容學德

(廣西民族大學 預科教育學院，廣西 南寧 530008)

高等學校少數民族預科教育是我國高等教育的一個特殊層次，是少數民族高等教育的重要組成部分，肩負著為少數民族地區(qū)培養(yǎng)各類高素質人才的使命，為招生院校輸送合格大學新生的重任.普通化學實驗是通過實驗學習普通化學的基本理論、基本原理和基本操作技術的一門基礎實踐性課程.通過學習，學生既能夠進一步深化對普通化學的基本概念、基本原理的理解，又能夠獲得化學實驗的基礎知識，掌握基本操作技能，培養(yǎng)科學的實驗能力，為直升本科之后的專業(yè)課程學習打下堅實的基礎.

微型化學實驗是指用微量的藥品在微型的儀器中進行的化學實驗.[1]微型化學實驗課程資源是由微型化學實驗室與微型儀器(硬件)，微型化學實驗內容的設計(軟件)，微型化學實驗的課程與教學設計(應用)，掌握微型化學實驗的教師和學習微型化學實驗的學生等諸多要素組成的系統.[2]所謂微型化學實驗課程資源的開發(fā)和利用，實質上就是以微型化學實驗為載體，使其能夠廣泛地進入化學實驗課程，與化學教育教學活動相聯系，并充分挖掘已被開發(fā)出來的微型化學實驗在化學實驗課程中的教育教學價值的過程.[2]開展微型化學實驗課程資源開發(fā)與利用的研究，旨在進一步豐富和完善普通化學實驗課程資源，使其更好地用于教學，服務學生.

1 微型化學實驗課程資源開發(fā)與利用的必要性及可行性

普通化學實驗課程教學目前均為常規(guī)化學實驗的內容、方式和方法.基于標準化儀器的常規(guī)化學實驗在實驗現象顯現、實驗效果表現以及實驗技能培養(yǎng)等方面具有優(yōu)勢，但同時也存在試劑用量大、“三廢”問題突出、安全隱患更大等方面的不足.微型化學實驗具有節(jié)約實驗資源、減少實驗員課前工作量、降低實驗危險性、減少實驗“三廢”、縮短實驗時間等諸多優(yōu)點.[3]顯然，微型化學實驗可以彌補常規(guī)化學實驗的不足.因此，面對民族預科學生人數日益增多和普通化學實驗課程資源日趨緊張的實情，在實施常規(guī)化學實驗教學的基礎上，將微型化學實驗作為課程資源引入普通化學實驗課程中，不斷開發(fā)和利用微型化學實驗課程資源，充分發(fā)揮微型化學實驗的優(yōu)勢，就顯得尤為的重要和迫切.

微型化學實驗在實驗儀器、實驗條件和實驗方法上與常規(guī)化學實驗都不盡相同，其更容易激發(fā)學生對實驗的積極性、主動性和創(chuàng)造性，這為微型化學實驗教學的順利實施奠定了基礎.微型化學實驗是在微型化條件下對化學實驗進行重新設計和探究，因而常規(guī)實驗的條件和方法在微型實驗中并不完全適用，[4]因此需要教師開發(fā)設計微型化學實驗過程和方法，補充完善已有的微型化學實驗方式方法，但并不需要教師將所有化學實驗都開發(fā)設計為微型實驗，因為微型實驗并不是也不可能是對常規(guī)實驗的完全替代，而是有選擇性的對常規(guī)實驗進行補充和拓展，對教師而言這并非太大困難和挑戰(zhàn)，教師完全有能力和精力去完成.隨著化學實驗室的增加和學生實驗條件的不斷改善，這為微型化學實驗室的建設以及微型實驗課程資源的開發(fā)和利用提供了重要的保障.

2 微型化學實驗課程資源開發(fā)與利用的原則

微型化學實驗課程教學資源的開發(fā)和利用不是隨意而為的，需要遵循一定的原則.[5]基于對微型化學實驗基本特點和教學需求的考慮，微型化學實驗課程教學資源的開發(fā)和利用應遵循以下幾個原則.

2.1 針對性原則

并非所有的化學實驗都適合開展微型實驗教學，只有那些在實驗儀器的微型化和實驗試劑的微量化條件下，仍能達到實驗操作方便、實驗過程安全、實驗現象明顯、實驗效果良好等教學要求的化學實驗，才適合開展微型實驗教學.因此微型化學實驗課程教學資源的開發(fā)和利用必須在明確實驗教學目標的前提下，認真分析和研究常規(guī)實驗與微型實驗的差異，認識和掌握實驗內容的性質和特點，避免開發(fā)和利用的盲目性，這樣才能保證課程教學資源開發(fā)和利用的針對性及其有效性.

2.2 經濟性原則

開展微型化學實驗教學的目的之一就是為了節(jié)約經費開支、降低實驗成本，因此在進行微型化學實驗課程教學資源開發(fā)和利用的過程中，須充分考慮經濟性的問題，發(fā)揮微型實驗在這方面的優(yōu)勢.微型化學實驗所用的微型儀器價格低廉，所用試劑的微量化節(jié)省了藥品，在實驗經費開支上具有經濟性.微型化學實驗反應快、用時短，在開展實驗教學的時間上具有經濟性.實驗儀器的微型化，有助于緩解因班級人數日益增多而導致學生實驗的空間不斷被壓縮的問題，微型實驗在空間上具有經濟性.對于習慣了常規(guī)實驗的學生而言，微型化學實驗課程資源的開發(fā)和利用，能夠激發(fā)他們對化學實驗的學習興趣和學習熱情，培養(yǎng)其實驗觀察能力和實驗創(chuàng)新意識，因此微型實驗在學習上具有經濟性.

2.3 可操作性原則

實驗儀器的微型化、實驗藥品的微量化以及實驗過程中反應條件控制難度大，這給學生的實驗操作增加了一定難度，對學生實驗操作技能的要求更高，因此微型化學實驗課程教學資源的開發(fā)和利用須充分考慮實驗的可操作性，使微型實驗教學既能夠讓學生獲得滿意的實驗結果，又可以強化學生實驗操作技能的訓練，切忌生搬硬套，否則也就失去了課程資源開發(fā)和利用的意義.化學實驗中，一些驗證性質實驗作為微型實驗課程資源的開發(fā)和利用具有比較優(yōu)勢，而制備實驗和分析測試實驗仍需堅持常規(guī)實驗教學.

2.4 主體性原則

微型化學實驗課程教學資源的開發(fā)和利用要從學生的實驗基礎、實驗能力等實際情況出發(fā)，以學生的學習發(fā)展需要為導向，以學生化學實驗素養(yǎng)的培育為目標，要能夠貼近學生的心理特點和興趣愛好，也要能夠充分發(fā)揮學生實驗的主體作用，還要能夠最大限度地激發(fā)學生的學習潛能和鍛煉學生的實驗能力，進一步強化學生的主體意識和創(chuàng)新意識，充分體現出以學生為中心的教學理念，為學生的課程學習服務，為學生的后續(xù)發(fā)展打好基礎.

3 微型化學實驗課程資源開發(fā)和利用的途徑與策略

微型化學實驗課程資源的開發(fā)和利用需要學校、教師和學生的共同參與，他們各自雖扮演不同的角色，發(fā)揮不同的作用，但缺一不可.學校需發(fā)揮物質基礎和實驗條件的保障作用;教師要有課程資源開發(fā)與利用的意識和意愿，積極探索課程資源開發(fā)和利用的有效方式方法，不斷提高課程教學質量;學生的創(chuàng)造性對于微型實驗課程資源開發(fā)與利用具有重要作用，課程資源開發(fā)與利用的出發(fā)點和落腳點均為學生.

3.1 普通化學實驗教材中引入微型化學實驗

教材是極為重要的課程資源，加強對普通化學實驗教材的建設，使微型實驗進入教材內容體系，這對于開展微型化學實驗教學和推廣普及微型化學實驗具有重要意義.微型化學實驗是對常規(guī)化學實驗的一次實驗技術和方法的革新，常規(guī)化學實驗中的實驗儀器、試劑用量、實驗設計、實驗過程、實驗方法等不同于微型化學實驗，因此常規(guī)化學實驗的教材內容并不適用于開展微型化學實驗的教學.為此，筆者認為，有必要將微型化學實驗的科學理念和方式方法滲透到實驗教材中，并在現行的普通化學實驗教材的基礎上，引入少量精選的微型化學實驗內容和實驗素材，形成豐富多彩、形式多樣的實驗教學內容，實現微型實驗與常規(guī)實驗的優(yōu)勢互補，這有利于提高學生對化學實驗的興趣，激發(fā)學生的求知欲望，拓展學生的視野，培養(yǎng)學生的實踐探究能力，也有利于推動化學實驗教學的改革與發(fā)展，提高化學實驗教學的效果.

3.2 加強對化學實驗室的建設和管理

化學實驗室是教師開展微型化學實驗教學與研究的重要陣地，也是學生進行微型化學實驗研究與探索的主要場所，只有不斷加強化學實驗室建設和管理，才能確保微型化學實驗教學的順利進行，才能使化學實驗教學持續(xù)發(fā)展.

要開展微型化學實驗教學，需要提前做好實驗室的規(guī)劃、建設以及教學所需的實驗儀器、藥品的申報、購置、補充和更新等各項工作，需要學校確保實驗經費的投入，配足配齊開展微型化學實驗教學必需的資源.微型化學實驗的儀器設備不同于常規(guī)化學實驗，因此原有的常規(guī)實驗儀器設備并不能直接用于微型實驗，需要重新購置一批微型化學實驗專用的儀器設備.在實驗課堂上只有讓每一位學生都擁有一套微型儀器，才能滿足教學的要求和學生學習的需要.在實驗室的建設和管理過程中，若條件允許應成立專門的微型化學實驗室，以便更好地開展教學;若實驗室緊張也可與常規(guī)化學實驗室共用，但在共用過程中，實驗員須做好常規(guī)實驗儀器與微型實驗儀器之間的整理、調換和收發(fā)工作，以便于學生更好地進行實驗.

3.3 發(fā)揮學生在微型化學實驗課程資源開發(fā)利用中的作用

學生作為教學的中心和學習的主體，在課程資源的開發(fā)和利用過程中具有不可替代的作用，忽視學生的作用，課程資源的開發(fā)和利用將是一句空話，微型化學實驗教學的目的也將無法實現，只有重視并發(fā)揮學生在課程資源的開發(fā)和利用中的作用，課程資源的開發(fā)和利用才能明確目標方向，才能找到落腳點.

微型化學實驗與常規(guī)化學實驗在實驗儀器、試劑用量、實驗方法、實驗操作以及實驗現象等方面均有較強的對比性，學生對微型實驗自然會產生好奇心，學生在進行微型實驗過程中自然會形成新的想法、經驗、感受和問題，教師若能抓住時機因勢利導，通過鼓勵學生自制、改造微型儀器，自主設計、開發(fā)和實施實驗，為學生創(chuàng)造一個更大的思維空間，搭建一個更廣闊的學習平臺，充分調動學生的積極性和創(chuàng)造性，讓學生在開展微型化學實驗的過程中能夠融入自己更多的科學精神和學習智慧，則對于激發(fā)學生的創(chuàng)新思維以及培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力將具有十分重要的意義.

3.4 重視網絡資源的應用

網絡資源為課程資源的開發(fā)和利用提供了豐富的素材，應重視網絡資源在開發(fā)微型化學實驗教學資源中的作用.例如，名校、名師的課程資源，相關的課程教案、教學課件、實驗視頻以及教研著作和教改論文等教學資源.網絡資源的海量，課程資源的多樣，給教師對網絡資源的應用增加了難度，教師只有通過對網絡資源的挖掘加工、分析篩選，才能從中獲取對微型化學實驗教學有用的信息，才能使之成為能夠豐富實驗教學、適合學生學習的課程教學資源.通過對網絡課程教學資源的學習應用，可以為教師在微型實驗的開發(fā)設計、實驗教材的選編等教學工作提供借鑒參考和智力支持，有利于促進教師在思想觀念、內容方法等方面的轉變，提高化學實驗教學效果.因此，網絡資源的有效利用也是開發(fā)利用微型化學實驗課程教學資源的重要途徑.

4 滲透微型實驗的普通化學實驗課程內容體系的構建

目前在用的《普通化學實驗》為十多年前的自編教材，其內容均由常規(guī)化學實驗組成，并未包含任何有關微型儀器以及微型化學實驗方面的內容.多年來，該教材在化學實驗教學中一直發(fā)揮著其應有的作用，教師對教材內容的分析理解早已比較全面深刻，盡管如此，但從課程教學和學生學習的發(fā)展來看，該教材漸顯老舊，已不能完全滿足新形勢下學生發(fā)展的客觀需求.因此，通過在普通化學實驗教材體系和課程體系中引入微型化學實驗的內容，把微型實驗與常規(guī)實驗有機地結合起來，構建“化學實驗的基礎知識+化學常用儀器及基本操作(常規(guī)儀器、微型儀器)+常規(guī)化學實驗+微型化學實驗”四層次課程內容體系，使普通化學實驗的課程內容更加科學、系統和完整，更加豐富和多樣化，為學生能更有效的獲得化學實驗的基礎知識、基本方法和基本技能提供保障.

“四層次”內容體系中，化學實驗的基礎知識作為第一層次內容，是讓學生在進入化學實驗室開始實驗之前，須先具備一定的化學實驗基礎知識，以保證化學實驗規(guī)范有序、過程安全、處理得當和結論正確;常用儀器及基本操作這部分內容是讓學生學習掌握一些常規(guī)實驗儀器和微型實驗儀器的正確使用及規(guī)范操作，為能夠順利、高效地完成實驗內容奠定基礎;常規(guī)化學實驗與微型化學實驗的教學目標主要是幫助學生加深對化學理論知識的理解，鞏固對化學理論知識的掌握，培養(yǎng)學生的操作技能和創(chuàng)新意識，因此在堅持以常規(guī)化學實驗教學為主的基礎上，有針對性和對比性的讓學生開展微型化學實驗，目的就是為了發(fā)揮常規(guī)實驗與微型實驗的各自優(yōu)勢，實現優(yōu)勢互補，不斷豐富和完善普通化學實驗課程的內容體系，落實普通化學實驗課程的教學目標.

圖1 構建的“四層次”普通化學實驗課程內容體系Fig.1 Construction of general chemistry experiment curriculum system of“four levels”

5 結語

在開展常規(guī)化學實驗教學的基礎上，開發(fā)和利用微型化學實驗課程資源，把微型化學實驗與常規(guī)化學實驗兩種課程資源有機地結合起來，使其成為普通化學實驗教學的“一體兩翼”，對于普通化學實驗課程的有效實施具有重要意義.微型化學實驗課程資源的開發(fā)和利用，應遵循針對性、經濟性、可操作性和主體性原則，須充分發(fā)揮學校、教師、學生的不同作用，通過在傳統普通化學實驗教材中引入微型化學實驗內容，加強化學實驗室建設和管理，加強對網絡資源的有效利用，構建“四層次”普通化學實驗課程內容體系等途徑和策略來實現.教師作為教學的主導者，須具備課程資源開發(fā)與利用的觀念和意識，充分利用現有的條件，挖掘一切對優(yōu)化普通化學實驗教學有益的課程教學資源，豐富普通化學實驗課程資源，從而進一步拓寬化學實驗的教學平臺，增進化學實驗的教學功能，提高化學實驗的教學質量.