高数学习报告范例6篇

高数学习报告

高数学习报告范文1

【关键词】 高中数学 课堂教学 探究学习

一、 问题的提出

知识经济时代的新形势,对人们的生活方式、工作方式、学习方式、思维方式带来深刻变化,终身学习成为每个人的重要任务。新的学习方式和艺术,成为个人可持续发展的重要因素。为适用这种新经济时代对学习的要求,迎接我国新一轮课程改革对学生学习方式的变革,更新多年来教学中重记忆,重考试而轻创新探究的功利性的教学模式、学习方式,引发我们对高中数学课堂教学中探究学习方式进行研究。

通过文献调查发现,国内外不少教育工作者已对探究学习这一课题进行过研究,发表了不少论文。但对探究学习的理论研究较多,实验研究较少。本研究就是在已有研究的基础上,在建构主义学习理论、布鲁纳的认知结构学习理论、波利亚的主动学习原则和弗赖登塔尔的再创造理论等现代教育理论指导下,对高中数学课堂教学中的探究学习进行实验研究。探讨培养学生探究学习意识和探究学习能力的方法与途径;探索高中数学课堂教学中进行探究学习的模式与方法,达到培养学生创新能力的目的。

二、探究学习的概念界定

本研究中的探究学习主要是在数学课堂教学中,创设一种类似于学术(或科学)研究的情境,在教师的组织、引导、帮助和促进下,通过学生自主、独立地发现问题、实验、操作、调查、搜集与处理信息、表达与交流等探索活动,获得知识、技能、情感与态度的发展,特别是探索精神和创新能力的发展的学习方式和学习过程。

三、研究方法和研究对象

研究方法:自然实验法为主,辅之以必要的其它研究方法。采用按常态编班,不随意增减课时,在正常教学状态下进行研究。

实验对象:广东仲元中学1999级高二(4)班为实验班,高二(3)班为对比班。

四、实验过程

1、假说:在高中数学课堂教学中,通过教师对探究学习的组织、引导、帮助和促进,能够培养学生的探究意识和探究能力,使之形成学生良好的学习品质,促进学生创新能力的发展和学业成绩的进步。

2、变量

自变量:探究学习

因变量:学生探究学习意识;学生探究学习能力。

无关变量:实验选择的两个班学生来源均等,学生的学习成绩,能力水平相当;教师教学水平与工作态度相同;测试标准相同;排除家庭辅导、个别辅导等。

3、实验过程

(1)确定探究学习的课堂教学模式

我们把课堂的探究学习教学模式分为“引入问题—实验探求—发现结论—论证结果—应用反思”五个基本环节,以学生的自主探究活动为第一主体,以教师的组织、引导、帮助和促进为第二主体 ,以探索数学问题、欣赏理解数学为中心,以形成科学的态度和培养创新精神和实践能力为目标。但是,对于不同的学习内容其探究学习过程可以不同。

第一环节:引入问题。这一阶段的教学目的要求教师向学生呈现一个令人困惑的问题情境,这种问题一方面必须激起学生强烈的好奇心,本能地产生一种想知道“怎么回事”的冲动;另一方面,这种问题情境最终必然是可以解决的。

第二环节:实验探求。这一阶段的教学目的要求教师引导学生根据自己已有的知识,查阅资料,或动手实验(动笔检验或用计算机实验)去研究探索。这一阶段应注意充分运用现代教育手段和方法。

第三环节:发现结论。根据实验得出的数据,提出假设与猜想。这一阶段要注意引导学生打破传统的思维模式,大胆想象,勇于质疑。

第四环节:论证结果。用数学推理方法,证明发现的结论。这一阶段要注意引导学生学会严密的逻辑推理,培养学生思维的严僅性。

第五环节:评价反思。对探究过程进行评价反思。关键是让学生掌握如何从过去的知识经验中找出着眼点,找出思考问题的途径;掌握分析的方法,这个过程实际上是一个综合评价的过程。同时运用所学的方法解决新的问题。

(2)应用“五环节”课堂教学模式进行实验

我们用课题“轨迹的探求”说明实验过程。(细节略)

已知DF是定圆A的直径,C是圆A所在平面上一定点,线段CD的垂直平分线与DE的交点为F,当D在圆A上运动时,我们来看看点E的轨迹。

教师用几何画版演示轨迹,当学生看清轨迹时,教师让学生回答为什么?并引导学生进行论证。

当学生完成论证后,教师提出问题:想知道点F的轨迹吗?会是怎么的呢?(第一环节)

生:还是圆。

师:是圆吗,用几何画版试一试。(第二环节,学生开始试验)

生:是椭圆。

生:是双曲线。

生:是一个点。

学生得出了几种不同的意见。

师:说出各自的理由。

生:当C点在圆内不与A点重合时是椭圆;当C点在圆外时是双曲线;当C点在圆上时是A点;当C点与A重合时是圆。(第三环节)

师:能证明吗?

学生在教师的指导下,进行论证。教师要引导学生从不同的角度进行论证。(第四环节)

师:我们不仅要学会解决问题,同时要积累经验,总结方法 ,并运用这些经验和方法解决新的问题,更重要的是要敢于提出问题,善于提出问题。从刚才的探求中可看出同学们掌握了基本的探求和论证的思维方法,你们还想进一步看看别的点的轨迹吗?(第五环节)

可能的问题:

问题1:在直线EF上取一点S,探求点S的轨迹。(圆)

问题2:在直线CD上取一点T,过T作CD的垂线TQ,与直线AD交于Q,探求点Q的轨迹。(鸭蛋形)

点评:我们知道,探求一个点的轨迹,思维的出发点主要是两个,一是找出约束动点变动的几何条件,二是找出影响动点变动的因素,而这一节课从一系列的问题的探究中,使学生明确了探求点的轨迹的途径,初步理清了解决这类问题的思路,从整体上把握了这类问题的解决方法,看清了问题的本质。

六、实验结果分析

我们从2000年下半年开始进行本课题的对比实验,两年来,完成了本课题的理论构建和操作模式,进行了四次数据测试和分析。

表1、学生探究学习意识测试结果(本表满分为80分)

班级成绩 实验班 对照班

N X N X

第一次(实验开始) 53 58 53 57

第二次(第一学期未) 53 62 53 60

第三次(第二学期未) 53 68 53 62

第四次(第三学期未) 53 70 53 63

说明:1、分班是按学生总分高低搭配分班,不含人为因素,师资调配也是相同的。

2、为实验数据的可比性,N值是取实验开始时两班中人数较少的数,人数多的班级去掉排名在后的数(以后数据均不含这些学生)。

表2、学生探究学习能力测试结果(本表满分为160分)

班级 成绩 实验班 对照班

N X N X

第一次(实验开始) 53 120 53 118

第二次(第一学期未) 53 123 53 121

第三次(第二学期未) 53 143 53 124

第四次(第三学期未) 53 154 53 126

表3、考试成绩

班级 成绩 实验班 对照班

N X 高分段人数 N X 高分段人数

高一下期期末 53 78 4 53 77 5

高二上期期未 53 75 3 53 79 3

高二下期期末 53 80 6 53 73 4

高三上期期未 53 115 6 53 108 3

高三高考成绩 53 603 8 53 596 5

说明:高一至高二下期未考试分数满分为100分,高分段分数为90分以上;高三上期未考试分数满分为150分,高分段分数为130分以上;高考为标准分,高分段分数为700分以上。

表4:表3中数据的方差分析及F检验

变 异 来 源 平方和 自由度 均方 F 显著性

组 间 变 异(实验班与对照班之间) 171.88 1 172.8 6.73 显著

组 内 变 异(实验班与对照班之内) 204.61 7 24.82

总 变 异 377.49 8

表5:被试班起点水平成绩比较表(高一期末成绩)

统计量班级 N X δ 各档次人数

90-100 80-89 70-79 60-69 59以下

实验班 53 78 13 4 7 15 18 9

对比班 53 77 14 5 7 14 19 8

T=0.42<1.96, 无显著差异

表6:被试班实验结束成绩比较表(高考成绩)

统计量 班级 N X δ 各挡次人数

800-900 750-799 700-749 600-699 550-599

实验班 53 603 13.4 1 0 7 13 22

对比班 53 596 14.5 1 4 12 23

T=1.97>1.96,效果显著

表7:实验班实验前后成绩对比表:

统计量 优秀面 优良面 合格面 困难面 最高分 最低分 极差

80-100 70-79 60-69 59以下

实验前 25.5% 26.3% 33.7% 14.5% 95 42 47

实验后 43.6% 33.7% 14.5% 9% 813 450 32

从上列学业成绩的统计分析,我们可以得出以下结论:

1、学生探究学习意识实验结果

从以上表格中我们看到,学生探究学习的意识,在始测上,实验班与对比班学生的探究意识都无显著差异。经过半年的实验,两班产生了明显的差异。这种差异随着实验的继续而持续增加,其中自主学习的意识,实验班明显优于对比班。得出的结论是,学生的探究学习的意识,实验班明显优于对比班。

2、学生探究学习能力实验结果

从表中我们看到,学生探究学习的能力,在始测上,实验班与对比班学生的探究意识都无显著差异。经过半年的实验,也无显著差异,但一年后,两班产生了明显的差异。有的已经达到非常显著的差异,这种差异随着实验的继续而持续增加,特别是学生在处理开放性问题中独创性能力显得更为突出。显示出采用不同的教学模式效果是大不相同的。实验班原水平甚至第二次水平与对比班并没有明显差异,但第三次测试后上升的幅度明显加快,显示出实验因子的持续效力。

3、学生的学习成绩及对其它科的影响

从成绩表格中我们还看到,学生的学习成绩在实验前没有明显差异,甚至实验后的第一次考试,试验班还落后于对比班,这应当是实验班的学生不适用新的教学和学习方法所至。但一年后两个班学生的成绩有了明显差异,这种差异不但表现在学习成绩的整体上,更表现在学生的学习方式,学习态度和对问题的处理上,学生学会了研究问题和处理问题的方法,这从高考高分段人数的差异可以看出这一点,因为从今年的高考试题我们可以看出,探究能力不高的学生是不可能拿到高分的,大面积优生出现的成因,我们认为是基于学生学习方式的改变。更可贵的是学生的各项能力又逐渐渗透到其他各科的学习中,促进了各科的平衡发展。在今年的高考中,实验班学生各科的高分人数显然优于其它班。此项实验的结果完全证明了这种教学模式的可行性与实效性。探究的教学和学习对本学科及其它学科成绩带来积极的影响效果。转贴于

综上所述,我们可以得了结论,实验结果证实了实验假说。

七、讨论

1、教师在选择探究问题或创设实验条件时,须注意以下几点:(1)实验所涉及的知识与经验必须是学生已经具有的,或者在他们的最近发展区,是学生跳一跳可以解决的问题。(2)问题或创设的实验条件是可以得出结果的,而且是多种结论的,以利于学生思维的搜索与发散。(3)所确定的问题应与学生的日常生活密切联系,具有现实的社会意义与价值,有利于培养学生的科学精神、态度与价值观。

2、探求学习能力的培养与学业成绩是一致的。探究学习能力强的学生,其学业成绩普遍较好,当然这其中也有个别例外的学生,其原因也应该是多方面的,尽管如此,仍然不影响二者的总体一致性。本实验的结果,证明了这种看法。

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关键词:落实;实验报告;改善;物理教学

中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2017)6-0058-3

新一轮课程改革提出了培养学生的核心素养的目标和任务,具体到物理学科而言,包括物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任等四个维度。实验报告的撰写与物理核心素养的四个方面都息息相关,只有对物理概念和物理规律有深刻的认识,形成正确的物理观念才能正确开展实验,撰写实验报告。在撰写实验报告过程中需要学生具有获取和处理信息,基于证据得出结论并作出解释,以及对实验探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力,而这一过程需要学生进行分析综合、推理论证。另外,实验数据的获取和处理过程中要求学生实事求是,这有利于培养学生的科学态度、科学伦理。可见,落实实验报告让撰写实验报告对培养物理核心素养的四个维度都有促进作用。

1 落实实验报告情况微调查

撰写实验报告是学生分组实验的一个非常重要的教学环节,对提升物理实验教学的效果有非常重要的作用。通过撰写实验报告,学生处理数据分析实验结果,从现象上升到理论,学生需要发挥思维的能动作用,学习处理数据的方法,分析影响实验结果的因素。在高中物理教学中实验报告的落实情况如何呢?笔者对长期活跃在几个“物理教育教学研究、专业发展互助群”的部分教学、科研骨干教师进行一个微调查。微调查对象共16人(山东1人,江苏5人,广东5人,湖北2人,浙江3人),都来自教育强省,都非常热衷于物理教研,常在物理教师群中讨论各种物理教学问题。调查结果:只有2人所在学校对学生完成实验报告有严格要求,教师要检查;有8个学校让学生填写实验册;有6人所在学校有时候部分实验要求学生填写;有2人所在学校从不要求写实验报告。教育强省的教学教研骨干所在学校对落实实验报告情况尚且如此,其他学校的情况可能更糟。交谈中发现,他们也深知实验是物理教学中的重要组成部分,撰写实验报告是物理实验教学不可或缺的重要环节,但教学中没有动力落实。

2 实验报告不能得到落实的原因

2.1 是否做实验与高考相关性不大

教师觉得高考物理实验主要考查学生的思维能力,多训练、重复训练实验题就可以达到目标、解决问题。高考实验题能否得到高分与是否做实验、是否做好实验相关性不大。持这一观点的教师占大多数,观点虽有些片面,但也基本反映了高考实验题的考查现状。实验题是纸笔考试,没办法真正考查学生的实验技能,只能考查记忆和思维。即使考查基本仪器的使用、读数,会考试不一定会在实际中使用该仪器。在功利思想的驱使下,教师放弃落实不能立竿见影的实验报告,把时间花在了见效快的实验题训练上,通过实验题的反复训练来弥补实验教学的不足,并在考试中得到不错的分数。

2.2 学生不能高质量完成实验报告

还有一个重要原因就是学生能力不够,不能高质量完成实验报告。看到学生花费了很长时间完成一个“凌乱”的实验报告,觉得白白浪费时间。持有这一理由的教师也不少。这其实也是急功近利的思想在作怪。没下过水,怎会游泳呢?学生没有经过训练,没有撰写过实验报告,完成实验报告的能力自然不强。教师需要有耐心,给学生成长的时间和机会,开始时多给学生示范,给学生必要的指导,让学生独立撰写几次实验报告,定能有大的长进和提高。

3 落实实验报告对培养核心素养的作用

3.1 加深对实验的理解,促进方法迁移

实验报告包括实验目的、实验装置与器材、实验原理与步骤、数据记录与分析、实验结论与讨论、误差分析等部分。让学生撰写实验报告,学生在完成实验操作之后对实验进行梳理与思考,加深对实验基本要求的记忆,对实验原理和实验方法的理解与内化。只有深刻理解实验原理与方法,才能清楚实验过程中每一个步骤为何要如此操作,为何要这样处理实验数据,这样做有什么好处。弄清这些问题才能够达到举一反三迁移实验思想与方法。“要重视实验,挖掘其教学价值。让实验成为激发学生学习兴趣,为学生学习源动力之一,成为学习过程中突破重难点的重要教学手段,成为课堂教学的常态,更好地服务教学。”[1]通过撰写实验报告,促进学生深入思考,学生对实验原理理解加深,实验方法掌握透彻,当实验中需要迁移实验方法时会更容易想到,更容易达到自动化。

3.2 培养学生的科学态度与探究精神

撰写实验报告需要学生认真、客观书写实验中记录的实验现象和实验数据,然后利用某种方法分析实验现象或实验数据。在分析实验数据的时候,由于高中物理实验无论是验证性实验还是探究性实验,学生只要预习其结果都是可以预见的,有时学生的验数据与预期的结果有偏差,此时如何对待并“不漂亮”的实验数据,是培养学生科学探究精神的绝好契机。

例如,教学中发现,有学生为了凑出良好的实验结果,偷偷修改实验数据。教师应引导学生养成实事求是的科学态度与科学精神,要学生知道实验有误差,甚至实验失败都是正常的,而修改实验数据这一种违反科学精神的做法是错误的。科学研究中,实验数据的获取是一件严肃的事情,不能草率,更不能造假。通过实验报告的撰写,教师应该渗透一种意识:实验误差大很正常,实验失败也很正常,对一个真正的实验者实验失败并不意味着收获就会小,认真参与,深入思考,习得方法最重要。再如,教学中发现,有学生将实验误差简单归为仪器方面的原因。这也是一种不严肃的科学态度。教师应引导学生在实验报告中从实验器材、实验原理、实验操作、实验数据处理等方面进行客观全面的误差分析,有利于培养学生实事求是、严肃认真的科学态度与探究精神。

3.3 培养学生的表达能力

实验是物理的基础,实验报告是对实验过程的总结,是交流实验经验、推广实验成果的媒介和重要手段。让学生学会撰写实验报告是培养实验能力的一个重要策略。撰写实验报告要用简明的形式将实验数据分析、实验结果与讨论等完整、准确地表达出来,要求文字通顺简洁,字迹端正,图表直观规范,结果正确,讨论认真。高中物理实验除了使学生受到科学实验方法和实验技能训练,还可以通过撰写实验报告培养学生的书面表达能力,为以后学生从事科学研究和工程技术开发撰写论文打下基础。

3.4 提升物理学习兴趣的新着力点

物理实验承载着激发学生学习兴趣的重任,通过实验让学生保持学习物理的热情。然而现实情况并非如此,“有些学生对实验的兴趣不高,甚至以‘陪玩’的心态完成实验任务”[2],这是由多方面的因素造成的,其中最重要的原因之一就是“教师采用‘菜单式’教学法,导致学生处于被动学习状态,机械应付毫无挑战性的问题,思维活跃度低。”[2]而实验报告的落实,需要增加让学生挑战的任务,尤其是实验数据的处理、误差分析、实验结果可靠性检验等,需要学生对实验原理、操作进行深入反思,甚至提出改进措施,增加了学生思维的含量,这在一定程度上可以激发学生学习的欲望,增强学习兴趣。

4 落实实验报告的建议

4.1 树立正确的实验观

能否把实验报告落在实处,关键在教师,关键在教师的理念。教师如何看待实验在物理和物理教学中的地位。教师不应该只是顶住考试,应付高考,要明确做好实验不仅仅是为了高考实验题的15分,更重要的是在实验过程中培养学生的各种能力,让学生掌握科学探究的基本方法,为今后的发展奠定基础。必须要跳出高考实验题的视野看待实验教学的地位。摒弃过于功利的思想和做法。

4.2 循序渐进促进学生发展

撰写实验报告对学生的知识和科学素养有极高要求,不可能学生一开始就可以做好,也不可能经过一两次实验学生就可以有很大的提高。教学中需要多给学生一些时间和锻炼的机会,多一点时间与耐心等待学生成长。教学上宜采取循序渐进、因课制宜、因材施教的策略:先给学生实验报告的模版,然后逐步过渡到让学生自己设计实验报告;开始时给学生提供教师的“实验报告”,经过一定次数的训练之后让学生自主完成实验报告;对不同的实验课题,教师在实验报告环节给学生提供不同程度的指导,一些比较复杂的实验,教师就应该指导多一些,简单的实验教师应该少指导多放手;对不同学习层次的学生,教师也应该给予不同程度的指导,对学习困难者多一些细致的指导和鼓励,能力较强的学生指导少一点,要求高一点。

4.3 用发展的视角评价学生

要以发展的视角看待学生的进步,改变重实验结果轻视实验过程,重视实验题轻视实验操作,重视知识轻视思想方法与情感态度价值观的不科学的评r取向。鉴于是技能培养的复杂性,要学生实验技能有大的提升不可能一蹴而就,而是一个长期的教学过程,所以,实验教学中教师应该细心、耐心地发现学生的每一点进步。教师既要关注学生知识与技能方面的进步,更要关注其在实验中学习态度、探究精神的转变。

参考文献:

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一、应用实验报告的合作方法,引导学生学习

概念

实验报告的学习方式是指,在课堂教学前,教师为学生布置一道数学习题,引导学生自主学习概念知识;在课堂教学中,教师将学生分成学习小组,每个小组成员要依序报告学习成果,当小组成员都报告完学习成果后,小组成员要通过轮流提问的方法提出学习中遇到的问题,直至学生完成全部概念学习的一种小组合作学习方法.例如,在讲“函数y=Asin(ωx+)的性质时,在课堂教学前,教师引导学生阅读课本,引导学生应用数形结合的方法分析函数y=Asin(ωx+)的性质,然后应用分类归纳的方法说明y=Asin(ωx+)函数的性质.在课堂教学环节,学生都给出学习实验报告.教师要求学生结合刚才的报告提出学习中的问题.小组成员都说已经弄懂了y=Asin(ωx+)函数性质的知识,没有其他问题了.教师向小组成员提问:y=Asin(ωx+)的函数图象与y=sinx的函数图象之间有哪些联系呢?又有哪些变化的途径呢?教师提出的问题,让学生愣住了,此时学生发现他们是从单一的视角来研究y=Asin(ωx+)函数的性质问题,而未结合旧的知识形成数学知识系统.经过教师的启发,小组成员重新开始审视自己的学习成果,继续研究实验报告.在应用实验报告的方法开作合作教学时,教学的重点是引导学生养成正确的学习习惯:在课堂教学前,学生要养成充分预习的习惯.如果学生能够充分预习,就能提高数学概念学习效率.在课堂学习中,学生要养成良好的合作交流的习惯.在合作学习中,学生要应用依序发言的方法来合作学习.在遇到学习争议时,学生要学会找到解决争议的方法.在课堂学习中,学生还要养成不懂就问的习惯.

二、应用团队竞争的合作方法,提高学生的学

习效率

心理学家认为,在竞争的环境中,人们会产生学习的压力.这种学习的压力,有时会成为学习的动力,促使人们积极学习,提高学习效率.而在团队合作的环境中,如果人们面对着团队外的竞争,就会为了提高团队的竞争力而提高团队的向心力,提高团队合作的效率.在高中数学教学中,教师可以应用团队竞争的合作方法,引导学生学习数学知识,提高学生的学习效率.在高中数学教学中,教师希望学生高效完成学习任务时,可以应用团队竞争的合作方法引导学生学习.这种小组合作方法的要点是,教师必须了解每一个学生的学习层次,必须用科学方式为学生分层,否则学生就会失去ν獾木赫心,减少对内的向心力.

三、应用共同探讨的合作方式,培养学生的思

维能力

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加强实验前的预习,是顺利做好实验的关键之一,而提供实验预习平台是激发学生自学能力、培养学生实验兴趣的重要方法之一[4]。因此我们根据自身实验教学实际,依托学校教务处的BB网络教育平台,将实验教学大纲、每个实验的相关内容和整个实验过程视频放在平台上,供学生随时随地上网预习实验,这样可以避免学生没有时间或实验室不空闲的缺点,方便学生进行实验预习。同时要求学生完成实验预习报告,内容有实验目的,实验原理,简捷的实验步骤(最好用方框图表示),最后是实验数据的记录,要求预先画好表格,这样可以更好地理解实验内容。加强实验的预习,还可以提高学生的自学能力。

增加实验前基本理论和实验方法的介绍

因为物化实验是大循环进行的,理论课与实验课并不同步,往往在做实验时,理论课还没有进行。因此在实验内容的安排上,对每个实验,首先介绍基本理论和基本实验方法,使学生对这部分内容有一个全面系统的了解,有助于学生全面掌握实验理论和方法[5]。这样可以解决理论课与实验课时间安排不同步的矛盾,就是说理论课还没有讲到的内容,通过实验前有关理论的讲解,照样可以很顺利的完成实验内容。

加强实验数据处理与教学软件作图训练相结合

物化实验的数据处理相对其它课程比较繁琐,几乎每个实验都要作图。手工作图时误差较大,所以学生每次完成实验报告时间较长并有一定难度,以至于学生对物化实验没有兴趣。我们要求学生可以通过Excel、Origin等一些常用教学软件来完成,这样可以使实验数据的处理变得简单、快捷,消除学生在处理数据时人为引入的各种误差,提高数据处理的精确度,为客观评价学生的实验结果提供依据;同时,避免了繁杂的数据处理过程,提高了工作效率,使实验报告更加合理和具科学性,提高了学生的综合处理数据的能力和综合素质的培养。这种训练同时为毕业环节中论文和设计的各种作图学习打下较好的基础。

增加文献检索学习为毕业环节打下基础

学生在写预习报告时,不仅要求根据实验视频和实验指导书进行预习,而且要求参考不同版本的物化实验书籍,配合选修课《文献资料的查询》上网查阅有关实验的相关数据,写实验报告时,根据自己所测实验数据与查阅文献的数据相比较,计算实验的相对误差并进行分析讨论。通过这种训练,为毕业论文的写作打好基础。

改革实验考核形式提高学生动手能力

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Abstract: This paper introduces the thinking and practice on standardizing the teaching links of physics experiment in our university from the prep of physics experiment, experimental operation, inspection results, laboratory report writing, etc.

关键词: 大学物理实验; 教学环节; 规范

Key words: university physics experiment; teaching links; specification

中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2011)23-0178-02

0引言

大学物理实验是高等院校理、工科非物理专业开设的一门重要的独立的专业基础课,同时也是大学生进入大学后接受系统实验方法和实验技能训练的开端。该课程涉及的知识面广,接触各种仪器的机会多,不论什么专业或学生将来从事什么工作,能够熟练运用物理学的原理、方法和手段去分析问题和解决问题都非常重要。所以说它在培养学生科学素质和实验能力方面有着不可替代的作用,而且该课程涉及的学生人数众多,因此其教学效果的好坏,对每位学生的后续发展举足轻重。所以规范大学物理实验教学环节是为学生成为应用型乃至创新型人才的奠基工程。为此,我们以学生为中心开展教学工作,并注意从以下几个方面做出努力,以期获得良好的教学效果。

1规范实验预习教学环节

实验预习是上好实验课的基础和前提。没有预习或许可以听好一节理论课,但绝对不可能完成好一堂实验课,所以为了加强实验预习我们做了以下工作:

1.1 编写了实验预习报告册该报告册包括:①实验内容:通过该部分内容的完成,使学生明白该实验有哪些实验项目及做什么,怎么做的问题。以前有为数不少的学生预习实验分不清实验原理、仪器原理、实验项目等,现在通过这一环节的落实,无形中训练了学生分析问题及归纳、理清实验思路的能力,并杜绝出现盲目和遗漏现象。②所用公式及物理意义。首先大学物理实验教学不仅仅是理论教学的一个延续,二者密切相关,相辅相成。通过这一环节的细化,无形中搭建起理论与实践的桥梁,使学生明确理论与实践是和谐自洽的统一体,从而在主观上提高学生认识理论与实践并重的自觉性,从根本上扭转学生以前所形成的重理论轻实验的错误认识。其次,理论预判实验测量的转化过渡中诸如前提条件的实现、有效测量的把握、数据合理取舍等等,作为有机的统一体,进行综合研判,使学生将理论与实践融会贯通,真正起到素质培养的效果。③预习自测题。为突出实验中的某些关键点或步骤,有针对性的以自测题的形式进行强化,为落实实验过程的可靠和有效做最后的冲刺,亦可为凸显相关的理论价值之所在,拟出对应的实验自测题进行考核,督促学生将理论认知落于实处。旨在进一步训练学生综合把握理论与实验的重点和难点。

1.2 开发了大学物理实验网上预习系统该预习系统包括:实验所用全部仪器的总图片、每台仪器的分图片,复杂仪器从不同的角度拍摄且对某些特殊部位给以特写放大加以说明,如:用旋光仪测量糖溶液的浓度实验中旋光仪的角游标,由于学生的视力不好,有为数不少的学生带眼镜看不清,摘掉眼镜还是看不清,我们在拍摄该仪器时用放大镜先放大再拍摄得到的图片很大,使学生预习比较方便,学生反响很好;另外,对一些特殊的仪器我们在旁边加以说明以引起学生的注意,如:在测量不规则物体密度的实验中要用到许多玻璃制品,我们就在旁边加上一个温馨的提示:“该物易碎,小心啊!”,学生预习后说:看了该提示后不仅做其它实验能想起,就是不做实验干其它事只要是玻璃制品就会想起该提示。从实践效果上看,该系统能把原来教材中的“死”图变成“活”图,将平面图演变为立体图、实物图。使学生预习做到有的放矢,效率更高,效果更好。另外,我们将该系统拷贝在学院的计算机上,学生也可以在计算机上预习,不论网上还是计算机都可以做到反复观看的效果。该系统使用以来受到学生的一致好评。另外,在基础实验部分,我们采用数码技术拍摄制作了实验操作视频。对以前学生没有做过的实验的操作部分,首先由实验操作经验丰富、动作规范熟练的教师演示一遍,然后对一些容易犯的错误操作予以强调,说明危害,旨在训练学生规范操作能力。

1.3 勤检查,抓落实为了杜绝完成实验预习报告册时的抄袭现象,我们编写了实验预习检测题库。上课后,教师先检查预习报告册完成情况,然后随机抽题让学生回答,若三次回答不合格者不能进行实验。杜绝了学生预习不认真现象,将实验预习的教学环节落在实处。通过规范以上预习环节,使学生对每次实验“做什么”、“根据什么做”、“怎样做”心中有数,也为顺利实验打下坚实的基础。

2规范实验操作教学环节

实验操作环节是培养学生基本技能的重要环节,它是在理论引导下,学生动手构建重现物理现象的条件和“环境”,或是在创造可供测量的相关物理量的“载体”,这是一个思维与操作同步的活动过程,毫无疑问学生诸多能力的养成就孕育在这个过程中。学生规范的操作必是其科学思维的体现,这正是我们想要培养的基本素质。反之,就是一种错误理解的反映,我们必须及时引导使其回归到正确的轨道继续运行,所以这一环节是重心所在。

2.1 实验操作规范化由于预习在课前进行且比较充分,学生尚存的问题少了许多,教师就有更多的时间巡查学生实验操作情况,对于不规范操作可以及时澄清与纠正。诸如:实验前仪器零点的检查;操作仪器的姿势等。如:密度测量实验,在使用物理天平时要求学生左手启动天平,右手拿镊子,操作时左右手配合,但总有为数不少的学生不习惯用左手,总是只用右手。教师发现后不断纠正,使学生的基本技能训练落在实处,也为学生将来从事科学研究打下坚实的基础。在巡查中根据学生动手能力及规范程度,给出实验操作成绩。

2.2 实验数据处理系统根据各专业的教学大纲,我们开发了大学物理实验数据处理系统(该系统共有23个实验项目),该系统对每个实验项目给出一定的误差要求,学生实验完成后先上机处理数据,达到要求后才可以请老师检查数据并签字,否则应重新进行实验。

实验数据记录是实验的重要组成部分,数据记录必须真实,原始数据不得涂改,但确因实验中有粗大误差需要重做而出现数据涂改时,先向老师说明产生问题的原因,征得老师同意签名方才有效,保证了实验数据的真实性和过程的高质量,同时也培养学生严谨、求实作风和整洁记录原始数据的习惯。

3规范实验报告教学环节

实验报告是实验全过程的书面总结,撰写实验报告也是训练学生养成尊重事实、客观反映、理性评述等科研素质的重要环节。因此每次实验完成后,学生都必须如实撰写实验报告。

3.1 规范实验报告格式我们先给学生一实验报告范本作为参考(因为不少学生在高中没有写过实验报告),然后提出具体要求。如:实验原理:应自己归纳,要言简意赅,不得照本抄书;实验步骤:必须按实际操作有序排列,不得抄书;数据处理:要求讨论不确定度的估算或用其它评估方式进行定量研判;分析与讨论:主要书写什么内容等,这样就可保证学生的实验报告写得较规范,另外,实验报告与预习报告是同一张纸,一半是预习报告,一半是实验报告,两报告无重复内容,它是一份完整记录实验全过程的书面资料,既便于保存,也便于复习查阅。

3.2 实验报告成绩划分等级实验成绩严格按要求评定。如:实验原理自己总结给20分,而抄书10分;实验步骤严格按实际操作书写是20分,抄书10分等,若有抄袭现象,发现两份实验报告完全雷同,同时记为不及格。

3.3 实验报告批阅及反馈实验报告要及时批改、及时评讲,使学生知道自己错在那里、好在那里,使其能扬长避短。也有效的遏制实验报告的抄袭现象及不认真现象。

4使用效果

今年我校进行高等学校本科教学质量评估,学院将该成果做了展示,受到评估专家的一致好评。专家认为:延安大学地处边区,教师工作扎实、细致,对教学工作重视程度高,教学效果好;本校教师认为:以前没有使用该成果,学生实验问题多,实验时间长,教师不停穿梭在各个实验台间解答学生的问题,没有太多的时间要求学生的操作情况,现在用了该成果后,学生的问题少了,教师的时间多了,可以对学生的操作情况严格要求了,实验效果好了;学生评价说:以前没有使用该成果,实验问题多,实验时间长,有时做的不耐烦就凑数据,实验做完了,但具体做了些什么,过不了多久也就忘完了,使用该成果后,预习充分了,实验做得快了,检测次数多了,印象深刻了,自己感觉实验真正做明白了。

参考文献:

[1]宋家鳌等.大学物理实验[M].陕西:陕西人民出版社,2002.

高数学习报告范文6

教师从实验装置到仪器的调试,都是事先准备好的,有的甚至在讲解完实验之后,还要亲自演示一遍;而为了保证实验能在预定的时间内完成,防止学生因缺乏实际操作和处理问题的经验而导致一些事故的发生,一般要求学生严格按操作步骤进行,不允许进行尝试性实验,某些关键的步骤甚至由教师代为完成。这种保姆式教学方法大大地抑制了学生“学”的积极性和主动性,做实验时往往照葫芦画瓢,遇到问题从不主动思考,产生了依赖心理。结果是,一个实验结束了,学生对实验过程及相关理论仍是一知半解,甚至不认识实验中用到的仪表和设备的也大有人在。[13]传统实验报告的模式性,不利于学生自主能力的培养实验报告是对实验过程的总结,是实践环节中不可缺少的一个重要组成部分。由于实验报告中除实验数据、计算示例外,其余大部分内容来自于讲义,所以,在批改化工原理实验报告过程中,发现大多数学生写实验报告流于形式,抄袭现象严重。这不仅不利于学生对化工原理实验知识的总结,更不利于独立分析问题、解决问题能力的培养,学生的自主能力得不到锻炼。考核方法的不合理性,不利于自主能力的培养以往实验课的成绩主要以学生完成的实验报告来评定,实验报告内容是否充实,实验原理、步骤、数据、实验结果是否完整,特别强调数据测量的准确度及能否画出符合理论的曲线等。这样,有的学生为求得符合理论的曲线,人为地更改或自编数据,甚至抄袭他人的实验数据。这种实验考核模式下,学生过分地追求实验数据的合理性,往往忽略了对实验异常结果的分析,忽略了实验的真正意义,不仅学生的观察能力,发现问题、解决问题的能力得不到锻炼,而且,不利于学生独立学习、独立实验、独立思考,难以达到自主能力培养的目的。

营造“准现场”环境,激发学生学习热情,提高学习的主动性化工原理实验设备是工厂单元操作的微缩版,其操作原理、设备构型完全相同,授课过场中教师结合工厂实际,通过模拟演示让学生对工程实践有进一步的认识,利用替代物料模拟真实物料,营造工厂生产“准现场”。实验指导教师要了解学生没有工程经验的事实,理解学生做化工原理实验时的畏惧心理,以学生第一次做工程性实验的角度,讲解实验安全的重要性和实验注意事项。并且,把“准现场”的概念引入实验教学,做到实验项目和实际化工生产相结合的教学方法,激发学生的学习热情。“准现场”教学法,即以工程化视角来审视工程教育活动,用工程实践本身的本质、特点来组织教学活动的各个环节,进而实现实验课程教学目标的教学方法。“准现场”教学法,营造出真实的工程环境,为学生提供了工程训练的平台,促进了对学生的工程意识、工程能力的培养。[14]“准现场”教学法的提出给学生提供了接触工程实际的条件,学生对工程实际有了感性认识,激发了学生实验的学习热情,并能主动地把实验项目和工程实际相结合,提高了学生自主学习的能力,为培养应用型人才打下良好的基础。实验项目多样化,激发学生学习兴趣,提高学习的积极性我们把实验项目分为三种:基础型实验、提高型实验、竞赛型实验。第一种是基础实验,化工原理开发基础实验的目的是使学生巩固和加深对理论教学内容的理解,训练学生化工实验技能,熟悉化工仪表的选择和使用,培养学生细心观察、严谨求实的科学态度和良好的实验习惯。基础层的实验有:流体流动阻力的测定、离心泵特性曲线的测定、传热系数的测定、雷诺实验、流体机械能守恒与转化实验。第二种为提高型实验,主要指综合性实验。综合实验是指在基础实验的基础上,掌握多步骤的实验过程原理和实验方法,并能够利用仪器测试每一步产物的物化性质;培养学生综合运用相关学科的知识,运用掌握的知识和实验技能分析处理实验各个过程的能力。实践证明,综合性实验的训练比单一实验更有利于培养学生的思维能力。可以是单元综合,也可以是方法和内容的综合,各类方法又综合了基本操作训练、仪器测试训练和不同层次的问题解析训练,使学生的科学思维和综合实验能力都得到提高。[15]事实上,化工原理的每个实验都具有较强的综合性和应用性。因此,在完成部分基础实验后,学生已掌握了常用单元操作设备的使用并具备了实验综合能力。学生在该基础上做综合性实验,以培养和检验学生综合应用理论知识、仪器设备和操作技术解决实际问题的能力。包括恒压过滤常数测定、换热器综合实验、填料吸收解析塔传质系数测定实验等选做实验。第三种是竞赛型实验。化工原理实验竞赛型题目来源于化工原理课程和化工实际,并结合了科研项目中化工分离中的问题。在实验技能竞赛中,指导教师在实验过程中有意识地考察实验重要步骤所涉及的理论背景,引导学生进行观察和分析,提供独立思考空间,使理论与实际相结合,再通过实验进一步掌握知识,加深对知识的理解。以精馏塔的操作和全塔效率的测定实验为例,大赛时,指导教师在学生察觉不到的情况下,加入干扰因素,使设备运转产生偏差,要求参赛学生根据已经学到的知识对精馏操作进行调整,使其达到正常的运转状态,这需要学生对回流比、进料位置、进料热状况、冷凝器、再沸器等操作条件进行合理分析,并能准确地判断操作方法,要完成整个竞赛对学生来说具有一定的挑战性,这就使得学生必须全力投入,充分发挥自己的潜能。这有助于活跃学生的思维,增强主动探究意识和培养敢于挑战难题的精神。在实验过程中,学生确实遇到了许多以前实验过程中不曾遇到的问题,但他们不再像以前那样蒙混过关,而是积极向指导教师咨询或者与其他同学交流,积极主动地为自己的实验过程负责任。通过参加竞赛型实验,学生的实践能力和理论知识水平以及对学习化工原理课程的热情都有很大的提高。

增加网络预习,设置现场预习答题环节,提高独立学习的能力预习是完成化工原理实验的一个必要条件。我们在进行实验教学时,提前一周通知学生,提出实验相关的问题,让他们有充裕的时间利用各种途径(教材、网络、文献等),对实验相关背景、实验所需要解决的问题、实验方法、实验设备、数据处理方法等进行广泛的调研。增设网络预习环节,学生可以自由支配时间,上网观看实验录像、设备照片,这样可以加强学生对实验项目的感性认识,并根据实验项目的问题进行独立学习;然后,学生到实验现场预习,对照实验讲义进一步熟悉实验装置及工艺流程,认识各种测量仪器仪表,对实验内容产生直观的了解和认识。为强化实验预习环节,设置了现场提问环节,教师根据学生的预习情况对学生进行提问。问题涉及实验原理、操作步骤、实验流程说明等等。通过现场的提问环节,教师可以更好地了解学生对实验的准备情况,而学生也能进一步加深对实验内容的印象。这种“两环节一提问”的预习方法,提高了学生独立学习的能力,同时学生在预习过程中,带着问题进行思考,提高了独立思考的能力,自主能力得到了锻炼。改变传统教学模式,增设实验自我认识讲解环节,提高表达能力为了调度学生的学习兴趣和主动性,发挥他们的主体作用,突破传统的授课模式,尝试让学生根据自己预习的情况,讲解实验,主要包括:实验原理、如何完成实验、在预习中遇到的问题等,而后由同组其他同学做补充,最后教师对学生在讲解过程中的问题做解析,精讲实验中常见事故的处理方法等。针对上述内容,师生之间、学生之间进行讨论与交流,在探讨与交流过程中,实验中隐形的化工原理内涵显现出来,预习问题的答案呈现出来。每个学生都从讨论中得到不同程度的启发,学生在运用知识、语言表达、总结归纳等多方面得到提升,表达能力、独立思考能力、独立学习能力不断提高,自主能力得到锻炼。鼓励学生以小论文形式书写实验报告,提高学生独立工作的能力要求学生用小论文形式撰写实验报告,写作不规定统一的格式,学生可根据实验室提供的设备,在完成教学大纲规定的实验任务的前提下,自拟题目完成实验报告。小论文形式实验报告写作的目的是提高学生写作能力和综合应用知识的能力。化工原理实验报告不强求一律,给学生思考、选择和发展的空间;不完全要求实验数据的合理性,注重实验过程,在实验报告中对实验中异常情况的处理要加以说明,对实验中异常数据要加以解释。这不仅从根本上消除了学生抄袭实验报告的恶习,提高了学生分析问题、解决问题的能力。更重要的是,这种自由的总结、交流方式提供了学生自由思考的空间,学生自主地对实验问题进行分析、总结,独立思考的能力得到了提高,学习自主性得到了加强。注重实验过程,考核项目合理化,确保学生自主能力的提高为全面反映学生的学习情况,采取分项考核的方式记分,总成绩=实验预习成绩(20%)+实验操作成绩(30%)+实验报告成绩(20%)+实验操作考试成绩(30%)。实验预习成绩是由学生完成的预习报告和通过预习提问考察学生对实验了解的程度来决定;实验操作成绩主要由学生在实验过程中设备的操作情况、数据获得情况、仪器仪表的使用方法、故障排除情况等来决定;实验报告成绩的评定主要由学生实验的结果是否合理、数据处理是否科学、解释是否合理、思考题回答是否完整正确来决定;实验操作考试采取抽签决定考核实验项目的办法,学生按老师的要求完成相应的操作并回答老师提出的与实验装置结构、流程、操作、原理等相关问题,由考核教师给出学生的实验操作考试成绩。另外对于积极进行竞赛型实验的学生给予成绩的奖励制度,对于实验中勇于提出问题、提出解决方案的学生给予特殊的加分。实验考核的综合评分制度不仅保证了评分的公平性,最大限度地督促学生对化工原理知识的掌握,更重要的是,它在成绩评定上保证了学生的实验主体地位,发挥了他们的主观能动性,提高了学生发现和解决问题的能力。

化工原理实验能够帮助学生熟悉和理解单元操作的工程设备和过程原理,对学生独立学习、独立思考能力的培养和自主能力的提高具有重要作用。教师在教学中可有意识地培养学生的自主能力,增设预习提问,创造独立学习的条件;有意模拟化工“准现场”的环境,设置学生实验讲述环节,加强学生语言表达能力,拓展其独立思考的空间;注重实验过程,改变实验报告的模式,培养学生对实验异常结果分析和事故处理的能力,提高学生独立解决问题的能力,加强学生书面表达能力;合理化的考核方式,保证考核的公平性,促进学生独立思考的能力。只有这样才能使学生从被动接受到主动吸收,从单纯地学习“有形知识”转向学习“无形知识”,提高学生的自主能力,为投身化工事业提供坚实的基础。

作者:张建生 李颖娜 金昌磊 单位:唐山学院环境与化学工程系