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科學(xué)實驗操作步驟范文1
觀察是認識事物,獲得知識,發(fā)現(xiàn)問題的源泉,是人們有效地探索世界,認識事物的一種極為重要能力。世界上許多科學(xué)的發(fā)明和創(chuàng)造,很大程度上取決于科學(xué)家對客觀事物一系列的敏銳、細微、準(zhǔn)確、深刻的觀察。因此,在科學(xué)實驗教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力是非常重要的,發(fā)展和培養(yǎng)學(xué)生觀察能力可分階段進行。
第一階段:觀察實驗要有序,觀察目的要明確
觀察實驗是科學(xué)實驗教學(xué)的基本環(huán)節(jié)之一,在科學(xué)實驗教學(xué)中堅持觀察的有序性,既可以使學(xué)生獲得詳盡準(zhǔn)確的實驗事實,為分析實驗提供全面確切的依據(jù),又可以提高學(xué)生的觀察能力。要使學(xué)生能有序地觀察好科學(xué)實驗,首先,要強調(diào)學(xué)生做好實驗前的預(yù)習(xí),做到心中有數(shù),即了解實驗儀器、實驗步驟、每種儀器、藥品與實驗?zāi)康膬?nèi)在聯(lián)系。其次要明確各類實驗的觀察內(nèi)容和觀察方法。科學(xué)實驗中要觀察的內(nèi)容不外四種:實驗裝置、試劑、操作和反應(yīng)現(xiàn)象。
觀察實驗裝置:可遵循從整體到部分,從部分到整體,從外部到內(nèi)部的原則。從整體到部分就是對實驗裝置先有整體輪廊的了解,這套裝置是由哪幾部分組成的;從部分到整體就是這幾部分是由哪些儀器組成,又是怎樣連接在一起的;從外部到內(nèi)部就是了解每件儀器的外觀形狀和內(nèi)部構(gòu)造。
觀察試劑:觀察試劑指用感官感知所用的藥品,即感知試劑的色、嗅、味、態(tài)、溶解性、揮發(fā)性、密度、硬度、熔沸點等,其中主要是觀察試劑的色、嗅、態(tài)。
觀察實驗操作:實驗操作包括實驗儀器連接順序、氣密性檢查、試劑添加的先后順序和數(shù)量、操作步驟。其中試劑添加的先后和數(shù)量及操作步驟最為重要,是實驗成敗和安全的關(guān)鍵。
觀察實驗現(xiàn)象:觀察實驗現(xiàn)象既是重點,也是難點。
實驗開始時,教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會明確實驗?zāi)康模濉翱词裁础倍笤儆^察。
第二階段:觀察計劃要周密
在確定觀察目的后,就有了一定的觀察任務(wù),這樣能預(yù)見被觀察現(xiàn)象的各個方面,避免偶然性和自發(fā)性。無論觀察過程是短暫還是長久的,在計劃中都應(yīng)有目的、有步驟、有重點、有中心,才不至掛一漏萬,顧此失彼。尤其是有些實驗現(xiàn)象稍縱即逝,若無計劃,就會失去觀察機會。因此,教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會既全面、又分清主次地進行觀察。這就是說既要重點觀察主要現(xiàn)象,又不遺漏次要現(xiàn)象,還要迅速發(fā)現(xiàn)不易發(fā)現(xiàn)或者容易消失的現(xiàn)象。例如,亞鐵鹽溶液和堿溶液反應(yīng),生成白色氫氧化亞鐵沉淀,但白色氫氧化亞鐵會很快被氧氣氧化變成淺綠、綠色以至棕色,觀察時要求學(xué)生集中注意力,從而迅速捕捉一瞬即逝的生成氫氧化亞鐵白色沉淀現(xiàn)象。
第三階段:結(jié)合具體實驗進行觀察能力的訓(xùn)練
科學(xué)實驗應(yīng)使學(xué)生明確科學(xué)上對“觀察”的含義,應(yīng)理解為應(yīng)用各種感官感知實驗現(xiàn)象,如眼看、鼻聞、耳聽、手摸等,才能全面、正確、深刻地認識物質(zhì)的性質(zhì)及其變化的特征。如學(xué)生在制備Al(OH)3時,如NaOH稍過量則得不到應(yīng)有的白色沉淀。如果改用氨水代替NaOH,就可得到Al(OH)3白色沉淀。通過實驗觀察,引導(dǎo)學(xué)生透過復(fù)雜的表面現(xiàn)象,經(jīng)過分析研究,找到事物的內(nèi)在本質(zhì),才能夠有所發(fā)現(xiàn)。這樣學(xué)生也就理解為什么制Al(OH)3時要采用氨水而不用NaOH溶液了。另外還應(yīng)特別強調(diào)實驗的操作程序,這關(guān)系到實驗的安全和成敗。例如,氫氣還原氧化銅的實驗,開始時,是先向氧化銅試管里通入氫氣,還是先加熱?停止實驗的時候,是先撤出通氫氣的導(dǎo)氣管,還是先熄滅酒精燈?整個實驗完畢后,使學(xué)生明白實驗開始時若先加熱再通氫氣不安全;停止實驗時,如果先取出氫氣導(dǎo)氣管再熄滅酒精燈,還原出的銅可能又被氧化,導(dǎo)致實驗失敗。這樣通過細致的觀察,使學(xué)生全面、正確、深刻地認識了物質(zhì)的性質(zhì)及其變化的特征。
科學(xué)實驗操作步驟范文2
一、突出實驗操作的規(guī)范性
中學(xué)生的模仿能力很強,教師的每個動作都會對學(xué)生產(chǎn)生潛移默化的影響,由于有些實驗的操作步驟多且復(fù)雜,在多人的班級中做實驗的示范操作,學(xué)生不易觀察清楚,利用多媒體技術(shù)把整個實驗做成動畫或幻燈片等,在學(xué)生做實驗前給學(xué)生看,可以規(guī)范操作步驟,掌握操作要領(lǐng)。如顯微鏡的操作,操作不好會損壞顯微鏡的鏡頭、玻片,對操作步驟要求特別嚴(yán)格,而且不能正確操作的話直接影響到以后的生物實驗,我們通過課件以動畫形式展示如何取鏡、安放、對光、調(diào)焦,怎樣轉(zhuǎn)換高倍鏡等,一步步地展示出來,而且,以交互的形式讓學(xué)生反復(fù)練習(xí),這樣可以讓學(xué)生對每一步都留下深刻的印象,對各步操作的要領(lǐng)熟記在心,為以后的操作打下堅實的基礎(chǔ)。
二、完成不能順利開出的生物學(xué)實驗
一些實驗由于客觀條件的限制,不能進行,這時就可以利用多媒體做成影片等,讓學(xué)生有一些感性的認識,理解所學(xué)知識。如:在認識"菜青蟲的取食行為"時,由于這個實驗材料不好找,加上實驗過程較長,在班上無法實施,所以,以前都是老師按照書本講解實驗過程,內(nèi)容空洞,抽象,學(xué)生都是被動接受實驗結(jié)論。但現(xiàn)在可以利用課外興趣小組把這個實驗拍成影片,在課堂播放,這樣學(xué)生既了解了實驗方法,又認識了菜青蟲的取食行為。
三、培養(yǎng)學(xué)生觀察分析實驗的能力
平時的實驗由于外界條件或操作不夠規(guī)范的原因,實驗得到的結(jié)果不明顯或不理想,不利于學(xué)生觀察,影響實驗分析,通過多媒體技術(shù)制成幻燈片等,可引導(dǎo)學(xué)生正確地觀察分析實驗。如"綠葉在光下制造有機物"的實驗中,以前我組織學(xué)生操作時,最后葉片見光部分和不見光部分的顏色沒多大區(qū)別,這就影響了實驗結(jié)果的分析。但如果把這個實驗制成幻燈片,先在班里講述一遍,這樣學(xué)生既認識了實驗步驟,又觀察到了實驗現(xiàn)象,通過分析很容易得出實驗結(jié)論。
四、加大課堂容量,提高課堂效率
科學(xué)實驗操作步驟范文3
關(guān)鍵詞 多媒體;高中生物;實驗教學(xué)
中圖分類號:G633.91 文獻標(biāo)識碼:B 文章編號:1671-489X(2012)22-0121-02
高中生物是一門以實驗為主的自然學(xué)科,很多實驗揭示了生物現(xiàn)象的規(guī)律和本質(zhì),從生物原理上進行了科學(xué)的解釋。但由于實驗環(huán)境和實驗條件等諸多因素的限制,很多實驗現(xiàn)象不明顯,或者無法完成。在實驗教學(xué)時,運用實物展臺對實物進行投影放大,可以增加實驗的直觀性,幫助學(xué)生觀察和理解生物的結(jié)構(gòu);運用多媒體動畫課件,可以有效展示生物實驗的過程和原理,科學(xué)突破教學(xué)難點,收到很好的教學(xué)實效。
1 運用多媒體課件組織實驗課堂教學(xué),提高課堂效率
以前的實驗課教學(xué),教師只能利用黑板等常規(guī)手段講解實驗?zāi)康摹⒃怼⑵鞑摹⒉襟E,使學(xué)生一目了然。因時間與條件的限制,不但浪費時間,還不利于給學(xué)生講清楚,板書清楚也不利于指導(dǎo)學(xué)生操作實驗。運用多媒體課件將實驗內(nèi)容投影出來,在實驗前指導(dǎo)學(xué)生閱讀實驗內(nèi)容,使其掌握實驗?zāi)康暮筒僮饕I(lǐng),理解實驗原理,實驗中利用板書、圖示或動畫展示實驗步驟及各種現(xiàn)象并對其進行質(zhì)疑,引導(dǎo)學(xué)生進行實驗探究,觀察實驗結(jié)果;實驗結(jié)束后教師指導(dǎo)學(xué)生對實驗進行交流總結(jié)。
例如,探索淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用,分層次利用多媒體展示原理、步驟,使學(xué)生思路清晰,實驗操作順手,再依據(jù)實驗現(xiàn)象進行交流探究;又如葉綠體中色素的提取和分離實驗,通過學(xué)生實驗使其明白操作一旦錯誤,會導(dǎo)致實驗結(jié)果的失敗。最后通過學(xué)生的實驗結(jié)果展示,來讓學(xué)生體會成功的喜悅,也從失敗中找出原因,加深印象,使課堂教學(xué)更完美,效率更高。
2 運用多媒體課件演示生物實驗,彌補實驗室不能完成實驗的不足
在有些地區(qū)和學(xué)校,本來就短缺的儀器設(shè)備很難跟上課程的改進和變化,再加上有些生物學(xué)實驗有的要求時間長,不能在一節(jié)課內(nèi)完成,還有的實驗不能在實驗室內(nèi)完成,如植物向光性實驗、孟德爾的遺傳實驗等,教師只能對照課本“紙上談兵”,這樣就無法培養(yǎng)學(xué)生對實驗的設(shè)計、操作和分析能力,從而失去實驗預(yù)期的教學(xué)目的和意義。如植物組織培養(yǎng)技術(shù)實驗,教師可把其具體操作過程做成交互式課件,讓學(xué)生模擬操作達到實驗的目的。也可以分階段展示植物組織培養(yǎng)不同階段的圖片,找出各個階段的特點。
也有的實驗科技含量很高,高中學(xué)校不可能提供實驗條件,如肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗、噬菌體侵染細菌實驗等。教師可將實驗過程以多媒體動畫或影片的形式展示給學(xué)生,讓學(xué)生對實驗有更多了解。學(xué)生用課件模擬操作實驗就如同玩電腦游戲一樣,在既輕松又需要不斷動腦思考的情況下,圓滿地完成這次實驗探究教學(xué)任務(wù),達到事半功倍的效果。
3 運用多媒體課件培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范操作習(xí)慣,避免失誤導(dǎo)致實驗失敗
學(xué)生實驗時,實驗操作步驟正確與否,操作方法是否規(guī)范,直接影響到實驗的結(jié)果與實驗的安全,甚至損壞儀器,所以規(guī)范的實驗操作是實驗成功的關(guān)鍵。在實驗教學(xué)中,教師只通過講解或演示實驗器材的操作方法和操作步驟,不能達到讓大多數(shù)學(xué)生掌握,因此根據(jù)實際情況可以制作一些課件來解決這個問題。
例如顯微鏡的操作,操作不好會損壞顯微鏡的鏡頭、玻片,對操作步驟要求特別嚴(yán)格,而且不能正確操作的話直接影響到以后的生物實驗。教師通過課件,以動畫形式展示如何取鏡、安放、對光、調(diào)焦,怎樣轉(zhuǎn)換高倍鏡等,一步步地展示出來,而且以交互的形式讓學(xué)生反復(fù)練習(xí),這樣可以讓學(xué)生對每一步都留下深刻的印象,對各步操作的要領(lǐng)熟記在心,為以后的操作打下堅實的基礎(chǔ)。
又如,在進行“葉綠素的提取和分離”實驗時,有的學(xué)生在將畫有濾液細線的濾紙條伸進層析液時,因位置放得太低,層析液沒及濾液細線,色素不沿濾紙擴散而擴散到層析液中;有的學(xué)生濾液細線不能畫得“勻、細、齊”而導(dǎo)致色素沿濾紙擴散時發(fā)生色素帶重疊的現(xiàn)象,導(dǎo)致實驗失敗。針對學(xué)生出現(xiàn)的問題,教師不要粗魯?shù)剡M行批評,而要真誠地引導(dǎo)學(xué)生分析實驗失敗的原因,使學(xué)生加深對實驗原理的理解和對科學(xué)實驗方法的認識。
4 運用多媒體課件培養(yǎng)學(xué)生觀察分析實驗的能力,增強實驗效果
在實驗教學(xué)中,由于外界條件或操作不夠規(guī)范等原因,經(jīng)常出現(xiàn)著急追求實驗結(jié)果,草草結(jié)束實驗,記錄數(shù)據(jù)的現(xiàn)象,輕視對實驗過程中間出現(xiàn)某些現(xiàn)象的記錄,重視結(jié)果而不重視分析結(jié)果,重視對成功實驗的肯定而不重視對實驗中的失敗查找原因等現(xiàn)象,不利于學(xué)生實驗?zāi)芰Φ奶岣摺?/p>
例如,在觀察植物細胞的有絲分裂的實驗中,在顯微鏡的某個視野中,要讓學(xué)生了解為什么看到的細胞大多數(shù)為間期的細胞,在植物細胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原實驗中要讓學(xué)生了解液泡的體積大小、顏色如何變化。在葉綠體中色素提取和分離實驗中4種色素彼此分離的原理是什么,這一原理單靠高中教科書中的知識還不夠,應(yīng)讓學(xué)生了解濾紙是一種吸附劑,層析液是一種展開劑,4種色素的化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不同,它們在濾紙上吸附能力不同,在層析液中(展開劑)溶解度不同。因此,4種色素隨著層析液在濾紙條上的擴散速度就不同:胡蘿卜素溶解度大而吸附力小,擴散速度快;葉綠素b溶解度小而吸附力大,擴散速度則慢。并且可以用多媒體模擬錯誤的實驗讓學(xué)生分析其錯誤之處,或讓學(xué)生選擇正確或錯誤的操作方法,這樣可以讓學(xué)生學(xué)會分析各種實驗現(xiàn)象產(chǎn)生的原因,增強實驗效果。
5 運用多媒體課件重現(xiàn)和重作實驗,為實驗的綜合復(fù)習(xí)夯實基礎(chǔ)
高考復(fù)習(xí)中,實驗的復(fù)習(xí)是整體復(fù)習(xí)中非常重要的一部分。由于從高二到高三相隔時間比較長,好多演示實驗的現(xiàn)象和分組實驗的過程學(xué)生都已淡忘。尤其是學(xué)習(xí)能力較差的學(xué)生,要么全部遺忘了前面的實驗內(nèi)容和操作技能,要么將有些類似的實驗內(nèi)容和過程互相混淆。如果就這樣進入全面的實驗復(fù)習(xí),學(xué)生對實驗內(nèi)容的掌握也只能是模棱兩可。因此,高考實驗的復(fù)習(xí),單純通過教師的講授和學(xué)生作業(yè)練習(xí),很難達到預(yù)期的復(fù)習(xí)效果。所以復(fù)習(xí)過程中,對演示實驗的現(xiàn)象的重現(xiàn)和分組實驗的重做就有一定的必要性。但由于復(fù)習(xí)時間緊張,對演示實驗現(xiàn)象的重現(xiàn)和分組實驗的重做,實際上又不可能。這時,教師運用前面提到的互動性強的分組實驗課件和演示實驗資源庫課件集中講解或自學(xué),就能使學(xué)生既快速又方便地熟悉和掌握以前學(xué)過的演示實驗的現(xiàn)象和分組實驗的過程和方法,對進一步的深層次、高難度的實驗復(fù)習(xí)和分析提供了扎實的基礎(chǔ)。課件后再配以相應(yīng)的練習(xí),就為教師的實驗復(fù)習(xí)教學(xué)和學(xué)生自主的實驗復(fù)習(xí)提供了極大的方便,為下一步將要開展的綜合性實驗復(fù)習(xí)奠定基礎(chǔ)。
總之,高中生物是一門實驗性很強的學(xué)科,在實驗教學(xué)中教師善于引入多媒體輔助教學(xué),不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作技能、實驗觀察能力、實驗分析能力,更有利于優(yōu)化實驗教學(xué),提高課堂效率。在實驗教學(xué)中,將多媒體教學(xué)手段與演示實驗、分組實驗和探究性實驗有機結(jié)合起來,充分發(fā)揮實驗課的作用,有效地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提升學(xué)生的動手能力、科學(xué)實驗?zāi)芰蛣?chuàng)新能力,促使學(xué)生身心健康發(fā)展,為提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)奠定基礎(chǔ),讓實驗教學(xué)變得更靈活、更豐富。
科學(xué)實驗操作步驟范文4
一、生物實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生思維方法存在的問題
目前中學(xué)生物實驗中,教師對學(xué)生思維方法的培養(yǎng)上存在一些問題。一方面,教師給予學(xué)生過多過細的指導(dǎo),學(xué)生缺少探索、自由發(fā)展的情境,不利于發(fā)展學(xué)生的探究能力,更不利于學(xué)生應(yīng)對當(dāng)今的高考模式;另一方面,學(xué)生不能使知識成為解決實際問題的思維方法。在實驗課上,常常反映出理論歸理論,不能有效地把所學(xué)的理論彼此聯(lián)系,靈活地應(yīng)用于實驗,不能使知識成為一種動態(tài)的知識。鑒于以上出現(xiàn)的問題,我們每一個高中生物教師都應(yīng)該轉(zhuǎn)變思路,重視實驗教學(xué)中的思維方法與實驗設(shè)計訓(xùn)練。
二、生物實驗教學(xué)中學(xué)生思維方法與探究能力的培養(yǎng)
1.重視經(jīng)典實驗的教學(xué),讓學(xué)生學(xué)會科學(xué)實驗的思維方法。大多數(shù)的生物概念、原理和規(guī)律都是建立在實驗基礎(chǔ)上的。我們應(yīng)仔細分析書中的經(jīng)典實驗,比如演示實驗(滲透作用實驗裝置)、模擬實驗(基因的分離定律)、驗證實驗(植物細胞質(zhì)壁分離和復(fù)原實驗)、雜交實驗(孟德爾豌豆雜交實驗)、探究實驗(生長素發(fā)現(xiàn)實驗)等,同時引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)經(jīng)典實驗設(shè)計的技巧、科學(xué)的研究方法(觀察實驗——提出問題——作出假設(shè)——反復(fù)實驗——驗證實驗——形成規(guī)律)。嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹嵤虑笫堑目茖W(xué)態(tài)度和持之以恒的科學(xué)精神,有助于培養(yǎng)學(xué)生建立科學(xué)實驗的思維方法。例如“孟德爾的基因分離定律研究”成功的原因在于:實驗材料選擇適當(dāng);有科學(xué)的實驗設(shè)計程序(假說—演繹法);有科學(xué)的研究方法(先研究1對相對性狀,再研究多對相對性狀)及統(tǒng)計方法(觀察子代性狀分離現(xiàn)象,統(tǒng)計每一種子代數(shù)目)等。
2.開放實驗室,讓學(xué)生邊動手邊領(lǐng)悟?qū)嶒灥母鱾€關(guān)鍵環(huán)節(jié)。課本中的實驗和其他知識點一樣是基礎(chǔ)知識、基本能力的載體,在最近幾年的生物高考題中也有意識地強調(diào)這一點。因此,在高三復(fù)習(xí)中,我們應(yīng)盡量讓學(xué)生親自動手做實驗,將《考試說明》中所列的實驗從實驗?zāi)康摹⒃怼⒎椒ê筒僮鞑襟E等方面進行綜合分析,掌握相關(guān)的操作方法和技能,并能綜合運用其解決問題。
例如,2011年江蘇高考第10題(題目略)。本題考查的是書本實驗的綜合,涉及用顯微鏡觀察多種多樣的細胞、檢測生物組織中的脂肪、觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原。這道題的關(guān)鍵在于把握題干中的“直接”二字。在光鏡下可看到的對象有較大的如液泡;本身有顏色的,如葉綠體;或者經(jīng)特殊染色的,如染色體、線粒體、脂肪。B項中的花生子葉和C項中的線粒體因未作染色,所以不可見;D項中的紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞內(nèi)體積相對較大的紫色液泡,占據(jù)了很大的視野,因而也不易觀察到細胞核。要想能正確地解答此類題,教師要引導(dǎo)學(xué)生對教材中的基本實驗有一個清楚的認識,嘗試從實驗情境的角度來分析確認相關(guān)描述的準(zhǔn)確性。如果我們在平時的教學(xué)中讓學(xué)生親自動手做實驗,那學(xué)生的解題能力就會大大提高。正如一位專家所講:“不做學(xué)生不知,老師也未必知。”
3.借助實驗思維進行試題分析,提高學(xué)生解決問題的能力。在平時的教學(xué)中,我們引導(dǎo)學(xué)生進行題目分析時,一方面要讓學(xué)生借助實驗思維,排除干擾信息,提高解決問題的能力;另一方面讓學(xué)生借助實驗思維,依據(jù)實驗?zāi)康模岣弑磉_能力及歸納、比較、推理等邏輯思維能力。
例如,2011年江蘇高考第31題(題目略)。本題中對怎么操作交代得很清楚,為什么要這樣操作,還要注意什么問題,則需要考生在本題的情境下作出仔細的分析和推理,學(xué)生只有具備較強的思維能力,才能很好地解答本題。2011年江蘇卷28、30、31三大題均為實驗分析題,有各自的情境,提供信息的渠道豐富,問題的角度也有所不同,但都很強烈地傳遞了一個信號——重視生物實驗思維分析,重視學(xué)生實驗探究能力的考查。因此,我們在平時的教學(xué)中一定要充分意識到實驗題的重要性,訓(xùn)練學(xué)生解答實驗題的思維能力。
科學(xué)實驗操作步驟范文5
[關(guān)鍵詞] 實驗教學(xué) 培養(yǎng)
創(chuàng)新能力
面對21世紀(jì)激烈的國際競爭,人才的競爭首當(dāng)其沖。當(dāng)前,由于知識更新進展迅速,生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)出現(xiàn)了一系列新的重大突破,這就必然對人才素質(zhì)提出新的更高要求。有一位偉人曾指出,“創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂,是國家興旺發(fā)達的不竭動力” ,并反復(fù)強調(diào),“一個沒有創(chuàng)新能力的民族,難以屹立于世界民族之林” 。因此,當(dāng)代教育的根本目的就是培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新人格的高素質(zhì)人才。創(chuàng)新人才的培養(yǎng),基礎(chǔ)在教育,責(zé)任在教師。廣大教育工作者必須更新教育觀念,樹立正確的教育觀,從傳授已有的知識為中心的傳統(tǒng)教育轉(zhuǎn)變?yōu)橹嘏囵B(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的教育。從這個意義上說,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,必定成為當(dāng)代教學(xué)的主旋律。
實驗教學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)教學(xué)的重要組成部分,是一項集觀察、思維、想像、分析、概括、探索等于一體的多功能的實踐活動,在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力方面有著重要的,且其他任何教學(xué)形式不可替代的作用。所以,科學(xué)實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的重要途徑之一。那么,如何在科學(xué)實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力呢?
一、創(chuàng)設(shè)問題情境,激活學(xué)生創(chuàng)新意識
在實驗教學(xué)中,教師除了要做好演示實驗以外,還要認真挖掘?qū)嶒炈夭模槍嶒灥拿總€環(huán)節(jié),創(chuàng)設(shè)問題情境,多方面設(shè)疑置疑,讓學(xué)生帶著問題去觀察、思考、回憶、討論,變接受性學(xué)習(xí)為探索性學(xué)習(xí),這樣就會把潛意識狀態(tài)的好奇心變成自覺求知的創(chuàng)新意識,讓學(xué)生隨著問題的層層深入而激活思維去創(chuàng)新。
如在做氫氣還原氧化銅實驗時,首先啟發(fā)學(xué)生從化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)著手,推測性地寫出化學(xué)方程式,再用實驗去驗證,接著根據(jù)反應(yīng)條件及反應(yīng)物的狀態(tài),讓學(xué)生討論如下的問題:①該實驗需用哪些儀器?②如何組裝儀器?③氫氣具有可燃性,當(dāng)氫氣和空氣混合點燃時可能會出現(xiàn)什么后果?④在該實驗的操作步驟上是先加熱還是先通入氫氣?當(dāng)?shù)玫较韧錃夂蠹訜岬慕Y(jié)論后再演示。在演示時,當(dāng)觀察到黑色變成紅色時,教師有意先停止通入氫氣,后熄滅酒精燈,使生成的紅色固體變成黑色,使學(xué)生產(chǎn)生一些疑惑:①生成物不是銅,推測錯誤嗎?②生成的銅是否被氧化?③為什么會被氧化?④操作是否有錯,錯在哪里?這時讓學(xué)生充分展現(xiàn)自己的思維過程,鼓勵學(xué)生大膽發(fā)表自己的見解,教師不要急于把結(jié)論告訴學(xué)生,也不要急于評判,讓學(xué)生在辨析討論中得到評判和修正。這樣,通過“推測實驗設(shè)疑討論歸納總結(jié)”,我們不但能使學(xué)生準(zhǔn)確地掌握知識,拓寬視野,還能激活學(xué)生的創(chuàng)新意識。
二、積極改進演示實驗,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新技能
1、改進演示實驗的裝置。
演示實驗一般具有裝置簡單,操作方便,現(xiàn)象明顯的特點,但教材中有的演示實驗往往并不是最佳方案。為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,我在上課時開展了對課本的實驗裝置改進活動,引導(dǎo)學(xué)生開動腦筋,分析教材中實驗的不足,提出科學(xué)合理的改進方法,使之更趨于完美。
如:有這樣一個科學(xué)演示實驗,一氧化碳還原氧化銅的演示實驗裝置中,對尾氣沒有作任何的處理就直接排入空氣中。我首先引導(dǎo)學(xué)生分析此裝置的不足,得出在尾氣排放處用酒精燈點燃,除去尾氣造成的環(huán)境污染,然后又繼續(xù)分析引導(dǎo)提出:有沒有既能保護環(huán)境,又能避免一氧化碳浪費的處理方法?同學(xué)們開動腦筋討論,提出了幾種處理方法,其中有兩種較好的處理方法,一是將尾氣用導(dǎo)管重新通入硬質(zhì)玻璃管內(nèi)去還原氧化銅,使一氧化碳循環(huán)使用而又是不污染環(huán)境;二是將尾氣用導(dǎo)管通到硬質(zhì)玻璃管下的酒精燈火焰的上方,讓它燃燒,從而達到節(jié)約燃料的目的。通過對該實驗的改進,不僅使學(xué)生加深了對一氧化碳性質(zhì)和實驗裝置的認識,而且在此過程中切實培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。
2、改進演示實驗操作方法與實驗教學(xué)手段。
科學(xué)教材中有大量的演示實驗,顧名思義,傳統(tǒng)的演示實驗都是由教師當(dāng)演員,學(xué)生當(dāng)觀眾,觀察一些實驗現(xiàn)象,由教師邊講邊做,學(xué)生看了印象不深,甚至有的現(xiàn)象本身就不明顯,實驗現(xiàn)象的可見度低。而要使演示實驗在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力方面發(fā)揮作用,就得加以改進。
其一,廣泛應(yīng)用現(xiàn)代教育手段。借助多媒體課件、投影儀等,有助于學(xué)生更好地觀察一些現(xiàn)象,如:鎂、鋁、鐵與酸反應(yīng)的速度的比較,投影現(xiàn)出的現(xiàn)象明顯,效果非常好。利用計算機多媒體電化教學(xué)設(shè)備,把一些在教室做不了的或不適合做的實驗,如:桃花開花后花的變化情況制成課件,在課堂上放映,將實驗現(xiàn)象放大,增加其可見度。這樣不但能吸引學(xué)生的注意力,又能更清晰地觀察到真實的現(xiàn)象。這是引起學(xué)生思維、分析、想像的前提和基礎(chǔ)。
其二,改演示實驗為師生協(xié)同實驗。協(xié)同實驗指在教師示范的同時,學(xué)生也進行實驗操作,因為親自動手做,學(xué)生更易投入,無論是操作、觀察還是分析、歸納,學(xué)生的興趣更濃厚,也更有利于全面對學(xué)生能力的培養(yǎng),它改變了傳統(tǒng)的老師講解—實驗,學(xué)生聽—看的模式,它將師生的雙邊活動按需要混合在一起,更多地鼓勵了學(xué)生主動參與。如:研究凸透鏡成像規(guī)律時,單純的演示,教師講得吃力,做得吃力,學(xué)生聽、看的效果往往不好,若改為在教師的指導(dǎo)下學(xué)生自己去嘗試各種情況下的成像時,并在教師有指向性的啟發(fā)下自行歸納總結(jié)出結(jié)論,學(xué)生的理解和掌握就會更好。再如:氫氧化鈉的潮解,也可以通過協(xié)同實驗,既增加了實驗的可信度,又增加了對實驗的印象。
其三,在準(zhǔn)備演示實驗課中,盡可能多地設(shè)計,選擇多種演示方案,讓學(xué)生領(lǐng)會為達到同一實驗結(jié)果,可以用不同的方法和途徑。
如:氫氣的制取,可以用簡易法、啟普發(fā)生器法、電解水法等。還可以結(jié)合教材,在演示實驗中開發(fā)一些新、奇、妙、趣、怪的內(nèi)容,如:紙片托水;設(shè)計一些“魔術(shù)”化的片斷,如:在用酚酞試液畫了花的硬紙上噴散氫氧化鈉稀液,花立即由無色變成紅色;又將一種酸液噴散在紅花上,字又變?yōu)闊o色等。
通過上述手段,既能激發(fā)學(xué)生對學(xué)習(xí)的興趣和靈感,又能有效地培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維力、想像力、創(chuàng)造性力和探索精神。
三、改進實驗方案和方法,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
1、改驗證性實驗為探索性實驗、引導(dǎo)探索發(fā)現(xiàn),活化創(chuàng)新思維。
科學(xué)教材中的實驗多數(shù)是驗證性實驗,往往是讓學(xué)生嘗試和利用實驗手段和已知的現(xiàn)象和規(guī)律進行實驗,要求正確使用儀器,會做必要的記錄,歸納結(jié)論。為了順利完成實驗,獲得符合要求的結(jié)果,教師往往是事先把器材準(zhǔn)備好,設(shè)計好實驗步驟,讓學(xué)生逐步進行實驗。雖然這對學(xué)習(xí)和掌握知識有益,但學(xué)生得不到為解決問題和克服困難而進行探索性和創(chuàng)造性的訓(xùn)練,只是被動地探索。 轉(zhuǎn)貼于
探索性實驗先是進行實驗操作,然后依據(jù)操作過程所發(fā)生的現(xiàn)象得出應(yīng)有科學(xué)結(jié)論,或者是對求知物性質(zhì)進行推測,然后再設(shè)計出實驗進行探究,得出正確的結(jié)論,故是主動的探索。它對于激發(fā)興趣,訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生的各種能力和科學(xué)研究方法,比驗證性實驗顯得更加有效。因而我在教學(xué)中把許多驗證性實驗改為探索性實驗,引導(dǎo)學(xué)生探索發(fā)現(xiàn),讓學(xué)生在實驗操作中學(xué)到新知。
自然科學(xué)實驗中的現(xiàn)象和規(guī)律通常都是前人已經(jīng)發(fā)現(xiàn),但對學(xué)生來說卻依然是求知的,于是,在實驗教學(xué)中,我把“發(fā)現(xiàn)”的任務(wù)交給予學(xué)生,讓學(xué)生成為發(fā)現(xiàn)的主人,讓他們充分體驗到科學(xué)研究的艱辛及科學(xué)發(fā)現(xiàn)的喜悅,提高他們學(xué)習(xí)的主動性和主體意識,增強自我學(xué)習(xí)的信心和自覺性,同時還使學(xué)生學(xué)會用科學(xué)實驗研究的方法分析問題、解決問題,培養(yǎng)他們探求真理的科學(xué)態(tài)度和勇于探索的精神,從而啟迪學(xué)生的智慧,活化他們壓抑已久的創(chuàng)新思維。
如:大氣壓的實驗,取一個空礦泉水瓶,用適當(dāng)溫度的熱水(不使其變形),加熱瓶殼后,立即蓋緊瓶蓋,隨后用冷水淋瓶殼,只聽見咯的一聲,瓶殼癟了。再做一只,當(dāng)加熱瓶殼后,瓶子不加蓋,用水淋后,瓶殼未變形。要求學(xué)生思考,從這兩個實驗中能得到什么道理,為什么一個瓶殼變形,而另一個不變形呢?是因為熱脹冷縮,還是由于瓶內(nèi)外壓強不一而造成的?學(xué)生從所學(xué)的知識來解釋這個現(xiàn)象,議論紛紛,各述其理,學(xué)生的思維得到充分的調(diào)動。再如:在常見的酸一節(jié)中,學(xué)生稀鹽酸的化學(xué)性質(zhì)時,首先讓學(xué)生依據(jù)所學(xué)的稀硫酸的化學(xué)性質(zhì),對稀鹽酸的化學(xué)性質(zhì)提出假設(shè),教師為學(xué)生提供充足的實驗藥品及用具,然后讓學(xué)生通過動手實驗,觀察并記錄現(xiàn)象,思考討論得出結(jié)論來驗證假設(shè)。在學(xué)生得出結(jié)論后,教師再指導(dǎo)學(xué)生把自己的結(jié)論與教材上經(jīng)典結(jié)論相對照,進行修正、補充。
2、加強實驗設(shè)計訓(xùn)練,培養(yǎng)創(chuàng)新能力。
實驗教學(xué)之所以被教育家所重視,一個重要的原因是它可以培養(yǎng)學(xué)生的實踐與探索能力,并為學(xué)生將來創(chuàng)造發(fā)明奠定基礎(chǔ),教師在平時的實驗教學(xué)中,要特別注重實驗創(chuàng)新設(shè)計訓(xùn)練。如在實驗教學(xué)中根據(jù)情況改進實驗設(shè)計,對于一些驗證性實驗,可讓學(xué)生自由選擇所需實驗儀器,并鼓勵學(xué)生改用其他儀器,試一試能否取得更理想的效果,然后分析其原因。或者是在實驗器材,實驗條件、實驗數(shù)據(jù)的處理進行創(chuàng)新,不拘泥于一種方法,一種模式進行實驗,有意識地訓(xùn)練學(xué)生的發(fā)散性思維,鼓勵學(xué)生提出創(chuàng)造性的實驗方案,從而有效地提高學(xué)生的創(chuàng)造技能。
如:“伏安法測電阻”實驗后,提出:如果實驗只允許一個電壓表(或電流表)和一個已知電阻(定值電阻或滑動變阻器)能否測出未知電阻的阻值?讓學(xué)生根據(jù)已學(xué)的串聯(lián)、并聯(lián)電路特點,設(shè)計電路及實驗步驟,通過探索活動,讓學(xué)生不僅了解“伏安法測電阻”不是唯一的方法,而且對所學(xué)過的知識加深理解和應(yīng)用。再如:以氧化銅、稀硫酸、鐵為原料,采用兩種不同的方法制取銅,設(shè)計實驗裝置,實驗操作步驟。
四、積極開展課外實驗,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
由于課內(nèi)的時間是有限的,教師既要完成教學(xué)任務(wù),又要讓學(xué)生自己實踐操作。為了解決這一矛盾,我充分利用學(xué)校實驗室開放活動時間,利用學(xué)校充足的實驗儀器,讓學(xué)生在教師的組織和指導(dǎo)之下,進實驗室自己選擇實驗器材,自己設(shè)計實驗方案,自己探索進行實驗活動來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
1、指導(dǎo)學(xué)生做一些實驗冊上的實習(xí)或探索性研究類的實驗;做一些實驗習(xí)題的設(shè)計、實驗裝置的設(shè)計或改進、實驗操作步驟的優(yōu)化設(shè)計、提高實驗效果或提高可見度的設(shè)計等設(shè)計性實驗,培養(yǎng)學(xué)生的實驗設(shè)計能力。
2、充分發(fā)揮自然科學(xué)教材中的興趣小實驗的作用,積極組織和指導(dǎo)學(xué)生做好小實驗,如:測凸透鏡的焦距,自制汽水等等。能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,對培養(yǎng)學(xué)生認真觀察,勤于思考,勇于實踐的習(xí)慣,發(fā)現(xiàn)問題與提出問題的習(xí)慣,獨立思考與合作交流的習(xí)慣,以及運用所學(xué)知識解決簡問題的習(xí)慣,對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力起到十分重要的作用。學(xué)生小實驗既能拓展思維,又能培養(yǎng)探究能力,豐富學(xué)生的想像力,促使學(xué)生自覺地探索知識,逐步形成科學(xué)的世界觀和良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
3、開展自制教具、小制作、小發(fā)明活動。引導(dǎo)學(xué)生運用已有的知識、操作技能,經(jīng)常地組織學(xué)生利用廢舊品,自制教具、搞小制作、小發(fā)明活動,在制作過程中為了進一步鼓勵學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計,教師可設(shè)計一些制作方法不加限制的題,讓學(xué)生去發(fā)揮,自制出一種新穎、獨特、有社會或個人價值的作品,如制作水火箭,自制測力器等等。在教師的指導(dǎo)下,經(jīng)常、有針對性地開展這樣的活動,在目的讓學(xué)生去留意,尋找身邊的小物品來充實實驗器材,有意地鼓勵學(xué)生自己動手設(shè)計實驗,改進器件并進行分析,通過一系列活動,培養(yǎng)學(xué)生的動手制作能力和綜合分析能力以及拓寬學(xué)生思維空間。
4、鼓勵、支持學(xué)生做課外趣味實驗。如:噴泉,奇妙的水中生火,制取藍寶石(硫酸銅晶體)等。
總之,在科學(xué)實驗教學(xué)中,只要我們根據(jù)學(xué)生的年齡特征和認識規(guī)律,并結(jié)合科學(xué)的特點,指導(dǎo)學(xué)生把理論分析、實驗設(shè)計與實驗方法有機地結(jié)合,把基礎(chǔ)知識的應(yīng)用與基本技能的訓(xùn)練有機地結(jié)合。一言以蔽之:采用多種方式方法,引導(dǎo)學(xué)生探索與實踐。這樣,學(xué)生既能學(xué)到實驗技能,又能嘗試探索式學(xué)習(xí)的樂趣;其實踐能力、創(chuàng)新能力也就能得到較好的培養(yǎng)。
【參考文獻】
科學(xué)實驗操作步驟范文6
一、通^剖析演示實驗,掌握實驗原理
中學(xué)化學(xué)演示實驗是一種有效的直觀教學(xué)方法.通過示范,能幫助學(xué)生理解和掌握化學(xué)知識,有助于學(xué)生實驗技能的培養(yǎng).在演示實驗時,教師要有意識地把每類實驗分析清楚,講解透徹,從中推導(dǎo)出這類實驗的基本原理.教師還要對儀器的安裝、操作步驟、試劑使用等結(jié)合實驗加以說明,讓學(xué)生形成比較清晰的概念,使學(xué)生觸類旁通.例如,在演示“氯酸鉀分解制取氧氣”實驗時,我從反應(yīng)物和生成物的性質(zhì)、反應(yīng)條件等出發(fā),分析、總結(jié)出反應(yīng)物是固體,加熱時制取不易溶于水、比空氣重的氣體等實驗原理.同時,在演示實驗過程中,有目的地引導(dǎo)學(xué)生進行現(xiàn)象觀察,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力.這樣,在學(xué)習(xí)其他物質(zhì)的制取時,學(xué)生就能按照反應(yīng)物和生成物的性質(zhì)、反應(yīng)條件、注意事項等進行實驗設(shè)計,并完成實驗.
二、明確使用儀器的原則,正確使用儀器
正確地選擇儀器是做好實驗的前提.因此,為了保證實驗的成功,應(yīng)根據(jù)以下幾個方面選擇實驗儀器.1.根據(jù)反應(yīng)物和生成物的性質(zhì)選擇儀器.例如,在演示“中和滴定”實驗時,有些學(xué)生預(yù)習(xí)后往往提出問題:為什么堿式和酸式滴定管不能任意使用?這時教師在教學(xué)中就要因勢利導(dǎo),向?qū)W生指出:這是由于毛玻璃易被堿液腐蝕,而乳膠管易被酸液腐蝕的緣故.2.根據(jù)反應(yīng)條件選擇儀器.許多化學(xué)反應(yīng)往往在一定的條件下進行.就拿加熱來說,玻璃儀器中有一部分可以直接加熱,如試管;一部分只能間接加熱,如燒瓶;還有一部分則不能加熱,如集氣瓶.因此,當(dāng)反應(yīng)需要加熱時,就不能采用不能加熱的儀器作反應(yīng)器.3.根據(jù)反應(yīng)速度選用儀器.例如,在演示“實驗室制取一氧化碳氣體”實驗時,為控制一氧化碳的生成,應(yīng)使用分液漏斗向反應(yīng)器中逐滴加入濃硫酸,而不能使用長頸漏斗.
三、熟悉化學(xué)藥品的性質(zhì),優(yōu)化實驗設(shè)計
熟悉化學(xué)藥品的性質(zhì),也是完成實驗設(shè)計的一個先決條件.例如,在使用干燥劑來干燥實驗中所制得的氣體時,應(yīng)先了解該氣體的性質(zhì),因為通常所用的干燥劑,如濃硫酸;堿性干燥劑,如堿石炭;中性干燥劑,如無水氯化鈣.酸性氣體不能用堿性干燥劑干燥,堿性氣體不能用酸性干燥劑干燥……另外,還原性氣體不能用強氧化劑作干燥劑,如硫化氫氣體不能用濃硫酸作干燥劑.弄清了干燥劑和燥劑氣體之間的關(guān)系,在設(shè)計實驗時就能做到有的放矢.
四、創(chuàng)造學(xué)生動手的機會,培養(yǎng)學(xué)生的實驗操
作能力
在實驗教學(xué)中,教師應(yīng)創(chuàng)造條件,讓學(xué)生動手做實驗,使學(xué)生對實驗儀器進行合理的布局;對實驗步驟進行合理的安排;對一些定量實驗會測、會控制、會讀、會計劃;對一些定性實驗做到會取、會用、會放、會接、會裝;對操作過程中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象或?qū)嶒灩收蠒附荨?zhǔn)確地尋找原因,并予以及時排除;客觀地進行實驗,實事求是地記錄觀察到的現(xiàn)象和數(shù)據(jù),并做到科學(xué)化和規(guī)范化,防止部分學(xué)生把實驗當(dāng)游戲.還要讓學(xué)生認識到這是科學(xué)實驗,探求真理,必須一絲不茍,認真地對待每一個操作,直到把實驗做好,并適當(dāng)滲透科學(xué)實驗的思想,將科學(xué)實驗與祖國的科學(xué)事業(yè)聯(lián)系起來,從而促使學(xué)生做好實驗,熱愛實驗,創(chuàng)新實驗.
五、分清實驗對象,嚴(yán)肅認真地處理數(shù)據(jù)