陳愛敏
(新鄉(xiāng)學(xué)院,河南新鄉(xiāng) 453000)
站在客觀角度來說,化學(xué)實驗操作性、實踐性較強,是知識傳遞、技能培訓(xùn)、專業(yè)思維培養(yǎng)的最佳路徑。作為理科專業(yè)的重要課程,無機化學(xué)實驗根據(jù)專業(yè)內(nèi)容的不同,實驗教學(xué)內(nèi)容與方式也有所側(cè)重。因此,如何在課程教學(xué)中完成實驗教學(xué)目標,讓學(xué)生更好地掌握知識已成為各高校當前實驗教學(xué)的重要內(nèi)容。傳統(tǒng)教學(xué)方式根深蒂固,也對實驗教學(xué)起到了一定的作用,但是伴隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與高校人才培養(yǎng)目標的深化,其對教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法都提出了新的要求與標準[1]。對此,本文結(jié)合文獻綜述法與實踐調(diào)查法,探討了當前高校無機化學(xué)實驗教學(xué)存在的問題,并在此基礎(chǔ)之上提出了一系列的優(yōu)化措施。
實驗教學(xué)也多遵從實驗理論,在實驗過程中主要以驗證為主,對之前講過的化學(xué)理論、化學(xué)現(xiàn)象與化學(xué)概念為依據(jù),這在潛意識里讓學(xué)生感覺到實驗教學(xué)是依附于課堂理論教學(xué)的,異化了實驗教學(xué)的本質(zhì)目標。很多時候,實驗教學(xué)以理論驗證為 主,忽視了對學(xué)生能力的培養(yǎng)。由于教材上的知識已經(jīng)經(jīng)過了較長時間,然而由于學(xué)生并不知道知識的來龍去脈,僅是為了驗證而驗證,為了實驗而實驗[2],他們的思維受到了一定的限制。這也為他們后續(xù)的學(xué)習(xí)與專業(yè)深化造成了一定的消極影響。
站在客觀角度來說,教材中的任何一個知識點往往都可以通過實驗進行檢驗,更可以通過實驗讓學(xué)生獲得對知識綜合、多方面的了解。而這也是實驗教學(xué)的優(yōu)勢所在:針對性強、綜合性強。而當前的專業(yè)教學(xué)中,絕大部分教師注重理論知識的教學(xué),不管是在課程教學(xué)、作業(yè)布置中,理論教學(xué)占比較高。這啟示教師要在后續(xù)的教學(xué)中,要重視理論與實驗的結(jié)合,更好地培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)思維。
從教學(xué)目標來看,實驗教學(xué)往往是為了讓學(xué)生更好地掌握知識與原理,這樣才能在專業(yè)學(xué)習(xí)中積淀更多的理論知識,為后續(xù)的學(xué)習(xí)做鋪墊。然而,教師過于關(guān)注理論教學(xué),忽視了培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力這一環(huán)節(jié),自然而然教師們對實驗教學(xué)重視程度較低。此外,教師在成績評定上也缺乏較大的客觀性。例如,一些優(yōu)等生往往在理論學(xué)習(xí)中分值較高,部分學(xué)生在實驗過程中能表現(xiàn)得很好。然而在成績評定上的差異導(dǎo)致了教師的主觀臆斷,成績評定缺乏客觀性。
當前在實驗教學(xué)中,實驗教學(xué)模式較為單一。很多時候都是由教師示范之后,讓學(xué)生進行訓(xùn)練,或者是教師將實驗以視頻的形式呈現(xiàn)給學(xué)生,讓他們在了解的基礎(chǔ)上進行實驗。這樣一來,由于學(xué)生們已經(jīng)知道了實驗結(jié)果,很難培養(yǎng)他們的思維能力與創(chuàng)新能力。而實驗教學(xué)也停僅停留在了實驗驗證這一淺層目標上,學(xué)生的興趣越來越低。
實驗重復(fù)現(xiàn)象較為嚴重,很大程度上限制了學(xué)生能力的發(fā)展,又浪費了教學(xué)資源。還有一些實驗操作較為簡單,這在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、操作能力上起到的作用微乎其微。
從當前現(xiàn)行高校無機化學(xué)實驗現(xiàn)行教材來看,其中的課程教學(xué)內(nèi)容多以基礎(chǔ)的理論為主。教學(xué)內(nèi)容更新不及時,也無法反映當前專業(yè)的最新成果、整體發(fā)展態(tài)勢,由此導(dǎo)致實驗教學(xué)缺乏綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性與前沿性,這種“照葫蘆畫瓢”似的實驗教學(xué)模式,也由于學(xué)生較多地依賴教材,一旦脫離教材,遇到實際問題,他們往往無所適從,限制了他們的思維能力。
在實驗教學(xué)過程中,也要重視預(yù)習(xí)的重要性,強調(diào)并鼓勵學(xué)生進行實驗預(yù)習(xí),這也是實驗獲得成功的有效前提與基礎(chǔ)。學(xué)生們在正式進入實驗室前,對實驗一無所知,而這時教師又要占用較多的課堂時間去講解實驗步驟、原理、注意事項等,即便這樣,在實驗過程中,學(xué)生們還會遇到各種各樣的問題,導(dǎo)致實驗秩序紊亂、實驗教學(xué)時間過長、學(xué)生實驗出現(xiàn)誤差等。而出現(xiàn)以上情況的原因就在于,學(xué)生們對實驗內(nèi)容不熟悉。從這一角度來看,在實驗教學(xué)前,要求學(xué)生進行預(yù)習(xí),熟悉實驗流程與實驗注意事項,這樣在實驗過程中,很多學(xué)生便能獨立進行實驗,還能在最大程度上減少實驗誤差,激發(fā)學(xué)生們的成就感,這對提升實驗教學(xué)效率、教學(xué)質(zhì)量有很大促進作用。
站在實驗教學(xué)角度來看,無機化學(xué)實驗的教學(xué)目標旨在讓學(xué)生加深專業(yè)理論知識的認知,掌握一般的實驗操作技能,學(xué)會使用相關(guān)儀器。而國外無機化學(xué)實驗教學(xué)旨在,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究能力,讓學(xué)生掌握實驗操作的基本技能,加深專業(yè)理論,最終掌握科學(xué)研究的方法與技巧。而我們也可以取其精華,將其優(yōu)勢應(yīng)用在我國高校無機化學(xué)實驗教學(xué)中,不僅要求學(xué)生掌握相關(guān)的專業(yè)知識與實驗流程、內(nèi)容等,更為關(guān)鍵的是要讓學(xué)生具備一定的科學(xué)研究能力,這也是人才培養(yǎng)的最終價值訴求所在,對整個無機化學(xué)實驗以及相關(guān)專業(yè)教學(xué)的改革都有很強的借鑒意義[3]。
無機化學(xué)實驗在整個專業(yè)教學(xué)過程中占比較高,也影響著學(xué)生今后的專業(yè)學(xué)習(xí)效果。然而,傳統(tǒng)的無機化學(xué)實驗教學(xué)中簡單的實驗內(nèi)容較多,而且操作重復(fù),很大程度上降低了學(xué)生對實驗的學(xué)習(xí)興趣。從這個角度來看,優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容,選取更具代表性、更典型性的實驗,以此構(gòu)建實驗教學(xué)的新體系,能有效培養(yǎng)學(xué)生的實驗學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生掌握扎實的專業(yè)理論基礎(chǔ)。在探索無機化學(xué)實驗教學(xué)體系過程中,必須要注意以下幾個方面的內(nèi)容:
(1)元素性化學(xué)實驗急需改革。特別是在新時期,高校在人才培養(yǎng)過程中,更注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。由此對無機化學(xué)實驗教學(xué)也提出了新的標準。在基礎(chǔ)性化學(xué)實驗中,化學(xué)實驗的基本操作與技能成為主線,其實驗教學(xué)地位也受到了一定質(zhì)疑。有些高校對此進行了一定的縮減,而有一些學(xué)校將之摒除,可以說在元素性化學(xué)實驗的改革中,成為化學(xué)實驗體系的重要改革內(nèi)容。但必須考慮到元素性化學(xué)實驗在幫助學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)過程中的重要性,因此對該類實驗的壓縮、摒棄等并不是實驗改革的最終目的,而應(yīng)該在其固有實驗教學(xué)內(nèi)容基礎(chǔ)上進行一定的優(yōu)化。
(2)增加實驗量。由于無機化學(xué)實驗的教學(xué)重點在于,培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作技能與核心素養(yǎng)。以往在無機化學(xué)實驗教學(xué)中,有關(guān)一些合成類實驗缺少了量的成分,由此導(dǎo)致學(xué)生對產(chǎn)品不能進行組成或者檢測,影響了實驗的嚴謹性,同時也失去了培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度、嚴謹思維的最好時機。因此,適當增加化學(xué)實驗量,對于一些化合物的制備、合成等,也要將其與其他相關(guān)學(xué)科進行結(jié)合,構(gòu)建化學(xué)實驗的新體系。
(3)增加研究型、創(chuàng)新型、設(shè)計型實驗,更好地反映最新的教學(xué)成果,拓展無機化學(xué)實驗教學(xué)的深度與廣度。這樣一來,更有利于調(diào)動學(xué)生對實驗的主觀能動性。由此一來,學(xué)生在進行實驗前,可以先進行實驗設(shè)計,然后由老師進行審閱,批準后學(xué)生們可以獨立實驗,驗證自己的觀點。這對培養(yǎng)學(xué)生的實踐操作能力、獨立思考能力,深化專業(yè)學(xué)習(xí)等都大有裨益。
(1)伴隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代教育信息技術(shù)也在高校人才培養(yǎng)中發(fā)揮著重要作用。對此,在無機化學(xué)實驗教學(xué)中,也可以利用信息技術(shù)豐富實驗教學(xué)內(nèi)容,為實驗教學(xué)創(chuàng)造更多的可能性,延伸學(xué)生的知識視野。特別是在一些難度較大的實驗中,可以為學(xué)生呈現(xiàn)實驗視頻,讓學(xué)生了解整個實驗流程,加深對實驗結(jié)論的認知。一來節(jié)省了教學(xué)資源,二來提升了實驗教學(xué)效果。
(2)在實驗教學(xué)中可以采用問題驅(qū)動式實驗教學(xué),由于以往的實驗教學(xué)都是由教師先對內(nèi)容進行講解或者示范,然后讓學(xué)生進行實驗,以此得出結(jié)論。這樣機械化的實驗教學(xué)模式看似沒有瑕疵,然而在實踐過程中,學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的主動性,全程都是跟著教師的思路與框架進行實驗,缺乏獨立思考的意識與能力,不利于高校創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。而采取問題驅(qū)動式教學(xué),先由教師提出一系列有關(guān)實驗的問題,讓學(xué)生根據(jù)問題設(shè)計實驗,進行實驗,必要時教師加以一定的輔導(dǎo)。這不僅可以加深量學(xué)生對理論知識的認知與對實驗流程的印象,更有利于培養(yǎng)他們的綜合實踐能力。
(3)還要考慮到更多元化的考核與評價方式,讓成績的評定更客觀、更全面。將實驗預(yù)習(xí)評價、對實驗原理基本流程的認知、對實驗操作、實驗結(jié)果、實驗報告完整性、實驗結(jié)束后的行為、實驗紀律等囊括其中,作為學(xué)生成績評定的標準。
根據(jù)實驗教學(xué)的固有特點,探索開放型實驗,培養(yǎng)學(xué)生對實驗的興趣,也是無機化學(xué)實驗教學(xué)改革的有益探索。例如,將仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)等應(yīng)用于無機化學(xué)實驗教學(xué)中,以人機交互將簡單復(fù)雜的化學(xué)實驗變得更生動更有趣,學(xué)生也可以根據(jù)操作動手演示,培養(yǎng)其動手能力和創(chuàng)新能力,提升整體的實驗教學(xué)質(zhì)量與效果。
考慮到高校人才培養(yǎng)目標,在無機化學(xué)實驗教學(xué)中,必須要培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的能力。教材上部分實驗?zāi)軌蜃寣W(xué)生達到其他各種能力,特別是要強化對學(xué)生綜合能力的培養(yǎng),在實驗操作、實驗報告形成、科學(xué)研究等能力上,學(xué)生能力不足。對此,要進行不同程度地強化,促進學(xué)生的綜合發(fā)展。
高校無機化學(xué)實驗教學(xué)對學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)有很大幫助。面對實驗教學(xué)中存在的問題,必須要積極探索有效路徑,尋求相應(yīng)的解決辦法,更好地解決實驗教學(xué)問題,加快實驗教學(xué)改革,更好地讓學(xué)生習(xí)得知識、掌握能力。今后,我們也要在長期的實驗教學(xué)中總結(jié)、反思,并立足人才培養(yǎng)目標、專業(yè)教學(xué)動態(tài),引入更多、更新的前沿成果,助力無機化學(xué)實驗教學(xué)改革,探索更科學(xué)、更完善、更合理的實驗教學(xué)體系,讓學(xué)生受益,提升高校人才培養(yǎng)質(zhì)量。