【摘要】目的激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì)、動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。方法構(gòu)建以學(xué)生為中心的開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式，開放實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)時(shí)間段及成績評(píng)定方式。結(jié)果取得了較理想的學(xué)習(xí)效果。結(jié)論學(xué)生獲得較高的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。
【關(guān)鍵詞】開放式 化學(xué)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 創(chuàng)新能力
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)中相當(dāng)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)能為學(xué)生正確認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其變化規(guī)律提供實(shí)驗(yàn)事實(shí)，可以幫助學(xué)生形成化學(xué)概念，理解和鞏固化學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生觀察問題、分析問題、解決問題的能力，使其初步掌握一些常用的化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能，并可培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法。實(shí)驗(yàn)室是實(shí)施素質(zhì)教育、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ闹麝嚨刂弧Q不是驗(yàn)收時(shí)必須的擺設(shè)，實(shí)驗(yàn)課更不是教學(xué)的點(diǎn)綴。要對化學(xué)人才培養(yǎng)模式、教育內(nèi)容和教學(xué)方法等進(jìn)行改革，首先就要改革傳統(tǒng)的驗(yàn)證式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。
一、開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)簡介
傳統(tǒng)的驗(yàn)證式實(shí)驗(yàn)教學(xué)只重視對課本理論知識(shí)的驗(yàn)證，過多地強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果、結(jié)論，而忽視了實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、方法、步驟和過程，不注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和科研作風(fēng)。首先在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法上教師過于拘泥形式，通常是準(zhǔn)備甚至調(diào)試好實(shí)驗(yàn)裝置和儀器，編寫好實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告框架，讓學(xué)生按照已有的設(shè)計(jì)和統(tǒng)一的方法操作，把數(shù)據(jù)填入統(tǒng)一的表格，并按給出的計(jì)算公式處理數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。這樣做嚴(yán)重束縛了學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性，對培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決問題的能力十分不利。其次在實(shí)驗(yàn)教學(xué)組織安排上不合理，影響了實(shí)驗(yàn)效果。由于受儀器設(shè)備數(shù)量少、器材藥品耗損大等因素的影響，實(shí)驗(yàn)通常都是分組進(jìn)行，不能保證每個(gè)人都動(dòng)手，更談不上對實(shí)驗(yàn)操作能力的培養(yǎng)。此外，由于儀器、設(shè)備、教材的更新跟不上社會(huì)生產(chǎn)發(fā)展和知識(shí)更新的步伐，現(xiàn)行教材涉及的一些實(shí)驗(yàn)方式呆板、內(nèi)容陳舊，難以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，主觀能動(dòng)性難以發(fā)揮。
開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)是改革傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效途徑，其目的在于讓學(xué)生在掌握有關(guān)知識(shí)和技能的同時(shí)，拓展知識(shí)面。獲得較高的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。將教師由傳授型轉(zhuǎn)為指導(dǎo)型、將學(xué)生由被動(dòng)接受驗(yàn)證型轉(zhuǎn)為主動(dòng)參與探索型，進(jìn)一步提高分析問題、解決問題的能力，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高。
二、開放式化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)涵
開放式化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是針對傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)封閉性的弊端而提出的，它已經(jīng)成為當(dāng)前高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的必然選擇。它不光指實(shí)驗(yàn)室的開放，還指實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的開放、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的開放、實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)的開放等不可缺少的內(nèi)涵。所以實(shí)行開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)，首先一定要充分深刻理解它的內(nèi)涵。
2.1實(shí)驗(yàn)時(shí)間開放
開放式化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，首先意味著實(shí)驗(yàn)時(shí)間的開放。實(shí)驗(yàn)時(shí)間開放又包括兩層含義：第一，學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的時(shí)間開放;第二，學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的時(shí)間時(shí)數(shù)開放，也就是每項(xiàng)實(shí)驗(yàn)在時(shí)間長短上沒有限制，每個(gè)學(xué)生可以根據(jù)自己的實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
2.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容開放
從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和學(xué)科發(fā)展的關(guān)系分析，開放式化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)具有與時(shí)俱進(jìn)的特點(diǎn)。開放式化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)及時(shí)根據(jù)現(xiàn)代科技發(fā)展的新知識(shí)、新技術(shù)和新的實(shí)驗(yàn)方法而發(fā)展，以先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容吸引、激發(fā)學(xué)生的求知欲。其教學(xué)內(nèi)容應(yīng)具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，與社會(huì)生產(chǎn)實(shí)踐密切聯(lián)系。教師要經(jīng)常參與來自社會(huì)的實(shí)踐課題，并使其及時(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，從而使學(xué)生也參與到實(shí)踐課題中來。這樣既充實(shí)了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，又鍛煉了學(xué)生的實(shí)踐能力，使課堂理論與實(shí)踐密切結(jié)合。
2.3實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)開放
對學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ脑u(píng)價(jià)，不能只重視實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，更要重視實(shí)驗(yàn)的過程，特別是實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生所表現(xiàn)的獨(dú)立分析問題、解決問題的能力及創(chuàng)新意識(shí)等等。對學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)考核要全面考核學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�，包括：學(xué)生的動(dòng)手能力、思維能力、創(chuàng)造能力、設(shè)計(jì)能力、查閱資料的能力、提出問題的能力等等，在開放實(shí)驗(yàn)中有獨(dú)特見解和創(chuàng)新的應(yīng)給予較高的評(píng)價(jià)。這樣不僅使我們對學(xué)生的評(píng)價(jià)公開公正，并且使學(xué)生的創(chuàng)造性得到極大的發(fā)揮。
三、改革傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式刻不容緩
化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的目的在于使學(xué)生加深對化學(xué)理論知識(shí)的理解，熟練掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能，提高分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。但是，傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式局限于驗(yàn)證一些理論，很少讓學(xué)生自己去創(chuàng)造、設(shè)計(jì)，教學(xué)模式基本上是“填鴨式”的。學(xué)生只需要按照實(shí)驗(yàn)步驟一步步做，實(shí)驗(yàn)往往比較順利，不會(huì)遇到很大的困難。這樣的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生處于被動(dòng)的地位，對一些實(shí)驗(yàn)原理、方法往往掌握得不夠透徹，抑制了其創(chuàng)造性的發(fā)揮和個(gè)性的發(fā)展。因此，改變傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式刻不容緩，勢在必行。
四、開放式綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐和改革嘗試為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和開創(chuàng)精神，培養(yǎng)他們理論聯(lián)系實(shí)際和獨(dú)立分析問題解決問題的能力，在學(xué)生掌握了無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)及有機(jī)化學(xué)的基本理論知識(shí)和技能后，教師結(jié)合學(xué)生所學(xué)專業(yè)進(jìn)行選題。例如：超聲波提取植物中草藥總黃酮及鑒別研究、超聲波提取植物中草藥總黃酮及清除羥自由基作用研究、紫茉莉紅色素提取及其穩(wěn)定性研究、藥物有機(jī)合成、化工中間體有機(jī)合成等，筆者對部分導(dǎo)師組和非導(dǎo)師組學(xué)生(因?yàn)閳?bào)考導(dǎo)師組學(xué)生過多，而招生名額很有限，沒有被錄取的部分學(xué)生也強(qiáng)烈要求來做實(shí)驗(yàn))進(jìn)行了開放式綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的改革嘗試，主要分四個(gè)階段。
4.1第一階段 ：布置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的題目 由教師將多個(gè)難易不同的實(shí)驗(yàn)題目列出發(fā)給學(xué)生，每位學(xué)生可以任選一個(gè)自己感興趣的題目，并且將實(shí)驗(yàn)室所具備的條件 (如藥品、儀器、設(shè)備等)告知學(xué)生。學(xué)生根據(jù)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件設(shè)計(jì)分析方案，如有特殊要求也可提前向教師提出申請。實(shí)驗(yàn)室盡可能為學(xué)生提供條件。但為了安全起見，有毒藥品一律不予提供。
4.2第二階段 ：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案 學(xué)生拿到題目后，可以針對選定的實(shí)驗(yàn)題目，查閱有關(guān)的文獻(xiàn)資料，運(yùn)用所學(xué)過的理論知識(shí)和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)知識(shí)，寫出初步的設(shè)計(jì)方案，包括①實(shí)驗(yàn)原理;②所需藥品以及所需溶液的配制方法;③所需要的儀器、設(shè)備;④具體的實(shí)驗(yàn)步驟;⑤實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法;⑥參考文獻(xiàn)。設(shè)計(jì)方案完成后，交給指導(dǎo)教師審閱。教師認(rèn)為設(shè)計(jì)方案合理可行且實(shí)驗(yàn)條件具備后，學(xué)生即可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室實(shí)施設(shè)計(jì)方案。
4.3第三階段：開放實(shí)驗(yàn)室，實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案 實(shí)驗(yàn)室在雙休日和節(jié)假日實(shí)行全天開放，學(xué)生在設(shè)計(jì)好分析方案后，在開放時(shí)段內(nèi)隨時(shí)可以進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，完成設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。教師只是適時(shí)地給予啟發(fā)性的提示，以充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中，獨(dú)立思考解決問題，不斷改進(jìn)和完善實(shí)驗(yàn)方案，從而以最簡單、最經(jīng)濟(jì)的方法得到最準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
4.4第四階段：寫出研究論文或?qū)嶒?yàn)報(bào)告學(xué)生完成設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)后，整理原始數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，寫出研究論文或系統(tǒng)性實(shí)驗(yàn)報(bào)告，系統(tǒng)性實(shí)驗(yàn)報(bào)告包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、�?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)所需試劑和儀器、具體實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)的處理、結(jié)果討論及誤差分析。從理論上分析實(shí)驗(yàn)過程中所出現(xiàn)的現(xiàn)象，并對開放式綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)做出總結(jié)。
五、開放式綜合設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐的思考
5.1開放式綜合設(shè)計(jì)性化學(xué)實(shí)驗(yàn)要充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用 開放式綜合設(shè)計(jì)性化學(xué)實(shí)驗(yàn)的選題非常關(guān)鍵，要求教師了解化學(xué)在各個(gè)學(xué)科中的應(yīng)用及其發(fā)展動(dòng)態(tài)，給出既有基本操作，又具有設(shè)計(jì)性、研究性，符合實(shí)驗(yàn)教學(xué)規(guī)律的題目。由于題目多樣化、綜合化，在實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生會(huì)提出各種各樣的問題，教師要應(yīng)付自如，必須具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和較高的動(dòng)手能力，對每個(gè)實(shí)驗(yàn)都要了如指掌，并不斷地提高業(yè)務(wù)水平。因此，開放式化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對教師的要求更高了。
5.2開放式綜合設(shè)計(jì)性化學(xué)實(shí)驗(yàn)存在的問題 通過開放式化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐，筆者探索出了一條實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新途徑，提高了學(xué)生的全面素質(zhì)，充分發(fā)揮了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特殊功能，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)與國際上通行的教學(xué)方法接軌。筆者的教改，使學(xué)生成為最大的受益者。同時(shí)，該項(xiàng)實(shí)踐也引起了我們深深的思考：由于高校中普遍重視科研和課堂理論教學(xué)，教師對實(shí)驗(yàn)教學(xué)投入的精力很少，這很可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平下降。由于開放式綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)所需的藥品及儀器很多，對實(shí)驗(yàn)室管理體制如何適應(yīng)新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式也提出了新的要求。開放式綜合設(shè)計(jì)性化學(xué)實(shí)驗(yàn)題目較多并且全天開放，教師及教輔人員工作量如何計(jì)算，這些都是有待于我們著力解決的問題。要營造開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)的大環(huán)境，只有全面實(shí)施學(xué)分制，學(xué)生才能有真正自主地進(jìn)實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)的時(shí)間保證。
六、結(jié)束語
化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)行開放式實(shí)驗(yàn)在部分導(dǎo)師組和非導(dǎo)師組學(xué)生中試點(diǎn)實(shí)施，已取得較好的成績，學(xué)生公開發(fā)表了許多論文，部分論文還榮獲廣西高�；瘜W(xué)化工類論文及設(shè)計(jì)競賽二、三等獎(jiǎng)及鼓勵(lì)獎(jiǎng);學(xué)生組隊(duì)代表學(xué)院參加實(shí)驗(yàn)技能競賽榮獲廣西高�；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)技能競賽獎(jiǎng)。通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改革，編寫新教材，開放實(shí)驗(yàn)室，安排設(shè)計(jì)性、綜合性及研究性實(shí)驗(yàn)，給學(xué)生提供了更多的實(shí)踐條件，擴(kuò)大了學(xué)生的視野，拓寬了學(xué)生的知識(shí)面。學(xué)生變“要我做”為“我要做”實(shí)驗(yàn)，大大激發(fā)了對實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)積極性，激勵(lì)了研究化學(xué)的熱情。開放式化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)雖然已取得了一些成果，但受到硬件的制約，對師資要求提高了。開放式化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)值得借鑒和推廣。最近，我院已經(jīng)出臺(tái)有關(guān)開放實(shí)驗(yàn)室的系列文件和制度，學(xué)生可以申請進(jìn)入開放實(shí)驗(yàn)室自主進(jìn)行科學(xué)研究，這將進(jìn)一步極大地推進(jìn)我院開放式化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革。
【參考文獻(xiàn)】
[1]黃鎖義，陸海峰，潘祖光，等.民族醫(yī)學(xué)院�；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2004，23(12)：65.
[2]路麗華，李曉曄，尉琳琳，等.化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行開放式教學(xué)的研究[J].山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)(基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育版)，2004，6(3)：288.
[3]呂福榮，于淑萍，裴 婕.“開放式”環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索[J].大連大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，26(6)：21.
[4]王桂花，張常群，杜洪光.開放式綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐與思考[J].化工高等教育，2003，2：57
來源：精品學(xué)習(xí)網(wǎng)
本文來自：逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/957799.html
相關(guān)閱讀：高中化學(xué)知識(shí)點(diǎn)：氯氣的制取