前言:尋找寫作靈感?中文期刊網用心挑選的大學生化學實驗教學多元實驗能力培養,希望能為您的閱讀和創作帶來靈感,歡迎大家閱讀并分享。
摘要:文章首先闡述了化學實驗教學中大學生多元實驗能力培養存在的不足,然后提出了化學實驗教學中大學生多元實驗能力的培養路徑,包括培養學生的實驗設計思想、提高學生的實驗操作能力、加強學生的數據分析能力、著力發展學生的實驗創新能力。
關鍵詞:大學生;化學實驗教學;多元實驗能力
化學實驗是化學教學中一門理論與實驗緊密結合的獨立課程。大學化學的學習過程中,學生需要在具備一定相關化學知識的基礎上進行熟練的實驗操作,從而掌握化學知識。大學生化學實驗能力的培養對化學基本理論的理解和運用起到了重要作用,而多元實驗能力的綜合培養尤其重要,包括根據實驗原理正確設計實驗(選擇實驗方法、實驗條件、實驗儀器和試劑)、掌握實驗操作并正確使用儀器、觀察實驗現象進而分析和表達實驗結果、正確記錄和處理分析數據、實驗創新等多方面綜合能力[1]?;诖髮W生多元實驗能力培養的重要性,本文將深入探究如何在化學實驗教學中有效培養大學生的多元實驗能力。
一、化學實驗教學中大學生多元實驗能力培養存在的不足
現階段湖南科技大學化學化工學院(以下簡稱“我院”)本科各專業設置了無機化學實驗、有機化學實驗、物理化學實驗、分析化學實驗、儀器分析實驗等實驗課程。但從近幾年參加實驗競賽的情況來看,我院具備較強的多元實驗能力和綜合實驗素質的學生仍在少數,這反映了學生在基礎化學實驗學習中仍存在以下不足之處。
(一)缺乏實驗設計的思維方式
現階段我院使用的實驗教材內容整體編排大致順序為:實驗目的、實驗原理、較為詳細的實驗步驟及實驗注意事項等。實驗教學內容多為驗證性實驗,化學實驗課本的內容均來自課本中的理論,大多以驗證或鞏固某個理論知識為目的[2]。學生在使用這樣的教科書進行實驗的過程中,大多只是“照方抓藥”,看一步做一步,缺少了主動思考、自主學習的過程。這使得學生對所學實驗內容缺乏整體性的把握,他們雖然明確了實驗原理,但是難以做到通過整體性的思考獨立設計實驗,甚至難以獨立完成實驗。
(二)基礎實驗操作能力有待提高
在化學實驗教學中,部分教師過于關注教學任務的完成,而忽視了學生的操作技能訓練,導致許多學生的基礎實驗操作能力仍不過關。比如,有些學生在分析實驗中存在使用滴定管時忘記在使用前將其潤洗;在有機實驗中不能熟練掌握各個實驗儀器的連接順序;在物化實驗“利用旋光法測定蔗糖轉化反應的粗率常數”的實驗過程中沒有將旋光管內的氣泡完全排出等問題。這些基礎性的實驗操作問題反映了教師在化學實驗教學過程中未重點教授學生實驗操作流程、方法,最終導致學生缺乏扎實的基礎實驗操作能力[3]。
(三)實驗數據分析能力不足
無論在分析實驗還是物化實驗等實驗課程中,都涉及了大量的對實驗數據的處理與分析問題。但在教學過程中,筆者發現相較于實驗數據的處理問題,學生更重視實驗的操作過程。也就是說,很多學生認為完成了實驗操作就是完成了實驗課程的學習任務,而對于實驗數據的處理大多是參照網上的數據或直接照搬其他學生的數據。這樣的做法不僅不利于學生對整個實驗的總結、分析與思考,更不利于學生學習和掌握實驗數據的計算、實驗圖表的制作等技能的培養,學生缺乏對整個實驗存在問題的反思。
(四)實驗創新能力薄弱
在目前的實驗課程學習當中,學生只是單純地完成教師所布置的任務,而缺少了主動思考、發現問題、提出問題、解決問題的過程。這使得學生對所學習的實驗缺少了質疑的精神及改進的意識,不利于培養學生的實驗創新能力。而且學生在學習過程中,很難接觸到與生活、社會十分貼近或是比較前沿的化學實驗知識,這對于學生開拓視野、根據已有的知識提出創新性想法是不利的。
二、化學實驗教學中大學生多元實驗能力的培養路徑
通過四大化學實驗可以培養學生一定的實驗技能,但若是一味地按照教科書上的內容進行實驗教學,并不利于學生養成獨立思考的習慣。一旦學生遇到了新的實驗課題,在脫離了實驗課本或教師指導的情況下,學生就會對實驗本身缺乏整體的把握,難以將學習過的相關實驗理論運用到新的實驗情景的設計之中。因此,筆者針對提高學生多元實驗能力提出以下建議。
(一)培養學生的實驗設計思想
實驗設計能力是學生進行實驗學習活動的基礎。因此,在編排實驗教科書的過程中,教師可以適當減少知識重復性的實驗[4],并增加實驗設計的內容,讓學生在課前自己查閱資料進行實驗設計,培養學生利用已有的知識設計實驗過程的能力。除此之外,教師也可增加有關實驗設計的評價內容,例如,在每個單元學習結束時增加一次實驗設計考核,這樣不僅可以培養學生的實驗設計意識,還有利于增強學生對實驗整體性、綜合性的把握,為今后更深入的化學學習打好基礎。
(二)提高學生的實驗操作能力
基礎實驗操作能力是學生在實驗活動過程中的關鍵一步。為提高學生的基礎操作能力,教師可以加強對學生的實驗操作的規范性訓練[5],在實驗教學過程中,對學生的實驗操作的細節嚴格把關;教師可以定期開展操作技能比賽,此舉有利于加強學生操作能力自我訓練的意識;教師可以增加學生之間在課堂上的交流互評,這樣有利于他們相互指出實驗操作問題并及時改正。
(三)加強學生的數據分析能力
實驗數據分析是學生對整個實驗活動的總結與探究。一方面,教師可以在開展實驗課教學之前對學生進行相應的數據處理方面的課程培訓,提高學生利用計算機處理數據的能力;另一方面,教師應要求學生對每一次的實驗原始數據進行詳細記錄,并在實驗結束后分析數據、制作圖表,除此之外,還需分析實驗中所存在的問題及對實驗過程提出改進意見。這樣不僅促進了學生數據分析能力的發展,而且有利于學生根據實驗數據、圖表進行思考,培養他們的數據分析意識及嚴謹的科學態度。
(四)著力發展學生的實驗創新能力
在學生具有一定的實驗設計、實驗操作、數據分析能力的基礎上,逐步發展學生的實驗創新能力。首先,教師應適當增加專業實驗室的開放,這樣有利于增加學生的動手實踐機會,為他們主動思考、提出問題提供契機。其次,教師應鼓勵學生加入教師的科研團隊,這樣有利于學生開拓視野,增強創新意識。除此之外,教師應給學生提供參加各種化學競賽的機會,提高學生參與設計、改進、創新實驗的積極性。近年來,我院本科生獲國家級“挑戰杯”、“互聯網+”創新大賽等省級及以上學科競賽獎勵90余項。
三、結語
化學實驗教學中培養大學生的多元實驗能力不是一蹴而就的,需要教師認清多元實驗能力的內涵,從教學設計、教學方法上進行創新,確保每一個教學環節落實到位。只有這樣才能培養出具有多元實驗能力、實驗素質全面及綜合能力突出的優秀人才。
參考文獻:
[1]周再春,劉秋華,申少華,等.實驗技能競賽對化學實驗教學的影響與建議[J].當代教育理論與實踐,2015,7(8):113-115.
[2]趙云岑,歐陽津,劉正平,等.化學實驗競賽在實驗教學和人才培養中的作用[J].化學教育,2012,33(3):64,68.
[3]陳述,龍云飛.本科生與研究生儀器分析實驗能力的培養[J].當代教育理論與實踐,2011,3(3):54-55.
[4]王秋常,吳世華,趙鴻喜,等.促進化學實驗教學改革[J].大學化學,2002,17(1):51.
[5]潘激揚,張小華,張謙,等.化學實驗競賽與大學生創新與動手能力的培養[J].大學教育,2013(18):114-115.
作者:劉曉婷 姜綺夢 龍云飛 周智華 陳述 單位:湖南科技大學化學化工學院