提升课程实验教学效果的方法研究
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科学实验课堂教学方法研究一、引言科学实验是培养学生科学素养和创新能力的重要途径之一。
科学实验课堂教学方法是实现科学实验教学目标的关键。
本文旨在探讨科学实验课堂教学方法的研究。
二、让学生参与实验设计科学实验应当培养学生的观察能力和实验设计能力。
传统的教学模式中,老师往往事先设定好实验流程,学生只是按部就班地进行操作。
而更好的方法是让学生参与实验的设计和规划过程,激发他们的创造性思维。
三、提供实践机会学生在实验中动手操作可以更好地理解和掌握实验内容。
因此,教师应提供足够的实践机会,让学生亲自进行实验操作。
同时,教师还应提供相关实验材料和设备,确保学生能够顺利进行实验。
四、鼓励学生合作科学实验通常是一个团队合作的过程。
教师应该鼓励学生相互合作,共同完成实验任务。
合作可以培养学生的团队意识和沟通能力,也能够更好地分享知识和经验。
五、激发兴趣和好奇心学生对科学实验常常存在一定的兴趣和好奇心。
教师应该利用这种兴趣和好奇心,激发学生的学习动力。
可以通过展示有趣的实验现象,讲解实验原理的趣味性,或者进行一些趣味性质的实验来达到这一目的。
六、关注实验安全科学实验中存在一定的安全风险,需要教师对实验过程进行严格的安全控制。
教师应提前检查实验设备是否正常运行,向学生传授实验操作的注意事项,并教授实验中的应急措施。
确保学生在实验中不会发生安全问题。
七、引导学生分析实验结果科学实验最重要的目标是培养学生的分析能力和科学思维。
在实验结束后,教师应引导学生对实验结果进行分析和归纳。
可以通过提问、小组讨论等方式,让学生思考实验中遇到的问题,并寻找解决方法。
八、培养实验技能科学实验不仅是理论知识的应用,还需要学生具备一定的实验技能。
教师应该在课堂中引导学生学习正确的实验操作方法,例如使用仪器设备的方法、取样的技巧等。
通过实践训练,培养学生的实验技能。
九、运用多媒体辅助教学在科学实验教学中,教师可以借助多媒体技术来进行辅助教学。
可以利用演示仪、计算机等设备来展示实验过程和结果,使学生更加直观地理解实验内容。
提高小学科学课堂教学效率的方法研究【摘要】提高小学科学课堂教学效率是当前教育改革的重要课题。
本文从课堂教学方式创新、科学实验教学的应用、利用现代科技手段辅助教学、培养学生的实践能力和家校合作提升教学效果等方面探讨了提高小学科学课堂教学效率的方法。
通过创新灵活多样的教学方式,激发学生的学习兴趣和潜能;加强科学实验的开展,提高学生的动手能力和实践能力;利用现代科技手段,丰富教学资源和提升教学效果;培养学生的实践能力,注重理论与实践相结合;强化家校合作,形成教师、家长和学生共同努力的教育格局。
通过这些方法的应用,可以有效提高小学科学课堂教学效率,促进学生科学素养的全面提升。
【关键词】小学科学课堂教学效率、课堂教学方式创新、科学实验教学、现代科技手段、学生实践能力、家校合作、提高效率、研究背景、研究意义、总结。
1. 引言1.1 研究背景提高小学科学课堂教学效率一直是教育领域的重要课题。
当前小学生的科学素养水平不高,传统的课堂教学模式已经不能满足学生的学习需求。
探索新的教学方式和方法,提高教学效率,成为了当下教育工作者们共同面临的挑战。
随着教育理念的更新,小学科学教学也逐渐向以学生为中心的教学模式转变。
传统的灌输式教学已经逐渐淡出教育舞台,取而代之的是注重培养学生创新思维和实践能力的教学方式。
在这样的背景下,探索提高小学科学课堂教学效率的方法显得尤为重要。
通过研究提高小学科学课堂教学效率的方法,有助于发现科学教育的新模式,为小学生提供更加丰富多彩的学习体验。
探索有效的教学方式,还可以提升学生的学习兴趣,激发他们对科学的热爱,为培养未来科学人才奠定坚实的基础。
对于提高小学科学课堂教学效率的研究具有积极的现实意义和深远的教育意义。
1.2 研究意义小学科学课堂教学是培养学生科学素养和实践能力的重要途径,提高小学科学课堂教学效率具有十分重要的现实意义。
科学课程作为学生的基础教育课程之一,直接关系到学生的综合素质和未来发展。
创设化学学习情景,提高化学授课实验效果摘要:化学是对实验依赖性很强的学科,因此实验教学是化学学习中重要的组成部分。
文章简要介绍了化学实验的重要性和当前化学实验教学中存在的问题,最后提出了一些提高化学实验教学效果的方法措施。
关键词:化学实验;重要性;提高教学效果化学实验是化学学习的灵魂和支柱,上好化学实验课不仅使学生掌握基本化学知识和技能,而且可以培养学生的实践能力和创新精神,激发学生学习兴趣,从而引导学生进行自主学习、探究学习。
新的化学课程标准要求转变传统教学观念,着眼于提高学生的全面素质和全面发展,提高化学实验授课效果,逐渐成为化学教学改革关注的核心问题。
一、化学实验的重要性人民教育家陶行知说过:“要创造,非你在用脑的时候,同时用手去实验;用手的时候,同时用脑去想不可。
”通过引导学生体会实验使学生既动手又动脑,不仅正确地掌握化学实验的基本操作方法和技能、技巧,加强对基本原理和基础知识的理解;同样也培养了学生严谨的科学态度和尊重客观事实、善于合作等优良品德,提高学生观察问题、解决问题等科学研究的综合能力,综上所述,化学实验对于化学课程目标的全面落实具有重要作用,并且在培养创新人才方面具有特殊的优势。
二、当前化学实验授课中存在的问题(一)对化学实验重视不足由于受“重理论、轻实践”传统教育观念的影响,学校和学生都只是一味重视考试成绩,把大量的时间和精力都花在考试学科中,忽略了化学实验在提高学生综合能力等方面的长远影响,因此大部分老师和学生对待化学实验都只是敷衍了事,或者干脆将本该学生动手的探究性实验改为只是让老师操作的演示实验,把“做”实验改成了老师“讲”实验,学生“听”、“背”、“画”实验,使得化学实验纯粹流于形式,其应有的效应没有被最大程度的发挥。
(二)缺乏探究性实验我国传统的实验教学一般还是以演示实验为主,即使学生可以动手操作的实验,现行实验教学中的实验教材也存在陈旧、验证性实验过多的现象,教材内容具体细化到实验的每一个环节:实验原理和步骤,使用仪器及数据处理等,缺乏甚至没有可以由学生自己设计的综合性创新实验项目,学生只是很机械的操作,把生动活泼的实验活动,变成僵死呆板的条条,使学生失去了想象和思维的空间,制约了学生学习主动性、创造性和潜能的开发,不利于真正培养学生独立思考问题的能力。
探索科学实验教学的方法与技巧科学实验教学在培养学生的实践能力和科学思维方面具有重要的作用。
为了提高科学实验教学的效果,我们可以探索一些方法和技巧来提升学生的学习体验和实验结果的准确性。
本文将介绍几种常见的科学实验教学方法和技巧。
一、引起学生兴趣的教学方法激发学生对科学实验的兴趣是科学实验教学的关键。
教师可以采用以下几种方法来引起学生的兴趣。
1. 开展有趣的科学实验:选择一些能够引起学生好奇心的实验,例如色彩变化、物体运动等。
通过这些有趣的实验,能够增加学生的参与度和对科学实验的兴趣。
2. 制作多媒体教学素材:利用现代化技术手段,制作多媒体教学素材,例如图片、视频、动画等。
这样可以通过视觉和听觉的刺激,吸引学生的注意力,提高学习的积极性。
3. 应用案例分析:将科学实验与实际生活相结合,通过实际案例的分析,让学生能够看到科学实验在解决实际问题中的重要性。
这样能够激发学生的求知欲和动手能力。
二、提高实验设计能力的教学技巧实验设计是培养学生科学思维和实践能力的关键环节。
教师可以采用以下几种技巧来提高学生的实验设计能力。
1. 强调实验目的与预期结果:在实验设计开始前,明确实验目的和预期结果,并与学生进行详细解释和讨论。
这样可以使学生清楚实验的目的并围绕实验预期结果进行实验设计。
2. 强调变量的控制:在实验设计中,教师应当引导学生合理选择实验变量,并明确控制其他变量的方法。
这样可以使学生了解变量的作用,并具备对实验进行准确控制的能力。
3. 鼓励学生提出问题和假设:在实验设计的过程中,教师应当鼓励学生提出问题和假设,并通过实验验证他们的假设。
这样可以培养学生的探索精神和科学思维能力。
三、注重实验操作技能的教学方法实验操作技能是进行科学实验必不可少的一部分。
以下几种方法可以帮助学生提高实验操作技能。
1. 示范演示:在实验前进行示范演示,让学生观摩实验操作的全过程。
通过直观的演示,学生可以更好地理解实验的步骤和方法。
教案分析:如何有效提高学生的科学实验能力科学实验是培养学生科学素质和创新能力的关键一环。
在传统的科学教育中,实验通常都是老师讲解事先设计好的实验步骤并演示实验过程。
而实际上,这样的实验教学模式并不利于学生的科学素养和实验能力的提高。
为了更好地提高学生的科学实验能力,本文通过分析教务处公布的多份教学教案和实际教学经验,提出了以下几点建议。
一、重视实践操作在教学中,要重视实践操作,并让学生积极参与到实验中,让学生亲手操作、切身感受实验现象,促进学生的实践能力的提高。
实验操作包括实验设计、实验数据采集、实验技能训练和现场处理问题等四个方面。
通过重视实践操作,可以让学生掌握实验的流程和技能,同时还可以培养他们处理实验数据和解决问题的能力。
二、灵活采用同步辅导在实验教学中,可以采用同步辅导的方式,实时指导学生进行操作和演示实验。
同步辅导包括观摩指导和互动交流等,让学生在实验操作过程中不断掌握技能,并纠正错误操作。
三、启发式教学方法启发式教学方法是让学生在自己的思考和发现中学习,通过问题引导和推理思维让学生自主发掘知识与探究规律。
在实验过程中,可以采用问答交流、思维导图、案例讨论等方法来激发学生的学习兴趣和思考能力,使其在实验中感受科学道路上的探秘乐趣。
四、开展综合实验综合实验是一种综合应用实践能力的实验模式,它充分体现科学实验的实际应用性。
在综合实验中,有多个实验项目要求学生进行探究和实践操作,学生需要通过有关的理论知识和实验经验进行总结和归纳,完成实验的整体设计和规划。
这能够促进学生的学科交叉应用能力和实验技能,提高他们的创新思维和综合运用能力。
五、精选教材与实验装备在实验教学中,教材和实验装备的选择至关重要。
适合学生实际情况的教材与实验装备能够提高学习效果,使学生更好地理解和应用知识,从而提高学生成绩。
在实验教材和实验装备的选择方面,还要注意实际教学中的可行性与实用性。
以上是本文的五个建议。
有效提高学生的科学实验能力,需要形成一种有机的、系统化教学设计,注重实践、启发和合作,同时还要着力提升师生动手操作技能和实验技巧,增强学生的实践创新能力。
分析化学课程实验教学的方法研究第一篇范文分析化学课程实验教学的方法研究分析化学课程实验教学是化学教育的重要组成部分,它不仅有助于学生掌握化学理论知识,而且有助于培养学生动手实践能力和创新思维。
本文将对分析化学课程实验教学的方法进行研究,以期为提高教学质量提供参考。
一、实验教学方法的多样性1. 传统实验教学法传统实验教学法主要包括演示实验和学生实验。
教师通过演示实验向学生展示实验操作过程和实验现象,然后学生根据教师的指导进行自主实验。
这种教学方法有助于学生掌握基本的实验技能和实验方法。
2. 探究式实验教学法探究式实验教学法是以学生为主体的教学方法,强调学生通过自主设计、实验、分析和解决问题来获取知识。
这种教学方法有助于培养学生的创新思维和解决问题的能力。
3. 案例教学法案例教学法是通过分析实际案例,使学生了解和掌握实验原理和方法。
这种教学方法有助于培养学生将理论知识应用于实际问题的能力。
4. 信息化实验教学法信息化实验教学法是利用现代信息技术手段,如多媒体、网络等,为学生提供丰富的实验教学资源。
这种教学方法有助于提高学生的学习兴趣和效果。
二、实验教学方法的选择与应用在实际教学中,教师应根据学生的实际情况、课程特点和教学目标,灵活选择和运用实验教学方法。
以下是一些建议:1. 结合课程内容,设计具有针对性的实验项目,充分体现实验教学的优势。
2. 注重实验基本技能的培训,为学生提供充足的实验操作机会。
3. 鼓励学生参与实验教学,提高学生的实验积极性和主动性。
4. 引入现代信息技术,丰富实验教学手段,提高实验教学效果。
5. 加强实验教学评价,全面客观地评价学生的实验能力。
三、实验教学方法研究的意义1. 提高教学质量:研究实验教学方法有助于发现和解决教学中存在的问题,从而提高教学质量。
2. 培养创新人才:实验教学方法的研究与实践有助于培养具有创新精神和实践能力的人才。
3. 促进教师成长:研究实验教学方法有助于提高教师的教学水平和教学研究能力。
加强实验意识,提高实验能力,提升教育质量1. 引言本文档旨在探讨加强实验意识,提高实验能力以及提升教育质量的方法与策略。
在现代教育中,实验是培养学生创新能力、动手能力以及科学思维的重要途径。
加强实验意识和实验能力对于提高教育质量具有重要意义。
2. 加强实验意识的重要性实验意识是指学生在研究和探索中主动进行实验的意愿和能力。
加强实验意识有以下几个重要方面的作用:- 激发学生的研究兴趣:实验可以通过视觉、听觉等感官刺激,激发学生对知识的好奇与热爱,从而提高研究动力。
- 培养学生的科学思维:实验让学生亲身参与问题的调查和解决过程,培养他们的观察、推理、实验设计等科学思维能力。
- 增强学生的动手能力:实验要求学生亲自动手操作,锻炼他们的手眼协调和实践能力,提高问题解决的实际能力。
- 培养学生的创新能力:实验过程中,学生需要面对各种不确定因素,并灵活应对,这培养了他们的创新能力和问题解决能力。
3. 提高实验能力的方法与策略要提高学生的实验能力,可以采取以下方法与策略:- 设置多样化的实验项目:设计丰富多样的实验项目,以满足不同学生的需求与兴趣,并注重培养学生的独立思考和创新能力。
- 提供充足的实验资源:为学生提供充足的实验设备、材料和空间,确保实验能够顺利进行,并让学生有机会进行自主实验与尝试。
- 强调实验的安全性:教育学生在实验中注重安全与环保意识,建立正确的实验行为规范,并提供必要的安全指导和保障。
- 指导学生的实验过程:提供指导与辅导,引导学生正确进行实验,培养他们的实验设计、数据分析和实验报告撰写等实践与表达能力。
4. 提升教育质量的关键因素实验是提升教育质量的重要手段之一,要在教育中发挥其作用,需要注意以下几个关键因素:- 教师的专业能力:教师要具备扎实的学科知识和丰富的实验经验,能够灵活运用实验教学方法,引导学生积极参与并掌握实验技能。
- 实验设备与资源的支持:学校应提供良好的实验设备、资源及实验室条件,保证实验能够高效进行,并通过不断更新和维护设备,提升教育质量。
初中物理课堂教学中提高实验效果的研究作者:刘萍来源:《中学物理·初中》2013年第11期初中物理作为初中教学的基础课程之一,对培养中学生的学习能力有着很重要的作用.初中物理课堂实验活动是初中物理教学的重要组成部分,是提高物理课教学效率不可或缺的教学手段,是将抽象的物理理论变为具体的、生动的物理现象的主要途径.尤其是随着新课程实施,实验教学的方式在物理课教学中所占比重越来越高,提高实验效果已经成为初中物理教学重要的教学目标.本文首先分析了开展物理课堂实验活动的意义和影响物理课堂实验效果的主要原因,然后阐述了提高物理课堂实验效果的主要措施,期望通过此文能够带给读者对初中物理课堂实验教学更深刻的认识.1开展物理课堂实验活动的意义1.1物理课堂实验活动能够帮助初中学生将抽象的物理概念具体化物理课堂实验活动能够将抽象的物理概念转换为具体、形象的物理现象,给初中学生更为直观的理解,能够有效地帮助学生解决学习中难以理解的难点.如果脱离了具体的实验活动,单靠讲授抽象的物理规律和概念,教师很难将物理现象讲清楚,学生也很难理解老师所讲授的内容.初中学生在思维方式等方面,还不够成熟,具体的实验活动比抽象的讲授更能够吸引学生的注意力.1.2物理课堂实验活动能够培养初中学生学习物理课的兴趣俗话说:“兴趣是最好的老师”.兴趣是一种带有情绪色彩的心理倾向,任何学生都会关注自己感兴趣的知识.物理课堂实验活动具有形象、真实、生动等特点,很多实验现象能够给学生带来巨大的感知冲击.物理课堂实验活动比老师教授枯燥的知识更具吸引力,能够直接调动学生的学习兴趣.同时,物理课堂实验活动还能刺激学生的操作欲望,使学生在不知不觉间就参与到物理实验活动中来.物理课堂实验活动能够帮助学生加强对物理知识的理解记忆,能够帮助学生建立起自身的知识架构.1.3物理课堂实验活动能够培养初中学生的综合能力和科学方法物理课堂实验活动能够培养学生的综合能力,能够帮助学生形成科学方法.相比教师的讲授,物理课堂实验活动对培养学生的能力更有效果.(1)培养学生的观察能力和试验能力.初中生在物理课堂实验活动中对物理现象的观察过程,能够培养学生的观察能力.物理课堂实验活动的操作过程,能够培养学生的实验能力.(2)培养学生的思维能力和创造力.学生在物理课堂实验活动中,对提出的物理问题进行观察和实验的整个过程,学生思维都处于十分活跃的阶段,对培养学生的思维能力有着极其重要的作用.同时,学生在实验过程中,充分发挥自己的想象,创新实验方法,对提升学生的创造力也有显著作用.(3)训练学生的科学方法和物理思想.物理课堂实验活动是训练学生科学方法和物理思想的重要方式,只有置身于实验,才能帮助学生领悟物理思想,才能帮助学生掌握科学的方法,提高学生解决物理问题的能力.(4)培养学生的科学素养.物理课堂实验活动的整个过程掺不得半点假,要求学生必须尊重客观事实,必须认真地观察和记录实验数据,这对于培养学生严谨的科学态度有着重要作用.2影响物理课堂实验效果的主要原因随着物理课堂实验活动在物理教学中所占比例越来越大,很多实验问题都因为实验的设计问题或是实验教学条件不足,导致物理课堂实验效果不理想,这对提高物理课堂实验教学效率产生了重大影响.造成物理课堂实验效果不明显的原因主要有以下几个方面.2.1实验准备不充分,实验成功率低在物理课堂实验活动开始之前,老师必须进行精心的准备.充分的准备是保证实验成功的基础,是提高物理课堂实验效果的保障.某些教师不重视前期的实验准备工作,导致在实验演示中屡次出错或出现偏差,这不但耽误了学生的学习时间,同时还会引起学生对实验的怀疑,导致学生的学习积极性下降,对老师的教学能力产生质疑,对老师的教学工作失去信心.面对这样的情况,老师必须要在实验之前,进行充分的准备工作,比如实验主题的设计、实验器具的准备等.2.2实验操作不规范,总结表达不清楚老师在做实验的过程中,使用的仪器不标准,对仪器的操作不规范,实验操作的步骤不正确等,都会导致实验结果与书本上的描述存在着极大的偏差,这也会导致物理课堂实验效果降低.比如在使用天平的过程中,某些老师为图方便直接用手取放砝码、拨码;在使用弹簧测力计时,没有事先观察指针是否在零刻度的位置上等,都会造成实验结果出现偏差.另外,有些老师在对实验结果的总结时,语言表达含糊不清,导致学生对实验的认识不深刻,对培养学生严谨的科学态度和实验习惯等方面极为不利.2.3忽视学生参与的重要性老师在实验准备和操作阶段,忽视了学生参与的重要性,也是影响物理课堂实验效果的原因.不论是实验的准备阶段,还是老师的演示阶段,老师不能只顾着自己做,还要要求学生主动参与,尤其是实验的演示阶段.很多老师都忽视了学生参与的重要性,害怕因为学生的参与导致实验出现偏差,这种观念是不正确的.老师应该鼓励学生主动参与,出现错误或是失误是在所难免的,学生只有在失败中才能获得教训,只有在失败中才能寻找到成功的方法.因此,老师要大胆放手,鼓励学生大胆创新.3提高物理课堂实验效果的主要措施3.1改变教学观念,开展以学生为主体的物理课堂实验活动要提高物理课堂实验效果,老师就必须将传统的“师本位”的观念彻底改变,树立以学生为主体的教学观念,老师应该深入学生中间,与学生平等交流.比如在演示实验的过程中,老师可以要求学生共同参与实验或是让学生主导实验,老师从旁协助,充分发挥学生的主体地位,激发学生的创造力和参与实验的主动性、积极性.3.2改进教学方法,提高学生参与物理课堂实验活动的积极性老师要改进传统的教学方法,比如在开展物理课堂实验活动的过程中,鼓励学生自己动手设计物理实验,老师从旁指导.通过类似的方法,将学生被动接受知识的学习方式,转变为学生主动学习、合作学习、探究学习的方式.3.3改进教学仪器,提高物理课堂实验活动的成功率教学仪器的质量是提高物理课堂实验活动成功率的保证.老师要保证物理课堂实验活动的成功率,就必须对可见度低、直观性差的实验仪器进行改造,以提高实验效果.同时,老师也要利用身边的材料自制简单教具代替或更新实验,以此提高物理课堂实验活动的成功率,提高实验效果.3.4改善教学手段,以多媒体技术提高物理课堂实验活动的效果随着教育技术的发展,多媒体技术不断应用于教育工作中.相对于初中生这个年龄阶段,正是学生求知欲望极为强烈的年纪.通过多媒体技术改善教学手段,不但能够提高物理课堂实验效果,同时还能有效地刺激学生的学习积极性,刺激学生的求知欲望.因此,老师在物理课堂实验教学中,要善用各种科学技术,改善教学手段,提高物理课堂实验教学的效果.3.5增加趣味尝试,丰富物理课堂实验活动的内容和吸引力物理实验本身具有很多的新奇性,老师在物理课堂实验活动中要充分利用这个优势,丰富物理实验的内容,增加物理实验活动对学生的吸引力.比如将与初中物理教学内容有关的小魔术引入到课堂实验中,以魔术的神奇魅力吸引学生的注意力.同时,还可以引入一些“反常”的现象,比如纸锅烧水、筷子提米、火不烧手、浮体不浮、开水不烫等,来刺激初中学生的好奇心和求知欲望.总而言之,在初中物理课堂教学中,实验教学的作用已经越来明显.教师在开展物理课堂实验活动的时候,必须要重视提高物理课堂实验的效果,帮助学生树立严谨的实验态度,建立物理知识架构.。
提升小学科学实验教学效果的方法引言科学实验教学在小学教育中扮演着重要的角色,它能够帮助学生培养观察力、思考力和实践能力。
为了提升小学科学实验教学的效果,我们提出以下方法。
方法一:整合多学科资源在科学实验教学中,教师可以与其他学科的教师进行合作,整合多学科资源。
例如,在进行自然科学实验时,可以结合数学、语文、英语等学科的知识,让学生在实验过程中综合运用各学科知识,提高实验教学的效果。
方法二:创设有趣的实验情境小学生活泼好动,对有趣的事物充满好奇心。
因此,教师可以创设有趣的实验情境,激发学生的兴趣和好奇心。
例如,通过魔术实验、小游戏等方式,让学生在轻松愉快的氛围中学习科学知识。
方法三:引导学生主动探究在实验教学中,教师应引导学生主动参与实验过程,培养学生的实践能力和创新精神。
例如,在实验前,教师可以提出问题,让学生通过实验来寻找答案;实验过程中,教师引导学生观察、思考,鼓励学生提出自己的见解;实验后,教师组织学生进行讨论,总结实验结果。
方法四:运用现代教育技术现代教育技术为教学提供了丰富的工具和资源。
在实验教学中,教师可以运用多媒体课件、网络资源等现代教育技术手段,提高实验教学的趣味性和互动性。
例如,通过动画、视频等形式,生动展示实验过程,帮助学生更好地理解实验原理。
方法五:加强实验安全教育实验安全是实验教学的前提和保障。
教师应加强实验安全教育,让学生掌握基本的实验操作技能和安全知识。
例如,在实验前,教师要向学生讲解实验器材的使用方法、实验过程中的注意事项,确保实验安全进行。
方法六:开展实验教学评价为了了解实验教学的效果,教师应定期开展实验教学评价。
例如,通过学生实验报告、实验操作考核等方式,对学生的实验能力、观察力、思考力等进行评估,从而调整教学策略,提高实验教学效果。
结语提升小学科学实验教学效果需要教师在多个方面下功夫,包括整合多学科资源、创设有趣的实验情境、引导学生主动探究、运用现代教育技术、加强实验安全教育和开展实验教学评价。
提升课程实验教学效果的方法研究【摘要】课程实验是深化理论知识、提高综合素质的有效途径。
笔者结合新一轮教学改革要求,以“通信原理”课程实验为依据,分析该课程实验的教学实际,提出在依托实验箱的验证性实验基础上,将多种实验方法进行融合式教学,增加综合性、设计性实验比例,利用systemview软件进行仿真实验,提高学员应用仿真软件进行系统设计的能力,并且提出了采用自主性实验教学模式提升教学效果的方法。
【关键词】课程实验;通信原理;仿真实验;自主性实验【中图分类号】g424 【文献标识码】b 【文章编号】2095-3089(2013)9-00-02课程实验作为课程教学目标的重要载体,其教学效果直接影响学员对理论知识的理解程度以及学习的兴趣。
“通信原理”是通信工程、信息工程和指挥信息系统等专业的专业基础课,涉及“信号与系统”、“数字电路”、“高频电子线路”等多门先修课程,是其他后续专业课程的基础。
该课程理论性强,知识面广,概念抽象,数学公式推导多,与基础课联系紧密。
“通信原理”课程实验,能够实现加深学员对本课程的基本理论知识及基本概念的理解,建立起完整的通信系统概念,提高学员理论联系实际的能力,培养学员的工程应用能力、综合设计能力和实践创新能力,如何提升课程实验教学效果已成为专业实验室研究探索的目标之一。
1 目前实验教学存在的问题分析通信原理课程实验大致可分为验证性实验、综合性实验和设计性实验。
目前,通信原理实验主要是依托现有的通信原理实验箱开设相应的验证性实验,硬件实现较多,学员动手操作范围受到限制,创新性思维训练不足。
综合性实验涉及本课程的综合知识及与其相关的其他课程知识,要求学员运用多方面理论、多种实验方法进行实验。
设计性实验给定实验目的、实验要求和实验条件,由学员自行设计实验方案并加以实现。
设计性实验不但具有基础理论和专业知识研究的性质,还具有项目(工程)设计、优化、改进等特点。
增加综合性、设计性实验内容的比例是课程实验改革的主流,对全面培养学员的独立思考能力、综合运用、综合实践技能和严谨的工作作风具有重要作用。
现代理工科各专业进行科研探索和工程设计不可缺少的重要环节是系统建模与仿真。
而目前的通信原理实验恰恰缺少这一环节。
随着通信与信息处理专业函数库和专业工具箱的完善,仿真软件在通信理论研究、算法设计、系统设计、建模仿真和性能分析验证等方面的应用更加广泛,已逐渐为广大通信技术领域专家和工程师的日常工具。
目前的通信原理实验,可以满足部分设计性实验,主要是在实验箱的基础上对硬件进行编程控制,缺少对仿真应用软件的学习和使用。
在实验课上掌握一种或两种仿真软件的使用方法,不仅对学员开展毕业设计、科学研究等具有帮助作用,更重要的是提高了学员的工程应用能力和信息化素养。
此外,目前的通信原理实验课均是开设在本学期理论教学的全部内容结束之后,利用10学时进行实验。
而当学员着手实验时,往往对开始所学习的原理有所淡忘,实验效果不好,对原理的认识理解也不够深刻。
另外,现有的课内实验学时量不能够保证设计性实验课的开出,所以,将这部分实验课开设在通信原理课程结束后的第二个学期,在“信息综合课程设计”等综合实践类课程中加入通信系统中的部分内容,进行设计性、综合性实验。
这样不仅使学员的动手实践环节有了连贯性,加深了对整个通信系统的认识,而且会使学员的工程应用能力和创新思维能力有大幅提升。
2 多种实验方法的融合为了进一步提高通信原理课程实验环节的教学效果,充分发挥专业实验室的作用,在现有的实验学时的条件下,将验证性、综合性、设计性实验进行融合,不但能够加深学员对理论知识的思考,同时有效地提高了学员的综合技能和工程基础。
在通信原理实验课程中我们选用的实验箱是南京捷辉公司的jh5001通信原理综合实验系统,该实验箱能够满足验证性实验的基本要求。
验证性实验内容与课程内容结合十分紧密,在什么时候开设哪些实验,应该是与理论课同步进行的,由主讲教员根据理论课的教学的需要与实验教员共同商定。
为了形象地说明理论课程中的原理,加深学员对原理的理解,主讲教员可以将部分实验在课堂作以仿真演示,然后在原理课程学习完之后,马上安排学员利用实验箱进行实验,让学员自己动手具体验证这部分原理,进一步加强学员对这部分理论课程的理解。
比如用户环路接口实验、pam编译码系统、帧成形及其传输实验、帧同步实验等,都可以安排在该课程内容讲解完相关原理之后立即安排学员着手实验,使得理论课和实验课的教学相得益彰,两方面的教学质量都有较大的提高。
在利用通信电子电路综合设计实验平台及信息通信类综合创新实践平台的综合性实验中,以实验箱和仿真实验相结合的方法进行。
在实验开始前为学员提供实验目的、实验要求,以及部分实验步骤,让学员根据所学的相关理论知识综合解决实验问题,采取硬件、软件或硬软件相结合的办法实施。
使学员了解fpga/cpld可编程开发技术、dsp数字信号处理技术、软件编程技术、电路仿真技术等,提高学员的综合开发能力。
在全部理论课内容结束之后,由教员给出实验应完成的设计指标,让学员利用实验室已有的仪器设备自行设计实验方案,完成实验任务。
设计性实验不但可以激发学员生的学习兴趣和积极性,而且设计方案的实施过程是学员运用所学知识与实践结合的过程,这使学员的综合思维和实践能力有了大幅提高。
学员可以利用仿真软件进行系统设计,在满足实验预期的设计指标后,选择部分仿真效果好,电路设计合理且易实现的电路独立制作成电路板,通过仪器测量,进行可变参数器件的调整,使电路达到设计要求。
例如:电话机呼叫处理系统的设计、计算机数据传输通信测试以及单边带调制系统的调制、解调和抗噪声性能的仿真等,通过设计性实验这一环节,让学员独立思考、分析、判断并反复实践,促进了学员独立学习的积极性,同时极大地提高了实验教学的效果。
3 仿真教学内容的构建在通信和电子工程领域,系统仿真技术一直是新型通信协议研发、通信体制的性能研究、通信系统设计、信号处理的重要手段。
仿真软件,提供丰富的部件资源可方便、直观、形象地构建通信系统,具有强大的分析功能,可对硬件开发提供方案论证和实践指导。
在通信原理实验中引入软件仿真技术,可以把系统性能和参数之间的关系形象地展现出来,而且可以将实验箱和仿真软件结合开设设计性实验和综合性实验,使学员对通信系统的原理有更深刻的认识,有利于理论教学和实践教学的融合,有利于学员创新能力和信息化素养的提高。
目前,各高校用于通信原理仿真实验的软件主要有两款:systemview和matlab/simulink。
这两款软件都可进行通信系统的仿真设计与分析,有助于学员构建系统的整体概念,可让学员对常用的模块自己编写文件,从具体模块的实现到整体系统的架构。
以system view为例,它是美国elanix公司的一个完整的动态系统设计、仿真和分析的可视化设计环境,是一个功能强大、用途多样的工具平台,提供开发各种系统的模拟和数字工具,包括数字信号处理、通信、控制以及构造通用数学模型。
该软件不需要复杂的计算机编程,可以只通过点击图标和参数输入的方式来完成复杂系统的建模、设计和测试。
在二进制振幅键控(2ask)中,利用system view进行仿真实验的步骤一般为:①根据2ask的调制解调原理进行系统分析,画出系统框图;②根据原理图,建立系统仿真模型;③进行2ask调制参数设置;④系统仿真,分析结果,对系统进行评估和改善。
它要求学员在把课堂上讲授的抽象的理论进行消化的基础上,通过独立思考,自主设计,建立系统模型,有利于克服硬件实验箱电路固定、学员缺乏参与性的弊端。
利用systemview可以完成验证性实验,又可以通过改变参数及相关模块进行设计性和综合性实验的设计,能够很好的调动学员学习的积极性,增强学生的系统分析能力、设计能力。
将仿真软件应用在通信原理实验教学中,充分利用学校现有的教学环境,在现有的条件下为学员提供了更多的实验机会,增强了实验的多样性,扩大了实验范围。
不但将通信原理课程中较难理解的内容,通过软件仿真形象生动的展现出来,使学员对知识的理解更加透彻,有效地提高了学员的学习兴趣,而且提高了学员分析和解决实际问题的能力。
4 自主性实验模式的探索传统的实验模式往往受到学时和资源的制约,而自主性实验模式是一种创新性实验,与研究性实验类似,是指学员在课程实验中,结合自己的兴趣点确定自己的研究项目并进行实验,不占用实验教学学时,但是实验室对学员全天候开放,学员可以充分利用业余时间查阅资料并进行实验,实验教员全程跟踪给予保障和指导。
对于自主性实验,自行命题这一环节至关重要,首先是学员要想到什么?这是理论知识与实践认知的积累,也是钻研精神的体现。
因此,“命题”是学员理论学习与实践过程中的问题发现和更深层次的探索。
在这一环节,实验指导教员要给予充分的指导和论证,帮助学员改进命题,以便更好地进行实验。
其次是如何做?在学员命题后,要进行方案设计、选择仪器设备、建立实验方法等,这是实验过程的再造,是在科研技术方法上的提高。
最后由实验指导教员给出实验评价,通过自主实验过程和实验报告总结,检验设计方案的科学性和实验方法的合理性,这对培养学员的科研工作能力有着重要的帮助。
当然,这部分实验要在学有余力的学员中开设。
将科学研究融人实验教学中,会使实验教学真正成为培养学员创新能力的重要环节,是课程实验教育教学改革的重要趋势。
5 结束语针对目前通信原理课程实验仅采用实验箱进行验证性实验,实验方式单一,效果较差,未充分利用现有的实验条件的情况,将多种类型的实验平台进行整合,在学校人才培养方案和实验目录框架下,将课程内容调整为验证性、综合性和设计性实验三部分,使实验内容既配合理论课程的教学,又与现代通信技术同步发展,使课程实验的教学从内容到形式上都有较大改观。
总之,通过采取多种实验模式相结合的灵活教学方法,最终目的只有一个,就是希望使学生经过大学四年的学习,成为具有扎实理论基础、较强动手能力的高素质人才。
参考文献[1]蒋鸿雁,刘敏.通信原理实验教学改革[j].中山大学学报,2003(23).[2]王卫红,袁少强.现代控制理论研究型自主性综合实验教学方法[j].实验室研究与探索,2006(6).[3]周翔.软件仿真在通信原理实验教学中的应用[j].高校理科研究,2010(9).[4]王兴亮.通信系统原理教程[m].西安电子科技大学出版社,2007.[5]张水英,徐伟强.通信原理及matlab/simulink仿真[m].人民邮电出版社,2012.。