劉 娟
(渭南師范學(xué)院化學(xué)與材料學(xué)院 陜西渭南 714099)
高等教育應(yīng)以啟迪學(xué)生的創(chuàng)新思維能力、開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力為主,使學(xué)生學(xué)會思考、勇于創(chuàng)新,成為新知識的探索者和創(chuàng)造者。知識源于實踐,能力來自實踐,素質(zhì)更需要在實踐中養(yǎng)成,實驗作為實踐教學(xué)的重要環(huán)節(jié),對于學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)具有不可替代的重要作用[1]。
在高師物理化學(xué)實驗教學(xué)中,我們遵循“加強基礎(chǔ),注重能力,培養(yǎng)素質(zhì),激勵創(chuàng)新”的探究式教學(xué)原則,把激發(fā)和強化學(xué)生的問題意識作為教學(xué)的切入點,通過以下途徑,探索強化學(xué)生實踐動手能力和創(chuàng)新意識的有效培養(yǎng)方法。
目前,我國高?;瘜W(xué)實驗教學(xué)中仍過多采用傳授式教學(xué),實驗主要以性質(zhì)或原理性驗證內(nèi)容為主,重視了對理論知識和基本技能的訓(xùn)練,但對學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的探索、創(chuàng)新思維能力缺乏有效培養(yǎng)。為此,我們將物理化學(xué)實驗分為基本技能與驗證型實驗-自主選做型實驗-綜合設(shè)計型實驗三個由易到難的梯度層次,既保證了物理化學(xué)化學(xué)實驗促進(jìn)理論基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)的作用,同時也促進(jìn)了學(xué)生量熱、壓力、電學(xué)等物理化學(xué)實驗基本技能的掌握,又側(cè)重引導(dǎo)學(xué)生用已有知識自主解決問題的能力,以利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動力。
2015年開設(shè)了物理化學(xué)自主設(shè)計性實驗,只給定實驗題目,學(xué)生需要自主擬定實驗方案,如采用何種試劑與儀器、實驗步驟、條件都由學(xué)生自主確定。在自主實驗方案設(shè)計時,學(xué)生需要到圖書館查閱資料并相互之間或師生之間討論,極大地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和學(xué)習(xí)興趣,在實驗過程中,獨立操作并分析、解決實驗中遇到的問題。實驗完成后,學(xué)生普遍認(rèn)為收獲很大。近兩年我們進(jìn)行的不計名調(diào)查問卷表明,94%以上的學(xué)生認(rèn)為自主型實驗形式非常好并建議適當(dāng)增加自主性實驗的次數(shù)、趣味性的難度。這說明,傳統(tǒng)的傳授式教學(xué)模式在一定程度上抑制了學(xué)生的主觀能動性,必須轉(zhuǎn)變觀念,推進(jìn)實驗課程教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法改革,變學(xué)生在教學(xué)過程中被動接受為主動學(xué)習(xí)。
愛因思坦曾經(jīng)說過“發(fā)現(xiàn)問題和系統(tǒng)闡述問題可能要比得到解答更為重要。解答可能僅僅是教學(xué)或?qū)嶒灱寄軉栴},而提出問題,新的可能性,從新的角度去考慮問題,則要求創(chuàng)新的想象,而且標(biāo)志闐科學(xué)的真正進(jìn)步”。因此,在實驗教學(xué)中,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新科學(xué)意識的重要途徑之一[2]。
在以往的教學(xué)中,學(xué)生極少提問質(zhì)疑、提問,從眾心理嚴(yán)重,對實驗教科書只時機械接受,只是按實驗步驟“照單抓藥”式操作,而很少想為什么要這樣做。為了培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑、發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的能力,我們在無機化學(xué)教學(xué)中進(jìn)行了如下嘗試。
采用何種實驗方案,與其適用范圍、前題條件有關(guān)。如在溶液配制時,粗配及準(zhǔn)確濃度溶液所選用儀器是不同的,但學(xué)生往往對何進(jìn)用量筒、何時用移液管并未加以區(qū)分,也不以為意。甚至有的學(xué)生看到某些實科書中錯誤的操作時,并不能很好地識,而是盲目的照搬照做。我們在教學(xué)中注重了對實驗方法、操作條件、儀器選用的剖析,力圖使學(xué)生掌握正確的實驗方法,并具有基本的識能力。
在大一的無機實驗中,學(xué)生曾用簡易量熱計進(jìn)行過反應(yīng)熱的測定實驗。在測定過程中許多地方都采取了近似處理。在教學(xué)過程中,我們采用提問的方式,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)物理化學(xué)理論知識,進(jìn)一步分析這一方案在絕熱、反應(yīng)溫度的測定等方面存在的不足及其測定結(jié)果的相對意義。在分析了簡易量熱系統(tǒng)存在的問題后,再向?qū)W生簡要介紹氧彈式量熱計的工作原理、結(jié)構(gòu)及組成。通過分析對比,加深了學(xué)生對所學(xué)熱力學(xué)知識的理解,拓寬了學(xué)生的視野,更進(jìn)上一步體會到科學(xué)研究由淺入深、持續(xù)發(fā)展這一亙古不變的自然規(guī)律。
提出問題僅是創(chuàng)新活動的開始,而解決問題才是創(chuàng)新過程的結(jié)果。在實驗教學(xué)中,我們發(fā)現(xiàn),學(xué)生對化學(xué)實驗現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行分析時,往往不知所措,不能自如的運用所學(xué)的知識分析、解決問題。更為嚴(yán)重的是他們并未認(rèn)識到這種能力的重要性,還偏頗的認(rèn)為老師對實驗課的要求過高。因此,在教學(xué)過程中,我們有意識地加強對學(xué)生分析問題、解決問題能力的培養(yǎng),主要是通過對一些問題的討論,引導(dǎo)學(xué)生利用已學(xué)的理論知識幫助學(xué)生對某些復(fù)雜實驗操作的理解,鼓勵學(xué)生對觀察到的實驗現(xiàn)象進(jìn)行思考、自行解釋。同時,在教學(xué)過程中以提問的方式對實驗內(nèi)容進(jìn)行引導(dǎo),但不給出結(jié)論,而是在下一次實驗時據(jù)學(xué)生對實驗現(xiàn)象和結(jié)果的分析、解釋情況,給予集中講評,明確肯定他們的進(jìn)步所在,也指出其欠缺之處。這樣,通過一學(xué)期的培養(yǎng),從實驗報告可明顯看到學(xué)生的進(jìn)步。76%以上上的同學(xué)在報告中說詳細(xì)地對實驗結(jié) 果進(jìn)行分析,甚至?xí)归_來討論,針對實驗方案提出一些有自主創(chuàng)造性的意見,并闡述理由。同時也會反思在這類實驗中的注意事項和感想、心得。這說明通過我們有意識的引導(dǎo),大部分同學(xué)認(rèn)識到了分析問題、解決問題能力的重要性,也在自覺地提高自身這方面的能力。
探究式教學(xué)對提高課堂教學(xué)效果,更好的推進(jìn)“質(zhì)量工程”的實施是有益的嘗試。通過在無機化學(xué)實驗教學(xué)過程中實施探究式教學(xué),改變了以往單一的傳授式教學(xué)模式,把激發(fā)和強化學(xué)生的問題作為教學(xué)的切入點,在一定程度上激發(fā)了學(xué)生獨立思考的能力,也有助于培養(yǎng)學(xué)的創(chuàng)新意識和科學(xué)探索精神。