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1.1 大一新生在大学化学实验教学中实验素质不高 无机化学实验是新生刚进大学就马上开设的第一门实验课,要求为后续实验课打下基础,其地位之重要不言而喻。学生对于化学学科的学习,基本不是从实验着手而总结出理论,而普遍出现“做实验不如讲实验,讲实验不如背实验”现象[1],使学生在高中阶段几乎没有自己亲手做过实验,因此,无机化学实验课程的重要性与学生较低的实验素质形成了矛盾,导致实验教学效果不理想。
1.2 化学实验课程和无机化学理论课程不能科学统一 无机化学实验课是一门实践性很强的基础课程,它与无机化学理论教学紧密结合,化学中的一些定律、原理、学说都来源于实验,同时又受实验的检验。做无机化学实验是学好无机化学的必要手段,做好实验可以巩固和扩大课堂上所获得的知识,同时理论也可以指导实验的操作进行,分析和解决实验中出现的问题。所以两门课程必须紧密结合在一起,才能同时学好两门课程,二者缺一不可。
1.3 “照方抓药”的实验模式不利于激发学生对于无机化学实验的思考和探索 笔者在从事将近三年的无机化学实验教学中发现,学生在做实验时很少思考,是因为他们都是按照教材上已经很成熟的实验方法操作,对应实验步骤照搬完成,形成所谓“照方抓药”的实验习惯,而对于出现的实验现象很少思考为什么。出现这样的现象,笔者认为原因是学生在实验之前没有充分预习实验,对于实验出现的现象没有科学的预测,导致在实验中只是照着步骤按部就班,不思考为什么,并且对于出现的特殊实验现象不能作出科学的解释。因此如何督促学生在实验之前必需预习是值得思考的问题。
1.4 无机化学实验考核制度不能全面反应学生的实验能力 无机化学实验是独立开设的一门基础课,它不仅与无机化学理论联系紧密,而且是后续实验课的基础。但是无机化学教学实践中,实验教学往往未能得到应有的重视,其作用也未能得到充分发挥。造成这一现象的原因是多方面的,而缺乏科学的考核方式与评价手段是其中重要的原因。过去,无机化学实验成绩主要是根据实验报告给定的。但是仅凭实验报告给成绩,造成了一些学生不认真做实验,而把主要精力放在实验报告的书写上;这就导致了实验成绩高的学生,实验技能不一定高,并且慢慢对实验产生厌烦情绪和草率应付的态度[2],这样的态度对于学生良好实验素质和严谨科学态度的形成是非常不利的。
2 针对存在问题的改革措施
2.1 开展基本化学技能竞赛 对于刚走进实验室的新生来讲,由于中学几乎没有基本的实验基础,因此基本仪器的认识和规范操作是必须面对的一课,对于刚开始的实验基本技能的操作培养常常感到枯燥和乏味,甚至认为这不是化学实验,从而没有给予足够的重视。对此,学院具有针对性的开展了基本化学技能操作比赛,如溶液的配置、酸碱中和滴定、物质的称量等,这样的活动有利于学生对于基本操作的重视,激发学生的兴趣,并且相当弥补了在中学阶段实验能力的缺失。
2.2 上实验课必须先写预习报告 针对学生实验之前不预习,直接开始实验,照着教材实验步骤“照方抓药”的不良习惯,要求学生在实验之前必须先做实验预习报告,实验预习报告由实验老师根据每一个无机化学实验的具体内容设计,如在元素化学实验部分,实验预习报告应该包括以下几项:实验步骤、预测的实验现象、预测实验现象的解释、实际实验现象、实际实验现象的解释、实际现象与预测现象是否相符(若不符,请解释)。先做了这样的预习准备,学生在开始实验时,可以做到心中有数,对于出现的实验现象会有主动的思考。
2.3 改进无机化学的实验考核制度 传统的无机化学实验考核制度并不能反映学生实际的实验能力,可以做如下的改进:无机化学实验成绩的评定按五级制记录考试成绩,凡实验成绩不合格者,该门课程必须重修。学生成绩以平时成绩为主,平时成绩包括预习成绩、考勤和纪律、实验操作、卫生整理和实验报告五项,其中预习成绩以实验报告质量打分,实验操作则以每次实验中实验老师分别给出每次实验的操作分数,期末以平均值为最后成绩,实验报告成绩则以上交的实验报告的格式、数据处理、结果分析等给分。
无机化学实验成绩=平时(80%)+期末(20%)
平时=预习(20%)+考勤和纪律10(%)+实验操作(40%)+卫生整理(10%)+实验报告(10%)
双语教学的英文是“Bilingualeducation”,定义:Theuseofasecondorforeignlanguageinschoolfortheteachingofcontactsubjects。就目前国内高校开展的双语教学而言,所谓双语教学是指在课堂教学进行过程中使用母语的同时使用第二语言或外语(英语)作为教学媒介语言对学科内容进行教育传授的过程。其目的是培养学生的专业外语水平和使用两种语言掌握科学概念、理论、方法的能力,及通过外语媒介学习思考国际前沿的学科知识[1]。化学是一门实验科学,其实验教学作为理论教学的必要补充在医药类高校的学生教育中占有非常重要的地位。无机化学实验是化学实验的基础,是中国药科大学药学专业学生学习的第一门专业基础必修实验课。无机化学实验双语教学可以为药学专业学生开展后续学习和科学研究下打良好基础,也为我校其它实验课程推广双语教学打下坚实的基础。开展无机化学实验双语教学符合培养具有专业素质和能力的新世纪创新型人才的要求[2-4]。
1无机化学实验双语教学的定位
结合中国药科大学无机化学实验教学大纲和双语教学要求,无机化学实验双语教学的主要目的除了要达到传统无机化学实验课要求学生熟悉实验的基本知识,掌握规范的实验操作和技能,锻炼提高动手能力和分析解决问题的能力这一教学目的外;还要求学生能够运用专业英语来掌握科学概念、理论、方法,培养学生的专业英语水平。
2无机化学实验开展双语教学的优势
相对于我校其他基础或专业实验课,无机化学实验课涉及的理论知识相对较少,教学内容相对较为简单且与日常生活实践紧密联系,对学生的化学知识和英语水平要求都不是很高,便于双语教学开展;我校药学专业每个实验班有学生32人,配备主副讲2位老师进行无机实验双语教学,同时实验课教学时间比较宽松,灵活性较大,能够有效解决双语教学在师生比、教学时间上的冲突;实验课在实验室中进行,实验室环境严肃而活泼,教学过程中方式方法(板书、多媒体、PBL、微课等)灵活多变,可以实现边听边看边交流边实践的效果,营造良好双语教学和学习的环境,使得双语教学的开展切实可行[5]。
3我校无机化学实验双语教学的探索与实践
3.1无机化学实验双语教学存在的问题
3.1.1“学”学生是双语实验教学的主体,由于生源不同,学生能力差异较大,主要表现在两个方面:专业能力和英语能力。当下我国各省的高考模式不尽相同,以江苏“3+2”模式为例,很大一部分考生选择了物理/生物组合,化学基础薄弱;双语教学对英语听说读写能力的要求很高,而英语水平因学生个体差异良莠不齐。学生在具备专业能力能充分理解课程教学的内容的同时还要能掌握专业英语听说读写,使得双语教学较难开展。3.1.2“教”教学理论匮乏,目前国内关于双语教学的系统理论指导极为匮乏,对于如何具体开展双语教学,科学有效的评价双语教学效果无明确模式及目标。如完全照搬国外的模式,可能“水土不服”无法真正适应我国不同地区高校的校情[6],影响了双语教学的实施效果。教材的建设是双语教学顺利实施的重点和难点,也是制约当前双语教学重要因素。目前能够适合我国国情及高校的校情的无机化学实验双语教材可谓是凤毛麟角。而教学目标、教学模式的不同,同样使得我们不能简单“拿来主义”直接使用原版的外文教材,国内中英文对照的双语无机化学实验教材的缺乏,使我们在开设实验内容上受到了一定的限制。师资是双语实验教学顺利开展的首要基础条件。开展双语教学,对教师的专业能力、外语水平和教学艺术都提出了更高的要求。无机化学实验双语教学教师应不仅应具有丰富的教学经验和扎实的专业功底,也应具有较高的英语水平,能够灵活运用英汉两种语言。虽然目前我校从事无机化学实验教学工作的教师普遍具有研究生学位,专业功底扎实、教学经验丰富,为优秀的中文授课教师,专业知识水平较高。且都具有一定的专业英语的阅读和写作能力,但鉴于我国目前的英语教学模式及环境,授课教师的英语水平同样参差不齐,特别是口语水平欠缺,使得英语授课能力不足水平有待提高,真正能够满足双语教学的很少。双语师资的严重缺乏是制约双语教学普及推广的关键因素。
3.2无机化学实验双语教学对策的探索
3.2.1学以学生为主体的双语实验教学,如何激发学生同时学习化学和英语的兴趣是关键。对化学基础较差的学生,我校开设基础化学提高选修课程以加强其专业能力,同时让更多学生参与到实验的准备工作中来,调动学生的积极性;重视对学生英语的培养,除了必修的大学英语课程之外,开展丰富多彩的英语活动(例如英语演讲赛、英语角等),营造良好的英语学习氛围,以此调动学生学习英语的积极性,提高学生的英语水平特别是口语和听力水平。同时我校还开展了专业外语选修课程,使学生能够较快适应双语教学的课堂。3.2.2教完善教学理论:遵照循序渐进,由少到多的原则探索出一条适合我校双语实验教学的教学模式;通过建立发展性评价,构建科学合理的教学评价指标体系,完善了我校双语实验教学理论[7-8]。强化教材建设:根据授课对象与培养目标,中国药科大学无机化学教研室教师在现有的国内经典中文实验教材基础上,结合参考国外英文原版教材以及相关英语文献资料,自行编写并正式出版了既保持原版教材特色和英文表达习惯,又符合国内教材知识体系且具有药学特色的中英文双语实验教材《无机化学实验指导与实践》(双语教材,曹凤歧主编)[9]。增强师资力量:对专业知识和英语基础都比较好,并且对双语教学比较感兴趣的教师我校通过针对性有计划地进行系统培训(包括选派教师直接出国留学培训,如江苏省教育厅的优秀中青年教师英语强化项目及校级英语语言进修(英国,11个月)项目),或者直接引进合适外籍教师进行无机化学实验的双语教学,以保证双语授课教师语言与学科专业的并重发展。
3.3我校无机化学实验双语教学的实施
我校无机化学双语实验课程的教学分为3个主要阶段:实验预习和准备(课前)、实验讲解和操作(课上)、实验报告和考核(课后)。3.3.1实验预习和准备实验预习和准备是实验课教学的重要环节也是实验顺利开展的前提,学生应高度重视课前实验预习,了解实验原理及具体步骤,熟悉英文专业词汇,书写英文预习报告。为避免预习报告流于形式(原封不动抄写教材上的内容),要求学生以实验流程图形式对实验进行描述,锻炼学生能够通过阅读英文预习实验并简明准确描述实验内容的能力。无机化学实验实施双语教学任课教师的准备也必须非常充分,要求对课程体系、教学重点及难点、专业英语等都要十分熟悉。针对我校药学专业学生的特点和培养方案,无机教研室编写了详细的双语教学大纲和教学计划,制作了全英文多媒体课件,包含PPT、图片、动画、录像等,使学生更容易掌握相对抽象的内容,以提高课堂教学效果与效率。同时作为省级教学成果二等奖(药学基础化学实验双语教学立体化建设)的一部分,相关内容均可上网查询,以帮助学生预习。3.3.2实验讲解和操作实验讲解充分利用现代多媒体教学手段,采用多种新型教学模式(如PBL、CBL、TBL等)。教师检查预习报告,对实验相关要点进行英语提问,了解学生的预习情况。实验课件以流程图及操作图形式全英文列出原理、步骤和注意事项。教师讲解平衡使用中英两种教学语言,首先中英文对比说明实验中的专业英语词汇和相关概念,后以全英文概述实验内容,对一些复杂难懂的实验原理或实验步骤等内容配以中文辅助讲解;讲解过程中教师可对实验内容进行操作示范或播放相关教学视频,帮助学生正确地使用各种设备,熟悉实验的流程、步骤及注意事项,并随时用英语提问使学生充分体会专业英语教学。对一些重要的知识点,加入大量的生活实际和科技应用前沿案例,理论联系实际活跃课堂气氛。实验操作过程中教师认真观察学生操作情况,使用中英文与学生进行交流,及时调整教学方式,积极引导学生主动参与到双语教学中。通过这些措施有效激发学生参与双语教学的兴趣,提高双语教学效果。3.3.3实验报告和考核在老师讲解相关专业英语、展示往届优秀实验报告、规范报告格式和写作方法基础上,要求学生用英文撰写完成实验报告。实验报告最后的讨论部分允许学生使用中文,但鼓励学生用全英文写出自己的心得体会、意见和建议。通过英文实验报告的撰写培养锻炼学生运用英语分析、归纳、总结实验现象和结果的能力。同样要求教师用英文对学生的实验报告进行批改和标注。一般而言,以往传统的无机化学实验的考核评定主要依据实验报告。鉴于双语教学有其特殊性,为鼓励学生向多元化发展,重视专业知识,操作技能、语言表达等各个方面的综合素养,我们对无机化学实验的考核方法进行改革,最终的实验成绩评定依据学生的预习、实验操作、课堂互动、实验报告、讨论交流等多方面相结合进行整体考核,综合评定学生实验成绩。
4结语
无机化学实验是药学专业重要的基础实验课,根据我校药学专业特色和师生实际水平,制定了无机化学实验课程双语教学的教学大纲、操作规范、教学要求等教学文件,编撰出版了正式的无机化学实验双语教材,制作了实验多媒体课件(包括PPT,视频录像动画等),印刷了全英文实验报告册,建立了科学的无机化学实验双语教学考核方法。通过对其双语教学的系统研究和实践探索,建立完善了无机化学实验课程双语教学实践教学体系。通过无机实验双语教学,学生不仅可以掌握扎实的实验技能,还可以掌握专业英语的应用能力,提高了我校学生的素质,为学生就业和进一步深造奠定基础。
参考文献
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目前,我国高等教育处于从精英化教育到大众化教育的转型期,我国高校的学生群体从数量和质量方面都有较大的转变,因此高校急需改革教育现状以适应当今的教学需要[1]。其中,教学考核方法和评价机制对学生的学习起着主要的引导作用。高校传统教学往往采取“一考定终身”的考核方法,此种考核方法已不能适应当今的教学需求[2]。因此,高校教学急需建立一种科学的评价体系,以促进学生全面发展。实验教学是高校教学的重要组成部分,有利于加深学生对相应学科基本理论的理解和认识[3]。无机化学实验课程是化学专业学生的一门必修课程,该课程要求学生掌握基本的化学实验技能,培养学生的动手能力、思考能力和良好的科学素养[4]。此门课程通常是在学期末组织学生进行统一的笔试或操作考试以检验学生的学习效果。此种考核方法使学生养成了“被动学习”“死记硬背”和“考试突击”等弊病,不利于学生科学思维和创新能力的发展[5]。对此,笔者所在的教研室积极开展教学改革,针对无机化学实验课程的特点,转变教学方法以适应当前学生群体的需要,探讨建立多样化的考核方法和评价机制以适应现代无机化学实验教学的需要,具体措施如下。
一、预习记录评分制
课前预习是无机化学实验课程非常重要的一个环节,有助于学生更好地理解实验内容,是学生顺利完成实验的保证。虽然教师反复强调预习的重要性,但仍有部分学生仅把预习当作不得不完成的任务,在预习记录上照搬课本内容,或照抄同学的预习记录[6]。造成这种现象的主要原因一方面是学生对课前预习的重视程度不够,另一方面是教师对学生预习情况的监管力度不够。本教研室在教学过程中严格要求学生预习记录的书写格式,规定预习记录的框架内容,在课前认真检查学生的预习记录,并根据学生的具体情况给予评价,将其纳入成绩考核的一部分,以此督促学生认真预习所要完成的实验内容。
二、课堂提问评分制和课题讨论评分制
课堂提问评价的作用主要包括两方面:一是用于进一步检查学生的预习情况。有的学生书写实验记录只是为了应付教师的检查,并没有对实验内容进行仔细分析,对实验及相关知识的了解停留在表面。因此,教师在课堂中针对预习内容进行随机提问,可进一步检查学生的预习情况;二是用于检查学生对以往所学知识的掌握情况。无机化学实验操作的各项基本操作技能贯穿于整个实验课教学中,教师应时时提醒学生掌握正确的操作规范,提醒学生及时回顾所学内容[7]。教师在提问过程中,应及时记录学生的回答情况,并在课后进行整理,给予评价,纳入成绩考核。在教学中,教师可将学生分成几个讨论小组,抽取相应教学内容让学生进行讨论,并选派小组代表阐述讨论结果。教师应认真聆听每位小组代表的讨论总结,并对学生的讨论结果进行有针对性的提问,引导学生加深对所学内容的理解。对于较为复杂的实验内容,教师可引导学生分组进行课前讨论,并书写讨论报告,要求在讨论报告中详细阐述对所要进行的实验的理解、困惑和思考过程。教师依据小组口头讨论总结和讨论报告对各小组给予评价,并纳入成绩考核。
三、学生实验操作实时评价
在过去的实验课教学中,虽然学校也是根据20名学生配备1名教师的原则进行授课教师的安排,但受实验场地和学生上课时间等因素的限制,无法实现小班上课。通常一次课上的60名学生由3名教师统一负责,这就造成了教师工作过程中的权责分配不明确。本教研室在无机化学实验课程教学中,采取教师责任制,每20名学生指定一个教师负责,在学生的实验操作过程中进行跟踪评价,依据学生的课堂操作情况进行打分。这就避免了学生在操作过程中的“等、帮、靠”的思想,不仅充分调动了学生的学习积极性,还能将学生的课堂操作情况纳入成绩考核。
四、实验报告评分制
无机化学实验报告是学生对课上操作情况和所观察到的实验现象进行整理后所完成的书面报告,是学生在科学实践后对理论知识的再认识。实验报告的写作能进一步反应学生对实验内容的思考和理论知识的掌握情况。以往的教学缺乏实验报告评价依据,教师只是对实验报告给予简单的评价,使学生对于实验报告的书写重视不够。本次无机化学实验教学改革制定了实验报告的评价依据,要求学生在书写实验报告的过程中要遵守以下三项原则:①实事求是,具有科学性。②层次分明,具有逻辑性。③详略得当,具有可读性。同时也对每一份实验报告的采分点进行了详细说明。使教师在评判实验报告时有章可循,学生在书写时也能抓住重点,掌握实验报告书写规则。同时要求教师认真按照评价依据对学生的实验报告给予评价,并将评价结果作为期末成绩考核的一部分。
五、期末进行统一实验操作考试,实时评价学生操作情况
为了让学生整体回顾和掌握一学期所学的知识,期末仍组织统一的操作考试,且期末考试成绩在整个考核体系中占有一定比重。实验操作题目由教研室负责无机化学实验教学的教师根据该学期教学内容统一制定,建立操作考试题库,在操作考试过程中,操作题目由学生任意抽取、独立操作,教师全程监督。以此促使学生对所有内容进行全面复习,避免部分学生存在侥幸心理。此外,制定科学的评分标准,教师在监考过程中严格按照评分标准对学生的实际操作情况进行评价。综上所述,无机化学实验课程评分比例如下。①预习报告(10%,10分)。②课堂提问(10%,10分)。③课堂实验操作跟踪(30%,30分)。④实验报告(10%,10分)。⑤期末实验操作考试(40%,40分)。
六、结语
无机化学实验是一门培养学生实验操作技能的学科,在教授过程中教师应针对学生的具体情况,积极进行教学改革。本教研室在无机化学实验课程的教学中采取多样化考核方法对学生进行总体评价,收效颇丰。通过采用预习记录评分制、课堂提问评分制和课题讨论评分制、学生实验操作实时评价、实验报告评分制和期末统一进行实验操作考试等方法,不仅增强了学生的自主预习意识,也有效锻炼了学生的实践能力、思维能力和科学素养,最终达到了提高教学质量及学生综合素质的目的,为创新型人才和精英人才的培养奠定了基础。
作者:王丽辉 白锁柱 徐玲 段莉梅 单位:内蒙古民族大学化学化工学院
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【中图分类号】O61-4
化学实验是化学学习过程中必须要采用的手段,但是一些学校基于自身条件的限制和其他原因,在化学教学中采用的教学方式往往都是重理论而轻实践。这种教学方式对于化学学习非常不利。无机物化学相较于有机物化学而言,其难度要相对较大,对于无机物化学教学来讲,实验教学要比理论教学更重要。
一、教材创新与实践积累
(一)注重平时实践积累
在无机物化学的学习过程中,注重平时的积累非常重要。在化学学习中,无机物的存在随处可见,但是只有在系统的学习无机物化学的时候,老师们才会重点强调。为了加强学生们对无机化学的认识与了解,化学老师在平时的教学过程中,对于出现的无机物化学,应当对学生加以提醒和引导,使其认识到无机物化学的存在,然后进行有意向的积累。任何一门学科的知识都是由少到多积攒起来,注重平时的积累,在无机物化学的专章学习中,就不会出现力不从心的感觉,老师教起来轻松,学生学起来也不累。
(二)教材创新
就目前的化学教材而言,对于无机物化学以及理论教学多过于实践教学。老师按照这样的授课方式进行教学,造成的结果就是学生们重理论而轻实践。由于缺少实践,所以学生们对于繁琐的实验过程只有进行死记硬背,这样的知识学习方式不仅效率不高,而且学生的理解和感受也会不到位,所以在实际教学中,学校根据自身的教学特点,应该配备专门的实验教材,从理论和实验两方面入手来加深学生的理解。
二、打造以学生为主体的实验教学
(一)提前进行实验报告的预习
课堂教学本来就应以学生为主,对于无机物的实验教学更应该如此,加强学生的自主能力,使其在学习中发挥主体作用,老师再从旁辅助,方能达到预期的学习效果。在实验教学中,对于实验的认知很重要,所以在实验前,老师进行提前通知,W生们对于实验原理、实验步骤以及实验方法要按照实验报告做好相应的预习工作,只有预习工作做到位,实验效果才有可能达到。没有预习的实验,会造成实验现场混乱,对于实验安全来讲非常不利。
(二)重视实验过程的基本操作
实验有基本的规章制度。在试验中,必然会使用到化学仪器,也会接触到化学试剂,所以在实验中一定要重视实验的基本操作。化学实验的安全就在于化学试剂的使用和化学仪器的基本操作,操作不熟练或者是方法不得当,很容易发生实验安全问题,所以在实验过程中,老师必须要强调实验的基本流程和相应的规章制度。
(三)记录实验过程,规范实验报告的填写
对于实验而言,记录是必不可少的内容。让学生们在实验过程中就自己使用采取的步骤和方法进行记录,然后将产生的反应或者现象也进行详细的记录,这是实验的基本要求。一般在实验的时候,都会有一份规范的实验报告,为了保证实验的有效性,学生们在实验过程中,就实验报告涉及的内容要进行细致的填写,一方面是加深学生们对基础知识的记忆,另一方面是加深学生们对实验规范的掌握。实验是学生们对学习内容的切身感受和体验,而实验报告就是学生们对自身体验和所学内容的一个再回顾,这对于知识的牢固掌握意义重大。
三、改变考核方式
在以往的教学活动中,由于重理论轻实践,所以在学生的考核方面,对于实验的考核比重非常少,这也就造成学生们对实践的不重视。所以为了改变重理论轻实践的教学模式,达到理论和实践并重的效果,应该制定相应的考核制度。图一为考核表的主要内容。
四、采用机计算机技术进行实验模拟
在无机化学的实际教学中,学校或者是实验本身的原因是没有办法让学生进行实际动手操作,面对这样的情况,化学老师可以积极引进计算机教学,利用化学实验课件来对学生进行整个实验过程和理论的教授。除去化学实验课件以外,在化学课堂中还可以利用计算机进行模拟实验,虽然学生们无法切实感受实验内容,但是通过计算机模拟实验,学生可以直观的观看到整个实验的过程以及实验现象和结果,对学生而言,也是一种加深记忆的实验教学法。
结束语:
无机化学一直是化学教学中的难点,也是化学学习中不可避免的重点,所以积极做好无机化学的教学工作,对于化学的学习来说非常关键。通过实验的手段来加强化学学习的质量在实际教学中非常可行,所以在面对全新的教学要求,无机化学的教学,一定要理论和实践并重,加强实验教学在实际教学过程中的比重。
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1 化学实验考核改革的必要性[1~5]
过去,传统的化学实验成绩基本上是根据学生的实验报告给定的,报告反映了学生实验的部分情况,但难以反映出全部情况,特别是实验操作技能方面的情况。仅凭实验报告,无法看出学生实验操作是否规范正确,更看不出学生操作技能的高低与熟练程度。学生只重视写实验报告造成的另一个不良后果,是对实验产生厌烦情绪和草率应付的态度。这种情绪和态度,对学生良好实验素质和严谨科学态度的培养与形成是非常不利的。为改变评价学生实验成绩不够全面,激发学生对化学实验的兴趣,强化对学生实验操作能力和创新能力的培养,很有必要对实验考核进行改革。
2 化学实验考核办法的改革构想
我们以无机化学实验为试点,从以下几个方面对实验的考核进行了思考。
2.1 完善实验成绩的评定标准改变单一地依据实验报告评定实验成绩的方式,改为从实验基础理论、实验操作、实验报告、实验创新、实验纪律等几个方面进行考评,每个方面要制定若干具体的量化条件,使实验考核更加全面、真实、准确。
2.2 进行实验基础理论的闭卷考试目的是突出化学实验的一个重要教学目标,那就是通过化学实验的学习,使学生掌握化学实验的基本知识及化学实验基本操作技能;掌握化合物的一般分离和制备方法;使学生加深对化学中基本概念、基本理论、元素及其化合物的性质和反应性能的理解。
2.3 重视实验纪律和实验行为的规范化把实验纪律和实验行为的规范化纳入到考核范围中,以促进学生良好实验行为和习惯的养成。
2.4 重视实验报告的完成质量一份好的实验报告是实验完成质量的具体体现。实验报告反映了学生是否细致观察和记录现象,是否学会归纳、综合、正确的处理数据和分析实验以及用语言表达实验结果的能力。
2.5 强化对实验操作能力的考核化学实验属于实验技能课。培养实事求是的科学态度和认真细致的工作作风,为将来从事教学、科研等实际工作打下坚实的基础,是培养学生的最终目标。
2.6 增大对创新行为的评定和赋分量意在鼓励学生的创新精神,培养他们的创新能力。
3 化学实验考核改革的实践内容
无机化学实验内容除基本理论的验证外,还有无机制备、探索科研方向的综合性实验。那么如何准确测量和评价学生对无机化学实验掌握的程度以及动手能力、观测能力、查阅资料能力、思维能力、表达能力和分析问题解决问题能力的高低呢?近几年我们对无机化学实验考核办法进行了积极的探索与实践,形成了形式多样化的考核模式,经过几届学生的教学实践,达到了比较理想的教学效果。
3.1 实行实验单独考核为了使实验教学达到预期的目标,正确的考核方式是一个关键。无机化学实验的考核依据学生的实验态度、实验纪律、实验理论基础知识,实验操作的规范性、数据处理的能力以及报告完成的质量进行综合评分,成绩按百分制计分。使学生意识到无机实验是一门单独的专业课程,并不是无机化学的附属课,这样就可以引起学生思想上的足够重视,有利于学生加强对实验的学习。
3.2 无机化学实验考核改革的几种模式的探索研究与实践
3.2.1 “实验知识问答+基本实验操作+单独操作制备实验”模式2003~2004学年第1学期我们对2003级《无机化学实验》的考试进行了该模式的实践。此次考试考查内容分两部分:①实验知识问答、基本实验操作。满分为80分。②每人一组,单独操作制备实验《硫酸亚铁铵的制备》。满分为20分。
具体做法是:①在实验室中我们选取了不同的试题对每个学生进行了实验基本知识提问,并要求每个学生进行一项基本操作,据此打出分数;②《硫酸亚铁铵的制备》实验过程中,根据学生的操作情况和产品的质量、纯度进行打分。两项总分为最终分数。由于事先对该次考试的模式给同学们进行了说明,学生们积极性很高,课下进行了积极的操作演练,考试结果令人满意。
这种模式注重的是对学生实验过程的考核。实验时,实验过程是很重要的。一个实验成功与否的关键就在于它的操作过程。在考核中,我们要考核学生实验的基本操作方法、技能和技巧,看他是否知道各种无机化学实验仪器的正确使用,是否具有安装、设计简单实验装置的能力,基本操作是否熟练,新的操作能否掌握。我们对学生的考核贯穿于整个实验过程中,检查学生实验预习情况,看学生在实验中的表现,包括所作的记录是否真实,能否正确地观察实验现象,能否顺利地完成实验,实验结果是否正确。另外,在考核中,教师还要根据学生所做的实验对其进行提问,看他是否真正掌握了该实验的原理和相关操作,要求学生回答或演示实验的关键点,从而对其实验效果、实验能力、基本技能、创新意识等做出综合评价。我们对学生实验过程中出现的问题给予当场指正,实验中学生就可以自觉地用标准要求自己,改进不正确的操作习惯和实验行为,从而提高自己的实验技能与水平,而且这种近距离的考查可加强师生间的交流,形成良好互动的教学气氛。
3.2.2 “平时基本操作+制备实验+设计实验(文献资料查阅)”模式2003~2004学年第2学期我们对2003级《无机化学实验》的考试进行了该模式的实践。①平时基本操作表现占30%,我们根据平时实验报告、实验出勤率、每个实验中的表现记分;②高锰酸钾的制备实验占20%,实验在同一制备原理下,按组给出不同的反应物配比,根据制备出高锰酸钾的产率、品质给出成绩;③设计实验无机材料的新制备方法。要求每位同学通过各种渠道(图书馆、系资料室、网络)查阅文献。
在这一次的无机实验考核过程中,我们除了继续加大对学生操作能力的考查外,第1次尝试了文献资料的查阅工作。同学们积极性很高,通过各种渠道查阅目前最新的无机合成资料,培养了同学们进行科研的意识,收集文献资料、整理文献资料的能力得到了锻炼,初步形成同学们做科研的基本思路,对同学们以后进行毕业论文的设计打下了良好的基础,同时也为实验教师提供了丰富的第一手材料,师生收益都很大。
3.2.3 “元素实验设计操作考试+实验理论闭卷考试+平时实验操作表现”模式2005~2006学年第2学期我们对2005级化学专业《无机化学实验》的考试进行了该模式的实践。第2学期的实验侧重点主要是无机化学元素验证实验,涉及到的实验基本操作较少。以前考查的重点为无机元素实验理论,方式为闭卷考试,我们一直在思索如何进行元素实验的设计与操作考试,本次考试,我们进行了大胆的尝试。
本次实验考试分基本操作考试,试卷考试两部分。成绩按三部分计算,基本操作考试占总成绩的30%,试卷考试占总成绩的60%,平时实验操作表现占总成绩的10%。平时成绩根据实验报告、实验出勤率、每个实验中的表现记分。
实验理论闭卷考试的试题强调了对实验过程、实验原理的分析,突出考查学生的探究过程,增加了设计性、开放性实验内容,重视学生的创新意识,要求进行实验结果叙述,不仅较好地考查考生的语言表达能力和说明问题的能力以及综合设计能力,而且考查了学生的观察能力、分析能力、实验设计能力和实验评价能力。
为了考察学生通过本学期的性质实验、化合物的合成、综合设计实验的训练,对实验的综合设计能力,分析问题、解决问题能力的培养情况,根据该学期的实际执行的实验教学计划,我们经过精心的考虑与设计,制定了与本学期所做实验有关的元素实验操作考核十个题目。针对实验考核题目的设计要求,让学生抽签决定他所要做的是哪一个,学生要在指定的时间内完成实验,并当场写出实验设计方案和合理的实验步骤,并根据题目提供的试剂演示实验结果。由于学生对本次操作考试比较重视,考前做了充分的准备,所以成绩比较好,大部分学生分数集中在67~93之间。
这是一种透明考核方式,是教师考核与学生自我评定的一种结合。教师在巡视、指导学生实验时,通过直接观察,记录学生实验操作的过程,考查其操作水平,对学生所做实验进行考核。同时学生也会不自觉地根据评定标准,对自己的实验情况进行评定。教师的考核与学生的自我评定结合起来,就形成了每个学生的实验考核成绩。这样的考核方式,体现了对学生的尊重,避免了教师单方考核的偏差。他们了解标准,掌握尺度,实验中就可以自觉地用标准要求自己,改进不正确的操作习惯和实验行为,从而提高自己的实验技能与水平,增强了学生的参与意识,提高了其实验兴趣。
考试之后学生都深刻认识到,只有平时认真对待每一次实验,亲自动手操作,期末考核时才能做到得心应手,运用自如。通过以上方式的考核,不仅全面考查了学生的实验能力,也使学生看到了自己的不足,考核后学生仍可在教师的帮助下,进一步练习操作,学习设计,弥补不足,提高其实验能力。
4 化学实验考核改革的效果
通过这几年的无机化学实验考核办法的改革与实践,我们收到了良好的教学效果。
运用改革后的实验考核方法,我们首先了解了实验任课教师的实验素质、实验教学水平、对学生的组织指导等情况。教师通过实验考核提供的反馈信息,为实验教学中的因材施教提供了有效的参考资料,也更明确自己在实验教学中的长处和不足,从而不断提高教学质量。
化学实验考核改革之后,学生对化学实验产生了浓厚的兴趣,更重视实验的全过程。为了更好地完成实验,获得较好的实验成绩,他们实验前认真查阅相关资料,明确实验目的,知晓实验原理,了解实验的内容、步骤、操作过程和实验时应注意的事项,同时写好预习笔记,做到心中有数。在实验的过程中,学生能够按照实验步骤、试剂用量和仪器的使用方法,严肃认真地进行操作,积极、主动地完成实验任务,不放过每一步操作细节,细致观察实验现象,如实地做出记录,得出实验结果。当出现异常现象时,认真分析并找出出现异常的原因。实验完毕,对实验进行全面总结,认真完成实验报告。学生把实验作为培养自己、锻炼自己的实践机会,并产生强烈的探求欲望,从实验中他们也获得了自信心和成就感,同时也养成了良好的实验习惯。
新的实验考核方法促进了学生严肃认真、实事求是的科学态度和严谨的科学方法的养成。化学实验考核改革以后,学生更认真对待每一次实验,能够通过实验对问题作出较合理的解决。在实验中,无论是仪器的使用和装配,药品的取用和添加,还是操作方法和步骤,现象和数据的记录等,学生都能够做到严肃认真、一丝不苟、实事求是,特别是当因仪器刷洗不净、药品用量不当、溶液浓度不准,或操作不规范、反应温度控制不当,而导致实验失败或观察到的现象及所记录的数据与预期的结果有出入时,学生都能够尊重事实,不臆造或修改实验结果,并认真分析,查明原因,重新操作,有的学生还改进实验设计。这样就逐步掌握了科学的思维方法和实验方法,培养了学生勇于探索的毅力和自信心,提高了学生的科研素养。
【参考文献】
[1]黄利华,孔薇,徐 虹,等.医用无机化学实验评分标准改革初探[J].郑州牧业工程高等专科学校学报,2001,21(4):302.
[2]郑长龙.化学实验教学论[M].北京:高等教育出版社,2001.
0引言
高等职业教育医学检验技术培养的是具有较系统的医学检验基础理论,熟练地检验操作技能,具有较强的临床检验和实验室诊断思维及分析问题的能力,具有对各种检验结果进行初步评价的能力,了解常用检验仪器的基本构件和性能,具有良好的职业态度,能从事医学检验和实验室诊断工作的基本能力,在各级各类医院检验科、医学检验中心等相关部门医学检验岗位一线的高素质技术技能人才。无机化学是医学检验专业的文化基础课,它要为学生学习后续的有机化学、分析化学、生理学、生物化学、分子生物学以及临床检验基础、临床生物化学检验,微生物检验等基础课程和专业课程打下坚实的化学基础[1-3]。而实验课又是化学的灵魂所在[4-6],是高等学校实践教学的重要环节之一,具有很强的直观性和操作性,是对理论教学的验证和拓展,是学生将课本知识转化为实践能力的重要手段[7]。很多的规律和定律都来源于实验,而实验课又可以帮助我们验证所学知识,并使所学的知识得到很好地巩固的一种方式,所以实验课在我们无机化学的教学中间占有很重要的地位。本人根据多年来的教学经验和实践,针对无机化学实验课中间存在的问题,提出了几点改进和探索。
1改进实验课教学方法,提高学生对无机化学的兴趣
化学是一门以实验为基础的学科,很多实验的定律和结论都是来源于实验,并可以通过实验进行验证的。但是我们传统的无机化学实验课都是以老师为主,学生为辅的讲授、演示、练习为主的教学方法。这种方法已经比较陈旧,对于学生来说已经没有新鲜感,无法唤起学生对无机化学实验课的兴趣。而且经常是理论课已经学习一段时间后,才安排实验课的学习,很多同学在做实验课的时候,已经不记得之前学习的理论知识,这样无法真正做到理论和实验相结合。针对以上情况,我们采取角色互换法来进行实验课程的教学。该方法大大增强了学生对于课堂的参与度,将整个课堂交给学生来掌握,老师只指出不足和需要注意和指导的地方[8]。具体方法如下:在实验课开始之前,先将学生进行分组,每个小组在本学期必须负责一个实验的讲授,包括实验目的、实验要求、实验原理、实验步骤以及注意事项等。其他小组必须讨论并提出自己对于本实验的看法及不同。在实验的搭建和演示阶段,主要由学生来完成,老师给予一定的指导和帮助。这样既提高了学生对实验课程的参与程度增加了学生对无机化学的兴趣,又锻炼了学生语言组织能力。
2合理安排实验,提高学生对知识的掌握程度
无机化学是一门专业基础课,设置在大一第一学年并且在一个学期内完成,共72个课时,其中实验课的课时有限共14个课时。所以只能够开设比较典型的具有代表意义的课。所以合理安排实验课,提高学生对该门课程知识的掌握程度至关重要。我们该门实验课程的安排是整个教研室团队根据专业的特点及多年的教学经验和后续课程的相关性,选取具有典型意义的无机化学实验课程。这些实验课程的难易程度、实验的精准度、实验条件的成熟性以及实验的周期性都是经过我们精挑细选之后,并且符合我们的专业特色而开设的课程。这些课程的安排对于学生对我们书本知识点的掌握具有很好地作用。课程安排如表1。
3注重实验数据分析,提高教学效果
在实验教学中间,对实验数据的处理和分析在整个实验教学中占有很重要的作用,它不仅是我们对所学知识的验证,更重要的是可以培养我们分析和解决问题的能力。我们知道一个实验的结果,往往存在不同程度的差异,这些差异有的是仪器的使用不当造成的,有的是没有遵守实验操作准则,有的是没有正确地进行实验操作和记录实验数据。所以这就要求我们在做完实验之后,一定要对实验所得的数据进行分析和处理,得出实验结果的出现差异的原因所在。例如:我们在做溶液的配置和稀释的实验时,要我们配置9g/LNaCL溶液100ml。我们在做实验之前必须根据已知求出配置质量浓度为9g/LNaCL溶液100ml所需要的NaCL的质量,才能进行后面的实验。如果所需NaCL的质量求错的话,那么实验结果必定有出入。又或者是在NaCL的质量的称取时,没有很好地把握天平的精确度的话,也会造成实验结果的偏差等等。所以我们在记录完实验结果与数据后,一定要对实验结果进行分析,找出偏差的原因所在,及时纠正,提高我们对无机化学知识点的掌握程度。在实验结束后,我们通过小组汇报的形式对整个实验进行分析和汇报,包括实验目的、实验要求、实验步骤、实验结果以及实验数据的分析等。
4优化实验课的考核方式,促进学生的全面发展
2创建适合材料化学专业发展需求的无机化学实验教学模式
进入21世纪以来,材料科学发展愈加迅速,新材料、新技术、新产品不断问世,与此相适应,对材料化学人才培养也提出了新的要求。材料化学专业无机化学实验授课模式必需紧跟时展步伐,及时调整课程结构与内容,引入学科发展的最新成果,介绍学科内容中的多种学术观点及学术背景和发展动态,开阔学生学术视野,提高学生的学习兴趣。教无定法,教要得法。要使课程教学生动活泼,教师必须不断更新教学内容,创新教学方法与手段,增强课程教学的趣味性,促使学生积极参与,在实验中勤于动手、动脑,实现教师教学方式和学生学习方法的转变。
2.1采用多媒体辅助教学和建设实验教学网络平台
多媒体教学是利用多媒体软件对文本、声音、图像、图形、动画等信息进行处理,教师配合多媒体放映进行讲解,将教学内容用特技方法显现出来,能充分创造一个有声有色、图文并茂、生动直观的教学环境,从视觉、听觉等多方面给学生留下深刻印象。无机化学实验教学可以采用多媒体(视频)教学,它不仅教学信息量大,而且可以非常直观地演示实验操作和过程。随着现代科学技术的发展,有些实验可以采用多媒体技术进行辅助教学,如基本操作单元、仪器的使用等。这些实验项目信息量大,操作细节多,仅靠教师在课堂教学有限的时间内进行演示和讲解往往是不够的,而且总有学生没有注意到一些具体操作细节,因此,可以将这些实验演示制成多媒体课件或视频资料,放在课程网络平台上,学生可以不受时间、空间的限制,反复观看,自主地开展预习、复习。这样不仅增强了课堂教学的可视性,而且增加了教师演示的可再现性,延长了学生的学习时间,从而有益于提高学生操作的规范性,使实验教学得到延伸。
2.2将生产生活实例和教师科研项目引入实验教学课堂
不同专业对无机化学实验教学的要求是不一样的。我院材料化学专业的培养目标是培养具备材料化学相关的基本理论知识和基本技能的应用型高级专门人才。因此,学生必须掌握物质的结构与性质、性能的关系,这需要在教学中注意教学内容的层次性。在无机化学实验教学中,我们尽可能选择与专业相关的真实实验课题和实验样品,将生产生活实例引入实验课堂,营造实战氛围,做到知识性、实用性、趣味性的统一。同时,我们还选取了一些与生活息息相关的实验,如锂离子电池正极材料的制备、胶囊壳中铬含量测定等,这样的实验学生感兴趣,实验热情高,有助于学生综合能力的培养。为了进一步提高实验课堂教学质量,我们还在课堂教学中引入教师最新科研课题成果,使实验教学更加贴近科研实际,既丰富了实验教学内容,又增加了实验教学的先进性、新颖性,在加深学生对所学知识的理解和实验技能的熟悉时,还能培养他们的科研兴趣,提高理论联系实际的能力,对科研工作产生感性认识。
2.3实施开放性实验教学
在传统的无机化学实验教学中,学生往往处于被动地位,教师处于主动地位。从实验项目选择、实验方案选择、实验仪器与试剂选择,都由实验老师预先完成。在这种照方抓药的实验教学模式中,学生往往兴趣不高,应付了事。在优化实验教学内容结构的前提下,实行开放式实验教学模式,可以提高学生实验兴趣,强化教学效果。在学生自主的基础上,利用学生课余自由时间开放实验室,对于实验技能较差的同学,让他加强基本操作单元和基本技能的练习。在学生较好地掌握实验基本操作技能后,可以让学生自主选择一些设计型、综合型、应用型实验。在教师的指导下,学生独立设计实验方案,独立完成实验,并认真进行总结,以全面锻炼学生的实验能力和提高综合素质。
一、无机化学实验原教学过程中存在的问题
1.课程教学目标单一、规程化、实验项目缺乏专业特色。目前,我校无机化学实验教学目标还只停留在要求学生掌握“三基”即基本原理、基本知识和基本操作,规范操作验证实验教材中正确的数据和结论[2]。这一目标导致验证式实验过多,实验时间短、内容少,规程化问题较突出,无论是制药工程专业、还是食品科学工程专业开设的无机化学实验项目基本都一致,缺乏专业特色,不利于学生对自己所学专业的认知。2.实验教学管理模式较单一,不利于激发学生的创新意识。传统的实验教学管理模式都是以教师为中心,学生做什么实验、什么时间做实验、实验步骤是什么、要用到哪些实验药品仪器,一旦确定就很少改变,这种单一的教学模式无法满足学生自主设计学习过程,学生往往是被动接受知识,缺乏主观能动性,很容导致学生上实验课时不主动思考,甚至在课上出现手足无措的现象,这样很不利于激发学生的创新能力和主观能动性。3.四大化学实验室单独设置,现有实验资源浪费。我校四大化学(无机化学、有机化学、分析化学、物理化学)实验室都是独立设置并开设课程,实验资源没有互通。由于每门课程开设的时间不同,导致出现某一特定时段集中在某个实验室开展教学,实验室极度拥挤、实验试剂及仪器短缺,而有的实验室闲置无用的现象。4.现有实验教学队伍师资严重匮乏,教学经验不足,不利于保障实验教学质量。我校实验教学队伍师资队伍严重匮乏,师生比远远超过1∶8,不得不大量使用年轻教师或助教授课,但年轻教师往往由于教学经验不足,使得其对实验理解不够全面、操作不规范、指导学生不到位、批改实验报告不严谨,难以保证实验教学质量[3]。5.学生实验成绩评定的随意性大、缺少科学的评定标准。无机化学实验课程考核成绩评定一般是由平时成绩和实验报告两部分组成。学生即使没有认真做实验也可以通过抄袭别人或者教材中的实验步骤等完成考核。而且一般由于没有科学详尽的评定标准[4],教师只能根据主观判断给出一个较为笼统的分数,成绩评定存在随意性大、不合理的问题,十分不利于全面衡量学生对实验知识的掌握能力[5]。
二、大学无机化学实验教学改革与学生创新能力培养
1.丰富课程教学目标,优化调整实验教学内容,培养学生的创新能力。将无机化学实验分为三种类型:基础实验、综合性实验、创新设计性实验。①基础实验:通过无机化学的基础实验,使学生规范化、熟练化和标准化地掌握化学基本操作技能,是综合性实验和创新设计型实验能顺利进行的保证。针对很多大一同学在高中化学课中只有理论知识而没有实验经验的现象,在最新修改的无机化学教学大纲中,第一次实验课的内容就是详细系统地讲解化学基本仪器操作规范,包括:各种仪器放置规则、如何清洗玻璃仪器及洗净的判定标准、使用托盘天平的注意事项、溶液的配制、加热、过滤、冷却结晶的操作以及离心机、吸量管和容量瓶的使用等。首先由教师示范操作,然后让学生进行练习,最后随机抽查学生演示操作,让其他同学和老师进行点评,达到学生熟练掌握的目的。②综合性实验:通过综合性实验内容,如测定化学反应速率和活化能的实验,在使学生具备熟练的化学实验能力的同时,对化学反应速率和化学平衡的理论知识进行实践验证。在实验后要求学生计算反应速率和速率常数。这样不仅可以改变以往学生在实验中只是照搬照抄教材上的实验步骤、被动地学习不动脑等问题,进一步提高学生做实验的积极性和综合运用知识的能力。③创新设计性实验:创新设计性实验是提高学生创新精神和实践能力的有效途径。例如,将从废白铁中制备硫酸亚铁和硫酸亚铁铵由验证性实验改为设计性实验,要求学生设计与教材不同的制备方法。在教学实践中,大多数同学根据设计的实验方法制备了两种产物,少数同学虽然没有制备成功,但通过与同学之间的充分沟通,对失败的原因进行了探讨,较好地培养了学生的创新精神,提高了其独立设计、分析问题、解决问题的能力。2.更新实验教学方法,构建新型实验教学体系。无机化学实验不应仅仅局限在巩固学生对无机化学的理论知识,或者让学生掌握化学实验的基本操作,更重要的是培养学生的创新意识并将理论知识运用到实际操作的能力,但是传统的教学方式无法激起学生的学习兴趣,更会使学生丧失创新意识。①在传统实验课堂讲授中,一般先由教师通过板书讲解实验基本原理、实验操作步骤和注意事项等,并进行仪器操作示范,学生复制完成实验。在教学改革后,教师事先安排学生对实验内容进行预习,课堂上要求学生对本次实验当众讲解和示范,这使学生由过去的教学受体变为教学主体,有利于提高学生的主动性。当然,学生对实验内容的理解不可能完全正确,在讲解和示范过程中难免会出现错误,这时需要老师及时给予纠正和指导,加深学生的印象,更好地达到教学目的。②创新安排实验项目,同学可以根据自己感兴趣的无机化学理论知识,设计相关实验,创设教学情境,采用启发引导式的实验教学方法。在部分实验中,由教师讲解该实验可能会出现的现象或问题,引导学生思考解决问题的方法或产生实验现象的原因,从而构建出新型实验教学体系。③更新实验教学手段,加强师资队伍的建设。引入多媒体辅助实验教学,对于一些较为先进的实验技术,制药及食品专业学生需要了解,对于学生日后工作中具有指导意义,而受到实验条件的限制,又不能亲自实践的实验内容,教师在互联网上下载一些多媒体资源来引导学生探索,也可由学生组成兴趣小组,教师指导学生通过查阅参考资料、互联网资源,丰富学生的视野,避免以后工作中接触到此类技术时茫然无知。开设开放实验与课外研究,以培养学生创新性思维和研究性学习的能力。在本教改项目实施中,每年3—6月派遣相关教师赴中南大学进行实验教学技能培训。同时,将经验丰富、具有中级以上职称的实验人员纳入实验课程教学团队中,负责指导学生的基本实验和仪器操作训练,这样既减轻了实验教师的工作量,又发挥了实验人员的优势,提高实验教学效果[6]。3.实现实验室资源共享,充分利用开放实验室资源。改变传统的四大化学实验室单独设置出现的资源浪费现象,建立基础化学实验教学平台,实现实验室开放和资源共享,做到一举两得,减少人为因素导致的资源匮乏问题。为了更好地培养学生的创新精神,可以通过开放实验吸引学生利用课余时间进入实验室,鼓励学生申请国家、学校和院系多级大学生创新创业基金,让学生在这些基金的支持下,利用学校开放的化学实验教学平台,将科研与本科教学相结合,如已开展的2017年贵州省大学生创新创业项目:贵州余甘子干果与鲜果中有效成分的分析和提取工艺的研究。学生在科研过程中自主学习,从项目选题、设计实验工艺条件、实验操作、记录和处理实验结果所有过程学生都亲自参与,启发了学生创新思维,培养了创新精神。4.利用实验技能和创新竞赛促进实验教学,提高学生的学习兴趣。我院连续两年举办了全校“大学生化学实验技能大赛”,对推进、深化无机化学实验教学改革,激发学生学习化学基础课的兴趣,培养学生实验操作技能和综合应用能力发挥了重要作用。5.改进实验考核方法,有理有据地评价学生成绩。无机化学实验课实行独立的考核、考试和成绩评定,为了全面达到无机化学实验课的培养目标,发挥学生的主观能动性,促进学生创新能力的形成,需要改进、完善现有的实验考核方法。我们对无机化学实验考核内容和方式进行了重新设计,采取平时考核和期末考试相结合,平时成绩占70%,期末考核成绩占30%,平时考核包括:预习、出勤率、实验纪律、实验操作、实验结果、实验报告、实验卫生等,逐项打分。期末考试中采用设计性实验,由教师在课堂教学结束前两周给出实验目的,学生利用课外时间进行资料查阅、设计实验方案等,然后在规定时间内根据自己设计的方案来完成实验,教师对每位学生的操作进行评分,这将真正培养学生设计实验的创新能力,大大激发学生对无机化学课的兴趣。
三、结语
本文分析我校无机化学实验教学中存在的问题,从教学内容调整、教学方法、教学资源共享、教学手段及考核模式等方面提出了一些思路和方法,并在2017级制药工程、药学、食品科学与工程3个班建立无机化学实验教学改革试点,进行了教学改革实践,明显激发了学生的学习兴趣,提高了学生自主创新能力,达到了预期的效果。但无机化学实验教学涉及教学过程的各个方面,不可能一蹴而就,还需要不断提高一线实验教师的教学能力和综合素质,把注重学生的创新能力培养作为实验教学的重要任务,这样才能满足新时期社会对人才素质培养的要求。
参考文献:
[1]常慧,宁满侠.有机化学实验教学改革研究与高素质人才培育[J].实验室科学,2007,(2):48-50.
2高等师范院校学生对无机化学实验的态度分析
经过多年来的无机化学实验教学和实践,以及对学生的观察和交流,我们可以将学生对无机化学实验的态度分为三类:第一类学生对化学实验根本不感兴趣,是化学实验的被动者。这类学生经常逃课,甚至让别人代替做实验、伪造实验数据和结论,完全无视无机化学实验的重要作用。第二类学生做实验的目的仅仅是为了获得实验成绩和顺利取得学分,所以只是机械地按实验课本的步骤或教师的要求完成实验,很少动脑思考,更谈不上创新。第三类学生对化学实验很有兴趣,喜欢动脑思考,喜欢提问题,他们有着探求未知世界的心理倾向,对化学实验充满激情[5]。
3无机化学实验改革的建议、方法和措施
目前高校的无机化学实验教学中存在的主要问题大致分为以下三个方面。
(1)如何运用多种方法提高学生对无机化学的兴趣,变要我做实验为我要做实验,真正从无机化学实验的被动学习变为无机化学实验的主动学习者,让每一个学生都对无机化学实验充满激情,为以后的化学学习打好基础。①注重培养学生对无机化学实验的兴趣。现代心理学家告诉我们,轻松、愉快、乐观的良好情绪,这种状况不仅能够使人产生超强记忆力,而且能够活跃创造性思维,充分发挥心理潜力。而焦虑不安、悲观失望、忧郁苦闷等不良情绪,则会降低人的智力水平[6]。因此,强迫性的学习将会扼杀学生探求真理的欲望。教育研究表明,学生对学习的兴趣比智能更能促进学生的积极性,取得优异的成绩。可见,激发学生对无机化学实验的兴趣是至关重要的。②建立科学的考核制度,激励学生学习的主动性。无机化学实验的成绩是实验预习报告的成绩、平时实验操作的成绩、实验报告成绩以及最终实验笔试成绩的总和。通过对学生多方面的公正、全面的考核,逐步引发学生对无机化学实验的兴趣,使学生能够主动地预习实验,养成良好的实验习惯;在实验过程中独立思考,认真操作;在实验完成后主动、及时总结实验,完成实验报告。学生对无机化学实验的主动性增强了,教学质量必然得以提高。③选择实用性课题,提高学生学习兴趣。选择实用性课题探究,可以提高学生对无机化学实验的兴趣。例如,我们开设的废旧干电池的综合利用实验;针对鱼市上商贩使用过氧化钙来获得氧气的事实,开设了过氧化钙的制备与含量分析的实验。这些从实际出发开设的实验极大地调动了学生的实验兴趣和热情,收到非常好的效果。④以多种形式吸引学生参加无机化学实验,激发学生学习兴趣。例如以化学竞赛的形式吸引学生参加无机化学实验,激发学生学习兴趣;建立大学生无机化学实验技能竞赛网站,调动学生的积极性和主动性,培养学生的挑战精神;加强指导教师团队建设,强化实验技巧的训练等。我们学院在积极参与、主办化学实验竞赛方面积累了丰富的经验。我们学院分别于2009年、2010年参与了第一届、第二届山东省大学生化学实验技能竞赛活动,并于2011年成功举办了第三届山东省大学生化学实验技能竞赛,并取得了第一名的优异成绩。通过化学实验技能比赛,激发了学生的实验热情,也暴露了实验过程中的一些问题,为下一步无机化学实验的改革指明了方向。
(2)如何给无机化学实验的学习者提供良好的实验条件和实验操作的机会,使他们尽可能有足够的时间解决所有的困惑。①重视教师指导的作用。学生在做实验的时候会遇到各种问题,需要教师加以辅导。当学生向教师提出问题时,教师不要直接告诉学生答案,要采用启发诱导的方法,让学生自己寻找问题的答案,培养学生分析能力和解决问题的能力。同时,教师的指导要面向全体学生,要有代表性和针对性。实验时,要认真观察每个学生的实验操作,及时纠正错误,并向学生提出问题,引导学生积极思考。②组织学生讨论。组织学生讨论可以活跃课堂气氛,提高学生学习积极性。在具体的教学实践中,要围绕教学目标,精心而巧妙地设计讨论题目。讨论题目要有思考性、争议性,容易产生不同的理解或者不容易做出全面、完整、本质的回答。难度要适中,太简单或太复杂都不能使学生产生兴趣。在学生碰到力不能及的疑难问题时,教师要进行提示,帮助排除障碍。对于讨论中出现的错误,要让学生通过讨论来分辨是非,自己纠正。在学生得出正确结论时,教师应及时作好总结和评价。③让学生独立完成实验。尊重、珍视并要求学生独立完成实验,是对学生的一种肯定,有益于培养学生的主体意识。首先,独立实验能培养学生主动学习的能力。学生在实验过程中独立思考、独立操作,能够更好地提高实验操作技能。其次,独立实验能使学生形成良好的实验习惯。独立实验需要学生不断克服困难,不怕挫折,具有敢于怀疑,敢于成功的精神。再次,独立实验能培养学生的创造意志力。现代教育的最高目标是培养学生的创造力,鼓励学生求真务实、勇于实践,在实践中增强自己的创造意志力。④开放实验室,设立创新实验基金。开放实验室给予学生充分探索的机会。鼓励学生积极参与到开放实验室的研究课题中来,对实验取得阶段性成果的学生给予创新基金资助,激发学生进行科研创新研究的兴趣。这个方面南开大学化学实验教学中心的经验,值得我们学习和借鉴。
(3)如何培养学生的创新素质和创新能力,尽早成为一名新世纪的创新式优秀人才。传统的无机化学实验教学方法不利于培养学生的创新意识和创新能力。要改革无机化学教学方法,必须将传统的验证性实验教学方法转变为新型的探究性实验教学方法,通过探究性实验培养学生的创新能力[7]。无机化学实验是以验证性实验为主,学生基本上处于被动接受知识的状态,不利于激发学生的问题探索意识和创新能力的培养。而探究性实验教学模式要求学生带着问题查阅文献并亲自设计实验方案,这样就把主动权从教师转向了学生。学生在亲自设计实验方案的过程中能够开发智力、培养良好的实验素养和创新能力,锻炼学生的自学能力。改验证性实验为探索性实验,让学生始终处于主动探索知识的状态,对培养学生的创新能力非常有效[8]。当然,教师应在学生设计探究性实验方案时做适当的引导和启发,从设计实验方案的科学性、可行性、安全性、创造性及实验的趣味性出发,培养学生设计实验方案的方法,使学生养成良好的设计习惯,深化学生的创新思维[9]。经过近年来的实验改革,发现将无机化学实验的基础知识与教师的科研实践成果及学科前沿知识有机结合,开设一些研究性创新实验,不仅扩展了实验内容,开拓了学生的思维,培养了学生的创新精神,还使得学生尽早地接触到学科前沿领域,激发学生的科研兴趣和从事科研的热情,为今后培养创新式的化学人才打下坚实的基础[10]。
中图分类号:G642.0文献标识码:B文章编号:1003-3467(2015)11-0060-02
0前言
中级无机化学实验是学生迈进大学的第一门基础实验课程,作为化学专业的必修学科,既和无机化学课程有着紧密而广泛的联系,又有自己独立的要求和方法[1],也为后继实验课程的顺利引入奠定良好基础.笔者在教学实践的过程中感到要想顺利实现教学目标,必须针对现在学生的实际情况和学习特点有针对性地调整教学方法,以达到更好培养学生独立完成化学实验的动手能力、理论联系实践的能力,培养学生严谨的科学态度和良好的实验素质,为今后专业课程的学习和实践创造条件。
1学生的学习特点与实验能力测评
近年来,我院入学的新生普遍来自河南省的各个地市,作为90后的一代,比起以前的学生有着显著的时代特点,他们往往具有熟悉网络、知识体系多层次、视野较宽、个性鲜明的时代特点,但同时,也有着实践能力较差,学习的主动性持续性较差,团队精神奉献精神较缺失的现象,根据学生入学考试和辅导员老师问卷调查的结果,以及专业课程上课情况的反馈,也印证了以上结论,初、高中阶段比较忽视的传统思想文化比如道德、品行以及团队精神的培养需要在大学阶段补上,大学阶段的新时期培养目标任重而道远。另外,根据调查,很多新生在高中阶段开展化学实验课的很少,学生化学知识体系的基础较差,甚至有学生从没有进过实验室,对独立开展化学实验普遍存在好奇以及畏惧心理。
2开展中级无机化学实验中出现的问题
中级无机化学实验的开展,不但需要脑力劳动和体力劳动的结合,而且需要手、脑、眼三位一体的协调配合[2],效果的好坏体现在教师的讲解和学生的配合操作两个方面。笔者在教学实践中感到现在的中级无机化学实验存在着以下几个方面的问题。
2.1主讲教师的讲解相对简单
由于主讲教师巨大的专业优势,虽然每次实验课程开始之前都面向全体学生进行了实验核心步骤的讲解,但实际操作过程中,往往会由于教师认为内容简单而一概而过,学生只是记录了实验步骤,而缺乏对实验相关内容的深刻理解。
2.2学生实验技能水平参差不齐,个别学生实验过程和报告存在应付和弄虚作假现象
作为刚刚从高中走来的大一新生,思维和实验技能基础很多还停留在过去应试教育的水平上,具备一定基础的只是个别学生,大部分学生可以通过主讲教师的教导而逐步提高实验能力,个别学生存在实验过程糊弄了事,实验报告抄袭和编造数据的现象。
2.3教学内容应该更加适应学生的需要
中级无机化学实验作为第一门实验课程,肩负着打基础的任务,其实验内容大部分是验证性实验和合成实验,当然这两种实验对于培养学生建立大学层次的实验意识和操作技能起到重要作用,但对于培养学生的创新意识和独立设计能力则相对欠缺。
3适应性改革的措施和效果
针对以上几种情况和问题,我们在参考其他兄弟院校先进经验的基础上,结合我院改制升本的现实要求,逐步采取了以下几点适应性改革,收到了较好的教学实践效果。
3.1加强主讲教师的讲解力度
针对学生的实际情况,在实验开始之前,检查掌握学生的实验预习报告和预习情况,强化预习报告的地位和作用,既让学生感到压力,提前领会和学习了实验的原理和内容,又便于主讲教师掌握每个实验学生的情况;例如在《从海带中提取碘》的实验,就能够从实际出发,详细分析海带中的各种有机无机碘化物的类型和各种杂质的去除方法,重点突出了化学提纯方法的讲解。讲解实验内容的过程中,通过提问等方式进行互动,加深学生对实验的理解。
3.2进一步完善实验流程,规范实验室规范和各项制度
严格了实验室使用和操作以及记录的各项规章制度和流程,完善了《实验室签到制度》,加强实验现场的指导和管理,及时回答学生的问题,并规范学生的实验操作,注重实验现场的言传身教;制订了《实验报告规范写法》等相关制度,把实验报告、实验过程表现和最后的实验操作考试三者分别按照40%、30%、30%的比例结合打分并与最终的实验成绩挂钩,通过一段时间的运行,实验课的效率和效果得到了较大的提高。
3.3以验证性实验为基础,强化合成实验,引入探索性实验
验证性实验就是对在专业课上刚刚学到的某些化学反应原理或者现象在实验室中进行验证,比如《解离平衡与沉淀溶解平衡》、《H2O2及S的性质》等实验。由于每个学生实验的时候试剂消耗比较大,有些试剂具有一定的毒性和危险性,加重了环境的污染和水资源的浪费,本着绿色实验的原则,在实验内容上进行调整,强化合成实验,并在熟练掌握如减压抽滤、水浴加热、重结晶等实验技能的基础上引入探索性实验。探索性化学实验是只有实验课题没有实验步骤的一类实验[3],所有的实验条件和实验剂量都要由学生自己在各自的实验操作中根据实验现象结合实验原理自己探索得到,例如《硫酸亚铁铵的制备》实验,除了得到实验要求的晶体以外,鼓励学生通过图书馆查询,网络查询等探索复盐和配合物的不同,并搜集一些简单配合物的制备,探索不同实验条件、配比剂量对实验结果的影响。探索性实验更加强调对学生信息查询能力、创新能力、发现问题解决问题等能力的综合培养,有意识地培养学生的科研兴趣,为以后更高层次的学习打下基础。
4结论
针对当前学生学习的实际情况,制定了中级无机化学实验教学方式的适应性改革措施,在整个教学过程中,言传身教,有意识地培养学生严谨认真的科研作风和精神,熟练学生的实验技能,规范实验流程,丰富实验层次,为学生今后的学习实践打下良好基础。
参考文献:
[1]闫卫红,葛中巧.关于无机化学实验教学的体会和思考[J].广州化工,2015,43(3):198-199.
开设无机化学实验最重要的一个目的就是培养学生基本的实验操作和实验技能,使他们打下扎实的实验基本功和标准化的实验操作技能,为以后专业实验课的学习、大综合实验和设计实验乃至走向社会工作打下坚实的基础。因此,必须加强基础训练。另外,由于中学开设实验课的情况和条件差异较大,大多数学生是在“听”和“看”的情况下了解实验,自己没有亲手做实验的经验。因此,在大一无机化学实验的教学中,可以按照教学大纲的要求并根据学生的具体情况对教学内容作适当整合。对大一学生进行基本操作和技能的训练,可以包括基本仪器的使用(如酒精灯、电子天平、量筒、移液管、滴定管、容量瓶等)和基本操作技能的训练(如溶液的配制、过滤、沉淀分离、蒸发、干燥、重结晶等)[1]。为了使学生掌握正确的实验基本操作,教师可以采取边示范边讲解的教学方式。以减压过滤为例,边演示边讲解的时候强调以下几点:(1)滤纸尺寸应略小于布氏漏斗内径并全部盖住漏斗的孔为宜;(2)先将布氏漏斗内的滤纸润湿再开真空泵;(3)过滤后,先拔吸滤瓶的胶管再关闭真空泵;(4)禁止用手取出沉淀和滤纸;(5)瓶内的滤液应从瓶口倒出,而不能从侧口倒出[2]。在学生自主练习操作一段时间后,随机找一位学生演示一遍该实验操作,再请其他学生进行点评,教师从旁协助指正加以总结。通过该阶段的实验训练,使学生掌握正确的操作技能并逐步提高。
1.2精选验证性实验
一直以来,无机化学实验几乎都是以验证性实验为主,并且重复内容较多,对于此类实验尤其是元素部分的实验,学生做完交差心里严重,有些同学只负责找试剂、药品,另外的同学负责滴加试剂,记录实验现象。使得学生的实验兴趣难以激发,积极性难以调动,不利于其思维和创造能力等综合素质的提高,学生往往知其然而不知其所以然。因此,精选验证性实验很重要。精选的验证性实验重点包括化学原理、常数测定以及部分重点元素化合物性质等系列实验。这部分实验要求学生必须做好提前预习,禁止“抄书”,鼓励学生将实验步骤设计成实验流程图,一目了然。并且通过查阅书籍清楚实验的相关原理以及实验现象。教师在讲解时要注意将学生所学的相关理论知识和实验内容相结合,对于有些可以通过小的改进使得现象更加明显的验证性实验,教师可以采用启发式教学,来调动学生的好奇心从而提高学生对实验的积极性。
1.3增加综合性实验
开设综合性实验不仅可以扎实学生的基本实验技能,提高学生综合运用所学无机化学理论知识的能力,还可以通过实验中出现的实际问题来训练学生解决问题的能力。综合性实验一般涉及到无机化合物的制备、组分含量的测定、数据处理、撰写实验报告等过程,其中制备过程涉及到加热、搅拌、溶解、沉淀、分离、过滤、蒸发、干燥、结晶等操作的夯实练习;组分含量的测定涉及到滴定分析、比色法等分析方法的综合运用。该类型实验要求学生:(1)能够运用已学的理论知识明确实验原理;(2)通过实验熟练正确的基本操作;(3)能够自主解决实验中出现的问题;(4)学会正确分析和处理实验数据,得出实验结论。该类型实验,教师的主要作用是启发和指导。
1.4开设设计性实验
设计性实验不但可以激发学生的学习兴趣,重要的是可以培养学生独立运用所学知识及技能分析和解决问题的能力以及提高他们的创新能力。首先,教师根据教学要求并结合实验室现有的实验条件给出设计性实验的题目;然后3~5名学生组成实验小组运用已掌握的知识和技能自主查阅资料、讨论并拟定实验方案、具体实验步骤、所用试剂和仪器,以小组为单位给出每组最终的设计方案;此后,教师对该方案进行审核和给出修正意见;最后在安排的时间内完成该设计实验,包括化合物的制备、组分(含量)分析、数据记录与处理、实验结果讨论等内容。对于教师给出的设计性实验,教师自身必须清楚实验过程中可能遇到的问题和解决方法,并在实验过程中随时与学生进行讨论,起到的是一个监督和指导的作用。通过该部分的训练,即学生为主体独立完成实验,教师为辅助的教学模式,学生的成就感极大的提升,学习的主动性得以充分的调动,极大程度上提高了学生的实践能力和创新能力。另外通过小组实验的形式有利于提高学生的交流能力、加强团队合作意识。
2改革传统实验教学为多元化教学
无机化学实验大多采取“先讲后做”的教学模式[3],这种教学模式使得学生在实验之前就清楚实验过程中出现的问题、问题的解决方法,容易让学生产生依赖心理,不去思考实验过程中为什么会出现这种问题,如何能够解决问题,从而阻碍了学生分析解决问题的能力和创新思维的培养。现今,无机化学的教学多数采取多媒体和板书相结合的方式,效果显著。无机化学实验也可采取类似的多元化教学方式,将多媒体和板书以及实验演示有机结合[3],使化学实验由抽象变形象、由复杂变具体,有利于学生理解和掌握,从而激发学生的实验兴趣。另外,污染严重、对人身体有毒性、在实验室不宜进行的合成、验证性实验可以录制下来制成多媒体课件,向学生播放,使他们对该实验的操作步骤、现象以及污染程度等方面知识有形象化的理解和记忆[4]。例如,有关汞和铅相应化合物的性质实验就可采取这种教学方法,这样既能避免有毒有害物质对人和环境的危害,同时又保证了理论知识的系统性。这种多元化的教学方式,使枯燥的教学过程变得生动,能够充分调动学生的好奇心和积极性,从而提升自主学习的主动性,逐步完成从“要我学”到“我要学”的转变。
3建立合理的实验考核机制
很多院校,无机化学实验的考核主要根据学生的实验报告给成绩,缺乏全面性、合理性。同时也导致学生不重视实验课,不认真做实验,认为实验报告写的好就可以取得好成绩,甚至抄袭他人的实验报告,这完全达不到开设实验课的目的。因此,实验教学考核必须加以调整。实际上实验考核应该全方位、客观、合理的对学生做出评价,应该从学生对实验的预习、实验操作、综合实验技能、实验习惯以及实验报告等多方面进行考核。建议将学生的实验成绩分成平时成绩和期末成绩两大部分,各占70%和30%。平时成绩从实验预习,实验操作,实验习惯以及实验报告四个方面考核。例如,通过实验开始前的随机提问来检查实验预习情况,并直接给出分数,以此来调动学生课前预习的积极性和主动性,提高预习效果。实验过程中,教师给出学生指导的同时观察学生对新技能的掌握情况或是否得到重要的实验现象,遇到的问题是否能独立解决,是否随时做实验记录等,考察学生的动手能力和实验操作能力。教师要在实验当场打分。另外,实验过程中教师要检查学生实验台面的整齐,实验仪器位置的摆放,实验后仪器的清洗和管理。最后,通过实验报告考查学生对实验结果的数据处理和分析,以及表达和撰文能力[5]。因此,每个实验成绩(100分)=实验预习(10分)+实验操作(40分)+实验习惯(10分)+实验报告(40分),学生的平时成绩=所有实验成绩的平均成绩×70%。期末考核有笔试考核和现场实际操作考核,笔试考核命题侧重无机化合物的制备原理和方法;物理常数的测定原理和方法;元素化合物基本性质、反应现象和反应方程式。现场操作考核侧重考察学生的实际操作技能。例如,以草酸亚铁的制备来进行操作考核,4人一组,实验时长30min,事先准备好实验操作步骤和操作失误扣分细则表(表1)。通过该考核方式的改革,实验成绩的评定更为公平合理,避免学生产生心理误区,学生会认真、重视无机化学实验,从而提高实验教学质量。
无机化学实验并不是简单的几个操作就能得到想要的实验结果,整个实验过程中实验者需要脑、眼睛、手高度协调①,才能得到相对完美的实验结果,对学生养成良好实验习惯、创新能力的培养等起着至关重要的作用。下面笔者依据多年实验教学经验,谈一谈无机化学实验教学中的体会。
一、课前预习
课前预习能保证实验的顺利进行。通过预习,学生可以事先知道本次实验需要用到哪些实验设备,掌握哪些基本操作,以及本次实验中可能会涉及到的危险实验药品的正确处置方法,这可使学生对即将进行的整个实验有个大概的了解,对实验进程十分有益②。事实上,绝大部分学生仅仅是在课前几分钟草草翻阅一下实验教程,远没有达到实验的目的与要求。因此,教师要严把预习关,可通过课前提问或检查预习笔记等方式来督促学生做课前预习。除此之外,还可制定一套能公平、真实、准确反映学生实验课成绩的核定方法,让学生意识到实验不仅注重结果,实验过程也很重要。比如平时成绩:期末成绩=50%:50%两大块,其中平时成绩可细分为课前预习:实验纪律:操作:实验报告=20%:20%:20%:40%。
二、教师指导
(一)定期“号脉”,实时掌控学生基础
每个学生成长的环境不同,必然造成其学习基础的不同这是社会存在的一个必然现象。教师应定期给每个学生“号脉”,以实时掌握每位学生的学习情况,重点掌握成绩中等以下学生的情况,这样才能因人而异地指导每位学生学习。
(二)充分发挥教师的主导作用
教师的主导与学生实验课成绩存在着很强的正相关关系。为培养学生认真观察实验每个细节,并实时准确记录过程数据的习惯,实验教师可从以下三点开展工作:首先,上实验课的学生以大一新生为主,教师在课堂上的演示示范非常重要,如果有不适合现场演示的实验,也要有相关的视频或PPT放映给学生看,让学生总体把握整个实验的过程,掌握对过程中出现的一些非正常情况的方法,做到心中有数。其次,在整个实验过程中,教师要实时监控每位学生的实验情况,如操作是否准确、规范等,对操作不规范或不准确的应予以指导和提醒,并告知不规范、不准确操作的后果,让学生谨记于心。再次,实验课结束之后,教师应在每位学生(或每组)的实验数据记录板上检查签字,嘱咐其私下人真分析实验成功或失败的原因,并写成实验报告,而后才允许其离开③。
三、探索性实验
探索式化学实验是大学无机化学实验课中的重要组成部分,它没有实验步骤,只有实验课题,这块内容的作用就是利用学生的好奇心,激发他们学习无机化学的浓厚兴趣。教师可在安全可行、科学等原则前提下,尽可能多地设计符合该阶段学生去探索的课题,鼓励学生利用自身所具备的专业课知识及图书馆的相关资料去设计一个切实可行的实验方案,而后通过实验验证之,最后得出结论。比如如何配制硫酸亚铁铵④?教师可让学生由此了解复盐的配制原理,让学生练习一些基本操作(譬如结晶、溶解、加热等)。除此之外,还可以让学生学会如何区分配位化合物和复盐,以及学会尝试不同原料配比或实验条件对配合物形成的影响等,一定程度上可培养学生查阅资料、自学自卖的独立实验能力。
四、开放实验室
化学是一门以实验为主的学科,实验室是实验进行的基础平台,学校可将实验教学所有资源免费向化学学生开放,增加他们接触化学实验设备的机会,以提高学生主动探索的能力。当然,实验室开放涉及很多问题,比如资源配置、管理制度等,因此学校应该依据本校实际情况制定相关的体系,以避免资源浪费、非常事件发生等情况⑤。
五、良好习惯的培养
化学是一门以实验为基础的自然科学,良好的实验习惯是实验高效成功的关键。学生只有及早形成一套以自我为中心的良好实验习惯,才能在日后的工作生涯中有所作为。比如课前认真预习,课中注意观察与思考分析,以及实时记录必须严谨等。除此之外,还有很重要的一点品质――不怕失败。一项完美的实验,往往在成功之前需要非凡的毅力。这些良好习惯的形成需要教师在长期的实验课程中规范科学地引导。
六、结语
无机化学实验是化学专业学生的基础,而学生做好无机化学实验是一个长期循序渐进的过程,是不能一蹴而就的,教师只有充分发挥自己在教学中的主导作用激发学生的学习兴趣,让学生培养成良好的实验习惯,才能有效提高无机化学教学质量。
注释:
①郝志峰,吴茂英,肖楚民,阎雁,李大光,余林.探索基础无机化学实验教学的新策略[J].实验室研究与探索,2011(8):319-321.
②李向清,康诗钊,穆劲.大学无机化学实验教学改革探讨[J].化工高等教育,2011(5):24-26+31.
③范广,孙家娟,张引莉,徐维霞,马占营.充分发挥教师在无机化学实验教学中的主导作用[J].广东化工,2011(11):159+167.
④张海蓉.现代信息技术在无机化学实验中的应用[J].广州化工,2012(12):193-194.