物理化學實驗教學中的問題與改革

朱園園 劉安昌

摘 要：該文指出了物理化學實驗教學傳統模式中“先講后做”的弊端，提出了“先學后講再做”模式的改革方案，并依次闡述了“先學”、“后講”和“再做”這三個實驗教學步驟的具體實施方法，及能夠廣泛實行的保障條件。總結了改革后的教學模式較傳統教學模式的優點。

關鍵詞：物理化學 實驗教學 教學改革

中圖分類號：G420 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）08（a）-0150-02

化學是一門實驗科學，因此，化學實驗在教學中必不可少。化學實驗不僅是傳授專業知識和技能的課程，而且是培養科學精神和科學思維方法最有效的教學形式。物理化學實驗是在無機化學、有機化學、分析化學及物理等實驗課的基礎上，運用物理化學的理論知識，進行物系綜合性質測定的承上啟下的基礎實驗課。通過對物理化學實驗的學習與實踐，學生對理論知識的認識會發生從感性到理性的飛躍。物理化學實驗的教學目的不僅僅是讓學生掌握實驗方法和理論知識，更主要的是培養和提高學生的實驗基本能力和高級能力。基本能力包括實驗操作能力、觀察能力、數據處理能力及儀器的應用能力；高級能力包括分析和解決問題的能力、研究能力和創新能力。而事實上，我們的物理化學實驗教學是否達到了這樣的教學目的呢？通過多年的教學，我發現實驗教學中存在很多根深蒂固的問題，但是我們卻缺乏改革的決心與信心。

1 傳統的教學模式中存在的問題

傳統的物理化學實驗教學方法是教師先對實驗目的、原理和步驟進行講解，

然后學生分組實驗，實驗結束后學生回去再進行數據整理，以及完成實驗報告。在這一過程中就存在幾個弊端，其一，先講實驗后做實驗的方式使得學生產生惰性心理，實驗過程中按部就班，不主動思考；其二，學生課后再完成實驗報告的方式不能讓學生及時發現數據的問題，部分學生甚至是在過了一周要交實驗報告的時候才開始處理實驗數據，這都不利于實驗能力的培養。

2 改革的探討

2.1 “先學后講再做”教學模式的提出

針對這兩個方面的弊端，我們可以嘗試打破傳統教學模式，將“先講后做”改為學生先學，老師再講，學生再做的方式。當然我們也嘗試過學生先做實驗，老師后講的方式，這種方式雖然能很大程度提高學生學習的主動性，在某些較簡單的實驗課中實行的效果也不錯，但是這種方式有一個很大的弊端就是對實驗中一些注意事項很難把握的很好，特別是一些較復雜，有一些危險性的實驗，學生的實驗失敗率很高。因此，我們提出了介于先講后做和先做后講這兩種方式之間的一種折中的方法，就是“先學后講再做”。

2.1.1 關于“先學”的闡述

“先學”是指學生先自己學習實驗內容，包括原理和操作。這個先學的過程和我們傳統教學模式中學生在實驗之前寫預習報告是不一樣的。傳統的預習報告寫法是學生在課外對著實驗課本來寫，這就脫離的實驗本身，使本來抽象的物理化學原理運用到虛無縹緲的實驗中顯得更加抽象，因此提不起學生學習的興趣。而且往往我們實驗室的儀器和課本上的并不是完全一樣，這就導致學生預習的部分內容在實驗中還用不上，因此就更加造成了學生對寫預習報告的厭煩與應付心理。我們這里提出的先學，是讓學生到實驗室對著實驗儀器來預習，也就是學生在了解了實驗原理的前提下，針對實驗儀器來進行預操作。預操作指的是在無藥品的情況下模擬整個實驗過程。在這個過程中，學生對不理解的問題可以隨時提出，老師再進行解答。我們在試行的過程中發現，這種實驗預習的方式較傳統的寫預習報告的方式更受學生歡迎，學生的學習主動性也更高。

2.1.2 關于“后講”的闡述

“后講”是指在學生在進行了“先學”過程中的預操作與提問后，老師再針對所有學生對實驗進行講解。與傳統教學模式的講實驗也有所不同，因為此時老師講實驗是在學生了解了實驗原理并進行了預操作和提問后進行的，所以老師要講的著重點包括兩個方面，一是對學生提出的具有代表性、普遍性的問題進行統一的講解；二是強調實驗注意事項，其中包括操作中要的注意的和實驗數據處理要注意的。這一講解過程就較傳統的講實驗更具針對性，也更能加深學生對實驗的印象，學生在聽老師講的過程也不再盲目。

2.1.3 關于“再做”的闡述

經過了“先學后講”，學生“再做”實驗的時候就會心中有數，得心應手。而在我們的傳統教學模式中，學生做實驗的時候往往覺得實驗儀器很陌生，不知該如何入手，這就容易導致實驗過程中的手忙腳亂，造成實驗失誤。傳統教學模式中，因為很多學生對需要注意的地方和自己操作過程中可能遇到的問題沒有親身體會，所以對老師所講的內容印象不深。還有部分學生是過度自信，認為自己按實驗書上的步驟做就一定會成功，所以對老師所講的并不在意。這最終就導致了我們傳統教學模式中學生實驗的失敗率高，重復率高。

2.2 實驗數據處理的改革

另外我們對傳統教學模式中實驗數據處理也進行了改革，將學生課后再進行數據處理和寫實驗報告改為實驗結束后課堂上處理數據和完成實驗報告。之所以進行這樣的改革，是因為我們發現學生課后再寫實驗報告，對數據出現的問題不會分析，部分學生能夠分析出原因但不能及時補做去解決問題。我們采用這種課堂上寫實驗報告的方式就可以讓學生及時發現數據問題，及時進行實驗補做。這一發現問題解決問題的過程可以提高學生分析問題的能力和培養嚴謹的科學思維模式。

2.3 實施新的教學模式的保障條件

我們對“先學后講再做”教學模式實施了小范圍的試行，起到了明顯的效果，但是這種方式的廣泛實行，及更好的到達我們預期目的，還需要我們給予它實施的充分保障條件。其一，需要將傳統的分組實驗改為一人一臺儀器的形式。因為一人一臺儀器后，學生的實驗就是完全獨立的，在預操作、實際操作和數據處理過程中都必須自己獨立思考和獨立完成，這就能使“先學后講再做”的教學模式起到真正的效果。關于一人一臺儀器在實驗設備資源不多的情況下可以借鑒文獻上所提出的方法，由一節課開設一個實驗題目改為一節課同時開設多個實驗，一個班的學生分多個實驗同時進行，這樣由原來的多名學生共用同一套實驗儀器就可以改為一名學生一套儀器。另外，因為這種新的教學模式需要學生在課堂上完成實驗報告，而且有些數據處理還需要用到相關軟件，這就需要延長實驗課的時間，并為學生提供數據處理的條件。

3 結語

我們所提出的“先學后講再做”的物理化學實驗教學模式，較傳統的教學模式能夠提高學生的學習積極性和主動性，也為學生提供了主動分析問題解決問題的機會，能夠從本質上提高學生的實驗操作能力和科學研究能力。這也順應了高校作為創新型人才培養基地對傳統教學方式的改革趨勢。從我們對部分學生的試行情況來看，學生對這種教學模式能夠接受，并且學生對物理化學實驗的興趣明顯提高。在新的教學模式能夠實施的保障前提條件下，“先學后講再做”的方式必然能廣泛實行，整體提高物理化學實驗的教學水平。

參考文獻

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