吴桂玲,冯定坤
(黔南民族师范学院化学化工学院,贵州 都匀 558000)
《无机化学实验》是高校学生进入大学所学习的第一门专业基础实验课,在大一学年开设,它是学生在以后学习有机化学实验、分析化学实验、物理化学实验的基础,所以学生对无机化学实验学习的效果直接影响着对后面的一系列化学专业实验课的学习[1]。并且无机化学实验承担着培养学生对化学实验的兴趣,形成良好的实验习惯和提高动手能力等方面的重担。因此承担无机化学实验课的教师一定要重视这门课的教学,从教学内容和教学方法等方面积极思考,从以往的无机化学实验教学存在的问题等方面进行了一些改革探讨。
(1)实验内容没有更新。目前,我院大一新生开设的无机化学实验还是包括实验基本知识、实验基本操作、无机物性质验证和简单无机物合成这几个几方面。其中无机物性质验证实验个数偏多,而让学生自行设计,综合性实验个数偏少,造成学生的动手能力和创新能力的培养力度不够。
(2)教学方法仍然是传统的做法,即实验教师会提前在实验室黑板上写上本实验的名称、实验目的、原理、步骤、实验内容、注意事项,然后用半小时左右的时间给学生讲解实验原理,实验内容和实验方法。在这个过程中,教师花较多的时间讲解实验内容和实验方法,对实验过程中的原理则讲解的较简单,造成很多学生就看着板书或实验教材来做实验,看一步做一步,而不动脑思考每一步的操作原理。甚至还有粗心的学生看漏掉实验步骤,导致实验失败后,还找不到原因。有很多学生为了完成后续的实验报告在实验完成后把黑板上的板书拍照。在这整个过程中,学生很少动脑思考,不能好的培养学生的思维能力和独立思考能力[2]。
在无机化学实验过程中,会用到很多的化学试剂,有的试剂有毒有害,可能给学生和教师带来一定的危害[3]。而目前我院是对大一新生开设无机化学实验课,而我校是少数民族地区的地方高效,很多学生来自偏远农村,那里的基础教育条件落后,很多学生在中学时都没进过化学实验室,很多实验药品没见过,造成他们的安全意识非常薄弱。
进行无机化学实验时会大量消耗实验药品,也会经常损坏玻璃仪器,很多学生在做实验时不按量取用药品,认为药品的量越大越好,这样就造成了试剂的不必要浪费[4]。还有很多学生在取用药品后不立即盖上试剂瓶盖,造成一些药品潮解变质或者氧化变质,直接导致不能再用。
我院的无机化学实验课为考查课,学生的总成绩由五部分组成,分别为实验预习报告、考勤、实验操作、实验报告和学期末考核,它们分别占的比例不一样,实验预习报告很多学生都是照书抄,没有自己的思考,教师很难分出差异;学生上实验课基本不旷课,那么考勤分也差不多;在进行试验操作时,很多学生都是照黑板上或书上的步骤做,甚至有的学生直接看旁边的同学怎么做他就怎么做,目前我院一组进实验室同时做试验的学生人数都在20人左右,学生太多,只靠教师一人很难看到所有学生的整个操作,所以对于这个实验操作分数,教师给出的分数与实际情况会有分歧,可能会导致一些认真做实验的学生的分数反而不高[5];大部分学生的实验报告都是照着书抄,没有问题分析和自己的实验体会总结,所以分数也差不多。这种的考核存在的问题很多,直接问题是不能全面的衡量全班每个学生对实验知识的掌握情况,而且会引起一些学生的心理不平衡,打击了他们对化学实验的兴趣[6]。
将无机化学实验分为基础性实验、综合性实验、创新设计性实验。(1)基础性实验:主要目的是使学生的实验基本操作规范,是进行后续综合性实验的基础。由于很多学生在中学时没有进过实验室做实验,对化学实验的基本知识不清楚,甚至不认识基本化学仪器,所以教师在第一次课就要详细的介绍化学实验室的一些注意事项和化学实验的基本知识,对实验过程中可能出现的突发事件提前告知学生,最重要的是教会学生处理突发事件的方法,对实验室有毒有害药品的使用注意事项必须讲清楚。带领学生认识实验室,对实验水电,大功率电器的使用注意事项进行说明。然后还要教会学生认识基本的化学仪器,玻璃仪器洗涤的方法和洗净的标准,以及烘干仪器的方法。在后面几个基础实验中,教师要讲清楚移液管、容量瓶、滴定管等仪器的使用方法和注意事项,教师要先示范,然后让学生操作,最后是学生一个个的在教师面前操作,对学生不规范的地方,教师及时指正,直到所有学生全部熟练掌握,这些基本操作学生要多加练习,因为在后面的实验中会经常用到。教师还要讲清楚溶液配置中粗配和精确配置的区别,它们所用的仪器和配置方法,要教会学生加热溶液和溶液过滤的方法,包括常压过滤和减压过滤,冷却结晶等操作[7]。(2)综合性实验:比如通过前面实验合成的硫酸亚铁铵为原料来合成反式尖晶石铁酸锌,通过X粉末衍射来确定产物的组成,并且另一组用买来的硫酸亚铁铵为原料来合成,通过比较两组产物的XRD图谱,让学生来分析,通过这样的实验,可以提高学生分析问题的能力。提高学生的实验积极性,并且让学生感受到化学实验很多时候并不是一次就会成功,而是要不断地探究,发现实验中的问题,并且来解决。
传统的教学方式无法激起学生的学习兴趣,更会使学生丧失创新意识。(1)在教学改革后,教师可以采取几种方式,第一种是在做每个实验前一周教师要求学生对实验内容先进行预习,课堂上要求学生对本次实验当众讲解和示范,这样有利于提高学生的学习主动性[8]。当然,学生有时不能完全掌握实验内容,对实验的示范也不规范,这时需要老师及时给予纠正和指导,加深学生的印象,更好地达到教学目的。也可以采取教师提问式的讲解,在讲解过程中教师不断提问、学生回答,或者教师不断设问,学生可以不用回答,只是让学生集中注意力,跟住教师的思路。鼓励学生主动回答问题,特别是要注意鼓励学生提出问题。还可以设立讨论环节,调动每个学生的积极性,让每个学生都参与讨论[9]。还可以充分利用现代化教学手段来制作微课,把每次实验的目的、原理、所用的试剂仪器,实验的关键操作、注意事项等内容录制成微课,上传到网络教学平台,比如本校用的学习通软件上,要求学生提前在学习通上学习,学生对本次实验内容和注意事项有一个大概的了解,这样教师就可以缩短讲解时间[10],并且以提问为主,引导学生思考。(2)培养实验助手。可以提前从二年级、三年级招聘实验能力强对实验感兴趣的学生为助手,当然事先这些学生助手也要经过教师的培训,可以协助教师指导大一学生进行无机化学实验。用学生助手一方面可以培养这些学生的实验动手能力和沟通能力,又可以给大一学生好的示范作用。可以通过开放性创新性实验吸引学生利用课余时间进入实验室,鼓励学生申请省级、校级大学生创新创业项目,学生在老师的指导下,利用开放性实验教学平台,将科研与本科教学相结合,更好地培养了学生的创新精神。
安全问题一直是实验室的重中之重。学生在进入实验室之前,教师必须要求学生严格遵守实验室的安全守则;要让学生务必注意实验室的水电安全,实验结束必须关水关电,未经教师允许,不得擅自开实验室电器。实验过程中必需穿实验服,并且实验服必须扣上扣子、戴手套和带护目镜,不能穿短裤拖鞋,不能将吃食饮用水等带进实验室,女生必须把头发扎起来,做好安全措施。教师还要将实验室容易发生的事故应急处理方法教给学生,让学生有较好的自我保护意识和能力。另一方面,学院最好定期对全院师生举办安全知识讲座,内容要涉及安全防范、有毒有害试剂的取用注意事项、废液回收、事故应急处理等,还要举办消防知识讲座和消防演练,以增加学生实验安全意识,提高学生的事故防范能力。
考核的意义在于避免对全体学生评价过程中出现以点概面、欠缺公平的状况,并促使学生按照评价考核标准更积极主动地完成相关课业任务。我们对实验考核方式进行了改进,将预习报告、考勤、平时实验操作、纪律卫生和实验报告放在一起,作为平时成绩,只占最后总成绩的50%,另外50%包括两部分,其中期末理论考试占20%,期末实验考试占30%,平时成绩的考核标准仍旧沿用传统计分方法。期末理论考试,采用闭卷的形式,考试时间为2 h。期末实验考试方法是:大一上学期可以考核学生的基本实验操作能力,比如准确配置一定浓度的溶液,可以考核学生使用天平,容量瓶的操作和溶解,转移,定容的过程;滴定实验可以考核学生使用滴定管,移液管的操作以及滴定操作。下学期可以考核学生设计实验的能力,教师给出设计性实验题目,由学生当场准备并进行操作,这些考核教师可以根据学生操作过程中的表现和最终得出的实验结
果,给出实验考试成绩。这种考核方式虽然不能完全避免传统评分的随意性和主观性,但比传统的方法更能客观的准确地反映学生的实际水平。
无机化学实验教学中还有很多问题需要研究探讨,在今后的教学工作中,发现问题就要解决问题,改进和完善实验教学,通过不断的教学改进,提高实验教学质量,激发学生做实验的积极主动性,培养学生独立思考的能力,提高学生发现问题解决问题的能力,为学生独立进行科学研究打下基础。