后振中

摘要：物理化學(xué)實驗是理論性和綜合性較強的一門基礎(chǔ)實驗課程。論文針對教學(xué)中存在的問題，從學(xué)生分組、問題設(shè)計、開放實驗室、實驗考核四個教學(xué)環(huán)節(jié)中提出物理化學(xué)實驗課開展合作性學(xué)習(xí)的方法，闡明了引入合作性學(xué)習(xí)在物理化學(xué)實驗教學(xué)中的意義。合作性學(xué)習(xí)在提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效率、增強實驗技能、培養(yǎng)人際交往能力等方面具有積極作用。

關(guān)鍵詞：物理化學(xué)實驗;合作性學(xué)習(xí);實驗考核

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2015）44-0229-02

實驗課程是對理論內(nèi)容的深化，高等院校開設(shè)實驗課程有利于培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的創(chuàng)新型人才?！段锢砘瘜W(xué)實驗》是化工相關(guān)專業(yè)本科生必須掌握的綜合性基礎(chǔ)實驗課，它不僅在化學(xué)專業(yè)的課程體系中具有承前啟后的地位和作用，而且實驗中涉及到許多基本理論和儀器工作原理，更能體現(xiàn)實驗與理論的緊密聯(lián)系，也是學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計與后續(xù)學(xué)習(xí)科研工作的必要鋪墊和基礎(chǔ)訓(xùn)練[1]。然而，在長期的教學(xué)實踐中，物理化學(xué)實驗課程沿襲的傳統(tǒng)教學(xué)模式缺少靈活性，僵硬固化，造成諸多問題，導(dǎo)致學(xué)生出現(xiàn)學(xué)習(xí)熱情低、綜合能力弱、動手能力差等現(xiàn)象，說明傳統(tǒng)教學(xué)模式已經(jīng)無法適應(yīng)新世紀(jì)高等教育的發(fā)展要求，必須對既有教學(xué)模式進(jìn)行改革和創(chuàng)新。

合作性學(xué)習(xí)是上世紀(jì)70年代在美國興起的一種新的富有創(chuàng)意和實效的教學(xué)理論與策略體系，由羅伯特·斯萊文首先提出[2]。合作性學(xué)習(xí)是一種以學(xué)習(xí)小組為基本單位，以小組成員之間的良性互動為基礎(chǔ)，共同完成學(xué)習(xí)任務(wù)，以小組總體表現(xiàn)為評價依據(jù)的學(xué)習(xí)過程。目的是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中通過互相幫助、資源共享、分工合作來體驗學(xué)習(xí)樂趣，并對其情感、態(tài)度和價值觀等產(chǎn)生積極影響。合作性學(xué)習(xí)有利于學(xué)生“多元智能[3]”的充分和諧發(fā)展，學(xué)生間相互取長補短，發(fā)揮自身優(yōu)勢，從而形成整體優(yōu)勢，獲得最好的學(xué)習(xí)效果。

一、物理化學(xué)實驗教學(xué)中存在的問題

1.實驗內(nèi)容與理論教學(xué)不同步。理論是實驗的基礎(chǔ)，實驗是對理論的驗證，特別對于物理化學(xué)實驗，要求學(xué)生必須具備一定的相關(guān)理論知識，才能保證實驗的順利進(jìn)行。但物理化學(xué)教學(xué)中普遍存在理論教學(xué)落后于實驗內(nèi)容的情況[4]，導(dǎo)致指導(dǎo)教師在實驗教學(xué)中需耗費更多的時間和精力講授實驗原理和數(shù)據(jù)處理方法。在有限的實驗教學(xué)時間內(nèi)，這種“填鴨式”的方法很難讓學(xué)生完全理解相關(guān)理論內(nèi)容，結(jié)果就是學(xué)生一頭霧水，無法達(dá)到實驗教學(xué)的目的。

2.學(xué)生參與實驗的積極性不高。雖然反復(fù)強調(diào)實驗課程的重要性，但仍有學(xué)生思想不重視，認(rèn)為實驗教學(xué)只是理論教學(xué)的輔助部分，單純?yōu)榱送瓿蓪嶒灦鲆晫嶒灢僮?，參與實驗的積極性不高，主要表現(xiàn)在四個方面：（1）學(xué)生應(yīng)付預(yù)習(xí)報告，要么寥寥幾句，要么囫圇吞棗的抄襲教材;（2）指導(dǎo)教師在進(jìn)行原理和實驗內(nèi)容講授時，部分學(xué)生走神，處于游離狀態(tài);（3）學(xué)生在進(jìn)行實驗時只能機械模仿教材去做，遇到實際問題，無法自行分析解決，任由錯誤發(fā)生;（4）實驗過程中，一些小組的個別學(xué)生甚至根本沒有親自動手操作過，完全靠他人完成實驗。這樣很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，教學(xué)效果很差。

3.綜合性實驗項目少。目前很多高校的物理化學(xué)實驗課以基礎(chǔ)性實驗為主，綜合設(shè)計型實驗項目相對較少?；A(chǔ)性實驗的任務(wù)是幫助學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識、基本實驗技能和基本測量方法，這對學(xué)生動手能力的鍛煉和綜合素質(zhì)的提高顯然是不利的。根據(jù)物理化學(xué)實驗課程的教學(xué)要求和目標(biāo)，在完成基礎(chǔ)性實驗的前提下必須開設(shè)一定的綜合性實驗。然而，綜合性實驗需要學(xué)生具備較高的分析問題和解決問題的能力，在現(xiàn)有的實驗教學(xué)模式下難以取得良好的效果。

二、合作性學(xué)習(xí)在物理化學(xué)實驗教學(xué)中的意義

大學(xué)生處于成年階段，具有更好的獨立思考能力、社會交往與協(xié)調(diào)能力以及自主學(xué)習(xí)能力，具備開展合作性學(xué)習(xí)的優(yōu)勢。

1.合作性學(xué)習(xí)有利于提高學(xué)生的積極性，并協(xié)調(diào)實驗與理論教學(xué)的不同步。為了共同的實驗任務(wù)，學(xué)生的個人潛能得到充分的發(fā)展，學(xué)生的集體意識得到強化，學(xué)生在實驗中互動、資源共享、分工合作。一方面理論能力強的學(xué)生能夠自學(xué)實驗理論并幫助其他同學(xué)理解，克服了實驗內(nèi)容與教學(xué)理論不同步造成的問題;另一方面在相互交流的過程中，每個學(xué)生既能獲取知識又能幫助影響他人[5]，既滿足了歸屬感，又提升了自信心，提高了對物理化學(xué)實驗的興趣?？梢哉f，合作性學(xué)習(xí)法賦予學(xué)生更多的學(xué)習(xí)自主性，使他們把每一個物理化學(xué)實驗當(dāng)作自己的課題來完成，這就顯著提升了學(xué)生參與實驗的積極性，有效地提高教學(xué)效果。

2.合作性學(xué)習(xí)有利于開展綜合性實驗。物理化學(xué)綜合性實驗要求高、難度大，在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，指導(dǎo)老師需耗費大量時間講解理論基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)處理方法，導(dǎo)致教學(xué)過程控制困難，效果不好。引入合作性學(xué)習(xí)法，各學(xué)習(xí)小組可在課下查閱資料、討論實驗方案，不僅綜合運用了所學(xué)知識，增強了獨立思考和創(chuàng)造性思維的能力，而且減小了教師的工作量，僅在學(xué)生需要時予以指導(dǎo)，充分發(fā)揮學(xué)生的主動性和教師的指導(dǎo)性[6]?；ハ鄥f(xié)作的學(xué)習(xí)方式也使每個學(xué)生都能充分理解和掌握綜合性實驗課程，同時培養(yǎng)學(xué)生合作學(xué)習(xí)的習(xí)慣，這對于學(xué)生今后開展科學(xué)研究具有重要意義。

三、合作性學(xué)習(xí)在物理化學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用

1.合理分組。合作性學(xué)習(xí)是以小組為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)，科學(xué)地組織學(xué)習(xí)小組是成功開展合作性學(xué)習(xí)的前提。建議采取自主原則進(jìn)行分組，小組成員為4～6人，由學(xué)生自由組合形成穩(wěn)定的學(xué)習(xí)小組并民主推選一名組長，這有助于培養(yǎng)學(xué)生間信任、責(zé)任和互助等心理特征。同時，教師對分組也要進(jìn)行適當(dāng)?shù)母深A(yù)，在綜合考慮學(xué)生的物理化學(xué)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)興趣以及性別、性格、技能等不同情況的前提下，對小組成員進(jìn)行微調(diào)，使組員間能夠相互影響，相互幫助，取長補短。需要注意的是，單純組成學(xué)習(xí)小組并非真正意義上的合作性學(xué)習(xí)，只有發(fā)展成為合作性的關(guān)系，才能形成有效學(xué)習(xí)。具體表現(xiàn)為組員對解決實驗問題提出自己的有益建議，協(xié)調(diào)處理不同的意見沖突，并對各種解決問題的途徑進(jìn)行分析和選擇，最終實現(xiàn)問題的有效解決。

2.實驗的問題設(shè)計。設(shè)計實驗問題就是設(shè)計物理化學(xué)實驗中小組的學(xué)習(xí)任務(wù)，這對于開展合作性學(xué)習(xí)是至關(guān)重要的。首先要保證問題具有適當(dāng)?shù)碾y度，這樣既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又不會挫傷他們的自信心;其次要設(shè)計一些需要學(xué)生進(jìn)行發(fā)散性思維并能夠提供自己觀點的問題，這有利于小組討論等合作性學(xué)習(xí)方式的展開。例如，在反應(yīng)熱測定實驗中，我們鼓勵學(xué)生采用多種方法，包括量熱法、電動勢法和平衡濃度法進(jìn)行測定，討論并分析各種方法的優(yōu)缺點，不但激發(fā)了學(xué)生對物理化學(xué)實驗的興趣，更使學(xué)生熟練掌握了相關(guān)的物理化學(xué)知識。

3.開放實驗室。在無實驗課時，實驗室要向?qū)W生開放。指導(dǎo)教師需設(shè)計一些難度較大、完成時間較長、綜合能力要求更高的實驗問題，以供學(xué)有余力、愛好鉆研的合作學(xué)習(xí)小組利用開放時間選做。鼓勵引導(dǎo)這些學(xué)習(xí)小組自己查閱資料、尋找試驗方法、設(shè)計實驗方案、討論實驗結(jié)果、分析實驗誤差。這不但有利于學(xué)生對物理化學(xué)知識的綜合應(yīng)用，更有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和全面的科研能力。

4.建立合理的實驗考核辦法。學(xué)習(xí)評價對學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)步具有反饋作用和激勵作用[7]。評價考核是合作性學(xué)習(xí)中的重要環(huán)節(jié)，是檢查教學(xué)效果、評價學(xué)生成績的手段。傳統(tǒng)的物理化學(xué)實驗教學(xué)都是通過實驗報告來評價學(xué)生的實驗成績，造成很多學(xué)生只注重實驗結(jié)果而忽視實驗?zāi)芰Φ挠?xùn)練，未能充分發(fā)揮實驗教學(xué)的優(yōu)勢。因此，需要建立適用于合作性學(xué)習(xí)的實驗考核辦法?？己丝煞譃閷嶒炦^程考核和實驗報告考核，其中過程考核占60%，報告考核占40%，這種分配比例能夠引導(dǎo)學(xué)生注重平時的實驗過程，更客觀地反映實驗中合作性學(xué)習(xí)的實際情況。過程考核從實驗預(yù)習(xí)（20%）、實驗小組的分工合作表現(xiàn)（40%）和實驗操作技能（40%）三方面考核，這就要求指導(dǎo)教師對整個實驗過程全程跟蹤，綜合考慮學(xué)生小組在整個實驗過程中的表現(xiàn)并予以評定;實驗報告考核要求學(xué)生以小組為單位撰寫和提交實驗報告，由指導(dǎo)教師結(jié)合基本理論與分析能力、實驗方案設(shè)計、實驗結(jié)果討論、實驗報告質(zhì)量等對學(xué)生的報告成績進(jìn)行綜合評分，對學(xué)生的不足和優(yōu)秀之處要給出明確的批改意見。新的考核辦法把傳統(tǒng)的結(jié)果質(zhì)量控制轉(zhuǎn)變?yōu)檫^程質(zhì)量控制，加大平時實驗過程中合作性學(xué)習(xí)和操作部分所占的比重;同時對實驗報告的要求也未放松，確保學(xué)生建立合作性關(guān)系，形成有效學(xué)習(xí)，以及對基礎(chǔ)理論知識和基本操作技能的掌握。

四、結(jié)語

物理化學(xué)實驗是化工和材料類相關(guān)專業(yè)重要的基礎(chǔ)實驗課程。針對其理論性、綜合性強的特點，在教學(xué)中引入“合作性學(xué)習(xí)”，能克服現(xiàn)有物理化學(xué)實驗教學(xué)中存在的問題，充分體現(xiàn)以學(xué)生為本的教學(xué)理念，調(diào)動學(xué)生的積極性，提高學(xué)生的觀察能力、設(shè)計能力和動手能力，同時培養(yǎng)他們與人合作、與人溝通的人際交往能力，這不僅有效地提高了實驗教學(xué)效果，而且符合21世紀(jì)素質(zhì)教育的根本要求。

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