有趣的小实验范文

时间:2023-10-09 21:16:32

有趣的小实验

有趣的小实验篇1

今天,我们的刘老师给我们做了一个小实验。在这之前,也在我们上课之前,早已把做实验的材料:一盆水、一个杯子,和一张纸放在了教室。

我们陆续走进了教室,看到老师准备的东西,心里有些疑惑。我想:老师是要干什么?喝水吗?也不用准备那么多的水吧!

上课了,只见老师说:“同学们,今天我们来做一个小实验。”我听了,又开始想我们又要做一个什么样的实验。只见老师首先把干干净净的杯子拿了出来,然后把水给灌进去,接着把纸给放了上去,在用手按了按。最后说:“同学们,见证奇迹的时候到了!”我们目不转睛地看着期待着听到听“哗”的一声,水“掉”了下来。老师把手松开,但那张纸竟然没有掉下来,我们有几位同学被老师点了上去,也做了实验,都成功了。

这次实验总体来说是很成功的,老师还告诉我们,纸是因为空气的挤压才掉不下来。这个小实验真有趣,我想这就是科学的奇妙之处吧!

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有趣的小实验篇2

一、葱汁写密信

实验用品:葱(两根)、毛笔、白纸、蜡烛

实验步骤:取两根葱,剪去它们的叶,留下葱白,用力挤出葱汁,然后用毛笔蘸葱汁在一张白纸上写字,过一会儿,葱汁干了,白纸上看不见字迹。要是把这张白纸放在烛火上烘烤,棕色的字会立即显现出来。葱汁能使纸发生化学变化,形成一种类似透明薄膜一样的物质,这种物质的燃点比纸低,往火上一烘烤,它就烧焦了,所以会显现出棕色的字迹来。柠檬汁、蒜汁、洋葱汁及醋等,都有这种物性,所以也能用来写密信。

二、糖的燃烧

糖会燃烧吗?让我们亲自做一做实验。在铁皮盖上撒一些糖,现在你用火柴去点燃它,不管你试多少次都点不着。是不是糖不能燃烧呢?请你在糖上撒一些烟灰再试试,这时糖便会燃烧起来,发出蓝色的火焰,直到烧完。燃烧以后,烟灰还是烟灰,既没有增多也没有变少,但它促使了燃烧的进行,我们叫它催化剂。

三、两色花

1. 方法:摘一朵刚开放的紫色牵牛花,把花下面的枝条劈成两半。再找来两个玻璃杯,在一个杯中放些醋,另一个杯中倒些碱水,将分开的枝条分别两个玻璃杯中。几天以后,这朵紫花的颜色会发生变化:一半变红,一半变蓝。

只有牵牛花才能变色吗?不,许多花,特别是紫色的花都有这个性质。摘几朵紫花,在碗里捣烂,加点白酒,用纱布过滤以后分别倒在两个碗里。在一个碗里倒些醋,另一个碗里倒些碱水,很快两个碗里的紫溶液都会变色――倒醋的变成了红色,倒碱水的变成了蓝色。

2. 原理:因为在这些花中都含有蓝素,主要成分是石蕊精,它遇碱变蓝,遇酸变红。

四、烧不坏的手帕

小朋友拿一块漂亮的花手帕,在一个盛着透明液体的玻璃杯中浸了浸,取出之后挤了挤水,然后用铁钳夹住手帕一角,放到酒精上点燃,不一会儿火渐渐地灭了,父母都在为这个漂亮的花手帕白白被烧掉而感到可惜,以为它一定化为灰烬了。但这个花手帕竟然完整无损,这是什么原因呢?

原来,玻璃杯中盛的是两份酒精和一份水,酒精的燃点很低,它很快地燃烧了,并且酒精的沸点只有78℃,水的沸点是100℃,所以,酒精很容易从手帕中挥发出来烧掉,一部分水仍然留在手帕上,保护着手帕。

另外,在酒精燃烧的过程中,有一部分水变成蒸气挥发了,这些挥发的水汽带走了手帕上的一部分热量,从而降低了手帕的温度,使其达不到燃点。以上的两个因素保护了手帕的安全。

有趣的小实验篇3

今天包老师布置了一道作业,让我们做一个小实验,在杯子里装满水后放上一张纸,接着把杯子倒转过来看看会发生什么。

放学后,我怀着好奇的心情,跑回家里找来一个矿泉水瓶和一张白纸,来到厨房间按照老师教得步骤开始做实验啦!我马上拧开水龙头,直接往瓶子里灌水,灌满水后再放上白纸,然后小心翼翼地把瓶子倒转过来。我的天哪,水竟然没有流出来!第一次试验就成功了,我是多么地喜悦啊!我马上把这个好消息迫不及待地告诉了爸爸。可是爸爸不相信,跑过来,也学我的方法,做起了实验。可怜的爸爸,第一次试验失败了!接着他又做了一次,还是失败!我在背后看到这个情况就哈哈大笑起来,爸爸居然还不如我呢!真高兴啊!

后来我看到爸爸狼狈的样子,就把秘诀告诉了他,原因是杯子的口不能太大,杯口太大放上纸后就不容易盖严。于是爸爸重新按照我的方法去做,终于也成功了。这个时候爸爸得意地看了我一眼,我也看了一下爸爸,我们都会心地笑了。

今天的实验真开心!

浙江省乐清市大荆镇中心小学二年级:傅子诚

有趣的小实验篇4

今天,我到小记者班,老师说:“咱们做个实验”。老师拿出一个杯子,把杯子倒满了水,老师问我们:“要是把一张纸放到这个杯子口上,倒过来会怎么样呢?”同学们七嘴八舌,议论纷纷,你一言我一语的说者,有的说纸不会湿,有的说纸会湿,还有的说水不会洒出来。

开始实验了,老师快速的把杯子倒过来,这时教室里静悄悄的连针掉到地上的响声都能听见,有的同学的眼睛眨也不眨。开始实验了,我第一个上台,单失败了,后来的两位同学都成功了。

我们想知道是什么原因,老师告诉我们是大气压力。这个实验真有趣!

有趣的小实验篇5

我打开课本,翻到第二课《摩擦起电》,认认真真地读了起来。不一会儿,教室里便有两三只手举了起来。于是,我加快了读书的速度。没过多久,我也把课文仔细地读了一遍。我立刻把手也举了起来。在举手的同时,我默默地思考着课文所讲的内容。又过了一会儿,老师看到大家举起了手,就说:“停,把书本合起来。”他又说:“什么叫摩擦起电?”许多学生举起了手。老师请了三位学生讲了。他们都讲对了。老师满意地点了点头。接着,老师又根据课文内容提了几个问题,大家都正确地回答了。老师也叫到了我,我立刻大声流利地回答起来。老师连连称赞我:“你回答得有创见,好,不错!请坐!”

然后,作为鼓励,在积极发言的学生中间挑选了四位发言有创见的学生到前面去做实验。我也被请到了。这时,我非常高兴,抬头挺胸走上前去。老师对我们说:“请你们各自选一个实验的项目做给大家看。”我们四个人便挑了自己最喜欢的一项实验做了起来。

挑后,老师叫小明先做实验给同学们看。他拿起一块毛皮和一根硬,迅速擦了起来。不一会儿,他将硬橡胶棒放到一只装有锡铂纸的实验盒子的顶端上面。咦,奇迹果然出现了:下面的锡铂纸果然张开了。他自豪地对大家说:“这是因为硬橡胶棒上的负电通过顶端的金属把电传到了锡铂纸上,这两张纸带上同种负电,带同种电的物体相排斥,所以锡铂纸张开了。”“哗……”掌声、喝彩声顿时响了起来。连上课严肃的老师也笑了。

接着,我用丝绸和玻璃棒摩擦,同样到那个实验盒的顶端去碰了一下,锡铂纸也张开了。我说的跟小明的差不多,只是我说我的棒上面带的是正电。

第三次,由其他两位学生一起做。一个用毛皮和橡胶棒摩擦,另一个用丝绸和玻璃棒摩擦,然后各自靠近一个悬挂着的灯草球。啊,那小球立刻被吸引了过去。然后,他们同时把两个小球往中间靠拢。奇迹又出现了这时,两个小球好象两位亲密的小伙伴一样紧紧地靠在一起。然后,他们用相同的毛皮和橡胶棒摩擦,也去靠拢小球,小球也被吸引过去。他们也把两个小球往中间靠拢,可是,这一次两个小球好象是冤家一样死活不愿意靠拢,各自后退,离开了一定距离。后来,他们又换用丝绸和玻璃棒摩擦。这一次那两个小球和第二次的一样,死活不愿意靠拢。接着,一个同学说明了情况和理由,另一个同学作了补充。“哗……”掌声、喝彩声又一次响了起来。老师严肃的脸上露出了满意的笑容,高兴地说:“你们学得不错,实验做得又好,解释得又非常正确,很好!现在打开实验盒每人做一个以上的实验。其他的学生看后要评价,发现错误要及时指出让他改正。”顿时,教室里沸腾起来。同学们纷纷从盒子里拿起用具做起了实验来了。有的还从自己的铅笔盒里拿出塑料尺在自己的毛衣上面摩擦起来。接着,他拿起塑料尺靠近一些小碎纸。那一些小碎纸立刻跳起来跑到了尺子上面。

下课的铃声响起来了,同学们还继续做着手中的实验,大家都埋怨这铃声响得太快了,要是再迟十分钟、二十分钟那才好!

有趣的小实验篇6

关键词:物理教学;物理实验;学习兴趣

中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1009-010X(2012)05-0059-02

学习兴趣是学生渴求知识、力求探究某种事物或从事某种活动的心理倾向。它是学习活动的重要内在推动力,学生一旦对学习产生了兴趣,会把这门学科作为自己的主攻目标,在学习过程中也就会自觉地去克服重重困难,排除种种干扰。物理实验具有形象、生动、真实的特点,可以吸引学生注意力,给学生提供一个探究物理的情境,培养学生的学习兴趣。在教学过程中,教师可以利用实验来培养学生的学习兴趣。

一、利用演示实验,培养学生的直接兴趣

物理学习中的直接兴趣是指学生对丰富多彩的物理现象的自发兴趣。中学生处于好奇心和求知欲最旺盛的年龄,任何新奇的事物都会吸引他们的注意力,引发对该事物的探究倾向。演示实验生动、形象,对中学生有很强的吸引力,极易唤起他们的直接兴趣。教师要善于利用学生的好奇心,在教学过程中多做演示实验,激发学生的学习兴趣。例如,教师在讲授动量定理之前,在桌子上放一个铁架台,在铁架台的上端挂一个铁钩,在桌子上放一个塑料垫,将一个生鸡蛋用棉线在其上围绕一周,再用透明胶带将打结处的两侧贴紧。把线的另一端跨过铁架上的钩子,像升旗一样把鸡蛋缓缓升到铁钩下面,然后教师问:“如果松开线,让鸡蛋从高处落下,鸡蛋会怎样?”学生会毫不犹豫地异口同声地回答:“鸡蛋会摔烂”。这时,教师松开线,让鸡蛋下落。学生紧张而意外地看到鸡蛋下落后反弹起来,被老师捉住,接着将鸡蛋往桌面上轻轻一砸,使蛋液流入玻璃杯内,随后教师提出问题:“为什么鸡蛋从那么高处落下没有砸碎,而在桌子上轻轻一砸就壳破液流呢?”这时学生的好奇心被激发起来,思维处于积极状态,直接兴趣提高。所以,在教学过程中,教师要尽量利用现有条件多做演示实验。

需要注意的是,处于直接兴趣水平的学生,仅停留在兴趣的低级水平——好奇心水平上,为产生探索现象因果的需要,在演示实验过程中,教师要不失时机地提出问题,引发学生积极思考,使学生从感性兴趣上升到理性兴趣。

二、利用分组实验,培养学生的操作兴趣

物理学习中的操作兴趣是指通过亲手操作获取物理现象,观察物理过程的兴趣。实验是一种有目的的操作行为,学生在观察的基础上,很自然会产生一种自己操作的欲望。让学生自己动手实验,不但可以满足学生的操作欲望,还可以提高学生探索知识和规律的兴趣,进而提高学生的认识兴趣。例如,在验证机械能守恒定律的实验中,学生的任务是证明机械能守恒。学生要调节斜面倾角,使倾角尽可能大一些,以减小摩擦力的影响;装配和调整电磁打点计时器;将小车置于斜面上方,连接装配好打点纸带;开启电源,释放纸带末端,使小车下滑,下滑结束即关闭电源;取下纸带,测量读数并进行数据处理。在此过程中,学生动手操作,排除可能出现的故障,提高了操作技能,培养了操作兴趣,而且通过实验,验证了机械能守恒,学生的认识兴趣进而提高。

操作兴趣的兴趣水平较知觉兴趣有所提高,但稳定性还比较差。在分组实验的过程中,教师要引导学生分析实验,探求结果,让学生将观察、思维和操作结合起来,使实验既可以满足学生的操作欲望,又不是单调的机械运动,这样就可以将学生的兴趣转化为探索的兴趣,从而形成稳定的学习动机和认知兴趣。

三、利用实验情境,培养学生因果认识的兴趣

物理学习中的因果认识的兴趣是指学生探究物理现象发生原因的兴趣。实验可以为学生创设探究物理知识的情境,诱发学生对因果的兴趣,在教学过程中,教师要善于利用实验创设问题情境。问题情境设置的基本途径是:促使学生原来的知识与必须掌握的新知识发生激烈冲突,使学生意识中的矛盾激化,从而产生问题情境。例如,物理课上进行“杠杆原理”的教学时,教师从班上学生中选出一名高大强壮的男生和一名最矮小瘦弱的女生,让他们站到教室前面来。然后,教师问:“如果我们让女生顶住门,让男生推门,门能否被推开?”学生们会认为门能被推开。这时,教师让女生顶住门把手的地方,让男生在靠近门合叶处推门,结果门却被瘦弱的小女生顶住。这时学生们的日常经验就会与实验的结果发生矛盾,学生就产生了探求现象原因的兴趣。

因果兴趣使学生的注意力由了解怎样改变现象转向认识自然现象的规律方面,这种兴趣不仅成为学生学习的内在动力,而且成为促进学生能力发展的重要因素。注意在利用实验创设问题情境时,要与学生已有知识、生活经验相联系,使学生的认知发生不平衡,从而产生探求现象原因的兴趣。

四、利用探究实验,培养学生的理论兴趣

理论兴趣指对把具体的因果认识上升为一套能有效地分析物理过程的理论结构,以及运用该结构中的概念规律能动地解决物理问题的兴趣 。探究实验为学生提供一个有待探究的问题,然后学生利用所学知识解决问题,进行科学探究,这可以激发他们的理论兴趣。并且只要教师教给他们必要的方法,并提供一定的实验材料,在难度不太大的情况下,学生完全可以自行设计实验。学生设计实验、操作实验、分析实验现象得出结论的过程,也就是理论兴趣提高的过程。例如,学习《电磁铁》一课,要求学生自己设计实验,探究“电磁铁的磁力大小与哪些因素有关”。事实证明,学生会凭借自己已有的知识和经验设计出不少的实验方法。比如说,学生根据串联的两节电池,会使电珠发光较强,很自然地联想到可不可以用这种方法,试一试电磁铁增加串联电池节数,会不会使磁力增大。学生还会想到,电磁铁磁力大小跟缠绕导线的多少、钉子的粗细、导线缠绕方向等可能会有关系。在动手实验之后进行归纳概括,去伪存真,得出电磁铁磁力大小、跟电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关这个科学的结论。在实验探究的过程中,学生尝试根据经验和已有知识对问题的成因提出猜想;对探究的方向和可能出现的实验结果进行推测与假设;然后明确探究目的和已知条件制定计划和设计实验;利用观察、实验来收集实验数据;最后对实验结果进行分析论证。在探究过程中,学生经历了从感性认识上升到理性认识的过程,并运用头脑中的已有知识解决了物理问题,提高了理论兴趣。

理论兴趣不仅能成为学生学习物理的内在动力,而且能成为促进学生能力发展的重要因素。理论兴趣需要在探索活动中发展,教师要给学生提供探索的机会。目前的物理教学中,提供给学生的实验多为理论验证性的实验,实验步骤现成,实验结论已知,这不利于培养学生的理论兴趣和创新能力。因此,加强探究实验是物理教学改革的重要任务。

参考文献:

[1]闫金铎.物理学习论[M].江苏教育出版社,1991.

有趣的小实验篇7

【关键词】生物实验 学习兴趣 培养

中图分类号:G4 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2014.02.023

生物实验教学给传统教学带来了新的活力,对于培养学生的学习兴趣有着非常积极的作用。但因生物学科只是一门“小科”,大部分学生学习兴趣不浓,给生物实验教学带来一定的阻力。实验教学是调动学生学习兴趣的主阵地,如何在实验教学中激发学生的学习兴趣,笔者针对中学生的心理特点和求知欲望,在生物实验教学中通过生物实验设计,改进实验方法,创新实验材料,组织实验兴趣小组等,从细微处着手,培养学生的操作、观察、表达能力,收到非常好的教学效果。现报道如下:

一、提出疑问,激发学习兴趣

设置实验的问题,让学生从熟悉的或感兴趣的现象以及日常生活中出现的一些有科学研究价值的问题,去分析、解决,从而引发学生产生强烈的求知欲。例如,提出“蚯蚓是否喜欢干燥的环境”,可先做一个演示实验,找来几条蚯蚓,放置在一边是干土,一边是湿土中间的连接处,进行观察,结果,几分钟后蚯蚓大多移到了湿土处。学生通过这个实验,不仅知道了蚯蚓不喜欢干燥的环境,其实验的兴趣也被调动了起来。

二、利用生活经验,激发学习兴趣

有些生物学知识比较难理解,只靠讲解或死记硬背收效甚微。如何将难懂的生物知识用最简单的、直观的方法让学生理解呢?我们就用生活中一些家喻户晓的生活经验或者不少有关生物方面的实验启迪学生,从而达到启迪思维、引人入胜的作用,恰当地运用生活常识、经验,将难懂的知识用简单的实验情境表达出来,能吸引学生,活跃课堂气氛,这种理论联系实际的讲授方法往往能收到事半功倍的效果。

三、设计游戏,激发学习兴趣

游戏既能开发智力,也能提高学生的学习兴趣。如高中生物《分子与细胞》中动植物细胞亚显微结构模式图,在学习完后,要求同桌的学生为一组,一人画动物细胞,一人画植物细胞,并涂上自己认为合适的色彩,完成后交换修改,再比较两种细胞结构的异同;然后,每组选一个代表讲解本组所画图中各种结构的依据。从而让学生理解认识细胞器结构与功能相适应这一生物学普遍规律。

四、改进实验方法,创新实验材料,激发学习兴趣

实验教学任务繁重,材料繁琐,如果按照教材要求,个别实验无法完成。如绿色植物的系列实验教学,不仅实验较多,材料多,而且取材受季节的影响。我们根据实际情况,改进实验方法,创新实验材料。如叶绿体中色素的提取和分离实验,我们用75%的酒精代替丙酮,用商陆叶代替菠菜叶。因丙酮不易找且对人体有毒害作用,实验过程中学生如果处理不当,易造成伤害。而75%的酒精对人体无害且易购买;商陆叶随处可取,其叶绿体的含量比菠菜叶中的含量更多,成本较低,实验效果很好。将复杂的叶绿体中色素的提取和分离实验简便化,达到了实验安全、效果明显的目的,既节省了成本,又培养了学生的动手动脑能力,激发了学生开展生物实验的极大兴趣。

五、开展实验兴趣小组活动,激发学习兴趣

我们将演示实验改为分组实验,将分组实验改为探究实验,将探究实验改为实验兴趣小组的课后实验(如观察蚂蚁的通讯,动物的绕道取食行为等)。让学生能更好、更多地做实验,接触实验,从而很好地培养学生的实验兴趣,也很好地完成了学习任务。

有趣的小实验篇8

关键词:兴趣;实践;趣味化学实验;能力培养

趣味性实验是培养学生实践能力、创新意识的重要途径和形式之一,也是建立兴趣引导实践能力培养模式的突破口。很多欧美国家已将趣味引导实践的模式深化融入常规的教学体系之中,而不仅仅停留在实验教学方面。而我国受其传统文化和传统教学模式的影响,在这方面与国外尚有一定的距离。近年来,随着我国社会、经济的发展,对创新实践性人才的需求也越来越强烈,国内各界也开始了将趣味性和实践性结合的实践尝试。2011年8月在北京落幕的“2011国际化学年全国趣味化学实验设计大赛”,充分体现了趣味性、创新性和实践性的统一。

尽管如此,在我国各高校中,尚没有明确提出和切实建立趣味引导实践的教学模式。仅有部分中小学校开设了相关的趣味性实践课程,并且课程内容也仅停留在中小学水平。而对于已经具备一定知识结构和背景的大学生,我们往往过多地强调实践,而忽略了兴趣对学生实践能力的引导。此外,在实践教学方面,我国高校的实验教学学时数通常只占总学时的10%,在一些文科专业这一比例甚至更低。在教师和学生的观念中,倾向于对理论内容进行验证的实验,而对有利于培养实践应用能力的综合性、设计性实验重视较少。目前国内很多学校仍将实践教学看做是理论教学的辅助手段,采取“先理论,后实践”的顺序,根据理论教学来安排实践环节,并且实践成绩在学生的综合评定中不占比例或是只占很少的比例。国外对学生知识体系的构建是通过从实践到知识积累的模式,这更符合人类发展过程中认识世界、改造世界的进化规律;而国内则习惯采取知识传授指导实践的模式,凡事求快,但存在知识掌握不牢和应变能力差的问题,久而久之则导致创新实践能力的丧失。

通过在高校开设“趣味化学实验”课程,以指定实验和设计实验的形式探索和建立兴趣引导下的大学生实践能力培养模式,对激发大学生的兴趣、引导大学生的实践能力培养具有重要的意义。我们所开设的“趣味化学实验”课程主要包含三个环节:基础实验环节、趣味实验环节和文献设计实验环节。我们认为通过这三个环节的相互配合和实践,可以让学生对化学实验有一个较为宏观的认识,进而达到初步培养学生建立科学思维模式、提高实践能力的目的。

一、以基础实验培养和巩固学生基本实验技能

教学过程要讲求因材施教。由于“趣味化学实验”是面向全校各个专业学生开放选课,因此需要特别注意对不同专业背景和兴趣取向的学生的引导和教育方法问题。在一定程度上,我们可以将这些学生初步划分为两类:一类是已经具备一定化学实验基础的学生,另一类则是化学基础相对较为薄弱的非化学相关专业的学生。对于前者,我们提出了“老戏新唱,夯实基础”的策略;而对于后者,我们认为应该侧重把握“深入浅出,循循善诱”的原则。当然,在具体的实践中这两种手段并非一成不变,需要根据学生的具体情况交叉变换甚至更新。

1.老戏新唱,夯实基础

在选课调查中我们发现,学生之所以选择“趣味化学实验”这门课程,很大一部分原因是被“趣味”二字所吸引。这一点在化学及化学相关专业的学生中体现较为明显。由于化学及化学相关专业的学生在日常其他的课程学习中已经积累了一定的化学实验基础,对化学实验本身也较为熟悉,可以说,有较多的同学对常规枯燥的化学实验教学本身具有一定的敬畏或排斥心理。他们之所以选择“趣味化学实验”这门课程,是希望在这门课程中找到一些与平时化学实验不一样的、有趣的事情——换言之,是为了发现化学实验“可爱”的地方。一旦发现这门课程所谓的“趣味性”与其预期有所差距的时候,其热情就会受到影响,并随着课程的进行而迅速减淡。

有一个有趣的现象反映当前化学实验教学的巨大问题。每当看到网络上一些人利用所学化学知识来进行一些有趣的表演的时候,很多学化学的学生可能都曾有过这样的感觉:为什么自己不曾想到呢?尽管有的表演的原理就是很简单的化学反应,为什么很多原理常常需要在别人揭示以后才恍然大悟呢?这一现象反映出了当前教学的强制性和学生接受知识的被动性。在长期的教学中,学生已经习惯了被灌输,即使是趣味本身,学生也是希望被给予(从选课调查中这一点在化学及化学相关专业学生中体现尤为明显),而不是自己去发现,久而久之逐渐丧失了利用已有积累自主寻找乐趣的能力。学生抱着寻求化学“可爱之处”的心理来选课,从心理学上讲,个体尚有自我救赎的愿望。从这一点上看,“趣味化学实验”本身肩负了重要的责任,以兴趣引导化学实验教学在一定程度上可能成为传统教学方式创新和进步的突破点。

由于“趣味化学实验”在初期尝试中是针对各专业共同选课并统一上课的方式,因此,在管理和教学过程中,很难将化学和非化学专业的学生区分开来。故此,化学相关专业的学生也接受了基础实验部分的教学。这就对教师提出了更高的要求,如何让已经具备化学实验基础的学生对基础实验感兴趣并让其积极主动地参与实际教学过程中来就成了该环节面临的一大问题。在该环节的教学中,我们发现,即使在其他实验教学的过程中已经进行过的基础实验,化学专业的学生仍然存在掌握不牢的问题——特别是化学实验操作中的一些细节问题没有得到足够的重视和规范。拿最简单的玻璃仪器的洗涤来说,还有很多同学没有意识到它的重要性。而在笔者多年的科研过程中也发现,一些研究生在实验过程中也存在忽略玻璃仪器污染影响的问题。又如物质的称量,教学中我们发现,很多同学在实验中仅仅是简单地按实验教材的步骤进行重复操作,而没有去思考为什么要这么做,这样做的影响是什么。这一现象也在笔者多年对研究生的观察中得到了印证:一些研究生在进行某些测试或操作的时候,往往知其然而不知其所以然,只是简单地套用文献方法,导致结果计算错误。

笔者深知在化学实验中夯实实验基础技能的重要性。而对于化学专业的学生,他们毕业后很可能会继续从事一线科研实验的工作或者进入企业担任化学相关的实验、测试或分析任务。因此,夯实其实验基础能力,培养其对简单问题的深入思考和分析能力意义重大。

2.深入浅出,循循善诱

针对非化学相关专业学生,特别是文科学生,在基础实验部分,我们认为应该侧重把握“深入浅出,循循善诱”的原则。在“趣味化学实验”课程的选课学生中,多数为非化学相关专业的学生。他们选择该课程的原因有以下几种:一是对化学比较感兴趣;二是因为近年来屡次发生的食品安全等负面新闻使一部分学生意识到掌握一定化学知识的重要性。总结起来,这些非化学相关专业的学生选择“趣味化学实验”这门课程的动机基本反应了人类认识和改造世界的实践动力来源,即对新事物功能性的需求和对其所在世界的兴趣。由于这些学生自身化学基础薄弱,在其知识结构中尚未构建出系统的化学知识体系,这一特点为“趣味化学实验”的教学同时带来了机遇和挑战。所谓挑战,主要来自于教学中,如何让学生从非专业的角度理解专业的知识;所谓机遇,即是指学生知识结构在这一块的空白为兴趣指导下的实验教学模式提供了良好的发挥平台和新模式下的知识构建基础。正所谓“白纸好作画”。

针对学生知识结构的这一特点,采用深入浅出的方式诱导学生从现象到本质、从需求到实践,并逐步建立原始本能的、科学的思考方式,培养学生发现问题、思考问题和解决问题的能力是极为必要的。

事实上,我们在基础实验部分所选择的实验都是极为重要且简单的实验。其中包括玻璃仪器的洗涤、物质的称量以及溶液的配制和pH值的测定等。这些实验不会让非化学专业的学生一开始就产生难以驾驭的感觉。在教学过程中,如果穿插引入实际生活中的具体正反案例,学生反而会觉得简单的事情也有不简单的道理,从而避免常规教条式教学中出现的枯燥和抵触情况。同时,引导学生去主动分析、归纳和解决问题也是非常重要的。

笔者曾经思考名牌大学的学生做实验和普通地方大学的学生做实验的差别问题。发现从操作形式上二者并没有太大的差别,但为什么在进入研究生阶段后,即使针对同样的研究课题,二者会体现出明显不同的结果呢?究其原因,我们认为:思维的形成是在一件件小事的积累下形成的,重点不在于教学的表面形式,而在于潜移默化中如何让学生形成科学的思维习惯。而这一习惯的养成与日常教学过程中教师的教学诱导方式和教学着力点有较大关系。

总体上讲,在“趣味化学实验”课程的教学过程中,我们强调“因材施教,差别对待”。这包含有宏观和微观两层含义。宏观上讲“因材施教”主要是针对两类学生之间知识结构的差异而采取不同的诱导方式和关注不同的侧重点;微观上则具体到根据这两个群体中不同个体间的差异,而采取的有差异的诱导手段。即使同为文科学生,不同学生的兴趣取向和激发点也是有差异的,这一学生感兴趣的事情,另一学生可能不感兴趣。因此,在实际教学中,应该以多数同学的兴趣所在为基础,同时关注少数个体的兴趣激发点。

二、以趣味实验激发学生学习热情和培养综合解决问题的能力

1.从趣味出发,引导学生建立科学的分析思维

趣味实验环节是“趣味化学实验”课程的核心和关键环节,也是学生最感兴趣的环节。以趣味性的内容为切入点,引导学生建立科学的分析思维和实践方法,培养学生手脑结合的能力,是该环节的重要任务和内容。此外,通过本环节的教学,亦可改变化学和化学实验在学生脑海中的固有形象,从而激发学生学习化学知识的热情。

著名的“钱学森之问”让我们深思,作为教育工作者,我们有义务去探寻问题的根源。是什么让我们的学生失去了问“为什么”的本能?又是什么让学生失去了通过一层一层分析现象,最终得出自己结论的能力?究其原因,我们认为学生对知识趣味性感觉的丧失是其中一个重要的因素。让学生在求知欲上回归童真和本能,在知识和方法积累上不断提高,趣味性的实验将是一个值得选择的突破点。在实际的教学过程中,我们注意到学生在该环节表现出了较高的热情和积极主动性。实践证明,以趣味性为切入点,可以较为明显地调动学生的积极能动性,改变其对化学实验危险、有毒和枯燥的固有印象,从而可为后续引导其建立科学的实验思维和分析思维奠定良好的基础。

在该环节中,“趣味性”只是诱发学生本能和调动其主动性的“诱饵”,培养学生良好的操作习惯、严谨的思维和科学的逻辑以及透过现象逐层分析本质的能力才是本环节的关键和重点。为了达到这一目的,在实验内容和难度的设计上我们在选择一些容易操作、现象明显、结果有趣的实验的同时,还选择了少数具有一定操作难度和成功几率的实验,让学生在体会成功的同时,也面对失败的考验。例如,“固体酒精的制作”和“蛋白留痕”这两个实验都让学生产生了浓厚的兴趣。前者看似复杂,实际操作较为容易;而后者看似简单,但成功率较低。这两个实验分别从正反两个方面对学生进行了训练。“固体酒精的制作”让学生(特别是文科学生)亲身体验了化学与我们的距离。学生可以根据自己的喜好,发挥自己的想象,将自己所制作的固体酒精制成自己想要的形状。在三聚氰胺、苏丹红等负面体验之外,给学生带来了正面的影响。“蛋白留痕”实验由于所用原料在日常生活中随手可得,因此,在实验一开始引起了学生较大的兴趣。但是,整个教学过程下来,该实验的成功率较低,95%以上的学生在做该实验时均以失败告终。笔者观察发现,多数学生在实验失败以后就认为实验结束,不再对存在的问题进行深入探究,而看到有的同学成功以后,在羡慕之余也没有进一步去思考:为什么别人能做成,而自己的实验却失败了。此时,如果能给予学生适当的引导,将能逐渐诱发其原始的好奇和探究的本能。学生通过相互讨论,从鸡蛋壳结构到蛋白留痕的原理进行逐层分析,总结经验,会比较有效地提高后续实验同学的成功概率。相较于传统教学的“先原理讲授,后实验验证”的方式,“蛋白留痕”实验这一“让学生在问题中深入理解原理”的方式可以给学生留下更为深刻的印象。同时,这一实验还让学生真实地体验了化学科研的一般过程,让其体会到在化学科研过程中抓住每一个细节问题的重要性,对培养学生良好的操作习惯、严谨的思维和科学的逻辑以及透过现象逐层分析本质的能力起到了积极的作用。

此外,在教学过程中,立足课本实验,及时引导学生将所学到的方法应用到日常的观察和分析中,也是非常必要的。这对学生科学观察和分析习惯的养成具有重要的作用。

2.鼓励学生自主开发趣味性实验

“趣味化学实验”应该是一门开放的课程,并且需要在实际的教学过程中不断完善。因此,倡导以趣味诱导学生创新实践能力的“趣味化学实验”随着课程的建设和提高会不可避免地引入学生自主设计和开发的趣味性实验。在跨学科教学的优势下,在认识到非化学专业学生化学基础薄弱的前提下,如能处理好化学专业和非化学专业学生间的交流、合作问题,开发出更具趣味性的实验,将会对学生各项综合能力的培养起到积极的作用。在课程教学中,鼓励学生自主开发趣味性实验,参加各种趣味性实验设计比赛,不但有利于“趣味化学实验”课程的建设和提高,在培养学生综合创新实践能力方面也具有重要意义。

同时,我们也要意识到这一设想的实施可行性和难点。在教学过程中我们注意到,在充分调动学生主动性的前提下,部分学生本身是具有利用所学设计趣味实验的愿望的,只是碍于种种原因而无法将自己的想法实施,其中包括知识背景的欠缺、硬件条件的不足等。因此,在课程建设中,需要在做好前期对学生积极能动性的调动、培养其科学的思维习惯的前提下,针对具体问题,协助他们解决趣味性实验开发时遇到的难题。

三、以文献设计实验培养学生团队精神和初步科研能力

该环节以文献查阅、归纳总结和实验设计为主,重在培养学生获得信息、团结协作、总结归纳和初步科研的能力。在这一环节,通过对具有不同专业背景的学生进行交叉分组,然后各小组通过选题、资料查阅和归纳总结、方案设计和提交设计方案等一系列过程,使学生初步了解科学研究的一般过程,激发学生创造性,培养学生的综合能力。在对学生进行分组的过程中,我们尽可能把握文理结合、每一小组至少有一名化学相关专业背景学生的原则,以保证该环节的顺利有效进行。

在实际教学过程中,大部分小组能够按照要求,大胆设计,有条理地开展实验设计工作。也涌现出了一些较为优秀的小组。这些小组选题贴近生活,趣味性和实用性都比较强,体现了当代大学生可圈可点可开发的创新实践潜力。但同时,该环节也暴露出了一些问题。一是团结协作意识淡薄。尽管我们进行了分组,选定了各小组组长,并且告知每个小组成员相互之间的联络方式,但是仍然存在一些小组未经讨论全程由一人完成的现象;有的小组尽管多次督促提醒,仍然出现了小组长不主动联系小组成员,甚至有的小组到最后小组成员只能自己完成任务的情况。这在一定程度上反映出了当代部分大学生在沟通能力方面的欠缺以及团队意识的薄弱。二是创造能力有待发掘。在该环节的教学中,我们并不限制学生的选题范围,并为学生提供了一些可供选择的课题。最终材料上交和汇报结果表明,近80%以上的小组选择了我们事先提供的课题,而仅有少部分小组根据自己的喜好、判断选择了适合自己的课题。这让笔者联想到我们的研究生——当前,多数研究生的课题是由导师指定,而多数研究生也只是根据导师的指示完成相关的任务,最终毕业。这一被动的“接受-执行”模式的思维,让很多研究生最终只能成为科学的“打工者”,而阻碍了其成为“大师”的可能。三是资料收集、整理和归纳能力有待提高。尽管在教学过程中,我们就资料的收集进行了专题讲授,但学生设计实验多数未列出参考文献,或者多数引用的是网络非学术性内容,而对相关研究的学术性资料收集较少、归纳不足。

四、教学中存在的问题及思考

1.完善硬件条件和管理手段,保证各环节顺利进行

化学是一门实验的科学,为学生提供必要的实验场

所、不断完善化学实验装备是化学实验教学的根本和基础。通过不断提高相关硬件水平、开放部分资源、探寻相关开放管理机制,使学生的创新性想法得到及时验证,对学生创新实践能力的培养具有积极的作用。

此外,由于“趣味化学实验”面向全校各专业公开选课,学生人数多、专业差别大、选课时间冲突严重,给日常的教学管理工作带来了较大的困难。因此,在教学中,利用多渠道加强教师与教师、教师与学生、学生与学生之间的联络和沟通,探寻更加规范、有序的管理及协调模式,从而保证各环节教学工作的顺利进行,是有待探索和值得注意的关键问题。

2.建立和完善科研与教学的结合机制

科研与教学是相辅相成的关系,处理好二者的关系可以达到相互促进的效果。将教师的科研与趣味化学实验教学相结合,形成科研与实验教学互动的良性循环,以科研带动实验创新,再以创新的实验为科研注入活力。

3.进一步完善和提高“趣味诱导”手段,建立符合大学生水平的趣味实验体系

当前,在我国各高校中尚没有明确提出和切实建立趣味引导实践的教学模式。而在仅有的部分开设了趣味性实践课程的中小学校,其课程内容也仅停留在中小学水平。因此,结合教师科研,开发和建立符合大学生水平的趣味实验体系,进一步完善和提高兴趣为引导的实验教学模式,不但可以激发学生对从事化学科研工作的热情,同时对提高大学生综合能力和素质具有重要的推动作用。

参考文献:

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