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第一,音叉振动与发声。
教材叙述:用橡皮锤敲一下音叉,可听到音叉发出的声音;让悬在线上的小球靠近音叉,小球会被音叉弹开。这表明发声的音叉在振动。如果捏紧音叉的叉股,使它停止振动,就听不到声音了。
缺点:橡皮锤敲音叉,其直接振动及发声均很微弱,前排学生也很难看清或听到。
改进:将敲击后的音叉叉股直接轻触桌面,这样能听到叉股与桌面撞击发出的“喀喀”声;将敲击后的音叉叉股直接与硬纸片接触,整个教室都可听到硬纸片在振动的叉股作用下发出的响声。这些现象都能表明音叉的振动。在演示音叉发声时,可将音叉底部与课桌等物体紧密接触,此时用橡皮锤敲音叉,整个教室可听到音叉发声引起的共鸣声;如果用手捏紧音叉叉股,就听不到声音。由于课桌等物体的共鸣频带较宽,在用音叉组演示音调时也可采用此法。
优点:此改进不需增加其它器材,但效果却明显好于原版。
第二,简谐运动。
教材用沙摆实验得到简谐运动图象。这个实验存在的问题:不便于观察,学生对为什么要将接沙的木板匀速拉动缺乏亲身体验。
改进建议:之前,先增加一个小实验,用细线悬挂一装水塑料袋,一人手提细线上端,站立不动,以针在塑料袋下部刺一小孔,将袋拉离平衡位置,使其在垂直于人的正前方平面内运动,洒下的水在地面,水迹为一直线。思考:“如何将各不同时刻洒下的水位置错开?” “人应怎样向前行走?行走速度对留水痕有什么影响?”结论:人须向正前方匀速行走;行走速度大小,影响水痕形状和在行走方向上的距离。
改进后实验的优点:器材简单,操作方便,可见度大,学生愿意参与,利于对沙摆实验的理解。
第三,干涉现象。
两列相干波源发出的波,振动方向相同,频率相同,相差恒定,二列波相遇,使得某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱,加强和减弱的区域间隔,且在相遇区域内各质点的振动强弱空间分布稳定,加强的区域始终加强,减弱的区域始终减弱。干涉现象的这些特点,教材是根据水波干涉实验和波的干涉示意图来总结的。缺点:投影式水波干涉器材及环境要求高,很多学校不具备,就算做了,学生对眼花缭乱的水波,也只是“外行看热闹”,很难注意到干涉的特点,无法对干涉特点形成感性认识。
改进:用橡皮锤、音叉、尼龙弦线、带有支架的定滑轮、砝码和砝码盘等做“弦上驻波”实验。适当调节砝码数量或弦线长度,可观察到弦线上出现明显的波腹和波节相间的“驻波”现象。波腹处,振动始终加强,波节处,振动始终减弱且不振动。
优点:用材简单,操作简便,能直观显示干涉特点,还可用波的叠加原理探究形成原因,帮助理解干涉时振动加强减弱的深层含义。
以上改进对实验技能培养的启示:
实验技能主要包括六方面:掌握常用仪器的构造、原理和使用,正确使用仪器观察、测量和读数;掌握有关实验的一般原理和实验方法;正确记录实验数据,并进行运算分析,得出结论;了解误差概念,学会初步的误差计算和分析;会写一般实验报告;初步养成良好实验习惯,如爱护仪器、遵守安全操作规则和尊重实验事实等。
介绍基本仪器使用方法时,应抓住各种基本仪器的共性,如,都有一定量程,使用前,搞清量程,估计被测对象选用适当量程,避免超过量程而损坏仪器;调节或校正零点,零误差修正;掌握读数的一般方法,会读出最小刻度值,会从最小刻度之间估计出一位有效数字,掌握正确读数姿势,如从量筒读数时,视线与液面相平,不仰视或俯视,凹液面读凹处,凸液面读凸处,从安培表、伏特表读数,视线与刻度盘垂直,且正对指针,估计读数四舍五入;根据仪器构造原理,掌握使用方法和规则,如,使用天平要做到横梁平衡,保护刀口,温度计不能离开液体,且要在温度计内液柱稳定时读数。
要明确各实验的目的、原理或理论根据,相应设计;搞清已知量,被测量,选择所需仪器,设计实验步骤,画好记录表格。
正确调整和安装仪器,正确连接电路,必要时,做好机械调整或电气调整。如,气垫导轨前,调水平位置;电学实验中,依电路图连接线路时,将电路分为主回路和支路,从电源一端开始沿主回路按顺序进行,再支路,其中主回路中必须有开关,导线选多种颜色,主、支回路分别用。往接线柱上接导线,按顺时针方向缠。连接后,复查,确认正确方通电。
要学生集中精力,按实验步骤有条不紊操作和读取测量数据,必要时动作迅速,把握时机,如温度测量、电学测量。要按实验先后顺序将各量测出,并记录。读取和记录必须注意,读数要及时,并马上记录;记录要完整,按有效数字方式记录;数据单位要正确。最好列出表格,表格设计要求:能记录直接测出的各物理量,能记录各次测出的量,能填写计算出来的中间数据和最后数据。
偶然误差是在实验条件不变情况下,对某物理量多次重复测量时,由于各种偶然因素导致的误差。减少偶然误差的办法是多次重复测量,以自述平均值为最终结果。测量次数根据偶然误差对被测量影响的大小确定,如测量值的有效数值较小或测量值变动较大时,应多测量几次。
【关键词】 体操 技能教学 掌握学习 基金项目:安康学院教学改革立项项目(Jg01407)。
体操是体育教育专业主干课程之一,该课程对培养合格的体育师资、教练员、社会体育指导员,尤其是培养体育教师基本功起到特殊的作用[1]。自1986年以来,全国体育院校体育教育专业本科,体操普修课教学时数有了三次重大的调整,从1986年的210学时,到1992年的170学时,到1997年的平均124学时,再到2003年的平均108学时;课程安排也由原来的3学期到现在的绝大部分高校的1.5学期[2]。此外,随着我国高校教育事业快速发展,体育专业招生规模也扩大,教学班级人数增多,学生的一般身体素质、专项身体素质总体下降。在体操技能教学实践中,体操项目对学生的身心素质要求较高,常导致学生产生普遍的畏难和厌学情绪。怎样才能使班级中最大部分的人有效地学会体操技能,达到体操教学大纲要求,是每个体操教师面临的课题。本研究以布卢姆提出的面向绝大多数学生的“掌握学习”理论为依据,结合体操技能教学特点,设计教学模式,探索“掌握学习”教学法在体操技能教学的可行性和效果。
研究对象与方法
实验选取安康学院体育系体育教育专业10级男生共40人作为研究对象,按对照实验的要求对学生进行分组,一组为实验组20人,另一组为对照组20人。为了控制抽样误差和保证两组的可比性,本试验选择在学期中进行,通过一段时间的学习,了解学生对体操技能学习的情况,然后对全体学生的专项素质和技能水平进行测试,根据测试得分情况进行对照分组。将2组测试数据运用spss15.0软件进行独立样本T检验,结果P值均大于0.05,表明两组学生各专项素质无显著性差异,分组均匀。两组学生由同一位教师严格按照教学大纲要求,运用两种不同教法即“掌握学习”教学法和传统教学法进行教学。实验前后分别对两组进行技能测试并运用张力为、梁展鹏《训练比赛满意感量表》和田宝和杨铭《运动情景动机量表》[3],测试学生实验前后的心理变化。
实验实施
1.传统教学模式
对照组采用传统教学,其中单杠6学时、双杆6学时、自由体操6学时、跳跃5学时、复习1学时,共计24学时。其教学过程为:教师宣布教学任务与内容―动作技术讲解与示范―布置练习内容―教师纠正错误―复习―考核。
2.“掌握学习”教学模式
实验组采用“掌握学习”法进行教学。其中单杠5学时,诊断性测验、评价和矫正1学时;双杆5学时,诊断性测验、评价和矫正1学时;自由体操5学时,诊断性测验、评价和矫正1学时;跳跃4学时,诊断性测验、评价和矫正1学时;4项技能总体诊断性测验、评价和矫正1学时,共计24学时。其教学过程为:制订单元教学任务与目标―教学互动―单元教学完成―诊断性测验与评价,经过评价后已掌握者进入下一单元目标学习,未掌握者接受矫正,矫正完成后再次接受诊断性测验与评价。经过评价后掌握者进入下一单元目标学习,未掌握者继续接受矫正,矫正完成后再次接受诊断性测验与评价,最终实现绝大多数学生顺利达到技能学习的要求。
实验结果
1.实验后两组学生技能成绩对比情况
实验结束后聘请教研室其他教师,对两组学生进行技能测试,每个单项成绩总分为10分,成绩的评定严格按照体操教学大纲技能评分标准进行。收集、整理测试成绩并进行统计学分析,测试结果统计如表1所示。从表1可以看出,实验组得分成绩优于对照组成绩,自由体操和总分成绩都达到高度显著性差异(p<0.01);单杠成绩达到显著性差异(p<0.05)。双杠和跳跃项目成绩虽说在统计意义上还没有达到显著性差异,但是从学生的平均成绩得分上看,实验组明显高于对照组。
注:*为统计结论差异具显著性。**为统计结论差异具高度显著性。
2.实验前后学生心理变化情况
伴随着学生对体操动作技能的掌握水平,其心理必然发生相应的微妙变化,本试验运用《训练比赛满意感量表》和《运动情景动机量表》,采用5点计分标准,对两组学生进行了实验前后两次测量,测试结果统计如表2。从表2可以看出,实验组在训练满意度、缺乏动机、内部动机三个方面产生了积极影响,而对照组几乎没有产生任何影响。
下优点:
1.相信所有学生的能力,关注学生的进步,激发了学生的学习热情
体操技能动作多为人为设计,主要关注的是人体各部分的协调配合,它是一种封闭式运动技能,在练习中人体常处于非常规状态,具有一定的难度和惊险性。学生在学习体操技能动作时常会产生害怕心理,这种害怕心理将影响学习效果,甚至可能成为发生运动损伤的原因[4],所以许多学生由于身心素质差,导致不喜欢上体操课。加之传统教学中老师习惯用正态分布曲线给学生分等级,认为班级中有“1/ 3的学生对所教的东西学得很好,1/ 3的学生学得一般,1/ 3的学生不及格或刚好通过”[5]。这种先入为主的假设使许多学生陷入自暴自弃的恶性循环之中,进而扩大了学生在成绩方面的差异,这种差异又反过来强化了师生对成绩分布的错误看法,并使之“固定化”[6]。掌握教学是真正地面向全体学生的教学,不让一个学生掉队。大部分学生(或许是90%以上)都能掌握教师教授的技能,教师所要做的便是找到使学生掌握技能的手段。这种教学理念使得每个学生都有被关心和关注的感觉,这种感觉促使他们积极地参与到课堂技能学习中,提高了学习的兴趣和主动性。
2.明确技能教学目标,增强了动作技能学习的方向性
传统技能教学也有自己的目标,但是往往非常笼统和模糊,难以分解测量,也就难以发挥目标应有的作用。“掌握学习”法在技能学习中具有详细的分解单元,在教学实践中把目标作为教学的出发点、归宿和灵魂,贯穿于教学的全过程,并且对每单元技能学习内容的要求都有明确、具体的规定,使师生双方在教学中均有方向感,通过逐步实现每个小目标,使学生一步一个脚印,最终顺利实现整个技能教学目标。
3.提高了技能教学的可控性和反馈性
体操技能教学实践中,众多不同项目动作,从外部特征上看似乎是相互孤立的,但从技术结构角度看,他们是一个相互联系的整体。这个整体的结构是立体的,每个动作在这个体系中无论是在纵向上,还是在横向上,都与其他动作有着紧密的联系,每个动作既是本项目中高一级动作学习的基础,也可能是学习其他项目技术结构相似的动作的基础[7]。“掌握学习”从每个小的单元教学目标开始,由简单到复杂自始至终控制着技能教学过程,使教学活动循序渐进的进行,最大限度地避免了由于某个动作技术不会做而导致下个高一级动作学习受影响的现象。此外通过反馈性测试及时把教学结果测试出来,反馈给师生,一方面可以调整技能教学活动,另一方面教师和学生通过反馈测试进行动作技能矫正,使学生获得“二次学习”的机会,最大限度地保证了教学质量;有效抑制动作技能学习上的两极分化。
4.激发学生的学习动力,使学生喜欢上体操技能课
“掌握学习”通过实现每个单元教学目标以及评价的反馈,学生可以及时了解学习效果,目标教学还把远期的教学目的,通过一个个小目标转变为近期目标,使学生能够经常看到自己的进步,感受到自己的成功,激发进一步学习的动力[7]。
结 论
“掌握学习”教学模式在体操技能教学中能促使学生的心理产生积极变化,提高学生对体操技能教学课的满意度;获得技能学习成就感;激发学习兴趣,增强学习积极性;提高体操技能掌握水平。
参考文献:
[1]吕吉勇,膝淑清,赵明.体育院校各专业体操课程整体优化改革的探究[J].哈尔滨体育学院学报,2007, 25(6):67-70.
[2]蒋国强.吴灵萍.高校体育教育专业体操课程改革的实验研究[J].安徽体育科技,2006,27(2):85.
[3]张力为,毛志雄.体育科学常用心理量表评定手册[M]. 北京:北京体育大学出版社,2004:46-45.
[4]童昭岗.体操[M].北京:高等教育出版社,2005,7.
[5]Block J H(ed).Mastery hearning: Theory and Practice. Holt, Rinehart and Winstion ,Inc. 1971:49,47.
[6]邵瑞邻.布卢拇掌握学习策略浅述[M].济南:山东教育出版社,1987.
分析化学是高职高专医学检验技术专业学生的一门专业基础课,对学生分析化学实验技能的培养非常有必要。针对学生在分析化学实验技能中存在的问题,提出若干培养方法,在实验教学过程中,让学生认识到实验技能的重要性,知道怎样是规范操作,清楚为什么要规范操作,在实验过程中自我分析,从而提高学生的实验操作技能,达到培养目标。
【关键词】
医学检验技术;分析化学;实验技能
【基金项目】
吉林省教育厅2015年度职业教育与成人教育教学改革研究课题(项目批准号:2015ZCY102),项目负责人为董丽丹。2015年度吉林省教育科学“十二五”规划课题“导学案在高职高专‘翻转课堂’中的应用研究”(项目批准号:GH150631),项目负责人为蔺首睿。
分析化学是高职高专医学检验技术专业学生的一门专业基础课,此前有无机化学、有机化学的理论与实验基础,此后衔接临床检验基础等专业课程。分析化学是一门实验学科,分析化学实验在分析化学课程中占据重要位置,在实验中能加深学生对理论知识的理解,同时提高学生的观察能力、分析能力和解决问题能力,养成严谨求是的科学态度。在分析实验教学中要注重实验技能的培养,规范的分析化学实验技能为医学检验技术专业学生的各门专业课程的学习和今后实习、工作中的实际操作打下坚实基础。
1.深化学生认识,激发学生兴趣
高职高专医学检验技术专业的学生,具备一定的无机化学、有机化学的理论知识基础和实验操作技能,对于实验现象也具备一定的观察能力和分析能力。但此前的实验多数是定性实验,对定量几乎没有要求,使用的实验仪器也多是精密度不高的烧杯、烧瓶、量筒等。因此学生在最初进入分析化学实验室时,往往定量意识不强,主要表现为不清楚如何依照精密度选用仪器。同时,很多学生在大学仍延续高中应试化的学习方法和习惯,重理论而轻实践,对实验缺乏主动性,忽略实验操作的规范性。因此教师要加强对学生实验操作技能重要性的认识[1]。教师可以依据学生重视理论课的特点,在理论课堂上向学生灌输实验操作技能的重要性。例如在讲解精密度和准确度这部分内容时,让学生思考托盘天平和分析天平、量筒和移液管的选用区别;在讲解误差这部分内容时,罗列不规范实验操作对结果的影响等。教师也可以搜集相关案例,向学生强调规范实验操作对实验安全的重要作用。在实验课堂上,可以开展一些与生活实际关联密切的趣味实验,先借助于学生熟悉又直观的变色、沉淀、仪器数值变化等定性实验现象,激发学生对实验的兴趣,进一步提出更高的定量要求,循序渐进,从而提高教学效果,实现对学生实验操作技能的培养目标。
2.夯实理论根基,规范实验操作
规范的实验操作并不是死记硬背、按方抓药,而是在夯实了理论基础的前提下,勤加练习的结果。分析化学的实验操作看似简单,但要求学生做到准确、规范、熟练,这就需要学生能够耐心、认真练习操作技能。教师在实验课堂中,应先讲解、演示规范实验操作,将每一个操作步骤拆分再组合,既要讲清如何操作,更要说明为什么如此操作,让学生知其然,知其所以然。例如酸式滴定管漏液应如何处理这个实验操作,要讲清楚如何涂擦凡士林,但为什么要涂凡士林,为什么涂凡士林之前要吸干活塞和活塞槽内的残留水、为什么涂擦凡士林的量不能太多,为什么要避开活塞的小孔等问题都要依据学生的基础适时适当地给出答案,让学生清楚的明白如此操作的原因,轻松地加强学生对此规范操作的印象。除此之外,教师还要在实验课堂中加强巡回指导,言语上鼓励学生动手,行动上纠正错误操作,身体力行让学生感受到分析化学实验操作的严谨、规范。
3.改革评价方法,重视自我分析
分析化学是一门实验学科,教师可以将实验技能列入考核内容,在实验课和考试中作为评定成绩的依据[2]。在日常的实验教学中,要求学生在每次实验课结束后分析自己的实验操作,并对实验数据进行准确度与精密度分析,分析误差来源,提高学生对实验操作规范性的认识,促进学生提高实验技能。
综上所述,通过对学生实验技能的培养,可以提高学生的实验操作技能,养成严谨认真的科学态度,为今后的学习和工作奠定基础。
作者:蔺首睿 董丽丹 梁芳慧 牛艳秋 单位:长春医学高等专科学校
参考文献:
化学是基于以实验为基础的自然科学,实验教学不但可以培养学生的动手能力,还能促进学生对理论课所学知识点的理解,在增强学生对化学学科的感性认识的基础上,进一步增强对化学的理性认识[1-3]。化学技能竞赛是全面考核学生化学实验技能和创新能力、检验学校化学实验教学效果的有效手段[4]。目前,全国高校都比较热衷于组织或者参加省级、国家级甚至国际级的化学实验技能比赛[1-6]。参加化学实验技能比赛,对学生跟学校来讲,都是一个争取荣誉的机会,向社会证明学习或教学能力的机会,但对学校来讲,更重要的是通过实验技能比赛,可以加强与兄弟院校的交流,发现自身在教学中的不足,借以推动、深化本校的教学改革,达到提高整体的化学教学质量的目的[7]。通过近年我校承办广西高校大学生化学实验技能竞赛及笔者近两届带队学生参加该竞赛,我们总结了参与竞赛的点滴经验,就如何提高学生的实验技能水平及提高整体的教学质量,谈点个人体会。
一、“广西高校大学生化学实验技能竞赛”概况
“广西高校大学生化学实验技能竞赛”是由广西壮族自治区教育厅主办的,旨在进一步推动广西区各高校化学教学改革,提高实验教学质量,培养学生的创新精神和实验、实践动手能力,每两年举办一届,到2015年已举行了八届。竞赛包括实验理论笔试和实验操作两部分,其中实验理论笔试占30%,实验操作占70%。竞赛涵盖无机、有机、分析化学的相关内容。竞赛设置一、二、三等奖,分别占参赛人数的15%、20%、25%。参赛选手从参赛学校推荐的在读本、专科20名候选参赛选手中随机抽取4名参加比赛。
二、通过竞赛,发现差距
在近两届的竞赛中,我校学子取得了一定的成绩(2013年,获一等奖2名,二等奖1名,三等奖1名;2015年,一等奖1名,二等奖3名),但是与其他高校相比,在某些方面还是存在着一定的不足之处。
1.实验操作不够规范。在竞赛中的很多基本实验操作,学生在平时的课堂实验中都练习过,但是在竞赛中操作不够规范而导致扣分。比如在2013年的无机及分析实验考试中,需要对合成的产物进行滴定,有的同学在使用滴定管时由于操作不够标准而被扣分。在2015年的竞赛中,有机实验操作考试中有道题目是合成某有机物,然后分离提纯测熔点。有的同学在萃取分液步骤中,为了保证分液漏斗不漏液,竟然在分液漏斗的盖子上涂凡士林,这就使从上口倒出的上层有机液被污染,导致实验成绩不理想。
2.大型仪器接触少。学生平时科研训练少,因而基本接触不到大型的仪器,更别说对仪器的操作和使用,并且对数据的分析能力不强。在2015年的竞赛中,无机及分析操作考试的实验报告中有道思考题,让学生对产物的红外和核磁谱图进行分析,很多学生看到这些谱图时目瞪口呆,不知道如何进行分析。
3.心理素质有待提高。竞赛跟平时的实验训练课不一样,是在一个相对紧张的氛围中进行,不能查阅任何资料,完全依靠平时的基本功,心理素质在竞赛中就显得很重要了。比如,在2013年的有机实验考试中合成了两种产物,并且要求纯度的鉴定。而有的同学由于紧张所致,在分液操作中直接倒掉了一种产物,导致后续操作无法正常进行,考试结果很不理想。在2015年的无机及分析实验操作考试中,要求学生自己配制试样然后用两种方法测定某金属离子的含量。在实验方法的设计阶段,有的同学心慌意乱,花费了不少的时间。有些学生依照试卷要求完成了实验操作,但是由于时间已经过去了大半,结果在计算时忙中出错,没有得到正确的结果。
4.知识面窄。实验数据的测定,可以通过多途径实现,比如熔点的测定,可以通过熔点仪和提勒熔点管测定。2015年的有机实验操作考试中,主办方在实验台上放置了提勒熔点管供学生测量熔点用,有些学校的学生在平时的实验训练中没有用过就很麻烦。最后虽然可以申请用熔点仪来进行测量,但是更换仪器,浪费了学生的时间,扣除了一定的分数,也干扰了学生正常的心理素质。
基于以上问题,我们有针对性进行了化学实验教学改革。
三、化学实验教学改革
1.强化基础实验。首先,我们从各种渠道购买或者下载基础实验的规范操作录像,比如滴定管、量筒、移液管、分光光度计等常用仪器的使用。无机化学实验及有机化学实验的第一个项目都是安排学生观看基本操作的视频,通过观看录像,进行实验仪器规范性操作培训,并且把规范性操作录像放进网络课程中,以备学生在课后查看网络课程时,可以随时进行观看、学习。其次,加大大型仪器在基础性实验教学中的应用。大型测试仪器在高校里是珍惜资源,多用于教师科研,鲜有用于本科生教学,针对这样的问题,我们学校对于某些专业专门开设了卓越班,该班级中的所有同学都配有专业指导教师,进行科研活动,这就使同学们近距离接触到大型科研仪器的机会大大增加。另外,发动低年级学有余力的同学进入导师的工作间,进行科研实验,初步接触大型仪器,熟悉仪器的使用,学会数据结果的分析处理方法,为以后的工作打下良好的基础。
2.修改人才培养计划。针对竞赛要求和用人单位对人才的需求,我们对人才培养计划也进行了相应的修改,并重新对教学大纲进行了制定。加大了实验在化学课程中所占的比重,并对实验内容进行了筛选。除了保留原有的一些经典的基础实验外,我们还大量地增加了综合性实验,并且在课时外增加了设计性实验,有意识地培养学生自行设计实验方案的能力。并引导学生应用大型仪器,扩大了学生的知识面,开阔了眼界,增强了学生的动手能力及分析数据、处理数据的能力。
3.细化分组,增加实验台套数。限于目前实验室面积及实验器材台套数不够的情况,每个实验需要两到三人一组,这就导致部分同学的惰性得以“发挥”,有个别组甚至是某一个同学把实验所有步骤全部操作完,该组内其他成员可能只是帮忙记录一下实验数据,更有甚者,埋头玩手机,这就导致了部分同学的动手操作能力没有得到提高。针对这样的问题,学校打算扩大基础实验室面积,增购实验器材,小班上课,争取能够做到一个学生一组,从而在很大程度上锻炼每个学生的动手能力,增强他们的自信心。
4.加强实验考核。往年我校化学期末总评成绩由期末考试成绩、实验报告成绩、期中考试成绩、平时成绩按照不同的比例组成(其中期末考试的比例不小于60%)。因为期末考试是提前出好的试卷,限定了考试的范围,造成学生在平时不重视,周末疯狂突击的情况时有发生,出现知识掌握不全面。针对这一问题,我们把课外设计性实验及实验考核也纳入到期末考评中来,实验考核即把几个经典的综合性实验分段编号,让学生按照抽签的方式来进行实验操作。这样就敦促了所有学生注重平时对实验操作的积累,收到了良好的效果。
关键词 医学实验课;课前准备;课堂教学;实验总结;实验技能
中图分类号 R05 文献标识码 B 文章编号 2075-2156(2009)04-0130-01
医学是一门实践性很强的生命科学,实验课教学对提高教学质量具有举足轻重的作用。搞好实验课教学,是提高教学质量的要求,是医学教育改革的重要组成部分。实验课能够使学生理论与实际密切结合,理解、掌握、运用和验证所学的医学理论知识;激发学生的学习热情和兴趣;帮助和促进学生积极思维,使学生处于最佳的学习状态。本文仅就医学实验课的基本环节和如何培养学生的实验技能,提高医学教育质量谈一些粗略的看法。
1 实验课课前的准备工作
1.1 仔细检查和检验实验器材 教师在实验前必须按照实验目的、实验步骤和实验内容的要求,检查实验器材、数量是否足够、是否完备,检验其性能是否良好,避免在实验中由于缺少某一器材或其性能不良而影响教学秩序和实验效果,避免学生对医学理论知识的误解。
1.2 做好预实验 为了保证实验课的成功率和准确率,教师在课前必须按照文献或教材规定的程序和方法,认真做好预实验。在实验过程中,由于实验器材精密度、灵敏度和试剂纯度等问题,可能会使实验结果出现误差,由此,预实验可以找出影响实验正确结果的因素和实验中应注意的问题。否则,实验课堂出现问题导致实验失败,会引起学生对所学知识理解混乱,甚至失去上实验课的意义和兴趣。因此,为了保证实验成功,无论教学任务多么繁重,都必须严格、准确地作好预实验。
1.3 科学安排实验程序,保证实验效果 教师在实验课和理论课中同样起主导作用。如果没有周密的计划和科学的安排,就不能保证实验效果。这就要求教师在实验课前应妥善安排实验课程序,应妥善安排实验各步骤时间的运用和分配。实验课前通知学生预习实验指导,对学生第一次接触的器械、仪器,在课前要反复讲解它的使用方法及其使用的注意事项,较复杂的实验还要列出实验程序表。这样,不但能合理地利用时间,保证实验顺利进行,还能收到事半功倍的效果。
2 认真搞好实验课课堂教学
2.1 必须保证实验课课堂纪律 良好的课堂纪律既能保证良好的实验效果,又能培养学生严谨的科学态度。可以想象,在学生乱哄哄的课堂,是不可能获得理想效果的。所以,教师要严格物品使用制度和操作规程,认真执行实验室规则,特别是一些易燃、易爆、剧毒、限制药品及带电操作有人身危险的仪器,更要严格使用制度和操作规程,合理安排实验小组,指派有能力的学生担任组长,协助教师抓好实验课秩序,以保证实验的顺利进行。
2.2 加强学生基本功和基础操作的训练教师首先要提高自身的素质,掌握过硬的基本功和基本操作技能,在任何情况下,必须按实验规则规范化操作,操作中讲求条理性、准确性、严格性,养成严格和细微的教风。更重要的是,要求学生操作必须规范化、程序化,必须以第一次实验课为起点,一开始就要严格地抓起来。尤其是对实验中存在的问题要随时纠正,带有普遍性的问题下课前要当堂总结,以引起学生的高度注意,表扬那些实际操作正规的小组或个人,逐渐使学生养成一种良好的学风。这样,有了良好的学风和教风,一定会提高学生的基本功和基本操作能力。
2.3 培养学生综合分析问题的能力 在实验过程中,要引导学生对实验结果和实验中出现的每一种情况有敏锐的观察力,随时如实记录,然后进行科学周密分析,最后在有足够证据的前提下,作出合理的判断或结论,并让学生从理论方面进行讨论;对判断不正确的实验,不准确的小组或个人,要求学生及时总结找出原因。对与理论或常规不符的现象,不要轻易加以否定,更不能责罚学生,如几个人同时出现异常,而学生操作又规范,那么教师应引导并协助学生解释出现异常现象的原因。
2.4 培养学生独立工作的能力 在实验过程中,教师不能一切为学生包办,防止学生照抄照搬,要尽量让学生独立操作,但不应使学生孤军作战,应培养学生与同学合作的能力。另外,要定期抽查学生的实际操作能力,及时了解学生独立操作和完成实验的情况,对操作生疏不规范的学生应帮助他们加强基本功训练,同时纠正学生中不重视实验和不亲自动手操作的懒隋思想,使学生有一定的独立工作能力。
关键词:师范生;化学实验技能;实验教学能力
1研究的必要性
高等师范院校承担着为基础教育培养具有专业知识和教学技能的年轻教师的职责,同时还被新时代赋予了教师职后培训的新使命,需要承担“国培”、“省培”等很多项目的实施.做好这些工作,需要高等师范院校密切了解基础教育.化学学科具有“以实验为基础”的学科特点,化学实验教学在中学、大学均具有独特而不容忽视的作用.近年来,许多师范院校的相关研究显示:种种改革举措的实施对提升高师生化学实验综合能力效果并不显著.加强实验教学研究和深化实验教学改革是提高高校化学实验教学质量、增强人才培养效果的基础[1-2].顾明远先生也曾提出:“当前教育中最突出的问题是大学和中学的衔接”[3].回顾新课程改革,中学化学在课程功能、结构、内容、实施等方面均有重大创新和突破,尤其是实验的内涵日渐丰富.课程改革直接对中学化学教师提出了更高的要求,势必对高师院校化学专业的教学改革产生深刻的影响.学习的终极目标应是“学以致用”,但高考制度改革和招生规模盲目扩大及其他一些因素,导致高师生的化学实验技能仍为薄弱,尤其与中学教师所需要的实验教学能力并不相符合.因此,研究大学与中学在化学课程尤其是实验上的衔接有着现实意义.
2化学实验教学现状分析
2.1高中化学实验设置及实施现状
现行的高中化学教材无论人教版、苏教版和鲁科版,一方面沿袭将实验分散于对应专题的一贯做法,如人教版、苏教版和鲁科版化学1和化学2各种类别的实验总数分别高达58、96、107个之多[4].另一方面,均按照高中化学课程标准的要求,单独设置《实验化学》选修模块.这些设置既突出“实验是化学的核心”学科思想,又以系统化循序渐进的方式促进学生对化学实验的深化认识.当前高考对实验的考核仅以选择题和实验问答题形式考核基础内容,甚少涉及实验方案的设计和优化,同时因教学时间、设备、师资配置等多方面原因,中学化学实验教学中很大程度依旧呈现“带学生观看实验视频、老师讲实验、学生背实验”的旧面貌,教材设置的实验虽多,但很多实验只看视频或教师讲解实验并不直接操作,学生印象不深,实验能力并不能提高.因此纵然课程设置再科学合理,化学实验再增强了灵活性,但皆因缺乏对化学实验能力的评价,学生实验操作技能不行,综合实验技能更谈不上.
2.2高师化学实验设置和实施教学现状
高师实验课程体系在设置、内容、开课时间上过多依附于理论课程,过分强调课程的独立性,对不同课程之间的衔接和结合重视不够;实验技能的训练则单纯依附教师,方式过于单调,实验活动形式单一;理论课数量多于实验课,学生缺乏足够的操作训练;部分实验内容陈旧或重复出现,实验手段缺乏时代气息;按部就班的实验报告册,诱导学生滋生懒惰情绪,扼杀了学生在实验设计和优化方面的求知欲;高师实验室拥有先进的化学实验设备,但局限于课本上的演示或验证性实验,没有发挥其应有功能,导致未来的中学教学陷入“两难境地”—-学的无用,用的未学.调查发现高中教材中出现的先进仪器如红外光谱仪、X-射线衍射仪、元素分析仪、核磁共振仪、反渗透膜、熔点仪、数字密度计等,中学老师自己都不认识、不清楚.同时,与中学构建校本课程的现状相比,高师的统编教材教材建设相对滞后,实验内容与中学化学实验的联系更是极为薄弱,未能体现培养“化学教师”这一根本目标和师范特色.
3实验教学优化改革
无机化学实验是高师生接触到的第一门与中学化学实验密切相关的专业课程,是中学与大学化学的衔接课程,是学生规范实验操作、培养实验创新能力的基础课程,是学好化学实验的关键.目前的无机化学教材内容详尽丰富,覆盖面全,但与现行中学化学实验内容相比,仍有较大出入[5].因此,紧密结合中学化学相关实验内容和教学模式开展高师无机化学实验改革很有必要[6].
3.1做好学情及教学分析
当前师范类化学专业的学生,高中时选学的是理化生综合,而大学里不仅要学习多门化学专业知识,还要学习化学教学论.未来的中学化学教师工作要求他们要将两者完美结合.通过调查与访谈,大一新生多数觉得无论是实验教学内容设置、教学模式、教学手段、考核方式等与高中都大相径庭,适应困难.同时,高师院校配备的实验老师基本上都是学科的专业老师,在实验教学上比较侧重基本知识的传授和验证实验的结果,直接把实验步骤给出,原理一讲,学生只管做实验,得结论;缺乏教学理念,对需要创设什么样的实验教学情境,学生喜欢什么,这个实验有什么用,可以采用什么不同的实验方式和实验活动,缺少思考;缺乏实验过程的引导,对实验现象的记录、分析、处理方法,教师引导较少.从实验能力上看,大学教师老是抱怨现在的大学生实验态度、基本操作、观察记录能力、实验报告书写等能力表现差,其实说到底,大学实验老师并不了解新课改及高考环境下学生在化学实验上达到何种水平,忽视了两阶段化学实验间的种种“脱节”.这些事实同时影响着大学化学实验教学质量和学生综合实验能力的提升.究其原因,中高考制度改革、大学扩招难逃其责;而两阶段从课程设置、学习方式到老师教学方法上均差别迥异,无形中延长了新生的适应期.因此,深入了解新生之前的学习背景、学习能力、基础知识、实验能力、兴趣等,制定相应的措施是帮助高师生更好更快地适应大学化学实验学习的根本.
3.2促进实验教师教学观念转变
戴安邦指出:“只传授化学知识和技术的化学教育是片面的,全面的化学教育要求是既传授化学知识和技能,又训练科学方法和思维,同时培养科学精神和品德,学生在化学实验中是学习的主体,在教师指导下进行实验,训练用实验解决化学问题,使各项智力因素皆得到发展,故化学实验是全面化学教育的一种最有效的教学形式[7]”.大学教育以自学为主,但学生始终需要教师适当的指导.当前高等师范化学教育多侧重于个人实验操作技能熟练程度的培养,而中学老师需要的是实验教学技能的应用,两者有显著差异.因此,应进一步转变大学实验教师的教学思想,在重视实验操作技能的同时,结合教学论在学生实验过程中融入实验的教学功能.实验老师应明确高师生是未来中学教师的主力军,实验教学着眼于未来,保证在未来的中学教学中真正做到学以致用.化学教师应树立强烈的课程资源利用和开发的意识和责任感,利用一切可利用的实验教学资源,丰富课堂教学信息,同时促进自身的专业化发展.
3.3调整并规范实验教学体系
高等教育服务于社会,师范教育提高学生对未来中学教学工作的适应性,科学合理的实验课程体系至关重要.我们提出“三层一线”实验教学体系,即化学实验基础、综合提高实验和专业研究实验3个层次,以培养学生实践动手能力和创新意识为主线;化学专业实验课设置应多于理论课;多角度强化学生的实验技能,努力使实验体系和内容趋于科学和完善.
3.3.1重视基本操作实验
无机化学实验的重点是熟练而规范的操作,这是后续化学课程顺利进行及提高实验技能的保障.传统的“典型示范、动作分解、反复练习和及时纠错”的规范化操作意识及基本训练应确保,保障大型实验仪器的选择、组装和系列实验的操作都能准确有序,为实验创新能力发展奠定基础.影响实验教学效果重要的因素是实验内容和实验方法,实验内容应该具有先进性和综合性,实验方法则应以新技术、新方法和新手段为主[8-9].科技发展的今天,如何更好地利用网络及多媒体技术值得探讨.目前我们采取的方法有:实验教师指导学生实验课前仔细观摩“化学实验基本操作”相关视频,并自行整理要点儿,初步熟悉基本操作;鼓励学生录制个人实验视频,课下反复播放寻找失误之处,并借助重复练习来矫正;鼓励学生交流优秀实验视频,方便日后在中学教学中使用;充分发挥学生的主体作用,从学生中征集“规范实验操作”的策略和方案.
3.3.2引导学生创新实验
高考对实验的考核除了仪器应用相关的基础操作,主要是实验的纠错、改进、设计和评价,对教师而言自主创新和设计新实验的能力必不可缺.在加强基本技能训练的同时,自主增加设计性明显的综合实验,并削减重复性、验证性实验,是培养创新意识的好方法.传统的实验教学模式多为“课前仓促预习、课堂照本实验、课后教师评阅”,“注入式”教学,危害极大.河北工业大学提出的无机实验课教学模式[10](见图1),体现了探究式教学理念,凸显了学生的主体地位和教师的引导作用,实验过程均由学生自行设计实验方案并操作检验,教师负责组织、指导、建议、评价并汇总,值得借鉴.
3.3.3规范实验技能考核
常规的实验评价机制过多侧重基础知识的书面考核和基本操作的规范考核,缺乏最重要的“实验过程跟踪评价”.实验能力的评价问题通过综合评定实验成绩的机制可得以解决,即兼顾多种成绩但调整其比重,如笔试成绩15%、平时实验成绩55%(其中预习30%)、期末实验操作成绩30%,督促学生重视实验过程.
4完善实验教学方法
新课程对中学教师培养提出了新要求,只有教师自身具备探究能力和创新精神,才能在实施教学过程中达到新课程目标.教师运用扎实的化学学科知识和娴熟的实验技能,结合一定的实验策略,运用观察、操作和思维三种相互影响和交叉的心理活动,去解决某个特定的化学实验问题,提高实验教学能力.同时,采取与中学老师互动讨论学习的方式,如开学初邀请优秀的化学老师给新生讲解高中化学实验考试、实验教学的要点;定期请中学老师参与学生实验课,给学生做演示实验和常见的改进实验,指导学生注意事项;带领学生参与中学化学实验课,观察中学生在实验中易出现的问题.通过这些措施,熟悉中学实验教学环境,提升实验操作和教学技能.
5结语
大学教育是中学教育的延续,中学是师范生的回归之处.中学实验教学水平影响着高师化学新生基本实验技能,而高师生毕业时的实验技能会在中学化学教学起决定作用.随着新课程改革的深入,对中学化学老师的实验教学能力要求越来越高;高等师范的教学改革也在深入进行,研究两个阶段教学工作的衔接,对提高师范教育质量将会产生重要作用.
参考文献
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[关键词]技能实验生物・生命的动力特点
[中图分类号]G633.91[文献标识码]A[文章编号]16746058(2015)110122
《Biology:The Dynamics of life》是2004年美国麦格劳-希尔(McGraw-Hill Companies,Inc.)以美国《国家科学教育标准》为依据出版的美国高中主流理科教材《科学发现者》之一,[1]该教材的中文译本《生物・生命的动力》(以下简称“教材”)2008年由浙江教育出版社出版。[2]教材内容丰富,形式多样,分为上、中、下册,共10个单元,39章。教材涉及202个实验:“生物实验”39个,“迷你实验”80个,“技能实验”83个;还有“科学发现”“链接”“与生物学相关的职业”“生物与社会”“生物与技术”等板块。本文通过对教材的研究,试图挖掘“技能实验”板块所蕴含的特点与价值。
一、栏目介绍
“技能实验”的开展和实施不需要借助于实验仪器,但是它们可以用来评估其他研究者的实验结果和数据。这个板块的学习需要学生开动脑筋,因此其可作为对学生进行思维训练的很好的平台。教材安排了13个“解释数据”,10个“分析信息”,9个“运用概念”,6个“解释
探究,实验的各个环节都是在问题的引导下通过小组成员的交流合作完成的,属于半开放式探究;而美国教材首先通过实验的A部分的操作实验为实验B部分的自主探究起到了铺垫和启发作用,属于引导式探究。
(二)实验目的比较分析
我国教材对于实验目的没有单独列出,而是融合到实验当中,从实验内容看主要是让学生进一步掌握科学探究的方法和步骤,提高学生的发现问题和解决问题的能力和小组合作能力;而美国教材则更注重体现个人独立解决问题的能力及数据的分析处理能力的培养。
(三)实验内容的比较分析
我国教材中有关实验内容没有具体给出,是在给定相关实验器材的基础上,通过6个问题引导小组制订实验方案。美国教材将实验内容分为两个部分。首先在详细的实验步骤引导下让学生自己操作完成A部分,这样设计为B部分的自主探究起到一个支架作用。实验B部分是学生探究温度对酶活性影响的实验,这个部分完全由学生自己独立完成。美国教材主要是通过记录浸入肝脏研磨液的滤纸片在不同温度条件下的上浮所需要的时间来判断酶活性的高低;而我国教师一般都是观察带火星的木条是否复燃或者观察可溶性淀粉被还原的程度(斐林试剂砖红色沉淀)。两者相比较,美国教材的处理简单、便捷、安全,容易记录,非常值得我国教师采纳。
(四)实验结果比较分析
两个教材都采用问题引导形式让学生分析实验现象,得出实验结论。美国教材首先指导学生制作一个记录表用于记录实验数据,再根据实验得出的数据绘制曲线图,通过曲线图得出实验结论,有水到渠成的感觉。
(五)继续探究比较分析
两个教材都有继续探究部分,我国教材一方面引导学生继续探究温度和pH值对酶活性的影响度,另一方面引导学生探究其他的一些因素对酶活性的影响。继续探究既有深度又有广度,真正体现了大课程观。美国教材只是引导学生继续探究pH值对酶活性的影响。
(六)其他方面的比较
①实验材料方面。我国教材对于控制不同温度给出的器材是酒精灯、三脚架、石棉网、温度计、火柴。从使用性方面来看,这些材料处理复杂,很难到达恒温的目的,容易加大实验的误差,而且安全性也不高。美国教材给出的是恒温水浴锅,这就比较理想。②实验的安全性方面。美国教材在实验开始前都有比较详细地列出注意事项和措施,非常关注学生的人身安全。从这点看,美国教材更加凸显人文关怀。
美国的实验教材给出的实验器材比较贴合实际需要,实验内容注重对学生思维的引导,对于酶活性的观察指标非常巧妙,实验结果的处理关注学生图表转化能力,同时从该实验也可以看出我国教材取得的巨大进步,更加关注学生主体地位,注重学生动手能力、思维能力和合作能力的培养。我们可以相互借鉴,取长补短。
[参考文献]
关键词:分析化学 实验技能 激励
Shallow disscuss on the skill operation training of analytical chemistry experiment
Liao Lixia1, Liao Xiaoli2, Fang Tao1, Chen Ligang1, Li Wei1, Liu Yuqi1
1. Northeast forestry university, Harbin, 150040, China 2.The first senior high school of Yingcheng, 432400, Xiaogan, China
Abstract: In view of the problems in analytical chemistry experiment learned by compulsory specialty undergraduates, several measures in fostering analytical experiment operation skill were brought forward. In the teaching activities, operation skill was improved by regulating and controlling teaching system unit elements, playing teacher’s role by giving guidance, incitement and supervision, emancipating ideas of "stress results, despise process". In these methods, some beneficial attempts have been employed, which adopts correct attitude towards the recognition of experimental operation skill, improves experiment skill of undergraduates to a certain degree.
Key words: analytical chemistry; experiment skill; incitement
分析化学是一门重要课程,已经被我校化学、化工、应化、食品、环境、高分子、轻化及林化等专业列为必修课。分析化学实验是分析化学课程的重要组成部分,在分析化学教学中起着课堂讲授所不能取代的特殊作用[1]。实验课的开设,可以加深学生对分析化学基础理论、基本知识的理解。正确和熟练掌握分析化学实验技能和基本操作,可以提高学生观察、分析和解决问题的能力,培养严谨的工作作风和实事求是的科学态度,使学生具备较高的科研素质[2]。
目前,关于分析化学实验教学改革的研究较多,一般侧重于以下3个方面[3-5]:(1)优化实验内容;(2)改革教学方法和模式;(3)改革成绩考核方式。以上研究对增强学生的主观能动性,培养创新思维能力是非常必要的。但是,很多学生动手能力较差,在后续实验课教学、研究生阶段自主学习及工作中暴露出很大的问题。一方面是学生的规范实验操作意识不强,没有意识到实验操作技能对实验结果准确度的影响至关重要;另一方面“重结果,轻过程”的实验数据评价方法在一定程度上遏制了学生的实验积极性和兴趣,容易产生轻视分析化学实验操作技能的思想。因此我们应该从内因和外因两方面入手加强学生实验技能的培养,实验技能不规范,创新能力再强,得到的实验结论也不可靠。
1 深化学生对实验技能重要性的认识
分析化学实验在我校很多专业于大一下学期或大二上学期开设,是在完成或部分完成无机化学实验之后进行的。无机化学实验一般是定性实验,侧重于实验现象的观察,例如物质状态、颜色的变化等,因此学生定量意识不强,对实验操作技能的规范严谨性重视程度不高。此外,在高中学习阶段,迫于考试升学的压力,学生对理论的重视程度远远高于实践操作,这些都给分析化学实验教学造成一定的影响。对于从事分析化学教学的工作者来说,加强对学生实验技能重要性的认识教育,提高实验操作的积极性和主动性,是从根本上提高学生实验技能的重要措施。我们认为深化学生对实验技能重要性的认识可以从以下两个方面入手:
1.1 课堂教育
实验课一般是在理论课部分完成或者全部完成后进行的。我们在理论课教学中,要有意识地向学生灌输实验技能操作对分析化学学习的重要性。规范实验操作技能是进行一切科研探究活动的基础,也是学习后续各学科基础知识和基本技能的保障。我们在分析化学课堂教学中经常将分析化学中的定量概念与实验操作联系起来,例如,讲到误差时,列举不规范的实验操作对实验结果造成的影响,引起学生对实验操作技能的重视。
1.2 课外教育
学生工作部门要加强学生对高中与大学学习方式转变的教育,改变长期形成的重理论轻实践的思想观念,强化学生的实验动手意识。学校教学部门应积极推动教学单位与负责学生工作的职能部门联合,建立相关的活动机制,出台引导性措施。加强学生与专业教师的联系,积极参加科研项目,增强学生对实验课及实验操作技能的重视程度。
2 激发学生学习实验技能的积极性
在分析化学实验开展前,让学生观看优质的实验录像和多媒体动画,给他们展示指示剂在不同pH值溶液中所呈现的颜色变化,由此吸引学生,提高学生对分析化学实验的积极性。音像教学生动、形象、感染力较强,易于激发学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性,活跃学生的思维,使他们转变“要我做实验”为“我要做实验”“我想做实验”的认识。此外,还有助于学生的技能训练和智力发展,从而大大提高教学效果和教学质量。在实验教学中,可以利用分析化学与人类生活的紧密关系,提供与生活紧密相关的实验样品,增强学生的实验积极性。如采用配位滴定法测定自来水中钙的含量时,颜色变化应该为酒红色到纯蓝色,即便滴定过量,锥形瓶中的颜色也不会像酸碱滴定实验那样发生颜色变化。若我们向锥形瓶中加入少量自来水,溶液颜色立即变为紫色(酒红色与纯蓝色的中间色),即验证了学生实验滴定终点控制得较好,若加入较多的自来水仍不变色,表明滴定终点控制得不好,过量太多。借此可为学生提供一种便捷的检验方法,也激发了学生对实验原理的主动思考,提高了实验的积极性。
3 加强教师指导作用
分析化学实验大纲前面几个实验都是基本操作技能练习,从分析天平的称量练习,玻璃器皿的洗涤,滴定操作练习到标准溶液的配制,这些基本操作技术看似简单,但做起来却不容易,要做到准确、规范、熟练必须耐心地、循序渐进地加以训练。作为教师,我们认为可以从如下几个方面加强对学生的指导:
3.1 采用韵语教学
韵语教学,便于学生熟练掌握实验操作的基本要点和关键操作技术。分析化学实验中包含基本操作技术较多,涉及分析天平的使用、仪器洗涤、滴定操作技术、移液管和容量瓶的使用和重量分析等操作技术。每项操作技术中涉及的操作要点又很多,实验课程的学时毕竟是有限的,为便于学生记住操作要领,我们在实验教学中采用韵语教学的形式。例如在酸式滴定管的滴定操作技术中,其滴定操作韵语如下:用右手 摇锥瓶,用左手 把活塞;拇食中 包塞拿,不能推 轻拉拉;先快滴 后慢滴;半开塞 挂半滴。
3.2 巡回指导,多鼓励,少批评
对于刚做完定性无机化学实验的学生,要很快接受分析化学实验的操作手法,是一个很困难的过程。严谨、规范、准确的实验操作要遵循由易到难、循序渐进的原则。教师要规范地为学生演示每一个步骤,耐心讲解每一个操作要领,不能让学生有“操作差不多”的思想。教师要正确对待学生的错误操作,在进行言语指导的同时,要有足够的耐心,重点指导,手把手地教,不能一味地批评。学生对操作有进步时,要适时给予肯定,增强他们的自信心,消除紧张心理,以免学生产生抵触情绪。
3.3 前期实验结果考核要“重过程,轻结果”
对前期几个验证性实验,不必太追求实验数据的精密度、准确性等,否则导致学生为获取较好的数据,赢得较高实验成绩,而忽视实验数据的获取过程,甚至篡改实验数据,影响了学生实事求是科学素养的培养。作为教师应该引导学生分析实验结果产生偏差的具体原因,并尽可能纠正,以便学生尽快掌握操作技能。
3.4 认真批改实验报告,重视课前总结
实验结果的准确度与可信度不仅与规范的操作技术有关,而且与实验数据的记录、结果的计算和报告的书写相关。教师在批改实验报告时,要指出数据的记录、结果的计算、报告的书写是否规范,并结合实验操作技能的掌握情况进行综合评价,同时教师自身要做好相关的记录,对实验操作中存在问题的学生重点辅导,实时帮助校正。
另外,在实验课结束后,教师要对实验课所学操作技术进行演示,对注意事项进行总结,并指出不足,使学生明白实验过程中的每一个操作细节都可能对实验结果产生影响,进而培养学生严谨的实验作风和实事求是的科学态度。
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4 将操作技能考核融入分析化学实验成绩评定中
分析化学实验是一门操作性较强的实验课程,在后续的实验中要将操作技能作为评定成绩的依据。要求教师将实验操作技术涉及的各项操作要领细化,融入实验成绩的评定中,并将其公示,这样可以提高学生对实验操作技能的认识程度,使他们目标明确地规范实验操作。表1给出了我们平时实验中各项操作的考核项目、要点及具体分值。
表1 基本操作评分标准(总分100分)
5 开展分析实验技能大赛
以分析化学实验教学大纲为依据,定期举行分析实验技能竞赛,可以增强学生对实验技能的重视程度,激发学生学习的主观能动性,培养严谨的学习态度,掌握科学的研究方法,形成认真细致的思维方式。
6 结束语
教学质量是教学工作的出发点,也是检验工作成效的落脚点,分析化学实验教学的目标之一是培养操作规范的科研工作者。实验操作技能的培养看似简单,做起来绝非容易,必须耐心、循序渐进地加以练习。在教学过程中要有张有弛,教师在严格要求学生的同时,宽容对待学生的失误,鼓励学生积极纠正,增强学生规范操作技能的意识,主动加强实验技能的训练。
参考文献
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在中学化学教学中加强演示实验和各类学生分组实验,对学生进行化学实验技能的培养,是提高化学实验教学质量的根本途径之一。中学化学实验技能的具体内容和要求包括基本仪器的使用技能;实验基本操作技能;实验设计技能以及实验事故的正确处理等。这是在教学中培养学生化学实验技能的依据。
那么,如何培养学生的实验技能?在实际教学过程中,我认为应当做到以下几个方面。
一、创造条件,让学生有更多的练习机会。
根据心理学的研究,技能就是近乎自动化了的动作,是经过练习形成的。培养技能,实际是要求形成一定熟练程度的技能技巧。因此,培养化学技能,也就是要学生通过反复多次的练习,形成熟练的化学技能技巧,这就必须创造条件给学生更多的练习机会。
[例1]实验员在课前临时给化学老师准备了一套乙醛性质实验和洗涤银镜的药品:NaOH溶液、氨水、CuSO4溶液、AgNO3溶液、稀HNO3、乙醛等六瓶规定浓度的溶液。由于时间仓促,仅在盛乙醛的试剂瓶上贴了标签。但这位老师在演示实验时每次都能准确地取得所需药品。那么,这位教师是怎样辩认药品?
这道例题可以培养学生正确存放几种特殊药品的方法。其中CuSO4溶液为蓝色;NaOH溶液应是橡皮塞;AgNO3溶液和稀HNO3都应是棕色瓶,但稀HNO3不能用胶头滴管;余下无标签者是氨水。
在中学化学教学中,有的教师在准备学生实验课时,常代替学生把仪器和药品都事先装配和称量好。这种做法,尽管出于多种原因,但削弱了学生练习操作的机会,是不宜提倡的。
二、要有循序渐进的训练计划。
化学实验技能的形成过程一般分为“初步学会”、“学会”和“熟练掌握”三个阶段。所以,要把实验技能的项目和要求,循序渐进地订进每一个实验或实验目的中去。例如在实验目的中明确提出重点学会哪种技能,巩固熟练哪种技能等。在实际教学中,我们可以采取如下步骤进行教学活动。
(一)进行严格的单项操作训练,培养学生优化实验的基本技能。单项操作训练,是让学生根据仪器或具体的基本操作,分解动作进行练习的方法,通过反复严格训练,使学生重点掌握操作要领,基本动作准确、稳定。
首先,由教师讲解仪器的名称、图形、用途和操作的原理,然后示范每种仪器、每个操作过程的分解动作,学生掌握要领后再示范连贯动作,学生模仿操作练习,等到练习基本掌握后教师要精心设计一些简单实验,激发学生练习的兴趣。
在这些步骤中,要使学生能识别仪器,知道名称、了解用途。并在教师指导下能够正确使用,在教师指导下能正确进行实验操作并做好实验记录和进行简单实验的设计。例如对容量瓶的使用,应明确知道名称、规格,了解它是用来配制准确浓度溶液的仪器,懂得不应在容量瓶内溶解药品,不应在容量瓶中长期存放碱液和直接加热容量瓶等注意事项;在教师指导下能正确握持、洗涤容量瓶,并进行瓶塞是否密闭的检查,以及正确配制溶液,溶液的稀释、定容、摇匀和转移等操作。
(二)完成具体的实验,初步形成实验技能。严格的单项操作训练为过渡到完成具体实验创造有利的条件。在学生的实验中教师要充分保证学生能够独立操作,并仔细观察,若发现学生操作不正确,应予及时纠正,以防止学生形成错误的操作习惯。因为学生一旦形成了错误的操作习惯,就很难纠正了。在纠正学生的错误操作中,教师要善于分析学生发生错误的根源,针对不同的原因采取不同的纠正方法,以培养学生严肃认真的科学态度。学生发生错误操作的原因,一般是由于不了解操作原理,或由于操作比较复杂而顾此失彼,或由于思想上的疏忽等。此外,准确的观察、忠实的记录,即使出现预想不到的现象,也要求学生实事求是地进行记录,并帮助学生分析原因,找出问题的症结所在。这样,既培养了学生良好的科学态度,也可以开阔学生思路,培养学生分析问题和解决问题的能力。
当然,为了提高学习效率,在教学中,教师可以采用放实验录像的方法,对实验操作进行讲解和示范。但是,对于重要仪器(如:分液漏斗、容量瓶、滴定管等)、重点实验一定不能“纸上谈兵”,应让学生有充分时间动手操作。在动手过程中,学生可以居高临下,有目的提高实验技能,抓住观察的重点,提高分析问题解决问题的能力。
实验中的许多现象(正常、异常)只有通过做实验才能发现。
[例2]乙烯是稍有气味的气体,实验室制乙烯时所得气体为什么有刺激性气味?这对乙烯的性质实验有什么影响?如何排除影响?怎样证明乙烯中所含气体杂质的成分?
以上问题只有通过实验操作,才能使学生得到真正的理解和掌握。通过实验,可以发现反应液变黑,这说明有碳生成。浓H2SO4和碳在加热条件下发生氧化还原反应,生成SO2、CO2、H2O,其中SO2有刺激性,因此制得的乙烯有刺激性。在做乙烯跟溴水或酸性高锰酸钾溶液反应的实验时,如果将反应器中所得气体直接通入,SO2也能使上述两种溶液褪色,不能证明乙烯发生了反应。因此需将SO2除去(用稀NaOH溶液)。如何证明乙烯中含SO2和CO2呢?问题的内涵是:(1)检验SO2时排除乙烯的干扰――用品红溶液检验SO2,而不能使用溴水或酸性高锰酸钾溶液。(2)检验CO2时排除SO2才能用石灰水检验CO2。因此,实验的顺序为:使气体依次通过盛有品红溶液的洗气瓶(检验SO2)、盛有酸性高锰酸钾溶液的洗 气瓶(除去SO2)盛有品红溶液的洗气瓶(品红不褪色、证明、SO2已除尽),盛有石灰水的洗气瓶(检验CO2)。
实验中经常出现所谓的“异常”现象,其原因可能是客观因素(试剂不纯、变质或伴随其它反应),也可能是主观因素(操作不合理、不规范)。学生只有通过具体实验操作才能发现这些问题,然后分析原因,找到解决问题的方法,从而达到提高和巩固自己的实验技能。
学生的基本操作能力,在完成具体的实验过程中综合运用,并不断得到巩固和完善,在操作原理和操作方法两方面获得较系统的知识,初步形成定向观察能力和书写实验报告的能力。
(三)初步学会简单的实验设计、绘制装置图。实验设计是综合运用已学知识和技能的过程。要手脑并用,理论实践相结合,开发学生创造性思维能力,在解决简单的实际问题中锻炼学生独立工作能力,可以给学生布置一些实验习题,根据已学知识设计实验方案,要求做预习报告,指出反应原理,说明操作步骤,列出实验用品,给出实验装置图。必要时还可组织学生针对各项要求进行讨论,相互交流比较,取长补短,确定最佳方案,最后让学生进行实践练习,教师进行评定成绩。
[例3]实验室用简易的实验方法测得数据,从而求出常温下浓度为Cmol・L-1稀氨水的电离度。简要步骤和计算式是 。
实验设计属于一种综合能力的体现,它要求学生理解掌握化学基本原理的有关知识,熟练掌握实验基本原理和技能,并且能够将化学实验基本操作、物质检验的定性和定量实验融为一体,熟悉有关反应原理,准确按照题给的要求,选择最佳的实验设计方案。学生要能透过实验现象,分析推理反应的实质,并能以简练、准确规范的文字表述有关内容。这道习题就属于实验方案设计类型。要求学生用清洁的玻璃棒蘸取稀氨水,点在PH试纸上,并和标准比色卡对比,测得该氨水的PH,据以求出OH-浓度,即知已电离的NH3・H2O和溶质NH3・H2O的比,通过对实验数据进行运算处理就可测出该烯氨水的电离度。
三、做好对学生技能的考核。