注重實驗教學細節和形式的實驗教學改革探索

劉暢　馬麗　伍平凡

摘要：從實驗教學的內容﹑形式和實驗評價等方面提出了注重實驗教學細節和形式的教學改革探索：用信息技術促進實驗教學，用比較實驗法豐富實驗內容，從學生實驗操作過程和實驗報告中反映出的思考能力和總結能力來給予實驗成績。用這些教學細節和形式促進學生思考，培養學生以探索和創新的科學精神來自主學習的能力。

關鍵詞：有機化學實驗;實驗教學;教學改革

中圖分類號：G642.0???? 文獻標志碼：A???? 文章編號：1674-9324（2019）13-0273-03

化學實驗課是化學這門學科必不可少的一部分。現今，實驗教學作為獨立的教學課程已經為高校教學系統所認同，它不再是理論教學的附屬，而是獨立的教學課程。[1]作為獨立的實驗教學課，就應該為其自身的人才培養目標提高教學質量。實驗教學課應著力培養學生探索和創新的科學精神，不再是簡單意義上教導學生理論知識的驗證和重現。基礎化學實驗課是剛入校的化學相關專業工科生最早接觸的實驗課，它一般是培養低年級本科生運用實驗科學方法和熟練實驗操作技能的教學課，它將學生學到的基礎理論知識拿來運用，理論聯系實踐，既鞏固了所學理論知識，鍛煉了實驗動手能力，更重要的是培養探索和創新的科學精神。

當前我國高等化學基礎實驗課較多采用“完成任務”型教學模式[2]。學生們來到實驗室按照預習好的內容完成一個實驗項目，教師在課堂上對實驗內容事無巨細地交代清楚，學生們照方抓藥，機械地完成實驗，教師最后對實驗及實驗報告進行評價，給出成績。其中的各種教學要素被規范在一個僵化的模式下，日復一日。這種教學模式與高速發達的信息網絡社會已經格格不入了，因此急需用先進的教學方式來重塑基礎實驗教學。

21世紀教育的基本理念是“以學生的發展為本，著力培養新一代人的責任感，自主合作的學習能力、生活能力、科學精神、創新意識和創造能力”[3]。教師要以學生為中心，教會學生如何去學，其中“以學生為中心”就是要用學生喜聞樂見的形式來傳授知識;“教會學生如何去學”就是要培養學生的自主學習能力、探索的科學精神和積極的創新意識[4]。這就要求教師重新思考實驗教學課堂的一些細節和形式，首先從易于調整的細節和形式上進行改變，不斷探索實驗教學的新方法和新方式。

一、用多樣的教學形式激發學生學習的興趣

基礎實驗課對于剛入校的低年級本科生還是很有吸引力的，教師要呵護和培養學生的學習興趣，用多樣的教學形式和豐富的教學內容打動學生，讓學生對于實驗和探究產生濃厚的興趣。

1.利用網絡信息技術提升實驗教學質量。當前網絡信息發達，教學活動也應該充分利用這種形式。這種教學形式學生們也樂于接受，能收到較好的教學效果。比如第一堂課講授實驗安全知識，學生們就可以通過MOOC觀看化學實驗安全知識視頻，一些安全常識可以得到強化[5]。對于自己感興趣的內容可以反復觀看，這比一次課堂教學效果要好得多。在課堂上，教師有針對性地強調相關安全知識以及安全預案，結合實驗室的實際情況鞏固這部分內容，實驗安全知識的教育會收到事半功倍的效果。

2.利用虛擬教學模式使學生了解基本實驗操作。化學實驗教學中涉及較多基本實驗操作，學生們學習這些基本操作的原理和技能需要耗費較多的學時，如何讓他們盡快對實驗技能上手是教師關注的問題。這些基本實驗操作技能，比如蒸餾操作﹑萃取操作﹑各類常用的反應裝置﹑重結晶操作﹑色譜技術等，可以利用虛擬教學模式讓學生們在課下學習和了解。虛擬教學可以讓學生反復練習實驗儀器的搭建和實驗操作的基本步驟。對于一個學期不到10次的實驗教學項目，虛擬教學的補充應該能起到很好的效果。等到學生們來到實驗室進行實際操作時，隨著教師的講解能較快地熟悉這些實驗技能。這為學生們盡快地投入實驗探索和創新創造了有利的條件。

二、實驗課堂教學細節改革激發學生探究的熱情

1.改進實驗教學方式和方法。現今的實驗教學內容仍是教師詳細講解實驗步驟和細節，指導學生按部就班，照方抓藥。這種教學形式違背了實驗的本質，真正的“實驗”筆者的理解是實踐和試驗，用自身已有的知識來完成實驗，而不是簡單用步驟來重復實驗內容。教師更應該多講解實驗的背景知識和相關的科技應用，用貼近生活的實例或者精彩有趣的例子引起學生的興趣。在國外的實驗教學視頻中，教師會設計有趣的實驗現象表演給學生，學生在輕松、愉快的氛圍中學習實驗內容。用這種引人入勝的方式，一方面開拓了學生的視野，更重要的是促進了學生思考，引導學生產生自主學習的能力[6]。

在實驗課堂上，教師除了應采用“設問式教學方式”、“啟發式教學方式”和學生產生互動，更應該讓學生參與到設計實驗步驟中來。實驗的具體步驟不應該是嚴格按照教科書來進行，而是需要學生的積極參與和設計。比如要開展乙酸乙酯的制備實驗，教師可以布置學生預習生活中酯類的應用﹑酯類的合成方法﹑實驗中的注意事項等各類問題。在課堂上教師可以先從日常生活中的化妝品﹑藥物等酯類的應用入手，介紹酯類化合物，結合學生們的預習，讓大家來發言，集思廣益，發言的同學都可以得到平時成績，用重視平時成績的方式來提升學生的思考動力。在活躍的課堂氣氛中將教師的“灌輸式”授課變為學生們的積極思考。從大家的討論中，遴選出2—3個實驗方案，可以將全班分為2—3個大組，每組按照分配的方案來操作實驗，不同組里的學生可以互相比較實驗過程和結果。這些比較的內容在學生們的實驗報告中要充分反映出來，促進學生的思考﹑表述以及總結能力。我們制作了實驗課堂記錄表，見表1，便于教師掌握實驗的進行情況。

教師記錄下實驗課堂的基本情況：不同實驗方案的學生分組情況﹑不同組的具體實驗結果以及學生的操作表現等內容。沒有比較就沒有鑒別，不同的實驗方案和實驗結果帶給學生的是更多的思考。這些思考才是教師想傳授給學生的，通過思考才能產生有效的結論和更新的想法，才能讓學生產生自主學習的動力。不以實驗產物多少記成績，而是更看重學生在實驗過程中是否真正思考過，是否有合理和有建設性的總結表述[7]。

2.注重實驗教學規范化管理和指導。低年級學生的實驗規范自律性較差，在基礎實驗教學中，教師對實驗操作技能和實驗室儀器設備的使用應及時反復指導。比如，藥品的取用和防護、廢固液的分類和處理、一些小型設備的使用、實驗中的操作規范等。這些實際動手能力不能只停留在網絡學習的階段，只有在學生操作的過程中出現問題，教師及時進行細節指導，才能使學生較快改正錯誤。這些過程中的及時指導很必要，學生的聽講不一定能正確反映在實際操作上，只有及時糾正并有針對性地講解，才能讓他們在實驗技能形成的初期就養成正確的操作習慣。這些規范的實驗技能對學生以后的學習和研究很重要。

三、設置合理的實驗教學成績評價體系

實驗教學的評價體系包含對教師教學的評價和學生實驗成績的評價，它是實驗教學的指揮棒。原有的化學實驗的考評主要是以學生的實驗報告為依據，學生實驗報告書寫工整，條理清楚就可以得高分，但現在要更多地培養學生的自主學習能力和創新意識，就需要重新調整實驗成績的評價內容。

1.重視學生的課堂發言和實驗總結，提高這些內容在實驗成績中的占分比例。鼓勵學生在課堂發言，就是鼓勵學生多與教師交流，鼓勵學生多進行思考和提問，只有促進學生思考才能讓實驗課活起來。實驗報告中的實驗總結也是一項需要重視的內容，應該鼓勵學生多表述這部分內容，各種想法和建議都可以提，教師可以更加直觀的看到學生們的心聲。針對這些改革，我們制作了實驗平時成績計分表，見表2。

從這個計分表中可以明確的看出教師更加注重學生的實驗預習質量，學生是否認真思考了實驗內容以及是否對實驗結果有深度的分析，當然也不能放松對實驗操作和實驗技能的掌握。在教師的引導下，學生在基礎實驗中不是機械地完成一次實驗，而是“來有想法，去有收獲”，真正讓學生在實驗課上動腦筋。

2.教師的教學評價也應該完善，應該有針對性的實驗教案。基礎本科實驗教學，往往沒有強烈要求有實驗課教案，只需要有實驗指導書即可，但對于實驗中的細節要求和實驗課的形式安排來說，對不同類型的實驗項目有教案設計還是有必要的。同一個實驗項目，不同的教師來授課，針對實驗課的內容﹑形式以及具體要求應該有一個統一的標準。教師應該多與學生溝通實驗課的教學細節，做到“以學生為中心”。

四、教學反饋

調整了實驗課的側重點，學生們感覺和以前的實驗課不一樣了。在預習時，學生要多關注一些相關的實驗內容，結合自己的興趣點，多查找些文獻資料，才能在實驗課上發言提問。在實驗過程中，不同組之間的比較讓學生們看到了差異，這些原因迫使他們思考，不再互相照抄照做就能過關。課后的實驗報告分析更是反映出許多有趣的結論，教師應該認真研讀這些結論，給出合理的判斷，錯誤處給予及時的糾正。這樣的實驗課改革也給教師提出了更高的要求，課前教師針對不同的實驗項目，要將實驗的內容和形式進行一些設計，力求更加新穎，給學生帶去更多探索的樂趣，而不是嚴肅﹑干巴巴地照書念完實驗步驟。在實驗過程中，要多與學生交流，將實驗分組情況記錄下來，反映出的問題及時解決。教師給出學生的實驗成績也應該結合幾個方面，綜合打分，不再是就一份實驗報告簡單的給一個分數。

五、總結

基礎實驗教學細節和形式的改革更多的是反映出實驗教學的側重點的變化，俗話說“細節決定成敗”，基礎實驗教學要重在基礎﹑重在細處﹑重在形式。將實驗課的三個方面——內容﹑形式和教學評價高效﹑有機的結合在一起，用新穎實用的教學內容﹑豐富多樣的教學形式﹑合理科學的評價標準構筑獨立的實驗課程體系。只有建設厚重的基礎實驗教學才能培養出有創新意識、創新能力、創新成果的新一代國家建設者。

致謝：感謝湖北工業大學校級教研項目（2017）的經費資助;感謝伍平凡教授﹑張高文副院長的教研支持。

參考文獻：

[1]庹超.論現代高校有機化學實驗課程的發展趨勢[J].當代教研論叢，2017，（08）：037.

[2]王秀玲，董淑玲，王紅霞，等.淺談高校化學實驗教學存在的問題與對策[J].教育現代化，2017，41（086）：187-188.

[3]呂志鳳，姜翠玉，戰風濤，等.以學生為中心的有機化學課堂教學改革與實踐[J].化學教育，2016，37（14）：17-19.

[4]董雪玲，姜浩，王英濱，等.大學化學教學中創新素養培養途徑的探索[J].化學教育，2016，37（20）：6-10.

[5]孫丹，王薇，周寶晗，等.慕課環境下的無機化學實驗教學改革初探[J].廣州化工，2016，44（21）：228-229.

[6]陳丹，陳歡，詹勇華，等.通過多元化教學模式提升分子生物學實驗教學質量[J].課程教育研究，2017，（34）：163.

[7]黃文君，李璟，曹葵.通過實驗探究激發和培養學生的創造力[J].化學教育，2016，37（5）：56-60.

Exploring Experimental Teaching Reform on the Experimental Teaching Details and Forms

LIU Chang，MA Li，WU Ping-fan

（School of Materials Chemical Engineering，Hubei University of Technology，Wuhan，Hubei 430068，China）

Abstract：From the aspects of experimental teaching content，form and experimental evaluation，this paper puts forward the teaching reform exploration focusing on the details and forms of experimental teaching：using information technology to promote experimental teaching，using comparative experiment method to enrich experimental content，reflecting from students' experimental operation process and experimental report.The ability to think and sum up to give experimental results.Use these teaching details and forms to promote students' thinking and develop students' ability to explore and innovate in the spirit of learning from the main learning.

Key words：organic chemistry experiment;experimental teaching;teaching reform