陳永寶 劉淑珍 訾學紅 李釩
物理化學實驗是培養學生基本素質和科研能力的重要教學環節,只有精心準備、做好教學設計,以人為本、開展實驗教學,總結評價、進行教學反思,才能開展好物理化學實驗教學工作,服務于高素質、應用型創新人才的培養。
實驗教學物理化學實驗素質教育物理化學實驗是化學、化工、生物、環境、材料、冶金等專業的一門重要基礎實驗課,與物理化學和結構化學等課程有著密切的聯系,但又是一門獨立的、實踐性和技術性很強的課程,是培養學生基本素質和科研能力的重要教學環節。實驗是化學的靈魂,同樣,物理化學實驗是物理化學科學的靈魂,它有助于學生理解相關的物理化學理論知識、掌握基本的物理化學實驗技術和方法,有助于培養學生的動手能力和科學素養。因此,應充分認識物理化學化實驗教學的重要性,努力實踐教學實驗的“三步曲”,開展好物理化學實驗的創新性教學工作,服務于高素質、應用型創新人才的培養。
一、精心準備,做好物理化學實驗的教學設計
和理論教學一樣,要上好物理化學實驗,也得從實驗準備開始。物理化學實驗不僅要求教師掌握相關的理論知識,而且要求教師掌握相關的實驗技能,了解實驗與理論的關系,熟悉實驗需要的儀器設備、試劑材料,需要花費更多的時間和精力。
第一,結合具體實驗,鉆研實驗內容,理解實驗原理,明確實驗目的,制定教學方案。根據實驗教學內容和目標,選擇最佳的教學形式,以實驗指導書為基礎,聯系自己的實踐經驗,針對實驗的難點和重點,設計難易適度的思考問題,激發學生的實驗興趣,引導學生實驗的自主性,培養學生實驗能力和創新意識,讓學生有所思考、有所收獲。
第二,熟悉實驗中的儀器設備。閱讀儀器設備的說明書,根據操作規程、按照教學實驗要求進行調試,熟練掌握儀器設備的性能參數、構造、工作原理和使用方法、注意事項,特別留意儀器在實驗中最容易出現的故障。只有這樣,才能正確引導學生操作儀器,遇到儀器故障時才會不慌不忙,分析故障原因,引導學生排除故障。
第三,自己試做教學實驗的每一項內容。預做實驗,可以弄清楚實驗的整體情況,了解儀器設備的性能、參數,熟悉實驗過程中可能出現的現象和結果;可以檢查實驗室的準備工作情況,在開展教學實驗前解決發現的問題。只有自己心知肚明,在實驗教學時才能有的放矢地培養學生科學求實的實驗品格,指導學生完成每一個實驗環節,分析實驗現象產生的原因,給出合理的解釋。
二、以人為本,開展物理化學實驗的教學過程
物理化學實驗的現有教學過程,多采用“抱著走”的教學方式,學生“按方抓藥”、被動接受,不能達到物理化學實驗應有的教學目標。在提倡培養學生創新能力、提高綜合素質的今天,應以學生為主體,鼓勵學生去體會“發現—思考—創新”的創造規律,最大限度的激發學生對實驗的興趣,把“要我做”變成“我要做”。
一是檢查學生的預習情況。對于學生,在做實驗前進行預習是“家常便飯”,往往流于形式。只有注意檢查學生的實驗預習情況,給予適當的評價,才能引導學生自覺養成實驗前做好預習工作的好習慣,避免在實驗教學中發生“一問三不知”的情況,減少學生的依賴心理,促使學生為做好實驗而主動進行充分的準備。
二是采用參與式、啟發式、引導式教學方法。講解實驗教學內容時,注意以學生為主體,讓學生在參與、互動中明確實驗目的,了解實驗內容,掌握實驗原理,熟悉實驗步驟。學生實驗時,加強巡視和輔導,不能事事直接告訴學生答案,要讓學生在實驗中自己感受、探索、查明問題的關鍵所在,尋求解決問題的最佳方案,讓學生通過思考、討論、實驗和理論分析等環節,自己解決問題。
三是注重實驗衛生和安全。安全無小事,要加強對學生的安全意識教育,關注實驗中安全注意事項,教學時給予必要的提醒。保持實驗臺面、地面的干凈衛生,嚴格按照操作規程進行實驗操作,將廢物、廢液放入指定的容器,實驗后復原實驗物品,關好門、窗、水、電,避免造成污染或引發事故。
三、總結評價,進行物理化學實驗的教學反思
如果僅有實驗教學前精心準備的教學設計和實驗教學中以人為本的教學過程,并不能真正開展好物理化學實驗的教學工作,服務于高素質、應用型創新人才的培養。教師和學生還應在實驗教學后做認真的總結和評價,教師進行實驗教學反思,評價學生的實驗;學生進行實驗學習反思,評價教師的教學,從而實現師生互動、教學相長,為改進、創新和完善物理化學實驗教學奠定良好的基礎。
首先,督促學生按時完成并提交一份規范的實驗報告。學生不能止步于實際動手實踐,而要對自己的實驗進行回顧和總結,對實驗過程進行真實的陳述,對實驗現象進行客觀的解釋,對實驗數據進行科學的分析,在訓練語言表達能力、檢驗知識運用能力、提高分析問題能力的同時,實現科學素養的培養,實現感性認識到理性認識的轉變和升華。
其次,仔細批改實驗報告,全面評價,客觀打分。改變傳統偏重于實驗結果的評價方法,注重對實驗報告的全面評價,從實驗報告規范、實驗目的、實驗原理、實驗用品、實驗過程與記錄、實驗數據處理與分析、實驗思考題、實驗總結與態度等方面,全面客觀地評價學生的實驗報告和完成質量,了解學生對實驗教學內容的掌握情況。
最后,及時總結實驗教學中出現的問題,持續改進實驗教學工作。教師不能滿足于完成實驗教學或評完實驗報告,而要通過回顧教學過程、評閱實驗報告,發現和總結實驗預習、實驗講解、動手實驗、實驗報告中存在的問題,認真聽取學生的反饋意見和同事的教學建議,仔細分析問題并解決問題,全面改進物理化學實驗的教學設計。
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課題項目:本文獲北京工業大學教育教學研究項目資助;課題編號:ER2013C18。