馬彥青+夏新福+龔曉武+應芳+馬彥梅+楊金鳳
摘要:本文探討的是石河子大學化學化工學院針對全校理工科類本科生開設的《實驗化學》公共基礎課出現的問題及解決方案。尤其針對農學院,師范學院等有少數民族的本科生在該實踐課程中的問題,提出我院承擔公共課實驗化學教室對該課程改革的思路,構建實驗化學課程新方法。
關鍵詞:實驗化學;少數民族;公共基礎課
中圖分類號:G642.41 ? ? 文獻標志碼:A ? ? 文章編號:1674-9324(2015)23-0100-02
《實驗化學》是大學一年級學生學習《無機及分析化學》理論基礎課的實踐教學組成部分,石河子大學包括農學院的農資專業、園藝專業、林學專業、種子科學專業、農學專業、植保專業,動科院的動醫專業、動科專業,生命科學學院的生科專業、食品學院的食質專業、食品專業,醫學院的檢驗專業等近30個班級開設了該公共基礎實驗課[1]。通過實驗化學的實踐教學環節可以掌握重要化合物的制備、分離、滴定、鑒定和分析測試技術,培養學生良好的實驗技巧和實事求是的科學態度,良好的科學習慣及科學思維方法[2]。與此同時,還要驗證課本上的理論知識[3]。本文擬結合學生在實驗過程中任課教師發現的教學問題,以林學專業20142班(民考漢)學生為例,談談這門公共基礎實驗課的改革探索[4]。
一、提高動手能力,激發學習興趣
1.注意安全,規范紀律。實驗化學教學的主要目的,就是要培養學生獨立發現問題、分析問題和解決問題的能力。利用學生自己動手實驗,培養學生的動手操作能力,培養學生的實驗操作技能[5]。首先,要求學生一定要預習實驗內容,進入到實驗室之前,一定要明確實驗目的、步驟和操作[6]。其次,嚴肅實驗室紀律,在開始實驗之前強調操作的關鍵和注意事項,引導學生規范操作,更要保證實驗全過程中的安全問題[7]。比如:必須穿實驗服,女同學不允許披頭散發,夏天不允許穿漏腳趾的涼鞋,不能穿裙子等。紀律要求不能接聽電話,不能隨意做和實驗無關的事情,必須每一次實驗課正式上課之前都要強調一次紀律[8,9]。
2.強調實驗步驟,觀察實驗現象。這點和普通班級有點差別的地方,普通本科生更多的是關心實驗過程,會主動觀察實驗現象,通過現象判斷發生的化學反應本質。如:生成氣體、出現沉淀、顏色變化等直觀的化學變化來提升對化學學習的興趣[10,11]。例如,在酸堿標準溶液的配制、比較滴定和標定實驗中,強調本實驗包括兩次溶液的配制,一次是鹽酸溶液,一次是氫氧化鈉溶液。兩次溶液的滴定,一次用鹽酸溶液滴定硼砂溶液,一次是鹽酸滴定氫氧化鈉溶液。最后再解釋說明分別稱取約24滴的濃鹽酸定容到250 ml的容量瓶中,稱取0.5~0.6 g固體氫氧化鈉溶解在250 ml蒸餾水中并定容。分別取20 ml待測液,用鹽酸滴定。平行滴定3次。在滴定過程中,要滴加甲基紅指示劑,達到滴定終點時,仔細觀察突變點的顏色變化[12]。當學生發現滴定終點出現過滴現象時,有沮喪,也有懊惱,但在后續的平行實驗中,會自覺地練習實驗滴定步驟中的“漸滴成線”以及“半滴操作”。當同學發現滴定終點時顏色出現要的從紅色到橙色的變化時,會表現出無比的自豪和興奮,并將這種熱情投入到下一次實驗中[13]。這就是實驗興趣的提升,在教學過程中,任課教師也切身感受到了民族同學的進步和主觀能動性。也可以體會隨著實驗次數的增加,他們的自主投入性大了很多。同時,提高學生的觀察能力的同時,也增加了實驗技能[14-16]。
3.培養合作,相互提升。基礎實驗室可以為本科生提供2人一組的實驗條件,因此,需要相互合作,在合作交流討論中,提高實驗技能,挖掘內在的潛能[17,18]。比如,酸堿滴定實驗中,要一個人滴定,另外的一個人要去稱量,在讀滴定管的數值時,一個同學的錯誤,可以由另外的同學來糾正。兩個同學可以相互探討,不懂、不確定的時候可以詢問老師。這是對學生提升知識很好的鼓勵[17,19]。
二、因材施教 不厭其煩
教師在進行基礎化學實驗的每一堂課,都要反復強調理論重點,并詳細講解實驗步驟,列出實驗所需的實驗表格,如何處理實驗數據[20]。尤其在實驗過程中,要緊盯每一個小組的每一步實驗過程,并告知他們下一步的實驗操作。只有這樣,才可以慢慢提升“民考漢”的學生對實驗環節的信心,也可以在不斷的失誤中總結經驗。這需要任課老師不厭其煩的重復,從不同學生的實際情況出發,給予單一的指導[21]。比如,在常態的酸堿滴定管的頁面讀數問題,有不少的同學不會讀數,那么教師就要一個個的教,甚至要教上不止一遍,直到學生掌握了精度位和估讀位為止。用電子天平準確稱量這個操作,更是如此。教師要手把手的教會學生稱量操作以及熟知小數點后面的有效數字的意義[22]。
三、改善實驗環境
1.實驗環境。目前現有的實驗條件比較簡陋,有一些實驗室的上下水不順暢,不疏通的情況還有待于進一步解決,盡可能地配備通風廚設施。
2.廢液處理。石河子大學化學化工學院承擔了全校的公共基礎化學實驗課程,一堂課會產生大量的廢液,應要求學生根據廢液的性質進行分離處理,使學生養成實驗時盡量少污染,零排放的綠色化學意識,培養善始善終的良好實驗習慣。實驗過程中,打碎的玻璃儀器要統一處理,不能隨意丟棄在普通的垃圾袋中,給垃圾收集者帶來工作上的不便和危險[23,24]。
基礎教育有別于專業課程,尤其是基礎實驗教育,其改革和修正的每一步都牽動著全校多個院系的調整和配合,任重道遠。教師首先要更新教育理念,以創新的精神投入到實驗教學中,充分發揮實驗教學的作用,盡可能高效地讓學生通過實驗有效的改進實驗方法,養成學以致用的思維模式。
參考文獻:
[1]劉澤民.淺談化學實驗教學[J].赤峰教育學院學報,2000,(01):109.
[2]馬志成.化學實驗探究教學研究與實踐[D].武漢:華中師范大學,2001.endprint
[3]陳樹貞.化學教學中培養學生創新精神的研究[D].福建師范大學,2003.
[4]王玲玲.對美國《現代化學》教材的分析研究[D].濟南:山東師范大學,2004.
[5]林長春.論化學實驗教學資源及其開發策略[J].中國教育學刊,2004,(03):44-7.
[6]張文華,童建軍.化學實驗教學與科學思維方法的培養[J].中學化學教學參考,2005,06):7-8.
[7]張鎖秦,劉慶文,林英杰,et al.有機化學實驗多層次教學體系的改革與實踐;proceedings of the第八屆全國大學化學教學研討會,中國河南鄭州,F,2005[C].
[8]冷燕平.實驗化學課程體系、內容的研究與設計[J].中學化學教學參考,2007,(06):31-5.
[9]孫丹兒.化學實驗思維要素分析及其教科書體系研究[D].上海:華東師范大學,2007.
[10]殷煥順,王日為,錢萍,et ?al.改革基礎化學實驗 提高學生綜合素質[J].實驗室研究與探索,2007,10):76-9+85.
[11]李衛華,尚通明,張繼振,et ?al.大學化學實驗教學的改革與實踐[J].江蘇技術師范學院學報(自然科學版),2008,(04):75-8.
[12]申利群,銀秀菊,勞麗麗.試論我院化學專業化學實驗教學改革[J].河池學院學報,2008,(S2):174-6.
[13]張川峰.論化學實驗教學中學生探究精神的培養[J].教育與職業,2008,(17):102-3.
[14]包朝龍,鄭志信.《實驗化學》模塊教學困惑及其對策[J].現代中小學教育,2009,(07):59-61.
[15]黃建華.《實驗化學》中“實驗課題”教學模式的研究[D].長春:東北師范大學,2010.
[16]李志英,李滿秀.普通高校化學實驗教學改革與探索[J].忻州師范學院學報,2010,(05):69-70.
[17]孫桂霞.《實驗化學》的地位、特點和教學策略[J].教育教學論壇,2010,(07):171-2.
[18]李克華,易洪潮,郭麥成.實驗化學課程體系的構建與實施[J].化學工程與裝備,2011,(06):235-6.
[19]周美鋒,鄭柳萍.淺談化學實驗有效教學[J].廈門大學學報(自然科學版),2011,(S1):159-61.
[20]李建國.做好化學實驗教學,培養學生能力[J].吉林教育,2012,(13):56.
[21]肖紅梅.化學實驗教學:冷與熱的思考[J].化學教育,2014,(13):59-62.
[22]羅五魁,謝鴻芳,應少明.改革化學實驗教學以適應高等教育的發展[J].廣州化工,2014,(04):175-6+87.
[23]李軍,許俊強,郭芳.基礎化學實驗的綠色化設計與實踐[J].重慶理工大學學報(自然科學),2013,(08):58-61.
[24]鐘國清.化學實驗教學的綠色化改革與實踐[J].實驗技術與管理,2006,(12):18-9+35.endprint