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摘要:分析化學實驗是一門理論與實驗相結合的課程，基礎實驗教學可以很好地培養學生的動手能力、實驗技能。但教師壟斷課堂，學生很難產生自主意識。本文探討了如何通過設計實驗訓練和培養學生的發散思維，提高他們分析實際問題和解決實際問題的能力，從而更好地適應社會發展的需要。
關鍵詞:分析化學實驗;設計實驗;發散思維
在傳統的化學教學中，教師比較強調科學性、系統性和邏輯性，課堂教學還主要以講授式教學為主，即教師為主體，學生作為被動的受教對象。［1］而對學生發散思維能力的培養卻重視不夠。美國心理學家吉爾福特認為，發散思維是一種不依常規尋求變異，從多方面探索答案的思維方式，也就是指一個問題可能有多種答案，即這個問題為中心，從不同角度、不同途徑去想尋求各種答案，故也成為求異思維。發散思維作為創造力的重要標志之一，是發明創造的源泉。［2］隨著社會的進步和發展，對當代大學生的要求也在不斷提高，創新能力是當代大學生的必備素質。創新意識是創新思維和創新活動的基本前提和條件，是善于思考、敢于標新立異，提出新觀點、新方法以及創造新事物的意識。［3］因而當今的教學必須以學生創新能力的培養為中心，改變以教師為主動，學生為被動的“填鴨式”的教學模式，應予以一種新的教學模式，啟發和調動大學生的求異潛能和創新意識，即發散思維能力，發揮大學生的創新思維和求異潛能。因此，培養學生正確思維模式和思維能力顯得尤為重要。這種實驗方式不僅能夠促使學生夯實實驗基礎理論和技能，而且能夠做到學以致用，對學生實驗水平的提高有明顯的促進作用。［4］為了培養具有創造能力的大學生，在分析化學實驗教學中，積極地滲透發散思維的思想，并重視選用發散思維方法，培養學生的創新思維方式和能力，有助于克服思維定式，避免思維僵化和單一。設計實驗是培養學生自學能力、觀察能力、操作能力和思維能力等多種能力的重要過程。教學中探討了如何通過設計實驗，強化發散思維訓練，提高學生創造力。
1實驗題目的選擇
根據學生的理論和實驗基礎，考慮實驗的綜合性、可行性和趣味性，盡量有益于開發學生的創造力，并具有一定的現實意義，給出多個實驗題目。如NaH2PO4-Na2HPO4混合液中各組分含量的測定;胃舒平藥片中Al2O3和MgO含量的測定;蔬菜和水果中Vc含量的測定;蔬菜及谷物等食品中鐵含量的測定;蛋殼中鈣含量的測定，等等。學生需要查閱大量的文獻資料，根據自己的知識儲備及興趣愛好，確定自己所要完成的實驗題目。在選題過程中，學生需要對已知信息進行多方向、多角度的思考，不局限于既定的理解，即通過發散思維方式，提出或發現多種解答方法，進而確定實驗題目。
2實驗方案的設計
實驗方案包括實驗目的、實驗原理、所需的儀器和試劑、實驗操作步驟等，也就是一個非常完整的實驗操作規程。學生確定實驗題目后，充分發揮了學生的主觀能動性復習理論課學習的知識，認真查閱相關資料，自行設計分析方案。以“蛋殼中鈣含量的測定”為例，可采用的測定方法較多，如酸堿滴定法、絡合滴定法、氧化還原滴定法、重量法等，其中酸堿滴定法應采用返滴定方式，氧化還原滴定法應采用間接滴定方式，絡合滴定法采用直接滴定方式。所以，學生在確定實驗題目之后，還要進行實驗方法的確定。假設實驗方法選擇的是酸堿滴定法，在設計時實驗方案時，學生要考慮返滴定的原理，樣品的處理方法，所需要的試劑和儀器，儀器規格和試劑量及試劑濃度、實驗條件等。學生設計出來的實驗方案需要反復和老師討論方案的合理性和可行性。在方案的設計和討論中，學生需要真正理解所學的理論知識，而且能夠把理論應用于實踐。在此過程中，不要求方案是一致性和固定性，也就是不拘一格，每個同學的想法和方法都可以不同，只要合理，就可以采用。因此啟發和調動大學生的求異潛能和創新意識，即發散思維能力。
3實驗操作
學生根據自己設計出來的實驗方案進行實驗。實驗中用到的試劑自己配制，即根據自己的設計方案，配制試劑多大濃度，多少體積，配制方法(直接配制還是間接配制?)，出現的疑難問題盡量自己解決，解決不了的同學之間討論，再解決不了的和老師討論，找出解決的辦法。例如EDTA溶液的配制，需要采用間接配制的方法，配制大致濃度的溶液，配制EDTA時應注意的是必須的用熱水進行溶解，如果沒注意到這個細節，實驗時可能出現問題，就要不斷地進行討論。另外，實驗中用到的儀器也要自己調試。最后的實驗報告要求寫成科研論文的形式。在整個過程中，充分發揮了學生的個性，使學生的個人創造力得到激發，即通過大腦激蕩法培養學生的發散思維。
4實驗總結
實驗結束后，學生要進行總結，相同樣品的不同方法之間進行對比，總結各種方法的優缺點，進一步了解各種方法的特點。另外，在全部實驗過程中，學生投入了大量的時間和精力，感觸很深。所以也要對自己的實驗過程進行總結，在總結中90%以上的同學表示對設計實驗內容有著極大的興趣，并且收獲也特別大。有些同學寫到，通過設計實驗，使自己的學習能力得到了提高，發散思維得到了很好的運用，打破了基礎實驗的思維定式，激發了我們的學習興趣?？傊?，在化學實驗教學中，教師要結合實際，采取各種有效方式，不失時機地為學生提供條件，創設思維發散情境，以達到培養學生發散思維的目的。實驗設計為實施發散思維訓練提供了理想的環境，它不僅可以進行發散思維的訓練，同時也可以強化直覺思維和形象思維的訓練，實驗設計的過程，是一個不斷優化思維的過程。會給學生以后的學習和工作帶來深遠的影響。
參考文獻:
［1］趙侯宇．數學專業碩士研究生教學改革初探［J］．科技風，2019(03):19+25．
［2］楊維莉．大學生發散思維培養路徑淺析［J］．東方企業文化，2018(S2):204．
［3］徐少丹．淺談產學研相結合背景下大學生的課堂教學改革模式［J］．教育教學論壇，2019(20):80-81．
［4］熊志立，劉偉祿，秦峰，李寧，王艷娟，孫國祥．藥學教育中分析化學實驗規范化教學的改革與實踐［J］．實驗室科學，2017，20(01):120-122+125.
作者:季桂娟 齊菊銳 周藝博 單位:吉林大學化學學院
