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教学科学研究全文(5篇)

教学科学研究

第1篇:教学科学研究范文

关键词:农村小学;科学;有效

教学小学生对周围的一切有着浓厚的兴趣,但农村小学的科学教学的有效性还有待提高。要提高农村小学科学教学的有效性,就需要教师了解学生已有的知识和技能,有效地挖掘并利用好身边的教学资源,从而不断提高学生的科学素养和能力。在一些人看来,科学课似乎不如汉语和数学重要。作为科学课教师,我们要认识到这门课的重要性,更加努力地教好这门课,并与其他科目一起促进这门课程的发展。那么如何更好地开发并利用农村小学周边的教学资源,有效地提升科学教学效率,更大程度地培养学生的科学素养呢?

一、要了解农村学生的知识和技能

要提高农村小学科学教学的效果,教师首先要了解学生已有的知识和技能,包括他们原有的科学观念。只有了解他们的知识基础,我们才能做到更好地促进他们的发展。我们知道,有时小学生对科学的某些概念和知识的理解只是一知半解,有些甚至是错误的,所以我们必须积极纠正他们原来的错误。因此在科学教学前要进行必要的测试,以便了解学生的知识基础和技能,这是农村小学进行科学有效教学的前提条件。

二、要利用和开发好农村本地的资源

(一)要开发和利用校内外环境资源田野之中和农家后院里有丰富的农作物和动物资源。由于这些动植物就在学校周边,学生可以非常直观地观察动植物生长的整个周期和生活习性,这为他们更好地学习科学提供了良好的素材。在农村,土地资源比较丰富,学校可以开辟出更多的空间种植花卉和蔬菜,建设动植物实践基地,从而让校园的各个场所“活”起来,成为学生学习科学和探索自然的校园课堂。学校可以在校园里开辟出相关的区域开展种植和养殖活动,可以以班级为单位,安排学生自己动手种植蔬菜、花卉等植物,饲养家禽、昆虫、小鱼等小动物。一学期或一年结束后,学校可以对各班级的种养殖情况进行评比和奖励。在这一过程中,科学教师负责提供技术指导,可以有效培养学生的观察和自主探究能力,让他们亲历“发现问题、提出问题、分析问题、解决问题”的科学探究过程,在实践中学习科学探究的方法。

(二)要用好科学教材教科书是教师进行科学教学的依据和指挥棒,教师要依据教科书的内容,结合学生的实际情况和当地的环境资源优势进行教学设计。教学设计要充分体现探索活动的过程,将课程的内容有效地延伸到课外,开展创造性教学活动,使学生在实践活动中充分理解和掌握教科书的内容。这样可以激发学生探索的兴趣,使学生的思维能力得到很好的发展。

(三)要善于从现实生活中寻找科学问题科学来源于自然,我们用科学知识又进一步服务和改造自然。在学习科学知识的过程中,教师要善于从现实生活中寻找新的亮点和问题,使学习贴近学生的生活实际。通过学生最熟悉的问题探究和学习科学,这样能更好地激发他们的研究兴趣。教师也要善于从课外环境中寻找探究的问题和知识点,在课外环境中训练学生的科学思维和提高科学探究能力。

三、有效地开展科学探究活动

(一)要引导学生主动提出问题科学研究首先是由问题产生的,没有问题就没有科学研究,它是打开科学大门的钥匙。科学是关于自然的知识,它是以科学探究为主要的学习方式,让学生经历以探究为主的活动是学习科学的主要途径。在我们的自然界和生活中有许许多多的问题,而发现和提出问题是进行科学学习和探究的前提。不能发现和提出问题,学生就不能探究,教学就不能有效开展。小学生的好奇心很强,他们想要触摸,玩耍,做任何事情。因此,教师应该给学生更多的机会,减少限制,让他们在教学中表达自己,鼓励学生积极发言和提问,允许有不同的理解,允许学生之间进行辩论,激发他们的热情。对于小学生而言,能主动提出问题是较难的。只有当学生学习了一定的知识后,才有可能对新内容产生困惑、疑问,从而产生问题。所以,掌握一定的基础知识是学生发现和提出问题的前提条件。在教学中,教师要重视任何一个知识点的教学,加强学生对概念的理解和方法的掌握,强化基础。在进行新课学习之前,我们可以倡导学生“先学”,有了一定的知识基础,学生才会思考,有思考才会有问题,带着“问题”进课堂,更容易激发学生的智慧,调动学生的身心进入活跃状态。学生对知识的理解越深入,就越容易发现问题,提出的问题才更有意义、更具价值。

(二)鼓励学生想办法自主解决问题在科学教学中,教师应结合教材和生活实际让学生自主探究,让他们自己质疑、探究、解决问题,让他们带着好奇去寻求新知。例如,在讲到分子间有空隙时,教师可以提问:把方糖放到水里,体积会不会改变?此时学生可能回答“不变”或“变”两种答案。教师不要急于给出答案,可让学生先自行实验,让学生在探究活动的基础上,给予教师答案。接着教师继续进行实验,并就实验现象问:把方糖一块一块往装有水的量筒里加,一开始体积并无改变,加了较多块时才改变。这是为什么呢?这时教师不要急于解释为什么,可以把问题抛给学生,这样可以保持学生的好奇心。教师只要指导学生,让学生合作讨论进一步进行探究。之后教师再用沙子和水再次实验,这样学生轻而易举地可得出沙子间有空隙,延伸到分子间有空隙,学生就容易接受了。这比教师直接教给学生分子间有空隙的效果要好很多。

四、充分运用现代化教学手段让课堂更有活力

现代化教学手段迅猛发展,对课堂教学产生了很大的影响。让学生在现代化教学设备的帮助下探索学习,从而进一步促进和发展学生在学习中的探究兴趣和能力。目前教材已经提供了大量的科学信息、图片和文本,并辅以明亮的色彩,使科学知识生动直观地表现出来。此外,40分钟的科学课程包含了一些教学内容和实验活动,如果教师充分利用现代教学方法,如幻灯片、投影、视频等多媒体,可以使抽象的知识变得简单易解,让课堂更有活力,从而进一步优化教学环境,拓宽师生的思想,提高教学效果。例如,在帮助学生理解热胀冷缩原理的时候,可以设计一个小的课件,从一个关于生活中的沸水的动画视频开始。当教师把“冷水”“满水”“沸腾的茶壶溢流”等几幅图放在一起时,学生思想就会逐渐深入。通过这种方式,学生被引导去发现和提问。通过讨论和实验,学生首先得出“物体具有热膨胀和冷收缩的性质”的结论。在那之后,再向他们展示一个工人修路的视频,工人修建公路时会专门留有路面伸缩缝,可以让学生思考这个路面伸缩缝的作用。通过课件演示吸引学生注意力,教师阐明问题的成因,启发学生进行更深层次的思考,学会用科学思维来解决生活中的问题。

五、渲染课堂学习气氛,增加科学教学趣味性

首先,在教学中教师不仅要注意外部形象,还要注意内在的修养,为创建良好的教学氛围做好准备。教师是教学的组织者和实施者,教师应有良好的形象和课堂表现。黑板是教师教学的有力辅助工具,教师应充分发挥黑板在教学中的作用,提高学生的学习积极性。教师可以经常使用彩色粉笔进行小学的科学教学。例如,在“各种各样的叶子”课上,我在一体机上展示了各种各样的叶子,要求学生提出一些具有高度方向性和可研究性的问题,如“叶子的形状”和“不同叶子之间有什么相似之处”等。但是在实际过程中,学生经常会问一些其他的问题,比如“为什么有树叶”和“为什么树叶是绿色的”等。可见,这些图片使吸引了学生的注意力,诱发了他们的思维活动,使教学变得有趣,极大地激发了学生的学习热情。

六、通过多元评价激发学生学习科学的浓厚兴趣

在全面实施新课程的今天,我们要应用新课程理念下的“促进学生全面发展的评价体系”,把评价作为教学过程的一个重要组成部分,贯穿在科学教学活动的每一个环节,帮助学生了解自己的学习状况,激发学生的学习热情,同时改进教师的教学。有调查数据表明,小学生从喜欢某位教师到喜欢这位教师所教学科,进而在课堂上表现出最佳心理状态。因此我在课堂教学实践中努力做学生喜欢的教师,我也深刻地体会到及时的发现和表扬会让学生终生难忘,起到事半功倍的作用。我在课堂教学中激励学生的方式就是表扬和奖励同时进行,准备好剪得端端正正的小红旗和小红花奖给表现优秀的学生。在课堂上要尽可能减少教师的规定行为,只要是学生围绕学习的言行,教师都必须给予鼓励;教师应善于发现学生的学习个性,加以引导和发展,避免学习过程公式化;将科学知识融入生活情境,克服单调枯燥。

七、努力培养学生严谨认真的学习态度

在平时的教学中,教师要做到以身作则,示范到位,严格要求。在实验操作时,要特别强调操作步骤和做好预防措施。要让学生学习实验操作的每一步,教师及时指出操作中的问题,从大处着眼,小处着手,逐步培养学生科学严谨的学习态度和作风,为今后的科研和其他工作打下坚实的基础。

八、通过自己的教学促进学生对科学这门课程的热爱

我以自己严谨的教学态度从事科学课程的教学,不是为了名利,而是要把自己对科学这门课的所学所悟真正传授给学生。通过自己的教学,增强学生对科学学习的热爱和兴趣。我们要努力成为学习和探索型教师,赢得学生的尊重,促进学生掌握新知识,提高探索能力。

参考文献:

[1]侯正太.浅谈小学科学教学中探究活动的实施策略[J].吉林教育,2011(11S).

[2]王宏涛.农村科学教学的两点体会[J].湖北教育(科学课),2011(1).

第2篇:教学科学研究范文

(一)研究性实验教学平台的软构建

1.研究性实验教学子平台。

环境科学类专业是研究人类社会发展活动与环境演化规律之间相互作用关系,寻求人类社会与环境协同演化、持续发展途径与方法的科学。其学科构成主要包括以下专业:环境科学、环境工程、环境监测、环境治理工程、环境监控技术、环境监测与治理、环境保护与监测、环境净化与监测技术等。从这些专业的课程系列上看,均涉及大量的实验课程,课程系列的特点既对与之相适应的教学实验体系及实验平台提出新的要求,又为优化实验资源配置、充分利用实验设备,构建综合性、多功能实验教学体系及实验平台提供了可能。目前,扬州大学环境科学类专业主要设有环境科学、环境工程、资源环境科学、给水排水工程、海洋资源环境科学五个专业,实验教学领域主要涉及水环境、土壤环境、大气环境、微生物资源、有机固废资源化等几个方面。我们在搭建研究性实验教学平台时,充分考虑了本院的专业设置和相关实际情况,搭建了五个研究性实验教学子平台,分别是:环境科学研究性实验教学子平台、环境工程研究性实验教学子平台、资源环境科学研究性实验教学子平台、给水排水工程研究性实验教学子平台、海洋资源环境科学研究性实验教学子平台。各子平台所承担的实验教学领域不相互交叉,且相对独立。在各子平台功能分工的基础上,对仪器设备等资源进行了有机整合,实现了系统规划,统筹兼顾,资源共享,管理体制和运行机制适应人才培养目标要求。不同专业的学生只要对该领域的实验内容感兴趣,均可参加相应平台的实验教学并利用其相关实验资源,符合培养要求,满足了学生求知识、求创新的愿望,发现和培养了个性化、创造性人才,实现了资源效益的最大化。

2.研究性实验教学内容。

研究性的实验教学环节是培养学生创新精神和实践能力的重点和必要保证,它不仅能进一步加深学生对所学理论知识的认识,而且能提高学生对知识的思考,有助于培养学生独立获取新知识的能力,开阔视野,启发创新思维,激发创造性。研究性实验教学不能脱离学生的认知规律,必须“循序渐进”、“由浅入深”地设计实验教学内容。我校环境科学类专业研究性实验教学平台所开设的实验主要有三类,按学生掌握难易度依次为:验证性实验、设计性实验和综合性实验。其中验证性实验最简单,这种实验在教材中给出实验要求、仪器和试剂,以及给出详细的实验步骤,要求学生按照教材要求,完成实验;设计性实验比前者稍难,这种实验在教材中给出实验要求以及给出实验所需大致仪器和试剂,要求学生设计出操作步骤,并完成实验;综合性实验最完整,这种实验在教材中只给出实验目的和要求,需要学生自己选取和制定实验仪器、试剂和操作步骤。

3.研究性实验教学平台管理。

我校建成环境科学类研究性的实验教学平台后,制定了一系列具体的管理条例以促进实验平台的高质量和高效使用。一方面,明确要求各实验教学子平台的所有教学实验室必须向全院各系科和各专业层次的学生开放;另一方面,各子实验平台均采取按计划申请使用和临时申请使用两种方式:按计划申请使用的方式,是在每学期初,各任课教师根据各课程实验教学的需要,上报实验子平台使用的计划及学生人数安排情况。临时申请使用实验子平台的方式,则主要是由学生提出申请。各专业的学生往往在开展设计性和综合性实验时,可申请到各实验子平台进行相关实验。这种申请经任课教师和相关实验子平台批准后方可实施,这种实施多安排在晚上或周末。

4.研究性实验教学平台的保障。

为了促进实验子平台的有效运行及保障学生顺利完成实验课程,有必要建立研究性实验教学平台的保障制度,主要包括以下几个方面:一是管理体制保障,建立科学的研究性实验教学平台管理体制和运行机制;二是实验教学队伍保障,建立实验教师、实验技术人员和实验管理人员协调互动的实验教学队伍;三是实验条件保障,包括实验设备和软件;四是质量监控保障,监督和保证研究性实验教学平台高效运行;五是经费保障,这里的经费支撑包括了实验平台硬件设施的维护费、实验耗材的购置费、实验自制设备的制作费等。

(二)研究性实验教学平台的硬构建

1.研究性实验教学平台的场地建设。

作为研究性实验教学的基本单位和功能主体,“平台”的场地建设应当是各项建设任务中的重中之重。专一化教学实验场地是研究性实验教学平台实施的重要保证。扬州大学环境科学与工程学院现有实验室面积约2万平米,-每个研究性实验教学子平台均有多个实验室,可独立承担相应子平台所开设的实验课程。

2.研究性实验教学平台的仪器设备。

将学院现有的大型仪器和通用仪器均集中于研究性实验教学平台,统筹规划,集中管理,实现信息和资源共享。目前,扬州大学环境科学与工程学院环境科学类研究性实验教学平台教学与科研设施齐全,仪器及装置设备先进。利用国家、省和学校专款支持平台建设,搭建了环境材料与环境工程省级重点实验室、农业环境安全技术服务中心省级公共科技服务平台、环境科学与工程省级实验教学中心和水污染控制与治理省级实践教育中心。研究性实验教学仪器设备资产从2000万元,增加到3500万元。

3.研究性实验教学平台的基地建设。

校企合作共建研究性实验教学实践基地,创建以产业带动人才培养,形成独特的人才培养特点。在环境科学类专业人才培养中充分利用研究性实验教学实践基地,研究性实验教学平台可全面提高学生的培养质量;能较好地培养学生实际动手能力和创新思维,加深专业情感;学生也能够通过在基地的实践过程了解社会需求,树立自我发展方向,全面提高自己的综合素质。

二、构建环境科学类专业研究性实验教学平台在实验教学中的成效

(一)提高了学生的实践创新能力

研究性实验教学实施以来,本院在校生申请设计性、综合性实验和毕业实践使用研究性实验教学平台的达100%。实践证明,研究性实验教学平台的构建培养了了学生求实务真的科研态度,学生由被动学习变成了主动学习,既提高了学生的动手和实践能力,又增加了他们对专业知识学习的兴趣。以资源环境科学专业为例,学生积极参加国家、省大学生科技创新项目,学生的毕业论文质量有较大提高,部分学生的研究成果被公开发表;近3年,有3名获得校级优秀毕业论文,并有1位学生的论文被推荐参加省级优秀毕业论文评选,6名学生主持国家、省大学生科技创新项目,本科生公开发表的研究论文近20篇。

(二)提高了实验教学的质量

各研究性实验教学子平台均能及时解决学生仪器设备使用和实验中遇到的任何问题。以往的实验体系大都在固定的时间内完成固定的实验课程,教师投入到实验教学改革的动力不足,使得实验教学禁锢在一定的模式中,不利于学生的技能培养和实践训练。新构建的环境科学类研究性实验教学平台,学生能够循序渐进,从验证性实验,到设计性实验,再到综合性实验,能充分掌握相关实验技能,培养实践创新能力,切实提高实验教学质量。

(三)促进了学科建设和发展

研究性实验教学平台不仅仅满足本科生的实验教学的顺利开展,更为研究生的科学研究开辟了阵地,也为教师的科学研究提供了平台。实验平台的仪器设备全面且开放,大大提高了仪器设备的利用率,充分发挥了教学资源的效益。

(四)培养了大批优秀人才

研究性实验教学平台构建以来,扬州大学环境科学类专业在校大学生人数维持在900人左右,学生学风端正,学习成绩良好。表现在绝大多数学生实践创新能力有了很大的提高,学位授予率和一次就业率均稳步提高。近4届毕业生的考研录取率分别为30%、46%、90%和75%;毕业生一次就业率分别为90%、100%、100%、100%;学位授予率分别为77%、92%、100%和98%。由于学生的科技创新能力、实验室动手能力、分析和解决实际问题的能力较强,毕业生就业后受到了用人单位的广泛好评。

三、结语

第3篇:教学科学研究范文

【关键词】科研平台;有机化学实验;教学改革

1科研平台融入有机化学实验教学的必要性

自从华为芯片事件发生以后,国内芯片制造能力的短板被彻底展现出来,虽然华为可以设计出全球最顶尖的芯片产品,但并不具备芯片制造能力。因此,在国际竞争越来越激烈的当下,培养具有创新能力和实践能力的人才迫在眉睫。有机化学实验是我校药学专业和制药工程专业的基础实验课程,其教学目的是培养学生的基本操作技能,结合综合设计性的实验内容,培养学生的科研思维。学生通过观察实验现象、分析和解决实验中遇到的问题,可以培养他们实事求是的科学态度、严谨细致的科学作风以及良好的实验工作习惯,为以后的学习、工作和科研打下扎实的基础。除此之外,有机化学实验的教学目的在于验证、巩固和运用课堂讲授的理论知识,培养学生敢于创新和挑战的实践能力。然而,有机化学实验教学存在一定的弊端,如教学内容单一陈旧、教学方法简单、教学资源缺乏等,导致学生趋于被动,实践能力较差,“依葫芦画瓢”的方式完成整个实验,缺乏思考和创新[1]。钱伟长院士曾说:“大学必须拆除教学与科研之间的高墙,教学没有科研做底蕴,就是一种没有观点的教育,没有灵魂的教育”[2]。因此,如何将科研与有机化学实验教学相结合,培养具有创新精神和实践能力的高素质专业人才是我们教学改革的重点之一。科研平台是高校科研工作者的主要阵地,具有先进的仪器设备、优秀的学术团队、浓厚的学术氛围、前沿的学术研究、充足的研究经费以及灵活的开放时间[3]。因此,科研平台比传统的教学实验室更具优势,如果将科研平台融入有机化学实验教学中,可以丰富学生的专业知识,了解学科前沿,提高创新能力和实践能力。我校药学院拥有一个独立的科研机构,即创新靶向药物国际研究院,现有科研实验室面积6100平米,科研仪器价值4300余万。目前,该研究院拥有激酶类创新药物重庆市重点实验室和创新靶向药物重庆市工程实验室两个市级重点科研平台、部级科研平台创新靶向药物国家地方联合工程研究中心。该科研平台现有科研人员约30人,另以首席科学家方式聘有海外药物研发知名专家6人。那么如何将科研平台融入有机化学实验教学中,是我们教学工作者所关注的重点。

2科研平台融入有机化学实验教学的途径

2.1科研成果转化为有机化学实验教学项目

我校药学院开设的有机化学实验课程包含的实验项目有基本的操作实验如熔点的测定、色谱分离等,有机合成实验如二苯亚甲基丙酮的制备等。这些实验项目主要是训练学生的基本操作技能,以验证性的实验为主,缺乏思考和创新[4]。每个实验项目都是单独存在,相互没有关联,让学生“画地为牢”,不能挣脱束缚。在一些药物的合成中,很少可以一步反应完成得到目标产品,所以,连续的合成实验才具有实用性。另外,传统的有机合成实验教学如乙酸乙酯的制备、肉桂酸的制备等,只需要按部就班地操作,拿到产品就可以了,忽略对于产品的结构表征。这样一来,将会误导学生养成不良的实验习惯和科学态度。如果我们将科研平台中与有机化学专业相关的论文和项目成果转化成实验教学项目,则可以解决传统实验教学的弊端。基于我校药学院现有的科研平台,将其科研人员分为有机合成方法学、药物化学以及分子生物学三个方向。其中,有机合成方法学的科研成果可以运用到有机化学实验教学。以笔者发表在AdvancedSynthesis&Catalysis上的科研成果(多样性导向合成功能化的咪唑并吡啶衍生物)为例,将其转化成有机化学实验课程,供学生们选修。首先,明确该论文成果转化成学生实验项目的可行性。该成果不需要过渡金属催化剂,避免了重金属污染,借助科研平台中的微波反应仪,可以将反应的时间缩短到10-20min,反应的后处理都是常规的操作,因此,该实验项目具备可行性。接下来,确定该论文成果转化成学生实验项目的方案设计。我们将论文成果分成两大部分:第一部分为学生实践操作,如图1(a)所示;第二部分为学生思考探究部分,如图1(b)所示。在第一部分的基础有机实验中,将原料1、2、3加入反应瓶,然后加入溶剂,利用微波反应仪合成目标化合物4,过程简单,容易操作。然而,该实验设计的目的在于培养学生的创新能力和实践能力,反应条件的筛选方法和操作是该实验的重心。将学生分为成五个小组,第一小组承担反应溶剂的筛选工作,第二小组承担反应温度的筛选工作,第三小组承担反应时间的筛选工作,第四小组承担反应催化剂的筛选工作,第五小组承担底物拓展的研究工作。每一个小组依次进行实验,小组中的每一个学生都要制定2-3个不同的反应条件,并完成相应的实验操作。为了拓展该实验项目的应用性,我们设计了图1(b)所示的思考探究内容,目标化合物5可以通过化合物7经中间体6合成,而化合物7是化合物4的衍生。通过逆合成分析,训练学生对理论知识的综合运用,进一步激发学生的创新能力。

2.2科研设备转化为有机化学实验教学资源

科研的硬件设施则是科研设备,高校的科研平台拥有许多大型仪器作为支撑。我校药学院的科研平台具有完善的有机合成和分析测试仪器,如Biotage微波合成仪、Bruker400M核磁共振波谱仪、Biotage中压制备色谱、半制备液相色谱仪、岛津LC-MS、Thermo超高分辨率质谱仪、氮气制备系统、酶标仪等精密仪器和旋转蒸发器、电磁搅拌器等常规合成仪器,具备有机合成、反应后处理、高通量化合物分析、纯化及药物活性筛选技术等科研能力。我们可以根据实验教学内容的需要,综合利用科研平台设备,充分发挥大型仪器的作用。例如前面我们设计的实验项目所合成的目标产物,可以用LC-MS检测是否含有目标产品,还可以用HPLC检测目标产品的含量。学生对于这些仪器的认知不再停留于书本上的图片和枯燥的原理知识,能掌握其基本操作和应用。在传统的有机化学实验教学中,往往会忽略对于目标产品的表征实验,仅仅是通过观察其性状来判断纯度,并没有实验数据支撑结果的准确性,这是由于缺乏实验设备。对于一个完整的有机化学实验,除了培养学生熟练的操作技能外,更重要的是训练学生分析实验结果的能力。因此,科研平台中的仪器设备应该为有机化学实验教学提供有力的支持。这样一来,学生必须用数据去验证实验结果的可靠性,而不是用猜测,培养了学生严谨的科学态度和实事求是的科研作风。

2.3科研人员转变为有机化学实验教学工作者

我校药学院拥有一个部级科研平台和两个市级重点实验室,平台中现有科研人员30人,长期从事有机合成方法学、药物化学和分子生物学研究。将这些科研人员转变成有机化学实验教学工作者,可以大大地提高教学质量。在传统的有机化学实验教学中,一个教师要带几十个学生做实验,如果科研人员加入教学工作中,可以减轻实验教师的压力,同时也能提升教学效果。科研人员可以根据自身的具体情况,合理安排实验教学时间,避免影响自己的科研工作。按学生人数的实际情况,分配小组人数,尽量减少每个小组的人数,控制一组在1-2人范围内。对于长期从事有机化学研究的科研人员来说,他们具备丰富的实践经验和良好的科研素养,可以在有机化学实验教学中正确地引导学生,培养他们的科研思维。在实验预习阶段,科研人员还可以教授学生文献调研的方法,了解该实验方法的具体应用,关注学科前沿动态。科研人员作为实验教学的老师,将会融入科学研究的思维和方法,不仅锻炼学生的动手能力,还要培养学生科学研究能力,让学生掌握文献调研、开展反应、处理反应、结构表征等。

2.4科研场地转化为有机化学实验教室

在有机化学实验中存在一些有毒、有害的化学试剂,直接影响到学生的身体健康。然而,传统的有机化学实验室通风效果并不好,对于有刺激性气味、易挥发的化学试剂,不能及时地从教室排出,造成整个实验室的污染。例如,在“二苯亚甲基丙酮的制备”实验中,用到了苯甲醛和丙酮,二者都是有毒的化学试剂。其中苯甲醛具有特殊的杏仁气味,属于低毒类试剂,但对眼睛、呼吸道粘膜有一定的刺激作用。丙酮是易燃、易挥发、有毒的试剂,对中枢神经系统有麻醉作用。在实验过程中,由于通风橱数量有限,学生只能在通风效果不好的操作台面进行实验,这样一来,实验室中苯甲醛和丙酮的气味越来越大,严重影响学生的身体健康。我校药学院的科研平台拥有两个有机合成实验室,一共约30个通风橱,通风效果好,每个通风橱的操作台可以让两个学生共用。对于有毒有害、易挥发的化学试剂,只要在通风橱内规范操作,就可以避免实验室出现有毒有害的气体。

3总结

科研平台拥有非常优越的实验条件和资源,可以为有机化学实验教学提供有力的支持。通过将科研平台中的科研成果、科研设备、科研人员以及科研场地融入有机化学实验教学中,可以自主设计综合性的实验项目,改变传统的教学模式,充分调动学生的主动性,积极参与到有机化学实验中。将科研的思维和方法渗透于有机化学实验教学中,可以让学生学会观察实验现象、分析实验结果,提升科研能力。在今后的教学工作中,我们还需要不断地探索和思考,将科研平台更加有效地融入有机化学实验教学中,为提高学生的实验操作能力和科研思维不懈努力。借助科研平台的优势,培养学生的实践能力和创新能力,为培养高水平的应用型人才添砖加瓦。

参考文献

[1]李望,朱晓波.基于科研思维培养的有机化学实验教学改革与实践[J].科技风,2020(35):169-170.

[2]武海,刘杰,杨松,等.“科研”渗透于有机化学实验教学的实践——以染料敏化太阳能电池的制备为例[J].广东化工,2018,45(5):265-266.

[3]陈锡安.高校科研平台服务专业课实验教学的探究——以浙江省碳材料技术研究重点实验室平台为例[J].教育教学论坛,2014(17):239-241.

第4篇:教学科学研究范文

一、教学内容的改革

环境科学研究方法的教学内容分为理论教学和实践教学两个部分。理论教学内容主要包括实验设计、数理统计、假设检验、方差分析、相关回归等数据分析方法。结合本校环境科学的专业特色,本科毕业生多从事农业环境监测与评价方面的工作。从而要求该课程的教学内容与农业环境监测的特点相结合,在数据统计分析例题方面主要强调监测类数据的总结和分析,建立实用性较强的教学体系。目前,这门课程还没有适合的教材,以往教材理论部分过于强调数理统计的原理和方法,深奥难懂,与环境科学专业的结合性较差。因此该课程需从以下几方面进行教学内容改革:

1.强调基本理论的应用性

我们采用盖均镒编著的《试验设计与数据分析》,改革传统的教学内容,根据农业院校环境科学专业特色,听取专家建议和学生反馈意见,自编讲义,引用环境科学类实验数据进行整理分析,提高对数据分析的实际应用性。另外对课本上面繁杂的数理统计公式进行简化式教学,主要强调公式的实际应用性,忽略复杂的推导过程。

2.课程内容紧密结合学生的毕业方向

根据专业特色,明确学生就业和考研这两个毕业方向。课程学习以毕业方向为指导,就业学生主要侧重学习环境类监测数据的获取和分析。考研学生则更侧重环境类实验的设计与实验数据的整理与分析。学生认识到学习该门课程与自己毕业紧密联系,会激发学习热情,主动获取更多的知识为就业或考研做好准备。

3.课程内容与时俱进

利用信息网络,强调课程内容的新颖性,把握环境科学研究方法的发展动向,在理论学习的同时,介绍全新研究方法的进展和前沿领域。并适当结合科研文献,分析新颖的环境类实验设计方法和数据分析方式,给课程学习注入活力。

二、实践教学的改革

实践教学是环境科学研究方法课程学习的重要环节,实践学习培养学生设计实验、全程参与,带着问题主动学习,从而实现对应用型创新人才的培养。我院该课程实践教学改革主要从课堂实验、参与教师科研课题和分析企业监测数据三部分实现。

1.课堂实验改革

实验课采用自主编制实验教材,学习SPSS软件对实验数据进行整理、归纳、分析和推导。适量增加环境科学实验设计性和综合性实验,让学生全程参与实验设计、实验布置、实验管理和实验数据分析各环节,提高综合性实验的效果。其次,以环境实验数据为实例进行分析,实现数据的整理和深层次挖掘。还利用多媒体课件和FLASH动画仿真技术展示实际生产工艺以及环境类监测数据的获取过程,使得课堂讲解生动清晰,有效提升授课质量。

2.参与教师的科研课题

把本科学生进行分组,根据环境科学专业的师资情况,分组参与教师的科研课题。结合大学生创新立项项目,培养学生的自主科研思维。学生在教师的指导下查阅文献,根据实验目的设计实验内容,并安排实验进度开展具体实验工作并分析整理实验数据,培养其创新和科研能力。

3.分析企业监测数据

让学生利用现有的理论知识整理和分析企业监测数据,提高学生解决实际问题的能力,实现课本知识与解决实际问题巧妙的结合。学生自主完成数据分析报告并组织报告展示,真正做到学以致用。

三、考核评价体系的改革

第5篇:教学科学研究范文

关键词:小学科学教学;观察实验;设计依据;实践方法

在小学阶段开展科学课程是为了不断提高小学生的科学知识素养,观察和实验是小学生学习科学知识的主要方法和有效手段。但由于小学生的心智还在成长阶段,认知水平有限,认识事物一般先对事物的外部特征和一般的外部关系进行认知,因此教师要根据学生的认知特点进行科学教学。

一、小学生科学认识中观察实验的重要性

观察实验是科学活动开展的前提,首先需要对自然界中的客观事实及规律进行探索和认识,并以此作为科学探索的依据。在小学科学教学中,教师通过设计观察实验能够帮助认知水平、个体经验有限的小学生更加直观、深刻地认识和学习科学课程内容,发挥出辅助教学的作用。《小学科学课程标准》中明确指出:应注重加强与学生实际生活的联系,引导学生从日常学习、生活中通过观察总结分析各种科学现象,从而更好地理解和学习课程内容。由此可见,以课程标准为依据,将观察实验作为开展科学教学的环节之一是很好的思路与途径。小学生的逻辑思维、抽象思维及认知水平处于不断发展的阶段,同时其科学知识储备较少,所以在学习科学课程中难免会受限于个人条件存在迟滞性。因此,通过观察实验丰富学生的客观事实经验,使其能够有所准备地理解课本中的知识,更加有利于提高教学的时效性。首先,科学理论的科学性、合理性需要以观察实验所得的事实数据作为参考依据,教师围绕教学内容设计观察实验并指导学生亲身参与其中,使其获得经验性知识,并能够有效结合自身所具备的知识促进正迁移学习,不仅完善了学生原有相关的知识系统,对培养学生的科学精神也有显效,树立学生严谨、客观的科学态度,以所观察的事实检验书本知识更能加强印象,从而促进学生认知水平的发展;其次,观察实验是学生带着一定具体目标展开的活动,能够促进其观察、分析、总结及验证的逻辑思维能力的发展,在这一过程形成系统性认识,而不是片面、间接、单纯地接受经验性知识,既满足了小学生强烈的好奇心与求知欲,又适时培养了其实践能力与探究思维,有助于促进学生全面发展。

二、观察实验设计的依据和操作方法

(一)加强证实因果关系的观察实验

就一般证实因果关系的观察实验的验证方法来看,都是通过对实验中的现象与特点进行归纳与演绎而得出其内在的因果关系。在观察实验设计的过程中应用归纳法就可以掌握科学知识,使学生能够充分认识和理解科学知识,能够有效说明小学科学知识是具有很强的普遍性和共性,增加学生参与观察实验和科学教学的积极性。通过演绎法来对观察实验进行设计,学生通过在逐步的实验中对科学知识进行验证,可以有效地增强科学知识的可靠性和可行性。虽然归纳法与演绎法对于促进观察实验的设计有积极的促进作用,但二者之间还存在较大的差异。归纳法是通过学生的观察与实验实现其目标,从而对实验进行总结,并对结论进行归纳;而演绎法则是从科学教材中的结论出发,通过设计和实际观察实验来对该结论进行验证,看该结论是否合理。因此,在小学阶段的科学知识学习中,为了能够提高学习的有效性,使小学生掌握一定的科学知识,教师可以向学生传授一般性的科学理论,并能同实验结合起来设计和选用科学的实验设计案例,使小学生能够通过观察实验对科学知识产生正确的认识。但需要注意,教师在设计和践行实验时要保证实验案例的合理性和科学性。

(二)充分发挥学生的知觉特性进行科学教学的观察实验设计

在小学阶段对科学教学观察实验进行设计时,不仅要结合教材设置内容,还要遵循小学生认知外部世界的感觉与知觉上的特点与规律,使学生能够调动其感官系统进行认知与情感体验,从而实现良好的科学观察实验教学效果。所以教师在设计教学内容时要注意将学生的感官系统调动起来,使学生能够参与到教学活动中,对观察实验产生积极的兴趣与求知欲。在应用该方法对观察实验进行设计和实践时,教师要注意遵循以下原则:(1)对象放大化。小学生的认知水平有限,教师要将观察实验中的对象进行合理的放大化,尤其是要将关键特点采取放大化的处理方式,这样学生在观察实验中就可以准确地把握事物特点。(2)对象有机转化。小学生的认知水平较低,尚未培养起良好的逻辑思维能力,教师要注意将观察实验中不清晰的对象向清晰化转化,将抽象的概念用更加具象化的形象展示出来,使学生能够通过更加直观的形象获得科学认知。(3)对象之间和实验的对比。通过在观察实验设计中设计更具对比特征的实验,可以使事物的特征更加明显,学生更容易形成科学认知。

(三)加强探索因果关系的观察实验

科学研究的目的是为了发现自然中各种变化的因果关系,一般使用归纳法。在小学阶段的科学教学设计中,主要以归纳法为思想设置实验,发现客观的因果关系,提高学生的科学素养。根据小学阶段的科学教学特点,一般采用的方法有如下三种:(1)求异法。这种方法指的是针对某个因素的存在与否而造成特定现象的产生与消失进行观察与对比。设置观察实验时,应当在相异环境中选择差异性较大的现象进行观察。(2)求同法。这种方法指的是在相异环境中,存在共同因素的同时也存在共同的现象,就可认为此因素是这个现象存在的原因。在小学阶段的科学教学中有许多具体概念,为了发现同类事物或现象的共同因素,可采取求同法进行实验的设置,在观察、实验的过程中发现它们的共同因素。(3)共变法。这种方法指的是当某个因素的变化与否会引起特定现象的变化,就可认为这个因素与此现象之间存在因果关系。在针对小学阶段的科学教学中存在互相影响关系的概念设置观察实验时,可采取共变法。设置实验时,需要以包含特定规律的观察实例为基础,改变某个因素后研究对应的现象变化,从而发现两者之间的因果关系。归纳法中几种不同的思维模式具有着各自的特点,在设置观察实验时,应当按照科学教学的对象与目的等具体因素,选取恰当的方法。总而言之,通过对小学科学实验教学课堂的观察,可以得知开展小学实验教学课程是为了能够对其中存在的因果关系进行求证与证实。教师通过不断完善观察实验的设计与实践,对影响观察实验的设计和实践中的影响因素进行分析,并能在设计和践行观察实验活动时进行改进与干预,进而提高观察实验设计和实践的科学性与合理性,从而促进小学生主动积极地学习科学知识,促进小学生的全面发展。

参考文献

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