时间：2023-08-06 10:52:52
导语：在地理实验教学的功能的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
中图分类号：G63 文献标识码：A 文章编号：1673-9132（2017）07-0077-02
DOI：10.16657/ki.issn1673-9132.2017.07.046
随着新课改的实施，地理实验教学正在受到广泛的关注，广大教师也在积极的探索和应用。但受客观和主观因素的影响，在地理实验教学存在较多问题，影响教学效果和教学目标的达成。这在落后的少数民族地区――甘南尤为突出。具体来说，主要表现在以下两个方面。
一、教师的地理实验技能和素养有待提高
地理验教学对教师的专业素养要求较高，除具有扎实的专业基础之外，还要有一定的实验操作技能和实验指导能力。较好的地理实验技能和素养是顺利进行地理实验教学的前提。但由于受传统教育的影响，很多教师在高校学习的时候，以理论知识为主，缺少地理实验方面的相当内容，主要表现为实验教学的设计缺乏科学性和合理性，实验教学以教师操作演示或视频演示为主，学生参与度低、实验操作被动，学生缺乏自主性、评价方式传统，最终影响到教学效果和教学目标的达成。
（一）地理实验教学设计缺乏科学性和合理性
科学性是自然地理学实验的首要原则，缺乏科学性的地理实验会影响学生学习能力的培养和学科理论的提高。自然地理的原理性强，因此，教师在进行有关的自然地理实验教学设计时，更应注意其科学性。虽然，地理实验教学可以帮助学生建立空间概念、理解地理原理、掌握地理学的部分研究方法，使用价值较高，但也有一定的局限性。不是所以内容都能用实验教学法。通过调查和查阅资料发现，目前大部分教师在进行地理实验教学时，并没有充分考虑这个问题，导致实验教学的效果不佳。比如在“热力环流”的教学过程中，我采用教材提供的实验完成了教学任务。这个实验仅仅是为了完成教学任务，而没有关注热力环流在生产和生活中的应用，影响情感、态度价值观目标的达成。该实验教学就是为“实验教学”而“实验”，削弱学生实验的积极性，且由于教师对实验的选择缺乏合理性，导致实验所达到的目标和课标要求有所出入。所以，有的教学内容，没必要采用实验教学法。
（二）地理实验教学以视频动画演示、教师操作实验为主，学生参与度低
教育心理学指出：“只有和多种感官的刺激，会强化大脑的记忆功能，生动的、形象的、有意义的实践操作比抽象无意义的材料容易记忆并保持持久。”在实验教学的过程中，学生主动参与，有利于过程与方法目标的达成。在对“气压带和风带的形成”地理实验教学过程中，我在两个教学班级的教学活动中采用了不同的实验教学方法，其教学效果差异较大。在A班的教学过程中，我通过视频演示完成教学，在课后的调查中发现50%左右的学生对气压带和风带的形成理解不够透彻。在B班，我首先通过视频动画演示“气压带和风带的形成”，然后让学生分组用课本搭建空间模型，并在空间模型上用箭头表示气流方向。在此过程中，学生手脑并用，通过实践操作将抽象地理现象具体化，加深了学生对气压带和风带形成的理解和记忆。通过对比可以发现学生都喜欢自己动手操作实验。但受多方面因素的影响，在甘南地区大部分地理实验教学还是以视频动画演示、教师演示实验为主，学生被动参与，对于过程的学习不足，也失去了实验操作和技能学习的机会。
（三）实验教学以被动实验为主，学生缺乏自主性
新课程标准要求在教学过程中，课堂要以教师为主导，以学生为主体，这样可以帮助学生主动构建知识体系。因此，在地理实验教学时，教师应该让学生知道实验的原理，并鼓励学生动脑自主开发设计实验，而不只是简单实验步骤的操作。如教学“气压带和风带的形成”时，我首先通过视频动画演示“气压带和风带的形成”，然后让学生分组用课本搭建空间模型，并用箭头表示气流方向。在此过程中，我提供实验步骤，而学生只是一个被动的实验操作者。这对于开发学生的创造性思维，培养学生的创造力有一定的负面影响。培养学生创造力是新课程要求之一，因此，教师要鼓励学生自己设计实验、操作实验，在此过程中真正发挥学生的主体性作用。
（四）教学和学习评价方式传统落后
教学和学习评价是教学过程中的重要环节，地理实验教学也不例外。有效的地理实验教学和学习评价，不仅可以促进学生更有效地进行地理实验，还有利于提高学生的地理实验的意识和技能。当前，我们对地理实验教学的评价方式以实验结果为主。这在甘南地区尤为突出。传统的评价方式只重视对学生的知识和知识的应用能力的考查，而忽视了对知识生成能力的考查，在试题中只有对实验条件和结果进行考察，没有实验操作的考察，所以考生在考试的过程中能在相关试题中得分。而这样的评价方式直接影响到今后实验教学的顺利开展，也会影响到学生综合素养的提升。
《普通高中地理课程标准》（以下简称新课标）在基本理念、课程目标、内容标准等方面对实验教学首次提出了明确要求。在基本理念方面提出“倡导自主学习、合作学习和探究学习，开展地理观测、地理考察、地理实验等实践活动。”在课程目标的“知识与技能”方面要求“学会独立或合作进行地理观测、地理实验、地理调查。”在内容标准中还多次提出地理实验的建议，如“运用教具、学具或通过计算机模拟，演示地球的自转与公转，解释昼夜更替与四季形成的原因。”地理新课标将试验教学提到前所未有的高度，由此可见，在新课标高中自然地理模块教学中，地理实验教学将重要占有一席之地。因此，加强现在的地理实验教学是十分必要的。
一、地理实验教学的基本类型
1.课堂演示实验
是地理实验教学最常见的一种类型，指利用地理实验器材，采用演示手段，配合讲解，使学生获得地理事物感性认识的一种方法。演示实验能使学生获得生动而直观的感性认识，加深对学习对象的印象，把书本上的理论知识与实际事物联系起来，以帮助学生形成正确的概念。因此课堂的演示实验，最能调动学生的积极性，激发他们学习的兴趣和求知欲，使学生学得知识更牢固。
2.课外实验活动
是对现实中存在的地理事物或地理过程，教师指导帮助学生自行设计和实施活动的计划和方案，学生利用课外时间，应用一定的仪器或工具设备，通过对地理事物亲身感受来掌握地理知识。由于该实验通过学生的独立作业或实地操作来完成，因此具有培养学生运用知识，进行操作能力的作用。课外实验活动有许多形式，如开展夏令营野外活动，举办课内知识内容专题讲座，制作地理模型，进行家庭小实验等。
例如学习“全球气候变化”后，让学生利用身边的一些透明塑料袋、玻璃瓶等材料和温度计，做一次大气温室效应的小实验，有条件的地方，在学习“地表形态的塑造”内容之前，让学生自己去野外观察地貌类型，并分析其成因，加深对褶皱和断层的理解。 3.模拟实验
模拟实验有两种，一种是对于在地理教学中由于地理事物空间分布的宏观性和时间演变的漫长性，而无法将许多自然过程直接演示的，可以用一些替代材料，设置一些类似的条件和环境，模拟地理演变过程。例如模拟热带雨林、热带草原、热带荒漠等地区的旅游，描述在不同地区能观察到的主要地理景观和地理形象。实际上许多实验，大都是模拟实验。另一种是对于中学地理教材中超过学生感知范围，在教学中称为难点的地理现象、地理过程、地理规律等，利用计算机技术模拟演示。例如对于大气运动、水循环、洋流等难点，利用计算机多媒体技术制作三维立体模拟动画课件，能直观地模拟出来，从而使学生较轻松地掌握这些难点。由于计算机硬件的使用，软件的设计与运用，需要一些专业技术，因此教师需要先进行专门的学习和训练。
二、地理实验教学的重要作用
1.地理实验教学是实施素质教育的一个重要途径
学生的素质主要有三个方面因素构成：知识因素，智能因素，非智力素。通过地理实验可培养观察能力、思维能力、实际操作能力；浓厚的科学兴趣；实事求是、严肃认真的态度；严谨细致的工作作风；坚忍不拔的意志等。这些既是素质教育是要意之一，又是新课程改革的追求目标。
2.地理实验教学有利于转变学习方式，提高学生能力
过去我们学习地理现象，主要借助语言、文字和图片、模型等进行讲解，是接受式学习。虽节省时间有利于学生尽快积累知识与经验，但学生主动探究、动手能力培养不足。地理实验教学强调演示与参与，它能够有力地改变被动接受式学习，让学生在实验设计、实验操作、实验观察记录、实验分析研究的过程中主动获取知识，得出结论。在实验操作中，通过与同学合作，对实验中出现的问题及时解决，从而培养了学生组织能力、实际操作能力和解决问题能力；通过设计实验、分析结果等，能锻炼和培养想象能力和分析能力；通过想象、假设，能锻炼和发展想象能力、创造能力；通过比较、判断、推理，能培养逻辑思维能力；试验能更好地培养和发展学生将来适应社会所必须的能力。
关键词：新课标；新课标；地理实验教学；探讨
中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2015）03-120-01
新课程倡导自主学习、探究学习、合作学习，而实验教学为实施这一目标提供了平台，它使教学生活化，并收到事半功倍之效。在地理教学过程中，尝试将实验教学引入地理课堂，它能将深奥的知识转化为简易的内容，使学生更能掌握有关知识和技能，同时培养学生的观察力、想象力、动手能力和创新能力，更能使学生养成实事求是的科学态度 和严谨认真的科学方法。适度、适时的将实验教学引入课堂，对提高教学质量和激发学习兴趣将有重要的意义。
一、观察实验――月相的 观 赏
连续观测一个月的月相（一般选择9、10月份），记录并总结月相的变化规律――“上上上西西，下下下东东”。通过观察实验，能培养学生敏锐的 观察力和丰富的想象力，教师的必要指导和和学生持之以恒的观察是该实验成功的重要保证。另外如热力环流的实验演示、背斜向斜的观察，河流凹凸岸侵蚀与堆积等都可用观察实验得出结论。
二、测算实验――学校所在地的地理坐标的测定
1、活动准备
观测用具：长度为1.5m左右的直杆一根，卷尺一把，石英表或电子表一块（精确度越高越好），三角函数一本， 天文年历一份，白纸和彩色笔若干。如果没有天文年历，最好是选择“两分两 至日”，从教学进度考虑，应以秋分日为宜，此时δ为特殊值0°。
2、活动过程
找一块空旷平地，下面铺好白纸，把直杆通过白纸并垂直插在平地上，并量出直杆在地面以上的高度h，每隔一定时间测一次直杆影子长度，并记录此时影子长度及对应时间，并将影子画在白纸上，测量时间间隔不要太大（5分钟以内），以免影响测量准确度。
3、分析和计算
①从纸上或记录中找出直杆影子最短时（即太阳位于该地上中天时）的影子长度L，利用tаnH=h/L（H为此时正午太阳高度），查函数表得出H的值；②利用正午太阳高度的计算公式计算该地地理纬度：φ=90°- H+δ，式中δ为该日太阳直射点纬度，式中φ为所求点的地理纬度；③从记录中查找出直杆影子最 短时，此时的北京时间（t），此时当地地方 时为12时，并计算地方时差：Δt=t-12（换算为分钟）。再计算经度差：Δλ=（Δt/4）°，便可得出地理经度： λ=120°±Δλ，式中加号和减号的取法为东加西减。若影子长度最小值出现在北京时间1 2时之后，表示观测地点在120°以西，取“-”；相反，则取“+”。
该实验的完成要考虑一定的误差，重在原理的运用，北半球地理纬度也可以用北极星观测法简易求得，还可以利用“副产品”――白纸上的杆影变化，推知该地该日太阳升落的 方位和规律。通过该实验教学，可以培养学生在地理方面的数理能力和观察能力，并能培养合作学习的意识和 团队协作精神。又如等高线陡崖的测算、气温的测算、人口密度的测算等。
三、动手实验――小小地球仪的制作
①准备白色的小球或乒乓球，先确定南北两极；②用一根细线，连接南北两极，绕小球一圈，用笔沿细线画一个圆，确定一条线为本初子午线（0°经线），那么另一条线就是180°经线，把度数写在小球上经线旁。其次，从本初子午线向东每隔15°画出一条线。画时，先将0°― 180°经线之间划分12等分，利用细线画出经线，标出度数，自0°经线向东依次为15°，30°，45°，……用同样的方法，标定西经度；③用一根细线，连接两极点，并作好好标记，将细线取下，用直尺测出细线的中点，而后再将细线如前连接两极点，在细线的中点处画出皮球上的位置，再移动细线，依次标出几个点，将这些点连接起来就是赤道。自赤道向南，向北每隔30°画一条细线，方法同上，并标定度数。
本实验可以在课外完成，教师 予以检查，对于精致的的成果给予表扬和展出，对于一般的作品 也给予鼓励，满足学生的成就感。通过该实验教学，可以培养学生的动手能力，养成探究学习的习 惯，同时通过动手培养学生空间思维能力。又如地形模型的制作、玻璃温室模型的制作等都可用动手实验获得知识。
四、探索实验――地球自转的验证
关键词：化学实验 实验教学 高效性
新的课程理念要想在教材编写和教学实践中贯彻落实，都离不开化学实验的有效实施。作为教育研究人员和一线教师，我们必须重新审视化学实验在新课程中的地位和价值，认识化学实验的教学功能，使化学实验教学高效化。
一、中学化学实验教学的现状
1.教师讲实验多，学生做实验少
教师讲实验多，学生做实验少是中学普遍存在的一个现象。这一方面受客观条件所限制，比如，许多学校没有实验室或实验室不健全，不是缺仪器就是少药品，无法开展正常的实验教学；另一方面，也受主观条件所制约，比如，许多教师观念陈旧，认为做实验麻烦又浪费时间，不如讲实验效果来得快，再加上学校教学管理措施不到位，这也导致了实验教学不能正常地开展。
2.“照方抓药”的多，动脑思考的少
在实验过程中，许多学生习惯于“照方抓药”，只是单纯进行模仿或重复提前准备好的实验内容，而不去用心分析、思考，对实验过程中出现的异常情况更是束手无策。此种状态之下，何谈调动学生思维的主动性，又何谈通过实验发展智力和培养能力。
3.验证性实验多，探究性实验少
教师安排的实验中，多是用以帮助学生理解并巩固其所学知识的验证性实验，而适合学生能力培养的探究性实验却很少。这说明教师对化学实验的价值和化学实验能力的内涵认识不足，对运用自然科学方法论使学生掌握科学方法和科学探究过程的重要意义缺乏理性思考。
4.课内实验多，课外实验少
一些条件较好的学校虽然能保证开足开齐课本实验，但联系生活实际的课外活动实验却很少开设。生活中有丰富的实验题材，有效利用这些实验素材组织学生探究，是激发学生学习兴趣，培养学生观察能力、分析问题和解决问题能力的一个很好的途径，但它却被我们的学校、教师所忽视。
那么，如何改变中学化学实验教学的现状，提高化学实验的高效性呢？
二、初中化学实验教学的高效性策略
1.强化教师的指导作用，突出以学生为主体的实验教学
新课程理念要求我们教师要打破以讲授、灌输为主的教学方式，建立学生参与合作，师生互动，探究创新的教学模式。因此我们应明确“以学生为主体，以教师为主导”的思想，按照认识规律，使学生在和谐、宽松、民主的氛围中自主能动地、创造性地学习和实验。
2.采用多种实验方法，培养学生实验思维能力
①实验游戏化：“寓教于乐”是青少年教育的一条基本原则，我们每个人的启蒙教育都是从游戏中开始的，因此在“用简单的实验方法区分棉纤维、羊毛纤维、合成纤维织成的布料”的化学实验教学中就可以让学生通过游戏的方式进行学习，达到学习的最佳状态。
②可将部分演示实验制作成一些课件，利用计算机、投影仪等电化教学设施的再显性，重现实验的基本情况，使学生能够将抽象的知识形象化，更好地理解知识和内容。
③对于学生分组实验，我们在帮助学生掌握实验原理的基础上，应当鼓励学生认真思考、勇于实践，允许学生用不同的实验原理、多种仪器、药品、不同的实验步骤进行实验；允许教师根据不同的实验情况培养学生的应变能力。
3.变验证性实验为探索性试验，培养学生实验探究能力
现行教材中的实验大都是验证性实验，我们在教学时要改变传统的实验模式，让学生主动操作、探索，得出结论。
4.增加实验探究的机会，实验由课内延伸到课外
实验的目的不仅仅是使学生获得知识，更重要的是在获取知识的过程中体现知识的形成和发展过程，同时提高分析问题和解决问题的能力。因此，实验教学过程中，要设计有益于学生探究的环节，如在新课标中的活动和探究的基础上，精心设计一些后继实验，提高学生探究机会。如在讲《质量守恒定律》时，我的做法：首先，设置探索情景，提出问题：物质在化学反应过程中，反应物和生成物之间究竟有什么关系呢？反应后物质的总质量是增加？是减少？还是不变呢？再进行实验探索。在完成图5-1与图5-2的两组实验后，再让学生探究实验5-1和实验5-2两组实验。探索结论：一、二两组反应后物质的总质量保持不变，第三组和第四组反应物质的总质量不相等。这是为什么呢？同学顿时觉得迷惑，我及时引导同学比较各组实验仪器的微小差异，实验现象的不同讨论得出：第三组实验是由于反应产生的二氧化碳进入了空气而使质量减少，第四组实验是由于空气中的氧气参加了反应，而使生成物质量增加。进一步启发：怎样防止第三组中的气体跑掉呢？同学们在积极思考，讨论之后得出：在锥形瓶中套上气球或塑料袋，或塞上橡皮塞，接着按同学的方案再进行实验演示。在这一结论的基础上学生还知道了第四组实验的改进方法：在燃着的镁条上罩上罩。通过这样的启发、设疑、探索，学生很容易得出质量守恒定律的内容，同时也深刻地理解了在应用质量守恒定律不可忽视在常温下无色无味的气体，从而全面准确地理解了知识。
总之，在课程改革的背景下，有针对性的对化学实验教学高效性的教学方法、教学模式的进行探究，提出实验教学改革策略，改变学生的学习方式，充分发挥学生的主观能动性，实现实验教学高效益。是我们教师不可推卸的责任。
参考文献：
[1]王祖浩、王磊，《化学课程标准实验）解读》，湖北：湖北教育出版社，2004.4
1 当前初中物理实验教学中存在的主要问题
1.1 实验课件化
在新课改中如何将信息技术与物理教学融为一体，实现教学方式、学习方式的根本变革，是每一个物理教师努力方向.可是，一些物理教师由于认识上的原因，“神化”了信息技术的功能，将多媒体当成无所不能的灵丹妙药，不管教学内容和教学目标，一味地利用课件代替实验进行教学，甚至连演示实验都用课件来虚拟，造成了实验的“失真”.事实上，信息技术仅仅是一种辅助教学手段，多媒体课件只是对实验教学的一种补充，是在师生动手操作的基础上，对一些稍纵即逝的现象进行回放，对一些不易观察的细节放大处理，让学生更好地理解现象，把握本质.
1.2 操作机械化
有些任课老师过于担心基础知识教学不能按时完成，更谈不上有充足的时间组织实验教学了，通常在实验教学时还要进行知识教学，使学生在实验时没有更多的时间去思考、发现问题，实验时只是在老师支配下按步骤机械操作，从而影响了实验效果，久而久之使学生失去了对实验教学的兴趣.
1.3 配备应付化
物理实验室的实验设备不能满足实验教学的需要.许多学校的实验仪器设备没有资金更新和维护，不能使用，在实验室中只是一种摆设，从而影响了实验教学的正常开展，有些学校虽然实验仪器能正常使用，但班额过大，也不能满足教学需要.
1.4 评价应试化
实验教学的评价机制不够完善.中考虽然要考实验内容，但那只是“纸上实验”.也就是说，只要求同学记住实验现象、实验操作步骤，根本不考察学生的实际实验操作能力.实验课教学就从“做实验”，演变为“讲实验”，实验做得好，不如实验讲得好、实验过程记得清楚.须不知在这样的应试教育导向下，学生的动手能力谈不上连尝试的机会都没有，更不用说提高了.
2 针对物理实验教学中存在问题的解决对策
面对当前初中物理实验教学中存在的问题，我们必须要拿出切实可行的对策方案，以提高实验教学的有效性，提升学生的素养.
2.1 加强培训，切实提高教师对实验教学的认识水平
（1）开展实验专项培训，提高认识.在各级各类教师培训项目中，有关实验教学的专项培训还不多见，加强这方面的培训是当务之急.实验专项培训要避免流于形式，要切实从提升物理实验教学水平的角度去规划和设计，以期达到提高教师的动手操作能力和实验预见能力.
（2）开展案例式培训，提高认识.以一线普通物理教师具体的实验教学实录为案例，围绕主要和突出的问题进行讨论，通过教师与文本的“对话”、教师与教师之间的互动、教师与专家学者之间的交流等，引起思维碰撞，辨析实验教学的要义，归纳实验教学的实施要领和操作策略等.
2.2 大力开发实验教学资源，为实验教学提供优质资源
物理课程的实施，需要特定的课程资源；开展实验教学，需要必要的实验器材.物理教师应强化课程资源的开发与利用意识，因地制宜地开发和利用各种实验室课程资源，要最大限度地利用实验室现有的器材，充分挖掘其实验功能，做到一物多用、废物利用.
2.3 循序渐进地培养学生的实验能力
（1）模仿实验：由于初中学生好奇心强、好动，他们做实验时，注意力分散在实验仪器及用品上，不注意听、看老师的示范，在实验过程中不认真操作，观察实验现象不细致.此时，笔者一般采取模仿方式进行实验.模仿实验不仅给学生提供独自实验操作的机会，培养学生独立操作能力，而且在教师的引导下，使学生逐渐学会观察实验现象，收集实验资料，归纳总结得出结论，从而主动获得知识.
（2）分段实验：在模仿实验的基础上，再以分段实验的方式训练学生.分段实验不仅给学生提供独自操作的机会，培养学生独立操作能力，而且在教师的引导下，使学生逐渐学会观察实验现象，收集实验资料，归纳总结得出结论，从而主动获得知识.
（3）独立实验：经过分阶段实验的训练后，学生可在教师的指导下，独立操作实验.方法是实验前，学生在老师的指导下，认真熟悉实验目的、方法、步骤、实验所需的材料.教师在操作过程中巡回指导，若发现共性问题，要让全班停下来，统一纠正后再继续实验，最后总结实验，指导学生完成实验报告，这样就进一步培养了学生独立实验的能力.
2.4 改革实验教学评价，为实验教学提供政策支持
关键词:实验教学;实验管理;教学管理平台;虚拟实验;教育信息化
随着科学技术的飞速发展,社会越来越强烈地表现出对创新型专业人才的需求.«国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)»也对我国高等教育提出了加快教育信息化进程、培养高素质创新实践型人才的要求.教育部在«教育信息化十年发展规划(2011—2020年)»中进一步提出了信息技术与高等教育深度融合的理念和创新人才培养模式[1G2].虚拟仿真实验教学是教育信息化的重要内容,其时间开放、空间开放、生动逼真、安全高效等优点,弥补了传统实验教学的不足,成为国内各高校近年研究的热点[3G6].2013年8月,教育部印发了«关于开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作的通知»,制订了“建设具有示范、引领作用的国家级虚拟仿真实验教学中心,并由此推进实验教学信息化建设,推动国内各高校实验教学改革与创新”的总方针[7G9].在此背景下,大连理工大学电工电子实验教学中心组建了虚拟仿真实验教学中心,致力于虚拟仿真实验教学的改革和研究,开发了一个全新的实验教学及实验管理系统,并结合自主研发的虚实结合的实验内容,构建了立体化的、完整的、资源共享的实验教学体系,为教育信息化发展提供了新的思路.
1实验教学及管理系统网站概述
为充分发挥虚拟仿真实验教学的优势,将信息技术与传统教学真正融合,提高教学效率,必须以先进的管理方式和管理系统为基础[10G11].虚拟仿真实验教学中心结合多年的实验教学经验,自主研发了电工电子实验教学平台及其管理系统,并不断将新研发的虚拟仿真实验项目嵌入其中.该系统运行良好,并得到了使用教师与学生的高度认可.新开发的实验教学系统主要包括系统网站和实验教学管理平台两部分,具备实验管理、开放选课、自主预约、网上预习等功能,学生利用该系统自主学习、自主管理,培养了独立意识,增强了学习兴趣.大连理工大学电工电子实验教学中心非常注重信息化建设.中心设有独立的网站,网站拥有独立的服务器、IP和域名.网站开放共享,主要发挥对外展示和交流的功能.2015—2016年,虚拟仿真实验中心为适应信息化内容不断增加的情况,升级了网站服务器,并完成了第二代中心网站的建设.建设的主要内容包括:主页(见图1)、中心概况、实验教学、教学资源、管理制度、新闻快讯、创新园地、虚拟实验、远程虚拟仪器、远程实验室等,全面地介绍了中心的整体情况、师资队伍、实验室建设及课程建设,展示了教师和学生取得的各项成果.在设计上,结合最新的网站制作技术完善后台功能;在内容上优化并丰富了远程虚拟仪器和虚拟仿真实验项目,创新园地等特色板块及其核心内容将教学和改革成果更好地展示出来.第二代中心网站自运行以来,由专人负责服务器维护和网页的更新,具有较高展示度,显著地发挥了对外辐射、扩大影响的作用。
2实验教学管理平台
实验教学管理平台是教师管理学生、课程、实验项目,以及学生选课、预习、进行远程实验操作的平台,是实验教学的管理系统.图2为教师在平台上进行操作时的界面.平台的开发目标是打造一个易操作、方便、快捷的教务管理系统,并通过该系统达到教学资源的高效利用,让各种信息资源更有效地服务于实验教学,实现信息的开放共享.实验教学管理平台的主要功能模块包括选课模块、系统管理模块、课程管理模块、实验管理模块、学生管理模块等,功能完整.在设计研发实验教学管理平台的过程中,做了许多精细化、人性化的改进,从而达到更舒适、更合理的用户体验,在满足用户需求的同时简化用户操作,使每一个使用该平台的教师和学生都可以轻松上手.
2．1功能化的实验设置
教师设置实验项目时,除了上传课件、实验报告、教学视频和课程相关的附件以外,还可以将实验项目定义为需要预习和不需要预习两种.对于需要预习的实验项目,学生必须上传预习内容.预习内容通常是简单的验证性实验、制作Flash文件、在线进行电路连线和仪器设置、仿真编程等,如图3所示.学生预习完成后点击确认,系统将自动判定、给出学生的预习成绩数并存档.通过将验证性实验内容做成虚拟的预习实验,学生能够更直观地理解课程内容和知识点,取得更好的预习效果.同时,生动新颖的预习形式也提高了学生的学习兴趣,为学生自主学习奠定了基础.系统的自动判分和存档功能有效地减少了教师的工作量,提高了教学效率.
2．2易用化的设课功能
为保证实验教学质量和培养学生独立动手能力,中心采取小班授课制(每班20人以内)、单人单组的实验教学方式,因为每学期选课的学生有几百甚至上千人,所以每个实验项目都要重复开设几十个班次以满足实验教学要求.同时,每门实验课程包含多个不同的实验项目,每一个实验项目都要重复开设多个班次,这意味着每个学期初,在录入开课计划时,授课教师需要在系统里设置上百个班次的实验时间和学生预约时间,操作起来是一项庞大的工程,并且很容易出错.针对这个问题,新的选课模块将开课设置页面与真实日历统一起来,教师设置开课时间时直接在日历上点选,简单直观、一目了然.在创建实验项目时,教师可以一次性设定学时数和允许学生提前预约的天数.根据预设的学时数和提前预约天数,系统自动计算实验课结束时间和学生预约时间;而教师在录入系统时,只需要点选开课时间.这些人性化的设置大大节省了操作时间,降低了设置出错的概率,在提高工作效率的同时,可避免教学事故发生.
2．3智能化的选课系统
学生在预约实验项目时,能看到每堂实验课所在的实验教室和空闲实验台数量.实验时间选好后,如遇临时不能按时上课的情况(如生病、与考试冲突等),可以退课重选.在进行退课操作前,学生可以看到该实验项目在之后的时间是否还开课和是否还有实验空位可选.如果已经不能再选,学生可以通过留言系统联系授课教师,进行换课或单独补课,十分人性化.同时,系统设置学生预约信誉,即每个学生只有3次自由调课的机会,机会用完将不能在系统里退课.系统会弹出提示,提示学生当前的信誉度.自由调课的功能给予学生和教师更大的自由度,将开放性教学理念落到实处,而预约信誉的设置则引导学生对待学习保持严肃认真的态度,有助于培养学生责任心和自我约束能力,端正心态.
3四级账号实验管理
在系统管理上,设置了4个等级的账号.第一级为“超级管理员”,可以进行所有操作,查看及修改所有数据,拥有最高修改权限.只有超级管理员能够设置教师账号和实验课程,并分配教师到对应的实验课程.第二级为“教师账户”,拥有对所负责实验课程的所有操作和管理权限,例如设置实验项目、选定实验教室、设置开课时间、管理学生等.第三级为“学生账户”.学生选择了某门实验课程后,通过学生账户登录系统,就可以查看该门课程的所有资料,进行预习并预约实验时间.学生账户的显示界面和操作权限与教师账户完全不同.第四级为“游客账户”,只提供浏览功能,不能对系统内容进行任何修改.游客账户的主要作用是对外展示与交流.
4实验教学体系建设
传统的实验教学过于依赖实验室及其配套实验仪器设备,并局限于特定的实验条件.受场地、环境、成本和安全性等各方面因素的影响,传统的真实实验教学无法完整地再现很多理论内容,实验项目也相对固定和单调.而虚拟仿真实验突破了时间和空间的限制,弥补了真实实验的许多不足[12G13].例如:可以根据科技发展不断更新和扩展实验内容,可以开设较高成本的综合性实验项目,可以模拟非常复杂的实验条件和实验环境,也可以让学生安全、自由地尝试各种极限实验条件和高危险性的实验内容.此外,逼真的虚拟实验环境和良好的人机互动对提高学生的学习兴趣、锻炼学生的学习能力和开阔学生视野也有显而易见的好处,是实验教学的新载体.但是,虚拟仿真实验并不能完全替代真实实验,虚实互补、相互促进的实验教学模式才是培养创新实践型人才的最有效途径[14].大连理工大学电工电子实验教学中心以“虚实结合、资源共享”的理念,坚持实验教学内容改革,不断创新实验项目,将虚拟实验与真实实验融合在一起,二者相辅相成,构建了从基础验证型实验到思维训练型实验,再到综合研究型实验的分层次、立体化、循序渐进的实验体系.与建设高效能、人性化的实验教学系统相结合,中心创造了一种全新的、国际化的、虚实结合的实验教学模式,不仅锻炼了学生的综合实践能力和创新能力,也培养了学生自主学习、自主管理的习惯,为向社会输出合格的实用性精英人才奠定了坚实基础.
5结语
一、 数学实验教学要实现从单纯以教具、学具为工具的传统数学实验
数学实验可区分为传统数学实验和现代数学实验两大类。传统数学实验是指运用手工的方法如利用实物模型、实物教具等进行操作的演示性模型实验,或使用纸笔通过具体或特殊数学例子进行的思维性实验;现代的数学实验是指以计算机(器)为工具的实验,具体而言,就是利用计算机或TI图形计算器这些先进的现代技术工具和数学软件为实验手段,模拟再现问题情境,以图形演示、数值计算、符号变换等作为实验内容,以数学理论作为实验原理,以实例分析、模拟仿真、归纳发现等作为主要实验形式,旨在探索数学现象、发现数学规律、验证数学结论或辅助做数学、学数学、用数学的数学学习与研究的实践活动。不难看出,现代数学实验是传统数学实验的技术改造。以计算机为核心的信息技术在数学实验教学中的运用,是对数学实验教学的一种突破。计算机的介入,使得数学实验有了质的飞跃,其迅速的图文处理功能,为抽象的数学思维提供了直观的动态背景,使静态的数学结构表现为时空的动态过程,使学生乐意并有更多的精力投人到现实的探索性的数学活动中去,数学实验教学必将会以其独特的教育功能,在数学教育中呈现出旺盛的生命力。
二、 数学实验教学要着重培养学生的实验素质
由于传统的数学教学中较少涉及数学实验此类问题,现在要求学生自己进行数学实验,学生往往不知所措,首先表现为学生难以设计出一套完整的实验方案,在实验中提不出问题,不善于归纳和形成猜想;其次是学生数学实验基本技能不足――这足以影响数学实验教学的质量和效果。因此,为培养学生的实验素质,首先要做到在教学中无论是演示实验还是操作实验都尽可能给予学生设计、提问、猜想、操作、交流、评估的机会,突出数学实验在能力培养中的载体功能;其次对数学实验的设计思想、实验内容、实验的演示操作过程、实验的归纳和总结都要有意识地增加学生参与的程度;再次是将课堂问题“问答”变换为问题的“设计解决应用再设计再解决再应用”的不断总结提高的过程。
三、 数学实验教学中要突出数学实验的作用
有些貌似数学实验的教学活动中,实验的任务、方案由教师制订好,实验过程受教师控制,实验的结果并没有真正由学生探究得出,而是由教师告知,并且经常是浅尝辄止、草草收场。数学实验强调学生的实践活动,数学实验的过程其实就是一个验证猜想、发现问题、探索知识的过程。让他们在信息技术的帮助下,通过自己的亲身实践而获得数学知识,体验数学思想方法,领悟数学本质。数学实验改变了单纯传授知识、训练解题能力的教学模式,它给学生一个实践和思考的空间,让学生从听数学、学数学到做数学,再到玩数学,过去被动地接收现成的数学知识,而现在象“研究者”一样去发现探索知识。实践表明,通过实验,学生对有关知识的印象比过去死记硬背要深刻得多。同时由于学生通过实验、观察、猜想、验证、归纳、表述等活动,他们不仅形成对数学新的理解,而且学习能力得到了提高。
同时数学实验的过程也是探究式学习的过程,探究式学习旨在让学生在自主学习的环境里,深刻感受、领悟数学抽象知识的产生和发展过程。通过“问题情景――数学实验――课堂交流――课堂操作课堂练习”这种新的学习模式,学生可以理解问题的来龙去脉,以及它的发现及完善过程,从感觉到理解,从意会到表述,从具体到抽象,从说明到证明。一切都是在学生眼前发生的,抽象得易于理解,严谨得合情合理。数学实验缩短了学生和数学之间的距离,数学变得可爱有趣了。
四、 要加强数学课程与数学实验教学的整合
课程内容的调整有利于数学实验教学与数学课程的整合。新一轮基础教育课程改革高度重视教材的优化,加强了教材内容与学生生活及现代社会科技发展的联系,因此,数学学科课程内容的调整和重新定位成为可能而且必要。比如说一些新增的课程内容,如统计与概率、生活中的轴对称、图形的平移与旋转、视图与投影等,都可以作为数学实验教学的内容。
同时要将数学实验作为课程内容的一部分,数学实验才有其独立的教学目标,把培养学生的探索精神和实践能力作为目标,数学实验才能发挥它应有的作用。因此,数学实验应纳入到数学课程内容体系来考虑,而不应只是作为一种教学手段,即数学实验应该由辅助教学模式、手段层面上升到课程层面上来研究和实施。
［关键词］地理实验 课堂教学 有效
［中图分类号］G652［文献标识码］A［文章编号］1009-5349（2011）09－0143－01
地理实验包括地理观察、地理调查、地理制作和课堂实验，它对幼师生掌握和增强地理能力、获得和验证地理知识、培养地理情感与价值观、综合地理素养等方面具有重要的功能。然而当前地理课堂往往不够重视实验教学，甚至忽视地理实验的作用。幼儿师范学校教学新方案倡导多种教学方法，运用地理实验是激发幼师生学习能动性和实现教学有效性的主要方式之一。所谓教学的有效性，我认为教学有效性最核心的内涵是指通过教师在一段时间的教学后，学生所获得的进步或发展。在课堂教学中课程的导入、学习情境的创设、重点和难点的突破及课后的小结等方面发挥着重要作用，在幼师地理课堂教学中得到有效运用。
一、实验教学在课堂导入中的运用
课程导入即教师采用简洁的语言或辅助动作拉开一堂课的序幕。课堂导入是课堂教学的主要环节之一，一堂课导入的成败直接影响着整堂课的效果。
例如，在学习“大气的受热过程”这部分内容时，可以设计这样一个课前实验：在室外放两个瓶子，一个是空瓶，一个里面装有CO2气体。两个瓶中各插入一支温度计，此外再在露天放一支温度计。在阳光下放置一段时间后，观察三支温度计的数据状况。这时学生会发现三支温度计的温度并不一样，马上就会开始讨论起来。
开始上课时老师就可以引导学生思考为什么三支温度计的数据有差异？大气又是如何受热的呢？然后根据学生的回答把他们带回到课堂中去学习相关知识，从而提高了课程导入的有效性，进而提高了整堂课的效果。
二、实验教学在课堂情境创设中的应用
在课堂教学中通过制定探究计划与设计实验，使探究具有可靠性和科学性。按照预先设计的方案进行科学实验，或通过调查、咨询、观察等搜集相关证据。让学生除了能运用分析、归纳、演绎、比较等一般的方法外，还可以进一步运用联想类比法、假设验证法、整体思维法等，让学生对实验现象、数据或证据的结果分析作出解释，以回答提出的问题。例如，模拟热力环流形成的实验，实验过程如下：
实验材料：长方形的玻璃缸（长100cm，宽30cm，高40cm左右），塑料薄膜，一盆热水，一盆冰块，细铁丝，不同颜色的纸片两张等。
实验步骤：1.将不同颜色的纸片分别穿在两条细铁丝上并且能够很容易滑动。2.将一盆热水和一盆冰块分别放置在玻璃缸的两端。3.分别将铁丝固定在玻璃缸上部和两个水盆之间，将它们拉直。4.用平整的塑料薄膜将玻璃缸上部开口处盖严。
观察玻璃缸内上部和两个水盆之间铁丝上的纸片会发生如何移动。你们发现了什么规律？由实验可以得出什么样的结论？这样学生可以通过观察、联想、分析看到的现象，直观的理解热力环流形成，从而达到教学的目标要求和整堂课内容的有效性学习。
三、实验教学在突破课堂重难点中的运用
教材上的重难点直接影响学生对新知识的理解和掌握。教学重难点有两重性，一方面它可能成为学生学习上的分化点，另一方面又是学生智慧的开窍点。
实验一：准备五个平底盘，盘中分别装满泥土、细沙、砾石和沙的混合物、湿沙、湿泥。用电风扇或吹风机对着每一个盘子吹风，出风口与每个盘子的距离要相等。改变角度再吹。然后在每个盘中放入一支铅笔等障碍物，再观察对这些物质的影响。边做边让学生观察并记录现象，最后引发学生思考：哪种物质最容易被风吹走？水分对风带走这些物质有什么影响？障碍物是怎样影响风吹的效果？当沙砾混合的地区遭到风蚀时，砾石会怎么样？实验形成了怎样的沙丘？如果有植被，沙丘会怎样……通过这个实验，这些问题马上就迎刃而解。
实验二：模拟流水侵蚀地貌的形成：准备纸盒一个，在纸盒一端放上颗粒不均匀的泥沙，并堆成山体的形状。将有泥沙的这一侧垫高使得纸盒有一定的坡度，然后不断地用水浇到泥沙上，边做边让学生观察并记录现象，最后引发学生思考：哪种颗粒的泥沙最容易被水冲走？坡度对水带走这些物质有什么影响？水流速度和泥沙颗粒的分布有什么关系？通过这两个实验，以上这些问题马上就迎刃而解。
四、实验教学在课堂小结中的运用
课堂小结是结合教学实际对课本内容进行更为合理的重组，以更利于探究，让学生在研究中发现，在探究中创新，从而学到真正的知识和掌握相关的技能，并领悟科学探究的意义，从课堂的“知识归纳”走向“应用拓展”。例如：关于水土流失的成因、危害和防治内容的小结实验。在校园的某一块空地划分堆积面积大小相近的几块土壤，种上不同的植被，然后留一块不种任何植被，让学生定期进行观察记录几块土体发生的变化，在进行完一个周期的试验后，让学生以论文的形式进行总结和分析，从而得出水土流失产生的成因及水土流失的危害，并进一步让学生提出治理水土流失的具体措施。这样不仅能有效地完成这部分课程内容，而且还能提升学生的动手能力、观察和分析事物的能力，使得地理实验在课堂教学中得到有效运用。
【参考文献】
关键词：物理实验教学；创新能力；思考
物理实验教学是物理教学中的一个极其重要的具有探究性和实践性的环节，它也是培养学生创新意识和创新能力的一个主要途径，实验教学的目的就是通过实验来增强学生获取知识和运用知识的能力，培养学生用科学方法进行创新的能力。在实验教学中，主要是教师对实验进行改进和创新，从而调动学生学习的积极性，激发学生的求知欲，使学生愿意自己动手做实验，从实验中体会知识的获得过程，更深层次地理解物理知识，使他们的创新能力得到提高。
一、创新实验教学的思路
创新实验教学是通过对客观事物的观察、分析、总结，在客观事实的基础上得到前人没有得到的结论，这种创新不是胡编乱造的。如果把创新等同于建造空中楼阁，那就违背了科学，是对创新的误解。我们不能为了实验而去实验，应该利用实验来发现事物的内在联系，通过实验的方法来发现问题并且解决问题。
二、改革实验教学方法
1.重视演示实验教学，是创新的基石
演示实验是物理实验教学的一个重要手段。通常是由教师演示，学生观看，但是一些实验学生看不清楚，特别是位置比较靠后的学生，这样就限制了学生观察发现能力的发展，影响了学生实验技能的提高。在演示实验中，教师应该积极引导学生观察、分析、归纳、总结。如果条件允许，可以让学生也参与到演示实验中，这样可以让学生更清楚地观察实验现象，了解实验内容，加深学生对实验的印象，激发学生对实验的兴趣。演示实验教学的一个大忌就是怕麻烦，教师要克制这一心理，可以多次重复操作，巩固学生的记忆。
2.加强分组实验教学，是创新的保障
实验时，教师可按课程标准规定必做的分组实验，采用两人一组，总体安排。同时，将学生分成三种类型：第一类是理解能力差、反应较慢、动作缓慢的学生；第二类是思维敏捷、动作粗糙的学生；第三类是独立思考、动手能力强的学生。对于这些学生适当搭配，要求是整个实验能够独立完成，教师必要时可以答疑引导。
3.鼓励学生自己设计实验，是创新的引擎
传统教学中，教师都是按照书本来讲解物理实验，把详细的实验步骤都告诉学生，缺少给学生自己探究的机会，束缚了学生的主动性，限制了创新能力的发展，这种状况必须进行改革。我们可以把物理实验大纲中的一些验证性实验适当删减一些内容，把一些重要的实验转变成设计性实验，从而加大设计性实验的比例。
三、发展性实验教学评价
新课程改革提出了发展性教学评价是一个过程：是教育的过程，发展的过程，共建的过程，充满人文关怀的过程，科学、民主、平等的过程。发展性教学评价，有利于学生创新意识的培养。教师要改变传统的教育思维模式，树立新的教育教学理念，重构“好学生”的标准，要鼓励学生提出问题，采用积极的评价来引导学生提出问题，改革只依赖于传统的书面考试的评价方法，将提出问题的思考过程作为评价的重要依据，要鼓励和表扬大胆提出问题的学生，重视形成性评价。并注意以下几点：
1.教师要充分发挥发展性评价的激励和导向功能，促进学生创新意识的培养
教师在课堂上运用有声语言、无声语言，通过即时性评价激趣，鼓励学生表达自己的意见。不论学生提的问题质量如何，都给予“鼓励性评价”，作出有利于学生思维发展的评价。这是提高学生对问题探究兴趣的有效手段。另外，为促进学生问题意识的培养，教师还可以通过阶段性评价活动激趣。
2.发挥舆论作用，做好社会和家庭的评价导向工作
由于受一些社会不良观念的影响和社会功利主义的影响，加之高中生升学的压力，不少高中生认为学得好不如生得好，成绩好不如关系好。在这样的情况下，一部分高中生很难有冷静思考和学习的时候，他们的理论知识不能得到充实，就很难在学习的过程中有自己的深刻感悟、体验和真正意义上的思考与反思，更难发现问题。也有一些父母受传统思想的影响，只关心孩子的成绩而不关心孩子在成长过程中提出的各种问题，从而慢慢抹杀了孩子的创新意识。因此，我们应该改变这些传统的或者社会上的一些不健康思想，真正重视孩子们的想法和提出的问题，鼓励孩子多观察多实验，对孩子的成绩也要辩证地看待，不能把成绩作为评价的唯一标准，而要重视平时的学习过程。
总之，创新中学物理实验教学可以调动学生学习的积极性，培养学生动手、观察的能力，从实验中体会知识的获得过程，更深层次地理解物理知识，提高学生的创新能力。
参考文献：
[1]姚东明，何春生.创新学基础[M].上海：上海科学技术出版社，2007.
[2]安忠，刘炳升.中学物理实验教学研究[M].北京：高等教育出版社，1986.
[3]方路线.物理实验教学中培养学生创新能力的探讨[D].华中师范大学，2007.
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