物理化学设计性实验的探索与实践

物理化学设计性实验的探索与实践（共13篇）

物理化学设计性实验的探索与实践 篇1

物理化学设计性实验的探索与实践

湖北师范学校进行了物理化学设计性实验的.探索与实践,为更好地培养优秀的中学化学教师和化学创新人才,加强了物理化学设计性实验,改革师范院校物理化学实验的教学内容、教学方法,来培养学生各方面的能力和素质,丰富和完善了化学实验教学体系,提高了教师的教学水平.

作 者：作者单位：刊 名：实验科学与技术英文刊名：EXPERIMENT SCIENCE AND TECHNOLOGY年，卷(期)：7(4)分类号：G642・423 O64关键词：物理化学实验 设计性实验 探索与实践

物理化学设计性实验的探索与实践 篇2

关键词：设计性实验,分析化学,实验教学

分析化学的教学分为理论教学和实验教学两个部分, 这两个部分相辅相成, 缺一不可[1]。目前, 分析化学实验教学还是以验证性实验为主[2]。验证性实验按照一种固定的模式进行, 学生根据实验教材上的实验方法和步骤完成实验, 从而对已有定理或规律加以验证。但这种实验模式会使学生对书本产生很强的依赖性, 不利于培养学生独立思考和独立动手实践的能力, 不符合目前高等教育培养创新型、科研型人才的要求[3]。因此, 有必要下功夫进行实验教学改革, 逐步开设设计性实验。

我校在分析化学实验教学改革方面进行了大量探索和实践, 实践证明:分析化学设计性实验能有效提高学生的学习兴趣、分析和解决实际问题的能力等, 并且能促进教学质量的提高。本文主要结合我校实际情况谈谈设计性实验的开设。

1 设计性实验的目的和意义

什么是设计性实验?有学者指出:设计性实验是一种介于基本教学实验和实际科学研究之间的、较高层次的、类似科研的实验训练[4]。它的核心是以学生为本, 让学生独立完成实验前期设计、中期操作及后期总结的全过程, 充分调动学生的主观能动性。学生独立选题, 针对某一实验题目或实验要求, 通过图书馆、数据库等多种方式查阅文献资料, 并在查阅大量文献资料的基础之上写出实验综述。综述内容包括实验原理、实验方案、测量条件、实验方法和步骤, 如何观察和记录实验现象和数据, 如何解决实验过程中发现的种种问题, 如何对实验结果进行分析和研究等, 它使学生在实验过程中变被动为主动, 从而达到培养创新型、科研型人才的要求。

2 我校设计性实验的内容与安排

2.1 选题

选题的首要原则是根据教学大纲、学科发展的现状与趋势、现有的实验条件以及学生掌握基本操作技能和基本理论知识的程度为基础选题, 选题既要有一定的创新性又必须兼有教学的必要性和实验的可行性。我校药物分析教研室以此为指导思想, 最初的选题是“分光光度法测定水样中铁含量的条件实验”, 后来考虑到我院专业以中药学及药学为主, 改为“分光光度法测定新血宝胶囊中铁含量的条件实验”, 最后因增加了实验内容, 将选题改为“分光光度法测定新血宝胶囊中铁的含量”。这一选题涵盖多个大纲要求掌握的基础理论知识, 如药品的称量、溶液的配制、紫外可见分光光度法的原理、分光光度计的操作及性能检测、定量条件的选择及方法学考察等, 具有教学的必要性、实验的可行性和一定的创新性。

2.2 实验的前期准备

实验前, 教师在课堂上首先讲授实验的目的及要求, 并举例讲述如何建立定量方法;接着要求每名学生根据选题到图书馆或通过数据库查阅相关文献资料, 独立完成文献综述;然后进行实验分组, 分组非常重要, 要考虑学生水平的差异, 尽量使组间水平差异较小。各实验小组集体讨论并参考相关文献, 根据所学习的理论知识和实验基本操作技术方法, 设计好小组实验方案, 由各小组组长上交实验方案并汇报本组实验前期准备情况, 实验方案经由带教教师批阅后方可执行。如果实验方案设计不合格, 要求按照教师批示重新设计。

2.3 正式实验

学生在规定的时间段进入实验室, 按照设计的实验方案分步完成实验。指导教师在整个实验期间一般不做任何提示, 但需要重点关注以下几个方面: (1) 实验操作的规范性; (2) 注意实验中的安全性; (3) 试剂和药品的配制、取用的正确方法; (4) 紫外可见分光光度计等设备的正确使用; (5) 实验废弃物的无害化处理; (6) 实验结束后清理实验台面和打扫实验室卫生, 做好实验仪器的检查和使用记录, 关闭仪器及水电开关。

2.4 设计性实验的结果及考核评分

学生完成了设计性实验之后, 指导教师会引导学生根据实验现象和结果整理实验数据, 分析实验数据及结果, 总结实验过程, 讨论影响实验的因素, 书写完整的实验报告。报告的内容分为3个部分: (1) 文献综述; (2) 实验方案; (3) 正式实验 (按照科研论文的格式和要求书写) 。实验成绩的评分方法如下: (1) 文献综述书写是否规范, 能否反映该领域的研究现状, 分值占10%; (2) 设计方案是否合理, 有无创新性, 分值占30%; (3) 实验操作是否熟练规范, 观察与记录的实验结果是否准确可靠, 分值占30%; (4) 实验报告的论点是否突出, 条理是否清楚, 文字是否精练, 分析讨论是否科学, 逻辑推理是否准确, 结论是否恰当、合理, 参考文献格式是否规范等, 分值占30%。

3 设计性实验教学的评价

设计性实验教学的评价侧重考查学生是否通过这一教学过程开发了智力和提升了能力, 重点放在设计思路、实验操作能力、综合应用理论知识解释实验问题的能力等方面的考查上。我们对近3年开设设计性实验班级的学生进行了问卷调查, 经统计分析, 总结其作用和意义主要表现在以下几个方面。

(1) 有利于培养学生综合应用知识和动手的能力。97%的学生赞同此观点, 只有3%的学生持否定态度。

(2) 有利于锻炼学生的科研能力, 即提出问题、分析问题、解决问题的科研能力。96%的学生赞同此观点, 他们认为在本科实习阶段, 积极主动查阅相关文献资料、提出合理化的实验方案是进行毕业科研实习的前提, 是保证科研实习的根本所在;1%的学生持否定态度;3%的学生认为“不好说”。

(3) 有利于激发学生学习的兴趣和主动性。95%的学生赞同此观点, 他们认为通过查阅国内外有影响力的期刊, 可以开阔眼界, 了解本专业、本学科最新的科研动态, 激发对本学科科研的兴趣;2%的学生持否定态度;3%的学生认为“不好说”。

(4) 通过设计性实验的开展, 提高了我校分析化学的整体教学质量。96%的学生赞同此观点, 他们认为开设设计性实验不仅对学生要求高, 而且对教师要求更高, 没有专业水平高、综合素质好、教学能力强的教师队伍, 就无法很好地开展设计性实验教学, 也就无法保证教学质量;2%的学生持否定态度;2%的学生认为“不好说”。

参考文献

[1]范杰.化学实验论[M].太原:山西科学技术出版社, 2001.

[2]张静.设计性实验教学在基础化学中的作用[J].经营管理者, 2010 (20) :391.

[3]李剑敏, 张斌, 何志军, 等.设计性、综合性实验在医学大专院校药理学教学中的应用调查研究[J].卫生职业教育, 2013, 31 (2) :135-136.

物理化学设计性实验的探索与实践 篇3

长期以来，我国传统高中化学教学的特点是过度重视知识的传授，强调以课堂讲授为中心，以教师为中心，以教材为中心，缺乏对学生主动学习的引导，在实验教学中也以验证性为主，学生按方抓药，实验结果只是机械记忆、机械操作，不利于学生创新意识的培养。探究性实验主要是针对验证性实验而提出的，它要求由学生自己运用实验手段探索未知的现象或数据，并在此基础上概括出实验结论的一类实验形式，其目的是为了激发学生学习化学的动机和兴趣，开发挖掘学生的智力和潜能，训练培养学生的创造能力和创新精神。

我们对探究性实验教学做了以下一些思考：

一、转变了传统的实验教学理念。

思想观念是行为的先导，化学教师的教学理念直接影响着教学的效果。因此，化学实验教学的改革首先需要教学理念的转变。

二、转变了化学实验的目的性。

化学实验不再仅仅是作为化学教学的一种途径和辅助手段，而是成为学生体验科学研究过程的一种探究活动。它强调的是学生的主体意识和能力的发展。通过实验帮助学生学习相关的化学知识；为正确认识物质及其变化规律提供实验事实；通过学习和实践培养学生实验能力和科学素养；通过学生动手实验掌握实验的方法和技能；在“做中学”中体验实验探究的艰辛，感受发现的乐趣和科学的魅力。

三、促进了化学实验的生活化。

新的化学教学理念为立足于学生适应现代生活和未来发展的需要，培养学生的创新精神和实践能力。因此，新形势下的化学实验教学要注重化学知识和现代生活的联系，有利于调动学生学习的积极性和激发他们对实验探究的兴趣。

四、实现了化学实验的绿色化。

重视绿色化学思想与可持续发展观念在实验中的体现。要求实验除了能激发学生的学习兴趣、强化学生的动手能力、帮助学生养成创新思维之外，在节约化学试剂、减少污染、采用新能源、提高安全性等方面外，还要潜移默化地能让学生树立起环境保护的观念。

五、适应了化学实验的现代化。

作为担负着培养适应现代生活和未来发展需要、提高社会生产力的化学课程，选择一些能充分反映现代化学发展和应用趋势的化学实验对于实现教学目标是非常有利的。

我们对探究性实验教学做了以下一些实践：

以实验为基础是化学学科的重要特征。尤其在当前的化学新教材的各个模块中，各章节里都还安排了一定数量的“活动· 探究”实验。对于“活动·探究”实验的教学，在设计与实施中，要努力做到：知识技能学习与探究能力提高的统一、 探究知识方法的理解与探究实践操作的统一、探究活动的规范性与创造性的统一、探究活动方案静态设计与实施过程动态调控的统一。

具体说来，在设计活动方案和具体实施过程中，要处理好以下几个方面的问题：

第一，通过活动与探究，要能让学生学习到实验操作技能；学习、观察、记录、分析化学现象的方法和技能，提高观察能力和实验能力；学习怎样设计化学实验，运用化学实验解决实际问题的能力。

第二， 探究活动课题的设计要体现新课程模块的特点。有些时候，教师为了加强学生对知识的理解和运用，还时常补充一些探究活动课题。这时候教师要注意课题的设计要体现课程模块的特点： ①必修模块的探究学习活动，在探究学习的目标上，着重于引导学生体验科学探究过程，理解科学探究，学习科学探究的方法，同时通过探究活动理解物质性质及其变化的一般规律，感受化学世界的奇妙与和谐，发展学习化学的兴趣；在探究学习活动的内容上，以探究物质的性质、变化规律为主；在探究的方法上，以基本的实验技能运用，资料的比较、分析和归纳为主。例如 “金属钠与氧气反应的实验”，该实验的目的，一方面是让学生认识钠在不同条件下与氧气的反应情况，另一方面是让学生体会实验过程中变量控制的意义。因此在实施探究性教学过程中，一要注意规范学生的实验习惯，即：实验前必须明确实验目的，实验过程中要注意观察和记录实验现象，实验后要对现象进行分析、解释；二要强调实验过程中的变量控制；三是在活动结束后，要组织学生展开关于实验方法等的讨论。

②选修模块的探究学习活动着重于提高学生的探究能力，帮助学生体验科学探究的艰辛和喜悦；通过探究学习活动理解探究物质及其变化的基本方法，在探究活动中提高获取、加工信息的能力；培养综合运用有关的知识分析和解决化学问题的能力。例如“醛和酮的鉴别”，该活动的目的是使学生通过对醛和酮鉴别实验的探究，一方面增强实验能力，另一方面对醛和酮还原性差别的认识更加具体化。因此在活动过程中，教师应提醒学生认真观察反应现象，启发他们思考出现各种反应现象的原因，即“为什么乙醛与银氨溶液共热时有光亮的银镜生成、与新制氢氧化铜悬浊液共热时有砖红色沉淀出现，而丙酮却无此现象呢？”然后进一步引导他们从氧化、还原的角度分析相关反应，书写出相关化学反应方程式，这样也就自然而然的得出了乙醛和丙酮的鉴别方法。实验结束后，再通过引导学生对第二个问题的讨论，可以使学生更加关注有关实验操作的注意事项， 尤其是银镜实验的操作注意事项，加深他们认识问题的程度，提高实验能力。

第三，在探究活动方案的设计和实施中，要努力使学习活动富有探究性。①创设一定的问题情景，让学生自己去发现问题、提出问题，主动地去探究。需要注意的是， 教师一定要设问明确、语言准确、用词精练，不宜转弯太多；切忌设问的随意性。②尽可能让学生自己对问题的答案作出猜测，然后自己设计探究方案来检验猜测是否合理，进而得出结论。需要注意的是，在学生设计出探究方案后，实施之前教师应组织学生对设计出的探究方案进行讨论——这本身也是一个很重要的探究过程。虽然课堂时间相对短暂，但要完成一定量的学习内容，如果没有讨论交流这一环节，教师不知学生所为，学生不知教师所想，势必造成教与学的盲目性，从而无法在相对较短的时间内有效地完成教学任务。而且，通过讨论交流，教师还能及时发现和纠正学生的某些不合理的地方（如实验操作方法、安全问题、环保问 题等），提前排除部分隐患。当然，为防止减弱活动探究的趣味性，在进行讨论交流时，教师要注意多让学生进行组间交流，自己不作过分的“剪切”。③尽可能的让学生充分利用多种探究手段去亲自寻。找证据加以论证，从而取得问题的解决。④探究活动的内容、探究的方法、问题的结论，应体现适度的开放性，但是一定要注意其可行性。

第四，在探究活动结束后，教师要组织学生进行深入探讨和交流。

大学物理实验运行模式探索与实践 篇4

大学物理实验运行模式探索与实践

从大学物理实验的教学目标与特点出发,讨论了计算机网络平台基础上的“少台套,大循环”实验运行模式的特点与优势,论述了这种新模式在培养学生创造性综合能力方面与提高大学物理实验效果的`作用,阐述了在大学物理实验中“少台套、大循环”实验教学模式的意义与深远影响.

作 者：边健 Bian Jian 作者单位：合肥学院基础实验与实践教学中心物理实验室,安徽合肥,230022刊 名：中国电力教育英文刊名：CHINA ELECTRIC POWER EDUCATION年，卷(期)：“”(12)分类号：G64关键词：物理实验 少台套 大循环 计算机网络平台

物理化学设计性实验的探索与实践 篇5

摘 要：化学这门科目是学生进入初中阶段后新增加的学科，相较于从小学起就学习的科目来说，化学除了陌生外，还有很多内容需要记忆，学生在学习上必定会有些困难。

关键词：初中；化学实验；教学设计

一、创设学习情境，激发学生的学习兴趣

兴趣是学习所有东西的基础，所以要想使学习效率达到最大值，首先就要努力激发学生对于初中化学实验的学习兴趣。生活中存在着很多化学现象，化学与生活息息相关，因此，在化学实验教学过程中，教师要将教学内容与实际生活相结合，充分利用生活中常见的化学素材为学生创设出一定的学习情境，以激发学生强烈的好奇心，从而提升学生对于化学实验的学习兴趣，进一步提高化学实验的教学效果。具体来说，就是教师可以在设计化学实验教学过程中多创设具有趣味性的问题或者情境，经常性的提问可以帮助学生灵活用脑，增强其思维能力的运用。

二、加强合作学习，培养学生的团队精神

由于应试教育思想根深蒂固，导致大部分教师在初中化学教学的过程中过于重视教师的作用，忽视了课堂主体实际上是学生。除此之外，还有很多教师采用传统的教学模式，45分钟的课堂时间全部用于教师对学生不停的灌输上面，在这种教学环境下，不但会使学生的学习能力和自主解决问题的能力下降，还会使学生丧失学习化学的兴趣。在化学实验教学的过程中，教师不能一味地将知识灌输给学生，应将学生在课堂上的主体地位充分发挥，以更好地提高课堂效率。特别是化学实验教学，更应该将时间还给学生，不断增强学生自主解决问题的能力。在实际教学过程中，教师可采用分组合作学习的方法，让每位学生都参与其中，通过彼此之间的合作来解决学习问题，以培养学生的团队精神。

三、理论与实验相结合，加深学生的实验理解

初中化学课程主要由化学理论以及化学实验两部分构成，化学实验是与化学理论知识相联系在一起的，也就是说大部分的化学理论都是通过不断的化学实验而产生的。但是在化学实验的教学过程中，大部分教师却将化学实验与化学理论分开讲解，化学实验与实际所学的理论知识不符，从而导致学生根本无法理解实验产生现象的意义。要想有效解决这一问题，教师就应该在实际教学过程中将化学实验与化学理论知识相结合，再为学生进行讲解，在实验的演示过程中将其中的原理传授给学生，这样才能使学生充分消化所学的化学知识，加深对实验现象的印象。

四、中学化学探究实验中教学情境和资源的设计

创设探究情境，其中包括教学媒体、教学环境、教学资源等一些外在因素，教学方法和教学媒体两者是紧密关联的。一方面，教学方法一般都需要教学媒体的配合，教学方法有物质性的特点。所谓教学方法的物质性也就是它对教学媒体的依赖性，这是不以人的意志为转移的。另一方面，教学媒体的使用必须贯穿一定的教学方法。教学方法和教学媒体是互为作用的，任何一方不恰当，均会影响教学效果。

不断优化初中化学实验教学设计，能够使教师充分认识到化学实验的重要性，还能够提高学生的创新能力和操作能力，从而激发学生对于化学实验的学习兴趣。在实际教学过程中，教师除了要改变应试教育下的教学模式之外，还要让学生充分了解化学课程与日常生活之间的关联性，让学生主动地去学习，这样可以更好地为社会培养出高素质人才。

参考文献：

物理化学设计性实验的探索与实践 篇6

宁波市鄞州区雅戈尔中学（315153）

吴能军

摘要：在初中化学教学中，充分挖掘和开发化学实验在探究性学习中的功能，合理地组织和实施实验探究性学习活动，这对于改变学生的学习方式、培养学生终身学习的能力具有重要的意义。本文以探究性教学理念为指引，对当前初中化学实验设计的现状进行了分析，并对化学实验的设计策略进行了探讨。关键词：探究性

初中科学

化学实验

一、论题概述

1、探究性化学实验的定义

探究性化学实验给学生提供一个通过亲自探究来学习知识的途径，它把学生看作是天生的探究者，而将教师定位于引导者、支持者和促进者。探究性化学实验开放性比较大，实验的设计、数据分析以及实验结果评价等都离不开学生自己，完全不同于那种“己知化学原理——验证——应用”的“照方抓药”模式。探究性实验教学一般采取小组合作的方式，充分展现出师生互动、生生互动的特点，既拓展了学生的思路又能激发学生探究的热情。

探究性化学实验鼓励学生围绕感兴趣的某个化学问题，应用已经掌握的理论、知识、技能和方法，借助知识产生过程中类似科学家的思维方式，独自或合作进行实验（实验设计、实验操作、实验分析、实验结论）自主探索研究对象的未知性质、组成、变化特征，以及与其他对象或现象的联系等。它能让学生体验知识产生过程中科学家的思维方式，使学习过程变为通过实验探究解决问题的过程，有利于学生摆脱固定的思维模式，发展创新思维，增强解决实际问题的能力。

2、探究性教学理念在《科学》课程中的运用

《科学》课程中认为化学实验是进行科学探究的重要方式，积极倡导通过以化学实验为主的多种探究活动，使学生体验科学研究的过程，强化科学探究的意识，促进学习方式的转变，培养学生的创新精神和实践能力。

因此，探究性教学理念在《科学》课程中的运用有两层意思：一是科学探究应成为义务教育阶段化学教育的重要内容、学习目标；二是科学探究也是学生学习化学的主要方法和途径。作为学习内容、学习目标的科学探究，要求学生体验科学探究的过程和方法，培养他们进行科学探究的能力。作为学习方法和途径的科学探究，则要求让学生能亲历以探究为主的学习活动，增长科学探究能力，获取化学知识，形成尊重事实、善于质疑的科学态度。

结合初中《科学》教材来看，探究性化学实验内容的选定一般有两个渠道：一是将书本提供的一些演示实验、学生实验改变为具有探究性的学生活动或实验，也可以将书本上有延伸必要的知识点或某一领域的学习内容推向深处。例如：“探究稀盐酸和稀硫酸的化学性质”、“探索铁钉生锈的条件”、“碳酸氢钠分解反应的探究”等能体现化学学科特点的选题。二是选用书本以外的与生活紧密相联的问题。如“铜的锈蚀原因的研究”、“土壤酸碱度对植物的影响研究”、“酸雨的研究”、“考察自行车上的科学原理”等。

二、初中化学实验设计的问题

1、初中化学实验设计的常用方法

让我们来想象一下初中化学实验教学的情境：实验室里仪器已准备妥当，学生人人手拿《实验报告》，安静的坐在实验桌旁，老师正热情奔放地讲着实验的原理、实验的步骤和实验的注意事项，偶尔学生动了一下仪器，也被老师呵止，快到半课时老师才让学生动一下，记录几个实验数据、实验现象，一堂实验课下来学生感觉很不过瘾，远不如想象中的那么神 1 秘与有趣。

这种实验，纯粹是为了知识的掌握和巩固，为了技能的熟练和运用，为了证明教师讲解的正确性去做实验。仅仅为了达到学科教学目标而进行实验，教师心中没有课程意识，没有把实验教学与学生的发展需要联系起来。学生并未参与实验问题的提出，没有从假设到设计，从实验到得出结论的探究活动过程，也没有认真地对实验结果做出一定的分析、论证、评估。

2、初中化学实验设计可能存在的不足

有学者对80名化学教师和1048名学生进行了问卷调查，数据显示，52%的教师对自己设计探究性化学实验的能力评价一般，77%的教师认为引导学生进行探究性化学实验的开发与设计有必要，67%的教师对教材实验进行过改进或重新设计，但只有14%的教师能根据教学需要及学生的情况经常自己设计探究性实验，76%的教师使用的都是书本、教参提供的现成的探究性实验，自己开发设计的很少。

同时，因经济差异、教育差异、地区差异，化学实验的多样化受到限制。在有些学校存在实验内容选择面窄、缺乏新意，脱离生产生活实际；对实验设计的训练及理论研究重视程度不够、设计形式单

一、死板；实验形式简单机械、照本宣科等状况。

另外，受考试制度、升学制度、奖评制度等各种制度的制约，教师的教育教学实验与创新束缚重重，直接导致教师不可能花大力气来搞探究性实验教学。讲实验、看实验、听实验，就是不做实验的现象不可能得到根治，教师对探究性化学实验研究及教学的投入受限。

3、探究性化学实验的实证研究情况

有学者为了验证探究性化学实验的教学效果，在九年级选择了一个实验班和一个对照班进行实验。两班采用不同的教学策略，对照班的学生自始至终一直采用传统的讲授式，而对实验班的学生，则根据所学知识的特点有意识地开展实验探究式学习。一年之后，实验班的学生们合作意识明显增强，在实验时，他们分工明确，配合默契，他们不仅能积极发表自己的意见乐于与别人分享自己的成果，而且还能虚心听取别人的意见，取长补短。而且学生们能够设计简单的化学实验方案，有对实验条件的控制意识，实验时，所有的同学都能积极参与实验，并认真的观察和记录数据。实验后，学生们对实验结果可靠性评价的意识增强了。

这一个案例我们有理由相信，在初中化学实验教学中开展探究式学习是完全可行的，它可以全面提高学生的科学素养，全面提高学生的实验操作能力、观察能力和信息处理能力。

三、探究性初中化学实验的设计策略

为了更有效地运用探究性化学实验，本文提出了以下几点对策建议：

1、摸索探究性化学实验的教学模式

首先，利用化学实验创设教学情景。问题是探究的起点，在化学教学中，教师充分利用化学实验过程中伴随的各种各样的现象创设出令人惊奇的问题情景，能够激起学生的兴趣进而产生强烈的求知欲。介绍CO2能与NaOH溶液反应教学内容，可首先为同学们演示这样一组对比实验：分别将二氧化碳气体通入盛有澄清的石灰水和氢氧化钠溶液的试管中，请同学们观察实验现象，并找出两组实验的相同点与不同点。相同点同学们很容易达成共识，不同点则易引起争论，并激起学生解决问题展开探究的欲望。

其次，优化教材结构引导学生主动探究。根据一定的线索进行安排，引导学生进行观察、提出问题、假设、动手实验、思考与交流、整理与归纳、开展实践活动等，把知识通过科学探究的过程呈现给学生，目的就是让学生在科学探究的过程中学习，从中理解和领悟探究学习。这更能体现学习的方向性和阶段性，与文字图片材料有机结合，引导学生积极参与学习活动，充分体现教材与的“对话”功能，有利于引导学生探究学习，促进学生的学习和发展。

第三，探究性实验要以学生自组织为主。在探究性化学实验的应用过程中，向学生的主动探索开放，向学生参与教学的可能性开放，向师生合作共同探索新知识的过程开放，启发 2 学生自我组织调控学习进程等，这样能更好的激发学生的兴趣和探知欲，特别在实验教学中对学生敞开实验用品，更能激发创新的火花。

2、改进探究性化学实验的设计方案

第一，改进并创新化学实验，增加趣味性。化学实验可以激发学生学习化学的兴趣，但若只是按照课本上的方法去做，时间长了很多中学生学习化学的兴趣就会逐渐降低，为避免或减少这种情况的发生，教师要善于引导学生，综合运用所学知识，在探索中对原有实验进行创新设计，增加化学实验的趣味性，激发学生的学习兴趣。例如：《科学》九年级上在介绍NaOH的化学性质时，采用化学小魔术的方法：⒈白花变红花，⒉谁弄瘪了可乐瓶，⒊变色喷泉，⒋清浊互变。使学生对利用氢氧化钠的化学性质充满了好奇心，激发了学生的学习兴趣，达到了很好的实验目的。

第二，针对实验的不同目的来设计探究性方案。对于基本操作的实验设计，主要采取学生自主实验方法，如在探究蒸发的方法时，可设计以下系列实验：（1）用蒸发皿蒸发食盐水（探究加热时底面积对蒸发时间长短的影响）；（2）用玻璃棒不断搅拌（探究玻璃棒在蒸发过程中的作用）。而对于知识应用的实验设计，则要求学生先设计出解决问题的方案，然后经过师生共同分析讨论，修改后进行实施。如氯化钠、碳酸钠、氢氧化钠的鉴别，可以设计为下列问题的实验进行探究：（1）鉴别酸、碱、盐用什么试剂；（2）测定碳酸根离子用什么试剂；（3）测定氯离子用什么试剂；（4）测定氢氧根离子用什么试剂。

3、增进探究性化学实验的师生互动

化学实验探究性学习活动的整个过程中，学生是学习的主体，教师处于咨询、帮助、指导的地位。因此，教师应重视学生自己对现象的理解，多与学生进行对话。在师生对话过程中，教师要善于倾听和表达，通过倾听，教师能发现学生理解上的偏差、学生理解的深度、学生存在的疑惑；通过倾听，教师可以思考自己应该做哪些补充。

同时，强调教师的倾听，并不是否认教师的指导。相反，教师应该通过倾听来判断学生是否己经交流完他们所想到和所理解的一切，从而果断判断何时介入学生的讨论，以何种方式介入。教师对学生探究性学习活动中遇到的问题的适时介入参与，能够使整个研讨过程向更深高层次的进行。

教学反思与结论

探究性化学实验在培养学生的创新精神和实践能力方面有其独到之处，学生只有通过亲身经历才能探索，只有通过亲手操作才能获取，只有通过独立思考才能领悟。这种身体力行的过程，正是学生形成各种能力并得到锻炼和提高的过程，也正是化学实验的真正意义所在。

当然，探究性化学实验对我们教师的综合素质也提出了更高的要求，我们要充分利用各种机会各种条件进行学习，包括理念上的学习和教学工作方面的学习，在学习和反思的过程中培养运用探究性教学理念的能力。

参考文献：

1、吕湘香：《探究性教学在初中化学实验教学中的尝试》，《考试周刊》，2007年第49期。

2、费静：《试论初中化学探究性实验教学》，《成都教育学院学报》，2006年第12期。

3、尹木成：《初中化学探究性实验教学改革初探》，《长江大学学报》，2007年第1期。

物理化学设计性实验的探索与实践 篇7

关键词：工程材料,实验教学,设计性实验

国家对创新型人才培养的要求随着高等教育的不断发展而不断提高, 创新教育已成为高等教育在新时期发展的必经之路。在进一步推进制度创新、理念创新和文化创新的同时, 要充分认识实践的重要作用, 理念创新引领实验教学的改革和发展已经成为目前研究和探索的热点。 (1) (2)

能源、信息和材料是现代社会和现代科学技术的三大支柱, 学习并掌握工程材料的基本知识对于工科院校学生来说有重要意义。工程材料从应用角度出发, 讲述了材料科学基本理论, 使学生能充分认识材料的成分、加工工艺、组织、结构与性能之间的关系, 了解材料牌号及这些材料组织状态、力学性能等, 对车辆工程、机械工程、航空航天等领域的各种金属材料、高分子材料、复合材料等领域的设计研发工作具有重要意义。 (3) (4) 为拓展学生知识面, 加强学生对基本工程材料的认识, 培养其实践动手能力, 开设相应的工程材料课程和相关的实验教学是必要的。并且实验教学的效率也直接影响到学生的自主学习能力、实践动手能力、综合分析能力以及科研创新能力的提高。 (5) (6) (7)

通过工程材料的学习, 可以使学生在掌握材料的基本知识及基本理论的基础上, 具备对结构零件进行合理选材及制定零件工艺路线的初步能力。并且通过合理设置实验提高学生的实际动手能力, 加深并强化课堂理论教学的理解, 提高实验操作技能。

1 实验任务书的制定

为了满足实验教学的需要, 原有开设的实验项目有: (1) 硬度计及硬度试验; (2) 铁碳合金平衡组织分析; (3) 碳钢经热处理组织分析。本次设计性实验 (典型机械零件选材及热处理) 是在碳钢热处理实验的基础上进行改进, 结合前述实验以及教师讲授的课堂理论, 学生自己完成实验方案的制定。

本次设计性实验制定如下:

实验目的: (1) 了解正确选材的必要性, 熟悉常用材料的结构、组织、性能和用途, 能掌握按照使用性、工艺性、经济及环境友好性等原则选用合适的材料; (2) 能根据所选材料的合金组成、组织及性能关系, 确定热处理工艺路线并能进行热处理操作; (3) 能按步骤制备金相试样, 并掌握对金相试样的浸蚀方法; (4) 学会使用金相显微镜, 掌握用金相显微镜观察和辨识材料的的显微组织的方法; (5) 学会使用硬度计测试材料硬度。

实验要求: (1) 分组查阅相关文献资料并讨论确定实验方案, 将讨论后的方案交给实验教师审阅; (2) 确定的方案中要详细给出对热处理工艺参数 (加热T、保温t、冷却方式等) ; (3) 按照实验方案进行试验; (4) 撰写实验报告, 分析实验结果。

实验仪器、材料及耗材: (1) 热处理炉; (2) 45、40Cr、T10、T8等常用工程材料; (3) 金相砂纸, 抛光机, 抛光膏, 浸湿剂, 金相显微镜; (4) 硬度计。

该设计性实验的需要学生能根据不同的使用条件正确选用材料, 更重要的是还需要制定正确的热处理工艺路线。根据本组确定的实验方案进行实验效果的检验, 首先进行热处理, 并对热处理后的试样进行性能检测, 了解并掌握热处理对试样性能改变的重要作用, 制备试样热处理前后的金相试样, 热处理前后的组织和性能差异, 让同学深刻认识热处理对材料的组织和性能改变的的因果关系。

2 设计实验方案

依据学生自愿和教师指导的原则进行分组, 每组3~5 人。学生接到任务书选定题目后, 按照实验任务书的要求, 查阅所学课程并查找相关文献资料。然后对资料进行总结, 选择合适的材料, 根据材料的制造工艺路线 (如:毛坯→锻造→预先热处理→切削加工→最终热处理 (淬火, 回火) → 磨削) , 确定热处理方案, 将本组所选择的材料以及确定的热处理工艺路线交给教师审阅。

3 实验过程

根据老师修改后的实验方案, 学生分组领取所需材料, 在指导老师的讲解下熟悉实验用到的仪器和设备, 然后按步骤进行实验。要求对原材料和经过各种热处理后的材料硬度进行测试并制备金相试样观察组织、拍出金相照片, 比较热处理前后组织和性能的差异。

4 实验报告上交及答辩

所有实验完成后, 各小组的每位学生均需提交综合实验报告, 报告中需要写出心得体会。按照预先分组进行答辩, 要求答辩的学生能清楚陈述整个实验过程, 包括材料的选择、热处理工艺的设计、实验步骤、操作过程描述、实验现象以及实验结果, 运用所学的材料科学的理论对实验结果进行分析。

5 实验考核

实验指导老师根据以下指标进行考核:文献查阅及阅读情况, 对文献的综述, 所设计的实验方案, 实验具体操作, 实验态度是否端正, 实验报告撰写质量, 答辩表述等。指导教师要指出实验方案以及全过程的优缺点, 实验报告撰写的问题所在, 特别注意要注重对学生参与实验的全过程的评价, 同时要考虑学生的个体差异, 根据前述指标以及学生个人的表现给出总评成绩。

6 结语

工程材料实验教学中设计性实验的开设, 加深了学生对常用工程材料的认识, 拓展了他们的知识面, 使学生能把所学的专业理论知识与具体的工程材料相结合, 进一步巩固了所学的专业理论知识, 并加强了这些课程之间的有机联系。开设工程材料实验, 可以提高学生的实践动手能力, 能激发学生学习课堂知识和参加实验的积极性和主观能动性, 同时培养学生的团队协作精神和沟通交流能力。

以演示验证为主的实验模式会降低学生对课程和实验的兴趣, 忽略实验过程中学生操作技能尤其是创新能力的展示, 不利于调动主观能动性, 也不能激发学生对专业知识的探究。因此本实验对传统的实验教学方法进行了如下改革和探索:

(1) 引入多媒体教学形式:通过动画以及电子图谱等多媒体教学手段, 使学生获得更多的信息, 加深有关内容的理解, 动画演示也可以使同学们更形象地了解到材料的微观结构, 帮助同学理解结构、组织和性能之间的关系。

(2) 探究、启发和讨论式的教学方式:对学生所确定的实验方案以及实验过程中出现的问题或者不满意的实验结果, 指导老师通过提问、讨论等多种教学方式, 启发学生勇于发现问题, 敢于探索问题, 乐于分析问题并最终解决问题。

(3) 改革工程材料课程考评方法:考核方式重视答辩陈述, 淡化纸质报告;注重学生的实验操作过程, 弱化所得实验结果。考评方式的改革提高了学生的积极性和创造性, 也适应我校培养创新型和应用型人才的目标。

长三角是装备制造业基地, 机械学院学生主要在机械制造、模具开发、车辆零配件、电子器件等行业就业。工程材料课程及实验的学习拓展了学生对常用材料的结构及性能认识, 提高了在该行业的竞争力。同时, 该课程的学习对提高学生的课程设计质量、培养学生的科研能力及创新能力也发挥了重要作用。

注释

11路勇, 高峰, 马修真, 韩伟, 李淑英.能源动力专业“进阶式”实验教学探索与实践[J].实验科学与技术, 2010.8 (6) :59-60.

22 何照荣, 王大成, 铁永亮, 李宁.设计性实验中特色创新的探索与实践[J].实验室科学, 2015.18 (1) :230-233.

33 陈灵.金属材料设计性实验的实施与提高[J].长江大学学报 (自然科学版) , 2009.6 (2) :390-391.

44 何峰, 冯小平, 谢峻林.材料专业设计性实验教学改革与实践[J].实验室科学, 2012.15 (2) :9-12.

55 张明坤.在验证型与设计性试验结合中提高实验能力[J].边疆经济与文化, 2012 (8) :103-104.

66 高庆华, 王洁, 宁培海.自主式综合设计性实验教学体系探索.教育教学论坛, 2015.36:136-137.

物理化学设计性实验的探索与实践 篇8

关键词：中药化学 天然药物化学 设计性实验 实验教学改革

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2012）010-177-02

中药化学（含天然药物化学，下同）是运用现代化学理论与方法研究中药化学成分的一门学科，是中药和药学两个专业必修专业课程之一。该课程实践性、应用性很强，在现行教学计划中其实验与理论学时比约为1：1。因此，中药化学实验教学效果是直接影响该课程教学质量的一个重要环节。多年来，国内设有中药或药学专业的院校，中药化学实验教学多以传统的验证性实验和重复性实验为主，课前实验指导教师讲解实验目的、原理及操作要点和注意事项，然后学生按照实验讲义和教师的要求，在规定的时间内完成提取、分离、精制、检识四个基本步骤的实验。

我院自开设中药化学实验以来，这种实验教学模式一直沿用至今，经过实验课的学习，虽然对巩固和提高理论知识方面发挥了一定的作用，但所有实验均属于验证性项目，不利于学生主观能动性的发挥和创新能力的培养。为此，我们在保证课时不变的前提下，通过减少验证性实验，开设设计性实验，完成实验教学内容。

1 基本步骤

1.1 时间的安排

根据“从易到难，由简到繁，由单一到综合，由验证到设计，由重复到创新”的实验教学过程，在中药化学实验课程的结尾部分，安排设计性实验。通过三个多月的学习，学生已经对本课程的知识点和实验技术方法有了一定程度的掌握，具备了完成设计性实验的能力。

1.2 实验选题

即实验药材和实验目的的确定。为结合我校对中药回药的研究趋势，我们将宁夏地方特产药材枸杞为实验药物，提取并测定枸杞多糖作为实验目的。该药材目前在国内的研究相对比较成熟，结果明确，文献来源广泛，有利于学生查阅。实验内容包括枸杞主要活性成分枸杞多糖的提取、分离、检识和含量测定。

1.3 实验方案的设计

即实验方法的确定。将实验主题和实验要求以文字材料的形式提前三周通知学生，明确设计原则，即在实验室现有仪器设备条件下，尽量采用最新技术新方法，并考虑经济、环保、效率等因素。学生在一周时间内通过查阅文献，根据实验目的设计出合理的实验方案。实验方案的书写参照实验讲义的格式，包括实验目的、实验概述、实验仪器、实验步骤和引用文献的来源等。

1.4 实验方案的筛选

实验教师和理论教师共同对每份实验方案进行分析，在先前确定的原则基础上，根据方法的可行性、简易性以及所需实验课时，筛选出比较合理的实验方案2-3个。方案可以是某位学生设计的全部过程，也可以对几份方案的进行舍差取优的重新组合。然后，实验教师针对此次实验开始准备并做预实验，制定出实验进程安排表。

1.5 实验课的进行

课堂上，实验教师以方案的相似性做分类评价，指出各方案的优缺点。与最终方案做对比，与学生共同讨论。实验方案被采纳的同学，叙述实验的原理和设计思路。实验过程中，实验流程按统一方案实施，但在小的实验环节上，如提取温度、提取时间、药材使用量等方面，允许学生按照自己原来的思路进行。

1.6 实验总结与评价

实验完成后，学生根据原始记录，按要求写出实验报告。与验证性实验不同的是，本次报告内容增加了数据统计分析，最终得到枸杞多糖的定量测定结果。教师在进行总结时，根据实验结果对各方案的优缺点做对比分析，并对学生实验当中出现的问题给予指正和点评。

2 效果评价

实验结束后，以问卷调查、分别与学生交流等方式，对本次实验的教学效果进行了解。学生普遍认为通过自主设计实验方案，对实验目的、原理和实验条件预先有了了解，心里有了准备，思路清晰，比验证性实验效果要好；实验方法不限于教材规定的范围，扩展了思维，提高了观察问题、独立探索的能力；多数学生认为通过查阅文献，掌握了获取和筛选信息的方法，为下学期完成毕业课题设计打下一个良好的基础；数据统计，以前已经学习過，在这次实验得到实际应用，起到巩固的作用。反馈意见显示，我们精心安排的实验内容和教学方式得到了多数学生的认可，有的学生希望在其它专业课教学中也开展设计性实验。

3 讨论

（1）在验证性实验中，学生只是按照讲义规定的实验步骤被动、机械的操作，不同程度的存在为实验而实验，为完成任务而实验的情况。设计性实验是以教师为主导、学生为主体而展开的，关键是学生主动参与，在实验过程中学生所表现出的责任感、积极性，比以前大大加强。设计性实验使实验教学由被动模式转变为主动模式，充分发挥了学生主观能动性，提高创新思维能力。

（2）与当今科技发展速度相比，教材内容的更新相对要滞后。学生在进行实验方案设计过程中，突破教材范围，开阔了视野，引入了新技术和新方法。比如在本次实验这中，采用超声辅助提取枸杞多糖，使学生了解了超声波技术在中药研究领域的应用。

（3）设计性实验具有一定的研究性质，通过探索，使学生体验到成功与失败的感受，领略到科学研究的复杂和艰辛。同时，以实验小组为单位进行实验方案的设计，通过互相交流磋商、解决实际问题，对培养学生良好的团队协作精神，无疑将起到积极的作用。

（4）设计性实验已经成为当今一种比较成熟的教学方式，但是由于学科特点、教学计划、实验室条件、以及其实施的复杂性等诸多原因，在某些专业或某些课程，设计性实验的开展还处于空白。所以学生对设计性实验的内涵还不是普遍清楚，在实验设计中仍有个别学生没有将自己的思维更好的融入在方案中，而是照搬文献，如此就难以达到预期的实验效果。因此，需要我们对这种教学方式不断完善和创性，并在学科内形成一定规模和影响力，以达到实现教学改革的目的。

参考文献：

[1] 匡海学.中药化学[M].北京：中国中医药出版社，2003：1.

[2] 贾琦，刘祥兰，王瑞.中药化学实验课程教学改革初探[J].实验科学与技术，2011，9（2）：112-114.

物理化学设计性实验的探索与实践 篇9

初中化学实验探究性教学的特点与策略

化学是一门以实验为基础的自然科学.初中化学实验以其生动的内容、丰富的内涵在培养学生探究精神方面发挥着独特的功能和作用.初中学生刚刚接触化学,因此,其作用在初中化学教学中尤为如此.学生通过化学实验,可以探究自己还未认识的`世界,理解和巩固化学知识,掌握实验技能,形成化学概念,激发学生学习化学的兴趣,培养学生观察现象、发现问题、分析问题、解决问题的能力,学会科学研究的方法.

作 者：罗向阳  作者单位：罗甸县沫阳中学,贵州,罗甸,550100 刊 名：科海故事博览・科教创新 英文刊名：KEHAI GUSHI BOLAN（BAIKE CHUANGCXIN） 年，卷(期)： ”"(12) 分类号：G63 关键词：初中化学   实验   探究性  

物理化学设计性实验的探索与实践 篇10

时间：2012/11/26 14:50:00 来源：

【论文关键词】研究性学习化学实验

【论文摘要】通过化学实验开展研究性学习，把研究性学习的教学和教育理念贯穿于化学实验之中，增强了学生开展研究性学习的主动性和趣味性。学生化学实验能力的提高，促进了研究性学习活动的开展，提高了研究课题的质量；同理，研究性学习又进一步提高了学生的实验能力和实践能力，促进了学生创新能力和综合素质的全面发展。本文针对理论联系实际，对实践研究性学习过程中所碰到实际问题、操作难度并结合事例等进行探索与总结。

研究性学习是以“培养学生具有永不满足、追求卓越的态度，培养学生发现问题、提出问题、从而解决问题的能力”为基本目标；以学生从学习生活和社会生活中获得的各种课题或项目设计、作品的设计与制作等为基本的学习载体；以在提出问题和解决问题的全过程中学习到的科学研究方法、获得的丰富且多方面的体验和获得的科学文化知识为基本内容；以在教师指导下，以学生自主采用研究性学习方式开展研究为基本的教学形式的课程。

在高中化学教学中，充分利用化学“以实验为基础”的基本特征，挖掘和开发化学实验在研究性学习中的功能，对改变学生的学习方法，形成终身学习的能力具有重要的意义。

一、在指导研究性学习与高中化学实验中应弄清化学实验与研究性学习的关系，统一思想认识，提高对研究性学习与化学实验重要性的认识：

1.通过化学实验是研究性学习的一种重要途径

研究性学习是学生自主地获取知识和技能、体验和了解科学研究的过程和方法、形成和提高创新意识、树立科学的价值观和活动过程。化学实验是学生化学学习中能动的实践活动形式。化学实验为学生创设了亲身参与实践的情境，具有获知、激趣、求真、循理、育德等教育功能。化学实验的功能和研究性学习的特征决定了化学实验必然是研究性学习的重要途径。

2.通过化学实验作为研究性学习途径的教学策略

在化学教学中提倡和鼓励学生通过化学实验进行研究性学习，要充分挖掘化学实验在研究性学习中的功能，发挥化学实验在研究性学习中创设问题情境、验证假设或猜想等环节中的作用，研究开发研究性实验，引导学生通过实验去发现和研究解决问题的方法，在化学实验中培养学生的科学素质，实现学生的学习方式由被动接受式学习向主动研究性学习的根本转变。

而化学实验与研究性学习课题的选择应遵守学生力所能及的原则，不要贪多求大，通过化学实验开展研究性学习，必须着力培养学生的化学实验能力和自主学习能力，特别是依据学生的化学实验能力来选择适当的研究课题。

二、根据我们开展研究性学习实践，化学课程中的研究性学习主要是以化学知识作为载体 ,其内容可以从以下几方面来选择：

①探索性化学实验；②开放性的化学问题；③跨学科的综合性问题；④能体现研究过程的问题；⑤联系实际的现实问题；⑥现代社会的热点问题。具体如下：

1.结合化学教学选择研究课题。当今课改的重要任务就是要提高学生的实践能力和创新精神，适当增加一些探索性实验，有利于提高学生的探索欲望，培养学生的创新能力。

物理化学设计性实验的探索与实践 篇11

化学实验在初中阶段的有效开展和深入实践可以从多个角度、多个维度充分提升学生的实验技能，以此促使学生科学素养的提升。一方面满足社会公民基本素养的提升，另一方面进一步服务于社会对人才的进一步培养和选拔。为此，可以在化学实验的深入开展中达成以下几个方面的能力提升。

一、实验方案的设计能力

任何实验活动的开展都离不开方案的设计，虽然在初中化学的教学过程中，系统完整的化学实验方案的设计几乎没有。

原因有二，一方面是因为学生刚刚接触化学，对系统的化学实验还没有全面接触。另一方面，初中阶段需要解决的实验目标性、开放性都不强。但是在很多实验中，都开始逐渐渗透方案的设计思想和理念。比如在《二氧化碳的实验制取与性质》的实验中，教材就给学生提供了烧杯、集气瓶、量筒、玻璃导管、胶皮管、单孔橡皮塞、铁架台、试管、试管夹、玻璃片等器材。而与此同时，还提供了大理石（石灰石）稀盐酸（1∶2）、澄清石灰水、紫色石蕊溶液、蜡烛、木条、蒸馏水、火柴等原材料。这些器材和材料的准备，就是让学生结合自己的已学知识和已有的实验设计经验，选择其中的一部分器材进行实验的设计，为了进一步扩充学生的参与度，还在教材中设计了：“你还需要的实验用品”。

这一环节的补充更激发了学生对实验方案设计的热情，让学生用自己的知识与技能设计出一套可行的方案。

除此之外，即使有些实验没有让设计明确的实验方案，但是这种设计意识和方向也开始润物细无声的渗透着。无论是教师的演示实验还是学生的分组实验，都需要给学生目标意识。有些演示实验在一开始并没有关注实验的目的，但是教师一定会再三强调请学生注意观察实验现象，而这个现象的观察就是这个实验的目的之一，即培养学生对实验现象的观察能力。系统制取某种气体时，在实验操作前会给学生呈现很多的问题，这些问题的呈现就是让学生带着明确的要求和注意事项来完成实验，这也是实验方案设计的一部分。

二、实验环节的操作能力

在初中化学的实验操作过程中，有很多的注意点，在平时的教学的过程中，都是采用告知讲理的方法来让学生掌握相关的注意点，比如实验室采用器材的用途和注意事项，再比如固体药品和液体药品在取用时的步骤和注意事项。而这种告知性质的实验环节会让学生被迫接收，这种接收会随着时间的推移而遗忘，而教师为了提升应试效果，就不断的让学生背诵、默写、检测等等，甚至是抄写。而这种方法一方面不能提升学生的实验操作能力，另一方面还会扼杀学生在学习化学时候的兴趣，限制学生的再发展和再提升。为此，可以换成模拟操作或者实际操作的形式来完成，比如可以把学生带到实验室，在不同的实验桌上放上相应的实验器材、实验药品等，让学生以小组为单位，对每个实验器材进行现场认知，从用途到注意事项，尤其是注意事项的缘由，让学生充当小老师，让组员充当评审员，小老师站在实践应用的角度分析实验操作环节的注意点，评审员站在评委的角度点评小老师的讲解与操作。实验环节的注意点还有很多，在初中化学教学的过程中，只要不厌其烦的让学生深入到实验一线，让学生在体验与实践中掌握关键环境的操作注意点，让这种操作注意点真正成为学生实验过程中的一种能力，而不是一种记忆。

三、实验细节的诊断能力

细节决定成败，这句话在化学实验中表现的尤为重要。比如在利用排水法收集高锰酸钾制取氧气的过程中，当气泡出现时，要过一会再收集气体，这个就是一个小的细节，而如果忽略这个细节，可能收集不到气体。在常态的教学过程中，很多教师在教学中都是把这些类似的细节告知学生，让学生这儿注意，那儿注意，到最后，学生还是这儿没注意，那儿也没注意。“批判理论”和新马克思主义的主要代表人物尤尔根·哈贝马斯（JOrgenHabermas） 曾经说过：“一切脱离实践的理论都是空洞无力的。”在这些细节面前，教师的告知不仅剥夺学生在相应细节的思考和分析，还掠夺了学生体验实验的权利和机会，更有可能扼杀学生在化学学习过程中的灵气与智慧。因此，笔者在教学过程中，在实验安全和器材安全的前提下，让学生尽可能的经历细节误区，让学生经历实验失败，带着失败去分析其中的原因。对于有些可能要损坏器材的实验，教师把分组实验变成演示实验，其实这一点损耗背后带来的实验价值是巨大的，而且是切实有效的。比如在采用如图1所示的装置进行高锰酸钾制取氧气结束时，在全面调动学生注意力和求知欲望的情况下，给学生演示先移酒精灯再移动导管的环节，让学生亲眼目睹水倒吸、试管破裂的现象。这个现象是显眼的、深刻的，而学生的感知背后的收获也是巨大的。包括在采用排水法收集氧气的过程中，在收集第一瓶氧气的过程中，并没有告知学生一定要等气泡出现一段时间后再收集，而是提问学生：“能否一出现气泡就开始收集气体？”让学生带着问题去思考和实践，即使学生失败了，也无所谓，因为经历失败的成功才是真正的成功。

四、实验安全的应对能力

在化学实验的过程中，安全是第一位的。因为很多药品对人体和其他外界物体的伤害是非常可怕的，而且有些实验安全隐患的存在，会导致严重的人身伤害。为此，在教学过程中，要逐渐渗透安全意识，提升学生的安全预设能力、处置能力，确保渗透的深刻性、实效性、持久性，以此确保学生对实验安全的应对能力的真正提升。首先，要通过多种途径让学生感知化学实验存在的安全隐患和事故的严重性，以此促使学生的高度重视。比如播放化学实验事故的视频，部分实验药品对人体的伤害，部分未知化学药品可能存在的伤害，以及告知我们学校部分化学药品为什么要采用保存在危险品仓库，而且仓库由多把钥匙保险，且每个保管员只有一把钥匙等知识，以此提升学生感知深度。其次就是引导学生学会对实验可能存在的安全隐患进行排查和改进，在每个实验过程中，引导学生对实验细节进行分析，尤其是存在的安全隐患，在没有把握的情况下，要采用分组讨论交流、咨询老师、上网查阅等行为，以此确保自己进行的实验安全隐患降低到最小。最后，要教会学生对已经产生的实验事故进行紧急有效的处理，有时候可以来一些模拟演练，比如酒精灯不小心洒在实验桌上，如何灭火等演示。不过演示一定要准备充分，不能因为演示准备不充分而导致真危险的产生。

实验技能是学生在成长和发展过程中必须达成和提升的重要素养之一，这种素养将会影响学生后阶段的生活和再学习，能有效的服务于后阶段社会生产的需要、人才的选拔和培养。因此，在义务教育阶段的化学教育中，有必要高度重视、落到实处。

物理化学设计性实验的探索与实践 篇12

关键词：分析化学实验,设计性实验,多元性,考核体系

分析化学实验是四大化学基础实验之一, 该课程开始赋予学生正确的分析化学“量”的概念, 通过基本操作的训练和综合性实验的学习, 学生基本上可以掌握该课程的基本知识, 而且具备一定的分析问题和解决问题的能力[1]。设计性实验作为实验教学的高级形式, 是科研训练的模拟, 是学生实验能力真正生成的重要标志, 在整个实验教学中具有重要地位, 多年来, 我系紧紧围绕应用型人才培养目标, 对分析化学实验课程体系[2]、教学内容[3]、实验室制度和条件[4]等多方面进行了一系列的改革, 提出并实施以设计性实验为导向, 融开放式实验、研究性实践和科技训练为一体的分析化学实验教学模式, 在本科生实践创新能力培养中取得了一定的成效。其中, 符合当前实验教学模式的实验考核评价体系是研究教学的重要组成部分, 我们在应用化学专业分析化学教学中实施设计性教学, 探索科学、合理、公正、可操作的考核评价体系。

1 设计性实验考核体系多元性的必要性

多元化考核与评价是基于多元智能理论提出来的。多元智能理论由哈佛大学心理学教授霍华德加德纳 (Howard Gardner) 于1983年首先提出[5]。他打破了传统的智商 (IQ) 理论, 把智力变成了“复数”。即把智能分为八种类, 包括: (1) 语言智能, 指运用语言、文字进行倾听、阅读、写作、讨论达成有效沟通的能力。 (2) 数理-逻辑智能, 是指逻辑推理、数学运算和探讨科学问题的能力, 需要进行辨别模式、演绎推理和逻辑思考, 是与科学和数学思维关系最为密切的智能。 (3) 视觉空间智能, 指针对所观察的事物, 在脑海中形成一个模型或图像从而加以运用的能力, 包括很强的观察、创造、再现图片和影像的能力。 (4) 音乐智能, 是指创造曲调和节奏的能力, 也包括理解、欣赏和评价音乐的能力。 (5) 身体运动智能。具有该智能的人一般能相对容易地操纵外物, 并进行精确的身体运动。 (6) 人际关系智能, 在人的社会性活动中才可体现, 拥有该智能的人与其他人能很好合作, 一般能成为优秀的团队队员和管理者。 (7) 自我认识智能, 自我认识智能指自知、自处、深入理解自己内心世界的能力, 其核心就是反思与重建自己的思想与行为。 (8) 自然观察智能, 主要是指观察自然界中的各种形态结构, 对物体进行辨别和分类, 把握其特征的能力。通常每种智能都可用于创新能力开发, 而且人类的智能是几种智能的相互作用, 当挖掘个人自身的潜能而进行高效率的学习时, 必将在认知、情绪, 甚至生理等各方面展现出原来所没有的明显变化[6]。

分析化学设计性实验是分析化学实验教学的高层次, 要完成一个设计性实验, 由于其支撑知识是复合型的[7], 这要求学生学会融合贯通分析化学多个章节的知识点、甚至是其他多门学科知识点的同时, 学生还需要利用现有的实验条件或者创造可行的实验条件完成实验。完成实验的过程体现了掌握的实验知识、人际交往、自我认知等多方面的内容, 即完成实验的过程和方法具有多元性特点。

长期以来, 实验评价体系基本都存在着评价单一化的弊端[8,9,10,11], 主要为: (1) 评价的主体单一化, 教师是实验结果评价地唯一主体, 学生只是被动的受评者, 其意见、人格、个性特征往往得不到应有的尊重, 严重影响了评价的客观性和发展性; (2) 评价方法的单一性, 老师通常采用终结性实验报告的结果来评价学生对实验的掌握程度, 忽略了对实验的全程和学生的全面素质的评估, 忽略了质性描述的定性评价手段, 制约了评价的信度与效度。同时, 过分倚重考试的成绩量性化。这些弊端都极大地制约着实验教育的健康发展, 妨碍着学生全面素质的提高, 无法客观、全面评价学生独立完成工作的科研实践能力和创新能力。利用多元智能理论进行分析化学实验多元考核, 有助于发挥学生开展技能训练、科技创新、科学研究等活动的积极性。评价体系可具体体现在对学生的实验设计能力、实验观察操作能力、团队协作能力、科研写作能力和自我反思等五方面进行考核评价。

2 分析化学设计性实验考核评价指标

2.1 设计能力的考核

分析化学设计能力的体现在预习报告中, 设计能力的考核主要是对学生语言智能、数理-逻辑智能的评价和考核。语言智能在设计性预习报告上体现为学生是否在认真查阅文献的基础上对实验原理、方法, 实验步骤, 实验关键点进行了清楚详实的表达。而学生的数理-逻辑智能则体现为学生是否能够灵活地、创造性地运用所学的知识和方法, 以设计性题目为主旨较好地确定合理的实验方案和步骤。要完成一份较好的计性实验报告需要学生具有实事求是的工作作风、谦虚好学的学习态度和认真刻苦的学习风气, 同时设计性预习报告的完成过程也是一项良好的科研训练过程, 能让学生体验知识的探究过程。考核过程对具有创新思路的设计方案应当众表扬并适当点评, 以达到鼓励学生创新的目的。

2.2 实验观察能力和操作能力的培养与考核

分析化学设计性实验观察和操作能力的考核主要是对学生视觉空间智能、身体运动智能和自然智能等进行培养和评价。视觉空间智能在分析化学实验中主要表现在对实验现象的敏锐观察能力、实验过程的创造能力和实验过程的思考能力。身体运动智能的考核在分析化学设计性实验中体现为学生对实验的操作及动手能力。自然智能在分析化学设计性实验中体现为学生在实验过程中是否合理的处理实验过程所产生的污染物, 是否有良好的保护环境意识。

对于分析化学实验, 观察能力和操作能力非常重要, 学生在实验过程中要仔细观察实验现象并进行正确操作, 这直接决定了实验结果是否精确和准确。具体的考核内容包括实验方案和步骤是否合理、实验操作方法是否正确、仪器的使用是否规范、实验的现象是否观察仔细, 实验过程是否快速, 实验仪器和台面的整理是否到位。学生在实验过程中, 实验老师按照合理的标准进行评分。

2.3 科研写作能力的培养与考核

设计性实验的实验报告采用论文式实验报告或者墙报的形式完成, 报告要求完全按论文格式撰写, 具体包括:摘要、关键词、前言、实验材料和方法、实验结果、分析讨论、致谢、参考文献, 并且对字体、图、表等进行统一规范。论文式实验报告或者墙报的实施提高了学生科学规范语言的运用能力, 培养了科技论文写作和表达能力, 为其将来的毕业论文打下了坚实的基础;同时还锻炼了学生查阅文献、分析问题和解决问题的能力。通过这种改革改变了传统的实验报告写作存在的问题, 如: (1) 学生在书写实验报告时, 抄袭严重的问题, 以往学生往往照抄实验讲义的实验目的、原理、操作步骤等甚至照抄自己同学的实验报告内容; (2) 实验报告写作不认真, 讨论空洞无深意的问题, 传统的考试方式评分标准的不明确导致大多数学生认为只要得到了一个最终结果就完成实验的心态, 往往对所做的实验没有反思和总结, 马虎对待。

2.4 自我反思能力的培养与考核

实验报告是学生经过动手操作、观察现象、分析、思考之后做出的书面报告, 完整地记录实验的全过程, 包括对实验结果的分析和总结, 完成实验报告是对实验的再认识和思考过程[12], 论文式实验报告不但可以有效提高学生的语言智能、逻辑-数理智能还对自我认识智能的提高具有特别重要的意义[5]。自我认识智能的核心是反思与重建自己的思想与行为[7], 我们在论文式实验报告的撰写中不但要学生做好思考题还特别加强学生的“体会与反思”, 学生的心得体会写的越多, 实验报告的深度和个性也得到加强, 学生会主动质疑实验中的问题, 提出改进的意见和建议, 使对实验的自我认识智能逐渐得到了提升。

2.5 实验团队能力的培养与考核

实验团队能力的考核主要是对学生人际关系智能的锻炼和评价。要完成一项设计性分析化学实验不能单靠一个人的能力, 往往存在学生与学生之间的合作, 学生与教师之间的交流和沟通, 甚至还存在学生与管理老师之间的交流和协作。学生之间的合作表现为实验小组成员之间的分工, 还体现在组与组之间的相互帮助。如为了保证实验进度同组同学之间查阅资料、进行实验方案的讨论确定、实验试剂的配制, 组与组之间公共仪器的协调使用、实验方案的比较, 另外实验过程中要使用到危险药品时学生要相互提醒和关照。此外要向老师或者实验管理老师了解实验所用仪器是否可行。实验团队能力的考核有助于提高学生的交流协作能力, 并且可以在实验过程中通过交流提高学生之间的友谊和所学知识。

3 分析化学设计性实验考核评价量化表

实验的总成绩以100分计, 实验的总成绩考评体现出学生的设计能力、实验观察和操作能力、团队协作能力、科研写作能力和自我反思能力等五方面内容。具体见表1。

4 结语

物理化学设计性实验的探索与实践 篇13

摘要：受应试教育影响，传统的物理教学存在诸多问题。本文着重从演示实验、学生实验、课外活动、课题研究等方面阐述高中物理实验探究教学的策略，旨在培养学生的操作能力和科学素养。

关键词：高中物理 探究教学 实验教学

受应试教育的影响，学生陷于死记硬背、机械训练之中，枯燥记忆教师的“结论”，鲜有主动探究的时间，缺少思考、缺少想象、缺少灼见。《基础教育课程改革纲要》指出，教师要引导学生主动参与、勤于动手、乐于探究，培养学生搜集信息、处理信息、获取新知的能力，以及表达交流、团队合作的能力。我们高中物理教师要摒弃灌输式的方式，要做学生学习活动的引领者促进者和支持者，引领学生经历实验探究的过程，激发学习物理的兴趣，养成实事实事求是、严谨求实的科学态度，乐于分享、善于交流的团队意识。

一、利用演示实验，培养学生的观察能力

演示实验可以激发学生学习兴趣，让学生产生感性认识，营造探究的氛围，帮助学生打开思维之门。而传统的演示实验缺少学生的参与，教师是实验的主角，学生亦步亦趋地跟从教师的思维，对实验的结论缺少提问，没有质疑。一方面，演示实验要具有悬疑性，能让学生着迷，引发学生强烈的探究动机。如在“涡流、电磁阻尼和电磁驱动”教学中，教者演示涡流生热实验，在可拆变压器的一字铁下面加一块厚约2mm的铁板，铁板垂直于铁芯里磁感线的方向，在原线圈接交流电，几分钟后让学生摸摸，比较铁芯和铁板的温度。学生在观察、感受的基础上，会产生疑惑，“为什么铁芯和铁板会发热呢?”而原有的认知结构又不能解决问题时，就会产生“悬而未决”，继而产生主动探究的愿望，通过阅读材料、讨论分析，了解涡流是整块导体发生的电磁感应现象，在真空冶炼炉、探雷器、安检门的应用，以及其危害与预防。另一方面，演示实验要具有探究性。教师要在学生观察现象的基础上，提出问题激发探究欲望，引出教学内容。如在“楞次定律”教学中，教者将向线圈中插入磁铁和把磁铁从线圈中抽出，引导学生观察现象，回答：为什么线圈内有电流?插入和抽出磁铁时，电流方向一样吗?为什么?怎样判断感应电流的方向呢?通过演示实验，让学生学会观察、学会思考、学会分析，形成了良好的观察技能，加速了新知的建构。

二、利用学生实验，培养学生的操作能力

学生通过观察测量取得数据，在分析中有所发现，从而能建立物理概念、认识物理规律，形成实验技能。学生实验既有验证性实验，借助实验理解知识之间的内在联系，让学生学会推理，学会验证;也有探索性实验，学生从中学生掌握规律，形成结论。如在学习“变压器”内容时，教者让学生通过实验来探究线圈两端的电压与匝数之间的关系。按下图所示连接电路。

若原线圈接电压为6V的交流电源，保持原线圈匝数n1不变，分别取副线圈匝数n2=0.5n1，n1，2n1，用多用电表交流电压档分别测出副线圈两端的电压，并记入表格。同样，保持副线圈匝数n2不变，分别取原线圈匝数n1=0.5n2，n2，2n2，用多用电表交流电压档分别测出副线圈两端的电压，并记入表格。学生通过实验、数据分析，得出理想变压器中，电压与匝数存在电压之比等于线圈匝数之比的结论。

在“光敏电阻和热敏电阻特性”实验探索中，学生将热敏电阻连入电路中，用温度计测量温度，并将数据记录于表格中，并作出热敏电阻的阻值随温度变化的图象，在分析数据、观察图表中思考，热敏电阻的阻值是否随温度变化而均匀变化。在探究光阻电阻的实验中，学生用手部分挡住光线、全部挡住光线测出光敏电阻阻值，得出“光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小”的结论。

三、利用课外活动培养学生的.科技意识

教师要引导学生走出课堂，走向社会，在学习科技知识中掌握知识，获得实验技能。课外活动包括社会调查、生活实验、科技制作、科普讲座等形式，了解风电、水电等新能源，培养绿色生态家园的意识;听通信技术、航天技术的讲座，拓展视野，感受新知识给人类带来的便利;通过沙摆、细微水滴的运动、气悬球与水顶球、气压保温瓶等家庭实验活动，激发兴趣，培养动手操作能力。如“水波实验”要求实验材料比较简单，一只脸盆、水、一只塑料瓶、洗净的圆球笔芯管。将塑料瓶下的一支笔芯堵起来，在瓶内装少量水，使另一笔芯管管口的水一滴一滴地下落至脸盆，速度为2～3滴/秒，侧面可以看到小滴入水面形成的水面波一圈圈地往外扩展。若水滴至脸盆正中心位置，周期为约大于1秒，会出现水波传到脸盆四周反射回来又会聚于中心的现象，利用此装置还完成衍射现象的实验。

四、利用课题研究，培养学生的综合能力

教师要收集与知识相关、联系生活实际、学生感兴趣的课题，让学生开动脑筋，对新的问题产生新的思考。选题可以是社会热点，如温室效应、雾霾危害;可以关系日常生活，如调查灶具的演变，了解电磁炉的加热原理;也可以是学科知识型，如测定液体的折射率、自制欧姆表。选题要有一定的开放性，能让学生在主动思考、积极探索中形成创新能力，养成科学精神。