绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇实验教学总结范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。
一、生物实验教学工作方面
期初,学习了《学校实验室工作规程》,规范实验室建设,在开学初就制订出生物实验计划,督促各年级生物老师制出了本期该年级的实验计划。由此推动了本年度实验教学有序的有计划的进行。
严格实验准备制度,教师要根据实验计划,演示实验三天前充分准备好仪器、药品,做到准、净、齐和及时,确保实验一次成功。对有些实验,实验教师还事先亲自试验,若有改进的实验或利用自制教具进行教学的,及时向教师说明使用方法和注意事项,确保万无一失。
实验中对有损坏的仪器器严格依照教学仪器赔偿制度实施处罚。实验完毕时,让授课教师及时如实填写实验记录单。保质保量地完成教学工作,并积极配合生物兴趣小组开展活动,积极参与教师的研究性教学,努力提高学生的积极主动性和参与性。本学期还配合教务处顺利完成初二的实验会考工作。
二、实验室的管理方面
对生物实验室药品与仪器的领用、归还制定一套行之有效的办法,并始终很好地实施。对药品的保质、仪器的维护起到了决定性的作用,避免了药品的不必要浪费及仪器的损坏。加强日常对药品、仪器的保养、维护工作,延长其寿命,为学校成本开支的节约作出了自己的一分力。如对显微镜、解剖器等教学精密仪器,做到了定期检修、除尘、防锈、保养等工作。对标本类实施了定期检查、防蛀等加以妥善管理。对易燃、易爆,有毒的化学药品进行独立存放,实行双人双锁,对其使用进行严格的控制,并做严格登记,切实保证此类药品的安全使用。做到购物有登记,帐目清楚,帐物卡三对应工作。教学仪器的借用严格按照教学仪器借用制度实行登记,如期归还,追还等。对新的实验仪器的性能、使用、操作方法做了充分了解,能熟炼地操作使用。而且积极参与了学生实验操作的指导工作,进一步锻炼了自己的动手能力,更好地配合了实验老师的教学工作。
对玻璃器皿、玻片标本的破损给予相应的赔偿,对生物仪器设备的损坏及时报废,并登记在册,在一学年结束之际,及时向总务处提交报损、报废记录单,同时申请购买缺少的生物仪器和所需的化学药品,以确保下学年教学工作的正常开展。
一、存在的问题
1、为做实验而做实验
考查目的变相为考查学生按已知步骤操作的僵化能力和毫不动脑筋的机械操作,而非自由分析问题和解决问题的灵活能力。失去了学生实验的目的。如在《粗盐提纯》实验中,居然用精盐提纯,这样的实验还有何意义,反而让学生失去了探究的欲望。
2、基本操作不规范
就考查题目本身来讲,试题集中在最基本的实验操作技能上。就化学学科而言,药品的取用、液体的加热、仪器的连接等基本操作一直是考核的重点。本次考核中反应出多数学生对这些基本操作不熟练、不规范。一方面反应多数学校对实验教学重视不够,另一方面再次证实背实验、讲实验是不能有效达成学生三维目标的。
3、不能体现学科特点
用自来水代替蒸馏水,缺乏实验的真实、准确性;废物回收设备不科学或不准备,缺乏环保意识;实验准备不科学,缺乏自然科学的严峻性。这都要求提高实验员的专业化发展。
4、缺乏实验的开放性
在规定的时间内大多数学生都能顺利完成,不能体现学生的实际水平和差异情况,基本实验几乎没有创新,特别是实验报告的填写都是一个模式,缺乏实验的真实性,更有甚者实验未做完就把报告填完。这种考查对学生的实验设计、探究能力、科学态度等实验素养不能体现,对学生有关实验预习、实验理解、实验报告等必需的实验环节也不能较好体现。
二、几点建议
1、演示实验、学生实验需加强督促,漂亮的实验室是为学生服务的,不能为检查服务,让实验室“动”起来。
一、认真扎实开展实验教学教研活动。
1、加强理论学习,转变教学观念。 为不断提高教师的理论及业务素质,我们还经常组织教学学习新的课程标准,学习新课改理念,认真钻研教材教法,使课堂实验教学更好地培养学生的能力与兴趣,促进学生的全面发展。
2、加大教研力度,促进实验教学的提高。 多次组织实验教师开展集体备课、说课活动,相互学习实验通知单及实验记录的填写情况,组织实验教师相互观摩听课、评课活动,使实验教学全面开花结果,提高实验教师的实验教学艺术及组织实验的能力。
二、加强演示实验的教学效果。
对课本上所有的演示、分组实验,都做到精心准备,预先试做,对少数实验进行改进,补充,确保教师在课堂上实验的成功率,现象明显达到100%。
1、 按照新课标的要求,精心设计实验步骤和教学方法.
2、 做好了实验准备,实验前使学生明确实验目的、实验原理和对观察的要求。
3、 实验过程当中, 教师做到操作规范、熟练、形象、鲜明、安全。
4、 配备足够的教具、学具,以满足学生探究活动的需要。增加了学生动手实操的机会,提高了实验课的效率。
三、提高学生分组实验的教学效果。
请老教师对新教师进行培训,指导他们规范操作,讲述实验成功的关键。使得学生实验的成功率大大提高,大大提高了学习兴趣和课堂效率。
1、做好实验前的准备工作.
2、学生做好实验预习,明确实验目的、原理步骤和方法。并做好示范工作。学生做好实验记录。
四、定期开放实验室。
让每个学生动手,发挥实验室资源的效益,利用身边的物品,廉价的材料进行物理实验提供便利,鼓励学生大胆进行实验,小制作和小发明。教师自己动手,制作改进实验器材。利用课余时间自己动手制作或改进,取得了较好的成效,在教学中发挥了重要作用
五、充分利用实验室现有资源,搞好物理实验。
新课程理念的最大特点就是要转变教师的角色,改变学生的学习方式,让学生在生动活泼的学习中得到发展与锻炼。
总结能力 归纳能力
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2016)11A-0116-01
在生物实验教学中,引导学生总结和归纳实验现象以及实验规律,不但有助于巩固学生的记忆,也能促进学生生物知识的自主内化,是提升生物课堂教学效率的重要环节。然而传统的课堂小结几乎都是教师包办,学生只能亦步亦趋地跟随着老师进行简单的知识罗列和回顾。为了更好地提高学生的总结归纳能力,笔者从生物课程的特点以及学生的身心特征出发,做了一些尝试与思考,现将点滴心得简述如下。
一、寓静于动,在操作中总结
学生实验的过程可以有效地帮助他们对生物知识学习形成具体、鲜活的感性认知。在引导学生归纳总结时,教师可以延续生物实验活动的整体性,让学生边操作边思考,边思考边归纳,将静思与动手操作结合起来,加强对实验步骤、实验记录和实验注意事项的积累,使学生真正理解每一个实验动作或实验数据背后所代表的意义,如此学生的总结归纳才显得更加生动、详实。
如在教学“显微镜的使用”这一实验内容时,在归纳总结阶段,教师没有机械地组织学生回忆使用显微镜的注意事项,而是出示了一组问题:①写有“上”字的玻片标本,视野中看到的物像是( )字;②目镜10×,物镜10×,放大倍数是( );③如果物像偏左,你应将标本向( )移,才能使物像居中。让学生一边操作一边思考作答,在此基础上再进行归纳,帮助学生切实理解并掌握了显微镜的使用方法以及使用过程中的细节处理。
二、由繁入简,在图文中总结
总结归纳的内容并非一定要诉诸文字,以图文的形式进行总结,可以让原本繁杂凌乱的生物知识要点变得简单而又生动。在进行图文式的归纳总结时,教师可以充分运用现代信息技术,为图文注入更丰富的内容,拓展学生的生物知识视野。
如在教学“人体的泌尿系统”这一部分实验后,教师为学生展示了运用Flash制作的课件,用动画的形式让学生形象地再次感知了尿形成的两个过程,即过滤与重吸收,使得原本抽象的生理过程变得具体鲜活起来。在动画的辅助下,学生有效地突破了本课的难点,真正理解肾小管对营养物质和大部分水有重新吸收的作用、肾小球和肾小囊壁对血液有过滤作用,感受到肾脏的重要性。
三、转曲为直,在洞察中总结
观察是学生获取生物知识、积累实验经验的重要形式,它离不开学生的主动参与。在一定的目标指引下,引导学生在观察完成对生物实验的归纳总结,加深对实验现象的认知印记,能够更直接、更清晰地把握实验规律。教师要培养学生养成科学的观察方法,强调重复观察的必要性,让学生学会正确区分偶然发生和一贯现象之间的差别,从而在归纳总结中把握事物的本质属性。
如在教学“人体的消化和吸收”这一实验后,教师引导学生观察猪小肠的内部结构,用放大镜观察培养皿中的一段猪小肠,指导学生分析猪小肠与人小肠的结构有什么相同的地方,并用小肠内表面拆叠纸模型强化学生的感知。通过观察和领会小肠皱襞的作用,学生认识到小肠不仅是消化食物的重要场所,也是吸收营养物质的主要场所,从而对人体消化和吸收有了更加明晰的认知。
四、化腐为奇,在愉悦中总结
与其他教学环节一样,实验后的归纳总结也是师生交往、共同发展的互动过程,在这个过程中,如果能营造出宽松愉悦的教学氛围,传递给学生快乐的学习感受,将会使得原本平淡无奇的环节变得生机盎然。因此,教师要将生物实验与学生现实生活中的经历与体验结合起来,注重学生的个性化认知倾向,满足学生的表现欲和成功欲,从而让学生情不自禁地展开归纳总结。
一、实验教学目标完成情况。
按原计划完成实验教学。开足开齐了原计划的实验课程,坚持实验课前先实验,实验课后作整理资料的原则,完善实验教学的思路指导实验教学工作。一学期以来,实验教学得到了明显的提高,使实验教学与常规化管理接轨的同时,也使“普实”工作中的资料得到了完善的收集与管理,也就是资料的有据可依的重要保障。为此,实验教学也有了可*的基础,并且在平时的教学过程中,不断钻研教材,不断地熟悉实验,使每一个实验都能顺利地完成,也使实验教学有了良好的发展。
二、仪器的使用率及保管存放。
现只有9个教学班,包括学前班在内只有314人。
多年来,我校一直重视学校的“普实”工作,认真按照上级的指示精神及“科学实验”标准要求,加大宣传,增加投入,不断改善教学仪器配备和配套设施建设,管理规范。特别是近几年,我校加大了科学实验的力度,采取了以下措施:
①成立了科学实验领导小组。
②层层签订责任状,落实责任制。
③制定了“科学实验”实施计划。
④做好人员培训工作。
二、科学实验教学情况:
(一)人员配备
兼职实验管理教师1人,实验管理教师,具有合格学历,合格学历达100%,已获得中级以上职称。实验管理教师基本胜任本职工作,主管领导为学校教导陈贵民。
(二)配套设施情况
设有图书室、阅览室、体育器材室、多媒体教室。能做到危险物品专柜专人保管,各室按规定配有防火器材、防盗设施,各室采光通风良好,有防火防盗设施,水电到位。
(三)实验管理情况
实验管理规范,各室均配有实验管理教师,使用统一制定的各种登记册。全部仪器分类建帐,做到帐物相符;柜有柜卡,物有标签,帐、卡、物相符;仪器分类存放,整洁有序,取用方便。还能做到正常检查保养教学仪器,损坏及时维修,仪器完好率达90%以上,仪器说明书分类分科整理装订成册存放。
(四)实验教学情况
按国家教委制定的教学大纲要求开展实验教学,科学演示实验开出率达100%,分组实验开出率达100%,教师演示实验和学生实验有记录;学生操作实验基本熟练规范,完成率良好。
三、实现“科学实验”的主要做法:
1、提高认识
统一认识到科学实验,是关系到教育事业的基础工作,实验教学在学校教学中具有重要作用。普及小学实验教学,是全面贯彻党的教育方针,全面实施素质教育,培养“四有”新人的有效途径。我校把“科学实验”工作当作头一件大事来抓。明确了“科学实验”工作的地位、作用和任务,从而解放思想,转变观念,提高认识。
2、采取措施,确保“科学实验”工作达标。
我校为迎接省验收达标,要“科学实验”达标,为此我们制订和采取了有效的措施,确保达标。
①成立“科学实验”达标工作组织机构:由管教学的教导主任陈贵民任组长。
②制定好“科学实验”工作计划,各教师针对自己的簿弱环节,制定出详细的实施计划。
学校每一个月检查一次“科学实验”教学工作的进展情况,发现问题及时与教师研究解决。
四、存在问题和今后设想
二、加强演示实验的教学效果。
1、 按照新大纲的要求,精心设计实验步骤和教学方法.
2、 做好了实验准备,实验前使学生明确实验目的、实验原理和对观察的要求。
3、 实验过程中, 教师做到操作规范、熟练、形象、鲜明、安全。
4、 配备足够的教具、学具,以满足学生探究活动的需要。
三、提高学生分组实验的教学效果。
1、 做好实验前的准备工作.
2、 学生做好实验预习,明确实验目的、原理步骤和方法。
3、 实验教师做好示范工作。
4、 学生做好实验记录。
四、定期开放实验室,让每个学生动手,发挥实验室资源的效益,利用身边的物品,廉价的材料进行科学实验提供便利,鼓励大家大胆子实验,小制作和小发明。
五、充分利用实验室现有资源,搞好科学实验,还要搞好教学仪器整理、建档、修理、并做好记录,服务于整个实验教学。
【中图分类号】 G 【文献标识码】 A
【文章编号】0450-9889(2015)09B-0074-02
在高中课程体系中,生物学科具有很强的实验性,生物实验无疑成为生物教学中最为重要的组成部分之一,它对知识传授、应用能力提升和综合素质培养具有十分重要的作用。然而,在传统的高中生物实验教学中,教师受教学环境和教学理念的影响更注重实验知识、实验过程和实验技巧的传授,往往会忽略学生的主体意识培养、学习积极性与主动性的调动以及创新意识的激发,从而不利于学生综合素质和实验能力的培养。近年来,随着新课程教学改革和新课标的全面实施,学生内在实验潜能的激发成为一个重要内容,对学生主体性、主动性和创新性的培养成为重要的教学发展方向,致力于培养学生综合素养与实践能力。在高中生物实验教学中,为了改变传统实验教学模式的影响,把实验教学的有效性作为重要的发展方向,其中“引导―探究―总结”教学模式就是在这样的环境下产生的。在本文中,笔者充分结合自身的教学经验和教学思考,从情境创设、自主探究、讨论总结等三个方面阐述这一教学模式,从而实现高中生物实验教学效能和教学质量的全面提升。
一、引导:创设问题情境,激发学生探究动机和学习兴趣
在这一实验教学模式中,教师引导和问题情境创设是整个教学过程的基础,也是构建独特教学情境体验的重要条件。在课堂教学中,教师可以充分利用多媒体、教学资料和实验素材来构建问题情境,进而引导学生提出假设、开启思考、激发兴趣。一般而言,教师可以引入更多新奇、多样的教学信息,将学生内在的好奇心、求知欲和探索欲激发出来,实现学生综合思维素质和探究能力的全面提升。以高中生物人教版必修1《探究影响酶活性的条件》为例,其教学过程如下:
首先,笔者通过讲述一只雄鹰的故事来导入课程。以多媒体动画的形式将斯帕兰扎尼的“雄鹰消化实验”呈现给学生观看,逐渐吸引学生的注意力和学习兴趣。然后,笔者借助于大家的热情,利用多媒体手段对雄鹰消化实验展开分析,将“酶的作用”导入到课堂教学中来。
而后,笔者将生活中常见的加酶洗衣粉搬到课堂教学中来,引领大家一起阅读加酶洗衣粉的说明书。开启“头脑风暴”游戏,让学生抢答“说明书信息与酶、酶的活性之间有什么关系?”“60℃对于酶的作用有什么联系?”等问题。经过热烈抢答,学生逐渐进入到预设的情境中来。
在后续的教学过程中,教师充分利用当前较为活跃的课堂气氛和学生的主动性,引导各个学习小组对“酶的作用”“酶的活性条件”“温度、PH值对酶的影响”等相关议题展开讨论、分析与研究,进而提出了生物实验的基本假设:“温度会影响酶的活性”“PH值会影响酶的活性”,完成第一阶段的研究目标。
二、探究:进行自主探究,提升学生实验素养和实验教学效能
在这一阶段的教学过程中,教师以实验假设为目标、以小组合作为手段,完成实验方案的创设。在整个教学过程中,教师扮演着“领航员”的角色,引领学生自主创设实验方案、修正实验方案和自主完成实验,并对自主探究过程中出现的问题进行及时修正、评价,推动实验教学的有序进行。同样是《探究影响酶活性的条件》实验教学,教学过程如下:
首先,教师利用多媒体教学手段对实验内容、实验器材、实验方法和实验注意事项等进行展示与介绍,进一步明确相关实验主题以引领学生开始实验活动。这一过程中,教师重点介绍在酸性条件下能促进淀粉水解的原因,以及淀粉在什么条件下遇碘不变蓝,如高温条件,引导其完成相关方案。
而后,每一个小组成员分工合作,按照既定的实验假设和实验预案进行方案设计,设计出“实验导图”。让每一个小组选派一名负责人进行设计方案的展示、讲解,其他同学可提出疑问,共同完善方案。然后按照完善后的实验方案展开实验活动,并且严格做好实验记录和数据收集工作。在这一环节中,每一个小组在完成了相应的实验设计之后,小组负责人需要将自己的“实验导图”展示给大家,并且参加由教师组织的实验设计答辩会,其他小组成员负责就设计方案进行提问和反馈,进而加深对小组生物实验的认识,完成自主探究与认知的教学目标。
最后,教师要参与到各个小组的实验活动中来,及时地进行实验指导和实验情况查看、提示,如,第一小组较快地完成既定实验任务后,教师指导其探究新的问题:“0℃左右的低温虽然使酶的活性明显降低,但能使酶的空间结构保持稳定,在适宜的温度下酶的活性是不是可以恢复?”更为关键的一点,教师在实验过程中要注重过程评价,及时地激励学生的参与热情,实现实验教学的过程控制。此外,在自主探究实验中,每一个小组还要指定一位同学进行实验过程、实验数据和实验结论的记录,为后续的小组总结和交流讨论打下基础。
三、总结:开展交流与讨论,加深学生对知识的理解与实验的认知
在高中生物教学中,交流与总结是关键的一个教学环节,在这环节中学生需要对整个实验过程进行分析、交流与总结,将实验数据、实验思考和实验成果呈现出来,深入了解和认知实验知识和技能,提升教学效能。在《探究影响酶活性的条件》实验教学中,其教学过程如下:
各个小组完成生物实验过程之后,小组内部进行实验总结与自评,将实验数据进行分析与整理,得出实验结果。让每一位小组成员在小组内部讨论中谈一谈自己的感受和实验认知。通过上述一系列的生物实验过程,最后得出以下实验结论:
酶的活动受到温度的影响,当酶处于高温状态下的时候,则会丧失活性;低温状态下,则会降低其活性;酶处于正常温度下,其活性处于正常状态。与此同时,PH对酶的活性有影响,过酸、过碱都会让酶丧失活性。
在完成了小组内部的实验讨论与结论之后,每一小组推举一名成员接受实验答辩,教师、其他小组成员将以实验过程作为依据,对答辩对象进行提问、考查与评价,从而将生物实验进行拓展与延伸。这一过程中,自评、互评、答辩三者融合的总结方式,不仅可以让学生发现自身的不足,同时也可以进行引申与拓展,提升学生的探究能力。
最后,教师对整个生物实验过程进行总结与评价,先后对各个小组的表现和实验结果获得情况进行总结,而后对“影响酶活性的影响因素”这一知识点进行讲解。强调重点知识,分别从温度、PH值、环境等多个方面进行强化,加强对重点知识的掌握。
近年来,随着高中新课标改革和素质教育的全面实施,以人为本的教育理念得到了深入地贯彻与实践,如何重视学生、引导学生、激发学生、发展学生成为一个十分重要的内容。构建“指导―探究―总结”一体化生物实验教学课堂,提升高中生物实验教学效能,培养学生动手能力,锻炼学生的思考、合作、探究能力。
【参考文献】
[1]葛学文.高中生物实验教学存在的问题及建议[J].中国教育技术装备体,2011(14)
1.提高老师对探究性化学微型实验的认识
1.1 加强宣传,提高认识。
目前,尽管全国已有800多所大、中学校开始在化学教学中应用微型实验,但在大多数地区仍有相当一部分中学化学教育工作者对微型化学实验尚知之甚少,有的了解不全面,更有的根本没有微型化学实验的概念而认为可有可无。我们学校也如此,之前老师们都没有去了解过化学微型实验的相关信息,更没有看过微型实验仪器。为此,我们要借助开会交流、多媒体等多种方式多种途径加强宣传介绍:(1)微型实验在国际上已进入了快速推广阶段,其中一个最为重要又最为显著的标志就是在中学生化学奥林匹克竞赛的实验题中出现了以微型实验的思想来命题的现象,1997年的实验题便是一个很好的例子。我国的选手连仪器都没有看到过,更不用说去操作它了。(2)深刻领会到中学微型化学实验在激发学生学习兴趣、强化动手能力的训练、提高科学素质、培养创新思维、树立绿色化学观念等方面的独特功效,进一步明确开展中学微型化学实验的现实意义、目标和方法,增强自己的使命感。
1. 2 加强学习,提高实验技能。
如果化学教师对基本的实验操作都存在问题,怎样要求学生掌握实验技能?对于实验改革,目前只有少部分的教师愿意动脑筋改进装置、改进实验,这对于当今素质教育的落实是很不利的。在活动课的安排上,可看出高考指挥棒的威力所在,只有极少的教师指导学生做一些探究性实验。真正让教师按照新课程标准理念,改变学生学习方式――倡导探究性实验,这就需要教师改变教学观念,提高实验技能,加强对实验教学的认识,大胆探索。(1)多探究化学微型实验,微型化学实验替代常规实验,药品的用量、仪器设备的变化会引起试剂浓度、仪器规格、实验条件的改变,因而不能完全照搬常规实验的条件和方法。这就需要我们反复在教学实践中对《化学教学》、《中学化学教学参考》和《化学通报》等刊物上发表的有关中学微型化学实验方面的设计、改进的方案,逐一进行研究,吸取其精华,不断优化,提出自己的切实可行的、科学的新思路、新方法、新方案。同时,也要对那些尚无微型实验方案的常规实验进行可行性的研究,看看是否能形成新的方案。"他山之石,可以攻玉。"在可能的条件下,也要研究国外的中学微型化学实验的设计、方案,探求人家的设计思路,找出值得借鉴之处,丰富经验,开阔视野。(2)多交流设计方案,平时大家工作忙,很少能聚在一起,为了及时总结、交流成功的经验,我们在校园网内开了公共上传区,大家可以把好的设计方案,有关化学微型实验的文章传上去,大家共享,交流。一个月我们固定开一次会议,把微型化学实验作为会议议题,进一步促进交流、完善。
2.教师演示实验的改进
2.1 将教师演示实验设计为探究性学生分组实验。
常规的教学方法是教师的演示实验教师自己在讲台上做,哪怕是用常规的化学仪器,实验现象有多明显,也只是教室前几排的学生看得清楚,而后边的同学只是跟着在那里看热闹。另外,教师的演示实验并没有能够调动学生充分参与的积极性,也没有让学生更深刻地思考、分析问题。下面是将教师演示实验设计为探究性学生分组实验的一个案例。
【实验设计】、【实验现象】、【实验结论】
酸碱中和反应的实质是: 有些教师演示实验用常规的实验仪器效果明显,但由于所用的仪器容量比较大,所以用的药品量多,反应所需要的时间较长。如果用微型化学实验仪器做同样的实验也达到同样的实验现象,而用微型化学实验仪器所用的药品量少,反应所需要的时间也少,造成的污染也小,何乐而不为呢?
把常规实验改为微型化学实验有以下几点好处:
(1)有利于激发学生的学习兴趣,仪器微化、操作简捷,经济省时,安全便携。
(2)利于提高实验的科学性,培养学生严谨求学的科学态度,微型实验仪器精巧细小,试剂用量少,所以实验过程学生必须小心拆装,规范操作,注意力高度集中,密切注意观察实验现象,随时记录反应过程中实验的变化。利于培养学生规范操作技能和严谨的科学态度。
(3)利于传播绿色化学观念,增强学生的环保意识,微型实验药品用量少,反应产物少,实验中不会造成危险;同时,生成的污染性物质的量少,可大幅度地减少实验室空气和水体排放污染,有益于师生的健康。微型实验虽然具有许多优越性,但也并不是所有实验都可用之代替的。在教学中,应根据实验的内容、目的、现象和定量要求等进行选择,使常规实验和微型实验相结合,两者取长补短,这样可以发挥更好的教学效果。
2.学生实验的改进
2.1 把部分学生实验设计成以探究性为主的微型化学实验。
教师必须要指导学生设计实验方案,经老师批改后按照最优的实验方案进行实验,完成实验报告,并有实验小结。
如下是将学生实验"金属钠的性质"设计成探究性化学微型实验。
实验过程:
【学生实验】一:金属钠的取用、切割、挤压、观察。
【提出问题】①:钠是金属,能导电吗?
【设计实验】二:钠的导电性实验。
【实验现象】、【实验结论】。
【提出问题】②:较活泼的金属与酸反应生成盐和氢气。哪么金属钠与水反应生成物是什么?
【实验假设】
【实验设计】:钠与水的反应
【实验现象】用火柴点着肥皂泡,听到。滴有酚酞的溶液。
【实验结论】:钠的性质(1)银白色金属,质软;(2)有延展性;(3)密度比水的小,比煤油的大;(4)导电性良好;(5)熔、沸点低;(6)钠与水反应生成氢氧化钠与氢气。
【提出问题】③:钠与盐酸反应和钠与水反应哪一个更剧烈?
【学生推测】:①钠与水反应更剧烈,原因是钠与盐酸反应是钠与水先反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠再与盐酸反应生成氯化钠和水。
【实验设计】:利用上述相同的实验装置进行钠与盐酸的反应。
【实验现象】、【实验结论】。
【提出问题】④:把金属的钠放到硫酸铜溶液中会有什么现象?
【学生推测】:①钠置换出金属铜,有红色物质生成;②钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀。
【设计实验】:利用上述相同的实验装置进行钠与硫酸铜溶液的反应。
【实验现象】、【实验结论】。
【教学后记】:本节课实验改为微型实验后,在青霉素瓶中进行,且在溶液上面加煤油,使反应速率适中,克服了常规实验中反应快,放出热量大,不易控制,不安全的缺点,减少学生对做化学实验恐惧心理,激发了他们的实验兴趣和刻苦钻研的精神。该装置可以完成三个实验,学生并没有感到烦琐,相反,由于实验现象与他们以前所学习的知识出现矛盾,更加激发他们的好奇心和求知欲。
2.2 把学生实验中的实验报告册内容做改进。
在传统的实验报告中,主要的操作步骤都已罗列出,学生只是填写现象和结论(方程式)即可,这样既不利于培养学生的逻辑思维能力和语言表达能力,也不利于化学用语的训练,更不利于学生探究、创新精神的培养,而学生恰恰在这方面是薄弱的。我们在改进的实验报告中增加了旨在培养学生探究、创新思维的实验方案设计,要求学生自己写出实验目的、步骤、预期的现象。然后根据自己的实验方案动手做实验后填写实验现象和结论。
4.重视家庭小实验、选做实验,并穿插在课堂教学中
化学是一门实践性和应用性很强的科学,化学知识广泛深刻地渗透进个人和社会生活的各个方面,化学物质、化学现象、化学变化无时不在、无处不在。因此,贴近生活,贴近社会,成为化学实验教学改革的重要指导思想。为此,我们的课本开设了一些新的实验教学形式,如指纹检查、滴水生烟、自制指示剂、自制蒸馏水、天然水的净化、海带成分中碘的检验等等既能巩固所学知识,又能调动学生学习化学的积极性;四个家庭小实验,如自做冰袋、检验发酵粉加水时能产生二氧化碳、白纸显字、测定雨水的PH等,以此使学生认识和理解化学学科对个人和社会的贡献和价值,对学生进行科学的生活和生活中科学的教育,也提高学生对化学科的学习兴趣,让学生喜欢上化学,爱上化学,更爱上化学实验。然而,很多学校为了赶进度,没能安排学生完成这些实验。我们的做法是我们教师就将这些实验根据它所属知识点的范围穿插在分组实验中,这类实验大多都用微型实验仪器来完成,如(滴水生烟(锌与碘的反应对)、吹气生火(过氧化钠与二氧化碳的反应)、制取蒸馏水等。重视选做实验和家庭小实验对培养学生观察现象、提出问题、分析问题和解决问题的能力从而提高实验教学效果都有提高作用。
5.鼓励师生研制化学微型仪器,设计化学微型实验
5.1 研制造价低廉,易于推广的微型化学实验仪器。
与传统的实验仪器相比,微型仪器的市场还没有找开,并不能较方便地买到合适的仪器,另一方面,从节约、环保的角度出发,我们尽可能自制微型仪器。主要途径一是利用废弃的各种材料,如比较大的药片塑料板,洗净后能当点滴板使用,塑料药瓶割去上半截就可以当微型烧杯用,冷饮中常用的小勺子清洁后能当作药匙,经消毒后的一次性注射器,青霉素瓶可以当广口瓶等等;二是购买一些经济实用的日常用品进行改造成实验仪器,如在塑料餐盒打孔能制成各种规格固定性很好的试管架,自行车的气门胶可用作微型导管等,下图是我们制作的一套气密性很好的仪器,用来进行HNO3与铜反应等实验,克服了传统实验污染较重的问题,携带方便,操作性强,效果很好。不愧是一套造价低廉,易于推广的微型化学实验仪器。
5.2 因地制宜选用部分微型实验仪器的代用品。
(1)青霉素瓶:青霉素瓶是微型化学实验仪器中使用最广泛的替代品,即可用作反应容器,也可用于储存试剂。最大优点在于它可以耐200℃左右的温度,可以水浴或直接在火上加热,从而弥补了一般塑料微型仪器水浴加热不能超过80℃的缺陷。
(2)注射器:注射器也是一种用途广泛的微型化学实验仪器,不仅取液方便,而且还可以取用气体药品;注射器的气密性较好,特别适合做气体反应容器,更因为活塞的上下伸缩性,可以满足恒压反应或恒容反应的不同需求。注射器最大的优势在于器壁上精确的刻度,可以准确计量和控制反应用量,提高实验精确度。
(3)饮料瓶:不同品牌的饮料瓶瓶底是不一样的,有的是平底,有的底部向瓶内有几处不同程度的凸起,例如果粒橙的瓶子底部就形成了几个凹槽。这些凹槽正好为我们的实验时的药品提供了盛放的容器。可以用剪刀将果粒橙饮料瓶离底部1/3处小心的剪开,尽量使切口齐平,用多用滴管在瓶底的凹槽内分别滴加反应试剂。由于饮料瓶大多透明,底部凹槽可以作为药品临时存储,也可以作为一定量药品的反应容器。
(4)药片铝塑板:取出一些药品包装版中的药片、胶囊以后,将封口的铝箔去除干净就可以作为一个简易的点滴板,由于制作材料大多是高分子塑料,不易腐蚀也不易破碎,往往可以代替微型化学实验中的井穴板,做一些简单的化学实验,例如酸碱指示剂与酸碱反应变色、铁盐溶液化学性质的检验等。
(5)滤纸:滤纸是微型化学实验常用素材,在教学实际中有着丰富的应用。滤纸主要成份是纤维素,因此可以直接作为反应物进行碳水化合物相关性质演示,如浓硫酸脱水性实验;由于滤纸底色为白色,便于在纸上进行颜色变化的实验,经典的"无字天书"、"指纹实验"都可以在滤纸上完成;又由于滤纸吸水性能好、溶液扩散快,"纸上层析"实验就需要滤纸进行,用滤纸片作为载体可以完成多数非加热性的液体、气体参与的化学实验,如原电池实验、电解实验、卤素单质氧化性比较实验等。在滤纸片上完成化学实验相对于在试管、烧杯中完成化学实验既节约药品,又方便操作,值得推广。
(6)大头针:用大头针作为微型原电池、电解池反应的电极。
(7)塑料管:一次性输液用的输液管、塑料吸管常在微型化学实验研究中作为导管使用;用自行车气嘴用的小橡皮管作为连接管;塑料吸管的一端封闭后还可以做点滴吸管。
总之,仪器的研究与开发应多方努力,力求使开发的仪器微型化、规范化、标准化、系列化、通用化,同时具有多功能、易封闭、较强的实用性和时代感,并符合绿色化学实验的要求,"使之日臻完善并加以推广"。
探究性化学微型实验的实践是对课堂教学模式的一次挑战;是对学生进行素质教育、环保教育的重要途径;是对教师教研能力的提升。
参考文献
[1]周宁怀. 《微型化学实验》 科学出版社,2000.
高中化学学习既要遵循既定的教育目标与要求,又要提高学生的应试能力,因此,强化理论学习,重视实验操作观察与分析,注重所学知识点得考核、总结与实际应用等已经成为教学的重点,对此,教师应在教学过程中,坚持这三个环节的有序结合,逐步形成“理论―实验―总结”一体化教学模式,并在实施过程中,结合其他教学方法,提升高中化学教学效果。
一、重视基础,强化理论学习
高中化学偏重于实验探究,即针对所学的理论知识完成相应的实验以得出有价值的结论,进而应用到实际生活中,从而实现学习与生活的紧密结合,对此,教师应密切把握教学目标,将各个学习阶段的总目标与具体目标结合起来,并根据教材内容、实验要求与课堂研究外部因素对教学的要求等,从系统目标的高度制订切实可行的理论强化计划,从而为后期实验与总结环节的教学打好基础。
例如,在学习必修一第三章“金属极其化合物”这一内容时,教师应将后期实验中频繁用到的各类金属的特性等向学生进行详细讲解,不仅掌握金属自身的特点(包括化学符号的书写,与氧气、氮气等气体之间的化学反应,以及所产生的物质等),而且也应熟练把握其化合物(如铁锈、铜锈等化合物的化学式、特征等)的特色,从而在后期实验与总结中提高熟练度,再一次巩固理论知识的学习,以逐步实现教学目标。
二、引导学生积极投身实验
实验是调动学生参与高中化学学习的重要手段之一,实验器材的选择、实验现象的多变性以及实验结果的出乎意料等都是吸引学生的有力武器,因此,教师在引导学生参与实验操作学习时,应充分对其运用。在开展实验教学之前,首先教师应对实验所涉及的理论知识进行复习,以帮助学生查漏补缺;其次,教师应在课堂上与学生共同完成实验操作过程,包括实验器材的选择、实验物质先后加入的顺序等,对于实验结果,教师应号召学生自行总结,以培养其发现问题、分析现象、总结实验本质的能力;最后,强化引导总结性学习,基于学生的总结内容,对其进行科学定论,以在教学过程中逐步探究一体化教学模式。例如,在探究金属纳的性质时,教师应先复习“钠”的基本理论知识,然后共同进行实验探究:实验一,探究钠的初始颜色,用一定量的滤纸将金属钠表层的油性物质吸干,然后用小刀将其表层物质去掉,进一步探究其颜色;实验二,将一定量的酚酞试剂倒入烧杯中,然后将切好的金属钠放入其中,仔细观察“钠”与酚酞试剂的变化等;待探究实验结束后,教师提问学生所观察的内容,从实验现象、实验结果到化学方程式的推理等,从而整体把握“金属钠”的特性,实现一体化教学模式。
三、考核与总结并重,进一步巩固理论知识与实验操作过程
经过前期理论知识的掌握以及中期相关实验的操作,使得学生对既定的化学内容有了大概的了解,但实践证明,最后环节的考核与总结将有利于提升教学效果,发现学生在前两个环节的不足之处,对于同一类型的知识点进行归类整理,全方位提升高中化学教学质量。在总结过程中,教师可采取口头考核与笔试的方式,在课堂上可提问学生前两个环节所学的内容,也可将已经学过的内容以试卷的形式展现给学生,教师通过批阅试卷了解学生具体的学习情况,从而制订有效的纠正与弥补性措施,利用一体化教育推进高中化学整体教学质量。例如,在总结“金属及其化合物”这一内容时,教师应引导学生进行分类总结,即将“钾、钙、钠、镁、铝”等化学符号、特性进行对比总结,对其与气体发生反应的现象进行分析、观察性总结,即成立“金属专题”,从而使学生所学的内容更加系统化与条理化,方便后期的复习、做题的参考。
实现“理论―实验―总结”一体化教学模式是高中化学教学方式的重点探究任务,在具体教学过程中,不能将这三者分离,应依据教学内容与教学目标,综合考虑一体化教学模式的实施过程,优化教学计划,做到理论、实验、总结的完美结合,在巩固学生理论知识的同时,调动其参与课堂知识的探究过程,进而在实验操作中提升动手能力,并能够跟随教师的总结步伐,发现自身知识结构的不足之处,逐步完善知识体系,提高做题效率与操作能力。
参考文献:
作为首次综合性设计实验开展的探索,我们选取了大二年级的学生共5名成立小组,选择一名学生作为组长,负责组员的分工安排和实验管理。结合药学专业的特点,以及本科教学的教学内容安排,以生姜制剂产品开发为例,从生姜有效成分的提取、含量测定、药理活性考察至制剂产品的制备,涉及“天然药物化学”、“药物分析”、“药理学”和“药剂学”四门学科的理论知识,基本上涵盖了药品开发的总体流程。学生在理论知识学习以及实验教学的基础上,通过査阅文献,自主设计实验计划,完成实验内容,总结实验结果,完成药品开发的全部步骤。
1选题依据
选题一般可以以药学实验教学大纲为依据,兼顾学科发展现状与趋势,难易适中,让学生能够接受、乐于接受。药学专业的学科特点是实践性强,我国目前又在大力推广产学研结合,因此药物实验教学必须具有实战性、前沿性和创新性,再结合综合性原则、可行性原则、可选择性原则及安全性原则,拟定综合性设计实验题目。
本实验选择了生姜作为研究对象,是考虑到生姜作为药食同源的一种古老药材,经证实具有良好的药理活性,目前也有大量研究集中生姜有效成分、药理活性以及制剂产品开发方面。以生姜作为本次综合性设计实验的药物模型,是基于生姜原材料成本较低、相关研究较为成熟,可保证本科生在初次进行自主科研设计时的安全操作以及实验的顺利开展。
2实验预期目的
实验教学是药学学科理论教学工作的重要补充部分,目的是验证药学重要理论知识点,通过实践掌握操作技术,同时培养学生灵活运用理论知识来分析问题、解决问题的能力。但是目前的实验教学内容只是某一门课程的理论教学内容的反映,各个实验之间相关性差,缺乏连续性,没有有效的将各个学科的理论知识系统的结合起来。
其次,由于目前的实验教学以验证型实验居多,学生按照实验指导手册和教师的讲授,按部就班的操作,主动性差,缺乏团队协作能力的培养和解决问题能力的训练,因此提高组员的团队合作、人际沟通能力也是本次综合性设计实验的目的之一。
本次综合性设计实验以案例(生姜制剂开发)为中心,在“以学生为主体,以问题为中心”的PBL教学思路理念下成立实验小组,从药物有效成分的提取、分析、药理活性研究至制剂产品的开发的一系列自主实验设计过程中,探索药学专业实验教学开放性实验设计的可行性。通过本次的综合性设计实验将各基础学科和实验教学的知识点有机结合起来,打破学科的界限,练习对多项实验手段与技能的综合运用,培养学生养成站在整体高度看问题的习惯,逐步形成综合分析问题、解决问题的思维方式。
与验证性实验学生被动消极接受知识相比,PBL教学方法以学生主动学习为主教师辅导为辅,本项目以实验案例为中心训练学生的发散思维和横向思维,以期在现有实验教学基础上,提高本科生理论转化实践能力,通过自主设计实验计划完成实验内容,深入了解药品开发的总体流程,提高药学专业本科生的专业素养。
3实验计划设计
综合性设计实验在培养学生创新意识和提高实践能力上具有重要意义,也是实验教学改革的一个必然趋势。本次开放性实验涉及到“天然药物化学”、“药物分析”、“药理学”和“药剂学”四门学科知识‘实验内容的设计应与各学科教学时间同步,使学生在学习完理论知识后,迅速将理论知识转化为实践工作,大大深化了理论知识的学习。以下是小组成员的实验内容设计。
(1)“生姜有效成分的提取:购买新鲜生姜,切片后于烘箱烘干后磨成粉,浸泡后采用水蒸气提取法,最终得到含有生姜有效成分的澄清透明挥发油。
(2)生姜有效成分的鉴定及含量测定:采用薄层色谱和HPLC方法检测生姜挥发油中的有鳞成分,绘制生姜挥发油有效成分的指纹图谱。
(3)生姜药理活性的研究:选择A549细胞模型,给药后采用MTT法考察生姜挥发油对细胞的抗癌活性。
(4)生姜有效成分制剂产品的制备:考虑到挥发油的挥发性,采用包合物技术将其制备成固体粉末,避免了有效成分的挥发,提高了药物的稳定性。再将包合物进行压片,并进行质量评价(片剂硬度、崩解度、含量均匀度等)。
(5)实验结果整理,撰写实验报告。
按照以上实验计划,实验小组从2013年7月开始至2014年12月共1年半时间,利用课余时间和假期,按时完成了实验计划。
4实验成果
药学实验教学一般是20人左右小班授课,3—4人为一小组,这样的小组结构非常适合教学思路的设计,在“以学生为主体,以问题为中心”的教学思路理念下,组员分工合作,充分调动一切可利用的资源,围绕中心问题查找资料,进行自学。
在实验进行过程中,组员们遇到了很多困难,如“挥发油提取率低”、“指纹图谱各成份峰分离度不够”等,在教师的指导下,组员通过查阅文献,设计实验,最终取得了较好的结果。以“挥发油提取率低”为例,通过文献调查,筛选了水蒸气蒸馏法、旋转蒸发法、乙醇提取物和萃取法,考察了溶剂种类、溶剂量、提取时间对提取效率的影响,选择正交试验优化实验条件,最后确定了以生姜粉末作为主要原料,水作为提取剂的方法,物料比1:10,并对其混合物进行浸泡,然后开始蒸馏,无水硫酸钠作为干燥剂除去了挥发油中少量的水分,最终得到含有生姜有效成分的挥发油。
通过本次实验,组员深切体会到了科研的魅力,既有需要攻克的难题,也有成功后的喜悦,从问题出发,充分发挥主观能动性,不仅深化了课堂上所学的理论知识,而且延展了知识范围,提高了学生对科研研究的兴趣,达到了本次综合性实验设计的目的。
由于是以团队为单位,小组成员之间必须进行合理的分工和沟通,遇到困难问题需要请教不同学科的教师,通过本次实验,学生可以比较娴熟地应用现代的信息服务资源,并且使他们具备较强的沟通技巧和人际交流能力。
5实验开展存在的问题
开展综合性设计实验对教学资源的要求很高,需要投入很多的人力、物力。一个综合设计性实验项目需要耗费一个验证性实验几倍的时间和精力,而实验教学课时有限,学生精力有限,实验场地有限,本次实验涉及到药化、分析、药理和药剂四个教研室,需要每个教研室提供仪器设备、实验耗材,还需要各学科教师的积极配合。本次探索实验选择了一组学生进行实验还可保证实验场地和指导教师时间的保证,如将此次综合性设计实验扩大到整个年级,共计150人,就目前我校药学院的实验室硬件设备,远远不能满足需求。因此我们认为这样的综合性设计实验不易开设过多,参与的学生可通过自愿报名、指导教师遴选的方式确定,否则势必造成走过场,达不到预期的效果。