夏曉艷
(山西醫(yī)科大學晉祠學院,山西 太原 030025)
作為化工科學生最先接觸的必修實驗性課程,有機化學實驗課程能夠以直觀 、形象的形式傳授知識,培養(yǎng)學生的綜合能力,是提高教學質(zhì)量的有力抓手。有機化學實驗課的課程改革目標十分明確:一是常規(guī)儀器的正確使用方法和基本的制備、分離和提純技術(shù),以使學生初步掌握有機化學實驗的基礎操作。二是通過實驗遷移知識,豐富感性知識,驗證典型有機化學反應。三是訓練學生養(yǎng)成實事求是的科學態(tài)度和嚴謹?shù)乃季S方法,在實驗過程中學會正確觀察實驗現(xiàn)象,處理實驗數(shù)據(jù),撰寫實驗報告。
在長期以來的實驗教學改革中,教育者積累了大量經(jīng)驗,形成了嚴格的成績考核制度。具體來說,改革成效體現(xiàn)為學生實驗素養(yǎng)和實踐能力的提高。首先,是自我管理的能力。實驗課程大部分時間都是在動手操作,由于各組實驗都是同步進行的,教師不可能兼顧每個學生。面對大量的儀器整理工作和實驗原料配置工作,許多學校建立了學生助教制度,實驗前后授權(quán)學生進行儀器和材料,既提高了學生的參與意識又改善了實驗室的實驗環(huán)境[1]。其次,是學生主動探究的能力。大部分學校已經(jīng)建立了實驗預習制度和平臺分享制度。對于實驗課內(nèi)容,教師提前布置任務,學生聯(lián)系已經(jīng)掌握的實驗原理設計合成方法,討論出最受認可的實驗路線和試劑進行操作。實踐證明,這種預習和課堂分享對提高學生主動性十分有益。
教學模式?jīng)Q定實驗課的流程、方法。目前有機化學實驗課程的教學模式還比較單一,教學方法也比較老舊。教師多按照課程大綱一板一眼地講解內(nèi)容、組織實驗、收取報告的模式開設實驗課程。這種教學模式?jīng)]有考慮到教材的內(nèi)容是不是反映了當前化學學科的最新成就和發(fā)展趨勢,實驗是否對學生有吸引力。實際上,目前各種版本的教材內(nèi)容相對陳舊,對基礎實驗的重復較多,浪費大量試劑、課時的同時也消耗著學生興趣。
相關機構(gòu)在對有機化學實驗課程的教學成效進行驗收時,發(fā)現(xiàn)連實驗裝置如何正確安裝也不清楚的學生大有人在。調(diào)查表明,部分學生在化學實驗中存在畏懼心理,擔心試劑在實驗過程中可能對人體產(chǎn)生的毒害因而更愿意學習理論知識而不愿走進實驗室。還有的學生在實驗時也僅僅是“照方抓藥”,只聽指令不動腦筋。實驗前沒有主動、充分的收集信息,進行實驗觀察時漫無目的。
基礎有機化學實驗中涉及通過實驗觀察有機化合物的性質(zhì)的內(nèi)容,還需要基礎制備和提取天然產(chǎn)物中有效成分。為達到實驗目的,必須進行有效的觀察、記錄。但因為實驗記錄不及時等原因,存在主觀編造實驗結(jié)果或任意涂改實驗數(shù)據(jù)的現(xiàn)象[2]。還存在學生不知從哪些角度觀察實驗現(xiàn)象,或是對于出現(xiàn)與預期不符的問題無法靈活應對??偠灾?,就是沒有掌握有機化合物研究的一般方法,欠缺實事求是的科學態(tài)度和解決問題的能力。
由于模式單一,傳統(tǒng)的實驗教學只能使學生被動地從實驗角度理解理論知識。為達到靈活運用的目的,必須針對不同的實驗,聯(lián)系生活,設置思考問題作為學生課前預習、思考的方向。學生課前預習效果可以通過增加學生上臺講解示范環(huán)節(jié)來得到保障。分組進行思路講解,可以通過學分競爭的方式激發(fā)學生的積極性。每次實驗課,小組輪流講解實驗方法,并通過糾錯、補充、提問的方式完善操作思路。指導教師及時的點撥、啟發(fā),最重要的是在總結(jié)每個小組的表現(xiàn)的基礎上通過整體性的知識講解,示范規(guī)范的操作方案,降低實驗危險系數(shù)。以往需要三令五申的各種安全注意事項能通過這種友誼的課堂互動得到更好的宣傳。課前開放式的信息收集,在提高學生的感性認識的同時也鍛煉了學生自主學習的能力,能使學生更主動地聽課。
課后的報告總結(jié),本應在規(guī)范實驗方法和厘清實驗思路上起到積極作用,但由于得不到教師的及時反饋或是課上缺少充足的總結(jié)時間,報告成了筆記潦草、應付了事的形式作業(yè)。良好的實驗素養(yǎng)與習慣的培養(yǎng)要從首次踏進實驗室開始抓起。指導教師需要采取各種教學手段,充分起引起學生的重視,引導學生積極主動完成實驗的各個環(huán)節(jié),鍛煉學生的動手能力、觀察能力,讓學生對實驗目的有一個清晰的認識,以在實驗現(xiàn)象的觀察中知道自己的任務。除保證實驗結(jié)果的準確性外,規(guī)范記錄的作用還體現(xiàn)了學生對待科學的態(tài)度問題。實驗記錄最好是以表格的形式,應囊括實驗目的、實驗步驟、實驗現(xiàn)象、結(jié)果分析、拓展思考等幾大部分。
學生的實驗能力,往往是在實驗操作、實驗觀察以及報告總結(jié)等過程中培養(yǎng)出來的。優(yōu)化教學方法對于促進學生主動學習,提高學生實驗能力大有裨益。在教學過程中,可以采用多種教學方法,如主題討論、趣味實驗、開放性實驗等。主題討論通過組織學生圍繞實驗內(nèi)容進行交流活躍課堂氣氛。趣味實驗則解決了試驗大綱內(nèi)容老舊的問題,通過選取一些既與有機化學理論有聯(lián)系,又貼近生活的趣味性實驗作為選修實驗,使學生在輕松和諧的氛圍中走近有機化學。開放性實驗,強調(diào)不同思路的對照,針對具體問題學生可能會產(chǎn)生不同的實驗思路,鼓勵學生分別按不同的方案進行實驗,對比實驗結(jié)果,進行總結(jié)回顧,使學生深刻理解導致實驗結(jié)果差異的內(nèi)在原因。
在實驗教學過程中有意識地向?qū)W生灌輸嚴謹求實的科學精神,滲透“綠色化學”的環(huán)保意識,使學生養(yǎng)成良好的實驗行為習慣。有機化學實驗中涉及到的有毒有害物質(zhì)較多,無論是制備實驗還是性質(zhì)實驗,都應強調(diào)節(jié)能、安全、減少污染。這方面應該借鑒國外的做法,推廣微型有機化學實驗,引導學生用小量的試劑來達到實驗目的,減少實驗三廢。在實驗教學過程中有目的的訓練學生的廢料回收意識,對于在實驗中所產(chǎn)生的鉻離子溶液這類廢液要求要分類回收。課外鼓勵學生查找可行的方法改進實驗設計,尋找替代性的環(huán)保材料,減輕環(huán)境污染[3]。
有機化學實驗課教學改革是涉及教學模式、教材建設、實驗室資源配置等諸多方面的系統(tǒng)工程。課改過程中建立起的實驗結(jié)果考核制度,規(guī)范了學生的基本操作,提高了學生自我管理、自主學習的能力。針對仍然存在的教學模式單一、報告總結(jié)能力較差等問題,應找準發(fā)展方向,推進課程教改的進一步實踐,為社會發(fā)展培養(yǎng)具有理論知識和實踐能力的專業(yè)型人才。