时间:2022-03-27 20:34:18

论文摘要:分析实验给予学生的不仅仅是分析化学的有关理论知识,更重要的是使学生能正确和熟练地掌握分析化学实验的基本技能,培养严谨的科学态度、实事求是的科学作风。鉴于分析实验在化学学习中的重要地位,本文分别从教育观念、教学方法、能力培养等方面对分析化学实验教学改革进行了探讨。
分析实验是化学、化工工艺、环境科学等专业学生必修的一门专业基础课,它与分析化学理论课密切相关,但又是一门独立的课程。实验教学是一种知识与能力、理论与实践相结合的教学活动,它与理论教学具有同等重要的地位,是相辅相成的关系。实践证明,分析化学实验教学在培养学生实践能力、分析问题和解决问题能力,养成严谨的科学态度及提高创新能力方面具有其它教学环节和实验不可替代的功能。但长期以来,由于受传统的重理论轻实践思想观念的影响,实验教学一直处于教学体系中的弱势地位,传统的分析实验教学无论从实验内容上还是教学方式上都没能使该学科的特点很好地显现,已不适应社会经济发展的要求,教学改革势在必行。
一、转变教育思想,更新教育观念
新的人才观对当前的高等教育提出了全新的要求。但由于主客观诸多原因,高等教育在教育思想和观念、教育内容和教学方法等许多方面还相对滞后。因此高等教育首先要转变教育思想,更新教育观念,当前至少要转变三个观念:一是转变学生的实验观,学生要由被动接受者转变为学习的主体;二是要转变教师的教师观,要把教师由实验教学中的主导者转变为实验教学的指导者;三是要转变教学观,当前高等教育的重点是培养学生的创新精神和实践能力,教学过程要由传授知识转为引导学生思考问题、解决问题、增长知识的过程。
二、改进教学方法,提高教学效益
当前,教师“包”得太多的的现象普遍存在,从实验原理、步骤、注意事项,结果处理都由教师深刻、细致地讲述给学生,学生只需按教师讲述的步骤和方法,按部就班,就能完成实验,这样的结果是:不能充分发挥学生的主体作用,能力得不到充分培养。要改变这种现状,教师应该主动把“包”得过多的那部分交给学生自己处理。具体做法:在做某个实验前,给出指定参考书和思考题,学生通过“查、看、思考”来完成。教师通过对预习结果的检查和把关后,对实验应注意的一些关键问题重点讲述后,学生就可进行实验,这样,讲课时间减少了,学生实验时间增加了,有利于提高教学效率,发挥其主观能动性。再如:缓冲溶液、标准溶液、指示剂等可在教师指导下,让学生自行配制,不仅可减轻教师工作量,而且能训练学生动手能力。在教学中,在基本操作和训练的同时,要经常穿插设计性实验,使能力的分解培养和综合培养有机的结合起来,可以依次按基础训练-综合实验-研究式实验推进教学进程。
三、使用多媒体教学,增加课堂的趣味性
分析天平的使用,容量器皿的操作,分光光度计的使用及重量分析基本操作的讲解内容多,课堂知识容量大,有些操作需要展示操作细节,仅靠实验老师在现场示范是远远不够的。将这些内容制成课件,可以反复播放,对滴定终点的判断,可以缓慢展示变色过程,并呈现出逼真的终点颜色。这样增加了课堂的直观性,便于学生快速掌握方法要领。
四、规范实验操作,节约药品,减少环境污染
实验操作的正确与否直接影响着实验结果的准确性,扎实的实验技能是学生应具备的基本功。实验基本技能训练的规范化、熟练化是实验教学的重点,因此从实验开始就应强调基本操作规范化的重要性和必要性。教师授课时的规范化示范操作很重要,要从实验准确性、实验习惯等方面严格训练学生的基本操作技能[3],及时纠正实验中的一些错误操作,不能让学生按照自己的习惯随意去做。最典型的实例是滴定过程中滴定管的操作,同学们总是不按示范去操作,随意用手去拿装满溶液的滴定管。教师今天纠正过来,明天又忘,忽视仪器在实验中的正确操作和使用。因此,把操作及技能训练贯穿在实验课的始终是十分重要的。使学生规范实验操作,同时能减少不必要的浪费,减少对环境的污染,使环境教育在这门课中从头至尾得到贯彻和落实。五.突出能力培养,加强实验指导
实验教学是通过学生亲身体验实践,激发学生创造欲的过程。实验教学的本质是引导学生把知识转化为能力的认识过程。在这一过程中教师不能只做专门纠错的巡导员,更不能做漠不关心的观察员。而应通过教师的引导与示范,教会学生怎样去发现问题,怎样去分析解决问题,怎样去优化实验操作过程。照本宣科、毫无新意的教学过程是激发不起学生对分析化学实验兴趣的。观察是发现的前提,发现问题是解决问题的开始,所以实验中要引导学生认真观察每一个实验现象,对转瞬即逝的现象中有的是反映本质规律的,而有的是属于非本质的,要让学生学会透过现象抓住本质,科学地得出结论。同时,要启发学生积极思维,每观察到一个现象,就要自问一个为什么,学会把实验事实与已知理论联系起来,并试着去解释它、理解它,长此以往,会进一步增强学生的思维能力,大大激发学生的求知欲望与做实验的兴趣,从而提高实验课的教学效果。学生在实验中遇到困难,教师应给以适当提示,而不要直接告诉其问题所在,更不能代他排除。对于实验中出现的一些异常现象,教师不要简单草率地加以否定,或者用书上的现成结论去“修正”观察到的实验现象或结果,应引导学生冷静思考,深入钻研,多提几个为什么,换个角度和方式思考一下,寻找合理解释,查阅相关的图书资料和参考信息,探索问题产生的真正原因。教师要支持和保护学生实验中可贵的求异精神,鼓励学生自己解决出现的问题,训练他们主动学习和独立思考的能力。实验结束后教师还应组织学生对实验现象、结果进行交流,互相启发、补充、讨论,在共同研讨中逐渐提高自己思维能力和总结能力。
在分析实验课中,教师通过具体制定能力培养目标和增加设计性实验的方法,能很好地培养学生较强的动手能力和独立工作能力,全面提高实验能力,分析化学实验教学的改革,需要不断地探索与尝试,总结和完善,需要更多教师的积极。我们力争运用适当的教学方法和手段,丰富教学内容,拓展教学环境,弥补传统实验教学的不足和适应时代科技发展的需要,进而对学生的能力和素质培养起到较好的教学效果[4,5].
参考文献:
[1]莫运春,许金生,冯泳兰等.分析化学实验教学模式的优化与实践[J].大学化学,2006,21(1):24-26.
[2]巩新兴,樊晓琴,范亚娜.师范高等专科学校的化学实验教学[J].甘肃高师学报,2003,8(5):78-79.
[3]赵桂欣.浅谈分析化学的实验教学[J].卫生职业教育,2005,23(20):98-99.
新课程的培养目标是培养学生的创新精神、实践能力、科学和人文素养以及环境意识,使学生具有适应终身学习的基础知识、基本技能和方法。这就要求我们改变过去实验教学依附于理论教学,只注重理论知识的验证及基本实验方法与技能训练的培养模式。在某种意义上可以说,只有创新型的教师才能实施创新教育,才能培养出创新型的学生。教师观念的陈旧已严重阻碍了学生创新思维和创新能力的发展。由于我们长期徘徊在“做实验不如讲实验,讲实验不如背实验”的应试教育的怪圈里,直到现在还有部分教师把演示实验甚至学生实验课作为讲读课来上,根本谈不上什么探索性、开放性的实验课,有悖于新课标的精神和新教材的要求。
因此,作为教师,要培养创新人才,必须树立创新的观念,立足于开发学生的实验潜能,点燃学生创新的火花,保护并尊重学生的主体发展和创新精神,改变“一言堂”、“满堂灌”的弊病,形成以学生为中心的生动活泼的学习局面,让学生由教的对象变为学的主体、创新的主力,这样容易激发学生的创新激情。
二、激发学生实验兴趣
美国哈佛大学校长在世界大学校长论坛讲过:“如果没有好奇心和纯粹的求知欲为动力,就不可能产生那些对社会和人类具有巨大价值的发明创造”。创新意识是指在好奇心和强烈的求知欲驱动下一种愿意发现问题、积极去探索的心理取向,是创新的动力源泉。兴趣是最好的老师,是推动学生探索知识的动力。在化学实验中,激发学生实验兴趣,有助于唤醒学生的创新意识。教师要善于利用化学实验中的发光、变色、沉淀、产生气体和状态的改变等有趣的实验现象去诱发学生的好奇心和探究欲望,使学生感觉到化学是一门充满神奇、魔幻的学科,进而激励他们去求知、去探索、去创新。
随着化学学习的发展,学生对化学的兴趣不再满足于观察演示实验,他们迫切希望自己动手做一做,自己去探索化学知识。教师应抓住时机及时满足学生的心理需要,开设学生实验,把化学变化显现出来,实验的成功会进一步激发他们的求知欲。学生还可以根据自己已经掌握的化学知识和实验技能,通过化学实验探讨新知识、解决新问题,使学生兴趣上升到更高层次。
另外,在化学教学中,利用实验激发学生的兴趣,还要进行实验教学改革。在条件许可的情况下,我们也可以对教材中安排的实验进行扩展和深化,利用计算机多媒体电化教学设备,可把一些在教室做不了的实验和不适合做的实验制成教学软件,在课堂上反映,也能取得非常好的教学效果。例如,在讲氧气的物理性质时,氧气在101千帕时,温度降到-183℃时,得到的液氧是一种淡蓝色的液体,实际上学生根本没有看到过液氧。在教学中可以制作电脑多媒体把液氧展示给学生,并将一朵鲜花放到液氧中,过一会儿把它取出,发现鲜花颜色没有发生变化,而花瓣却像玻璃一样脆,这不仅能引起学生极大的兴趣,而且将更进一步激发他们的强烈求知欲,培养学生的创新思维。
三、活跃学生的实验思维
1.尊重学生的个性
从心理学角度来看,尊重是人的基本需要之一。学生得到了尊重,才能自由自主地思考、探究,这才可能有创新和超越。首先,教师必须发挥民主,在课堂上允许学生发表不同的见解,充分发挥学生在学习中的主体作用,尊重学生的人格,使学生获得心理安全感。其次,教师还必须建立开放的教育环境,要在时间和空间上开放,给学生自由探索的时间。
2.改进实验装置和实验方法
传统的教学方法不仅造就了大批缺乏创新意识的学生,也使教师惰于创造。因此,笔者在教学中从自我做起,潜心挖掘教材,对教材中实验存在的缺憾大胆改进。如白磷燃烧前后质量的测定实验,白磷属于剧,取用时不太方便,有时将白磷置于锥形瓶内,还未称量好整个装置的质量,白磷就自燃了。因此,笔者这样改进:取一小粒火柴头(将火柴折断后得到)置于试管内,用橡皮塞塞紧,并用试管夹夹住,一同置于天平上称量,然后加热试管,让火柴头燃烧完再称量,可以观察到天平仍平衡,同时还清晰看到试管内生成的白烟且白烟不断下沉,进一步说明五氧化二磷密度比空气大。通过实验改进,不仅激发了学生探求科学知识的兴趣,而且在潜移默化中启迪了学生的智慧,活化了学生的创新思维。
3.增加探究性实验
教育教学实验表明:任何创新都源于问题。因此,根据教学内容及时提出问题,让学生带着问题去学习,再适当增加探究性实验,使其在不断的探索性学习中逐步培养创新意识。传统的化学实验教学常常是教师预先安排,学生只好依葫芦画瓢地被动实验,这样,学生就失去了对实验的“神秘感”和探索欲望,缺乏灵活性和创造性。如果教师选取具有灵活性的问题,积极创设情境,鼓励学生发散思维,进行多方位、多角度观察、思考、探索、想象,再引导学生精心收敛思维,这样不仅能培养学生的基本操作技能,而且能训练学生思维的流畅性、变通性和独立性,从而激活创造思维,更好地激发学生的求知欲,调动学生探索研究的积极性,变实验知识为实践能力。例如,讲钢铁制品锈蚀的条件就可以采用实验探究的形式进行教学。把学生分成几组,观察生锈的铁钉,让同学们讨论后猜想铁钉为什么会生锈?生锈的条件是什么?发生了什么样的变化?根据讨论进行实验设计,每天观察铁钉生锈情况,观察十天,并认真做好记录。通过对钢铁制品锈蚀的条件的探究,看同学们得出什么结论?对如何防止钢铁制品锈蚀有什么建议?
4.重视实验观察
教学中,教师应该让学生知道,观察事物是科学方法中提取大量事实的第一步,也是我们要进行任何创造和超越的第一步。我们所需要的不仅仅是大家观察到的结果,更重要的是观察这个活动本身。教师对每一次演示实验都应制定相应的程序和方法,特别是依据学生的基础,预见到学生原有知识、经验的缺陷,精心策划富有启发性的引导措施,变简单的实验“观看”过程为实验“观察”过程,以培养学生的观察能力,打好创新的基础。例如,镁带燃烧的实验目的是让学生认识化学变化是“有新物质生成”这一本质特征,所以,教师在实验过程中应有意识地引导学生重点观察反应前镁条的颜色、状态及反应后生成物的颜色、状态等,从而得出生成物是一种不同于原物质的新物质,该变化属于化学变化的正确结论。而不是仅仅停留在“观看”镁带燃烧时发出耀眼的白光这一明显但粗浅的实验现象上。在此基础上引导学生讨论观察的方法和应注意的问题,可以提示看到不同现象是由不同的原因引起的。但是具体是哪些原因,应该由学生通过多次的实验得出一定的结论,而不是教师在黑板上把各种条件罗列出,再提供给学生实验,那样做不利于学生形成创新思维。
总之,在中学化学实验教学中,教师要组织形式多样的学习活动,营造宽松的学习气氛,给学生充分的时间和空间去说、去练、去做,让化学实验课堂成为学生大胆实践、不断创新的舞台。化学实验的创新永无止境,只要教育教学工作者勤于探索、勇于开拓,坚持理论与实践相结合,就能使新课程条件下的化学实验教学更好地满足学生创新思维发展的需求。
参考文献:
[1]教育部.化学课程标准(实验稿)[S].北京:北京师范大学出版社,2001.
[2]中国教育学会化学教学专业委员会.化学教学中创新教育的研究[M].北京:人民教育出版社,2002.
[3]郅庭瑾.教会学生思维[M].北京:教育科学出版社,2004.
Abstract:Theobjectiveofnewcurriculumistocultivatestudents’innovativespiritandpracticeability.Inchemistryexperimentteaching,thecultivationofstudents’innovativeabilityshouldbepenetratedintoeachchapter,sothatchemistryexperimentteachinginnewcurriculumcanmeettheneedofdevelopingstudents’innovativethinking.
Keywords:experimentteaching;innovativeability;cultivation
一、精心设计实验步骤,激发学生创新热情
作为化学教师要善于设计创新性实验,与教材中的既定实验相比,学生更加喜欢教师或学生自己所设计的实验。教师要摒弃传统“师讲生听”的教学模式,而是采取循循善诱、逐步引导的方式,来启发学生对实验进行深思,以达到顺利完成实验的目的。例如,在测试“酸碱盐溶液的导电性”时,实验过程会占据很多时间,为了克服这一问题,可以讲课本中的实验改为一个并联电路,对几种物质的导电性同时进行实验,既省时又省力,还有助于对比和比较。又如,“氢气与空气混合爆炸”的实验难免会给人一种恐惧感,如果采用电点火式,对实验进行远距离操作,不但克服了危险问题,而且提高了实验的科技含量,激发了学生的科学探究精神,同时对教师产生了由衷的敬佩,有助于拉近师生之间的距离。此外,对于一些具有较强开放性的实验,可以由学生自己进行实验设计,并自主验证实验结论,例如:如何捕捉空气,实验方法多种多样,可以鼓励学生自己设计实验来验证自己的想法,有助于激发学生的创新热情。
二、开展多种课外实验,提高学生科学素养
组织学生开展化学兴趣小组是拓展课外教学活动的有效方式,除了可以在课外活动中扩展基础知识之外,还可以进行化学趣味实验,例如:制作相应的实验教具、组织学生进行参观活动、进行社会实验调查等。在小学合作活动过程中,教师要鼓励学生发挥自身的特长,促使他们经常动手、动脑、参与实验。作为学校,应每年都举办科技文化节,将化学晚会作为其中的专项内容之一,学生可以在晚会上表演趣味魔术、化学实验、小游戏等各种节目,当学生们兴致盎然的观看各种化学节目时,不但有助于激发他们的化学兴趣,而且加深了学生对知识的掌握和把握,提高了学生的化学实验技能。当学生听到爆竹声声时,自然会想到不纯氢气被点燃时发出的爆鸣声;当看到清水变色时,自然会主动思考其中的原理等,有助于激发学生的求知欲望,调动学生的学习的积极性。此外,教师要结合教学实际,组织学生进行社会调查,例如,在教学“水是人类宝贵的自然资源要求学生调查家乡水资源的变化;学习“燃烧和缓慢氧化”时,指导学生对加油站、粮库等场所观察“严禁烟火”的标志;还可以让学生以自己家中的厨房为实验场所,观察家庭厨房中的现有物品,如:菜刀表面的锈迹、热水瓶内的水垢等。通过以上课外活动的开展,可以让学生充分感受到化学就在我们身边,从而增强学生对化学的学习兴趣。
三、重视实验的安全性,保证实验成功有效
安全第一,这是任何实验的首要保证,只有在安全的前提下我们才能谈及实验的改进和效果的追求,因为如果实验给师生带来了身心上的伤害,不但无法完成预期的实验目标,更严重的是会给学生带来心理阴影,让学生丧失学习化学的兴趣,所以,无论是什么实验,我们首先要考虑的是实验的安全性。首先,要及时消除实验中的不安全因素,比如如果将H2、O2的混合气体放到铁皮罐内或玻璃瓶中会发生爆炸的危险;第二,操作一定要规范、正确,避免意外的发生,对师生身心健康造成伤害。比如给试管加热时不能将试管口对准人,再比如,如果制取的气体有度一定要保证装置的气密性避免气体发生泄露;第三,实验的内容一定要科学合理,方法可靠,避免发生误解或造成事故。另外教师一定要充分预备实验,思考实验应该注意的事项以及实验中可能发生的问题,把握成功的关键,从而保证实验过程顺利安全。
四、结语
总之,化学教师要坚持“以人为本”的教学理念,从学生实际情况出发,调动学生主观意识,激发学生自主参与实验教学活动的积极性,真正让初中化学实验绽放活力。”
作者:四川省宜宾县教学研究与教师培训中心单位:罗成云
1.1实验实训设施不足,现代化程度低
由于学院为地方办学,教育投入主要依靠地方财政,学院是一所综合性高职院校,校内的实验实训室较多,因而用于单个实验室的教育投入相对较少。目前无专门的应用化学实验室,通常在进行应用化学实验时,一般被安排在园艺实验室。园艺实验室中的实验仪器、设备、器皿等也并不完全适用于应用化学实验的要求,有些实验必需的实验仪器、设备等需要向其他实验室临时借用,有时因实验仪器、设备的缺乏就完不成相应的实验。目前所使用的部分实验设备、仪器还是原阿克苏地区农校十几年前所购买的或使用的仪器,其中有些仪器已损坏或不能使用,这样就使得应用化学实验课程无法正常进行。
1.2教育理念落后,重理论、轻实践
高职的现代教学理念要求应以职业能力培养为核心,根据各项能力目标来选取课程教学内容并进行课程设置。园艺技术专业的培养目标是面向生产、管理、服务和经营第一线的应用型、技能型技术应用性专门人才。根据培养目标,在专业基础课的设置上,向学生传授园艺技术从业所必需的基本理论、知识和技能。这就要求园艺技术专业的理论教学与实践教学必须结合起来。而目前的实践教学由于受实验条件、教学思维的固化影响,只是将理论教学按照教学计划、教学大纲的要求将课时完成即可,这就使实践教学成为了理论教学的附属品,往往被忽略或草草完成,很难达到理想的效果。
1.3教学方法手段单调
目前,现有的实验教学方法手段单调,几乎无法用现在比较成熟的教育技术手段和信息技术方法等,这抑制了学生思维能力的发展和创新能力的发挥。这样的实验教学,学生不感兴趣,达不到预期的实验教学的目的,因此对实验教学改革势在必行[2]。
1.4学生基础薄弱,影响教学效果
在南疆经济欠发达地区,少数民族学生居多,汉语水平有限,应用化学实验课的开展有一定的困难。首先,民族学生的相关化学知识基础非常薄弱,有的学生曾上过化学课,而有些学生基本上没有上过化学课,即便是上过化学课的学生也是使用的民族语言授课,这样的结果就是:即使是高职班的学生,其基本的专业知识甚至是简单的概念都是空白,基础非常薄弱。其次,学生的汉语水平也不高,由于学院地处南疆,园艺技术专业所招收学生全部来自南疆,他们在入学前汉语水平都比较低,甚至连基本的汉语沟通都无法实现,更谈不上专业的化学知识了,这就给正常的教学带来了不小的挑战。
2对策与建议
经过阿克苏职业技术学院院10余年的建设与发展,学院相关实验室的硬件设备得到了一定的提高,在应用化学实验教学改革方面也取得了一些进展,但是在实践的过称中仍存在着很多问题,因此要进一步明确改革的方向与内容,具体可以从以下几个方面实施。
2.1加大教育投入,改善教学条件
应用化学是园艺技术专业的一门专业基础课,要想从根本上改变应用化学实验课的现状,必然要加大对目前实验实训条件的教育投入,同时整合目前相关实验室的实验设备、仪器等硬件设施,改善目前这种“东挪西借”的尴尬情况,为今后的实验课程的有效开展提供一定的基础保障。
2.2对课程进行理论-实践一体化的改革
加强实践教学是实现专业培养目标,提高学生职业岗位能力和实践动手能力的根本保证,而要加强实践教学则必须要对目前的实验课程进行改革。从图1可以看出,专业基础教学是学生职业能力的基础能力,基础打不好会影响到学生的专业能力、综合能力甚至是职业能力,而目前重理论、轻实践的教育则往往会导致学生的实验基础不牢固,对专业课的学习也会造成一定的影响,因此,实验课程的改革必须从基础做起,打牢、夯实实验基础并与园艺技术实际需求相结合。首先,通过基础教学,让学生学习与掌握一定的汉语知识,对于民族学生尤其是汉语水平不高的学生,汉语水平的能力是他们的学好其他课程知识的最基本能力,必须要求其MHK(三级甲等)通过才可,将汉语教育作为基础教育贯穿在专业教学过程中,使其在专业课的学习过程中学习与理解汉语的真正含义及应用化学中的基本知识。其次,在学生学习应用化学实验过程中对于常用药品、试剂及仪器设备,尽量让学生多接触、多认识,培养学生对于应用化学实验课程的必备知识的感观认识,从而为真正学好和掌握应用化学实验打好基础。最后,在实验教学中以化学实验与人们当前园艺技术专业在实际生产过称中确实所需为目的,拓宽应用范围,培养学生的动手能力、实际生产应用能力。
2.3对实验教材进行改革
教材建设是教学改革的先导,尤其是实验教材。为培养学生的实验能力,实验教学改革应在“基础扎实、知识面宽、理解能力高、动手能力强”的目标指引下,努力培养高技能、适应性强的人才[3]。实验内容应不局限在所订教材的实验范畴,而要密切结合园艺技术实际所需来开展实验,目前我院学生所使用的实验教材都是所定教材当中所包含的相应实验项目,有的实验项目还不完全适应于实际的教学,因此,编写适用我院学生实验教材是很有必要的。
2.4教学方法、教学手段的改革
(1)采用多媒体教学这种新颖、有效的方法。教学方法、教学手段作为教学改革的配套措施,必须十分重视和加强。通过应用现代化教学设备和手段,使充满现代化气息的教学方法应用在实践教学活动中来提高教学效果,增强学生的学习兴趣,从而达到培养提高学生全面素质和综合职业能力的目的[4]。多媒体教学的一个显著特点是人机交互、及时反馈[5]。采用多媒体技术教学已成为实验教学中必不可少的辅助教学手段。多媒体教学能帮助学生提供形象、直观、规范的教学内容,在学生做实验之前,教师可利用多媒体教学提供相应规范化的实验内容如规范化操作录像,并在录像中根据具体情况强化操作规范和注意事项,使实验过程可视化,让学生在预习实验时改变传统的阅读文字的预习方式,从而提高预习效率。这样,在实验进行时也起到规范、较容易学习的作用。(2)调动学生学习的积极性,发挥学生的主体地位。学生是学习的主体,只有学生主动参与教育活动,教育才有成效。可采取任务驱动教学法,将实验任务分解分组,每位学生在所分小组中则有一项必须完成的任务,如在溶液配制的实验中,必须要求学生对溶液的配制中所需的溶剂的量的计算准确到位,使接下来的实验步骤有序进行,这样便能发挥学生的主体作用,激发学生学习的主动性和责任心,有力提高教学效果。还可采取将学生分成几个小组,由小组根据自己的兴趣和爱好在实验过程中进行选择,在实验教学中引导学生自觉实践、主动探索、积极思考、敢于创新,使学生真正成为学习的主人、也培养了学生的团队意识和竞争精神、从而提高了教学效果。
2.5考核方法的改革
论文关键词:材料化学专业实验,实验教学,探索
材料化学是一个理工结合、学科交叉的新兴学科,在信息、能源、环境、航天等前沿科学领域起到越来越重要的作用。目前, 许多高校设置了材料化学专业实验, 我们根据我校办学经验和实际条件,并结合苏州经济社会发展对人才的需求,建立了与之相适应的培养目标及专业实验内容。为了让学生了解先进的材料合成与制备方法,掌握高技术材料性能的最佳测试技术,具体设置了材料合成与加工和材料性能测试相结合的专业实验教学大纲[1-2]。本文结合我们的教学实践过程,谈一下材料化学专业实验教学过程中的一些做法和体会。
重视实验室建设,保证教学质量。实验室建设主要包括两个方面,硬件条件和软件条件。具体的说,硬件条件包括实验室基础设施建设,实验仪器和大型设备的购置等等;软件条件包括实验教学大纲制定优化,教师队伍思想道德素质,教育教学能力等方面的建设。具备优良的实验室硬件条件和优秀的教师队伍是保证教学质量的必要条件。
1.实验室硬件条件建设
必要的基础设施和优良的实验条件,是顺利开展实验课程,保障实验室安全的先决条件。我校材料化学专业的实验室面积达到500 m2,实验室分为材料合成实验室和材料性能测试实验室两部分,主要承担了材料化学专业的专业实验和本科毕业论文等教学任务。
随着现代化仪器技术的高速发展化学论文,培养掌握现代化测试技术的人才是社会发展的迫切需要。为此,我校花大力气引进了一大批与材料化学专业有关的先进测试仪器,并为材料化学专业开设了现代分析与测试实验课程,主要目的是引导学生全面熟悉和系统掌握测试材料的常规科研方法,包括红外光谱、紫外分光光度计、荧光分光光度计、热分析仪、比表面仪、纳米粒度仪、电化学分析仪等仪器多种测试方法的介绍和使用,这些仪器偏向于基础化学性质研究,它有助于学生掌握材料的各项微观性能。
同时,我们还开设了用于研究材料电学、硬度、力学等性质测试的实验。实验仪器包含了纳米Zeta电位测试仪、体积电阻测试仪、简支梁试验机、布氏硬度计、电热平板硫化机、单螺杆挤出机、桌型老化试验机、氧指数仪等大型仪器。学生在学校里熟悉了这些仪器的操作和使用以后,我们还会积极联系一些相关的单位,引导学生到企业进行相关的实习操作,使学生能够将学到的理论知识和具体实际相结合。
2.实验室软件条件建设
软件条件建设的主要摘要对教学内容深入了解,合理组织编排,采用合适的教育教学手段,与同学多做交流,不断总结教学过程中发现的优缺点,找到最佳的传授知识手段。
2.1 紧跟专业方向特色,制定实验教学大纲
材料化学专业实验从大三开始开设,此时学生以及通过前两年的基础实验课程的学习掌握了实验的基本操作技术,更容易接受一些较为专业,相对复杂的实验项目,同时也要紧跟材料化学专业的专业方向特色,这就成了我们在制定实验教学大纲时的宗旨。
我校的材料化学的专业实验分为高分子与无机两个方向论文格式。我们根据理论课与实验课相衔接的原则,通过开设一些与高分子物理,高分子化学,无机功能材料等课程相关的典型高分子和无机材料合成实验、性能表征及加工修饰实验,加大对学生动手能力的培养力度,使他们对高分子材料研究领域有更深一步的体会,对高分子材料制备工艺、组成、结构与性能之间的相互关系及其规律有更加明确和深刻的认识。
2.2 精心选择实验,合理编排顺序
我校根据材料化学的专业背景和培养目标,对材料化学高分子方向的实验总共安排8个实验,其中6个为必修实验,2个选修实验从教学大纲中的14个实验中根据实验需要选取。8个实验中有材料的合成实验,也有材料性能加工测试实验化学论文,安排实验顺序时我们依据连贯性的原则,尽量使两个甚至三个实验能够串联起来,形成一条链,例如,我们通过“聚乙烯醇缩甲醛(PVF)胶黏剂的制备及性能测定”这个综合性实验,学生可以掌握聚乙烯醇与甲醛在酸性条件下发生缩合反应的基本原理,以及缩合反应的具体实验技术,最后收集到的产物我们可以作为下一个实验“GPC法测定聚合物分子量及分子量分布”的一个辅助测试原材料,学生可以进一步了解凝胶渗透色谱的基本原理,掌握GPC法测定聚合物分子量及分子量分布的实验技术及数据处理。这样的实验安排有利于将各自独立的单个实验有效的串联起来,增加实验的综合性,更加有利于学生以后从事科学研究思路的培养,提高学生分析、解决问题的能力。
2.3严格考核制度,提高学习效果
只有严格要求学生,规范考核制度,才能有效的提高学生的学习效果和学习积极性。我们的教学与考核方式采取实验预习报告、实验操作技能和实验报告综合评价的办法,即实验前,试验中,试验后这样一个办法。实验总成绩采用百分制记分,预习报告占总成绩的30 %,实验操作技能考核占总成绩的30 %,实验报告占总成绩的40 %。只有严格要求学生写实验预习报告,他们才会去查阅本实验相关的文献资料,对实验机理、实验步骤有相当程度的熟悉和了解,尤其对于一些设计性实验,会对实验的设计方案有更多更好的想法与思路,同时也增加了学生做实验的乐趣性。在实验的进行过程中,老师对实验的过程进行指导和监督,对学生提问,考核学生对实验的认识与理解程度,并予以打分。最后,实验报告综合反映了学生对实验的理解,数据处理等的完成情况化学论文,也是评价学生学习效果的一个重要因素。
2.4 加强师资队伍建设,提高教师素质
具备一只优秀的教师队伍是保障本科教学质量的基础和前提。我校材料化学专业实验指导教师和实验专职教师共计5人,其中教授2人,博士3人,硕士2人,已经形成了一支年龄、学历结构较为合理的实验教学队伍。实验专职教师实行坐班制,负责实验室相关仪器的日常管理和养护工作,根据实验教学大纲安排实验教学进程表。我们严格要求实验教师认真备课,每个实验项目开始前都要做预实验,对实验中可能出现的各种现象和各种注意点都记录下来,对于一些实际的样品,测出准确的数据,做到心中有数。实验教师在实验指导过程中要充分调动学生的积极性,激发学生的潜能。激发学生的潜能可以有很多方法,比如说改进实验方法,改变原料配比,改变模具形状,改变测量方式等等,都是很好的尝试[3]。教师的业务水平直接影响到实际的教学效果,所以教师在平时的教学过程中要注重积累,努力提高自身各方面素质。
3. 结语
通过材料化学专业实验的教学实践与探索,我们认识到只有努力加强实验室各方面条件的建设,在教学过程中不断培养学生的兴趣和分析、解决问题的能力,挖掘学生潜能,使学生的综合素质得到提高,从而发挥最佳的教学效果。
参考文献
[1]王秀华,刘莉,阙荣辉.材料化学专业实验教学中学生创新能力的培养.科技信息[J], 2010, 20: 443
[2]陈桂华,闫瑞强.材料化学专业实验教学研究.洛阳师范学院学报[J], 2009, 28(2): 150-151
[3]付一政,李迎春,刘亚清等.高分子材料与工程综合实验教学探索与实践[J ]. 太原科技, 2008 , (3) : 90-91
在传统的实验分组中,往往由各班学习委员根据本班人数随机划分25-30人为一实验组,在实验中这一实验组的成员自动组合为3人的小组,实验分组随意,没有考虑文理科学生实验能力之间的差异。针对这一问题,在实验课程开课前,我们对班级学生的生源特点、高中学习阶段是否做过化学、生物学实验、实验动手能力等方面进行调查,在充分掌握全班学生知识特点的基础上,根据文理科学生的比例,将理科基础好的理科生与实验基础薄弱的文科生组合成实验大组,再由1个理科生与2个文科生组成一个实验帮带小组。经过这样的调整,在实验过程中,文理科学生通过互动与交流、互帮互助,在有限的实验学时内,大多数学生基本实验操作能力得到了提高。
2改革课前预习形式
课前预习是实验成功的重要前提。学生不仅要预习实验目的、原理、操作步骤、注意事项,更要预习与查阅实验相关的理论知识。尽管在以往的实验教学中指导教师也强调学生课前预习,并要求每一位学生提交预习实验报告,但在教学过程中,发现课前预习流于形式,严格地说学生只是誉写了一份实验指导。在指导教师示教后,学生操作过程中手忙脚乱,错误百出。针对这一问题,在实验教学中,我们采用了在每一次实验开始前一周布置下一个实验内容的方法,根据学期实验次数,把3人的实验组合成5-6人的实验小组,每次实验指定一个小组准备15分钟左右的讲稿,小组内推选一位学生在实验课上做一次讲课,教师再针对学生讲解过程中出现的问题进行补充和纠正。课前预习方式的改革,不但减少了实验的盲目性,而且使学生的主体作用得到发挥,一定程度地促进了学生发现、分析和解决问题的能力。
3规范基本实验操作
基本实验操作是做好生化实验的基础,只有规范基本实验操作,才能做出高水平的实验。由于生物化学实验涉及仪器较多,其中刻度吸管量、分光光度计、离心机等仪器设备的使用频率较高。为规范学生的实验操作,教师从网络教学资源中搜索和下载示教视频,在每学期实验开课前一周内,通过播放实验教学视频,让学生对实验操作有初步了解。教师再于第一次生化实验课堂上进行现场演示,演示结束后,随机选择一名学生当场演练,由其他同学指出演练过程中的不规范操作并进行矫正。通过这种纠错训练,多数学生养成正确操作的习惯。
4注重结果分析,改革实验报告内容形式
实验结果分析在某种程度上比实验本身更加重要,它是培养学生分析问题能力的最佳阶段。实验分析通常有两种情况:一种是对正常实验结果的分析,另一种是对异常或错误实验结果的分析。以往采用每次实验课后即撰写实验报告的方式,学生为应付作业,只是简单地将实验流程与实验结果记录式地抄写一遍,教师要批改众多的实验“复制品”,不能很好地发现问题。在实验教学改革中,我们改革实验报告提交形式,由原先六次研究报告改为三次。三次研究报告的书写,不仅要求书写实验研究的背景、实验原理、实验流程,更强调学生对实验结果、实验流程中出现的问题、在以后的实验中应注意的事项等问题的分析。由于报告提交次数的减少,学生有时间对报告内容进行深入思考,实验报告的质量得到大幅度的提高。
5增开设计性实验,培养学生分析问题和解决问题的能力
验证性实验作为一种重要的实验形式,无论是在科学研究中还是在科学教育过程中都是不可缺少的。考虑到中西医临床医学专业学生实验基础薄弱,我们开设了生化实验基本操作、分光光度计的原理与使用、蛋白质的性质实验、影响酶活性的因素、血清葡糖糖含量的测定五次验证性实验,在实验中强调常规实验仪器正确操作以及操作流程的规范。但是验证性实验在培养学生创新精神和创新能力方面有一定的欠缺。而设计性实验可充分调动学生的积极性和主动性,对保证教学质量、提高教学效果起着重要的作用。为培养学生分析问题和解决问题的能力,我们增开了动物组织DNA的提取与鉴定的自主设计性实验。该内容包括了的DNA提取、分离、纯化以及凝胶电泳鉴定DNA的纯度。在实施设计性实验时,提前五周向学生布置实验题目,要求学生4-5人一组,查阅文献并研究制订实验方案,制作PPT,在实验实施前一周以小组为单位将实验方案在班级内交流,教师对实验方案进行审核,对实验设计中的不科学之处给予纠正。实验全程由学生自己动手,从溶液的配制到具体的各项操作,均由学生按照自己的设计独立完成,教师仅起到指导协助作用。设计性实验的开展,不但培养学生实践操作能力和严谨的科学作风,而且激发学生对科研的兴趣。
6开放实验室,增加学生实验学习机会
实验教学的首要任务之一是培养学生的实践操作能力。学生实践操作能力的培养仅依靠有限的实验教学难以保证,还需要学生通过反复的训练才能达到及提高。因此,我们根据实际情况,每周实施一次4小时的实验室开放。实验室的开放不仅可以为那些因实验中操作失误而导致实验结果不理想或实验操作生疏致使实验无法按时完成的学生提供了重新操作的机会,而且还可以为对实验有浓厚兴趣的学生营造自行设计实验和开展实验的条件,为这些学生创造更多的实验学习机会。
7增加实验考核,完善考试考核制度
论文摘要:笔者针对实验教学中存在的问题,结合实际,从教学体系、教学内容、教学方法和考核制度等方面对有机化学实验教学进行了一系列改革并在教学实践中加以运用,取得了良好的效果。
有机化学实验是有机化学教学的重要组成部分,对巩固学生的理论知识、训练学生的动手能力、提高学生的操作技能及运用理论知识解决实际问题和科技创新的能力、培养学生实事求是的科学态度等方面起着无可替代的作用[1]。随着素质教育的逐步推行,在学校各级领导的关心、支持下,有机化学课程组的全体教师共同努力,经过不断改革与实践,形成了新的实验教学体系,在教材建设、师资培养、教学内容、教学形式与方法和考核制度等方面取得了一些成果。
1.实验教材建设得到加强
为提高有机化学实验教学质量和学生学习的兴趣,我们对实验教材进行了大胆改革,自编了一套适合本校各专业实际的有机化学实验教材。教材秉承现代教育理念,摒弃“小而全、面面俱到”的常规编法,选择了有机合成实验的基本操作,使学生在学习过基本知识、基本理论后,通过实验能够掌握有机化学实验的基本操作技能,并能应用多种实验技术和方法来探究化学反应,掌握化合物的制备、分离和结构鉴定及表征的方法;精选了涵盖近年来有机化学发展起来的有代表性的新反应、新技术、新方法等的基础性实验和综合性、设计性及创新性实验,使教材体现了学科前沿,体现了对学生工程素质和意识的训练,体现了素质教育和创新能力与实践能力的培养,有利于学生知识、能力、素质的协调发展。
2.实验教学人员专业素质得以提高
实验教学质量的保证,实验教学改革深化,对学生动手能力和创新能力的培养,需要一支爱岗敬业、实验技术水平高、结构合理的高素质的教师队伍。为适应新的教学要求,我们对实验教学人员进行了全方位的培训,采用专职和兼职相结合、一带一的教学方法,提高实验教学人员的专业素质。结合实验课内容,教师把个人的科研项目介绍给学生,让学生充分地认识到实验教学的重要性。经过建设,已经形成了一支由教授、学科带头人带队,实验教师积极参与的教学理念先进、学术水平较高、科研能力强、精于实验教学并热爱实验教学的实验教学人员队伍。
3.加强实验内容和形式的改革
有机化学的实验内容和教学形式方面的改革主要体现在以下几个方面:
3.1精选基础实验。
每学年都要根据实际情况修订各专业有机化学理论课及实验课的教学大纲,课程组教师根据大纲精选基础实验,这些实验旨在训练学生掌握实验基础理论和基本操作技能与实验方法、数据测定与记录及分析实验结果的方法。通过训练,学生都能掌握基本操作技能和技巧。
3.2精心设计增开综合性、设计性实验。
除基础实验外,学生还须选做一定数量的综合性和设计性实验,进行新实验项目的“开发”[2]。为此,我们指导学生查阅文献,提出设计方案,并由教师组织学生讨论实验方案的可行性,修改实验方案,从药品试剂的准备到实验结果的分析都要求学生独立完成。在实验中遇到的问题,教师不直接告诉学生解决方法,而是要求学生自己分析,寻找问题的答案,培养学生解决实际问题的能力,并要求学生最后写出实验小结[3]。
综合性、设计性和创造性实验项目的开设,提高了学生学习有机化学实验课的兴趣,加深了学生对所学理论知识的理解,培养了他们独立思考、综合运用、创新思维等适应科研工作的能力[4]。
3.3加大实验室开放力度,培养学生的创新能力。
开放包括两方面:一是实验时间开放,有机化学实验室面向全校学生全天开放,学生可任选指导教师和实验时间,也可网上预约实验时间,学生还可以选择多次重复实验,实验做得不满意的学生可以重新再做实验;二是实验内容开放,无论是基础实验还是综合性、设计性、创新性实验,学生都可选择,在学习中遇到的困难,学生可设计成科研方案到实验室进行实验。
3.4设立学生科研基金,吸引学生参加科研。
为激发学生参与科研的积极性,鼓励师生共同从事科研,每学期设立一定数量的学生参与的科研课题由学生申报,学生自己选择指导教师,对通过“评审”的项目,由系里提供一定的科研经费资助。学生可以从实验准备工作入手,逐步过渡到承担部分科研工作。参与或承担科研工作,可以极大地提高学生学习的兴趣,为进一步学习打下良好的基础,且学生活跃的思维也对教师的科研起到促进作用。
4.利用多媒体课件,改进实验教学方法
我们在教学中引入有机化学素材库和仿真实验软件,通过多媒体演示,帮助学生理解和掌握实验全过程,让学生从视、听等各个角度全面获取教学信息,尤其是动画演示使学生有身临其境的感觉,调动了学生学习的积极性。
5.改革实验考核办法
在多年的实验教学实践中,我们不断探索、改进学生实验考核办法,形成了一套完整的、操作性强的实验考核办法。有机化学实验成绩由平时成绩和期末成绩两部分组成,前者占总成绩的60%,期末成绩占40%。平时成绩由实验预习、实验纪律和实验态度、实验操作过程、实验报告或实验小结的成绩按一定的权重相加构成。其中,实验预习、实验纪律和实验态度各占10%;实验操作过程占50%,主要根据实验内容、实验有无改进性诉求、有无创造性发挥、独特性等来综合评定;实验报告或实验小结占20%。对于基础实验,要求学生写出规范的实验报告,而对于综合性、设计性和创新性实验,要求学生写出实验小结,以培养学生的科技写作能力。期末成绩包括理论考试成绩和操作考试成绩,各占50%,理论考试在学期结束前统一进行;操作考试则由教师根据实验教学内容,选配操作组合,并制成卡片,由学生随机抽取,教师根据题目按照实验原理、操作过程的注意事项及实验中常见的现象等提出问题,学生口答或笔试后再进行操作,根据学生回答问题的准确性、操作的规范性、结果的准确度综合给予评分。
结束语
通过对有机实验课程的教材建设、师资培训、教学内容、教学形式、教学方法、考核办法和教学管理等领域的改革与实践,一个以学生为主体,重在培养学生创造性思维、开发学生创造力的“研究性教学”模式已经构建并实践。这种教学模式在有机化学实验教学中引入学科前沿知识和教师自身的科研工作,将实验内容改为以“三性”实验,即综合性、设计性和创新性实验为主,基础实验为辅的研究型教学模式,启迪了学生的创新思维,激励了学生的创新行动,培养了学生实事求是的科学态度,提高了学生观察、分析、思考、解决问题的能力。经过几年的改革与实践,取得了良好的效果。
参考文献:
[1]兰州大学,复旦大学.有机化学实验[M].北京:高等教育出版社,1994.
[2]朱红,朱英.综合性与设计性化学实验[M].徐州:中国矿业大学出版社,2002.
1.1教学理念上,注重调动学生自身主动性
应用型人才培养的教学理念要求在继承传统教学优势的基础上,大力创新教育观念,坚持以学生为本,调动学生主动性[3]。作为一门实践教学活动,高分子化学实验教学要取得良好的教学效果,必然要更新教学理念。在应用型人才培养定位下,我们确立了以学生为中心地位,尊重学生意愿,充分发挥学生能动性、积极性和创新性的教学理念。在教学过程中,让学生占据课堂的主导地位,将教师的被动教变为学生的主动学,教师定位于学生实验的组织者。教师的主要作用不是讲解,而是组织学生主动思考、动手实验。课堂上,教师不再用权威性的语言告诉学生,什么时候准备实验,选择什么样的试剂,而是把自己融入学生中,和学生一起讨论和思考,学生由被动转为主动,成为实验教学的中心。鼓励学生自己制定标准,自己确定实验步骤,允许按自己设计的预习报告进行实验,如实记录实验现象和实验数据,自己分析实验过程中存在的问题及解决办法。实验结束,鼓励学生自己点评,交流实验过程,总结成功经验,分析失败原因。
1.2在教学载体上,为学生提供充实的实验材料
在教学过程中,教师工作的重点是为学生提供大量的学习资源,使学生处于一种可以选择的、能满足他们需求的自由实验环境。通过开发《高分子化学实验》课件增设多媒体教学内容,将实验项目、基本仪器操作使用等制作课件,并将课程资料上网,学生直接申请下载、预约实验。通过多媒体实验演示,让学生在较短的时间内,直观的掌握更多的实验内容,节省了课堂时间,提高了授课的实效性,为学生的个性培养和自主学习创造了有利的条件。学生也可自行拟定设计课题,学生自己查阅资料,预约教师进入实验室进行指导。对学生自己设计的或自带课题的实验,只要所设计的实验方案合理、实验条件许可,就允许进入实验室开展实验,让学生成为实验的主人。上述课程改革,《高分子化学实验》课程已被评为校级精品课程。另一方面,逐渐开放实验室和仪器设备。常用的玻璃仪器由学生自己保管。大型仪器,如红外光谱、元素分析、激光粒径测定仪、X射线衍射仪、扫描电镜等为学生全部免费开放,学生通过提前预约,可对实验中制备的化合物随时进行分析表征。
1.3改革教学内容,增设综合性和设计性实验
为了增强学生的实践能力和独立思考能力,在教学中注重理论与实践相结合,结合高分子化学的基本问题,将科研成果转化为可供学生实验的教学内容改革教学内容,重新编写《高分子化学实验》教学大纲和实验指导书,删除了部分内容陈旧的验证性和基础性实验,增设综合性、探索性和设计性实验,确保实验教学内容的先进性、新颖性。通过精选实验内容使学生加深对所学理论知识的认识,了解高分子化学领域的飞速发展和高分子材料在人们的日常生活和高科技领域中的应用,为学生将来走向工作岗位奠定基础。在教学内容上,不设置标准答案,挑选应用性和综合性强的实验。将传统的单纯“灌注式”理论教学转变为"教学-文献查找-文献综述-汇报交流-自主实验"的多环节、多方式、互动性、研究性、开放式教学。如实验内容上增选“聚乙烯醇的缩醛化制备胶水”的实验。此实验应用性很强,让学生通过实验亲身感受高分子化学的重要意义和实用价值,增强学生实际动手能力。学生在实验中表现出浓烈的兴趣,相互之间探讨实验的工艺过程和应该注意的事项,对制备的胶水质量互相比较并查找原因,收到了良好的教学效果。在"苯乙烯分散聚合的实验"中,对同一单体选用不同的分散剂,包括有机分散剂、无机分散剂及复合分散剂。通过改变引发剂用量、搅拌速度等,使不同组的学生在不同的聚合条件下进行实验,然后将实验结果进行比较、讨论和总结。对于设计性和研究性实验,教师提前一周告知实验内容,提供部分参考目录,供学生查阅。学生自己设计出可行性的实验方案,经教师批准后进行实验。目前已开设的设计性和研究性实验都是以高分子领域中的最新研究成果并结合本院教师的科研项目与科研经验开设的,如"温度和pH值敏感性水凝胶的制备及对药物的释放性能"、"无皂乳液聚合制备核-壳结构聚合物"等。设计性和研究性实验的开设,能够充分调动学生的学习积极性,发挥学生的主观能动性。使学生把自己所学的理论知识、书面知识和科学研究紧密相结合,提高了学生对于科学研究的认识,同时激发和促进了学生的科研兴趣。
1.4考核方式上,采取组合式考核,提高实验教学效果
实验考核是实验教学的重要环节,是激励学生学习和巩固知识、检查教学效果、改革教学方法的重要手段。多年来,我校沿袭的高分子化学实验考核办法是实验报告和期末理论笔试各占50%。该考核方法导致学生对实验预习、实验操作重视程度不够,考试前死记理论知识,综合实践能力薄弱。在应用型型人才培养的要求下,我们改革了传统的实验考核方法,建立了平时成绩、实验操作考核和笔试相结合的新型考核模式,使实验课的考核和评价能够更加科学化和合理化。在高分子化学实验的考核过程中,采取平时考核和实验考试考核相结合的办法。平时考核侧重于对学生平时学习情况的评价,包括实验预习、实验操作、实验记录、实验报告等内容。实验考试考核既要考查学生的实验基本操作和综合运用能力又要检验学生掌握的理论知识。考试之前教师设定合理的考核内容,包括在规定时间内完成一个完整的实验和理论抽查。实验考试时,将学生每4~5人一组进行分批考试,通过考察学生的基本实验操作,实验方案、仪器安装、结果处理以及产品质量等,考查学生掌握实验技能情况。实验结束后,教师根据实验过程的条理性、实验操作情况以及实验结果对学生实验考试进行评分。操作考试结束后,针对实验过程中的理论知识随机抽查3~5个简答题,考察学生对知识的掌握情况。通过平时考核和实验考试考核相结合的方式,能科学有效地对学生进行学习效果评定,提高学生学习的积极性。
2结语
我校临床医学专业办学历史悠久,自1958年建校以来,较长一段的历史时期内一直是学校的唯一专业,1987年根据学校发展的需要,成立了医学系,2007年11月,更名为医学一系,2013年4月,学校进行机构调整,医学一系更名为临床医学院,设临床医学专业。随着社会需求的不断变化及我国高等教育的改革和发展,临床医学院在原有的办学宗旨上,坚持密切联系社会需求、密切联系医疗卫生事业发展的思路,不断加强内涵建设,提升育人理念,教学质量逐步提高。临床医学专业为安徽省级特色专业,其培养具备基础医学、临床医学的基本理论和医疗预防的基本技能,能在医疗卫生单位、医学科研等部门从事医疗及预防、医学科研等方面工作的有较高政治、文化和生理、心理素质医学高级专门人才。临床医学专业课程设置主要包括基础医学和临床医学。在进行基础理论教学的同时,我系注重加强实验室建设,强调培养学生综合实践能力。在基础医学实验教学学生在几个实验中心完成,主要有机能中心(包括生理学、病理生理学和药理学科)、形态中心(包括人体解剖学、组织胚胎学和病理学科)、生物化学与分子生物学分中心、病原与免疫中心以及细胞生物与遗传5个中心。其中机能实验学课程继承并发展了生理学、药理学和病理生理学实验课程的核心内容,并强调学科之间的承上启下与交叉融合,要求学生在学习中理论联系实际,大胆实践操作和积极思考,对培养学生的动手能力、临床技能操作能力奠定了坚实的基础。目前,临床医学专业机能实验学共有90学时,涵盖了“三理”的主要实验内容;从机能实验学概述与常用仪器的使用介绍、机能实验学基本技能训练与操作、常用观察指标与实验数据的采集与评价、分析与统计;到机能综合与探索性实验以及虚拟实验室的开放。全面训练临床专业学生的基本操作技能到实验研究的选题、课题与论文的撰写以及综合能力的培养,以此拓展学生的实际应用能力。
2运用多元化教学手段,营造创新氛围
基础医学教育阶段对医学生的培养至关重要,其培养目标是使学生掌握扎实的医学基础知识,为学生继续从事医疗、科研或卫生等工作奠定基础,因而是整个医学教育的基石。2010年,《国家中长期教育改革和发展规划纲要》出台,明确提出创新人才培养的新要求,即适应国家和社会发展需要,遵循教育和人才成长规律,深化教育教学改革,创新教育教学方法,探索多种培养方式,形成各类人才辈出、拔尖创新人才不断涌现的局面。实验教学对培养学生的实践能力、科学思维和创新能力至关重要。基础医学实验教学旨在培养医学生严谨求实的学习态度、勇于开拓的创新精神、善于操作的实践能力的必要手段。目前,我国的基础医学实验教学基本上还是依附于传统的理论教学,以帮助学生加强对理论教学内容的理解为主要目标。为了适应现代临床医学专业培养目标与新世纪创新人才培养的需要,在总结十多年机能实验改革的经验,充分利用我校的资源条件,结合我校临床专业毕业技能考试要求,同时吸收其他院校机能实验学教学的精华,对我校临床专业机能实验学教学采用多元化教学模式,强调突出其专业特色,使学生所学的机能实验知识既实用又具有系统性。具体是将原有内容分为几大模块,不同模块采用不同教学方法。
①机能实验学概述与与常用仪器的使用介绍、实验报告写作;机能实验学基本技能训练与操作、常用观察指标与实验数据的采集与评价、分析与统计。此部分实验占实验总数的5%。采用常规板书或PPT配以示教讲解,目的培养学生规范的基本操作动作与系统的实验数据处理。
②验证性实验如药物在动物体内药代动力学参数(t1/2等)与LD50的测定,神经干动作电位的测定等。此部分实验占实验总数的40%。采用讲解与多媒体录像结合,帮助学生更好地掌握理论知识,掌握相关实验的基本原理与方法,在验证已知医学理论的同时,探索可能的未知规律。
③综合性实验如心血管活动的调节与药物对动物血压的影响、尿生成影响因素与利尿药的作用等,此部分实验占实验总数的40%。要求教师在综合医学基础理论知识进行讲解,同时建立了一种开放式、交互式教学方法以提高学生动手操作能力;以及学生主动参与的“以探究为基础的学习”(researchbasedlearning,RBL)教学方法。综合运用各学科知识和实验技能的整合性实验,学生可以从多学科、多层次、多角度检测复杂的生命现象,并逐步引向深入。强调实验现象的综合观察与思考,建立整体的概念。由于综合性实验强调跨学科的交叉融合,学生可以通过此类实验掌握相关学科的知识,其综合分析的能力得到培养。
④探索设计性实验以及虚拟实验室的开放,如大鼠高钾血症模型的复制及设计与解救方案、肝性脑病与及种类型的缺氧、人体动脉血压测定及运动对血压的影响等,此部分实验占实验总数的15%。教师除一般指导外,充分利用机能实验中心网络资源的优势,采用RBL与PBL(problembasedlearning)与网络资源相结合,形成网络式RBL(Web-researchbasedlearning,简称WRBL)与网络式PBL(Web-basedproblembasedlearning,简称WPBL),将经典的RBL、PBL与网络技术有机结合而创造性地实施的一种崭新的教学模式。其主要特点是构建体现RBL、PBL理念的网络平台,使教与学活动中各要素通过网络平台进行互动与评估。教师通过网络平台呈现给学生真实的问题“情境”,组织学生通过网络平台开展小组讨论、师生互动等教学活动,实现“学生为主”的教学要求。在充分发挥学生的主观能动性和创造力,运用已经学习的知识和技能,自己设计实验,搜集整理分析实验数据,写出实验报告,适应学生实践能力和创新意识培养的要求。同时训练临床专业学生的实验研究的选题、课题与论文的撰写以及综合能力的培养,以此拓展学生的实际应用能力。同时我们提倡教师开放研究室、实验室,鼓励学生参与科研,实现多元化实验教学方式。
3科研、临床实践、临床技能考核与实验相结合加强实验教学改革
多年来,机能实验教学一般均是依据教学大纲与课时的要求,在规定的时间内按照实验讲义“照方抓药”。这种相对封闭的模式压抑了学生主动性尤其是创造性的发挥。做实验时,每教学班内容与实验方法完全一致,学生兴趣不高,而实验免不了出现抄袭数据或凑结果的现象。为了提高学生的临床实践动手能力,我们尝试性将部分兴趣高的临床专业学生组成科技兴趣小组,将科研与实验相结合。几年来,我校学生参加国家自然基金与教育厅自然科学基金以及横向科研课题多项等;通过主动地参加科研活动,同学们撩开了科研的神秘面纱,熟悉了科研活动实施的全过程,从而减少对科研活动的畏惧情绪,增进学习的主动性和学习兴趣。在后期临床实践教学中,临床专业学生积极与临床学院教师承担的临床课题;以专业成长为依托的技能发展型实践教育实践活动。同时鼓励学生大胆提出自己的实验课题,完成科研小论文。这样既克服了一些低水平的重复性实验,又提高了学生独立思考和综合应用所学知识的能力。并且有目的、有计划、有层次地从一般性实验过渡到研究性、探索性与自主设计性实验。
4结语
本文是本人在指导研究性学习在高中化学实验应用中得出的的一点体会:
首先,弄清化学实验与研究性学习的关系:
在中学化学教学中,充分利用化学学科“以实验为基础”的基本特征,挖掘和开发化学实验在研究性学习中的功能,对于改变学生的学习方法,形成终身学习的能力具有重要的意义。
一、化学实验是研究性学习的一种重要途径
研究性学习是学生自主地获取知识和技能、体验和了解科学研究的过程和方法、形成和提高创新意识、树立科学的价值观和活动过程。化学实验是学生化学学习中的能动的实践活动形式。化学实验为学生创设了亲身参与实践的情境,具有获知、激趣、求真、循理、育德等教育功能。化学实验的功能和研究性学习的特征决定了化学实验必然是研究性学习的重要途径。
二、化学实验作为研究性学习途径的教学策略
在化学教学中提倡和鼓励学生通过化学实验进行研究性学习,要充分挖掘化学实验在研究性学习中的功能,发挥化学实验在研究性学习中创设问题情境、验证假设或猜想等环节中的作用,研究开发研究性实验,引导学生通过实验去发现和研究解决问题的方法,在化学实验中培养学生的科学素质,实现学生的学习方式由被动接受式学习向主动研究性学习的根本转变。
第二、化学实验与研究性学习课题的选择:
通过化学实验开展研究性学习,必须着力培养学生的化学实验能力和自主学习能力,同时也必须依据学生的知识能力来确定研究课题,特别是依据学生的化学实验能力来选择适当的研究课题。根据我们开展研究性学习的体会,在服从课题研究的原则基础上,我们主要采用以下几种方法选择课题。
一、结合化学教学选择研究课题。当今课改的重要任务就是要提高学生的实践能力和创新精神,适当增加一些探索性实验,有利于提高学生的探索欲望,培养学生的创新能力。例如Fe2+和Fe3+的转化,可以改进为探索性实验:根据现有实验条件,如何实现Fe2+和Fe3+的转化?让学生首先设计实验方案,其次交流设计思想,筛选确定最佳方案,最后实施实验并得出实验结论。这种探索过程比空洞的讲授更能调动学生利用多种感官主动参与信息加工、构建知识,使学生的潜能得到更好的开发。
二、结合日常生活选择研究课题。社会生活中的问题无处不在,我们引导学生从自己身边开始思考,提出问题,并筛选确定研究课题,然后让学生收集资料、研究实验方案,通过实验自主探讨、自主学习,极大发挥学生的创新能力。如探讨铁生锈的原因,一方面学生选择了生活中常见的各种铁件,又设计了锈蚀的不同条件开展实验,另一方面学生又到工厂、商店、居民区、农村……开展实地调查,学生对铁生锈的原因、造成的危害及预防生锈的措施有了全面深刻的认识,写出了较高质量的化学小论文。
三、结合当地生产实践选择研究课题。我们结合当地经济建设的实际情况,结合课外活动及实践活动的开展,让学生大胆探索、积极创新。譬如围绕水的问题,可以启发学生从我县水的资源、利用、水患、污染、监测、防治等方面去思考,学生积极性高,提出了许多问题,他们调查排污口,参观自来水厂,监测水的pH值及重金属离子、苯酚等含量,并请来环保局人员共同分析,取得了良好的社会效益。
四、结合化学课外活动选择研究课题。利用化学课外小实验、趣味化学实验、化学小魔术等积极探讨化学实验的设计方案,研究化学实验的现象、实验装置、实验操作、实验观察、实验记录、实验分析和实验报告。如自制汽水的原理与方法、热水瓶(锅炉)中水垢成分的分析、相片冲洗原理的探索等等。
第三、研究性学习在化学实验应用:
1.设计实验方案
教师提出实验目的,让学生设计实验方案,然后师生共同逐个讨论,寻找多种方案或确定最佳方案。例如,在学习实验室制乙烯这一内容时,先说明乙烯中会混有SO2和CO2气体。让学生设计实验,证明它们的存在。结果学生都知道应先将气体通过装有品红溶液的洗气瓶,看到品红褪色,证明有SO2气体。但在接下来的检验CO2存在的操作中,意见出现了分歧,学生提出了如下方案:①将气体通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊;②将气体通过装有足量的NaHCO3溶液的洗气瓶后,再通入澄清的石灰水中,石灰水浑浊;③将气体通过装有酸性KMnO4溶液的洗气瓶中,溶液褪色,再通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊;④将气体通过装有酸性KMnO4溶液的洗气瓶中,溶液不褪色,再通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊;⑤将气体再一次通过装有品红溶液的洗气瓶中,品红不褪色,再通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊。然后师生讨论:方案①和③没有将可能未与品红溶液反应完全的SO2带入澄清石水中,方案不合理;方案②虽完全除去了SO2气体,但SO2与NaHCO3溶液反应会产生CO2气体,显然也不合理;方案④和⑤既能完全除去SO2气体,也不会减少或生成CO2气体,且现象明显,上述两个方案都合理。
2.改进实验装置
教材上有些实验装置复杂、实验费时费药,有些实验现象不够明显,还有些实验环境污染严重等等,教师可带领学生对这些实验进行改进。如酚醛树脂制取实验以后,试管难以洗净,每次实验只得更换试管,改进后我们用医用废磷霉素小瓶替代试管进行实验,不但节省了大量的试管,而且药品用量比原来少了许多。
3.研究不同反应条件对实验的影响
学生做了在AlCl3溶液中滴加NaOH溶液实验后,让他们将上述实验操作顺序颠倒,观察现象,并进行解释。再如用较纯净的锌粒与稀硫反应速度较慢,当在反应混合物中加入少量CuSO4溶液时,反应速度大大加快,可让学生探索原理。
4.开展家庭小实验活动
一、教学内容的改革生物化学
是近几年来发展最为迅速的学科之一,知识更新非常快,新的生化技术不断涌现,这就要求生物化学实验教学内容不断更新。基于这一要求,教研室组织骨干教师重新编辑了针对性强的“生物化学与分子生物学实验指导”,具体如下:删减了比较陈旧的验证性实验,如某种物质的性质鉴定、含量测定或某种生化技术的学习等,增加了综合实验和创新实验比例,增开蛋白质分离纯化、核酸提取鉴定、PCR技术、基因工程、分子杂交等实验项目。通过两年实验教学反馈、实验项目更新,提高学生学习积极性,培养了学生团队合作意识,能熟练掌握生物化学实验技能,为他们未来工作或继续深造奠定一定科研基础。为了满足不同层次学生学习需要,新编的“生物化学与分子生物学实验指导”采用中英文版,军医出版社出版。
二、教学方法的改革
(一)突出学生主体地位传统的教学模式都是教师讲解,学生根据教师讲的内容进行操作,忽视了学生在实验教学中的主体作用,学生处于一种被动接受、机械的状态。学生普遍积极性不高,课后对所做实验基本没什么印象,对结果的分析也很肤浅。为了增强学生自主获取知识欲望,突出学生主体地位,教学方法必须改革。首先将学生放到一个主动学习的位置上,我们随机选择了11级法医专业的学生,将学生分成几个小组,提前给学生布置血浆清蛋白分离纯化,每个小组负责设计实验方法、实验课每小组发言交流、根据交流情况给每个学生一定的实验分值。实验课堂上,学生查阅资料和实验方法进行交流,不同小组所用的主要方法有盐析及凝胶层析、电泳法、离心法等。通过学生互相交流,大家掌握了蛋白质分离纯化的主要方法及实验原理。最后教师简单根据学校实际情况采用盐析及凝胶层析法对血浆清蛋白分离。
(二)开放实验室调动学生的积极性,发挥他们丰富的想象力,鼓励学生探索最佳的实验方法和实验条件,培养学生善于思考的习惯,满足不同层次学生的学习需求,仅靠课堂还是不够的。学生做完一个实验不但对实验的原理﹑操作等要有深刻理解,最好对相关知识也要有一定了解,做到举一反三。所以我们针对实验课的内容,选择性开放实验室。让学生结合自己的学习兴趣,学生要查阅资料写一个小的报告,实验教师审查过后在实验室操作。如做完“双缩脲法测蛋白质含量”的实验后,学生可以选择不同实验材料或测定蛋白质含量不同的实验方法进行实验。通过开放实验室,使对生物化学有兴趣的学生的进一步学习,满足不同层次学生要求。我们还开设生物化学虚拟实验室对基因工程、分子杂交等实验项目时间周期长、实验要求高,目前不能大面积开展的实验项目进行虚拟实验。借助虚拟实验室可以在课堂或者实验室开放时间让学生掌握这些最基本的生物化学实验技术。
(三)实验考核的改革从2012年开始,生物化学实验与分子生物学成为一门独立的课程,即生物化学与分子生物学实验技术,因此,实验课程的考核显得越来越重要。以前的考核项目是上课表现、实验报告、实践操作。改革后根据学生课堂全程表现给出合理分数,具体将他们积极提问、回答问题的表现记入上课表现分,激发他们积极讨论的兴趣,营造积极向上的氛围。实验过程中根据学生动手程度、实验结果给一个课堂表现分,实验报告主要根据实验报告完整性、实验结果、结果分析给出合理分数。最后对学生进行实验理论闭卷考试。学生成绩由笔试成绩、实验报告成绩、操作成绩三部分构成。通过考核内容改革学生主动性、参与操作程度,基本实验原理理解程度增强,减少实验成绩不客观因素。
三、总结
总之,我们对生物化学实验教学的改革是成功的,学生也相当满意。开设实验项目使学生能熟练掌握各种生物化学与分子生物学实验技术方法,而且也有利于学生综合素质和创新能力的培养。同时,该实验考核办法也能客观地评价学生的生化实验理论及操作技能水平,有效地弥补了当前生物化学课程考试体系的操作性不强的不足。
作者:闫巧梅丁海麦魏春华单位:内蒙古包头医学院生物化学与分子生物学教研室
一、领会大纲精神,充分认识实验教学
在初中化学教学中的地位和作用新大纲从义务教育培养目标出发,面向大多数学校和大多数学生,着眼于提高全民族的素质。与原教学大纲相比,新大纲在“初中化学教学目的”中除了规定学生需要学习一些化学基础知识和基本技能外,特别突出强调要重视情感领域的教学和对学生能力及创新精神的培养。在教学内容方面,从义务教育实际出发,新大纲适当降低化学基本概念和原理的要求,较大幅度降低化学计算的要求,在适当拓宽元素化合物知识面的同时,加强了化学实验,把演示实验列入教学大纲的教学内容。新大纲列出的31项演示实验要求教师必须在规定的教学时间内很好完成(一定要做,不是可做可不做),学生分组实验19个(必做10个,选做9个),要求教师“要积极创造条件,努力完成,使每个学生都有动手做实验的机会”。
在教学要求中除了“使用仪器的技能”?(13种仪器)和“实验操作的技能”(8项)外,还把“要求学生初步学会观察和记录实验现象,能够根据实验现象分析得出初步的结论,并如实书写实验报告”。以及“要求学生遵守实验室规则,注意安全操作”,也规定为实验的教学要求,体现了实验教学的整体功能,其目的在于转变教育思想和教学观念,真正变应试教育为素质教育。因此,我们在教学中必须改变以往只重讲授,轻视实验的倾向,纠正为了应付中考用讲实验、背实验代替做实验的错误做法,以及比较普遍存在的只满足于完成规定的实验教学任务而忽视通过实验教学养成学生良好实验习惯,训练观察思维能力和培养科学态度、科学方法等问题。深刻领会新大纲精神,通过实验教学激发学生学习化学的兴趣,调动学生学习的主动性和积极性,把化学实验的教学与理论、元素化合物知识的教学与思想政治教育,以及情感、能力、科学态度和科学方法的培养有机结合起来,达到全面提高化学教学质量的目的。
二、激发学生学习化学的兴趣,提高学生学习化学的主动性和积极性
初中化学教学是化学教育的启蒙阶段。初中学生年龄孝好奇心强,他们学习化学的动机往往是以满足好奇心和感兴趣为主的。化学实验教学的首要任务是如何激发学生对学习化学的兴趣,并使这种“短暂”的兴趣能够稳定地保持并得以发展,从而提高他们学习化学的主动性和积极性。我在教学中主要抓以下三点。
(一)强化演示实验教学
课堂教学中的演示实验,最能调动学生的情绪,激发他们学习的兴趣和求知欲。人教版新教材按照义务教育新大纲规定的31项演示实验内容,在各章节中共安排了85个课堂演示实验。这些实验有的是对化学概念、原理的阐述,有的是对元素化合物知识的分析、验证,有的则属于实验基本操作技能。对这些演示实验,我全部安排在45分钟课堂教学中完成,并力求做到演示操作规范、实验现象明显、分析表述准确简练。对部分演示实验装置或实验操作还作了适当的补充和改进,以增强实验效果。
例如,在§2-1分子这一节教学中,补充了氨的挥发、碘在酒精中扩散(溶散)的实验,加深了学生对分子运动的感性认识,在§1-4燃烧和缓慢氧化的教学中,对白磷的燃烧演示实验进行改进,用球胆向烧杯的热水中缓缓通入O2,可看到热水中的白磷与O2接触后,也开始燃烧,产生火光。演示结束后,我请学生思考3个问题:1.为什么铜片上的白磷能燃烧,红磷不能燃烧?2.水中的白磷需要什么条件才能燃烧?3.红磷能不能燃烧?接着再补充演示红磷燃烧的实验,将少量红磷放在铁纱网上,直接在酒精灯火焰上加热,请学生观察红磷在空气中燃烧的现象,最后指导学生阅读教材内容,归纳总结出燃烧的条件。学生反映这样学既能理解,又记得牢。
又如,在讲述氢氧化纳化学性质时,我补充了氢氧化钠与CO2、SO2反应的两个演示实验,然后提出两个问题:1.为什么烧瓶中的小气球会自动胀大?2.大试管中红色的喷泉是如何形成的?由于实验现象饶有趣味,所提出的问题富有思考性,既使学生认识氢氧化钠与酸性氧化物反应的性质,又与所学的物理知识联系起来,启迪了学生的思维,收到明显的教学效果。我在初三化学课堂教学中补充和改进的演示实验约占全部演示实验的五分之一。
(二)开发家庭小实验
新教材配合教学内容,共设置了13个家庭小实验。教学实践表明,家庭小实验的引入使课堂教学延伸至课外,它对激发学习兴趣、巩固知识技能、培养能力、开发智力起到一定作用。当我第一次向学生布置绪言课的家庭小实验--观察蜡烛色态、构造及点燃时的现象,并与课本第5页习题3配合作为家庭作业时,学生感到很新奇。而第二次布置家庭小实验——用玻璃杯、饭碗和小蜡烛来测定空气中氧气的含量(第7页演示实验1-1的改进),学生开始产生兴趣,大多数学生在家里动手做了这个实验,有的成功,也有的不成功。第二天到课堂上七嘴八舌询问老师,经过简要解释和指导后,有的同学回家又重复做了这个实验,一旦做成功了,其兴奋之情自不必说,学习化学的兴趣也随之激发出来。后来,每逢做演示实验时,学生往往会问老师:“我自己在家里能不能做?”配合课堂教学内容,我们除了布置学生完成新教材中设计的13个家庭小实验外,还另外补充了十几个既有浓厚生活气息,又与所学化学知识密切相关,同时学生在家庭中又能够找到材料,独立完成的小实验,作为家庭作业。这些实验按教学进度陆续布置给学生完成。并要求每一位学生准备一个家庭小实验记录本,把所完成的实验项目、日期、观察到的现象、得出的结论与所学知识的联系等详细记录下来,半学期检查一次。多数学生都能达到老师提出的要求。二十几个家庭小实验的开发,不仅丰富了学生课余生活,使学生扩大了视野,培养了动手实验能力和观察分析能力,而且由于它们与课堂教学内容同步,也对知识的理解和巩固起到促进作用。
例如,我把教材第118页铁钉生锈演示实验中的(1)当作家庭小实验,提前一周布置给学生在家里做。到了上铁的性质这节课时,将实验室预先做好的铁钉生锈实验(第118页实验6-1)的三支试管展示给学生看,并请他们与自己所做的家庭小实验结果对照,学生很自然就接受了“铁在潮湿的空气中能跟氧气发生化学反应,生成铁锈”这一事实。进而再请学生思考:“一半浸在水中的铁钉,哪一部分锈斑最明显,为什么?”启迪学生对教材第119页讨论题“你认为铁在什么条件下最容易生锈?”进行探究,从而对铁生锈的原因和防止铁生锈的方法有较深入的了解。
(三)开展形式多样的课外实验活动
组织化学兴趣小组是开展课外活动的很好方式,兴趣小组活动除了举办扩展课内所学过的知识内容的专题讲座外,还以做化学趣味实验,制作实验教具、组织参观、进行社会调查等多种形式展开。在小组活动中我尽量发挥学生的特长,鼓励学生多动手、多动脑、多实验。我们学校每年都要举办一次科技节,化学晚会列为专项内容之一。在晚会上表演节目(趣味化学实验、化学小魔术、小游戏等)的都是化学兴趣小组的成员,而观众大多是初中学生。丰富多采的晚会把他们带入五光十色的化学世界,听到“爆竹声声”,学生自然联系到不纯氢气点燃时的爆鸣,看到“空瓶生烟”、“清水变色”,就急着想了解“这是什么变化?”
……兴趣的激发大大提高了学习的主动性和积极性。我还结合教学实际,指导学生进行社会调查,如学习§3-1水是人类宝贵的自然资源时,要求学生调查了解“你家附近的河水清澈吗?请问你们父母,在他们当学生时,这条河是不是像现在这样脏?”学习§1-4燃烧和缓慢氧化时,课后布置学生到汽车加油站、仓库观察“严禁烟火”标志,到车站了解哪些物品严禁带上火车。还开辟了“厨房中的化学”实验课题,让学生利用家庭厨房里现有的物品进行实验、观察,如观察没擦干净的铁锅、菜刀表面留下的锈斑;用久的热水瓶胆和烧水壶内沉积的水垢;比较食盐和白糖溶解性的大小;将鸡蛋放入盛食醋的茶杯中观察蛋壳表面产生的气泡以及限用厨房内的用品来鉴别精盐和碱面(NaHCO3)等。通过这些活动使学生感到化学就在自己身边,化学与生产、生活、社会密切相关,在一定程度上增强了他们关心自然、关心社会的情感。
三、养成良好实验习惯,指导科学的学习方法,培养学生的能力和创新精神
在初中化学实验教学中注意使学生养成良好的实验习惯;是培养学生科学态度的重要措施。良好的实验习惯应包括:正确使用仪器、规范的实验操作、认真观察并记录实验现象、如实完成实验报告、遵守实验室规则、注意节约药品和实验安全等。我在教学中注意从科学态度、规范操作上给学生进行示范,对学生遵守实验室规则提出严格要求,对如何观察、记录、实验现象、填写实验报告则加以具体指导。例如,学生在做“实验八:酸的性质”分组实验时,对盐酸与带锈铁钉的反应,在实验过程中不仅可看到铁钉表面的锈斑被盐酸所溶解,铁钉表面变得光亮,而且由于使用的盐酸过量,过量的盐酸和铁会继续发生反应,还可以看到铁钉表面有气泡冒出的现象。因此,在填写实验报告时,我要求学生将实验所观察到的所有现象如实填出并对所产生的现象作出相应的解释,以此来培养学生实事求是的科学态度。每次实验结束,我都要留出3-5分钟,让学生清洗实验仪器、整理药品,保持桌面整洁,养成良好的实验习惯。
科学的学习方法的训练和培养,对初中学生来说,需要有教师的指导。学生初学化学实验基本操作时,我除了在课堂上演示规范的实验操作让学生模仿外,还将操作要点以“口诀”的方式介绍给学生,如往试管里装入粉末状药品要“一斜、二送、三直立”;装块状药品要“一横、二放、三慢竖”;液体药品取用的要点是“瓶塞倒放、两口紧挨、缓慢倾倒、加盖放回”;使用胶头滴管应“捏头赶空气、?放手吸试剂、悬空滴液体、管口勿触壁”;以及酒精灯的使用要注意“两查、两不、两禁止”。
在学习气体实验室制法时,充分利用新教材的优势,从学习氧气实验室制法开始,就向学生提出四点学习要求:1.掌握制取气体的实验原理;2.了解实验仪器、装置;3.学会正确操作方法;4.掌握气体的检验方法,在学习氢气实验室制法时加以巩固。到了§5-4二氧化碳的实验室制法教学时,则侧重让学生自己通过阅读教材,回忆对比O2、H2实验室制法,归纳出“学习气体实验室制法的思路和方法”,并以此指导对二氧化碳实验室制法的研讨,使学生既学习了知识,又了解了掌握知识的方法并能加以应用。科学的学习方法能使学生对所学的知识和技能不仅知道“是什么”,能够提出“为什么”,继续追问“还有什么”,进而解决“做什么”和探索“怎么做”。当然,限于初中学生的认知水平和生理、心理特点,学习方法的指导应当紧密结合实验教学实际,循序渐进,不可能一蹴而就。“培养学生的能力和创新精神,使学生会初步运用化学知识解释一些简单的现象或解决一些简单的化学问题”。这是义务教育新大纲提出的初中化学教学的目的之一。
就实验教学而言,主要是培养和发展学生的观察能力、动手实验能力、对实验问题的思维分析能力。强化课堂演示实验、落实学生分组实验、开发家庭小实验,都是培养学生观察能力、实验能力的重要途径。新教材重视实验习题的功能,结合各章节教学内容选编了不少有助于启迪学生思维和提高学生综合分析科学问题能力的题目供学生进行训练。