時間:2022-09-22 05:30:03
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇大學化學實驗,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
隨著現代化教育的深入,大學化實驗教學設計性實驗對學生觀察力、實踐能力、全面發展具有重要作用,也是科研教學活動的重要方法。設計性實驗中,教師應注重教學方法的創新,立足于多角度考察方式;實行開放式實驗教學設計,能夠提升實驗教學效率與質量。對此,筆者根據多年實踐教學經驗,就大學化學實驗中的設計性實驗進行簡要分析。
關鍵詞:
大學;化學實驗;設計性實驗;研究分析
根據化學實驗能夠將化學理論與實踐進行有效融合、整合、應用,對化學實驗效果提升具有重要作用。設計性實驗將實驗方法作為中心,繼而創新化學實驗模式,并做好綜合性研究。設計性實驗對學生能力的提高具有重要作用,同時具有較大研究價值。
1設計性實驗特點
1.1全面性
設計性實驗涉及學科內容眾多,化學實驗應凸顯科學、綜合、靈活性思維形式,使學生能夠在實驗中得到能力的提升,尋找到解決問題的方法,創新思維模式。如:在無機制備與有機合成知識融合中,進行表征任務分析或是利用催化劑與性能檢測融合等方法。
1.2研究性
不同實驗中包含一個實驗課題,學生在實驗過程中需自主進行資料搜集;同時結合設計實驗方案與操作性書寫論文。在課題研究中,學生應自主、獨立進行課題探究,掌握實驗過程遇到的問題,制定解決方法。利用這種模式,打破了傳統實驗教學模式,實現了創新,對學生自主學習能力、化學實驗研究性具有重要影響。
1.3創新性
大學實驗教學中,應立足多樣化、創新、環保項目內容,擴大學生知識視角與創新思維。在設計性實驗內,教師應將科研成果轉為設計性實驗,使學生能夠接受到最先進的實驗知識,對后續學習具有幫作用。
2大學化學實驗中設計性實驗不足
一些院校在化學實驗教學中,主要為有機實驗與無機實驗、分析設備監測、物理化學實驗等,使得學科項目被分解,缺少學科有效連接、實驗教學內容缺乏特點體現,多為驗證性實驗。種種原因造成教學資源使用效率平平、缺少完善的管理制度。隨著新課程教育教學的落實,多數院校開始致力于教學革新中,增加設計性實驗教學課時。不過在事實教學中,并未有明顯教學體現,仍然存在諸多問題。
2.1實驗管理制度問題
設計性實驗對實驗設備、教師水平要求較為嚴格;同時,相對于傳統基礎化學實驗,設計性實驗成本投入高于普通化學實驗。受經濟因素限制,使得設計性實驗一直未得到推廣與普及。一些院校為達到基礎評估需求,而選擇進行一些設計性實驗;但在實際實驗教學中,缺少化學實驗教學的融合,較為形式化,缺少完整的管理機制。現階段多數院校化學實驗管理制度存在諸多問題,實驗教師無法充分發揮作用優勢,實驗教學報酬得不到有效保證,理論知識教學較多而影響實驗管理,造成設計性實驗難以繼續開展下去。
2.2教學內容落后
在設計性實驗中,教學內容落后成為重要教學問題。通常狀態下,設計性實驗主要是增加綜合實驗內容,而缺少有機、無機等學科融合,課程教學缺少直接連接,以及有效教學形式進而達到全面培養目標。盡管多數學校已經致力于設計性實驗教學內容中,但缺少有效的成果轉變機制,使得學生難以達到學以致用目的,造成學習興趣的降低。
3大學化學設計性實驗方法
3.1調動學生學習興趣
大學階段,學生對化學知識已經有一定基礎,了解有關化學理論知識與實驗。對此,在這一過程中應科學應用設計性實驗,為學生創造更多知識運用機會。學生進行自主設計實驗,對能力的提升、興趣的激發具有重要作用。學生在實驗任務探究階段,能夠運用所學化學知識內容進行方案設計,進而找到有效方法與結論。在其過程中,學生完全自主獨立解決問題,當學生找到解決問題的方法與結論則會油然而生一種成就、自豪感。這對化學知識深入研究具有重要推動作用,提升學生學習興趣進而將更多精力投入到化學設計性實驗中。
3.2提升學生實踐能力、創新意識
在設計性實驗中,能夠將被動科研學習轉變為主動學習。設計性實驗中涉及眾多化學概念原理,學生可以通過無限的空間遐想創新思維。在實際操作過程中,學生利用創新型思維與探究性思維,將所思所想體現在實驗設計中。當學生完成實驗階段,創造思維得到了啟發,提升實踐能力進而發揮教學主體作用。學生在設計性實驗過程中,需要自主進行方案設計與資料搜集,結合實驗目的選擇有關實驗設備與方案。在其設計階段,學生需要獨立面對實驗過程中可能出現的問題,要靈活運用思維得到實驗答案。在這一形式下,對學生主觀能動性的發揮具有重要作用,提高實踐能力。在實驗結束后,學生進行論文寫作,論文寫作是一個將實踐轉變知識概念的過程,需要學生有嚴謹的思維模式與總結思維,對實驗中的不足與解決方法轉換為文字形式。在這一階段中,學生發現問題、探究問題、方法總結能力將得到有效培養,對學生綜合素養的的提升也具有一定推動作用。
3.3完善學生化學知識結構
設計性實驗包含眾多學科內容,例如:二級學科操作技能和理論知識;在其實驗階段,學生運用多個學科知識融合過渡至實驗中進而解決問題。在其過程中,擴大了學生知識視角、完善學生知識結構。材料、環境概念知識融入至實驗教學內能夠有效彌補以往實驗教學學科內容兩極化問題,提升了學生綜合能力。
4結語
綜合分析,設計性實驗是現代教育教學改革下的產物,對學生能力的提升具有重要作用。因此,需要有關院校引起高度重視,提倡應用設計性實驗教學。筆者著重對大學化學實驗設計性實驗進行分析,希望各院校充分發揮理論與實踐融合理念進而做好化學人才的培養。
參考文獻:
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第一,目前我國經濟發展速度過快,傳統的化學實驗教學觀念已不能滿足我國發展的需要。傳統的化學實驗教學完全以書本為主,在實驗操作時完全按照書本上的操作步驟來實驗,學生完全喪失了自主思考與探索的機會,對于學生提高自己的創新能力作用不大。導致在以后做實驗時,給一個書上沒有出現的實驗時,學生就不知道該怎樣去操作了,這樣既浪費了學生的時間,而學生也沒有學習到什么有用的知識。
第二,由于一些化學藥品有毒,有的會對環境造成嚴重的污染。在化學時,學生經常接觸到一些酸堿,這些化學物質有可能腐蝕人的皮膚,在使用時存在不少安全隱患,而且,很多化學儀器都是玻璃,很容易破碎劃傷皮膚。目前,我國很多大學生保護環境的意思不強,對化學實驗過程中產生的廢水隨意排放,而且化學藥品的成分復雜,累積起來對環境的污染將不容忽視。
二、大學化學實驗教學的改革措施
目前,我國大學化學教學已不能適應時代的要求,對大學化學實驗教學改革已刻不容緩。大學化學實驗教學改革不僅能夠提高學校的綜合實力,也能夠很好的提高大學生的自主學習能力、自主探索能力以及動手能力。下面筆者將就大學化學實驗教學中存在的問題來闡述改革措施。
第一,首先應該對學生進行思想教育,加強學生對于化學實驗重要性的認識。學校應該多開設化學實驗課程,讓學生有更多的機會去接觸化學實驗,讓學生能夠很好的體驗化學實驗的過程,從而在實驗中提高學生的動手能力以及獨立思考能力,達到提高學生綜合能力的目的。老師也可以有計劃的布置一些書上沒有的化學實驗,讓學生自主設計實驗,體驗成功背后的成就感,從而更好的提高學生的學習積極性。
第二,加強對學生化學實驗的管理。由于有時候進行化學實驗時會出現實驗儀器不夠等現象,因此,學校有必要安排專人對儀器進行管理,達到對儀器進行統一發放和回收的目的,防止在實驗過程中儀器丟失了卻仍然不知道,從而影響到下一次的實驗。
第三,學校多安排一些校企合作的項目,讓學生體驗到在工廠中對于化學實驗能力的要求,讓化學專業方面的人才能夠更好的適應時代的需求。這樣做有利于學生拋棄原來的傳統的化學實驗方式,讓學生真正學習到對以后有作用的知識。同時加強化學實驗教學的師資力量,并對其進行適應現代化化學實驗教學方式的培養,讓老師能夠更好的培養大學生。
第四,在進行化學實驗前,老師應該多對學生進行有關藥品不慎粘在手上的合理處理方法,同時加強學生對于藥品和儀器的合理使用,從而減少學生因做化學實驗時出現安全事故的頻率。同時,學校也要加強學生對環境保護的意識,教會學生如何合理處理化學實驗過后的廢水,盡可能減少對環境的污染。
三、結束語
關鍵詞:大學化學實驗;創新教育;國家精品課程;實驗教學示范中心
實踐教學是創新人才培養的重要環節。教育部在“質量工程”相關文件中明確指出,要“大力加強實驗、實踐教學改革,重點建設500個左右實驗教學示范中心,推進高校實驗教學內容、方法、手段、隊伍、管理及實驗教學模式的改革與創新”。
北京化工大學是教育部直屬的全國重點大學,同時也是國家“211工程”重點建設大學。大學化學實驗作為我校化學、化工、制藥和材料類專業本科學生的化學基礎課程以及機電信息類專業通識教育課程,不僅起到傳授知識、驗證理論和訓練技能的作用,更重要的是作為創新教育的平臺,在創新人才培養中發揮重要作用。長期以來,學校十分重視實驗教學,強調實驗教學對提高學生的綜合素質、培養學生創新與實踐能力的特殊作用。將工科基礎課程化學教學基地建設、精品課程建設以及實驗教學示范中心建設相結合,以高水平的師資隊伍、先進的實驗條件、科學的實驗教學體系、現代化的教學模式、豐富的第二課堂活動、良好的管理體制和運行機制為保障,貫徹“在學習中研究,在研究中學習”的理念,實行課內教學與課外訓練相結合,教師導學與學生自學相結合,系統性學習與研究性訓練相結合,多方位、多渠道、多形式地融傳授知識、培養能力和提高素質為一體,為創新人才培養營造了良好環境。
一、以科學的實驗教學體系和現代化的教學模式為學生提供優質的第一課堂創新教育
1、 構建科學的實驗教學體系,對學生進行全面系統的培養 在深入研究化學素質及實踐能力在人才培養中的地位和作用的基礎上,從面向21世紀對人才的化學知識結構、能力結構和基本素質的要求出發,構建人才培養中相應的化學實驗教學框架,針對不同的人才培養要求,為不同類型的專業提供不同深度和廣度的化學實驗課程。打破化學二級學科的壁壘以及實驗教學依附理論課教學的傳統框架,使之成為獨立的、具有自身規律和理論方法及手段的教學體系,形成了一門新的課程―“大學化學實驗”,以化學研究為主線,按照“化合物制備一分離一成分分析一結構鑒定一性質測試”來組織實驗教學內容。在學習知識的同時,強化各種科學實驗的方法(熱力學研究方法、電化學研究方法、化學動力學研究方法等)在科學探索過程中的作用,培養學生的科學素養和創新能力。并以研究方法命名實驗室,如物性測定實驗室、無機合成與分析實驗室、有機合成實驗室、儀器分析實驗室、熱力學方法實驗室、動力學方法實驗室、電化學實驗室、表面化學實驗室等,使學生掌握化學研究的基本思路、基本技能等系統性知識,培養學生從事科學研究的能力。
2、實現以學生自我訓練為主的教學模式,培養學生的綜合實踐能力
建立循序漸進的三層次實驗教學模式,即“基礎訓練實驗一綜合實驗一設計實驗”,實驗內容由淺入深,由簡單到綜合,充分調動學生學習的主動性。學生通過“基礎訓練實驗”教學掌握基本實驗操作方法,能夠正確地使用儀器設備,準確地采集實驗數據,具備正確觀察、記錄、處理數據和表達實驗結果的能力,學會化學實驗的基本方法,為綜合實驗奠定堅實的基礎。通過“綜合實驗”,使學生掌握化學研究的一般方法,培養學生分析判斷、邏輯推理、做出結論的能力,并養成良好的科學素質。在“設計實驗”階段,學生通過查閱手冊、工具書及其他信息源獲得信息,正確選擇實驗方法、實驗條件、儀器和試劑等,培養解決實際問題的能力。在基礎訓練實驗、綜合實驗和設計實驗中,力求反映工科特色,努力聯系工程、社會和生活實際,以實驗特有的應用性和創造性激發學生的想象力和創造力,培養學生從事科學研究的能力和綜合實踐能力。
3、教學與科研相結合,使實驗內容緊跟學科發展,實驗手段和方法不斷改進和創新
依托我校化學和應用化學學科優勢,實現科研成果、科研方法、科研思維進課堂,不斷將教師的科研成果轉化為化學綜合與研究型實驗,更新實驗內容,提高實驗教學的起點,使學生盡早接觸學科前沿,體會“發現一思考一創新”的創造規律。例如:將教師的縱向科研課題“脈沖色譜法研究分子篩催化劑催化異丙苯裂解反應動力學”中的反應物轉化率、反應速率常數、反應表觀活化能的測定,轉化為綜合設計型實驗;教師在研究新型插層結構功能材料(新型的催化材料)中將“鎂鋁水滑石清潔合成、組成分析及其晶體結構表征”轉化為設計型實驗。化學實驗引進了科研的新實驗手段、方法,讓學生盡可能地使用和掌握現代化的大型儀器,培養學生從事科學研究的能力。同時自行研制實驗裝置用于實驗教學,如利用自制溶劑浮選裝置,將教師的科學研究成果轉化為“溶劑浮選吸光光度法測定痕量銅”的實驗。
4、實施開放式實驗教學,使學生得到全方位的科學研究的思維方式和研究方法的訓練
開放式實驗教學是對傳統的教學方式的改革,為了激發學生學習的積極性和開創精神,培養學生的創新思維和創新能力,我們進行了開放式綜合設計型實驗的探索與實踐。主要分五個階段:(1)教師給出實驗題目;(2)學生通過自學、自查文獻,獨立設計實驗方案;(3)經教師審批后,學生獨立完成實驗:(4)總結歸納實驗規律,以論文形式完成實驗報告;(5)舉行小型報告會。
開放式設計實驗的選題來源于教師的科研課題和各類文獻資料,并與實際生活密切相關,激發了學生解決實際問題的興趣,使學生們對基礎化學實驗在各個方面的應用有了更廣泛的了解。由于開放式實驗教學,教師只給出題目,需要由學生自擬實驗方案,學生必須通過到閱覽室或圖書館查閱有關文獻和參考書籍來制訂初步的實驗方案,從而培養了學生利用文獻工具書的能力,并通過查閱文獻資料,拓展了學生的知識面,開闊了眼界。時間的開放和選題的開放較之固定時間、固定題目的傳統教學方式給學生以更大的自主學習空間。在開放式綜合設計性實驗的全過程中,教師導學與學生自學相結合,充分發揮了教師的主導作用和學生的主體作用,調動了學生從事化學實驗的積極性和主動性,在鍛煉學生獨立動手能力、獨立觀察能力、獨立分析能力和表達能力的同時,使學生得到全面的科學研究訓練,學到了科學研究的思維方式和科學研究的方法,從能力培養上躍上了高的層次,所受的鍛煉發生了質的變化。
二、以多形式的第二課堂實踐活動,實現以學生為主體的自主學習,鼓勵學生的個性發展
1、課外開放實驗室,為學生的個性發展和創新意識的培育提供孵化器
學生在自主實踐中更容易掌握知識,訓練技能,激發創造意識,培養創新能力。開放化學實驗室為學生提供了開放式、自主性、探索性學習的平臺,體現了實驗內容的
開放與自主、實驗時間的開放與自主、實驗空間的開放與自主,激發學生自主性、研究性學習的熱情,為學生較早參加科研和創新活動創造有利條件。除課內開設開放式設計實驗外,還鼓勵和引導學生自選課題進行實驗,使學生在進行系統的知識學習的同時,從事個性化的研究訓練。
近年來,以學生為主體的北京化工大學化學創新協會(BUCT Chemistry Association)的各種科研興趣小組,包括生物小組、環境保護科研小組、材料合成小組、化學品安全預警及防護研究小組等,在化學實驗中心開展與化學相關的科學研究活動。由化學教學實驗中心提供一定研究經費及實驗室,并由化學教師作課外研究指導教師,為對化學感興趣的學生提供廣闊的天地,擴大學生的知識領域,掌握從事化學科學研究的基本科研技能。例如我校大學生科技協會中的植物生化研究小組的學生針對感興趣的植物化學,自選研究課題,提出了“青蒿素提取鑒定”、“三萜皂甙顏色反應”、“番茄堿提取”、“荊條油蒸餾”、“甲殼素提取”等研究題目,提交開題報告(包括實驗題目、實驗內容、所需儀器和試劑、實驗方案等),經教師修改認定后,自選時間,在化學教學實驗中心完成課題。研究課題的選定、實驗方案的制訂以及實驗過程中問題的解決,均由學生獨立思考、獨立完成,充分發揮學生自主管理、自主學習的潛力。教師給予適當的指導,實現教師導學與學生自學相結合,在學習中研究、在研究中學習,培養學生樂于觀察、勤于思考、追求新知、勇于創新的精神。
2、在科研中教學,使學生盡早接受高層次科研訓練
鼓勵學有余力的同學參與大學生科研訓練計劃,利用業余時間或假期參加科研活動,進入教師的科研課題組,使學生及早接觸先進的前沿科學技術,感受本學科最新的學術思想、學術概念、研究方法與分析手段,從而激發學生的求知欲,有利于開發學生的創新能力,培養基礎扎實、知識面寬、能力強、科學素質高的創新性人才。在教師的系統指導下,學生的創造能力得到充分發揮,學生的科技作品多次在全國大學生“挑戰杯”學術科技競賽中獲獎。
第二課堂活動不僅使參與實驗的學生受到綜合訓練,也為實驗教學增添新內容,為專業課的學習和畢業環節打下堅實基礎。
3、開展實驗競賽,營造創新人才培養氛圍,激發學生求知與創新的熱情
化學實驗競賽對于鞏固學生的基礎理論知識、強化實驗技能、培養學生的競爭意識、訓練學生思維的敏捷性起到積極的促進作用。每年舉行一次全校規模的大學化學實驗競賽,既活躍了創新人才培養氛圍,又促進了實驗教學的不斷改進和提高,受到了學生的歡迎。同時還組織學生參加全國大學生化學實驗競賽,與綜合型院校學生同臺競技,2002年獲該項競賽的全國二等獎一項、三等獎兩項,2004年和2006年各獲三等獎三項。
三、以優秀的師資和現代化的實驗室,為培養學生的創新能力提供環境
1、建設一支學術思想活躍、勇于創新、樂于奉獻的高水平師資隊伍
建設研究型師資隊伍是提高教學水平、促進學科發展的關鍵。擁有一批具有活躍學術思想,具備快速跟蹤、吸納、綜合反映學科前沿和高新技術信息能力的教師,才能營造出活躍的學術氛圍,才能啟迪學生活躍的學習思路,培養創造性人才。
在師資隊伍建設過程中,鼓勵教師從事科學研究、出國進修、攻讀高層次學位,不斷提高學術水平,并將科研的成果及學科前沿的知識不斷地融入到教學內容中,把化學學科領域發展的新動向、新趨勢以及生產實踐應用的知識滲透到教學過程中,既豐富了教學內容,擴大了學生的知識面,又提高了學生的學習積極性,培養了科研的興趣。目前已形成一支以教學名師為核心、以具有豐富教學經驗的老教師和中青年學科帶頭人為骨干、學歷層次高、學緣結構合理、勇于創新、樂于奉獻的教師隊伍,為創新教育提供了師資保障。
2、建立儀器設備先進、學生受益面大的實驗室
化學教學實驗中心以國內工科一流化學實驗室為目標逐步實現實驗儀器的現代化。在化學教學實驗中心建設過程中,根據化學實驗研究方法的不同,建立了一批各具特色的實驗室,添置和更新了一大批先進實驗儀器,讓學生真正了解和掌握現代化儀器在化學測試、科學研究和生產實踐中的應用。在以后走向工作崗位后,能夠學以致用。
3、建成多媒體實驗室和多功能室,為學生獲取最新化學信息提供良好的學習環境
為了努力探索和實踐將現代化教學方式和手段應用于實驗教學中,我們開發和研制了適合我校實驗教學特點的集實驗原理、實驗流程、實驗演示、實驗結果數值計算、誤差分析及實驗綜合思考為一體的多媒體教學軟件。配備微機50臺,各種化學手冊等圖書百余冊,為學生查閱網上信息、各種化學數據、開展讀書報告會等提供了物質基礎。
四、以科學的管理體制為實現創新人才培養提供保障
1、建立了校院兩級的制度化、規范化的實驗教學質量保障體系
學校建立巡視員制度,對實驗教學過程及實驗中心運行情況進行定期或隨機檢查,并及時反饋意見,促進實驗教師隊伍的素質和實驗教學效果不斷提高。學院一直堅持同行聽課制度,實驗中心主任和課程負責人都要定期隨堂聽課,了解教師指導實驗情況、技術人員準備實驗的情況,聽取學生對實驗教學管理、對實驗教師的意見。實驗教師也互相聽課,互相學習,共同提高。學校建立網上學生評教系統,學生在學期末可以通過該系統對任課教師的教學情況進行評價,教師可以通過網絡了解本人的教學效果。
2、建立完善的儀器設備管理規章制度和健全的安全管理制度
化學教學實驗中心制訂了儀器設備和實驗室等方面的管理規章制度以及各類人員崗位職責,包括《化學教學實驗中心試劑管理辦法》、《化學教學實驗中心大型和精密儀器管理辦法》、《化學教學實驗中心常規儀器設備管理辦法》、《化學教學實驗中心實驗準備和保障人員崗位職責》、《化學教學實驗中心實驗指導教師崗位職責》、《北京化工大學實驗室開放管理暫行規定》、《北京化工大學實驗室開放基金管理辦法》等,并應用現代化管理手段以促進實驗教學現代化管理,有效地保障實驗教學安全、順利的進行。實驗儀器不僅面向學生進行課內外教學和開放,同時面向教師開放,提高設備利用率,發揮實驗室整體效益,更好地為教學科研服務。
3、建立激勵機制,鼓勵高水平教師投入實驗教學中
建立良好的激勵機制,吸引高水平的理論課教師投入實驗教學,并吸收高水平專業技術人員參與實驗教學。建立新實驗開發項目基金,鼓勵教師將科研成果轉化為研究型實驗,不斷更新實驗內容。積極引導教師指導大學生科研訓練計劃、大學生創新協會的科研活動以及各種學科競賽,充分發揮教師在創新人才培養中的主導作用。
五、結語
[關鍵詞]大學化學;實驗教學;教學質量
眾所周知,大學化學實驗在培養大學生認識、研究、掌握和應用化學現象及變化規律中起了至關重要的作用。戴愛邦教授說過:“實驗室應該是學生學習化學最有效和收獲最豐富的的處所”。學生通過化學實驗掌握基本理論知識,學習實驗技巧,提高動手能力,豐富思想,開拓眼界,養成實事求是的學習態度,提升學生自主創新能力,分析能力以及解決問題的實際能力。化學實驗是傳遞知識,培養能力的最好載體之一。這對我國培養創新型人才具有重要性的意義,因而,提升大學化學實驗教學的質量成為了重中之重。
1大學化學實驗教學中存在的一些問題
大學化學實驗教學對于培養學生的動手能力,創新能力,理論聯系實際能力,思維開拓能力有著至關重要的作用。在我校以培養創新型人才為宗旨的前提下,雖然學校對化學實驗教學進行了相應的改革,并且也在不斷地完善,但是仍然還有很多不足之處,主要羅列為以下幾點。
1.1實驗耗材浪費嚴重
在開設的很多大學化學實驗中,都存在實驗耗材浪費的問題。在電化學實驗中,有電解碘化鉀的實驗項目。很多同學在取電解液的時候,都是不加思索的拿100毫升的燒杯去盛放電解液。電解實驗主要觀察溶液顏色的變化,學生完全可以拿小的燒杯接取適量的電解液來觀測這一實驗現象。在電解質在水溶液中的離子平衡實驗中,有用到pH試紙來檢測不同解離程度的電解質的pH情況。很多同學常常將一整條試紙放入點滴板中檢測,其實一條試紙是可分成三次使用的。這也造成了資源的浪費。以上問題歸根結底是學生的思想中缺乏節儉意識。
1.2學生態度不積極
很多學生都不太重視實驗教程,在進入實驗室之前,沒有做好實驗的預習工作,照本宣科,實驗學習過程就是囫圇吞棗的過程。相比于課程教學,實驗教學給予了學生更多的自由空間。然而很多同學在實驗過程隨便走動,進出實驗室,捏造實驗數據,以達到完成作業的目的。這些足以證明學生對待化學實驗的不重視,不積極,沒有實事求是的學習態度。
1.3動手能力差
有些同學不敢一個人做實驗,需要跟其他同學組成一組進行實驗。對實驗過程該怎么進行,為什么這樣進行完全無想法。對于一些自主設計的實驗,更是不知所措。
1.4遇到問題,缺乏探究能力
在實驗的過程中,我們難免會遇到問題,遇到問題很少有同學主動的去思考問題,為了更快的解決問題,習慣性的去問老師,如某個實驗現象沒有變色,就會懷疑是藥品有問題,而不是從自己的操作方法上找原因。在實驗過程中,實驗現象與書本結果不相符合時,不知道原因,更不會去分析產生這個現象的原因。
1.5缺乏整理意識和環保意識
一些學生在做完實驗后,藥品沒有還原到規定位置。實驗儀器沒有及時清洗干凈,對于濾紙、pH試紙等隨手扔到下水道中。
2針對現有問題的解決措施
2.1教師著重強調細節
教師在平時教學中應著重強調實驗的細節以及容易出錯的實驗步驟。教師應把實驗教學作為期末考試的一部分,以此來提高實驗教學在學生心中的地位,激勵學生重視實驗。
2.2以學生為中心,激發學習興趣
在以往的教學中,一般是老師講解實驗目的,實驗器材,實驗過程等。學生們只是根據老師所講進行實驗,不會思考問題,沒有積極性。為提高學生的積極性,可以采取老師提問,學生回答的模式或者學生提問,大家討論的方式。以此來提高學生思考問題,解決問題的能力。強調提高教學的互動性和學生的自主學習[1]。這樣不僅加深了學生對理論知識的理解,更激發了學生探求新知的興趣,對其科研探索奠定基礎。
2.3完善化學實驗教學的輔助手段
隨著互聯網技術的發展,越來越多的精品視頻公開課、資源共享課等在線教育模式對傳統高等教育形成了巨大沖[2]。因而多媒體輔助教學成為了大學化學實驗教程的重要手段。依托我校的網絡自主平臺,可以建立大學化學實驗網上虛擬實驗室,從而讓學生學到很多知識,明白實驗原理及過程,提高自己的動手能力。交流自己的看法,提出自己的疑問和見解。這對于自身的提高會有很大幫助。
2.4提高學生的創新能力
在新的形勢下,社會對化學人才的需求已經從服務型人才轉為創新型人才[3]。我們不再以先前模式來禁錮學生的思想及創新。教師為學生們提供一些創新性題材,其他全部由學生自己來完成。學生自己查閱文獻,制定實驗方案,根據自己的想法獨立完成實驗。這樣,學生就會擁有充足時間來修改方案,觀察實驗現象,得出實驗結果,而不會僅僅照抄照搬的按書本的框架進行。因而會大大提高學生的自主創新能力,分析問題的能力以及解決問題的能力。化學教育需要有創新的能力。其實很多時候,學生不是沒有創新能力,而是被一些外在條件淹沒了創新能力。
2.5強化綠色環保意識
20世紀90年代初,美國化學會提出了綠色化學理念,從污染預防的基本思想出發,在化學產品生產的始端就采用預防的科學手段,努力實現整個過程和終端均為零排放的目標[4]。在化學實驗過程中,學生應該有綠色環保意識,不僅能夠節省資源,從始端防止污染,而且也能夠提高學生解決實驗中出現的環保問題以及可持續發展的思想。實驗后,對于廢液,實驗室要分開進行收集,處理好之后在進行排放。在進行有機合成實驗時,盡可能采用環保節能的合成路線,在節約資源的同時,也有利于環境的保護。綠色化學的理念,應成為化學課程與教學改革的重要指導思想[5]。
3對化學實驗教學的改革措施
3.1針對學生基礎,開設多樣實驗課程
雖然開設的課程的名稱都為大學化學實驗,但學生的基礎不同。不同的學科專業招收的學生的分數不同。一部分學生在進入大學之前沒有做過實驗,甚至對化學教科書很反感。另一部分學生本身就對化學有強烈的求知欲望,學習起來也相對得心應手。那么,讓具有不同基礎的同學做同樣的實驗,結果肯定會參差不齊。因而,學校可以開設多層次的實驗課程,讓學生有更多選擇的機會。學生根據自己的實際情況及興趣選擇適合自己的課程。基礎不好的可以從最基礎的做起,逐漸加深難度。對于基礎比較好的學生,可以做一些創新型的、設計型的實驗。
3.2開放性實驗教學
開放性實驗教學能夠激發學生的創新思維,鍛煉學生的實踐能力。開放性實驗教學并不是說簡單的把實驗室的大門打開,延長實驗時間,而是學生在做實驗的過程中有很多的選擇性。首先,學生可以自己選擇實驗方向,根據所選方向自己制定實驗方案,準備實驗,教師只需要根據你所做的實驗來進行審核。其次,開放性實驗教學側重理論與實際相結合的原則,與現代企業應用的科學技術同步甚至超前。開放性實驗教學不僅綜合單一學科的知識,而且涉及多個學科的內容,對學生的實踐能力有很大的促進作用。最后,開放性實驗教學不只是對本院學生開放,其他學院有興趣的學生也可以在實驗室做實驗。因而,這為所有對化學實驗有興趣愛好的學生敞開了大門,同時也為培養多領域新型人才奠定了基礎。
3.3化學實驗的微型化
微型化實驗是國內近20年發展較快的一種新的化學實驗形式,體現了化學實驗綠色化的趨勢[6]。化學實驗的微型化之所以會如此熱門,不僅在于它能大大的節省原料,節省時間,節省經費,而且操作安全,污染小。實踐表明,微型實驗的試劑用量比常規實驗節省80%。微型實驗儀器來源廣泛,甚至可以做到人手一份,因而學生們不用共享一臺實驗器材,這對提高學生的效率有很大的幫助。微型實驗比較簡單,只要教師能夠積極引導,學生就會獨立完成實驗。這不僅調動了學生們的參與,培養他們的創新能力,而且也刺激了學生們進行化學實驗的興趣。同時,微型化實驗滿足了可持續發展的需求,對資源的節約,環境的保護都有著至關重要的作用。這也是國家所提倡的實驗方式,必然會成為以后實驗的潮流方向。
4結束語
根據國家的發展和對人才的需求,學校必須提升對大學化學實驗教學的質量,培養創新型、綜合型、全面型的人才。大學實驗室是培養科研型、創新型、復合型、應用型人才的基地,很多學生畢業后會繼續從事相關專業的研究。因而大學期間,提升化學實驗教學質量尤為重要。改革之后的教學模式能夠適應學校大類招生,培養學生的創新思維和實踐能力。在開放性實驗教學中,將化學與其他學科有機的聯系在一起,提升學生的綜合能力。
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一、多媒體課件在大學化學教學中的應用
(一)應用多媒體課件將抽象的化學知識變得具體化
大學化學中的各種反應機理是學生學習的難點問題,借助現代教育技術中由Chem Office或Chem Window和Flash結合制作的多媒體課件能夠將這些復雜的化學反應機理變得更加簡單化、明確化,有助于學生的化學學習。
(二)應用多媒體課件將化學微觀現象變得宏觀化
大學化學教學的側重點是在原子、分子學習的基礎上研究物質的組成、結構、性質和合成等變化規律。大學化學教學的最大特征是在思維方式上注重微觀和宏觀之間的聯系。在大學化學教學中,微粒的構造、運動,比如粒子碰撞、布朗運動、離子的電遷移等問題,是無法直觀觀察的,借助多媒體課件能夠以3D動畫的形式將這些物質的構成進行細節化展示,給學生的化學學習帶來直觀化感受。
(三)應用多媒體課件激發學生的化學學習興趣
基于大學化學知識的復雜,傳統的教學方式無法激發學生的學習興趣,學生的化學學習效果不理想。在現代教育技術的應用下能夠實現大學化學多媒體教學,通過為學生創設合理的情境,激發學生的化學學習興趣。
二、應用現代教育技術創設大學化學模擬實驗情境
大學化學新課標強調對化學實驗課的注重,為此在大學化學教學中需要加強對實驗教學的關注。但是受各種化學元素的碰撞影響,大學化學實驗操作會出現各種風險。還有一些化學反應應用常規的實驗是無法展示給學生的。應用現代教育技術能夠對這些無法操縱、不方便操作的化學實驗進行情境模擬。
(一)模擬化學實驗的錯誤操作方法
化學實驗的操作伴隨一些風險,而這些風險大多是因為操作不當引起的。為了避免這些化學危險現象的發生,需要減少化學實驗操作失誤現象。在化學實驗操作之前,教師會提醒學生實驗的注意事項,但是學生往往無法集中注意力聽清楚這些注意事項。借助現代教育技術,教師可以將化學實驗錯誤操作以及錯誤操作帶來的不良后果進行展示,學生通過觀看視頻、錄像短片能夠將化學實驗的注意事項牢記于心,從而在實際的實驗操作中減少錯誤的出現。
(二)代替實驗操作危險系數高的化學實驗
化學實驗在操作的時候不可避免地會接觸一些有毒有害的物質,這些物質的應用不僅帶來了環境污染,而且還會危害人們的身體健康。對于這些高危實驗,教師可以應用現代教育技術進行實驗模擬,進而讓學生在避免實驗操作危險的同時加強對實驗操作步驟的了解。
三、應用現代教育技術建設數字化化學微格教學系統
第一,數字化微格教學系統的建立。在大學化學課程改革的深化發展下,社會發展對非化學專業的理工科也提出了更高的要求。在現代教育技術的支持下,數字化化學微格系統的構建成為一種可能。第二,化學微格教學系統的構建。化學微格教學系統包括多媒體教學系統、微格教學錄像系統、網絡教學系統等。通過綜合應用這些系統能夠將學生的實驗操作語言表達、肢體動作等進行展現,通過讓學生在事后觀看錄像能夠加強學生對化學實驗操作的了解。
四、應用現代教育技術實現學生自主學習
第一,教師引導學生自主學習。教師向學生提出化學探究問題,引導學生借助網絡平臺收集化學探究問題的解決策略,促進學生對化學知識的了解,引導學生獲得更多的化學學習經驗。第二,應用計算機輔助學生開展分組學習。現代教育技術的發展有助于創設計算機視聽閱覽室,從而為學生分組學習提供重要的平臺支持。第三,大學化學教學網站的建立。大學化學網站的建立融合了多媒體技術、網絡技術、數據庫技術等,能夠為師生的化學學習創設一個更加廣闊的平臺。
綜上所述,現代教育技術的發展對大學化學教學發展起到了十分重要的作用,為此,需要相關人員結合大學化學教學實際有效處理好現代教育技術和大學化學教學的整合問題,進而充分發揮出現代教育技術的工具性功能,有效提高大學化學教學質量。
參考文獻:
【摘 要】 文章針對大學化學課程的教學現狀,提出了化學教學的改革對策。要加強學生操作能力的培養、學習興趣的培養和學習主動性的培養。
【關鍵詞】 大學;化學課程;新課改;教學原則
一、大學化學課程的教學現狀
化學課程作為一門基礎學科,傳統的化學實驗教學注重理論常識以及操作技能的訓練,并完全依靠于化學課程的理論內容。目前,課堂上通常以講解大量理論論證為主,學生在課堂學習的過程中難以提高自身的學習主動性和積極性,進而造成課堂學習效率低下。近20年來,雖然部分學校已經將化學課程列為必修課,但是課時不斷被壓縮和縮減,同時,化學教材的種類十分繁多和復雜,大部分化學課程主要是以學科為中心,理論科目占據十分重要的比重,但是聯系現代實際內容較少,部分內容過于陳舊,影響學生對于化學科目的學習興趣。根據目前的情況而言,化學教學的實驗教學是化學教育的有效形式,化學實驗教學不僅能夠在一定程度上幫助學生更好的獲取化學常識和反應規律,同時,還能夠增加學生獲取理論常識的途徑,提高學生的實踐能力和創新能力。
二、化學教學的改革對策
1、操作能力的培養
化學課程的設計過程中,首先需要注重非化工專業學生的綜合素質和操作水平,充分使得學生認識到化學課程學習的重要性,就目前化學教材而言,需要強化學生對于各種化學實驗的操作技能,如:規范學生提取試劑的方式和原則。在使用試管、容器以及滴管等方面,嚴格要求學生提取試劑的稱量、提純、蒸餾以及回流等操作流程。同時,還需要培養學生正確的化學操作習慣,學會書寫不同類型的化學實驗和報告。在無機化學的實驗過程中,老師首先需要示范實際的操作原則和理論,隨后將學生分為學習小組,要求學生進行分組操作,同時,學生之間的互相幫助和協助完成,能夠及時糾正錯誤操作手段,加深對于化學儀器的使用方法和操作流程,并強化學生對于化學實驗的基本操作能力。除此之外,還可以將實驗操作流程圖的相關資料懸掛在教室墻壁上,進一步幫助學生深刻記憶實驗操作的相關流程。
2、學習興趣的培養
興趣是學生學習最好的老師,只有讓學生對于化學課程產生濃郁的學習興趣,才能夠充分調動學生的學習主動性和自覺性,進而激發學生的學習興趣和熱情,使得學生能夠充分參與到課堂的學習過程中,積極發揮學生的主導作用。化學實驗課作為一門具有真實性和生動性的學科,能夠極大激發學生的學習興趣,但是,由于學生在實驗課程的教學過程中通常按照教材內容以及老師的指導進行實驗操作,并未作出充分的頭腦思考,便能夠順利完成實驗操作。這樣并不利于學生真正理解化學驗的教學內容,因此,需要積極激發學生的學習興趣。具體操作為:首先,加強學生的課外學習。老師通過挑選與教學內容存在密切關聯的趣味實驗引入到課堂教學過程中,并為學生演示化學實驗,進而激發學生的學習熱情。如:在氯化鈉的提純實驗教學過程中,利于純化的實驗展現“燒不斷的線”的神奇理論,其實驗原理是通過使用飽和的鹽水,使得沉入在水中的雞蛋漂浮起來;而棉線經過鹽水的長時間浸泡處理后,利用熔點較高的食鹽在棉線燃燒的情況下,確保棉線的形狀并未發生任何變化,并不會發生斷裂。這樣趣味性的化學實驗,能夠增加學生的學習興趣,并從中了解有關化學實驗的相關常識,使得學生積極參與到化學課程的學習過程中;其次,選取與現實生活貼近的試驗活動。例如:水蒸氣蒸餾實驗教學的過程中,通過選用生活中較為常見的茴香和桂皮,利用水蒸氣蒸餾出具有濃郁香氣的揮發油,通過日常生活較為常見的方式加工出實驗材料,這樣不僅能夠指導學生學會實驗操作,還能夠增加課堂教學的趣味性。
3、學習主動性的培養
目前,傳統的教學方法通常是采取“老師講、學生聽”的機械化教學模式,嚴重遏制了學生的學習積極性和主動性,教學重點和難點全部由課堂教學所完成,而學生在化學實驗的過程中容易出現以下現象:一是部分學生并未做好課前預習。書寫的預習報告完全是表面文字,在老師講解實驗原理和操作技巧的過程中,難以集中注意力仔細聽講,進而導致實驗裝置的安全出現錯誤,甚至不知如何下手;二是部分學生過于強調化學實驗的快速完成,并不知道化學實驗的每一操作步驟,遇到操作困難直接尋求老師幫助。為了能夠從根本上改變學生被動學習的不良現象,需要加強學生的課前預習和啟發教學,進而培養學生的學習主動性和積極性。實驗預習是做好化學實驗的基礎和關鍵,同時,也是促進學生主動的一種有效途徑。為了能夠更好的幫助學生做好課前預習,老師可以通過將化學實驗的相關視頻和PPT課件放置到校園網上,并在課件中提出本節課的重要內容和難點內容,指導學生在預習的過程中認真思考問題并積極尋求解決方法。例如:在有機化學的教學過程中,由于大部分實驗需要借助多種設備和儀器。如:分餾、蒸餾以及水蒸氣蒸餾等,老師在講課前,為學生留出裝置實驗儀器和設備的時間,老師不僅能夠在此時間檢查學生的預習情況,同時,還能夠在講解實驗的過程中將重點和難點問題一一指出,學生在未來的學習過程中出現類似問題,能夠格外注意,進而加深學生的記憶和印象,因此,檢查學生的預習情況,是課堂教學的重要環節。除此之外,通過啟發式的教學模式,能夠進一步培養學生獨立思考和解決問題的能力,進而增加學生的學習興趣和熱情。老師在巡視學生實驗的過程中,對于出現問題的學生需要以提問的方式引導學生獨立思考,進而強化學生獨立解決問題的能力,互動的教學方式能夠確保學生具備充分的思考空間和學習環境,不僅能夠使得學生帶著問題進行化學實驗,同時,還能夠將理論知識充分融入到化學實驗的操作過程中,進一步加深對于理論實踐的理解和記憶。
三、結語
綜上所述,在大學化學教學的過程中,需要遵循嚴謹的科學態度,利用趣味的化學實驗,加強學生化學實驗的操作能力和技巧,才能夠加強學生的學習主動性和積極性,進而培養學生獨立解決問題的能力。
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關鍵詞:基礎差異;實驗方案;評價體系;無機化學
無機化學實驗是大一新生進入大學階段初次接觸的實驗內容,具有承上啟下的重要作用。其不僅能幫助學生鞏固在課堂上學習的理論知識,鍛煉基本實驗技能,培養學生觀察、分析和解決問題的基本科學實驗能力,也是為提高學習化學的興趣、學習后續課程和未來的科學研究及實際工作打下良好的基礎[1]。很多大學新生在剛進入大學時,很難適應大學的教學模式。大學課程與高中課程的差異較大,不論是在學習方法上還是在學習的知識點的深度上,都有明顯差異[2,3]。主要體現在下面幾個方面。①地區差異:在高中階段,不同地區的學生的課程設置不同。相對而言,沿海城市的教育資源比較豐富,沿海地區的學生在學習化學基礎知識的同時,能夠有機會在學校實驗室接觸到教材中提到的實驗過程或實驗現象,甚至有可能有自己親自動手做實驗的機會。在這樣的過程中,學生不僅能學到一些基本的實驗操作方法,而且能很好地幫助學生理解書本中的內容。而不少中西部地區的學生,在高中階段僅僅只能學習課本上的知識,基本沒有動手操作實驗的機會。因而導致不同地區的學生的基礎差異很大,使大學老師的實驗課程教學實施起來困難重重且教學效果不好。②學習目的和學習方法不同:在現行的應試教育背景下,高中生的學習往往是被動的,家長和老師起主導作用。為了在高考中取得好的成績,去一所理想的學校,在家長和老師的共同監督下,大部分的高中學生可以埋頭學習考試大綱規定的考試內容。而大學需要學生們的自我學習和自我提升能力,大學老師往往只起到引導的作用,學生的學習是自主學習。高中的教學方法以提高解題能力為主而進行的大量解題技巧的練習。
高中生課前預習的習慣并未得到挖掘,在課堂上更是很少記課堂筆記,課后也不會翻看課本回顧知識要點,僅僅是完成老師布置的習題任務,學生學習主動性較差,對教師有很強的依賴性。同時,由于高中升學壓力的影響,學生很少有空余時間去閱讀一些相關的課外資料,不能很好地拓展自己的知識體系。而在大學中,課時相對較少,但教學信息量多,知識點較深入,因此就要求學生進行課前預習,課上記筆記,課后進行大量相關書籍或資料的閱讀,這樣學生才能領會到知識的精髓,才有可能將其運用到以后的學習和實踐中;另外,高中的教學活動都是以教材為依據的,高中化學與大學化學體系基本相同,但其深度相差較大,高中的教材編寫是以基本概念與理論知識為主要內容,基本只涉及基本原理,重點關注思維能力的訓練,常將復雜的問題進行簡化處理,而化學發展的客觀規律和事實講述較少,不能聯系實際。但大學化學不僅關注最基本的原理、思想、研究方法,更注重學生創新精神的培養。在大學化學課程中,學生除了要對化學的基本概念,化學反應的基本規律以及能量關系、不同結構的物質的異同點等有全面的認識了解外,對涉及的化學實驗基本技能等能夠熟練掌握,并能在實踐中加以利用。③學生成績評價不夠全面:目前的實驗課程教學成績主要由實驗預習報告、實驗操作和實驗數據分析組成。實驗預習僅通過預習報告評價預習的效果,教師很難了解學生的真實預習情況。實驗操作往往是在實驗過程中的表現及產物的外觀等。這種評價方法難以全面地評價學生的學習效果。因此,很難做到公平公正地評價學生的學習情況。因此,讓學生在無機化學實驗課程中理解和吸收我們教給他們的知識和實驗技巧是每一個高校教師的職責。同時,作為高等教育工作的參與者,我們必須要正確認識高等教育和基礎教育的差異,尤其是教學目的的差異。高等教育是以基礎教育為基礎的專業化教育,主要目的就是培養具有獨立思想和較高創新能力的高級專業型人才。基于此我們可以從如下三個方面著手探索符合現代教學要求的教學方法。
1利用現代的通訊技術,做好高中和大學的銜接
并努力減少地區學生在實驗課程方面的差異首先,我們要對當前無機化學實驗教材在銜接高中知識結構中存在的問題有明確認知,熟悉各個地區高中化學教育的內容和要求,結合現有教材的實際情況,探索出適合不同地區、不同基礎的學生的普適性教學方法。基于現代通訊技術的大學化學實驗課前的預備知識學習[4]。在熟悉不同地區高中化學教學情況的基礎上,通過優化整合教學資源,建立大學化學實驗課程教學資源庫(包含與大學化學實驗相關的基礎性知識,相關的實驗操作示范視頻和拓展材料)。與大學化學實驗相關的基礎性知識包括與課程相關的預備知識(可能是不少地區高中課程的學習內容)及無機化學課程內容資源;實驗操作示范視頻包括接下來實驗中涉及的操作規范及高中階段應該了解的實驗操作等;拓展材料包括與實驗相關的現階段的重要科學進展、趣味化學知識和國家級精品課程學習網站等。這些資源將通過班級微信或QQ群分享給學生,使學生在課前了解足夠多的信息。同時,教學資源庫中的素材在深度和廣度上都有不同層次的區分,可以滿足不同基礎學生的需求。相對基礎薄弱的學生可以完善基礎理論的學習,而有一定基礎的同學可以閱讀稍有難度和拓展性的知識,為以后的科學創新打下基礎。同時,為了進一步了解學生的學習及預習情況,我們將建設在線平臺。可以實時了解每個學生的學習動態,包括學習時長,學內容等;同時學生也可以通過留言或在線交流等方式與教師交流討論。這樣教師就能及時解決了學生在預習中所碰到的問題,為后續進入實驗室試驗的順利進行打下基礎。同時,我們會根據學生在平臺上的課前預習情況給學生打分,并作為學生最終成績的一部分而計入最終成績。通過這樣的過程可以優化教學體系,也能讓學生了解更多的前沿科學知識,豐富學生的知識體系,有助于培養學生知識運用能力和創造能力。
2完善實驗內容并注重實驗方案的優化創新
化學是一門以實驗為核心的自然學科,通過基本的實驗鍛煉,讓學生建立嚴謹的科學態度,提高學生在科學實驗方面的基本能力和技巧。首先我們通過現代傳媒技術讓學習基礎相對差的學生得到提高,達到或基本達到教學的要求。同時,無機化學實驗作為大一新生首次接觸到的比較系統的實驗鍛煉機會,也是學生思維能力形成的關鍵時期,是培養創新意識的重要階段[5,6]。我們在實驗過程中需要利用多種方法和模式引導學生創新意識的形成。在實驗前我們首先要向學生介紹相關的實驗安全知識,實驗室的一些規章制度。對于基礎化學實驗,我們應介紹實驗中涉及的基本概念,基本規律和理論。在實驗過程,要求學生掌握基本的操作規范,實驗原始數據記錄的規范化;對于在實驗中不按要求(亂加試劑或改變添加試劑的順序)的學生,要求他們認真觀察實驗現象,記錄并分析實驗結果,加強對實驗現象背后科學本質的了解和學習;同時,創新是民族進步的力量源泉,也是民族發展的動力和潛在希望,是發展之基。高等教育是培養創新人才的搖籃。因此,對于實驗中積極思考,改進實驗方案的同學,我們應積極鼓勵,哪怕實驗結果沒有達到預期,只要實驗方案可行,且對實驗現象和結果進行了深入的分析,我們都應該給予高分。同時我們也應該結合無機化學課程的基本知識結構,增加設計型或研究型實驗的次數,以提升學生的科學素養(包括個人和團隊)。例如在學習原電池之后,可以讓學生到實驗室參觀一下燃料電池的制備過程,然后自己做一個蘋果電池等。這樣開放式的試題,會讓學生從多角度思考問題,跳出固定思維的模式,從而提高學生創新思維。另外,也可以讓學生可以根據實驗結果的要求自己設計實驗,鼓勵學生對觀察到的實驗現象進行積極討論,讓學生獨立挖掘實驗現象背后的根本原因,同時也會促使學生回顧和歸納總結所學的知識要點。通過以上這些措施不僅可以鍛煉學生主動學習無機化學的基本理論,培養學生的創新思維,更能培養學生的科學素質,特別是科學方法和科學的思維方式。
3完善實驗教學評價體系
為了完善實驗教學評價體系,分模塊考核將得使實驗教學考核更客觀[7,8]。因此,我們設計了分模塊的考核方式,其具體的評價體系如表1。
關鍵詞:微課;化學實驗;教學模式
中圖分類號:G43 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9132(2016)14-0290-080
微課是由美國圣胡安學院的高級教學設計師David Penrose于2008年首創,是指用建構主義方法形成的、以在線學習或移動學習為目的的實際教學內容。國內學術界普遍認為微課是以教學視頻為主要載體,針對某個學科知識點(如重點、難點、疑點等)或教學環節(如學習活動、實驗、任務等)而開展的教與學活動的各種資源的有機組合。作為一種新型教學形式,國內學術界和教育界對它的研究還遠遠不足,模式與應用都處于探索期,而針對化學實驗微課的研究更少,僅有少量報道。遼寧科技大學的陳緋等以“緩沖溶液”課程微課教學為例,通過實踐經驗和體會來探討微課的發展潛力與網絡環境下在學校、教師和學生三方面的巨大應用前景。濰坊醫學院的綦慧敏針對微課的特點,將其融入到天然藥物化學實驗的教學中,取得了較好的教學效果。近年來,我校教員也積極涉足微課領域,部分教員參加了2013年至2015年的全國高校微課教學大賽并取得優異成績,2014年和2015年,我校也組織了微課教學大賽,影響廣泛。
我校《大學化學》課程開設時間較短,至今尚未建立大學化學實驗室,沒有化學實驗支撐的課堂教學成了空幻的理論講解,嚴重影響學員學習化學的熱情。為了滿足學員的學習需求,基于微課的蓬勃發展,我們通過借助地方院校的實驗室制作化學實驗微課并引入課堂,采用化學實驗微課與傳統教學方式相結合的方式,揚長避短,初步探索出了適合我校化學教學現狀和學員特點的化學實驗微課教學模式,新的教學模式提高了學員學習化學的積極性和主動性,讓學員感受到了化學實驗的魅力。
一、化學實驗微課設計的過程
本文的實踐經驗來自于教員引導學員制作微課實驗教學視頻的全過程。為了培養學員自主探究實驗、自主解決問題的能力,提高學員學習化學的興趣,化學實驗微課開發小組由教學班中的學員組成,讓學員們通過主動報名的方式組成化學興趣小組,全程參與實驗微課的制作。學員根據自身特長進行分工,分別負責講授實驗內容、操作實驗、錄制視頻以及后期視頻剪輯,整個過程分工明確,銜接緊密,學員們充分展示其個人才能,運用現代信息技術將實驗過程完美地呈現出來,形成最終成果――實驗微課。
制作出的實驗微課可以引入課堂為更多學員學習所用,也可作為翻轉課堂的學習資源,新的教學模式既有利于深化學員對信息技術輔助教學的認識,也能夠促進教員教學能力的提升。
化學實驗微課的制作包括兩方面內容。
(一)查閱資料,驗證實驗
教員確定實驗內容,學員以選定的實驗為基礎,查閱相關書籍,確定實驗的基本操作步驟和注意事項,并將實驗的基本操作步驟和注意事項制作成多媒體課件,為后期的視頻采集提供基礎材料。學員針對設計的實驗方案進入地方院校的化學實驗室進行驗證,通過在實驗室中的實際操作,驗證其實驗方案的可行性,進一步對實驗步驟進行規范。整個過程學員之間共同探索、相互學習,充分理解了化學概念并實現了理論到實踐的轉變。
(二)錄制視頻,剪輯微課
完成前期各項準備工作后,開始視頻的錄制。學員作為講解人講解實驗內容,并根據確定的實驗步驟來完成實驗,將整個實驗過程進行原始視頻的采集,最后將上述制備及采集的多媒體課件和視頻制作成微課以供課堂上學員觀摩和學習。
二、化學實驗微課的主要特色
(一)創新教學體系
我校《大學化學》課程課時少,沒有開設化學實驗課程,而化學是一門實驗性很強的學科,沒有實驗過程的體驗,純粹的理論講解就類似于無源之水、無本之木,成了空中樓閣,較難理解也很容易遺忘。而沒有理論鋪墊和支撐的化學實驗過程則耗時耗力,因此,化學課堂的理想狀態就是實現“理實一體化”。基于我校實驗條件不足的實際情況,這個目標的實現難度很大。
化學實驗微課引入到課堂教學,即可成功地將實驗室“搬進”教室,引導學員自主學習,讓學員在實驗環境中學習理論知識,而不再是僅僅停留在書面上空幻的概念,學習印象更加深刻,可輕松實現“理實一體化”的目標。實驗微課融入課堂教學既體現了實驗對化學教學的支撐作用,又彌補了我校化學實驗資源不足的現狀,是對我校化學教學體系的一次改革和創新。
(二)更新教學理念
現代科學教育理論認為,在化學教學中,充分利用化學學科“以實驗為基礎”的基本特征,挖掘和開發化學實驗在探究性學習中的功能,對于改變學員的學習方法,形成終身學習的能力具有重要意義。為了實現這一目標,我們每一個微課實驗的設計、素材課件的制作、實驗視頻的錄制以及最終微課的制作等都由學員完成,教員則主要針對實驗過程中出現的問題、重要的細節進行講解和輔導,讓學員在自主實驗的過程中既用課堂知識去指導自己的實驗設計,又通過實驗結果驗證和鞏固課堂知識,成效頗豐,悄無聲息地將協同式學習等教育理念應用其中,初步形成由“教學”到“教育”的轉變,實現了教學理念的更新。同時,將錄制好的微課引入到課堂,一方面方便學員獲取知識,另一方面,還可將微課制作過程中的細節與學員分享,激發學員的學習興趣,使學員由被動學習變為主動學習,優化教學過程,提高教學質量。
三、化學實驗微課的實踐經驗
(一)嚴格設計實驗微課
微課實驗的設計是制作微課的重要環節,是對實驗內容結構的布局、視聽形象的表現、講解內容的撰寫以及人機界面的形式等進行周密考慮和細致安排的過程,其設計的好壞將直接影響微課的質量和最終教學效果。由于實驗微課的實驗設計和講解主要由學員完成,因此實驗過程是否合理、嚴謹,學員的語言是否精煉、有條理,都是教員必須關注的方面,也一定要做好指導。同時,在課堂上使用微課時,學員的注意力很容易被其他因素影響,導致注意力不集中,影響教學效果。因此在錄制視頻時,要充分考慮到這些因素,比如,實驗臺要干凈整潔,錄制過程中要對關鍵實驗現象進行局部特寫,剪輯掉如長時間加熱、具體稱量過程等不必要的實驗過程等。
(二)巧妙引入實驗微課
如何更好地將實驗微課融入到課堂教學并為更多學員所用,是創新大學化學教學體系的關鍵所在。為了盡最大努力吸引學員的注意力,迅速進入學習實驗微課的狀態,化學實驗內容的引入非常關鍵。比如,在實際的微課教學中,我們選擇了“摩爾氣體常數R的測定” 這個實驗,摩爾氣體常數R在大學化學的教學過程中多次使用到,比如理想氣體狀態方程、動力學中的阿倫尼烏斯公式、熱力學中的范特荷夫等溫式等,很多同學腦中會有個疑問:R的值是怎么得來的?教員可以首先提出這樣一個簡短的疑問來引出主題,激發學員探求摩爾氣體常數及相關知識的興趣,然后通過播放實驗微課來滿足學員的求知欲,緊接著,再深化包含上述公式在內的一些與R值相關的知識點,構成一個完整的知識體系。
(三)實驗微課的優勢
有效的課堂教學,應該有真實的情境、明確的教學目標、切實的能力提升,才能促進化學學科素養的形成。化學實驗微課包括了實驗的教學設計、多媒體課件、實驗過程、教學反思等多種資源,這些資源共同組成了一個主題鮮明、類型多樣、結構緊湊的資源包,營造了一個與課堂教學活動緊密結合、真實情景化的“微教學資源”,從而提高了課堂教學的有效性。教員在指導學員進行教學設計、多媒體課件的制作以及整個實驗的過程中即可提高教學水平,促進自身的專業成長,又可使學員在這種新奇的實驗組織方式中,自主學習,激發其潛在的探究知識的熱情。
(四)教學評價
微課的好壞最終還需要通過教學效果的評價來進行判斷。通過學員評價以及同行評價相結合的方式,我們得出結論:化學實驗微課教學的設計和錄制,可以挖掘和開發化學實驗中探究性學習的功能;課堂上使用實驗微課能迅速抓住學員的注意力,提升學員對該內容的興趣,使學員在好奇和欣賞中學習化學知識,也使整個學習過程變成“揭秘式”的學習,取得很好的教學效果,課堂教學質量大大提高。但是,由于條件的限制,化學實驗微課的錄制只能是部分學員參與,更多的學員則是通過觀看實驗微課來滿足其對特定實驗內容的學習。
四、結語和展望
微課的出現契合了網絡時代追求便捷與效率的趨勢。對于學員來說,學習變得更加主動、便捷,更加充滿個性;對于教員來說,則感受到了機遇背后的挑戰,如果能夠準確判斷微課的發展趨勢,更好地發揮微課正面的教學價值,將會發揮重要意義。
綜上所述,化學實驗微課這一新的教學方式,不僅彌補了一些院校實驗條件不足的情況,還為傳統理論課堂枯燥的教學模式帶來了新鮮血液,注入了新的活力,促進了師生交流,引導教員改進教學方式。對學員來說,注意力很容易被實驗微課中神奇的實驗現象所吸引,激發學員的學習興趣,使得學員們在好奇和欣賞中學習化學知識,由被動學習變為主動學習,也使整個學習過程變成“揭秘式”的學習,培養起學員自主學習的意識、能力與習慣。隨著現代教育的不斷發展,我們將不斷改進大學化學課堂教學,為學員提供更多優質的課程學習資源。
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關鍵詞:高校實驗;實驗教學;綠色化學
中圖分類號:G642.4 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)19-0043-02
綠色化學也稱環境無害化學、環境友好化學、清潔化學,是指運用化學原理,在化學品及其制備過程的設計、開發和應用過程中減少或消除對人類健康和環境有害的物質的使用和產生,是一門從源頭上阻止污染的化學,是可持續發展戰略在化學領域里的體現[1,2]。化學實驗作為大學化學專業的一門必修課程,將涉及各種不同類型的化學實驗,使用大量各種有毒化學試劑,而現在的大學化學實驗教學中,許多學校仍是按傳統的實驗方法進行教學,即按常量法使用大量的有毒、易揮發的有機試劑,且實驗后,各種廢液不經任何處理就直接倒入下水道等等。這些都給環境造成了直接或間接的影響。本文從實驗試劑的用量、實驗方案的改進及實驗內容的改進等方面對推動大學化學實驗的綠色化進行了簡單的探討。
一、高校化學實驗的現狀
高校化學實驗包括有機、無機、物化、分析和環境檢測和分析等學科的實驗,不可避免地排放著各種廢液和廢物,現在隨著學生的擴招,學生實驗的人數也在不斷增加,因而實驗中消耗的試劑和藥品也大大增加,相應地,實驗過程中產生的廢液和廢物也在大大增加。但高校化學實驗的特點是實驗試劑和藥品種類繁多,一個化學專業的學生,在大學期用到的化學試劑和藥品可達上百種之多,如果有的學生能讀到碩士和博士時,接觸的試劑和藥品就更多了;另外,高校化學實驗的廢液和廢物中的組成成分復雜,分離提純的難度很大,因而,高校化學實驗的廢液直接倒入下水道。因此,這樣日復一日,年復一年,不但傷害著學生的身體,而且也污染著學校周邊的環境。同時,很多高校的實驗室下水道與居民的下水道相連,污染物將通過下水道形成交叉污染,最后會流入河中或進入土壤中,這樣,污染的水將影響灌溉到的農作物或飲用水,對環境和人的安全帶來極大的危害。因此,必須從源頭上控制污染物,除了化學實驗污染物單獨處理和排出外,加強化學實驗改進,實現化學實驗綠色化是從源頭上控制污染物的最有效的手段。作為高校教師,有責任和義務遵照綠色化學的原則,從各方面不斷地改進各種實驗,為實現化學實驗的綠色化進行不懈地努力。
二、減少化學實驗中的試劑用量,用微型實驗代替常量實驗
現在很多大學實驗大部分都是采用常量試劑進行實驗,所用液體試劑動不動就是幾十毫升,固體藥品用量動不動就是十幾克,并且,作為大學教學實驗,做完實驗后,一般是不進行試劑回收的,都是作為廢液倒入廢液池,甚至直接倒入下水道,例如,在有機實驗中的1-溴丁烷的制備中,有的實驗教材中,要求用到的試劑的量為12mL濃硫酸、8mL正丁醇和10克溴化鈉。又如,在有的高分子實驗教材中,在甲基丙烯酸甲酯的本體聚合中,甲基丙烯酸甲酯的用量就要40mL,在苯乙烯與馬來酸酐的交替共聚合中,溶劑甲苯的用量就要76mL,以上有機和高分子實驗中的試劑和藥品的用量都很大,不但濃硫酸、甲基丙烯酸甲酯和甲苯本身是有毒有害物質,而且在實驗過程中會產生大量的有毒副產物。微型實驗的特點是實驗藥品微量化及實驗儀器微型化,它能有效減少試劑用量,降低實驗排廢量,減少環境污染,縮短實驗時間,而且安全可靠。因此,在不影響教學計劃和教學效果的情況下,我們將上面的實驗試劑和藥品減少,采用微型實驗,實際證明,我們的改進,不但達到了教學目的,而且實現了從源頭上減少污染的綠色化學實驗。
三、改進實驗方案,盡量避免使用有毒試劑和藥品
1998年,Anastas等[3]針對綠色化學提出了12原則,其中之一是在合成方法中盡量不使用和不產生對人類健康和環境有毒有害的物質。在滿足教學要求和保證實驗效果的情況下,可以將使用有毒試劑和藥品的傳統實驗方案進行適當調整,盡量避免使用有毒試劑和藥品的使用。例如,在高分子實驗中,大部分是選用酮以及苯或甲苯等有毒物質為溶劑來做溶液聚合實驗,為了減少實驗中的有毒有害物質,我們將溶液聚合改成以水為溶劑的丙烯酰胺的水溶液聚合;又如,在物理化學實驗中,在燃燒熱測定實驗,傳統實驗中是用有毒的萘作為實驗藥品,可以用無毒的蔗糖代替萘作為待測物;在凝固點降低法測定物質摩爾質量實驗中,也可用無毒的水-蔗糖體系取代傳統的有毒環己烷-萘實驗體系[4,5]。通過上面的用無毒物質代替傳統的有毒試劑和藥品進行實驗,不但能減少對環境的污染和對人體的傷害,而且能達到實驗教學的目的。
四、精選實驗內容,盡量使實驗內容之間具有連續性
設計具有高使用效益、低環境毒性的化學品是綠色化學的原則之一[3]。本著此原則,在選擇實驗內容時,我們可以選擇前后實驗的連續性,即用前一個實驗的產物作為下一個實驗的反應物,這樣就高效利用了反應產品,相應地減少了化學藥品的浪費,節省了實驗成本。例如,在高分子實驗中,可以把乙酸乙烯酯的溶液聚合和聚乙烯醇的制備兩個實驗安排為相鄰的兩個實驗,因為乙酸乙烯酯的溶液聚合的產物可以用來作為實驗聚乙烯醇制備的原料;在進行凝膠滲透色譜(GPC)測量聚合物分子量的實驗中,可以用學生由聚合物制備實驗中制得的聚合物作為樣品進行測試,這樣就不需購買實驗樣品,達到綠色化學的目的;又如在有機實驗中,可以把對氨基苯磺酸的制備和甲基橙的制備連續安排,因為上一實驗制備的對氨基苯磺酸可以作為下一實驗甲基橙制備的原料。
五、結論
綠色化學是一種新的創造性思想,是當今國際化學科學研究的前沿。綠色化學實驗使用化學藥品的基本原則為拒絕使用危害品原則(reject)、減量使用原則(reduce)、循環使用原則(recycle)、重新使用原則(reuse),極大地減少或消除了實驗室的“三廢”,盡可能減少環境污染或無污染,以實現綠色化學要求盡可能少的負作用的理想和目標,是綠色化學可持續發展戰略在化學實驗中的具體體現,是培養學生綠色化學觀念的重要途徑[4]。在化學實驗教學中,只要本著綠色化學的原則,對各實驗深入探究,就會不斷出現新的措施和方法,但這是一個漫長的過程,需要教育工作者堅持不懈地研究和探索。總之,將綠色化學教育納入高等院校教學改革內容,把綠色化學的思想滲透到化學課程教學內容之中,對培養具有可持續發展理念和具有綠色化學理念的專業人才具有重要意義。
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【關鍵詞】大學;化學課程;新課改;教學原則
一、大學化學課程的教學現狀
化學課程作為一門基礎學科,傳統的化學實驗教學注重理論常識以及操作技能的訓練,并完全依靠于化學課程的理論內容。目前,課堂上通常以講解大量理論論證為主,學生在課堂學習的過程中難以提高自身的學習主動性和積極性,進而造成課堂學習效率低下。近20年來,雖然部分學校已經將化學課程列為必修課,但是課時不斷被壓縮和縮減,同時,化學教材的種類十分繁多和復雜,大部分化學課程主要是以學科為中心,理論科目占據十分重要的比重,但是聯系現代實際內容較少,部分內容過于陳舊,影響學生對于化學科目的學習興趣。根據目前的情況而言,化學教學的實驗教學是化學教育的有效形式,化學實驗教學不僅能夠在一定程度上幫助學生更好的獲取化學常識和反應規律,同時,還能夠增加學生獲取理論常識的途徑,提高學生的實踐能力和創新能力。
二、化學教學的改革對策
1、操作能力的培養
化學課程的設計過程中,首先需要注重非化工專業學生的綜合素質和操作水平,充分使得學生認識到化學課程學習的重要性,就目前化學教材而言,需要強化學生對于各種化學實驗的操作技能,如:規范學生提取試劑的方式和原則。在使用試管、容器以及滴管等方面,嚴格要求學生提取試劑的稱量、提純、蒸餾以及回流等操作流程。同時,還需要培養學生正確的化學操作習慣,學會書寫不同類型的化學實驗和報告。在無機化學的實驗過程中,老師首先需要示范實際的操作原則和理論,隨后將學生分為學習小組,要求學生進行分組操作,同時,學生之間的互相幫助和協助完成,能夠及時糾正錯誤操作手段,加深對于化學儀器的使用方法和操作流程,并強化學生對于化學實驗的基本操作能力。除此之外,還可以將實驗操作流程圖的相關資料懸掛在教室墻壁上,進一步幫助學生深刻記憶實驗操作的相關流程。
2、學習興趣的培養
興趣是學生學習最好的老師,只有讓學生對于化學課程產生濃郁的學習興趣,才能夠充分調動學生的學習主動性和自覺性,進而激發學生的學習興趣和熱情,使得學生能夠充分參與到課堂的學習過程中,積極發揮學生的主導作用。化學實驗課作為一門具有真實性和生動性的學科,能夠極大激發學生的學習興趣,但是,由于學生在實驗課程的教學過程中通常按照教材內容以及老師的指導進行實驗操作,并未作出充分的頭腦思考,便能夠順利完成實驗操作。這樣并不利于學生真正理解化學實驗的教學內容,因此,需要積極激發學生的學習興趣。具體操作為:首先,加強學生的課外學習。老師通過挑選與教學內容存在密切關聯的趣味實驗引入到課堂教學過程中,并為學生演示化學實驗,進而激發學生的學習熱情。如:在氯化鈉的提純實驗教學過程中,利于純化的實驗展現“燒不斷的線”的神奇理論,其實驗原理是通過使用飽和的鹽水,使得沉入在水中的雞蛋漂浮起來;而棉線經過鹽水的長時間浸泡處理后,利用熔點較高的食鹽在棉線燃燒的情況下,確保棉線的形狀并未發生任何變化,并不會發生斷裂。這樣趣味性的化學實驗,能夠增加學生的學習興趣,并從中了解有關化學實驗的相關常識,使得學生積極參與到化學課程的學習過程中;其次,選取與現實生活貼近的試驗活動。例如:水蒸氣蒸餾實驗教學的過程中,通過選用生活中較為常見的茴香和桂皮,利用水蒸氣蒸餾出具有濃郁香氣的揮發油,通過日常生活較為常見的方式加工出實驗材料,這樣不僅能夠指導學生學會實驗操作,還能夠增加課堂教學的趣味性。
3、學習主動性的培養
目前,傳統的教學方法通常是采取“老師講、學生聽”的機械化教學模式,嚴重遏制了學生的學習積極性和主動性,教學重點和難點全部由課堂教學所完成,而學生在化學實驗的過程中容易出現以下現象:一是部分學生并未做好課前預習。書寫的預習報告完全是表面文字,在老師講解實驗原理和操作技巧的過程中,難以集中注意力仔細聽講,進而導致實驗裝置的安全出現錯誤,甚至不知如何下手;二是部分學生過于強調化學實驗的快速完成,并不知道化學實驗的每一操作步驟,遇到操作困難直接尋求老師幫助。為了能夠從根本上改變學生被動學習的不良現象,需要加強學生的課前預習和啟發教學,進而培養學生的學習主動性和積極性。實驗預習是做好化學實驗的基礎和關鍵,同時,也是促進學生主動的一種有效途徑。為了能夠更好的幫助學生做好課前預習,老師可以通過將化學實驗的相關視頻和PPT課件放置到校園網上,并在課件中提出本節課的重要內容和難點內容,指導學生在預習的過程中認真思考問題并積極尋求解決方法。例如:在有機化學的教學過程中,由于大部分實驗需要借助多種設備和儀器。如:分餾、蒸餾以及水蒸氣蒸餾等,老師在講課前,為學生留出裝置實驗儀器和設備的時間,老師不僅能夠在此時間檢查學生的預習情況,同時,還能夠在講解實驗的過程中將重點和難點問題一一指出,學生在未來的學習過程中出現類似問題,能夠格外注意,進而加深學生的記憶和印象,因此,檢查學生的預習情況,是課堂教學的重要環節。除此之外,通過啟發式的教學模式,能夠進一步培養學生獨立思考和解決問題的能力,進而增加學生的學習興趣和熱情。老師在巡視學生實驗的過程中,對于出現問題的學生需要以提問的方式引導學生獨立思考,進而強化學生獨立解決問題的能力,互動的教學方式能夠確保學生具備充分的思考空間和學習環境,不僅能夠使得學生帶著問題進行化學實驗,同時,還能夠將理論知識充分融入到化學實驗的操作過程中,進一步加深對于理論實踐的理解和記憶。
三、結語
關鍵詞 實驗教學 分析化學 有機化學 教學改革
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A
大學化學專業中的有機化學、分析化學等課程是高等院校化學、環境、醫學以及生物等專業的必修基礎課,其中所包括的化學實驗教學能夠培養學生綜合運用專業知識、獨立分析和解決實際問題的能力,使學生能夠獲得科學研究的基礎訓練并具有一定的實驗研究能力和文字表達能力等技能。在化學基礎課程教學中具有重要意義。然而在各專業的基礎實驗中往往采用各自授課、分專業進行實驗教學的方法,缺乏各學科間知識的融合,對應用型人才的培養是非常不利的,也不利于學生創新意識和實踐能力的培養。
有機化學和分析化學是實踐性很強的專業基礎課和實驗課,在理工科教學中具有很重要的地位。它不僅僅是理論知識的簡單應用,還是培養學生思維的創造性、嚴謹性、邏輯性和動手能力、解決實際問題能力的一個大課堂,在實驗教學方面,可以從幾個方面著手改善:
1 實現單一教學模式向復合教學模式轉變
以分析化學為例,傳統的分析化學教學,側重理論教學的系統性,而實驗教學只局限于對現有理論的驗證,對學生理論聯系實際能力的培養以及對分析化學的學科應用造成障礙和誤解。同樣,有機化學教學也面臨相似的問題,傳統的有機合成實驗往往只是單一地去進行某些有機物的合成及反應過程,而對于合成產物的結構鑒定、產物的應用范圍和產物的性能并沒有進一步了解,實驗結果和實驗過程、實驗教學與實踐應用之間往往缺乏有效的連接,不能有效激發學生的學習興趣,提高學習積極性,最終造成學生對實驗結果和目的印象不深刻,這對大學生技術素質的培養和從業能力的提高是不利的。
為了改變這種由單一教學模式所產生的學無可用,學無目的等情況,本著由簡單到復雜的過程,由單元訓練至綜合性訓練,由成熟的組合式技能訓練到綜合性、設計性實驗的訓練的方式,使實驗內容與課堂教學和工業生產實際緊密結合起來。
以分析化學和有機化學實驗教學為例,通過選取有機化合劑的合成反應實驗來制備某一化合物,比如:有機顯色劑等,將制備的有機顯色劑進行表征、鑒定;通過將制備的顯色劑應用于分析化學中的光度分析,讓學生掌握分光光度法的原理和應用,加強兩大學科間的聯系,實現有機化學和分析化學實驗的融合,既可以激發學生對實驗教學的興趣,又能夠明確實驗的目的。
2 采用實驗教學與具體案例相結合的方式
教學案例的選擇應兼具典型性綜合性準確性和新穎性。分析化學是應用性極強的基礎學科,不同樣品中的分析方法也是千差萬別。這就要求在教學中能夠針對某一組分或元素進行實驗和分析,建立一套完成的分析實驗方案。而有機化合物的制備也需要有的放矢,根據合成產物的結構和性質來設計實驗和產物結構。因此,可以將有機化學和分析化學實驗結合在一起,既可以明確實驗目的,又可以用實踐結果檢驗學習效果。由于實際樣品的分析過程中存在多樣性和復雜性等特點,因此能夠培養學生分析問題、解決問題的能力以及初步創新的能力,這些素質的培養在學生的就業和工作中是非常難能可貴的。
3 建立化學實驗結果的檢驗和反饋機制
通過實驗的數據處理和提交實驗報告,可以使學生掌握數據處理的能力,還可以從數據中反映學生對有機合成和化學分析理論的掌握程度。在化學學科中,很多理論知識是互通的,彼此間可以互相聯系、互相印證,這就要求學生在綜合性實驗中把各學科的知識綜合應用和分析,及時根據實驗結構進行反饋,及時調整有機化學實驗的合成方法和路線,從而達到培養學生初步創新能力的目的,這是目前化學實踐教學中薄弱的地方,而在實踐中卻是最重要的。因此,在有機化學和分析化學實驗教學中,必須明晰實驗目的和分析方法實用性的關系,必要時可以邀請從事具有實踐工作經驗的專家或技術人員講授相關內容。
綜上所述,通過具體將有機實驗產品直接應用于分析化學實驗,用于具體樣品的分析檢測來檢驗實驗結果,把有機化學、分析化學的理論和實驗教學緊密結合起來,提高兩學科間的緊密聯系;將課堂教學和實踐應用有機結合,達到改善教學效果,激發學習積極性,提高學生對化學學科應用性的認識,培養學生動手能力和初步科技創新等目的,以此來提高實驗教學的全面性,有利于培養出時代所需的合格、高素質的應用型人才。
基金項目:(湖北省教育廳科學技術研究項目B2011 4507)
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關鍵詞:大學化學;發散思維;能力培養;教學方法
二十一世紀的今天,社會對人才的需求也在逐步的提高,與過去注重學歷不同,現今社會對人才的要求由學歷轉向能力。并且要求人才多元化,能力多元化。在面對社會對大學教育提出的新課題面前,大學教育該如何轉變培養方向,成為當下教育界思考的難題。所以轉變教育方法很重要。
一、大學教學中培養學生發散性思維能力的重要性
社會經濟在不斷的前進發展,針對社會需要而進行的培養人才的方法也需要不斷的改革創新,以適應社會發展為前提,才能夠跟上時代的步伐。要想使在校大學生能夠適應經濟發展的需要,首先要從教育者、教育機構談起。不斷改進教育模式和方法是保證培養的學生在踏入社會以后能夠適應社會,不被淘汰的重要手段。基于這一理念,培養發散性思維就顯得尤為重要。其次要從學生談起,第一,學生學會發散性思維,當他們遇到問題的時候就可以有效的避免一味的轉牛角尖。這不僅僅對學生思維模式的培養有利,對學生今后世界觀、人生觀、價值觀的認識和樹立都是很重要的。第二,培養學生的發散性思維,在一定程度上開拓了學生的視野范疇。學生可以從多個角度來思考問題,得出的結論自然也就不同,最終由學生從不同的結論中選擇出正確的方法,來解決學生所面臨的問題,也是很有必要的。就學生而言,學會發散性思維是對自己自身能力提高的表現。每個人都要從自身做起,提高自身的綜合素質,那么社會群體的綜合素質將會邁出一大步。學生學會發散性思維,并且能夠運用到今后的學習、生活和工作當中去,這將對其以后的發展是百利而無一害的。
綜上所述,我們不難看出在大學時期培養學生發散性思維的重要性和必然性。所以每一個學生,每一位教育人士都應該積極配合發散性思維培養教育方法的實施和落實。以求每個培養出來的人才都能夠出類拔萃,適應社會的需求。
二、在大學化學教學中如何學生發散性思維能力的培養
我們都知道化學教學是以實驗教學為主體的。每一種化學元素的結合,都會產生不同的化學反應。所以在大學化學教學中培養學生的發散性思維,樹立學生們的創新意識是非常重要的。那么該怎樣做才能夠更好的培養學生的發散思維呢?解決這一問題的關鍵還是教育者的教學方式和教學方法。大學的教學本身就是以培養能力為主的,所以老師在上課的時候可以營造一個寬松氛圍。化學教學中,每一節課結束以后,老師都可以留下一個開放式的課題,讓學生們自己按照自己的思維去做。學生們完成課題的同時,他們的思維也會被打開。當然這只是培養學生發散性思維的一種方式方法。除此以外,我們還根據學生們的學習情況和企業相互掛鉤,使學生們學習完理論知識以后,能夠在實際當中得到應用。這樣學生們就可以在實踐中發現問題,找出解決問題的方法。這個過程也是有效的培養學生們發散性思維的教育方式。我們以大學化學中的一項實驗為例,來簡單的探析一下發散性思維的培養方法。課程內容化學實驗室臭氧的探知。在這節實驗課中,老師講完實驗要領以后,讓每個同學根據自己對臭氧的認識來設計一堂實驗教學,并且要明確實驗目的。實驗結果可以用于哪一方面來造福社會。由于每個人的思維方式不同,設計出來的實驗教學自然也就不同。每個學生在構思的過程當中都是經過不斷的修改以后,最終確定下來的。這樣的過程使學生在不知不覺的情況下,就已經開始發散性的思考了。當他們在漸漸的習慣如此思考以后,發散性思維也就順理成章的體現出來。所以想要培養好學生們發散性思維的模式,歸根結底,就是要在課堂課后放權給學生,讓學生主動思考。
三、大學化學教學培養中學生發散性思維能力可能遇到的問題及解決方法
每一個學生都是一個獨立的個體。既然是個體就會有各種各樣的差異。在大學化學教學中培養學生的發散性思維也是要尊重這種個體差異的。否則,將會出現學生們的思維過于擴散,不夠集中精力。老師放權課堂給學生后,由于個別學生的自律性,學習力不夠,而產生懶散的不良習慣。也要防止學生課后課題完成的不好,偏離方向。這要求每個教育者都要重視的問題。一切的教學行為和方式都不能偏離了教學的初衷和目的。
怎樣解決上述問題,老師的監督管理當然是必不可少的。但是學校,學生的自身也很重要。首選我們來談談學校的職責。學校要將大學化學教學培養中學生發散性思維能力的教育方向和實施管理辦法制定好。一切都要做到有章可循,有案可查。再看老師方面的責任,老師是直接接觸學生的教育者。所以老師就要肩負起執行,監督,后期跟蹤管理的重任。執行是要求每個教師都要設計好自己的課堂,使其豐富多彩,又不偏離方向。監督是要求每個老師都能夠在整個培養過程中,能夠充分的了解每個同學的具體情況,做到因材施教,“區別對待”這是必不可少的環節。后期的跟蹤是要求老師在完成實施,監督以后還要觀察每個學生的后期應用情況,是發散性思維的培養能夠從頭至尾都有良好的循環。學校、老師都是外在的條件。學生自身才是最根本,最內在的。所以每個學生都要嚴格要求自己,良好的自律性是每個學生成功的基石。
結語:培養發散性思維是使學生在今后走向社會時能夠順風順水的適應社會的要求。大學化學教學中培養學生的發散思維能力是奠定其他各學科進行發散思維能力培養的基礎。所以完成大學化學教學中學生發散思維能力的培養是至關重要的。還望本文能夠為今后大學化學教學中培養學生的發散思維能力做出一點貢獻。■
參考文獻