發(fā)布時間:2023-03-07 15:06:19
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初中物理實驗教學內容中有很多是演示實驗,一個有趣的演示實驗能夠很好地吸引學生的注意力,激發(fā)學生的學習興趣,提升教學效果.做好物理演示實驗,可以從以下幾個方面入手.(1)依據(jù)課本要求進行演示實驗.教科書的編排是諸多著名專家的潛心研究的心血,其中設置的實驗不僅符合理論教學課程的內容,還和實際生活聯(lián)系緊密,大多是生活中的有趣的物理現(xiàn)象,因此,按照教科書中的安排進行物理實驗演示,最適合學生的學習,而且也是十分必要的,具有一定的科學性和可行性,也符合教學大綱的基本要求.(2)實驗的演示要選擇合適的時間和恰當?shù)臅r機,可以在新理論課程的學習時通過有趣的實驗作為引入,也可以用于解決學生提出的疑難問題,用實驗的手段使學生真正理解問題的本質.這些時候實驗的運用必定能起到畫龍點睛的作用,激發(fā)學生的學習熱情,引導其產(chǎn)生學習物理的興趣.(3)在教師演示的同時,讓學生參與其中.有時,一個物理實驗靠一個人根本無法完成,這就需要教師在學生的幫助下完成實驗步驟.讓學生參與其中,師生互動更能提升實驗教學的效果,通過師生共同合作,使學生對實驗現(xiàn)象的理解更加透徹,激發(fā)學生學習的主動性和積極性.當學生掌握了一定的實驗技能和實驗方法后,可以嘗試讓學生自行結組在全班面前代替教師進行實驗演示,使學生獲得成就感,將有利于其以后的實驗學習.也可以鍛煉學生的心理素質和實驗動手能力,一舉兩得.(4)當實驗器材缺乏時,教師要能夠用日常生活中一些常見的物品代替繁瑣的實驗器材,通過簡單物品的實驗演示,加深學生對身邊物理現(xiàn)象的認識,使學生認識到物理來源于生活.這樣做既教會了學生對物理現(xiàn)象的認識,又節(jié)約了資源,經(jīng)濟方便.
2.將物理現(xiàn)象回歸生活
物理現(xiàn)象來源于生活.因此,教師要多引導學生發(fā)現(xiàn)和認識生活中的物理現(xiàn)象.通過對生活中常見物理現(xiàn)象的認識,使學生認識到物理學科的奇妙和偉大之處,建立起物理學習的熱情和積極性.當學習新的物理理論時,可以通過生活中常見的物理現(xiàn)象入手,從學生的興趣愛好和關注點出發(fā),由淺入深,揭示物理現(xiàn)象的內在規(guī)律,使學生在不知不覺中獲取物理知識.
3.小組合作
初中物理實驗大多都需要多人協(xié)作完成,一個人很難完成.因此,分組實驗是實驗過程中經(jīng)常采用的手段.分組實驗能夠很好地鍛煉學生的團隊合作能力,不僅有助于知識的學習和實驗技能的掌握,還能讓學生認識到分工合作、協(xié)同作戰(zhàn)的重要性,從小養(yǎng)成團結合作的良好習慣.在分組實驗中,首先要做好的就是進行實驗的分組.教師要根據(jù)每個學生的優(yōu)缺點合理地安排實驗分組,使學生的能力都能得到有效發(fā)揮.其次是進行實驗前的準備工作,包括實驗目的和實驗原理的講解,實驗器材的準備以及實驗的操作順序,合理地安排實驗時間,制定出詳細的實驗計劃.在實驗的過程中,教師在在旁進行實驗指導,也要盡量放手讓學生自己操作,提高學生的實驗動手能力.在實驗分析總結階段除了對實驗現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)進行分析外,還要對實驗過程中出現(xiàn)的錯誤進行總結,找出原因,練習不熟的實驗操作,總結經(jīng)驗,以利于下次的實驗操作.
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四級標題:標題序號為“(1)”與正文字號、字體相同。
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(11)參考文獻:另起頁,4號黑體,內容為5號宋體。
參考范文:
微生物實驗室菌種復蘇傳代保存流程分析
摘要:微生物實驗室中的菌種管理工作是一件非常重要的工作環(huán)節(jié),對微生物實驗結果的影響具有非常重要,為提高實驗室的工作質量、加強對微生物菌種的保管質量,根據(jù)相關工作經(jīng)驗和調查結果對現(xiàn)有的實驗室菌種保存及管理模式進行改進,從而形成一個科學、規(guī)范、合理的微生物實驗室菌種復蘇、傳代、保存體系是一件非常重要的事情,從而促進我國微生物實驗精確度提升,增強相關工程管理質量的規(guī)范程度,為我國醫(yī)藥行業(yè)發(fā)展及生產(chǎn)質量提高創(chuàng)造良好的條件。
關鍵詞:菌種復蘇;傳代;保存
微生物實驗是我國建筑醫(yī)藥研發(fā)及生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié),是確保我國醫(yī)藥研發(fā)行業(yè)發(fā)展的關鍵基礎。根據(jù)藥典中的標準,微生物實驗室對于新引進的培養(yǎng)基需要通過靈敏度測試后才能投入使用;另外,在對無菌實驗成果進行檢查時需要使用金黃色葡萄球菌作為對比參照,而在對日常灌裝環(huán)境質量檢測時需要使用環(huán)境菌進行輔助檢驗。由此可見,菌種為微生物實驗中非常關鍵的因素,所以必須要建立起一個科學、健全的微生物實驗室菌種的復蘇、傳代及保存體系。
1用具與設備
接種環(huán),接種針,酒精燈,電熱恒溫培養(yǎng)箱,生化培養(yǎng)箱,冰箱,滅菌柜,超凈臺,液氮罐,超低溫冰箱,1.5mL凍存管,試管等。
2菌種的復活
應在環(huán)境潔凈度D級下的局部潔凈度不低于B級的單向流空氣區(qū)域內或隔離系統(tǒng)中進行,其全過程必須嚴格遵守無菌操作,防止微生物污染,制備F1,(接收到合適菌種準備使用時,應根據(jù)菌種/細胞株的說明書制備復活的培養(yǎng)基對標準菌株、細胞株進行復活。清潔安瓶(可用75%乙醇)后,用砂輪在安瓶的上部1/3處劃線,用干燥的無菌紗布包裹安瓶,將安瓶打開。用一無菌吸管吸取0.5-0.8mL適量的液體培養(yǎng)基(生抱梭菌用液體硫乙醇酸鹽培養(yǎng)基;大腸埃希菌、金黃色葡萄球菌、短小芽胞桿菌、銅綠假單胞菌和枯草芽抱桿菌用胰酪大豆胨液體培養(yǎng)基;白色念珠菌、黑曲霉用沙氏葡萄糖液體培養(yǎng)基)滴加到安瓶中,輕輕旋轉安瓶并吹打,使凍干菌種和液體培養(yǎng)基充分混合并完全溶解,再將安瓶內的菌液轉移至相應的培養(yǎng)基中,根據(jù)菌種類型將其放入適宜的培養(yǎng)條件[需氧菌培養(yǎng)溫度(30-35)℃,18-24h;真菌培養(yǎng)溫度(20-25)℃,3-5d下培養(yǎng),觀察培養(yǎng)基是否渾濁,渾濁說明菌種復活生長,此為F1,如不渾濁,需氧菌應延長培養(yǎng)時間至5天以上,真菌應延長培養(yǎng)時間至7d以上,仍不渾濁,按121℃,30min條件火菌處理,再對復活后的標準儲備菌株進行純度和特性的確認。
3菌種的傳代
菌種是微生物實驗中的重要輔助工具,所以其質量非常重要,每一個菌種在使用前都需要進過嚴格的測評才能投入實驗中。微生物實驗是一項對嚴謹性和精確性要求非常高的工作,所以對于試驗中要用到的每一類菌種的復蘇、傳代和保存都有一套非常嚴格的標準及原則,已經(jīng)透過嚴格檢定、確定與相關條件相吻合的菌種才能執(zhí)行傳代步驟。另外,傳代工作流程在實際操作時也有非常嚴格的要求,傳代次數(shù)不宜過多,且要減少不必要的傳代工作,同時還要對傳代時的溫度進行合理調控。
4菌種的保藏
在菌種的復蘇及傳代工作完成后,實驗室中的菌種管理工作體系已經(jīng)進入最后一個環(huán)節(jié),這一環(huán)節(jié)同樣是保證菌種質量及功效的重要步驟。而在實驗室的當中對菌種進行保藏的方法有很多,下面筆者就對幾種實驗室中常見的菌種保藏方法進行簡要闡述。
4.1甘油冷凍管保藏法
甘油冷凍管保藏發(fā)是在實驗室中一種非常常用的保藏手段,該方法的具體操作方法是使用無菌接種環(huán)對菌種表面的菌苔進行刮取,然后利用接種環(huán)接觸試管的方式使細菌通過與試管壁的輕度摩擦向事先準備好的放置于試管內部的無菌蒸餾水中傳輸,或直接將菌放置于培養(yǎng)基當中,同時還要對菌液的濃度進行調節(jié),然后在調配完成后的菌懸液中添加體積相等、濃度標準是30%的無菌甘油,從而得出15%的甘油菌懸液。在操作過程中要保證所使用的甘油濃度保持在一個較低的程度,如果甘油濃度高于實驗標準將會造成細菌細胞滲透壓力產(chǎn)生變化,最終導致細菌發(fā)生死亡的問題。在細菌傳導完成后需要對試管進行振動和搖蕩,在搖時要注意對力度的控制,讓試管內的各種物質達到充分融合,再將融合后的溶液分別放置于無菌小試管中,最后將制作完成的甘油冷凍管放入-20℃的低溫環(huán)境中進行預凍處理,并將其放在低于-80℃的超低溫環(huán)境中存放,且要保證冰箱的溫度至少為-30℃,其在這種冷凍環(huán)境下通常能夠保留的時長為2a,而乙型溶血性鏈球菌對保存溫度的要求較高,在超低溫環(huán)境下該菌種的可保存時長為3個月。
4.3斜面低溫保藏法
斜面低溫保藏法是一種過渡性較強的保藏方法,其保藏時間較短,該方法是通過將菌種轉移至條件合適的試管培養(yǎng)基上,或將其轉接在茄子瓶的固體培養(yǎng)基斜面上進行培養(yǎng),在菌種成長到一定程度之后再將其放入2-8℃的溫度環(huán)境中進行保存。而微生物菌種的類型不同,其保存時間長短也會有所差別。然而,這種保藏方法有一個非常突出的劣勢特點,就是采用這種方式進行保存的菌種極易發(fā)生狀態(tài)改變,如果菌種發(fā)生變異會對其后期傳代效果造成影響,使菌種受到污染。所以,這種方法只能在需要保藏時間較短的菌種類型的保藏工作中使用,并且還要對菌種的保藏狀態(tài)進行隨時檢查。
4.4液氮超低溫保藏法
4.4.1制備菌懸液
將需要保藏的菌種接種在適宜的固體斜面培養(yǎng)基上,適宜溫度培養(yǎng),當菌落健壯地長滿斜面時取出。配制30%的甘油溶液進行121℃下高壓火菌30min,將生長良好的菌種斜面用生理鹽水制成菌懸液,菌濃度控制在107左右,然后加入等體積甘油水溶液混勻后制成15%的甘油菌懸液。
4.4.2分裝菌懸液
把購買的1.5ml的塑料凍存管擰松管帽置一燒杯中,外扎紗布、牛皮紙包扎好進行121℃高壓火菌30min。然后將制備好的菌懸液分裝至1.5mL的塑料凍存管中,每支凍存管加入1mL菌懸液,擰緊管帽,并用膠布封口,分別在膠布和凍存管上做好菌種標記。
4.4.3液氮保藏
將菌液保持在0攝氏度的狀態(tài),然后將有關設備放置到零下70攝氏度左右的冰柜立面,然后進行降溫。接著將相應的凍存管放入到液氮罐妥善的保存,并且在罐的外面做好詳細的標記工作,為以后使用菌種帶來方便。當液氮中所存在的菌種需要復蘇時,這時操作人員就應當將菌種提出來,放置到大約35-40攝氏度的環(huán)境里面進行充分的攪拌,從而達到解凍的目的。為了避免菌種出現(xiàn)污染的情況,操作人員需要用75%的酒精進行擦拭,當表面完全干燥以后就可以使用相應的容器將菌液按種到相應的培養(yǎng)基上做好培養(yǎng)工作。
結束語
綜上所述,對微生物實驗室中的菌種進行保存的方法有很多種,這些方法的正確使用對菌種的保存質量的提高具有積極作用。然而,若方法使用不合理使菌種的保存質量嚴重降低,不但無法達到有效提高菌種保存效果的目的,還會造成適得其反的結果,因此一定要建立起科學規(guī)范的菌種復蘇、傳代和保存體系,這樣才能有效提高菌種保藏的科學性和規(guī)范性,以促進微生物實驗室檢驗效率的提高,增強實驗結果的精確性,為微生物實驗工作的完善奠定基礎,從而推動該行業(yè)在我國快速發(fā)展。
參考文獻
[1]王燦.微生物實驗室菌種管理和使用經(jīng)驗探討[J].生物技術世界,2015(1):8-8.
[2]陳曉燕,林光.微生物實驗菌種保存方式探討[J].臨床合理用藥雜志,2014(29):129-130.
作者:尹桂麗 徐建寶 周艷艷
影響科學試驗教程的因素有許多,不同的教師、不同的學生所產(chǎn)生的根源也不同,原因有以下幾點。
1.意志不堅定,不能控制好自己的行為。由于小學生的年齡尚小,又頑皮好動,尤其是男孩子,總是對桌子上的實驗器材充滿好奇心,沒有堅定的意志力,總是忍不住去觸碰實驗器材。
2.部分地區(qū)不夠重視科學課,使科學課變成“副科”。尤其是在偏遠的鄉(xiāng)村小學,很多科學課由語文教師或者數(shù)學教師來任教,老師的科學教學知識不夠專業(yè),科學課上不教學生做實驗,而是在黑板上解說實驗,使科學實驗課喪失了意義。
3.實驗教學方法不當。部分教師習慣了在科學課堂上只顧灌輸知識,讓學生依樣畫葫蘆似地跟著照做,或者因為課堂時間不夠用,就以點代面,統(tǒng)一公布答案,草草收場。課堂氣氛看似活躍,但是仔細一問學生在這節(jié)課中學到了什么,他們就會一臉茫然。
4.實驗內容太過于簡單或者太復雜,導致學生對實驗的內驅力不足。比如在上《原來是相互關聯(lián)的》這一節(jié)內容中的“各種形狀的魚在水中前進”實驗,學生的手感各有不同,所以教材中的提示設計實驗就很難有科學的結論,實驗教學就會淪為走過場而已,無法讓學生深入探究。
5.在當今社會,許多小學生都是獨生子女,平時在家里許多事情都由父母包辦,導致學生的生活自理能力和實踐操作能力薄弱。
二、如何提升小學科學實驗教學的有效性
1.培養(yǎng)良好的實驗習慣。首先,走進實驗室前,讓班長組織同學排成整齊的隊伍,在實驗室過道安靜地等待。要求同學們按時到實驗室,因為科學課是一堂很嚴肅的課堂,如果因為其他科目的老師拖堂而造成遲到,那么科學課的老師應該和其他科目的老師溝通。按時上課是為了保證學生有充足的探究時間,科學實驗需要充裕的實踐時間。
2.要教會學生善于傾聽?;A較好的同學一般性格有些自滿,只想表達自己卻不愿意聽其他同學的發(fā)言,在其他同學發(fā)言時,在底下自己搞小動作,而不關心講臺上的同學在說什么。為了提高課堂的教學效率,應該及時糾正這些同學愛搞小動作的壞習慣,強調認真傾聽的重要性。
3.安排學生自主分工合作。由學生根據(jù)學習任務自主分成幾個實驗小組,組員之間要分工明確,定期輪換組員的角色,保證每個學生都有機會發(fā)揮自己的優(yōu)勢,教師要特別關愛基礎差的學生,鼓勵基礎好的學生多多幫助他們,促進班級的團結友愛,實現(xiàn)共同學習,共同進步的目標。
4.教會學生整理實驗器材。在完成實驗之后,教師應該堅持讓學生正確地整理實驗器材,第一節(jié)課,第二節(jié)課……持之以恒地培養(yǎng)學生養(yǎng)成整理實驗器材的好習慣,對于沒有完成整理材料任務就離開實驗室的小組要批評,并命令其回到實驗室認真整理器材。
5.選擇合適的教學方法。為了使課堂更加生動有趣,根據(jù)學生的特點選擇合適的教學方式。比如采用多媒體進行教學,它能夠極大地促進小學科學實驗教學的開展,可以有效提高小學科學實驗教學的趣味性。
6.精心預備教學方案,實現(xiàn)實驗教學省時高效的目的。新課改背景下的小學教學尤其重視教學的生成性,但仍需要教學預設,否則教學就會變成漫無目的的自由活動。在小學科學實驗中,教師應該巧妙地處理預設和生成的關系,只有精心的預設,才能有效地生成,才能展開有效的探究。在實驗前進行精心的設計,在實驗中嚴格地要求學生遵循規(guī)則操作,如實地記錄實驗數(shù)據(jù),并增強學生對實驗數(shù)據(jù)重要性的認知,確保實驗結果的真實性和有效性。
(一)高尚的思想品德和健康的心理素質
物理師范生都會進行教學,和學生接觸多,交流多,是學生學習的榜樣,是學生發(fā)展自己的標桿。因此,教師的思想品德必須高尚。教師承擔著創(chuàng)傳授知識和學習方式的重任,對學生的學習和發(fā)展有著重要的指導作用,教師的思維方式和對世界的看法會在不同程度上影響學生??偟恼f來,教師職業(yè)對思想品德的要求遠遠高于其他職業(yè)。對教師的思想品德提出了明確的要求,比如:樂于指教、為人師表、無私奉獻、追求真理等。物理師范生還需要有過硬的心理素質,健康的心理素質對于教師本人來講可以使其獲得更多的成功,取得物理實驗成果。教師具備健康的心理素質可以更好的完成教學任務,在教學過程中取得更加良好的效果。物理師范生需要做到在任何意外發(fā)生的時候,都可以控制個人情緒,有一個良好的心理狀態(tài),積極客觀的生活。物理師范生還要不斷的進行自我反思,懂得如何在短時間內糾正自己的錯誤,提供自己的教學能力。
(二)現(xiàn)代教育理念和先進科學知識
現(xiàn)代的教育方式已經(jīng)轉變?yōu)橹鲃?、自由、平等的教學方式,學生是學習的中心。學生在學習過程中按照個人的需求和追求進行學習。但是,這種自由離不開教師的指導和輔助。教師應從“知識”、“方法”、“思想”三個方面開展教學。教師有責任和義務為學生進行知識層面的講解,通過利用現(xiàn)代的新技術,對知識本質進行詳細敘述;進行教學的過程中,需要采用多種方法,這些方法可以是小組討論,也可以是合作研究也可以是個人創(chuàng)新等等,在這個階段中,教師和學生平等,教師要對學生的疑惑進行解答;教師還應培養(yǎng)學生的個人思維力,在學習過程中,給學生留足時間進行思考,對問題的探索可以出現(xiàn)錯誤,可以存在差異,只有這樣才可以激發(fā)出學生的創(chuàng)造能力;每個學生的思維和能力是不同的,學生個人可以根據(jù)自身的特點和興趣進行個性化發(fā)展,教師需要配合學生的特色,努力擴大外延,豐富課堂的教學內容。物理實驗的具體研究過程中是復雜的,學生需要將實驗和生活實際聯(lián)系到一起,從試驗中找到樂趣,建立起自己學習模式,形成個人學習方法,將整個物理教學聯(lián)系在一起,完成物理教學任務。
(三)教育能力和教學科研能力
物理師范生是知識的傳播者,因此,物理師范生必須具備一定的傳授知識的能力和良好的知識基礎。教學不單單是進行知識的傳授,在教學過程中,語言表達的方式、教材使用方式以及教學組織能力和實驗操作能力都會影響到最終的教學效果。教師應該結合學生的特點,從自身優(yōu)勢出發(fā),將教學過程變得豐富有趣。教師作為一個長者還需要不斷進行學習,知識是無窮盡的,尤其是在現(xiàn)代社會中。教師需要不斷的提高自身知識儲備,追求更高的教學境界,從教學的各個方面進行總結反思,發(fā)現(xiàn)其中的教學規(guī)律,破解其中的困難,減少學生學習過程中的阻力。
二、物理實驗的改革對物理師范生的作用
物理實驗改革使得物理實驗不再死板枯燥,不必遵循一板一眼的實驗步驟,學生可以按照多種簡易方式進行操作。這樣的改變使得學生更加喜歡物理實驗教學,從物理實驗中可以收獲更多的知識和操作技能。
(一)提高物理師范生心理素質
物理師范生在過去科學家的研究基礎上進行試驗的創(chuàng)新和改造對其自身素質有著重要的作用。首先,物理實驗進行改革需要改變實驗過程中使用的工具、器材甚至是進行試驗的方案。這些改動都可以促使學生進行積極地思考。修改完成后,學生可以在修改后的裝置中得到正確的結論,就會獲得成功的喜悅,體會到自身的重要性,對學習和教育事業(yè)產(chǎn)生興趣,對事業(yè)的發(fā)展充滿信心。物理實驗的改進是一個枯燥并且難以成功的過程,每一個實驗都是經(jīng)過多少科學家實驗過的,進行二次突破肯定難度重重,這就需要設計小組進行共同創(chuàng)作,不斷修改設計方案,從多次失敗中尋找突破口,冷靜的思考,努力進取,形成健康的學習心態(tài),積極面對挫折,熱愛生活。
(二)增加物理師范生的教育科學知識
物理實驗是以物理科學知識為基礎的。進行物理實驗的改革需要對物理實驗的原理和結構以及實驗器材進行改動,這些改動離不開物理科學原理,離不開前人的經(jīng)驗積累,為了更好的完成這些工作,必須進行物理知識的學習。因此,物理師范生應在進行物理實驗改進的時候,進行物理知識的再次深造,以便形成良好的知識系統(tǒng)。
(三)提高物理師范生的科研素質
物理實驗的改進和設計是對個人思維力和創(chuàng)新力的考驗,對學生的動手動腦有著比較高的要求。物理師范生需要提高自身的科研素質,提高動手能力。物理師范生需要親自進行試驗現(xiàn)象的觀察、試驗改進方案的設計以及試驗效果的比對,對這個創(chuàng)新過程有一個深入的了解。物理研究過程辛苦,工作量大、需要收集材料比較多,需要物理師范生可以耐心研究,將實際和理論進行對接,從中找到規(guī)律,發(fā)現(xiàn)科學奧秘。
三、結語
1.1實驗演示
首先將一枚硬幣放入一個平底盤中,再往盤中加入一定量的自來水,要求淹沒紐扣,然后再往盤中滴入紅墨水少許(為使實驗現(xiàn)象更明顯,可以稍微多加一些),接下來用小刀截取一小段蠟燭,將其放入準備好的玻璃杯中,并用蠟油固定在玻璃杯底,再點燃它。待蠟燭燃燒至杯壁稍微發(fā)燙時(位使實驗效果明顯,可以稍微燙一點兒),迅速將其倒扣入盤中,要求玻璃杯口邊緣壓著紐扣??梢园l(fā)現(xiàn),在倒扣入盤中的瞬間,蠟燭熄滅,慢慢地杯外盤中的液面下降,盤中的水越來越少,而玻璃杯中的液面卻慢慢地上升,最后會發(fā)現(xiàn)盤中的水幾乎全部被吸入到玻璃杯中。
1.2實驗分析
通過實驗我們可以了解到,當蠟燭在玻璃杯中不斷燃燒時,杯中空氣受熱膨脹,當玻璃杯被倒扣入盤中后,空氣的缺少導致蠟燭熄滅,此時空氣溫度也會慢慢降低,在杯中空氣體積不變、重力加速度也不變的情況下,空氣密度降低,由初中物理計算液體壓強的公式P=ρgv可知,杯內大氣壓強會逐漸減小,由于大氣壓平衡,要維持杯內杯外壓強相等,所以杯內液面上升以達到杯內空氣體積減小,空氣密度上升,增加杯內壓強的目的,所以盤中水被吸收到玻璃杯中,會產(chǎn)生這樣的現(xiàn)象都是大氣壓強存在的表現(xiàn)。
2總結
物理實驗既是一種教與學的方式,又是學生必須掌握的學習內容和科學方法;物理實驗促進學生正確地理解物理概念、規(guī)律和方法,激發(fā)學生對自然科學的熱愛有著獨特的魅力和力量。通過大氣壓強的實驗設計及實現(xiàn),可以得出中學有些物理實驗并不是都需要昂貴精密的設備和器材才能去完成,在我們身邊的一些廢棄回收物也可以組裝完成許多重要且有趣的物理實驗,這樣不僅將生活中的廢棄物變廢為寶,達到環(huán)保的目的,而且可以幫助學生理解知識,更方便容易地接觸實驗,親手做實驗。不再為昂貴的實驗器材而擔憂(針對小型物理實驗)。
物理實驗是物理教學的重要部分,是基礎教學不可或缺的環(huán)節(jié),物理實驗既能幫學生認知正確的物理概念,增強問題的分析能力,又能培養(yǎng)學生的驗證和探索能力。例如慣性實驗,將幾枚棋子整齊地疊放在水平桌面上,再用一把刻度尺迅速將最底端的棋子擊出,上面的棋子卻不會隨被擊出的棋子移動。實驗雖然簡單,演示卻很成功,吸引了學生,收到了很好的課堂效果,遠比通過老師的講述,用語言形式來呈現(xiàn)收到更好的效果。再如,在講壓力和壓強時,可以設計這樣的實驗:在一個較為結實的無底無蓋的盒子上蒙一張紙(紙面要緊),將一塊磚輕輕地平放在白紙面上,觀察到紙面下凹了些,但紙未破,然后小心地將磚豎立放置,白紙破了,就會自然地引入壓強的概念壓強和受力面積成反比的關系理解更清楚。因此,看似容易理解,無需實驗的地方,恰恰是應當加強實驗的地方。
2改進演示實驗
演示實驗的目的在于使學生對物理現(xiàn)象有清晰的了解,啟發(fā)思維活動,以便更好地培養(yǎng)學生學習物理的興趣。
2.1改進演示實驗,提高演示實驗的可見度、收看率、成功率
只有清楚明顯,可見度高的物理現(xiàn)象,才容易觸動學生視覺,激發(fā)學習興趣,啟發(fā)思維活動,同時加強演示前的精心準備,使演示實驗既然做了就必須成功,這樣也有利于提高收視率,有利于提高課堂效果。磁現(xiàn)象演示實驗“同名磁極相排斥,異名磁極相吸引”,課本中實驗簡單但效果不明顯,學生也不易觀察,成功率不高。我們可以把它改為將兩磁鐵分別固定在兩小車上,小車置于光滑的水平面上靜止,且兩車保持一定的距離,撤去外力后,可以看到兩車的運動方向,改變磁極重新演示。這樣顯然提高了實驗的可見度、收看率、成功率。
2.2將一些演示實驗改進為學生分組實驗
這樣做能為學生創(chuàng)造多動手實驗的機會,還可以提高實驗的可見度,活躍課堂氣氛。例如在進行“電流磁場”這一課題教學時,把教材中演示奧斯特實驗安排給學生分組做,實驗器材簡單:一節(jié)干電池,一根導線,一個小磁針,實驗時用導線將電池的正負極聯(lián)通(要立即斷路),而將小磁針置于導線某一段的附近,可看到小磁針偏轉,在導線周圍的不同位置或改變電流方向時,小磁針的偏轉方向也隨著改變,這個實驗現(xiàn)象明顯,學生易于接受。比起由教師演示效果要好的多,通過學生自己動手做實驗,對電流周圍存在著磁場以及磁場方向和電流方向有關的知識也確信無疑了。
3將驗證性實驗改為探索性實驗
探索性實驗有兩大特點:一是以探究物理規(guī)律并培養(yǎng)實驗能力為目標;二是可以充分體現(xiàn)課堂教學以“學生為主體、教師為主導”的原則。對好動腦的學生來說更能引起他們的求知欲,同時可以培養(yǎng)學生觀察、探索、研究、獨立獲取知識的本領。例如在做決定導體電阻大小因素的實驗時,可以讓學生去探索導體的電阻在溫度不變或變化不大時,導體的電阻可能會和哪些因素(比如長度、橫截面積、材料等)有關,有什么樣的關系呢?學生可以探索去保持其中兩個量而改變另外一個量,在探索中最后得出結論,同時也增加了他們的成就感。
4充實學生分組實驗內容
對于物理的學習,需要學會數(shù)據(jù)和關系的轉化,比較抽象的理念要通過知識的轉化,轉變成直觀的知識.高中物理解題的方法和思想頗多,針對物理問題的轉換方法沒有什么標準模式可以遵循,為此,在解題的過程中要認真分析問題,因題而異,尋找恰當?shù)慕鉀Q方法.在物理問題的處理上,教師可以通過物理實驗,讓學生親身體會和參與到解題的過程之中,讓學生領悟到問題的本質.例如,圖中A、B、C是三種質量相同的小木塊,層級疊放在水平面上.
其中水平方向的恒力F作用在B上,而A、B、C三個小木塊都以同樣的速度v在水平面上做勻速運動.在此過程中下列描述正確的是().A.C作用于B的靜摩擦力是2F/3B.C作用于B的靜摩擦力是FC.地面對C的滑動摩擦力是F/3D.地面對C的滑動摩擦力是2F對此問題的解決需要學生認真的審題,找準研究對象.
從題干中分析得出,A、B、C在水平面上做的是勻速運動,它們的受力情況可以清晰地分析出來,合力和加速度都是零.在考慮C作用于B的靜摩擦力時,將A與B視為一個整體,分析受力的情況,再根據(jù)力學中的平衡條件來判定,C作用于B的靜摩擦力是:FCB=F,所以B選項的描述是正確的.同樣,按照既定的思維來分析地面對C的滑動摩擦力,可以把A、B、C視為一個物理整體作為整個研究對象,然后再根據(jù)平衡條件,分析得出FC=F.
二、激發(fā)學生的好奇心,學會實驗的轉化
物理實驗開展起來是比較困難的,對于很多疑難的問題直接開展物理實驗是不可能的,也找不到解決問題的頭緒,要想輕松地開展物理實驗,需要教師巧設問題情境,激發(fā)學生的好奇心,并且認真地研究教材和教學內容,鉆研教學方法,總結教學規(guī)律,把抽象的問題轉化為具有的數(shù)量關系和教學情境,創(chuàng)設針對性的物理實驗方案.對于枯燥的物理課堂,面對死板的教學內容,學生看到之后第一感覺應該是沒有興趣,索然無味,對于學習內容也不易掌握和理解.
如果教師能恰如其分地運用生活中的實例來創(chuàng)設一定的實驗問題情境,讓學生在熟知的環(huán)境中學習和實驗,那效果一定會非常的明顯,學生也比較容易掌握這樣的問題結論.新課標明確指出,物理教學中應該突出學生的主體地位,以激趣為導向,活化教學過程,有效地進行實驗教學,讓學生在好奇心的驅使下去完成學習任務,去參與物理實驗,進而達到既定的教學目標.對于實驗教學,往往都是學生熟知的知識,他們會樂在其中,也會和同學、老師一塊去研究解決問題的策略,有利于良好學習習慣的培養(yǎng).在物理實驗的過程中,還能培養(yǎng)學生的問題意識和參與意識,讓學生去質疑問題、分析問題、轉化問題和發(fā)展問題,讓他們去探究和分析解決問題的規(guī)律和方法.
現(xiàn)在的大學生多數(shù)為獨生子女,在成長過程中,父母更多地注重他們的文化課學習,忽略了對其動手能力和責任心的培養(yǎng);而中小學在這方面的重視程度也不夠,導致部分學生動手能力較差,責任心不強。在實驗過程中一方面表現(xiàn)為緊張、不敢操作;另一方面表現(xiàn)出對有毒有害物質的回收處理認識不夠,沒有環(huán)保意識,對水、電、易燃易爆等危險化學品的使用不當,安全意識淡薄。高分子化學實驗過程中,必然要接觸有機溶劑,易燃易爆、有毒有害物質,防火、防爆、防中毒、防止環(huán)境污染是學生時刻需要注意的問題。只有具備環(huán)保意識和安全意識,在實驗過程中具有強烈的責任心,才能防止環(huán)境污染現(xiàn)象的出現(xiàn)和安全事故的發(fā)生。高分子化學實驗正是培養(yǎng)學生這兩種意識的有效途徑。因此,我校教師在高分子化學實驗教學中采取了多種方式對學生進行環(huán)保與安全意識培養(yǎng)。
2環(huán)保意識培養(yǎng)
2.1在實驗教學中培養(yǎng)環(huán)保意識
北京的霧霾天氣,使身在其中的人們深切體會到惡劣環(huán)境對自身的不利影響。伴隨著工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展,大量化學污染物進入生態(tài)系統(tǒng),對全球生態(tài)環(huán)境造成了嚴重危害,給人類生存帶來巨大威脅。因此,環(huán)境問題越來越受到重視,對“三廢”的處理提出了更高的要求。在現(xiàn)有條件下,與高分子化學有關的生產(chǎn)不可能完全避免使用有毒有害物質,因此,對學生進行環(huán)保教育至關重要。高分子化學實驗教學是對學生進行環(huán)保教育的有效途徑,不僅要培養(yǎng)學生的動手能力、分析和解決問題能力,還要重視傳授環(huán)保知識,使學生有機會、有能力利用所學知識,處理實驗中產(chǎn)生的有毒有害物質,主動參與到環(huán)境保護工作中,增強學生的環(huán)保意識。
2.2加強污染物的回收管理
在高分子化學實驗中,常會用到有毒有害、易燃易爆的試劑,最大限度減少污染物排放是師生共同的責任。實驗教師要對學生實驗過程中產(chǎn)生的廢棄物進行嚴格管理,以增強學生的環(huán)保意識。實驗過程中,要求學生將所有有害物質回收到指定的回收瓶中,對不能再利用的廢液進行無害化處理,對能再利用的進行提純、重復使用,減少有害物質排放。如果在實驗過程中有有害氣體生成,則實驗必須在通風櫥中進行,并對有害氣體進行無害化處理后再排放。實驗教師必須對實驗過程進行監(jiān)控,發(fā)現(xiàn)問題及時解決,并提醒全體學生注意。通過一系列的措施,學生的環(huán)保意識不斷增強,處理有害物質的能力也不斷提高。
2.3采用小量、半微量實驗
高分子化學實驗使用的很多是易燃和毒性較大的藥品,在實驗過程中可能會產(chǎn)生一些對人體和環(huán)境有害的物質,因此,盡可能減少實驗中的“三廢”排放量至關重要。高分子化學基礎實驗旨在培養(yǎng)學生的操作能力和觀察能力,要求實驗現(xiàn)象明顯。實踐證明,采用小量實驗完全可以滿足這兩方面的需要。當學生具備基本操作技能后,復雜合成實驗可以采用半微量法進行。這樣既達到了實驗目的,又節(jié)約了藥品,縮短了實驗時間,減少了“三廢”的產(chǎn)生,減輕了對環(huán)境的污染。
2.4將環(huán)保能力列為考核內容
對學生每次實驗中試劑取用情況、廢棄物回收處理情況、有害氣體處理情況進行記錄,并記入平時成績。在學期中的實驗筆試中加入廢棄化學物品的無害化處理方法內容;在實驗操作考試中,安排廢棄物處理實驗,以抽簽方式確定考題,考試內容有:廢棄單體和聚合物的處理,高濃度有機溶劑的處理,酸、堿廢液的處理,洗滌廢液的處理等。
3安全意識的培養(yǎng)
3.1安全教育貫穿教學始終
首先,在理論教學中進行安全意識教育。比如,講解緒論時,在介紹高分子化合物的合成特點和物理性質后,及時舉例說明一些低燃點常用物質,如烷烴、乙醚、乙醇、丙酮、過氧化物等易燃易爆物質,告知使用時要注意防火、防爆。隨著教學的深入,逐步強化實驗安全教育,介紹常用化合物(如苯、甲苯、二甲苯、硝基苯、甲醛、苯酚等)的毒害性及使用注意事項,為實驗教學做好準備。其次,在實驗教學中加強安全教育。在第一節(jié)實驗課上,采用講解、演示等教學方式,專門進行安全教育,強調水、電、易燃易爆物質、有毒有害物質的安全使用和事故處理辦法。隨著實驗的進行,要求學生在每次實驗課之前,必須弄清楚與實驗有關物質的物理性質和注意事項;實驗課中,實驗教師檢查并確認學生的實驗裝置沒有錯誤后,學生方可繼續(xù)進行實驗;當學生的實驗裝置或操作方法有誤時,可以請其他組的學生指出并糾正錯誤,以加深學生印象,有效防止類似錯誤的發(fā)生。
3.2利用多媒體課件輔助教學
為有效提高教學和安全教育效果,實驗教師還制作了多媒體課件供學生學習。比如基本操作中的“單體的精制”,需根據(jù)被精制單體的沸點選擇熱源,要求蒸餾時不能將燒瓶中液體蒸干。由于實驗課時有限,低沸點物質的蒸餾和高沸點物質的蒸餾不能都在課上進行。雖然教師在課上對此進行了多次強調,但還是有很多學生在蒸餾操作中習慣性選擇第一次蒸餾時使用的熱源,而不考慮被蒸餾組分的沸點。還有些學生不知道何時停止蒸餾,往往一直將液體蒸干。利用多媒體輔助教學可以解決以上問題。學生可以在多媒體課件上看到不同熱源的選擇方法和蒸餾過程,也可以看到錯誤操作所造成的危害。通過多媒體輔助教學,學生在這方面犯的錯誤明顯減少了。
3.3將安全意識納入考核范圍
為引起學生對實驗安全性的高度重視,我們將實驗安全內容納入考核范圍,考核內容包括物質的物理、化學性質查閱,實驗裝置的安裝,實驗操作,化學試劑的安全量取,溶劑及產(chǎn)品的回收,實驗結束后水、電關閉。此外,在學期中安排一次實驗筆試考試,考試內容包含安全操作注意事項和違規(guī)操作可能產(chǎn)生的后果;學期末安排一次實驗操作考試,考試內容包括實驗裝置的搭建及易燃試劑的安全使用,反應過程中產(chǎn)生的有毒氣體的處理方法等。教師在考前將要制備的目標產(chǎn)物告訴學生,實驗方案和制備過程完全由學生獨自完成,一組學生(20人左右)由兩位教師監(jiān)考,最后給出操作考試成績。通過以上改革,學生的安全意識普遍增強,實驗教學進行到中期時,已經(jīng)看不到學生在實驗結束后不切斷電源、用明火提純易燃單體、用過的溶劑不回收等現(xiàn)象了。
4結語