驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)法分析
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一、把實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性交還給學(xué)生
一般地,驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)采用教師講解的方式。每次實(shí)驗(yàn),老師先給學(xué)生講解一遍實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、注意事項(xiàng),然后學(xué)生開始操作實(shí)驗(yàn),記錄原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)結(jié)束后編寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中,學(xué)生到底學(xué)到了多少知識(shí),理解了多少知識(shí),是要打問號(hào)的。因?yàn)樯蠈?shí)驗(yàn)課前有老師的講解,學(xué)生往往不愿意真正去預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)(雖然教學(xué)要求學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn),并編寫實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告)。把實(shí)驗(yàn)任務(wù)主動(dòng)性還給學(xué)生最好的方法是,實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師只給學(xué)生指導(dǎo),而不講解實(shí)驗(yàn)。要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前認(rèn)真預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,理解實(shí)驗(yàn)原理,明確實(shí)驗(yàn)要求,熟悉實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟,寫好實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告。學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后,老師提供實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)材料,在沒有詳細(xì)實(shí)驗(yàn)講解的情況下,讓學(xué)生自己操作實(shí)驗(yàn),老師在旁邊予以適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo),直到實(shí)驗(yàn)完成。在這種情況下,學(xué)生要靠自己把老師講解的知識(shí)點(diǎn)理解、掌握,并自主完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)?？赡苓@種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式需要花費(fèi)教師和學(xué)生更多的實(shí)驗(yàn)時(shí)間(有些學(xué)生在課前還是不預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn),進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后,由于沒有人講解,只能一邊看實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,一邊做實(shí)驗(yàn),往往會(huì)拖延時(shí)間),實(shí)驗(yàn)教師也要面對(duì)由于學(xué)生操作不當(dāng)損壞儀器,需要臨時(shí)維修儀器的突發(fā)情況。但是,授人以魚不如授人以漁,只有學(xué)生主動(dòng)去做實(shí)驗(yàn),才能更好地掌握、理解實(shí)驗(yàn)知識(shí)。
二、激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣
學(xué)生的興趣是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的動(dòng)力。要激發(fā)學(xué)生對(duì)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的興趣,重點(diǎn)在于通過各種教學(xué)方法激發(fā)學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)中來。
1.實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
學(xué)生在做驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)時(shí),往往照著教師講授或者實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的要求按部就班完成試驗(yàn),對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的驗(yàn)證,有點(diǎn)像機(jī)械操作,不容易激發(fā)學(xué)生興趣。下面以土木工程材料實(shí)驗(yàn)中水泥膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)為例進(jìn)行闡述。實(shí)驗(yàn)結(jié)果橫向?qū)Ρ?。?duì)每個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,以此來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在實(shí)驗(yàn)開始前,要求每組學(xué)生對(duì)本組的試件做好標(biāo)志,進(jìn)行編號(hào),等到養(yǎng)護(hù)期后,壓試塊強(qiáng)度的時(shí)候,互相比較每組試塊的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度。每個(gè)人都有好勝心,希望自己組比別人組的試塊強(qiáng)度大一些。學(xué)生在互相比較強(qiáng)度的過程中,反思試塊制作過程中存在的問題,激發(fā)學(xué)生更加認(rèn)真地做好每個(gè)實(shí)驗(yàn),保證學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果縱向?qū)Ρ?。水泥膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)是在其他材料(標(biāo)準(zhǔn)砂和水)相同的情況下,來驗(yàn)證水泥的強(qiáng)度[2]。如果在專門的檢測(cè)機(jī)構(gòu),當(dāng)然采用材料越統(tǒng)一,結(jié)果就越標(biāo)準(zhǔn)。但對(duì)我們學(xué)生實(shí)驗(yàn)就沒有這么嚴(yán)格的要求。在學(xué)生熟悉主要土木工程材料的技術(shù)要求,并具有對(duì)常用土木工程材料獨(dú)立進(jìn)行質(zhì)量檢定的能力后,可以讓學(xué)生對(duì)材料進(jìn)行選擇。在做水泥膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí),每組在完成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)試件制作后,自己選擇實(shí)驗(yàn)材料再制作一個(gè)試件。為找出規(guī)律,在采用相同的水泥和水,相同材料比例的情況下,學(xué)生選擇普通的河砂為材料,制作試件。并要求學(xué)生對(duì)不同的水泥膠砂試塊強(qiáng)度結(jié)果進(jìn)行思考,為什么會(huì)產(chǎn)生這樣的結(jié)果。這組學(xué)生在教師提問之前,主動(dòng)提出了問題:為什么只差別一種材料,強(qiáng)度結(jié)果卻相差這么多?學(xué)生在仔細(xì)查看試塊斷口后,自己思考并解答問題:第一種水泥膠砂所用的砂子顆粒級(jí)配良好且顆粒較大,第二種水泥膠砂所用的砂子顆粒粗細(xì)程度單一。接著學(xué)生想到混凝土的集料選擇對(duì)混凝土性能的影響,開始重視接下來要做兩個(gè)試驗(yàn),混凝土用集料試驗(yàn)和普通混凝土試驗(yàn)。
2.給定實(shí)驗(yàn)結(jié)果,選擇實(shí)驗(yàn)方法
盡量提供多種實(shí)驗(yàn)方法,讓學(xué)生可以自由選擇實(shí)驗(yàn)方法,提高學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的興趣。水泥試驗(yàn)的細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果單一,學(xué)生容易草率對(duì)待。在做細(xì)度試驗(yàn)時(shí),因?yàn)樗嘣诔鰪S時(shí)符合水泥細(xì)度要求,所以直接告訴學(xué)生細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果,需要符合水泥試樣篩余百分?jǐn)?shù)F≤10%。試驗(yàn)方法就讓學(xué)生自己選擇,可以采用負(fù)壓篩法、水篩法、手工干篩法[3],如果細(xì)度結(jié)果沒符合要求,則讓學(xué)生尋找原因,仔細(xì)分析。
3.提問題,引起學(xué)生的思考
做實(shí)驗(yàn)時(shí)提一些小問題,有待學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中去解決、發(fā)現(xiàn),通過實(shí)驗(yàn)找到答案。預(yù)留小問題的優(yōu)點(diǎn)是,學(xué)生帶著問題做實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)過程中會(huì)去思考并解決這些問題。例如在做水泥試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量試驗(yàn)時(shí),提一個(gè)小問題:“在理論上,根據(jù)測(cè)得的試錐下沉深度S(mm)按P=33•4–0•185S[3]計(jì)算得到的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量P%和在標(biāo)準(zhǔn)稠度測(cè)定儀上對(duì)應(yīng)標(biāo)尺讀得的P%應(yīng)該是一樣的,但是實(shí)際上兩個(gè)P%有所差異,請(qǐng)解釋一下其中的原因?！边@個(gè)問題看似要從很多方面去解釋,其實(shí)很簡(jiǎn)單,兩個(gè)P%的差異是標(biāo)準(zhǔn)稠度測(cè)定儀標(biāo)尺上的指針沒在水平方向所造成的。再如在做混凝土用集料試驗(yàn)的集料近似密度(視密度)試驗(yàn)前,提個(gè)小問題:“試解釋近似密度(視密度)計(jì)算公式ρa(bǔ)s=(m0m0+m2-m1-αt)×1000[3]中的(m0+m2-m1)表示試樣體積?！边@個(gè)問題需要學(xué)生結(jié)合容量瓶畫圖來理解。
三、結(jié)語
驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中重要的組成部分,由于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)自身的限制,比較枯燥乏味,降低學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)興趣。文章通過學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主,教師指導(dǎo)為輔的教學(xué)原則償還學(xué)生對(duì)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)主動(dòng)性,通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較、自主選擇實(shí)驗(yàn)方法、提小問題等三個(gè)教學(xué)方法激發(fā)學(xué)生對(duì)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)興趣。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是重要的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn),在倡導(dǎo)拓展性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的同時(shí),必須重視驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)還是提高學(xué)生學(xué)習(xí)自主性的重要途徑,通過學(xué)生自主預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn),自主完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)的教學(xué)方法來提升學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性。因此,實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)該注重驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的探討。