陳華仕(遵義師范學院化學化工學院, 貴州 遵義 563002)
有機化學開放性實驗教學模式探究
陳華仕
(遵義師范學院化學化工學院, 貴州 遵義 563002)
基礎(chǔ)化學實驗是理工科非常關(guān)鍵的部分,有機化學實驗更是如此,老師在實施有機化學開放性實驗的過程中應(yīng)當重點培養(yǎng)學生對實驗方法與實驗技能的理解與運用。作為大學化學老師應(yīng)當充分高效利用現(xiàn)有的學時以及實驗條件,提高學生的操作能力,為社會培養(yǎng)出優(yōu)秀的人才。本文簡單分析了有機化學開放性實驗教學的教學模式。
有機化學;開放性實驗;教學模式
有機化學實驗教學過程是一個循序漸進的過程,通過學生動手實驗,他們可以掌握基本的有機化學實驗原理以及相關(guān)的技能,提高其對學習化學的積極性。老師在展開開放性實驗教學的過程中應(yīng)當確保實驗過程的安全,在提高學生實驗?zāi)芰Φ耐瑫r培養(yǎng)其建立環(huán)保意識。
在以往的有機化學開放性實驗教學模式中,老師通常以班級為單位進行教學,老師在展開教學過程中講解與演示大量的實驗,引導學生掌握教材中實驗知識,建立理論與實踐相結(jié)合的思想。當學生學習完教學內(nèi)容后,需要獨立完成畢業(yè)論文時就發(fā)現(xiàn)自己并沒有充分掌握知識。因此,如今許多高校都展開開放性實驗教學,雖然開放性實驗教學有著許多優(yōu)勢,然而也存在了一些不足之處,具體表現(xiàn)在以下幾點:①教學體制與教學觀念出現(xiàn)漏洞。由于有限的實驗課時,再加上實驗教學被學生認為是理論教學的一種,在實行開放性實驗過程中,有許多老師與學生對此實驗并沒有充分的認識,導致了他們的參與程度并不高。②實驗室管理不妥當。開放性實驗在運行過程中,由于學生的層次不同,再加上實驗項目多、實驗實踐不確實等問題,導致了實驗儀器設(shè)備損壞較為嚴重,在實驗過程中資源浪費現(xiàn)象比較嚴重等。③實驗過程中的指導問題。在運用開放性實驗教學后,學生的實驗內(nèi)容更加豐富,所涉及的知識面更廣,難度系數(shù)也更大,在學生做實驗的過程中可能出現(xiàn)許多不同的問題,對實驗指導老師與相關(guān)管理員都提出了更高的要求。④教學質(zhì)量評價系統(tǒng)不完善。由于人員配備與相關(guān)經(jīng)費等方面的問題,開放性實驗工作量很難把握,相關(guān)管理員與指導員的積極性并不高漲。并且教學者只注重學生的實驗成績,并不看重學生實驗的過程,導致了評價結(jié)果很難真實反映學生的實驗水平,與教學目標相違背。⑤實驗投資不足。目前高校大規(guī)模招生,然而實驗硬件并沒有跟上,相關(guān)的實驗儀器比較落后,教學人員也比較緊張,導致了開放性實驗很難實現(xiàn)真正的開放,也無法充分調(diào)動起學生學習的積極性。
2.1 運用多媒體教學法,豐富教學內(nèi)容
目前,多媒體技術(shù)得到了非??焖俚陌l(fā)展,它廣泛運用于教學過程中。經(jīng)過實踐表明,多媒體教學在有機化學開放性實驗教學中發(fā)揮了十分關(guān)鍵的作用。多媒體教學能夠?qū)τ袡C化學反應(yīng)過程展開微觀的模擬,其內(nèi)容表現(xiàn)形式非常的豐富、形象,并且把有機化學課堂教學中十分抽象的知識內(nèi)容表現(xiàn)得更加簡潔、易懂,使得學生能夠更好的理解與記憶,促進了教學效率的提高[1]。因此,將多媒體融入有機化學開放性實驗教學中可以把復(fù)雜、抽象的知識以及有一定操作難度的實驗步驟,以更加形象、易懂的方式展現(xiàn)在學生眼前,讓學生能夠充分了解實驗的本質(zhì)。并且在實驗過程中老師更加容易控制實驗實踐,實驗了良好的教學效果。此外,將多媒體融入實驗過程能夠提高學生的信息量,并且針對學生的需要,對部分實驗內(nèi)容展開有效的修改,可以實現(xiàn)教學的靈活性,從而充分提高教學質(zhì)量,促進學生更好的發(fā)展。
2.2 科學安排開放性實驗內(nèi)容
為了充分提高開放性實驗教學的教學效率,老師在展開教學過程中應(yīng)當不斷豐富自身的經(jīng)驗,必須結(jié)合學生的實際情況,從學生的特點以及具體要求出發(fā),編寫出內(nèi)容豐富的實驗內(nèi)容,從而為學生提高更加優(yōu)質(zhì)的實驗教學。為了提高學生的實驗操作能力,老師應(yīng)當從學生大一開始就加強基礎(chǔ)性化學基本技能的訓練,并且在固定時間內(nèi)組織學生參加化學實驗操作技能大賽。這樣能夠考察學生的基本操作技能,幫助學生更好的掌握化學知識內(nèi)容,提高其動手操作能力,激發(fā)出學生學習化學的主動性[2]。
2.3 改良開放性實驗教學方式
實驗教學的目的是為了提高學生的操作能力以及創(chuàng)新思維,因此,老師在展開教學過程中應(yīng)當加強對學生實驗內(nèi)容預(yù)計實驗過程的控制,從而不斷提高實驗教學質(zhì)量。由于實驗教學有著一定的特殊性,使得老師在教學時很難真正充分掌握所有學生的實驗過程。有的學生的實驗?zāi)康牟⒉幻鞔_,僅僅作為旁觀者,并沒有動手、動腦操作,因此很難實現(xiàn)良好的教學效果。老師在展開教學過程中可以將班上學生分為兩批做同一個實驗,在展開實驗之前,老師應(yīng)當對每位學生的預(yù)習情況進行檢查,然后有針對性地講解實驗原理以及實驗步驟。并且加強學生的安全意識,讓學生明白在實驗過程中安全是最為重要的。在學生實驗過程中,老師應(yīng)當不斷在實驗室來回巡視,仔細觀察學生是否操作正確,及時發(fā)現(xiàn)學生所犯的錯誤并將其糾正。老師還應(yīng)當隨時解釋在實驗時出現(xiàn)的各種現(xiàn)象,當學生有任何疑問時老師應(yīng)及時給予解答。在學生操作完實驗后,引導學生在實驗報告上詳細記載此次實驗的具體步驟以及相關(guān)重點事項,并且分析實驗結(jié)果,作出理論分析。這樣才能夠充分提高學生對化學實驗的積極性,充分體現(xiàn)其主體地位,使得學生能夠用已經(jīng)學會的知識去解釋化學現(xiàn)象,從而促進教學目標的實現(xiàn)[3]。
2.4 融入綜合設(shè)計性實驗
有機化學理論教學難度比較高,學生很難充分理解與把握,改良實驗教學內(nèi)容以及教學策略是十分重要的。老師在教學時必須開設(shè)綜合性、設(shè)計性實驗,由學生自由選擇與設(shè)計,由老師指導學生設(shè)計實驗,分析實驗的可行性。此外,老師還應(yīng)當定期組織化學實驗技能大賽、設(shè)計實驗競賽等。從多方面、多角度來提高學生的化學水平,學生以主人翁的身份參與到實驗過程中,拓展其思維,提高其創(chuàng)新能力。老師在展開教學時應(yīng)當充分提高學生的積極性以及突出其主體地位,讓學生在實驗過程中提高自身解決問題的能力,為其以后的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。
3.1 框定大類,分組選題
老師在展開教學過程中應(yīng)當依據(jù)有機化學的實驗性質(zhì),先選定若干個化合物類別的實驗項目,例如醇類、醚類、脂類等等。選定實驗項目類別的原則是相關(guān)物質(zhì)可能為固體化合物或者有較高沸點的化合物,從而體現(xiàn)有機化學實驗教學效果。在展開實驗時老師應(yīng)當適當調(diào)配學生,展開合理的分組,按照一個小組一個類別展開實驗內(nèi)容的選擇,小組中每位學生選擇一個同類別但不同目標的化合物展開合成實驗設(shè)計。在選擇實驗物質(zhì)的過程中,老師應(yīng)當要求學生查閱有關(guān)化合物類別的文獻資料,為實驗做好充分的準備[4]。
3.2 規(guī)劃實驗操作方法
老師在展開實驗過程中應(yīng)當引導學生查找與閱讀有關(guān)實驗方法的資料,對實驗方法展開可行性分析,并且引導學生對所選化合物的合成方法展開資料的閱讀與篩選。學生所查找到的合成方法通常為工業(yè)合成法以及實驗室合成法,其中相關(guān)的條件與方法各不相同,學生應(yīng)當在已經(jīng)學會知識的基礎(chǔ)上,依據(jù)自己的操作經(jīng)驗展開可行性分析,確定幾種有效的方法待老師審核。
3.3 實驗方案的設(shè)計
學生選擇好實驗方法后,老師應(yīng)當給予詳細審核,對已經(jīng)選擇的方法展開實驗方案設(shè)計、實驗條件優(yōu)化方案設(shè)計,等老師指導修改完成后,再引導學生進入實驗準備階段。
3.4 優(yōu)化實驗過程
實驗過程包括以下幾個方面的內(nèi)容:①實驗前的準備工作。老師應(yīng)當以實驗類別小組為單位填寫相關(guān)物資的領(lǐng)用表格,交給學校實驗中心審批與備貨。在這個過程中,倘若遇到實驗用品采購有困難,實驗中心應(yīng)當及時反饋,學生再作出相應(yīng)的實驗方案與物料的調(diào)整。②實驗中。實驗物料到位后,在實驗室開放的時間內(nèi)展開實驗。對不同的實驗方法展開對照實驗,引導學生認真觀察實驗現(xiàn)象,詳細記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。老師應(yīng)該指導學生對設(shè)計方案中不合理部分展開適當?shù)男薷呐c完善,對每個實驗步驟中所取得的化合物展開常規(guī)的測試。在實驗過程中應(yīng)當要求學生嚴格遵守實驗紀律以及相關(guān)操作流程,從而促進實驗效果的提高。③實驗的后期工作。在完成實驗過程后,老師應(yīng)當對取得的實驗數(shù)據(jù)展開整理與補充,并且引導學生寫出實驗小論文,促進學生鞏固知識,提高其概括總結(jié)的能力。④評價學生的試驗成績。老師可以以小組為單位進行評優(yōu),評優(yōu)的依據(jù)是查閱資料預(yù)計制定方案的質(zhì)量、實驗過程中的情況以及實驗論文的寫作情況。給予學生科學、客觀的評價能夠幫助學生正確認識到自身的不足,從而幫助其更好的發(fā)展。
有機化學開放性實驗教學,從學生選題、查找相關(guān)資料、選定實驗方法以及相關(guān)方案的實施等過程中,老師起著非常關(guān)鍵的作用。因此老師的工作強度比常規(guī)的實驗教學的工作強度要高許多。老師必須花費大量的時間與精力才能夠?qū)崿F(xiàn)良好的教學效果。選修開放性實驗的學生多半是為了充分提高自身的實驗素質(zhì)以及提高自身的創(chuàng)新能力,這部分學生具有認真、嚴謹、主動學習等優(yōu)點,學習能力也相對比較高,通常會正面體現(xiàn)有機化學開放性實驗的教學效果。也有一部分學生是為了學分而選擇學習此部分內(nèi)容,在教學過程中顯得不是十分主動,有可能會對教學效果帶來負面的影響,并增加了老師的教學工作量。因此在有機化學開放性實驗教學中,對報名選修的選擇應(yīng)當篩選,從而實現(xiàn)良好的教學效果。此外,相關(guān)實驗室管理人員的作用也是不可忽視的,他們應(yīng)當積極配合開放性實驗教學,從而保證教學活動的順利進行。
通過開放性實驗的實踐訓練,促進了學生的創(chuàng)新能力以及綜合設(shè)計能力的提高,并且還加強了其環(huán)境保護意識。許多學生對科研工作由于不了解而產(chǎn)生了畏懼的情緒,通過有機化學開放性,學生領(lǐng)悟了科研的一般過程,對科學研究有了新的認識,并且充分激發(fā)出學生學習化學的興趣,從而為其以后的良好發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
[1]胡瑞.淺談“實驗探究式”教學模式在有機化學《苯酚》教學中的運用[J].科學咨詢(科技·管理), 2015,(02):109-110.
[2]鄒曉川,王存,石開云.基FC模式的有機化學實驗教學設(shè)計及應(yīng)用研究[J].西南師范大學學報(自然科學版),2015,(09):234-240.
[3]朱彥卓,王良,趙麗娜.在“有機化學實驗”課程中開展“實驗探究”教學的理論與實踐[J].通化師范學院學報,2013,(06):68-70.
[4]蔣向輝,苑靜,祝軍委.應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下有機化學實驗開放式教學探索[J].銅仁學院學報, 2015,(04):67-69+82.
教研項目(合同)編號:15-35;項目名稱:《有機化學實驗》課程教學改革研究。