中职院校化学实验体系改革

2022-03-23 13:51曹秀梅
化工设计通讯 2022年11期
关键词:化学实验教学中职

曹秀梅

(江苏省如东中等专业学校,江苏如东 226400)

中职院校化学实验体系中,化学实验的合理应用不仅能够激发学生化学知识学习的兴趣,而且还能锻炼学生思维能力及动手能力,逐步培养学生自主创新实践能力。所以,中职院校教师在教学过程中需将改革中职院校化学实验体系作为重点,将化学实验作为突破口,改革中职化学实验教学,推动实验效果的不断提升。针对化学实验教师而言,在教学实践中应积极探索化学实验改革体系。

1 中职院校化学实验体系改革重要性

化工专业是一门将实验作为基础的专业,化工专业所形成的基本规律、基本原理、基本理论都是经长时间化学实验或人们的生产实践所总结的经验。学生经化学实验能够激发化学学习热情,并在实验过程中培养学生严肃谨慎的科学态度、实事求是的科学精神,掌握正确学习方式。同时,化学实验也是培养学生实验技能,收获化学知识的重要措施。因此,化学实验在化工专业教学中占据重要地位。如果一名化工工作者并未经过严格的实践操作锻炼,便等同于纸上谈兵,若学生并不具备独立操作实验的能力,则无法真正理解和掌握化工专业知识。

中职院校作为培养技能型人才的重要教育机构,需将学生实验操作能力的培养作为重点,可见,中职院校改进化学实验体系,优化实验教学现已成为一项急需推进的教育工作。化工专业教学中实验教学、理论教学是两项主要构成部分,二者不可分割,教师不仅应注重化学教学理论知识的传授,还应积极探索中职化工专业化学实验改进途径,系统地培养学生实践能力,提高学生专业综合能力。

2 中职院校化学实验体系改革思路

中职院校优化化学实验体系势在必行,无论是在人才培养方面,或是在学校教育体系优化方面,推进化学实验体系改革均具备重要意义。为获得预期改革成效,需明确清晰地制定改革思路。

1)应设计操作规范并制定明确的训练目标。对于化学教师而言,规范、娴熟的实验操作是化学教师的必备素质。教师在带领学生参与实验技能训练时,需细化并分解各实验,将实验划分为多个单元的基本操作,由不同单元的基本操作构成一个完整的实验项目,所以,教师应制定各操作单元的规范,为学生技能训练的实施提供指引。

培养学生行为习惯并非短期之内就能达成的目标,一个化学实验中将会涉及诸多单元的操作,学生无法完全掌握、领会。因此,教师在实验教学过程中,应注重系统、清晰训练计划的制定,将单元操作训练分散至多门实验课中,并对各门实验课的训练目标明确设定,这种设计方式能够有效避免重复的训练,或产生训练操作的落空问题。

教师在明确动作技能方面的训练目标后,再按照教学内容、教学计划落实单元操作训练。教师在各实验中将会有重点、有计划地指导操作单元,以整体视角全程统一规划实验课程,落实岗位职责,在校期间循序渐进地培养学生实验技能。

2)教师应加大教法实验教学力度,设计实验教学活动。中职院校教学中教法实验是一门重要的实验课程,不仅是实验内容的简单重复,也是将重点放置在实验室管理、实验教学研究及化学实验研究等诸多方面,围绕教学方法、实验现象、反应条件、实验方法及实验仪器等诸多方面展开探索与研究,从中找寻最佳解决方案,观察最为明显的实验现象,掌握最优方法。学生在这个过程中,将会掌握药品的等级、安全、保管与分类等诸多方面的安全管理尝试,还能够掌握实验仪器的应用方式及规格型号。

3 中职院校化学实验体系改革路径

3.1 引导学生主动学习

教学活动的主体就是学生,为实现学生主体作用的充分发挥,教师应带领学生巩固、预习学习任务,教师在此过程中应充分发挥自身指导作用与引导作用。具体化学实验中,学生应做好实验预习报告与分组报告,要求学生严格依据实验步骤展开相关的实验。

学生在实验过程中,应做好相关的分析与记录,再依据具体实验结果与实验步骤,向教师提交小组实验数据,并解释实验过程中所产生的多种实验现象。化学实验过程中,借助实验教学的方式有助于学生发散性思维的培养、调动,在这个过程中,学生将会形成创新思维、创新意识,分析、解释多种实验异常现象,以此提高实验结果的有效性。教师带领学生探究蛋白质性质时,教师可先让学生在脑海中复习与蛋白质相关的知识,并让学生查询相关资料,书写实验预习报告,从中挑选相关的药品、实验仪器,按照实验过程,记录实验现象,分析实验结果。

3.2 注重学生探究能力培养

教师在教学过程中为实现学生探究能力的培养,教师主要可从如下几方面着手。

(1)将实验教材作为着手点,适当加大探究性实验比例,发挥学生课堂主体作用,激励学生自主思考,带领学生自主实验。实验教学过程中,教师应加大诱导、启发力度,向学生暗示实验原理与实验目的,让学生以认知、理解作为基础,并在教师诱导及启发下,自主设计实验,让学生从中发现问题并解决问题。教师在教学过程中,通过这种教学方式的应用,调动学生化学实验热情,在潜移默化中提高学生自主学习能力,帮助学生掌握知识、理解知识并应用知识,还可在一定程度上增强学生化学实验技能。

(2)教师在课后作业布置与实验报告处理时,应注重探究性题目的设计,为学生提供更多的自主创造、自主研究的机会。与此同时,还应注重学校教育资源的充分利用,鼓励自主尝试、探索。

3.3 加大制度管理力度

教师在教学过程中评判学生是否做好一个实验,除了应关注实验过程中学生所付出的努力、心思外,还应重点关注学生的预习质量。学生只有对实验内容做好充分预习,才能了解实验实施的目的,从实验中能够掌握哪些技能,学会哪些知识,从而整体把握好实验。因此,教师需严格要求学生所书写的预习报告,教师不可让学生原封不动地照搬实验教材中的内容,而应鼓励学生自主设计,勇于创新,让学生表达自己对于实验目的、实验原理的观点,针对实验形成整体的规划。

教师应加大管理力度,培养学生优良学风,若发现学生所获得实验数据偏差较大,教师应与学生共同找寻问题产生原因并积极探讨如何解决问题,如果没有问题则应实事求是,尊重实验数据,不可随意更改实验数据,还应杜绝学生抄袭他人实验数据现象和抄袭他人实验报告。

在成绩考核方面,应注重多元化考核评价体系的建立,实验课成绩需成为反映学生综合能力素质的标准,不仅应体现操作过程中学生的实践动手能力,还应反映数据处理过程中学生对于实验整体的掌握能力,并从中体现学生对于实验目的及实验原理的理解,将学生对于技能、知识的掌握程度、理解程度充分体现,增强学生学习能力,调动学生学习积极性。

3.4 转变传统的实验教学模式

新课程背景下,教师需注重教育理念的及时更新,还应强调实验过程中学生能力、方法获得的培养。实验教学中,要求学生需从以往的被动式学习向探究学习、合作学习、自主学习的模式转变,这也成为教育急需的问题,为此,教师主要可从如下几方面着手。

3.4.1 验证性实验变化为探究性实验

教师在带领学生参与“氢气的实验室制法”这一实验时,课本中应提及实验室中通常利用盐酸或稀硫酸与锌的反应,制取氢气,再利用实验验证,但学生却并不了解其中缘由,所以,教师立足学生发展视角,变化原有实验方式。

比如,教师可先向学生介绍铁、镁、锌等活泼金属,再向学生介绍盐酸、稀硫酸两种酸,再向学生介绍两种不同的实验装置,带领学生参与分组实验中,从中选择并设计药品的最佳组合,学生通过实验发现所应用的实验装置中存在尚待改进之处。学生在实验过程中发现问题后,自身求知欲望、探索欲望得以调动,学生在学习过程中将会积极配合,通过实验、讨论、再实验、再讨论的方式,从中找出最佳的实验装置、药品组合,由此成功设计探究性实验,这一实验中,学生并非以往的被动接受知识,而是通过主动探究的方式获得知识,教师在此过程中,仅起到协助、组织、指导作用,充分体现学生学习的主体地位。

改进实验过程中,学生自主创新实验设计,掌握竞争的方式,培养合作能力。这种探究性实验的方式将会激发学生完善实验并不断改进科学探究欲望,帮助学生突破书本禁锢,学生将会在批判性思维引导下,推动学生严谨科学态度的形成,并让学生养成科学的思维方式。

3.4.2 教师应鼓励学生自主设计实验方案

分析传统实验教学中,通常以课本中既定实验步骤为依据,再由教师提供必需的药品、仪器。教师先向学生展开理论层面的演示、讲解,将教材中的注意事项、操作要点向学生清楚讲述后,再让学生自主设计实验。尽管这种教学方式能够节约课堂时间,还尽可能避免因操作不当所导致的意外事件。但是长此以往,将会导致学生思维空间受限。所以,教师出于培养学生创新思维能力的目的,应让学生以所需探究的问题作为依据,自行设计实验,自主选择实验药品、仪器,并不断完善实验流程,所设计的实验方案不可强求每位学生都需一致,学生只要觉得有理即可,在保障实验安全的基础上勇于创新,实现真正意义上的探究。在具体操作实践中,教师出于帮助学生节约课堂时间的目的,可让学生结合自己的意愿自由组建实验小组,组内学生以自己已有的化学经验为依据,设计本组实验方案,再交由教师审核,教师将实验安全性作为主要审核内容。

对于学生所设计的实验方案是否准确,学生在实验中会获得什么结论并进行相应的反思。教师在实验活动结束后,应适当点评学生的实验效果、实验过程、实验操作、实验方案等,学生通过实验的自主设计,不仅能够对于教材中所设计的理论知识形成更为深刻的理解,还有助于学生问题解决能力及知识应用能力的培养,并收获实验的乐趣。

比如,教师在实验课上可让学生通过自行设计实验的方式探究原理,教师在此时不可为学生提出过多要求和做出多种设定,而是应为学生准备充足的药品、仪器等,学生依据自身意愿进行挑选,依据学生自己的想法设计实验方案,充分落实以生为本的教育思想。又比如,教师带领学生学习“常见的酸的性质”这部分内容时,教师在清晰认知教学目标后,可为学生准备氢氧化钠、氢氧化铜、氧化铜、生石灰、生锈铁钉、硝酸银、铜丝、铁钉等诸多实验用品,学生依据自己的想法设计实验方案,并从实验中观察现象,获得结论,再在教师的引导下总结出酸的化学性质。

3.5 引入多媒体教学技术

多媒体教学设备能够综合处理图像、图形、文字及声音等多种信息模式,不仅具备静态信息的形式,同时还具备动态信息的属性,可以用具体化的方式呈现抽象的理论,简单化处理复杂知识,完成传统实验教学中无法完成的教学任务,尤其是利用多媒体动画模拟实验等,以此实现直观教学情境的创设,为化学实验的展开提供新课堂模式。教师在教学过程中,主要可通过如下几方面实施。

(1)利用实验素材建立教学情境。教师在实验教学过程中,需利用动画、视频、图片等诸多素材建立教学情境,通常情况下,上述素材是教材中不具备的,上述素材的应用不仅能够帮助学生对于实验原理形成深层次理解,还可鼓励学生积极主动参与问题的思考,调动学生实验积极性、实验热情。

比如,教师在带领学生学习“元素周期表”这部分内容时,教师可先将门捷列夫发现元素的周期性并制作元素周期表的视频向学生播放,帮助学生了解到元素周期表的来龙去脉,不仅能够帮助学生深层次理解元素周期表内容,还可培养学生热爱科学并勤于动手实践的意识。

(2)模拟微观过程,彰显宏观本质。旧化学键的断裂与新化学键的形成是化学反应产生的本质,通常情况下,实验过程中所发生的化学反应宏观现象较为显著,这部分内容学生能够看到,但针对微观的化学反应变化,学生看不到、摸不着。所以在这部分知识理解时,往往会遇到阻碍。教师针对此现象便可引入多媒体教学设备解决此问题,向学生呈现模拟的化学反应微观过程,帮助学生对于化学反应微观变化形成认知,这种教学模式下,学生将会对化学反应的实质形成理解。

教师带领学生学习“水的分解”这部分内容时,学生在演示实验中仅能看到电解池两极位置产生气泡,但对于气体的形成,是什么气体,学生仅能被动、机械的接受,使得学生难以理解这部分内容。教师此时可向学生播放Flash动画,将水分子如何变化成氢气分子、氧气分子的微观过程向学生呈现,对于演示实验无法展示微观世界动态变化的弊端加以弥补。

总而言之,教师在实验教学过程中,通过多媒体教学这种教学辅助手段的应用,可以直观化、具体化的方式呈现化学实验,有助于化学实验教学目标的达成,还可充分发挥化学实验功能,增强化学实验教学效果。

4 结束语

新教育背景下,对于职业院校所提出的教育质量要求也日渐提升。而在这背景下,中职院校化学实验的教师须清晰认知到传统教学模式所存在的弊端,通过改革化学实验教学体系的方式,在激发学生化学实验参与积极性的同时,促使学生在实验中获得各项能力的提升,还可健全知识体系,全面提高学生专业素养。

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