一、目前实验教学的问题
目前职技高师的实验教学普遍存在如下问题:
一是在实验教学目的的认识上,重视对理论知识的验证,忽视了实验技能和综合素质的培养。具体表现在:过多地强调实验的结果、结论,忽视实验的设计、方法、步骤和过程;只验证和巩固所学知识,不注重培养学生的实验技能、探索精神和科学态度、科学作风。
二是在实验教学指导方法上,教师包得过多,束缚了学生的积极性和创造性。在实验教学中,通常是由教师准备甚至调试好实验装置和仪器,编写好实验指导书,设计出实验报告框架,让学生按照已有的设计和统一的方法操作,把数据填入统一的表格,并按给出的计算公式处理数据,得出结果。这样做的结果虽然省时省事,但却影响了学生创造力的发挥,对培养学生独立分析和解决问题的能力十分不利。
三是实验教学的组织安排不合理,影响了实验效果。由于受实验仪器、设备数量少、器材耗损大等条件的限制,实验通常都是分大组进行,每组十来个人围着一台设备,却只由一两个学习比较好、动手能力比较强的同学操作,其他同学只是作记录或在一旁观看。这样一次实验下来,大多数同学并没留下深刻印象,更谈不上培养实验操作能力。
四是实验仪器设备陈旧,跟不上时代发展步伐。当前科学技术发展异常迅速,新设备、新工艺、新技术层出不穷。可职技高师办学经费有限,实验仪器、设备多年也难得更新一次,不但跟不上科学技术和社会生产发展的步伐,就是现行教科书涉及的实验,也还有很多开不出来。
二、改革实验教学的措施(一)合理进行实验分组。学生实验能力的提高是一个循序渐进的过程,为达到实验教学的不同目的,教师在实验准备的过程中,应根据每个实验的特点和它在教学中的先后顺序,将其归入以下四种基本类型:
1.演示性实验。对一些实验过程简单、只对某一理论或现象起说明作用的实验,通常采用演示法进行,教师在课堂上边实验边讲解,同学们只需边听边看,做好笔记。
2.验证性实验。在实验教学的初期,可多安排一些验证性实验,如定理、定律的验证,或根据定理、定律得到的一些重要推论的验证等。验证性实验一般都有现成的实验装置、操作方法和操作要求,不需要学生自己去探索、创新。这类实验重在培养学生的基本实验技能和科学严谨的实验作风。
3.设计性实验。要求学生根据给定的实验目标,自己设计方案,经指导教师把关认可后,独立进行操作,并用自己选定的方式得出实验结论和撰写实验报告。这类实验着重培养学生的实验设计能力和综合能力,宜在实验课的中后期进行。
4.研究性实验。对于学有余力的学生,在实验教学的后期,可适当安排一些研究性实验。研究性实验的课题不应拘泥于已有理论和书本知识,它要求学生根据理论课或生产生活实际中遇到的一些相关问题,结合学科发展的前沿动态,自己提出实验题目,自己选择实验仪器、设备,自己设计实验过程。实验的目的不是验证某一现成结论,而是对某些未知因素进行探索。这类实验重在培养学生的科研能力。
(二)改革实验指导和管理方法。
1.要求学生以未知者的角色做验证性实验。虽然验证性实验是验证已有的规律,但教师应提醒学生切忌先入为主,使实验带有明显的主观性,一味地向已有的结论和数据上靠,而是以未知者的身份,以实验中出现的现象和测得的数据为依据,得出结论。
2.要求学生以探索者的角色做设计性实验。做设计性实验,对学生来说是难得的锻炼,教师要尽可能放开手脚,给学生更多的锻炼机会,让他们自己去探索。教师布置完实验任务后,只在方案实施前审定把关,且如果没有明显错误,不危及人身安全,就应允许学生去做,在做的过程中进一步完善。
3.要求学生以创造者的角色做研究性实验。研究性实验着重培养学生的综合实验能力,最好使其与实际科研任务结合起来,让学生进入工程实践中,以创造者的角色进行实验,使其经受真刀真枪的实际锻炼。
4.合理进行实验分组,使每个学生都有动手操作机会。实验教学要给每个学生以均等的机会,使其都得到锻炼。在现有仪器、设备有限的条件下,可延长实验室开放时间,并将实验合理编排,使学生轮流在不同的设备上进行实验,切实提高仪器、设备的利用率。
另外,学校还应积极与有关部门联系,建立校外实验基地或与科研、生产单位协作进行实验开发,使实验与生产实际结合得更加紧密和更具有时代性。
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