融入思政元素的無機化學實驗教學探索

謝松志，王 健，周 闖，袁海梅，張 崟

(成都大學食品與生物工程學院，四川 成都 610106)

我校無機化學實驗是面向大一新生開設的一門基礎實驗課，旨在讓學生鞏固和加深對無機化學基礎知識的理解，培養(yǎng)實驗動手能力，了解無機化合物的一般提純和制備方法，對學生良好習慣、創(chuàng)新精神和探究能力的培養(yǎng)起重要的作用。然而傳統(tǒng)無機化學實驗教學眾多環(huán)節(jié)都有待優(yōu)化，表現(xiàn)為課程設計滯后、課程講授不豐富、課程評價不科學等。另外新生入學之初，尚未完成從中學到大學的思考和學習方式的轉(zhuǎn)變，新形勢下本校無機化學實驗教學改革尤為重要。2020年6月教育部印發(fā)的《高等學校課程思政建設指導綱要》指出課程思政建設要在高校所有學科專業(yè)中全面推進。那么如何做到在教學中將思政因素有效融入，提高學生實驗科學素養(yǎng)、塑造學生正確的人生觀、價值觀，培養(yǎng)家國情懷？本文從以下幾點進行探討。

1 實驗課程設計融入思政要素

實驗項目課程設計直接影響學生實驗課學習效果，所以需要對無機化學實驗教學項目建設進行創(chuàng)新設計，以便讓思政因素潛移默化融入課程，達到潤物無聲的教育作用[1]。例如在實驗內(nèi)容的選擇上，我們選擇“粗鹽提純”作為一個實驗單元，同學們提純得到的產(chǎn)品又可以作為后續(xù)化學實驗項目“粗鹽中氯離子的測定”中的原料，此設計達到了循環(huán)再利用的效果，從設計的角度減少了試劑的消耗、避免了浪費，另一方面也提高了學生對實驗的責任心，為同學們踐行綠色化學提供了一個很好的范式[2]。此外，我們探索將某些實驗微型化，在“化學平衡常數(shù)的測定實驗中”中，我們探索將原用計量減少到原來的25%，但對實驗效果影響甚微。通過微型實驗可以有效降低試劑消耗，節(jié)能減排，同時培養(yǎng)學生節(jié)約資源,愛護環(huán)境科學素養(yǎng)。另外，針對一些涉及到高風險化學試劑如硝酸等危化品使用的實驗，可以采用老師演示實驗操作，學生通過慕課和虛擬仿真教學實驗平臺進行輔助學習。通過虛擬實驗平臺觀看或進行仿真實驗操作，再加上老師的演示教學，既能保證學生實驗安全，又可以差別較小地獲得直觀的實驗體驗[3]。

融入思政因素的實驗課程除了科學建設實驗項目外，也可以通過建立無機化學實驗教學資料庫，把化學名人故事、與實驗相關的重要科學發(fā)展現(xiàn)狀、趣味化學知識、身邊化學常識等內(nèi)容整合進該資料庫。這些資源將通過課程網(wǎng)頁、班級QQ群等分享給學生，使學生在課前了解足夠多的信息，鼓勵學生多渠道接受知識，培養(yǎng)他們勇于探索及勤奮自學能力。

2 實驗課講授中融入思政要素

無機化學實驗課主要以操作為主、講授為輔，這要求實驗課教師具有堅實的理論基礎及善于在有限時間內(nèi)傳達有效知識的能力。例如，教師在授課中可引申穿插相關內(nèi)容發(fā)展史，通過生動的故事讓同學了解學科歷史，提高的學習興趣，更能加深對專業(yè)知識及操作技能的理解[4]。比如講到實驗項目天平稱量實驗時，可以準備資料介紹中國春秋晚期出現(xiàn)的，以“竹片做橫梁，絲線為提紐，兩端各懸一銅盤”的天平結構儀器，提起實驗課興趣，并培養(yǎng)學生“文化自信”，認同與尊崇傳統(tǒng)文化和傳統(tǒng)思想。

教師需要在實驗課講授過程將價值理念以及精神追求適時融入講授內(nèi)容。例如講到實驗項目中滴定操作時，解釋滴定終點最后的0.04毫升液體的滴入帶來的量變到質(zhì)變的轉(zhuǎn)化，并由滴定終點顏色瞬變引申到持之以恒的人生態(tài)度：滴定實驗中，盡管每一滴溶液力量很小，但經(jīng)長時間的積累,最終會發(fā)生質(zhì)變，贏得最后成功。

課程思政理念下高校實驗課應更加重視安全教育。實驗課安全教育是為了培養(yǎng)學生實驗操作的安全責任感，因此，但在課程教授過程中應更加注意安全知識的傳遞[5]。如在鹽酸溶液的配制的實驗項目中，教師可以將2021年2月河南南陽藥企業(yè)發(fā)生鹽酸泄漏納入講授內(nèi)容，強調(diào)化學試劑的危害性，強化學生規(guī)范操作的安全意識，潛移默化地對學生的思想意識、行為舉止產(chǎn)生影響。

3 課程評價融入思政要素

目前，我校無機化學實驗的評價方法是以完成實驗報告為基礎，輔以課堂表現(xiàn)。這種評價方法忽視了在實驗中學生實驗操作能力、實驗觀察能力、實驗分析能力、小組協(xié)作能力的考察，它既不能反映學生真實的主觀情況，又不能體現(xiàn)學生的主觀能動性[6]。無機化學實驗評價應從傳統(tǒng)單一的實驗報告書寫考察走出來，融入課程思政思想，采取適當?shù)姆绞娇疾鞂W生實驗操作、科學素養(yǎng)、科研精神、安全意識、團隊合作等各個維度的能力。因此本文提出建立多樣化的無機化學實驗考核體系，從多個方面客觀、科學地評價每個學生的無機化學實驗成績。

(1)科學素養(yǎng)方面

科學素養(yǎng)的形成與提高是一個漸進的過程，并非一蹴而就，所以教師除了在教學中應重視科學素養(yǎng)的提高，又應該在考核時相應的重視科學素養(yǎng)的評價。對實驗教學科學素養(yǎng)的考察主要為實驗報告書寫考察。實驗報告評價應重點考察實驗過程描述，及針對實驗過程中存在的問題、不足進行分析實驗問題分析[7]。另外，實驗報告里也應重視實驗報告心得體會的考核，重點考察學生對實驗過程的思考及改進方法。然而，現(xiàn)行評價體系弱化了對預習報告的書寫及評價。預習報告是實驗前的準備，對弄清實驗原理、理清實驗步驟、重視實驗注意事項尤為重要[8]。所以在課程評價里應重視學生的預習報告，這既能讓預習報告更好地起到鞏固理論知識的作用，又有助于培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題，分析問題、總結問題的能力。

(2)實驗操作方面

實驗操作是化學實驗教學的主體，實驗操作評價主要為了考察學生的操作規(guī)范性。任課教師應在實驗室里巡回指導，巡查考核學生操作情況，及時對學生進行引導和啟發(fā)，并做好考核記錄。對實驗操作中的細節(jié)應進行評價，如：儀器設備使用是否規(guī)范、是否操作不當打碎玻璃儀器、是否正確處置實驗廢棄物、是否做好易制毒易制爆危險化學品如硫酸、高錳酸鉀等使用過程中臺賬，用過的玻璃器皿是否洗凈放回等。通過實驗操作的考察使同學們理解和體會安全意識和規(guī)范操作在化學行業(yè)中的重要性[9]。

(3)團隊協(xié)作方面

當今世界科學技術迅猛發(fā)展，分工合作是客觀要求，且學生中學階段的學習主要以理論為主，缺少實驗訓練，更缺乏協(xié)作精神，所以高校課程思政教育對協(xié)作精神的培養(yǎng)尤為重要。在化學實驗課教學中，通過小組協(xié)作，確保組內(nèi)成員互動交流和相互學習，有助于提高學生解決問題、理解復雜概念的能力[10]。無機實驗課要求分工合作，共同協(xié)作完成同一實驗，但相應的分工協(xié)作考核評價并沒得到重視。因此在實驗課中，我們可以要求同組成員相互評價，后輔以協(xié)作成效(實驗進度、實驗結果)進行考核，這樣便能形成一個相互協(xié)作、相互督促、的實驗操作氛圍。

4 結 語

無機化學實驗作為重要的基礎實驗課之一，承載了培養(yǎng)學生基本實驗操作技能、提高科學認知等作用。將思政元素融入無機化學實驗課各個環(huán)節(jié)，充分發(fā)掘化學學科蘊含的思政資源進行教學探索，促使教師在課堂上有目的地進行課程思政，以期達到“潤物無聲”的教育效果。