高師院校化學專業實驗教學的新思考

劉樂平 周志強 吳子華 楊立云 張麗霞

摘? 要：文章從改革實驗體系、調整實驗內容、改進教學方法、完善考核方式等四個方面總結了目前各高校化學實驗改革的基本方向和主要內容;進一步提出實驗教學改革還應包括處理好預習報告和實驗報告的關系、實驗報告的設計以及實驗報告的教學功能和規范性要求。

關鍵詞：實驗教學;實驗報告;考核方式

中圖分類號：G642? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2020）35-0112-04

Abstract： This paper summarizes the basic direction and main content of the reform of chemistry experiment in colleges and universities from four aspects： reforming experiment system， adjusting experiment contents， improving teaching methods and improving assessment methods. It is further proposed that the experimental teaching reform should also include handling the relationship between the preview report and the experimental report， the design of the experimental report， and the teaching function and normative requirements of the experimental report.

Keywords： experimental teaching; experiment report; assessment methods

高師院校化學實驗主要包括四大基礎學科的實驗，實驗課與理論課相得益彰，在培養師范生的專業知識和素質方面，均起到不可替代的作用。通過查閱大量文獻發現，高師院校化學實驗教學改革的文章頗多，可見實驗教學工作者對化學實驗改革的關注和重視程度。為適應時代的要求，高師院校實驗改革的腳步從未停止過。

一、目前的改革現狀

整體來看，不管是有機實驗[1-4]、無機實驗[5-8]、物化實驗[9-11]還是分析試驗[12-15]，其改革的內容大致可分為以下四個方面：

（一）實驗體系的改革

打破了傳統的化學實驗體系，建立了新的、系統的實驗體系。如不再區分為化學四大基礎學科實驗，將實驗分為基礎化學實驗，綜合化學實驗、綜合設計實驗等，實現了“一體化、多層次、開放式”的實驗教學，對培養學生的綜合素質和創新能力的提高起到了推波助瀾的作用。

（二）實驗內容的調整

對實驗的內容進行合理的刪減和更新。為了與基礎教育課程改革相互相應，培養師范生的創新和探究能力，在實驗內容方面增加探究性實驗，減少驗證性實驗，增加開發新實驗，減少經典實驗，體現實驗內容的基礎性、綜合性、實踐性、創新性;減少部分對人體傷害較大、污染環境、高危險性的實驗，增加或設計綠色環保的實驗;增加實驗的趣味性;對實驗內容編排順序進行調整，使實驗內容與理論內容更加緊密等;在授課過程中，在實驗的教學內容中滲透人文教育;優化實驗方案，增加創新實驗，開放性實驗，設計性實驗等。

（三）教學方法改進

優化教學方法，引入現代化教學手段，實施多媒體教學，使實驗教學信息化;線上線下教學相結合;利用微信平臺、微視頻等向學生推送與實驗相關的知識背景、儀器介紹以及與實驗理論相關的前沿科研動態或教師的科研項目動態，加強師生雙向互動等。

（四）完善考核方式，使考核方法多樣化

考核方法不再是單一的考評成績，而是綜合多方面進行成績評定。完善過程性考核與結果性考核有機結合的考評制度，綜合應用筆試、口試、操作等多種形式;加強過程管理，如實驗的預習、實驗儀器的技能操作、實驗課中的回答問題和實驗過程中的動手能力、問題的處理能力等，多角度給予評價，更加注重學生在實驗過程的綜合表現。

除了以上四個主要方面外，各高校還因地制宜的根據自己的實際情況不斷探索新的提高教學效果的新路子：如創造環境，開放實驗室，在合理的時間和范圍內進行實驗的探討;從學生個人發展角度出發，與大創項目相結合，培養學生的科研素質;從施教者個人角度出發，提升教師的教學理念，提升教師的教學素質[16-18]等。

實驗教學改革受到如此關注，值得欣慰，但從目前高等師范院校實驗教學的實際情況來看，改革均集中在實驗內容、教學方法和考核方法等方面，這些方面很顯然是從施教者的角度出發考慮的，如何從學生角度出發，強化化學實驗的教學功能，是實驗教學工作者要解決的主要問題。

二、實驗教學改革的新思考

（一）實驗教學應與個人職業發展相結合

實驗的教學功能不只是練就學生的基本操作實驗技能;將理論與實踐結合起來，在實驗中更深層次的理解理論;學會記錄數據和處理數據，保持嚴謹的科學作風等。實驗的教學功能應該與學生個人的將來職業發展奠定基礎，除了對所有學生做出共性的要求外，還要根據學生將來的就業意向，提出不同的要求。比如將來從事中學化學教學和從事科研工作，應有不同的導向，對其要求應有所側重和不同，這一方面的內容文獻中很少有報道。

（二）應重視實驗教學中實驗報告的教學功能

實驗的教學功能應該從學生學習的角度出發，強調學生應該學會：能夠將自己所領悟到的知識、所做的實驗內容、所得到的收獲或教訓、記錄的數據及實驗結果，經過深思、加工和整理，以報告的形式合理呈現出來，體現學生在實驗過程中的參與價值。因此如何讓學生完成一份高質量的實驗報告是發揮實驗教學功能需要思考的一個方面。

一份完成的質量較好的實驗報告，呈現的整體效果除了與學生個人的因素有關外，還有一個重要的相關因素，就是實驗報告的設計。

實驗教學過程除了包含實驗內容，實驗的設計，實驗的教學方法和考核方法等，還應包括實驗報告的設計、學生對實驗報告的完成。在實驗教學過程中，實驗報告的設計是一個重要的教學環節，這個環節雖然不出現在教師的授課過程中，卻貫穿了學生完成實驗內容學習的整個過程。實驗報告設計的好，對學生預習實驗內容，明確實驗過程，記錄數據及處理，思考問題等都會起到提綱挈領的作用。正如熊言林老師說的，應從化學實驗教學功能、化學實驗教學如何從學生實際出發等方面對化學實驗教學改革進行反思并提出觀點。我們認為應從以下方面著手：

1. 如何設計實驗報告

化學實驗報告的通用模板一般包括以下幾塊內容：實驗目的、實驗原理，實驗步驟，數據處理，思考討論。由于無機實驗、有機實驗、分析試驗、物化實驗是高師院校化學專業的基礎實驗課，各有自己獨特的特點。實驗報告的設計也應有自己的特點，不應該一概而論，一個模式。化學實驗完成得好，體現了學生的必備的實驗技能;如果實驗報告設計合理，能讓學生在完成實驗報告的過程中學到和展示實驗技能外的個人潛在能力和綜合素質。比如實驗內容的表達方式、數據處理的構思方式、步驟呈現的邏輯性和條理性，問題探討的合理性及深度等。通用模板很顯然針對性不強。通過查閱文獻發現，實驗教學改革中，很少有提到關于實驗報告設計方面的內容[19]。如何根據化學實驗課程本身的特點設計實驗報告，在實驗教學改革中是一個值得研究的內容。

我校無機、有機、分析、物化實驗教學團隊在實驗教學改革過程中，正在嘗試設計具有本門學科特色的實驗報告。經過多年探索，無機實驗報告的設計卓有成效[19]，實踐效果良好，實驗報告的質量明顯提高;物化實驗報告則嘗試在實驗目的一欄，增加了實驗理論背景知識一欄;在報告最后增加了該理論知識在科研中的應用，要求學生查閱文獻，目的是為了培養學生查閱文獻的能力，為其將來的職業發展奠定基礎;分析報告中主要嘗試增加本實驗知識在現實生活中應用的簡介等;有機實驗報告主要嘗試增加了實驗原理的知識背景，要求查閱反應歷程及相關的知識演變;討論部分要求學生提出其它合理的合成方法等。實驗報告的新設計需要不斷調整，其實施后的效果也需要長時間的實踐檢驗。

2. 如何對待預習報告

實驗報告分為預習報告和實驗報告。預習報告是學生在實驗之前要完成的，其目的是讓學生實驗前對原理、內容有所了解，有所準備，確保實驗順利、有效的完成。幾乎各院校在實驗課之前都要求學生預習實驗內容并書寫預習報告。預習報告的格式一般均包括實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗步驟等，既沒有考慮實驗的類別，也不考慮實驗的特點及內容，尤其是缺乏學生對預習的內容及程度的引導;特別是無機化學實驗，令缺乏化學實驗相關知識的大一學生很是迷茫，預習時只能按照報告的固有模式，把相關內容從實驗書上搬到實驗報告上;另一方面，由于預習報告和實驗報告的模式近乎相同，體現不出預習報告與實驗報告的遞進性和延續性。學生不明白預習報告的目的及預習報告和實驗報告的區別，實驗完成后又將實驗報告中的目的原理、儀器試劑、操作步驟等重寫一遍，既浪費時間也無用途。

無機實驗是大一學生首次接觸的實驗，書寫預習和實驗報告無疑也是首次。若無正確引導，預習報告和實驗報告完成的五花八門，學生費力，老師費時，既不利于學生個人的學習，也不利于良好實驗習慣的養成，同時還會影響到后續課程如有機、分析、物化等實驗的授課。如何處理好預習報告，是實驗教學工作者需要思考的問題。

這一點，我校無機教研室教學團隊走出了自己的新路子。針對大學與高中所學內容和方式的不同，本著從學生的角度出發，基于自主學習的理念，針對每一個具體的無機化學實驗，不管是性質實驗還是制備實驗，設計了一體化的實驗預習和實驗報告格式，有針對性的引導學生完成實驗前預習所要求的閱讀及思考內容，實驗過程中完成現象及數據的記錄，課后再根據實驗結果完成報告及討論，實現了預習和試驗的緊密結合，同時也讓預習報告成為可以量化考核的一部分。此項舉措改變了傳統的實驗教學的模式，使學生從實驗教師講解過多的被動型轉化為針對性引導下的主動學習、思考和試驗型，實驗教學效果顯著。

3. 實驗報告規范性的思考

一份規范的、高質量的實驗報告并不是將書中目的、原理、儀器及試劑、操作步驟原封不動照搬下來。一份好的實驗報告讓人一目了然，讓人有以下收獲：比如某人具有基本的化學知識和操作技能，從未做過次實驗，在看了一份好的實驗報告之后，應明白實驗的背景和目的及該實驗的意義;看了實驗原理，應明白實驗的理論依據、實驗過程需要測定的物理量、數據處理的依據以及明白數據處理過程中用到的公式中符號的物理意義;看過儀器和藥品：明白實驗用到的主要試劑及試劑的規格（比如化學純、分析純等，試劑是否需要處理等，并注明廠家）和儀器的名稱、型號、生產廠家;閱讀過實驗操作步驟：能按照實驗操作步驟順利完成實驗的各個步驟及各項物理量的測試;根據數據處理：同樣能將測得數據進行相關處理，并得到實驗報告的最終結果以及與理論值的偏離程度;同時還能對實驗進行相關反思等。

由此看來，實驗原理應是在融合了實驗過程內容后對實驗依據的融會貫通，而不是公式或方程式的羅列，應重點強調學生提煉出實驗原理的要點，用自己的語言描述出自己所理解的實驗的原理;實驗儀器及試劑應是實驗過程中用到的試劑和儀器，不應是實驗課本所列出的儀器。實驗課本上列出的儀器的名稱和型號總滯后于現實更新的儀器;實驗的操作步驟也應是實驗過程中的真實操作步驟，應強調學生自己組織語言，簡單明了描述實驗過程，避免照書死搬硬套，與事實不符;數據的記錄和處理更要體現真實性、條理性、過程性、個性化，體現理論參考值的文獻來源，即評判實驗結果依據的可靠性;實驗反思更應針對實驗過程出現的問題，不應是一個簡單的問答題。

4. 發揮實驗報告潛在功能的思考

每一份實驗報告的設計或完成都應該與學生的培養目標相掛鉤。大一是新生的過渡期，應遵循循序漸進的方式，讓學生認識到，實驗技能和處理報告的能力都與培養目標和個人職業發展相一致。如當一名化學老師要有最基本的繪制規范簡單化學儀器的能力。為了培養學生的教學基本功，在無機性質實驗報告的完成過程中，要求學生通過示意圖或流程圖描述實驗過程;在無機和有機制備實驗中，要求繪制儀器裝置圖，鍛煉師范生規范的繪出簡單實驗儀器示意圖的能力，為將來從事中學化學教學打下基礎。

在師范院校化學專業的基礎實驗中，物化實驗最具有綜合性、代表性，一份物化實驗就是一份小論文，對物化實驗報告的嚴格要求正是為了畢業論文的寫作打基礎。在實驗報告中，強調學生自己組織語言，描述實驗背景，實驗原理、實驗操作步驟等，都是為了鍛煉師范生的書面語言表達能力、邏輯分析能力。從學生本人而言，能將自己所作實驗清晰、明了以文字呈現出來，就是完成了一篇小小論文。

從個人職業規劃的角度而言，一個優秀的教師是需要將自己的優秀教研成果及教學經驗和教改良策行之于文的，沒有書寫實驗報告的經驗和畢業論文的經驗，很難將其做好;而對于一個從事科學研究的工作者，將自己的研究成果轉化成可發表的文字，更需要思維的邏輯性、嚴密性、條理性，更需要在本科教育過程中得到鍛煉，而思考性的完成實驗報告就是很好的實踐過程。

5. 體現實驗過程的實驗報告設計的思考

為貫徹落實黨的十九大精神，按照國家教育事業發展“十三五”規劃工作要求，提高師范類專業人才培養質量，教育部目前正在開展普通高等學校師范類專業認證工作。師范類專業認證工作的核心強調的是教學以學生為中心，體現教學的過程性。

完成一個實驗，必定經歷一個過程。如何將實驗過程體現在實驗報告中，如何在每個學生寫的實驗報告中體現學生的個性過程性工作、參與程度及動手能力和思考能力，是一個值得實驗教學老師深深思考的問題。教育過程是一個藝術化的過程，實驗過程也是教育過程的一部分，是一個講究方法，講究內容，講究創新等的過程，實驗報告的設計也應以此為依據，應使學生的實驗報告體現個性化特點，創新性，甚至藝術性，不應拘泥于原來實驗報告的模板，更應在表達方式、呈現方式上有所突破和創意，否則實驗報告就成了“五股文”。有一位老教師在自己的空間寫道：退休前批改本科畢業論文，偶爾會遇到喜歡用詞抒情的學生，免不了要說：我們要寫的是科技論文，不是科普文章;這兩天看了中科院博士生導師徐中民發表在核心期刊《冰川凍土》上的一篇論文，談及導師的崇高和師娘的優美，視角之獨特和用詞之華麗讓人眼界大開，原來科技論文也可以這樣寫啊。此番言語足以引起實驗教學工作者的深思，實驗報告的模式也應不拘一格，富有創新性。

總之，化學實驗教學幾乎貫穿了師范生的整個大學生活，對實驗教學功能的重視程度體現了教育工作者對創新人才培養的重視程度。化學實驗教學改革的步伐不斷向前邁進，化學實驗改革的內容也在不斷更新。總之，化學實驗教學的改革是仁者見仁，智者見智，希望實驗教學工作者的每一步努力都能有利于學生的培養和個人的發展，有利于社會和教育事業的發展。

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