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小学生科学实验及原理精选(九篇)

小学生科学实验及原理

第1篇:小学生科学实验及原理范文

一、吃透教材――提供自制教具的原理保障

自制教具是实现科学课堂有效探究的必要补充,必须根据教材提供的科学原理进行研发。因此,自制教具的有效实施必须对教材做一个全方位的探究和思考,这是自制教具有效实施的客观前提。吃透教材能为自制教具活动打好有效铺垫,这是一个始终如一的探究过程。教师要在教学过程中沿袭细吞慢咽的原则对教材进行不同层次的思考和探索。

1.初读教材

教师要读懂教材设置的基本实验现象,除了教材的基本布局外,对教材文本和图片,教师也要做到心中有数。同时,教师要全面理解教材设置的科学概念,这是探究实验的成果目标,明确基本概念中蕴含的科学原理尤为重要。此外,教师要在现象和概念间建立一种联系性思考,思考实验探究活动中传达的科学信息及其与概念的合理性。

2.细读教材

教材的细化研读有利于理清教材细节。教师要思考实验操作和科学概念的有效衔接,读懂和理清教材中实验器材设置的重难点。

3.反思教材

实验设备的完善是无止境的。教师要带着科学教学的精神,吸取实验成与败的经验,反思实验的合理性和高效性,学会质疑教材,分析成败原因,找准实验设计的突破点。

4.拓展教材

教师要抓住实验关键,不断思考、勇于推进、积极尝试更为有效的实验探究方式,关注细节、突破难点、有效演示、有效概念等都是进行自制教具的切入点。

二、深化教学――酝酿自制教具的动力支持

对科学教学的思考和拓展是自制教具的源动力。教学中有许多未知领域值得我们去探索和追求,对探究实验中的脚手架――实验器材进行有效研究,将有效促进科学教学的发展。

1.目标定位

我们要像科学家一样学习科学,教学的内在深度和广度就会得到不断的拓展和延伸。教师要以探究为核心,贯彻小学科学新课程的先进教学理念,面向全体学生,努力提升自身的科学素养,成为一个研究者,更好地引领课堂教学。

2.课前酝酿

教学设计要切合学生的学习心理,以科学探究为核心。教师在每次上课前要进行下水试验,找准实验的成败点,进行前期思考。此外,教师要注重创新思考,在设计、取材和制作上巧花心思,实现实验的合理性和有效性。教师要以课堂浓厚的探究味、研讨味和趣味化为目标,把握学生的学习心理和课堂教学氛围,倾听学生的呼声。

3.课时生成

在教学中,教师要善于发扬个性,对科学教材进行灵活处理,营造轻松、有趣、高效的课堂气氛。教材导入部分要切合主题,注重生活化与趣味化,充分调动学生的生活经验,激发他们探究的欲望。教师要以问题为线索,以有结构材料为铺垫,引领学生有效思考和跟进。在设计环节,教师要引导学生进行有效酝酿、制订计划、思考材料、引出实验材料和实验细则。在实验环节,教师要调动学生个体和小组的积极性,确保实验的安全与效果;进行实验后,教师要注重实验单的整理和研讨,以生生或师生的研讨为基础,提炼探究活动的内在价值。

4.课后延伸

基于科学课堂,教师应引导学生向生活领域拓展。小论文、小制作、小发明等创新社团都是学生探究和思考的平台。对自制教具来说,教师要反思实验器材在课堂中运用的有效性,从实验的高效、便捷和简约性等角度进行思考和突破。

三、创意思考――引发自制教具的灵感生成

发现问题比解决问题更重要。自制教具的研发源于课堂且高于课堂,锁定探究实验的教学困惑进行针对性的思考是自制教具的前提。如何挖掘自制教具的问题生成是自制教具的重要内容。

1.关注科学课堂探究中的点滴细节

现有教具在教学中出现的细节性缺陷,尤其会影响实验的高效达成时,就会让教师产生自制教具的灵感。关注细节、锁定细节、突破细节是自制教具灵感获取的必要途径。

自制教具:便携式电路检测器(教科版小学科学四下“电”)

关注问题:

我在讲授“导体和绝缘体”一课时,学生完成对指定材料的检测后,在他们开始检测教室材料时意外地发现学生拿取电路检测器很不方便,有的组将电路检测器握在手心,有的组是两人分工检测。

策略思考:

如何设计便携式电路检测器,经过思考和研究,我从学生佩戴的儿童玩具手表中受到启发,形成将电路检测器安装到玩具手表上的创意。

自制教具:白糖加热实验改进版(教科版小学科学六下“物质的变化”)

关注问题:

白糖加热实验要求学生必须戴上安全手套,手持金属汤匙用蜡烛给白糖加热。但在教学中会发生意外,加热中的液态糖会溅到学生手上。

策略思考:

教师可以制作支架固定金属汤匙,并在多种材料中进行筛选和改进。经过反复试验和改进,我决定利用三脚架边缘,将铅丝弯折,绕成一个汤匙架,解放双手,提高实验的安全性。

2.有效提高科学实验的直观演示性

实验的直观演示是一种很好的教学手段,如何提高传统教具的直观演示性也是自制教具的灵感源之一。

自制教具:磁悬浮列车教具(教科版小学科学三下“磁铁”)

关注问题:

磁悬浮列车教学往往表述磁极原理,通过环形磁铁进行同极相斥的实验探究,但是微型实验教学不能自然地迁移到大型的磁悬浮列车。

策略思考:

指向设计一个较大的磁悬浮列车模拟效果。我最终从小孩子的强力磁铁中受到启发,购买了一个2cm×1cm×0.2cm的强力磁铁,重点解决强力磁铁的拼装难题,经过近2个月的努力终于完成磁悬浮列车模型的搭建。

3.以探究实验的难点突破为出发点

教师在教学中不难发现配套教具总会存在一些难点问题,导致很多实验达不到要求的精准性,操作麻烦。实验的难点突破是自制教具创作的重要源泉。锁定难点、突破难点是教具制作的重要路径。

自制教具:小缆车时速测量装置(教科版小学科学五上“运动和力”)

关注问题:

我在进行测试“拉力大小与小车的运动关系”的实验时出现了下列操作难题。

(1)计时动作需要专门训练,浪费时间。

(2)由于小车从起始点到终点的确认仅靠经验来感觉,计时数据精确性差。

(3)小车没有专有行驶跑道,容易偏离直线跑道,导致行程变长,干扰数据的可信度。

策略思考:

解决这些技术难题的关键是秒表的计时工作,我在对秒表研究时意外发现秒表计时开关可外接,可以在秒表外并联接出起始开关和终点开关。攻克起始开关和终点开关的设计制作难题后,我又制作了小车导向轨道和终点开关内金属滑道,至此小车运动快慢测量装置的设计和制作方案就浮出水面。

自制教具:数字化轮轴原理器(教科版小学科学六上“工具和机械”)

关注问题:

在轮轴的实验探究中,我发现教材设计中存在一些难以克服的难点。

(1)轮轴原理缺乏足够的说服力,按照教材的方式操作只能实现两倍和三倍轮的实验效果。实验次数不多,影响结论的有效性。

(2)轮轴的组装及砝码悬挂较为繁琐。

策略思考:

如何实现集成化实验效果一直是我思考的重点。最初的时候,我想用一到五倍的轮进行组合,但是制作既麻烦又费材料。能否进行简单、有效的实验设计?于是,我将多轮进行合并,采用面结构,用画圆的方式绘制五轮圈,在五轮圈横向直径交点处设置挂杆,轮轴面左侧挂杆挂砝码,右端挂杆用挂线连接可移动电子称,实现轮轴实验数字化、简约化与高效化的实验效果。

自制教具:数字化物体稳定性检测器(教科版小学科学六上“形状与结构”)

关注问题:

《建高塔》一文的教材设计是塑料瓶大头朝下则稳定,瓶口端朝下就不稳定。在做“上轻下重稳定性好”的实验时,在塑料瓶底盛放沙子或水,我们可以得出“底部加重稳定性好”的原理。但是这样的实验显得有些粗糙,用手指拨动仅仅获得粗略的感觉,缺乏实验的严谨性和科学性。

策略思考:

解决方案的设计灵感来自实验中用手拨塑料瓶,可以设计用挡板代替手,用螺杆旋转推动挡板移动,在挡板上设计移动杆和指针刻度盘,以数据的方式配合呈现。设计大小、轻重模块,作为标准实验模块,从而实现实验的标准化。

4.紧紧围绕科学概念的有效生成

科学概念是科学探究活动的结晶,既是探究的结果和目标,又是探究活动的主线。教学具是学生建构有效科学概念的载体,使科学概念以实证的科学方法来演绎。关注实验器材对科学概念的有效达成,成为改进和开发自制教具灵感的重要来源。

自制教具:体验版与数字化撬棍原理器(教科版小学科学六上“工具和机械”)

关注问题:

杠杆教学中将撬棍翘石头作为导入,杠杆尺作为原理探究的载体。但是撬棍翘石头对现代学生来说比较陌生,学生没有体验的机会,教材设计变得空洞乏味。在整理杠杆平衡原理所得的数据时,学生很难发现其中的规律。

策略思考一:

为了解决有效体验的问题,最初的方案是教师在教室里提供实物体验,但准备繁琐,存在一定的危险性,之后想到可以在实验桌上进行体验。于是,我决定将支点设计为滑道移动式,重物盒可放不同数量的砝码,用长块合页固定在底板上,设计一个多功能、高效的体验版撬棍原理器。

策略思考二:

如何解决实验数据整理难的问题,经过思考,紧紧围绕撬棍进行延伸和拓展,我认为可以在撬棍用力点一端挂取砝码,阻力点一端用电子秤进行数字化显示,将阻力点向上的力量利用下端的定滑轮转化成向下的力量,再用手提电子秤显示,数字化撬棍原理器的灵感模型就出现了。

四、设计生成――促进自制教具的方案完善

自制教具的创作灵感是成功的开始,在灵感雏形的基础上教师要努力做到精益求精,不断完善、反思、改进与突破,巧用图纸。自制教具的设计方式因人而异,有很多种,但在设计环节要遵循简约高效的原则,努力达到事半功倍的效果。下列是自制教具设计环节中的阶段性示意图(见图1)。

教具的构思要遵循针对性研究的原则,在远景目标指引下,逐个击破,步步为营。同时,教师要养成先重后轻、首先攻关核心技术的设计要领,然后再研究附加难题,这样就可以少走弯路。设计方案要坚持从设计草图,到图纸的改进细化,再到图纸完善的路线。教师应在有效反思中,不断和修正,直到形成精准图样为止。

在设计环节,教师要进行有的放矢的多维思考。突破核心技术是关键,此外还要考虑制作的可行性,基于简单有效的原则进行核心技术的试验。此外,教师也要考虑选材和经费。自制教具的选材可以在商店、商业城或网络上购买。学校历年积累下的闲置教具也可以变废为宝。同时,这一环节要为教具的制作环节做好准备。教具制作的总后台是设计者,要坚持自主制作、外援参与的原则,在教具制作中要和木工、铁匠工和油漆工等及时联系,建立长久合作的关系。

五、制作完善――实现自制教具的有效制作

预先周到的设计和精确的图纸描绘为教具制作指明了方向。材料的构思与预设基本成型,制作的可行性也应进行明确安排。

(1)检查设计图样:制作前必须对设计图纸进行排查,确保图纸的成品效果。检查的问题有:图纸结构原理的正确性、图纸尺寸的规范性、材料选择的有效性及制作加工的合理性。

(2)准备制作工具:常见的工具有剪刀、老虎钳、尖嘴钳、螺丝刀、金属焊接器及各类胶水、胶带等粘合剂。非常见工具,如电钻、抛光机、简易车床等。对制作工具,教师要做到心到手到,注意积累操作经验。

(3)预设制作材料:教具的取材设计环节主要是安排和采购,遵循物美价廉的原则,可以在一般小店、商场、商业城购买,或者网上购物。在采购前,教师要列好清单,购买时一目了然。

(4)统筹制作步骤:首先制作关键技术部分,再对其他附加难题进行制作,制作中要及时查看和修正,确保质量,进行统筹安排。

(5)自主有效制作:坚持自力更生为主,把图样记在心里,努力将其变成实物,把握各个环节。在制作时,教师要控制尺寸和形状,及时进行试验。

(6)联系外援制作:有些环节要求助于外援,如木工、铁匠工、油漆工等。教师要做好有效指导,和外援做好交接,明确交代制作要求,及时商讨,寻找最佳制作方式,建立良好的合作关系。

(7)组装美化教具:对教具的外形进行美观设计,如颜色、装饰涂装等。

六、检验应用――优化自制教具的使用效果

自制教具的试验是一个必要环节,自制教具的应用是最终的归宿。自制教具要进行实践性检验,在教学应用中不断完善和提升教具的价值。在自制教具的预设功能下,教师要有的放矢地进行反复试验,收集和记录数据,或借用仪器检测,在应用中比对实验数据和实验要求的达成度,在展示和交流中征求学生的意见和看法。

设计的检验:设计环节的检验为有效制作的实现奠定基础,只有经过有效试验才会推进教具的科学设计,教师要基于先重后轻、逐个击破的原则,及时进行检验、整理、思考和改进。

制作的检验:坚持稳扎稳打的原则进行及时检验,使制作过程更为顺利。教师应坚持从核心技术出发,进行附加技术的检验,压缩次数,提高效率。

后期的检验:教师要对教具进行多次实验操作,做好实验记录,整理和比对预设效果,及时进行教具的调整,直到达到设计要求为止。

第2篇:小学生科学实验及原理范文

关键词:家庭小实验;作用;选择;评价

初中学生接触化学只有一年的时间,他们要在这一年内认识化学、接受化学,可以说兴趣是关键,新课程的实施就是为了让学生在快乐中掌握更多的知识。而对于化学,实验就是学生的兴趣所在。理论是苦的,而实验可以把苦变甜。家庭小实验贴近生活可以使学生更感受到学习的甜。家庭小实验生动、有趣,可以很好的把日常生活和化学知识联系起来。例如,平日学生对蜡烛的燃烧、铁生锈、石灰池中的变化、蒸馒头等现象视而不见,通过家庭小实验,使学生懂得了蜡烛燃烧中的物理变化、化学变化、火焰的层次等知识,知道了铁生锈的原因及防止锈蚀的方法,明白了学习的内容与日常生活有着千丝万缕的联系,从而增强了学习的积极性和主动性。每一个家庭小实验和制作过程,都是对学生的创新精神和实践能力的培养过程。所以我认为每一位中学的化学老师都应该很深刻的认识家庭小实验。

一、先要明确在教学过程中的作用

1.有利于激发学生的学习兴趣。初中化学的学习重点在于与社会联系,贴近生活,而家庭小实验恰恰是与生活实际相联系,学生参与面广,尽可能让学生在现实世界中亲自体验事物的变化过程、变化条件和所得结论,体验这些变化对生产、生活的影响,从而激发学生的学习兴趣。

例如,在讲《燃烧与灭火》这一节时,课前布置学生回家试一试点燃小木条和煤块的难易,同时去点燃干棉球和湿棉球,回忆生活中熄灭煤气炉火、扑灭油锅火焰、吹灭木条火焰的经验,从中领悟出燃烧的条件和灭火方法。通过一系列的小实验,其教学效果远远超出教师单纯从原理上分析或让学生被动地观察教师的演示实验所取得的效果。

2.利于培养实事求是的科学素养。家庭小实验虽然简单,但是它却能揭示日常生活中化学现象的实质,用化学原理来指导和解释各种日常生活用品的制作和使用。通过亲身实践,在快乐学习的氛围中使孩子们掌握解决问题的科学方法,培养实事求是的科学精神和一丝不苟的科学态度。

例如,平时学生对蜡烛的燃烧视而不见,通过家庭小实验,使学生懂得火焰的分层,燃烧中物理变化、化学变化的发生以及火焰上方的一缕黑烟,熄灭后的白烟等知识,从而合理地作出解释。

通过家庭小实验的实施,使学生在实验中养成实事求是地记录实验试剂的用量,记录实验现象,科学分析某些生活现象。

二、其次要精心选择,合理指导

家庭小实验内容丰富多彩,各类实验各有自己的功能与作用,在选择其内容时要注意内容的科学性、创造性和可操作性,又要重视实验内容的多样性。使各类实验交替进行,既注意学生能力的发展又有所侧重,以满足不同的情境体验。

为了更好发挥家庭小实验的作用,在布置家庭小实验前,要对以下问题作好指导:①实验用品(或替代品)的选择;②反应原理;③实验步骤及注意事项;④实验过程中要细心观察、及时记录。

例如:学了常见酸碱盐的应用后,利用周末,让学生在家制汽水。①实验用品:白糖、果味香精、小苏打、柠檬酸、凉开水、带盖的空瓶、筷子;②反应原理:小苏打与柠檬酸反应生成CO2,CO2溶于水,制成汽水;③实验步骤:打开空汽水瓶,加凉开水,再加白糖、香精及少量小苏打,用筷子搅拌溶解后,迅速加少量柠檬酸,立即盖紧盖子;④观察现象:瓶内产生大量气泡,打开瓶盖,气泡冒出。利用同样的原理可以让学生尝试着制作简易的灭火器,来提高学生对知识的扩展能力。老师对各类小实验都要进行选择并合理指导,让学生务必做到有的放矢。

三、最后要进行科学的评价

教师评价是整个家庭小实验活动过程中的重要环节,教师应对学生的活动态度、情境体验情况、技能掌握情况与能力发展情况作出公正、激励性的评价。

第3篇:小学生科学实验及原理范文

关键词:发酵工程;实验教学;课程

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)28-0237-02

发酵工程是发酵工业的支撑学科,也是整个生物工程的核心。随着生物技术的发展,发酵工程的技术和理论已经广泛应用于生物制药、食品化工、环境化工等领域。通过发酵工程课程的学习,不仅能够掌握发酵工程的原理及发酵控制过程优化,而且对系统地了解生物技术及其工业化应用具有重要意义。对于理科专业,发酵工程在增强学生的工程意识、提高学生的科学素养,为生物学科理科专业的学生奠定工程学科的概念和基础方面起到重要作用。作为一门实践性很强的学科,发酵工程学科取得的每一个进步都和实验技术的发展密切相关。因此学习发酵工程,不仅要掌握坚实的基础理论知识,更要熟练地掌握实验操作技能,从而在实验中发现并解决问题,加速发酵产品的开发。培养创新人才需要在课程设置上增加社会调查实践、综合实验训练和课程综合设计等实践教学环节学分,促进理论与实践的紧密结合。为满足社会对应用型、技能型产业化人才的需求,必须提高对发酵工程实验的重视程度,并把传统的实验教学内容转向综合研究型、应用创新型模式。

一、建立层次合理的实验教学模式

发酵工程学课程是理科生物技术专业必修专业基础课之一,课程内容主要包括原料和菌种制备、发酵设备、发酵过程参数检测及发酵工艺控制、发酵产品的分离纯化等内容,贯穿了整个发酵工程学的主线。但理科专业开设的发酵工程及实验课程普遍学时较少,只能开设简单的基础性的实验,无法开展稍复杂的综合性设计性实验,不利于培养学生理论与实践相结合解决发酵工程实际问题的能力。因此,非常有必要在人才培养方案中增加发酵工程实验课学时,修改实验教学大纲,扩充和丰富实验教学内容,在条件成熟时单独开设发酵工程综合实验课。

传统的理科专业所开设的发酵工程实验教学过于偏重基础性和验证性实验,难以调动学生兴趣、积极性和探索求新的愿望。同时,由于实验条件和设备的缺乏,实验教学系统性和层次性不够,实验项目的设置缺乏将同一学科的各个知识点串联起来的实验培训,缺乏让学生进行系统地学习、综合运用所学知识与技能的主线。这样实验内容难以有挑战性,学生难以发生兴趣或产生求索的欲望,从而不重视实验,达不到预期目标。传统的发酵工程单元实验教学内容主要包括常见仪器设备的使用、培养基的配制、接种技术、菌种活化、菌体染色及形态观察、菌种选育及保藏等。在修订实验教学大纲时,可考虑改变传统的单元实验教学模式,设置基础性综合实验和研究型综合实验,每个实验都涵盖发酵工程中的基本操作技术,包括菌种的制备,扩大培养,发酵罐和培养基的消毒灭菌、接种技术、发酵参数测定、产物的分离纯化等,使学生能够对发酵工程的知识点综合运用,融会贯通,对发酵工程中的工程技术问题和生物学基础知识有更深刻的认识。

二、设置创新性综合性实验教学内容

根据实验室的设备和实验条件,依据实验学时的设置,可考虑开设三类综合实验,第一类为传统发酵制品实验,例如淀粉酶发酵实验、乳酸发酵实验、葡萄酒发酵实验;第二类为经典发酵综合实验:例如谷氨酸发酵实验;第三类为新型产品发酵综合实验,例如普鲁兰多糖发酵实验。传统发酵制品实验规模较小,可依据学时灵活设置,实验内容贴近生活,容易激发学生对发酵工程课程的兴趣。大型经典发酵实验,贯穿整个谷氨酸工业生产过程,将对工业发酵工艺流程进行实验室完全再现,包含十个小型实验,即谷氨酸菌种活化及扩大培养,谷氨酸菌种质量检测,谷氨酸脱羧酶的制备,发酵罐的构造及空消,发酵培养基的制备及实消,谷氨酸的中糖发酵及控制,发酵过程中谷氨酸含量测定,发酵过程中还原糖的测定,发酵过程中菌浓度测定及菌体形态观察,谷氨酸的离子交换回收,谷氨酸的等电回收及结晶。学生通过实验可以掌握谷氨酸这种经典发酵产品的生产过程,通过不同的实验单元培训,对发酵生产有整体性认识。新型产品发酵综合实验根据课程组教师的科研课题内容设计,例如普鲁兰多糖发酵综合实验,包括菌种活化及扩大培养,发酵罐分批发酵法生产普鲁兰多糖,发酵过程中还原糖的测定,普鲁兰多糖含量的测定,发酵过程菌体形态观察,发酵液的除菌,普鲁兰多糖分离提取。新型产品发酵过程设置一定的挑战性,发酵原料的选择,发酵过程控制方式和产物的分离纯化都由学生自主查阅资料并选择实施。

三种不同类型的实验,能使学生初步掌握一种完整的发酵产品的生产过程,对发酵工程实验形成一个系统的认识,培养学生的专业应用技能。另外,新型发酵产品综合实验,能使学生了解新的工业发酵产品的研发过程,学生在参与实验过程中,学习如何查阅资料,如何对实验结果和成败原因进行分析,可以提高学生独立分析问题、解决问题的能力,培养学生良好的科学素质和创新能力。

三、合理安排实验教学时间

微生物的发酵周期比较长,实验需连续进行,常常需要夜间维护看罐,常规的教学计划很难进行系统合理的安排,只能集中安排。发酵工程实验课程安排在大学四年级上学期,学生课程相对较少,鉴于发酵工程实验的特殊性和便于开展综合性实验,应采用集中排课的方式,可以每周8~12个学时,连续2~3周,以保证实验的连续性。集中排课有利于学生在一段时间内将注意力集中,投入实验状态,综合应用已学的理论与技术知识完成实验,也使学生初步了解发酵工程科研特点,为以后的毕业论文打好基础。

四、实验教学方法和过程管理

在实验之前,对实验内容、时间安排、分组设置制定详细的表格发给同学,便于同学们按照时间表自觉主动地完成实验的准备和实施。在整个实验过程中,发酵罐的清洗、培养基的配置、灭菌操作到实验材料的准备、菌种的活化及扩培、上罐接种以及最后实验结果的检测等全部由学生自主完成。教师对实验内容提供必要的讲解,提示实验过程中的注意事项,启发其对所学理论知识的思考,激发学生的创造性思维和动手能力,主动思考实验原理及操作要点,加深对理论知识的理解;对于实验中所用的大型设备在试验开始之前进行集中操作培训,确保在试验中学生能够独立正确操作,实验设备能够运行良好。每次实验进行之前,教师必须强调实验室安全问题,规范实验室使用、药品使用等规章制度。实验分组以6~8名同学一组,设置组长,在不同的实验阶段,组长由小组内每个同学轮流担任,组长负责人员任务分配和协调以及实验记录的提交。学生实验过程中小组成员共同商议实验的进程及具体安排,并做好书面的人员安排记录。这样的分组方式和组长轮换制度使学生能够互相配合,激发每个成员的积极性,培养学生的团队精神。另外,对于实验技能单元采用新型教学手段,如拍摄视频短片和动画演示给学生,使学生能够理解和巩固相关知识和技术。

五、设计实验课程考核体系

对实验过程的考核是保证实验教学质量和效果的重要环节,根据实验体系中各种类型的实验项目和内容的实施特点,应注重对学生实验过程实验方法和解决问题能力的全方位综合性考核。

对于综合性实验,在每个小实验结束后,由小组成员共同填写实验记录结果,对实验结果进行分析,并讨论下一个实验方案,写出书面的实验计划安排。全部实验结束后,每个小组撰写实验报告,格式按照正式生物科技论文写作的稿件要求,包括题目、摘要、关键词、引言、实验材料和方法、结果、讨论、参考文献、附录等内容,教师应在撰写之前对实验报告的格式和写作方法进行介绍,提供模板。每个小组成员都要写出实验心得体会,同时制作幻灯片在实验报告会上向全班同学展示。实验成绩由实验出勤率、实验结果、实验报告的质量、实验心得体会以及实验报告展示答辩等多方面组成。这样的考核方式,有利于学生体验科学研究的各个环节以及练习科技论文写作方法。

六、建设完善的实验教学平台

由于各方面的原因,我院的实验设备和实验条件较匮乏,尤其是微生物实验室和发酵工程实验室设备过于陈旧,仅能开设基础实验项目,综合性实验项目所需的条件不足。实验室有二联体不锈钢机械搅拌发酵罐及相关附属设备,高速管式离心机和小型喷雾干燥机等分离设备,具备一定的基础。但非常缺乏发酵过程所需的各类实验室基本仪器,小型发酵罐配套设备如葡萄糖测定传感器、发酵尾气分析仪,以及下游分离所需的小试型微滤/超滤管式膜分离系统。另外发酵罐过少限制了本科实验教学,购置更多的小型发酵罐,便于学生分组进行实验。由此有必要在未来加强相关的应用微生物与发酵工程基础教学和研究实验平台建设。建立专门的发酵工程实验平台,作为发酵工程综合实验和校内实训基地。我院目前每年都有校级和部级大学生科研训练计划,鼓励本科生参与科研项目,发酵工程实验教学平台也可设置开放实验室,作为大学生创新创业训练和科研训练的平台。

在校内建立完善的发酵工程综合实验室和实训基地,加大开放性实验的力度,不仅可以帮助相关本科学生拓宽学生知识面,了解企业研发流程,掌握过硬的专业实践技能,还可以通过平台培养研究生,使之成为发酵工程技术研究和技术创新平台。另外,在此基础上,与周边地区的大型制药企业、发酵企业合作,设立校外实习基地,通过参观和讲解,学生可以了解企业的发展历程、产品种类、生产流程、营销方式,以及新产品的研发流程等,学习书本上学不到的知识,加深对发酵理论和知识的理解,增加学生对现酵企业的认识。

参考文献:

第4篇:小学生科学实验及原理范文

关键词:化学实验自主学习兴趣改进

化学是一门以实验为基础的自然学科。化学教学不只是传授给学生基本概念、物质的性质、用途以及一些简单的规律,还应该要通过有效的实验教学手段来提高他们的动手操作能力。化学实验的教学,有助于学生对知识的感性与理性的认识,有利于学生对理论知识的理解与巩固;同时通过对实验现象的观察、实验数据的记录、以及对实验原理的理解与分析,使学生从纷繁变幻的现象中领略到化学领域的无穷魅力,从而激发学生学习化学的欲望与兴趣,提高学生解决化学问题的能力,培养认真的科学态度及科学的自然性,因此实验教学手段还可以在一定程度上决定学生是否能真正学好化学。

在教学中,如果能让学生亲自动手进行实验操作,反复练习,那将会使学生的学习积极性和主动性极大提高,也是其他任何教学形式和教学方法都不能替代的。然而在现实的化学教学中,由于种种原因,实验教学一直是个薄弱环节,导致许多学生动手能力极差。教师如果能在教学中充分发挥化学与生活实际联系紧密的特点,对教学中的一些实验略做改进:将演示实验随堂做、学生实验回家做、有趣实验补充做,将会收到意想不到的效果。本文结合自己的教学实际,谈谈对初中化学实验教学的一些改进。

一、安全而简单的演示实验让学生上台自己操作,发现并解决问题。

实验在化学教学的过程中起着一个不可替代的作用,它不但是学习化学的一个重要途径,也是进行化学研究的一个必不可少的手段。在化学教学中的实验中,分为学生实验和演示实验,一般的学生实验,理所当然的是学生利用实验课的机会,对最近学习的理论知识进行验证性实验。而演示实验则是教师在授课的时候,为了说明某些知识点而在课堂中进行的实验。对最近学习的理论知识进行验证性实验。在讲授化学基本操作的时候,让学生到讲台做固体药品的取用和液体药品的取用,既可以使学生得到锻炼的机会,又可以让下面的学生指出该同学在操作中的错误,使学生们在实验中及时发现问题及纠正错误,使书本知识到理解与巩固。

二、在化学教学过程中加入一些趣味性的小实验,使学生在学习上有了兴趣,从而自觉地、自主地去学习。

实验一:在讲解分子的基本特征之一中:分子是不断运动的,化学老师一般都是以日常生活中的例子,如“八月桂花香”、“墙内开花墙外香”、湿衣服晾干”等。这样既空洞又抽象。如果用碱的通性之一:碱能使无色的酚酞变成红色这样一条性质上设计一实验,证明分子是不断运动的小魔术。我认为可以这样设计实验:先在一张滤纸上用无色酚酞试液画上一只小动物(如:小猫、小狗、蝴蝶等),再用细线系在铁架台上,然后在滤纸的正下方放一只盛有浓氨水的烧杯,立即会看到滤纸上出现一只清晰的、红色的小动物。这样既可以满足学生对化学的好奇心,培养对化学产生的良好感情,又可以激起学生对化学实验的探究欲望。

实验二:课本中用带孔塑料筒,用纸团筒堵住小孔,用排水法收集一筒氢气,拿出水槽倒置筒下垫木条,拿掉纸团、点火。由于用排水法收集,有些学生纸团堵不紧,水排不出学生不易操作。收集好的氢气,学生由于心理原因,不敢点火,造成爆炸失败。在这个实验中我们采用透明塑料袋,充入空气,插入导管后压出一半气体,用橡皮筋系紧口。待塑料袋完全膨胀,抽出导管,用烧着的木条去捅塑料袋,随着“砰”的一声,袋子被炸得粉碎。此改进使实验更易操作,更安全。

三、实验的成功,才能给学生留下深刻的印象,才能有效地节省时间,提高课堂效益。

蜡烛火焰各层温度的比较,人教版教科书上采取如下方法:取一根火柴梗,拿住一端迅速平放入火焰中,约1秒后取出,观察并比较火柴梗在火焰的不同部位被烧的情况。此操作学生很不容易把握,有时看到火柴烧着了,有的中间两端全变黑了。对此,我们让学生用一根细铁丝或细铜丝拉紧平放在火焰上。学生可明显地看到金属丝在外焰的部分发红,内焰及焰心部分较暗,从而可以推断出蜡烛火焰各层温度的高低,而且易操作,现象明显。

四、若在实验过程中做一些实验形成鲜明的对比,这样效果会更好。

实验一:实验室制取二氧化碳所需的原料为石灰石(或大理石,其主要成分都是碳酸钙)和稀盐酸。而有很多原料都可以制得二氧化碳,那为什么偏偏选择它们?这时可选择一些原料反应,让学生通过实验现象作比较,说明选择此原料的原因。若选择碳酸钠与稀盐酸,反应的速度太快,来不及控制与收集;若选择石灰石(或大理石)与浓盐酸反应,造成所收集到的二氧化碳不纯(混有杂质气体氯化氢);若选择石灰石(或大理石)与稀硫酸反应,反应不能进行到底。从而不仅使学生牢固地掌握实验室制取二氧化碳所需药品和反应原理,而且也使学生学会对比实验和优化实验的方法。

实验二:在金属活动性的探究实验中,课本中是把不同的金属分别放在试管里面,然后观察实验现象,如果改成在同一透明的点滴板中,分别放入镁条、锌粒、铁钉和铜片,再倒入稀硫酸或稀盐酸,使四种金属同时接触酸液,这样便于学生比较实验现象,更具有说服力。

五、改进实验,可减少污染物的排放,强化环保意识 。

化学实验经常会产生一些有害物质而污染环境,实验过程中应注意控制污染物的排放。如硫在氧气中燃烧产生的二氧化硫,毒性大,刺激性气味强,实验时要预先在集气瓶底放少量的氢氧化钠溶液,以减少危害。

再如,做燃烧条件的探究实验时,铜片上的白磷燃烧产生了大量白烟,若不做处理,教室里将浓烟弥漫,对学生的健康造成危害。

因此,我设计了如下实验方案:

先将A装置改装成B装置,改装后的装置的优点:不但能探究出燃料燃烧的条件,而且能避免产生的浓烟对环境造成的影响。但是我又寻思,B装置还存在缺陷,如果瓶塞塞的过紧,反应太激烈,瓶塞就会喷出。于是,我就设计了C装置,该装置既能探究出燃料燃烧的条件,也能避免产生的浓烟对环境造成的影响,而且当白磷燃烧时,气球就会膨胀,缓解气压,瓶塞就不会喷出。这样操作简单了,且强化了环保的意识。

我们的衣、食、住、行及生产无一不体现丰富的化学知识,只要我们善于思考、善于挖掘,一定能激起学生学习化学的兴趣。实验是最能吸引学生的注意力,因此要切实作好每一个实验的准备工作,确保实验的成功。另外可以成立化学兴趣小组,满足学生门的好奇心和求知欲,提高他们的整体素质,说不定未来的化学家将在他们中诞生。

总之,改进化学实验,是为了使实验更加简便可行,现象更加明显,原理更加科学,使实验教学更切合实际,更便于推广,从而服务于教学。只要我们处处留心,还有更多更好的方法可以使用。

参考文献:

第5篇:小学生科学实验及原理范文

[关键词]矿物加工 专题网站 教学改革 考核模式

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2013)22-00106-02

矿物加工实验课是该专业实践环节的主干课程,其主要通过多种方式的实验实践,掌握实验方法、设备工作原理,熟悉实验手段、分析实验过程,培养兴趣、拓展专业面、提高专业技术水平。通过对实验现象的观察、思考、实验数据的整理、分析,帮助学生直观、理性地学习和了解矿物加工过程的基本规律、影响因素、应用领域及应用领域的拓展,实现更高层次上对矿物加工过程基本原理、基本方法和应用的认识。同时让学生掌握矿物加工的基本实验环节与方法,补充和深化课堂理论教学内容、强化课堂教学效果、提高专业知识水平,是全面学习、掌握、提高、拓展矿物加工学知识的必不可少的途径,具有很强的实践性。并对专业课堂理论教学内容进行有益的补充和拓展。该课程是克服单纯课堂理论教学的抽象性、强化学生掌握专业知识、提升专业知识水平的有效途径。

一、矿物加工实验教学现状

我校在设立矿物加工工程专业之初,就配套建设了矿物加工专业实验室供本科实验教学使用,设备仪器完备,完全可满足矿物加工实验课教学大纲的要求。近两年,随着西部大开发尤其是内蒙古煤炭的大开发,矿物加工选煤方向优势逐渐凸显,现已与金属矿选矿并列,成为我校矿物加工专业重要的发展方向。选煤实验室、相关仪器设备基本齐备。

综上所述,我校矿物加工实验教学硬件建设比较完备,目前,该专业实验课教学存在的问题都集中在软件建设上,总结起来分别是:

1.实验课比理论课安排相对滞后,实践与理论没有同步进行,理论与实践联系不紧密,导致学生理论课理解不透彻,实验课又不清楚试验原理。

2.实验课集中安排,试验相关的选矿理论、设备原理、试验指导书来不及复习与预习,导致实验效果差。

3.实验课没有系统科学的考核制度,目前,只有实际操作考查和填写实验报告书,由于实验大多都是多人合作,有些学生做得多,有些做得少,甚至不做,报告书同一组的内容一样,有些学生其实就是抄写他人的报告书。

4.实验课没有达到培养学生科研活动的兴趣,没有使学生形成思考问题、解决问题的习惯,不能培养创新性人才。

二、 矿物加工实验课教学改革的具体做法

(一)理论课与实验课教学同步进行,理论课、实验课做到紧密衔接

很长时间以来,我校在矿物加工专业课程安排上一直是理论教学与实验教学衔接不强,由此产生的问题已经很明显。比如:给学生讲述机械搅拌式浮选机转子―定子结构以及其负压吸气产生气泡的原理时,完全看课本插图学生很难理解或认识,如果带学生来到实验室,亲手操作浮选机完成《煤泥浮选实验》等,势必有助于学生对上述知识的掌握。因此,使学生通过课堂理论学习了解、认识各个选矿实验的原理、实验设备结构,也能在试验过程中有针对性地观察实验现象,用理论思考实验中出现的问题并解决问题,也能更有效地培养学生的科研兴趣。同时,实验教学与课堂理论教学同步,也有助于学生更加具体、形象地认识和理解比较抽象的选矿理论。使学生能来得及预习每个实验相关的试验指导书,不至于让学生在不清楚实验理论的基础上仓促地做实验。

(二)实验课程安排采用“随堂+开放”模式

实验课程安排采用“50%随堂+50%开放”。“开放”指的是实验课上课时间开放,实验课有50%的学时安排在与理论课教学同步进行,另外的学时安排在实验课开课学期的周末全天开放。[1]由于矿物加工专业学生较多,实验项目也较多,开放的实验教学模式,可以最大限度地使每个学生都能实践操作。

为配合“随堂+开放”模式的安排,我院建设了矿物加工专业实验教学专题网站,网站内容有:实验预约、矿物加工实验指导书下载、实验操作视频资料、实验设备及其工作原理、师生互动答疑系统,还包括选矿科学史、选矿厂生产现场图片或录像资料,增加学生对专业的了解。学生通过网上学习、网上与教师问答的形式,掌握实验项目的操作方法与实验相关原理,周末即可去实验室操作实验。通过网上学习及与教师交流,也有助于学生主动学习。

(三)实验课考核模式分两个内容:笔试+实践操作

长期以来,矿物加工实验课考核主要形式就是将学生分成若干个小组,各组独立完成全部的实验课,最后编写实验报告书并上交给代课教师评判,这种考核方式使每个小组中都存在那么几个学生每次都不做实验,最后抄袭别人的实验报告。[2]目前我们采用“笔试+实践操作”考核模式,学生可以在专业试验网站上通过网上学习及与教师问答,掌握矿物加工各实验课的实验原理、设备原理、各因素对实验的影响等实验相关内容,在学期末参加笔试部分。为此我们编写了《矿物加工专业实验课理论考试题库》,实验项目分必修与选修部分,得益于“随堂+开放”实验安排模式,我们每个小组的人数一般为两人,最多3人,实践操作部分要求每组学生要完成必修部分,选修部分可作为考试加分项。

实践表明:“笔试+实践操作”考核模式确实逼迫学生不得不学习实验相关理论知识,不得不动手实验。

(四)实验室支持学生创造性的科研活动

多年来,实验教学基本上停留在老师指导,学生完全按照实验指导书一步一步去验证实验内容的教学模式,而设计性、综合性实验根本没有。[3][4]为改变这种局面,实验室拿出部分经费支持学生创新性的实验课题研究,在教师指导下完成科研活动,编写科研报告,并发表科研论文,申请相关专利,条件是科技论文或专利第一作者单位为内蒙古科技大学矿业工程学院,这种方式大大激发了学生的科研兴趣。目前,我专业有几个学生在学校大学生创新基金的资助下正在进行煤炭制浆方面的科研并取得了一些成绩,学生们的科研热情很高。

三、矿物加工实验课教学改革中的问题或不足

首先,由于采用“随堂+开放”实验安排模式,加之学生分拆的实验小组数目增多,实验教师的工作量大大增加,实验教师人员不足。

其次,矿物加工主题网站的维护更新也需要配备相关人员,另外网站师生互动系统采用即时对话方式,对话内容瞬时消失,其他学生不能看到老师的答疑。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 秦晓静.开放实验教学培养创新人才[J].实验技术与管理,2005,(7).

[2] 杨国良,高瑞光.新形势下高校实验教学改革的思考[J].教学研究,2005,(1).

第6篇:小学生科学实验及原理范文

【关键词】小学 科学实验 操作性 规范性

中图分类号:G4 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2017.12.051

小学科学这门学科,是一门综合型学科。小学阶段,是学生好奇心和探知欲望最强烈的时期,他们对社会和生活、自然和地理、生物和实验等都充满了兴趣和求知欲。教师要在科学教学中,带领学生积极开展科学实验,在实验中满足学生的好奇心理,使他们在操作中得到能力的发展。不仅要保护孩子最初的学习需要,还要促进学生科学精神的良性发展,为其今后的长远持续发展打下坚实的基础。这需要教师在开展小学科学实验的时候做到以下两点。一是,考虑实验的操作性,利用可操作的实验内容来激发学生的参与兴趣,培养学生的动手能力和科学态度。二是,提高实验的科学性和规范性,严格要求学生的实验步骤和程序,保证实验准确无误,提高实验的质量和标准。

一、提高科学实验的可操作性,使每位学生都有机会参与实验过程,感受实验的乐趣,享受成功的愉悦感

小学时期,学生处于接触科学实验的起始阶段,对于深奥困难的科学实验理解能力较低,但是有很多操作性强、便利、容易理解、符合学生现实生活经验的科学实验。这类实验,不仅可以激发学生的实验兴趣,还会调动他们参与的积极性。甚至不少实验学生结合自身的生活经历就能预先估计实验结果。教师要善于结合小学科学教学内容,联系各方面教育因素,设计整合教学实验,增强其可操作性。

(一)挖掘学生的现实生活资源,设计符合生活场景的真实实验情境,增强可操作性

教师要想增强实验的可操作性,首先必须关注学生的现实生活。小学生的注意力和绝大部分精力都处于现实生活之中,如果小学科学教师讲述的一些知识都是学生生活中没有了解过的,没有丝毫积累和经验的,那么科学的学科教学将会困难重重,更别提开展实验了。因此,教师要结合学生的年龄特点和生活经历,挖掘现实教学资源,结合生活切身体会,设计真实的实验情境,使学生积极主动参与到实验中来,顺利克服困难,完成实验过程,获得升华版的知识体系。例如,在学习放大镜聚集太阳光使纸燃烧的原理的时候。教师可以先设计真实的生活场景,举出一些生活中自燃的物品或者现象,启发学生在思考的基础上辨析其原因,之后亲自动手操作。学生在完成实验之后,教师还要启发学生,及时把所得结论运用到生活中去。比如,教师还可以问学生,我们在生活中该如何预防一些自燃现象的发生呢?这里实际上又会涉及到燃烧的条件等科学知识。结合学生的生活实际,又提出了新的问题。教师可以鼓励学生课下在家长的配合、帮助下,通过自主实验操作,提出一些切实可行的操作或预防办法。可见,结合学生的生活经验设计的实验内容,都是操作性很强的具体步骤,便于学生及时操作,顺利完成,成功总结发现科学原理。

(二)教师组织互动的科学实验,增强实验的操作性,为学生创造机会参与实验过程,获得成就感

小学生对于实验的操作热情是在自己操作过程中逐步建立起来的,也会受到实验结果的影响。因此,教师要组织互动的实验过程,使每个学生都在交流和讨论中,获得启发和激励,促进思维活跃,增强实验的操作性。一般来说,一个中等难度的实验,学生单独探索解决和小组合作交流探索解决相比,自然后者的操作性会更强。因此,提高实验的操作性,除了需要在实验的内容和建构方面进行有效筛选,还需要涉及活跃的、积极的实验过程。通过调动孩子们的主动性,促进问题的有效解决,快速找到实验方法和技巧,获得实验成就感,增强自我效能感。例如,学习到难度较大的实验的时候,教师可以提前组织小组合作预习科学知识,在课堂教学上,教师先启发小组相互进行讲解,内部初步制定可行的实验方案。之后教师再开展教学,要求学生小组结合教师的指导,及时改进实验计划。教师予以评价之后,组织学生小组合作,进行实验的验证和总结提高。在这个过程中,学生都有机会参与实验过程,分工合作,群策群力,齐心协力,相互配合,极大增强了实验的可操作性。

二、小学科学实验教学还要做到规范、科学,培养学生的科学态度和理性实验精神

小学科学实验中,教师要严格规范学生的操作步骤和环节,要求学生严格按照科学的要求来规范自身的实验行为和态度,树立科学的正确的实验精神。这对其今后的理性思维发展、科学价值追求都有深远的影响。

(一)教师以身作则,为人师表,规范自身的实验行为和探究态度

小学科学教师,不仅是知识的传授者,还是学校中最活生生的示范者,是学生行为和态度的直接学习榜样。因此,科学教师首先要提升科学素养,学习科学知识。一方面,科学教师要及时学习新的科学知识和理念,更新自身的知识结构,不断创新知识体系,建构完整、全面的知识网络。这样在给学生讲课和演示实验的时候,才能做到游刃有余,继而成为学生学习的模范。另外一方面,教师要多观察学生的兴趣和好奇心理,结合生活实践,多开展示范性实验。比如,周末参观科学实验、利用假期普及实验知识等。教师言传身教,以自身的规范行为和科学态度,对学生进行熏陶感染,促进小学生也树立规范的实验行为,养成科学的实验态度。

(二)教师要多让学生做实验,在操作中,教师及时给予指导,规范学生操作动作和步骤

第7篇:小学生科学实验及原理范文

1医学免疫学实验教学内容的改革

常规医学免疫学理论与实验的学时分配比重大约在2∶1左右[5],深化医学免疫学实验教学改革首先从其教学内容入手。结合免疫学主要理论以及临床实践和科研工作中主要涉及的免疫学实验操作,我们对医学免疫学实验教学内容进行了系统化完善,完善后的教学内容主要包括三个模块:经典实验、综合性实验以及应用性实验(图1)。

1.1经典实验

经典实验是免疫学实验教学中是必不可少的内容。通过经典验证实验的学习不仅有助于学生加深对免疫学基本概念、基本理论的理解和掌握,而且有助于培养学生的严谨科学思维方式———理论来自于实践。结合免疫学实验教材以及医学免疫学理论教材,纳入实验教学内容的经典免疫学实验分为两部分:一部分针对免疫器官组织及细胞,另一部分针对基于抗原抗体相互作用的免疫学技术。对免疫器官及组织的认知是免疫学最基本的要求,实验动物免疫器官的解剖定位是免疫学实验的入手点。免疫细胞分离和纯化是体外检测免疫细胞数量和功能变化的基础,教学实验为小鼠脾淋巴细胞的分离纯化和小鼠腹腔巨噬细胞的制备。其中小鼠脾淋巴细胞的分离纯化重点介绍密度梯度离心法的原理,此方法在外周血单个核细胞(PBMC)的分离中同样适用。将免疫学理论应用于实践而建立的免疫学技术中,很多方法是基于抗原抗体相互作用的。经典的凝集反应、沉淀反应可以定性或定量的检测抗原抗体相互作用,免疫标记技术的发展使得基于抗原抗体相互作用的检测技术不仅大大提高了检测的灵敏度同时实现准确的定量和定位能力。结合抗原抗体相互作用的基本理论以及常用的临床检测技术开设以下教学实验:试管凝集反应、双向琼脂扩散(沉淀反应)以及酶联免疫吸附法(ELISA)检测HBsAg实验(免疫标记技术),即包括经典的理论验证实验,又兼顾了免疫学技术临床实践中的应用。

1.2综合性实验

在学生具备基本实验技能的条件下,增加综合性实验。综合性实验与经典基础性实验紧密衔接,从免疫细胞的分离纯化到淋巴细胞表型分析,再到免疫细胞的功能检测。结合免疫学基础理论内容,综合实验涵盖参与适应性免疫应答的细胞(T、B细胞)以及参与固有免疫的细胞(巨噬细胞、NK细胞)的分离纯化以及功能和活性的检测。综合性实验的主要内容见图1:淋巴细胞表型分析主要介绍流式细胞仪的原理和操作;免疫细胞功能检测实验内容包括淋巴细胞体外增殖实验、ELISPOT检测细胞分泌活性实验、巨噬细胞吞噬功能分析以及NK细胞杀伤实验。此外,根据学生兴趣可以开展病毒表位鉴定的实验。此部分各项实验均涉及了免疫细胞的分离和纯化,进一步提高了学生基本技能的熟练程度,功能试验的开展逐渐培养学生参与免疫科研工作的兴趣和能力。

1.3应用性实验

结合笔者所在科室的科研特色,我们开设了免疫预防及疫苗设计的应用性实验。采用实验手段介绍疫苗设计的一般规律,介绍佐剂的概念和应用、疫苗接种的途径及效果影响,让学生初步体验免疫学理论知识在实践中的应用。改革后的医学免疫学实验教学内容,在经典免疫学实验的基础上增加了大量的综合性实验。这些教学实验的选择是根据整个免疫学基础理论体系以及科研工作中的常规免疫学实验,集本教研室多数工作者的意见而设定。从免疫细胞分离和纯化逐渐深入到免疫细胞功能检测,即涵盖了适应性免疫应答又包括了固有免疫应答的诱导以及检测,与医学免疫学理论教学内容紧密相接。内容上不仅包括基础理论实验同时增加了应用性实验的开设。通过这些实验的教学不仅有助于培养医科院校本科生临床实践技能,同时培养了学生严谨的科学态度及创新思维,为学生今后无论参与临床工作还是基础科学研究均奠定了可靠的基础。

2教学实施安排的改革

通常免疫学实验多是在理论课结束后才逐渐展开的,笔者以为这是一种极其不妥的教学实施安排,免疫学实验教学的首要目的是培养学生的学习兴趣,并通过实验提高学生对免疫学理论的理解和掌握程度。理论教学结束后,学生的重点可能更多地放在如何通过理论考核上面,对实验教学的重视程度下降,甚至免疫学实验教学逐渐变成一种形式教学。故实验教学实施时间应当紧随理论教学进度安排。影响实验教学实施的因素还包括教学实施地点的影响,通常本科生的实验教学多数集中于公共教学实验室开展,这不可避免地制约了免疫学特色实验的开展,例如流式细胞仪的操作、ELISPOT读板仪等,因此笔者建议采用公共实验室资源与科室资源结合的方式开展免疫学实验教学,这不仅在一定程度上降低了教学实施的成本,保障实验教学的顺利开展,而且还可以让学生逐步接触免疫学的科研工作,激发其参与科研创新的兴趣。综合性实验的开设要求合理安排各个教学实验的实施时间,例如淋巴细胞增殖实验,抗原体外刺激淋巴细胞增殖要孵育72h,要顺利完成此实验的教学需要将其分为2次实验,首先做淋巴细胞分离纯化以及抗原刺激操作,72h后再安排染色或者WTS法检测增殖实验。为了确保教学实验的顺利开展,教学组不仅需要安排实验经验丰富的工作人员专门负责本专业的实验课教学,还应当为每个实验安排专门的工作人员进行材料准备以及前期预实验的操作准备。

3实验教学考核方式改革

医学免疫学实验的成绩通常作为医学免疫学课程的一部分形成性考核成绩而存在,多是基于实验操作的平时成绩以及实验报告的撰写成绩。随着免疫学实验教学内容的改革,笔者认为应当同时完善医学免疫学实验考核程序。为提高学生的动手能力、独立思考、分析问题和解决问题的能力,除考查学生平时在实验过程中的操作以及实验报告的撰写等环节外,增加免疫学实验考试制度。以经典免疫学实验为主,例如小鼠脾淋巴细胞的分离纯化或者ELISA实验的基本操作,主要考核学生对免疫学基本实验中关键步骤的掌握程度。通过免疫学实验课的学习让学生真正意义上掌握免疫学技术的基本操作技能,确保在今后参与临床实践或者科研工作时能够顺利开展。

4改革后医学免疫学实验教学的优点及灵活性

改革后的医学免疫学实验教学的优点主要体现在其内容的系统性和完整性上,从经典实验到综合实验,从简单的细胞分离到其功能或活性的检测,从固有免疫到适应性免疫应答,从免疫学基础理论的验证到其在实践中的应用,与医学免疫学理论相辅相成。其内容由浅入深,在提高学生学习兴趣的同时,巩固了学生对免疫学基本概念基本理论的理解和掌握;在培养医科院校本科生的临床实践能力的同时,培养了学生严谨的科学态度和创新思维。这里免疫学实验课的内容主要由经典实验、综合实验、应用性实验三大模块组成,各模块的内容不是固定不变的,其他学校可以此为模板,根据自己的特色进行增减和改变。例如,小鼠脾淋巴细胞分离纯化实验可以改为或再增加人外周血单个核细胞的分离纯化实验,而应用性实验部分可以改为设计性实验等。改革后的医学免疫学实验教学的灵活性还体现在它不仅可以作为医学免疫学课程的实验部分进行实施,同时可以作为单独的一门课程开展。目前在我校生物技术专业已开设了以此实验教学内容为基础的免疫学技术课程,对上述免疫学实验教学进行初步尝试,以期进一步完善和深入探讨医学免疫实验教学的改革。

5结语

第8篇:小学生科学实验及原理范文

1.优化和更新教学内容。就西北地区如陕西省而言,如小麦三大病害(锈病、白粉病、赤霉病)、马铃薯病害(晚疫病、青枯病)、谷子白发病、玉米病害(大斑和小斑病)、棉花病害(枯、黄萎病)等作为重点内容讲解。讲授时力求全面、系统、深透,并加以研究方法的启示。对一般病害而言,我们授课时仅讲明它们的发生规律及防治要点。而对在南方地区重要而西北地区不太重要的病害如水稻病害,我们让学生自学,了解和掌握病害的发生和防控策略,锻炼学生发现问题和解决问题的能力。当今社会科技日新月异,知识更新的速度已大大加快。因此,在教学过程中,我们及时了解和学习植物病理学科领域的最新发展趋势和科研成果,尽快更新授课内容,尽量传授和指导学生获得更多新的专业知识和技能。在讲授小麦条锈病菌生活史过程中,我们及时地增加了小檗作为小麦条锈菌的转主寄主并且病菌在小檗上完成有性生殖这一新的发现和知识点,讲述了有性生殖在病菌毒性变异及病害流行中的重要作用;在讲授病原菌致病性时,我们介绍了我们课题组发表在知名科学杂志《NatureCommunications》上的“小麦条锈菌基因组呈现高度杂合性及特有的遗传重组”(Highgenomeheterozygosityandendemicgeneticrecombina-tioninthewheatstriperustfungus)科研论文内容,来加强学生从分子水平和基因组水平对活体营养寄生真菌致病机理和毒性变异的理解和认识;在讲授马铃薯晚疫病害时,我们以发表在《Science》杂志上的“PivotingthePlantImmuneSystemfromDissectiontoDeployment”科研论文提供的持久控制病害策略为借鉴,引导学生探讨如何利用病原的核心效应蛋白基因来持久控制马铃薯晚疫病,从而让学生进一步加深了解和认识植物病理学中的重要的“基因对基因假说”。2.改进教学方法。为充分调动学生学习的积极性,我们改变过去“三中心”教学模式(以教师为中心,以课本为中心,以黑板(多媒体课件)为中心)为以老师为主导,学生为主体,台上台下互动,教与学相互交融的方式,积极推进“启发式—参与式—讨论式”等3种不同形式教学方法相结合的模式在教学中的应用。《农业植物病理学》课时有限且固定,然而课程教学过程中涉及作物病害种类多而泛。根据课程这一特点,在教学过程中我们重点讲授作物重要以及重大病害,而对发生规律相似的植物病害和一般重要病害以自学为主。例如,以水稻病害为例,我们让学生自主选择任一种水稻病害,自己收集资料和材料制作课件,课堂上安排专门的时间让学生讲述,让学生当一回“老师”,真正地参与教学,体会教学;教师作为“学生”坐在下面和其他同学对讲课的同学进行点评和解答问题。通过这种参与式教学方法的使用,学生充分体会到了收集材料时的艰辛,同时进一步体会到了老师备课和讲课的辛勤劳动,促进了师生的相互了解和加深了师生的感情;更重要的是使学生的主动性得到了发挥,自主学习的兴趣和欲望进一步加强,学生的自学能力和解决问题的能力获得了锻炼。在教学过程中,进一步突出案例式教学这种启发式教学方法在课堂讲授中的应用。具体做法为,我们把生产中的病害诊断和病害防治的典型案例融入课堂讲授,让学生在案例中总结经验和教训,启发学生触类旁通。例如我们在讲述完禾本科锈病综合防治方法后,启发学生思考是否这种防控策略可利用到豆科锈病的防治上,甚至延伸到活体营养寄生菌造成植物病害的防治策略的应用。通过案例学习,启发和开拓了学生的思路,培养和提高了学生分析问题和解决问题的能力。研讨式教学有助于提高学生对病害认识的辩证思维能力,因此,在每一章课程内容将结束时,我们布置1~2个具有辩证思维的题目让学生思考。课堂上以小组为单位,时间设置为5~10分钟,在课堂上讨论和辩论,要求学生发表自己的观点,自由发挥,鼓励和培养学生的发散性思维,从而培养学生勇于探索、敢于创造的独创精神。例如,薯类病害这一章结束后,我们布置这样一个题目“马铃薯晚疫病发生已经有百年历史,针对病害的防治策略也已较为成熟,为什么现在该病害仍然时常发生且对马铃薯产业具有重大威胁?”我们提示学生通过病菌毒性变异角度出发思考这一问题,辩证思考综合防治该种病害的策略和方法。在研讨课上,学生讨论时虽然有些观点不够全面,但是课堂气氛热烈,积极发言的场面让人高兴和振奋。3.丰富教学手段。多媒体教学作为现代化的教学手段,对理论性和实践性很强的《农业植物病理学》课程来讲,是将理论教学和实践教学紧密结合的一个有效方法。早在2002年,我们在教学中就推广利用多媒体手段,从而大大丰富和增加了课程教学信息量,并进一步提高了教学效率和教学质量。多年来,西北农林科技大学一直把网络教学作为提升学校整体教学水平的重点建设内容之一。近年来,我们一边教学,一边充实、改进教学课件,先后实施了西北农林科技大学院级和校级教学改革项目3项。目前本课程的网络建设已全部完成,学生可以通过网络浏览课程的教学大纲、多媒体课件、习题库及实验指导等课程相关资料。网络专门设置了答疑窗口,同学们在预习、学习和复习的时候如果存在疑问,可直接与老师在线交流,实现了课堂教学与课外学习有机结合。课程组进一步加强了网络课程素材库的建设,已收集植物病害症状图1000余幅,植物病原超微和显微结构图各80和300余幅,极大地丰富了教学资源。

二、实验实践性教学的改革

1.强化实验教学环节。由于《农业植物病理学》为农学专业的专业必修课之一,学生实践能力和动手能力的培养将直接影响其就业及从事高层次研究的学习。因而,我们将实验实践教学改革作为本课程教改的重点。在新教学大纲中没有安排实习课和总学时减少的情况下,为加强实验实践教学,我们使理论课与实验课的学时比例达到1:1,进一步提高了实验课程学时比重;同时专门安排了8个实验课次中的1个课次内容为植物病害的田间调查与病害诊断。其次,变原来的固定实验课时间为根据生长季节中作物病害发生情况随时调整实验教学时间,1个课次的田间病害诊断根据田间作物病害发生危害情况而确定上课时间。通过改革,丰富了学生的实践经验,极大提高了学生的动手能力,加深了学生对理论课程的理解和本地常发性病害的了解。2.减少验证性实验内容,提高综合性实验比例。实验教学最重要的目的是培养和锻炼学生的动手能力及科研思维能力。在传统的实验教学中学生所进行的实验都是验证性实验,即老师通过讲解要观察的植物病害的症状特点及病原菌形态特征,让学生对病害有初步认识,然后学生通过显微镜观察病原形态去印证病害,这样导致学生在实验课上丧失主动性,动手机会减少,缺乏进一步探究病害发生规律的主动意思。为了克服传统实验教学的弊端,提高学生的实践技能,首先我们在实验时尽量提供新鲜的植物病害标本或病菌培养,从而保证实验的真实性和有效性;其次,课堂上我们提供实验材料或者安排学生到田间采集病害材料,但是不对病害基本知识进行讲解,让学生自己设计实验方案和步骤,自己观察病原菌形态,自己查阅资料,自己确定病害,得出初步结果;最后,老师对学生的实验结果进行评比,共同讨论该种病害病原的特点以及与其他似病害病原的区别,让学生真正能够掌握病害的实质。通过这样的实验教学,学生对病害的认识印象更加深刻,并且能切身体会到病原物与寄主之间的密切互作关系;同时进一步提高了学生独立思考和独立分析问题的能力,增强了学生的协作意识和综合能力。3.鼓励学生走进实验室和参加各种形式的课外实践活动。在教学过程中,我们鼓励有良好科研潜力的学生走进实验室,根据他们的科研兴趣帮助他们联系自己喜欢的研究生导师,通过参与导师的研究项目或进行自己感兴趣的科研项目提高个人的科研素质及动手能力。通过这种活动,不但激发了学生的科技兴农思想,增强了学生的科技意识,而且为以后的研究生生涯或科研生涯奠定了较好的知识基础和科研经历。此外,我们积极鼓励学生参加多种形式的课外实践活动,如各种部级、省级及校级的大学生科创活动、具有当地特色的“田园使者”等,有意识地培养学生的综合能力和科技创新能力,真正做到学有所用,学以致用,服务三农。

三、考核方式的改革

第9篇:小学生科学实验及原理范文

一、小学科学探索课程体系的构建理念

1. 培养学生学习科学知识的兴趣

科学技术的发展推动社会的全面进步,小学科学课程应该通过观察身边的科学现象,不断了解科学概念,积累科学探究的技能和方法,在实践中学会沟通、语言表达以及同组合作的能力。科学课程要使学生获得善于思考、勇于开拓、实事求是的科学态度,对个人科学素质的形成具有决定性作用。因此,全面提高每位学生的科学素质,是科学课程的核心理念。

2. 构建“双主线”的授课内容和课堂

科学课程的设计以教学内容和教学方法的深度融合形成双主线的互补模式。我们将科学知识、科学思想、科学方法和科学精神等层面,不断地渗透在教材和课堂中,打造课堂内容与课堂教学“双主线”特色。“双主线”科学探索课程体系以项目教学为载体,教学内容以“学习―实践―思考”为主线,教学设计以“看―想―说―做”对科学课程课堂进行一体化设计,让学生逐步领会科学本质,学会用科学思维解决所遇到的问题。

3. 以生活中的科学知识为起点,搭建知识学习平台

科学课程应从学生的认知特点和生活经验出发,在学生所熟知的生活情境中感受科学的重要性,学会分析和解决与科学相关的一些简单的实际问题。在教学内容设计中,大量联系生活中与科学原理相关的例子,帮助学生发现生活中的科学现象,使他们在学习中体验科学的魅力和乐趣。

4. 构建探究学习模式

科学探究是科学研究过程的本质特征,具有重要的教育价值。在科学探索课程体系构建中,科学探究主要体现在课程对课堂教学的设计。例如,课前导入时,采取和课程相关的科学小故事进行导入;课堂实践中,不急于给出科学现象的结论,而是通过提问的方式,让学生首先进行思考分析后猜想实验结论,最后联系实际中的应用,让学生的学习方式多样化,不断产生浓厚的兴趣。

5. 以项目式为引导,构建分层的由浅入深的科学探索课程体系

以科学知识搭建科学项目为依托,在生命、地球、物理、化学等方面从起始年级开始,每个学期选取16个核心概念作为主要学习内容。鉴于学生的具体年龄特征,从简单到复杂进行分级设计,也就是把所有的核心概念细化成具体概念,结合生活中的实际应用例子,逐步使学生从掌握渗透到应用。

二、具体的设计思路

学校在支持中小学特色发展的工作中,结合小学特色项目打造过程中的实际需要,针对不同年龄学生的心理特点,设计开发出“双主线”的科学探索校本课程。生活于科技快速发展的时期,我们随时都会明显地感到来自科学技术的影响。科学探索课程以培养小学生的科学素养为宗旨,以动手和探究为核心,用学生必备的基础学科知识培养科学思维方式。

在教学内容上,以“学习―实践―思考”为主线,用科学故事导入,在讲解科学原理知识的过程中让学生初步形成认识,通过动手操作进一步验证科学原理,加深印象,通过课后思考培养学生深入思考的习惯,加深认识,扩大知识面,使课堂知识得到延伸。课程内容的设计符合小学生思维的构建方式。课程设置按照年级和学期划分,用“核心概念”螺旋递增的建构方式,每学期与教学同步,设计16个科学实验,随着年级的增高,不断强化并逐步加深对科学知识的拓展,使学生在学习过程中不仅能掌握独立的相关知识,而且能培养学生综合分析问题和解决问题的能力。

在课堂教学设计中,以“看―想―说―做”为主线开展探究式的教与学活动,将科学知识融会贯通后传递给学生。通过“看一看”引导学生主动探究科学现象,引起直觉认知;通过“想一想”启发学生将学到的科学知识和日常生活相联系,识别科学与技术在日常生活中的应用,启发积极思维;重视师生与生生间的互动,通过“说一说”引导学生对所学知识和方法的总结与反思;通过“做一做”指导学生动手实验,培养他们探索科学的精神。

三、“双主线”科学探索课程实例分析

科学探索课程内容将学生可以感知的物质科学、生命科学、地球与宇宙科学、技术与工程学中的较为直观、比较感兴趣的内容当作载体,将重心设置于培育学生在科学探究方面的兴趣、正确思维形式与学习习惯的养成方面。本文以“飞舞的纸片”为例,介绍“双主线”科学探索课程模式的具体内容。

1. 注重课程内容设计,构建全面知识平台

在实验项目内容中,为了激发学生的兴趣,教师以科学小故事“马德堡半球实验”引出课程的主要知识点:大气压。科学课程不但要培养学生的科学兴趣和动手能力,还要不断地帮助学生拓宽科学知识面,让学生认识大气压,了解大气压的存在,知道大气压与沸点、与海拔及与流速的关系。因此,在内容设置上,注重每一项科学原理在生活中的运用,通过日常生活中和大气压有关的例子,基于科学视角认识和解释日常生活中因大气压引起的科学现象。通过现实中的诸多例子,学生可以了解、熟悉大气压及相关知识点,通过亲手实验,培养探究科学原理的方法,观察实验现象,运用科学的方法有效探究科学问题。

2. 注重探究式教学方法,科学设计教学过程

课堂内容设计是学习科学知识和提升科学素养的基础,科学的教学方法和课堂设计是学生领会和掌握科学知识的重要途径,二者缺一不可。“飞舞的纸片”课程内容的讲授主要采用探究式学习方式,在教师的指导、组织和支持下,学生可以主动参与,动手动脑,积极体验,经历科学探究的过程,以获取科学知识、领悟科学思想、学习科学方法的学习方式。在课堂教学中,学生是课堂的主体,教师扮演学习过程的组织者、引导者和促进者的角色。课堂教学中,始终围绕“看―想―说―做”这一主线,通过实验法、提问法、列举法及引导总结法,交替组织课堂教学,不断加深对科学现象和科学知识的理解与掌握,启发学生发现大气压这一科学原理在生活中的应用。

3. 注重分层培养,逐步推进教学