对科研设计性有机化学实验教学的探索论文

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对科研设计性有机化学实验教学的探索论文

篇1:对科研设计性有机化学实验教学的探索论文

关于对科研设计性有机化学实验教学的探索论文

本文结合学生在有机化学实验课程中存在的问题,提出了“科研设计性有机化学实验教学”。这类教学实验对培养学生分析问题的能力,解决问题的能力,培养学生独立创新意识和科学思维能力以及严谨的科学态度等良好的科研素质能起到一定的引导作用。

一、保证基础性实验操作

在课程教学内容方面,传统的有机化学实验主要是在于培养学生认知一般的有机化学实验的原理和知识、熟悉相应的有机化学实验仪器操作和进行一些简单的有机合成;对于学生方面的要求,传统的有机化学实验教学主要是要求学生规范操作,培养学生的基本操作技能,积累实验经验,为以后进行综合性实验和设计性实验奠定一定的基础。本文提出的科研设计性有机化学实验教学是建立在传统有机化学教学基础上,要求学生实验前必需熟悉实验目的和要求、实验原理及特点、实验方案及设计要求、仪器的正确使用方法等,因此,实验前必须作好预备工作。在选择基础实验项目时,不需要单独开设基本操作实验,而是将实验操作直接融入基础性实验中,这不仅有利于让学生更加直接体会规范的操作,而且在实验中出现错误也能及时纠正。

二、增加自主设计性实验内容

在学生掌握基本实验操作的基础上,教师可以增加自主设计型有机化学实验内容。设计性实验由教师有机实验实际情况而给出题目、达到的目标以及主要方法等,同时也要提醒设计实验中的注意事项。自主设计性实验项目的选择,不但要重视合成结果,而且要重视学生在设计实验过程中的思路以及对结果的分析手段,因而学生得到的是对实验项目的全方位理解。这个过程中,学生需要根据教师给出的提示并设计实验方案自己主动查阅文献资料,然后将所查阅到的相关文献和知识进行学习和掌握。例如,将乙酸丁酯的制备由验证性实验改为设计性实验,要求学生设计与教材不同的合成路线,在该过程中,教师也要给予一定的建议保证实验的.可行性。在自主设计性实验过程中,大多数同学根据设计好的方案能够完成相应的有机化学实验,但是仍有少数同学未能够合成出目标产物,因此,他们需要对自己实验失败的原因进行分析与探讨以找出相关原因,这样不仅有利于提高学生的学习兴趣,同时也可以提高学生对理论知识和实验技能的掌握。更重要的是,这种教学提高了学生独立设计和完成实验的能力,并对其结果进行合理有效的分析,这对于提高他们的创新能力和学习兴趣是非常有效的。此外,自主设计实验对培养和提高学生创新的积极性,独立工作能力、解决问题的能力和科学的思维方法具有很好的效果。因此,自主设计性实验是提高学生创新精神和实践能力的有效环节,也为他们以后从事相关的科研工作打下良好的基础。

三、科研设计性有机化学实验教学

在前面自主设计性有机化学实验基础上,将教师科研项目融入设计性实验中,有助于提高学生的科研能力。科研项目通常是一个交叉学科,往往会涉及多个方向,因此,将科研项目与实验教学相结合,不仅在于提高学生的探究能力和知识整合能力而且对于培养学生的综合能力也是非常有效的。对于科研设计性有机化学实验内容的选择方面可涉及其他学科与有机化学相联系的综合性问题,如核磁共振技术、红外光谱和拉曼光谱分析等。教师在给出课题方面应对实验内容的深度和广度应该有适度的把握,如果设计的课题太难,容易打消学生学习的积极性,过于简单的课题又难以调动学生的积极性,只有设计难度适中的课题,学生才能够根据自己所学的知识进行合理设计,这样也有利于在实验中出现问题后教师给予合理的指导。学生在实验中遇到问题要积极与教师进行深入的交流和沟通,对整个实验有了充分的理解和调研才能保证实验的顺利进行。由于有机化学实验通常需要多个步骤来实现,因此学生可以采取团队合作,有效分工的方法。学生遇到问题可以一起讨论,各抒己见,这样他们不仅可以对自己的实验方案和科学研究有了新的认识,还能从中提出新问题,拓宽思维,为今后从事独立的科学研究打下坚实的基础。另外,学生直接参与到教师的科研活动当中,有利于改善教与学的关系,激发了学生的科研创新意识并把学生引入真实的科研环境中。学生在这个过程中有了切身的体验与思考,潜移默化中提高了他们的创新能力。

四、增加合作与讨论部分

当学生参与到教师课题当中后,会遇到各种各样具体的实际问题,比如,实验条件的摸索,对所得产物进行表征的手段,表征仪器的使用等,这些都是从课本中难以学到的。因此,在科研设计性有机化学实验中,学生需要加强团队合作,多与周围同学和教师探讨实验进展与遇到的难题,同时也要加强对相关知识的自主学习,这样才能保证科研项目的顺利完成。教师也可以定期开展相应的课堂课程,对从事相同项目的学生进行深入细致的指导,及时帮助和督促他们实验工作的顺利开展。

五、结语

教学与科研是相辅相成的,同时也具有相互促进的作用,在教学过程中遇到新的问题提出,需要用科研结果对其进行解释,而在科研中遇到问题也需要课本中的理论知识来支撑解决,最终形成了教学与科研相互渗透和促进。以科研模式开展设计性有机化学实验是一种与时俱进的实验教学方法,一方面可以提高教师的学术水平并将获得的信息反馈到教学中去,另一方面此类教学培养了学生参与科研与科技开发的能力。最终促进学生的毕业设计能够更加有效地完成,在将来不论是继续从事科研还是其他工作,都有利于提高他们的竞争力。

篇2:对有机化学实验教学探索论文

对有机化学实验教学探索论文

1改革实验教学内容

从培养学生能力的角度出发,改革教学内容,优化实验教学,增加基本操作实验,压缩性质验证实验,开设综合性实验、设计性实验等内容,不断提高教学质量和教学效果。基本操作实验是培养学生动手能力的基础,是进行综合性实验和设计性实验的基础,必须保证合理的课时比例,即可安排集中训练,也可穿插在有机合成实验中进行,如洗涤、蒸馏、萃取、重结晶、常用仪器操作方法、常见有机反应装置安装和使用等等,教师要强化各种基本操作的要点和使用范围,要求学生熟练掌握,必要时可进行考核,实现人人达标。性质验证实验要适当减少,对必要的验证性实验,要尽量与专业性质联系起来,与实际应用结合起来,不断改进,以提高实验的应用性和趣味性,更好的发挥实验教学的作用。如工业分析与检验专业学生做“糖类物质的性质实验”,可把这个实验改成不同糖类物质未知样品的鉴别实验,教师提供未知糖类样品,学生通过实验加以区分鉴别,既验证和巩固了基础理论知识,又从实验结果中获得了成就感,学生对实验越感兴趣,收获就越大。在经过基本操作实验和基本有机合成实验的训练后,可开设综合性实验,就是把物质的制备、分离、提纯、化学性质鉴定、组成确定、有关物理常数的测定等内容结合在一起的实验。这种实验内容多、操作繁琐、所需时间长,要求学生要全面掌握实验过程,合理安排实验时间和各个操作的衔接,对学生的基本操作技能的综合运用能力和动手能力是很好的锻炼。如“乙酰苯胺的制备”实验,通过苯胺和冰醋酸的加热回流反应制备乙酰苯胺,减压过滤后得到粗品,再经重结晶制得纯品,烘干,测定纯品的熔点,计算产品的纯度。通过完成这一综合性实验,学生练习了合成、减压过滤、重结晶、测熔点等基本操作,掌握了苯胺乙酰化反应的原理和乙酰苯胺的制备方法。学生观察、分析、联想思维和归纳总结的能力都得到提高,独立工作能力和分析问题、解决问题的能力也可以上了一个新的台阶[3]。在扎实的理论学习和严格的基本操作训练后,可以有目的、有计划的`安排设计性实验,培养学生运用理论知识解决实际问题的能力。教师根据教材或者科研课题的部分内容,选取实验题目,提出具体要求,让学生去查阅相关文献和资料,确定实验方案。实验中仪器、设备的选用及组装,药品选用及配制,实验步骤的组织实施,实验结果的整理、分析、计算,实验报告的完成等一系列的内容,都由学生独立来完成。教师则要对实验方案、实验过程进行监督、把关和指导,以保证实验顺利完成,这是一个比较系统的训练和培养过程。如合成苯甲酸的实验中,就可设计两条合成路线,或选用甲苯为原料,采用高锰酸钾氧化法;或选用苯为原料,采用格氏试剂法,选择哪条合成路线更合理,更简便易行,以及如何进行实验操作,需要在教师的指导下,学生自行完成,实验中得到的经验与教训反过来也可以让学生进行思考。这种实验费事、费力,但是实验效果较好,强化了综合能力的培养,提高学生分析问题和解决问题的能力。

2改革实验教学方法

改革实验教学方式,确立学生在实验教学中的主体地位,充分发挥学生的主观能动性,培养学生的综合能力[4]。改革实验讲授方式,要求学生实验前做好预习工作,查阅资料,撰写预习报告,对实验目的、原理、过程都要做到心中有数。上实验课时,教师或采用问题教学法,就相关实验内容向学生提问,检查学生的预习情况,或采用讨论法,与学生共同讨论实验的原理、实验的关键点和注意事项,加深学生对实验的理解,调动学生学习的积极性。实验过程中,教师要督促学生严格操作规范,注重对实验现象的观察和分析,记录好数据,遇到问题,及时与教师交流讨论,在教师的启发下,立足于独立思考来解决问题,逐步提高学生自主完成实验的能力,逐步培养学生的科学素质和科研能力。将多媒体教学引入实验教学中,配合教师的讲解和操作演示,使得教学效果明显提高。通过多媒体实验演示,可以在学生面前呈现出全面、具体的实验过程,实验演示效果清晰真实,学生可以很好的了解实验步骤、实验所用仪器、操作注意事项等,对实验有了感性认识,有利于学生对实验过程的思考和探索。对于一些在目前条件下不能开设的实验项目,也可以通过多媒体课件演示,了解这些实验的现象和过程,变抽象为形象,增长了见识,开阔了视野,开拓了思路。开放式教学,定期施行实验室对学生开放的制度,鼓励学生或主动参与教师的科研项目,或根据专业特点或兴趣爱好自选课题,通过查阅相关文献,设计实验方案,与教师一起讨论研究后,独立完成实验操作,撰写相关实验报告,对于其中有创新价值的研究成果,可以鼓励学生发表论文,充分调动学生的积极性,发挥他们的潜力和创造力。

3改革实验教学评价方式

改革实验教学评价方式,引导学生注重能力培养,全面提高自身素质,成为社会所需的应用型人才。实验教学评价的目的是要考核学生掌握了基础有机化学实验知识、技能的基础上,是否具备分析问题、解决问题的能力,尤其是对综合性实验和设计性实验中所表现出的综合能力的评定,从而引导学生由过去只重视实验技能的熟练程度向重视培养综合能力的方向发展。因而,针对有机化学实验课程特点,为客观真实的反映学生的实验水平与能力,要对学生的实验成绩实行综合评定,加大平时成绩的比例,主要包括实验预习占20%、实验操作及方案设计占30%、实验报告占10%、期末考试由操作考核和笔试考核组成,各占20%,共同组成实验成绩[4―5]。在教学实践过程中发现综合评定的考核方案确实可以客观、真实地反映学生的实验水平。

4结语

总之,有机化学实验教学从教学内容、教学方法、教学评价方式等方面进行的改革,为实验教学拓展了空间,充分调动了学生的学习兴趣和积极性,有效地提高了学生的操作技能和分析解决实际问题的能力,帮助学生实现与工作岗位的零对接,成为企业发展所需的高素质技能型人才。这一改革具有重要意义,需不断地努力和探索。

篇3:简论通过设计性有机化学实验培养学生的科研素质论文

简论通过设计性有机化学实验培养学生的科研素质论文

传统有机化学实验教学对培养学生的初级实验技能发挥了重要作用,但主要定位于有机反应的验证,侧重于加深学生对理论知识的理解。作为验证理论知识的手段,可以帮助学生理解和巩固所学到的有机化学知识,训练学生的基本操作,但这一过程没有全面培养学生的科研素质与能力。因此,有机化学实验教学除了让大学生能够牢固掌握基础的有机反应知识,还要全面培养他们的科研素质,让他们具有从事专业研究工作的初步能力。为了弥补传统有机化学实验的不足,培养学生的科研素质,近年来,参考已有的成功经验,在化学化工类专业二年级引入设计性有机实验,取得了较好的效果。

设计性有机实验是给定实验方向及条件,由学生设计实验方案并加以实现的实验。要求学生在具有一定理论知识、实验技能的前提下,把所学到的有机化学知识创造性地运用到实验当中。这对了解科研流程,激发科研兴趣,培养学生发现问题与解决问题的能力有重要作用,为学生以后完成毕业论文以及从事相关的科研工作打下良好的基础,提高了学生的科研素质。

1培养学生文献检索能力

文献检索能力是从事科学研究工作不可或缺的一项本领,培养学生的科研素质首先就要培养他们查阅文献的能力。在设计性有机实验开始之时,只给学生一个实验方向,要求学生首先检索文献。鉴于二年级学生的文献检索能力和专业文献阅读能力较弱,一般首先安排一次讲座,请指导教师讲解如何查找文献。要求学生根据研究内容先查阅最近几年的中文期刊综述,让他们通过综述了解相关课题的进展,了解有哪些人做过相关的工作,以及此类工作的发展趋势。在熟悉相关工作之后,引导学生根据实验室条件明确实验目标并选择合适的路线,指导学生根据综述的参考文献进行追踪,查找原始文献。通过这种方式可以让学生了解科研工作中文献检索的基本流程,培养学生查阅化学文献的能力。

2培养学生实验方案设计能力

实验方案设计是学生运用已具备的化学知识和实验技能构思解决问题方案的过程。实验方案设计也是设计性有机化学实验教学的一个重要环节,是做好设计性有机化学实验的关键。设计性有机化学实验具有较大的开放性,实验的过程、产物的分析以及结果的评价都要由学生自己设计,完全不同于按部就班的传统实验模式,充分发挥了学生的学习主动性,给学生提供了一个发挥创造性的空间,让他们真正有机会去思考、创新,使学生基本的科研素质得到提高。要求学生在查阅文献、确定题目的基础上独立设计实验方案,包括合成原理与途径、主要仪器装置、实验药品准备及操作步骤等,要求学生尽量提出不同的方案,再经指导教师审查,指出明显不合理的地方加以改正,对实验室不具备的条件,则说明情况,引导学生修改方案。如选择壳聚糖羧基化改性作为设计性实验就是考虑到相关文献以期刊为主,没有类似实验教材那样的详细资料,这样可以让学生只能参考文献自己设计实验方案、选择实验器材、拟定实验步骤。对于习惯按教科书做实验的学生来说,实验方案的设计难度比较大,学生往往感到无从下手,这时教师应该逐步引导,教会他们按照文献和实际条件设计方案。首先应该让学生了解设计实验方案要把握的主要环节:实验原理,试剂与仪器,实验步骤,结果讨论。实验原理部分要利用文献,从有机化学理论上证明实验课题切实可行。试剂与仪器部分要详细列出实验要用到的各种试剂和仪器,教师要提醒学生按照现有的实验条件进行设计,不能设计超越现有条件无法实施的方案。

实验步骤要有详细的实验操作过程,教师要审查其可行性,有可能的话还应注明关键步骤的注意事项。结果讨论部分主要考虑实验产物如何检测、表征,实验数据如何处理。在方案设计阶段,还应该告诉学生除了要能实现预期目标外,安全因素、经济因素以及环保要求也是必须考虑的问题。实验方案设计是从事科研工作的基本要求,在设计性实验中,有计划地培养学生实验方案设计能力是提高学生科研素质的重要手段。对学生来说,一开始可能会因经验不足,设计的'方案可行性差,使实验遭遇挫折,这种挫折是培养科研素质的宝贵经历。

3培养学生综合实验能力

设计性实验一般都是综合性实验,在实验中融入了教学大纲所要求的大部分基本有机化学实验技能,如蒸馏、重结晶、抽滤、萃取、检测及分析等,把过去单独进行的操作有机地组合起来,贯穿于设计性实验的全过程中,实验有较强的连续性和综合性,一方面加深学生对基本操作重要性的认识,另一方面可以训练学生对各种基本操作的综合运用能力。在设计性实验中,实验目标与每一步操作息息相关,要达到设计的目标,除了合理的实验方案外,还要求学生对每一步实验,每一个环节都要精心操作,稍有疏忽就会前功尽弃。这就给了学生适当的压力,促使学生能尽量小心操作实验,关注实验中出现的异常现象,在教师的指导下通过认真分析去解决问题。这样,学生的综合实验能力就能得到培养,可以树立学生严格认真和实事求是的科学作风,养成良好的实验习惯。

设计性实验从查阅文献、设计实验方案开始,经过多步实验操作制备产物,最后对其进行检测分析,基本经历了科研工作的全过程,培养了学生的科研素质,增强了学生的科研能力。

篇4:简谈有机化学开放性实验教学的探索与实践论文

简谈有机化学开放性实验教学的探索与实践论文

有机化学实验是一门重要的基础实验课,是医学、药学、化学、化工、生命科学、环境科学等学科学生必修的主干课程之一。通过实验课程的教学,不仅可以培养学生的学习兴趣,使学生具备熟练的实验技能,而且还应当逐渐培养学生分析问题和解决问题的能力。传统的有机化学实验课教学,安排学时较少,实验内容单薄且较为陈旧,只能使学生大体了解有机化学实验,而远远达不到上述要求。为了解决这一问题,我校参考和比较了多所学校化学课程开放性实验教学的实施情况,开展了有机化学开放性实验的教学,起到了较好的效果。本文结合我校有机化学开放性实验教学的具体情况,介绍了实验的安排与管理、实验教学内容的一些具体实例以及对改革开放性实验教学的一些思索。

一、实验的安排与管理

在每一个学期末,有机化学的任课教师根据实验室可供使用的时间、仪器设备等条件和不同层次学生的能力水平设计一些开放性实验项目,实验室汇总后在校园网上公布,有兴趣的学生可以先报名,然后在相应的时间进入实验室,在教师的指导下进行实验活动。我校开设的开放性实验项目大体可以分为了解和学习使用新型仪器的实验、教学实验的扩展性实验、与教师的科研相结合的开放性实验这三种类型。

二、开放性实验教学的具体实例

1.了解和学习使用新型仪器的实验

我校为药学、化工等多个专业的学生开设“现代有机合成仪器的使用”这一开放性实验。在实验课上由教师讲解数字熔点仪、旋转蒸发仪、集热式磁力搅拌器、有机合成装置等仪器的使用。然后由学生进行样品熔点的测定,减压回收溶剂等实验操作。实验时间约为3学时,实验室一次性容纳学生数约为20人。这一实验与传统的熔点测定、减压蒸馏等实验相比,使用了一些新型的仪器,学生积极性较高,因此报名参加这一类型实验的学生人数最多。该实验可以有效地提高学生的学习兴趣,但对学生的实验技能提高帮助并不大,有相当一部分学生只是抱着走马观花的心态来参与,不过也有学生反映这一类型的实验对他们自己提出的大学生创新计划很有帮助。

2.教学实验的扩展性实验

我校为学生开设了“多种方法从茶叶中提取咖啡碱”和“乙酸苯酯的合成研究”等开放性实验。这些实验可以认为是对“从茶叶中提取咖啡碱”“乙酸乙酯的合成”等常规教学实验的一种拓展。在“多种方法从茶叶中提取咖啡碱”这一开放性实验中,学生需要将普通回流提取法、索氏提取器回流提取法与教学中的直接升华法进行比较讨论。在“乙酸苯酯的合成研究”这一开放性实验中,学生需要比较乙酸酐与苯酚反应及乙酸酐与苯酚钠反应这两种常见文献合成方法的优缺点。大学各年级的学生都可以参与这一类型的开放性实验。这种类型的实验相当于让学生进行几个较为简单的文献实验,所需时间一般为10~20学时。

3.与教师科研相结合的实验

我校根据教师自身参与的一些科研课题开设了双乙酸钠的合成新工艺研究、芳基吡唑腈的合成研究、五方酸的合成研究等开放性实验。在这些开放性实验中学生不仅成为了教师的科研助手,而且自身也得到了很大的锻炼。但限于实验条件,一般一个实验项目参与的学生只有5~10名,因为这种类型的实验需要学生投入较多的时间和精力,所以实际报名的学生数也较少。以芳基吡唑腈的合成研究为例,实验过程包括低温下2,6-二氯对三氟甲基苯胺的重氮化反应,重氮盐与2,3-二氰基丙酸乙酯的取代反应,偶氮中间体在浓氨水作用下的关环反应等多个反应。实验操作包括磁力搅拌、机械搅拌、萃取、洗涤、抽滤、重结晶等多个环节。学生需要查阅一系列文献,学习影响重氮化反应、吡唑环形成反应等反应的作用机理,并提出一些设想,在获得教师的`许可后,动手进行实验。在这一实验中能够提出一些较好设想并努力进行实验的学生一般都将这部分工作作为自己毕业论文中的一部分,因此参与的学生多数为大三、大四的学生。这种类型的实验时间安排较为灵活,实验总学时为20~100学时不等。能完整参与这一类型实验的学生往往在考研面试和用人单位招聘时得到主考官的青睐。

三、改进开放性实验教学的思考

传统的有机化学实验教学方式是教师讲一下,然后学生“照方抓药”,所选择的实验内容也受到学校的教学条件限制,新型的仪器设备、较长时间的多步合成这些都很难在常规教学中得到体现。这种教学方式束缚了学生创造性思维的发挥,不利于学生实验能力的培养。

有相当一部分教师认为开放性实验应当是由学生自己根据实验题目的要求,独立拟定实验方案、设计实验技术路线,完成实验过程,指导老师只负责对实验方案进行审查,在实验过程中给予必要的启发与引导,实验完成以后对实验结果和报告进行评定。但实际上一般高校的普通大学生根本不具备这种能力。即使是有机化学的研究生刚进实验室时一般也只是先重复一些文献实验有能力越过这一阶段直接去独立设计和完成实验的本科生在普通高校中为数不多。开放性实验的实施也必须遵循学生的认知规律和学生的能力水平相适应。

我校实施的这些开放性实验难易不同,所需时间也不相等,因此给了学生很大的自由选择空间,有利于激发学生的好奇心和求知欲,有利于培养学生的实验能力和分析思考能力,也给了一些对有机合成有热情、有天分的学生一个提高和表现自己的机会。这一做法切实可行,对于学生创新能力的培养、专业知识的拓展和实践技能的获取以及实际工作能力的提高都收到了明显的效果。但这一工作的进行需要教师和实验管理人员投入较多的时间和精力,这不仅需要教师具有敬业和奉献精神,还需要学校能提供相应的支持和鼓励措施。一些有探索性实验项目在实施的过程中还需要教师具有较好的科研水平。

我们对开放性性实验教学改革进行了一些探索,实践证明是成功的。在以后的教学实践中,还需要不断改进,建立相应的激励机制,使开放性实验教学能够持续良好的发展下去。

篇5:浅析对物理探究性实验教学的探索论文

浅析对物理探究性实验教学的探索论文

论文关键词:物理探究性实验教学指导思想实验原则实施过程问题与不足

论文摘要:探究性实验教学是探究性学习的一个重要组成部分,是新物理课程教学改革的重点、难点和热点之一,物理课程中科学探究实验活动是学生积极主动地获取物理科学知识,领悟科学研究方法的一种主要形式,它能更好地促进学生科学素养的形成。

物理学是一门以实验为基础的学科,通过实验可以更有效地让学生体验科学发展和知识形成的思想和方法。新课改总体要求,要确立在学习中以“学生为主体”的地位,关注学生已有经验、兴趣爱好和个性特长,实现知识与技能、过程与方法、情感态度价值观为一体的教学目标。探究性实验努力改变学生“接受学习”的传统方式,建立一种让学生“主动参与、乐于探究、交流合作”的学习方式,与新课改相辅相成。探究实验可有效地促使学生关注和联系实际问题,体验科学发展和知识形成的思想和方法,掌握知识的本意和正确的结论,使学生的意志、毅力、情感、价值观,以及与他人的合作交流精神有所提高,也促进学生在理论学习方面的学习效果,提高总体学习能力和学习水平。

一、物理探究性实验教学的指导思想

物理课程不仅应该注重科学知识的传授和技能的训练,而且应重视培养学生正确的学习观、创新意识及科学精神。因此,物理课程的构建应注重让学生经历从自然到物理、从生活到物理的认识过程。课堂教学要建立以实验为基础的物理教学观,要求尽可能用边讲边实验来展开,引导学生根据实验现象或事实,探究物质的本质及其变化规律;同时在充分发挥教师引导作用前提下,将学习的主动权交给学生,树立以教为主导、学为主体的教学思想,在教师的组织引导下有目的、有计划地进行,充分调动学生的主动性,培养学生对大学物理实验课的兴趣,提高教学质量,培养和提高学生的综合素质和创新能力。

二、物理探究性实验教学的实验原则

实验室应配备指导老师,主要负责实验指导和疑难解答,能够启发、引导学生,帮助他们顺利地完成实验,解决可能遇到的.各种问题;同时兼任技术员的工作,担任仪器设备的维修和实验室的管理工作。开课前,对每个实验项目都要进行精心调试和准备,对实验中可能遇到的问题做到心中有数;每次实验课完成后,还要对所有仪器设备进行及时维护和检修,使仪器处于能够正常使用的状态。[1]

探究性实验教学旨在培养学生的自主探索能力和自主意识,探究活动就其本身或者一般的过程来说,它就是从发现问题、提出问题开始的,学生可以根据自己的感性生活经验和知识,尝试着对某一种现象或问题作出某种假设,然后设计自己的探究方案,这本身对学生的思维能力就是一种考验。因此要鼓励学生自己利用图书馆,以及网上数据库自己查阅相关资料;对每个实验项目也要精心准备实验参考资料,供学生参考和借阅。同时还为要为每个实验项目提出一些基本任务要求,以使学生能树立信心,逐步达到更高的要求。

三、物理探究性实验的实施过程

物理学家海森堡说:“提出正确的问题,等于解决了问题的一半。”从这个意义上讲,应培养学生的“问题意识”,鼓励学生提出问题,使学生在新材料、新情境、新问题面前勇于质疑,这样学生就不再是消极的接受者,而是积极的探索者。在学生提出的问题中,选择探究性学习的课题作为所需做的实验。对于在实际操作上不可行的或是方案在科学性方面存在明显的缺陷的实验,要给予学生适当的解释。根据确定的方案,制定实验计划。每个实验项目都要有基本的实验目的和要求,要求学生结合具体的实验仪器设备,自行论证和设计实验方案并独立完成,这里不仅要求学生具备必要的理论知识,对学生的动手能力和操作仪器设备的能力也都有较高的要求。学生可以利用图书馆或网上数据库自己查阅相关资料,了解仪器性能,完善实验设计方案。实验时,在指导老师辅导答疑的过程中,学生有计划、有步骤的完成任务,记录实验数据,撰写探究实验报告。在整个过程中,学生主动学习、独立思考,他们的探索热情和创新精神得到了充分的保护和尊重,既培养了兴趣,又有利于培养其动手动脑能力,开发了学习潜能,特别有利于提高学生的综合能力和独立解决问题的能力。[2]

四、存在的问题与不足

1.由于学习时间的限制,绝大部分学生只选修了一个探究性实验,而想通过一个实验项目就获得较大的收获和提高,显然是不现实的。此外,各个实验项目的资料挑选、收集和整理还有需要改进的地方;目前,实验结束后的实验报告书的填写不详实。

2.由于指导老师既要担任理论课教学,又要担任实验课教学,同时还要负责实验室日常管理和实验仪器设备的维护维修,因此工作强度高、工作量大。由于可开设探究性实验的项目多、任务重,在大量学生同时做实验的时候教师工作繁忙,在一定程度上影响了教学质量。

五、结语

探究性实验教学的开设,激励了学生的个性和已有经验的充分发挥,改变了传统教学中教师“一言堂”、“满堂灌”的教学作风,给了学生更多的思考、探索、实践的时间和空间,充分发挥了学生主体性,推进了民主教学。这一教学方法很好地培养了学生的自学能力和动手实践能力,提高了学生分析判断和逻辑思维能力,为学生的创造力提供了良好的锤炼空间。

参考文献:

[1]周岚.开放式教学初探[J].物理实验,2002,(1):29-32.

[2]阎元红.开放自主型基础物理新体系构建研究[J].太原师范学院学报,2007.11,(6).

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