预习报告在高校化学教学中的作用和意义探讨

2018-03-30 10:54热娜古丽阿不都热合曼阿不都卡德尔阿不都克尤木尹学博
实验室研究与探索 2018年8期
关键词:教学效果报告化学

热娜古丽·阿不都热合曼, 阿不都卡德尔·阿不都克尤木, 尹学博,2

(1.喀什大学 化学与环境科学学院,新疆特色植物资源化学自治区重点实验室,新疆 喀什 844000;2.南开大学 化学学院分析科学研究中心,天津 300071)

0 引 言

化学是一门以实验为基础的学科,化学实验教学是整个化学教学体系的核心环节。随着高等教育改革的深入,实验条件的不断完善,化学实验教学的创新,化学实验课程在理念、内容、方法和形式上都发生了重要变革,并在提高教学效果中发挥着越来越重要的作用。预习报告在整个化学教学中的合理应用,能够起到扎实理论基础,提高实验教学效果的作用[1]。

实验课前的“预习报告”是学好化学理论课程、做好化学实验以及取得良好实验结果和效果的重要环节[2-4],也是促进理论教学与实验教学有机结合的桥梁和基础,“理论学习+预习报告+实验验证”才是高等学校化学教育的完整环节。为构建“合作、自主、探究”的教学模式,培养学生自主学习、合作探究和实践创新的能力,高校化学教师应改进传统预习报告的模式,扩展预习报告的作用,进而发挥预习报告在提升整体化学教学效果中的作用。使学生通过实验课前预习并提交报告的方式,实现对化学理论知识学习的进一步强化,并将理论知识和实验内容有机结合,达到理论联系实际,理论指导实验的效果[5]。因此,实验预习报告具有加深学生对实验涉及理论知识的认识的作用,达到对实验步骤和预期结果有初步理解和预判的效果。通过强化预习报告的作用,提高学生独立操作实验的能力,促使学生由被动学习转变为主动探究,由理论与实验割裂到化学知识的整体融合。

合理运用预习报告,有助于达到激发学生学习兴趣、培养学生学习信心、夯实理论基础知识、规范实验操作流程等效果。通过强化预习的作用和改革预习方式可以有效推动化学教学改革和提高化学整体教学效果[6-7]。但现阶段,教师和学生都对课堂教学与实验教学中心环节的“预习报告”重视不够,改革和创新“预习报告”模式正在成为高校化学教师思考的问题。作者长期从事化学理论教学与实验教学研究,基于教学过程中存在的问题,本文对“预习”和“预习报告”在化学实验教学以及化学整体教学中应用现状进行了分析,阐述了预习报告的作用及意义。力求通过发挥预习报告的积极作用,推动化学实验教学的改革与创新,促进高校化学理论教学和实验教学的融合,达到提高化学教学效果,全面提升学生综合素质的目的。

1 预习报告在化学教学中的重要性及其作用

随着高等教育改革的深入,实验条件的不断完善,化学实验教学在高等化学教育中的作用正在逐步加强。实验教学对于培养学生的学习能力、探究能力和实践能力,提高整体化学教学效果和质量具有重要作用。在构建“自主、合作、探究”课堂教学和不断完善的实验硬件条件的背景下,“预习报告”作为高校化学理论教学与实验课程的中间环节,提高实验教学乃至整个化学教学效果方面的作用,迫切需要引起化学教育领域的重视。

1.1 激发学生兴趣、培养学生信心

化学是实验科学,更是理论指导的实验科学。随着实验条件的改善,越来越多的实验充实到高校的化学教学中。相应地实验“预习报告”作为高校化学理论教学与实验课程的桥梁和中心环节,其合理应用对于理论联系实际,激发学生将化学理论应用实践的兴趣具有积极作用[7]。“预习报告”是预习的载体,是学生总结前期理论学习和调研实验理论基础的过程。因此,预习能够培养学生查阅资料,总结理论知识和做好实验前相关准备的能力[8]。好的预习能够促进学生较全面掌握相关实验的理论知识点,提高将化学理论知识应用到实验过程的兴趣,达到学生渴望马上进入实验室,验证自己的理论预期和结果的效果。因此,“预习报告”是实现学生自主学习、深入探究理论知识,进一步激发学生通过化学实验观察化学现象,探索化学规律,体会化学学习趣味性与成就感不可缺少的过程。

好的预习报告还能激发学生参与化学实验的积极性和主动性,达到提高实验教学效率,优化实验教学效果的目的。通过深入的“预习”,学生对整个实验过程了然于心,因而能够降低实验教学过程中错误和失败,增强学生的自信心。通过加强版的“预习报告”,学生能够将理论基础、实验原理、实验步骤,预期结果有机结合,即使有不符合预期的现象,学生也能预判并及时调整,甚至有新的发现和对理论知识的深入理解。因此,深入和加强实验预习能够全面激发学生的学习潜能,调动他们学习的积极性,提升理论知识联系实验过程的效果[9]。

1.2 夯实理论基础、规范实验流程

高等学校化学教学过程,一般是先理论教学后实验教学的教学模式。实验“预习报告”处于理论教学与实验教学的中间环节,因此预习报告首先是对学生理论学习成果的检验和总结,结合预习实验内容,学生可以了解自己理论知识的不足,并进行相应的复习和总结。预习过程使学生对于前期的理论学习有了明确的指导方向和学习的短期目的,从而夯实学生对某一知识点理论基础的认识。

同时,深入的“预习报告”还能够促使学生对于实验目的、要求、原理、仪器、流程、操作和预期结果有全面的认识和理解[3]。结合理论知识的指导,学生知道了实验流程的原理和目的,因此,学生渴望快速获得实验结果,并验证理论指导实验的准确性。通过预习,学生获得了扎实的理论知识,因此,可以结合理论知识主动参考资料,了解实验操作规范,进而提高实验教学的效率和质量。

1.3 创新教学模式、推动教学改革

“预习报告”将高校化学教学中的“理论教学”与“实验教学”有机结合在一起。而且,预习是在课外进行,给予学生充分的自主性和能动性。学生在预习过程中相互交流心得,进一步提高了“教与学”过程中“学”的作用,对于构建“自主探究”和“知行合一”的教学模式,发挥学生的能动性具有重要意义。鉴于预习在“理论教学”与“实验教学”间的纽带作用,必须改变传统教学中将理论知识与实验内容割裂开的模式。因此,有必要通过学生自主的“预习”过程进行化学教学理念、教学设计、组织形式、评价方式和时间分配等方面的改革。有必要在“理论教学”与“实验教学”之外,每周拿出一定的学时进行学生“预习报告”的自评和互评以及教师的点评。通过自评、互评和点评,进一步激发学生参与“预习”的积极性和主动性,为高校化学课程“教与学”改革提供新思路和新方法。重视“预习”,提升“预习”的地位和作用,希望成为高校化学创新教学模式和推动教学改革的一项举措。

2 化学教学中预习报告的运用形式及不足

实验条件的改善和理论教学改革为提高教学效果提供了软硬件条件,而“预习报告”则是连接理论教学和实验教学的纽带和桥梁。好的“预习报告”则为为促进教学效果的提升奠定基础,达到事半功倍的效果。因此,迫切要求“预习报告”能跟上实验条件的改善和理论教学改革的步伐。作为预习载体的预习报告在化学实践教学中的应用形式主要包括个人预习报告,小组预习报告和集体预习报告。虽然根据不同的教学要求,采取不同的报告形式,但各种预习报告在实际教学中都存在如下几个问题。

2.1 形式大于内容

无论在教师还是学生眼中,都存在预习报告“形式大于内容”的问题,而且对预习报告重视不够的现象。传统的预习报告写法对学生的要求过于表面化,教师往往过分强调报告形式的一致性和规范性,忽视报告内容的针对性、差异性、独创性和真实性,导致学生的预习报告千篇一律,乏味可陈,空话套话,造成注重形式、忽视内容的严重弊端[10],发挥不到预习报告在化学理论知识与实验内容有机结合的桥梁作用。学生认为预习报告是一种作业,有原理、目的、步骤和结果等格式要求即可。

2.2 结果大于过程

学生预习过程应该涉及理论学习、实验思路设计、实验操作流程、实验结果预判等内容,远比实验报告本身重要。但多数教师评价预习报告时,存在更加看重结果,不重视过程的问题,导致预习报告失去了应有的理论联系实践和理论指导实验的指导作用,失去了对问题的理解和不足的反思。而学生认为能获得预期实验结果的预习报告就是成功的,缺乏预习过程对知识整合和实验内容的统一,缺乏对异常现象的发现、反思和认识。

2.3 要求大于启发

大学生的逻辑思维能力和自主创新能力已经达到比较成熟的高级阶段,教师完全可以将学习的自主权和思考的主动权交给学生。让学生通过自主学习、思考、探究、总结和反思来发现问题和解决问题,从而获取知识、探索经验和发现规律[7]。预习就是一个学生发挥能动性的很好过程。然而,很多教师在预习报告中过分强调要求,一味对学生定规矩,告诉学生怎么做,却忽视预习的启发性作用,缺乏引导学生在预习中思考“是什么”“为什么”“怎么样”等问题,导致学生思维受限,缺乏主动学习和创造学习的快乐,阻碍了学生学习能力和教学效果的提升。

3 预习报告对提高教学质量的作用分析

化学实验课程教学效果的好坏,与实验前的预习有很大的关系[4,11]。预习报告不仅仅是用来指导学生完成实验,更是学生加深理论学习,规范实践操作的指导和要求性文件。预习可以帮助学生夯实理论基础,规范实验流程,进而从理论上和实验上提高学习效率。因此,实验预习报告需要克服学生机械地阅读实验教材,简单了解实验原理、过程及结论,而缺乏对理论指导实验的整体性和系统性。为了提高“预习报告”在整个化学教学中的作用和意义,进而提高化学教学质量,应该从以下几个方面转变对学生预习的理解和应用。

3.1 重视预习报告的指导性

从某种意义上讲,把预习报告提升到帮助学生掌握相关知识点,明确实验目标、内容、过程和结果的重要手段。但目前学生对预习的态度不够端正、对实验课前预习的认识不足,仍存在以完成所谓的“预习报告”为目的的现象[12]。因此,教师在开展化学实验教学最初阶段,尤其是面向低年级学生时,就应强调预习在整个化学教学中的作用和意义,让学生重视预习、学会预习。通过实现预习报告,指导学生掌握基础理论知识以及理论指导实验的作用,进而通过预习过程加深对理论的知识理解,掌握实验操作要领,学习观察和总结化学实验的方法,实现从理论总结、实验过程、现象观察及预判到结果总结的全过程掌控,实现探索相关知识点的内在和规律延伸的联系,达到通过预习报告提高理论教学的效果。

预习报告更是指导学生完成实验的指导性文件。化学实验指导教师应该让学生逐步学会完成属于自己的预习报告。通过这个预习报告,学生能够完全了解该实验教学的目标和内容,能够指导完成实验过程并顺利获得实验结果[9]。通过完成预习报告,学生需要了解相关理论知识和实验内容,并把二者有机结合起来,实现理论联系实际,理论指导实验的教学效果。通过预习报告,学生能够明确实验的基本原理及方法,能够一目了然的了解到每次实验所要完成的学习任务、达到的学习目标。在预习报告中,还应有对学生注意事项和实验规范的指导。教师充分利用现代科技,通过在线答疑随时指导学生的实验预习,同时引导学生积极利用网络资源,观看实验视频获取实验可能注意的问题,启发学生的学习和实验的兴趣[13]。

一个好的预习报告能够指导学生将整个实验分成几个模块,并对每个模块中的实验过程、顺序和注意事项等内容进行阐述,使学生既能对一个实验的组成部分有具体认识和理解,并通过每个部分实现对整个实验过程的掌控。在预习报告的实验结果部分,学生应当有对结果的预估和预判,并对比实验后的数据处理,探讨理论与实验之间可能存在的误差,提升学生观察分析实验结果,总结反思实验过程的能力。预习报告的最后还要有问题的预判和总结。总之,通过详细、规范而完整的个性化预习报告,实现对学生相关知识点的总结,指导学生完成实验过程,概况整理实验结果,实现学生对学习方法、实践方法和思考方法的掌握和提升。

3.2 重视预习报告的过程性

预习报告夹在理论教学和实验教学的中间,教师和同学都习惯地存在对预习报告重视不够的问题。认为预习报告是一纸证明,是实验课前的作业而已。应将预习报告看作是学生学习方法的体现,实验思路的展示和个人智慧的凝结。通过研究预习报告,发现学生在整个化学学习(包括理论教学和实验教学)中存在的优势和不足,并及时帮助学生进行自我肯定与自我改正,进而实现学生的自我提升与自我完善[14]。因此,在以化学教学为基础的预习报告中,教师应该重视对学生预习报告过程性的指导。让学生把预习报告的准备过程当成一个整理相关理论知识点的过程,当成一个由理论到实验相关联的过程,当成一个如何做好实验的思考与准备过程。而教师则通过预习报告全面了解学生理论知识掌握的完整性,以理论为指导预判学生对实验相关内容的了解程度,通过科学、客观和全面的评价实现有的放矢地指导学生实验。

在阅读学生的预习报告过程中,教师需要通过预习报告体会学生对实验步骤的理解及流程的掌控能力。力求透过文字记录,了解学生的相关理论知识及其对实验思路和方法的指导作用,发现学生在实验预习中的创新思路、学习盲点及潜在的操作误区。通过系统分析学生预习报告中的共性问题,了解学生在理论学习中存在的不足,并在课堂教学中针对这些问题进行重点阐述。同时,需要通过发现预习报告中对理论知识的加深理解及概念外延进行及时表扬,给同学以正反馈,进一步激发学生的预习乃至学习的兴趣和主动性。因此,关注预习报告的过程性,不仅可以有的放矢地指导实验,更能有效发现课堂教学存在的问题和学生学习过程中的亮点,提高课堂答疑的针对性和有效性,提高实验教学指导的具体性和准确性。

3.3 重视预习报告的启发性

在不同的教学阶段,预习报告的作用也需要进行及时调整,随着化学实验课程的不断深入和预习报告经验的丰富,预习报告的功能应该在指导性的基础上增加启发性。对于大三、大四学生,教师应该通过预习报告,启发学生思维、促进学生创新,逐步开展探究性实验教学,因此相应的预习报告也要进行功能改变。早期预习报告为“流水账”式,学生根据课本要求整理实验步骤,选取教师规定的仪器、按照课本上规定的流程、使用教师规定的方法开展实验并归纳、记录数据。对于早期验证性实验起到一定积极作用,但对具有一定知识面的学生,这种方式限制了他们的创新能力和自主思维。教师应引导学生扩展到启发式预习报告,进行适当的“留白”,提前将实验题目提供给学生,要求学生按照题目写预习笔记,将学生分成几个组,安排查找文献以及进行各组之间相互讨论。实验课前,由学生介绍实验各自的方案[15]。积极鼓励学生综合运用整个大学阶段的理论知识自主设计实验步骤,尝试自己准备仪器和药品,并以此为基础开展相关实验,获得属于自己的“定制”实验过程和结果。通过将自己的实验流程及结果与同学交流、分享,增加学生学习兴趣,调动和提升学生独立思考积极性和主动性。

例如,曾引导学生将经典的荧光法测定维生素B2实验设计成综合型实验[16]。内容包括维生素B2的结构和性质的关系,利用紫外分光光度法预测维生素B2光分解产物,预测pH对荧光性质的影响并通过实验验证,考察pH和溶剂条件对光分解的影响,以此确定最优的维生素B2荧光测定条件。通过启发性预习报告及实验的开展,培养学生的自学能力、创新意识和操作能力,为构建“自主、合作、探究”的新型化学课程教学奠定基础。通过该实验的设计,学生可以综合运用多方面“理论知识”,包括维生素B2的分子结构及性质关系,紫外可见吸收光谱对分子结构的预测,pH对光分解反应的影响等。通过这种“综合实验”的设计与探究,一方面提高学生全面综合利用所学知识的能力,另一方面为学生开展研究性课题奠定基础。

4 结 语

本文强调了预习报告在整个高等化学教育中的重要作用,力图补足化学教学中的“理论知识”和“实验内容”中间的关键一环,“理论学习+预习报告+实验验证”才是高校化学教育的完整环节。强化预习报告在高校化学课程建设中的应用,促使“以人为本”和“自主学习”教学理念的落实与推广,推动“知行合一”和“先学后教”教学模式的实施与开展。高校化学教师应该进一步加强对于预习报告的运用与研究,充分认识到预习报告在化学理论教学与实验教学中的桥梁作用和意义,进而把预习报告的重要性贯穿到整个教学实践中。了解预习报告在化学教学中应用规律和作用,积极探讨预习在整个化学教学中的作用。通过提高预习报告的应用实现理论联系实际,理论指导实验的效果,推动化学理论教学和实验教学的融合、改革与创新。通过强化预习报告的实际作用,全面提升学生在教学过程中的积极性和主动性,提升学生综合素质发展,提高高校化学整体教学效果。

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