分析化學實驗預習模式優化的探究和實踐

李 嬌，金 谷，姚奇志，劉紅瑜，李玲玲

(中國科學技術大學 大學化學國家級實驗教學示范中心，安徽 合肥 230001)

分析化學是化學學科重要的基礎課, 是一門實驗性很強的學科。在分析化學實驗教學中，最基礎的也是非常重要的環節就是實驗預習，但是受長期的傳統實驗教學中重理論輕實踐的錯誤思想的影響，實驗預習學生常常忽略對實驗課程的預習，學生課前預習環節做的還不夠扎實，對整個實驗的教學效果造成了種種不良影響，預習模式亟需優化，筆者結合多年的分析化學實驗教學經驗，談談幾點看法。

1 傳統實驗預習的現狀

1.1 學生對實驗課不重視

一直以來，高校實驗課程相比于理論課的學時和學分較少，學生普遍對實驗缺乏重視，認為實驗課是理論教學課的補充和輔助，實驗課的熱情和興趣不高，只是為了學分，缺乏自主性和獨立思考的能力，學生的精力及時間投入嚴重不足。

1.2 忽視實驗預習

很多學生認為實驗前預習沒有必要，預習報告僅是簡單機械的抄書，上課時沒辦法真正理解實驗內容。因此，實驗中，過程知之甚少，只是照書做，離開課本整個實驗就沒辦法進行，更有部分學生稱量、處理樣品、滴定過程全程帶書操作，全程沒有思考過程。課后，未及時對實驗過程中出現的問題進行歸納和總結，更有甚者互相抄襲，蒙混過關，實驗報告也是敷衍了事。顯然，達不到實驗預期的基本目的和效果。

1.3 預習考核機制不健全

雖然很多教師都會在實驗課上反復強調預習的重要性，但是預習與否，預習的好壞都沒有具體的評判標準，學生認為做與不做一個樣，做的好壞一個樣，傳統的方法無法調動學生的積極性。沒有一套成熟的考核機制，只會讓課前預習流于形式，并沒有起到預習應有的作用，更談不上對學生思維能力及創新能力等方面的培養。

2 如何指導和督促學生做好實驗預習，優化預習模式

分析化學實驗預習是實驗教學和實驗的成功開展的基石，是提高實驗教學質量的重要保障。良好的實驗預習習慣不僅可以激發學生的實驗熱情，增強了自學能力、思維能力，培養學生創造力和創新意識，而且可以鍛煉學生的實驗設計能力、獨立操作能力。 整個預習流程歸納為圖1。

圖1 分析化學實驗預習流程圖

2.1 課前預習

2.1.1 書本預習，強化理論知識

學生在實驗預習時可以先按照實驗書或講義，初步熟悉實驗內容、實驗原理等傳統步驟。區別于傳統預習，我們指導學生課前預習，推行的是發散式思維預習方法。

大學化學的每一個化學實驗均是通過嚴格的篩選和驗證過的經典實驗，每一個實驗都包含一些分析化學中重要原理和知識點。所謂發散式思維預習方法，要求學生書本預習過程中，對于相關理論知識點一定要重新翻閱理論課教材、相關參考書或者在網絡上查閱文獻等資料全面復習和補充學習，把握住實驗基本原理，進行綜合式分析、研究，弄清實驗方法、要點，弄懂吃透，強化加深對理論知識的理解和運用。讓學生跳出“實驗只是不用動腦的驗證實驗過程”的怪圈，完成實驗預習的第一步，初步記錄實驗報告和寫明未明白的問題。不能用理論指導實驗,用實驗驗證理論，做實驗將是毫無意義的。

2.1.2 多元化網絡預習

在網絡環境下，學生通過學習平臺進行課下預習，包含有“微課”、測試試題、文獻拓展、課后預習報告及復習習題等方面，見圖2示。

圖2 分析化學實驗預習管理教學系統

其中微課是教師將實驗的注意事項、實驗所用儀器、實驗原理、實驗室安全知識等錄制成“微課”上傳到分析化學實驗網絡教學平臺，要求學生在實驗前，登陸教學平臺預習實驗，對實驗儀器和基礎操作知識等有個初步和直觀的了解，列出此步驟中尚未明白的問題，完成實驗預習報告的第二步。微課具有更加直觀、通俗易懂、可以反復觀看等優點，打破了傳統枯燥的課堂教學模式，激發了學生學習的興趣，由被動變主動，而且學習時間更加自由，減輕了課堂教學壓力。

2.1.3 規范實驗報告

經過以上三步，課前實驗報告已經基本成形，再有就是最后一步就是步驟內容。對于步驟的預習，90%的學生普遍的做法是把課本的實驗步驟照抄照搬，對于實驗缺乏自己的思考只為應付差事，預習效果差，實驗效率低。

針對這一普遍現象，我們對實驗報告書寫方法進行了改進，除了常規的對實驗目的、原理、步驟以及注意事項的要求，我們還鼓勵學生將枯燥乏味的實驗步驟“畫”起來，即把實驗操作文字敘述轉換成操作示意圖，一邊“畫”，一邊思考，讓學生由被動抄書轉變為主動思考，調動了學習的熱情，加深了對實驗儀器和實驗步驟的印象，由于撰寫形式上的規范化，學生需要對課本內容進行消化吸收，從而很好地抑制了照抄課本的現象，使預習效果得到改善。簡單舉個例子能直觀說明，

例如，最簡單的未知堿濃度的測定，書本上文字描述為：

①HCl濃度的標定。在分析天平上用稱量瓶準確稱取無水碳酸鈉1.2～1.5 g，置于250 mL燒杯中，加50 mL水攪拌溶解后，定量轉入250 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻備用。用移液管移取25.00 mL上述Na2CO3標準溶液于250 mL錐形瓶中，加1滴甲基橙作指示劑，用HCl溶液滴定至溶液剛好由黃色變為橙色即為終點，記下所消耗的HCl溶液的體積。平行標定三份。計算出HCl溶液的濃度。

②未知堿濃度的測定。用移液管移取25.00 mL未知堿液于250 mL錐形瓶中，加1滴甲基橙作指示劑，用HCl溶液滴定至溶液剛好由黃色變為橙色即為終點，記下所消耗的HCl溶液的體積。平行滴定三份。計算出未知堿溶液的濃度。學生實驗預習報告，見圖3。

圖3 學生實驗預習報告-未知堿濃度的測定

實驗步驟即便完整抄一遍也還是一頭霧水，毫無頭緒，但是經過教師指點過后，學生畫出步驟之后，簡約不簡單，清晰易懂，每個步驟都是親經由學生親手繪制，強化了分析中“量”的概念。具體到每個過程稱量藥品需要用分析天平還是臺秤？加酸是用移液管還是量筒？哪些是粗化的“量”，哪些是細化的“量”等等，每一步驟畫起來簡單，但是需要思考的更多，這樣大大提高了學生對實驗內容理解的程度，對實驗步驟的熟悉程度，同時很大程度上降低了實驗操作過程中出現的差錯，也讓學生整個實驗帶書走的壞習慣得以摒棄，激發學生實驗的興趣和積極性。

舉一反三，鼓勵學生用多種簡化理解的方式來豐富實驗預習報告，例如表格式、圖表式、方框式等，這樣學生就能逐步的寫出簡潔、清晰、直觀實驗步驟，鍛煉學生的自學能力，提高實驗教學的課堂效率。

完成實驗報告的書寫，則課前預習部分告一段落，學生此時對實驗已經有了較為系統的認識和理解，最重要的是學生采集了一些問題，這些問題都是有待于在實驗課上得到解決的，帶著問題進課堂去做實驗, 觀察實驗中的現象就更加認真仔細了,發現問題多了,思考問題也就多了。

2.2 課中鞏固預習效果

2.2.1 預習考核機制

傳統預習報告占分少，普遍拉不開分差，直接影響學生對預習報告的重視程度，為此我們采用嚴格評分、強拉分差的辦法，要求學生每次實驗課前必須寫出實驗預習報告，對于無報告者絕對不能做實驗，并且本次實驗成績直接零分處理。

實驗課一周一次，開課前2～3天每個班的助教老師提前將預習報告收齊，按照預習報告評分細則進行嚴格初評分，并對報告中出現的共性問題歸納整理，再由帶課教師進行終評分，重點要拉開分差，有良莠、有梯度，對課前預習優秀完成的學生予以表彰和加分，并公布預習報告撰寫優秀的學生名單，能充分激發學生進行課前預習的積極性和主動性，養成良好的學習習慣。實驗預習報告評分標準見表1。

同時，教師通過預習報告可掌握學生對實驗的掌握程度，以便有的放矢地講解，能有效提高課堂教學效率，取得更好的教學效果。將預習中歸納整理的共性問題進行專項指導，引導學生逐步使用圖片、表格、框圖等形式表示出實驗步驟，鼓勵學生自創更為實用簡便的預習報告形式，學生最終都能寫出簡潔、清晰、直觀的預習報告，既能培養學生獨立思考的能力，又能為實驗教學提供更為優化的報告版本，不斷促進教學改革的深入。同樣，對課前預習有進步的學生也予以加分獎勵，鼓勵更多的學生由被動預習變主動預習[1]。

表1 實驗預習報告評分標準(預習分數占總成績30%)

2.2.2 提問討論模式

教師通過課上提問的方式，即隨機提問實驗中相關問題，若答不上或者不全的，均倒扣分數[2]。課堂提問既可以檢驗預習效果，也能督促學生進行預習，更為有效的提高學生預習效果。

部分實驗可以通過學生討論的方式代替傳統的講解,變老師“滿堂講”為學生們“主動說”，討論過程中把自己之前預習中尚未明白的問題和老師、同學們進行探討，或者質疑其他同學的想法和看法，教師在一旁指導和引導討論大方向，積極討論和質疑的同學予以加分獎勵，激發他們對實驗的熱情，調動課堂的學習氣氛，讓課堂充滿活力，摒棄死氣沉沉的傳統實驗教學。

把實驗原理、基本操作、重點難點、安全細節知識以提問的方式進行檢查、討論,既督促了學生的預習,又強調了重點,還能鍛煉學生語言表達能力[3]。

3 結束語

綜上所述，通過幾年的實際教學實踐證明，在教師的督促、檢查和指導下，行之有效的實驗預習方法能從根本上扭轉學生被動學習的局面，還能加深學生對分析化學理論知識的理解，極大地增強實驗教學的有效性，有利于培養學生的綜合分析能力、動手操作能力、耐心細致的工作作風及實事求是的優良態度。預習模式的革新，不斷積極推進分析化學實驗教學改革，也必將給實驗教學注入新生活力。