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大学生化学实验教学多元实验能力培养
来源查字典化学网| 2019-09-18 发表| 教学经验分类:化学论文

教学经验

ժҪ:文章首先阐述了化学实验教学中大学生多元实验能力培养存在的不足,然后提出了化学实验教学中大学生多元实验能力的培养路径,包括培养学生的实验设计思想、提高学生的实验操作能力、加强学生的数据分析能力、着力发展学生的实验创新能力。

关键词:大学生;化学实验教学;多元实验能力

       化学实验是化学教学中一门理论与实验紧密结合的独立课程。大学化学的学习过程中,学生需要在具备一定相关化学知识的基础上进行熟练的实验操作,从而掌握化学知识。大学生化学实验能力的培养对化学基本理论的理解和运用起到了重要作用,而多元实验能力的综合培养尤其重要,包括根据实验原理正确设计实验(选择实验方法、实验条件、实验仪器和试剂)、掌握实验操作并正确使用仪器、观察实验现象进而分析和表达实验结果、正确记录和处理分析数据、实验创新等多方面综合能力[1]。基于大学生多元实验能力培养的重要性,本文将深入探究如何在化学实验教学中有效培养大学生的多元实验能力。

一、化学实验教学中大学生多元实验能力培养存在的不足

        现阶段湖南科技大学化学化工学院(以下简称我院)本科各专业设置了无机化学实验、有机化学实验、物理化学实验、分析化学实验、仪器分析实验等实验课程。但从近几年参加实验竞赛的情况来看,我院具备较强的多元实验能力和综合实验素质的学生仍在少数,这反映了学生在基础化学实验学习中仍存在以下不足之处。

(一)缺乏实验设计的思维方式

        现阶段我院使用的实验教材内容整体编排大致顺序为:实验目的、实验原理、较为详细的实验步骤及实验注意事项等。实验教学内容多为验证性实验,化学实验课本的内容均来自课本中的理论,大多以验证或巩固某个理论知识为目的[2]。学生在使用这样的教科书进行实验的过程中,大多只是照方抓药,看一步做一步,缺少了主动思考、自主学习的过程。这使得学生对所学实验内容缺乏整体性的把握,他们虽然明确了实验原理,但是难以做到通过整体性的思考独立设计实验,甚至难以独立完成实验。

(二)基础实验操作能力有待提高

        在化学实验教学中,部分教师过于关注教学任务的完成,而忽视了学生的操作技能训练,导致许多学生的基础实验操作能力仍不过关。比如,有些学生在分析实验中存在使用滴定管时忘记在使用前将其润洗;在有机实验中不能熟练掌握各个实验仪器的连接顺序;在物化实验利用旋光法测定蔗糖转化反应的粗率常数的实验过程中没有将旋光管内的气泡完全排出等问题。这些基础性的实验操作问题反映了教师在化学实验教学过程中未重点教授学生实验操作流程、方法,最终导致学生缺乏扎实的基础实验操作能力[3]。

(三)实验数据分析能力不足

        无论在分析实验还是物化实验等实验课程中,都涉及了大量的对实验数据的处理与分析问题。但在教学过程中,笔者发现相较于实验数据的处理问题,学生更重视实验的操作过程。也就是说,很多学生认为完成了实验操作就是完成了实验课程的学习任务,而对于实验数据的处理大多是参照网上的数据或直接照搬其他学生的数据。这样的做法不仅不利于学生对整个实验的总结、分析与思考,更不利于学生学习和掌握实验数据的计算、实验图表的制作等技能的培养,学生缺乏对整个实验存在问题的反思。

(四)实验创新能力薄弱

        在目前的实验课程学习当中,学生只是单纯地完成教师所布置的任务,而缺少了主动思考、发现问题、提出问题、解决问题的过程。这使得学生对所学习的实验缺少了质疑的精神及改进的意识,不利于培养学生的实验创新能力。而且学生在学习过程中,很难接触到与生活、社会十分贴近或是比较前沿的化学实验知识,这对于学生开拓视野、根据已有的知识提出创新性想法是不利的。

二、化学实验教学中大学生多元实验能力的培养路径

        通过四大化学实验可以培养学生一定的实验技能,但若是一味地按照教科书上的内容进行实验教学,并不利于学生养成独立思考的习惯。一旦学生遇到了新的实验课题,在脱离了实验课本或教师指导的情况下,学生就会对实验本身缺乏整体的把握,难以将学习过的相关实验理论运用到新的实验情景的设计之中。因此,笔者针对提高学生多元实验能力提出以下建议。

(一)培养学生的实验设计思想

        实验设计能力是学生进行实验学习活动的基础。因此,在编排实验教科书的过程中,教师可以适当减少知识重复性的实验[4],并增加实验设计的内容,让学生在课前自己查阅资料进行实验设计,培养学生利用已有的知识设计实验过程的能力。除此之外,教师也可增加有关实验设计的评价内容,例如,在每个单元学习结束时增加一次实验设计考核,这样不仅可以培养学生的实验设计意识,还有利于增强学生对实验整体性、综合性的把握,为今后更深入的化学学习打好基础。

(二)提高学生的实验操作能力

        基础实验操作能力是学生在实验活动过程中的关键一步。为提高学生的基础操作能力,教师可以加强对学生的实验操作的规范性训练[5],在实验教学过程中,对学生的实验操作的细节严格把关;教师可以定期开展操作技能比赛,此举有利于加强学生操作能力自我训练的意识;教师可以增加学生之间在课堂上的交流互评,这样有利于他们相互指出实验操作问题并及时改正。

(三)加强学生的数据分析能力

        实验数据分析是学生对整个实验活动的总结与探究。一方面,教师可以在开展实验课教学之前对学生进行相应的数据处理方面的课程培训,提高学生利用计算机处理数据的能力;另一方面,教师应要求学生对每一次的实验原始数据进行详细记录,并在实验结束后分析数据、制作图表,除此之外,还需分析实验中所存在的问题及对实验过程提出改进意见。这样不仅促进了学生数据分析能力的发展,而且有利于学生根据实验数据、图表进行思考,培养他们的数据分析意识及严谨的科学态度。

(四)着力发展学生的实验创新能力

        在学生具有一定的实验设计、实验操作、数据分析能力的基础上,逐步发展学生的实验创新能力。首先,教师应适当增加专业实验室的开放,这样有利于增加学生的动手实践机会,为他们主动思考、提出问题提供契机。其次,教师应鼓励学生加入教师的科研团队,这样有利于学生开拓视野,增强创新意识。除此之外,教师应给学生提供参加各种化学竞赛的机会,提高学生参与设计、改进、创新实验的积极性。近年来,我院本科生获国家级挑战杯、互联网+创新大赛等省级及以上学科竞赛奖励90余项。

三、结语

        化学实验教学中培养大学生的多元实验能力不是一蹴而就的,需要教师认清多元实验能力的内涵,从教学设计、教学方法上进行创新,确保每一个教学环节落实到位。只有这样才能培养出具有多元实验能力、实验素质全面及综合能力突出的优秀人才。

参考文献:

[1]周再春,刘秋华,申少华,等.实验技能竞赛对化学实验教学的影响与建议[J].当代教育理论与实践,2015,7(8):113-115.

[2]赵云岑,欧阳津,刘正平,等.化学实验竞赛在实验教学和人才培养中的作用[J].化学教育,2012,33(3):64,68.

[3]陈述,龙云飞.本科生与研究生仪器分析实验能力的培养[J].当代教育理论与实践,2011,3(3):54-55.

[4]王秋常,吴世华,赵鸿喜,等.促进化学实验教学改革[J].大学化学,2002,17(1):51.

[5]潘激扬,张小华,张谦,等.化学实验竞赛与大学生创新与动手能力的培养[J].大学教育,2013(18):114-115.


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