初中化学实验步骤范文

时间:2023-12-02 13:00:12

初中化学实验步骤

初中化学实验步骤篇1

一、 初中化学实验应以培养学生观察能力为重点

观察,是人们有效地探索未知世界,认识客观事物的一项重要活动。对于初中学生来说,化学实验几乎没有接触过,更谈不上对实验具有观察能力。所以开始时就应把学生对化学实验的观察能力的培养放在重要位置,这样才能为学生今后的学习打下基础。

1.学习仪器、药品的相关知识,为培养观察能力打好基础。首先应做好准备工作,学会认识仪器,再结合形状绘制该仪器的平面图,达到实物与图形统一。如在第一节实验课时,先引导学生认识试管、酒精灯、漏斗、铁架台、量筒、烧杯、集气瓶等。对这些仪器有了感性的认识之后,还要学生讲出常用仪器的特点,使用范围和注意事项。

2.明确观察内容,培养观察能力。学生具备初步的观察能力之后,要不失时机的发展和培养学生更深层次的观察能力。如做“氧气的实验室制取和收集”时,要先对学生提出观察要求,再让学生观察每一步的规范操作。在做实验之前,首先要检查装置的气密性。第二步是把药品装入试管内,并用带橡胶塞的导气管塞紧试管口。第三步是把装药品的试管固定在铁架台上。第四步是给药品加热。第五步是收集氧气。第六步是从水槽中取出导管。第七步是移去酒精灯。第八步是拆卸仪器。这八个步骤中,学生只有认真观察才能形成观察能力,除了让学生认真观察实验的操作步骤之外,还要在关键的步骤上提出问题以达到正确的操作目的。如上述实验的第六步和第七步不能颠倒,为什么?分析原因之后,学生懂得了顺序若颠倒了,水就会从水槽中倒流回来,使试管炸裂。

二、 初中化学实验还应把培养学生的操作能力作为重点

初中学生对于化学实验的操作能力,可以说是没有的。要学好化学,在初中阶段就应该以培养学生动手操作能力为重点,使他们初步掌握初中阶段化学实验的基本操作。要培养他们的能力,须有计划、有步骤的实行。

1.规范基本操作。培养实验能力,首先应该培养他们对各种仪器的使用、操作能力。初中学生具备了观察仪器、药品取用的能力之后,还应通过具体的实验培养他们的基本操作能力。实验的基本操作包括:药品的取用、托盘天平的使用、仪器装置的连接、检查装置的气密性、物质的加热、过滤、蒸发和仪器的洗涤。这些基本操作要领需学生在学中练、练中学,在练和学中掌握和提高,达到熟练程度,最终形成能力。例如药品的取用,教师可先引导学生学习粉末固体药品的取用,所需仪器、操作要领,然后让学生观察练习。其次是根据初中实验要求,学生要学会独立完成一些简单的实验,具有初步的实验能力。如:粗盐的提纯、氧气的制取和性质、氢气的制取和性质、二氧化碳的制取和性质。一定溶质质量分数溶液的配置,酸、碱和盐的性质。这些实验都能锻炼学生的实验操作能力,所以要认真做好。具体的方法是:第一,教师应引导学生学习这些实验的原理、操作步骤、实验现象、注意事项等。第二,让学生用实物进行模拟操作,对一些不正确的地方,教师应及时地指导并予以纠正。第三,让个别学生实际操作,让一些能力差的学生见习。第四,每位同学轮流操作,这样每个学生的操作能力都能得到提高。

2.让学生动手具体操作实验,培养实验能力。有些演示实验易操作,现象明显,很具有代表性。如果我们把部分演示实验也让学生做,会更大程度地调动学生的积极性,有利于学生实验能力的提高。如一些操作简单的演示实验,教师可安排两三个学生在实验室先做一遍,然后上课时做给其他学生观察。教师可把学生编成组,轮流来完成教材中的演示实验,使每个学生都有机会展示自己,不仅提高了学生的自信心,也使他们的实验能力得以提高。教师在准备实验时,由实验助手协作完成实验前实验效果的预测、溶液的配制、所需仪器的取存等,也可提高学生的实验能力。

初中化学实验步骤篇2

新课标对初中阶段培养学生的实验能力提出了明确的要求:“利用实验手段和已知的规律进行有目的的实验;会正确使用仪器,对实验步骤及现象作必要的记录,归纳实验结果并撰写简单实验报告。”笔者在学生分组实验教学中发现,一些学生对于重要的实验,往往不能根据实验名称写出实验仪器和药品,不能根据实验步骤正确操作实验,不能写出规范的实验报告,实验显得较为生疏,反映出学生的实验能力较差,动手实验的信心、兴趣不足,实验教学的效果不佳,实验教学的目标难以达到。笔者在多年的化学教学中对学生分组实验进行分析。有如下几点想法,现报告如下。

一、如何教会学生养成良好的实验思维

初中化学教学中学生实验效果欠佳的一个重要原因是学生在实验过程中缺乏思维的参与,因此教师首先要做的就是教会学生养成良好的实验思维习惯。

初中化学实验正确的思维过程是:首先,明确实验的名称、目的、内容,即根据实验的名称,学生要知道做这个实验需要达到什么目的,知道实验内容有哪些;其次,知道实验的反应原理和方法,即每个实验的反应原理是什么,用什么方法去完成;第三,如何设计实验步骤,即将实验怎样具体化,明确实验步骤,理顺顺序;知道实验做的过程中的技巧和应注意的问题,这是学生实验的重点和难点;第四,需要什么实验仪器和药品,即根据实验步骤的顺序准备实验仪器和药品,这样准备的实验仪器和药品能做到不多不少,而且每项仪器和药品学生都清楚它在本实验中的用途、用法、使用注意事项,避免学生对实验仪器和药品的死记硬背;第五,怎样做好实验记录,能根据实验的需要设计实验记录的表格;第六,怎样进行实验数据处理,知道数据处理过程中的技巧和应注意的问题;第七,实验的结果是什么。

初中化学教材对实验的编写顺序应该是:①实验名称,②实验目的,③实验内容,④实验原理和方法,⑤实验步骤,⑥实验器材,⑦实验记录及数据处理,⑧实验结果。按上述要求教会学生养成良好的实验思维习惯,既有利于学生掌握实验的思维过程,又使实验学习具有较强思维性,是开展实验教学的基础。

二、如何教会学生做好实验前准备

学生明确了整体把握实验的思路和其步骤后,教师要从一开始,结合具体实验,采用“套公式”的方法讲好实验的每一个思维环节,引导学生明确每一个环节的具体内容,消除每一环节的学习障碍,突破难点,同时训练学生整体把握实验的思路。实验步骤的具体化和顺序,实验现象的描述及分析,对学生来讲难度是较大的,教师要通过多问几个“为什么”帮助学生重点突破。

让学生对实验本身的理解明确化,用语言把它表述出来。学生“说”实验可分两个阶段。第一阶段是学生“说”好教师布置好了的实验,是对教师讲解好了的实验的巩固、掌握,是学生进入实验室做实验前必须完成的。第二个阶段是学生通过预习和讨论,由学生为主设计好实验。教师“讲”好实验到学生“说”好实验,是由教师为主“套公式”到由学生为主“套公式”,是一个质的飞跃。学生采用“套公式”的方法,按照实验思维的过程,逐一“说”清每一思维环节的具体内容,难点及突破,应注意的问题和技巧等,整个实验“装”在学生心中。这个阶段教师的作用主要是对学生的“说”进行评价,“挑”毛病,帮助学生完善学生的“说”。

三、如何做好实验

“做”好实验是将“说的理论”应用于实践,需要有一个熟练动手能力的锻炼过程。按程序规范操作是训练动手能力的技巧。“做”不仅是“说”的操作化,而且应是对“说”的调整、完善和补充。“做”好实验,一是学生开始做实验前必须过好表述实验关,把整个实验“装”在心中。二是确保每人动手,小组配合。实验尽可能做到两人一组,学生成绩、动手能力优差生相互搭配,以好带差。三是突出“预防”,消除障碍。对于实验中可能出现的普遍问题,实验前进行适当引导,突破难点,确保实验成功率。四是做好实验中的巡查和指导。学生实验中的困难、错误和不规范,教师在巡查中要及时发现,及时给予纠正和指导,帮助困难学生“做”好实验,帮助他们建立信心和兴趣,五是实验做完后要统一答疑。实验做完后,学生总是有许多问题和感受要问、要交流。教师要让学生分享同学实验后的一些新的思考,从中受到启发和交流,及时帮助学生解答疑惑。

四、如何写好实验报告

学生“写”好实验报告是提高初中化学实验能力的重要环节。它能检查学生对实验的整体把握情况和实验的完成情况,反映学生的实验能力。教师对学生“写”好实验报告在提高初中学生化学实验能力中的作用要有足够的认识。如果从表述到动手实验是一次质的飞跃的话,那么从“做”到“写”又是一次质的飞跃。应该说,有了学生对实验的思维过程和报告格式的整体把握,学生能根据实验名称表述好实验,自己列出实验仪器和所需药品,独立“做”好实验,学生“写”好实验报告是没有困难的。初中化学实验报告只需按教材和报告册的要求,学生会“写”简单的实验报告就行了。

总之,如何提高初中学生的实验能力,是一个循序渐进的过程。整体把握实验的思路是基础;在此基础上,根据教学进度和学生掌握情况,可分两步走:学生实验能力较弱时,遵循教师“讲”好实验学生表述好实验学生动手做好实验学生写好实验报告程序操作;学生实验能力较强时,遵循学生(设计)好实验学生“做”好实验学生“写”好实验报告学生“考”好实验的程序操作。两个层次中学生“说”好实验的含义是不同的,起始层次的“说”,是学生“说”好教师“讲”好了的实验,是对教师“讲”好了的实验的巩固、掌握;较高层次的“说”,是学生在预习、讨论的基础上的“说”,是学生对实验的“设计”,需要在教师的指导下完善。“初中化学学生分组实验”,是由起始层次过渡到较高层次,要依学生的具体情况而定。

初中化学实验步骤篇3

【关键词】实验操作;理解;建议

中图分类号:G633.8 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2016)06-0057-02

化学实验操作考试纳入中考总分以后,促进了学校实验室建设和化学实验教学,激发了教师的教学热情和学生实验探究的积极性,取得了很明显的教学效果。

一、细究实验操作考试目的和要求

化学实验操作考试从实验操作技能、实验原理和实验习惯3个方面对初中毕业生成绩进行评定,重点是实验操作技能。“实验原理”考查学生在实验操作中对实验原理的理解,以及对实验结果的分析能力。“实验习惯”考查学生是否具有良好的实验习惯,如遵守实验室制度;注意安全规则;桌面上仪器、药品摆放整齐;实验中爱护仪器,不浪费药品;实验操作有条不紊;认真观察实验现象,如实填写实验报告;实验完毕后正确处理产物和废弃物,及时拆卸、洗净所用仪器并归还原处等。《湖北省初中毕业生学业考试考纲》中指出,初中化学基本操作技能的基本要求有6个方面:①能进行药品的取用,简单仪器的使用和连接、加热等基本使用操作;②能根据使用目的选择用品和仪器,并能进行安全操作;③初步学会配制一定溶质质量分数的溶液;④初步学会根据某些性质检验和区分一些常见的物质;⑤初步学会使用过滤、蒸发的方法分离混合物;⑥初步学会运用简单的装置和方法制取某些气体。

对上述目的要求应该有如下认识:一是激发学生学习化学及科学探究的浓厚兴趣;二是培养学生的化学科学素养和创新精神,以及热爱生活、热爱生产劳动、珍爱生命的情感;三是提高操作技能和操作方法;四是督促改善实验条件和完善实验设备;五是督促学校领导及化学教师重视实验教学;六是引导社会及学生家长关注提升学生的动手能力和实践能力。

二、慎重编拟选定备考实验题

首先,每年实验操作考试的备考实验题应该保持相对稳定,这样有利于实验仪器和药品利用,就不会每年考试重新购买一次仪器和药品,缓解了实验条件较差的基层尤其是乡镇学校的压力;其次,化学老师不用年年编制实验备考题,减轻了老师的教学负担;最后,合理分配教学压力。如果老师事先就知道要考试的试题,在平时的实验课中就会重点关注,将考查的实验操作内容分散到教学中去,增强化学实验课教学的有效性。

学生进入九年级时,相关教育部门就应该把实验操作考试内容范围及样卷到各个学校,以便各学校关注实验操作考试,早重视、早计划、早安排、早准备,从而达到训练学生实验操作能力、培养学生良好实验习惯的目的。荆州市的实验操作考试提供选择的是4个备考实验,以后随着实验条件的完善逐步增加备考实验的数量。这在一定程度上是为了减少实验操作考试的难度,防止学校只强化训练要考的实验内容而放弃其他实验教学内容的现象。

通过对近年湖北省中考实验操作考试的分析,并借鉴其他省市考试的情况,建议编写精选涵盖初中化学实验基本操作技能的备考实验题,可以考虑选择以下基本操作实验:①实验室用二氧化锰催化过氧化氢制取、收集氧气并验满、检验;②实验室制取、收集、验满、检验二氧化碳并验证其与水的反应;③配制一定质量分数的氯化钠溶液;④粗盐提纯(溶解、过滤、蒸发);⑤氢氧化钠溶液pH值的测定及其与硫酸铜溶液的反应。

这部分基本实验技能是必考内容,还可以设计一些具有探究特征的备考实验,精选一些与日常生活紧密相连、能激发学生探究兴趣的实验,比如,可选择的探究性实验操作试题有:①鉴别水、稀盐酸和氢氧化钠溶液并试验中和反应;②利用酚酞试液做指示剂探究氢氧化钠溶液和盐酸的反应;③设计一个简易的实验,证明鸡蛋壳里含有碳酸盐;④用稀盐酸除去铁钉表面的锈;⑤用实验证明铁、铜、锌3种金属的活动性顺序。

三、对考纲中化学实验题的处理建议

实验一:对蜡烛燃烧的探究,现象不易观察,白烟不易点燃,不断擦火柴、点蜡烛、污染空气。该实验不易用于实验操作考试。

实验三:准确量取4毫升稀NaOH溶液并加热,用pH试纸测定该溶液的pH值,这个实验的操作步骤中,应该先测量pH值,再加热。因为加热后试管是热的、溶液也是热的,不便于学生操作,通常pH值也应该是在室温下测得的。

后来的考试纲要中回避了上述实验,不再展示具体的实验题目,但是仍有学校在考这些实验。考试纲要中《实验操作考试样卷及评分表样式》这些年始终没有改动。笔者在此也提出几点看法:实验操作步骤1、4中倒取两次液体,溶液测pH值后就倒掉很可惜,硫酸铜溶液用量大造成浪费,要刷洗两次试管,废液缸里面生成了很多蓝色固体且废物增多太快,需要实验老师或评分老师不断收拾。笔者认为不必“另取一支试管再倒入硫酸铜溶液”,因为步骤1已经考查了液体的倾倒而且是2分。建议可以向测过pH值的第一支试管中的氢氧化钠溶液滴加硫酸铜溶液,不要先振荡,可以先观察悬浮的“蓝色的云”――氢氧化铜固体,振荡后再观察。这样操作过程简洁、现象明显、易于观察、趣味性强,更重要的是节约了大量硫酸铜溶液。实验操作步骤3要求“洗涤试管和玻璃棒”,操作步骤不必规定得太细、太固定,也可以到步骤6一起洗涤。评分表上洗涤仪器赋分也是放在最后的。另外,样卷上“填写实验报告”部分,建议简化为:测得的pH值为 ,该溶液呈 性。观察到的氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液的反应现象是 。笔者不建议在实验操作考试中让学生填写化学方程式,一因占用操作考试时间,二因不便赋分,三因笔试试卷上还要考。例如,2012年就考了5个化学方程式,占10分。

四、评分细则要便于执行和操作

目前的实验操作考试应注重普及率和综合实效性,而不是考试过程本身和评分的精确度。现用的评分表赋分太死,太注重细节。为了拿高分不失分,考前老师在实验室训练学生墨守成规、照方抓药,机械呆板地进行操作,学生学得谨小慎微、缩手缩脚。这样的训练和考试违背了实验培养学生基本的动手操作能力、科学探究意识和创造精神的初衷,限制了学生个性的发挥和创造力的形成,不利于学生综合素质的提升和全面发展的理念。

建议精简精选实验操作考试题目,让学生平时就有充分的学习、练习时间。考试时评分老师应该以人为本,宽容评分,评分不宜过细太严。赞成“可扣可不扣的不扣,可给可不给的给”,评分老师只要坚持一个标准,就保证了整体评分的公平公正。这样,评分能够增强学生动手实验的信心,鼓励学生动手操作。因此,建议只要学生动手做了,最低给50%的分,而不是0分;如果不动手操作,不赋分,则以0分计入。笔者曾经发现,有个别学生实验操作考试仅考了1分、2分、甚至0分,以为自己动手能力太差。

参考文献:

[1] 范荫恒,玉占君,张文伟.物理化学实验教学中“单人操作”模式的实践[J].实验技术与管理,2007,(7).

初中化学实验步骤篇4

关键词:学生 解题 四六步骤法 指导

中图分类号:G630 文献标识码:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2013.14.137

在数学教学过程中,我们经常会遇到这样的现象,在解题时,教师一讲学生很明白,但是若教师不讲,学生怎么想也想不出来。基于此,笔者通过自身的教学经验,将波利亚与罗增孺教授的相关解题理论结合起来,对数学解题进行重新审视,通过不断地摸索和探索,发现“四六步骤法”对于指导学生解题有着非常重要的作用。

1 “四六步骤法”的概念

“四六步骤法”就是为了利于记忆所起的一个相应的代名词,其中“四”指的是问题思考有四个步骤;“六”指的是这四个步骤,每一个步骤均有六个字。这四个步骤主要如下:第一,“条件问题上图”,即把条件或者联想顺推以后,将其标注在图上,接着再把问题直接地标注在图上;第二,“问题联想转化”,即在问题的基础上,联想和问题相关的一系列条件,从已有的定理、概念、公式法则、性质以及已有的经验上,不断地转化问题,以此产生出解题的思路,该步骤是最重要的一个步骤;第三,“选择思路试解”,即当联想转化出现不同的思路时,通常优先选择和条件最直接的一种思路来试解,若这种思维方式试解不成功,再来选择另外一种思路来进行试解,一直到试解成功为止;第四,“梳理解答思路”,即当完成前面的逆向联想转化试解后,应该正向地来梳理解答思路,从而利于将其解答过程有条理地梳理出来。

2 “四六步骤法”的具体应用

为了便于人们更好地认识“四六步骤法”,本文笔者结合相关的实例来进行具体的阐述。

2.1 在几何教学过程中“四六步骤法”的具体应用

通过相关的实例,“四六步骤法”在几何教学过程中,其解题操作流程主要如下:如图1所示,在图中我们将用ABCD来表示该矩形,其中AD>AB,接着把ABE沿着AE进行对折,让AB边能够落在对角线AC上,同时点B所对应的点应该为F,最后再把CEG沿着EG进行对折,让CE边落在直线EF上,其中点C所对应的点为H,其留下问题主要为以下三点:

第一,证明AF∥GH;第二,证明EGH∽AEF;第三,若点C所对应的点H正好落在直线AD上,解答此时∠BAC大小。利用“四六步骤法”来思考问题,其流程主要如下:

[(1) (2)][图1]

①假设AF∥GH,根据上述文中的已知条件,进行联想转化,得出∠H=∠CFE, ∠H=∠AFH,∠CFH+∠H=180°,通过等量代换,联想已知条件,经过折叠两个三角形全等,其对应角也应该相等,通过∠AFE=∠ABE=90°,∠H=∠GCE=90°这些已知条件,从而可证明AF∥GH。

②假设EGH∽AEF,通过选用两角相等的方式来进行试解,联想和转化这些已知条件,可以得知∠H=∠AFE、∠EAF=∠GEH或者∠EGH=∠AEF;∠AFE=∠H、[[AF

EF]=[EH

GH]];以及[AF

EH]=[AE

EG]=[EF

GH],通过上述的相关已知条件,我们可以证明出∠AEG=90°,而这一条件正好和已知条件相符合,由此可知,这个假设是成立的。

③解答∠BAC大小。若点C所对应的点H正好落在直线AD上,存在∠BAC,在此时来解答该角的大小,通过联想求角常规常用方式,来进行转化,将方程式列出来,通过角的等量关系,我们可列出这样一个方程式∠BAE+∠DAC+∠EAC=90°,通过方程式解答的相关知识,可以得出,∠EAC=∠CAD,∠EAC=∠ECA,AE=EC,在此时,其解答思路有两个:第一,将AB、BE、EC分别用a、b、c来表示,可以得出a2+b2=c2,通过RtACD和RtAFH之间的关系,可得出tan∠HAF=[HF

AF]=[DC

AD],即[[c-b

a]=[ a

b+c]]通过这些已知条件,将∠BAC求出。第二,由于四边形AECH为菱形,将辅助线HC添加,通过联想转化,证明HCEG,AE∥CH,从而计算出∠BAC的值。

2.2 应用结论

著名数学家华罗庚先生曾经说过,“要想解决数学难题,首先应该将一个复杂化的问题进行简单化和原始化,再在此基础上来解决问题”。同时,还应该加强学生良好心理素质的培养,促使学生能够在遇到一些新问题的时候不会感到畏惧,使学生能够养成一个良好的问题解决习惯。而“四六步骤法”这一思路转化过程中正好体现了华罗庚先生所讲述的这一内容,在思考数学问题的时候,通过“四六步骤法”不断地进行问题的联想转化,而选择思路试解这一过程中,便于发散和优化思维,条件问题上图和梳理解答步骤这两个过程便于学生养成一个良好的思维习惯。通过“四六步骤法”来进行数学问题的思考和解答,可将思维过程的每一步通过直观流程图清楚地展现出来,便于学生在数学解题过程中更好地解决所遇到的问题。因此笔者认为在思考数学问题时,可有效地应用“四六步骤法”。

通过笔者在实际工作中的实践证明发现,在教学过程中,只要教师有意识地利用“四六步骤法”来引导学生进行数学问题的思考,学生就可通过研究和分析,自主地来完成学习任务。同时在此基础上,很多教育专家建议教师可将“比较反思拓展”这一步骤添加到四六步骤法,使其成为“五六步骤法”,使其更好地服务于数学教学。

3 结束语

综上所述,随着教育制度的不断改革,笔者相信在解决数学问题的时候,只要教师持之以恒地应用“四六步骤法”来思考数学问题,教会学生能够利用这种方法来自主地解决数学问题,就能使学生的思维能力相应地得到提高。此外,在以后的教学过程中,教师还要不断地去完善和创新,结合自身的教学经验以及数学教育的实际情况,不断地优化“四六步骤法”,使其在教学中充分发挥其作用,在达到教学目标的同时,推动学生的全面发展。

参考文献:

[1]丁柯丹,胡奕伟.中学数学竞赛中的初等数论问题――以希望杯初中数学竞赛试题为例[J].丽水学院学报,2012,34(2):84-90.

[2]韩红英.如何让学生掌握初中数学中的绝对值问题[J].新课程学习,2010,(10):65.

初中化学实验步骤篇5

一、实验前:概念原理不可抛,目的明确学得好

初中学生刚刚开始学习物理,教师应紧贴教学大纲,根据物理实验教学的意义,从物理实验前的理论储备指导入手,在新课标理念下,我们呼吁杜绝过分“死啃”书本,但也不能忽略基础知识理论,实验前全面讲解概念原理,指导学生明确实验目的,帮助理解实验元素和实验原理,弄清实验步骤和注意事项,加强物理实验前理论教学的探究,为实践操作提供科学依据,从而促使物理实验教学达到“事半功倍”的效果.如果实验前理论储备不到位,学生面对实验器材只会一头雾水,无从下手,那么做实验就没有任何意义.所以,无论什么时候,物理教师在实验初对学生的理论讲解和指导始终是帮助学生做好实验的第一步.

实验前的理论讲解过程中,教师除了讲解基本概念原理,也应组织学生进行自主预习,让学生在没有教师的指导下对实验有一个初步的感性认识,自觉发现实验乐趣和疑惑,提高学习效率.另外,实验中的注意事项也是不可忽视的,实验前物理教师对注意事项和可能出现的危险情况作出强调和指导,能够有效防止和减少实验事故的发生.

二、实验中:设计取材巧妙,实验引导有新招

物理教学实验中,实验设计好坏与否直接关系到实验课效率的高低,教师实验时设计越巧妙,单位时间内实验课上学生收获的细节就会更多.这时物理教师就像工程师,用理论和智慧设计学生的实验过程,并根据实验要求选择恰当的实验器材.具体来讲,熟记实验原理,讲究实验方法,步骤科学可行,尽量减小误差,符合初中阶段学生认知规律,符合客观实验条件等,这些都属于实验设计的范畴;另外,实验器材的选择也是实验设计过程中非常重要的一环,恰当的器材能使实验效果更加显著,反之,不仅有可能影响实验进程,甚至可能造成实验事故.

实验时,教师应“放手”,为学生做实验创造相对开放的空间,使学生充分享受实验的乐趣,通过亲身经历眼观手动获得他们学习所需要的经验.

以《浮力》一章教学为例,为研究影响浮力大小的因素设计实验.实验前,引导学生自主预习,大胆猜想可能的实验结果,然后向学生讲解实验原理和步骤,确定本节的主线为利用对比法探究影响浮力大小的因素.实验器材选用薄铁片、烧杯和水.一切准备工作就绪,引导学生通过实验研究影响浮力大小的因素,做一系列实验.

(1)对比分析③④两次实验,得出结论:对比分析④⑤两次实验,得出结论:综合分析归纳上述实验,得到的较为完整的结论:.

(2)探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”.实验步骤如下.

步骤一:将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底.

步骤二:将铁片弯成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上.

通过分析可知,第一次铁片受到的浮力第二次铁片受到的浮力(选填“大于”“等于”或“小于”).

结论:物体受到的浮力与其形状有关.前面得出错误结论的原因是只关注了铁片的改变,忽视了对浮力大小的影响.

三、实验后:总结实验成果,分析利弊得失

科学实验是为了验证所学理论,发现知识.进入实验室不同于“玩耍”,不能为了实验而实验,及时总结实验成果,分析利弊得失是至关重要的.实验结束后,教师的主导地位体现在,组织学生展开课堂讨论,畅所欲言,总结经验教训,撰写实验报告,加深实验理解.实验报告的撰写不应单纯局限于文字,物理教师应该创新教育方法,引导学生从学习角度多样化加深层次,如图表法,对比法、数据分析法等.科学实验难免会有误差,实验过程就是一个“去伪存真、去粗取精”的过程,教师应不失时机地对实验成果“画龙点睛”,必要时,还应点拨学生用更为便捷的方法以便下次实验能够顺利进行.

初中化学实验步骤篇6

关键词:目的明确 选材严格 鼓励争论 适时点拨

物理是一门实践性非常强的学科,学生需要在不断的动手实验和试验中获得各种体验和知识。处于初级中学阶段的学生对物理实验有浓厚的兴趣,表现了非常高的积极性,能够主动地进行探究,这本来应该是一件非常好的事,但事实上却不尽人意。尽管中学生对实验表现了浓厚的兴趣和积极的态度,但对于大多数初中物理教师来说,实验课的教学质量却难以达到预期的目标。其原因是多方面的,既有学校物质条件的限制,又有教学环境的影响,再有就是初中生实际操作的能力较低,以至于很多教师都忽略了物理的实验教学。客观条件的限制仅仅是一个方面,从教师的角度来讲,要善于运用各种技巧和手段,促进实验教学顺利有效地完成。在物理实验教学中,教师处于主导地位,要做到以下四个方面。

一、教学要做到目标明确,目的清楚。

物理实验是科学性非常强的实践活动,需要严谨的步骤和层次清楚的逻辑思维,其严谨性往往表现在失之毫厘差之千里。所以,就算是同样一个实验,也往往会因为实验目的的差异而在过程中有所差别。在动手实验之初教师就必须给学生们讲明本次实验的目的,告诉学生用什么方法,要解决什么问题,还要提醒学生应该注意的地方。如果没有明确的目的,上来就讲我们今天做什么什么实验,学生极有可能只关注是哪个实验,课上倒是忙得一团糟,结果并没有弄清楚实验的目的,只是按照要求走了一个过程。这样剥夺了学生独立思考的权力,也很容易让学生放过最应该注意的地方,使物理实验失去了其主要的意义。

二、实验过程要做到步骤严密,选材严格。

一堂实验课是否能达到预期目的,能否有高效率,很大程度上是由实验的步骤设计和实验用的材料决定的。只有安排好严密的实验步骤才能确保实验的成功,才能在实验的过程中获得更多的细节;也只有选用恰当和优质的实验用材,也才能保证实验的高效率。这就要求教师做好实验前的准备工作,精心设计实验步骤,根据实验的要求和学生的具体情况选择合适的实验器材。

我认为严密的实验步骤并不等同于详细的实验步骤,实验设计未必要面面俱到,所谓的严密是指实验过程的无疏漏,还表现在过程严格的先后顺序上。这些实验步骤是最能反应事物本质特点的关键所在,需要在实验前考虑周全。这里需要强调一点的是,很多教师往往疏忽了实验材料的选择,这却是应该值得我们注意的地方。毫不夸张地说,有时候实验材料的选择甚至关系到整个实验的成败。

在教学《融化与凝固》这一节时,我和学生用对比法探究晶体和非晶体融化、凝固过程的区别与联系。在做实验的时候,有的学生就提出如果物体吸收热量不均匀的话就有可能影响实验,在实验过程中,学生不停地搅动使其均匀吸热。但在选择冰的时候,却选择了常见的碎冰,先把大的冰块用锤子敲碎,然后将其装入大试管中,继而进行加热。但这次的实验让我不满意,因为选用了碎冰,冰在低温状态下吸热而物理形态不变的过程没有体现出来。其次,尽管学生在不断搅拌,但冰在融化的过程中温度仍然产生了小幅度的振荡;还有,融化过程比较短,只用了3到5分钟的时间,难以给学生比较鲜明的印象。

三、教师要做到适时引导,鼓励争论。

科学实验的结果可能具有唯一性,但其过程往往具有多样性,其带来的影响以及由此产生的思考也往往是多层面的。所以我认为在物理实验中教师要善于引导学生思考和讨论,支持和鼓励他们在有自己理论支持和实践基础上据理力争,培养他们敢于坚持“真理”的勇气和思维习惯。这就要求教师要为学生创设一个相对宽松和开放的课堂环境,在坚持实践和理论的前提下不妨对探究的内容放开一些。这样做有利于培养学生的自信,让他们养成以实践为依据敢于不同于他人的胆量,这是一个科学家具备的基本素质。一旦某个学生很较真,他常常会因为从实验和实践中得出结论而坚持已见甚至反对别人,尽管有很多时候这样的学生看起来过于单板而偏执,但无疑这是从事科学研究的人所应该具备的优良品质和基本素质,这是应该得到鼓励的。

教师要善于引导学生展开讨论,让他们在动手的过程中观察,在观察后思考,思考后形成观点,然后相互讨论碰撞。讨论的过程不仅是思考的深入,还是知识的创新,真理在讨论和辩论中会越来越明,学生的思维也会变得越来越尖锐和严谨。学生在讨论中获得了知识,远比书本或者教师告诉的要印象深刻,其意义也更深远得多。

四、要做到适时点拨,有效总结。

承前所述,物理实验教学也并不是说教师什么也不讲,而只交给学生去讨论处理。实验必须做出总结,这和鼓励学生坚持己见、展开争论并不矛盾。学生的讨论是锻炼思维,是促使他们更认真实验的外在动力,其意义在于这讨论的本身就是学习的过程,但他们的讨论不可能完全取代教师的点拨和总结。

学生的讨论更多受限于他们的学识和眼光,他们难以看到实验之间的纵向联系,有时候是一叶障目不见泰山,不能高屋建瓴。教师的点拨意义在于“去伪存真”,用简洁准确的语言对实验的结果加以概括,是整个实验的点睛之笔。客观公允的点评往往会指出本次实验的得失,让学生积累更多成功的经验,而避免那些疏漏或者过失。更重要的是,教师在总结的过程中指出实验所具有的前瞻性,本次实验对于更系统的物理实验所具有的地位和意义,让学生明白一次小实验在更庞大的具有课题性质的实验中所处的准确地位,为学生开阔眼界、树立更远大的科学理想打下良好的基础。

初中化学实验步骤篇7

【关键词】中学数学实验 问题 对策

数学实验是伴随着数学的起源而产生的,但是它作为一种教学模式在中学数学中的应用仅仅是近几年的事。数学实验教学模式是教学史上的一次改革,它对教师和学校提出了更高的要求。如何使这种教学模式得到有效的应用和推广成为当下教育领域重点关注的问题。

一、数学实验教学的含义和作用

(一)数学实验的含义

人们大都对生物、物理和化学实验较为了解,而对于数学实验却知之甚少。数学实验不同于以上几门学科的实验,它通常不需要借助一些特殊的实验器械,更不需要对实物进行改变。数学实验是为了解决数学问题,通过预先的组织设计,在一定的数学思想和理论指导下,对客观事物进行的数量化实验。目前在初中数学实验教学中常用到的一些实验方法有:利用掷骰子来让学生体验无理数;利用填沙方法研究几何体积之间的关系等等。

(二)初中数学实验教学的作用

1.对初中数学教学的辅助作用

数学实验的教学模式是对传统数学教学模式的补充和发展,打破了传统的授课模式,为中学生提供了一种全新的学习方式。但是数学实验并不能独立地存在并被运用,它需要借助数学思想和数学理论,因此它只是数学教学的一部分,对初中数学教学起到了辅助作用[1]。

2.增强了学生对初中数学的学习兴趣

初中教师普遍认为数学教学是一项困难的工作,因为很多学生缺乏对数学的学习兴趣,在教学过程中很难实现教学目标。加之初中阶段的数学学习难度相对加大,学生在小学阶段积累的数学知识和学习经验已经难以满足初中学习需要,对数学就更加感到厌烦。新课程改革后,随着数学实验教学模式的应用,学生对数学的学习兴趣得到了有效提高,学习成绩也有了明显的进步。

3.有利于培养学生的创新意识

传统的数学教学方式很难让学生的思维得到有效的开拓,他们的思维方式大都受教师的影响。在初中数学教学中运用数学实验,可以让学生自己动手解决一些数学问题,不仅可以把掌握的数学知识加以运用,更能激发他们的创新思维,培养创新意识。

二、初中数学实验教学在运用过程中存在的问题

(一)实验设施相对缺乏

数学实验虽然不似物理实验或者化学实验那样需要借助各式高科技实验器械,但是在某些数学问题的探讨过程中也需要有相关的实验设施加以辅助,特别是多媒体教学设备在数学实验教学中至关重要。但是,由于我国存在严重的经济发展不平衡现象,有很多贫困地区到目前为止仍旧缺乏多媒体教学设备。在数学实验教学中实验设备的缺乏客观阻碍了该教学模式的推广使用。

(二)数学实验课时有限

学生在初中阶段开始接触的学科开始增多,加之素质教育的全面发展,要求学生参加的课外活动也相应增加,因此教学课时严重不够。虽然数学是一门主修课程,分配的课时数量相对较多,但是数学实验需要预先组织,实验过程也相对浪费时间,如果过多地进行数学实验课程教学,就会难以完成教学计划。数学实验课时有限,在一定程度上限制了数学实验教学模式的发挥[2]。

(三)教师的专业技术水平有待提高

教师是教学过程中主要的引导人,教师的专业素养将直接影响到学生的学习成绩和今后发展。由于数学实验的发展时间很短,目前很多教师还是使用传统的教学方式,即“填鸭式”教学。他们已经完成了对数学基础知识的掌握,教学经验也很丰富,但是这些在数学实验教学中并不能完全适用。初中数学实验教学要求授课教师不仅要掌握数学专业知识,更应具备较高的逻辑思维和推理论证能力,同时对学生的思维观察能力和引导能力也有着较高要求。因此,在中学数学实验的教学模式下,很多教师的专业技术水平有待进一步提高。

三、改进初中数学实验教学的相关对策

(一)培养学生的数学实验习惯

由于数学实验课时相对缺乏,教师很难过多地应用数学实验,因此培养学生的实验习惯很重要。只有让学生充分体验到运用数学实验解决问题的乐趣,让他们爱上数学实验,才能够使其养成遇到数学问题时自己动手解决的好习惯。习惯的养成并不能一蹴而就,它需要一个漫长的过程,在此过程中学生难免会因遇到困难而半途而废,此时教师应该给予正确的引导,再度燃起学生对数学实验的热情。

(二)细化数学实验步骤

数学实验不能盲目进行,需要预先进行组织,对实验步骤进行详细的设计。在初中数学实验过程中要注重对基础知识的运用,加强基础技能和基本思想方法的掌握,不能使数学实验流于形式。如果对于某一数学知识教师已经决定进行数学实验教学,首先教师要备课充分,对实验过程加以设计。一个完美的实验设计方案,不仅要充分考虑到实验步骤中可能出现的各种问题,还要在内容上得到学生的认可,问题难度要适中,便于学生接受,激发学生的兴趣[3]。

(三)优化实验过程

数学实验课程的时间是有限制的,在实验过程中一定要把握好教学节奏。这就要求教师对于实验的流程熟练掌握,对于重难点要突出引导,有效提高课堂效率。一般优化实验过程可以从如下几个方面入手:首先,实验步骤要循序渐进,把握进度;其次,教师进行有效引导,激发学生的兴趣;最后,合理分配时间,提高课堂的有效利用率。

四、结语

目前,数学实验教学模式仍处于发展阶段,它在初中数学教学中的运用还受到很多因素的制约。数学实验设备相对缺乏,实验课时有限,以及教师专业水平较低等,都对初中数学实验的发展产生制约。初中数学教师可通过培养学生的数学实验习惯、细化数学实验步骤、优化实验过程等方法来提高初中数学实验教学的有效性。

【参考文献】

[1]周爱华.基于开放、自主学习的实验教学模式探讨[J].农业网络信息,2015(06):158-160.

[2]邢玉森.信息时代的初中数学实验教学研究[J].中国教育技术装备,2014(03):126-127.

初中化学实验步骤篇8

关键词: 指派问题 改进矩阵解法 整数规划 效率矩阵

1.引言

我们经常遇到这样的问题:某单位需要完成某n项任务,恰好有n个人可承担这些任务。由于每个人的专长不同,每个人完成某项任务的效率也不同,于是产生了应指派哪个人去完成哪项任务,才能使完成这n项任务的总效率最高,或者说是所用总时间最短的问题,这类问题被称为指派问题或分派问题[1―2]。根据这类指派问题的特点,我们可以用匈牙利法等方法求解,但其过程非常复杂,容易出现错误。以下介绍一种求解这类指派问题的较为简便的方法――改进矩阵解法。

2.改进矩阵解法的步骤

指派问题是整数规划,是0―1规划的特例,也是运输问题的特例,因此当然可以用整数规划、0―1规划或运输问题的解法求解,即可用枚举法和表上作业法等方法求解,但这就如同用单纯形法求解运输问题一样是不划算的。我们通常利用指派问题的特点来求解指派问题,即匈牙利法。但这种方法的过程太过于繁琐,且容易出错。下面给出一种求解历时最短的指派问题的新解法,即矩阵解法。具体的方法和步骤如下[3―5]。

第一步:利用最小―最大元素法给出初始指派。

1)找出效率矩阵中每一列元素的最小元素,记为,a,j=1,2,…,m,若有不止一个最小元素,可任选其一试行;

2)找出效率矩阵中每一列元素的最小元素中的最大者,记为θ,若有不止一个最大元素,亦可任选其一试行;

3)给元素θ加(?摇),同时将效率矩阵中其所在的行和列划去;

4)重复以上三步,分别可得到θ,θ,…,θ。此时所有加()者便构成一个初始指派。

第二步:检验初始指派,具体方法如下。

找出所有加()中的最大者,记为θ,为了说明方便,我们不妨假设θ=θ,θ=a(a为效率矩阵中对角线上的元素,j=1,2,…,m),分别将θ与θ(j=2,…,m)所位于的行和列中交叉位置的四个元素取出构成一个二阶方阵。

即:(a) aa (a)

1)若a≤max{a,a}(j=2,…,m),则初始指派即为所求指派,问题解决,结束。否则,进入下一步。

2)若a>max{a,a}(j=2,…,m),则a将a和的括号去掉,并给对应的a和a加()。返回第二步,重新检验,直到结束为止。

3)若通过检验条件1),确定了指派问题的解,此时如果所有加()的元素中存在这样两个处于对角线位置的元素,其和与另一侧对角线上的两个元素之和相等,则可以去掉这两个加()元素的(),并给另一侧对角线上的两个元素加(),所得的新指派问题也是原指派问题的解。

另外,第二步中的3)是检验指派问题存在重解的一种情况。当条件满足时,所求指派问题一定存在重解,且按照3)的方法即可求得一个重解,但当条件不满足时,所求指派问题也有可能存在重解。

3.论述

求解历时最短的指派问题,实质就是要解决两个问题:(1)在n阶系数矩阵中确定n个独立元素;(2)保证所确定的指派中的的n个独立元素之和是所有情况中最小的。(这里的独立元素是指系数矩阵中既非同行又非同列的元素)

下面我们来逐一分析上述矩阵解法的步骤。

第一步是利用最小―最大元素法给出初始指派的过程,最小―最大元素法虽然不能保证所选初始指派中的元素之和最小,却可以保证接近最小,这就在一定程度上减少了计算步骤,简化了求解过程。通过对步骤3)的反复操作,保证了二维关系中一对一的关系,即:保证了所给出的初始指派中的元素为独立元素。

第二步是检验初始指派的过程,其目的是在保证初始指派中的元素为独立元素的基础上,寻求其元素之和为最小的情况。当确定了指派问题的解后,如果存在上述步骤3)中的情况,就说明该指派问题一定存在重解,通过步骤3)的操作,既保证了不改变所有加()元素的独立性,又保证了新的指派所用时间或效率与原指派相同,因此新指派也是原指派问题的解。

4.例子

例1.现有一份中文资料需译成英、日、德、俄4种文字,今让甲、乙、丙、丁4人同时去完成,每人译且仅译一种文字。他们对这四种语言皆精通,但个人专长不同,因此翻译同一种语言所用时间有别,具体情况如表1所示,试问如果四人同时开始翻译,应如何安排工作可使翻译历时最短[1]?

表1

解:该指派问题的效率矩阵为:

A= 2 1513 410 4 1415 9 141613 7 8 11 9

(1)依据步骤一求初始指派如下:

A=[2] 15 13 [4]10 [4] 14 15 9 14 16 13 7 8 [11] 9 215 13 41041415 914 1613 7 8 (11)9[2] 15 13 [4]10[4]14 15 9 14 16 13 7 8 (11)9 215 13410(4)14 15 914 16 13 7 8(11)9[2]15 13 [4]10 (4)1415 9 14 1613 78 (11)9 2 15 13 (4)10(4) 14 15 9 14 16 13 7 8 (11)9215 13 (4)10 (4)1415(9)14 16137 8(11) 9

(2)依据步骤二检验初始指派如下:

此时θ=11=a,由于在二阶方阵13(4)(11)9、(4)148(11)和(9)167(11)中均满足检验条件1),问题解决,结束。即:甲译成俄文,乙译成日文,丙译成英文,丁译成德文。

例2.求表2所示效率矩阵的指派问题的最小解[1]。

表2解:该指派问题的效率矩阵为:

A=12 7 9 7 9 8 9 6 6 6 7 171214 91514 6 6 10 4 10 7 10 9

(1)依据步骤一求初始指派如下:

A=12[7] 97 9 89 [6] [6] [6] 7 17 1214915 14 6 610[4] 10 7 10912(7)9 7 9 8 96 6 6 7 17 12 14915146 610 4 10710912(7) 97 9 89 [6][6][6] 7 17 12 14 915 14 6 610[4] 10 710912(7)9 79 8 96 66 71712 14 915 14(6)6 10 410 710 912(7) 97 9 89 (6) 6 6 7 17 12 14 [9]15 14 6 [6] 10[4] 10 710912(7) 979 8 9 (6) 6 6 717 12 14(9)15 146 610 410710912 (7) 9 79 8 9 (6)66 71712 14(9)15 14 6 [6] 10[4]10 7 10 912(7) 97 9 8 9 (6)6 6 717 12 14 (9)15 146(6)10 4107 10912(7)9 79 89(6)66 7 171214(9)15 14 6(6)10(4) 10 7 10 9

(2)依据步骤二检验初始指派如下:

此时θ=9=a,由于在二阶方阵(6)612(9)、14 (9)(6)10、7(9)(4)9和(7)917(9)中均满足检验条件1),问题解决,结束。观察可见有(6)66(6),可改为6(6)(6)6,即:存在重解,且可知原指派问题的最优指派方案为:甲B,乙C,丙E,丁D,戊A或甲B,乙D,丙E,丁C,戊A。

5.结语

本文主要介绍了求解历时最短或效率最高的指派问题的一种新解法――改进矩阵解法,给出了它的具体步骤,并论述了这种方法的正确性,最后用例子说明了它的简便可行性。它是一种较为简单、快捷的求解历时最短指派问题的方法,极大程度地简化了求解过程,而且步骤清晰、容易操作,为从事这类问题的研究提供了极大的方便,也为促进相关问题的发展奠定了基础。

参考文献:

[1]《运筹学》教材编写组.运筹学[M].北京:清华大学出版社,2005.

[2]吴振奎,王全文.运筹学[M].北京:中国人民大学出版社,2006.

[3]王延臣,王全文,吴振奎.一个特殊指派问题及其解法[J].天津商学院学报,2007,(06):26-27.

[4]王全文,吴育华,吴振奎.整数规划的一个线性规划解法[J].系统工程,2005,(07):35-36.

[5]吴振奎,王全文,刘振航.运筹学中的转化思想[J].运筹与管理,2003,(01):6-8.

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