浅谈高师化学实验教学改革
——从一个学生的视角

2012-04-02 08:54张婷
大学化学 2012年6期
关键词:化学实验教学实验

张婷

(南京师范大学化学与材料科学学院 江苏南京 210046)

本人是一名化学(师范)专业的本科三年级学生,已经在大学里做了两年多的化学实验,其中包括无机化学实验、分析化学实验、有机化学实验、物理化学实验和材料化学实验等。但是,若让我回想起具体做过哪些实验,这些实验是怎么操作的,有哪些注意事项,以及使用过哪些仪器等,我很惭愧我并不能够像背诵元素周期表那样一一道来。我不是一个不用功的学生,我的成绩在班级还算靠前,因此,我在思考这样一个问题:我们的老师教得不可谓不认真,我们学生学得也很努力,为什么学习的效果却不尽如人意呢?既然如今的教育提倡“以学生为本”,那么我就从学生的视角出发,以切身的感受来谈谈我对高师化学实验教学的粗浅看法。

1 教师的教学素质需要提高

化学的教育和改革都离不开教师,尤其是对于实验性较强的化学学科来说,化学教师是学生正确认识化学地位、以兴趣为动力学习化学知识的重要“领航人”,因而化学教师的教学素质是化学实验改革的必要条件。

通常来说,教师在做每个实验前,会把实验步骤、实验器材、操作注意点都具体地讲给学生听;而在实验过程中,教师却往往很少参与到学生的实验中去进行“答疑”;在实验结束后,学生只要将自己的实验结果带离实验室,随后写一份实验报告交给教师,实验任务就算完成了。这样的实验,学生基本上不需要动太多的脑筋就可以顺利完成。但是,回过头一想,这样的实验究竟让我们学到了什么呢?对我们的能力有怎样的提升呢?因此,作为一名学生,我希望化学实验教学的改革能首先从教师的“教”入手。

化学实验预习阶段的重要性在整个化学实验中是占首要位置的,相比于化学实验的实施过程,它更能培养学生的自学能力和独立思考、探究的能力。虽然我们每个学生手上都有相应的化学实验教材,书中详细介绍了每个实验的原理和操作步骤,但是教师应该要求学生在每个实验前通过广泛查阅资料,根据相关文献和资料自己设计实验步骤,写出一份实验预习报告。教师在查看过每个学生的预习报告后,给出相应的意见,然后由学生自己动手操作实验,这样做既培养了学生自学的能力,也使学生对实验内容和原理有更多、更深入的思考。比如我们做物理化学实验,即使实验指导书上附有相关的实验仪器图,但那毕竟是一幅平面图,有时候我们思索了半天也不知道该怎么具体操作。所以,我建议学生在预习化学实验时,不仅要懂得整个实验的理论原理,同时也应该到实验室亲自观察并学习相关实验装置的使用原理和方法,以便对整个实验有更好的理解,同时也可以节约在实验过程中因学习使用实验仪器而花费的时间,这一点对物理化学实验尤为重要。

教师在化学实验过程中能否扮演好“授道解惑”的角色对培养学生的实践能力有重要的影响。有机实验中有很多被称之为“一锅煮”的实验,就是只要把所有的反应物都加入到反应装置中,加热一段时间,把产物提纯出来就可以结束实验了。例如有机实验从茶叶中提取咖啡因,当时做这个实验时就是把茶叶放到沸水中煮30分钟,然后进行简单的抽滤、萃取、升华来提纯产物,然后实验就结束了。我们都不知道做这样一个实验有什么意义,只觉得浪费了一个下午的时间。按照布鲁纳的认知发现说的观点——学习是学生积极主动的信息加工过程,而不是被动的形式刺激与反应联接。因此,教师在实验室不应该仅仅将一连串的实验操作注意事项告诉学生,而应该更多地启发和鼓励学生运用所掌握的知识去思考、解决实验中遇到的疑惑,从更深层次去教导学生在遇到问题时如何去思考,如何去解决。对于每一个化学实验,教师应该努力让学生透过一步步操作看到实验的有价值的本质。例如对于那些“一锅煮”的实验,教师可以组织学生对这类实验进行比较,分析讨论出它们的共性和特性,让学生自己探讨出每个实验的价值。这样可使学生对待实验的态度更加严谨,对其思维的强化也大有裨益。

实验结束后,教师应该根据学生的实验结果对学生进行提问和评价,并与学生交流实验感想,这一点也很重要。在我们做实验的两年多时间里,从未有过一个教师主动要求学生留下来,师生共同讨论实验结果。对于实验数据记录较多的物理化学实验和分析化学实验,教师会要求学生交一份实验数据记录并对学生所得的实验数据进行简单点评,但这是远远不够的。教师应该主动发现学生在整个实验过程中存在的问题,并积极回答学生提问,了解学生的疑惑,只有这样,教师才能真正了解到学生对于化学问题的认识与思考,知道学生到底在想什么,是怎样想的,以及学生需要什么。

此外,教师应该对学生多一些关爱,了解学生的心理,对于学生在实验过程中出现的错误应该给予正确的批评与指导,但是一定要注意方式方法。我的一位同学在一次分析化学课上由于用右手拿洗耳球进行移液操作,被隔壁实验室的一名年长的教师严厉批评,并说:“如果在当年,我恨不得给你一个耳光”,当时实验室的同学全都停止了手中的实验,大家都看着那位老师训斥她。她后来回忆说自己当时感觉自尊心全都没有了,以后每次做分析实验都心惊胆战的,更不要谈兴趣了。事实上当时她的左手骨折刚刚拆掉石膏,很难握住洗耳球,而我们的实验指导教师知道这一情况,但却没有站出来替那位同学解释,这令她十分伤心,很长一段时间后才走出阴影。教师对学生实验严格要求本是好事,但也要注意教育的方式,一味的指责往往会使学生产生自卑感。

我了解到大学里教师评职称主要看是否有研究性成果[1],这样就使得很多教师重视科研,轻视教学。因此,需要有关部门出台相关的政策来扭转这一现象。比如在教师的考核中,教学评价应该占主要地位,对于考核不合格的教师应当进行组织培训,就像学生考试不及格要补考,补考不及格要重修,教师的考核也应如此。

2 教学方式和目标的改革

随着经济的发展和教育水平的提高,大学化学课堂教学手段越来越多种多样化,教师不再只是在教室里写板书,也可以利用各种多媒体、带学生外出参观、请一些与本课程有关的专家作讲座等进行教学。而化学实验教学就相形见绌了,基本上就是在实验室里,由教师传授和学生动手实验构成了一节实验课。为什么我们的化学实验课就不能多姿多彩呢?对于化学实验教学,我有以下几点建议。

首先,化学实验可以引入多媒体教学。这种多媒体教学与化学课堂上的多媒体不完全一样,教师可以通过多媒体演示实验,将一些操作复杂或者带有危险性的实验(如爆炸)演示给学生看,让学生通过仔细的观察和思考,提出疑问和想法,然后进行总结、归纳,完成实验报告。这样的教学方式,不仅可以解决实验室化学药品、仪器等教学设施不足的问题,也可以充实学生的学习内容,不再局限于化学实验书上的几个重复了几十年的实验,这能让学生感到新奇,从而激发其求知欲[2]。对于一些基础实验操作,教师也可以做成录像或者动画视频传到教学网站上作为网络学习资源,让学生在课余时间,不在实验室也能学习到实验操作知识。

其次,化学实验应该实行分层次教学。要根据年级分层次,在注重基础教学的中学阶段和强调专业研究性教学的研究生阶段之间,本科生阶段可谓是处于“夹缝中”,但正是由于处于这样特殊的地位,大学本科教学只有加强基础、培养研究性,才能起到良好的承上启下的作用,化学实验教学亦当如此。本科一年级和二年级的学生应该抓好基本操作技能和训练,包括各种基础实验仪器的使用、实验药品的配置和保存、常用物质的检测与分离等;本科三年级和四年级学生应多开展研究型和综合型的化学实验,增强其知识应用能力和科学探究能力[3]。由于对化学实验基础操作掌握得不够扎实,我们本科三年级的学生在参加一些实验比赛时,经常因为一些操作错误而与奖杯擦肩而过,因此教师一定要在低年级阶段对学生严格要求。另外,对学生分层次不同于分等级,整个大学阶段对于学生来说,从专业选定开始,课程设置、教学内容、教学方法等都是统一的[1],但是我们知道学生之间存在着个体差异:一方面学生是来自于教育水平各不相同的地区,其知识储备有一定差异,有些同学甚至以前是学文科的,因高考志愿的填报被调剂来学习化学;另一方面,学生的智力因素、兴趣与爱好的方向也有较大的不同,使得他们对于化学各个领域的追求以及自身要求有较大差距,因此化学实验教学应该注重因材施教。学校在安排某一门化学实验时,除了几个必修的实验,还应该安排可供学生自由选择的实验项目,由学生根据自己的爱好和能力来选择。

最后,化学实验教学应与宏观的教学目标接轨。正如前文所述,我们的化学实验教学目标应该是致力于培养具有创新力的应用型人才,不能过分地侧重于学科训练的实验。为此,学校应该多安排一些人们关心的能源、环境、食品安全等相关的实验,并请一些在应用领域做出成果的专家来讲学,或者带学生到生产一线的工厂去参观和实习,使学生的学习不再只停留于书本知识,增强学生对我国化学工业水平的了解,激发其学习动力和兴趣。

3 化学实验测评成绩的改革

上小学时,学生的成绩单上不仅有每门科目的成绩,还有老师写的评语。化学实验课程的测评也可以学习这种测评方式。在学期末,教师除了汇总每个学生的成绩,还可以给每个学生额外发一张化学实验评定书,内容包括学生该学期所做的实验项目,教师对学生在实验操作能力、独立解决问题能力、创新能力等方面的表现给予的评定以及意见和期望[4]。这样,学生就能更全面地认识到自己的长处与不足,对今后化学实验的学习有更明确的方向和目标。

对于化学实验考核方式,我建议以平时实验成绩累加,折合成100分,作为实验课程的成绩,这样就可以让学生认真专注于每个实验。当然,这里的平时实验成绩应该包括多方面,比如预习报告、实验操作和技能、实验报告等。

我知道以上对化学实验教学所提的建议对于从事化学实验教学的教师提出了很高的要求,同时对学生的自觉性也有很高的要求,但是为了学生的未来,为了祖国的未来,我们每个人都应该贡献自己的力量。

[1] 姚天扬.中国大学教学,2006(9):10

[2] 曹慧群,魏波,周晓明,等.中山大学学报论丛,2007,27(1):56

[3] 李志英.山西教育学院学报,2002(1):64

[4] 赵军.化学教育,2008(4):33

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