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摘要:《分析化學實驗》是化學類專業一門極其重要的基礎實驗課程。通過對《分析化學實驗》的教學現狀進行詳細分析,提出了傳統的化學實驗教學模式中存在師生比例小、儀器相對較少等一系列問題。鑒于目前微視頻的應用普及,提出了在該課程中引入微視頻教學,并從輔助學生預習、教師講解、實驗過程指導等方面闡述了微視頻教學與傳統教學相結合的優勢。
關鍵詞:分析化學實驗;微視頻
1傳統分析化學實驗教學中存在的問題
在目前分析化學實驗的教學過程中,普遍采用的仍是傳統的化學實驗教學模式,具體存在以下幾個問題:(1)目前,在教學任務繁重、師資力量有限的狀況下,通常每位老師在一次課堂需要帶幾十位學生,這樣老師在做演示實驗時,很難保證教學效果。此外,在傳統的實驗教學中,由于學時數有限,在講解實驗原理、實驗內容、實驗儀器的介紹以及演示實驗方面,教師只能花很少的時間。而對于教師與學生之間的互動,更是極少。因此,教師不能及時發現每個學生的掌握情況,并進行針對性的輔導,最后導致了教學效果不能得到保證。(2)在分析化學實驗過程中,現有的儀器相對較少,無法保證每一位學生能有足夠的時間使用和充分了解儀器的原理和操作,進一步影響課程的效果。例如在“鄰二氮菲吸光光度法測定鐵”和“醋酸解離度和解離常數的測定”兩個實驗中,分別要用到吸光光度計和酸度計。由于儀器數量及實驗場地都有限,通常采用幾人一組的方式進行實驗。這樣就導致了不能保證每一位學生都能充分接觸、了解儀器原理和操作,直接影響到課堂效果。(3)以教師為中心的課堂講授法,重點在于知識的學習,忽視了學生自主學習能力的培養。目前應用化學專業的《分析化學實驗》通常為72學時,而化工類專業的才36學時。在學時數不充足的情況下,學生只能把時間花在類似于“照方抓藥”的實驗操作中,不能發揮自己的主觀能動性去積極探索,大大地限制了實驗課程作用的有效發揮。以上提及的問題都急切需要采用更合理有效的教學方式與傳統模式相結合,以滿足現代高等教育的要求。
2微視頻概述
美國是最早將微視頻作為主要載體應用于教學的國家。早在2011年,美國人薩爾曼•可汗在一次大會上,做了一場關于視頻應用于教學的演講。此后,基于微視頻技術的教學模式開始在美國廣泛試行,并風靡于全世界。微視頻通常是指可以利用ipad、手機等終端錄制和播放的相對較短的視頻。將微視頻作為教學資源,是指依據教學計劃,將教學內容分多個片段錄制成短小的知識單元,在課前、課堂及課后應用于教學的視頻片段。一般來說,微視頻具有靈活性、開放性、更加生動形象等特點。
3《分析化學實驗》微視頻的設計與制作
《分析化學實驗》的微視頻可以分成以下幾個部分:實驗室安全操作規范、實驗基本操作規范、相關儀器使用操作,以及各個具體實驗內容。
3.1實驗室安全微視頻
實驗室安全是所有實驗工作正常進行的基本保證。目前,我們學校要求學生進入實驗室前要參加安全培訓并通過相關考試。這種舉措在普及實驗室安全知識中起到了一定的作用。然而,學生很難做到在考完以后對這些知識還牢記在心。因此,該課程錄制了幾段關于實驗安全的微視頻:實驗室滅火器的使用,危險品的使用,廢液處理,防護鏡和防護手套的使用等。
3.2實驗基本操作規范微視頻
《分析化學實驗》的基本操作包括:分析天平的使用;移液管、滴定管、容量瓶的使用;溶液的配制等等。這些基本操作幾乎在每一個實驗中都要用到,通過微視頻使學生操作更加規范,能保證后續的實驗研究數據的可靠性。
3.3儀器使用操作規范微視頻
在實驗中要用到吸光光度計和酸度計。大部分學生以前沒有接觸過該類儀器,在該課程中也僅使用一次。通過微視頻,教師可以詳細講解儀器的原理、構造、使用流程及注意事項。這樣既提高了學生學習的效率,可給教師帶來了便利。
3.4各個具體實驗內容
除了實驗室安全、基本操作、相關儀器使用外,關于各個具體實驗內容的視頻也非常重要。例如,對于我校為化工專業開設的《分析化學實驗》課程,除了上述內容外,還有氫氧化鈉溶液的標定,食用醋總濃度的測定,EDTA溶液的標定,高錳酸鉀溶液的標定等實驗。除了基本操作之外,這些實驗還要求學生掌握實驗原理、樣品處理、分析測定和數據處理等,對學生有了更高的要求。通過觀看微視頻,學生能對分析原理及應用有了深刻的了解。
4微視頻教學與傳統教學相結合的優勢
前面已對傳統實驗課在各方面存在的問題進行了分析,但是依照我們多年來實驗教學的經驗,我們深知傳統的實驗教學方法不能完全擯棄。只有將傳統教學方法與微視頻教學相結合,才能相輔相成,既能發揚傳統的優勢,又能采用先進科學技術和教育理念,使實驗課堂變得生動有趣,達到理想的教學效果??偟膩碚f,將微視頻教學與傳統教學相結合,具有以下優勢。
4.1能有效輔助學生預習
在實驗預習時,可以將微視頻實驗課件發放給學生,讓他們觀看這些課件,不但可以加深對實驗過程的感性認識,也可以對實驗過程有把握。不僅使得預習過程具有了針對性,也可以減少學生操作失誤,進一步提高結果的準確度。經過實踐證明,若要求學生課前用微視頻進行實驗預習,課堂教學時發現學生對實驗內容更加熟悉,也掌握得更好,能獲得更好的預習效果。
4.2方便教師講解
在實驗時,教師可輔助參考視頻教學課件進行實驗內容的講解。通常來說,將多媒體直觀教學與傳統實驗課教學方式有機融合,能有效克服靜態板書講解動態實驗過程時具有的局限性和呆板性,也能有效改善教學效果。例如,在第一次接觸滴定實驗時,學生在判斷滴定終點的過程中很難理解滴定突躍的概念。雖然可以采用演示實驗加深理解,但這種方法非常耗時。如果先通過微視頻預習滴定實驗內容,再在課堂上結合現場演示,這樣讓學生們對滴定終點的判斷有了深刻的認識,真正理解滴定突躍的概念。
4.3實驗過程指導中發揮作用
由于視頻教學課件可以在課堂實驗過程中重復播放,學生可以根據自已的掌握情況,隨時接受和模仿視頻課件傳遞的實驗操作信息,提高實驗結果的準確性。例如,教學中我們發現學生對移液管、滴定管、容量瓶等玻璃儀器,經常不能規范使用。雖然在課堂教學時,老師已再三指出易犯的錯誤,但在實際操作中,錯誤仍難以避免。如果能將這些錯誤操作在微視頻中提出并強調,學生則能記憶猶新,犯錯率大大降低。
4.4利用微視頻開展開放性課堂
多年實踐證明,開放性課堂對培養學生自主學習能力的培養起著重要的作用。而目前開設的《分析化學實驗》學時數非常有限,學生只能將大部分的時間花在基礎實驗原理學習和操作練習上。為進一步實現開放實驗課堂,教師可將開放性課堂用微視頻的方式介紹給學生,提出一些開放性和啟發性的問題,這樣能促使學生有效地利用課堂外的時間先進行學習和思考,讓學生在實驗過程中獨立尋找答案。這樣有效地解決了課堂教學時間不夠的問題,并充分培養了學生自主學習的能力。
4.5利用微視頻的直觀性,調動學生的學習興趣
在實驗教學中,教材只能用文字方式將實驗原理和操作步驟介紹給學生。通常對于學生來說,都是第一次接觸這類內容。因此,學生即便對文字內容非常熟悉,但仍不能有非常直觀的了解,甚至覺得實驗枯燥乏味。但在預習時恰當地使用微視頻實驗,將會克服文字描述和實體實驗效果不明顯、不直觀等弊端,也調動了學生對實驗課程的積極性。
5結語
分析化學實驗課程中采用微視頻教學法,使得所學知識能夠進一步加深鞏固,能極大程度地激發學生的學習興趣,也提高了學生的實驗技能和創新意識,把學習從課堂上拓展到隨時隨地,一改傳統的“教師在課堂上灌輸知識,學生被動接受”的局面,從而達到教學效果的最優化。同時也擺脫了現實教學中場地少、時間緊等的限制,讓學生有更充分的實踐和動手機會,為創新應用型人才的培養提供幫助。
參考文獻
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作者:曹麗偉 岳攀 孟建新 蔡懷鴻 楊培慧 周艷暉 單位:暨南大學化學系