做實驗的問題及解決方法

❶ 農村小學科學實驗存在的問題及解決辦法論文

農村小學科學實驗存在的問題及解決辦法論文

摘要： 小學科學實驗能夠提升學生學習的主動性和積極性, 培養學生對科學知識的理解能力和創造能力, 培養學生的獨立自主能力和協作精神。但是當前農村小學的基礎教育存在著經費不足、師資匱乏等問題, 尤其是小學科學實驗教學受到多種因素制約不能有效地開展。解決小學科學實驗存在的問題, 要依據本地區、本校的實際情況, 全面認真地分析原因, 制定出妥善的解決辦法, 具體包括:將已有的實驗設備和現代化資源進行融合;提高實驗設備資源的利用率;充分發揮教學儀器、教學課件、微課和自製教具的作用。

關鍵詞： 農村; 小學; 科學; 實驗; 教學;

實驗教學改革無疑是21世紀初中國基礎教育領域最重要的事情之一。要想實現科學課程改革的目標, 需做許多工作, 除認真領會新課程的教學理念、創新小學科學課程的教學法以外, 還有一個非常重要的因素———要深入加強對小學科學實驗教學的研究。

一、小學科學實驗教學對學生行為的影響

1. 提升學生學習的主動性和積極性

從前, 教師生搬硬套地教 (滿堂灌) 以及用黑板的傳統教學模式, 導致學生被動地接受知識內容, 很難滿足學生對科學知識的了解和需求。到了「21世紀」, 學生接收信息的渠道很多, 信息量也很大, 把直觀實驗應用於實踐教學中, 可以全方位地刺激學生的各個感覺器官, 引發他們的學習興趣和愛好;同時也增強了他們的求知慾望, 開闊了視野, 因而更容易讓學生接受和理解[1]。實踐證明, 實施正確的實驗教學手段和好的教學方法, 可以使學生更加積極、主動地參與科學實踐課程, 通過學習活動來增強學生的分析問題能力、判斷力以及邏輯思維能力, 豐富學生的想像力。

2. 培養學生對科學知識的理解能力和創造能力

小學科學實驗現代化教學能直觀地為學生解釋問題, 使學生在探求科學的過程中, 掌握科學知識與技能, 並形成分析和解決實際問題的能力。在科學課程中開展實驗教學, 能使學生加深對學習內容的理解, 增強科學結論的可信度。在學習中, 提高了獲取知識的方法, 豐富了學生的知識面, 使他們的創造性也有所增強。

3. 培養學生的獨立自主能力

小學實驗與科學課程有機結合的教學活動, 是一種面向全體學生的教學活動, 不同技能水平的學生在課堂上都表現得很投入。在通過實驗獲取、處理、合作與交流信息的過程中, 教師與學生、學生與學生之間的關系達到了平等, 並且由原來的單邊教學向現在的雙邊教學轉化, 使每個學生都可以獨立地完成任務, 全身心地投入探索性的學習當中來。

4. 培養學生的協作精神

在實驗中學習, 很多時候需要師生之間、學生之間的合作和互動, 才能完成一個既定的實驗目標的學習;同時, 也使他們的分析、解決、判斷、綜合問題能力有了明顯提高。

二、環境與氛圍是影響小學科學實驗教學的主要問題

雖然大多數教師都有實驗教學的主觀願望, 但在具體實施過程中, 往往會受到環境與條件的限制。

1. 缺乏行政支持

教師在教學中實施實驗教學很難得到行政領導的認同, 有的領導認為科學在小學不重要, 學校都不正規開設這門課程, 或者用老弱病殘教師做這項工作。他們沒有受過專業性的訓練, 所以講不明白有關的科學知識, 透徹講解那就更無法提及。有些教師雖然在實驗教學一線, 嘗試用了許多辦法, 但由於領導不重視這一學科, 使教師感覺自己費時費力不討好, 是在孤軍作戰。另外教科學的教師在評職晉級時也享受不到和班主任的同等待遇, 打擊了教師的積極性和主動性、自信心和責任感, 從而喪失了他們進一步探究實驗教學的熱情。

2. 缺乏技術和教學支持

地區差異、校際差異, 使得有的學校實驗設備參差不齊, 對教學理念的理解程度不在同一個尺度上。學校課程表裡雖然設置了科學課, 但有的學校沒有實際開設這門課程, 有的開設了這門課程又沒有正規的專業教師, 就勉強讓工作繁重的班主任替代, 以應付教學計劃和上級檢查。但是班主任同時還要面對自身學科的發展等諸多壓力, 導致沒有把科學實驗教學放在重要位置, 因此, 進行深度實驗教學舉步維艱。一系列因素, 對科學教師在實驗教學中的教學水平產生負面影響, 這勢必耽誤學生獲取科學知識, 給學生將來進入初中、高中乃至大學的繼續學習留下隱患, 甚至耽誤了有科學天賦的人才。

3. 缺乏社會整體氛圍的支持

由於傳統的教學方式沒有全部改變, 加上有的領導、教師、家長、學生對科學認識不足, 使得教師在教學中實施實驗教學會感到與周圍環境格格不入, 很難獲得成功。任何一種正確的教學行為, 都需要社會各方面的支持, 特別是教師群體的支持, 只有這樣才能使教育教學向前發展, 早日實現對人的全面素質的培養。

4. 沒有落實「小學科學課程是以探究為核心」的理念

小學科學的特點, 決定了學習科學應採用以探究為主的方式, 而探究教學不能離開實驗教學, 但是現有的小學科學教師不知曉、不了解, 甚至沒有系統研究教學方法和理念, 沒有讓學生在科學課堂里充分地動起來, 沒有形成探究式教學的氛圍。常常見到這樣的情景:只有在教師一番提問和鋪墊之後, 學生才會熱情高漲、馬上行動起來做實驗, 「議論聲、爭辯聲、操作聲, 聲聲入耳」[2], 才會變成一節生動的實驗課。課後, 學生才能知道什麼是小學科學實驗, 什麼是小學科學, 知道現在和將來要探究什麼、為什麼要做實驗;使學生在觀察到現象後, 知道應該怎樣解釋或說明了什麼問題, 明白了科學道理, 從中得出一個正確的解釋或結論。

三、解決農村小學科學教學中問題的途徑

目前, 我國小學的實驗設備和儀器資源與發達國家相比仍有一定差距, 雖然近十年國家、省、市財政拿出大量資金把符合國家要求的學校按照國家裝備標准配備齊全儀器和設備, 但還有學校存在實驗設備資源地區分配、校際分配不均的現狀, 導致了實驗教學效果不佳。因此, 要根據本地區、本校的實際情況充分合理地加以利用, 爭取創造出最佳的'配備, 產生最佳教學效果。

1. 將已有的實驗設備和現代化資源進行融合

教師在整合科學實驗教學的同時, 應結合本校實際充分發揮傳統的教育資源與現有設備的作用, 並把有限的傳統教學設備與現代技術綜合運用, 發揮整體效益。在將實驗實施於教學的過程中應避免如下誤區:第一, 把不能開展實驗教學歸結到實驗設備與資源的不足, 而且還不充分利用已有資源, 卻盲目等待;第二, 擁有現代實驗設備就盲目淘汰或閑置傳統的教學設備與資源[1];第三, 沒有充分調動教師和學生的積極性;第四, 沒有充分發動教師和學生開展自製教具活動用來彌補教學資源不足的問題。

2. 提高實驗設備資源的利用率

(1) 實驗設備必須經常性地投入使用, 不能成為只供參觀的樣品。許多學校的儀器和設備是用來應付評優和上級部門的檢查, 檢查一結束, 就又擱置起來, 成了學校裝飾門面的擺設。這樣既沒有充分發揮實驗設備的作用, 又資源浪費, 沒有調動教師和學生的積極性和創造性, 更沒有開發出教師和學生諸方面的能力。這種看似節省的做法, 實際是對資源的最大浪費。

(2) 學校應簡化申請使用專用教室與設備的程序。要方便教師、學生使用, 同時要加強對專用教室與儀器設備和器材的管理, 應全天候向教師和學生開放。另外, 在條件充裕的條件下, 盡量在普通教室配備相關的現代化投影、電視播放或電子白板設備, 為實現現代化教學做好充分准備。

(3) 應注意在實驗教學時, 權衡成本與效益之間的關系。不要盲目追求設備的高檔次, 應根據自身條件選擇性能好、價格低廉、適用性強的設備。

3. 充分發揮教學儀器、教學課件、微課和自製教具的作用

(1) 實驗教學已成為教育教學改革的熱點, 在教學過程中有利於提高教師的教學方式及改變學生的學習方法, 能讓師生在制中玩、玩中樂、樂中思考、思考中發揮其作用。

(2) 利用現代化教學製作課件, 打開學生的視野, 開發他們的求知慾望。

(3) 利用現代化技術手段進行微課教學, 用現代化手段讓孩子們早日成為現代化的建設者。

(4) 還可以發動社會, 邀請製作教具方面的專家、教師、家長、學生全員動手, 利用廢舊材料、環保材料、安全材料、可持續性材料等製作教具。用以上的自製教具來填補小學科學實驗設備不足的空白, 避免無意義地使用或不必要的浪費。發揮自製教具方面相關人員的聰明才智和無窮的智慧, 讓他們在玩中感覺到快樂, 激發師生的創作興趣和愛好。

實驗的作用可能在將來幾年, 甚至人的一生都會受益。所以, 我們應該就實驗教學的各種影響因素, 對症下葯。針對上述問題, 各級部門應全面認真地分析原因, 制定出妥善的解決辦法, 積極努力地為學生的學習和發展提供豐富多彩的教育教學環境。

參考文獻

[1]萬迪欣.信息技術應用於中小學教學的幾點思考[J].中小學教師培訓, 2004 (6) :41.

[2]「小學科學課中實驗教學的策略研究」專題研究方案[DB/OL].[2018-02-20]

❷ PCR實驗最常見的9個問題及解決方案

1. 如何有效設計引物

（1）使用Oligo或Primer設計引物，在保守區內設計，長度一般在18-27bp，上下游引物Tm值最好是60-75℃，GC含量=40%-60%，引物自身及引物之間不應存在互補序列，避免發夾結構。

2. PCR 電泳無擴增條帶

（1）酶失活或在反應體系中未加入酶。TaqDNA聚合酶因保存或運輸不當而失活，往往通過更換新酶或用另一來源的酶以獲得滿意的結果。

（2）模板含有雜質。特別是對甲醛固定及石蠟包埋的組織常含甲酸，造成DNA脫嘌呤而影響PCR的結果。

（3）變性溫度是否准確：PCR儀指示溫度與實際溫度是否相符，過高酶在前幾個循環就迅速失活；過低則模板變性不徹底。

（4）反應系統中污染了蛋白酶及核酸酶，應在未加Taq酶以前，將反應體系95℃加熱5-10分鍾。

（5）引物變質失效。人工合成的引物是否正確。是否純化，或因儲存條件不當而失活。

（6）引物錯誤。利用BLAST檢查引物特異性或重新設計引物。

（7）DNA凝膠電泳時加入陽性對照，確保不是DNA凝膠和PCR程序的問題。

3. PCR 產物量過少

（1）退火溫度不合適。以2度為梯度設計梯度PCR反應優化退火溫度。

（2）DNA模板量太少。增加DNA模板量。

（3）PCR循環數不足。增加反應循環數。

（4）引物量不足。增加體系中引物含量。

（5）延伸時間太短。以1kb/分鍾的原則設置延伸時間。

（6）變性時間過長。變性時間過長會導致DNA聚合酶失活。

（7）DNA模板中存在抑制劑。確保DNA模板干凈

4. 擴增產物在凝膠中塗布或成片狀條帶彌散

（1）酶量過高。減少酶量；酶的質量差，調換另一來源的酶。

（2）dNTP濃度過高。減少dNTP的濃度。

（3）MgCl2濃度過高。可適當降低其用量。

（4）模板量過多。質粒DNA的用量應<50ng，而基因組DNA則應<200ng。

（5）引物濃度不夠優化。對引物進行梯度稀釋重復PCR反應。

（6）循環次數過多；增加模板量減少循環次數至30，縮短退火時間及延伸時間，或改用二種溫度的PCR循環。

（7）退火溫度過低。

（8）電泳體系有問題：

①凝膠中緩沖液和電泳緩沖液濃度相差太大；

②凝膠沒有凝固好；

③瓊脂糖質量差。

（9）若為PCR試劑盒則可能：

①由於運輸儲存不當引起試劑盒失效；

②試劑盒本身質量有問題，如引物選擇、循環參數等選擇不當。

（10）降解的陳舊模板擴增也易產生塗布。

5. 擴增產物出現多條帶（雜帶）

（1）引物用量偏大，引物的特異性不高。應調換引物或降低引物的使用量。

（2）循環的次數過多。適當增加模板的量，減少循環次數。

（3）酶的用量偏高或酶的質量不好，應降低酶量或調換另一來源的酶。

（4）退火溫度偏低，退火及延伸時間偏長。應提高退火溫度，減少變性與延伸時間，也可採用二種溫度的PCR擴增。以2度為梯度設計梯度PCR反應優化退火溫度。

（5）樣品處理不當。

（6）Mg2+濃度偏高，因適當調整Mg2+使用濃度。

（7）若為PCR試劑盒，也可能時試劑盒本身質量有問題。

（8）復制提前終止。使用非熱啟動的聚合酶時常有發生。冰上准備反應體系或採用熱啟動聚合酶。

（9）反應緩沖液未完全融化或未充分混勻。確保反應緩沖液融化完全並徹底混勻。

（10）引物特異性差。利用BLAST檢查引物特異性或重新設計引物。

（11）引物量過多。減少反應體系中引物的用量。

（12）模板量過多。質粒DNA的用量應<50ng，而基因組DNA則應<200ng。

（13）外源DNA污染。確保操作的潔凈。

6. 陰性對照出現條帶

（1）試劑，槍頭，工作台污染。使用全新的試劑和槍頭，對工作台進行清潔。

7. 條帶大小與理論不符

（1）污染。使用全新的試劑和槍頭，對工作台進行清潔。

（2）模板或引物使用錯誤。查看引物是否會擴增部分條帶和模板是否正確。

3)基因亞型。對研究的基因進行序列分析和BLAST研究。

8. 持續出現假性條帶

（1）起始退火溫度太低，或目的擴增產物和非目的產物的T值相差不大。可嘗試適當提高PCR溫度或者設置降落PCR，降低循環數。

9. 菌落 PCR 檢測有條帶，接種大搖後無條帶

（1）可重新以菌落和菌液為模板進行PCR對照檢測，因為菌落PCR的假陽性概率還是比較高。如果仍出現上述結果，推測可能是平板上連接液中的未連接載體的擴增引起的目的條帶，進一步質粒PCR檢測，可證明目的片段是否真正連接成功。

❸ 變色花的科學小實驗遇到了哪些問題，如何解決的

變色花的科學小實驗遇到了不變色的問題，解決方法如下：
溶在水中的顏色隨著水分一直流到花瓣處，花瓣變成不同顏色正是因為花莖向閉笑其輸送不同顏色的水的結果轎察含，於是就會看到不同顏色的花瓣。
實驗時，可以通過改變食用色素的數量觀察花瓣的顏色變化是否受影響或同樣的有色水，放進不同的品種的花朵，觀察其顏色變化是否一樣。
花朵要選擇白色花，且根莖的沒做底部要斜剪或從中間縱向剪開一點。