時(shí)間:2023-02-01 03:48:31
序論:好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]十篇實(shí)驗(yàn)探究論文范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來更深刻的閱讀感受。
二、評價(jià)方法
科學(xué)探究能力的主要能力結(jié)構(gòu)是科學(xué)知識的掌握、科學(xué)方法的應(yīng)用、表達(dá)和交流三個(gè)方面,科學(xué)探究每個(gè)維度都可以從這三個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評價(jià),從而形成科學(xué)探究能力的評價(jià)體系。1.科學(xué)知識的掌握評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分值5:能夠依據(jù)自己選擇的探究因素,選擇合適的實(shí)驗(yàn)材料,設(shè)計(jì)出簡單、合理、易操作的實(shí)驗(yàn)裝置,實(shí)驗(yàn)過程符合科學(xué)邏輯。分值3:能夠依據(jù)自己選擇的探究因素,選擇合適的實(shí)驗(yàn)材料,設(shè)計(jì)出合理可行的實(shí)驗(yàn)裝置,實(shí)驗(yàn)過程符合科學(xué)邏輯。分值1:實(shí)驗(yàn)材料選擇不恰當(dāng),實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)不合理,實(shí)驗(yàn)過程缺乏基本科學(xué)邏輯。2.科學(xué)方法的應(yīng)用評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分值5:選取恰當(dāng)數(shù)量的大豆種子,實(shí)驗(yàn)裝置應(yīng)考慮適宜的萌發(fā)條件,科學(xué)合理設(shè)置對照實(shí)驗(yàn),考慮相同環(huán)境因素,保證某一外界因素這一單一變量,有明確可信的數(shù)據(jù)記錄。分值3:選取恰當(dāng)數(shù)量的大豆種子,科學(xué)合理設(shè)置對照實(shí)驗(yàn),保證某一外界因素單一變量。分值1:未考慮實(shí)驗(yàn)的變量控制,設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案與檢驗(yàn)假說沒有邏輯上的關(guān)系。3.表達(dá)與交流評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分值5:能夠簡明有條理地?cái)⑹鎏骄糠桨?,?shí)驗(yàn)裝置描述清晰易懂,易被他人重復(fù)。分值3:能詳細(xì)敘述出探究方案,基本能被他人理解和重復(fù)。分值1:探究方案的表述不完成,邏輯混亂,不可重復(fù)。
案例1:
(1)先在2個(gè)紙杯上分別標(biāo)上“A”和“B”。
(2)分別在A杯和B杯內(nèi)放入250g土。
(3)再在A杯和B杯內(nèi)分別放入10粒大小相似并完整有生命力的大豆種子。
4)在A杯內(nèi)每天澆水,B杯不澆水。
(5)仔細(xì)觀察一周并記錄種子萌況。評價(jià):科學(xué)知識的掌握5分;科學(xué)方法的應(yīng)用5分;表達(dá)與交流5分。
案例2:
(1)取兩個(gè)燒杯,都放入相等泥土。
(2)分別放入10粒種子,每天澆等量的水。
(3)一個(gè)放于溫暖陽光下,另一個(gè)同樣放于陽光下,但不讓它照到光。
(4)連續(xù)觀察一周,每天記錄萌發(fā)數(shù)量。待修改問題:
(1)燒杯未標(biāo)記。
(2)表達(dá)可再詳細(xì)、具體些。評價(jià):科學(xué)知識的掌握5分;科學(xué)方法的應(yīng)用3分;表達(dá)與交流3分。
案例3:在土壤里均勻播種種子和水,在溫度37度時(shí)會(huì)不會(huì)發(fā)芽。多試幾次,每次不同濕度溫度。待修改問題:
(1)未用標(biāo)記。
(2)沒有設(shè)置對照實(shí)驗(yàn),沒有控制實(shí)驗(yàn)變量,變量不唯一。
(3)表達(dá)沒有條理不清楚,沒有可操作性。評價(jià):科學(xué)知識的掌握1分;科學(xué)方法的應(yīng)用1分;表達(dá)與交流1分。
三、結(jié)果與思考
通過對162份工作單的評價(jià),發(fā)現(xiàn)七年級學(xué)生在設(shè)計(jì)探究方案中存在以下問題:
1.器材的選擇:學(xué)生在沒有選擇探究溫度因素的情況下選用冰箱放置實(shí)驗(yàn)組。
2.大豆數(shù)量:三分之一的學(xué)生選擇每組5粒以下的大豆種子進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
3.實(shí)驗(yàn)組和對照組的編號:只有少數(shù)同學(xué)給培養(yǎng)皿或燒杯貼標(biāo)簽編號。
4.單一變量的控制:
(1)探究光:陽光下和陰暗處有溫差,出現(xiàn)光和溫度兩個(gè)變量。
(2)探究溫度:冰箱里無光,與室溫下做對照,出現(xiàn)溫度和光兩個(gè)變量。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)既是化學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)和靈魂,又是理解知識的重要方式,同時(shí)也是中考考察的重點(diǎn)內(nèi)容。近年來,化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題已成為中考化學(xué)學(xué)科的重要題型之一。實(shí)驗(yàn)探究題既考察了學(xué)生對基礎(chǔ)知識和基本技能的掌握情況,又考察了學(xué)生分析問題、解決問題的能力。實(shí)驗(yàn)探究題要求較高,區(qū)分度也很好,成為近年中考題的熱點(diǎn),這給我們的教學(xué)提出了新的要求。為此,我們在教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)從以下幾個(gè)方面加以改進(jìn)和完善。
一、上好實(shí)驗(yàn)課
在實(shí)際教學(xué)中,往往為了省事,在講到實(shí)驗(yàn)時(shí),僅停留于“紙上談兵”,“講”實(shí)驗(yàn),“畫”實(shí)驗(yàn)。有時(shí)實(shí)驗(yàn)“畫”都懶的畫,直接用課本投影或讓學(xué)生看課本圖示。這就使得學(xué)生是索然無味“聽”實(shí)驗(yàn),“背”實(shí)驗(yàn)。對實(shí)驗(yàn)中提出的問題,不是通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論,回答問題。而是聽老師“說”現(xiàn)象,記現(xiàn)象,得結(jié)論。因此,在實(shí)際教學(xué)中上好實(shí)驗(yàn)課非常重要。我們盡量將實(shí)驗(yàn)課放到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,邊做實(shí)驗(yàn)邊講解。必要時(shí)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生自己動(dòng)手做,問題讓學(xué)生自己提。讓他們自己從實(shí)驗(yàn)中尋找答案。這樣效果會(huì)很好。這既體現(xiàn)現(xiàn)代學(xué)生的特點(diǎn),又能培養(yǎng)學(xué)生的能力。同時(shí),借助實(shí)驗(yàn)可以強(qiáng)化學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解,提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
二、遵循課程標(biāo)準(zhǔn)但是不拘泥于教材,對教材中的探究性進(jìn)行創(chuàng)新。
中考考試說明中明確提出,化學(xué)學(xué)科考試內(nèi)容嚴(yán)格遵循課程標(biāo)準(zhǔn)的前提下,編制試題,活而不偏,適度開放。加強(qiáng)以實(shí)驗(yàn)探究為核心的科學(xué)探究活動(dòng)的考查。這就要求我們在實(shí)際的教學(xué)過程中利用好教材中的活動(dòng)與探究。由于教材中的化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的時(shí)間緊。教師在教學(xué)過程中可以針對探究性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有所側(cè)重,選擇具有代表性的實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)突破并有時(shí)創(chuàng)新。用來測定空氣成分的方法很多,如圖1所示是用紅磷在空氣中燃燒的測定方法。
圖1圖2
實(shí)驗(yàn)過程:
第一步:將集氣瓶容積劃分為五等份,并做好標(biāo)記。
第二步:點(diǎn)燃燃燒匙內(nèi)的紅磷,伸入集氣瓶中并把塞子塞緊。
第三步:待紅磷熄滅并冷卻后,打開彈簧夾,發(fā)現(xiàn)水被吸入集氣瓶中,進(jìn)入集氣瓶中水的體積約為集氣瓶總?cè)莘e的1/5。
請回答下列問題:
(1)集氣瓶中剩余的氣體主要是。
(2)實(shí)驗(yàn)完畢,若進(jìn)入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的1/5,
你認(rèn)為導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能是、
(3)某同學(xué)對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反思后,提出了改進(jìn)方法(如圖2所示),你認(rèn)為改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)是:。
將課本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改造和創(chuàng)新,可以培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識分析問題和創(chuàng)造性解決問題的能力。使學(xué)生對知識的理解產(chǎn)生“質(zhì)”的飛躍。為學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)探究題打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
三、轉(zhuǎn)變教育思想,更新教學(xué)理念。
新課程理念強(qiáng)調(diào):基礎(chǔ)教育的任務(wù)不僅是傳授知識,更重要的是讓學(xué)生改變單一的接受性學(xué)習(xí),掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法,通過研究性學(xué)習(xí)、參與性學(xué)習(xí)、體驗(yàn)性學(xué)習(xí)和實(shí)踐性學(xué)習(xí)來掌握科學(xué)知識。新課程理念要求打破以講授、灌輸為主的教學(xué)方式。使用體現(xiàn)學(xué)生參與合作,師生互動(dòng),探究創(chuàng)新的教學(xué)模式。努力引導(dǎo)學(xué)生自主專研,鼓勵(lì)他們求異創(chuàng)新,主動(dòng)構(gòu)建自己的知識體系。但是很多老師仍按傳統(tǒng)的教學(xué)思想去教學(xué),對新課標(biāo)準(zhǔn)的要求視而不見,在實(shí)際教學(xué)中仍是以講授、灌輸為主教學(xué)方式,把自己放在了主題地位。以下是我聽一位教師的課堂片段探究CO2與水的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)。
老師:取兩支試管,在A試管中加入2ml蒸餾水,滴入2滴紫色石蕊試液。問學(xué)生石蕊試液顏色是否改變?
生:沒變色,仍為紫色。
師:在試管B中加入幾小塊石灰石,再加入一定量的稀鹽酸,迅速塞上帶導(dǎo)管的橡皮塞。將導(dǎo)氣管伸入試管A的溶液中。大家觀察一下紫色石蕊試液顏色是否變化了?(演示實(shí)驗(yàn))
生:紫色石蕊試液變成了紅色。
師:紫色石蕊試液為什么變成了紅色?(紫色石蕊試液遇酸變紅色)
生:因?yàn)槎趸寂c水反應(yīng)生成了碳酸。
師:給試管A加熱至液體沸騰,大家觀察一下顏色是否有變化?
生:紅色又變成了紫色。
師:紅色為什么又褪去了?
生:A中沒有碳酸了。
師:碳酸是否穩(wěn)定?
生:不穩(wěn)定,受熱分解了。
[板]CO2+H2==H2CO3
H2CO3CO2+H2O
這樣的實(shí)驗(yàn)探究乍一看進(jìn)展非常順利,而且?guī)熒p邊活動(dòng)、課堂氣氛都很好。若仔細(xì)分析不難發(fā)現(xiàn),實(shí)際上仍是老師起主體作用。實(shí)驗(yàn)是老師做的,問題是老師提的,現(xiàn)象也是在老師提示下學(xué)生回答的。這樣的教學(xué)實(shí)際上還是傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)。就像現(xiàn)在市場上銷售的感冒藥—感冒膠囊,換成的氨酚烷胺那敏膠囊,從外觀名稱看,好象是新藥,實(shí)際仍然是以前的老藥。而新課程理念提倡的是學(xué)生參與合作,師生互動(dòng),探究創(chuàng)新的教學(xué)模式。這就要求我們改變傳統(tǒng)的講授灌輸式教學(xué),變成師生先一同進(jìn)行原理學(xué)習(xí),然后由學(xué)生自己尋找裝置,師生共同設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),然后學(xué)生自己親自操作。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后進(jìn)行交流與討論,總結(jié)出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。這樣可以真正體現(xiàn)學(xué)生的主體地位。讓學(xué)生在快樂中學(xué)習(xí),在實(shí)踐中獲得知識。同時(shí)提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力。
四.聯(lián)系現(xiàn)實(shí)生活
新課程標(biāo)準(zhǔn)的理念是由過分注重學(xué)科系統(tǒng)知識的化學(xué)課程向貼近社會(huì)、貼近生活、體現(xiàn)STS教學(xué)思想的化學(xué)課程轉(zhuǎn)變。近年來的中考題注重體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科的實(shí)際應(yīng)用研值和學(xué)科特點(diǎn),體現(xiàn)化學(xué)與社會(huì)、生活的緊密聯(lián)系。因此,在教學(xué)實(shí)際中,要足于學(xué)生發(fā)展和實(shí)際需要,將生活實(shí)際與物質(zhì)的性質(zhì)及變化聯(lián)系起來,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,對問題進(jìn)行探究,從而獲得化學(xué)知識與經(jīng)驗(yàn)。
生活中,處處是化學(xué),留心身邊的生活現(xiàn)象,把教學(xué)研究的視角延伸到生活當(dāng)中去,豐富多彩的生活為課題設(shè)計(jì)提供了豐富的資源。
例如:(徐州市2008中考)2008年春季,特大暴風(fēng)雪襲擊了我國南方地區(qū),在抗擊暴風(fēng)雪的戰(zhàn)斗中,融雪劑發(fā)揮了—定的作用。小明現(xiàn)有一包某公司生產(chǎn)的融雪劑,已知它由碳酸鈉、氯化鎂、硫酸銅、氯化鈉中的一種或幾種物質(zhì)組成。
[提出問題]該公司生產(chǎn)的融雪劑到底含有什么物質(zhì)呢?
[查閱資料]含鈉元素的物質(zhì)在酒精燈的火焰上灼燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生黃色火焰。
[實(shí)驗(yàn)探究]下面是小明設(shè)計(jì)的探究實(shí)驗(yàn),請你幫他完成。
實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
結(jié)論
①取少量融雪劑,加水溶解
得無色溶液
不含物質(zhì)
②另取少量融雪劑,滴加稀硫酸
無明顯現(xiàn)象
③向該融雪劑的水溶液中滴加氫氧化鈉溶液
出現(xiàn)白色沉淀
④
含有氯化鈉
[反思和評價(jià)]
(1)寫出③中反應(yīng)的化學(xué)方程式。
(2)融雪劑融雪的原理是。
(3)使用融雪劑有很多危害,例如會(huì)腐蝕道路、橋梁。請你再舉一例。
總之,在化學(xué)教學(xué)中,教師要在新課程標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)下運(yùn)用多種教學(xué)方式和手段不斷完善自己的教學(xué)。在實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)中切實(shí)從有利于學(xué)生身心發(fā)展的高度,提高對化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)重要性的認(rèn)識。加強(qiáng)對化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的教學(xué)研究,努力提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
2畢業(yè)論文實(shí)驗(yàn)管理建議
2.1進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的培訓(xùn)
學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)前,先將安排在食品微生物實(shí)驗(yàn)室的所有學(xué)生集中,針對這些學(xué)生進(jìn)行集中培訓(xùn)。首先,讓這些學(xué)生了解和學(xué)習(xí)學(xué)校及學(xué)院有關(guān)實(shí)驗(yàn)室的各項(xiàng)規(guī)章與制度,如《廣東海洋大學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全制度》,《廣東海洋大學(xué)學(xué)生實(shí)驗(yàn)守則》,《廣東海洋大學(xué)實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備管理制度》與《廣東海洋大學(xué)儀器設(shè)備損壞丟失賠償制度》等,讓學(xué)生明白怎樣進(jìn)入實(shí)驗(yàn),進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后該如何做,出了緊急情況如何處理及損壞儀器改如何賠償?shù)鹊取H缓?,?shí)驗(yàn)室老師跟指導(dǎo)老師一起對這些學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室包括常規(guī)常用試劑的配制,基本儀器設(shè)備的使用,儀器設(shè)備的維護(hù)與保養(yǎng)等基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技能的培訓(xùn)。因?yàn)楣P者管理的是食品微生物實(shí)驗(yàn)室,因此結(jié)合實(shí)際,對學(xué)生安排了菌種的接種,培養(yǎng)基的制備,實(shí)器材的包扎,高壓滅菌鍋使用,顯微鏡的使用和細(xì)菌染色方法(尤其是革蘭氏染色法)等基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的培訓(xùn),介紹了各種實(shí)驗(yàn)技能的操作方法及要點(diǎn),儀器設(shè)備的使用方法,注意事項(xiàng),儀器設(shè)備的維護(hù)。之后讓學(xué)生一個(gè)一個(gè)進(jìn)行動(dòng)手學(xué)習(xí)操作,糾正不規(guī)范及錯(cuò)誤動(dòng)作,讓他們真正學(xué)會(huì)這些基本的實(shí)驗(yàn)技能。同時(shí),讓學(xué)生了解食品的各種表:微生物室管理登記表,如進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室登記表,儀器藥品的領(lǐng)用表,儀器設(shè)備借用記錄等等。做到有根有據(jù),有章可循,讓學(xué)生明白這些手續(xù)是如何辦理與填寫。此外,在培訓(xùn)會(huì)中還規(guī)定了實(shí)驗(yàn)室小組長,讓其安排好每名畢業(yè)生實(shí)驗(yàn)固定的位置和柜子,安排每天實(shí)驗(yàn)室的值日,其他學(xué)生必須聽從小組長安排,讓學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)室的管理工作來,以減輕實(shí)驗(yàn)老師的負(fù)擔(dān),還能鍛煉學(xué)生的管理與自我約束能力。培訓(xùn)結(jié)束后,對這些進(jìn)入食品微生物室的學(xué)生還要進(jìn)行考核??己朔譃楣P試和儀器操作考試(輔以口述),成績達(dá)95分者方可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室開展畢業(yè)論文實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過培訓(xùn)與考核,學(xué)生就能安全有序,合理正確的開展實(shí)驗(yàn)了。
2.2實(shí)驗(yàn)過程的管理
經(jīng)過進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前的培訓(xùn)與考核,實(shí)驗(yàn)過程中的管理負(fù)擔(dān)應(yīng)該會(huì)相對少些。實(shí)驗(yàn)過程中,要求學(xué)生按時(shí)按點(diǎn)到實(shí)驗(yàn)室,并做好考勤登記表。不能像以往散兵游勇似的,每天9點(diǎn)一撥人,10點(diǎn)一撥人,甚至是12點(diǎn)到實(shí)驗(yàn)室的。實(shí)驗(yàn)老師要時(shí)常抽查出勤表,了解學(xué)生的出勤情況,對于個(gè)人出勤少、在實(shí)驗(yàn)室露臉少的學(xué)生要督促并警告,而且要及時(shí)跟該生的指導(dǎo)老師匯報(bào),讓其指導(dǎo)老師了解學(xué)生的具體情況。這樣一方面可以了解學(xué)生實(shí)驗(yàn)出勤情況,另一方面可以規(guī)范實(shí)驗(yàn)室管理,樹立實(shí)驗(yàn)室管理威信。針對個(gè)別學(xué)生因?yàn)閷?shí)驗(yàn)安排需要的特殊情況(如做微生物的生長曲線是),提前申請,可以另行處理。針對學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中時(shí)常需要借用藥品試劑、儀器設(shè)備,實(shí)驗(yàn)老師規(guī)定每周幾個(gè)固定的借用時(shí)間點(diǎn),只能在這規(guī)定些時(shí)間點(diǎn)跟實(shí)驗(yàn)老師借用儀器設(shè)備。不能像以往那樣,學(xué)生缺什么儀器,缺何種試劑,實(shí)驗(yàn)室老師像保姆似的,必須隨時(shí)給準(zhǔn)備好。這不僅耽誤老師時(shí)間,也對學(xué)生也沒有約束作用。規(guī)定好借用時(shí)間,也有利用督促學(xué)生安排好自己的實(shí)驗(yàn)進(jìn)程。實(shí)驗(yàn)過程,需要使用到大型精密儀器設(shè)備,需提前預(yù)約好,如果預(yù)約好,又沒按時(shí)使用的話,要口頭警告,若是再犯此類錯(cuò)誤,停止使用相關(guān)儀器設(shè)備一個(gè)月。如需要借用一些大型的儀器設(shè)備,或者是固定資產(chǎn),而且使用時(shí)間較長的,指導(dǎo)老師需要提前跟實(shí)驗(yàn)室老師溝通協(xié)調(diào),并做好借用登記。實(shí)驗(yàn)過程中,遇到實(shí)驗(yàn)理論或者技術(shù)問題,學(xué)生需及時(shí)跟指導(dǎo)老師聯(lián)系溝通,實(shí)驗(yàn)室老師如有條件,也可協(xié)助解決。如果實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)的同時(shí),畢業(yè)生需要開展畢業(yè)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)室老師要妥善安排好畢業(yè)論文的實(shí)驗(yàn)場所。
2.3實(shí)驗(yàn)結(jié)束后的管理
學(xué)生畢業(yè)論文結(jié)束時(shí),實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師和實(shí)驗(yàn)室老師必須重視收尾工作,首先實(shí)驗(yàn)室老師要檢查學(xué)生試劑藥品、儀器設(shè)備的歸還及完好情況,督促做好實(shí)驗(yàn)室的清潔衛(wèi)生,督促學(xué)生填寫好有關(guān)使用情況登記表,清洗實(shí)驗(yàn)過程所用玻璃器皿,清理實(shí)驗(yàn)所剩的實(shí)驗(yàn)樣品、試劑藥品,對于有毒有害試劑要回收統(tǒng)一處理,對于不按規(guī)定執(zhí)行的學(xué)生,實(shí)驗(yàn)室老師要及時(shí)上報(bào)指導(dǎo)老師和學(xué)院,以阻止其答辯工作及其畢業(yè)離校事宜。其次,實(shí)驗(yàn)室老師應(yīng)及時(shí)跟其指導(dǎo)老師匯報(bào)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室的工作情況,這將作為評價(jià)學(xué)生畢業(yè)論文的一個(gè)重要參考指標(biāo)。
根據(jù)專業(yè)發(fā)展和社會(huì)對人才的需求,我們可以著力建好兩個(gè)會(huì)計(jì)實(shí)驗(yàn)室:
1.設(shè)置仿真實(shí)驗(yàn)場地。一個(gè)仿真實(shí)驗(yàn)室應(yīng)主要配備財(cái)務(wù)部門,同時(shí)簡要配備仿真企業(yè)的供應(yīng)部門、生產(chǎn)部門、銷售部門等企業(yè)主要部門;以及外部仿真企業(yè)的開戶銀行、所在地稅務(wù)機(jī)關(guān)、公路或鐵路運(yùn)輸企業(yè)、與仿真企業(yè)有業(yè)務(wù)往來的對方企業(yè)及其開戶銀行等。
2.財(cái)務(wù)部門分崗設(shè)置,并配置相應(yīng)的設(shè)施。財(cái)務(wù)部門按可分會(huì)計(jì)主管、出納、流動(dòng)資產(chǎn)核算、固定資產(chǎn)核算、投資核算、存貨核算、工資核算、成本核算、利潤核算、往來核算、總賬報(bào)表、稽核、綜合分析等設(shè)定會(huì)計(jì)崗位:按崗位配備桌子,另配備電腦一臺、會(huì)計(jì)科目章一盒、財(cái)務(wù)通用章一盒、財(cái)務(wù)公章一枚、印鑒、直尺、剪儀、橡皮擦、鉛筆、黑色筆、紅色筆、大頭針、回形針以及裝訂記賬憑證所需的裝訂機(jī)、線若干;另外還需準(zhǔn)備好各種空白的、逼真的業(yè)務(wù)單據(jù)、會(huì)計(jì)憑證、賬簿和報(bào)表等財(cái)務(wù)所需的單據(jù)。實(shí)驗(yàn)室墻壁上懸掛相應(yīng)的業(yè)務(wù)流程圖以及各崗位職責(zé)。講臺上配備高科展臺,能夠展示各種紙質(zhì)的實(shí)驗(yàn)單據(jù)、賬簿等,同時(shí)配備多媒體設(shè)備,以便播放收集或拍攝到得各種與會(huì)計(jì)有關(guān)的影像資料。
1.硬件建設(shè)
校園網(wǎng)建設(shè)為開展會(huì)計(jì)信息化教學(xué)和網(wǎng)上模擬實(shí)驗(yàn)提供了支撐平臺。首先應(yīng)將實(shí)驗(yàn)室建成具有教師機(jī)、多功能演示設(shè)備、應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、加密服務(wù)器、學(xué)生機(jī)等的局域網(wǎng),實(shí)現(xiàn)小范圍內(nèi)信息共享和傳遞,再將會(huì)計(jì)信息化實(shí)驗(yàn)室局域網(wǎng)與校園網(wǎng)絡(luò)連接。同時(shí),還可將校園網(wǎng)布線到教師家庭、教室和學(xué)生宿舍,擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)教學(xué)的范圍,實(shí)現(xiàn)全校范圍內(nèi)信息共享和傳輸。
2.軟件、信息資源
綜合性會(huì)計(jì)信息化實(shí)驗(yàn)室建成后,我們應(yīng)該充分利用網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢,提供下列軟件和信息資源并開設(shè)相關(guān)課程。如會(huì)計(jì)實(shí)訓(xùn)軟件、商業(yè)銀行模擬實(shí)訓(xùn)軟件、審計(jì)軟件、電子商務(wù)軟件、ERP軟件,電子沙盤軟件、習(xí)題庫、精品課程庫、會(huì)計(jì)信息庫等。
二、建立和完善實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)對于培養(yǎng)和提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力和綜合分析、管理能力至關(guān)重要。我們應(yīng)該逐步建立和完善手工實(shí)驗(yàn)—信息化實(shí)驗(yàn);模塊實(shí)驗(yàn)—綜合實(shí)驗(yàn);模擬實(shí)驗(yàn)—ERP實(shí)驗(yàn)—電子沙盤模擬實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐性教學(xué)體系,體現(xiàn)出實(shí)驗(yàn)的漸進(jìn)性和數(shù)據(jù)利用的共享性和相互印證性。對于會(huì)計(jì)學(xué)的入門課程,比如,基礎(chǔ)會(huì)計(jì)應(yīng)該在仿真模擬實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,并全部采用手工處理,這樣才能使學(xué)生熟悉各項(xiàng)數(shù)據(jù)的來源以及業(yè)務(wù)的處理流程。對于中級會(huì)計(jì)、財(cái)務(wù)管理、成本會(huì)計(jì)、開發(fā)與工程會(huì)計(jì)、管理會(huì)計(jì)、政府與非營利組織會(huì)計(jì)、高級會(huì)計(jì)等課程應(yīng)該根據(jù)課程特點(diǎn)設(shè)計(jì)模塊實(shí)驗(yàn),使實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目涉及各種企業(yè)類型和各種業(yè)務(wù)項(xiàng)目,實(shí)驗(yàn)方式可以是手工操作與各種實(shí)訓(xùn)軟件相結(jié)合,從而為綜合模擬實(shí)驗(yàn)打下基礎(chǔ)。綜合模擬實(shí)驗(yàn)可以設(shè)計(jì)一個(gè)跨行業(yè)的企業(yè)集團(tuán),其下屬子公司有工業(yè)企業(yè)、商業(yè)企業(yè)、房地產(chǎn)企業(yè)、旅游企業(yè)、建筑企業(yè)、外商投資企業(yè)、外貿(mào)企業(yè)等,根據(jù)企業(yè)特點(diǎn)設(shè)計(jì)具有代表性、全面性、合理性的經(jīng)濟(jì)業(yè)務(wù)。要求學(xué)生在會(huì)計(jì)信息化實(shí)驗(yàn)室運(yùn)用ERP財(cái)務(wù)軟件先完成各公司的經(jīng)濟(jì)業(yè)務(wù)處理并編制出個(gè)別財(cái)務(wù)報(bào)表,昀后編制企業(yè)集團(tuán)的合并財(cái)務(wù)報(bào)表。對于金融會(huì)計(jì)、審計(jì)、稅務(wù)會(huì)計(jì)等課程我們可以利用銀行模擬軟件、審計(jì)軟件、電子報(bào)稅實(shí)訓(xùn)軟件進(jìn)行實(shí)訓(xùn)。昀后進(jìn)行電子沙盤模擬實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生親自參與企業(yè)運(yùn)營管理的各項(xiàng)決策,掌握真實(shí)企業(yè)運(yùn)營中會(huì)遇到的各種決策情況,并對出現(xiàn)的問題和運(yùn)營結(jié)果進(jìn)行有效分析與評估,從而有效的將所學(xué)知識轉(zhuǎn)化為實(shí)際動(dòng)手的能力,全面提升學(xué)生的綜合能力素質(zhì)。
三、合理設(shè)置實(shí)驗(yàn)課時(shí),提高教師素質(zhì)
按照教育部下發(fā)的《制定專業(yè)教學(xué)計(jì)劃的原則意見》的要求,“高職院校的教學(xué)計(jì)劃中理論課時(shí)、實(shí)踐課時(shí)的比例應(yīng)為6:4”,也就是說會(huì)計(jì)實(shí)踐教學(xué)應(yīng)占總教學(xué)時(shí)間的40%左右。各院校要本著提高學(xué)生綜合素質(zhì)出發(fā),制定出合理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃,并按照計(jì)劃嚴(yán)格執(zhí)行。同時(shí)要提高教師對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視程度,加大會(huì)計(jì)實(shí)驗(yàn)教師的培養(yǎng),提供或鼓勵(lì)教師深入會(huì)計(jì)一線體會(huì)工作和提高操作技能。加大“雙師”型人才的培養(yǎng)。
四、配備專職管理員,嚴(yán)格管理制度
1試件破壞過程
該試驗(yàn)中,與傳統(tǒng)節(jié)點(diǎn)相比較,核心區(qū)采取加強(qiáng)措施后,夾心節(jié)點(diǎn)試件的破壞過程和破壞特征并沒有明顯改變,與國內(nèi)其他類似試驗(yàn)研究[4-7]情況基本一致。試驗(yàn)過程中最先出現(xiàn)梁彎剪裂縫,而后是核心區(qū)剪切裂縫出現(xiàn);隨著裂縫的開展,梁縱向鋼筋與節(jié)點(diǎn)箍筋及部分豎向短筋、柱縱筋先后進(jìn)入屈服狀態(tài);加載后期框架梁裂縫發(fā)展緩慢,核心區(qū)裂縫迅速發(fā)展成網(wǎng)狀,并向上下柱端延伸,直至節(jié)點(diǎn)混凝土破碎、剝落。試件失效時(shí),框架梁變形明顯,核心區(qū)破壞較嚴(yán)重,試件均為節(jié)點(diǎn)箍筋屈服后核心區(qū)斜壓型剪切破壞導(dǎo)致失效。各個(gè)試件試驗(yàn)過程中核心區(qū)形成比較明顯的X形裂縫,梁端破壞也比較嚴(yán)重。后期加載過程中,核心區(qū)保護(hù)層混凝土劈裂成錐形,延伸至柱端,損傷部位基本都集中在節(jié)點(diǎn)核心區(qū);但加插短鋼筋后的試件G2-G4核心區(qū)裂縫發(fā)展及柱端破壞情況要輕于傳統(tǒng)構(gòu)件G1,試件損傷主要集中在梁端和節(jié)點(diǎn)區(qū)。
2試件破壞形態(tài)
反復(fù)荷載作用下,各個(gè)試件的裂縫分布圖和試件的破壞形態(tài)照片如圖2所示。
3梁外端豎向荷載-豎向位移曲線
梁端的荷載-位移滯回曲線見圖3(只列出左側(cè)梁端的曲線)。
試驗(yàn)結(jié)果分析
1受壓承載力
一、進(jìn)行比較與歸納,加強(qiáng)物理概念的教學(xué)
1.壓力與重力的區(qū)別與聯(lián)系。在講解壓力概念時(shí),為了讓學(xué)生把壓力與重力區(qū)分開來,我采用了對比教學(xué)法。讓學(xué)生認(rèn)識到壓力與重力是兩種不同性質(zhì)的力,壓力不一定由物體的重力產(chǎn)生的,但將一個(gè)物體放在水平支撐面靜止時(shí),物體對支撐面的壓力大小與物體重力的大小相等,講解時(shí)通過畫力的示意圖舉例說明。如:手用力往墻上按圖釘,墻壁受圖釘尖的壓力,壓力方向與墻面垂直。施力者是圖釘,受力者是墻壁,與圖釘受重力大小無關(guān)。還可用列表說明,如:以放置在斜面上的質(zhì)量為m的木塊對斜面產(chǎn)生的壓力為例,說明這兩個(gè)力的區(qū)別。
施力物體
受力物體
力的作用點(diǎn)
力的方向
力的大小
力的性質(zhì)
重力
地球
木塊
重心
豎直向下
mg
引力
壓力
木塊
斜面
斜面
垂直于斜面向下
小于mg
彈力
因此,放在水平桌面上的物體,對桌面產(chǎn)生的壓力的大小,等于物體本身重量大小的事實(shí),僅說明壓力在數(shù)值上等于物體的重力,方向相同,不能把它們混為一談。
弄清楚了壓力與重力的區(qū)別后,在探究壓力作用效果與哪些因素有關(guān)時(shí),學(xué)生就不會(huì)猜想壓力作用效果與重力有關(guān),而會(huì)猜想與壓力有關(guān)了。這樣將物理量通過比較分析,講深講透,學(xué)生自然就可以突破難點(diǎn)了。
2.壓強(qiáng)公式P=ρgh與P=F/S的關(guān)系
學(xué)完了固體、液體、氣體的壓強(qiáng)之后,學(xué)生對于公式P=ρgh與P=F/S的應(yīng)用經(jīng)常會(huì)混淆,不理解各自的適用范圍。所以跟學(xué)生分析它們之間的區(qū)別與聯(lián)系,有助于學(xué)生對于公式與原理的理解,以便能正確的解決實(shí)際問題。
(1)公式P=ρgh中的壓強(qiáng)是液體由于自身重力產(chǎn)生的壓強(qiáng),它不包括液體受到的外加壓強(qiáng)。因而此公式是液體壓強(qiáng)公式。由公式可知,液體的內(nèi)部壓強(qiáng)只與液體的密度、液體的深度有關(guān),而跟液體的體積、液體的質(zhì)量無關(guān)。由于液體有流動(dòng)性,能夠傳遞壓強(qiáng),因而液體壓強(qiáng)規(guī)律與固體壓強(qiáng)不同,分析問題時(shí)必須考慮其各自的特殊入情入理。我們可采用列表對比、類比分析問題的研究方法,分析下面一下問題。引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)對前后知識的聯(lián)系、分析問題的方法。
如將盛一定量液體的容器放置在水平桌面上,容器對桌面產(chǎn)生的壓力、壓強(qiáng),與液體對容器底產(chǎn)生的壓力、壓強(qiáng)是否一定相等(容器重不計(jì))。請看下表:
作用對象
產(chǎn)生原因
壓力的大小
壓強(qiáng)的大小
對水平桌面
容器和液體都受重力作用
等于容器和水所受的總重,與受力面積無關(guān)。
計(jì)算方法:F=G
與容器和水所受重力有關(guān),與受力面積有關(guān)。
計(jì)算方法:p=F/S
對容器底
液體受重力,液體能傳遞壓強(qiáng)
不一定等于液體重,與液體的壓強(qiáng)、底面積有關(guān)。
柱體:F=G
上小下大:F>G
上大下小:F<G
計(jì)算方法:
F=pS=ρghS
與液體密度、深度有關(guān),與容器形狀、底面積無關(guān)。
計(jì)算方法:p=ρgh
由上表可知,求固體壓力和壓強(qiáng)時(shí)一般先求壓力再求壓強(qiáng),而求液體壓力和壓強(qiáng)時(shí),一般先求壓強(qiáng)再求壓力。懂得了這個(gè)求解順序,再加上對公式意義的理解,以后碰到此類問題時(shí),出錯(cuò)幾率大大降低了。
(2)公式P=ρgh的適用范圍
這個(gè)公式只適用于計(jì)算靜止液體的壓強(qiáng),不適用于計(jì)算固體壓強(qiáng)。盡管有時(shí)固體產(chǎn)生的壓強(qiáng)恰好等于ρgh。例如,將一密度均勻的高為h的長方體或圓柱體鐵塊放在水平桌面上,桌面受到的壓強(qiáng)為P=F/S=ρgV/S=ρghS/S=ρgh,但這只是一種特殊情況,不能由此認(rèn)為固體由于自身所受策略而產(chǎn)生的對支撐物的壓強(qiáng)都可以用p=ρgh來計(jì)算。
(3)公式P=ρgh與P=F/S的關(guān)系
公式P=F/S是壓強(qiáng)的定義式,也是壓強(qiáng)的決定式。無論是固體、液體或氣體,它都是適用,是普遍用的公式。而P=ρgh是結(jié)合液體具體情況,利用P=F/S推導(dǎo)出來的,它只適用于計(jì)算液體的壓強(qiáng)。能否用公式P=ρgh計(jì)算大氣壓強(qiáng)呢?由于液體很難被壓縮,液體的體積不易改變,因而容器內(nèi)的液體自上而下,其密度都是相同的。由于氣體是可以被壓縮的,氣體的體積容易改變,一定質(zhì)量的氣體,當(dāng)外加壓強(qiáng)增大時(shí),它的體積將縮小,氣體密度要增大,所以,在大氣層內(nèi)不同高度的地方,空氣的密度不一樣,靠近地面的空氣密度比較大,越高的地方空氣的密度越小。由于大氣層中空氣的密度不均勻,因此不能用p=ρgh計(jì)算大氣層中某一高度的大氣壓強(qiáng)。
通過以上的分析與比較,學(xué)生對于固體、液體、氣體的壓強(qiáng)就有了深刻的理解,分析問題時(shí)就能依原理和公式來解決實(shí)際問題,同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的技能和方法。
二、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)與探究,重視科學(xué)方法的教學(xué)
我在教學(xué)中盡量多安排探究性學(xué)習(xí)活動(dòng),雖然學(xué)校的器材缺乏,分組實(shí)驗(yàn)很難開展,但我一定會(huì)盡量的多利用身邊的器材給學(xué)生做許多的演示實(shí)驗(yàn),同時(shí)將實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn),盡量讓學(xué)生自己動(dòng)手用身邊的器材進(jìn)行一些實(shí)驗(yàn)探究。做演示實(shí)驗(yàn)時(shí),實(shí)驗(yàn)的過程仍然遵循實(shí)驗(yàn)探究的環(huán)節(jié),多數(shù)程序要求學(xué)生來共同完成。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,我的教學(xué)程序是:提出問題──進(jìn)行猜想──設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)──進(jìn)行實(shí)驗(yàn)──歸納分析──得出結(jié)論──交流與評估──應(yīng)用與延伸。
比如,在探究“壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,首先通過觀察生活中各種跟壓強(qiáng)有關(guān)的現(xiàn)象,了解什么是壓力,知道壓力可以產(chǎn)生一定的作用效果,然后再讓學(xué)生進(jìn)行猜想。“猜想”是一種科學(xué)研究方法,在科學(xué)探究的學(xué)習(xí)過程中,猜想有著舉足輕重的地位,它是物理智慧中最活躍的成分,所以平時(shí)我很重視這一環(huán)節(jié)的教學(xué)。先讓學(xué)生的思維進(jìn)行擴(kuò)大和發(fā)散,充分發(fā)展他們的創(chuàng)新思維,但是為了防止學(xué)生胡亂猜想,還要讓學(xué)生說出猜想的理由,這樣能去偽存真,去粗取精,從而能讓探究活動(dòng)順利進(jìn)行。學(xué)生的猜想因素有許多,比如:壓力、重力、質(zhì)量、受力面積、體積等因素。然后我再引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析與篩選,合并與歸納,最后得出壓力的作用效果可能與壓力大小和受力面積大小有關(guān)。
猜想之后,再讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)前向?qū)W生強(qiáng)調(diào)“控制變量法”的科學(xué)方法,“控制變量法”是初中物理中常用的探究問題的科學(xué)方法。也是我們教學(xué)中的重點(diǎn)。當(dāng)一個(gè)物理量與幾個(gè)因素有關(guān)時(shí),我們一般是分別研究這個(gè)物理量與各個(gè)因素之間的關(guān)系,再進(jìn)行綜合分析得出結(jié)論。這樣就必須在研究物理量同其中一個(gè)因素之間的關(guān)系時(shí),將另外幾個(gè)因素人為地控制起來,使它們保持不變,以便觀察和研究該物理量與這個(gè)因素之間的關(guān)系,這就是“控制變量法”。有了這種科學(xué)的思想,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是沒有太大的難度的。即先保持受力不變,改變壓力的大小,研究壓力的作用效果與壓力大小之間的關(guān)系,然后再保持壓力不變,改變受力面積大小,研究壓力作用效果與受力面積之間的關(guān)系。
壓力作用效果如何觀察呢?力是一個(gè)看不見摸不著的物理量,如何把壓力的作用效果顯示出來呢?這里又涉及到一個(gè)“轉(zhuǎn)換法”的科學(xué)方法的教學(xué)。所謂“轉(zhuǎn)換法”,主要是指在保證效果相同的前提下,將不可見、不易見的現(xiàn)象轉(zhuǎn)換成可見、易見的現(xiàn)象;將陌生、復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)換成熟悉、簡單的問題;將難以測量或測準(zhǔn)的物理量轉(zhuǎn)換為能夠測量或測準(zhǔn)的物理量的方法。要把壓力的作用效果顯示出來,也就是要讓壓力的作用效果比較顯著,那么在選擇被壓物體(支持物)的時(shí)候應(yīng)該怎么選擇呢?學(xué)生一下子就會(huì)想到,要選擇比較松軟的表面來做支持面,比如沙子、海綿、軟泡沫、面粉甚至肌肉等。
實(shí)驗(yàn)前期的工作都做好了之后,就可以選擇適當(dāng)?shù)钠鞑倪M(jìn)行實(shí)驗(yàn)了,在實(shí)驗(yàn)觀察的基礎(chǔ)上,自然而然的就能順利的得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
三、重視拓展與應(yīng)用,引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新
在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師在實(shí)驗(yàn)操作中的示范性指導(dǎo)作用非常重要,切實(shí)認(rèn)識到指導(dǎo)示范在實(shí)驗(yàn)課程中積極意義和科學(xué)價(jià)值,關(guān)注示范中的啟發(fā)思維的元素,促使學(xué)生明確化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的相關(guān)要點(diǎn),抓住實(shí)驗(yàn)中必須加以規(guī)范的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),扭住實(shí)驗(yàn)操作中必須注意的各個(gè)事項(xiàng),從而激發(fā)他們良好的化學(xué)思維,產(chǎn)生獨(dú)具創(chuàng)新性的靈感,并讓他們對化學(xué)實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)具有更加清醒的認(rèn)識,切實(shí)有效提高他們對化學(xué)知識和相關(guān)原理的認(rèn)知深度,提高他們對實(shí)驗(yàn)操作的基本技能.例如,教師引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行“銀鏡反應(yīng)”這一高中化學(xué)中最為經(jīng)典的化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中,通過教師的示范性指導(dǎo),并引入歷年來以這個(gè)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的各類考題,引導(dǎo)他們進(jìn)行思維啟迪,讓他們明白以這個(gè)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的各類考題非常豐富,讓他們認(rèn)知到這個(gè)實(shí)驗(yàn)在操作上有許多必須特別加以注意的地方,從而促使他們在各類考試中遇到相關(guān)考題時(shí),能夠較為快速的理解并抓住考點(diǎn)所涉及的知識.比如,在示范過程中,指導(dǎo)學(xué)生了解有關(guān)銀鏡溶液的配制方法,如在潔凈的試管中加入濃度為2%的AgNO3溶液1mL,然后滴加入2%的稀氨水,并持續(xù)振蕩試管,讓最初產(chǎn)生的沉淀恰好溶解,從而制出銀氨溶液,從中激發(fā)他們化學(xué)思維與靈感,讓他們自主探究相關(guān)化學(xué)方程式,并明確“沉淀要恰好溶解”、“試管要潔凈”、“做過銀鏡反應(yīng)的試管用稀HNO3清洗”、“銀氨溶液隨配隨用,不可久置”與“加熱過程不能振蕩試管”等注意事項(xiàng),以至于促使他們自主探究“為什么”,提升他們的化學(xué)素養(yǎng).
(一)實(shí)驗(yàn)方案探究設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)方案的探究主要培養(yǎng)學(xué)生的工程宏觀分析能力。在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下,實(shí)驗(yàn)按照統(tǒng)一的方案展開,學(xué)生沒有選擇性。這種教學(xué)模式適用于理論驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn),但在以培養(yǎng)學(xué)生工程能力為主的實(shí)驗(yàn)中,就會(huì)壓制學(xué)生的想象力和主動(dòng)探究的意識。因此,實(shí)驗(yàn)方案探究是實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略的最重要部分。實(shí)驗(yàn)的主要目的是認(rèn)識和探索理論規(guī)律,掌握工程技能,應(yīng)該以問題為驅(qū)動(dòng)開展實(shí)驗(yàn)方案的探究,學(xué)生對于老師提出的問題,以分析問題和解決問題為出發(fā)點(diǎn),經(jīng)過認(rèn)真思考和研究,自主制定實(shí)驗(yàn)方案,通過搭建實(shí)驗(yàn)對象,準(zhǔn)備儀器設(shè)備、測量各種工況下的數(shù)據(jù),整理和判斷實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果的正確性。這就要求實(shí)驗(yàn)具有基于工程的實(shí)際背景設(shè)計(jì),學(xué)生才可能在這種開放性的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下,對多種可能的實(shí)驗(yàn)方案展開探究。英國開放大學(xué)的實(shí)驗(yàn)“能量轉(zhuǎn)換(EnergyConversion)”是典型的實(shí)驗(yàn)方案探究型實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)背景是銅的工業(yè)化生產(chǎn),實(shí)驗(yàn)問題是如何從銅礦石經(jīng)過多個(gè)環(huán)節(jié)得到電解銅。教師首先要求學(xué)生設(shè)計(jì)基本方案。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前1個(gè)月必須預(yù)習(xí),由4人組成的實(shí)驗(yàn)小組需要集體制定實(shí)驗(yàn)方案,由于實(shí)驗(yàn)問題本身的開放性,實(shí)驗(yàn)方案也并不是確定的,指導(dǎo)老師只給出一些建議。從粉碎礦石到解析出銅的多步實(shí)驗(yàn)步驟中,有多種途徑可以完成實(shí)驗(yàn),學(xué)生們集體討論得到設(shè)計(jì)方案。在實(shí)驗(yàn)過程中,方案根據(jù)實(shí)際情況還繼續(xù)修正。完成基本方案設(shè)計(jì)以后,實(shí)驗(yàn)完成過程也是實(shí)驗(yàn)方案探究過程。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室邊實(shí)驗(yàn)、邊觀察、邊記錄、邊討論,每個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)都要求去解答或解決一些相關(guān)的問題,如粉碎的效率、溶解濃度以及電解效率等,部分環(huán)節(jié)還要到計(jì)算機(jī)上進(jìn)行數(shù)學(xué)模型的求解。實(shí)驗(yàn)過程中進(jìn)行觀察記錄和模型預(yù)測,最后對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,學(xué)生還必須根據(jù)本星期實(shí)驗(yàn)情況,做口頭報(bào)告(Presentation),教師根據(jù)學(xué)生預(yù)習(xí)和作業(yè)情況、實(shí)驗(yàn)過程的表現(xiàn)以及口頭報(bào)告,給出實(shí)驗(yàn)課程的最終評價(jià)??梢钥闯?,整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程就是針對如何從銅礦石得到電解銅的這個(gè)具有工程背景的問題,在不斷探究的過程中制定和實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案的過程,這對學(xué)生工程宏觀分析能力的培養(yǎng)大有裨益。
(二)實(shí)驗(yàn)過程探究
實(shí)驗(yàn)過程探究主要培養(yǎng)學(xué)生的工程微觀分析與操作能力。傳統(tǒng)工科專業(yè)的實(shí)驗(yàn)操作基本是按部就班地完成,對于故障分析與解決、規(guī)范操作等重要技能以及如何培養(yǎng)學(xué)生的工程意識、工程能力、創(chuàng)新能力還較少涉及,這顯然不能滿足工程應(yīng)用型人才的培養(yǎng)需求。實(shí)驗(yàn)過程探究式是在實(shí)驗(yàn)過程中,教師給學(xué)生一定的引導(dǎo)和提示,讓學(xué)生自己通過觀察、思考、動(dòng)手實(shí)施等途徑去獨(dú)立探索和研究,自行實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程的教學(xué)策略。概括起來,在實(shí)驗(yàn)過程探究中,學(xué)生需要在實(shí)驗(yàn)過程中自主發(fā)現(xiàn)問題,分析問題,實(shí)施和運(yùn)行,真正實(shí)現(xiàn)探與究的學(xué)習(xí)過程。在工程實(shí)際環(huán)境中,觀察與發(fā)現(xiàn)各種現(xiàn)象、分析現(xiàn)象之間的聯(lián)系。因此在線實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)會(huì)較為真實(shí)地模擬這些現(xiàn)象,學(xué)生經(jīng)過現(xiàn)象分析,確定現(xiàn)象發(fā)生的內(nèi)因與外因;結(jié)合理論進(jìn)行討論,明確調(diào)節(jié)目標(biāo)與調(diào)節(jié)手段,形成解決方案。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須便于討論和方案設(shè)計(jì)。華東理工大學(xué)DCS實(shí)驗(yàn)是較為典型的實(shí)驗(yàn)過程探究型實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)主要培訓(xùn)學(xué)生DCS操作能力和故障處理能力。由于DCS系統(tǒng)本身的大多數(shù)操作都是基于計(jì)算機(jī)的操作,因此網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)課程的界面仿真DCS系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)控制部分操作的界面(如圖1所示)。以下用一個(gè)簡單的故障處理實(shí)驗(yàn)來說明實(shí)驗(yàn)過程探究的實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中,設(shè)計(jì)了一個(gè)常見的故障處理,在圖1的界面中,學(xué)生觀察到粗丙酮塔T-601頂溫度儀表TI-6006出發(fā)異常過高報(bào)警,系統(tǒng)要求學(xué)生調(diào)節(jié)至正常運(yùn)行溫度73.0-80.0℃。在觀察到異常過高報(bào)警后,學(xué)生將按照所學(xué)知識和工程常識,作出如下分析:粗丙酮塔頂溫度上升可能有4三個(gè)工藝方面的原因,分別是加水量過大、回流量過小或再沸器回水量過小,也有可能是儀表自身故障因素。既然存在這三種可能,就必須通過其他觀察和分析來確定故障原因,因此學(xué)生首先需分別檢查相關(guān)三個(gè)儀表,即加水量儀表FRC-6015,回流量儀表FR-6019,E-601再沸器回水儀表FRC-6014,以確定儀表正常工作。學(xué)生觀察到回流量儀表FR-6019讀數(shù)偏小,就可以判斷出是因?yàn)榛亓髁坎蛔阍斐伤敎囟壬摺T谕ㄟ^觀察分析找到故障原因后,學(xué)生根據(jù)工藝?yán)碚?,確定解決方案,即增大塔頂回流量,需要調(diào)節(jié)FR-6019儀表。在工程環(huán)境中,不能進(jìn)行一步到位的調(diào)節(jié),以免造成大的擾動(dòng),需逐步小范圍調(diào)整,邊調(diào)邊等。因此學(xué)生在實(shí)施解決方案,必須仔細(xì)閱讀操作守則,將溫度調(diào)節(jié)至正常運(yùn)行溫度的整個(gè)操作過程必須符合現(xiàn)場操作規(guī)范。操作實(shí)施時(shí),首先將LRC-6023改為手動(dòng)控制,每次增加調(diào)節(jié)閥閥位必須小于2%—這是操作守則要求的,如果學(xué)生超出這個(gè)閥位標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)節(jié),訓(xùn)練中系統(tǒng)將給出警告,在考試中則行為將被記錄,作為扣分依據(jù)。每次調(diào)節(jié)后系統(tǒng)會(huì)根據(jù)數(shù)學(xué)模型的計(jì)算將相應(yīng)儀表調(diào)至相應(yīng)位置,學(xué)生一邊觀察表顯示情況一邊調(diào)解,直至塔頂溫度恢復(fù)到73.0-80.0℃,最后將LRC-6023設(shè)置為自動(dòng)控制??梢钥闯?,此實(shí)驗(yàn)在整個(gè)故障處理過程中,并不像普通課程實(shí)驗(yàn)制定嚴(yán)格的步驟,而是讓學(xué)生根據(jù)工程實(shí)際情況,通過自主觀察分析來制定解決方案,然后根據(jù)操作規(guī)范來一邊觀察一邊操作運(yùn)行,整個(gè)課程設(shè)計(jì)與教學(xué)過程較好地體現(xiàn)了探究式的教學(xué)策略。
二、基于過程考核的在線評價(jià)體系
對實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)成果進(jìn)行全面評價(jià)是在線實(shí)驗(yàn)的重要環(huán)節(jié),這樣才能對學(xué)生探究式學(xué)習(xí)過程進(jìn)行科學(xué)合理的評價(jià)。傳統(tǒng)現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)?zāi)J街幸詳?shù)據(jù)處理和實(shí)驗(yàn)報(bào)告結(jié)果來評價(jià)只能作為在線實(shí)驗(yàn)中評價(jià)模式的參考。對于參加實(shí)驗(yàn)的學(xué)生,主要應(yīng)考慮的因素是其在實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備情況、在實(shí)驗(yàn)過程中探與究的情況,即觀察問題和分析問題的準(zhǔn)確性,設(shè)計(jì)方案的優(yōu)劣,操作實(shí)施過程的規(guī)范性、和其他同學(xué)交流情況,以及對理論知識的掌握能力和應(yīng)用能力,因此必須據(jù)此建立新的實(shí)驗(yàn)評價(jià)體系,即基于實(shí)驗(yàn)過程考核的評價(jià)體系。在線實(shí)驗(yàn)評價(jià)體系主要分為理論掌握情況、實(shí)驗(yàn)操作能力、合作交流能力,其中實(shí)驗(yàn)操作能力是最為重要的指標(biāo)。理論掌握情況主要考察預(yù)習(xí)思考題,實(shí)驗(yàn)操作能力包括是否選擇了正確的儀器或儀表、設(shè)計(jì)方案是否適當(dāng)、操作目標(biāo)是否達(dá)到、操作過程是否規(guī)范、數(shù)據(jù)處理與實(shí)驗(yàn)報(bào)告是否符合要求等都可以作為實(shí)驗(yàn)過程考核的指標(biāo)。同時(shí),每一門實(shí)驗(yàn)課程提供BBS建立單門實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)社區(qū),學(xué)習(xí)者就一些問題難題發(fā)帖,由專門的輔導(dǎo)教師回答問題,并確認(rèn)學(xué)習(xí)者所發(fā)的有效帖數(shù)等。其中實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范是較為特殊的指標(biāo),在工程實(shí)際中,操作規(guī)范化及其重要,否則將引來災(zāi)難性后果。因此,必須設(shè)定一個(gè)閥值,學(xué)生如果出現(xiàn)較為嚴(yán)重的操作規(guī)范問題,不論其他指標(biāo)分?jǐn)?shù)如何,都將判定為不合格,我們定義為罰指標(biāo)。本文選取上述7個(gè)指標(biāo)因子構(gòu)成學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本評價(jià)指標(biāo)體系,并依次設(shè)其為A1,A2,…,A7,其中A6為罰指標(biāo)因子。通過在線實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中自動(dòng)記錄實(shí)驗(yàn)儀器選取、操作等參數(shù),對學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行跟蹤。結(jié)合在線實(shí)驗(yàn)平臺的應(yīng)用,在實(shí)踐中我們采用了一個(gè)有七個(gè)參數(shù)的指標(biāo)體系,包括預(yù)習(xí)思考題分?jǐn)?shù)、實(shí)驗(yàn)儀器選取、實(shí)驗(yàn)方案正確性,操作規(guī)范性、數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、在學(xué)習(xí)社區(qū)的交流情況。對這七個(gè)參數(shù)賦予不同的權(quán)重就可以得到該學(xué)生的最終成績,下面分項(xiàng)說明一下每個(gè)指標(biāo)的含義。由于每個(gè)指標(biāo)因子只反映了學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的某個(gè)方面的特征,各學(xué)??梢愿鶕?jù)本校實(shí)際情況規(guī)定指標(biāo)因子及其特征值,以及罰指標(biāo)因子的規(guī)定。在指標(biāo)體系中,各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重大致說明了其重要性,這七個(gè)參數(shù)基本上涵蓋了學(xué)生從準(zhǔn)備到完成全過程的表現(xiàn)情況,對每一個(gè)指標(biāo)賦于權(quán)值并最終得到終結(jié)性評價(jià)課程成績,各項(xiàng)指標(biāo)的加權(quán)和就是實(shí)驗(yàn)評價(jià)分?jǐn)?shù)。少數(shù)指標(biāo)雖然權(quán)重并不高,由于在工程實(shí)踐中具有重要意義,低于一定分?jǐn)?shù)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程將評價(jià)為不合格。比如在前文提到的DCS實(shí)驗(yàn)中,在多次出現(xiàn)不規(guī)范操作并且在系統(tǒng)警告后仍然出現(xiàn)2次以上不規(guī)范操作,整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程將被判定為不合格。對于通過經(jīng)驗(yàn)方式得到的實(shí)驗(yàn)過程考核評價(jià)體系,在經(jīng)過一定的數(shù)據(jù)積累以后,可以進(jìn)行智能化的處理和分析,為學(xué)生提供更優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)方案。在選取的兩個(gè)學(xué)生中,甲學(xué)生雖然分?jǐn)?shù)略高,但操作相關(guān)的指標(biāo)得分都不高,因此在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中,主要給該學(xué)生提供注重操作及規(guī)范的實(shí)驗(yàn),比如開關(guān)機(jī)實(shí)驗(yàn)和某些故障處理實(shí)驗(yàn)。而乙學(xué)生操作和動(dòng)手能力較好,但不注意理論和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),以及數(shù)據(jù)處理等工作,在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)多推送理論學(xué)習(xí)的模塊,提醒學(xué)生注意數(shù)據(jù)處理和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完成。
三、在線實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)框架
作為在線實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)核心部分的探究式學(xué)習(xí)模式以及相應(yīng)的在線評價(jià)體系設(shè)計(jì)完成以后,在線實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)框架基本構(gòu)筑完畢。在線實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)應(yīng)本著簡單、適用、高效的原則,實(shí)行通用化、標(biāo)準(zhǔn)化、智能化、人性化的設(shè)計(jì)思想。學(xué)生可以通過在線實(shí)驗(yàn)平臺在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的全過程,而在線實(shí)驗(yàn)平臺則通過記錄學(xué)生在線上參加的實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)練習(xí)以及培訓(xùn)交流等情況,實(shí)現(xiàn)對學(xué)生實(shí)驗(yàn)情況的全程跟蹤管理和對學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)需求的全面掌握。在線實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本架構(gòu)如圖2所示??梢钥闯?,在框架核心部分的業(yè)務(wù)層中,支持探究式學(xué)習(xí)過程是貫穿設(shè)計(jì)始終的問題,所以應(yīng)改變原先某些實(shí)驗(yàn)只是為驗(yàn)證理論的設(shè)計(jì),把發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、設(shè)計(jì)解決方案、實(shí)施解決方案的探究式思路在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)現(xiàn)。同時(shí)需要學(xué)生在各個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行完整的記錄,作為其是否按照教學(xué)思想完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行考核的依據(jù),同時(shí)還可以通過智能化的數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)挖掘,為學(xué)生提供經(jīng)過優(yōu)化的個(gè)性化實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊。組件層和服務(wù)層和平臺軟硬件設(shè)計(jì)相關(guān),在其他文章中有詳細(xì)介紹,本文不再贅述。
二、初中化學(xué)探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的應(yīng)用策略
1.科學(xué)劃分化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。初中化學(xué)教材中的實(shí)驗(yàn)可分為兩大類即驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、探究式實(shí)驗(yàn),不同性質(zhì)的化學(xué)實(shí)驗(yàn),其教學(xué)方法也大不相同,教師需科學(xué)劃分化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,采用不同的方法進(jìn)行教學(xué)。對于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),教師無需投入大量的時(shí)間和精力,只需讓學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)材料、了解相關(guān)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。而對于探究性實(shí)驗(yàn),教師需開展探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué),不僅要讓學(xué)生對實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)步驟以及實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行了解,而且要鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn),以鞏固所學(xué)的化學(xué)知識,從而使其能夠用所學(xué)的化學(xué)知識解釋生活中的相關(guān)現(xiàn)象,激發(fā)其潛在的探究意識。例如,教師可以將初中化學(xué)教材中的“二氧化碳的制取”實(shí)驗(yàn)列入探究式實(shí)驗(yàn),選擇適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)開展探究式教學(xué),增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)的樂趣。首先,教師可以提出問題:為什么二氧化碳不能從濃鹽酸或碳酸鈉中獲取,而能從碳酸鈣以及稀鹽酸中獲?。咳缓笞寣W(xué)生帶著問題展開小組討論,充分表達(dá)各自的觀點(diǎn),以培養(yǎng)學(xué)生的思考能力,最后讓學(xué)生動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn),總結(jié)出實(shí)驗(yàn)結(jié)論,以提高學(xué)生解決問題的能力。通過以上方法開展探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅可以加深學(xué)生對所學(xué)知識的記憶,而且可以增強(qiáng)學(xué)生的探究能力,使其能夠在實(shí)驗(yàn)中獲取學(xué)習(xí)樂趣。
2.合理選擇探究性實(shí)驗(yàn)課題。初中化學(xué)教材中融入了許多化學(xué)實(shí)驗(yàn),初中化學(xué)教師應(yīng)合理選擇探究想實(shí)驗(yàn)課題開展探究式教學(xué),以培養(yǎng)學(xué)生的探究思維,為其以后的化學(xué)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),因此,化學(xué)教師需全面分析教材中的實(shí)驗(yàn)課題,從中挑選出適合學(xué)生特點(diǎn)的探究課題進(jìn)行教學(xué)。同時(shí),在教學(xué)過程中教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生積極參與化學(xué)實(shí)驗(yàn),并指導(dǎo)學(xué)生從易研究、易操作的實(shí)驗(yàn)開始,逐漸激發(fā)學(xué)生對化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣和信心,在此基礎(chǔ)上,教師需引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、探究問題以及解決問題,從而不斷提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。例如,在“燃燒的條件”探究課題中,教師首先要指導(dǎo)學(xué)生確定探究問題:“燃燒需具備哪些條件?”,讓學(xué)生聯(lián)系生活實(shí)際提出相關(guān)猜想,如燃燒要有可燃物、氧氣以及溫度要達(dá)到著火點(diǎn);其次,確立實(shí)驗(yàn)方案,讓學(xué)生采用已準(zhǔn)備好的實(shí)驗(yàn)器材(如坩堝鉗、小木條、粉筆、酒精燈、蠟燭以及燒杯等)操作實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)以及分析實(shí)驗(yàn),最后總結(jié)出實(shí)驗(yàn)結(jié)論:燃燒需具備可燃物、氧氣或空氣以及溫度達(dá)到可燃物的著火點(diǎn),當(dāng)以上條件同時(shí)滿足時(shí)才能燃燒。
3.巧妙創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)問題情境。教師在探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)中需發(fā)揮引導(dǎo)作用,巧妙創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)問題情境,以激發(fā)學(xué)生的好奇心,從而激勵(lì)其思考和探究未知的問題。在開展探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師要根據(jù)教學(xué)實(shí)際設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)問題情境,并要確保問題情境具有實(shí)踐性、趣味性、開放性、差異性以及挑戰(zhàn)性,以更好的迎合探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求。
二、問題意識是實(shí)驗(yàn)探究的源泉
根據(jù)“最近發(fā)展區(qū)”理論,要首先了解學(xué)生已經(jīng)達(dá)到的知識能力發(fā)展水平和可能達(dá)到的知識能力發(fā)展水平,據(jù)此引導(dǎo)學(xué)生提出問題.例如我們學(xué)習(xí)過鹵族元素的知識以后,可以讓學(xué)生結(jié)合生活實(shí)際,尋找鹵素在生活中的用途,很容易使學(xué)生想起食鹽,再根據(jù)目前市場上銷售的加碘鹽提出“怎樣檢驗(yàn)碘元素的存在和含量”這一探究課題,然后把學(xué)生分成幾個(gè)組讓他們各組確定具體探究的問題.最后讓學(xué)生先在組內(nèi)討論,再大組交流,最終確定了以下幾個(gè)探究的問題:①食鹽中為何加碘?②食鹽中的碘元素以什么形式存在?如何驗(yàn)證?③如何測定食鹽中的碘含量?(反應(yīng)原理、方法)④實(shí)驗(yàn)方案如何設(shè)計(jì)等.讓學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)、課外讀物、調(diào)查、實(shí)驗(yàn)操作等方式去探究.學(xué)生在掌握了基本的思考問題的方法之后就能在以后的生活、學(xué)習(xí)中自己或與他人合作發(fā)現(xiàn)問題.
三、方案設(shè)計(jì)是實(shí)驗(yàn)探究的途徑
在有了明確的探究問題之后,就可以著手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì).可根據(jù)實(shí)際情況將學(xué)生分成幾個(gè)組討論,注意引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已有的知識、能力,動(dòng)腦筋、想方法,通過合作討論確定自己組的實(shí)驗(yàn)方案,再集中起來展示各組的研究成果,通過集體的討論選擇最優(yōu)實(shí)驗(yàn)方案.為了保護(hù)學(xué)生的積極性,在討論過程中可以允許有不同的實(shí)驗(yàn)方案.例如我在介紹了硫酸的性質(zhì)后,提出了一個(gè)思考題:設(shè)計(jì)方案鑒別濃硫酸和稀硫酸.學(xué)生通過思考、交流、討論,最后提出了許多方案:①用手掂量等體積的兩份硫酸;②在兩支試管中加入等量的水后再滴入兩種硫酸;③用溫度計(jì)分別蘸取兩種樣品置于空氣中,觀察溫度變化情況;④用兩塊銅片分別插入兩種硫酸樣品中;⑤用兩塊鐵片分別插入兩種硫酸樣品中;⑥用玻璃棒分別蘸取硫酸樣品于白紙上觀察;⑦在白糖中分別滴入硫酸樣品.這些充分表現(xiàn)了學(xué)生積極參與的欲望,既調(diào)動(dòng)了他們的積極性,又鍛煉了創(chuàng)新思維和發(fā)散思維的能力.為了培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)步驟、記錄和描述的能力,在實(shí)驗(yàn)前應(yīng)該先讓學(xué)生設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)報(bào)告.注意內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、藥品和儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論、問題討論等.
四、實(shí)驗(yàn)是化學(xué)探究的最高法庭
學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案中必然會(huì)產(chǎn)生一些爭論,提出許多不同的想法.其中可能有一些步驟繁雜、現(xiàn)象不明顯甚至不合理行不通的方案.可以讓學(xué)生親自到實(shí)驗(yàn)中去驗(yàn)證,讓他們體會(huì)實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn).例如在做濃硫酸的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)時(shí),室溫下將銅片放入濃硫酸中,沒有明顯的反應(yīng)現(xiàn)象.對此,有的同學(xué)認(rèn)為銅在濃硫酸中發(fā)生“鈍化”現(xiàn)象,還有的同學(xué)認(rèn)為銅和濃硫酸室溫下反應(yīng)很慢,所以看不到明顯現(xiàn)象.我讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)證明自己的觀點(diǎn).學(xué)生設(shè)計(jì)并進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn):在一個(gè)燒杯中放入一塊銅片,在加適量濃硫酸,稍等片刻,用鑷子取出,用水洗凈銅片表面的酸液.將銅片放入盛有硝酸銀溶液的燒杯中,觀察現(xiàn)象.一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)銅片表面有白色物質(zhì)析出,溶液顏色變藍(lán),證明了銅在濃硫酸中沒有發(fā)生“鈍化”現(xiàn)象.實(shí)驗(yàn)過程是學(xué)生按照自己設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,觀察和記錄現(xiàn)象的過程.課堂時(shí)間有限,學(xué)生的操作水平參差不齊,要在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)操作,確保良好的實(shí)驗(yàn)效果,課前必須精心設(shè)計(jì),充分準(zhǔn)備.例如檢查儀器藥品是否齊全,試劑的濃度是否符合要求,怎樣避免學(xué)生的危險(xiǎn)操作.在實(shí)驗(yàn)過程中,教師就盡量不要再強(qiáng)調(diào)某些問題,這時(shí)學(xué)生正集中精力做實(shí)驗(yàn),教師的講話不僅不能引起學(xué)生的重視,反而干擾學(xué)生的注意力.