件:实验组和对照组除了水分不同外,控制温度和氧气等实验条件相同且适宜。

这样认识了该实验七要素后,实验步骤的设计就是水到渠成之事了。实验步骤设计如下。

步骤一,取胚是活的并且是完整、不休眠的,大小相同的玉米种子20粒,随机均分成两组。

步骤二,取两个相同烧杯,分别标上甲、乙。在甲乙烧杯底部分别铺上相同的吸水纸。在甲烧杯中加入一定量的水,乙烧杯中不加水。

步驟三,将步骤一中的两组种子分别放入甲乙两烧杯的吸水纸上。

步骤四,把甲乙两烧杯放在温度适宜,空气充足的相同室内。过一段时间观察甲乙两烧杯中种子萌发情况。

总之,生物实验七要素是任何生物实验都客观具有的七要素。实验者通过实验七要素的认识、理解和准备后,突破了实验的难点,具有了实验的能力,使实验变得实实在在、可思考、可触摸,从而能够很好的设计实验和做实验了。本文着重从生物学科方面阐述了实验教学改革和实验能力培养的内容,其实其他任何学科实验也是适用的。

作者:钟建明

第3篇:强化化学实验教学 发展实验探究能力

【摘 要】实验教学要积极培养学生自主性,引导学生走出课本,拓展问题空间,增强实验内容的开放性;鼓励学生用类似科学探究的方式进行实验,提高实验过程的探究性。

【关键词】化学实验;实验探究;自主探究

实验探究是化学实验学习的重要方式,发展实验探究能力是化学实验教学的重要目标。近年来,我们在增强学生的科学探究意识、培养学生实验探究能力方面进行了一些实践和思考,具体如下:

一、强化探究程序,增强探究自主性

自主性是实验探究的一个基本特征,要增强学生的自主性,一是要激发学生对实验探究的兴趣,二是要让学生熟悉实验探究的基本程序。要以化学实验为载体让学生自主地开展探究活动,前提是要让学生明确实验探究的一般程序,根据实验探究程序进行实验,并学会用实验探究的方式处理实验问题。再选择有一定探究性的实验素材,引导学生依照探究程序作尝试性的探究,最后让学生自主地开展探究活动。

学生熟悉了以上探究程序并得到多次体验后,学生的自主性就会大大提高。学生基本掌握了探究的程序、有了一定探究意识后,教师要放手让学生在实验各个阶段中自主探究,这样才能真正提高学生进行实验探究的自主性。

案例:探究Mg、Fe、Al、Cu几种金属的活动顺序

方案一:与氧气反应的剧烈程度(实验现象)

1.资料:

(1)镁、铝在常温下极易被氧化,从而使金属失去光泽,常温下,在干燥的空气里,铁不易与氧气发生反应,铜很稳定。

2.验证有关事实:

(1)把铝粉或铝箔加热后放在氧气里,铝燃烧放出大量的热,同时发出耀眼的白光;

(2)把铜丝放在酒精灯上灼烧,铜丝表面变黑。

3.分析结论:镁、铁、铝、铜的活动顺序是:镁﹥铝﹥铁﹥铜。

方案二:与酸反应的速度快慢

1.提出假设:金属越活泼,越容易失去电子生成阳离子,从而使酸中的氢离子还原成氢气,则与酸反应越剧烈。

2.验证假设:用四支试管,各取相同质量、相同浓度的稀硫酸,四支试管中分别加入等质量的四种金属,观察产生气泡的快慢。

3.分析现象及结论:镁表面产生气泡的速度最快,铝次之,铁生成气泡的速度缓慢,铜表面无气体生成。四种金属的活动顺序是:镁﹥铝﹥铁﹥铜。

二、巩固实验知识,突出过程探究性

探究性的方法及过程,是指学生在实验探究中,以类似科学研究的方式,模仿科学家的研究方法和研究过程,创造性地解决问题。

我们使用的沪教版新课标九年级化学课本中的实验主要是以巩固相应知识为基本出发点来设置的,这些实验“几乎不考虑如何使儿童掌握探究的态度和探究的方法”。我们认为,在条件具备的前提下,教师可以对课程标准规定的化学实验进行改进、调整和补充,以达到培养学生实验探究能力的目的。突出实验过程和实验方法的探究性,把以巩固知识为目的的实验活动变成有目的、有计划地进行问题探究的科学实验活动。探究的化学实验教学模式为:

要突出化学实验的探究性,还有一个关键是拓宽学生的问题空间。教学中我们发现,化学实验中的意外现象、学生生活中遇到的一些化学问题,都是深入探究的最好素材。

三、关注生活现象,增强内容开放性

开放性是实验探究的一个重要特征,主要包含选择探究问题的开放性、探究过程的开放性和探究结果的开放性三层含义。从这个层面看,要通过化学实验来培养学生的实验探究能力,关键是要增强化学实验内容的开放性,使学生既能在课本内发现探究性较强的问题进行实验探究活动,也能让学生放眼课本外,到生活中寻找、發现问题进行实验探究活动。

【参考文献】

[1]中华人民共和国教育部.义务教育九年级化学课程标准[M].北京:北京师范大学出版社,2001

[2]中学化学国家课程标准研制组.义务教育教科书.九年级化学[M].上海:上海教育出版社,2012第1版

作者:方存明

第4篇:加强物理实验教学 培养学生实验能力

物理实验能力主要包括物理观察能力、物理实验能力、物理思维能力、物理推理能力、运用物理知识解决实际问题的能力,物理实验及其教学是中学物理教学的重要组成部分,它既是物理教学的重要基础,也是物理教学的重要内容、方法和手段,物理实验过程包含着观察、操作和思维三种相互影响和相互交叉的心理活动,观察主要表现在操作过程中;操作主要表现在完成和实践实验设计的过程中;思维主要表现在设计、观察和分析实验现象、分析实验数据的过程中,因此,物理实验能力涉及实验的观察、思维和操作能力,它应是这三种能力的综合。

一、加强物理分组实验教学

物理分组实验是物理教学的重要组成部分,分组实验教师要善于引导,放手让学生大胆操作,不能动手包办处理实验中存在的问题,物理分组实验注重获取知识的过程,是学生通过思维、动手,对有关物理概念、定律进行检验,从而进行理论思考的升华的动态过程,学生必须明确实验目的,激发其观察实验、思考问题的积极性,使学生自己知道要干什么、为什么要这么干,达到抓住实验的主要现象和本质的目的,实验时教师要善于引导,让学生积极动脑思考,大胆动手实践,从了解实验原理,准备实验器材,进行实验操作,到测出实验数据,得出实验结果全过程都应充分体现学生在实践中的主体作用,实验过程中学生经常会出现装配错实验仪器或装配不上实验仪器的现象,或面对实验仪器无从下手,或数据测量不准,或不会排除实验中的故障等问题,分组实验时碰到此类情况有些学生就会举手将问题推给老师,此时教师绝不能动手排除实验的故障,这样表面上看似乎问题很快得到了解决,但却扼杀了学生探究中寻找科学规律的正确方法,扼杀了他们成功后激发的积极性,扼杀了他们动脑动手释放学习潜能的机会,很不利于提高学生处理实际问题的能力,正确的做法应该是引导学生按照实验的程序要求,认真分析问题出现的原因,由学生自己动手排除故障解决存在的问题。

二、加强其他实验教学

实验的教学没有既定的方法,其关键在于“授人以渔”,而不是“授人以鱼”,即教会学生实验操作和设计的方法:在中学物理教学中,根据不同的教学目的和要求,一般有以下几种类型的实验:

(1)探索性实验(研究某些物理规律的实验),例如研究电磁感应现象的实验,这类实验安排在有关知识的教学之前进行,或可作为教学并进行实验,其目的是让学生通过实验观察,对尚未学过的知识有一感性认识,并可归纳得出初步结论,为进一步学习有关规律打下基础,同时,探索性实验还具有让学生“发现”规律、激发学习兴趣、培养求实精神与科学方法的功能。

(2)基本训练性实验(熟悉某些基本测量仪器的操作与使用的实验),这类实验的目的是训练实验操作技能,在高中则有游标卡尺、打点计时器、多用表、示波器等仪器的使用,进行这类实验时,应严格强调各种仪器的操作规范,务必使学生学会正确操作和使用,而对仪器的工作原理则不需详细阐述。

(3)测定物理常数和物理量的实验(为测定某一物理常数或物理量而进行的实验),这类实验的目的是让学生运用已经学过的知识和熟悉的器材,测定某些物理常数和物理量,例如,测定重力加速度、测定介质的折射率的实验,这类实验要求学生理解实验所依据的原理,明确实验的条件、步骤和过程,由于受器材和实验条件的限制,对所测定的量的准确程度一般不作过高要求。

(4)设计性实验(根据目的要求自行设计的实验)。这类实验对学生实验能力的要求较高,教学大纲中对此一般不作具体规定,这类实验可在高年级总复习阶段适当开设,例如,在初中,在学生理解串、并联电路的特点,并熟悉电流表和电压表使用的基础上,可以让学生设计只用一个电表和一个已知电阻来测量另一个未知电阻的实验,等等;在高中,可以让学生设计验证反冲运动中的动量守恒等实验,等等。

总之,高中物理实验能力结构即为物理实验能力、高中教学内容、高中物理实验教学达到目标三者有规则、有秩序地构成的一个相互依赖、相互制约、相互促进、共同发展的有机整体,根据物理实验能力的结构模型,我们认为物理实验能力是其结构中各种能力因素的函数,由物理实验能力结构的操作、思维、观察能力加上各自的品质因素,又可以构成物理实验能力的分能力结构模型,因此,在中学物理教学中培养学生的物理实验能力,就是要在学生大脑中不断塑造和完善实验能力的元素集合,逐步形成完整而合理的实验能力结构,可依据该模型,充分考虑能力诸元素的整合,优化实验教学过程,使学生的实验能力得到有效提高,本能力结构模型的最大特点是基于中学物理实验教学的实际和现行的教学大纲、高考大纲,来源于实验教学的实践,如实验教学的内容和达到目标两维度的各因素的确定,符合教师与学生在实验教学中的思维习惯,使得它在中学物理实验教学中具有可操作性,由于时间及本人理论水平的限制,对物理实验能力结构及其因素的划分还有待进一步研究。

(责任编辑:黄春香)

作者:柏任利

第5篇:刍议物理实验技能与实验能力的培养

摘 要:新课标的核心理念是以人为本,旨在改变学生的学习方式,提高学生的综合素质。物理学是一门以实验为基础的自然科学,学生实验能力和科学探究能力的培养是新课标下物理教学的重要内容。本文从物理实验技能和实验能力的概念内涵、目前物理实验教学存在的问题及对策等方面进行一些浅显的分析与探讨。

关键词:实验技能;实验能力;思考;策略

引言

在高中物理中开展形象直观的实验教学,既展示了物理知识的形成和发展过程,强化了学生的感性认识,同时也培养了学生的实验技能和实验能力,有效提升学生的科学探究能力。因此,如何将新课标教学理念与技巧渗透在物理实验教学中,是教师关注的重点。

1 物理教学中实验技能和实验能力的概念内涵

高中物理实验技能主要包括以下几方面:①掌握基本仪器的构造、原理和使用,能正确使用基本仪器进行观察、测量和读数;②掌握实验的基本原理以及实验的方法,并能简单地进行故障的排除与解决;③学会正确设计记录实验数据的表格,并能初步进行分析和运算,从而得出正确的结论;④学会进行初步的误差分析与计算;⑤学会撰写实验报告;⑥养成良好的实验习惯。

高中物理实验能力主要包括:准备能力、观察能力、操作能力、分析和处理数据的能力、故障处理能力、图表绘制能力、报告写作能力、独立设计实验的能力等。

实验技能和实验能力在物理教学中是两个不同的概念,它们具有不同的内涵,但二者之间又有不可分割的联系。实验技能侧重于“动手”,而实验能力主要是指利用已学过的物理知识和技能,通过实验方法来解决实际问题的心智水平,其更侧重于“手脑并用”。

2 目前物理实验教学中存在的问题与思考

2.1 对实验教学的认识不足

随着教学改革的不断深入,传统的物理教学方法已不适应现代教育的发展。虽然新课标实施已经十多年了,但仍有部分教师受到传统重理论轻实验思想的束缚,对实验教学的认识不到位。主要存在以下问题:在教学过程中少做或不做实验,效果不理想或不容易做的就不做,无法让学生从感性认识上培养他们的探索能力和动手能力;或以课件、实验视频来替代课堂实验,忽视了实验本身的直观教学功能;学生实验以教师的演示实验替代,剥夺了学生探究的机会,致使学生对知识的理解不够深入,不利于学生创新思维的形成。

2.2 实验条件低下

物理实验能够为学生提供丰富的感性材料,通过实验验证物理规律,提供科学思维方法,激发学生强烈的求知欲,进而培养学生的观察能力、实验操作能力、分析和处理数据的能力、实验设计能力等等。但从目前教学情况来看,有相当一部分的学校尤其是山区中学,存在实验仪器老化,新的实验装置由于经费的不足而少配或不配,甚至不安排实验课程以讲代做等问题。这些很大程度上减少了学生的实验机会,阻碍了学生对物理探究学习能力的发展。

2.3 实验教学模式僵化

目前仍有部分教师的实验教学手法传统、单一,对学生实验能力的培养也显得没有计划性和目的性。相关调查显示,新课标实施前有近七成的学生希望教师在实验教学中少讲,多留时间让学生做;实施新课标后有近一半以上的学生希望老师在实验前能够详细地讲解实验原理、实验步骤和实验注意事项等。对比新旧教材,我们也不难发现,旧教材中实验器材、实验原理、实验步骤都是现成的,甚至连实验结论都出来了;新课标教材下要求学生能自己设计实验、选择实验器材和实验方法,能力要求大大提高。因此,造成了教师在实验教学中一手包办的现象,让学生机械地模仿,虽然能较快地完成实验,但学生丧失了动手动脑的锻炼机会。这种传统观念和做法,最多也只能起到验证课堂理论,巩固课堂知识的作用,还谈不上对学生实验能力的培养。

2.4 发现问题和纠错能力不足

学生在实验过程中常出现错误的读数、错误的操作、错误的步骤、错误的数据、错误的方法、错误的结论等问题。这些在实验分析和纠错方面的第一手资料往往被教师忽略,如果能引导学生发现并解决问题,对培养学生实验能力就有很大的帮助。

3 培养学生物理实验技能和实验能力的几点对策

3.1 养成良好习惯,学会正确使用基本仪器

一是养成爱护仪器、遵守安全操作规程和尊重实验事实的良好习惯。如进入实验室的课前准备、实验仪器的合理摆放、器材的轻拿轻放、仪器仪表档位及量程的检查等等。又如做完电学实验时,应先将仪器、仪表调到最安全的状态,然后再切断电源,拆除连接线,整理好仪器。二是熟练地使用常见的基本仪器。教师可以通过各种教学方法,让学生能够熟练地掌握基本仪器的构造、原理,并能正确使用这些仪器进行观察、测量和读数。比如“练习使用打点计时器”的实验中,最有效的教学方式就是放手让学生“随意”去“玩”,让学生变着花样“玩”,只有在“玩”的过程中才会体会到打点计时器是如何使用的,这实际上是在潜移默化中培养学生的实验技能。

3.2 加强实际操作,学会正确排除实验故障

实验故障是物理实验中常常会遇到的,能否快速查找出故障的原因并及时排除,是实验技能和素质的体现。而要达到以上目的,就需要丰富的实验经验积累和熟练的操作技能。比如,在电学实验中,往接线柱接线时逆向绕行,就会造成接线不牢,有可能出现断路,故障排除时就可以引导学生在接线上进行排查;电表的正负接线框接反会造成指针反偏,可以引导学生采用试触法确定正确的正、负接线框接法;滑动变阻器四个接线柱接法不正确时,会造成电路中某些电表不会发生偏转或偏转太大而发生电表烧坏,这些都要求学生在实验过程要养成良好的检查习惯,及时发现错误并纠正。

3.3 注重随手实验,促进实验生活化和趣味化

首先,物理中很多实验并不需要专用的仪器,可以直接取材于日常生活用品。我们身边的每一个物体如一张纸(演示惯性)、一段粉笔头(演示分子间的相互作用力、抛体运动等)、一根绳(演示力的合成与分解、机械波、单摆、圆周运动等)、两个硬币(演示圆周运动)、两支吸管(演示静电现象),手指并拢横向对准日光灯(观察单缝衍射现象)等都是我们实验的好材料。在课堂教学中利用好这些简易器材,引导学生设计课堂小实验,让学生体会到物理来源于生活。

其次,让课堂实验充满趣味色彩,可以提高学生探究的欲望。笔者在“机械能守恒定律”教学时,受中央电视台“这是真的吗?”某期节目“悬挂的铁球摇摆的距离可以控制”的启发,设计了“铁球碰鼻”的实验:用绳子将小铁球悬挂在较牢固的铁架台上,将小铁球往一侧拉开一定的角度,让铁球刚好接触到教师的鼻子,然后从静止释放,这时小铁球摆向另一侧后,又朝教师运动回来,此时学生以为会砸到教师的鼻子而惊叫,但教师没有被砸,安然无恙。这一实验把自然现象直观、生动地展观在学生面前,启发学生去思考、探究物理规律。

3.4 优化实验方案,培养学生的实验探究能力

实验是培养学生探究能力的重要手段。教师只有优化实验,挖掘实验新素材,创设新情境,设置新问题,尽可能将实验改为探究性或验证性实验,激发学生探究的欲望。笔者去年年底有幸参加了福建青年教师教育改革创新大赛的观摩,收获颇丰。其中泉州南安一中蔡署老师设计了如图1所示的“平抛运动探究仪”,把“平抛运动的规律”创新设计成学生的动手实验,学生通过理论分析,猜想水平方向和竖直方向遵循的规律(如图2),用笔在含坐标的透明板上标出水柱可能经过的位置,再通过改变水流的初速度来验证猜想,从而验证得出规律的正确性。此做法不仅提升了学生动手实验操作的能力,也将探究实验推向新的一个层面。

3.5 创新探究实验,提升学生的实验设计能力

高中物理教材中有许多实验,如果充分挖掘这些教材中的实验精髓,展示实验的思想,必能激发学生的实验兴趣,也为提升实验创新能力打下基础。例如,在“探究加速度与力、质量的关系”实验中(如图3),需满足两个条件:一是需平衡摩擦力;二是要保证所挂钩码质量远小于小车的质量。由于失重,细线对小车的拉力小于钩码重力,从而导致实验本身存在着系统误差,很难得到加速度与合外力、质量间准确的正反比关系。我在教学中设计了这样的实验方案:采用“比较法”探究加速度与力、质量之间的比例关系,舍弃了测量加速度具体数值的方法,使实验探究的过程更加简化。实验设计思想如下:如图4所示,两辆小车同时由静止释放,在各自拉力作用下相向做初速度为零的匀加速直线运动,两车相碰时挤压塑料管,使管内的红色墨水打到背板上,墨点即为两车相碰的位置,并由活动尺(如图5)测量出两车发生的位移,由位移公式s=at2可知a=,加速度与位移成正比,就可以得到加速度与受力及小车质量之间的关系。

可见,在物理实验教学中贯彻实验思想方法的培养,注重引导学生分析与改进实验,可以培养学生的实验创新设计能力。如理想化法(单摆、电压表、电流表等)、直接比较法(如“研究电磁感应现象”实验)、平衡法(弹簧秤、天平的应用)、放大法(游标卡尺、螺旋测微器、示波器等)、模拟法(“电场中等势线的描绘”中用恒定电流的电场模拟静电场)、累积法(“用单摆测定重力加速度”测周期的方法)、控制变量法(探究加速度与力、质量的关系)、等效替代法(“验证力的平行四边形定则”的实验)等等,这些方法的运用能使学生掌握实验的基本方法和技巧,为学生自己动手实验打下坚实的基础。

4 结束语

总之,物理实验教学在反映物理学发展规律的同时又体现了学生的认识规律。新课程下物理实验教学的地位越来越重要,只要我们不断地探索和学习,以提升学生的能力为目标,充分挖掘物理实验教学素材,物理教学定将出现新的面貌。

作者:江小安

第6篇:充分利用生物实验课堂提升学生实验设计能力

培养学生的生物实验能力,是中学生物教学大纲明确提出的培养学生观察能力、思维能力、实验能力和自学能力等四种能力之一,而生物实验设计能力既是实验能力的重要内容,也是实验能力的最高层次.

实验设计题能拓宽学生的思维空间,有利于学生的科学素质和创新能力的培养.当前学生对生物学实验教学普遍重视不够,学生缺乏对实验设计基础知识的学习和训练,因此学生的实验设计能力较差.为尽快而有效地提高学生的生物实验设计能力,应加强该方面的教学实践.

一、加强教学实践,挖掘教材中的实验设计理论知识

著名教育学家布鲁姆认为,决定教学效果有三个主要因素:认知的前提能力(基础知识)、情感的前提特性(参加学习的动机情感)、教学的质.它们对学习速度的影响分别是50%、25%、25%,虽然有了知识不等于就有了能力,但没有知识则不可能提高能力,由此可见基础知识的重要地位,因此实验设计之前必须深谙实验设计的原理.

1.拓展教学,明确实验设计原理

在现行的教材中对生物学实验设计的基本原则和方法等内容没有专门的系统阐述,而是把它们隐含在教材的实验内容和生物学史的内容之中,这就要求教师应善于发现并挖掘出教材中的隐含信息,帮助学生了解和掌握实验设计的理论知识.例如复习“唾液淀粉酶对淀粉的消化作用”实验时,通过对实验原理、操作步骤的细致分析,帮助学生形成科学、严谨的实验设计思想;通过比较对照组实验在实验过程中的重要作用,使学生学会运用实验设计的科学性原则——设立对照组;通过实验内容的剖析,使学生掌握实验设计的准确性原则——设立多因子变量.通过分析生长素的发现历程和孟德尔遗传规律的揭示过程使学生了解实验设计的基本方法和步骤.

2.补充经典实验,优化实验设计理论知识

分析教材中的实验发现,实验内容少且缺乏系统性的方法指导,这对于学生全面了解实验设计的理论知识是不够的.因此,在教学中可以适当地补充生物学的经典实验(如伞藻的嫁接实验、童弟周培育单尾鳍金鱼实验等),着重让学生了解实验者的实验意图,认识实验的形成过程,分析实验中设置的实验条件的目的.这对于学生进一步理解实验设计的原则,掌握实验设计的方法,都是十分重要的.

二、强化训练,培养学生独立完成研究型设计实验的能力

强化生物实验设计训练,是培养学生实验设计能力的必经之路.学生在明确了实验设计的基本原理后,只有通过必要的实验设计训练,才能真正掌握实验设计的方法,提高实验设计能力.

1.课本实验的重新设计——树立实验设计的信心

进行实验设计的初期,学生对实验设计方案的思路模糊,存在畏惧的心理.此时教师可采取由浅入深、循序渐进的策略,帮助学生树立实验设计的自信心.课本实验是学生既熟悉又亲切的知识,教师在课本实验的复习中可灵活地改变实验的某个条件,让学生模仿课本实验的程序进行简单的实验设计,使学生从中获得成功感,增强对实验设计的兴趣;同时在“模仿”的过程中训练学生实验设计的思维方式,使学生初步形成实验设计的思路.在学习“还原糖的鉴定”后,让学生练习由相关的课本实验重组、改编的实验设计题型.例如,让学生练习2001年上海高考生物实验设计题.

此实验设计步骤是以高二课本“实验一”为蓝本,源于教材又高于教材,旨在考查学生利用课本实验基础知识对新情境材料的分析和探究能力.利用该题可引导学生比较“鉴定还原性糖”与生物课本中的步骤有什么不同、“鉴定淀粉”与化学课本中鉴定淀粉溶液有何不同.学生往往能从中得到启发,在对课本实验的复习过程中形成基本的实验技能.

2.典型习题的剖析——理顺实验设计的思路

加强学生实验能力的培养,不但要重视分析、解释实验现象、结果以及推导实验结论能力的培养,更应重视培养设计实验方案的能力.提高学生实验设计的能力,教师不但要让学生明确实验设计的理论知识,更重要的是应让学生掌握实验设计的正确思路,准确完整地表达实验设计的全过程,下面结合2005年广东生物实验题对实验设计思路做简要分析.

研究性学习小组的同学在某电镀厂排水口采集重金属污染液100OmL.利用以下实验材料和器材设计实验,探究不同浓度重金属污染液对水稻种子萌发和生长的影响.

实验材料和器材:水稻种子、试管、培养皿、纱布、尺子(100mm)、蒸馏水、恒温光照培养箱、温度设定为28℃、光强度为200OLux(实验材料和器材的数量不限).

根据给出的实验材料和器材,请设计实验方法和步骤、预测实验结果并作出分析.

(1)方法和步骤:

(2)結果预测和分析:

该题是探究实验设计题,考查学生对实验方法和步骤的设计,分析和处理实验数据,作出合理的结论.解题思路为:

1.首先认真阅读试题,明确实验探究目的:不同浓度重金属污染液对水稻种子萌发和生长的影响.然后仔细审查题目中提供的实验材料和用具,初步设想这些材料、用具在实验中可能起的作用.

2.实验原理:重金属污染液对植物有毒害作用(生物学科知识定位),测定不同浓度重金属污染液对水稻种子萌发和生长的影响.如可用单位时间内幼苗株高(或根长)或萌发率等任一种明确的、可量度的指标进行评价.

3.确定实验思路.

(1)确定实验变量为:不同浓度的重金属污染液.根据材料应进行配制,用蒸馏水将重金属污染液逐级稀释10、102、103、104倍等(稀释过程中pH的变化可不作考虑),获得多种不同浓度的污染液.不能忘记设空白对照组(变量为蒸馏水).

(2)保证实验条件的一致性.除处理因素(变量)外,其他实验条件必须保持一致.用等量(数量、质量等)水稻种子,放入相同的用纱布铺垫的培养皿中,给予相同的条件恒温光照培养箱,温度设定为28℃,光强度为200OLux进行实验.为保证实验过程科学性,要注意每天补充等量的相应浓度重金属污染液,对照组补充等体积的蒸馏水.

(3)实验结果的处理.根据实验材料,要用尺子来测量幼苗株高(或根长),计算其平均值,确定其萌发和生长情况.最后,根据有关理论和原理对实验可能出现的结果进行预测,并能科学合理地分析不同浓度的重金属污染液对水稻种子的萌发和生长是否有抑制作用,抑制程度如何.

4.设计实验步骤.思路清楚后,按顺序把步骤和现象表述出来.表述时注意实验操作的规范性和科学性,实验现象表述要准确,语言表达要简明.本题设计步骤如下:

由以上分析得出实验设计的基本思路为:1.明确要求和目的;2.联系理论原理;3.确定实验思路;4.设计实验步骤;5.实验结果的预期、分析和讨论.

3.专题训练——深化对实验设计的理解

“实践出真知.”学习的目的在于应用,只有将知识应用于实践,才能加深对知识的理解和巩固,从而形成相应的技能.学生在明确了实验设计的基本原则和思路之后,一定数量的练习是必要的,它可培养学生综合处理信息的能力、逻辑思维能力以及语言文字的表达能力等.为了使学生更好地掌握实验设计的方法,提高运用知识解决问题的能力,可以根据实验设计题的类型,采用专题训练的做法.专题训练的内容有:(1)设计实验方案:如三支试管内分别装有红眼雄性和两种不同基因型的红眼雌性果蝇,还有一支试管内装有白眼果蝇.请利用实验室条件设计最佳方案,鉴定并写出上述三支试管内果蝇的基因型(显性基因用b表示).这种题型要求学生根据题目的要求和给出的条件,确定跟书本相关的知识点涉及的实验原理,构思相关的生物情景,尔后再设计便于操作的实验方案.这有利于培养学生的想象能力、设计能力和创造能力.(2)设计实验步骤:此类题目要求学生根据给定的器材和药品以及实验提出的目的,设计或补全实验步骤.这类题目体现了高考题强调理论与实际结合、学以致用的特点,有利于学生全面掌握实验设计的方法、步骤.(3)设计实验改进方法:此类题目主要检查学生对实验设计的严密性和科学性的把握,并以此为媒介,引出解决问题的思路方法,进一步培养学生的科学素质和思维能力.题型如1999年广东省的生物高考第44题,验证pH对唾液淀粉酶活性的影响(题略).学生通过专题性的实验设计练习,对实验设计的原理有了更进一步的理解,训练了思维的独特性和文字表达的准确性,创新能力得到极大的提高,同时使学生对实验设计的情感得到了升华,最终对实验设计的兴趣发生了质的飞跃.

4.交流点拨——提高实验设计的能力

由于实验设计题具有开放性的特点,再加上每个学生自己独特的思考方法和不同的解决问题的途径,得出的结果是多种多样的.所以,在进行了一定数量的设计训练后,教师要及时给予点拨或引导,让学生交流设计成果,总结出生物实验设计方案的基本思路和评价标准(科学合理、设计简捷、效果明显等),从而提高实验设计的能力.另外,通过学生对实验设计方案的讨论,可以互相取长补短,完善设计方案,丰富设计内容.同学的启示和教师的点拨丰富了解题的思路,启迪了思维,通过交流点拨使每个同学对问题的理解更加全面和深入,实验设计能力从本质上得到了很大的提高.

参考文献:

[1]郭友等编著.教师教学技能[M].北京:首都师范大学出版社,2000.

[2]薛静尧.高考理综复习指南:教你设计生物实验[N].现代教育报-高考周刊,2004-04-28.

[3]王云香.高考复习中须注意的几种实验设计题型[J].生物学教学,2006,(3).

(责任编辑:廖银燕)

作者:黄 玲

第7篇:高中物理实验教学与学生实验能力培养

【内容摘要】物理实验在物理教学中占有重要的位置,他能训练学生的动手动脑能力,加深对物理概念、规律的理解和掌握。能培养学生的科学态度、科学研究方法,培养学生的创新意识和创新能力。物理分组实验的目的在于通过学生的亲身参与使某一现象发生或重现,促进学生在感官认知上对物理概念和规律的认识,提高学生学习物理的积极性。懂得“实践是检验真理的唯一标准”的含义。物理教师应具备良好的实验素质,不仅要系统掌握实验的基本理论,实验技能和技巧,还要通过实验能启发、指导学生进行探索,发现物理结论和规律的能力。本文以作者多年的实验教学实践为基础,提出了在实验教学中成功地培养学生能力的几条有效途径。

【关键词】学生物理分组实验

实验原理和实验设计

提高学生处理实际问题的能力

培养学生探究实验的精神

【正文】实验是物理学的基础,物理学就是从实验中产生的。中学物理教学必须以实验为基础,在课堂教学中要多做演示实验,多安排学生实验,教师要给学生创设良好的实验环境,让学生有目的地进行观察、测量,获取知识,发展能力,养成善于观察、勤于动手的好习惯。实验是最活跃最具生命力的部分,它包括教师演示实验和学生实验。演示实验是指为配合教学内容由教师操作表演示范的实验,是深受学生欢迎的实验形式,是教师施展教学艺术的独特方法。它能化抽象为具体,化枯燥为生动,把要研究的物理现象清楚地展示在学生面前。能引导学生观察,并进行思考,配合讲授使学生认识物理概念和规律,达到事半功倍的效果。学生实验是教师在教学过程中要求学生必须掌握的实验,它要求学生在掌握实验的各种知识的同时自己动手操作,这也是深受学生欢迎的形式。它在很大的程度上能够调动学生学习的积极性,让学生动手参与,这样既让学生对已有的知识进行了一次很好的巩固和加强,又培养学生喜好动手的习惯和严谨的科学实验态度。我们教师在物理教育教学过程中一定要重视物理实验的重要性。

当前,传统教学中落后的教育观念和方法仍妨碍着学生创新能力的培养。反映在物理教学中,是应该做并且有条件做的许多重要实验被人为取消,或者只在“黑板上做实验”,造成学生“听实验、背实验”;这样做的严重后果是,学生能力结构不完整,缺乏创造性和开拓精神。知识是能力的载体,而创新是能力的灵魂,素质教育的核心就是培养学生的创新精神和创新能力。因此在物理教学中,尤其在实验教学中,必须改革实验教学,充分发挥学生思维的主体性,促进学生创造性思维的培养,提高学生的创新能力。

物理分组实验是物理教学的重要组成部分,是在教师指导下,主要由学生探究完成的实验活动。这项教学的作用要起到提高学生动脑设计动手实践的能力,加深理解理论知识的作用。实验教学中教师的指导要恰当合适,要敢于放手让学生自己去设计,老师千万不能将实验步骤

一、

二、

三、四地列出后指导一步学生做一步。在多年的教学中我体会到,物理分组实验是培养学生实践能力和分析问题、解决问题能力的最好形式,实验的目的不能只会解相应物理实验题,要重视获取知识的过程,达到弄懂实验目的、独立完成实验操作,达到能独立设计实验,纠正实验中存在偏差的能力。

1.分组实验教师要善于引导,放手让学生大胆操作,不能动手包办处理实验中存在的问题 物理分组实验注重获取知识的过程,是学生通过思维、动手,对有关物理概念、定律进行检验,从而进行理论思考的升华的动态过程。学生必须明确实验目的,激发其观察实验、思考问题的积极性,使学生自己知道要干什么、为什么要这么干,达到抓住实验的主要现象和本质的目的。实验时教师要善于引导,让学生积极动脑思考,大胆动手实践。从了解实验原理,准备实验器材,进行实验操作,到测出实验数据,得出实验结果全过程都应充分体现学生在实践中的主体作用。实验过程中学生经常会出现装配错实验仪器或装配不上实验仪器的现象,或面对实验仪器无从下手,或数据测量不准,或不会排除实验中的故障等问题。分组实验时碰到此类情况有些学生就会举手将问题推给老师,此时教师决不能动手排除实验的故障包办处理一切。这样表面上看似乎问题很快得到了解决,但却扼杀了学生探究中寻找科学规律的正确方法,扼杀了他们成功后激发的积极性,扼杀了他们动脑动手释放学习潜能的机会,很不利于提高学生处理实际问题的能力。正确的做法应该是引导学生按照实验的程序要求,认真分析问题出现的原因,由学生自己动手排除故障解决存在的问题。例如,在用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律的实验中。因实际测量总会有误差,所绘的V—t图线总不会精确到使测算出的各个点都落在一条直线上。实验中有一小组测出的点以毫米为单位分毫不差地落在一条图线上,显然这是学生为了“凑数据”弄虚作假改动了原始的数据得出的结果。发现问题后,我首先对学生力求完美的出发点给以理解。但向学生们指出,虽然实验设计正确,实验操作认真,但任何测量的精度都是有限的,在现有实验仪器条件下,测出的各个点虽没有完全落在一条直线上,在偏差并不大时,一样可得出“在没有任何误差的情况下V—t图象中各个点应完全落在一条斜线上”的结论。又如,在做“测小灯泡伏安特性曲线”的实验时,有一组学生将线路接通后反复检查小灯泡就是不亮,急得他们直叫,快下课了实验数据一个还没测量。此时我没有帮助检查排除线路故障,而是将“多用表”递到他们面前启发他们逐段检查导线和各个仪器,终于查出是其中一段导线出了问题,换上一段新导线后线路马上通了。

多媒体的出现使教学领域产生巨大进步,但物理教学中实验和演示的作用多媒体课件是无法替代的。实验和演示能养成学生对物理是一门实验科学的认识,能增强学生的动手能力。教学中坚持对实验和演示操作的持之以恒一定会对学生科学思维的习惯和研究方法产生影响。

2.实验的目的是要学生经历科学过程、体会科学方法、树立科学价值观。是要学生加深对物理规律和概念的理解。

中学物理的实验基本为探究性和验证性实验,不像大学物理那样存在许多科研的可研性,但仍然体现出物理学是一门以实验为基础的科学特点。从物理学的发展史来看,没有实验就没有物理学的今天。实验的过程是科学探究的过程。

揭示物理现象的物理概念、反映物理过程的物理规律,是构成物理大厦的基石,只有正确掌握物理概念,才能深刻理解物理规律;反过来,也只有深刻理解物理规律,才能真正掌握相关物理概念。如把物理概念比作网上的结点,那么物理规律相当于结点间的连线。物理教师必须重视物理实验的教学和演示,通过实验发现、验证并总结出“事物”存在的规律,进而以物理规律为中心,更加深刻、完整地掌握物理概念,在应用中巩固物理规律,达到以概念为基础,以规律为中心的整个知识体系。在问题的探究解决中促使知识的完善促进人的能力的提高。物理定律的建立是在实践中创立的,实验是物理学首要的检验手段。物理分组实验教学的意义使学生懂得物理科学的内涵,区别物理与数学的不同,知道数学是在物理和其他自然科学基础上的“抽象”。物理分组实验教学的目的在于使学生认识、学习和研究事物的有效方法,促进学生感官上对物理概念和规律的认识,促使学生以正确方法对待物理的学习。真正懂得“实践是检验真理的唯一标准”的含义。因此,进行物理分组实验教学时,教师不仅要教学生会做实验,更要“教给学生一双没有束缚的自由的手”。要使实验真正成为探究、提高物理教学的重要途径,教师在指导学生分组实验时,根据实验目的,精心设计各类实验问题,达到引导学生有的放矢地边实验、边思考、边分析,让学生在观察、思考中提高实验技能,在动手思维中发展自身的形象思维和抽象思维,在主动学习中充分体会到实验的内涵。如在进行学生分组实验“研究匀变速直线运动”时,学生比较容易导出做匀变速直线运动的物体应满足△S=aT的规律。但在具体数据处理时为减小长度测量带来的误差却不用S2-S

1、S3-S

2、S4-S3表示相邻相等时间内位移差△S ,而用S4-S

1、S5-S

2、S6-S3间隔两个相等时间内的位移差表示。等号右边22也不用aT,却用3aT表示。对这一变化,我问学生这是为什么?学生们各抒己见。很多学生列出了a1=(S4-S1)/3T

2、a2=(S5-S2)/ 3T

2、a3=(S6-S3)/3T2式 ,但将a

1、a

2、a3三式列出综合求和式子的学生却没有,我适当给以点拨有个学生很快写出了a = (a1+a2+a3) /3 = [(S6+ S5+ S4)-(S3+ S2+ S1)] /3T

2的式子并从中悟出这种求法可减小纸带测量产生的偶然误差。当该生将其“发现”向同学们说明时灵感使其悟到所设问题△S还可分别延伸至等于S5-S

1、S6-S

2、S7-S

3、S8-S4的情景,此时等号右边应为4aT2的形式。

3.严谨求实实验作风的培养能提升学生做人的品质、能培养学生探究实验的精神

上分组实验课,开始操作和获取数据大部分学生都很认真,待到将实验由动手转为动脑、由操作转为数据分析处理时心情急噪,认为实验一定服从已知的物理规律,采取数据有目的向已有的物理规律倾斜,使实验结论很粗糙。个别学生在虚荣心驱使下私改实验数据,来迎合科学理论的“正确”。教师在第一次分组实验课教学前应估计到这种由应试教育产生的对实验教学的负面影响。在探究、验证实验时既要使学生认识到实验的各个环节在整个实验中所起的作用,又要就实验原理的理解程度,实践操作的熟练程度,数据分析的准确程度,及实验报告要尊重原始数据的诚实态度等各方面对学生提出严格要求,指导学生认真探究、验证,将实验中发现的问题及时反馈给学生,纠正学生实验中存在的问题。

严谨的实验态度能养成学生诚实的科学态度和良好的实验习惯,提高实验教学的质量,提高学生探索2求知的欲望。如在摩擦力的学习中学生们对摩擦力总是阻碍物体间的相对运动理解不好,受力分析时经常出错。一个学生在买了个汽车模型,仔细琢磨老师讲的汽车主动轮受摩擦力向前,从动轮受摩擦力向后的道理,用了许多办法反复实验,主动轮和从动轮受摩擦力方向效果都不明显。后来他发现把汽车模型放在床上当用手转动后轮时受力效果非常明显。后将模型带到学校在铺上桌布的桌面上进行演示,当用手转动后轮,即把后轮作为主动轮,四个轮子之间的桌布被轮子向外拉紧。他分析这个现象的原因是:汽车在前进时,后轮作为主动轮,受地面(桌布)的摩擦力向前,则后轮对地面(桌布)的摩擦力向后;而作为从动轮的前轮受摩擦力向后,前轮对地面(桌布)的摩擦力向前,所以桌布被前后轮的摩擦力绷紧了。反过来前轮作为主动轮,则可清楚看到桌布上由于四个轮子给的摩擦力方向改变了,因而桌布处于收缩状态。有趣的实验调动了大家学习的情趣,人人都来转一转汽车轮子。知识的探求是无止境的,在学生们基本搞清汽车轮前后驱动问题后我又提出一个新问题让学生讨论。为什么大型汽车是后轮驱动,而家庭经济型小轿车是前轮驱动。新问题又让学生活跃起来。有的学生说前轮驱动相当于向前拉汽车,后轮驱动相当于向前推汽车,推汽车获得的向前作用比拉汽车大;有的学生立即反驳说那小汽车也应后轮驱动„。此时我启发学生从大小汽车质量分布使重心偏前或偏后不同来考虑。当学生完全沉浸在问题中时,其他人稍给以启示问题马上迎刃而解。如果教师只满足于实验课上按步骤指导学生操作,是不会得到如此效果的。

4.实验方法多样化,活化创新思维。 现在中学课本中设计性的物理实验太少,应当让学生多做一些设计性的物理实验。设计性的物理实验突破了传统静态的封闭式教学模式,使实验课程本身的特点更加突出。设计性的实验拓深了实验课的功能,它更适合当代学生的强烈参与意识,可进一步调动学生积极思维,诱导学生主动探索的愿望,有利于学生的创造性思维能力的培养。具体实验过程可以分为三个阶段:第一个阶段是布置题目,让学生设计实验方案(包括实验方法、原理、仪器选择、实验步骤、误差来源);第二个阶段是教师审阅方案,提出修改建议;第三个阶段是进行实验,撰写实验报告。目前学生的分组实验,普遍存在只重视简单的操作练习。从器材、方法到表格设计都是按照规定好的步骤和方法进行实验,教师很少去引导学生思考和探索,有些学生只是依葫芦画瓢,根本不能领会实验的原理和思想方法。因此,必须改革实验教学的方法。例如,验证机械能守恒的分组实验,就可以转化为探索性实验,可以启发学生思考,你能否利用现有装置测定当地的重力加速度?你还能设计几种测定当地重力加速度的方法?在学生分组实验中,在掌握实验原理、方法的基础上,可以允许学生用不同的器材、不同的实验步骤进行操作实验,发展学生的个性,活跃学生的思维。实验教学较课堂教学有更广阔的活动空间和思维空间,可以激发和满足不同层次学生的探索与创新欲望,使之达到不同层次创新能力培养的目标 。学生在自己“探索”物理规律的实验过程中可以把动手和动脑结合起来,并在实验过程中对所得的信息进行仔细筛选,不仅培养了学生的应变能力,还使学生的分析、抽象、综合、表达的能力都得到训练和发挥。

5.利用物理实验史教育,培养创新意识。

物理实验还应包括物理实验史教育、课外小实验、学生小仪器制作等。据笔者不完全统计,人教版新编教材高中《物理》1至3册中,对物理学史上著名实验介绍达20多处。例如:牛顿第一定律的教学,课本一开始就以"历史的回顾"方式介绍了伽利略的理想实验,这种将有限的实验事实外推到无限,经过抽象思维得出结论的方法,是对传统实验方法的创新;汤姆生利用实验准确地测出了电子的荷质比并发现了电子,他的实验设计是何等的巧妙,设计思想与器材组合都是创新精神的体现„„这些实验介绍,不仅向学生展示了科学发现、技术发明的过程,而且展示了科学家的创造思维和创新精神。要发挥物理学实验史的创造教育功能,我们在教学中就要重视实验史的教育,可以启发学生通过阅读体会实验思想与设计的精彩之处并提出问题;有条件也可采用演示实验,引发学生的好奇心;还可让学生自己动手,组织与设计实验,来“表演”某些著名实验。总之,通过物理实验史的学习,对学生进行德育的渗透以及科学精神和创新意识的培养,有很好的作用。

物理学是一门实验科学,物理实验在物理学中占有非常重要的地位,在中学物理教学过程中,不论是演示实验、分组实验,还是课后的小实验。不论是设计性实验、验证性实验、探究性实验,还是研究性试验、都是获取物理材料的重要渠道。从物理学的发展来说,没有实验就没有物理学的今天。物理实验能训练学生的动手动脑能力,加深对物理概念、规律的理解和掌握。能培养学生的科学态度、科学研究方法,培养学生的创新意识和创新能力。因此,物理教师应具备良好的实验素质,不仅要系统掌握实验的基本理论,实验技能和方法,还要通过实验启发、指导学生进行探索,探究物理结论和规律,充分利用实验调动学生学习物理的积极性、主动性,提高学生的学习兴趣,体现学生的主体性。这也是新课程标准的目的。

【参考文献】:

1.张大昌

物理教材介绍 人民教育出版社 试教通讯物理专辑 2006/5 2.物理课程标准研制组

普通高中物理课程标准(实验)解读

湖北教育出版社

第8篇:实验室能力验证方法

第一条 为建立规范的安全生产检测检验机构能力验证工作机制,根据国家安全生产监督管理总局(以下简称国家总局)赋予省级煤矿安全生产监察局的职责,制定本办法。

第二条 本办法所称的能力验证,是指利用实验室间指定检测数据的比对,确定实验室从事特定测试活动的技术能力。

第三条 能力验证活动应当遵循科学合理、操作可行、非营利性和避免不必要的重复验证的原则。

第四条 安徽煤矿安全生产监察局依照有关国家标准、国际准则制定有关实验室能力验证工作的基本规范和实施规则,统一监管和综合协调能力验证活动。

第五条 能力验证的组织者应当建立并保存能力验证档案及相关记录,包括:

(一)实施能力验证的有关文件;

(二)能力验证的提供者的资质证明;

(三)能力验证的组织者对能力验证的提供者的确认记录;

(四)能力验证的参加者名单;

(五)能力验证的技术报告;

(六)能力验证结果和后续处理文件。

第六条 能力验证的组织者应当于每年年底向国家总局报告下一的能力验证计划,包括:名称、目的、能力验证的内容和关键技术要素设计、组织单位、实施时间、拟参加实验室的范围和数量、能力验证提供者的资质证明和审核材料等。

第七条 能力验证的提供者应当符合相关国家标准或者技术规范的要求,其技术能力在相应领域和关键技术要素方面领先,并具备可持续性。

第八条 安徽煤矿安全生产监察局组织有关方面专家,对能力验证的提供者是否符合相关国家标准或者技术规范的要求进行评价。符合要求的,省局确定其作为能力验证的提供者。

省局鼓励能力验证的组织者利用经过国家认监委确定的能力验证的提供者。

第九条 能力验证的参加者应当向能力验证的组织者及时反馈相关信息,并保存相关记录。

能力验证结果离群的,应当采取相应的纠正措施。

第十条 能力验证的组织者应当及时向国家总局通报能力验证计划的完成情况、能力验证结果、后续处理措施等有关事项。

第十一条

第十二条 省局在能力验证活动完成后向有关方面通报能力验证活动的结果。同时向社会报告能力验证结果,定期公布能力验证满意结果的实验室名单。

第十三条 达到满意结果的安全生产检测检验机构和能力验证的提供者,在规定时间内接受安全生产检测检验机构资质认定评审时,可以免于该项目的现场试验。

鼓励各有关方面利用能力验证的结果,优先推荐或者选择达到满意结果的安全生产检测检验机构承担省局委托、授权或者指定的检验检测任务。

第十四条 能力验证的组织者应当对能力验证的提供者和能力验证的实施过程实施有效管理。

第十五条 对于能力验证的结果可疑或者离群的安全生产检测检验机构机构,能力验证的组织者应当要求其在规定期限内进行整改并验证整改效果,也可视情况暂停或者撤销其相关项目的资质认定或者认可,暂停其承担省局授权、委托或者指定的检验检测任务的资格,直到完成纠正活动并经能力验证的组织者确认后,方可恢复或者重新获得认可以及承担省局授权、委托或者指定的检验检测任务的资格。

第十六条 能力验证的提供者违反职业道德,弄虚作假或者泄露机密的,省局应当取消其承担能力验证的提供者的资格。

能力验证的参加者弄虚作假、进行串通,经查属实的,能力验证组织者视其结果为不满意。情节恶劣的,省局应当取消其相应项目的检测资质资格,并报告国家总局备案。

第十七条 省局可以采取组织专家评议、向实验室征求意见、抽查档案、要求能力验证的组织者和提供者报告能力验证的实施情况等方式,对实验室能力验证活动进行监督。

第十八条 能力验证的参加者对能力验证的结果有异议的,可以向能力验证组织者进行申诉;对违规行为可以向能力验证组织者或者国家总局进行投诉。

第十九条 下列用语的含义:

本办法所称能力验证的提供者,是指从事能力验证的设计和实施的安全生产检测检验机构。

本办法所称能力验证的参加者,是指参加实验室间比对,以确定校准或者检测能力的安全生产检测检验机构。

本办法所称的结果可疑,是指按照有关的技术统计方法确定的能力验证结果界于标准认可值(或者中位值)之间的结果。

本办法所称的离群(即结果离群),是指按照有关的技术统计方法确定的明显偏离标准值(或者中位值)的结果。

第二十一条 本办法由安徽煤矿安全生产监察局负责解释。

第二十二条 本办法自二0一三年十二月一日起施行。

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