鄭浩銓
摘 要:在高校課程體系中,無機化學實驗課程是化學學科最為基礎的課程內容。無機化學實驗教學在培養大學生化學素養方面發揮著重要作用,既可以增強大學生分析與解決問題的能力,又能夠鍛煉其動手操作的實踐能力,為其后續學習化學課程奠定了良好基礎。如何有效改進無機化學實驗教學方法是當前化學研究領域比較重要的課題,也是本文所要探究的重要內容。本文以高校為基本研究對象,以無機化學實驗教學為切入點,剖析其存在的重要問題,深入闡述改進無機化學實驗教學方法的重要意義,并從課程結構、教學環節、教學主體以及教學評價等多方面,嘗試提出有效提升無機化學實驗教學成效的有效策略。
關鍵詞:高校;無機化學;實驗教學;存在問題;有效策略
初入校門的大學生具有較強的好奇心和對知識的探索欲,對化學實驗課學習興趣較高,但受高中教學模式影響,學習的自主性較弱,思考問題、分析問題以及解決問題的能力較弱,綜合素質有待提升。隨著高校教學改革深入發展,教師教和學生學的方式都在發生變革,這對革新無機化學實驗課教學方法提出了新思路。只有深入剖析現階段無機化學實驗課教學存在的凸出問題,才能真正革新教學方法,為教師教和學生學找到有效路徑。
一、傳統無機化學實驗存在的問題
(一)“滿堂灌”的教學方式
受傳統教學方式影響,無機化學實驗課教學存在“滿堂灌”現象,未能將此門課程的價值充分發揮出來,學生的各方面能力也未得到有效培養,導致學生對基本化學知識掌握不牢,對實驗操作程序不熟練。在組織實驗教學時,教師了解到很多學生可以按時提交預習報告,但通過課堂提問發現學生對實驗基礎知識的掌握程度較差,對預習報告中的具體內容也不太了解。學生課前預習不到位已經成為影響實驗教學成效的重要因素,教師在課堂上以“一言堂”的方式將實驗操作程序講述出來,學生往往成為被動接受者,因知識講解枯燥乏味,許多學生成為實驗課堂上的“低頭族”,這極大消耗了學生學習實驗課程的熱情。
(二)單調、機械的實驗操作過程
在無機化學實驗課教學中,教師在組織學生進行實驗操作時,學生往往依據教材或實驗板書將實驗操作程序操作一遍,在此過程中缺少思考和分析,將按部就班完成實驗操作視為完成任務,這極大降低了學生進行實驗操作的積極性。很多學生在實驗過程中缺乏自己獨立的思考,使得實驗操作變成機械練習,這對于學生提升自身化學素養是不利的。
(三)潛在的安全隱患和低質量的教學效果
化學實驗課需要學生進行動手操作,受實驗室、實驗設備、學生操作行為等多因素的影響,無機化學實驗課存在著一定的風險。在實驗課堂上,因學生數量較多,并不是每名學生都能夠很好地了解實驗操作程序,還有部分學生出現操作性錯誤,教師卻無法及時為每一位學生提供實驗操作指導。學生錯誤操作成為無機化學實驗教學的安全隱患之一。同時,在有限的課堂教學時間內,因教師提供指導不及時或學生盲目敷衍了事,學生存在抄襲他人實驗數據或者將自己的實驗數據進行修改的現象,從而影響了實驗教學質量。除此之外,學生對實驗基礎知識掌握不牢,尤其是較為復雜的實驗操作,極易將實驗操作程序混淆,而部分學校化學實驗設備資源有限,學生無法在實驗過程中及時復習所學內容,這也會增加實驗課的風險,影響教學效果。
二、優化無機實驗教學的重要性
優化無機實驗教學不僅可以提高教學質量,而且有助于提升學生的化學素養。第一,有利于合理調整實驗教學內容,培養學生的創新意識,逐漸提升其創新能力,幫助學生更好地學習基礎實驗、綜合性實驗以及設計研究性實驗;第二,有利于革新教學方式方法,通過現代化技術手段調動學生學習的主動性,讓學生在掌握必做內容的基礎上學會設計實驗,增強學生自主學習的意識和能力,有助于激發學生的創造力;第三,有利于變革實驗考核方式,既注重結果性評價,也注重過程性評價,將兩者有機結合,鼓勵學生參與教學,提升學生的課堂參與度。
三、無機化學實驗教學方法的改進策略
(一)更新實驗內容,優化課程結構
現階段,高校實驗教材中的內容普遍較為煩雜,而無機化學課時有限,無法將教材內容全面呈現給學生。實驗課程是讓學生成為課堂主體,在教師指導下有序進行自主操作。為了更好地體現學生的主體地位,教師應依據無機化學實驗課程目標,并結合具體課時要求,對教材內容進行整合,如將實驗性質相似、實驗方法相同的實驗案例選擇性地確定為課程內容,注意課程內容選擇的代表性和原則性。以三草酸合鐵酸鉀實驗為例,可以選擇結晶現象較為明顯的三草酸合鐵酸鉀,向學生講解結晶原理及介紹加速結晶可采取的實驗方案,這樣既可以讓學生掌握三草酸合鐵酸鉀晶體實驗的原理,又能夠有效節省教學時間,同時優化了課程結構。
(二)理論教學與實驗教學有機結合環環相扣
無機化學實驗課將理論與實踐有機結合起來,將相關理論知識運用于實際測定,由此構建了一個完整的教學體系。但受多種因素限制,無機化學理論教學和實踐操作互相脫離,形成兩種分裂模式,即先講后做或先做后講。對于此種問題,教師應及時調整教學環節,將“講與做”有機結合,如在講解緩沖溶液的配制內容時,可以一邊講解如何進行緩沖溶液的配制及pH計算的方法,一邊讓學生進行操作,爭取做到“理論講哪里、實踐跟哪里”,形成環環相扣的教學環節,消除教學縫隙。
(三)強化學生規范化操作,培養良好實驗習慣
無機化學實驗課程重在培養學生的動手操作能力,規范的實驗操作行為對于確保實驗效果至關重要。為了有效改善實驗教學效果,學生不僅要掌握規范的操作方法,還要學會形成有條理的實驗記錄,并要具備分析和處理實驗結果的能力。首先,教師應在授課過程中幫助學生認識此門課程的重要性,提升學生的重視程度,讓學生充分認知化學理論對實驗研究的指導作用;其次,構建高效的無機化學實驗課教學模式,充分調動學生參與實驗教學的積極性,采取學生多講的方式,讓學生深入理解化學理論知識,同時讓學生動手操作,促使其在實驗過程中掌握和熟悉相關流程,再讓其他學生進行點評,提出補充意見,之后教師再提出指導性建議,重點指出操作要點;最后,利用多媒體給學生播放相關實驗視頻,既可以讓學生及時了解自己操作中存在的不足,又有利于進行成績評定。將成績評定分為三部分,分別是預習得分、操作得分以及實驗報告得分。利用成績約束學生的操作行為,幫助學生形成良好的實驗習慣。
(四)增加實驗設計環節,加深學生對理論聯系實際的理解和運用
無機化學實驗主要分為三大類別,其中無機物制備實驗是學生可以獨立完成的,常數測定實驗也是較為常見的實驗類型,多數學生也可以很好完成。相比于前兩類實驗,化學平衡實驗較為復雜,主要是對相關理論進行檢驗。此類實驗雖然增加了難度,但可以幫助學生鞏固所學知識,加深對理論的理解,然而多數學生屬于被動參與其中,對理論知識部分的重視程度不夠。因此,教師可以增加實驗設計環節,可以基于化學理論為學生提供實驗主題,讓學生分組進行實驗設計,之后在課堂上進行討論,最終依據調整好的實驗設計進行實驗操作,讓學生親身體驗理論與實踐相結合理念的具體體現。
(五)進行趣味實驗和優秀作品展示
有趣的實驗可以極大地調動學生參與實驗的主動性,營造良好的實驗課堂氛圍。教師可以利用實驗設計將學生帶入教學中,以檢驗弱酸離解平衡移動實驗為例,讓學生在自己喜歡的紙制品上涂抹甲基橙指示劑,之后在紙制品上噴灑不同濃度的酸堿溶液,觀察紙制品顏色的變化。再讓學生進行優秀成品展示,采取生生點評、師生點評的方式進行評價。此實驗設計不僅充滿趣味性,可以調動學生學習的積極性,而且有助于激發學生的想象力和創造力,進而設計出更多有意義的實驗。
(六)改進考核評價方式
考核評價是無機化學實驗教學中不可或缺的環節,應明確考核標準和評價方式,對學生的實驗成績給予客觀、公正的評價。評價的目的不是為了評判學生某一個實驗成績的高低,而是重在培養學生重視實驗課的意識,教會他們如何思考,幫助他們養成規范的實驗操作行為。將最終實驗成績分為兩部分,分別是平時成績和期末成績,平時成績由預習成績、實驗操作成績、課堂參與次數以及出勤率構成,期末成績以實驗報告為主,綜合所有得分,核算最終成績。
四、結語
對于無機化學課程而言,實驗課是其重要組成部分。無機化學實驗課是大一學生所要學習的必修化學課程,這門課程是其學習后續化學課程的基礎。此門課程對于培養學生實驗操作能力有著重要作用,學生通過學習可以了解規范的化學實驗操作程序,有助于將所學化學理論知識應用于實驗操作,以及用實驗操作檢驗理論知識,以此達到知識內化的目的。
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