淺談儀器分析課程教學中的創(chuàng)新精神

何帥++劉興利++譚炯++李暉++朱剛++景連東

[摘 要]儀器分析是理工院校面向二年級學生開設的一門專業(yè)必修課。隨著生產(chǎn)力的發(fā)展、科學技術的進步，化學品與人們生活中的衣、食、住、行越來越密切，而利用儀器分析和評估化學品的安全性就變得尤為重要。針對當前儀器分析課程教育中學生基礎不平衡、生源復雜、基礎條件不足的現(xiàn)狀，從教師自身和課堂教學兩方面入手，詳細闡述了落實創(chuàng)新精神的方法和措施。

[關鍵詞]理工院校；儀器分析；課堂教學；創(chuàng)新精神

[中圖分類號] O657；G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2016）02-0111-02

一、引言

創(chuàng)新精神是進行科學活動所必需的一種心理特征，主要包括創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。儀器分析新課程標準提出，“使學生具有一定的探究能力”，“儀器分析課程要增強民族的生命力、創(chuàng)新力和凝聚力”。這些目標的完成都離不開教學中的創(chuàng)新精神。

在儀器分析課程教學中，大多數(shù)教師采取傳統(tǒng)教學模式，忽視了學生自身能力的發(fā)揮；有的教師為了單純地提高及格率而讓學生死記硬背公式和定義，忽略了對學生思維能力的鍛煉；有的教師為了應付考試而教授學生生硬地記熟題庫中所有例題，忽略了對學生分析問題、探究問題能力的培養(yǎng)。

要想真正達到儀器分析課程教學中知、情、智、美的統(tǒng)一，就需要教師在教學中采用科學的教學方法培養(yǎng)學生的創(chuàng)造意識，啟迪學生的創(chuàng)新思維，這也是理工教育者所面臨的重要課題。

二、教師的重要作用

（一）更新教學觀念，大膽放手，由“課堂指導者”變?yōu)椤罢n堂促進者”

教師在教學活動中要大膽地放手，鼓勵學生自主解決問題，以鍛煉學生的自學能力。比如，教學中要落實儀器分析的原理和構造等知識點，有的教師怕耽誤時間、怕學生嫌麻煩，于是自己主動代勞，找出并核對每課的相關重點條目，直接讓學生抄寫并背誦。筆者認為，這種方法只能慣出依賴性強的懶學生，教師不妨大膽地讓學生在預習時自己歸納總結相關重點和難點，并自己上網(wǎng)搜索相關知識，而上課時通過提問的方式，了解學生答案后，教師再做相關的補充。這一做法，筆者已對本屆的新生堅持了一學期。最初，學生只知道從常規(guī)網(wǎng)站查找關于各類儀器的一般組成和現(xiàn)象，而不愿意查找更深層次的物理和化學原理；但一學期后，學生通過與教師所列出的重難點的比較，逐漸學會了尋找儀器構造、物理學原理、影響條件等因素，并主動學習相關物理課外知識，遇到不懂的，自己和同學無法解決的問題時，再請教教師。筆者發(fā)現(xiàn)，雖然課堂只有四十分鐘，但學生懂得了自己動手，懂得了先獨立解決問題，在課下，也會主動查詢相關資料，獲取知識。

（二）巧設課堂提問，大膽鼓勵學生質疑

德國教育家斯多惠說：“教育的藝術不在于傳授本領，而在于激勵、喚醒與鼓舞。”孟子有句老話——“盡信書不如無書”。教材、教參以及目前市面上的多種教輔資料，為我們提供了太多的答案。但是，這些就真的是合乎常理或者經(jīng)得住推敲嗎？為了考試，大家會設定一個標準答案，但是為了培養(yǎng)學生的懷疑精神和創(chuàng)新意識，教師應大膽地鼓勵學生質疑。

以“分子熒光光譜”這章內(nèi)容為例，這一章內(nèi)容相對簡單，學生易學易懂。筆者將課堂教學設計了四個常規(guī)環(huán)節(jié)：勾畫，自學重點難點，知識點梳理，原理理解及啟示。但在課堂中，筆者有意設計了一個問題——上一章講的“紫外吸收光譜”已經(jīng)能定性和定量分析多類有機物，這章為什么還要學習熒光光譜呢？并讓學生聯(lián)系上下章思考后再回答。有學生思考后發(fā)現(xiàn)，紫外吸收光譜的原理是高能態(tài)價電子定量吸收紫外光，由于紫外光譜的光源——氘燈和鎢燈功率都很小，導致檢測極限大。于是，要求學生細看本章儀器光源部分，尋找紫外和熒光光源的差別，思考課本中沒有解釋的內(nèi)容。有學生就提出，熒光光源功率很大，主要是氙燈，這是一種功率十分強大的光源，高能態(tài)電子有四種方式釋放能量——內(nèi)轉換、外轉換、熒光和磷光，其中釋放的定量熒光強度很大，導致檢測極限很低，適合于痕量物質的檢測。此時，筆者再在幻燈片中出示能級躍遷的能級關系圖，逐條逐條給同學們講解各種釋放能量的方式，以及紫外和熒光的差別聯(lián)系。雖然課堂所用時間增加了，但是，筆者希望通過這個小的問題，培養(yǎng)學生自學能力，敢于質疑課本，善于尋找和歸納新的知識點，從而培養(yǎng)學生多元化的思維。

三、課堂教授藝術

（一）教師要有意識地營造和諧、寬容的氛圍，使學生勇于參與創(chuàng)新

著名特級教師寧鴻彬對學生提出過“三個歡迎”和“三個允許”的開放政策——歡迎質疑、歡迎爭辯、歡迎發(fā)表意見，允許出錯、允許改正、允許學生保留意見。這些民主的教學思想，為學生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)提供了積極的條件。筆者向寧老師學習，也向學生提出了這些思想，發(fā)現(xiàn)很能激發(fā)學生參與創(chuàng)新和自主研究問題的興趣。

筆者曾在“液相色譜”一章中講解檢測器時，讓學生對比四大檢測器，找出自己認為應用最有前途的一種。大家各抒己見，分析得很深刻很激動。筆者觀察到學生興致勃勃，就臨時調整內(nèi)容，讓學生思考、討論“項羽和劉邦誰是你心目中的英雄”這一話題，并告訴學生：“我即使不贊同你的觀點，但也會誓死保護你說話的權利。”學生的興趣非常濃厚，爭相發(fā)表自己的觀點，并從檢測器原理、結構、成本、應用中舉例說明。雖然，有些學生的表述出現(xiàn)錯誤，有些學生的觀點難免偏頗，但是筆者沒有直接批評他們，而是鼓勵這些同學查找外國數(shù)據(jù)庫中《Science》《Nature》等雜志，鼓勵他們通過文獻檢索形成文字論述。讓筆者驚訝的是，很多同學對此非常感興趣，回家后仔細查閱相關資料，在作業(yè)本中，重新梳理的自己的觀點，改正了課堂上存在的知識性錯誤。在練筆評講時，筆者閱讀了學生寫作的很多精彩片段，同學們不禁贊嘆他們的深度或觀點。后來，筆者發(fā)現(xiàn)，在每次作業(yè)中，總有學生提出和課堂講解時不同的觀點，并加以闡述，甚至還有幾位學生養(yǎng)成了每天摘抄、反思的習慣。筆者認為，這些都是由寬松的學習氛圍所創(chuàng)造的。

（二）巧用課堂“留白”，為學生搭建創(chuàng)新思維的平臺

課堂有一些環(huán)節(jié)是需要教師“留白”，為學生的思維提供空間的。

比如，提問是課堂用來激發(fā)學生的參與和思考的一個有效方法。筆者認為，如果問題可以簡單地用“是非判斷”來回答，那么，這個問題的難度一定太低，達不到鍛煉學生思維的效果。筆者希望每一章內(nèi)容都盡可能有一個開放性的問題，激發(fā)學生思維。那么，這就需要教師根據(jù)具體課堂情況，提供給學生充足的思考時間，然后讓學生充分表達、自我完善，這一環(huán)節(jié)教師不能隨便打斷學生，讓自己成為話語的主宰。待這之后，教師才能進行評點。這樣，學生的話語尊嚴才得到保障，思維和表達能力才能逐步提高。

例如，在導入環(huán)節(jié)或者某些重難點的講解環(huán)節(jié)中，教師可以故意保留某些內(nèi)容暫時不講，吊足學生的胃口，從而激發(fā)他們學習的興趣和強烈的求知欲，更利于學生對知識的理解和掌握。“原子吸收光譜”與“分子光譜”不同，學習起來很困難，筆者以講述的口吻先給同學們展示了原子吸收光譜發(fā)現(xiàn)的歷史，然后進一步講解每一種原子對應有各自的特征譜線，這是其獨一無二的吸收譜線。筆者故意不講原子吸收儀器構造，讓學生自己通過原理，自己設計儀器，吊足了學生的胃口，而這一“留白”激發(fā)了學生的求知欲，學生迫切地想設計出完美的儀器。在課堂探討之后，筆者又用Flash動畫的形式給出了目前最先進的原子吸收光譜儀的構造，同學們自己設計的儀器部分結構和真實儀器驚人的相似。

又如，在講解“紅外光譜”一章中，需要學生們了解瑞利散射和拉曼散射的知識，但是這兩個知識點他們從來未曾接觸過。因此，筆者準備了一個演示動畫，先向同學們展示了太陽光如何穿過大氣層，出現(xiàn)兩大散射現(xiàn)象，從而使得天空顏色成為藍色，然后請同學們利用現(xiàn)有的物理和數(shù)學知識理論推導藍紫光散射幾率增大的原理。同學們興趣一下來了，在課堂上積極討論如何推導公式，計算散射幾率和光強度。最終有幾位同學還真像以前的發(fā)現(xiàn)者一樣正確地推導出了計算公式。這種課堂留白的方式極大地激起了學生的求知欲望，提高了學生的動腦和活學活用的能力，培養(yǎng)了學生的主動學習的態(tài)度和積極探索的精神。

四、小結

當然，課堂中的創(chuàng)新精神提倡大膽質疑，不迷信書本、權威，但并不能為了創(chuàng)新而否定前人的一切，需要有事實和思考的根據(jù)；提倡新穎、獨特的同時，它需要受到一定的道德、價值觀的制約；提倡獨立思考，并不代表不傾聽他人意見。因此，教師只有合理、科學、全面、辯證地認識、運用創(chuàng)新精神，才能真正使課堂教學富于生機，煥然一新。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 劉學忠.論大學創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力培育的教學環(huán)境[J].中國高教研究，2007（8）.

[2] 余秀蘭.大學創(chuàng)新精神的丟失[J].江蘇高教，2001（5）.

[3] 劉建霞，周明哲.中國大學創(chuàng)新精神缺失因素探析[J].高等理科教育，2013（3）.

[責任編輯：鐘 嵐]