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淺談無機化學實驗教學改革分析論文
摘要：無機化學是四大基礎化學之一，無機化學實驗是無機化學學習研究的基礎，對無機化學實驗的幾點問題就行了探討，并提出相關建議。
關鍵詞：無機化學實驗；教學改革；實驗教學
中圖分類號：G642.423文獻標識碼：A文章編號：1009-8534（2016）01-0131-03
0引言
諾貝爾獎獲得者丁肇中曾經(jīng)說過:“自然科學理論不能離開實驗的基礎。”化學科學發(fā)展的基本動力是化學實驗。近幾年來，越來越多的高校認識到實驗技能的重要性，實驗教學在專業(yè)教學中所占的比例也越來越重，其中無機化學實驗是系統(tǒng)化學實驗訓練的開端，是大學中一系列化學實驗訓練的基礎。對于這門基礎實驗的改革的成效直接關系學生對于實驗課程觀念的變化，將停留在高中的思維徹底轉(zhuǎn)變到大學的思維。大學教學的目標是為了培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力，放到實驗教學中不僅僅要讓學生掌握實驗技能，還需要學生有一定的創(chuàng)新思維及應變能力，以往的教學模式中還在延續(xù)高中的填鴨式教學模式，將學生的思維固定在一定范圍內(nèi)，改革的目的是觸動和激發(fā)學生的思維的擴散，促進學生在真實生活情境中解決問題的能力。無機化學實驗教學改革，主要從四個方面進行，這四個方面主要圍繞課程如何定位、多元化的教學、考核方式改革、效果評價體系的展開。
1實驗課程的定位
在實驗教學中，可以將學生的實驗技能分為操作技能和智力技能，操作技能包含最初的模仿到能夠熟練操作某一種儀器或某一個實驗，其層次結構，通過模仿到操作最終熟練，往往目前各個高校的考核也就到此為止，但在專業(yè)領域中，熟練只是最低的要求，這也是很多大學生在校時實驗技術很熟練，到社會上發(fā)現(xiàn)和企業(yè)單位所要要求的還相距甚遠。如何去發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力、應變的能力才是最關鍵的，所以學生真正需要發(fā)展的是智力技能，其層次結構如圖3所示，是讓學生運用已有的知識和經(jīng)驗來計劃、執(zhí)行、檢查、測評、控制、到最后調(diào)節(jié)實驗活動的技能。學生可以通過發(fā)展智力技能，增強對實驗的全局觀、統(tǒng)籌觀、不再片面、局部的來思考問題，而是從整體上思考實驗。做到實驗課程的定位后，才能對于開展的實驗做整體規(guī)劃，目前的實驗課程應該由三部分組成、性質(zhì)實驗、綜合性實驗、開放性實驗，但由于實驗課定位的不準確，很多高校無論開展哪一種類型實驗，都無法將智力技能的訓練融入到整個實驗中，這樣就導致學生的實驗操作技能能夠達到熟練級別，但智力技能幾乎沒有，兩者完全的不協(xié)調(diào)發(fā)展，使得學生還是停留在被動的實驗階段。
2實驗教學形式的改革
2.1設計串聯(lián)實驗
目前大部分教材的實驗設計都是著重到單個實驗，沒有宏觀的從整個課程入手來設計實驗，往往導致學生所學的都是片段，無法將片段連成一個整體，而串聯(lián)實驗可以解決這個問題，通過讓學生加入到設計串聯(lián)實驗當中，不僅加強了學生的學習的興趣，而且使學生更加完整的來思考問題，串聯(lián)實驗還是綠色化學實驗的一項措施。通過合理安排實驗項目和次序使第一反應的產(chǎn)物為下一個實驗的反應物，實現(xiàn)實驗的連續(xù)性，這樣不僅可以增強實驗的趣味性，減輕環(huán)境污染，提高學生的環(huán)保意識，也可以強化學生綜合能力培養(yǎng)。由于實際生產(chǎn)中的產(chǎn)品制備往往不會是單一步驟可以完成的，可以將幾個實驗通過產(chǎn)物的相同將其串聯(lián)起來，這樣實驗的安排可以更加貼合生產(chǎn)的實際狀況，讓學生對將來開展的設計實驗、大型實驗會有一些更加直觀的了解。
2.2引入綠色化學實驗
在無機化學實驗教學中，應該始終貫徹綠色化學理念，綠色化學含義如圖5所示，根據(jù)實驗目的，在可以達到同樣實驗結果的前提下，應盡量使用低毒或無毒的化學試劑替代有毒試劑，減少有毒物質(zhì)排放，還要注意實驗廢液的回收，比如重金屬的回收處理，酸堿廢液的處理等等。微型化學實驗也是目前倡導綠色化學下的一種趨勢，微信化學實驗的實驗劑量一般是正常用量的1/10，但效果卻可以達到明顯、準確，這種實驗新方法具有試劑消耗量很低，反應快速、安全、低污染等特點。微型化實驗也更加考驗學生的動手能力、操作規(guī)范性。對于現(xiàn)有實驗的微型化改造不僅可以鍛煉學生的思維能力，也可以通過實驗中多方面綜合考慮來提高學生思考問題的導向性、全面性。
2.3引入仿真實驗輔助教學
由于一學期中能夠做到和實驗條件允許能夠做的實驗是很有限的，學生不能夠反復操作實驗，一些學生無法練習實驗操作和觀察實驗現(xiàn)象，可通過仿真實驗教學軟件來實現(xiàn)，仿真實驗教學軟件反復復習實驗操作以及一些實驗內(nèi)容，在有條件時可通過計算機模擬實驗來幫助學生測試各種不同的實驗條件、環(huán)境會出現(xiàn)什么樣的結果。這樣不僅可以節(jié)省資源、提高效率，還可以提高真實教學效果。
2.4引入三維動畫軟件進行虛擬實驗
虛擬實驗是結合了計算機圖形、圖像技術生成逼真的實驗情境，在該情境中，學生可以利用計算機對實驗物體進行操作，完成實驗體驗。特別針對有潛在危險的實驗，產(chǎn)生嚴重污染物質(zhì)的實驗，虛擬實驗可以通過感官的刺激，強化學生的認知。
2.5引入生活中的無機化學實驗
通過收集熟悉的生活素材和無機化學實驗結合起來，可以讓學生認識到學習的知識是有用的，并不是純粹的理論實驗，激發(fā)學生學習的興趣，例如在做Pb3O4,組成測定實驗中，可以將皮蛋的形成過程融入其中，強堿的作用使得皮蛋形成了松花，鉛丹用來催熟皮蛋，通過實驗和生活常識的結合，開闊學生視野，引導學生積極參與，積極思考，充分發(fā)揮學習能動性。
2.6提問式實驗
通常按照書本操作來就行的實驗通常會出現(xiàn)實驗現(xiàn)象與預期不符，舉一個例子來說，硫酸酞酰的水溶液氧化鋅粉，實驗現(xiàn)象理論結果應該生成三價鈦離子而呈出現(xiàn)紫色的溶液，但實際結果還有大量氣泡同時產(chǎn)生。毫無疑問實驗是沒有問題的，鼓勵學生思考應該不難得出答案，硫酸酞酰溶液在配制的時候為了防止其水解，一般會配成強酸性溶液，鋅會和溶液反應產(chǎn)生氫氣。應變能力的培養(yǎng)可以更高提高學生實驗的參與度，更加愿意去思考問題，從而累積大量的經(jīng)驗，從日后的提高實驗技能打下良好的基礎[8]。
2.7適度開放實驗室
由于學生來自全國各個地方，每個人的實驗能力參差不齊，對于有提高實驗能力需求的學生可以提前申請，經(jīng)批準后可進入實驗室就行著重訓練，這樣適度的開放實驗可以在每周定時、定點、定實驗范圍有次序就行，并且有指導老師。通過這種形式，可以使學生的操作技能在短時間內(nèi)得到快速提高，增強學生學習興趣。
3考核方式的改革
傳統(tǒng)的考核方式過分強調(diào)甄別的目的，片面的把學生劃定為“好的學生”和“差的學生”這與現(xiàn)代教育的目的實際上是相悖的，考核的目的是為了調(diào)整學生的學習行為，促進學生端著學習態(tài)度，改進學習方法。舊的考核方式主要為平時考核和期末考核兩部分，但在實際給學生評分時，更多的依靠的是印象分，實驗報告結果以及期末考核的分數(shù)，這種做法看似合理但卻很不合理，評價一個學生的實驗能力主要要對學生實驗的推理、創(chuàng)新思維、解決問題能力的評價，考核結果也應該是一面鏡子來反映學生的真實能力，而傳統(tǒng)教學考核中往往是對最后一次的操作考試結果的評價，而且最后的這次考試往往就是將實驗分為幾種技能考試，考核的重點也僅限于學生的操作熟練程度。學生是否有良好的實驗習慣、學生能否勤于思考、善于思考無法從這種舊的考核方式中找到答案。如果一個學生在實驗過程中不開動腦筋，不思考問題，也意味著學生無法創(chuàng)新，實驗教學的宗旨歸根結底是要培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維，教師應當鼓勵、啟發(fā)、引導學生思考問題、解決問題。
4效果評價反饋體系
在傳統(tǒng)教學中，最后的期末考試就是對學生最后學習結果的評價。現(xiàn)代教育理論認為，學習和發(fā)展是一個動態(tài)的過程，學生在教學過程中獲得的信息也更為全面和真實。因此，教學效果的評價在過程中的積極反饋比結果控制更有效。傳統(tǒng)的評價強調(diào)老師的威嚴，學生則作為被評價的對象，在評價中喪失了“話語權”。反思這種評價手段的弊端，現(xiàn)代教育、教學評價觀倡導建立和諧的評價者與被評價者之間的關系，師生在評價過程中共同參與，多邊互動，實現(xiàn)評價主體的多元化。該模式將課程、教學與評價融為一體，將評價作為教學的一個組成部分，其中自評和互評作為學生反省和學習的機會，通過量化指標的運用推動教學發(fā)展，解決教學中出現(xiàn)的問題，實現(xiàn)教學活動中良性循環(huán)。
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