摘 要:化學實驗課是學好化學的基礎課,是掌握化學知識的必不可少課程。當前化學實驗課存在問題,而化學實驗課的重要性要求教學過程中需要提高這門課的教學質量和教學效果,這是培養現代化學人才的客觀要求。探討提升物理化學實驗課的教學質量以及培養學生的動手能力是培養現代化學人才的重要內容,是教學改革中不可忽視的環節,這關系到畢業生能否適應新時代的新要求。
關鍵詞:物理化學;實驗課;教學改革;對策;建議
前言
作為理工類學生在大學學習階段所必須要學習和掌握的一門實驗課,物理化學實驗教學受到的重視程度不斷增加。然而,從現有高校教學現狀來看,物理化學教學過程中重理論輕試驗、試驗教學忽視學生動手能力和思考分析問題能力的培養等問題仍然存在。因此,探討提升物理化學實驗課的教學質量以及培養學生的動手能力是培養現代化學人才的重要內容,是教學改革中不可忽視的環節,這關系到畢業生能否適應新時代的新要求。
一、物理化學實驗課教學存在的問題
1.理論學習和動手實踐均衡發展重視不夠
無論是“重理論、輕實踐”還是“重實踐、輕理論”的培養思路,都是不合理的培養方式(王佩華, 2003)[1],不利于培養現代化的化學人才。一方面,理論是我們能夠順利實驗的基礎,理論知識能夠使學生掌握實驗的基本原則、規范的操作模式以及對所研究物質的基本性質的了解。并且,只有掌握了基本理論知識,學生自己動手過程中才能做到有理有據,科學的對實驗結果展開分析。另一方面,實踐課,即操作課有利于培養學生的動手能力,激發他們的學習興趣,使他們有機會驗證理論概念,從而更好理解理論知識。
2.動手能力培養不夠,更多是理論驗證
從當前現狀來看,實驗教學雖然逐漸受到重視,但目前一些高校在教學過程中仍停留在老師講、學生聽的階段。教學過程中,按照課本順序講解實驗順序、實驗原則、實驗步驟等內容,學生處于被“灌輸”地位,缺乏獨立思考和分析問題的能力,一旦實驗出現與預期不符的結果,往往處于迷茫狀態。究其原因,學生對于實驗中試劑的選擇、配比等一無所知,只是按照教師講解的實驗順序機械的重復。
3.實驗教學水平與社會需求不匹配
隨著科技的進步,各種新的儀器和實驗方法進入實驗室,實驗課教學的壓力不斷增大。然而,教學過程中因為主客觀的原因,教學內容不及時更新,一些教學中仍然采用多年前的教學內容,學生無法通過課堂了解最新的研究成果和實驗方法;教學過程中實現儀器更新不及時,學生仍然使用多年前的儀器完成實驗任務。結果是培養的學生無法滿足現代化化學發展的需求。
4.課堂互動不足
實驗教學過程中,一般是以新入職或留校教師為主體,且都是一人負責一個甚至多個班級的實驗教學。這種教學方式產生的直接結果是只能以示范的方式完成教學任務,教師缺乏足夠的時間和精力對學生進行一一指導和解決實驗中存在的問題。這種實驗教學模式下,因為教師無法針對性的引導學生去觀察實驗過程和實驗結果,學生獨立思考能力很難得到激發,甚至部分學生是否掌握真正實驗技巧都能存在問題。
二、物理化學實驗課重要性
作為化學專業人才培養體系的重要構成,實驗課對學好物理化學必不可少。第一,實驗中學生通過完成實驗,能更好激發學生學習熱情。特別的,化學學習中對于化學物質的性質、不同藥劑間的反應結果等的學習是枯燥的,如果只是單純的課本教學,要求學生死記硬背,容易降低學生的學習興趣,甚至可能因為枯燥的理論引起學生對學習的反感。第二,實驗教學有利于提升學生對化學知識的理解,眾所周知,“紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行”,通過實驗教學使學生更加清晰地理解不同化學元素間產生的化學反應。第三,實驗過程是培養學生動手能力和創新能力的重要手段(梁振江等, 2005)[2]。創新精神的培養不是理論知識的生搬硬套,是需要通過實踐不斷培養的。實驗課,尤其是學生動手實驗過程中往往會碰到新問題需要解決。通過解決實驗中碰到的問題,培養學生分析問題、解決問題能力的同時,這種成就感激發了他們的創新激情。第四,實驗課的培養對于學生步入社會的成長也是必要的。科技不斷發展,社會競爭日趨激烈,大學生作為知識的載體,他們對整個社會科技發展的影響值得重視。實驗課對學生動手能力、分析問題和解決問題能力的培養,有利于提升他們的思辨能力,從而步入社會會后能夠更好更快適應新的生活方式。
理論教學的同時重視實驗課教學,是新時代人才培養的根本性要求,其重要性不僅僅體現在提高學生在校學習能力方面,同時,對于他們更好適應社會發展,為社會作貢獻同樣具有積極意義。
三、提高物理化學實驗課課堂效果的對策與建議
1.加強基礎知識教學,增加理論厚度
雖然化學實驗課重理論輕實驗的現狀亟待改進,從現實情形來看,理論知識的不扎實問題也存在,這會對后續實驗教學效果產生不利影響。如部分學生對相關化學物品的性質掌握不清晰,對實驗結果不能正確的分析,尤其是當出現與預期不符的結果,因為相關知識的缺乏導致無所適從。另一方面,理論教學教師要注意知識的更新,教師自身專業知識的欠缺或者與最新化學現狀不符,可能會影響學生對最新實驗器材和實驗技巧的掌握。因此,教學中需要注重最新知識的不斷更新,保證實驗的與時俱進和連貫性。
2.青年教師教學水平的提升
實驗教學中很多是以青年教師為主體,因為教學經驗欠缺,他們雖然能夠掌握最新的化學知識和實驗方法,但因為教學水平的限制可能并不能發揮這一優勢。因此,在實驗教學過程中,注重“老帶新”,老教師傳授青年教師教學技巧,幫助他們將科研和教學良好結合,發揮青年教師科研優勢。
3.加強動手操作能力,激發學生積極性
實驗教學過程中,設計一些與日常生活更貼近的小實驗,讓學生自由選題,并且根據實驗內容自由查閱資料、設計實驗流程。然后,在課堂上進行討論,針對他們的實驗提出建議,不僅鍛煉學生動手能力額和強化對基本理論知識的理解,也是激發了學生學習的積極性和對化學的激情。當然,在進行教學示范過程中,教師可以適當的設計部分錯誤的操作,鼓勵學生思考實驗過程中哪些環節出現問題,以及這些問題該如何解決。這樣增加教學互動的同時,激發學生對理論知識學習的熱情。
4.完善考核機制,從制度上要求學生重視實驗
實驗課的成績計算中,平時成績的設計要合理,對每一次實驗任務完成過程中學生實驗設計、實驗操作以及結果分析分別考核。同時,對于積極參與實驗教學示范的學生在期末考核中需要加入考核體系,從不同方面激發學生的學習熱情和實驗參與度。實驗課教學教師需要意識到教與學的有效結合,作為一門動手操作要求較高的課程,如何引導學生參與到教學課程中尤為關鍵。
總之,化學實驗課是學好化學的基礎課程,是培養現代化學人才不必可少的課程,如何提高實驗課效率和效果,是培養高素質現代化學人才必不可少的要求。我們要認真思考、刻苦鉆研,充分認識這個問題的重要性。同時,采取綜合措施,加強基礎知識教學,增加理論厚度,提升青年教師教學水平,激發學生積極性,加強動手操作能力,完善考核機制,從制度上要求學生重視實驗,把物理化學實驗教學的質量有效提高。
參考文獻:
[1]王佩華. 改革 “無機化學實驗” 課教學 加強學生實驗能力和綜合素質培養[J]. 陜西師范大學學報: 哲學社會科學版, 2003 (S1): 231-233.
[2]梁振江, 劉朋軍, 李華明, 等. 大學化學實驗課教學改革的探索[J]. 海南師范學院學報: 自然科學版, 2005, 18(2): 166-169.
作者簡介:
盧思宇(1986—),男,漢族,河南人,博士,副教授,主要從事光電納米晶合成及催化性質研究和物理化學教學工作。