實驗方案的概念范文

時間:2024-03-05 18:08:57

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實驗方案的概念

篇1

一、原有設(shè)備落后,實驗效果差

PLC原理及應(yīng)用課程是電子信息、自動化、機電一體化等專業(yè)的一門重要課程,該課程為一門應(yīng)用學(xué)科,實踐性非常強。目前,內(nèi)蒙古電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院開設(shè)PLC原理及應(yīng)用基礎(chǔ)實驗的PLC實驗室使用的是天津源峰科技公司的TVT-90A3型箱式PLC訓(xùn)練裝置,該實驗箱配備的是松下FP1-C40主機,此主機高級指令少,程序存儲空間小,可擴展性差,隨著行業(yè)的發(fā)展,松下的主機在國內(nèi)市場應(yīng)用中已大幅減少。學(xué)院新采購的MPS柔性系統(tǒng)、電梯、機械手等綜合實訓(xùn)教學(xué)設(shè)備在PLC主機選配上主要是西門子和三菱的主機,所以為了方便教學(xué),需要對PLC實驗箱進(jìn)行更換主機的改造。

二、實驗箱改造方案設(shè)計

TVT-90A3箱式PLC實驗箱采用模塊化設(shè)計,由主機區(qū)、主機接口單元與指令訓(xùn)練區(qū)、實驗單元板三部分組成。如圖1所示:

圖1 改造前的TVT-90A3 PLC實驗箱

為了減少投入成本,充分利用原來落后、淘汰的資源,經(jīng)論證得出:只要將原主機更換為符合功能需求的新型主機,完善主機接口單元線路,保留原實驗單元板,即可滿足實驗教學(xué)要求。

(一)PLC的選型

PLC按照I/O點數(shù)分為:小型(128點以下)、中型(129~512點)和大型(513點以上)三類,根據(jù)實驗教學(xué)項目分析,小型PLC的I/O點數(shù)、指令功能和存儲容量等性能指標(biāo)都能滿足要求,選定時,可依照如下過程來完成。

第一、確定廠商

對中、小型PLC的目標(biāo)用戶而言,市場上主要生產(chǎn)廠商的PLC產(chǎn)品均能滿足其要求,所以在產(chǎn)品選型時,價格是十分重要的因素。日本產(chǎn)品在該領(lǐng)域一直占有優(yōu)勢,但西門子在推出新一代小型PLC產(chǎn)品S7-200后,其價格與日本產(chǎn)品相差不大,已經(jīng)與日本主要產(chǎn)品(Mitsubishi和Omron)在小型PLC領(lǐng)域取得了類似的市場地位。近年來,由于具有明顯的價格優(yōu)勢,中國臺灣的部分PLC廠商在小型PLC領(lǐng)域也搶占了一部分市場。相比各家廠商,西門子的市場占有率更高,其產(chǎn)品功能強大、運行穩(wěn)定、可擴展功能塊較多以及適用多種人機界面和監(jiān)控組態(tài)軟件。近年來,學(xué)院新采購配備有PLC的教學(xué)設(shè)備中,也以西門子的產(chǎn)品為主。綜上所述,為了保證實驗教學(xué)所使用PLC主機的一致性,確定使用西門子的產(chǎn)品。

第二、通過I/O點數(shù)確定主機具體型號

1.需求分析

TVT-90A3實驗箱主機接口單元I/O點數(shù)為:輸入24點,輸出24點,4個A/D點和4個D/A點。根據(jù)所有實驗單元板所需I/O點數(shù)分析,PLC主機 I/O點數(shù)為24DI/24DO可以完成基本實驗和綜合實訓(xùn)。實驗箱接口單元雖然有A/D、D/A接口,但沒有可以與其配合使用的實驗單元板,所以此功能將在下一步的S7-200產(chǎn)品參數(shù)對比中分析是否選配。

2.S7-200產(chǎn)品參數(shù)對比

通過表1所示,CPU 224xp與CPU 226兩款主機I/O點數(shù)較多,結(jié)合表2和表3按照需求分析得出:

方案1:CPU 224XP+EM 223 DI16/DO16=DI30/DO26

方案2:CPU 226+EM222 DO8=DI24/DO24

兩種組合方案都可以滿足要求,但方案1中CPU 224XP主機雖然集成了A/D功能,但其模擬量輸入輸出點只有2/1,而且實驗箱內(nèi)沒有與之對應(yīng)使用的實驗板,使得該方案所有I/O點不能全部有效利用。而方案2總的I/O點數(shù)與需求點數(shù)正好相同,并且市場報價低于方案1,組合后的整體尺寸相對較小,方便今后增加功能模塊。所以最終確定使用方案2的組合。

(二)主機與接口單元接線設(shè)計

三、實驗箱改造實施及測試

1.更換主機,并按照圖2所示完成I/O接線焊接,實驗箱改造后主機區(qū)如下圖所示:

圖3改造后的TVT-90A3 PLC實驗箱主機區(qū)

2.使用PC/PPI電纜將PC機COM口與實驗箱主機通訊端口連接,并在PC機安裝STEP 7 - MicroWIN V4.0編程軟件,編寫如下測試程序:

下載程序后,使用導(dǎo)線連接輸入/輸出公共端,依次連接開關(guān)SA0和輸入端CH0~CH17,HL0發(fā)光管和輸出端CHO~CH17,撥動開關(guān)SA0,HL0發(fā)光管和主機面板上對應(yīng)的Q0.0~Q2.7指示燈會依次點亮,表示主機工作正常,線路連接正確,改造完成。

參考文獻(xiàn):

[1]劉文斌、孫曉瑛,可編程控制器(PLC)多功能實驗箱的設(shè)計與制做,實驗技術(shù)管理,2000.3

篇2

【關(guān)鍵詞】 探究性實驗 一般思路 遵循原則 分類 復(fù)習(xí)建議

【中圖分類號】G423 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】 A 【文章編號】 1006-5962(2012)05(a)-0149-02

1 化學(xué)探究性實驗的概念及一般思路

探究性實驗是相對驗證性實驗的一種新的學(xué)習(xí)方式,它是由學(xué)生自己運用實驗手段,探究未知的現(xiàn)象或數(shù)據(jù),并在獲得現(xiàn)象和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上得出實驗結(jié)淪。其流程如下:

一般思路:(1)準(zhǔn)確把握實驗?zāi)康?(2)利用已學(xué)知識,分析如何實現(xiàn)這個目的,即實驗原理;(3)結(jié)合實驗材料,初步確定設(shè)計對策或思路,即實驗方案。

2 化學(xué)探究性實驗應(yīng)遵循的原則

2.1 目的性原則

做每個實驗都要有明確的目的,具體到探究的每一步也要有明確的目標(biāo)。這里的目標(biāo)應(yīng)該包括知識目標(biāo)、技能目標(biāo)和情感目標(biāo)。

2.2 科學(xué)性原則

科學(xué)性是探究性實驗設(shè)計的核心原則,是指探究性實驗設(shè)計中的實驗原理科學(xué)、裝置合理、操作程序和方法正確。

2.3 創(chuàng)新性原則

創(chuàng)新性是指實驗設(shè)計者要敢于突破陳規(guī),設(shè)計要有新穎、獨特、巧妙之處,能反映出設(shè)計者的新觀點、新方法和新思路等。

2.4 簡約性原則

簡約性是指要用盡可能簡單的實驗方法和實驗裝置,用較少的實驗步驟和實驗藥品、儀器,在較短的時間內(nèi)達(dá)到預(yù)期的目的,它是探究性化學(xué)實驗設(shè)計的根本原則。

2.5 安全性原則

不僅要保護(hù)實驗者安全,而且要防止對環(huán)境造成污染,充分體現(xiàn)綠色化學(xué)精神。

2.6 可行性原則

課題內(nèi)容通常也應(yīng)與日常生活、生產(chǎn)實踐和先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)緊密結(jié)合,但不能超越學(xué)生的年齡特征和知識范圍,使學(xué)生能夠順利地完成探究任務(wù)。

3 探究性實驗的類型

3.1 未知物的探究

對未知物的探究是指通過化學(xué)反應(yīng)原理猜測可能生成哪些物質(zhì),對這些物質(zhì)一一的檢驗來推測出究竟含有哪些物質(zhì)。

例 某科研小組用MnO2和濃鹽酸制備Cl2時,利用剛吸收過少量SO2的NaOH溶液對其為其進(jìn)行吸收處理。

(1)請完成SO2與過量NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:SO2+2NaOH=______________。

(2)反應(yīng)Cl2+Na2SO3+2NaOH==2NaCl+Na2SO4+H2O中的還原劑為____________。

(3)吸收為其一段時間后,吸收液(強堿性)中肯定存在Cl-、OH-和SO42-。請設(shè)計實驗,探究該吸收液中可能存在的其他陰離子(不考慮空氣的CO2的影響)

①提出合理假設(shè)

假設(shè)1:只存在SO32-

假設(shè)2:既不存在SO32-也不存在ClO-

假設(shè)3:__________

②設(shè)計實驗方案,進(jìn)行實驗。請在答題卡上寫出實驗步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。限選實驗試劑:3moLL-1H2SO4、1moLL-1NaOH、0.01molL-1KMnO4、淀粉-KI溶液、紫色石蕊試液。

答案:(1) Na2SO3+H2O (2) Na2SO3 (3) ①只存在ClO-

【反思心得】探究性實驗在問題的設(shè)置上常常包含了對實驗基礎(chǔ)知識的考察。

對實驗方案的探究

例 某同學(xué)利用鐵與水蒸氣反應(yīng)后的固體物質(zhì)進(jìn)行了如下實驗:

(1)加入新制氯水后溶液紅色加深的原因是(用離子方程式表示):_________。

(2)某同學(xué)在實驗中加入了過量氯水,放置一段時間后,發(fā)現(xiàn)深紅色褪去,現(xiàn)對褪色原因進(jìn)行探究。

①提出假設(shè):

假設(shè)1:溶液中的+3價鐵被氧化為更高的價態(tài);

假設(shè)2:_________;

②設(shè)計方案:

為了對你所提出的假設(shè)2進(jìn)行驗證,你設(shè)計的實驗方案是

_________。

答案:(1)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- (或2[Fe(SCN)]++Cl2==2[Fe(SCN)2++2Cl-]

(2)①假設(shè)2:SCN-被過量的氯水氧化

②用膠頭滴管取少量褪色后的溶液于試管中,滴加過量KSCN溶液,如果溶液出現(xiàn)紅色,則說明假設(shè)2 正確,若溶不變紅色,則假設(shè)2不正確。

【反思心得】實驗方案的設(shè)計要特別明確:原理要具有科學(xué)性,實驗裝置要簡易,操作必須安全可行,效果要明顯。

4 復(fù)習(xí)建議

實驗探究題在復(fù)習(xí)備考時要注意:

①審題要全面、嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致。

②文字表達(dá)要規(guī)范、清晰、準(zhǔn)確、完整、簡明扼要,并注意邏輯性和可行性。

③掌握常見化學(xué)實驗的規(guī)范性操作。如溶解、攪拌、過濾、沉淀、溶液轉(zhuǎn)移、重結(jié)晶等。

④加強對量的概念的認(rèn)識。

探究實驗的實驗設(shè)計時經(jīng)常會遇到控制試劑用量的問題,特別在混合物分離機混合物或離子檢驗過程中都要求用量的控制。在混合物分離時一般要加入過量分離用試劑,以保證完成分離,避免影響后續(xù)操作或鑒定;而在化合物或離子的檢驗時一般要控制加入少量檢驗試劑,一方面是鑒定操作的規(guī)范性要求,另一方面加入的試劑過量有可能導(dǎo)致顏色變化不明顯或者鑒定失敗。

⑤設(shè)計實驗方案、選擇實驗方法或試劑時要充分關(guān)注和考慮綠色、環(huán)保、經(jīng)濟、低碳、再生、廢物利用等問題,以適應(yīng)社會分子需求與化學(xué)發(fā)展趨勢,提高答題得分。

篇3

[關(guān)鍵詞]興趣;初中;化學(xué);實驗

化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科。師生充分認(rèn)識實驗在化學(xué)課堂教學(xué)中的地位和作用,能有效提高化學(xué)課堂教學(xué)效率。因此,作為化學(xué)教師,務(wù)必要將實驗作為實施新課程目標(biāo)的工具和手段,通過直觀、鮮明和生動的實驗,不斷提高學(xué)生的基本技能,不斷提高自主探究能力。

一、靈活選擇實驗方法,激發(fā)學(xué)生探究興趣

古代教育家孔子曰:“知之者不如好之者,好之者不如樂之者?!苯處熢诨瘜W(xué)教學(xué)中靈活選擇實驗方法,是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的有效途徑。雖然實驗本身就能引發(fā)學(xué)生濃厚的認(rèn)知興趣和強烈的求知欲望,但是,如果教師采用更合理的實驗方法,一定會取得事半功倍的效果。比如,我在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)酸和堿的化學(xué)性質(zhì)之前,就先示范性表演了小魔術(shù):在黑板上掛一張白紙,當(dāng)依次向紙上噴灑無色溶液A(水)B(氫氧化鈉溶液)后,一朵嬌艷的紅色玫瑰赫然出現(xiàn)。在學(xué)生的驚嘆聲中,我又繼續(xù)噴灑無色溶液C(稀鹽酸),玫瑰消失了。學(xué)生的感觀受到刺激,有效提高了探究的興趣。

初中化學(xué)雖是化學(xué)教育的起始階段,但其內(nèi)容不僅涉及到化學(xué)學(xué)科體系中的各項基礎(chǔ)知識、基本技能,還延伸到了社會和家庭。目前,化學(xué)課堂已經(jīng)從過分強調(diào)知識的傳承和積累向知識的探究過程轉(zhuǎn)化,從學(xué)生被動接受知識向主動獲取知識轉(zhuǎn)化。因此,化學(xué)實驗的內(nèi)容不能局限于書本,教師還應(yīng)選用日常生活、環(huán)境、能源和生產(chǎn)中的實際問題,讓學(xué)生通過家庭小實驗來解決具體問題,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。我經(jīng)常引導(dǎo)學(xué)生做與生活密切相關(guān)的實驗,比如,怎樣簡單快速除去室內(nèi)異味?如何防止家庭金屬制品生銹?稻收季節(jié)如何防止自燃現(xiàn)象的發(fā)生?此外,實驗用品要盡量取材于生活,比如,用雞蛋殼代替石灰石,干電池鋅皮代替鋅粒,吸管代替導(dǎo)管,玻璃杯代替集氣瓶、燒杯等。

二、強化實驗的參與性,切實突出學(xué)生的主體地位

過去的初中化學(xué)教學(xué)實驗多為驗證式實驗,先由教師演示實驗,然后學(xué)生觀察現(xiàn)象,并歸納物質(zhì)的性質(zhì),學(xué)生只是被動、消極的知識接受者,沒有積極思維和創(chuàng)新,也沒有探索的目標(biāo)和方向。新課程理念下的課堂教學(xué)扭轉(zhuǎn)了師生“主仆式”的怪圈,廣大初中化學(xué)教師有的放矢地讓學(xué)生自主設(shè)計實驗方案,并加以實施,鼓勵學(xué)生積極觀察實驗現(xiàn)象,勇于探討實驗原理,切實發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。實踐證明,教師只有放手讓學(xué)生自主參與實驗探究,才能真正使學(xué)生成為課堂學(xué)習(xí)的主人,逐步變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”。比如,我在講授《質(zhì)量守恒定律》一課時,上課前準(zhǔn)備好所需實驗儀器,由學(xué)生自己設(shè)計實驗方案,探究化學(xué)反應(yīng)前后各物質(zhì)質(zhì)量總和的關(guān)系,然后分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論,從而充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,突出學(xué)生的主體地位。

三、充分挖掘?qū)W生的潛力,不斷提高他們的創(chuàng)新能力

傳統(tǒng)的教學(xué)模式在一定程度上抹殺了學(xué)生的創(chuàng)新思維意識和創(chuàng)新能力?!拔衣犃?,忘記了;我看了,記住了;我做了,理解了。”這句話充分說明學(xué)生的親身體驗對于理解知識的重要作用。因此,教師只有營造主動探究的寬松環(huán)境,才能使學(xué)生的潛力得到充分發(fā)揮,思維更加活躍,從而迸發(fā)出更多的智慧和靈感。比如,在鑒別H2SO4和NaOH時,我讓學(xué)生設(shè)計多種實施方案,然后進(jìn)行實驗檢驗。學(xué)生在互動合作的基礎(chǔ)上,能總結(jié)出很多種方法:酚酞、石蕊、Na2CO3溶液、BaCl2溶液、CuSO4溶液、PH試紙、CuO和Cu(OH)2等??梢?,學(xué)生巨大的智力潛能需要教師引領(lǐng)他們?nèi)ネ诰颉?/p>

對于書本中有些實驗操作方法在學(xué)生實際操作中存在問題的現(xiàn)象,教師一定要讓學(xué)生明白:實驗方法沒有固定不變的,對其不足之處一定要勇于改進(jìn)創(chuàng)新。我引導(dǎo)學(xué)生探究學(xué)習(xí)MnO2對H2O2溶液的催化作用時,先由學(xué)生將MnO2加入到5%的H2O2溶液中,觀察到有氣泡生成;再將帶火星的小木條伸入試管中,木條卻未復(fù)燃。反復(fù)幾次,結(jié)果相同。師生通過分析、探討后發(fā)現(xiàn):帶著火星的小木條從試管中取出后,前端變濕了,原來是H2O2溶液產(chǎn)生的O2中混有水蒸氣造成的。因此,如何除去水蒸氣使O2干燥成為首要問題,學(xué)生經(jīng)討論設(shè)計出兩個方案:其一,在試管口處加一帶導(dǎo)管的單孔橡皮塞,與干燥管相連;其二,在試管口處加一帶導(dǎo)管的單孔橡皮塞,與一根較長玻璃管相連,玻璃管外壁用冷毛巾包裹,使水蒸氣充分冷卻。經(jīng)過實驗,方案一操作簡單易行,效果顯著;第二個方案效果雖然較好,但玻璃管要足夠長,且要更換冷毛巾,操作比較繁瑣。學(xué)生在觀察實驗現(xiàn)象――提出猜想――設(shè)計實驗方案――進(jìn)行實驗操作――得出實驗結(jié)論的學(xué)習(xí)過程中,潛移默化地提高了創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

四、提供具有說服力的實驗,引導(dǎo)學(xué)生掌握基本概念

篇4

關(guān)鍵詞 教學(xué)重點 教學(xué)難點 突破策略 教學(xué)實踐

中圖分類號G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識碼B

1 引言

1.1 教材分析

“遺傳信息的攜帶者――核酸”這節(jié)課最顯著的特點就是知識相對抽象、微觀,新的專業(yè)名詞多,重難點為核酸的結(jié)構(gòu)和功能。核酸分為脫氧核糖核酸和核糖核酸兩種,其基本單位是(脫氧)核苷酸。根據(jù)堿基的不同,核苷酸分為8種。學(xué)生對堿基的記憶有一定的難度。在一節(jié)新課中,學(xué)生要一下子接受這么多新的名詞,所以學(xué)生容易相似,造成概念混淆。

1.2 教學(xué)重點與難點

本節(jié)課的教學(xué)重點大部分也是教學(xué)難點,如核酸的分類、核酸的分子結(jié)構(gòu)和功能、核苷酸的種類。

2 研究方法

2.1 研究的總體思路

查閱文獻(xiàn),確定實驗步驟,編寫問卷,研究教材,確定教學(xué)方案并完善。前測調(diào)查學(xué)生對教師教學(xué)方法以及教材出現(xiàn)的重難點的看法,根據(jù)反饋完善教學(xué)策略。通過課堂教學(xué)和課堂觀察,結(jié)合教材內(nèi)容的特點,比較哪種教學(xué)策略適合學(xué)校的實際情況、選擇合適的易被學(xué)生接受的教學(xué)策略。

在教學(xué)實驗過程中,結(jié)合學(xué)生的特點及前測結(jié)果,對知識點進(jìn)行不同處理,設(shè)計出不同教學(xué)策略的方案,即對照方案(按教材知識順序即現(xiàn)成的教學(xué)方案1以及實驗方案(根據(jù)前測結(jié)果和教材分析重新設(shè)計的方案),并應(yīng)用于課堂教學(xué)。課后對前后測調(diào)查問卷、考查問卷等進(jìn)行統(tǒng)計分析,得出結(jié)論。

2.2 問巷設(shè)計

問卷分為前測問卷、后測問卷、知識點考查問卷三大塊。前測問卷與后測問卷題型、題量相同,各8小題。其中1-5題考查學(xué)生對生物課程的認(rèn)識、生物學(xué)習(xí)的興趣以及生物學(xué)習(xí)的動力;6~8題調(diào)查學(xué)生對老師的教學(xué)風(fēng)格、教學(xué)策略、教學(xué)方案的看法。知識點考查問卷有10題,主、客觀題各半。其中1-6題考查學(xué)生對這節(jié)課重難點的把握;7~10題針對同一節(jié)課不同知識點設(shè)計習(xí)題(客觀題),考查學(xué)生對各知識點的掌握情況。

3 結(jié)果與分析

3.1 學(xué)生對教師教學(xué)的評價

3.1.1 教師最常用的教學(xué)方法

按選擇的頻次高低排列,教師最常用的教學(xué)方法依次是:①教師講解,學(xué)生聽記;②教師結(jié)合教具、模型講解;③實驗;④用多媒體播放教學(xué)短片;⑤指導(dǎo)學(xué)生自學(xué);⑥組織小組討論。其中,第一種教學(xué)方法占主導(dǎo)地位,前3種方法在所有教學(xué)方法中占了約77%(圖1)。

3.1.2 學(xué)生最喜歡的教學(xué)方法

學(xué)生最喜歡的教學(xué)方法依次是:①教師結(jié)合教具、模型講解;②教師講解,學(xué)生識記;③用多媒體播放教學(xué)短片;④實驗等。其中,前3種教學(xué)方法受歡迎程度相當(dāng),共約占3/4的比例(圖2)。交叉分析發(fā)現(xiàn),在學(xué)生喜歡的教學(xué)方法中,①②④點也是教師采用較多的,而第③點教師應(yīng)用略少??傮w來說,學(xué)生喜歡的教學(xué)方法與教師經(jīng)常采用的教學(xué)方法相符。

3.1.3 學(xué)生最不喜歡的教學(xué)方法

學(xué)生不喜歡的教學(xué)方法較分散,按出現(xiàn)頻次多少依次為:教師指導(dǎo)學(xué)生自學(xué);小品表演;組織小組討論;小組競賽等(圖3)。前四種教學(xué)方法總和超過了3,4,其中名列第一的“指導(dǎo)學(xué)生自學(xué)”比例最高,占了1/3。組織小組討論這一方式處于“尷尬”的地位,既是一部分學(xué)生(13.0%)最不喜歡的教學(xué)方式又是少數(shù)學(xué)生最喜歡的教學(xué)方式(圖2)。

學(xué)生希望教師可以運用多種有效的方法突破重難點,如希望教師多舉實際生活中的例子、用深入淺出的語言講解透徹、歸類總結(jié)并板書列出重難點。此三者共占學(xué)生總數(shù)的82.7%(表1)。

可以看出,學(xué)生對教師能力的要求非常高。教師必須非常熟悉教材、鉆研教材,找出教材的內(nèi)在聯(lián)系才可能達(dá)到這幾項要求。

綜上,現(xiàn)實是學(xué)生喜歡的教學(xué)方法教師采用得較多,而學(xué)生不喜歡的教學(xué)方法教師較少采用。故在教學(xué)方法上不必有較大的變動。高中學(xué)生不喜歡教師上課有太多花樣,如小品表演、小組競賽等,而希望教師能綜合地運用多種方法突破重難點。教師的專業(yè)知識必須很扎實,還要有深厚的教師基本功,如語言表達(dá)能力、板書能力、課堂組織能力等。

3.2 學(xué)生學(xué)習(xí)興趣:前測、后測問卷調(diào)查分析

在本教學(xué)實驗前后對照班、實驗班的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)態(tài)度都有所提高,但都沒有達(dá)到統(tǒng)計學(xué)上差異顯著的水平(表2]。這可能是因為相關(guān)教學(xué)改革嘗試的時間較短。

3.3 課堂檢測分析

在考查的4個知識點中,2個班對于其中的知識點二和三都掌握得較好,尤其是實驗班僅有2人沒有準(zhǔn)確掌握知識點三。而實驗班對知識點一和知識點四的答題正確率明顯高于對照班(表3)。

知識點一考查的是核酸的分類,是本節(jié)課的重點,題目選項中設(shè)有(脫氧)核糖核苷酸和(脫氧)核糖核酸等概念。在實驗方案中,為了突出這一重點,筆者將DNA和RNA這兩塊相似的內(nèi)容分開講述并進(jìn)行對比,這一安排使實驗班學(xué)生對該知識掌握得更好,正確率比對照班高23.3個百分點。

知識點四考查的是核酸的功能,是本節(jié)課的重點也是難點,備選項有:A、核酸是一切生物的遺傳物質(zhì)(正確);B、核酸與蛋白質(zhì)生物合成無關(guān)(錯);C、除病毒外,一切生物都有核酸(錯);D、核酸的基本單位是脫氧核苷酸(錯)。這道題目的難度較大,正確率都偏低,對照班很多學(xué)生選擇C(23.3%)或者D(34.9%),答對率僅4成。實驗班除了選擇A以外的學(xué)生,選其他選項的比率為B(9.3%)、C(13.0%)、D(7.4%)。顯然,實驗班排除混淆選項的能力比對照班高得多,說明筆者設(shè)計實驗方案的目的達(dá)到了,即通過類比、加強名詞的解說讓學(xué)生深入掌握這一節(jié)內(nèi)容中出現(xiàn)的名詞的準(zhǔn)確含義。

4 討論

4.1 實驗方案可提高教學(xué)質(zhì)量的可能原因

本節(jié)課的實驗方案分四個部分:①核酸:講明其單位是核苷酸,核苷酸是由磷酸、五碳糖、含氮堿基3部分組成的;②DNA:強調(diào)DNA的中文名稱,其基本單位是脫氧核糖核苷酸,脫氧核苷酸是由一分子磷酸、一分子脫氧核糖、一分子含氮堿基組成的,結(jié)合中文名稱進(jìn)行記憶,學(xué)生在接受新知識的同時進(jìn)行第一次知識回顧;③RNA:強調(diào)RNA的中文名稱,其基本單位是核糖核苷酸,核糖核苷酸是由一分子磷酸、一分子核糖、一分子含氮堿基組成的,又一次,學(xué)生在接受新知識的同時又能復(fù)習(xí)舊的知識;④DNA與RNA的異同。從整體來看,實驗方案的教學(xué)設(shè)計可以概括為總――分一總,不同部分之間既有聯(lián)系又有區(qū)別,雖然結(jié)構(gòu)安排看起來比較累贅,明明是相似的知識點卻重復(fù)講,但對于剛接觸這么多陌生名詞的學(xué)生而言,這點“累贅”還是必要的。正是因為實驗方案“累贅”的處理方法,學(xué)生對知識點一和知識點四掌握得更好,教學(xué)質(zhì)量比對照班好很多(表4)。

所以,在這節(jié)課的教學(xué)中,層次、歸納、總結(jié)、比較顯得尤其重要,而在實際教學(xué)中教師往往會忽視這些。為了使這節(jié)課的教與學(xué)效果更好,結(jié)合本節(jié)課不同概念相似度高的特點,在實驗班的教授過程中對學(xué)生容易混淆的名詞、概念進(jìn)行反復(fù)比較,每個知識點環(huán)環(huán)相扣,學(xué)生即使第一個知識點聽不懂,教師在講授下一個知識點時會幫助學(xué)生攻破上一個知識點;若學(xué)生對第一個知識點已經(jīng)聽懂,則可以在教師講授下一個知識點的時候進(jìn)行兩個知識點之間的比較。這樣就很好地突出了本節(jié)重點,講透了難點。

本研究做到了將重難點突破方法與生物教學(xué)實踐相結(jié)合,實驗方案達(dá)到了提高教學(xué)有效性、提高課堂教學(xué)質(zhì)量的目的。這種實驗方案也應(yīng)該適合大部分中學(xué),實驗相關(guān)資料(包括問卷、習(xí)題檢測及實驗方案等)齊全,能夠隨時供一線教師查閱、借鑒,為今后一線教師教學(xué)提供參考,具有一定的可操作性和應(yīng)用價值。

4.2 在一定條件下對照方案也是可行的

從實驗結(jié)果可以看出實驗班的教學(xué)質(zhì)量比對照班好,實驗方案在教學(xué)設(shè)計上略勝一籌。但并不意味著對照方案一無是處,其教學(xué)設(shè)計條理很清晰,依次講授核酸分類、核酸分布、通過比較基本單位的不同講授DNA和RNA的區(qū)別,知識點一條線到底。與實驗方案相比就是少了歸納、類比,而且節(jié)奏較緊湊,對于剛接觸的學(xué)生來講有一定的難度。這樣的方案適合基礎(chǔ)較好的學(xué)生。

參考文獻(xiàn):

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[3]宋秀和.層層分析法在生物教學(xué)中的具體運用――“植物細(xì)胞失水和吸水”難點的突破[J].科學(xué)教育,2009,(01):19

篇5

關(guān)鍵詞:生物;學(xué)案;生成知識

“學(xué)案導(dǎo)學(xué)”教學(xué)法是一種新型的教學(xué)模式,是以導(dǎo)學(xué)案為載體、以導(dǎo)學(xué)為方法、教師的指導(dǎo)為主導(dǎo)、學(xué)生的自主學(xué)習(xí)為主體,師生共同合作完成教學(xué)任務(wù)的一種教學(xué)模式。知識的生成是個性化的內(nèi)化、建構(gòu)的過程,它從學(xué)生已有的知識經(jīng)驗出發(fā),始終貫穿著觀察、實驗、想象、猜測、驗證、推理、交流等教學(xué)活動。怎么設(shè)計學(xué)案讓它能幫助學(xué)生生成知識呢?北師大版八年級上冊《先天和后天學(xué)習(xí)行為》的教學(xué)中我設(shè)計了以下學(xué)案幫助學(xué)生獲得有關(guān)動物行為的知識和概念。

一、通過已經(jīng)形成的生物實驗知識學(xué)習(xí)動物行為的實驗研究

學(xué)生通過七年級生物學(xué)習(xí)已經(jīng)學(xué)會了生物探究實驗的基本方法和基本步驟。教材中對渦蟲的先天探究實驗是以文字的形式呈現(xiàn)的,沒有圖片。為了達(dá)到學(xué)習(xí)動物先天的目標(biāo),我利用教材中的材料對討論的實驗進(jìn)行了如下處理,形成了這樣的學(xué)案:

實驗1.對渦蟲的行為研究設(shè)計實驗方案。發(fā)現(xiàn)并提出問題: 渦蟲為什么生活在石塊下黑暗的地方?做出假設(shè):渦蟲喜歡 。實驗方案:教材22頁。實施實驗并記錄:按實驗1進(jìn)行,結(jié)果發(fā)現(xiàn)渦蟲停留在黑暗環(huán)境的時間久。分析實驗現(xiàn)象:(1)步驟3中A與B是否形成對照? (2)步驟4中A與B是否形成對照? 。實驗組是 ,對照組是 。實驗者控制的因素是 。實驗結(jié)論:渦蟲喜歡 。

這部分學(xué)案的設(shè)計把教材文字描述形成了表格,知識的呈現(xiàn)是按照七年級所熟悉的實驗設(shè)計基本步驟進(jìn)行的,學(xué)生能用熟悉的探究實驗方法有條理閱讀新知識,討論實驗假設(shè)、設(shè)計實驗的基本原則,充分利用已有方法學(xué)習(xí)新內(nèi)容,把“新”與“舊”結(jié)合起來消除了學(xué)生的陌生感。學(xué)生按照設(shè)計的學(xué)案完成對渦蟲先天的探究實驗討論,形成了關(guān)于動物先天的概念――生來就有的,第一次遇到時做出的行為反應(yīng)。

二、用形成的動物先天的概念學(xué)習(xí)后天學(xué)習(xí)行為概念

在設(shè)計學(xué)案時把刺激對應(yīng)的反應(yīng)用,填空的形式出現(xiàn),幫助學(xué)生在實驗時有重點的進(jìn)行觀察和記錄,并設(shè)計了對應(yīng)的實驗討論題,使他們對實驗步驟中各種處理方法的作用有更深刻的認(rèn)識。

實驗2.渦蟲對不同刺激的反應(yīng)

(1)光照:渦蟲的反應(yīng)是 ,這種行為屬于 行為。

(2)電擊:渦蟲的反應(yīng)是 ,這種行為屬于 行為。

(3)光照緊接著電擊:渦蟲的反應(yīng)是 ,此步驟重復(fù)100次。

(4)第101次只有光:渦蟲的反應(yīng)是 ,這種行為屬于 行為。

這一步設(shè)計把教材的圖形與學(xué)案的文字聯(lián)系起來,讓學(xué)生在觀察圖形時有目的地完成觀察與概念的結(jié)合,在“看”的同時有思考、有記錄、有新知識的理解。通過討論明確了渦蟲在1和4實驗中為什么會出現(xiàn)對同一刺激做出不同反應(yīng)的原因,知道實驗第3步“訓(xùn)練”的重要性。順理成章生成后天學(xué)習(xí)行為的概念――個體根據(jù)生活經(jīng)驗和經(jīng)歷,通過學(xué)習(xí)所獲得的行為。

三、拓展知識,運用獲得的概念

在新知識先天和后天學(xué)習(xí)行為概念建立起來后,我給出一個拓展材料讓學(xué)生分組討論,設(shè)計了學(xué)案如下:小雞繞道取食

資料:動物的繞道取食

發(fā)現(xiàn)并提出問題: 做出假設(shè): 實驗材料:小雞若干、米、繩子、小竹棍等

實施實驗并記:1號小雞,第一次學(xué)會時間 天,再次學(xué)會時間 天。2號小雞,第一次學(xué)會時間 天,再次學(xué)會時間 天。3號小雞,第一次學(xué)會時間 天,再次學(xué)會時間 天?!治雠c討論:(1)小雞吃米是 行為,小雞繞道取食是 行為。(2)實驗中用了幾只小雞?為什么不用一只?(3)小雞學(xué)會繞道取食的時間一樣嗎?小雞在初次學(xué)會繞道取食后出現(xiàn)了遺忘的現(xiàn)象,該怎么辦?實驗結(jié)論:小雞經(jīng)過 學(xué)會了繞道取食,不同的小雞的學(xué)習(xí)能力 。

在這個環(huán)節(jié)學(xué)案的設(shè)計中我把學(xué)生熟悉的方法和剛學(xué)習(xí)的知識結(jié)合起來,讓他們?nèi)シ治?、討論新的動物行為,把認(rèn)知的方向指向未知實驗的解決上,完成了對知識和能力的升華。

篇6

要實現(xiàn)物理教學(xué)和創(chuàng)新教育的結(jié)合,教師首先要強化創(chuàng)新意識,從根本上更新教育觀念。培養(yǎng)創(chuàng)新能力的關(guān)鍵是培養(yǎng)創(chuàng)造性思維,在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力,特別是要培養(yǎng)學(xué)生敢于大膽質(zhì)疑,有旺盛的求知欲,有強烈的好奇心,有豐富的想象力;激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造欲,鼓勵獨創(chuàng)性與多樣性;培養(yǎng)不盲從教師,不盲從教材,不迷信權(quán)威的思維品質(zhì)。教師在備課過程中,要有意識地滲透創(chuàng)新教育思想。

在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的具體途徑有很多種,下面略加舉例:

一、適當(dāng)介紹該學(xué)科發(fā)展的昨天,喚起學(xué)生創(chuàng)新的愉悅;適當(dāng)介紹該學(xué)科發(fā)展的今天,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新的需求;適當(dāng)介紹該學(xué)科發(fā)展的明天,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新的思考。

物理學(xué)習(xí)中回顧一段物理學(xué)史,再現(xiàn)探索歷程,有條件時動手操作當(dāng)時條件下的實驗,模仿當(dāng)時物理學(xué)家在研究中的思考過程,讓學(xué)生感受到物理學(xué)家用有效的方法一步步揭示物理奧秘的與激動,接受科學(xué)態(tài)度和優(yōu)良品質(zhì)的熏陶,這實質(zhì)就是一個領(lǐng)會創(chuàng)新思想、培養(yǎng)創(chuàng)新意識的過程,有利于提高學(xué)生的創(chuàng)新品質(zhì)。

例如,在學(xué)習(xí)“電流的磁效應(yīng)”內(nèi)容時,介紹奧斯特電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)過程。人類很早就發(fā)現(xiàn)電與磁之間存在著許多相似性,直到19世紀(jì)初,一些科學(xué)家還斷言:電與磁除了表面的一些相似性之外,兩者在本質(zhì)上沒有任何聯(lián)系。而丹麥物理學(xué)家奧斯特堅信:電和磁之間應(yīng)該存在聯(lián)系。起初他認(rèn)為電流與磁極的作用沿著電流的方向,但按照這個思路所做的實驗沒有成功。在一次有關(guān)電和磁演講中,他偶然把導(dǎo)線和磁針平行,接通電源后,發(fā)現(xiàn)了小磁針轉(zhuǎn)動,這一現(xiàn)象給當(dāng)時的聽眾沒有留下什么深刻印象,但卻使奧斯特激動萬分,他連續(xù)進(jìn)行了三個月的試驗研究,終于提出了電流也能產(chǎn)生磁場的理論。接著創(chuàng)新意識使法拉第進(jìn)一步猜測磁也應(yīng)該能產(chǎn)生電流,經(jīng)過十年的研究,電磁感應(yīng)現(xiàn)象被發(fā)現(xiàn),從此電和磁的研究成為一個新興學(xué)科:電磁學(xué)。

二、開展創(chuàng)新教育,一定要發(fā)揮課堂教學(xué)的主渠道作用,把創(chuàng)新教育貫穿于課堂教學(xué)中。

1. 注重課堂氛圍的營造,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新的情感

(1)把激情帶入課堂,使學(xué)生產(chǎn)生創(chuàng)新的興趣

興趣,一般是指熱切地追求知識或從事某種活動的外顯性意向。愛因斯坦曾經(jīng)講過:以自己對本學(xué)科的熱情喚起學(xué)生對知識的愉悅,這是教師的最高本領(lǐng)。不難想象,如果學(xué)生對知識興趣不大,決不會主動參與學(xué)習(xí)和創(chuàng)造。因此,教師要充分利用對新課導(dǎo)言的精心設(shè)計和科學(xué)巧妙的設(shè)疑,引而不發(fā)的教學(xué)技巧,來促使學(xué)生產(chǎn)生濃厚的創(chuàng)新興趣。

(2)把鼓勵帶進(jìn)課堂,使學(xué)生受到創(chuàng)新的激勵

社會學(xué)原理告訴我們:要想讓人們重復(fù)某個行為,最好的辦法就是鼓勵。沒有什么比指責(zé)更能傷害人的創(chuàng)造性。因而,教師在課堂教學(xué)中要善于用眼神、語調(diào)、微笑表達(dá)對學(xué)生的鼓勵和期待。即使對學(xué)生不成熟的觀點,也要給予大膽肯定,而不要加以指責(zé)。

2. 注重教學(xué)方法的優(yōu)化,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維

(1)利用概念,廣聯(lián)博引,培養(yǎng)學(xué)生思維品質(zhì)的邏輯性

任何一門學(xué)科都有自己系統(tǒng)的概念。邏輯思維一般都是憑借概念,通過聯(lián)想、分析、比較、概括進(jìn)行合乎邏輯推理的思維活動。而概念的形成往往都要經(jīng)過由感性到理性、由表及里、由淺入深這一過程,因而,教師可利用本學(xué)科概念,按照知識體系,遵循客觀規(guī)律,應(yīng)用邏輯關(guān)系,指導(dǎo)學(xué)生綜合分析,合理推斷,使學(xué)生學(xué)會推理,逐步掌握邏輯思維方法,提高學(xué)生的邏輯思維能力。這樣,既有利于學(xué)生學(xué)習(xí)知識的系統(tǒng)性,又有利于學(xué)生開拓思路。

(2)課題牽引,聯(lián)系實際,培養(yǎng)學(xué)生思維品質(zhì)的探索性

思維品質(zhì)的探索性,是指善于從多角度追本溯源,尋根問底,討論分析,解決疑難。這種良好的思維品質(zhì),有利于創(chuàng)造性思維的形成。教師可尋找一些與社會、生活等聯(lián)系緊密的課題,帶領(lǐng)學(xué)生一起攻關(guān),這既理論聯(lián)系實際,又利用實際問題開發(fā)學(xué)生智力,激勵創(chuàng)新意志。

三、教師要注重物理實驗教學(xué),物理實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效途徑。

在物理實驗教學(xué)中,不僅要讓學(xué)生學(xué)會實驗的具體做法,掌握一些基本的實驗技能,還要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會研究物理問題的實驗方法,為培養(yǎng)他們的物理創(chuàng)新能力打下良好基礎(chǔ)。如常用的間接測量實驗方法、控制條件實驗方法、以大量小實驗方法等。教師通過選擇典型的實驗,通過多種實驗方案的設(shè)計、討論和辨析來培養(yǎng)學(xué)生的物理創(chuàng)新能力。

例如,選修3—1中“電阻定律”,我沒有因為這是一節(jié)選學(xué)內(nèi)容,不屬于考試范圍,而放棄這一與我們?nèi)粘I罹o密聯(lián)系的物理知識點。我努力嘗試用新的教學(xué)設(shè)計思想,這一次甚至沒有給予學(xué)生明確的指導(dǎo)和暗示,而是讓他們通過一些熟悉的現(xiàn)象,自己去猜想結(jié)論,然后自己設(shè)計方案開始實驗,再通過計算機幫助處理數(shù)據(jù),最后去驗證結(jié)論。

篇7

一、化學(xué)探究性實驗的教學(xué)要求

1、必要性探究性實驗是新課程倡導(dǎo)的一種實驗方式,有其自身的特點和要求,但在中學(xué)化學(xué)中,并不是任何一個實驗都適合探究和適宜探究,也不是所有的實驗都必須探究。根據(jù)化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)要求,中學(xué)化學(xué)實驗探究應(yīng)該圍繞化學(xué)基本概念、基礎(chǔ)理論、重要元素化合物的重要性質(zhì)、化學(xué)知識在社會和生活中的重要應(yīng)用等化學(xué)核心知識與重點知識來進(jìn)行,應(yīng)該從知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀三個維度來尋求化學(xué)探究性實驗的教學(xué)功能與內(nèi)在價值。

2、科學(xué)性科學(xué)性是指實驗原理、實驗操作程序、操作方法等必須與化學(xué)學(xué)科知識、化學(xué)實驗方法論知識相一致,探究的全過程都要科學(xué)、合理,充分體現(xiàn)質(zhì)疑、猜想和證實等科學(xué)探究的核心過程。只有探究的過程和方法是科學(xué)的,得到的結(jié)論才有可能是正確的。

3、可行性可行性是指探究實驗的內(nèi)容和實驗操作技能應(yīng)在學(xué)生力所能及的水平之內(nèi),應(yīng)該根據(jù)“最近發(fā)展區(qū)”理論量力而行;實驗的現(xiàn)象要明顯,有利于學(xué)生觀察和記錄,從而培養(yǎng)學(xué)生對實驗現(xiàn)象的分析和概括能力;實驗方法要安全,盡量避免使用有毒藥品和具有危險性的實驗操作,確保實驗成功與安全。

4、主體性探究性實驗是學(xué)生在教師指導(dǎo)下的自主探究,顯然,學(xué)生是探究的主體,教師是實驗的組織者和指導(dǎo)者。在探究實驗中,教師要放手讓學(xué)生自行探究,鼓勵同學(xué)之間的交流與合作,引導(dǎo)學(xué)生積極主動地體驗探究的過程和方法,促進(jìn)學(xué)生主動建構(gòu)所學(xué)知識,形成新的知識結(jié)構(gòu)。

二、化學(xué)探究性實驗的實施策略

1、明確探究目標(biāo)探究目標(biāo)是化學(xué)課堂教學(xué)目標(biāo)在探究性實驗中的細(xì)化與分解,它既是探究活動的起點,也是探究教學(xué)的歸宿,同時也為探究過程提供評價的標(biāo)準(zhǔn)與依據(jù)。對于某一個探究實驗,其探究目標(biāo)的設(shè)定不必面面俱到,針對具體的探究內(nèi)容和教學(xué)要求,擬定幾個實實在在的、能評價達(dá)成的目標(biāo)即可。例如,“鈉與水反應(yīng)”的實驗,其探究目標(biāo)可設(shè)定為:①了解金屬鈉的保存方法,學(xué)會正確取用金屬鈉,掌握鈉的主要物理性質(zhì),正確書寫鈉與水反應(yīng)的化學(xué)方程式;②設(shè)計實驗方案收集并檢驗反應(yīng)產(chǎn)生的氣體,根據(jù)觀察到的現(xiàn)象歸納出鈉的主要物理性質(zhì),根據(jù)原子結(jié)構(gòu)和氧化還原反應(yīng)等理論推測并驗證反應(yīng)產(chǎn)物。

2、創(chuàng)設(shè)問題情景探究始于問題,問題產(chǎn)生于學(xué)生已有的知識和即將要學(xué)習(xí)知識的“節(jié)點”上。創(chuàng)設(shè)探究的問題情景就是為凸顯學(xué)生新舊知識的“節(jié)點”而呈現(xiàn)出來的背景材料,它經(jīng)過教師的精心組織和加工,具有強烈的問題色彩,是激發(fā)學(xué)生探究的“誘因”,也是學(xué)生知識建構(gòu)的載體。在整個探究過程中都能激發(fā)、推動、維持、強化和調(diào)整學(xué)生的認(rèn)知活動、情感活動和實踐活動,促進(jìn)學(xué)生的思維不斷深入,從而建構(gòu)起有意義的新的知識體系。

3、加強點撥引導(dǎo)課堂教學(xué)中的探究不同于科學(xué)家的探究,往往具有“模擬探究”的意味。由于學(xué)生知識面的局限,所設(shè)計的問題解決方案往往會存在某些缺陷甚至錯誤,教師若不給予指導(dǎo),學(xué)生會因為探究方案的不合理而導(dǎo)致探究結(jié)果失敗,從而影響學(xué)生對化學(xué)知識的正確理解,探究也就失去了應(yīng)有的價值。所以,在探究過程中教師應(yīng)該加強點撥和引導(dǎo),幫助學(xué)生彌補知識缺陷、克服思維障礙,找出目標(biāo)明確、簡單而易操作、綠色化的最佳方案。這將有利于修正學(xué)生的化學(xué)思維結(jié)構(gòu)、培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、促進(jìn)探究學(xué)習(xí)的有效性,提高化學(xué)探究活動的質(zhì)量與效益。

篇8

關(guān)鍵詞:初中化學(xué);化學(xué)課堂;情境教學(xué);溶解度

情境教學(xué)是以“情感”作為教育理論的出發(fā)點和教學(xué)實踐的切入點,以學(xué)生為主體,根據(jù)教學(xué)需要創(chuàng)設(shè)或營造相關(guān)的場景或氛圍,引起學(xué)生產(chǎn)生情感共鳴。在情境中通過學(xué)生的主動學(xué)習(xí)和實踐探究,完成知識的建構(gòu),促進(jìn)學(xué)生思維的發(fā)展。我國情境教學(xué)的主要倡導(dǎo)者李吉林老師要求“把知識置于一定的情境中,把知識還原到一定的情境中去[1]”。情境教學(xué)作為一種切實有效的教學(xué)方法,被一線教師廣泛應(yīng)用于化學(xué)課堂教學(xué)中。情境有時被用于課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié),精彩的導(dǎo)入能引起學(xué)生注意,激發(fā)興趣;有時被用于課中,用于突破教學(xué)重點和難點;有時被用于課堂結(jié)尾,起到畫龍點睛的作用。教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計時若能有意識地將教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容、方法和學(xué)習(xí)任務(wù)融合在特定的情境中[2],以某一特定的情境為主線將知識串聯(lián)起來,將情境貫穿于課堂教學(xué)全過程,將更加有利于學(xué)生知、情、意、行的發(fā)展。本文以物質(zhì)溶解性的定量表示教學(xué)設(shè)計為例,以“溶解王”PK賽這一教學(xué)情境貫穿始終,不斷引導(dǎo)學(xué)生遵循知識情境發(fā)展的主線進(jìn)行科學(xué)探究,逐步學(xué)習(xí)和認(rèn)識各部分內(nèi)容之間的聯(lián)系。

一、教學(xué)思路分析

對物質(zhì)溶解性的定量表示即固體物質(zhì)的溶解度這個概念的理解是本節(jié)課的一個教學(xué)重點及其難點,根據(jù)學(xué)生已有的知識經(jīng)驗將學(xué)生置于“溶解王”PK賽這一情境中,從兩位參賽選手氯化鈉和硝酸鉀入手,根據(jù)參賽內(nèi)容——定量比較這兩種物質(zhì)的溶解性,通過設(shè)計實驗方案,制定參賽規(guī)則,然后根據(jù)參賽規(guī)則進(jìn)行分組實驗探究,得出初步較量結(jié)果,從中分析歸納得出溶解度的概念,有效地降低了學(xué)生對溶解度概念的認(rèn)知難度,排除了學(xué)習(xí)障礙。整個過程學(xué)生以小組為單位進(jìn)行自主探索、合作交流,在實踐中解決實際問題,獲得新知。然后根據(jù)不同溫度下的溶解度,繪制KNO3和NaCl的溶解度曲線,從而對“溶解王”PK賽做出終審判決,并從中學(xué)會了溶解度曲線的簡單應(yīng)用。本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容的邏輯性較強,在教學(xué)過程中不斷引導(dǎo)學(xué)生循著情境發(fā)展的主線層層深入。溶解度曲線的應(yīng)用是建立在對溶解度概念不斷深入認(rèn)識的基礎(chǔ)上的,由此學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)應(yīng)用的價值。

二、教學(xué)活動設(shè)計

1.情境激趣,導(dǎo)入課題【教師】親愛的同學(xué)們,歡迎來到“溶解王”PK賽的比賽現(xiàn)場?,F(xiàn)在請兩位參賽選手閃亮登場,它們是氯化鈉和硝酸鉀。【學(xué)生活動1】以小組為單位,觀察這兩位參賽選手。【教師】投影參賽內(nèi)容:定量比較這兩種物質(zhì)的溶解性。設(shè)計意圖:將情境融入課堂,讓學(xué)生身臨其境進(jìn)入到“溶解王”PK賽的比賽現(xiàn)場,激發(fā)興趣,使學(xué)生以飽滿的情緒更加熱情地投入到課堂學(xué)習(xí)中。2.“溶解王”PK賽規(guī)則制定【教師】俗話說:“沒有規(guī)則,不成方圓?!睂擂瘟?,由于太激動,組委會竟然忘了制定參賽規(guī)則。在座的各位同學(xué)們,只能求助你們啦。【布置任務(wù)1】實驗要求:借助提供的實驗用品,以小組為單位先進(jìn)行分組討論,然后設(shè)計出各組的實驗方案,最后跟大家一起交流分享。實驗用品:4gKNO3、4gNaCl、蒸餾水、量筒、膠頭滴管、燒杯、玻璃棒?!窘處煛坑亚樘嵝眩嚎刂谱兞??!緦W(xué)生活動2】分組制定參賽規(guī)則(實驗方案)。方案一:同一溫度(室溫)下,向兩個燒杯中加入等量的水,然后分別加入兩種固體,攪拌,待溶解達(dá)飽和后,看哪個溶解的質(zhì)量多?!芙饬慷嗟?,溶解性好。方案二:同一溫度(室溫)下,分別向兩個燒杯中加入等質(zhì)量的兩種固體,邊加水邊攪拌,看哪個先全部溶解?!盟可俚?,溶解性好。設(shè)計意圖:根據(jù)參賽內(nèi)容以小組為單位設(shè)計實驗方案,然后通過歸納各組的分享成果,討論確定參賽規(guī)則。樹立了學(xué)生的主人翁意識。不僅使學(xué)生獲得滿滿的成就感,而且培養(yǎng)了學(xué)生的實驗設(shè)計能力,鍛煉了學(xué)生的分析思維、交流合作和語言表達(dá)能力。3.“溶解王”PK賽初步較量【布置任務(wù)2】每組任選一種實驗方案,按照表1或表2進(jìn)行操作,并填寫實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)論?!緦W(xué)生活動3】分組實驗→觀察現(xiàn)象→得出結(jié)論。方案一:NaCl溶解的比KNO3多,所以溶解性NaCl>KNO3。方案二:溶解4gNaCl用的水比溶解4gKNO3用的水少,所以溶解性NaCl>KNO3?!窘處煛恳陨蟽煞N方案都能達(dá)到實驗?zāi)康模珵榱吮阌谘芯?,通常我們把溶劑的質(zhì)量定為100g?!窘處煛縿偛庞梅桨敢贿M(jìn)行實驗的同學(xué),是根據(jù)什么來判斷NaCl和KNO3溶解性大小的?【學(xué)生】看達(dá)到飽和后溶解的質(zhì)量。【教師】展示剛才按照方案一進(jìn)行實驗的小組的小燒杯里都有未溶解的NaCl和KNO3?!緦W(xué)生活動4】觀察到未溶解的硝酸鉀更多。【教師】如果我們改變溫度,是不是還能得到相同的結(jié)論呢?【學(xué)生活動5】將上述還有未溶解硝酸鉀的小燒杯置于酒精燈火焰上邊加熱邊攪拌。觀察實驗現(xiàn)象:硝酸鉀固體全部溶解。得出結(jié)論:要比較物質(zhì)的溶解性,還必須規(guī)定要在一定溫度下?!窘處煛楷F(xiàn)在,請大家歸納什么叫“固體物質(zhì)的溶解度”?【學(xué)生】在一定溫度下,該物質(zhì)在100g溶劑(通常溶劑為水)中達(dá)到飽和狀態(tài)時所溶解的質(zhì)量。【資料1】展示20℃時幾種固體物質(zhì)在水中的溶解度(表3)?!緦W(xué)生活動6】觀察驗證:20℃時(接近室溫),氯化鈉的溶解度確實比硝酸鉀大。設(shè)計意圖:通過學(xué)生活動3自主選擇實驗方案進(jìn)行實驗探究,在培養(yǎng)學(xué)生動手合作能力的同時為下面得出溶解度概念做好鋪墊。通過學(xué)生活動5,明確要比較物質(zhì)的溶解性還必須規(guī)定要在一定溫度下,在培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的學(xué)習(xí)態(tài)度時加深對溶解度概念的理解和認(rèn)識。最后通過查閱和比對資料1中提供的數(shù)據(jù)與“溶解王”PK賽初步較量的結(jié)果保持一致,使學(xué)生再次獲得學(xué)習(xí)上的成就感。4.“溶解王”PK賽終審判決【資料2】硝酸鉀在不同溫度時的溶解度(表4)?!窘處煛窟@是通過列表法表示硝酸鉀在不同溫度下的溶解度。你能看出硝酸鉀的溶解度隨溫度變化的趨勢嗎?【學(xué)生】硝酸鉀的溶解度隨溫度的升高而增大?!窘處煛客ㄟ^列表法,我們可以查出硝酸鉀在不同溫度下的溶解度。但是有一個問題:不同的溫度下對應(yīng)不同的溶解度,不可能用表一一列舉出來。比如,我想知道在50℃時,硝酸鉀的溶解度是多少,怎么辦?【學(xué)生】用圖像的方法來表示溶解度隨溫度的變化情況?!緦W(xué)生活動7】以溫度為橫坐標(biāo),以溶解度為縱坐標(biāo),繪制硝酸鉀的“溶解度曲線”。【教師】通過溶解度曲線,我們可以查找出硝酸鉀在任意溫度下的溶解度,還能查找出溶解度所對應(yīng)的飽和溶液的溫度?!緦W(xué)生活動8】查找:①50℃時硝酸鉀的溶解度。②溶解度是100g時硝酸鉀飽和溶液對應(yīng)的溫度?!緦W(xué)生活動9】用同樣的方法,繪制氯化鈉的溶解度曲線(見圖1),并對“溶解王”PK賽做出終審判決?!緦W(xué)生】溫度<23℃時,氯化鈉溶解能力較強;溫度=23℃時,兩者溶解能力一樣強;溫度>23℃時,硝酸鉀溶解能力較強。設(shè)計意圖:通過對硝酸鉀和氯化鈉這兩種物質(zhì)溶解度曲線的繪制及其應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。通過對“溶解王”PK賽的終審判決,構(gòu)建了新知,從而進(jìn)一步樹立崇尚科學(xué)、學(xué)習(xí)科學(xué)、應(yīng)用科學(xué)的觀念。5.歸納總結(jié),學(xué)以致用【學(xué)生活動10】建構(gòu)知識網(wǎng)絡(luò)(見圖2)?!菊n堂反饋】【結(jié)束語】固體物質(zhì)在水中的溶解度是有限的,但我們每個人的學(xué)習(xí)能力是無限的。只要大家刻苦鉆研,你的學(xué)業(yè)成績一定會向硝酸鉀的溶解度曲線一樣步步高升。設(shè)計意圖:通過梳理知識網(wǎng)絡(luò)對本節(jié)課的知識進(jìn)行歸納總結(jié)。

三、教學(xué)體會與反思

篇9

生物探究過程大概包括以下幾個主要環(huán)節(jié):提出問題、作出假設(shè)、實驗驗證、結(jié)論交流。因此解答的策略是從探究的過程即發(fā)現(xiàn)提出問題開始,應(yīng)用已有的生物知識對問題作出假設(shè),設(shè)計可行的科學(xué)探究實驗,據(jù)實驗現(xiàn)象得出結(jié)論并交流。例如現(xiàn)有100粒黃豆種子。請你設(shè)計一個實驗,探究植物的生長是否需要光照。

(1)提出問題:___?

(2)作出假設(shè):___。

(3)設(shè)計并進(jìn)行實驗:①在發(fā)黃豆芽時,50粒放在黑暗處,發(fā)出的黃豆芽呈黃白色,難以成苗;②___。

(4)實驗結(jié)論:___。

解析此題可獲取以下信息:(1)設(shè)計一個探究植物生長需要光照的實驗方案;(2)有光照的種子發(fā)育成幼苗,黑暗處的種子難以成苗而死亡。解答此題要善于提煉題中的解題要素“光照”、“黃豆芽”、“難以成苗”,然后進(jìn)行相應(yīng)整理,組織語言答題。

其參考答案:(1)植物生長需要光照嗎?

(2)植物的生長需要(或不需要)光照

(3)另50粒放在陽光下,結(jié)果黃豆芽變成了“綠”豆芽,并生長成幼苗

(4)植物的生長需要光照。

解答生物探究實驗題應(yīng)遵循的基本原則:

(1)對照原則:科學(xué)合理設(shè)置對照,可以使實驗方案簡潔明了,并使實驗更有說服力。

(2)單變量原則:每次實驗所用材料試驗除一個因素(實驗變量)不同外,其它因素都相同,觀察其對實驗結(jié)果的影響。

(3)多個參于原則:采取多個個體參于實驗,避免偶然因素的發(fā)生。

這就要求在探究實驗設(shè)計時要注意以下幾點事項:

①要設(shè)計對照實驗。

②在設(shè)計時要保證唯一變量。

③嚴(yán)格控制實驗條件,盡量減少實驗誤差。

④為了提高實驗的準(zhǔn)確性,應(yīng)考慮增加重復(fù)次數(shù),反復(fù)驗證實驗結(jié)果。

如為了觀察柑橘皮上的青霉,某班的同學(xué)制作了6份相同的培養(yǎng)基,還設(shè)計了3種實驗方案,如下表:

請你分析:

(1)以上三個方案中,哪一個方案的實驗設(shè)計最合理,請說明理由。

(2)找出方案一中的實驗組和對照組。

通過和學(xué)生一起分析,特別是教者的解析引導(dǎo)可知:探究實驗的考查方式多種多樣,對探究方案的設(shè)計、評價、修改、完善是命題的重要方面。評價探究方案主要從以下幾個方面:方案是否完整,是否符合探究要求;方法步驟是否科學(xué)合理,是否有前后顛倒現(xiàn)象;變量設(shè)計是否做到只有一個變量等。最終討論得出結(jié)論:(1)方案三最合理。因為方案一在接種前未做滅菌處理,會影響實驗效果。方案二接種前后設(shè)計了兩個變量,起不到對照的作用。只有方案三在實驗前實驗組和對照組所處的條件完全相同,都進(jìn)行了滅菌處理,實驗只設(shè)計了一個變量。(2)甲組為實驗組,乙組為對照組。

在解答生物探究實驗習(xí)題過程中,常常發(fā)現(xiàn)大多數(shù)學(xué)生由于對一些概念理解不到位,產(chǎn)生歧義,從而導(dǎo)致誤解。特別是下列幾組概念,對照實驗是指在研究一種條件對研究對象的影響時,除了這種條件不同以外,其它條件都相同的實驗。這種不同的條件叫實驗變量。學(xué)生容易將實驗變量誤認(rèn)為只要不同就是實驗變量,而忽視實驗變量的唯一性,對照實驗的條件多重比較,也就無法準(zhǔn)確把握對照實驗的內(nèi)涵,也就無法比較實驗組和對照組。其實實驗組和對照組要根據(jù)研究的問題和做出的假設(shè)來確定。有時研究的問題和做出的假設(shè)改變了,對照組和實驗組有可能會發(fā)生對換。

一般來說,判斷實驗組和對照組有以下幾種方法:

①保持原有狀態(tài)的組為對照組,人為改變條件的組為實驗組(必須是針對實驗變量所做的處理),如設(shè)計實驗“探究光合作用需要光”,光是實驗變量,遮光的為實驗組(此為人為處理改變條件的),曝光的為對照組(此為保持原有狀態(tài))。

②已知實驗結(jié)果的組為對照組,未知實驗結(jié)果的組為實驗組;對照組是已知的、公認(rèn)的;實驗組往往是未知的、要探究的、需驗證的。如設(shè)計實驗“探究唾液淀粉酶對淀粉的消化作用”,唾液淀粉酶是實驗變量,有唾液的為實驗組,加清水的為對照組(此為已知的)。

③接受實驗變量處理的為實驗組,未接受實驗變量處理的為對照組,如設(shè)計實驗“探究甲狀腺激素對蝌蚪生長發(fā)育的影響”甲狀腺激素是實驗變量,添加甲狀腺激素組是實驗組(針對實驗變量處理過的),喂正常飼料未添加甲狀腺激素的組為對照組。

④正常情況的、條件充分的為對照組,缺少條件或多條件的為實驗組。

有了這幾種判斷方法,在解答相關(guān)習(xí)題時就能迎刃而解了。

篇10

第一階段:教師引領(lǐng),學(xué)生感知探究性學(xué)習(xí)

“聽領(lǐng)先于說”作為我引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入化學(xué)大門的鑰匙,先讓學(xué)生聽老師是怎樣描述一些化學(xué)問題的,解決的思路又是什么,讓學(xué)生用心體悟。并且在以后的教學(xué)慢慢“相互敘說,相互傾聽”。

1.在概念教學(xué)中滲透“探究性學(xué)習(xí)”

在化學(xué)概念教學(xué)中滲透“探究性學(xué)習(xí)”,我是這樣教“單質(zhì)、化合物”的概念。首先,我不講什么是單質(zhì),而是給出幾個化學(xué)式:P、Fe、N2,告訴學(xué)生這就是單質(zhì),為什么它們是單質(zhì)呢?(給學(xué)生一段時間觀察、思考)因為它們只含一種元素,再讓學(xué)生體驗。再安排學(xué)生閱讀書上的定義,明確單質(zhì)的內(nèi)涵。然后,讓學(xué)生嘗試用自己的理解來敘述單質(zhì)的定義。最后,教師講評。

2.探究性實驗的探究性學(xué)習(xí)引導(dǎo)

化學(xué)一些具體的探究性學(xué)習(xí)主要體現(xiàn)在實驗上。學(xué)生通過實驗報告和老師的示范實驗,感知實施探究性學(xué)習(xí)的一般方法,探索出一般規(guī)律。

案例:《探究性實驗――空氣的組成》

我計好問題情境,以示范和模版的形式展示給學(xué)生,教會學(xué)生如何從情景和身邊的物質(zhì)中發(fā)現(xiàn)問題,學(xué)會思考并將模版填好。

實驗前布置的問題:①紅磷燃燒有什么現(xiàn)象?②打開止水夾后有什么現(xiàn)象?

實驗后的反思:①紅磷燃燒消耗什么氣體?②紅磷有剩余說明什么沒有剩余?③實驗中水為什么會倒吸?為什么等集氣瓶冷卻后打開止水夾更合理?水為什么只倒吸■?

第二階段:教師引領(lǐng),學(xué)生嘗試探究性學(xué)習(xí)

學(xué)生在初步認(rèn)識探究性實驗,并具備自己做一些簡單的探究性實驗的能力后,教師讓學(xué)生嘗試探究性實驗中的某幾個環(huán)節(jié)。

案例:《影響物質(zhì)溶解性因素的探究》

創(chuàng)設(shè)情境[學(xué)生活動]收集并展示相關(guān)信息:日常生活中經(jīng)常能遇到溶解性的事例。

如:①洗碗冷水容易還是熱水容易?②糖和油哪個在水中容易溶解?③有油污的衣服為什么干洗比水洗好?

根據(jù)以上生活中的事例和問題,你能根據(jù)已有的經(jīng)驗得出影響物質(zhì)溶解性因素的有哪些嗎?并說出你的猜想依據(jù)。

我的猜想:

我的理由:

設(shè)計意圖,學(xué)生由3個事例,很自然的猜想到影響物質(zhì)溶解性的三個因素:①溫度;②溶質(zhì)的性質(zhì);③溶劑的性質(zhì)。

第三階段:讓學(xué)生在合作中發(fā)展“探究性學(xué)習(xí)”的能力

學(xué)生對實驗方案的設(shè)計和實驗基本操作有了一定的基礎(chǔ)后,教師可以引導(dǎo)學(xué)生從身邊的一些現(xiàn)象中去發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、作出猜想,進(jìn)而獨立地設(shè)計解決問題的方案、進(jìn)行實驗、分析實驗,找出問題的答案。在探究過程中遇到困難時,教師鼓勵他們采取小組合作、師生合作的方式來化解困難。

案例:《金屬活動順序》

創(chuàng)設(shè)情境:我們以前學(xué)習(xí)金屬的性質(zhì),你能設(shè)計一個實驗來證明鐵、銅,哪種金屬活潑,哪種不活潑?

學(xué)生討論、并提出方案。

(教學(xué)建議:學(xué)生提出的猜想可能有多種,如讓金屬和氧氣反應(yīng),讓金屬和酸反應(yīng),鐵和硫酸銅溶液反應(yīng)??梢宰寣W(xué)生共同分析討論,充分調(diào)動學(xué)生的積極性。)

情境設(shè)置:探究金屬鋅、鐵、銅的活動性順序。你能通過什么實驗可以比較出哪一種金屬的活潑性更強呢?

學(xué)生思考并開始小組討論。

(教學(xué)建議:小組代表發(fā)言并展示實驗方案,及時讓其他小組同學(xué)給予補充。師生共同分析、評價方案設(shè)計,形成可行性實驗方案。教師巡視并指導(dǎo),實驗結(jié)束,展示學(xué)生的實驗記錄。)

第四階段:以課外延伸學(xué)生的探究性學(xué)習(xí)

以家庭化學(xué)小實驗來拓展學(xué)生探究性學(xué)習(xí)的能力。比如,家庭實驗:探究食品中干燥劑的成分。學(xué)生因地制宜在家中完成探究實驗,并在課堂上進(jìn)行了交流。在實驗中,沒有試管,同學(xué)們用玻璃杯代替,用保鮮膜扎緊杯口代替橡皮塞。從茶葉罐中、雪米餅袋中、甚至從羊毛衫的包裝中找來各種干燥劑做實驗。由于自己動手實驗,并從生活中尋找實驗儀器和材料,同學(xué)們不僅親身體驗到了相關(guān)氧化鈣、氫氧化鈣、碳酸鈣的知識,同時極大地提高了大家學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。