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1、上海師范學院化學學（師范）專科課程學校化學實驗技能訓練教學大綱一、教師或教學團隊信息班主任姓名職稱辦公室電話電子信箱二、課程基本信息課程名稱（英文）：小學數學實驗技能訓練課程名稱（中文）：skill課程類別：通識選修課通識必修課專業選修課專業方向課專業拓展課實踐性環節課程性質*：學術知識性方式技能性研究探求性實踐體驗性課程代碼：周學時：3總學時：48學分:3先修課程：普通化學學、計算機基礎、教育學、心理學、中學數學教學總論、物理教學技能講課對象：化學學（師范）專業三、課程簡介1、課程性質學校化學實驗技能訓
2、練課程是數學教育專科專業的限定必修課，它是一門訓練中學生動手能力、設計與創新能力的實踐技能訓練的課程。2目的：加大對高等師范進行嚴格的實驗技能訓練，把握學校數學班主任教學應有的基本技能，使其達到高等師范結業生所必須的實驗教學基本功。3任務：明晰分校化學實驗技能的教學的目的、方法、特點，培養中學生具備基本的化學實驗教學素養包括化學實驗技能方面的素養，實驗教學方面的素養。四、課程目標高中化學實驗技能訓練課程為實驗研究型和技能訓練型,主要是培養中學生的學校數學實驗技能,使中學生初步把握學校化學實驗研究的方式。培養中學生觀察、實驗的科學的心態和要求中學生做到熟練把握基本的實驗操作要領，運用數學實驗方式剖析和解決
3、實驗教學問題的能力。通過對一些比較難于成功的實驗進行研究，學會找到這種實驗成功的條件和方法。通過對一些具有代表性實驗的研究，培養中學生小學數學實驗工作的設計與創新能力。五、教學內容與進度安排*（滿足對應課程標準的第2條）第一章總論課1.課時數本章學時數：3學時2.重點、難點重點：小學數學實驗技能訓練課程的目的和內容難點：小學數學實驗技能訓練的具體實驗操作3.中學生學習任務1.了解化學實驗儀器2.學習課題實驗的設計3.理解實驗內容和要求4.教學方式化學實驗技能是順利進行化學實驗并完成實驗目的的個性心理特點。作為一名高中數學班主任，應當具備一定的實驗教學素養，它主要包括兩個方面：一是化學實驗技能方面
4、的素養，二是實驗教學方面的素養，三者缺一不可。高中化學實驗技能訓練這門課程就是為了解決這一問題，幫助準高中數學班主任培養實驗教學素養之中的第一點化學實驗技能方面的素養，通過本課程培養中學生的實驗技能，增強中學生的實驗操作水平。結合課外資料對所學的內容進行加深和拓展。5.課外學習要求本章內容以基礎的概念、理論為主，因而課外要求學時查閱相關資料，完成本章課后思索題：13，并預習第二章的內容。新學期的開始也給中學生一個適應的過程以培養中學生的學習興趣為目的，不給與中學生過重的課外學習壓力。第二章檢測1.課時數本章學時數：3課時2.重點、難點重點：檢測厚度、直徑和深度的檢測難點：容積、密度的檢測3.中學生學習任務
5、1.學會怎樣檢測寬度、直徑和深度2.把握怎么測定固體和液體的質量3.理解規則和不規則體的容積的檢測4.學習固體密度的檢測4.教學方式把握學校各類寬度檢測工具，學會用厚度檢測工具解決問題的能力。熟知小學數學實驗所涉及的各類檢測儀器的基本構造，熟練使用常用基本儀器，能正確使用儀器進行觀察、測量和讀數。5.課外學習要求將本節課小組討論的內容進行進一步整理，完成本章的思索題。同時，也將實驗中的操作不足進行整理和反省。本章的最后要求學時預習其他儀器的檢測和使用方式。第三章檢測（二）1.課時數本章學時數：3課時2.重點、難點重點：天平測質量、天平制做難點：液體密度的檢測3.中學生學習任務1、掌握天平測
6、質量、天平制做的方式2、學會液體密度的檢測的方式3、研究單擺擺動有多快實驗裝置和實驗器材4、學會時間的檢測方式4.教學方式學會天平的制做，訓練中學生檢測質量、時間、密度等基本技巧，并要求會設計檢測質量、時間、長度等化學量的實驗。小學數學常用儀器有：刻度尺、量筒、游標千分尺、螺旋測微器、秒表、溫度計、測力計、壓強計、物理天平等。在上一節課早已初步熟知小學數學實驗檢測所涉及的各類實驗儀器之外。并能按照說明書，隨時研究把握各類新增儀器的結構原理、使用方式和保養修理舉措，以滿足實驗教學的須要。5.課外學習要求種基本檢測儀器都有一定的阻值，在實驗之前，必需要厘清楚儀器的阻值而且能恐怕被測對象的一些基本情況，
7、然后選用適當阻值的儀器，防止超過量程而毀壞儀器。本章內容以基礎的概念、理論為主，因而課外要求學時查閱相關資料總結各個器材的阻值，并完成本章課后思索題：13，本章的最后課外要求預習新課內容。第四章*力1.課時數本章學時數：3課時2.重點、難點重點：胡克定律的檢測，測力計的制做難點：斜面上力的分解3.中學生學習任務1.理解力、重力和彈力的檢測2.學會胡克定律的檢測，測力計的制做3.理解力的合成與分解（直線和任意）4.學會斜面上力的分解5.理解平衡與不平衡下的反斥力4.教學方式了解重力、彈力、力的合成、斜面上力的分解、平衡與不平衡下的反斥力，學會胡克定律的和測力計的制做。能設計熱學中的設計與綜
8、合性實驗。本章內容通過實驗，班主任親身獲得具體的直接經驗，得到清晰的理智認識，便于才能正確引導中學生由感性認識上升到理智認識，使中學生真正理解小學數學熱學實驗中所暗含的數學概念和定理。熱學實驗較為具象，因而采用師生討論的教學方法進行剖析，從探究中解決中學生的問題，使其達到具備較強的實驗技能，把握基本的實驗技能，讓中學生的綜合素養也得到增強。5.課外學習要求為了課堂上中學生才能充分步入學習狀態，課后學習要求在回顧所學的基礎上，完成本章習題數：13，但是針對研究的熱學實驗進行回顧，思索實驗中的不足以及改進方法。第五章*機械1.課時數本章學時數：3課時2.重點、難點重點：把握基本機械的原理難點：理解重力勢能和
9、彈性勢能3.中學生學習任務1.理解基本機械單、雙邊杠桿2.理解基本機械定、動滑輪，滑車架3.理解基本機械蝸桿、斜面、彈簧4.理解重力勢能和彈性勢能4.教學方式用一個動滑輪和一個定滑輪組裝一個簡單滑車架，并熟悉它的運行模式；測定蝸桿列的蝸桿（皮帶）比和蝸桿的轉動方向，同樣的方法研究皮帶驅動列；檢測重力勢能和彈性勢能。通過已有的學習，中學生已有把握了一定自主學習的能力。課堂中，有簡單到難的學習過程，開始簡單的機械有老師指導，在給以一定啟發后由中學生自主探究，中學生才能在課堂中小組討論的合作完成實驗。本章內容由班主任先進行簡單的機械一單、雙邊杠桿的講解，接著由中學生進行小組學習，產生團隊探究的探究性合作實驗過
10、程。5.課外學習要求中學生完成實驗報告后，完成課后習題2-3題。預習下一節的內容。第六章熱學1.課時數本章學時數：3課時2.重點、難點重點：學會水表的使用難點：理解串并聯電路中的電壓、電壓和內阻3.中學生學習任務1、掌握水表的使用2、學會應用歐姆定理3、學會解決串并聯電路中的電壓、電壓和內阻問題4.教學方式了解水表的性能，在串聯電路中檢測電流與電壓，驗證歐姆定理和串并聯電路中的電壓、電壓和內阻的規律。并會設計與解決實際生活中的一些熱學問題的能力。熱學實驗是小學數學實驗的一個重要組成部份，在知識體系中從水表的使用的角度對熱學實驗進行了闡述，通過對歐姆定理、電流、電壓和內阻問題等的介紹使中學生從各個角
11、度對熱學實驗形成了一定的了解和把握。在學習的過程中，做到理論和實踐的融匯貫通，通過理解來學習數學熱學知識解決熱學實驗問題，一定能取得挺好的療效。5.課外學習要求課外學習要求也是由實驗教學內容課時而定，結合中學生的實際學習情況進行適當的增減。基本目標是完成實驗報告，拓展目標熟練感興趣的熱學實驗。第七章電與磁1.課時數本章學時數：3課時2.重點、難點重點：內阻定理（內阻與體溫，厚度，截面積等）難點：磁力線的模擬3.中學生學習任務1.學會內阻定理的使用2.理解載流導體的磁效應3.理解楞茨定理及其應用4.磁力線的模擬4.教學方式研究內阻定理（內阻與氣溫，厚度，截面積等）、載流導體的磁效應、磁力線
12、的模擬和楞茨定理。并能用熱學的方式解決熱學量的檢測技能。對化學熱學磁學中重要的實驗進行講解，通過有針對性的實驗培養中學生的研究、操作能力、培養中學生的創新性。5.課外學習要求將本節課難點實驗進行進一步整理，完成本章的思索題。同時，本章的最后要求學時預習光學儀器的使用。第八章*光學1.課時數本章學時數：3課時2.重點、難點重點：光的直線傳播難點：透鏡對光線的作用3.中學生學習任務1.光的直線傳播2.光與影3.透明與不透明4.全影與半影5.透鏡對光線的作用6.面鏡對光線的作用7.小孔成像4.教學方式驗證光對不同固體物質的透射和不同半透明紙的透射程度；判斷影子位置光照的目標后方和兩光源下，光照目標下
13、影子的產生。研究透鏡和面鏡對光的作用及小孔成像原理。并能解釋日常生活中有關光的問題。隨著教育變革的不斷深入，創新和改進實驗教學是當前化學教育工作者面臨的大課題。光學實驗而言，進行實驗創新與改進時，必須考慮節省、節能問題，把握光學實驗也就更具有意義，教學中班主任和中學生共同通過實驗進行探究，簡單的實驗由中學生完成，難度大的實驗由師生共同完成。同時也對新實驗方案進行設計采取最合理的教學方法，減少實驗成本，降低資源的浪費。5.課外學習要求本章內容以光學實驗為主，因而課外要通過幾個簡單的光學實驗案例，查閱在借助新技術、新材料、新方式改進實驗的過程中，落實“節能降耗”理念的一些做法。并進行總結和打算與朋友們分
14、享，完成本章課后思索題：13，本章的最后課外要求預習新課內容。第九章*1.課時數本章學時數：3課時4.重點、難點重點：機械功和功率難點：牛頓第一、第三定理5.中學生學習任務1.機械功和功率2.牛頓第一、第三定理3.馬武宣半球實驗4.氣壓的檢測5.查理定理4.教學方式了解氣壓表和馬武宣半球實驗；熟悉牛頓第一定理和牛頓第三定理；測定功、功率和查理定理，并能設計應用。其中中學物理實驗教學手冊，馬德堡半球實驗證明：大氣浮力是存在的，而且非常強悍。實驗中，將兩個半球內的空氣抽掉，使球內的空氣粒子的數目降低、下降。球外的大氣便把兩個半球緊壓在一起，因而就不容易分開了。抽掉的空氣越多，半球所受壓力越大，兩個半球越不容易分開。
15、實驗的故事和歷史值得中學生去學習和研究，本節課堂中提出化學學史，將化學學史和化學實驗結合，迸發中學生的研究興趣。5.課外學習要求備考本章所學的實驗，完成本章習題數：13，但是查閱資料尋覓和化學實驗有關的歷史故事，打算下一節課和朋友們分享，同時思索實驗中的不足。第十章*運動1.課時數本章學時數：3課時2.重點、難點重點：把握基本機械的原理難點：理解重力勢能和彈性勢能3.中學生學習任務1.勻速直線運動2.瞬時速率與平均速率3.從vt圖求加速度4.勻加速直線運動5.用位移傳感研究自由落體6.用光電門研究自由落體7.平拋運動4.教學方式用DIS研究勻速直線運動的規律，把握檢測平均速率、加速度和重力加速度
16、的技巧；學會用光電門檢測重力加速度。DIS（）實驗是數字化信息系統實驗的簡稱，DIS作為一種現代化教學技術已被引入到北京市二期課程變革的試點教材中，在以中學生發展為本進行教學的明天，運用DIS實驗來部份取代傳統實驗。為此用DIS研究勻速直線運動的規律也就變得尤為重要，充分發揮DIS實驗的優勢，確切性強，實時記錄等特性。5.課外學習要求中學生完成DIS實驗報告后，查閱相關文獻，閱讀本章實驗相關的文章，嘗試寫一寫小論文。預習下一節實驗的內容。第十一章力1.課時數本章學時數：3課時2.重點、難點重點：磨擦力的研究難點：胡克定律、彈簧振子的研究3.中學生
17、學習任務1.靜磨擦力的研究2.滑動磨擦力的研究3.重力大小與質量關系4.胡克定律5.彈簧振子的研究4.教學方式用DIS研究影響滑動磨擦力大小的誘因，觀察最大靜磨擦力現象；驗證胡克定律；研究彈簧振子的運動。實驗偏差可以分為兩類：系統偏差和碰巧偏差。傳統實驗中的絕大部份須要人工讀取記錄實驗數據，因此碰巧偏差在整個實驗偏差中占了相當大的比列。而DIS實驗可以手動采集實驗數據，因此基本清除了碰巧偏差。接出來的比較就是針對系統偏差的。這么怎樣在DIS實驗中去除偏差是本章實驗重要解決的問題，也是提出實驗改進的重要環節。5.課外學習要求完成實驗報告，將本節課所學的實驗進行深入研究，剖析怎么清除實驗偏差的方式
18、，提出改進的舉措，將實驗及改進方案提出，嘗試發表一些實驗研究的文章。同時，本章的最后要求學時預習其他實驗。第十二章*加速度1.課時數本章學時數：3課時2.重點、難點重點：機械能守恒難點：加速度與拉力（或質量）的關系3.中學生學習任務1.機械能守恒（斜軌法）2.加速度與拉力的關系3.加速度與質量的關系4.牛頓第三定理5.超重實驗4.教學方式用DIS驗證牛頓第二定理和第三定理，并用斜軌法驗證機械能守恒定理。通過本章實驗，讓中學生進一步體驗DIS實驗的優點，例如：驗證牛三定理實驗傳統實驗借助兩個彈簧秤互相鉤住向相反方向拉。通過彈簧秤的示數說明斥力與反斥力的關系。但是因為彈簧的精度太低了，微小
19、力的變化根本測不下來。彈簧秤的讀數在小數點后一位，還是估讀。DIS借助兩個力傳感作相同的實驗。精度高，療效好。5.課外學習要求DIS精度高，療效好。有時侯儀器不但才能靈敏顯示微小力的變化，檢測范圍到小數點后兩位。能夠勾勒出實驗的圖象，課后對DIS實驗的圖象進一步整理，并結合圖象剖析DIS實驗的優勢。并完成本章實驗報告，預習向心力等DIS實驗。第十三章*1.課時數本章學時數：3課時2.重點、難點重點：向心力研究難點：微弱磁路量變化時的感生電壓3.中學生學習任務1.向心力研究2.力的分解與合成3.單擺的研究4.微弱磁路量變化時的感生電壓4.教學方式用DIS研究向心力和單擺的運動，研究力的分解與
20、合成；觀察導線切割地磁場時的感生電壓，按照感生電動勢形成的條件判定方向。興趣導致對實驗療效的不同影響，傳統的實驗老套，沒有現代的與生活相聯系的先進設備，不如DIS實驗的興趣高。從中學生的主動性舉辦DIS實驗，結合實際情況降低設計性實驗能夠推動中學生學習和研究的主動性。有了先進的和現代生活相聯系的技術；中學生對實驗的關注程度得到提升；主動認知的欲望提高，實驗的療效顯著增強。5.課外學習要求將課堂上中學生感興趣的實驗進行剖析和總結，進行選擇和梳理，比較設計的實驗方案之間的異同點，完成本章實驗報告，預習下一節實驗課的內容。第十四章*熱學1.課時數本章學時數：3課時2.重點、難點重點：導體的伏安特點難點：伏
21、安法測電瓶電動勢和電阻3.中學生學習任務1.導體的伏安特點2.伏安法測金屬絲內阻率3.伏安法測電瓶電動勢和電阻4.分壓與限流5.小燈泡伏安特點研究4.教學方式用DIS測金屬絲內阻率、電池電動勢和電阻；描摹小燈泡的UI特點曲線，估算小燈泡的電流、功率曲線；了解分壓與限流電路的特點。DIS實驗的一個重要特征是可以培養中學生的觀察能力，本章結合此進行舉辦教學。觀察能力的培養觀察是對事物和現象的仔細察看、了解，它是思維的知覺，智力活動的門戶和源泉。化學實驗對中學生觀察能力的要求很高，它要求中學生觀察儀器的構造；觀察儀器的銘片中學物理實驗教學手冊，了解儀器的名稱、規格、使用方式和使用條件等；觀察實驗裝置的安裝；觀察實驗操作過程；觀
22、察實驗現象等等。熱學實驗具有一定的危險性，使用不懂容易導致燒毀電路等害處，因而在實驗中一定要悉心觀察，避免人身和財產導致損失。5.課外學習要求中學生完成實驗報告后，結合本章的內容，對熱學DIS實驗和傳統實驗進行比較和剖析。預習下一節的內容。第十五章*1.課時數本章學時數：3課時2.重點、難點重點：熱脹冷縮難點：波義耳、查理定理3.中學生學習任務1.水的冷卻規律2.熱脹冷縮3.液體內部浮力4.波義耳定理5.查理定理4.教學方式用DIS研究水的冷卻規律、熱脹冷縮和液體內部浮力；驗證波義耳定理和查理定理。操作能力是高中化學實驗中的基本能力，正確而有序的實驗操作，是我們達成實驗目的的關鍵。因而本章重點培
23、養中學生的這一能力。在傳統實驗和DIS實驗中操作能力都占有一定的位置，但兩者之間也存在差別。傳統實驗須要的檢測儀器較多，操作時間較長，實驗中容易出現故障，有利于培養中學生清晰、有序的思維能力及敢于克服困難的堅強的意志品質。DIS實驗的操作過程相對簡單，彰顯了實驗設計的便捷性原則。為此，在DIS實驗系統作為信息采集和數據處理工具時，應提升中學生使用計算機的操作技能，有利于中學生把握借助現代化信息技術學習、拓展知識的能力等。5.課外學習要求完成本章的實驗報告，重點完成操作不做，記錄自己操作中出現的問題，防止在之后的實驗中出現，怎么操作就能減少實驗偏差，以本章的實驗為例，寫一篇小論文。預習下一節課干涉實驗。
24、第十六章*1.課時數本章學時數：3課時2.重點、難點重點：補償法測電瓶電動勢難點：干涉、衍射實驗3.中學生學習任務1.補償法測電瓶電動勢2.通電螺線管的磁感硬度檢測3.簡單邏輯電路4.雙縫干涉5.單縫衍射4.教學方式用補償法測電瓶電動勢；觀察螺線管內部勻強磁場，總結勻強磁場形成的條件，研究通電螺線管內磁場硬度與電壓的關系；觀察雙縫干涉和單縫衍射圖樣；了解簡單邏輯電路。5.課外學習要求完成本章實驗報告，總結本學期所學的實驗，結合自己的實驗報告和小論文盡心梳理，進行進一步可研究課題進行深入的研究。第十七章*拓展設計11.課時數本章學時數：6課時2.重點、難點重點：拓展設計選題難點：拓展設計設計
25、3.中學生學習任務拓展設計與研究4.教學方式中學生借助早已學過的知識設計或改良一個學校化學實驗。結合本學期所做的實驗與研究，發揮豐富的想像力大膽合理的進行化學的研究。許多歷史上知名的化學學家就是通過對好多未知現象的觀察、想象、聯想，進行大膽的推測，在此基礎上再進行深入的研究總結出規律的。著重培養中學生的拓展能力也是數學教改的方向之一，因而在課程尾聲，鼓勵中學生完成拓展實驗的設計與研究。5.課外學習要求傳統實驗因為過于注重基本技能的培養，中學生習慣于按部就班的做實驗。再加上實驗條件本身的限制，對中學生思維的廣度、深度及靈活性的培養不夠，使中學生的想像力得不到充分的發展。為此，在對中學生拓展能力的培養方面，傳統
26、實驗是有所缺乏的。課后作業為建立本拓展設計的實驗研究。第十八章*拓展設計21.課時數本章學時數：6課時2.重點、難點重點：拓展設計選題難點：拓展設計設計3.中學生學習任務拓展設計與研究4.教學方式中學生借助學過的知識將DIS實驗與傳統實驗進行整合的實驗或借助學過的知識設計或改良DIS實驗。DIS實驗奇特的數形結合功能，函數模擬功能，以及先進的檢測儀器，為優化學習方法、學會學習、倡導自主探究、實踐體驗和合作交流提供了空間和時間。所謂見多識廣，中學生思維的廣度和深度及靈活性自然會有所降低，因而也會拓展中學生的想像空間，提高她們的聯想和推測能力。為此，本章對之前所學的DIS實驗進行拓展和設計，鼓勵中學生完
27、成一個DIS實驗，從而培養中學生的創新能力。5.課外學習要求DIS實驗更能迸發中學生的興趣，提升關注能力，為科學的創造營造良好的心境。為此，在對中學生拓展能力的培養方面，DIS實驗應該發揮其特性，培養中學生的拓展。課后作業為建立本拓展設計的實驗研究。備注：1、授課形式采用班主任講授和中學生操作、討論研究相結合的講課形式。2、*為選講內容，依據當時課時和中學生情況決定。六、修讀要求（滿足對應課程標準的第3條）朋友應按量缺勤，遵循課堂紀律，積極反應，認真操作實驗，保護實驗器材，認真完成平常作業和期終的論文撰寫或面試任務。按照課程要求希望中學生積極參與實驗課題的討論和研究工作，提升學校化學實驗技能操作的能力。七、學習評價方案（滿足對應課程標準的第4、5、6條）1設計或改進實驗，寫小論文或實驗報告：70%；2平常成績：30%。八、課程資源教材與參考書目：教材：1、中學數學DIS實驗課件電子文檔2、PHYWE實驗指南電子文檔3、補充等資料電子文檔參考書目：1、上海市高中數學課程標準，張民生等編，北京教育出版社，2006；2、朗威DIS實驗操作指南，四川朗威公司；3、朗威數字化信息系統實驗室V6.5實驗實例，四川朗威公司；4、PHYWE實驗指南，PHYWE公司；5、上海市初小學數學教材北京科技教育出版社9、其他須要說明的事宜（大綱擬定人：）2015年10月18日13
