陈爱敏
(新乡学院,河南新乡 453000)
站在客观角度来说,化学实验操作性、实践性较强,是知识传递、技能培训、专业思维培养的最佳路径。作为理科专业的重要课程,无机化学实验根据专业内容的不同,实验教学内容与方式也有所侧重。因此,如何在课程教学中完成实验教学目标,让学生更好地掌握知识已成为各高校当前实验教学的重要内容。传统教学方式根深蒂固,也对实验教学起到了一定的作用,但是伴随科学技术的发展与高校人才培养目标的深化,其对教学内容与教学方法都提出了新的要求与标准[1]。对此,本文结合文献综述法与实践调查法,探讨了当前高校无机化学实验教学存在的问题,并在此基础之上提出了一系列的优化措施。
实验教学也多遵从实验理论,在实验过程中主要以验证为主,对之前讲过的化学理论、化学现象与化学概念为依据,这在潜意识里让学生感觉到实验教学是依附于课堂理论教学的,异化了实验教学的本质目标。很多时候,实验教学以理论验证为 主,忽视了对学生能力的培养。由于教材上的知识已经经过了较长时间,然而由于学生并不知道知识的来龙去脉,仅是为了验证而验证,为了实验而实验[2],他们的思维受到了一定的限制。这也为他们后续的学习与专业深化造成了一定的消极影响。
站在客观角度来说,教材中的任何一个知识点往往都可以通过实验进行检验,更可以通过实验让学生获得对知识综合、多方面的了解。而这也是实验教学的优势所在:针对性强、综合性强。而当前的专业教学中,绝大部分教师注重理论知识的教学,不管是在课程教学、作业布置中,理论教学占比较高。这启示教师要在后续的教学中,要重视理论与实验的结合,更好地培养学生的专业思维。
从教学目标来看,实验教学往往是为了让学生更好地掌握知识与原理,这样才能在专业学习中积淀更多的理论知识,为后续的学习做铺垫。然而,教师过于关注理论教学,忽视了培养学生的实践能力这一环节,自然而然教师们对实验教学重视程度较低。此外,教师在成绩评定上也缺乏较大的客观性。例如,一些优等生往往在理论学习中分值较高,部分学生在实验过程中能表现得很好。然而在成绩评定上的差异导致了教师的主观臆断,成绩评定缺乏客观性。
当前在实验教学中,实验教学模式较为单一。很多时候都是由教师示范之后,让学生进行训练,或者是教师将实验以视频的形式呈现给学生,让他们在了解的基础上进行实验。这样一来,由于学生们已经知道了实验结果,很难培养他们的思维能力与创新能力。而实验教学也停仅停留在了实验验证这一浅层目标上,学生的兴趣越来越低。
实验重复现象较为严重,很大程度上限制了学生能力的发展,又浪费了教学资源。还有一些实验操作较为简单,这在培养学生创新能力、操作能力上起到的作用微乎其微。
从当前现行高校无机化学实验现行教材来看,其中的课程教学内容多以基础的理论为主。教学内容更新不及时,也无法反映当前专业的最新成果、整体发展态势,由此导致实验教学缺乏综合性、设计性、创新性与前沿性,这种“照葫芦画瓢”似的实验教学模式,也由于学生较多地依赖教材,一旦脱离教材,遇到实际问题,他们往往无所适从,限制了他们的思维能力。
在实验教学过程中,也要重视预习的重要性,强调并鼓励学生进行实验预习,这也是实验获得成功的有效前提与基础。学生们在正式进入实验室前,对实验一无所知,而这时教师又要占用较多的课堂时间去讲解实验步骤、原理、注意事项等,即便这样,在实验过程中,学生们还会遇到各种各样的问题,导致实验秩序紊乱、实验教学时间过长、学生实验出现误差等。而出现以上情况的原因就在于,学生们对实验内容不熟悉。从这一角度来看,在实验教学前,要求学生进行预习,熟悉实验流程与实验注意事项,这样在实验过程中,很多学生便能独立进行实验,还能在最大程度上减少实验误差,激发学生们的成就感,这对提升实验教学效率、教学质量有很大促进作用。
站在实验教学角度来看,无机化学实验的教学目标旨在让学生加深专业理论知识的认知,掌握一般的实验操作技能,学会使用相关仪器。而国外无机化学实验教学旨在,培养学生的科学研究能力,让学生掌握实验操作的基本技能,加深专业理论,最终掌握科学研究的方法与技巧。而我们也可以取其精华,将其优势应用在我国高校无机化学实验教学中,不仅要求学生掌握相关的专业知识与实验流程、内容等,更为关键的是要让学生具备一定的科学研究能力,这也是人才培养的最终价值诉求所在,对整个无机化学实验以及相关专业教学的改革都有很强的借鉴意义[3]。
无机化学实验在整个专业教学过程中占比较高,也影响着学生今后的专业学习效果。然而,传统的无机化学实验教学中简单的实验内容较多,而且操作重复,很大程度上降低了学生对实验的学习兴趣。从这个角度来看,优化实验教学内容,选取更具代表性、更典型性的实验,以此构建实验教学的新体系,能有效培养学生的实验学习兴趣,让学生掌握扎实的专业理论基础。在探索无机化学实验教学体系过程中,必须要注意以下几个方面的内容:
(1)元素性化学实验急需改革。特别是在新时期,高校在人才培养过程中,更注重培养学生的综合素质。由此对无机化学实验教学也提出了新的标准。在基础性化学实验中,化学实验的基本操作与技能成为主线,其实验教学地位也受到了一定质疑。有些高校对此进行了一定的缩减,而有一些学校将之摒除,可以说在元素性化学实验的改革中,成为化学实验体系的重要改革内容。但必须考虑到元素性化学实验在帮助学生在专业学习过程中的重要性,因此对该类实验的压缩、摒弃等并不是实验改革的最终目的,而应该在其固有实验教学内容基础上进行一定的优化。
(2)增加实验量。由于无机化学实验的教学重点在于,培养学生的实验操作技能与核心素养。以往在无机化学实验教学中,有关一些合成类实验缺少了量的成分,由此导致学生对产品不能进行组成或者检测,影响了实验的严谨性,同时也失去了培养学生的科学态度、严谨思维的最好时机。因此,适当增加化学实验量,对于一些化合物的制备、合成等,也要将其与其他相关学科进行结合,构建化学实验的新体系。
(3)增加研究型、创新型、设计型实验,更好地反映最新的教学成果,拓展无机化学实验教学的深度与广度。这样一来,更有利于调动学生对实验的主观能动性。由此一来,学生在进行实验前,可以先进行实验设计,然后由老师进行审阅,批准后学生们可以独立实验,验证自己的观点。这对培养学生的实践操作能力、独立思考能力,深化专业学习等都大有裨益。
(1)伴随科学技术的发展,现代教育信息技术也在高校人才培养中发挥着重要作用。对此,在无机化学实验教学中,也可以利用信息技术丰富实验教学内容,为实验教学创造更多的可能性,延伸学生的知识视野。特别是在一些难度较大的实验中,可以为学生呈现实验视频,让学生了解整个实验流程,加深对实验结论的认知。一来节省了教学资源,二来提升了实验教学效果。
(2)在实验教学中可以采用问题驱动式实验教学,由于以往的实验教学都是由教师先对内容进行讲解或者示范,然后让学生进行实验,以此得出结论。这样机械化的实验教学模式看似没有瑕疵,然而在实践过程中,学生缺乏学习的主动性,全程都是跟着教师的思路与框架进行实验,缺乏独立思考的意识与能力,不利于高校创新型人才的培养。而采取问题驱动式教学,先由教师提出一系列有关实验的问题,让学生根据问题设计实验,进行实验,必要时教师加以一定的辅导。这不仅可以加深量学生对理论知识的认知与对实验流程的印象,更有利于培养他们的综合实践能力。
(3)还要考虑到更多元化的考核与评价方式,让成绩的评定更客观、更全面。将实验预习评价、对实验原理基本流程的认知、对实验操作、实验结果、实验报告完整性、实验结束后的行为、实验纪律等囊括其中,作为学生成绩评定的标准。
根据实验教学的固有特点,探索开放型实验,培养学生对实验的兴趣,也是无机化学实验教学改革的有益探索。例如,将仿真技术、多媒体技术等应用于无机化学实验教学中,以人机交互将简单复杂的化学实验变得更生动更有趣,学生也可以根据操作动手演示,培养其动手能力和创新能力,提升整体的实验教学质量与效果。
考虑到高校人才培养目标,在无机化学实验教学中,必须要培养学生学以致用的能力。教材上部分实验能够让学生达到其他各种能力,特别是要强化对学生综合能力的培养,在实验操作、实验报告形成、科学研究等能力上,学生能力不足。对此,要进行不同程度地强化,促进学生的综合发展。
高校无机化学实验教学对学生的专业学习有很大帮助。面对实验教学中存在的问题,必须要积极探索有效路径,寻求相应的解决办法,更好地解决实验教学问题,加快实验教学改革,更好地让学生习得知识、掌握能力。今后,我们也要在长期的实验教学中总结、反思,并立足人才培养目标、专业教学动态,引入更多、更新的前沿成果,助力无机化学实验教学改革,探索更科学、更完善、更合理的实验教学体系,让学生受益,提升高校人才培养质量。