鄭浩銓
摘 要:在高校課程體系中,無機化學(xué)實驗課程是化學(xué)學(xué)科最為基礎(chǔ)的課程內(nèi)容。無機化學(xué)實驗教學(xué)在培養(yǎng)大學(xué)生化學(xué)素養(yǎng)方面發(fā)揮著重要作用,既可以增強大學(xué)生分析與解決問題的能力,又能夠鍛煉其動手操作的實踐能力,為其后續(xù)學(xué)習(xí)化學(xué)課程奠定了良好基礎(chǔ)。如何有效改進無機化學(xué)實驗教學(xué)方法是當(dāng)前化學(xué)研究領(lǐng)域比較重要的課題,也是本文所要探究的重要內(nèi)容。本文以高校為基本研究對象,以無機化學(xué)實驗教學(xué)為切入點,剖析其存在的重要問題,深入闡述改進無機化學(xué)實驗教學(xué)方法的重要意義,并從課程結(jié)構(gòu)、教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)主體以及教學(xué)評價等多方面,嘗試提出有效提升無機化學(xué)實驗教學(xué)成效的有效策略。
關(guān)鍵詞:高校;無機化學(xué);實驗教學(xué);存在問題;有效策略
初入校門的大學(xué)生具有較強的好奇心和對知識的探索欲,對化學(xué)實驗課學(xué)習(xí)興趣較高,但受高中教學(xué)模式影響,學(xué)習(xí)的自主性較弱,思考問題、分析問題以及解決問題的能力較弱,綜合素質(zhì)有待提升。隨著高校教學(xué)改革深入發(fā)展,教師教和學(xué)生學(xué)的方式都在發(fā)生變革,這對革新無機化學(xué)實驗課教學(xué)方法提出了新思路。只有深入剖析現(xiàn)階段無機化學(xué)實驗課教學(xué)存在的凸出問題,才能真正革新教學(xué)方法,為教師教和學(xué)生學(xué)找到有效路徑。
一、傳統(tǒng)無機化學(xué)實驗存在的問題
(一)“滿堂灌”的教學(xué)方式
受傳統(tǒng)教學(xué)方式影響,無機化學(xué)實驗課教學(xué)存在“滿堂灌”現(xiàn)象,未能將此門課程的價值充分發(fā)揮出來,學(xué)生的各方面能力也未得到有效培養(yǎng),導(dǎo)致學(xué)生對基本化學(xué)知識掌握不牢,對實驗操作程序不熟練。在組織實驗教學(xué)時,教師了解到很多學(xué)生可以按時提交預(yù)習(xí)報告,但通過課堂提問發(fā)現(xiàn)學(xué)生對實驗基礎(chǔ)知識的掌握程度較差,對預(yù)習(xí)報告中的具體內(nèi)容也不太了解。學(xué)生課前預(yù)習(xí)不到位已經(jīng)成為影響實驗教學(xué)成效的重要因素,教師在課堂上以“一言堂”的方式將實驗操作程序講述出來,學(xué)生往往成為被動接受者,因知識講解枯燥乏味,許多學(xué)生成為實驗課堂上的“低頭族”,這極大消耗了學(xué)生學(xué)習(xí)實驗課程的熱情。
(二)單調(diào)、機械的實驗操作過程
在無機化學(xué)實驗課教學(xué)中,教師在組織學(xué)生進行實驗操作時,學(xué)生往往依據(jù)教材或?qū)嶒灠鍟鴮嶒灢僮鞒绦虿僮饕槐?,在此過程中缺少思考和分析,將按部就班完成實驗操作視為完成任務(wù),這極大降低了學(xué)生進行實驗操作的積極性。很多學(xué)生在實驗過程中缺乏自己獨立的思考,使得實驗操作變成機械練習(xí),這對于學(xué)生提升自身化學(xué)素養(yǎng)是不利的。
(三)潛在的安全隱患和低質(zhì)量的教學(xué)效果
化學(xué)實驗課需要學(xué)生進行動手操作,受實驗室、實驗設(shè)備、學(xué)生操作行為等多因素的影響,無機化學(xué)實驗課存在著一定的風(fēng)險。在實驗課堂上,因?qū)W生數(shù)量較多,并不是每名學(xué)生都能夠很好地了解實驗操作程序,還有部分學(xué)生出現(xiàn)操作性錯誤,教師卻無法及時為每一位學(xué)生提供實驗操作指導(dǎo)。學(xué)生錯誤操作成為無機化學(xué)實驗教學(xué)的安全隱患之一。同時,在有限的課堂教學(xué)時間內(nèi),因教師提供指導(dǎo)不及時或?qū)W生盲目敷衍了事,學(xué)生存在抄襲他人實驗數(shù)據(jù)或者將自己的實驗數(shù)據(jù)進行修改的現(xiàn)象,從而影響了實驗教學(xué)質(zhì)量。除此之外,學(xué)生對實驗基礎(chǔ)知識掌握不牢,尤其是較為復(fù)雜的實驗操作,極易將實驗操作程序混淆,而部分學(xué)校化學(xué)實驗設(shè)備資源有限,學(xué)生無法在實驗過程中及時復(fù)習(xí)所學(xué)內(nèi)容,這也會增加實驗課的風(fēng)險,影響教學(xué)效果。
二、優(yōu)化無機實驗教學(xué)的重要性
優(yōu)化無機實驗教學(xué)不僅可以提高教學(xué)質(zhì)量,而且有助于提升學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)。第一,有利于合理調(diào)整實驗教學(xué)內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識,逐漸提升其創(chuàng)新能力,幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)基礎(chǔ)實驗、綜合性實驗以及設(shè)計研究性實驗;第二,有利于革新教學(xué)方式方法,通過現(xiàn)代化技術(shù)手段調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,讓學(xué)生在掌握必做內(nèi)容的基礎(chǔ)上學(xué)會設(shè)計實驗,增強學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識和能力,有助于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力;第三,有利于變革實驗考核方式,既注重結(jié)果性評價,也注重過程性評價,將兩者有機結(jié)合,鼓勵學(xué)生參與教學(xué),提升學(xué)生的課堂參與度。
三、無機化學(xué)實驗教學(xué)方法的改進策略
(一)更新實驗內(nèi)容,優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)
現(xiàn)階段,高校實驗教材中的內(nèi)容普遍較為煩雜,而無機化學(xué)課時有限,無法將教材內(nèi)容全面呈現(xiàn)給學(xué)生。實驗課程是讓學(xué)生成為課堂主體,在教師指導(dǎo)下有序進行自主操作。為了更好地體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,教師應(yīng)依據(jù)無機化學(xué)實驗課程目標(biāo),并結(jié)合具體課時要求,對教材內(nèi)容進行整合,如將實驗性質(zhì)相似、實驗方法相同的實驗案例選擇性地確定為課程內(nèi)容,注意課程內(nèi)容選擇的代表性和原則性。以三草酸合鐵酸鉀實驗為例,可以選擇結(jié)晶現(xiàn)象較為明顯的三草酸合鐵酸鉀,向?qū)W生講解結(jié)晶原理及介紹加速結(jié)晶可采取的實驗方案,這樣既可以讓學(xué)生掌握三草酸合鐵酸鉀晶體實驗的原理,又能夠有效節(jié)省教學(xué)時間,同時優(yōu)化了課程結(jié)構(gòu)。
(二)理論教學(xué)與實驗教學(xué)有機結(jié)合環(huán)環(huán)相扣
無機化學(xué)實驗課將理論與實踐有機結(jié)合起來,將相關(guān)理論知識運用于實際測定,由此構(gòu)建了一個完整的教學(xué)體系。但受多種因素限制,無機化學(xué)理論教學(xué)和實踐操作互相脫離,形成兩種分裂模式,即先講后做或先做后講。對于此種問題,教師應(yīng)及時調(diào)整教學(xué)環(huán)節(jié),將“講與做”有機結(jié)合,如在講解緩沖溶液的配制內(nèi)容時,可以一邊講解如何進行緩沖溶液的配制及pH計算的方法,一邊讓學(xué)生進行操作,爭取做到“理論講哪里、實踐跟哪里”,形成環(huán)環(huán)相扣的教學(xué)環(huán)節(jié),消除教學(xué)縫隙。
(三)強化學(xué)生規(guī)范化操作,培養(yǎng)良好實驗習(xí)慣
無機化學(xué)實驗課程重在培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力,規(guī)范的實驗操作行為對于確保實驗效果至關(guān)重要。為了有效改善實驗教學(xué)效果,學(xué)生不僅要掌握規(guī)范的操作方法,還要學(xué)會形成有條理的實驗記錄,并要具備分析和處理實驗結(jié)果的能力。首先,教師應(yīng)在授課過程中幫助學(xué)生認(rèn)識此門課程的重要性,提升學(xué)生的重視程度,讓學(xué)生充分認(rèn)知化學(xué)理論對實驗研究的指導(dǎo)作用;其次,構(gòu)建高效的無機化學(xué)實驗課教學(xué)模式,充分調(diào)動學(xué)生參與實驗教學(xué)的積極性,采取學(xué)生多講的方式,讓學(xué)生深入理解化學(xué)理論知識,同時讓學(xué)生動手操作,促使其在實驗過程中掌握和熟悉相關(guān)流程,再讓其他學(xué)生進行點評,提出補充意見,之后教師再提出指導(dǎo)性建議,重點指出操作要點;最后,利用多媒體給學(xué)生播放相關(guān)實驗視頻,既可以讓學(xué)生及時了解自己操作中存在的不足,又有利于進行成績評定。將成績評定分為三部分,分別是預(yù)習(xí)得分、操作得分以及實驗報告得分。利用成績約束學(xué)生的操作行為,幫助學(xué)生形成良好的實驗習(xí)慣。
(四)增加實驗設(shè)計環(huán)節(jié),加深學(xué)生對理論聯(lián)系實際的理解和運用
無機化學(xué)實驗主要分為三大類別,其中無機物制備實驗是學(xué)生可以獨立完成的,常數(shù)測定實驗也是較為常見的實驗類型,多數(shù)學(xué)生也可以很好完成。相比于前兩類實驗,化學(xué)平衡實驗較為復(fù)雜,主要是對相關(guān)理論進行檢驗。此類實驗雖然增加了難度,但可以幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識,加深對理論的理解,然而多數(shù)學(xué)生屬于被動參與其中,對理論知識部分的重視程度不夠。因此,教師可以增加實驗設(shè)計環(huán)節(jié),可以基于化學(xué)理論為學(xué)生提供實驗主題,讓學(xué)生分組進行實驗設(shè)計,之后在課堂上進行討論,最終依據(jù)調(diào)整好的實驗設(shè)計進行實驗操作,讓學(xué)生親身體驗理論與實踐相結(jié)合理念的具體體現(xiàn)。
(五)進行趣味實驗和優(yōu)秀作品展示
有趣的實驗可以極大地調(diào)動學(xué)生參與實驗的主動性,營造良好的實驗課堂氛圍。教師可以利用實驗設(shè)計將學(xué)生帶入教學(xué)中,以檢驗弱酸離解平衡移動實驗為例,讓學(xué)生在自己喜歡的紙制品上涂抹甲基橙指示劑,之后在紙制品上噴灑不同濃度的酸堿溶液,觀察紙制品顏色的變化。再讓學(xué)生進行優(yōu)秀成品展示,采取生生點評、師生點評的方式進行評價。此實驗設(shè)計不僅充滿趣味性,可以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,而且有助于激發(fā)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力,進而設(shè)計出更多有意義的實驗。
(六)改進考核評價方式
考核評價是無機化學(xué)實驗教學(xué)中不可或缺的環(huán)節(jié),應(yīng)明確考核標(biāo)準(zhǔn)和評價方式,對學(xué)生的實驗成績給予客觀、公正的評價。評價的目的不是為了評判學(xué)生某一個實驗成績的高低,而是重在培養(yǎng)學(xué)生重視實驗課的意識,教會他們?nèi)绾嗡伎?,幫助他們養(yǎng)成規(guī)范的實驗操作行為。將最終實驗成績分為兩部分,分別是平時成績和期末成績,平時成績由預(yù)習(xí)成績、實驗操作成績、課堂參與次數(shù)以及出勤率構(gòu)成,期末成績以實驗報告為主,綜合所有得分,核算最終成績。
四、結(jié)語
對于無機化學(xué)課程而言,實驗課是其重要組成部分。無機化學(xué)實驗課是大一學(xué)生所要學(xué)習(xí)的必修化學(xué)課程,這門課程是其學(xué)習(xí)后續(xù)化學(xué)課程的基礎(chǔ)。此門課程對于培養(yǎng)學(xué)生實驗操作能力有著重要作用,學(xué)生通過學(xué)習(xí)可以了解規(guī)范的化學(xué)實驗操作程序,有助于將所學(xué)化學(xué)理論知識應(yīng)用于實驗操作,以及用實驗操作檢驗理論知識,以此達到知識內(nèi)化的目的。
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