第一篇:淺談高中化學實驗教學中的不足與改進
淺談高中化學實驗教學中的不足與改進
興國一中 石興彬
摘要:化學實驗教學能夠激發學生的創新欲望和興趣,發揮學生的積極性和主動性,促進學生學習方式的轉變。但在現實高中化學實驗教學中,有些教師觀念還沒完全轉變,化學實驗嚴重滯后,阻礙了化學教學與改革。本文就目前高中 化學實驗教學中存在的不足與改進淺談個人的意見。
關鍵詞:高中化學;實驗教學
現基礎教育課程改革就是要改變我國目前科學教育中普遍存在的學生被動接受的學習方式,倡導學生主動參與、體驗的探究性學習[1]?;瘜W實驗教學能夠激發學生的創新欲望和興趣,發揮學生的積極性和主動性,加深和理解、鞏固化學基礎知識,促進學生學習方式的轉變,為學生的終身學習和未來發展打下堅實的基礎?;瘜W探究性實驗更是體現探究性學習精髓的一種有效途徑[2]。因此,探究性實驗是進行化學探究式學習的主要方式,其地位和作用是其他任何形式和方法無法替代的。但在實際教學中,部分老師沒有很好的把握,使得探究性實驗沒有發揮它應有的優勢。
一、高中化學實驗教學的不足
1、有些學校對化學實驗教學不夠重視,投入少,資金短缺,使化學實驗得不到應有的保證。缺儀器、缺藥品,很多常規的實驗教學無法開展,如有的學校化學儀器老化,化學藥品不足,上課必備的演示實驗如NH3、CH2=CH2、乙炔的制備缺少藥品;酸堿中和滴定、蒸餾等基本操作都完不成。
2、有些教師觀念陳舊,忽略了實驗教學的重要性,怕麻煩,不做或很少做實驗,使一些藥品儀器成為擺設。把“做”實驗變成了“講”實驗, 學生“聽”實驗和“背”實驗。學生動手能力差,動手機率低;學生實驗操作不規范,成功率不高的現象較為普遍,對化學實驗的教育教學功能認識不足。
3、有些教師為了避免繁瑣的實驗準備工作,將一些現象很直觀的實驗用計算機演示來代替,一張接一張的幻燈片和flash 動畫播放,使化學實驗中的多種
新鮮感覺只剩下視覺和聽覺,實驗的真實性大大打了折扣,學生對實驗本身的體驗幾乎相當蒼白。
4、學生做實驗目的不明確,老師對實驗教學缺少投入。一些學生做實驗只是為了好玩,沒有預習,不知道這次實驗課做哪個實驗,更不知道實驗的目的、操作步驟,注意事項等,操作中慢、不嚴謹、不規范,照方抓藥,從不考慮實驗成不成功,做這個實驗達到什么目的;不注重實驗事實,不記錄實驗結果,有的甚至中途開溜。老師也把實驗課作為一種放松的手段,不備課,更不想辦法如何提高學生實驗的效率,很少改進實驗,針對學生實驗中的問題很少分析造成不同現象的原因。在分組實驗教學時,只放任學生自己去做,而沒有教師的指導、反饋和總結,使學生實驗成為走過場, 并沒有達到學生分組實驗教學的真正目的。
5、缺乏一整套化學實驗教學的具體方案與措施。一期做幾個演示實驗和學生實驗就算了,至于學生有什么收獲,達到什么教學目標就不了了之,會考、高考也沒有專門的實驗考試細則和實驗操作考試。只是在試卷中體現,做與不做實驗沒有多大的區別。以前搞過的高中畢業會考實驗操作考核也隨著會考的下放而成為一紙空文,很多學校就敷衍一下,甚至根本就沒有做。
二、化學實驗教學的幾點改進
1、各個學校一方面要加大化學實驗基礎的投入,保證藥品、儀器能夠滿足日常教學需要。另一方面要轉變教師不上實驗課的思想觀念,加強對教師實驗能力的培訓,使化學實驗從硬件上加以保證,使高中各個階段、各個類型的實驗都能順利的開出。
2、老師要引導和發動學生自做實驗、自制實驗儀器。如常規實驗溶解與結晶、溶液的配制與過濾,PH 試紙檢驗溶液的酸堿性等;常規實驗中的儀器的組裝、加碘食鹽的檢驗、膠體的制備與提純、溶液的導電、草木灰中提取碳酸鉀等,學生在家里自制儀器,自己就可以做出來,不要全歸結為實驗室。這樣既提高了實驗的普及程度,又減少了實驗室的壓力,更重要的是培養了學生自己動手的 能力和實踐創新能力。
3、加大現代化教學手段。充分利用電視、錄像、多媒體、網絡技術等,提高實驗教學的品味,使那些毒性大,污染嚴重、難做成功、現象不明顯的實驗讓學生也能得到全新的感受,更好的體現化學實驗教學的優勢。
4、開發趣味化實驗
學生學習的動機很大程度上來源于興趣,實驗越有趣越能調動學生學習的積極性,即化學實驗具有激發動機的功能。但隨著實驗次數的增多,實驗選題的單調,學生對化學實驗的興趣逐漸降低。各種調查顯示,很多中學生對化學學習的興趣正在明顯降低,導致這一狀況的原因是多方面的,如何通過化學實驗,激發和保持學生的化學學習興趣問題引起了人們的思考。
總之, 實驗是化學教學的重要環節, 最具備培養學生的創新、實踐能力的作用,但隨著高考改革、會考改革、教材改革的相繼出臺,對化學實驗教學也提出了新的要求,這又將迫使我們廣大的教學工作者,進行新一輪的改革與摸索,我相信只要我們認真地投入,逐步完善高中化學實驗教學的不足,化學實驗教學將上一個新的臺階。
參考文獻
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第二篇:高中化學實驗教學改進淺析
高中化學實驗教學改進淺析 課題組成員
馮焱 摘要:中學化學新教材中實驗教學時中學教學的重點之一,新教材中化學實驗內容及內容呈現形式都發生了重大變化,本文就新教材中的實驗教學在教學實施中的一些改進提出了一些簡單做法
關鍵詞:新教材、實驗教學、實驗改進、激發興趣 化學是一門以實驗為基礎的自然科學?!镀胀ǜ咧谢瘜W課程標準(實驗)》中明確指出:化學實驗對全面提高學生的科學素養有著極為重要的作用。中學化學新教材考慮了學生的認知規律和心里特點:鼓勵學生自己設計探究實驗:提倡制作低成本的實驗等?;瘜W實驗以其不可替代的作用,化學實驗有助于激發學生學習化學的興趣,創設生動活波的教學情景,幫助學生理解和掌握化學知識和技能,啟迪學生的科學思維,訓練學生的科學方法,培養學生的科學態度和價值觀,由此可見,高中化學新課程十分重視化學實驗教學的改革。從當今化學教學的發展來看,化學實驗教學正發生著深刻的變化。我們對新教材化學實驗教學特點進行了初步的總結。
一、實驗教學自主化
新教材“化學實驗方案的設計”,將制備實驗、性質實驗、物質檢驗等實驗設計的基本要求、原理、方法等進行了系統地歸納和整理。新教材中加強了實驗的探索性,激發學生的自主性。如“化學能轉化為電能”的實驗探究中:我在上課時增加了實驗用品,銅片、鋅片、碳棒、硫酸銅溶液。學生首先按書上進行摸索,了解了一點原電池的原理。接著由于好奇會從實驗用品繼續選出材料、用品進行探索。四個同學一組,全班得出好多結論。比如:電極全是銅片、鋅片時電流表指針偏轉不明顯,但是如果是鋅片和碳棒是實驗明顯:電解質換成硫酸銅溶液時也能成功。學生對于自己的發現非常興奮,知識落實較好。乘興追擊,我布置化學電源中的自我設計原電池。要求學生收集各種廢舊干電池,分解出有用的東西,從家庭中找出各種電解質溶液。設計好原電池后在全班檢驗它的電流。學生積極性很高,設計了好幾款原電池。有些電流較大,如選用白醋,純堿等:有些電流較小,如采用水果汁,酸奶,飲料等。學生看到自己設計的電池還真的能發出點來,學習興趣頓時高漲起來,在獲得知識的同時,體驗著成功的愉悅,學習效果能不好嗎!
二、實驗教學趣味化
化學是一門以實驗為基礎的學科,通過實驗的開展,可以激發學生的興趣,使學生形成一定的觀察能力、思維能力與創新精神。而化學趣味實驗以生動、鮮明、新奇的實驗現象來引起學生的學習興趣,能使學生產生強烈的學習動機,從而達到較好的教學效果。
新課程背景下,化學實驗趣味化是發展趨勢,化學實驗趣味化有利于吸引學生的注意,培養學生學習化學的興趣,從而提高學生的科學素養。要在新課改的前提下體現新的教學理念,進行趣味實驗教學不失為一種謀求新教學方法的好思路。因為它能體現新課程理念中學生自主學習、積極參與、樂于探求、勇于試驗和勤于思考的思想。在實驗教學過程中把實驗趣味化,給學生以鼓勵、喚醒和鼓舞,給課堂以生命和活力。在比較碳酸鈉和碳酸氫鈉分別于鹽酸反應的速率時,新教材改為在試管口套上氣球,通過氣球漲大的快慢讓學生直接觀察出反應的快慢,給學生留下了深刻的印象。在“研究物質的實驗方法”時,讓學生自己準備家中的自來水,礦泉水,我在課堂利用蒸餾的方法制備蒸餾水。當學生看到自來水,礦泉水中滴加硝酸銀溶液后立即出現了白色沉淀,而向從自來水蒸發制出的蒸餾水中滴加硝酸銀溶液,就沒有了明顯的現象,學生感到很有意思,學習興趣油然而生。該實驗既使學生掌握了蒸餾實驗的操作原理,蒸餾實驗的作用,有學會了氯離子的檢驗方法,生活中的水一般是用液氯來消毒的。對市場上的礦泉水檢驗,發現了有些品牌不含氯離子,有些含有氯離子。學生學以致用特別感興趣,還問我其他離子如何檢驗,不僅解決了知識上的問題還激發了學生學習化學的興趣,真是一舉多得。還有,用蘋果或西紅柿制作一個原電池的實驗,當學生看到水果竟然能發電,高興的心情無法形容。這些趣味實驗,使學生感到學習化學離他們更近了,體驗到化學理論與實際的聯系,學得更容易,理解更深刻,教學效果能不好嗎?
三、實驗改進生活化
隨著中學化學實驗不斷地變化和發展,出現了一些新型的化學實驗,其中家庭小實驗的形式很受歡迎。為了提高學生學習化學的興趣,給學生提供更多的自己動手實驗和觀察實驗的機會,新教材上增加了“家庭小實驗”。既鞏固了所學知識,有培養了知識的應用能力,培養了學生的創新思維。
(一)是以學生身邊常見的化學物質做實驗藥品
如從學生最熟悉食鹽中了解加碘鹽,學生可在家中做,也可在課余到實驗室做。大部分同學事后說剛開始直接加入淀粉溶液中都沒有變藍色,加硝酸銀溶液也沒有黃色沉淀,冥思苦想后學生就翻閱資料、上網查找或問同學,才知道計入了碘酸根:最終使食鹽成功。過程的艱辛可到的喜悅可想而知。再如,用食醋除去水壺中的水垢的實驗:用氯水漂白鮮花的實驗:用蘋果制作原電池的實驗:用熟蘋果催熟青香蕉等實驗。
(二)是利用日常生活中的諸多現象揭示化學反應原理和化學奧秘 例如在“含硫化合物的性質和應用”,要求學生對雨水pH進行測定,了解當地雨水狀況,分析是否是酸雨:讓學生收集家里旁邊河道的水進行pH測試,學生從自己的結論中深感保護環境的重要。這比空洞的說教要好很多,而且很多學生也開始向家人作宣傳,不僅知識提高,無形中環保意識也提高了。通過膠體的學習本質了解多種墨水不能混用。通過做鋁熱反應的實驗,使學生聯想到鋁熱反應能用來焊接鋼軌,對化學反應竟然能放出如此高的能量感到十分驚奇等。
四、實驗改進綠色化
新教材中許多實驗會產生有毒有害氣體,需要對實驗裝置進行靈活改裝。如銅與稀硝酸的實驗可以這樣改進:在一個潔凈的針管中加入少許銅片,排除空氣;另外在小燒杯中注入稀硝酸并微熱;用注射器吸取少量稀硝酸,迅速用小膠帽蓋住注射器吸口。當觀察到藍色溶液、無色氣體時,打開瓶帽,拉動活塞,吸入空氣,會看到氣體由無色變成紅棕色,此時迅速將氣體注入足量氫氧化鈉溶液中。實驗簡單可行,效果明顯、無污染,效果良好,而且還可以培養學生的環保意識。
五、實驗改進開放化
所謂開放化是指以教學內容為依據,但不局限于教材,從知識、能力等多方面向外延伸或擴展,創設一些開放性問題情境,拓寬學生的視野和知識面,使學生掌握更多的知識和方法,進而提高學生的綜合能力和素質。新教材就是本著這一原則,把不少化學實驗設計成了開放性實驗,教學效果大大提高。例如,鈉和水反應一節中,我要求學生設計實驗證明和水反應時產生的氣體是什么,如何檢驗,還有其他產物嗎?這種開放性實驗,其思維容量之大是顯而易見的。試想,由于學生的認知水平不同,思考問題的角度不同,所設計的方案也不可能完全相同,有點設計非常合理,有的設計比較合理,也有的甚至不合理的、違反常規的,但每個學生都進行了認真思考,在這個設計中,有些同學把金屬鈉放在煤油下面,倒扣漏斗收集點燃:有些在U形管中實驗等等。至于得到什么結果并不是最重要的,重要的是設計實驗時對知識的體驗過程。提出的方案越多,思考的角度就越廣,思維越深刻。于此同時,進過交流討論,相互啟發,碰撞出許多創造性思維的火花。學生不但知識學活了,而且實驗能力、與人合作能力、科學探究能力等都得到了培養和提高,不僅教學效果顯著提高,而且還自然而然的促進了學生學習方式的轉變,實現了新課程改革的核心目標?;瘜W實驗的改進是實施課程改革的前提,我們還可以結合所在學校學生的具體情況開設選修課,充分滿足不同層次學生的需要,在課程改革中,課程設置逐步向著形成必修課程、選修課程和活動課程三大板塊有機結合的體系發展,形成多種教學模式,培養學生學習化學的能力??傊?,如何使實驗在教學中既為學生獲得知識創造條件,又為培養學生的多方面能力奠定基礎,充分發揮化學實驗適應素質教育基本要求的特殊功能,值得我們每一個化學教師不斷探索和思考。
第三篇:高中化學實驗教學改進策略探究
高中化學實驗教學改進策略探究
摘要:在新課程不斷深入發展的今天,高中化學課程在實驗領域逐漸彰顯出了更加重要的地位,但有些教師還并沒有將素質教育的新觀念融入己心,仍實行古老的講授制教學,單一的讓學生聽取知識,忽略了他們動手能力的培養,再加上教師對于實驗教學的認知不夠完善,導致有些學生畏懼化學,甚至厭惡化學。因此,高中化學教師要加強化學課實驗的教學效果,開設一系列實驗活動,提出些許的改進意見,為學生的未來學習生活打下堅實的基礎。
關鍵詞:高中化學;實驗教學;改進;策略
在現當代教育大背景下,許多學生在化學實驗課上感到枯燥無聊,提不起興趣,不能有效的專注在知識點上,再加上高中課程的緊密與繁多,使得教師和學生的壓力都過于重大,不利于身心健康的發展。所以,高中化學教師要從實驗教學手段和實驗教學方式入手,塑造良好高效的實踐課堂。本文將結合筆者多年高中化學教學經驗,對高中化學實驗教學改進策略探究做逐一深入闡述,為廣大教育工作者解疑答惑。
一、實驗教學手段的改進
(一)利用投影實驗演示
高中化學實驗課堂中,大部分情況都是教師在講臺上進行實驗的演示,導致有些視力不好的學生看不清楚,不能有效的獲取實驗信息,阻礙了他們的學習效果。因此,高中化學教師可以把多媒體投影技術運用到演示實驗中來,在投影上將實驗的細節放大,加速或減慢整個實驗的過程,讓學生都能夠顯而易見的看到,促進他們對于化學的學習興趣。
例如,在高中化學中“氯氣”的教學過程中。老師將預計的整篇文章的知識結構梳理整合于計算機多媒體中,然后以圖像的形式向同學展示氯氣的各種性質,展現出其獨特的化學實驗,讓同學們了解氯氣是何種狀態,何種顏色,何種屬性。讓同學們放大觀察到這些性質后,觀察氯氣所得出的物理性質,再由圖像演示得到氯氣的化學性質,向同學們提出物理和化學屬性方面的問題。讓同學們對氯氣這一節課的實驗和理論進行歸納整理,構建自己的知識體系,再向學生展示氯氣相關的知識網站與課件,讓同學們可以自由的去探索相關的知識。通過這樣的方式,在讓學生更加清晰的觀察到實驗基礎的同時,還能夠提高他們課堂上的專注力,養成一種良好的?W習習慣。
(二)利用多媒體動畫或實錄視頻進行實驗演示
高中化學學科有著它獨特的特征,它是由物質的原子重新分配組合的過程,但這些微觀的細節并無法直接用肉眼看到,于是大部分的教師便用文字敘述將這些理論和實驗現象告訴學生,不利于他們學習了解。所以,高中化學教師在課堂中可以采用多媒體技術,將化學中的微觀過程用動畫的模式演示出來,使得學生可以看清楚化學反應之間的本質原因,加深他們對于知識理論的理解和銘記;除了多媒體動畫,教師還可以在課堂中播放實錄的視頻,因為有些化學實驗,是很難在教室里演示成功的,有的還具備些許的危險性,通過實錄視頻的方式,教師可以避免由化學演示所帶來的危險,讓學生在錄像中感受到化學實驗的魅力,體會其獨有的獨特性。而且還可以在一定程度上提升學生的學習興趣,加強教師實驗課題的教學水平。
二、實驗教學方式的改進
(一)化學實驗要綠色科學
有些化學實驗在操作中會產生些許的有毒元素,對水和空氣造成破壞污染,高中化學教師要盡力改善這一狀況,對實驗器具和過程進行有效的優化,使其變得環??茖W,最大限度的減少有毒物質的產出。
例如,教師可以把原本開放的操作器具改變為封閉的裝置,防止有毒氣體對環境進行污染,或者多挑選一些安全的實驗來演示,促使每位學生都可以親自上手,使得高中化學實驗課堂綠色科學,具有環保的意識。
(二)化學實驗要具備趣味性
高中學習的壓力較大,學習內容也往往枯燥無味。學生對于化學實驗的學習提不起來興趣,不能夠高效的進行實驗教學。因此,化學教師在實驗時,應該秉著趣味性的原則,充分挖掘并抓住高中生青春期中擁有強烈好奇心這一點,把他們的好奇心調動起來,加強課堂效率。
例如,化學教師在課前可以先做一個具備趣味性的實驗,或者在課堂中對教學的實驗方案進行探究性的優化,還可以在課堂結束后,為學生布置一些有趣的作業,使得他們不再厭惡化學,而是每節課都會興致勃勃的認真聽講,加強實驗教學時的效率。
總結
在素質教育的今天,傳統舊觀念的教學理念逐漸已被淘汰。在高中這個關鍵的時期,化學教師更要加倍重視對學生的培養。學生是學習和發展的主體,也是獨立的個體,教師要給學生尊重與寬容,用心去感化學生,因材施教,不放棄任何一位學生。在課堂實驗中給學生獨立思考的時間,促使其自主進行實驗,摒棄只是僵硬的聽從教師講解的習慣,做到創新精神與實踐意識的相統一,為未來生活的學習發展打下堅實的基礎。
參考文獻:
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第四篇:不足與改進措施
教學中存在的不足與改進措施:
一、重視學生,忽視老師。
自主、合作、探究學習是新課改倡導的學習方式,但在很多老師眼里這些就是新課改的表現形式,似乎無之就無法凸顯學生的主體地位。于是,課堂熱鬧非凡:分組討論、學生演講、辯論會??層出不窮的授課方式,使我們眼花繚亂。教師忙于追求一個個異彩紛呈的“自主形式”,忙于在課堂上營造一種 “熱烈、活躍”的氣氛,這些看似讓課堂有了盎然生機,而實質上是一種“牧羊式”的教學。比如在一節課上,老師只是提出需要討論的問題,然后一聲令下“開始”,學生就分成六個小組開始討論起來,課堂氣氛非常熱烈,老師又一聲“?!?,學生馬上安靜下來,接著由幾個學生展示討論成果,而其余學生則無可奈何地被邊緣化了。這種教學,片面夸大了學生的自主性和自控力。事實上,新課改所倡導的自主性、探究性學習,不僅僅體現在以學生活動為主的課堂形式上,更體現在培養學生善于傾聽,善于從老師的講授中汲取知識并加以提煉,概括使之為己作用的能力上。很多學生,要他在下面講,他是很積極的,但要他去傾聽別人的意見的時候,往往是一種滿不在乎的態度,甚至有一種以自我為中心的態度,認為自己所說的才是對的,沒必要去聽別人講,老師沒點到我發言,我就沒事做。因此,發揮學生創造力的同時,兼顧教師的引導傳授作用,無疑是新課改教學的當務之急。
改進措施: 影響教學質量因素很多,教師是其中決定性的因素——一個最積極、最活躍的、能左右其它因素的因素。在整個教學過程中,教師是一個領導者。他的領導不以地位,而以他的“好學”的氣質、充盈的知識、成熟的經驗和對學生的真摯的愛。教師在教學中的作用有幾下幾個方面:
1、激發學生求知的欲望。
教師本人應有求知的熱忱,具體表現在熱愛自己所教的學科,孜孜不倦地鉆研教材,善用教材,教學時還要隨時誘發學生的好奇心和求知欲,使得學生就可以生動活潑地、主動地學習。
2、教給學生學習的方法。①教學生使用學習的工具。
②有計劃地培養學生分析問題和解決問題的能力。③盡量讓學生用“發現法”學習。
二、輕效果,重形式,學生合作學習有效性差
小組合作學習是新課程倡導的三大學習方式之一,在形式上成為有別于傳統教學的明顯特征。在課堂教學過程中,絕大部分教師有意識的把這種學習方式引入到自己的課堂當中,但還存在很多問題:
1、教師提供的問題沒有合作學習的價值,學生自主學習就可以解決,但教師還要組織學生合作。
2、為合作而合作,什么樣的課、什么樣的問題都合作。
3、有的小組合作學習流于形式,看起來在爭論,場面非?;钴S,其實偏離了主題。
4、合作學習成了優生表演的舞臺,學困生被撇在一邊,無人過問,成為合作學習的犧牲品。
改進措施:
1、學生進行必要的思想品德教育。在進行小組合作學習時,教師要教育學生學會尊重別人,要認真聆聽別人的發言;要教育學生成功的合作學習既要有統一的學習目標,又要心中有他人,有自我犧牲的精神,多為他人、集體著想;要教育學生要對自己的表現有信心,不自卑,要主動參與學習。這些思想品德教育是合作學習成功的很重要保證,也是合作學習的目標之一。
2、精心設計設計問題、認真準備教具,盡量減少干擾因素。合作學習的內容要精心設計,太簡單了,沒有合作的必要,太難了學生解決不了。教具也要認真準備,盡量減少教具學具的缺點,使它們能真正幫助學生學習。
3、做到科學分組。在分組時,應盡量做到科學合理,可考慮兩個方面:一是爭取小組間的零差距,做到每個小組的實力相當;二是組內成員的異質互補,就是將有各種特長的學生放到一個組內,讓他們取長補短,盡量做到最佳組合。
三、學困生關注不夠,學習方法不當。
數學課堂教學中教師不注重學習方法的指導,學生獨立解決問題,自主學習能力差,課堂效益低,集中表現在優生對學習內容吃不飽,學困生吃不了,互相制約,教師無法科學配置講授與練習的時間,無形浪費了課程資源。改進措施:
1、教師要下力氣研究不同程度學生的實際需求和心理發育水平,對不同學生完成任務的難度和所需的時間應有一個客觀的評價,在教學目標確定上要指定從易到難的具體要求,在施教中多進行鋪墊引導,降低難度,讓學生順利實現舊知識到新知識的遷移。
2、真正做到授之以“漁”,在數學課中教給學生多種學習方法,比如嘗試練習法、學具操作法、推理判斷法、分析綜合法等,先從一種基本的方法入手鍛煉學生的能力,然后大膽嘗試其他好的學習方法,提高解決數學問題的能力。
3、個別交流,認真指導。在課上和課后,老師和學生能有個別交流,特別是對于落后的學生,了解他的學習困難,進行指導,從而促進學生有效學習,在有效學習當中得到發展和提高。
四、課堂提問不講究藝術
課堂提問局限于部分同學參與。老師提了問題,學生們都爭先恐后地積極舉手發言,可是有的老師一節課總是叫學習好的或前排的同學回答問題,課堂活動僅局限于固定的幾位同學,沒做到“面向全體學生”,尤其是坐在后排的同學,盡管一次次把手舉得很高,但卻得不到老師的“關照”,這些同學完全沒有表現的機會。于是,這些被老師冷落的同學在一次一次的失望中產生了消極情緒,手越舉越低,最后干脆不舉手了。
改進措施: 設置不同層次的問題,力爭每一個學生都有表現的機會,積極參與課堂。
五、小組活動安排不合理
1、小組成員搭配不合理
有的老師分活動小組,只是按座位或大小個就近分組,這樣可能造成有的小組全是好學生、有的小組全是較差的學生,這樣就達不到先進帶動后進、好生幫助差生的良好效果。
2、小組角色分工太固定
有的老師將學生分成若干小組,我發現每個小組當中小組長、代言人、記錄員等總是固定的一個人,這樣,有些學生總也沒有鍛煉的機會,造成學生的不均衡發展。
改進措施:
1、制定與新課程相配套的考核評價制度
分數固然能看出一個學生對這些應試科目掌握的程度,但這并不表示考試分數低的同學就沒有出息。有的同學學習成績差,但或許他口才好,或許字寫得棒,或許有強烈的團隊意識。例如有一篇文章報道,有一位大學的高材生去外企工作,由于缺乏與人合作的團隊意識,表現為自私、缺乏奉獻精神,而在學校學的理論知識又有好多用不上,最后被老板解雇。這說明,分數高低不能代表一個人的多方面才能和品質。有的高材生一貫得到老師和家長的贊揚,到了工作實踐中,卻因一點點挫折而失去信心,甚至走上絕路。而有的在學校被老師貶得一無是處的所謂的“差生”,因一直受到老師家長的冷落和渺視,對人間的苦辣酸甜早已適應,到了工作崗位卻能經得住各種惡劣環境的考驗,并對人情世故有所適應,工作得心應手。所以考查一個人不應只以考試分數定高低,應該從多角度去考核評價一個人。
2、老師要精心設計需要討論的內容
課堂上需要討論的內容最好是開放性、有爭議的話題。例如:有一位老師在教《編號碼》一課,老師布置任務要求給全校學生編號碼,存入電腦,這樣,在電腦中隨便調出一個學生的檔案就能查出他在哪個年級,哪個班,性別是男是女,年齡多大,那么這樣編號碼有幾種編法,哪個編法最好,可以讓學生展開討論。
六、重視電腦,忽視人腦。
新課標提倡利用信息技術來呈現以往教學中難以呈現的教學內容,加強數學與信息技術的結合。因此很多老師認為,新課標就是大量使用多媒體。有的老師設計的課件中,包裝華麗,時而插入一段音樂,時而演示卡通動畫,使數學課成了多媒體功能展覽,這樣喧賓奪主的行為不僅不能增強教學效果,反而分散了學生的注意力干擾了課堂教學,不利于調動學生思考所學內容的積極性,違背了新課標的教學理念。當學生看到這些課件的時候,會不由自主的“哇”的一聲,但我相信他們肯定不是被課件里的數學知識所吸引,而是里面的華麗的畫面和優美的音樂。制作數學CAI課件不僅是一門藝術,更是一門科學,不應當過分追求畫面的虛飾和所謂的技術含量,而忽視教學質量的提高。另外,并不是所有的教學內容都適用于多媒體教學。例如,在教學空間與圖形這類知識的時候,只用三角板、粉筆、剪刀、紙,就可以體現平行四邊形、梯形、三角形等圖形的本質,同時也可以讓學生思考和模仿老師是如何將這些圖形很好的畫出來的,這樣比計算機更簡潔、快捷,更易于接受。學生親自動手參與其中,并在實踐中感悟、思考、加深理解,比單純的視覺接納效果好得多。
改進措施:
利用電腦來配合我們的教學很重要,關鍵是要用好,用對。課件的演示能很好的幫助學生來理解知識的重難點。去掉課件里的那里華麗的裝飾,依然能上出一節出色的課,而且數學味更弄。如,數學特級教師張齊華老師上過的《圓的認識》,這節課張老師在全國拿過一等獎,當時他做的課件可以說是非常的華麗,里面充滿了美麗的畫面,并配合著優美的音樂,讓學生去感受生活中的圓。后來就有人質疑這節課不屬于數學元素的東西太多,如果去掉那些華麗的外表,還能上好這節課嗎?張老師后來也發現了這樣的問題,就重新思考,把那些不屬于數學的元素全部去掉,只留下“數字”、“點”和“線條”,沒有了華麗的外表,這節課更加成功,向老師、學生展示了純數學的美,學生學起來更加的投入,對知識的理解和掌握更加深刻。所以,課件要起到的作用是幫助學生去理解和掌握知識,而不是用音樂,用美麗的畫面去吸引學生的注意力,去分散學生對本質的理解。
七、重視表揚,忽視批評
在新課改的要求下,大家都開始注重“賞識教育”,認為實施新課改就不能批評學生,對學生只是一味的表揚。記得有一次外出聽課,不管題目的難易,只要答對了題目,老師就會要學生拍著有節奏的掌聲,并說著“棒棒,你真棒”,或“你真聰明”“你回答的可真好”等等,甚至一些非常簡單的題目答對后,都不忘進行表揚。凡事都有一個“度”,表揚也不例外,過分的褒獎有時會適得其反,不僅缺乏激勵性,還有可能回誤導學生。其實新課改強調尊重、賞識,其實質是強調教師要尊重學生,保護學生的自尊心,相信學生的發展能力,給學生創造一種寬松自由的成長氛圍。并不是讓我們的批評、懲罰在我們的教育教學中消失。適當的批評不僅不會挫傷學生的積極性,還能讓學生認識到今后改如何改正,認清前方的路。因此,在發現學生的問題時,不應有所顧慮,應該以一種直接而真誠的方式表達出來,以便學生及早發現自身不足并加以改正。表揚與批評都應該在教育教學中發揮其共有的作用。沒有激勵的教育,是刻板的、沒有動力的教育;沒有懲戒的教育,是虛偽的、不負責任的教育。只有在不斷完善與激勵中,才能實現教育的有效性,才能為學生的學習與成長提供最大程度的幫助和促進。
改進措施:
批評學生也要有一定的方法,不能打擊學生的自尊心和自信心。
1、對于有惰性、依賴心的學生,宜用觸動式批評法。即批評時措詞較尖銳,語調較激烈;但絕不能挖苦諷刺、肆意辱罵。
2、對于自尊心較強的學生,宜采用漸進式批評法。即批評時對所犯的錯誤不和盤托出,而是逐步傳達出批評信息,使學生逐步適應,逐步接受,這種方式不至于一下子談崩。
3、對于盲目性大、自我覺悟性差,但易于感化的學生,宜用參照式批評法。即借助他人的經驗教訓,運用對比的方式烘托出批評的內容,使被批評者感受到客觀上的某種壓力,促其自我反省。
4、對于脾氣暴躁、性格倔犟、容易激動的學生,宜用商討式批評法。即以商討的方式,平心靜氣地使其在一種友好的氣氛中自然接受批評意見。
5、對于善于思考、性格內向、各方面比較成熟的學生宜用發問式批評法。即將批評的信息,以提問的方式傳遞給他們,學生自然而然就會意識到,并加以注意。
以上是本人結合自身的教學經驗和在學習的過程中,所感所想??傊鎸π抡n改,我們還有很多需要改進的地方,對于以前舊的教學手段,不能一味的拋棄和遺忘,要取其精華,去其糟粕。在面對困難的時候,我們都要用一種積極的心態去對待,去探索、歸納總結出適合自己教學特點的方法和手段。讓我們為祖國的教育貢獻自己的一份力量。
第五篇:3.KNN不足與改進
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KNN算法不足與改進
學號: 班級: 姓名: 專業: 指導教師:
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摘要:KNN算法的核心思想是,通過計算每個訓練樣本到待分類數據的距離,取和待分類數據距離最近的K個訓練樣本,K個樣本中哪個類別的訓練樣本占多數,則待分類數據就屬于哪個類別。本文首先說明了KNN算法的應用及優點,繼而基于KNN算法的不足以及改進方法進行詳細論述,最后結束語總結全文。
一 前言
KNN算法是對NN(nearest neighbor)算法即近鄰算法的改進,最初的近鄰算法是由T.M.Cover,在其文章”Rates of Convergence for Nearest Neighbor Procedures,”中提出的,是以全部訓練樣本作為帶標點,計算測試樣本與所有樣本的距離并以最近鄰者的類別作為決策,后學者們對近鄰算法進行了各方面的改進。
1.1 KNN應用場景
文本分類:文本分類主要應用于信息檢索,機器翻譯,自動文摘,信息過濾,郵件分類等任務。文本分類在搜索引擎中也有著大量的使用,網頁分類/分層技術是檢索系統的一項關鍵技術,搜索引擎需要研究如何對網頁進行分類、分層,對不同類別的網頁采用差異化的存儲和處理,以保證在有限的硬件資源下,提供給用戶一個高效的檢索系統,同時提供給用戶相關、豐富的檢索結果。
回歸:通過找出一個樣本的k個最近鄰居,將這些鄰居的屬性的平均值賦給該樣本,就可以得到該樣本的屬性。更有用的方法是將不同距離的鄰居對該樣本產生的影響給予不同的權值(weight),如權值與距離成正比。
可以使用knn算法做到比較通用的現有用戶產品推薦,基于用戶的最近鄰(長得最像的用戶)買了什么產品來推薦是種介于電子商務網站和sns網站之間的精確營銷。
1.2 KNN有如下優點
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-算法易于理解且易于實現
-幾乎沒有訓練過程(只是需要確定K值和必要的預處理)K值難以確定
· 目前沒有很好的方法,一般采用先定一個初始值,然后根據實驗測試的結果調整 K 值。
· 可解釋性較差,無法給出決策樹那樣的規則。-對于不平衡樣本集比較敏感
· 采用權值的方法(增大距離小的鄰居樣本的權值)當樣本不平衡時,如一個類的樣本容量很大,而其他類樣本容量很小時,有可能導致當輸入一個新樣本時,該樣本的K個鄰居中大容量類的樣本占多數。
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三 KNN算法改進
3.1 基于聚類的KNN算法改進
3.1.1傳統的kNN算法
對于測試集中每一個測試文本,都需要計算它與訓練集中每個文本的距離,然后把距離排序找到離該測試文本最近的k個文本, 根據測試文本與訓練文本的距離來給該測試文檔的候選類別按公式(1)評分。如果有屬于同一個類別的,就將該類別中的文本的打
分求和作為該類別的得分。最后,將得分排序,測試文本將被分配給得分最高的那個類別。
SCORE(c|x)= Σsim(x,d)I(d,c)x是一個測試集文本,c是訓練集的類別,d是距離x最近的k個文本之一; sim(x,d)是文本x與文本d的相似度,這里指的是距離;
I(d,c)是表示d是否屬于類c,如果屬于類c則為1,否則為0。
3.1.2改進的IKNN算法
首先對訓練集文本進行聚類,采用DBSCAN算法。算法過程如下:
第一步:如果文本對象P未被歸入某個簇或標記為噪聲,就檢查它的指定半徑鄰域r,如果指定半徑鄰域內包含的對象數目大于等于給定的值m,就建立新簇C,將p的指定半徑領域r中所有點加入該簇C;
第二步:對C中所有尚未被處理(歸入某個簇或標記為噪聲)的對象q,檢查它的指定半徑鄰域,如果該鄰域內包含對象數目大于等于給定的值m,將該鄰域中沒有歸入任何一個簇的對象加入C;
第三步:重復第二步,繼續檢查C中未被處理對象,直到沒有新的對象加入當前簇C:
第四步:重復以上步驟,直到所有對象都被處理。其中關鍵參數為作為密度計算的距離表示的半徑,密集點所必需的在指定半徑內擁有的最少的其他點的數目。通過這兩個參數我們就可以計算在任何點周圍的密度值。這樣,訓練集中文
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本就聚為若干個類了。每個簇的類別由簇中多數文本類別而定。然后結合KNN算法,計算測試集文本與訓練集文本簇之間的距離,這樣可以減少計算量和個別孤立點對測試集文本的影響。具體算法:
第一步:對于任一個給定的測試集文本,計算與訓練集中各個簇的距離,采用(2)式為測試集文本評分SCORE(c|x)= Σsim(x,t)I(t,c)其中x是一個測試集文本,c是訓練集的類別,t是距離x最近的k個文本簇之一。sim(x,t)是文本x與文本t簇的相似度,這里指的是距離;I(t,c)是表示t簇是否屬于類c,如果屬于類c則為1,否則為0;第二步:根據評分結果進行排序,選取前k個簇。
第三步:從這些簇中選取n個與測試集文本最近的文本,按照(1)式評分,判定該測試集文本類別,回歸到傳統的KNN算法。改進算法中有領域半徑r,指定鄰域內最小文本數m,選取簇類個數k,從k簇中選取距離最小的n個文本這幾個參數。根據試驗表明,這幾個參數需要經過多次試驗,得出較優取值范圍。
3.2 用于文本分類的改進KNN算法
在文本分類中,KNN 方法通常是建立在VSM 模型上的,其判斷樣本相似度的樣本距離測度通常使用歐氏距離在傳統的歐氏距離中,各特征的權重相同,也就是認定各個特征對于分類的貢獻是相同的,顯然這是不符合實際情況的同等的權重使得特征向量之間相似度計算不夠準確, 進而影響分類精度。
本文采用加權歐氏距離公式,特征權重通過靈敏度方法獲得傳統KNN 方法樣本相似度計算量較大和對樣本庫容量依賴性較強。在KNN 分類算法中,確定待分類樣本類別需要計算其與訓練樣本庫中所有樣本的相似度,才能求得與其距離最近的I個樣本眾所周知,文本的特征向量空間具有很高的維數, 這樣對于一個有成千上萬的訓練樣本的文本分類系統而言,龐大的計算量將嚴重阻礙分類速度,難以達到用戶的實際需求,甚至導致KNN 算法在文本分類中失去實用性本文通過樣本庫的裁減來減少樣本相似度的計算量, 提高KNN 的分類速度,以提高KNN 在文本分類中的實用價值降低樣本相似度計算量, 加快KNN 算法分類速度的主要改進辦法之一就是通過使用小樣本庫代替原來的大樣本庫進行分類。
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這類方法一般是在原來的訓練樣本庫中選取一些代表樣本作為新的訓練樣本,或刪除原來的訓練樣本庫中的某些樣本,將剩下的樣本作為新的訓練樣本庫,從而達到減小訓練樣本庫的目的O 這種途徑最主要的方法是Hart 的Condensing 算法。WilSon 的Editing 算法和Devijver 的MultiEdit 算法,Kuncheva 使用遺傳算法在這方面也進行了一些研究O 在訓練樣本庫中每增加或刪除一個樣本時, 都要對樣本進行一次測試,反復迭代直到樣本庫不再變化,這對于有成百上千的訓練樣本來說,其工作量是非常巨大的O 在本文的裁減訓練樣本庫的方法中,首先利用CURE 聚類算法獲得樣本數據庫S 的代表樣本庫S1, 然后再用基于Tabu 算法的方法對新的訓練樣本庫S1進行一步維護(增加或刪除訓練樣本),以得到一個分類性能較優。樣本量較小的訓練樣本庫O 本文算法不僅極大縮減樣本庫裁減的工作量, 且在裁減樣本庫的基礎上使KNN 算法的分類速度和分類精度都得到了提高O 實驗結果表明了這種方法的有效性和實用性。
3.3 改進的KNN方法及其在文本分類中的應用
3.3.1 文本分類的KNN方法
在向量空間模型中,文本的內容被形式化為多維空間中的一個點,通過向量的形式給出。正是因為把文檔以向量的形式定義到實數域中,才使得模式識別和其它領域中各種成熟的計算方法得以采用,極大地提高了自然語言文檔的可計算 性和可操作性。文檔向量中的各個維對應于用于表征文檔的各個特征屬性。一般采用經典的TFIDF進行文檔的特征權值的表示。
KNN方法是一種基于實例的方本分類方法。首先,對于一個測試文本,計算它與訓練樣本集中每個文本的文本相似度,依文本相似度找出k個最相似的訓練文本。然后在此基礎上給每一個文本類打分,分值是k個訓練文檔中屬于該類的文本與測試文本之間的文檔相似度之和。對這k個文本所屬類的分值統計完畢之后,即按分值進行排序。為了分類合理,應當選定一個閾值,可以認為測試文本屬于越過閾值的所有類。通過上面的分析可知道,KNN法的實質就是以特征屬性權值作為特征空間的坐標系測度,先計算測試文本與訓練文本之間在該坐標系中的Cosine距離,然后依據測試文本與訓練文本的距離遠近來確定類別。顯然,它沒有非常顯別地考慮特征屬性關聯及其現等因素對文本相似度的影響,可以認為
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恰當的考慮關聯與共現等因素,KNN的效果應當更好。
3.3.2 改進的KNN方法
根據語言學知識,一定層次上的語義是由一定范圍的詞匯共同表達的,共同表達的詞匯構成語義鏈。語義鏈中不僅有規范的詞匯,而且有規范的次序。語義鏈的重現,就可以為彼此表達同一語義,而且能進一步認為,語義鏈重合量越多,那么語義同一性越大。向量空間中,每一個元素對應一個經過提取之后的文本特征,可以認為它就是語義鏈的一個組成部分。一個文本中的所有特征,構成了文本的整個語義,特征之間的相互關聯和共現,對于文本相似度來說是很有意義的。然而,傳統向量空間模型中相似度的計算沒有很好地考慮到特征詞之間的相互關聯與共現,使分類結果不甚理想。
四 參考文獻
【1】 王煜、張明、王正歐用于文本分類的改進KNN算法 2007 【2】 樊東輝基于聚類的KNN算法改進
【3】 孫麗華一種改進的KNN方法及其在文本分類中的應用