研究式实验在化学实验教学的实用性

1研究式实验的基本类型

在大学低年级开展研究式实验,是有一定的难度,但经过我们近几年的尝试,根据由浅入深的认识过程,可将研究式实验分为三种类型:思考性研究式实验、专题性研究式实验和综合性研究式实验。[3]思考性研究式实验类似于某个实验中的一些思考题,如设计在实验过程中对某一个概念、反应或改变一个反应条件,都能设计为研究式实验,这是最初比较简单的研究式实验,主要针对于接触化学实验不久的学生,这种研究式实验题,可以编在实验的正式内容中。其好处主要体现在以下两方面:一是给了学生充分的时间放在独立思考上,能较好的发挥学生的主观能动性,增加了学生思考与分析问题的“自由度”。其次是通过初步的研究式实验训练,使学生为以后进行较为复杂一些的研究式实验打下良好的基础。专题性研究式实验稍微复杂一点,通常是通过一个阶段的基本实验以后为完成某一个专题而设计的。这类实验主要根据前一阶段所涉及的基本的实验方法、原理及基本操作技能而设计。例如,在无机化学实验中,通过学习“由胆矾精制五水硫酸铜”及“氯化钠的提纯”等基本实验之后,可设计“从铬盐生产的废渣中提取硫酸钠”为研究式实验。再如通过非金属元素及其化合物性质实验后,可以设计如鉴定无标签样品,再如怎样从碘或碘化物的废弃物中回收碘?通过“电离平衡”、“沉淀溶解平衡”、“配位平衡”及“氧化还原平衡”等基本实验之后,可设计一个原电池来测定[Co(NH3)6]Cl3的稳定常数[4]。这种专题式研究式实验对学生在实验兴趣方面有了大大提高,能主动去查阅资料,设计方案。而且从反面或失败的实验中会得到较深刻的结论,进而提高了学生独立思考问题的能力,虽然前后花费的时间和精力较多,但所取得的成效还是较大的。综合性研究式实验是在学生对本课程的的主要内容和学习方法基本掌握之后,也就是在无机化学实验课程的后期进行的。为了更好的培养学生独立进行实验的能力及创造性思维、如何掌握最新某个研究领域的动态即查阅文献的能力的培养、对实验方案的设计、试剂的选用、仪器的使用、实验数据的分析及完成实验后科技论文的撰写等方面会得到很好的锻炼。这里的综合不仅包含了理论知识和基本操作的综合,也是制备、分离、鉴别等的综合,更是分析和解决问题能力的综合。

2有关研究式实验报告的书写

关于研究式实验报告的书写,跟验证式实验报告的差别也是比较大的。验证式实验报告一般形式比较统一,内容也大同小异,学生自由发挥受到一定限制。研究式实验报告的自由度较大,形式也可因人而异,内容深度可以根据学生的程度来定,因此报告水平的高低也跟学生的基础知识是分不开的。研究式实验报告可写成科技“小论文”或“研究报告”的形式,目的是为了让学生利用自己所学基础知识对所做的实验结果进行实事求是的分析,并在前人工作的基础上有自己的发现、改进及创新性成果。这种实验报告一般包括以下几部分:(1)前言,即跟论文相关的文献综述。(2)实验部分,包括实验原理,实验所用仪器、试剂,实验步骤,实验现象及数据记录等。(3)结果与讨论部分,即对实验数据和现象所做的推断,并解释原因,讨论实验的成功与失败之处。(4)结论部分,用总结性语言概括本课题的亮点及得到的最重要的结论。当然,研究式实验报告也不拘泥于这种形式,也可根据课题的内容来定。

3关于开展研究式实验教学所存在的几个问题

如果在低年级开展研究式实验较多,在一定条件下会出现不少问题或困难,如:(1)由于有些学生实际水平有限,不适应这种教学方法,因此实验效果可能不会理想;(2)由于这种实验所需的仪器、试剂较多,如果没有一定的条件则会难以组织实施;(3)教师需要高度的积极性才能保证此类实验的顺利开展,否则也会只是纸上谈兵,流于形式。所以,我们要根据实际情况,克服困难,尽力帮助学生使得研究式实验在实验教学中发挥最大作用。在近几年的教学实践中,我们深深体会到研究式实验对培养作为一个化学工作者所具备的基本素质即科学的方法和思维及科学的精神和品德的重要性。研究式实验教学是一种创造性的教学方法,既强调了理论对实践的指导作用,又使理论知识和操作技能相结合,从实践中获得更多的没被发现的知识,是培养学生独立思考,大胆探索,勇于创新的科学精神的有效途径。那么,作为教师,要饱含热情克服一切困难,创造条件,精心的设计并构思适合不同阶段学生知识体系的研究式实验内容,把工作做到实处,使学生真正从此类实验中获得最大的收获!

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