吳桂玲,馮定坤
(黔南民族師范學院化學化工學院,貴州 都勻 558000)
《無機化學實驗》是高校學生進入大學所學習的第一門專業(yè)基礎實驗課,在大一學年開設,它是學生在以后學習有機化學實驗、分析化學實驗、物理化學實驗的基礎,所以學生對無機化學實驗學習的效果直接影響著對后面的一系列化學專業(yè)實驗課的學習[1]。并且無機化學實驗承擔著培養(yǎng)學生對化學實驗的興趣,形成良好的實驗習慣和提高動手能力等方面的重擔。因此承擔無機化學實驗課的教師一定要重視這門課的教學,從教學內容和教學方法等方面積極思考,從以往的無機化學實驗教學存在的問題等方面進行了一些改革探討。
(1)實驗內容沒有更新。目前,我院大一新生開設的無機化學實驗還是包括實驗基本知識、實驗基本操作、無機物性質驗證和簡單無機物合成這幾個幾方面。其中無機物性質驗證實驗個數(shù)偏多,而讓學生自行設計,綜合性實驗個數(shù)偏少,造成學生的動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)力度不夠。
(2)教學方法仍然是傳統(tǒng)的做法,即實驗教師會提前在實驗室黑板上寫上本實驗的名稱、實驗目的、原理、步驟、實驗內容、注意事項,然后用半小時左右的時間給學生講解實驗原理,實驗內容和實驗方法。在這個過程中,教師花較多的時間講解實驗內容和實驗方法,對實驗過程中的原理則講解的較簡單,造成很多學生就看著板書或實驗教材來做實驗,看一步做一步,而不動腦思考每一步的操作原理。甚至還有粗心的學生看漏掉實驗步驟,導致實驗失敗后,還找不到原因。有很多學生為了完成后續(xù)的實驗報告在實驗完成后把黑板上的板書拍照。在這整個過程中,學生很少動腦思考,不能好的培養(yǎng)學生的思維能力和獨立思考能力[2]。
在無機化學實驗過程中,會用到很多的化學試劑,有的試劑有毒有害,可能給學生和教師帶來一定的危害[3]。而目前我院是對大一新生開設無機化學實驗課,而我校是少數(shù)民族地區(qū)的地方高效,很多學生來自偏遠農村,那里的基礎教育條件落后,很多學生在中學時都沒進過化學實驗室,很多實驗藥品沒見過,造成他們的安全意識非常薄弱。
進行無機化學實驗時會大量消耗實驗藥品,也會經常損壞玻璃儀器,很多學生在做實驗時不按量取用藥品,認為藥品的量越大越好,這樣就造成了試劑的不必要浪費[4]。還有很多學生在取用藥品后不立即蓋上試劑瓶蓋,造成一些藥品潮解變質或者氧化變質,直接導致不能再用。
我院的無機化學實驗課為考查課,學生的總成績由五部分組成,分別為實驗預習報告、考勤、實驗操作、實驗報告和學期末考核,它們分別占的比例不一樣,實驗預習報告很多學生都是照書抄,沒有自己的思考,教師很難分出差異;學生上實驗課基本不曠課,那么考勤分也差不多;在進行試驗操作時,很多學生都是照黑板上或書上的步驟做,甚至有的學生直接看旁邊的同學怎么做他就怎么做,目前我院一組進實驗室同時做試驗的學生人數(shù)都在20人左右,學生太多,只靠教師一人很難看到所有學生的整個操作,所以對于這個實驗操作分數(shù),教師給出的分數(shù)與實際情況會有分歧,可能會導致一些認真做實驗的學生的分數(shù)反而不高[5];大部分學生的實驗報告都是照著書抄,沒有問題分析和自己的實驗體會總結,所以分數(shù)也差不多。這種的考核存在的問題很多,直接問題是不能全面的衡量全班每個學生對實驗知識的掌握情況,而且會引起一些學生的心理不平衡,打擊了他們對化學實驗的興趣[6]。
將無機化學實驗分為基礎性實驗、綜合性實驗、創(chuàng)新設計性實驗。(1)基礎性實驗:主要目的是使學生的實驗基本操作規(guī)范,是進行后續(xù)綜合性實驗的基礎。由于很多學生在中學時沒有進過實驗室做實驗,對化學實驗的基本知識不清楚,甚至不認識基本化學儀器,所以教師在第一次課就要詳細的介紹化學實驗室的一些注意事項和化學實驗的基本知識,對實驗過程中可能出現(xiàn)的突發(fā)事件提前告知學生,最重要的是教會學生處理突發(fā)事件的方法,對實驗室有毒有害藥品的使用注意事項必須講清楚。帶領學生認識實驗室,對實驗水電,大功率電器的使用注意事項進行說明。然后還要教會學生認識基本的化學儀器,玻璃儀器洗滌的方法和洗凈的標準,以及烘干儀器的方法。在后面幾個基礎實驗中,教師要講清楚移液管、容量瓶、滴定管等儀器的使用方法和注意事項,教師要先示范,然后讓學生操作,最后是學生一個個的在教師面前操作,對學生不規(guī)范的地方,教師及時指正,直到所有學生全部熟練掌握,這些基本操作學生要多加練習,因為在后面的實驗中會經常用到。教師還要講清楚溶液配置中粗配和精確配置的區(qū)別,它們所用的儀器和配置方法,要教會學生加熱溶液和溶液過濾的方法,包括常壓過濾和減壓過濾,冷卻結晶等操作[7]。(2)綜合性實驗:比如通過前面實驗合成的硫酸亞鐵銨為原料來合成反式尖晶石鐵酸鋅,通過X粉末衍射來確定產物的組成,并且另一組用買來的硫酸亞鐵銨為原料來合成,通過比較兩組產物的XRD圖譜,讓學生來分析,通過這樣的實驗,可以提高學生分析問題的能力。提高學生的實驗積極性,并且讓學生感受到化學實驗很多時候并不是一次就會成功,而是要不斷地探究,發(fā)現(xiàn)實驗中的問題,并且來解決。
傳統(tǒng)的教學方式無法激起學生的學習興趣,更會使學生喪失創(chuàng)新意識。(1)在教學改革后,教師可以采取幾種方式,第一種是在做每個實驗前一周教師要求學生對實驗內容先進行預習,課堂上要求學生對本次實驗當眾講解和示范,這樣有利于提高學生的學習主動性[8]。當然,學生有時不能完全掌握實驗內容,對實驗的示范也不規(guī)范,這時需要老師及時給予糾正和指導,加深學生的印象,更好地達到教學目的。也可以采取教師提問式的講解,在講解過程中教師不斷提問、學生回答,或者教師不斷設問,學生可以不用回答,只是讓學生集中注意力,跟住教師的思路。鼓勵學生主動回答問題,特別是要注意鼓勵學生提出問題。還可以設立討論環(huán)節(jié),調動每個學生的積極性,讓每個學生都參與討論[9]。還可以充分利用現(xiàn)代化教學手段來制作微課,把每次實驗的目的、原理、所用的試劑儀器,實驗的關鍵操作、注意事項等內容錄制成微課,上傳到網絡教學平臺,比如本校用的學習通軟件上,要求學生提前在學習通上學習,學生對本次實驗內容和注意事項有一個大概的了解,這樣教師就可以縮短講解時間[10],并且以提問為主,引導學生思考。(2)培養(yǎng)實驗助手??梢蕴崆皬亩昙?、三年級招聘實驗能力強對實驗感興趣的學生為助手,當然事先這些學生助手也要經過教師的培訓,可以協(xié)助教師指導大一學生進行無機化學實驗。用學生助手一方面可以培養(yǎng)這些學生的實驗動手能力和溝通能力,又可以給大一學生好的示范作用??梢酝ㄟ^開放性創(chuàng)新性實驗吸引學生利用課余時間進入實驗室,鼓勵學生申請省級、校級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目,學生在老師的指導下,利用開放性實驗教學平臺,將科研與本科教學相結合,更好地培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新精神。
安全問題一直是實驗室的重中之重。學生在進入實驗室之前,教師必須要求學生嚴格遵守實驗室的安全守則;要讓學生務必注意實驗室的水電安全,實驗結束必須關水關電,未經教師允許,不得擅自開實驗室電器。實驗過程中必需穿實驗服,并且實驗服必須扣上扣子、戴手套和帶護目鏡,不能穿短褲拖鞋,不能將吃食飲用水等帶進實驗室,女生必須把頭發(fā)扎起來,做好安全措施。教師還要將實驗室容易發(fā)生的事故應急處理方法教給學生,讓學生有較好的自我保護意識和能力。另一方面,學院最好定期對全院師生舉辦安全知識講座,內容要涉及安全防范、有毒有害試劑的取用注意事項、廢液回收、事故應急處理等,還要舉辦消防知識講座和消防演練,以增加學生實驗安全意識,提高學生的事故防范能力。
考核的意義在于避免對全體學生評價過程中出現(xiàn)以點概面、欠缺公平的狀況,并促使學生按照評價考核標準更積極主動地完成相關課業(yè)任務。我們對實驗考核方式進行了改進,將預習報告、考勤、平時實驗操作、紀律衛(wèi)生和實驗報告放在一起,作為平時成績,只占最后總成績的50%,另外50%包括兩部分,其中期末理論考試占20%,期末實驗考試占30%,平時成績的考核標準仍舊沿用傳統(tǒng)計分方法。期末理論考試,采用閉卷的形式,考試時間為2 h。期末實驗考試方法是:大一上學期可以考核學生的基本實驗操作能力,比如準確配置一定濃度的溶液,可以考核學生使用天平,容量瓶的操作和溶解,轉移,定容的過程;滴定實驗可以考核學生使用滴定管,移液管的操作以及滴定操作。下學期可以考核學生設計實驗的能力,教師給出設計性實驗題目,由學生當場準備并進行操作,這些考核教師可以根據(jù)學生操作過程中的表現(xiàn)和最終得出的實驗結
果,給出實驗考試成績。這種考核方式雖然不能完全避免傳統(tǒng)評分的隨意性和主觀性,但比傳統(tǒng)的方法更能客觀的準確地反映學生的實際水平。
無機化學實驗教學中還有很多問題需要研究探討,在今后的教學工作中,發(fā)現(xiàn)問題就要解決問題,改進和完善實驗教學,通過不斷的教學改進,提高實驗教學質量,激發(fā)學生做實驗的積極主動性,培養(yǎng)學生獨立思考的能力,提高學生發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力,為學生獨立進行科學研究打下基礎。