自主设计实验

自主设计实验（精选十篇）

自主设计实验 篇1

一、学生自主设计实验方案法的课堂模式

(一) 积极探索, 发现实验问题

疑问标志着思维的开始, 只有发现问题了才能有学习和研究的动力。在教学中, 发现问题一般有两种途径:一是由教师提出;另一种就是学生在教师的指导下, 通过自身的观察和实践, 主动地发现问题。

(二) 发现问题, 明确具体条件

当学生发现问题后, 要对问题进行细致的分析, 找出问题的实质。在这个过程中, 教师要积极指导学生, 明确问题的范围, 找出解决问题的关键, 并据此找出解决问题的方法, 设计合理的实验方案。

(三) 推断设计方案, 确定最终实验方案

在学生设计的众多实验方案中, 学生通过共同讨论, 推断出最为合理的一种方案。在教学过程中, 教师应适当地给学生以指导。这一过程中, 教师对学生的态度很重要, 应帮助学生树立起自信心, 即使方案错了也应给学生以鼓励, 因为错误也可以用来指导问题的解决, 鉴别和分析错误能够帮助学生更好地认识问题和解决问题。

(四) 完成实验, 验证设计方案

学生经过推断、筛选所确定的方案是否合理、可行, 是否能够有效地解决问题, 必须通过动手做实验, 通过分析实验和总结实验结果加以验证。

(五) 反思实验结果, 总结提高

对结果的反思是化学实验教学的最后一个阶段, 也是最难做到的一个阶段。学生在解决问题时, 往往急于求得答案而忽视了这个阶段, 但这个阶段是积累经验、避免以后走弯路、提高解决问题能力的不可忽视的重要途径。

二、影响学生自主设计实验方案法实施的因素

(一) 问题情境

教师成功引导学生发现问题是运用学生自主设计实验方案法教学的前提条件。好的问题能激发学生的好奇心、求知欲, 比较适宜运用实验手段来解决。

(二) 教师在教学中的角色与作用

教师在学生自主设计实验方案教学的实施中不可或缺, 但在学生自主设计实验方案教学模式中, 教师的地位发生了改变, 教师由课堂的主宰变为课堂的组织者、学生学习的引导者。为此, 教师必须具备与教学内容有关的丰富知识, 还要对整个教学过程精心设计、精心指导, 对整个教学工作不断总结、反思, 并给自己的角色、作用以正确的定位。

(三) 学生的主动性

学生必须扮演一个积极的参与者与协作者的角色, 主动做好各项准备, 积极提出自己的设计方案, 批判地倾听别人的观点, 并与他人展开辩论。

(四) 严格的实验室规则

严格的实验室规则是保证实验安全性的关键条件。一旦确定了最佳实验方案, 每位同学在实验室都必须严格按照操作规则进行实验, 防止意外事故的发生, 确保每位同学的安全。

(五) 严密的实验结果分析

实验结束后, 学生应根据实验结果, 凭借自己设计方案的有效性, 分析自己在问题解决中学到了什么。只有这样, 学生才能够不断提高自己解决问题的能力。

三、学生自主设计实验方案教学法的实施

(一) 问题情境的设计

教师要在学生所掌握知识的基础上设计问题, 也可引导学生自己去发现问题。例如, 在学习过浓硫酸的性质后, 可以让学生设计实验证明铜与浓硫酸反应后气体的成分;在学习过氢氧化铝的两性及水解的有关知识后, 可以让学生设计以铝屑为原料制备氢氧化铝的实验方案等。

(二) 学生自主设计实验方案

学生认真分析问题情境, 根据自己所掌握的知识, 通过查阅资料, 设计出具体的、切实可行的实验方案。

(三) 讨论实验方案, 确定最佳实验方案

学生提出自己设计的试验方案, 在课堂上共同分析、讨论, 找出最佳的实验方案。

(四) 分析实验结果, 总结提高

实验完成后, 学生要对实验结果进行认真分析, 并且完成实验报告。

四、学生自主设计实验方案法在化学实验教学中的效果

在化学实验教学中, 学生自主设计实验方案法的运用使学生的学习方式发生了改变, 对培养学生的思维能力起到了很大帮助, 主要表现在:

(一) 使学生对化学学科产生浓厚兴趣, 激发学生探索的欲望

在教学中实施学生自主设计实验方案法以来, 使原本呆板、零碎的化学知识变得生动有趣, 极大地激发了学生探索的欲望。

(二) 有助于培养学生的观察能力和实验操作能力

在教学过程中, 学生自己动手做自己设计的实验, 极大地提高了他们的实验热情, 同时培养了他们的观察能力和实验操作能力。

(三) 学生学会了探索问题的方法

在现代社会, 科学技术突飞猛进, 知识量呈几何方式增长, 学校教育无法将全部知识传授给学生, 终身教育就成为当代教育的一个重要特点。为了实现终身教育, 人们必须具备自我教育的能力, 必须掌握一定的学习方法。

自主设计实验 篇2

摘要：在初中生物实验教学中，教师通过巧妙设计活动，吸引学生积极地投入到探索活动中来；设计问题环节，引导学生掌握科学探究的基本方法；运用简易的实验材料，改进设计实验方案；巧妙创设探究情境，让学生的探究活动既有趣又真正有所收获。引导学生解决实验问题，培养学生的动手能力，使课堂充满生机与活力。

关键词：设计活动；科学探究；实验方案；自主思维

生物学实验课是最受学生欢迎的课程。但在实际教学中，我们许多教师只是照本宣科，按照书本上的实验步骤，要求学生一步步地模仿操作，或者由于实验条件的限制，就放弃操作过程，把结论直接告诉学生。这样的课堂抑制了学生的思维，不利于学生动手能力的培养和科学素养的发展。生物学是实践性很强的一门学科，在教学过程中，教师可以不拘泥于课本，根据教学内容的需要，优化实验教学过程，充分地把学生融入实验的情境中去，引导学生积极观察实验现象，努力解决实验问题，既有效利用了实验的教育价值，又调动了学生学习的积极性，提高学习兴趣。

一、巧妙设计活动，激发学生实验的积极性

良好的教学环境能激发学生积极的情感，促进学生智力活动的进行和个性的发展。在学生实验中，教师可以通过设计一些新颖独特的活动，提出有思考性的问题，调动学生思维，吸引学生积极地投入到探索活动中来，从而提高教学效率。

例如，在探究“适于蚯蚓生存的环境”实验中，有些学生讨厌蚯蚓，或者对蚯蚓存在恐惧心理，不愿意做实验。于是笔者设计了一个探究活动：“给蚯蚓建造一个温馨的家”。同学们非常兴奋，他们四人一组，通过在校园里观察蚯蚓的生活环境，讨论和设计“蚯蚓之家”应该具备哪些基本条件，利用可乐瓶、食品瓶、花盆等设计实验方案，然后采集蚯蚓、土壤、树叶等，建造一个蚯蚓的“家”。为了保持土壤透水、透气，有的同学还在瓶子底部挖了一些小孔。有些同学对蚯蚓呵护备至，甚至把蚯蚓当作宠物来饲养了。两个星期后同学们汇报和展示自己的实验成果，大家共同评选出最佳“蚯蚓之家”。通过这次活动，同学们不仅掌握了适于蚯蚓生存的生态环境，而且观察了蚯蚓的形态结构特征。实验结束后，同学们主动把蚯蚓放回大自然，体现了关爱大自然，珍爱生命的美好情感。

可见，教师通过活动引入课题，使同学们在游戏中轻松地进行探究性学习，摆脱以往生硬灌输的教学模式，化难为易，在快乐和欢笑声中完成学习任务。

二、设计问题环节，引导学生掌握科学探究的基本过程

实验研究的程序和方法体现了科学探究的基本过程：提出问题→作出假设→进行实验→得出结论→表达和交流等。绝大多数的中学生物实验都体现了这个科学探究的基本过程。教师应结合每个具体实验，帮助学生由了解到理解，最后初步掌握科学探究的基本过程，把这种发现问题，解决问题的基本程序内化为学生的思维习惯。学习科学探究的过程是枯燥的，在教学过程中，教师可以通过巧妙设计实验问题，引导学生在解决问题的深厚兴趣中掌握科学探究的基本方法。

以“光合作用产生氧”的实验为例，笔者创设这样一个问题情境：

将一盆生长旺盛的绿色植物和一只小白鼠同放在一个密闭的玻璃罩内，在阳光的照射下，植物和小白鼠都能正常地生活着；在黑暗的条件下，小白鼠很快死亡。这是什么原因呢？

同学们根据以上的问题，作出如下假设：

绿色植物在阳光下进行光合作用，能产生氧气，供给小白鼠呼吸，小白鼠才得以正常生活，在黑暗的条件下，植物不能进行光合作用，玻璃罩中缺少氧气，小白鼠很快窒息死亡。

怎样用实验来证明光合作用产生氧气？教师可以先向学生介绍实验原理，材料，装置等，同学们设计实验方案。大部分同学以金鱼藻为实验材料，用排水法收集金鱼藻在阳光下产生的气体，当快要熄灭的竹签遇到这种气体时，迅速地燃烧起来。同学们分析这种现象，因为氧气具有能使快要熄灭的物质迅速燃烧的特性，从而得出结论：绿色植物在阳光下产生氧气，验证了最初的假设。

在生物学教学过程中，有些实验问题本身就体现了一个非常好的实验设计构思。一个完整的生物学实验问题，就是一个实验设计的雏形。因此，引导学生对这类生物学实验问题进行练习，通过对实验问题的解答，同样可以使学生掌握科学探究的基本过程。例如：

1.如图1，从一株木本植物上选取一个枝条，用解剖刀在枝条中部剥除约1厘米宽的一圈树皮，露出木质部，然后用少量凡士林涂抹在环切部位。约两个月后，发生了如下图所示的变化，在切口的上方形成枝瘤，解释枝瘤形成的原因。

2.如图2，在同一株植物上，选取有大小相同果实的带叶枝条，在两果实中间剥除约1厘米宽的一圈树皮，露出木质部，然后用少量凡士林涂抹在环切部位。数日后，位于切口上、下方的果实将会有什么不同？解释原因。

3.如图3，在同一株植物上，再选一枝条，在两叶之间，用解剖刀在中部剥除约1厘米宽的一圈树皮和木质部，只剩下髓，然后用少量凡士林涂抹在环切部位。两日以后枝条上的叶片有何变化，解释发生变化的原因。

从这个生物实验问题可以看出，该题目本身就是一个较为周密的实验设计方案，其实验结果是验证植物茎中的韧皮部和木质部的功能。它是通过逐一排除环割韧皮部和木质部所产生的不同现象来分析二者的功能，即应用减去原理来设计的实验。学生在浓厚的学习兴趣中，掌握了科学探究的基本方法。

三、运用简易的实验材料，巧妙设计实验方案

在初中学生物教学中，对学生进行实验设计能力的训练可以围绕实验材料的选择、实验手段的改进等多种途径和方法进行。由于实验条件的限制，有些实验难以完成。但是，运用简单易得的实验材料，巧妙设计实验方案，同样能够取得较好的实验效果。

例如，学习细胞的吸水和失水原理时，很多学生不理解半透膜的选择透过性原理。半透膜是指某些物质可以自由通过，而另一些物质则不能通过的多孔性薄膜。课本上介绍的实验步骤较繁琐，学生不容易操作。鸡蛋的卵壳膜就是具有选择透过性的薄膜。利用同学们司空见惯的蛋壳做半透膜实验，材料易得，感性直观，每个学生都可以独立完成。笔者的实验过程如下：

实验材料的准备：取两个大小相近的鸡蛋，用剪刀剪去尖端的蛋壳，使之成为一个直径约为0.8cm边缘整齐的圆孔。摇动鸡蛋，将蛋黄、蛋清从小孔倒出，并用水把蛋壳冲干净。将钝端的蛋壳轻轻敲裂，再将钝端敲裂的蛋壳轻轻剥离，露出约1cm高完好的卵膜。

实验操作：将处理好的两个蛋壳分别放入两个装着等量清水的烧杯中，尖端圆孔向上。向其中一个蛋壳的圆孔内加入饱和蔗糖溶液，直到蛋壳大部分沉入水中，水面接近圆孔；向另一个蛋壳的圆孔内加入清水，也使其大部分沉入水中，水面接近圆孔，两个蛋壳都保持悬浮状态（实验装置如图4所示）。约30分钟左右就可以观察到：加入蔗糖溶液的蛋壳由于烧杯中水分的渗入而逐渐下沉，直至沉没于烧杯的清水中，而加入清水的蛋壳仍保持初始的位置。

通过上述操作得到的实验现象非常明显，有的同学还设计了其他方案。同学们通过动手操作，不仅深刻理解了半透膜的作用，而且观察了鸟卵（以鸡蛋代表鸟卵）的结构，收到较好的教学效果。

四、巧妙创设探究情境，充分培养学生自主思维能力

实验探究特别重视开发学生的智力，发展学生的创造能力和思维能力。要让学生的探究活动既有趣又真正有所收获，教师必须认真思索如何创设探究情境。根据不同的教学内容，巧妙创设课堂探究情境，激活学生的兴奋细胞，使学生在整个探究过程中处于积极状态，从而达到愉快学习的效果。

例如，在教学“探究蚯蚓对外界刺激的反应”这一环节中，笔者把学生分成四人一组，每组分发一条蚯蚓，鼓励同学们说：“请大家自己设计一些小实验，探究蚯蚓对外界刺激的反应，看谁最聪明，能够得出别人不知道的结论。”同学们一听，立刻来了兴致，他们把蚯蚓放在解剖盘中，按照自己的方式研究起来。当时有一位同学对着蚯蚓拍手，叫喊，蚯蚓没有任何反应。可是，当他用铅笔敲击解剖盘的边缘时，蚯蚓开始翻滚身体，表现出焦躁不安的情景。于是这个同学发言说：“蚯蚓没有听觉，但喜欢安静的环境。”另一个同学用铅笔、不同颜色的纸在蚯蚓的前面来回远近、左右向不同的方向晃动，发现蚯蚓没有任何反应；然后，他把蚯蚓放在一个黑暗的纸盒中，用聚光的小手电筒照射，发现蚯蚓作出明显的躲避光线反射，从而得出结论：蚯蚓没有视觉，但体表有感光细胞，可以感受光线的强弱。有的同学分别把蚯蚓放在硬纸板上和玻璃板上，比较它们在哪个平面上爬得更快。还有的学生更是别出心裁，用文具盒、硬纸板搭了一个45度的斜坡，把蚯蚓放在斜坡上，观察蚯蚓向哪个方向爬等等。

通过这次探究活动，同学们拓展了科学探究的方法，增强了创新意识，培养了科学态度和探索精神。

总之，在初中生物教学中，教师要精心设计生物实验，激发学生的学习兴趣，促使课堂出现师生互动、平等参与的生动局面，让学生勤于动手、主动参与、乐于探究、积极思维，真正成为课堂的主人，课堂也真正充满生机和活力。

参考文献：

[1]蒋沂蒙.谈如何进行生物学实验课的教学设计[J].生物学教学.2013（01）：36～37

[2]李相玲.初中生物实验教学中的三个“兼顾”[J].中学生物教学.2012年（10）：4～5

自主设计实验 篇3

一、创设自主探究氛围

所谓自主探究氛围，它没有一个特别的界定。但是它要求在物质上与精神上都有双重保证。首先物质上要保证学生能有自主探究的条件，比如专门的探究场所，合理分配的小组，相关的仪器设备等等；而在精神上，自主探究氛围主要指师生关系、生生关系和学生自个人的探究欲望。现今提倡探究学习应该有一个专门的场所，探究学习应该是小组合作方式的学习，学校应该为师生的探究教学提供物质上的保障。此外，师生关系不应该是顺从、畏惧，而应该是平等、和谐。学生之间应该是互帮互助、合作学习的关系。学生个人应该是充满探究欲望，积极参与探究活动的状态。只有形成这种探究氛围，学生才能更好地进行自主探究。自主探究学习也不会成为几个优秀学生的“专利品”。例如，教科版五年级下册第三单元起始课《时间在流逝》的教学重点目标是用各种各样的方法体验1分钟的长短，并通过实践分析出科学估计时间的方法应该具有“等时性”。在上课前，教师为学生自主设计实验方案提供了充分的准备。学生在经过思考和讨论后，确定了许多方法来估算一分钟的时间，比如数数、测脉搏、跳绳、看水滴、用沙漏、打节拍……教师将准备好的沙漏、节拍器、绳子、滴漏等工具提供给学生完成实验设计。于是学生们纷纷举手，说出自己怎样估算出一分钟的时间长短。一位用节拍器的同学率先回答：“我先看着一分钟这个节拍器摆动多少次，然后我就能通过它摆动的次数来估计一分钟了！”选择跳绳方法的同学在听完了同伴们的方案之后，他突然意识到一个问题，于是他轻声和同伴交流：“万一等一下我跳的速度和第一次不一样，不就不准了吗？”于是他立刻举手提问：“能不能更换实验方案？我发现我的方法不太科学！”在一系列思考、讨论、交流等活动中，学生充分开展了自主探究活动，设计出了属于自己的实验方案。

二、提供实验方案支架

提供实验方案支架，即为学生提供设计实验方案的示范、模板、帮助。在小学科学实验教学中，实验方案支架往往是在教师的示范、帮助下，采用实验报告单的形式（多为表格式样、问题式样），帮助学生完成实验方案设计。实验设计方案其主要内容包含五个方面：探究的问题、猜想、材料、方法、结论。另外在对比实验中，还会涉及变量问题。围绕着这些方面，学生容易找到设计实验方案的思路，从而完成实验方案的设计。在倡导学生自主探究的课堂上，有的教师会存在误区，他们往往认为“自主”就是让学生成为主体，放手让学生去做，教师不去指导或干涉。而对于刚刚接触科学学习的学生来说，他们的科学探究能力还不高，很多方面都还需要教师的示范和讲解。所以教师在学生自主探究前，一定要为学生搭好“脚手架”，让学生有方向地前进。设计实验方案，特别是对于刚刚接触科学的学生来说，教师一定要有边扶边放的思想，提供实验方案设计单，在做好示范之后，引导学生设计实验方案，这样学生才不会不知所措。例如在教科版四年级上册第二单元《溶解的快与慢》一课，涉及到小学科学课中重要的对比实验教学。学生要经历提出问题、猜测、设计实验方案、完成对比实验、得出总结的一系列探究活动。前后要完成三次探究，即搅拌、加热、碾碎会不会加快溶解。第一次正式设计实验方法，如果一开始就放手让学生去做，学生是不可能完成这个学习任务的。于是教师选择“搅拌”这个问题入手，引导学生找出这个实验方案设计时的注意点，即注意变量（搅拌）和不变量（盐的多少、放入时间、水量、水温等），接下来指导学生填写实验方案，最后完成实验，汇报总结。在经历第一个实验方案设计，学生对于接下来的两个实验方案设计就能很好的完成。教师只需要做好引导和巡视辅导即可。

三、评价方案设计结果

在学生自主探究，设计实验方案的过程中，教师除了起到引导的作用，同时要起到评价的作用。这里的评价不应该是给予学生的方案设计结果的对与错，而应该找出方案设计中的亮点，予以肯定，同时针对不足和问题给予指正和建议。评价的主体，可以是教师，也可以是学生。有了及时的评价，学生的实验方案就会更加科学，学生设计实验方案的能力也会得到提高。同时，教师应该鼓励学生修改自己的设计方案，并且能说出方案设计与修改的原因。

古语道：“授人以鱼不如授人以渔。”这是从古至今提倡每一位教师所应该实现的教育目标。实验教学亦如此，教师总是把实验方案设计好，让学生照着做，不如教会他们如何设计实验方案。正所谓“厚积薄发”，长期培养学生的这种能力，学生定能获得较高的自主探究能力，形成良好的科学素养。

【作者单位：苏州汾湖高新技术产业开发区实验小学江苏】

自主设计性生物实验教学方法探索 篇4

1 开设自主设计性实验课程的必要性

自主设计性实验课程就是整个生物课程的实验部分由学生自己设计步骤方法, 自己确定实验对象, 自己思考实验目的, 自己总结实验所得。过程中老师负责指导, 对学生实验提出意见建议, 实验结束后与学生探讨实验的收获及实验的优劣。这种试验方式相对于之前广泛采用的传统实验方法更为灵活, 更能锻炼学生独立思考能力, 动手操作能力, 分析解决问题能力, 培养学生创新性思维。通过实验证明学生通过自主设计性实验对理论的理解掌握更加深刻, 对实验的兴趣更加浓厚。

2 自主设计性实验的方法及需要注意的问题

2.1 确定科学的选题及需要注意的问题

自主设计性实验中, 开头难题就是如何确定一个合理的选题, 选题即关系到接下来需要完成任务量的大小。选题大, 接下来需要完成的任务就会过重, 学生完成实验的难度增大, 就会造成急于求成, 以至于敷衍了事, 选题小, 任务少, 学到了解知识少, 不能够起到生物实验的目的。一个好的选题就是要学生能够以比较轻松地心态去完成, 能够激发学生学习的兴趣, 最大范围增加学生接触知识量。科学选题方面的对策:一是指导老师要根据学生特点进行分类指导, 对敏锐好学愿意接受挑战的学生, 要鼓励、支持, 适当增加任务量及难度;对兴趣不在本学科或者其他原因的学生, 适当减少任务量, 保证学习兴趣及基本知识的掌握。二是在实验内容上, 指导老师应该突出实践性与实用性, 选题与学科要求相一致, 可操作性强, 并有发挥的余地, 实验过程中适时给予点拨, 调动学生积极性和思考能力, 发挥学生创造力。

2.2 确定客观的结课考评

传统的结课考评方式只注重形式, 按照考勤, 实验报告确定课终成绩造成了众多作弊方式的出现。自主设计性实验, 实验目的除了让学生掌握学科应知应会知识, 更重要的是要培养学生科学严谨的态度, 正确的工作思路及创新的思维模式。所以在做好自主设计性实验的课终考评方面需要注意两个问题:一是考评应注重过程, 注重考生思路的转变, 注重考生方法的诞生, 注重考生过程的实验记录, 让学生的一点一滴变化在成绩中有所体现。二是考评应注重学生严谨的态度, 体现在工作习惯上、考勤登记上、书面文字上。

2.3 硬件条件的准备

自主设计性实验针对学生千变万化的思维, 在硬件保障上要做好准备, 首先要开放实验室, 实验室对所有学生开放, 及时供应各种标本及实验原料, 以增加实验设备的利用率, 给学生更大的发挥空间。其次加强实验室管理, 开放时间, 关闭时间, 定人定位负责, 以培养学生做学位的科学严谨的态度。再次, 可引入多媒体辅助实验教学, 多媒体不仅有效解决生物学实验中的抽象难懂问题, 更克服了仪器设备、场地和试剂等条件对实验的限制, 提高了演示实验的可见度, 加强实验操作的规范性、正确性, 最大限度地发挥实验的作用, 从而优化实验。

2.4 指导老师的角色重要性

自主设计性实验课程指导老师作用是不可或缺的, 可以说实验效果乃至成败都会取决于老师的指导。实验教师负责准备试剂和仪器设备, 教授操作使用方法、注意事项。理论教师负责讲授理论和指导实验完成的方法路子。建立了开放性实验室之后, 尤其应该注意完善实验室的管理问题。指导老师不仅要加强自身专业各领域知识的学习以提高专业素养和个人素质, 而且要在学生开展自主设计性实验的过程中, 协调配合, 使实验顺利开展。此外, 指导老师还要能够鼓励学生独立思考、亲自动手、树立信心。在教学理念上真正以学生为主体。在各方面保障学生顺利完成学科知识的学习。

2.5 合理安排教学计划

自主设计性实验应该安排在学期的中后期, 在学生掌握学科基本知识后, 接触一些需要实验验证的理论时安排, 让学生有了足够的理论基础。在时间空间安排上要保证学生能够充分获得独立思考和操作的空间和时间, 真正自主地发现和解决问题, 让学生树立自信心。时间紧凑有连贯性, 避免实验过程中打断受其他学科内容的影响。教学计划要灵活有弹性, 给学生充足的时空去思考, 最大限度激发学生创新热情与思维。对学生要求要严格, 监督学生按照计划按步骤实施, 全面培养学生的科学作风、创新意识、严谨态度和实践能力。

3 结语

自主设计性实验对培养学生科研能力和创新能力的作用是很明显的, 又深得学生喜欢, 虽然在很多方面还没有成型的经验方法供大家参考, 但这是一条成功的教学方法, 因此需要各方面不断努力, 完善实验教学, 培养更多的优秀人才。

参考文献

[1]袁桂云.微生物学自主设计性实验教学研究[J].科技创新导报, 2010 (19)

[2]李霁, 邵爱萍, 丁鸣.生物化学自主设计实验存在的问题及对策[J].实验室研究与探索, 2013, 32 (1O) :178-181

[3]毕晓华, 刘琰.植物生理学实验教学方法的创新与探索[J].中国科技信息, 2011 (20) :169

[4]陆源, 厉旭云, 叶治国, 等.自主学习、自主实验、自主创新教学的研究[J].实验技术与管理, 2012, 29 (6) :11-16.

[5]王利霞, 张登高.浅谈自主实验对培养学生的作用[J].科技信息, 2009 (5) :166-168.

[6]孙盾, 姚缨英.开设自主实验的实践与思考[J].实验技术与管理, 2009, 26 (5) :21-23.

自主设计实验 篇5

主研单位：崇州市三郎镇中心小学校

一、课题提出缘由

实施素质教育，提高教学质量必须紧紧抓住课堂教学这个主战场，而阅读教学在小语课堂教学中对让学生受到爱国主义、社会主义思想品德教育和科学思想方法的启蒙教育、培养学生的创造力，培养学生爱美情趣、发展健康个性，养成良好的意志品质等有着举足轻重的作用。阅读教学最根本的任务是培养学生的阅读能力。目前的小语阅读教学，还不同度地存在着串讲串问、一牵到底的教学模式。教师主导、学生主体成了一句空话，教师教得累、学生学得苦，教学走进了高耗低效的怪圈。学生不但阅读能力提高甚微，而且对阅读课失去兴趣。本来富有人文精神的阅读教学的课堂，却失去了生命的活力。其原因之一，是学生在阅读教学中的主体地位没有被真正确立。具体表现在教师在备课时，只重视教法设计而忽略了学法指导的研究，即学生自主学习活动的设计不够。小语新课标对阅读教学提出了新要求，强调重视学生自主的语文实践活动，注重学生创新精神的培养和促进学生的主动发展。全国小语学会秘书长崔峦在《全面认识和体现语文学科性质——对提高中小学语文教学效率的思考》一文中曾大声疾呼：“在语文教学中，教师要确立学生的主体地位，使学生自主学习，通过能动的、主动的、独立的活动，受到语言训练，培养语文能力。”因此，重视和设计好贯穿阅读教学全过程的学生自主学习活动不仅迫在眉睫，而且也是提高阅读教学质量的根本出路。本课题的实施就是依据新课标、现代课堂教学理论，要改变应试教育下阅读教学的种种弊端，真正实施素质教育，改革阅读教学结构，优化阅读教学过程，让学生在形式多样的自主学习活动中进行充满富有个性和积极思维的语文学习活动，培养学生自主学习的动机和自主学习的能力。培养阅读兴趣，养成良好的阅读习惯，掌握一定的阅读方法和技能，具有创新意识和基本的自学能力等。为学生进入中学学习、终身学习打下坚实的基础。

（一）关于阅读

所谓“阅读”，指的是运用视觉，看别人用文字（书面语言）写出来的东西。阅读是人类复杂的行为之一，是一个用多种技巧解决问题的过程。

（二）关于阅读教学

所谓“阅读教学”，是指教师为了重点培养学生理解书面语言能力（即阅读能力）而进行的一系列训练。阅读教学在整个语文教学中有着特殊的重要地位和作用。要通过教学使学生对阅读有兴趣，阅读程度适合的文章，能理解主要内容，体会思想感情领悟表达的一些方法，注意积累语言材料。能用普通话正确、流利、有感情地朗读课文。默读有一定速度，边读边思考。要结合课文的阅读，逐步引导学生学会朗读、默读和复述，学习精读、略读、浏览，养成良好的阅读习惯，学习利用阅览室、图书馆网络等查阅资料，培养初步的收集和处理信息的能力。阅读教学最根本的任务是培养学生的阅读能力。

（三）对阅读教学中学生自主学习的思考

当前我国的中小学课堂教学大多是在教师严格控制下学生被动地完成一个又一个指令的学习过程。课堂是由教师设计并负责组织施教的，教师课上的自主权要比学生大得多。让学生自主学习是构建教师和学生互动，共同参与课堂活动的新模式。自主学习的含义是要把教学过程尽量安排成在教师激励和指导下学生自主学习的过程。阅读教学中学生自主学习是指要切实由教师的“教”（包括不必要的讲、满堂问、过多的控制和限制等）出发，转到由学生的“学”出发。教师在教学过程中只是教练，是辅导员，学生是主角，是主人，“教”完全是为了学生的“学”，要服从于、服务于学生的“学”。其次，学生的自主学习要贯穿教学的全过程。从面来说，是全员，每个学生。从时间来说，是全程，体现在阅读教学的各个方面。从形式上说，读、思、议、写、画、演等多种多样。要在教学中充满富有个性和积极思维的语文学习活动。

（四）其他一些相关的理论问题。

阅读教学中学生自主学习活动设计的最大特点是能充分保证学生自主学习活动的时间，能充分保证学生自主学习的活动量。

（1）能真正体现教师主导、学生主体的现代课堂教学思想。

（2）能从根本上改变目前从“教”出发为从“学”出发，使课堂上教师真正把时间还给学生。

（3）自主学习可以培养学生独立思考问题、主动参与的心理，培养学生的独立人格。

（4）学生在自主学习的过程中，必然会产生一些疑问，让学生质疑问难，自己解决问题，可以有效地发展学生的发散思维、求异思维，实际上培养了学生的创新思维和创造能力。

关于学习的心理问题

1、学习首先是一个心理过程，其次才是一种活动变化过程。据心理学家的统计，人用于实际生活工作中的知识和技能有三分之二是靠自主学习获得的。

2、学习是一种愉悦的活动，造成学生学习不愉快的最大障碍就是教师管得太死，导得太多，包办太多，个体的自主性太少，“以人为本”的现代教育思想只停留在口头和书面上，还没有从教师的观念中得到充分的认可并付诸于实践。

3、怎样指导学生进行阅读教学的自主学习，不少教师还显得办法不多，尤其是在指导学生阅读有效阅读的过程中怎样具体操作等，这些问题都迫在眉睫，急需解决。

基于以上认识，我们确定了这个课题。

二、课题研究的主要设想。

（一）课题研究的主要内容。

1、探讨什么样的教学行为才算是阅读教学中学生自主学习活动设计，这些活动设计方式方法对培养学生的阅读兴趣、良好的阅读习惯、阅读能力（方法）等有没有帮助，效果大与否。

2、以班为单位，对小语阅读教学中课内课外教师的教和学生的学，特别是学生自主学习活动具体方法和操作环节、步骤进行探讨。

3、设计卓有成效的学生自主学习活动，在活动中激发学生阅读兴趣、教给阅读方法，使学生能灵活运用读书方法去进行有效的阅读，在活动中培养学生良好的阅读习惯和一定的自主阅读能力。

4、以探索出有效的阅读教学模式（模块）或方法为出发点，以培养学生阅读能力和创新思维为根本目的。

（二）构建该题的主要理论和实践基础：

1、《九年义务教育全日制小学语文教学大纲试用修订版》。

2、一些现代教育中最具代表性的理论和实践，如自主学习、有关阅读教学改革理论、创新教育理论、情商理论、其他现代课堂教育教学理论。

（三）课题的总目标：

1、精心设计教学方法，激发学生参与阅读的兴趣。

（1）创设轻松愉快和谐民主的课堂教学气氛，消除心理障碍。

（2）精心设计课堂教学的环节、程序、步骤，摒弃串讲串问，巧妙使用多种教学媒体（手段），调动学生主观能动性，培养学生阅读兴趣。

2、设立集体授课学习、小组合作学习、学生自学三种基本教学组织形式，保证学生充分自主的学习活动。使全体学生在目前大班额形式下都有参与学习的机会，进一步培养学生阅读自学能力和合作精神。

3、根据教材内容、教学目标和学生的实际认知水平，灵活运用不同的教学方法、手段，让学生在丰富多样的读、思、议、写等实践活动中，掌握一定的阅读方法、技能和自学能力。

4、培养学生的阅读兴趣、良好的阅读习惯（课前预习、课后复习、阅读课外书、作摘录笔记或写读书笔记等。）和阅读能力。

5、让学生在读写训练中，在训练语言的同时训练思维，培养提问的能力，培养语感，激发丰富的想象力，培养学生学习能力，教给学习方法，为学生养成终身学习的习惯打下良好基础。

6、通过实验，探索出有一定指导性和具体可操作的阅读教学中学生自主学习活动方式方法（模式、模块）。

（四）子课题简介：

1、《童话教学中学生自主学习活动设计》

主研教师：

宋光明

小学一级教师

大专

教龄13年

罗

丽

小学二级教师

中师

教龄 2 年

2、《诗歌教学中学生自主学习活动设计》

主研教师：

宋光明

小学一级教师

大专

教龄13年

王亚碧

小学二级教师

中师

教龄 5 年

冷

静

小学二级教师

中师

教龄 2 年

3、《写景状物记叙文教学中学生自主学习活动设计》

主研教师：

罗丽群

小学一级教师

中师

教龄13年

罗

丽

小学二级教师

中师

教龄 2 年

羊德友

小学二级教师

中师

教龄2年

4、《写人记事记叙文教学中学生自主学习学习活动设计》

主研教师：

杨

军

小学一级教师

中师

教龄11年

刘

林

小学一级教师

大专

教龄 8 年

羊德友

小学二级教师

中师

教龄 2 年

（五）课题应遵循的基本原则。

1、以新课标为指导思想。

2、现代先进教育理论的指导性原则。

即以素质教育理论、现代课堂教学理论、创新教育理论和当代儿童心理学等教育理论为其研究的理论基础。

（1）自主学习原则。

（2）主体性参与原则。

（3）以人为本、民主合作原则。

（六）课题研究的主要方法。

1、经验总结法。

（1）实验教师应在实验过程中，不断地总结经验教训，总结得失，自觉地将自己的实践与相关理论进行有机结合，在理论指导下，不断地修订实验方案，改进实验的操作方法、手段。

（2）收集别人已成功的经验做法，加以利用、改进再实践。

2、自然实验法。

3、调查研究法。

主要调查学生在实验过程中，其阅读兴趣、阅读习惯、阅读能力等是否有变化，其中变化是向着实验者所希望的变化还是事与愿违，在任何情况下又如何调控。

4、对比实验法。

（七）对课题研究过程及结果的评价和度量问题。

具体如何对课题研究过程与结果进行评价和度量，由各子课题拟定，但都必须坚持唯物和科学的态度，以规范的检测手段和方法进行检测评价，量化标准的制定应科学，合符学生身心发展和年段特点及教育规律、教材、新课标要求。所定检测方法、标准，不管是定性还是定量的，都要求能尽量恰当、真实地描述或反映出实验过程和结果。

（八）实验周期及测评办法

本课题研究周期为三个阶段，时间为三年。

第一阶段：制定方案、初步研究

一、实验时间：

2000年9月——2001年12月

二、实验内容：

1、钻研新课标和教材，分析教育现状，确定研究课题，确定实验方案，成立实验课题组，明确分工。

2、学习有关教学科研理论、阅读教学和活动设计的有关理论；

3、对学生进行实验前的语文能力、学习兴趣等进行测试，了解目前学生的阅读兴趣、方法和技能等方面的现状。

4、初步研究自主学习活动的形式与学习内容之间的关系；

5、初步研究具体活动形式的活动设计。

三、实验方法：自然实验法，调查研究法，对比实验法。

四、实验目标：

1、激发学生学习语文的兴趣，克服当前语文教学中串讲串问、讲多读少的弊端。

2、初步探索阅读教学中学生自主学习活动的形式与学习内容之间的关系，形成经验材料。

3、初步探索各种活动形式下具体活动过程的设计，形成经验文章。

4、通过实验，提高教师的教学水平和理论水平，使参研教师由“学习型“教师向“思考型”教师转变。

五、实验措施：

1、边实验边修改课题实验方案，调整充实实验研究人员，明确分工。

2、加强理论学习，特别要认真学习新课标和有关阅读教学研究的理论文章，阅读教学中活动的设计的理论文章，关于学生自主学习的理论文章。

3、搞好专题研究：每周一次小组学习交流（小组成员轮流组织）；每学期一至二次研究成果展示（公开课的形式）；撰写一至二篇经验文章。

4、开展校内教师论文交流，调动实验教师的积极性，扩大实验成果的影响。

5、请教研室领导指导课题组工作。

六、具体安排： 1、2000年9月——2001年2月，修改课题实验方案，调整研究人员，制定第一阶段实施计划。

2、2001年3月——2001年7月，继续学习有关教学理论，收集实验前学生的语文能力、学习兴趣等资料。初步按照分工，展开对各子课题的研究，探索针对不同的教学内容，采取的活动设计形式，并形成文章。3、2001年9月——2001年12月，继续按照分工，展开对各子课题的研究，探索针对不同的教学内容，采取的活动设计形式，并形成文章。4、2001年10月，出版第三期教师论文集暨课题组第一阶段研究成果集。5、2001年10——11月，课题阶段汇报活动，邀请教研室领导到我校指导课题管理工作。6、2002年1月，组织对学生进行测试，分析学生的语文学习情况，收集有关资料，撰写课题第一阶段研究总结。

第二阶段：深入研究阶段

一、实验时间：

2002年2月——2003年2月

二、实验内容：

1、实施阅读教学中学生自主学习活动设计方案，并定期学习修改实验方案，使原课题符合当前新课程标准的要求，修改课题的子课题使其提法更准确和符合当前教学的需要；

2、继续学习有关教学科研理论、阅读教学和活动设计的有关理论，让学习贯穿于整个研究活动的始终；

3、对学生进行第一实验期的语文能力、学习兴趣等进行测试，此信息既为第一阶段的研究成绩，又是第二阶段的研究基础；

4、继续研究自主学习活动的形式与学习内容之间的关系——童话教学以“读、演、编”为主；诗歌教学以“读、背、画”为主；记叙文教学以“读、议、练、演”为主设计活动；

5、继续研究具体活动形式的活动设计——“读“的活动设计；“议“的活动设计；“练”的活动设计；“演”的活动设计；“编”的活动设计。

三、实验方法：自然实验法，调查研究法，对比实验法。

四、实验目标：

1、通过实验，激发学生学习语文的兴趣，进一步克服当前语文教学中串讲串问、讲多读少的弊端，为适应新的语文课程打下基础。

2、探索各类课文阅读教学中，学生自主学习活动的主要模式。

3、继续探索各种活动形式下具体活动过程的设计，形成经验文章。

4、通过实验，提高教师的教学水平和理论水平，使参研教师由“思考型“教师向“科研型”教师转变。

五、实验措施：

1、按修改后的课题实验方案，调整充实实验研究人员，重新进行人员分工，调整研究力量。

2、加强理论学习，特别要认真学习有关阅读教学研究的理论文章和阅读教学中有关活动设计的理论文章，以及关于学生自主学习的理论文章。

3、继续搞好专题研究：每周一次小组学习交流（小组成员轮流组织）；每学期一至二次研究成果展示（公开课的形式）；撰写一至二篇经验文章。

4、开展校内教师论文交流，调动实验教师的积极性，扩大实验成果的影响。

5、请教研室领导指导课题组工作。

六、具体安排： 1、2002年2月——2002年4月，继续实施并修改课题实验方案，调整研究人员和研究力量，学习第二阶段实施计划；收集第二阶段实验前学生的语文能力、学习兴趣等资料。

2、2002年4月——2003年2月，继续学习有关教学理论。

3、2002年4月——2003年2月，继续按照分工，展开对各子课题的研究，形成经验文章。4、2002年12月，出版第四期教师论文集暨课题组第二阶段研究成果集。5、2002年10——11月，课题阶段汇报活动，邀请教研室领导到我校指导课题管理工作。6、2003年1月，组织对学生进行测试，分析学生的语文学习情况，收集有关资料，撰写课题第二阶段研究总结。

第三阶段：总结补充研究阶段

一、总结第一二阶段实验情况，形成经验论文。（1、分析本班学生在实验1、2阶段阅读综合素质的变化分析并就实验中心得形成经验文章。）

二、加强理论学习，交流实验心得体会，改进教学方法和实验方案。（1、课题组成员相互交流经验文章和本班实验情况。

2、相互交流探讨改进备课。）

三、综合测评实验结果，形成文字材料。（通过测试〈口试和笔试〉及调查卷和备课等资料分析结果。）

四、开展示范课活动，总结出阅读教学中学生自主学习活动设计中的优点，研讨并力求确定学生自主学习活动设计的一般模式。（1、总结设计出自己在实验中探索出的方法或模块、模式。

2、备课好、上课效果好。）

五、整理实验资料，撰写实验报告。

总课题拟用三年时间为一轮实验，各子课题可以根据实验的具体情况，在一至二年内结束实验，然后向总课题组汇报情况并提交所有实验过程、结果的详细材料。1、2000年9月至此2001年1月底为课题可行性论证实验阶段。2、2001年2月（即2000|2001学年第二学期）起课题实验正式启动。

（九）课题研究过程的基本操作简单描述。（具体的描述由各子课题阐述）

各子课题应在总课题的指导下，结合本课题（子课题）和本班实际，首先制定子课题的总目标和阶段目标，在实验目标的指导下，借鉴别人已取得的成功有效的方法手段，结合自己的新方法新手段，把这些方法有机地融合在具体的教学各环节中，在设计课时计划时，就应考虑教学内容的安排、教法、学法精心设计，多种电教媒体的合理运用等，要有利于学生自主学习活动中学生阅读兴趣的培养，要培养学生良好的阅读习惯，要教给学生阅读的方法即培养学生的阅读能力。要鼓励学生质疑，培养学生发散思维、求异思维，使学生具有初步的创新意识和创新思维，为学生终身学习打下良好基础。在实验之初要注意：

1、培养学生阅读的自信心和浓厚的阅读兴趣。

2、保护和鼓励学生已有的良好的阅读习惯、读书方法。

3、大力鼓励和倡导学生萌芽状态的创新意识和创新思维。特别是那些与教师或教材不同的观点，哪怕是看似离经叛道的想法，教师要尊重而且应鼓励表扬。

（十）课题组其他成员。

课题总负责人：杨德全

课题组长：王世伦

课题副组长：杨维富

特请指导教师：李银辉

方孟琦

周英等

课题组主研人员：杨军、宋光明、罗丽群、刘林、王亚碧、罗丽、羊德友、冷静

课题组其他研究成员：三郎小学其他语文教师

三、效果预测

1、收集实验资料和相关论文，装订成册。

2、撰写实验报告。

3、提炼成果、形成阅读教学学生活动设计新模式。

4、形成阅读教学新的特色。

5、实验起止时间：2000.9——2003.7

三郎镇小学语文课题组

浅谈临床生化检验中的自主设计实验 篇6

【关键词】临床生化检验  自主设计实验  高校实验教学

【基金项目】2012吉林省高等教育教学研究课题;2012年度吉林省高等学校教学建设与改革创新立项;2012年度吉林省教育科学“十二五”规划立项。

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）09-0236-01

临床生物化学检验是医学检验专业的核心课程之一，它是综合了生物化学、临床实验诊断学等的交叉学科，为临床诊断提供重要依据。临床生化检验包含的检验项目很多，这就要求学生要有很好的动手操作能力。为了更好的提高学生的实验水平，我们增加了自主设计实验课程[1]，以便学生们在加强临床生化理论知识的同时，能更好的将所学的书本知识运用到临床疾病中去，大大激发了学生们的学习热情，为培养合格的检验人员奠定坚实基础。

1.合理设置基础实验课，为自主设计实验做好准备

临床生化检验的实验课内容多，涉及的范围很广。从临床生物化学检验基本知识开始，主要包括血糖及糖代谢紊乱指标的检测、脂质和血浆脂蛋白代谢指标的检验、血清酶类的检验、体内微量元素及维生素的检验、体液与酸碱平衡紊乱指标的检验、肝胆疾病检验、肾脏疾病检验、心血管疾病检验、胃肠胰疾病的检验、骨代谢异常指标的检验、内分泌疾病检及妊娠期相关疾病的检验[2]。熟练掌握这些生化检验实验指标检验，不仅能使学生们充分理解理论课所学的相关内容，更能为学生的自主设计实验打下坚实的基础。所以在平时实验中带教教师要强调基础实验的重要性，督促学生认真做实验，多动手，多反思[3]。

1.1培养学生熟练使用仪器

临床生化检验结果的测定大部分都依赖于离心机、分光光度计及半自动生化分析仪等这些常用的基本仪器。这些仪器操作简单且检测结果较准确，目前在各大高校及临床检验科广泛使用。学生熟练掌握这些基本仪器的使用不仅能顺利完成基础实验课，做好自主设计实验，也为将来能在医院、第三方独立实验室等的检验工作做好准备。

1.2细化操作考试考核制度

完整的操作考试，是由带教老师准备好考试相关试剂仪器并通过学生现场操作来考核学生对基础实验的掌握程度。在操作考试有限的时间里，学生不仅要写出考核实验的原理，同时必须准确有效的完成相应的实验操作，这就要求学生在平时的基础实验课上认真做实验，加强了对基础实验的理解掌握[4]。

2.紧密结合临床见习，拓展自主设计实验的方向

有了扎实的基础实验操作能力后，带教老师应当带领学生去医院检验完成一段时间的实习。了解平时所学的检验项目是如何与临床疾病相联系的，知道哪种疾病应该通过哪些项目来确诊。临床短期见习有助于学生了解未来的检验工作，增加其学习兴趣，同时也为学生的自主设计实验打开了思路。学生根据自己的兴趣，查阅相关资料。临床见习之后，学生在临床检验科医生的帮助下初步确定实验的方向，再结合生化检验基础实验的原理及方法，从而确定自主设计实验的内容。

3.引进先进仪器，确保自主设计实验的可行性

学生熟练掌握了生化检验基础实验技能后，通过临床检验科的参观学习，最终确定了自主设计实验的基本内容。带教老师则根据实验室的具体条件，选择性帮助学生开展其自主设计实验。为了确保实验结果的准确性，在原有实验室条件的基础上，根据本身实际情况，适量进购一些先进仪器设备，不仅可以用于学生的自主设计实验，也可用于日后教师科研工作。

社会的飞速进步对未来检验人才提出了许多新要求，作为教师的我们应该紧随时代的步伐，不断的提高教学质量。引进新方法，从而提高学生的综合素养。通过自主设计实验，可以明显增强学生对实验课的兴趣，学会主动的发现问题、思考问题、进而解决问题，真正培养了学生的综合分析能力。在未来的教学工作中，我们还应该继续探索，不断完善，以培养出素质高、能力强的检验人才。

参考文献：

[1]张晓延.医学检验专业实验教学改革与学生综合素质培养[J]. 医药教育，2012，19（36）：133-134

[2]周新，府伟灵. 临床生物化学与检验[M]. 北京：人民卫生出版社，2007：1

[3]徐礼杭.临床生化室带教体会[J]. 检验医学与临床，2012，9（23）：3030

[4]孙慧，郑芳，涂建成. 临床生化检验综合性实验课的教学体会[J].检验医学教育，2012，19（3）：6-9

自主设计实验 篇7

1 实验准备

实验开始前两周,我们接到实验任务,通过查阅药典和相关文献,制定了设计实验方案,在老师的指导下完善方案后开展实验;最后结合实验中的相关问题分析实验结果,以科研论文的形式递交实验论文。

1.1 文献查阅及方案确定

本组成员共有4人,两人查阅药典及相关文献资料。目前山楂叶的研究较为完善,文献量较多,我们以山楂叶、总黄酮、制备和含量测定为关键词检索中文文献,搜索范围包括万方数据、重庆维普等,精选文献作为参考[3,4,5,6,7,8,9,10,11,12];交流讨论后,初步拟定实验方案,与老师讨论相关细节,对实验具体的操作步骤、所用溶剂等问题进行细化,使实验方案成为可操作的流程指导。

实验选择渗漉法、超声法为提取方法,选择萃取法、大孔吸附树脂法为分离方法,利用两种提取方法和两种分离方法,得到四组产品(甲组:渗漉法-萃取法;乙组:渗漉法-大孔吸附树脂法;丙组:超声法-萃取法;丁组:超声法-大孔吸附树脂法)。最后以药典规定检测山楂叶总黄酮含量的紫外-可见分光光度法对四组产品进行含量测定。

1.2 流程安排

整个实验分为四组、三个部分,共分三次完成,实验流程如图1。

2 实验内容

2.1 材料与仪器

材料:山楂叶;芦丁对照品;石油醚;乙酸乙酯;蒸馏水;型大孔吸附树脂(HP-20);工业乙醇;5%亚硝酸钠溶液;10%硝酸铝溶液;氢氧化钠试液。

仪器:电子天平(JY220);万分之一天平(AL104);超声仪(HK6200);渗漉筒;烧杯;锥形瓶(1000 m L);圆底烧瓶(500 m L,1000 m L);烧杯(500 m L);玻璃棒;分液漏斗(250 m L);旋蒸仪(NE6000-2);载玻片;紫外分光光度计(Spectrumlab752Pro);50 m L容量瓶;100 m L容量瓶。

2.2 实验操作

2.2.1 提取

渗漉法:取山楂叶适量,粉碎成粗粉,称取山楂叶粗粉40 g,加入少量乙醇浸润,装入渗漉筒,加入工业乙醇400 m L,浸泡3 h后,开始渗漉,渗漉速度为5 m L/min,收集全部渗漉液,浓缩至约40 m L,分为甲、乙两组,各约20 m L。

超声法:取山楂叶适量,粉碎成粗粉,称取山楂叶粗粉40 g,放入具塞的1000 m L锥形瓶中,加入工业乙醇400 m L,60℃超声提取50 min,过滤后,减压回收乙醇,浓缩至约40 m L,分为丙、丁两组,各约20 m L。

2.2.2 精制

萃取法:甲、丙两组浓缩液中分别加入蒸馏水50 m L稀释,加入石油醚40 m L,萃取,静置分层后,分液,弃去石油醚层。水层中加入乙酸乙酯100 m L,共分三次加入,萃取,静置分层后,分液,合并乙酸乙酯层,浓缩至干,得到黄褐色粉末,甲组得0.64 g,丙组得0.84 g。

树脂法:取大孔吸附树脂200 m L,平均分为两份,分别装柱。乙、丁两组浓缩液分别上样后,先用700 m L蒸馏水洗脱,弃去洗脱液;然后用500 m L 30%乙醇洗脱,弃去洗脱液;再用500 m L 70%乙醇洗脱,收集洗脱液,浓缩至干,得到黄褐色粉末,乙组得0.27 g,丁组得0.42 g。

2.2.3 含量测定

2.2.3. 1 对照品溶液的配制

精密称取芦丁对照品20.1 mg,置100 m L量瓶中,加乙醇适量,超声处理溶解,放冷,加乙醇至刻度,摇匀。精密量取25 m L,置50 m L量瓶中,加水至刻度,摇匀。

2.2.3. 2 标准曲线的制备

精密量取对照品溶液1 m L、2 m L、3 m L、4 m L、5 m L、6 m L,分别置25 m L量瓶中,各加水至6 m L,加5%亚硝酸钠溶液1 m L,摇匀,静置6 min,加10%硝酸铝溶液1 m L,摇匀,静置6 min,加氢氧化钠试液10 m L,在加水至刻度,摇匀,静置15 min,以相应试剂为空白,照紫外-可见分光光度法,在500 nm波长处测定吸光度,以吸光度(A)为纵坐标(Y),浓度(C)为横坐标(X),绘制标准曲线,得回归方程:Y=10.32X-0.018,r2=0.999

2.2.3. 3 提取物的含量测定

精密称取山楂叶提取物约0.05 g,至50 m L量瓶中,加乙醇超声溶解并定容至刻度,精密量取1.00 m L,置10 m L量瓶中,加5%亚硝酸钠溶液0.4 m L,摇匀,静置6 min,加10%硝酸铝溶液0.4 m L,摇匀,静置6 min,加氢氧化钠试液4.0 m L,摇匀,静置15 min后加水至刻度,摇匀,依法测定吸光度。用标准曲线法求得供试品溶液中黄酮类化合物的重量。

3 结果与讨论

3.1 结果

3.2 讨论

本实验比较了不同提取、分离方法所制备的四组产品的产率,结果以超声法提取、萃取法分离得到的样品产率和含量最高,经过小组讨论,可能的原因有:

(1)提取方法的影响:产率和含量比较超声法>渗漉法。渗漉提取法适合根茎类药材的提取,对于茎叶类药材的提取效果相对较差。

(2)分离方法的影响:产率和含量比较萃取法>树脂法。树脂法所得样品的产率和含量主要取决于上样量、树脂的型号、洗脱溶剂的极性和体积,由于没有对树脂分离条件进行探究,所选的实验条件对结果可能有影响。

(3)含量测定方法:本实验采用2015版《中国药典》一部“山楂叶”项下收载的紫外分光光度法对制备的山楂叶总黄酮样品进行含量测定,该方法操作简单,但专属性较差,不能反映其中化学成分的情况。下一步会考虑采用HPLC-MS等专属性更强的分析方法探明山楂叶总黄酮中化学成分种类及含量。

(4)参数优化:由于课时的限制,我们未能对提取溶剂的极性、体积等因素进行系统的探究。在之后的实验教学中,可以考虑针对相关参数的优化进一步完善实验设计。

4 结语

自主设计实验 篇8

1 实验平台的硬件搭建

硬件是平台的支撑, 实验硬件平台主要由一数控铣系统构成, 其硬件主要包括运动控制器、电动机、工业PC机、驱动器和立式铣床。工业Pc机为软件开发提供平台, 采用运动控制器对机床的连续轨迹进行多轴联动控制;运动控制器内部本身提供了典型的插补算法, 如圆弧插补、直线插补等。实验硬件平台采用NC嵌入PC结构模式, 即硬件结构利用工业PC机作为主体, 运动控制器装在其专用PCI插槽中, 外接输入输出接口卡、端子板、步进电机驱动器、变频器, 一起构成硬件总体结构。工业PC机作为非实时处理, 实时控制由运动控制卡来完成, 从而方便地实现人机界面的开放化和个性化。该系统的特点是灵活性好、功能完全、性能稳定、可共享计算机的所有资源。硬件结构如图所示。

2 软件实验平台的搭建

根据数控系统的共同特征, 将该软件划分为6个独立的模块:人机界面模块、数控加工程序编辑模块、加工模块、加工仿真模块、故障诊断模块、系统帮助模块。各个模块有自己的功能子模块。例如, 加工模块包括代码解释、预处理、刀补与插补计算、运动控制、输入输出处理等功能子模块。当然, 加工模块是系统的核心部分, 与运动控制器相关性大, 开发者的精力主要集中于此。而其他模块, 独立性和通用性都较大, 可以做成可直接调用的部分, 通过软件的重用, 减轻系统开发的工作量。

该软件控制系统主要包括以下4个模块: (1) 数控加工程序编辑与处理模块:可以实现数控加工程序的手动编辑与修改, 从外部导人数控程序, 检验数控程序的语法错误, 对数控加工程序进行处理, 包括坐标指令、刀具半径补偿指令、辅助功能指令、运动指令处理等, 最终生成可用来直接控制机床运动的数据。 (2) 数控铣床运动控制模块:利用运动控制器提供的控制功能实现对数控铣床的三轴联动控制, 包括直线和圆弧插补运动等。设置系统参数, 如各轴进给的速度、加速度等。还可以对系统进行复位, 回机械原点。 (3) 数控铣床加工过程仿真模块:根据数控代码仿真实际的加工过程, 以验证数控代码的正确性。包括:虚拟场景的交互, 如缩放、平移、旋转操作等;虚拟场景中机床、刀具、工件的建模, 对加工仿真过程进行控制, 如加工仿真参数的设置, 开始、暂停仿真加工等;同时对切削过程的工件材料去除进行模拟。 (4) 机床控制面板设计模块:提供友好可视的人机交互界面, 通过控制面板, 可以简单改变控制模式, 控制自动加工过程及主轴的起停, 实现机床运动的手动调试。控制面板还能显示系统的状态, 如系统当前的工件坐标和机床坐标、进给速度、正在加工的程序段等。利用控制面板的显示界面, 可以编辑数控程序。

3 实验台本体设计

3.1 实验台床身设计

该实验台整体成平面箱体结构。其上对称的布置有工作台 (右) 和电气, 液压 (左) 等实验模块。其中数控操作面板高1.2M左右成45度倾斜角, 安装在实验台的边线中点处。在实验台箱体的底步对称的安装有4个滑轮。该结构的优点:该结构整体成平面结构可以让学生一目了然, 更容易的掌握数控机床原理与结构。操作面板成45度倾斜角布置是结合人体工程学的结果, 该结构既可以方便学生操作数控系统进行编程, 同时又可以很清楚的看到实验台上相应功能模块的反映动作。在底部设置4个滑轮是为了方便实验台的搬迁。

3.2 工作台设计

工作台部分主要参考龙门铣床和平面铣床的结构布局。分别设计X1, X2, Y1三条平面导轨;Z1, Z2两根立柱;A为横梁。其中Y1导轨垂直的安装在X1与X2之间, X伺服电机通过滚珠丝杠螺母副带动Y1导轨沿着X1, X2运动。在Y1导轨上安装Y伺服电机也通过滚珠丝杠螺母副带动工作台沿着Y1运动。将主轴安装在横梁的中线处, 其中横梁通过滚珠丝杠螺母副分别与Z1, Z2两根立柱相连接。在Z1, Z2上安装两台伺服电机就可以控制横梁的上下移动, 即主轴的上下移动。优点:摩擦损失小, 传动效率高, 同步性好。Y1导轨与X1, X2导轨连接处为闭试导轨结构。横梁A与Z1, Z2立柱也为闭试导轨结构。

3.2.1 立柱设计

本实验台立柱采用龙门铣床的双立柱结构。立柱直接固定在床身上, 主轴箱装在双立柱中间的横梁上。双立柱有如下结构优点: (1) 刚性好, 主轴承受切削力时, 力的作用点在立柱中央, 因此力柱受扭矩力的因素少, 加之立柱的对称形状, 大大加强了刚度。 (2) 热对称性好, 主轴箱是机床的主要来源, 而它正好在双立柱的中间, 使立柱结构成为热对称结构, 这就减少了热变形的影响。 (3) 稳定性好, 由于立柱内部筋板采用框架结构箱式布置, 立柱的抗弯, 抗扭刚度以及构件的固有频率都能得到提高。

3.2.2 导轨设计

导轨的主要功能是导向和承载作用。机床上的运动部件都是沿着床身, 立柱, 横梁上的导轨运行。导轨使运动部件沿一定的轨迹运动, 从而保证各部件的相对位置和相对位置精度;导轨承受运动部件及工件的重量和切削力 (承载作用) 。导轨在很大程度上决定机床的刚度, 精度, 精度保持性。

4 液压控制系统设计

液压系统是试验台设计的一个重要部分, 主要包括实验台的工作台交换液压支路设计;工作台夹紧支路的设计, 主要为了节约交换时间, 保证交换的可靠, 所以工作台与鞍座之间必须具有能够快速可靠的定位, 夹紧及迅速脱离的功能;工作台的分度设计;刀具交换支路的设计, 该支路主要实现主轴与刀库之间的刀具交换;以及完成刀具的拉紧和松开的执行机构主轴松刀支路的设计。

5 结语

自主性综合数控实验平台的建立, 给学生和教师提供了一个优化的学习、教学和科研的环境。平台的建立充分考虑了不同层次学生的认知水平以及已有知识、技能、经验和兴趣, 使他们能够在一定的程度上根据需求选定具体的目标、学习进度、学习资源和方法。为每个学生提供适应劳动力市场需求和有职业发展前景的、模块化的学习环境, 既培养了学生岗位实际工作能力, 又为学生今后的就业和发展打下了坚实的基础。

摘要：随着数控技术的快速发展和数控机床的广泛应用, 传统的数控实验设备与方法存在着自身的局限性, 开发高效的数控实验培训装置, 加快数控人才的培养具有非常重要的意义。本论文在分析了现有开放式数控系统的特点和发展状况基础上, 从PLC的辅助功能总体思路出发, 建立了一个开放式的数控实验平台, 以达到让参加实验的人员能按照模块化的概念了解和掌握先进的数控装备体系的结构, 能够单独进行机床部件设计, 编制驱动程序的数控软件代码。该平台是集机械设计制造、电气、控制自动化和加工自动化于一体的综合性实验平台。

关键词：开放式数控系统,实验平台,可编程控制器,硬件

参考文献

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[2]齐宁宁.基于PLC的开放式数控车控制系统研制[J].西南交通大学.

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[5]张剑.基于运动控制卡的开放式数控系统研制.

[6]陈文革.关于建立开放式数控实验室的思考中国现代教育装备.

自主设计实验 篇9

在现有的实验教学模式下,虽然国内各高校为适应培养创新型人才的要求,都在进行实验教学的改革与调整,例如增加综合性、研究性和设计性实验,采用实验考核综合评价方式,采取开放式实验教学,但都没有将学生自主实验的能力培养作为实验教学的重要目标,造成学生实验的积极性差、依赖心强,教学效果不理想。自主学习作为一种学习能力,不仅有利于提高学习者的学习成绩,而且是其终身学习和发展的基础,是21世纪素质教育、创新教育的核心;研究、设计和实践自主学习型物理化学实验教学模式正是顺应了社会发展和个人发展的时代要求。

一、自主学习型物理化学实验教学模式的设计

一般来说,教学模式由教学思想或理论、教学目标、教学条件、教学操作程序、教学效果评价5个相互依存的因素构成。下面就分别从这5个方面讨论如何设计自主学习型物理化学实验教学模式:

1. 教学理念的设计

在自主学习型教学模式下,物理化学实验的教学理念应该围绕素质教育和创新人才的培养,以最近发展区、人本主义和建构主义等学习理论为指导,学生按照实验教学大纲的要求,在教师指导下自行制定实验计划和进度,选择实验内容和方式,进行自我管理和评价,达到以学生为中心,学生自主实验、全面提高的实验教学目的。这样就可以克服传统实验教学模式中以教为主,难以发挥学生主体作用的弊端。

2. 教学目标的设计

在自主学习型教学模式下,物理化学实验教学应强调学生实验的自主性,在原有实验目的和要求的基础上,将自主实验学习能力的培养写入教学目标,同时将通过实验所应掌握的知识和技能全部列出,便于学生的自我学习、自我实验、自我引导、自我评价,同时也方便教师对学生实验学习的检查和教学效果的评价。

3. 教学条件的设计

在自主学习型教学模式下,教师应树立以人为本、以学生为中心的教学观,构筑平等、和谐、诚实的师生关系,相信学生的实验学习能力,在物理化学实验教学中处处给学生最大限度的自由,注意创设情境,激发学生实验的潜能和内驱力。而作为学生,则应具有自主实验的意识和能力,既将自己视为实验活动的主体,又将自己视为实验活动的客体,有意识、有效地控制、调节自己的实验活动,不断提高自主实验的水平和能力,实现自己的学习目标。

物理化学实验自主学习指导书是最常用的资源,与传统实验讲义不同,更应突出培养学生的自主实验能力,呈现具体的实验目标,充分考虑学生可能遇到的实验困难,给予适当提示。为便于学生进行实验探索,还应提供仪器材料、影像互动、网络文献、基本实验技能与操作、实验室安全常识等相关资源,满足学生自主实验的个性化需求。更重要的是应提供开放的实验内容和实验室资源,使学生可以任意选择自己感兴趣的实验,在自己希望的时间来做实验,从而调动学生实验的积极性和主动性。

4. 教学过程的设计

在自主学习型教学模式下,物理化学实验的教学过程应是这样一种形式,首先,学生根据实验教学大纲的要求,确定自己通过努力能够实现的实验目标,选择实验内容,制定实验计划;紧接着借助于各种信息资源,自主学习教学实验内容,尽可能掌握应该掌握的实验知识和技能。其次,学生通过做自测题和模拟实验进行自查,教师则应通过交流讨论了解学生的自学情况,确定实验指导的要点;在针对性讲解学生还没有掌握的教学实验内容时,应注意引导学生,尽可能让学生自己去解决问题。接下来,学生按照自己的实验方案去做实验,验证预设实验目标,记录和分析实验过程、实验结果;教师则应监控学生的实验过程,及时纠正错误操作,引导和帮助学生完成实验。最后,学生撰写出条理清楚、简要而全面的实验报告,完成实验思考题,总结自主实验过程的得失成败,对自己的表现和能力发展进行自我评价。

5. 教学评价的设计

在自主学习型教学模式下,物理化学实验的教学评价,应侧重于整个实验过程的评价,尽可能多地让学生参与到教学评价中。第一,应对学生的自主实验表现进行评价,教师要评,学生也要评;第二,应从实验目的、实验原理、实验用品、实验过程与记录、实验数据处理与分析、实验思考题、实验总结与态度等方面,客观评价学生的实验报告,同样包括学生自我评价和教师评价两部分;第三,应进行课程测验,以学生必须掌握的实验内容和技能为考察点,设计出测验试题,要求学生在规定时间内作答,组织学生相互评阅或教师评阅;第四,应进行现场实验考核,学生在抽取实验考核试题后,根据试题要求,设计并完成实验的全过程,教师全程跟踪评价学生的动手操作能力和实验综合能力,也可加入学生互评。

二、结束语

自主学习型物理化学实验教学模式的设计和构建,是一个循序渐进的、系统的实验教学改革与实践,需要创造实施自主学习型教学模式的条件和环境。在物理化学实验中实施自主学习型教学模式的目的,就是要让学生成为实验的主体,激发学生实验的主动性,培养学生的实验能力,实现以“教师和实验课堂”为中心向以“学生和自主实验”为中心的转变,促使学生完成从“要我做实验”到“我要做实验”的转变,全面提高实验教学质量,为学生的终身学习打下一个良好的基础。

摘要：自主学习型物理化学实验教学模式的设计,包括教学理念、教学目标、教学条件、教学过程、教学评价五个方面,同时将学生自主实验学习能力的培养作为实验教学的重要目标,克服了传统实验教学模式中以教为主,难以发挥学生主体作用的弊端。

关键词：自主学习,教学模式,物理化学实验

参考文献

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自主设计实验 篇10

1 设计性实验的教学模式

实验教学既要重视技能训练,又要突出创新能力的培养。长期以来,病理学实验教学内容以验证性实验为主,其主要目的是通过实验来检验已经学习过的理论知识正确与否,从而获得相应的理论知识,很少有探索性和设计性实验。显然,这种传统教学模式不利于学生个性的发展,禁锢了学生创新意识的培养[3]。

设计性实验是指给定实验目的、要求和实验条件,由学生根据所掌握的理论知识和实验技能,通过查阅相关资料,自主设计实验方案,自己加以实现并对结果进行分析处理的探索性实验。它不但要求学生综合多科知识,还要求学生能运用已有知识去发现、分析和解决问题。学生在完成实验时不再是被动验证相关的理论知识,而是按照科学的研究方法,通过主动探索、大胆创新来解决实际问题。教师在指导实验时主要是引导和指点,不再是详细讲解。其目的在于培养学生掌握设计实验的一般方法和步骤,激发学生学习的主动性、创造性,提高学生分析问题、解决问题能力和开拓创新的意识[4,5]。由于设计性实验方法的多样性,不同的学生可通过不同的途径和方法达到同一个实验目的。在实验过程中,学生的独立思维、才智、个性得到充分发挥,改变了千人一面的传统教学模式,体现了以人为本的教育思想。

2 自主设计性实验的教学实践

设计性实验是一个较复杂的教学过程,需教师全面系统地掌握本专业知识和发展现状,站在一定的高度来设计、指导实验。为了达到教学要求,确保实验效果,必须抓好以下几个环节。

2.1 自主设计性实验的选题

设计性实验的选题非常重要,它是设计性实验能否正常实施的前提,也是学生能否顺利完成的关键。在开发设计性实验时,选题应注意紧紧围绕学生的综合能力、设计能力及创新意识培养这一总目标。在这一总目标下,选题还必须紧密结合理论教学的内容和进度,并还要符合实验室的实验条件,要考虑到学生的知识水平、操作技能。同时,设计性实验项目要尽量与临床联系。设计性课题不必太难,要具有伸缩性,让学生拿到题目后有种“爬坡感”:对于能力弱的学生来说,通过自己的努力可以完成,树立自信心;对于能力较强的学生来说感觉有发挥的余地,建立成就感。这样可以提高学生对实验的兴趣,充分发挥学生学习的主动性,增强学生对临床知识的了解,使设计性实验真正起到培养学生综合能力的作用。

设计性实验的选题可采用不同的方式:可由学生查阅相关资料,根据自己对病理学的学习和实验理解,确定设计性实验的内容和方向;也可由教师根据病理学理论教学与实验教学特点,结合临床问题,有针对性地提出设计实验的题目与学生商讨;或在实验条件有限的情况下,让学生进行书面设计实验,提出自己的想法和创意。我们采取由教师根据病理学理论教学与实验教学特点,结合临床问题,有针对性地提出设计实验题目与学生商讨,如“建立肺动脉栓塞动物模型”、“建立家兔肺水肿模型”等。

2.2 实验方案设计的审阅

实验方案的可行性是学生顺利完成设计性实验的根本。一般,教师在实验前3周布置设计性实验课题,要求学生围绕实验课题查阅相关资料,在查阅资料的基础上,应用所学知识设计实验方案,然后经实验小组讨论,论证方案的可行性、分析实验中可能出现的各种问题,确定本小组的最佳实验方案。2周后将设计好的实验方案提交教师审阅,教师应对实验方案各个环节认真审阅,在审阅过程中,要注意启发和培养学生的想象力和创造思维能力,鼓励学生提出新思路,对于学生的设计不宜过于干涉。教师的指导作用主要为方向性、建设性的,只要方法合理、实验条件具备,就可让学生按自己的设计方案进行实验。如设计不合理、不完善,教师则应及时提出修改意见,让学生进一步完善实验方案,然后再审阅。

2.3 实验方案实施的指导

学生根据确定的实验方案按实验小组进行实验。由于实验方法,操作步骤都是由学生自己设计的,在实验过程中难免遇到不少问题,因此,教师应加强设计性实验的操作指导。对于学生在实验过程中遇到的问题,教师一般不直接回答或解决,而是采用引导、启发,让学生通过自己积极主动思考,找出解决问题的办法。同时严格指导学生进行规范的操作,发现不规范的操作应及时纠正,以保证学生设计性实验的顺利完成。

2.4 实验报告的指导

指导学生写好实验报告是提高设计性实验教学效果的一个关键环节。教师应加强指导,指导如何撰写规范的实验报告,如何进行实验结果的总结与分析。同时强调指出,在对实验结果解释时,应高度重视新的实验现象的解释,重视前人知识的应用及自己观点的阐述。目的在于培养学生重视实验报告写作的良好习惯,使实验不仅仅停留在操作的水平上,而是上升到对理论进行归纳总结的思考阶段,以锻炼学生的科研写作能力。并可进一步加深学生对实验主题的理解,拓展学生的知识面及培养学生分析问题、解决问题的能力。

3 实验效果评价

设计性实验开设了两年多,受到广大学生的欢迎。为了检验开展设计性实验的效果,对两届实验班学生进行了问卷调查,共发放112人份,收回112人份,回收率100%,收回问卷全部有效,统计结果,见表1。

4 体会与收获

在实验教学改革的实践中,我们深深体会到,学生对自主设计性实验的喜爱和高度评价,也认识到高校本科实验教学开设设计性实验是非常重要的。加强设

计性实验是提高学生综合素质,培养创新型人才的有效途径。病理学是医学的一门主干学科,是基础医学与临床医学的桥梁。传统的病理学实验教学从属于理论教学,以验证性实验为主,缺乏综合性和设计性实验,在实验过程中一般以被动接受为主,而设计性实验,使学生变被动为主动探索,激发了学生的学习兴趣,激活了学生的思维。在设计性实验中学生需通过查阅文献资料来设计实验方案,在这个过程中促进了学生对已知理论知识的理解、深化并开拓了学生的视野,同时培养和提高了学生的查阅资料能力、分析问题和解决问题能力、创新能力及团队协作精神,促进了学生将理论知识和实验技能融会贯通起来应用于实验的综合能力。并增强了学生参与实验的积极性和主动性,有助于学生自主学习、合作学习和研究性学习,为学生进一步学习和深造打下了良好的基础。此外,设计性实验还有效的调动了教师教学的积极性,促进了教师业务水平的提高,增强了师生的沟通和理解,真正起到了“教学相长”的作用。一份耕耘,一份收获,只要不断探索,不断实践,坚持教学改革和创新,我们坚信在师生的共同努力下,学生的探索科学的兴趣、勇于创新的精神及综合素质会不断得到培养和提高。当然,还应清楚地看到,设计性实验是新生事物,在教学过程中还需进一步规范,有些问题还需进一步探索、研究。

摘要：开设设计性实验是实验教学改革的重要举措,是提高学生的实验技能、分析问题和解决问题以及创新能力的有效途径。本文结合设计性实验的教学实践,对设计性实验的开设作了初步的探讨,提出了建设性的意见。

关键词：病理学,实验教学,设计性实验

参考文献

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