自动控制理论实验教学研究论文题目【热选5篇】
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自动控制理论实验教学研究论文题目【第一篇】
摘要:工科院校非化学专业的学生化学基础薄弱、兴趣不高、实验动手能力不强,且对分析化学实验的要求各不相同。
本文分析了工科院校非化学专业学生的专业特点,指出了教学中存在的问题,提出了提高工科院校非化学专业分析化学实验教学效果的有效手段。
关键词:分析化学实验;实验教学;工科院校
分析化学及其实验课程是重要的基础化学课程,旨在培养学生定量分析的基本思维和进行定量分析的基本操作和动手能力,在以化学专业为基础的非化学专业中,普遍开设了分析实验课程,担负着培养和训练学生掌握分析技能和操作规程的责任,还对分析化学理论知识的深化起到极其重要的作用[1]。
分析化学实验教学中,要求操作规范、计算准确、结果可靠合理,并且能够对分析结果进行评价,其目的是培养学生“量”的概念,培养学生分析问题和解决问题的综合能力[2,3]。
在工科院校的分析化学实验教学中,往往也存在一个教学大纲,不同专业一刀切的现象,由于不同专业的学生基础情况不一样、且对教学目标的要求也不一样[4-6],这样就给教学带来各种弊端。
一、工科院校开设分析化学实验的专业特点
以昆明理工大学为例,分析化学实验教学的专业包括化学、化工、冶金、材料、环境、食品、生物、制药、医学、建材等专业,这些专业对分析化学实验的要求各不一样,冶金和材料专业偏向于金属离子的分析和应用,环境和化工偏向于水体分析和应用,医学和建材专业要求相对较低,化学专业要求相对全面。
从学时分布来看,化学专业一般64学时,环境专业48学时,冶金、材料专业32学时,化工、生物、制药24学时,而建材、航空等专业一般16学时,从学时的分布大体也能看出各自专业对该实验课程的要求和目标。
从学生的基础情况来看,冶金、材料、环境、建材等专业的学生基础相对较好,但由于各自专业和化学实验学科相差较大,学生表现出的主观能动性相差也较大。
因此,工科院校不同专业开设分析化学实验课程还需要考虑学生的基础以及实验课程与专业的衔接。
二、工科院校非化学专业分析化学实验教学中存在的问题
1.实验内容单一、枯燥、陈旧。
分析化学实验的教学内容简单、单一,除了常规的操作练习外,基本是验证性实验,如酸碱滴定、水中总硬度的测定、食醋中总酸度的测定等,教学内容陈旧,不利于调动学生的积极性和主动性,学生基本只需要预习、听课、按流程操作,就可以得到考评分。
而对于一些分组性的实验,如分光光度法测铁、选择性电极测定水中微量氟、电位滴定法测定溶液中的氯离子等实验,通常多人分成一个小组,少数同学甚至没有参与到实验操作中。
这样的情况使得部分学生难以主观积极参与,有时甚至连目标都不清晰,这些都不利于完成基本的教学目标,更难达到培养学生的思考能力和创新能力。
2.学生操作能力差、照方抓药。
分析化学实验的操作是有严格的规范,学生需要提前预习各项注意事项,在实验课中锻炼。
但很多学生学习时重理论、轻实验,操作能力差,甚至连基本的仪器都不认识、没见过,在实验过程中只能照方抓药,变成了完成任务、演练一遍,难以达到预期的实验教学目标[7]。
这也表明了学生提前的预习工作不到位,思考问题也不全面,只好按照老师的演示实验进行操作,或者模仿身边同学的操作进行,实验中难免出现各种错误。
3.教师的教学模式程式化。
对于工科院校的学生,开设分析化学实验课程,量大面广,实验教师的工作量巨大,教学过程难免程式化,包括既定的教学方法、教学过程、考评制度,实验教师也难以个性化的提出新的教学方案。
自动控制理论实验教学研究论文题目【第二篇】
学习兴趣不持久,容易畏难放弃
学生初次接触图形学时充满兴趣,抱着能很快掌握绘制炫酷图形、制作精美动画的美好愿望,然而接触以后发觉是枯燥理论的学习,基本图形的生成。课程内容与学生实际想达到的愿望落差太大。随着课程的深入及难度的增加,逐渐失去了学习的主动性与积极性,学习目的变成了应付考试,获得学分[1]。
理论学习动力不足,编程思维弱
在多年的图形学实验教学中发现,数字媒体技术专业学生更擅长使用软件类进行真实感图形绘制、动画制作,而对图形具体如何生成、显示等算法之类的基础理论学习畏难而裹足不前。对于数字媒体专业的本科学生来说,他们更关注最后的图形效果,而对原理并不想花太多的时间去研究。编程对于他们来说又是一大难题,学生习惯于软件的操作,要转换思维去深入思考实现工具更深次的原理,如果前期数学基础与编程语言学习不扎实,对于他们来说,实验变得可望而不可即。
实践课时不足,达不到训练目标
从课程内容上来看,大多数实验为验证性实验,没有创新型,难以引起学生兴趣。计算机图形学需要大量的实践,只有不断加深实践才能体会到课程广博精深。然而实际上实验课程内容偏少、课时少,编程能力不足,依葫芦画瓢成为学生上实验课的通病,没有实际价值,学生实践能力没有得到充分锻炼。
3计算机图形学实验课程改革探讨
激发学生学习兴趣
学生的学习不能理论脱离实际,教师应努力创设生活化情境,把教材内容与实际应用场景结合起来,使图形学学习真正与学生生活交融,实现教学贴近生活。这样,学生就会真正体会到图形学的美,感受到图形学学习的真谛与价值。每次实验讲述实际应用情况,使学生有深刻的体会。受实验课时限制,实验教学时可以先演示实验的预期效果,讲解关键技术,采用诱导方式进行,再让学生进行模仿、完成实验,获得良好的体验,增强兴趣,提高实验效率。实验项目采用分层次方法进行设计,包括实验项目层次与实验难度层次的划分。设计实验项目顺序时,要采用先整体后逐个突破的思想,设计第一个实验时要能使学生对图形学的渲染绘制流程有整体概念,具体包含哪些步骤,实现顺序等。后续实验将围绕每一个绘制步骤具体展开。设计实验项目时要考虑到学生的层次,每个实验进行难度等级划分,划分为基本练习、拓展练习和思考练习三项,例如基本练习,直线扫描转换,拓展练习,颜色渐变直线,思考练习,绘制多边形,使每个学生都有所收获,激发学生对后面章节知识理论的兴趣,从而逐步达到理论课程学习的目的。实验课程结束后,则通过分组课程设计的形式进行综合性练习[2]。
教学内容改革
数字媒体技术专业主要以实际应用为主,并不是以算法研究为目的。因此实验课程内容应向实用性转变。以matlabopengl图形库为基础,将图形开发融合到实验教学当中,提高实验教学比重;减少算法程序描述讲解,加强图形学绘制流水线讲解[3]。实验中增加三维绘制流水线,学会简单的opengl生成三维模型的函数,学会三维绘制过程、模型的变换等;模型导入及绘制,学会模型的导入和显示,结合三维绘制流水线绘制简单场景;使用opengl光照给场景添加光源,并使用纹理数组给模型添加纹理。
教学方法与手段
为了在有限的时间内达到实验教学目的,需要改进教学方法与手段。首先对于一些基本操作如实验环境配置,包括opengl软件的安装、基本图元的绘制、颜色的设置、用鼠标和键盘对图形进行交互控制等,采取类似于慕课的形式,由教师将这部分内容的操作演示做成教学视频,发布在校园网的网络教学平台,学生在上机实践之前先通过下载视频自学相关的基础操作[4]。利用有交互功能的软件制作实验课件。将图形学算法实现过程中,按算法的流程进行动画编排。采用支持多场景功能软件(例如virtools),根据情况,将复杂的图形算法的实现过程分解若个子算法,逐个演示子算法达到的效果,在各场景上实现相应功能转,最后导出多媒体实验课件[5]。
4结语
实践证明,将制作虚拟实验课件结合分层次实验引入课堂,有利于计算机图形学教学的展开,弱化了计算机图形学中的难点,有助于教学效果的提高,提升了学生对课堂的参与性,提高了学生的实践应用能力。后续还要在实验教学中不断地进行完善。
参考文献:
[1]石岩.提高数字媒体专业计算机图形学课程教学质量的探索[j].教育论坛,(7):158.
[2]马天.计算机图形学层次性实验设计研究[j].科技信息,(2):1.
[3]夏力前.数字媒体技术专业计算机图形学教学内容研究[j].中国教育技术装备,,2(4):91-92.
[4]赵明.基于“慕课+翻转课堂”的《计算机图形学》课程建设和改革[j].教育教学论坛,(48):122-123.
[5]赵智,陈兵.计算机图形学课程虚拟实验教学探索[j].教育教学论坛,2017,6(23):274.
自动控制理论实验教学研究论文题目【第三篇】
卫星通信课程实验教学研究论文
摘要:针对实验设备成本制约卫星通信实验课程发展的问题,该文分析了本科生和研究生两种教学对象的特点,对卫星通信实验课程的开设内容以及实验条件建设进行了探讨与摸索。本科生实验教学设计采用低成本实验设备,突出感性认识;研究生实验课程突出学习的自主性,引导学生发现问题,激发学生学习兴趣,并在实际教学中取得了较好效果。
关键词:卫星通信;实验教学;卫星广播电视
截至底,中国在轨运行的卫星数量已超过140颗,仅次于美国,位居世界第二。然而,伴随着卫星数量的突破,我国的卫星产业发展却相对滞后,尤其是地面应用系统的发展还不够。除投入不足外,人才缺乏也是一个重要原因。卫星通信课程作为高校电子通信类专业的主干课程在激发学生对卫星通信领域的学习兴趣、培养卫星通信领域的人才等方面有着不可替代的作用。
1实验课程开设背景
由于卫星通信设备昂贵、通信卫星资源紧缺,传统的本科《卫星通信》课程主要以理论教学为主,以实验演示和参观观摩为辅,实践教学的比例非常少。卫星通信的频率很高,常规的仿真平台很难实现全系统仿真,因此,有条件的院校开设的仿真实验仅限于卫星通信的中频部分[1],让学生观察信号在中频部分的处理与传输过程,深化学生对通信基本理论的认识,但这些改善无法让学生体会到真正的卫星通信过程,也很难激发学生对卫星通信领域的学习热情和兴趣。另外,随着卫星通信技术的迅速发展,《卫星通信》课程的教学内容需要不断更新,与工程实际结合也更加密切,实验教学的重要性越来越突显。与理论教学相比,由于学时有限、实践环节组织困难,实验教学已成为卫星通信教学改革与发展的瓶颈。
2实验教学内容设计
为提高卫星通信课程的教学质量,激发学生的学习热情,对卫星通信课程实验教学的内容和方法进行了探索,在教学实践中取得了一定效果。具体而言,该校在通信工程专业的本科生教学中开设了《卫星通信》课程,在研究生教学中开设了《现代通信新技术》(其中包含了卫星通信的相关内容),针对不同的培养对象,教学的内容、方式方法有很大差异。
本科实验教学
本科教学中学生数量众多,传统的《卫星通信》实验课程受限于实验设备的成本,只能让学生进行卫星通信的演示和观摩,无法让学生切身体会卫星通信的过程。随着技术的发展,作为一种最廉价的卫星通信方式之一——卫星广播电视已进入千家万户,它主要由天线(及其支架)、卫星电视接收机、电视机以及电源等设备组成。该系统属于卫星通信中的单向接收地球站,而卫星通信中的反向发射链路与接收链路相似,因此,该系统完全可以作为学生体验卫星通信过程的实验设备。然而,虽然电视机在该系统中仅作为通信的终端设备,与卫星通信实验课程的教学目的关联性不强,但电视机的成本却占据该套实验系统的70%以上;另外,卫星广播电视实验的开设通常需要在室外开阔地域进行,此时系统的室外供电也将成为课程开设必须考虑的因素;上述两个原因导致卫星电视接收系统在《卫星通信》实验课程的开设过程中无法得到推广。为解决该问题,通过市场调研,将卫星电视接收机和电视机的功能改由寻星仪来实现。寻星仪是融合了卫星电视接收机、电视机以及频谱仪简易功能的一体化设备,采用锂电池供电,不需要市电,便于室外实验的开设。整套系统成本低于1000元,其简易的频谱仪功能还可以开设卫星信标的接收实验。寻星仪的操作界面与常规的卫星电视接收机完全相同,可以设置卫星名称、高频头本振、接收频率、符号率、极化方式等参数;连接卫星电视接收天线后,当天线对准目标卫星时即可接收到该卫星上的信号(即接收的信号强度和信号质量高于卫星接收机门限);若目标卫星上有公开的电视节目,还可以直接使用该终端收看卫星广播电视。在该系统上开设的实验课程可以让学生熟练掌握卫星通信中天线对星的基本流程与操作技巧,明确天线三维指向的`参考基准与天线精确对准卫星的判断标准,使学生对卫星通信的整个过程进行全面、整体认知,锻炼和培养学生的实践动手能力。本科生的实验教学重点在于突出学生的感性认识,通过卫星实验,使学生能够掌握卫星通信的基本原理,明白卫星通信中对星的标准是什么,并掌握对星的常见技巧。对于学有余力的学生,启发他们更深入了解卫星通信发展的新技术、新方向。
研究生实验教学
与本科生相比,研究生具有更大的学习自主性,理论讲授不仅要细而专,还要广而泛。在本科现有卫星通信内容的基础上,重点讲授与卫星通信相关的天线技术、阵列信号处理技术以及通信技术等的发展现状,为研究生下一步的课题选择提供参考。作为小班教学,研究生的卫星通信实验课可以采用完全自主的形式——将固定卫星地球站、便携式地球站、卫星动中通地球站以及宽带无线通信系统、无人机视频采集等设备交给学生进行自主组合,按照系统搭建由简单到复杂,地球站由固定到移动,通信业务由话音到视频的渐进过程,让学生体会卫星通信在实际生活中的各种应用场景以及还存在亟需解决的问题,激发学生投身卫星通信领域技术研究的兴趣。
3结语
卫星通信实验课程的开设可以强化学生对卫星通信基本原理的理解和掌握,激发学生对卫星通信领域的学习兴趣。该文针对本科生和研究生两种教学对象,对卫星通信实验课程的开设内容以及实验条件建设进行了探讨与摸索,在实际的教学过程中取得了良好效果。然而,适合于不同对象、不同接受能力的实验内容和教学方法的改革是永无止境的,如何取得更好教学效果还需要与广大高校的卫星通信课程教师共同探讨。
自动控制理论实验教学研究论文题目【第四篇】
摘要:分析了环境专业无机及分析化学实验课程的教学现状及存在的问题,对该实验课程的内容与教学模式的改革进行了探讨,旨在提高无机及分析化学实验课程的教学质量和教学效果,增强环境专业学生的实践能力和和创新思维能力。
关键词:无机及分析化学实验;环境专业;教学改革
环境专业是一门由多学科组成的新兴边缘交叉学科,它与自然科学、社会科学和技术科学相结合,是人类进一步认识和改造自然的表现[1-2]。
近年来,全国许多高校依靠自身优势及相关背景学科相继建立了环境工程、环境科学等专业。
无机及分析化学实验是环境专业一年级新生进入大学的第一门必修实验课,主要是培养学生掌握基本的实验操作技能和方法,加深学生对无机化学和分析化学基本理论和概念的理解,为后续的专业课程的学习打好基础。
本文针对环境专业特点及目前教学现状,对我校环境专业的无机及分析化学实验教学模式进行了一系列创新研究和实践,以实现学科交叉,突出环境专业的特色,增强学生的实践能力和和创新思维能力。
1无机及分析化学实验教学现状及存在问题
项目设置简单、陈旧,与专业衔接不紧密
包括我校在内的大多数高校环境专业所开设无机及分析化学实验项目几乎都源自化学类专业的有无机化学实验及分析化学实验项目,教师选择的实验项目延续了化学类专业课程的特点,多数为基础实验及验证性实验,与专业内容未能真正结合,学生在学习和操作过程中感觉到该门课程与所学专业联系不紧密,因此缺乏学习的热情。
对实验的重视及创新不够
无机及分析化学实验常被认为是理论课的补充,实验计划学时数相对不足,整个实验过程压缩在较短的时间内完成,造成实验质量不高;且目前环境专业无机及分析化学实验主要为基本操作及验证性实验,缺乏综合性和设计性实验,在实验过程中学生只是机械地按照教材中的实验步骤进行,缺少思考、见解及创新。
学生的综合能力和创新能力得不到锻炼,很难达到培养高素质创新人才的目标。
未能发挥学生的专业特点,学生缺乏环保意识
为了使实验现象和结果明显,学生在实验过程中取用试剂和药品时总会认为“多多益善”,过多取用实验试剂和药品;实验结束后,就会产生大量的废液,废渣等,而这些废液、废渣和废气没有经过回收处理就直接排放;学生没有发挥其专业特长,缺乏废液处理和回收意识。
2无机及分析化学实验教学模式创新改革措施
优化实验内容,增加专与业联系
现行的环境专业无机及分析化学实验项目较为陈旧,主要为基本操作实验和验证性实验,缺少综合、设计性实验与创新性实验内容。
这类实验多数学生根据理论知识就能知道实验现象和结果,很难激发学生的实验兴趣和主观积极性。
因此,我们首先在环境专业的无机及分析化学实验中适度调整、压缩单独的基本操作实验项目,将基本操作训练实验、简单的无机制备实验和分析化学实验三部分内容优化整合,设计成综合性实验项目,使学生形成套完整系统的理论及实践结合的实验过程,培养学生的创新能力。
设计特色实验,激发学习兴趣
紧扣环境专业特点联系实际生产生活,在实验内容中增加与环境专业相关的内容,激发学生的课程学习兴趣。
例如,水中钙、镁、氯离子含量测定、化学需氧量(cod)的测定实验水样选取附近水域的自来水、污水等进行检测,达到对实际水质进行分析;维生素c含量的测定实验,实验材料选用新鲜的蔬菜、水果进行测定;酸碱滴定实验利用醋酸、小苏打、氨基酸等的酸碱性进行滴定;葡萄糖含量的测定实验,选取日常食物如:馒头、米饭等进行测定。
通过这些实验,学生能够将所学知识灵活地应用于实际生活中,也让学生领悟到环境与化学的密切关系,从而激发学生的学习兴趣,提高学生的主观积极性。
引入绿色实验概念,增强环保意识
对于环境专业的学生来说,把绿色化学的理念融入教学,在化学实验中减少环境污染,增强学生的绿色环保意识,是化学实验课程改革的新方向。
具体到无机及分析化学实验的教学上,首先,在实验项目的筛选中,根据教学大纲,应该在保证学生应有的实验技能得以训练的前提下,尽可能选择毒性小、污染少、实验成本低的实验项目。
同时改进实验方法,在保证实验教学效果的前提下,使用及微量、半微量的实验模式来进行实验。
其次,对于在实验过程中会产生一些废弃物,要求学生结合所学专业知识,自己设计方案合理有效地处理这些的废弃物。
例如:实验过程中产生的酸碱废液,可将废酸、废碱溶液分别集中回收存放,通过酸碱中和反应进行处理;含重金属cr(ⅵ)的废液可通过加入硫酸亚铁和石灰法进行处理,使cr(ⅵ)转化为不溶物cr(oh)3除去[3];含pb2+的废液先加入石灰乳做沉淀剂,使pb2+转化为不溶物pb(oh)2,再进一步吸收空气中的co2气体后,转化为溶解度小的沉淀pbco3除去[4];含hg2+的废液可先将废液的ph值调至偏碱性,再加入过量的na2s,使hg2+以hgs沉淀析出,最后再将沉淀分离、提纯后再利用[5]。
对于成分复杂、处理难度较大的的废液,可以鼓励学生申报“大学生创新项目”,从而进行更深层次的研究。
通过以上举措,不仅有效控制了实验造成的环境污染,同时也为后续开设的专业课程如:污染控制等的教学提供了具体实例,激发了学生的学习兴趣。
教学中引入现代化教学手段
目前,借助多媒体、视频软件等现代化的教学手段,能够将图像、文字、视频、声音等多种信息融为一体,对传统的实验教学起到了很好的辅助作用,能够有效地提高实验教学的质量和效果[6]。
鉴于目前环境专业无机及分析化学实验课时量较少、内容较多、信息面宽的特点,课前播放多媒体演示可以首先为学生提供感性认识,在实验过程中学生再结合自己的观察、分析,就能够准确地得出结论。
例如,对于基本操作实验,在实验前播放相关实验的视频影像资料演示实验内容和规范化操作要点,有利于提高实验课的教学效率和质量。
对于验证性实验,通过实验视频演示,能够加深学生对实验的理解,对实验教学起到辅助和补充作用。
针对综合性、设计性实验,教师在对实验原理和方法讲解的同时也可借助多媒体,使整个实验过程更加形象和直观。
完善实验考核体系,合理评价学生成绩
为了客观合理地反映学生的实验水平,改革实验教学质量监控和质量评价体系,建立按平时成绩、实验结果和实验考试等内容相结合的实验考核体系,使学生在知识、能力和素质等方面协调发展。
实验成绩可以按照平时成绩(60%)、操作考试(20%)、笔试成绩(20%)三个方面进行综合评定,全面考核和测试学生掌握的专业知识和实验技能,这种做法比较客观、合理,可以极大调动学生对平时操作的重视程度和积极性。
3结束语
对环境专业无机及分析化学实验教学模式进行改革,优化实验内容,设计特色实验,引入绿色实验概念,突出环境专业的特色,并且在教学过程中引入现代化的教学手段,完善实验考核体系,积极有效地调动学生的学习积极性,为学生后继课程的学习打下坚实的基础。
参考文献
[1]王焱,胡蓉,刘国东.中国环境专业学科发展探讨[j].环境科学与管理,,32(3):1-4.
[2]李焰.环境科学导论[m].北京:中国电力出版社,:63-113.
[3]沈晓君,华德尊,李春燕.高校实验室废水处理及污染防治措施研究[j].环境科学与管理,2007,(10):107-108.
[4]彭实,田曙坚,吴良莉.关于学校化学教学实验废液量及废液管理状况的调研报告[j].环境保护科学,2009,35(6):14-15,16.
[5]王芳,曹晓群,杨荣华,等.高校化学实验废液处理及回收利用方法研究[j].中国现代教育装备,2014,35(7):34-35.
[6]史娟,葛红光.培养创新型人才的环境专业有机化学教改探[j].广东化工,,40,(19):141-142.
自动控制理论实验教学研究论文题目【第五篇】
农村中学化学实验教学研究论文
摘 要:化学实验教学对提高学生素质起着至关重要的作用。农村中学教学条件普遍较差,很多学校连课本上的化学演示实验都无法保证完成,而实验对学生学习化学知识和提高技能又有很重要的作用。那农村中学怎样才能做好实验教学呢?对此将从以下三个方面进行探索:一、想方设法消除学生对化学实验的畏惧、畏难心理;二、加强化学实验理论的指导,进行“想象实验”教学;三、阐明实验规律,对化学实验进行总结,指导学生解题。
关键词:农村中学化学实验 实验教学 实验规律
化学是一门以实验为基础的自然科学,加强化学实验教学对提高学生素质起着至关重要的作用。化学实验教学也是培养科学方法和科学态度的重要载体。化学实验教学在中学化学教学中占有极其重要的地位,因此必须搞好实验教学。农村中学教学条件普遍较差,很多学校连课本上的化学演示实验都无法保证完成。很多实验学生没有机会加以实践,只能靠教师讲解,靠死记硬背来学习,化学实验教学效果很差,也造成很多学生比较怕做实验题,怕考实验题。那如何做好实验教学呢?
一、想方设法消除学生对化学实验的畏惧、畏难心理。
目前农村学校的教学条件比较差,很多化学演示实验都无法做,更不用说让学生做分组实验。仪器也只是拿给学生看看,学生根本没做过实验,实验大都是靠教师讲解,学生根本没有机会加以实践,对化学实验的畏惧、畏难心理较为严重。在日常教学中要想方设法消除学生对化学实验的畏惧、畏难心理。老师应该告诉学生,我们没条件做实验,不等于我们就不用学化学,不用学化学实验。中学化学实验基本上都是验证性的实验。既然是验证性实验,如果我们能掌握好相应的理论知识,我们就可以想象出整个实验的情形,就可以学好、掌握好实验。目前各学校的教学条件差别很大,特别是广大农村地区。只有我们掌握好相应的理论知识,通过实验的讲解,弄懂实验原理,进行理论推导实验,我们才可以学好化学、做好实验题。在日常教学中要安慰学生并增强学生学好化学实验的信心。
二、加强化学实验理论的指导,进行“想象实验”教学。
在日常教学中,加强化学实验理论的指导,这是学好化学实验的保证。我们可以在教师的引导下让学生利用所学理论知识进行推导,想象整个实验的过程,再由老师进行演示,若无法进行演示的实验,可由教师讲解实验或观看实验录像来验证。教学实践证明这样做的教学效果比直接由实验获得结论的教学效果好得多。在综合性实验题中,有很多的实验都是学生没做过的。要完成这样的实验题也只能由学生通过想象来完成。如果学生不会利用所学理论知识进行适当的推导,那是不可能很好完成这样的化学实验题的。
那我们该如何引导学生进行“想象实验”教学呢?现在所表述的“想象实验”是建立在一定理论基础之上的“想象”实验,而不是盲目去想象实验。下面我就以金属钠和水这个实验为例来加以说明。先指导学生学习一些理论知识:金属钠的密度比水小,钠的熔点较低,在化学反应中会放出大量热量,并让学生回忆实验细铁丝在氧气中剧烈燃烧的情景。如果将钠放入水中,根据理论知识不难推导出:钠会浮在水面上,在反应中会熔化成小球。接下来要求学生利用质量守恒定律和氧化还原观点来推导产物,写出化学方程式。钠在反应中要失去电子,那会转移给谁呢?水由氢氧两种元素组成,谁能得到电子呢?产物是什么?学生不难推导得出:有强碱和氢气生成,得出另一现象:溶液变成红色。我们还可引导学生考虑一下,钠和水反应时,与水接触的各部分产生的氢气量是否相同?若不相同,那会怎样呢?我们可以通过演示实验或观看录像加以验证。这样做的.教学效果是比较好的,学生记忆也深刻。
三、阐明化学实验规律,对实验进行总结指导学生解题。
化学实验的原理、装置、操作等方面总有规律可循。因此在讲解实验时,先向学生分析每一类实验的设计原理和内容要求,再指导学生进行“想象实验”,然后做演示实验或观看实验录像。在此基础上师生通过分析、对比,共同总结出这类实验的规律,以期达到触类旁通、举一反三的目的。通过对实验进行总结,阐明化学实验规律和注意事项来指导学生解题。
1.综合物理知识进行相关的复习
物理与化学的关系非常密切,解答化学实验题时需要结合相关物理知识,特别要注意压强与实验的关系。在化学实验过程中有许多地方都跟气体的压强有关。这在日常教学和复习中,需特别关注。
2.结合一些物理和化学常识进行复习
学生在解答实验题时经常会忘记以下一些常识,在复习实验时需注意:一些易挥发的物质会挥发出来混在生成的气体中;气体从溶液中经过会带出水蒸汽;所给的物质很难百分之百都反应完(特殊情况例外);大多数的化学实验都是在空气中做的等等常识。对这些常识要求学生在解答时需特别注意。例如,在实验中有使用到盐酸来制取气体的,hcl气体就会挥发,混在混合气体中。如果学生不懂得这个知识,他就不知混合气体含有hcl,就无法很好解答此实验题。
经过几年的教学实践,这几种方法已取得较好的教学效果,但也存在一定不足,主要是中等程度以下的学生没有太大的改变,他们还是学不好实验,这还需要我们继续努力。以上是根据我校化学实验教学情况总结出来的几点经验。