淺談工科無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)

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摘要：結(jié)合本人教學(xué)實(shí)踐和針對無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程在傳統(tǒng)教學(xué)模式中存在的問題及無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)本身的課程特點(diǎn)，文章設(shè)計(jì)了無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的課程教學(xué)模式，包括三個(gè)方面:重視和解決不同地區(qū)學(xué)生的基礎(chǔ)差異、注重實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)化創(chuàng)新和完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價(jià)體系。

關(guān)鍵詞：基礎(chǔ)差異；實(shí)驗(yàn)方案；評價(jià)體系；無機(jī)化學(xué)

無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是大一新生進(jìn)入大學(xué)階段初次接觸的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，具有承上啟下的重要作用。其不僅能幫助學(xué)生鞏固在課堂上學(xué)習(xí)的理論知識，鍛煉基本實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析和解決問題的基本科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，也是為提高學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣、學(xué)習(xí)后續(xù)課程和未來的科學(xué)研究及實(shí)際工作打下良好的基礎(chǔ)[1]。很多大學(xué)新生在剛進(jìn)入大學(xué)時(shí)，很難適應(yīng)大學(xué)的教學(xué)模式。大學(xué)課程與高中課程的差異較大，不論是在學(xué)習(xí)方法上還是在學(xué)習(xí)的知識點(diǎn)的深度上，都有明顯差異[2,3]。主要體現(xiàn)在下面幾個(gè)方面。①地區(qū)差異：在高中階段，不同地區(qū)的學(xué)生的課程設(shè)置不同。相對而言，沿海城市的教育資源比較豐富，沿海地區(qū)的學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)基礎(chǔ)知識的同時(shí)，能夠有機(jī)會在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室接觸到教材中提到的實(shí)驗(yàn)過程或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象，甚至有可能有自己親自動手做實(shí)驗(yàn)的機(jī)會。在這樣的過程中，學(xué)生不僅能學(xué)到一些基本的實(shí)驗(yàn)操作方法，而且能很好地幫助學(xué)生理解書本中的內(nèi)容。而不少中西部地區(qū)的學(xué)生，在高中階段僅僅只能學(xué)習(xí)課本上的知識，基本沒有動手操作實(shí)驗(yàn)的機(jī)會。因而導(dǎo)致不同地區(qū)的學(xué)生的基礎(chǔ)差異很大，使大學(xué)老師的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)實(shí)施起來困難重重且教學(xué)效果不好。②學(xué)習(xí)目的和學(xué)習(xí)方法不同：在現(xiàn)行的應(yīng)試教育背景下，高中生的學(xué)習(xí)往往是被動的，家長和老師起主導(dǎo)作用。為了在高考中取得好的成績，去一所理想的學(xué)校，在家長和老師的共同監(jiān)督下，大部分的高中學(xué)生可以埋頭學(xué)習(xí)考試大綱規(guī)定的考試內(nèi)容。而大學(xué)需要學(xué)生們的自我學(xué)習(xí)和自我提升能力，大學(xué)老師往往只起到引導(dǎo)的作用，學(xué)生的學(xué)習(xí)是自主學(xué)習(xí)。高中的教學(xué)方法以提高解題能力為主而進(jìn)行的大量解題技巧的練習(xí)。

高中生課前預(yù)習(xí)的習(xí)慣并未得到挖掘，在課堂上更是很少記課堂筆記，課后也不會翻看課本回顧知識要點(diǎn)，僅僅是完成老師布置的習(xí)題任務(wù)，學(xué)生學(xué)習(xí)主動性較差，對教師有很強(qiáng)的依賴性。同時(shí)，由于高中升學(xué)壓力的影響，學(xué)生很少有空余時(shí)間去閱讀一些相關(guān)的課外資料，不能很好地拓展自己的知識體系。而在大學(xué)中，課時(shí)相對較少，但教學(xué)信息量多，知識點(diǎn)較深入，因此就要求學(xué)生進(jìn)行課前預(yù)習(xí)，課上記筆記，課后進(jìn)行大量相關(guān)書籍或資料的閱讀，這樣學(xué)生才能領(lǐng)會到知識的精髓，才有可能將其運(yùn)用到以后的學(xué)習(xí)和實(shí)踐中；另外，高中的教學(xué)活動都是以教材為依據(jù)的，高中化學(xué)與大學(xué)化學(xué)體系基本相同，但其深度相差較大，高中的教材編寫是以基本概念與理論知識為主要內(nèi)容，基本只涉及基本原理，重點(diǎn)關(guān)注思維能力的訓(xùn)練，常將復(fù)雜的問題進(jìn)行簡化處理，而化學(xué)發(fā)展的客觀規(guī)律和事實(shí)講述較少，不能聯(lián)系實(shí)際。但大學(xué)化學(xué)不僅關(guān)注最基本的原理、思想、研究方法，更注重學(xué)生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。在大學(xué)化學(xué)課程中，學(xué)生除了要對化學(xué)的基本概念，化學(xué)反應(yīng)的基本規(guī)律以及能量關(guān)系、不同結(jié)構(gòu)的物質(zhì)的異同點(diǎn)等有全面的認(rèn)識了解外，對涉及的化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本技能等能夠熟練掌握，并能在實(shí)踐中加以利用。③學(xué)生成績評價(jià)不夠全面：目前的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)成績主要由實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析組成。實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)僅通過預(yù)習(xí)報(bào)告評價(jià)預(yù)習(xí)的效果，教師很難了解學(xué)生的真實(shí)預(yù)習(xí)情況。實(shí)驗(yàn)操作往往是在實(shí)驗(yàn)過程中的表現(xiàn)及產(chǎn)物的外觀等。這種評價(jià)方法難以全面地評價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。因此，很難做到公平公正地評價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。因此，讓學(xué)生在無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中理解和吸收我們教給他們的知識和實(shí)驗(yàn)技巧是每一個(gè)高校教師的職責(zé)。同時(shí)，作為高等教育工作的參與者，我們必須要正確認(rèn)識高等教育和基礎(chǔ)教育的差異，尤其是教學(xué)目的的差異。高等教育是以基礎(chǔ)教育為基礎(chǔ)的專業(yè)化教育，主要目的就是培養(yǎng)具有獨(dú)立思想和較高創(chuàng)新能力的高級專業(yè)型人才?；诖宋覀兛梢詮娜缦氯齻€(gè)方面著手探索符合現(xiàn)代教學(xué)要求的教學(xué)方法。

1利用現(xiàn)代的通訊技術(shù)，做好高中和大學(xué)的銜接

并努力減少地區(qū)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課程方面的差異首先，我們要對當(dāng)前無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材在銜接高中知識結(jié)構(gòu)中存在的問題有明確認(rèn)知，熟悉各個(gè)地區(qū)高中化學(xué)教育的內(nèi)容和要求，結(jié)合現(xiàn)有教材的實(shí)際情況，探索出適合不同地區(qū)、不同基礎(chǔ)的學(xué)生的普適性教學(xué)方法。基于現(xiàn)代通訊技術(shù)的大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課前的預(yù)備知識學(xué)習(xí)[4]。在熟悉不同地區(qū)高中化學(xué)教學(xué)情況的基礎(chǔ)上，通過優(yōu)化整合教學(xué)資源，建立大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)資源庫（包含與大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)相關(guān)的基礎(chǔ)性知識，相關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作示范視頻和拓展材料）。與大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)相關(guān)的基礎(chǔ)性知識包括與課程相關(guān)的預(yù)備知識（可能是不少地區(qū)高中課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容）及無機(jī)化學(xué)課程內(nèi)容資源；實(shí)驗(yàn)操作示范視頻包括接下來實(shí)驗(yàn)中涉及的操作規(guī)范及高中階段應(yīng)該了解的實(shí)驗(yàn)操作等；拓展材料包括與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的現(xiàn)階段的重要科學(xué)進(jìn)展、趣味化學(xué)知識和國家級精品課程學(xué)習(xí)網(wǎng)站等。這些資源將通過班級微信或QQ群分享給學(xué)生，使學(xué)生在課前了解足夠多的信息。同時(shí)，教學(xué)資源庫中的素材在深度和廣度上都有不同層次的區(qū)分，可以滿足不同基礎(chǔ)學(xué)生的需求。相對基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生可以完善基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)，而有一定基礎(chǔ)的同學(xué)可以閱讀稍有難度和拓展性的知識，為以后的科學(xué)創(chuàng)新打下基礎(chǔ)。同時(shí)，為了進(jìn)一步了解學(xué)生的學(xué)習(xí)及預(yù)習(xí)情況，我們將建設(shè)在線平臺。可以實(shí)時(shí)了解每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)，包括學(xué)習(xí)時(shí)長，學(xué)內(nèi)容等；同時(shí)學(xué)生也可以通過留言或在線交流等方式與教師交流討論。這樣教師就能及時(shí)解決了學(xué)生在預(yù)習(xí)中所碰到的問題，為后續(xù)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)的順利進(jìn)行打下基礎(chǔ)。同時(shí)，我們會根據(jù)學(xué)生在平臺上的課前預(yù)習(xí)情況給學(xué)生打分，并作為學(xué)生最終成績的一部分而計(jì)入最終成績。通過這樣的過程可以優(yōu)化教學(xué)體系，也能讓學(xué)生了解更多的前沿科學(xué)知識，豐富學(xué)生的知識體系，有助于培養(yǎng)學(xué)生知識運(yùn)用能力和創(chuàng)造能力。

2完善實(shí)驗(yàn)內(nèi)容并注重實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)化創(chuàng)新

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為核心的自然學(xué)科，通過基本的實(shí)驗(yàn)鍛煉，讓學(xué)生建立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，提高學(xué)生在科學(xué)實(shí)驗(yàn)方面的基本能力和技巧。首先我們通過現(xiàn)代傳媒技術(shù)讓學(xué)習(xí)基礎(chǔ)相對差的學(xué)生得到提高，達(dá)到或基本達(dá)到教學(xué)的要求。同時(shí)，無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為大一新生首次接觸到的比較系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)鍛煉機(jī)會，也是學(xué)生思維能力形成的關(guān)鍵時(shí)期，是培養(yǎng)創(chuàng)新意識的重要階段[5,6]。我們在實(shí)驗(yàn)過程中需要利用多種方法和模式引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新意識的形成。在實(shí)驗(yàn)前我們首先要向?qū)W生介紹相關(guān)的實(shí)驗(yàn)安全知識，實(shí)驗(yàn)室的一些規(guī)章制度。對于基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，我們應(yīng)介紹實(shí)驗(yàn)中涉及的基本概念，基本規(guī)律和理論。在實(shí)驗(yàn)過程，要求學(xué)生掌握基本的操作規(guī)范，實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)記錄的規(guī)范化；對于在實(shí)驗(yàn)中不按要求（亂加試劑或改變添加試劑的順序）的學(xué)生，要求他們認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，記錄并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，加強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象背后科學(xué)本質(zhì)的了解和學(xué)習(xí)；同時(shí)，創(chuàng)新是民族進(jìn)步的力量源泉，也是民族發(fā)展的動力和潛在希望，是發(fā)展之基。高等教育是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的搖籃。因此，對于實(shí)驗(yàn)中積極思考，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案的同學(xué)，我們應(yīng)積極鼓勵(lì)，哪怕實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有達(dá)到預(yù)期，只要實(shí)驗(yàn)方案可行，且對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行了深入的分析，我們都應(yīng)該給予高分。同時(shí)我們也應(yīng)該結(jié)合無機(jī)化學(xué)課程的基本知識結(jié)構(gòu)，增加設(shè)計(jì)型或研究型實(shí)驗(yàn)的次數(shù)，以提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)（包括個(gè)人和團(tuán)隊(duì)）。例如在學(xué)習(xí)原電池之后，可以讓學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室參觀一下燃料電池的制備過程，然后自己做一個(gè)蘋果電池等。這樣開放式的試題，會讓學(xué)生從多角度思考問題，跳出固定思維的模式，從而提高學(xué)生創(chuàng)新思維。另外，也可以讓學(xué)生可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的要求自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)學(xué)生對觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行積極討論，讓學(xué)生獨(dú)立挖掘?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象背后的根本原因，同時(shí)也會促使學(xué)生回顧和歸納總結(jié)所學(xué)的知識要點(diǎn)。通過以上這些措施不僅可以鍛煉學(xué)生主動學(xué)習(xí)無機(jī)化學(xué)的基本理論，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，更能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，特別是科學(xué)方法和科學(xué)的思維方式。

3完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價(jià)體系

為了完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價(jià)體系，分模塊考核將得使實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核更客觀[7,8]。因此，我們設(shè)計(jì)了分模塊的考核方式，其具體的評價(jià)體系如表1。

4結(jié)語

高中化學(xué)知識其深度和廣度與大學(xué)化學(xué)差異較大，尤其是化學(xué)實(shí)驗(yàn)方面。文章基于不同地區(qū)學(xué)生的差異及大學(xué)課程與高中的銜接問題，論述了結(jié)合現(xiàn)代傳媒技術(shù)從重視和解決不同地區(qū)學(xué)生的基礎(chǔ)差異、注重實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)化創(chuàng)新和完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價(jià)體系三個(gè)方面解決當(dāng)下無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程存在的問題。這可以有效增加學(xué)生學(xué)習(xí)知識的深度和廣度，也有助于培養(yǎng)學(xué)生知識運(yùn)用能力和創(chuàng)新能力，適應(yīng)應(yīng)用性人才的培養(yǎng)要求。通過建立完善的課程評價(jià)體系進(jìn)而為合理評價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果、提升教學(xué)質(zhì)量和為后續(xù)化學(xué)教學(xué)奠定良好基礎(chǔ)。

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作者：田成波 單位：華僑大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院