時間：2022-06-10 03:19:28
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醫(yī)學生物化學是從分子水平研究生命的化學組成和變化的一門科學,是各專業(yè)醫(yī)學生必修的重要基礎(chǔ)學科,其理論和技術(shù)已滲透到醫(yī)學的各個領(lǐng)域。作為一門實踐性很強的學科,實驗教學是其不可分割的一部分,是培養(yǎng)學生的實踐能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的重要手段。但是,由于傳統(tǒng)教學模式下的“重理論,輕實踐”使得實踐教學在傳統(tǒng)教育中是一個薄弱環(huán)節(jié),隨著教育觀念的改變,人們已經(jīng)意識到傳統(tǒng)的醫(yī)學生化實驗教學存在諸多弊端,如教學內(nèi)容簡單、陳舊,實驗技術(shù)人員年齡層次、知識結(jié)構(gòu)老化等。為了培養(yǎng)新一代創(chuàng)新型醫(yī)學人才,強化實驗教學是一條重要的途徑,因此,各醫(yī)學院校都在不斷地探索醫(yī)學生化實驗的改革。本文將結(jié)合我院的生化實驗教學改革,從教學內(nèi)容、教學手段和教學人員等幾個方面對生化實驗教學改革進行初步探討。
1及時更新和完善實驗教學內(nèi)容
傳統(tǒng)的實驗教學內(nèi)容單調(diào),多為驗證性實驗,綜合性和設(shè)計性實驗內(nèi)容較少,學生的觀察能力、思維能力、操作能力得不到充分的鍛煉;還有些實驗項目過于陳舊,早已經(jīng)被其他更優(yōu)越的方法取代,使得實驗教學與時代和科技的發(fā)展完全脫節(jié),極大地限制了應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。因此我們應(yīng)根據(jù)實驗技術(shù)的不斷發(fā)展,及時修訂實驗教學大綱,刪減驗證性實驗,增加設(shè)計性和綜合性實驗,適當引入分子生物學實驗。提高學生對知識的綜合運用能力,鼓勵學生創(chuàng)新思維,設(shè)計實驗,并親自動手驗證結(jié)果,從而有利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和實踐能力的提高。如我院在生化實驗教學改革中,減去了一些簡單的驗證性實驗如酵母RNA提取鑒定、琥珀酸脫氫酶的競爭性抑制作用等,而增加了綜合性設(shè)計性較強的分子生物學實驗,如:細菌蛋白的SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳,γ-球蛋白的分離純化與鑒定,質(zhì)粒的提取、酶切與鑒定等;在時間安排上,首先安排的是一些基礎(chǔ)性實驗,以便培養(yǎng)學生的基本實驗技能,使他們能掌握常見儀器的使用,熟悉生化實驗的基本技術(shù)(如離心、電泳、分光光度法等),然后再進行綜合性實驗,進一步強化實驗操作技術(shù),更重要的是鍛煉他們的獨立思考、綜合分析問題的能力,為培養(yǎng)應(yīng)用型和創(chuàng)新型醫(yī)學人才打下基礎(chǔ)。在實驗教學過程中,還應(yīng)根據(jù)出現(xiàn)的問題不斷改進實驗內(nèi)容和完善實驗方法。如:轉(zhuǎn)氨酶的活性與臨床的一些診斷密切相關(guān),因此“改良穆氏法測血清中谷丙轉(zhuǎn)氨酶的活性”是醫(yī)學生化實驗室常做的實驗,出于安全考慮,只能使用健康人血清,而我們知道,轉(zhuǎn)氨酶在臟器中活性較高,正常人血清中活性較低,再加上學生在操作過程中還可能有誤差,結(jié)果導致有些同學在比色時,測定管和空白管幾乎無差異,從而得不到實驗結(jié)果,同學會感覺很沮喪,甚至進而對生化實驗失去信心和興趣。我們在改進教學內(nèi)容時,同時以動物(如家兔)肝臟為樣品作一個對照,不僅能解決實驗不出結(jié)果的問題,還能幫助學生掌握“轉(zhuǎn)氨酶主要存在于組織中,正常人血清中酶活性很低”這個知識點,從而進一步理解測血清中轉(zhuǎn)氨酶活性的臨床意義。我們還將科研實驗中已基本不用的圓盤電泳改為更為常用的垂直板電泳,在開始兩年的電泳中,用血清作為樣品,由于血清中清蛋白含量過高,影響了電泳的分辨率,后來改進為用細菌蛋白,分辨率則大大增強。
2充分利用現(xiàn)代化信息技術(shù)
近年來隨著多媒體技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為支撐的虛擬現(xiàn)實技術(shù)及虛擬實驗室迅速發(fā)展。虛擬實驗室是計算機技術(shù)與機械技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,它通過電腦及相關(guān)計算軟件構(gòu)建一個虛擬實驗環(huán)境,實現(xiàn)傳統(tǒng)實驗室的功能,在各種虛擬的實驗環(huán)境中,實驗者可以像在真實的環(huán)境中一樣完成各種各樣預(yù)定的實驗項目,所取得的實驗效果等價于甚至優(yōu)于在傳統(tǒng)實驗環(huán)境中所取得的效果。生物化學特別是分子生物學方面的新技術(shù)、新方法的發(fā)展日新月異,有些內(nèi)容如基因工程及其他一些常用分子生物學技術(shù)如PCR反應(yīng)等都是理論課上必講的,但是由于這些實驗花費較大、耗時較長等原因,難以在學生中開展,造成理論與實踐嚴重脫節(jié),因此生物實驗教學的改革應(yīng)大力提倡建立分子生物學虛擬實驗室,作為傳統(tǒng)教學的補充。虛擬實驗室可降低實驗成本,打破時空限制,保證實驗的開出率和成功率,提高教學效果和教學質(zhì)量;同時虛擬現(xiàn)實技術(shù)的高度沉浸性、交互性、想象性的特征,有利于激發(fā)學生的學習熱情,培養(yǎng)學習興趣和科學素質(zhì)。虛擬分子生物學實驗在我院也在初步運行。除了對難以開設(shè)的實驗通過虛擬實驗教學外,對于一些已開設(shè)的如質(zhì)粒提取等實驗,我們還先讓學生進行虛擬實驗,熟悉實驗過程,了解可能出現(xiàn)的問題等,然后再進行實際操作。虛擬實驗增加了實驗的成功率,激發(fā)了學生的學習興趣,取得了良好的教學效果。此外,我們還可以充分利用網(wǎng)絡(luò),從網(wǎng)上下載一些相關(guān)視頻,或者教師自己操作制成視頻,做成多媒體,當做演示實驗給學生看,可增強他們的感性認識,并幫助他們及時捕捉和了解生物化學和分子生物學領(lǐng)域的各種新技術(shù)、手段、方法。
3提高實驗技術(shù)人員的素質(zhì)
各醫(yī)學院校生化實驗室均配有實驗技術(shù)人員為實驗課準備試劑、器材等。實驗員是實驗教學中不可缺少的重要力量,實驗工作人員不但要有扎實的醫(yī)學基礎(chǔ)理論知識和操作技能,還要有更全面的實驗素養(yǎng)來解決教學中疑難問題。但很多實驗員存在年齡大、學歷層次低、學科知識老化的問題。而隨著時代的發(fā)展,實驗課程也在不斷改革,如近年來許多醫(yī)學院校生化實驗都增加了分子生物學方面的實驗,年齡較大的實驗員對經(jīng)典的生化實驗準備得心應(yīng)手,但面對新的技術(shù)和方法則可能會有力不從心的感覺,這就要求實驗技術(shù)人員不斷學習新知識,拓寬知識結(jié)構(gòu),了解和掌握更多、更新的方法和手段。另外,高校的實驗技術(shù)人員待遇也普遍偏低,技術(shù)人員缺乏工作和學習積極性。因此,高校應(yīng)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)觀念,建立各種激勵機制,提高實驗技術(shù)人員的地位和待遇,激發(fā)他們的積極性和創(chuàng)造性;有計劃地安排實驗人員進行進修、培訓和繼續(xù)教育;引進高學歷的中青年實驗人員,創(chuàng)建一支年齡和學歷結(jié)構(gòu)合理的高素質(zhì)的實驗人員隊伍,為實驗教學提供強有力的保障。
4教師應(yīng)參與實驗準備和實驗室管理
長期以來,教師和實驗人員的分工是涇渭分明的,實驗人員負責實驗準備,而教師只是到時間來上課就行了。這樣,在實驗過程中出現(xiàn)問題,也往往難以找到問題出在哪里。教師參與到實驗準備和實驗室管理中,對整個實驗過程所需要的試劑、配制的方法,教學儀器的安裝、維護等都一清二楚,可以預(yù)防或及時發(fā)現(xiàn)并解決一些可能出現(xiàn)的問題,在實驗課堂上也能夠更加游刃有余地進行教學和指導 ,保證實驗課順利進行。教師參與實驗準備和管理,可加強教師和實驗技術(shù)人員之間的橫向技術(shù)交流與協(xié)作,促進實驗技術(shù)人員整體素質(zhì)的提高,也有利于教師更加系統(tǒng)、完整地學習和教授本學科的知識,從而提高自身理論水平和與實踐相結(jié)合的綜合能力,促進理論教學和實驗教學。隨著醫(yī)學教育改革的不斷深化,通過實驗教學培養(yǎng)大學生的實踐能力和創(chuàng)新能力越來越受到重視。因此,我們要推進實驗教學改革,不斷提高實驗教學水平與質(zhì)量,調(diào)動學生的主動性、積極性和創(chuàng)造性,使學生在本科階段得到創(chuàng)新性科學研究的鍛煉,培養(yǎng)科研的能力和創(chuàng)新的興趣。
1改革實驗教學內(nèi)容
從培養(yǎng)學生能力的角度出發(fā),改革教學內(nèi)容,優(yōu)化實驗教學,增加基本操作實驗,壓縮性質(zhì)驗證實驗,開設(shè)綜合性實驗、設(shè)計性實驗等內(nèi)容,不斷提高教學質(zhì)量和教學效果?；静僮鲗嶒炇桥囵B(yǎng)學生動手能力的基礎(chǔ),是進行綜合性實驗和設(shè)計性實驗的基礎(chǔ),必須保證合理的課時比例,即可安排集中訓練,也可穿插在有機合成實驗中進行,如洗滌、蒸餾、萃取、重結(jié)晶、常用儀器操作方法、常見有機反應(yīng)裝置安裝和使用等等,教師要強化各種基本操作的要點和使用范圍,要求學生熟練掌握,必要時可進行考核,實現(xiàn)人人達標。性質(zhì)驗證實驗要適當減少,對必要的驗證性實驗,要盡量與專業(yè)性質(zhì)聯(lián)系起來,與實際應(yīng)用結(jié)合起來,不斷改進,以提高實驗的應(yīng)用性和趣味性,更好的發(fā)揮實驗教學的作用。如工業(yè)分析與檢驗專業(yè)學生做“糖類物質(zhì)的性質(zhì)實驗”,可把這個實驗改成不同糖類物質(zhì)未知樣品的鑒別實驗,教師提供未知糖類樣品,學生通過實驗加以區(qū)分鑒別,既驗證和鞏固了基礎(chǔ)理論知識,又從實驗結(jié)果中獲得了成就感,學生對實驗越感興趣,收獲就越大。在經(jīng)過基本操作實驗和基本有機合成實驗的訓練后,可開設(shè)綜合性實驗,就是把物質(zhì)的制備、分離、提純、化學性質(zhì)鑒定、組成確定、有關(guān)物理常數(shù)的測定等內(nèi)容結(jié)合在一起的實驗。這種實驗內(nèi)容多、操作繁瑣、所需時間長,要求學生要全面掌握實驗過程,合理安排實驗時間和各個操作的銜接,對學生的基本操作技能的綜合運用能力和動手能力是很好的鍛煉。如“乙酰苯胺的制備”實驗,通過苯胺和冰醋酸的加熱回流反應(yīng)制備乙酰苯胺,減壓過濾后得到粗品,再經(jīng)重結(jié)晶制得純品,烘干,測定純品的熔點,計算產(chǎn)品的純度。通過完成這一綜合性實驗,學生練習了合成、減壓過濾、重結(jié)晶、測熔點等基本操作,掌握了苯胺乙?；磻?yīng)的原理和乙酰苯胺的制備方法。學生觀察、分析、聯(lián)想思維和歸納總結(jié)的能力都得到提高,獨立工作能力和分析問題、解決問題的能力也可以上了一個新的臺階[3]。在扎實的理論學習和嚴格的基本操作訓練后,可以有目的、有計劃的安排設(shè)計性實驗,培養(yǎng)學生運用理論知識解決實際問題的能力。教師根據(jù)教材或者科研課題的部分內(nèi)容,選取實驗題目,提出具體要求,讓學生去查閱相關(guān)文獻和資料,確定實驗方案。實驗中儀器、設(shè)備的選用及組裝,藥品選用及配制,實驗步驟的組織實施,實驗結(jié)果的整理、分析、計算,實驗報告的完成等一系列的內(nèi)容,都由學生獨立來完成。教師則要對實驗方案、實驗過程進行監(jiān)督、把關(guān)和指導,以保證實驗順利完成,這是一個比較系統(tǒng)的訓練和培養(yǎng)過程。如合成苯甲酸的實驗中,就可設(shè)計兩條合成路線,或選用甲苯為原料,采用高錳酸鉀氧化法;或選用苯為原料,采用格氏試劑法,選擇哪條合成路線更合理,更簡便易行,以及如何進行實驗操作,需要在教師的指導下,學生自行完成,實驗中得到的經(jīng)驗與教訓反過來也可以讓學生進行思考。這種實驗費事、費力,但是實驗效果較好,強化了綜合能力的培養(yǎng),提高學生分析問題和解決問題的能力。
2改革實驗教學方法
改革實驗教學方式,確立學生在實驗教學中的主體地位,充分發(fā)揮學生的主觀能動性,培養(yǎng)學生的綜合能力[4]。改革實驗講授方式,要求學生實驗前做好預(yù)習工作,查閱資料,撰寫預(yù)習報告,對實驗?zāi)康?、原理、過程都要做到心中有數(shù)。上實驗課時,教師或采用問題教學法,就相關(guān)實驗內(nèi)容向?qū)W生提問,檢查學生的預(yù)習情況,或采用討論法,與學生共同討論實驗的原理、實驗的關(guān)鍵點和注意事項,加深學生對實驗的理解,調(diào)動學生學習的積極性。實驗過程中,教師要督促學生嚴格操作規(guī)范,注重對實驗現(xiàn)象的觀察和分析,記錄好數(shù)據(jù),遇到問題,及時與教師交流討論,在教師的啟發(fā)下,立足于獨立思考來解決問題,逐步提高學生自主完成實驗的能力,逐步培養(yǎng)學生的科學素質(zhì)和科研能力。將多媒體教學引入實驗教學中,配合教師的講解和操作演示,使得教學效果明顯提高。通過多媒體實驗演示,可以在學生面前呈現(xiàn)出全面、具體的實驗過程,實驗演示效果清晰真實,學生可以很好的了解實驗步驟、實驗所用儀器、操作注意事項等,對實驗有了感性認識,有利于學生對實驗過程的思考和探索。對于一些在目前條件下不能開設(shè)的實驗項目,也可以通過多媒體課件演示,了解這些實驗的現(xiàn)象和過程,變抽象為形象,增長了見識,開闊了視野,開拓了思路。開放式教學,定期施行實驗室對學生開放的制度,鼓勵學生或主動參與教師的科研項目,或根據(jù)專業(yè)特點或興趣愛好自選課題,通過查閱相關(guān)文獻,設(shè)計實驗方案,與教師一起討論研究后,獨立完成實驗操作,撰寫相關(guān)實驗報告,對于其中有創(chuàng)新價值的研究成果,可以鼓勵學生,充分調(diào)動學生的積極性,發(fā)揮他們的潛力和創(chuàng)造力。
3改革實驗教學評價方式
改革實驗教學評價方式,引導學生注重能力培養(yǎng),全面提高自身素質(zhì),成為社會所需的應(yīng)用型人才。實驗教學評價的目的是要考核學生掌握了基礎(chǔ)有機化學實驗知識、技能的基礎(chǔ)上,是否具備分析問題、解決問題的能力,尤其是對綜合性實驗和設(shè)計性實驗中所表現(xiàn)出的綜合能力的評定,從而引導學生由過去只重視實驗技能的熟練程度向重視培養(yǎng)綜合能力的方向發(fā)展。因而,針對有機化學實驗課程特點,為客觀真實的反映學生的實驗水平與能力,要對學生的實驗成績實行綜合評定,加大平時成績的比例,主要包括實驗預(yù)習占20%、實驗操作及方案設(shè)計占30%、實驗報告占10%、期末考試由操作考核和筆試考核組成,各占20%,共同組成實驗成績[4-5]。在教學實踐過程中發(fā)現(xiàn)綜合評定的考核方案確實可以客觀、真實地反映學生的實驗水平。
4結(jié)語
總之,有機化學實驗教學從教學內(nèi)容、教學方法、教學評價方式等方面進行的改革,為實驗教學拓展了空間,充分調(diào)動了學生的學習興趣和積極性,有效地提高了學生的操作技能和分析解決實際問題的能力,幫助學生實現(xiàn)與工作崗位的零對接,成為企業(yè)發(fā)展所需的高素質(zhì)技能型人才。這一改革具有重要意義,需不斷地努力和探索。
化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的學科。而化學實驗則是化學學科的靈魂,化學實驗不僅是學生獲取直觀信息、認識化學世界的窗口,而且是幫助學生認識化學規(guī)律、形成化學概念、理解和鞏固化學知識、提高各種能力的重要途徑，更重要的是化學實驗過程本身就是培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的最佳途徑，是其他學科所不能替代的。本人在實驗教學過程中做了以下幾點嘗試，對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力收到了較好的效果。
運用化學史實中的實驗過程及現(xiàn)象激發(fā)學生的創(chuàng)新意識
在教學過程中很多人都會提到一句話：“溫故而知新”。但由于受到許多因素的影響，有關(guān)化學史實的教學往往被很多老師所忽視。然而，化學史就是一部不斷創(chuàng)新的科學史，是對培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神很好的素材。通過對化學史實中某些實驗過程及現(xiàn)象的描述，可使學生們興趣盎然，極大的激發(fā)了學生動腦思維、動手實驗和渴望創(chuàng)新的積極性。
例如，在學習空氣時，向?qū)W生介紹空氣的發(fā)現(xiàn)史；學習氫氣時，介紹16世紀中葉和17世紀的一些科學家發(fā)現(xiàn)了某些金屬與酸（無強氧化性）反應(yīng)產(chǎn)生一種可燃性氣體 ---氫氣的方法，在工業(yè)上雖無實用價值，但卻是實驗室制取少量氫氣的極為簡捷的方法；學習王水時，介紹丹麥著名物理學家波爾是怎樣巧藏諾貝爾金質(zhì)獎?wù)碌?；在學習磷時，介紹法國人布蘭特是怎樣發(fā)現(xiàn)磷的等等。
二．開展探究性實驗，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神
目前，中學化學教材中的實驗多為驗證性實驗。驗證性實驗是用實驗來論證已學過的化學知識的正確性，在實驗中學生處于被動接受知識的狀態(tài)，這種實驗?zāi)Ｊ饺狈W生的思維能力、動手實踐能力、創(chuàng)新精神及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。而將教材中的某些驗證性實驗改為探究性實驗，可將學生帶入科學探索的情景中，使學生處于一種主動探索知識的興奮狀態(tài)，這對激發(fā)學生的創(chuàng)新欲望、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神等方面所起的作用是驗證性實驗所無法替代的。
例如，在講解Fe(OH)2的制備和性質(zhì)時，我就先告訴學生Fe(OH)2的顏色、狀態(tài)及溶解性，然后演示新制的FeSO4和NaOH溶液的反應(yīng)，讓學生仔細觀察，結(jié)果學生未能看到白色絮狀沉淀，而看到的是灰綠色的沉淀。該現(xiàn)象立即就會引起了學生的思考，此時我便及時地引導學生進行探索原因：① 為什么要用新制的FeSO4溶液？② 為何要將滴管插入試管里溶液底部，慢慢地擠出NaOH溶液？③ 久置的NaOH溶液中會溶解了什么物質(zhì)？當學生通過認真思考、分析得出FeSO4和Fe(OH)2易被空氣中的氧氣所氧化時，然后立即換一瓶經(jīng)煮沸以除去氧氣的NaOH溶液重新進行實驗，再讓學生仔細觀察，結(jié)果觀察到的現(xiàn)象是：先得到白色沉淀，但過一會兒就轉(zhuǎn)變?yōu)榛揖G色，隨后逐漸變?yōu)榧t褐色。這一現(xiàn)象又引起學生的疑問：怎樣才能使生成的Fe(OH)2被氧化的速率減慢呢？結(jié)果經(jīng)過學生一系列的思考、討論、比較以后，最后選用在FeSO4液面上滴加幾滴苯作保護層，再將滴管伸入試管底部，滴加煮沸過的NaOH溶液，就得到了Fe(OH)2白色沉淀并保持了較長的時間不變色。
通過探究性實驗的開展，激發(fā)了學生主動積極探索的精神，增強了學生的自信，激活了學生的創(chuàng)新能力。
三．利用開放性實驗習題，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力
開放性習題是指題目的設(shè)計是開放的，答案是靈活多樣的，只要答案是合理的，都是正確的。開放性習題的出現(xiàn)是對傳統(tǒng)封閉性習題的挑戰(zhàn)，這類習題旨在鼓勵學生運用已有的知識和經(jīng)驗，對問題發(fā)表自己的見解，不同能力的學生可以從不同的角度、不同的側(cè)面、不同的范圍、不同的層次去分析、去選擇解決問題的方法和途徑，學生答題的過程就是一個創(chuàng)新過程。利用開放性實驗習題，給學生提供多角度考慮問題的機會，讓學生在解決問題的過程中體驗樂趣，領(lǐng)悟知識，感受成功的喜悅，從而激發(fā)了學生的創(chuàng)新精神和培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力。
例如，在分液漏斗中，用一種有機溶劑提取水溶液里某無色物質(zhì)時，靜置分層后，如果不知道哪一層是“水層”，試設(shè)計一種簡便的判斷方法。
給出題目，讓學生根據(jù)自己已掌握的知識，并在我的適當提示下認真思考、仔細分析、比較后，學生們便給出了以下幾個合理簡便的方案：
[方案一]取一只小試管，打開分液漏斗的活塞，慢慢放出少量液體（這是取樣檢驗的常規(guī)方法，后面表述用“取樣”），往其中加入少量的水。如果加水后，試管內(nèi)的液體不分層，則說明分液漏斗中下層是“水層”；反之，上層為“水層”。
[方案二]取樣，向其中加入少量的四氯化碳或苯，若試管中液體分層，則說明分液漏斗中的下層為“水層”；反之，上層為“水層”。
[方案三]取樣，用膠頭滴管取少量待測液，滴2-3滴到無水CuSO4固體上，觀察白色固體上是否有藍色出現(xiàn)，若有變化，則說明分液漏斗中下層為“水層”；反之，上層為“水層”。
再如，2002年理科綜合能力測試的第29題第（4）問，我便先提出以下幾個問題以激發(fā)學生的思維：
噴泉現(xiàn)象應(yīng)當滿足什么條件？
引發(fā)噴泉實驗的原理是什么？
怎樣才能引發(fā)裝置II的噴泉？
然后讓學生仔細思考、認真分析，得出合理的方案：
[方案一]用降溫的方法。即打開夾子，用浸過冰水的毛巾捂住燒瓶，使燒瓶內(nèi)氣壓減小到一定程度，外界大氣壓產(chǎn)生的壓強將燒瓶中的水通過導管壓入燒瓶，使氨氣與水接觸，形成噴泉。
[方案二]用升溫的方法。即打開夾子，用手（或熱毛巾等）將燒瓶捂熱，氨氣受熱膨脹，趕出玻璃導管內(nèi)的空氣，使氨氣與水接觸，發(fā)生噴泉。
四．開展設(shè)計型實驗，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力
實踐是創(chuàng)新的搖籃，通過學生自己思考設(shè)計實驗，既可以培養(yǎng)學生動手動腦解決問題的能力，讓學生體驗到成功的喜悅，又可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力和創(chuàng)新設(shè)計能力。 例如，在鈉的氧化物性質(zhì)的教學中，我便要求學生根據(jù)反應(yīng)原理：2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2設(shè)計一個實驗來證明CO2與Na2O2是否反應(yīng)及反應(yīng)后生成的產(chǎn)物。實驗設(shè)計要求：（1）根據(jù)實驗原理選擇實驗所需的試劑、藥品；（2）確定實驗所需的裝置、儀器及連接順序；（3）盡可能保證實驗設(shè)計的科學性和嚴謹性。這樣便迫使學生自己去發(fā)現(xiàn)問題、去查閱資料、去設(shè)計、去探索、去創(chuàng)新。布置任務(wù)后，給學生一段時間，讓他們?nèi)オ毩⑺伎?、查閱資料、設(shè)計實驗。然后再組織學生一起對他們提出的設(shè)計方案進行分析、討論、比較設(shè)計方案的可行性和優(yōu)缺點等。選擇其中幾組方案由學生在課堂上進行演示，對比較好的設(shè)計給予表揚，對于較差的設(shè)計則從其中找出“閃爍點”給予肯定，從而調(diào)動了各層次學生的創(chuàng)造積極性，并培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。
總之，注重實驗教學的探索與創(chuàng)新，給學生留出自由思考的空間，增加學生獨立設(shè)計、獨立操作實驗的機會，是提高學生素質(zhì)，培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的有效途徑 之一。以上只是本人在實驗教學中的一些初步嘗試，還有待在今后的教學實踐中不斷的提高和深化。
隨著上海二期課改的進程,我們的教學理念也在不斷的更新,二期課改的理念,體現(xiàn)以學生為本,注重學生的能力和可持續(xù)發(fā)展,特別是在學習目標上,強調(diào)知識與技能,過程與方法,情感態(tài)度與價值觀的三維目標。而化學實驗是化學教學中重要的組成部分,是落實教學目標的有效手段,它具有千變?nèi)f化的現(xiàn)象,它的直觀、真切和印象深刻的特點不僅激發(fā)著學生的學習興趣,而且它的豐富的知識性對學生理解化學原理、鞏固化學知識有著有力的驗證作用。通過多年的教學實踐,根據(jù)初中學生的心理特點,我們將化學實驗分為:教師演示實驗,學生分組實驗,探究實驗,課外興趣小實驗等 ,不同的實驗在教育教學中有著不同的作用。
一.化學實驗是激發(fā)學生學習興趣的有效方法
興趣是一種特殊的意識傾向,是動機產(chǎn)生的重要主觀原因,良好的學習興趣,是求知欲的源泉,是思維的動力。托爾斯泰曾經(jīng)說過:“成功的教學,所需的不是強制,而是激發(fā)學生學習的興趣?！背踔袑W生年齡小、好奇心強,他們學習化學的動機往往是以滿足好奇心和感興趣為主的?；瘜W實驗教學的首要任務(wù)是通過激發(fā)學生對學習化學的興趣,提高他們學習化學的主動性和積極性。因此,教師的演示實驗,我們力爭做全、做好,并將老師的一言堂,改為雙邊活動,發(fā)動大家積極參與,先讓學生到講臺前做,然后,其他同學修改、補充,老師加以小結(jié),得出正確的操作和結(jié)論。由于演示實驗是多種多樣的,實驗中所貫穿的知識錯綜復(fù)雜的交織在一起,所以,這樣既鞏固驗證了所學的知識,又激發(fā)了學生的學習興趣。但激發(fā)興趣容易,維持興趣就難了,化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的學科,它原于生活,服務(wù)于生活,奇妙的化學現(xiàn)象,生活中的美麗化學,又可以激發(fā)學生新的學習興趣。因此,我們在沒有課內(nèi)教學實驗的課程中,加進課外趣味化學小實驗。如:魔棒點燈、燒不壞的手帕等,來維持學生的學習興趣。例如:“魔棒點燈,準備的儀器:玻璃棒、酒精燈。藥品:高錳酸鉀、濃硫酸等。操作:用一根玻璃棒蘸取少量濃硫酸,再沾少量高錳酸鉀,去點燃酒精燈,立即燃燒起來。老師演示完后,同學們感到非常驚訝,學生討論原理,交流,使學生不斷產(chǎn)生新的好奇心,新的興奮點,隨之就會有不斷求知的興趣,就會形成今后愉快、主動學習化學的內(nèi)在動力。
二.化學實驗是學生合作學習的良好平臺
社會在不斷的進步和發(fā)展,個體的作用越來越弱化。團隊精神合作意識越發(fā)重要。為了學生的發(fā)展,讓他們學會合作,善于合作,在學習中建立和諧、濃厚的學習氛圍,化學分組實驗為學生合作學習提供了良好的平臺。在分組實驗中,針對初中學生好奇、好動,有的同學忙不過來,有的同學卻不知道做什么的特點,合作就顯得更為重要。例如:、學生分組實驗,二氧化碳的制取和性質(zhì),這個實驗的反應(yīng)速度較快,,在一個四人小組中,進行分工合作,一個動手能力強的同學負責裝置的連接,一個同學負責加藥品,一個同學驗證性質(zhì),另一位同學記錄現(xiàn)象和結(jié)論,然后交流,完成實驗報告,大家在緊張、和諧、有序的氣氛中,完成了實驗。、課后,同學們反映,這樣做大家的積極性都很高,小組有了凝聚力。經(jīng)常性的合作,既鍛煉了學生的動手能力,也增強了學生良好的心理品質(zhì)和社會技能。為此我們選擇了兩個班進行實驗對比,三(1)班分工合作,三(2)班小組隨便做,一學期后收到了截然不同的效果。在以后的學習中,三(1)班同學不管是學習、集體活動還是運動會都有了很強的合作意識,同學間增進了友誼和理解,在一些小制作中顯示出了及強的動手能力,形成了團結(jié)向上的班集體。
三.化學實驗是培養(yǎng)學生觀察能力的基本途徑
觀察是認識的窗口,是人們有效地探索世界、認識事物的一種極為重要的素質(zhì),是思維的前提,如果沒有敏銳而細致的觀察,就不能深入認識事物的本質(zhì)。蘇聯(lián)教育學家蘇霍姆林斯基指出:如果說復(fù)習是學習之母,那么觀察就是思考和認識之母?？梢娪^察能力的重要性。
化學的認識與發(fā)展過程是以實驗觀察為基礎(chǔ)的,在培養(yǎng)學生的觀察能力上,化學實驗有得天獨厚的優(yōu)勢。1、化學現(xiàn)象豐富多彩:在實驗中,能看到的、聽到的和感受到的我們都稱作是現(xiàn)象。如;光、聲、味、煙、霧、火焰、燃燒、爆炸、沉淀、溶解、顏色、氣泡等都是化學實驗中常見的現(xiàn)象。2、觀察方法靈活多樣:用視覺,如:二氧化碳通入紫色的石蕊試液中,看到的現(xiàn)象是:紫色的石蕊試液變紅色,說明生成碳酸,用味覺,如:加熱碳酸氫銨,在瓶口聞到刺激性的氣味,說明有氨氣生成,用聽覺,點燃氫氣,聽到爆鳴聲,說明氫氣不純 ,用觸覺,如:鎂帶和稀硫酸反應(yīng),用手接觸試管,感覺發(fā)燙,說明反應(yīng)放出了熱量。3、反應(yīng)現(xiàn)象多樣有序:如金屬鈉與水的反應(yīng)。反應(yīng)前:色態(tài)、硬度;反應(yīng)中:鈉浮在水面,熔成小球滾動,逐漸變小消失,伴有嘶嘶聲;反應(yīng)后:溶液無色透明,滴入酚酞試液顯紅色。為此,使學生知道觀察什么,怎樣觀察。科學的觀察順序、嚴肅的觀察態(tài)度,良好的觀察品質(zhì)靈活的觀察方法都可以通過化學實驗得到落實。
四.化學實驗是培養(yǎng)學生思維的最好載體
化學實驗從設(shè)計、操作到分析實驗結(jié)果、總結(jié)歸納規(guī)律,都離不開科學的思維方法?；瘜W實驗常用的思維方法有;分析法、歸納法、對比法以及綜合法等,應(yīng)該知道思維方法比實驗結(jié)果更為重要。結(jié)果主要以知識的形式出現(xiàn),知識本身在人的頭腦中存留的時間不會太長,日后用不到的知識很快就會被遺忘。而思維的方法是有效的、長期受益。培根說過;方法比知識更重要。象分析法,就是由淺入深、由表及里,使學生的思維從表象到本質(zhì),從感性認識到理性認識。 如:做電解水的實驗時,先提出下列問題:(1)通電后,你觀察到什么現(xiàn)象?(兩極產(chǎn)生氣泡),(2)實驗一會兒后又觀察到什么現(xiàn)象?(兩極玻璃管上部匯聚大量氣體,且體積2:1),(3)兩極產(chǎn)生的氣體分別是什么?如何檢驗?前兩個問題學生可從觀察演示實驗中直接得到,而第3個問題,是直接觀察不到的,學生還需分析、猜測兩種氣體可能是氧氣和氫氣,通過實驗驗證,得出結(jié)論。學生從整個實驗過程中,體驗了分析實驗的科學思 維方法。這種通過實驗提出問題,分析問題,解決問題的方法,使學生的思維能力得到提高。象比較法,有些化學現(xiàn)象不容易區(qū)別,比如白煙和白霧,讓磷在空氣中燃燒和濃鹽酸在空氣中揮發(fā)同時發(fā)生,去比較白煙與白霧的區(qū)別。使學生通過同時比較實驗,能更清楚的比較相近現(xiàn)象的區(qū)別。又如學氧氣、氫氣、二氧化碳三大氣體后,對它們的性質(zhì)、制法、用途做比較,可以加深對氧氣、氫氣、二氧化碳三大氣體的進一步理解記憶。
在化學實驗教學中有意識地訓練和培養(yǎng)學生的思維方法,使學生對實驗中的思維方法有清晰的感知、深刻的領(lǐng)會、透徹的理解。有利于學生的可持續(xù)發(fā)展。
總之,化學實驗是傳遞知識,培養(yǎng)能力,形成價值觀的最好的載體之一。它以其豐富的內(nèi)涵在化學教學中發(fā)揮著獨特的功能和作用。為此,化學實驗在教育、教學中的作用地位非常重要,重視化學實驗,充分發(fā)揮化學實驗的作用。正確認識化學實驗的多種教育教學功能,對于深化化學實驗教學理論,培養(yǎng)學生科學的實驗素養(yǎng),樹立科學的人生觀,全面提高教學質(zhì)量,具有重要的理論與實踐意義。
1、普通工科院校開設(shè)綜合化學實驗的必要性
國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要在人才建設(shè)主要任務(wù)中指出:要創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,建立學校教育和實踐鍛煉相結(jié)合、國內(nèi)培養(yǎng)和國際交流合作相銜接的開放式培養(yǎng)體系。探索并推行創(chuàng)新型教育方式方法,突出培養(yǎng)學生的科學精神、創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力。實驗教學是整個高等教育創(chuàng)新體系中創(chuàng)新人才培養(yǎng)過程不可缺少的重要組成部分,實驗教學對學生綜合素質(zhì)的提高,對學生理論聯(lián)系實際、實踐能力、動手能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)以及整個高等教育培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)換起著非常重要的作用。
對于普通工科院校,通常沒有化學專業(yè),化學作為應(yīng)化、化工、制藥、材料、環(huán)境等專業(yè)的基礎(chǔ)課。學生入校后,在大一、大二期間分別學習無機化學、分析化學、有機化學及物理化學,此后即開始學習各自專業(yè)的專業(yè)課程及開展專業(yè)實驗,到大四時開展畢業(yè)論文。這種傳統(tǒng)教學模式的弊端在于,各基礎(chǔ)課具有自身的基礎(chǔ)理論、實驗操作技能,學生在這些實驗課中是分別學習的,各門課的知識和技能也是分別學習和掌握的,學生缺乏有關(guān)知識和技能的融會貫通,缺乏各種實驗方法和技術(shù)的綜合應(yīng)用能力,學生從基礎(chǔ)化學實驗到專業(yè)實驗缺乏過渡;另一方面,高年級的專業(yè)實驗又由于專業(yè)劃分過細,知識分割過窄,使學生學得的知識過窄,實驗方法和技能也較單一,不利于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)[1]。
現(xiàn)代化學已經(jīng)發(fā)展到了各學科分支間縱橫交叉、互相滲透和融合的程度,在教學中如果不有意識地把各基礎(chǔ)學科的知識和技能加以綜合,就必然適應(yīng)不了現(xiàn)代化學發(fā)展的要求。綜合化學實驗是一門深層次的、多學科性的和綜合性實驗技能訓練的化學實驗課程。它除培養(yǎng)學生熟練掌握實驗技能外,還能讓學生綜合應(yīng)用化學知識和多種化學研究方法,使“四大化學”之間能融會貫通,培養(yǎng)學生具有分析問題、解決問題的能力;從培養(yǎng)人才的角度看,開設(shè)綜合化學實驗課程的目的在于縮短學生在所學的專業(yè)基礎(chǔ)知識與科研、生產(chǎn)實踐中解決實際問題能力之間的差距,培養(yǎng)學生的科研能力和創(chuàng)新能力[2,3]。
2、綜合化學實驗體系的構(gòu)建
“綜合化學實驗”與四大基礎(chǔ)化學實驗的根本差別在于它的綜合性。它必須既能體現(xiàn)各二級學科專業(yè)方向的特色和優(yōu)勢,又能涵蓋多個二級學科的知識點,因此要能使學生站在更高一級的層次上去理解化學各分支學科之間最本質(zhì)的內(nèi)在聯(lián)系。我校綜合化學實驗課程組經(jīng)過反復(fù)討論和論證,設(shè)立了“三層次、三方向”的綜合化學實驗體系?！叭龑哟巍笔侵妇C合化學實驗包括綜合性實驗、設(shè)計型實驗及科研實驗三部分。綜合性實驗主要綜合四大化學的基本實驗技能,讓學生在一個實驗項目中融會貫通四大化學基礎(chǔ)知識;設(shè)計型實驗則在一個實驗項目中綜合了四大化學基本實驗技能與專業(yè)實驗問題,為學生向?qū)I(yè)學習及發(fā)展搭建橋梁;科研實驗則指學生進入教師科研實驗室,參與完成科研項目。“三方向”是指目前我校綜合化學實驗針對我?；瘜W相關(guān)的特色專業(yè)(應(yīng)化、環(huán)境及材料專業(yè))分別開設(shè)相關(guān)綜合化學實驗。對每個方向分別根據(jù)各專業(yè)人才培養(yǎng)需要開設(shè)了4個綜合實驗和4個設(shè)計型實驗,其中一部分是我化學相關(guān)專業(yè)教師長期科學研究的階段成果。將這些成果編寫成綜合實驗,有利于培養(yǎng)學生的綜合思維能力和創(chuàng)新能力。這些實驗包括金屬配合物的合成、表征和性能測定;綜合性分析;典型有機化合物的合成、分析鑒定;天然化合物的提取、分離、表征;催化劑的制備、表征與性能;典型環(huán)境污染物的分析、分離;材料的合成及表征等。這些綜合實驗項目具有以下共同的特點:
(1)綜合性:綜合運用合成、分析、表征等各種實驗技術(shù),一個實驗是兩個或兩個以上二級學科知識點的有機結(jié)合,實現(xiàn)了知識的系統(tǒng)化,形成了綜合性的實驗課體系。
(2)先進性:以現(xiàn)代新技術(shù)在環(huán)境、能源、材料、生物化工等領(lǐng)域中的應(yīng)用為重點,選擇反映化學學科進展的內(nèi)容,大部分實驗內(nèi)容來源于科學研究的成果,可以引導學生盡早了解各分支學科的國際前沿和熱點,對學生將來進行科學研究提供幫助。
(3)實用性:實驗的對象是現(xiàn)實中的樣品,例如植物油渣油、茶油餅粕、蝦殼、紡織污水等。實驗的產(chǎn)物是實用的產(chǎn)品,例如甾醇、維生素E、生物柴油、茶皂素、殼聚糖、陽離子淀粉等,有利于激發(fā)學生實驗興趣。
3、綜合化學實驗教學方法
(1)啟發(fā)式教學:由實驗輔導老師啟發(fā)式地講解實驗的基本原理和基礎(chǔ)理論,指導學生查閱文獻資料,綜合分析比較,確定設(shè)計性實驗方案,由輔導老師審閱。
(2)討論式教學:在講授綜合性實驗時,采用提問的方法啟發(fā)學生用什么儀器,通過什么樣的方法來完成實驗內(nèi)容,讓學生自己歸納總結(jié)出實驗的基本步驟、思路和特點。
(3)課內(nèi)外結(jié)合式教學。建立開放實驗室實驗平臺,這樣學生既可以在課堂內(nèi)學習,也可以在課堂外隨時練習課堂上的實踐內(nèi)容,鍛煉實際動手能力。
創(chuàng)新教育是在實施素質(zhì)教育的過程中以培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的教育。創(chuàng)新型人才培育是我國教育改革的重要方向,是各級各類教育的共同要求。創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的核心就是創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)[1]。分析化學實驗是我校環(huán)境工程和綠色電子材料專業(yè)本科生的一門應(yīng)用性、實踐性很強的專業(yè)基礎(chǔ)課,它不僅使學生加深對分析化學理論知識的理解,訓練學生熟練掌握實驗操作技能,也是培養(yǎng)學生的科學態(tài)度和創(chuàng)新能力的重要途徑,使學生們在學習過程中實現(xiàn)由知識到能力的轉(zhuǎn)變。然而在傳統(tǒng)的分析化學實驗教學中存在許多不足,培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才,需從人才培養(yǎng)觀念、培養(yǎng)視角、培養(yǎng)模式及考試評價制度等方面對分析化學實驗進行改革創(chuàng)新。
1 更新人才培養(yǎng)觀念,提升學生的主體地位
實驗教學的目的是引導學生運用所學的理論知識解決實際問題,把知識轉(zhuǎn)化為能力的認識過程[2]。在這一過程中切實有效的辦法就是以教師為“主導”,充分發(fā)揮學生的“主體”作用。為此在分析化學實驗中,我們充分重視學生的自主學習。在實驗前,要求學生通過課程中心分析化學網(wǎng)站觀看多媒體課件和實驗教學錄像,了解實驗原理和內(nèi)容,思考實驗預(yù)習題,讓學生帶著問題去預(yù)習。學生進入實驗室后,在檢查學生的預(yù)習情況后,教師只需向?qū)W生提出實驗中的重點難點,關(guān)鍵步驟和注意事項;在實驗過程中,教師積極引導學生去發(fā)現(xiàn)問題、分析解決問題,當學生在實驗中遇到疑問,教師鼓勵學生開展討論,積極啟發(fā)學生自己去思考和解決。對實驗中出現(xiàn)的一些異常現(xiàn)象,在排除實驗操作不當?shù)囊蛩匾酝?讓學生不要簡單草率地對結(jié)果加以否定,而是引導其冷靜思考,深入鉆研,換方向多角度思維,如果在課堂上不能解決的問題,鼓勵學生查閱參考文獻,探索問題產(chǎn)生的真正原因,培養(yǎng)學生主動學習和積極思考的能力。通過分析化學實驗,不僅要讓學生“學會”,更重要的是要讓學生“會學”,以提升學生主體地位為目標,充分激發(fā)學生創(chuàng)造欲,實現(xiàn)由知識到能力的培養(yǎng)。
2 改革人才培育視角,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維
創(chuàng)新思維是提高創(chuàng)新能力的特定思維過程,是達到產(chǎn)生新觀念的最佳思維狀態(tài)并使頭腦產(chǎn)生新觀念的能力最大化,是產(chǎn)生原創(chuàng)的、多樣的、精心設(shè)計的觀念的思考能力,是產(chǎn)生思想變化和發(fā)展的一系列精神活動,是探索行動和思維多樣化途徑的過程[3]。從廣義上講,創(chuàng)新思維不僅表現(xiàn)為作出了完整的新發(fā)現(xiàn)和新發(fā)明的思維過程,而且還表現(xiàn)為在思考的方法和技巧上,在某些局部的結(jié)論和見解上具有新奇獨到之處的思維活動。具體表現(xiàn)為不迷信、不盲從,凡事獨立思考,勇于提出自己的想法,辨證地看待問題;在分析和解決問題過程中不拘泥于常規(guī),善于從變異、多角度中尋求答案[4]。培養(yǎng)創(chuàng)新思維習慣需要過程,要逐步培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新思維習慣。實驗教學就是培養(yǎng)學生科學態(tài)度和創(chuàng)新精神的一個重要環(huán)節(jié)。但我們在多年的分析化學實驗教學中發(fā)現(xiàn),教學內(nèi)容以傳統(tǒng)的驗證實驗為主,“照菜譜做菜”的實驗教學模式難以培養(yǎng)學生獨立思考的能力,更談不上創(chuàng)新思維的培養(yǎng)[5]。針對分析化學實驗教學上存在的上述現(xiàn)象,我們從實驗教學內(nèi)容著手,設(shè)計了循序漸進、由淺入深的實施模式:通過基本實驗操作,使學生掌握分析化學的基本操作技能;通過驗證性實驗,進一步加強實踐能力,加深對理論知識的認識;通過設(shè)計性和綜合性實驗,模擬科研管理方法,實現(xiàn)實驗教學由被動驗證理論向主動參與探索的素質(zhì)和能力培養(yǎng)型的轉(zhuǎn)變,突出對學生實踐能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。
3 革新人才培養(yǎng)模式,促進學生的全面發(fā)展
應(yīng)用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)需要改革人才培養(yǎng)模式。創(chuàng)新人才的培養(yǎng),必須尊重教育規(guī)律和人才成長規(guī)律,創(chuàng)新教學方法,探索多種培養(yǎng)方式,做到學思結(jié)合、知行統(tǒng)一、因材施教[6]。教學是以激發(fā)興趣、學習知識、提升能力、挖掘潛能、鼓勵創(chuàng)新為目標[7]。我們本著加強基礎(chǔ)、培養(yǎng)素質(zhì)、發(fā)展個性,突出創(chuàng)新的教學改革目標,以應(yīng)用技術(shù)型大學的人才培養(yǎng)定位為基礎(chǔ),積極探索開放式的實驗教學模式,給學生提供更多實踐機會。開放式實驗教學模式的內(nèi)涵就是實驗教學的開放性,它是改革傳統(tǒng)的實驗教學的有效途徑,其目的在于讓學生在掌握有關(guān)知識和技能的同時,拓展知識面,獲得較高的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力[8]。培養(yǎng)學生自主學習和創(chuàng)新能力開放式的實驗教學體系主要包括以下幾方面:一是,重復(fù)計劃學時內(nèi)實驗,當學生在計劃學時內(nèi)實驗現(xiàn)象不明顯,或者獲得的數(shù)據(jù)不準確等,允許他們在課后進行重新實驗,提供學生充足的實驗機會。對于設(shè)計型實驗,允許學生在開放實驗室進行自行設(shè)計的其他實驗方案,為學生營造科研氛圍,給學生提供更多的創(chuàng)新機會。另一方面,是鼓勵對科學研究感興趣的學生跟隨教師開展科研活動,在研究中加深對基礎(chǔ)知識的理解,提高利用理論知識解決問題的能力和創(chuàng)新能力。
4 完善考核評價制度,提高學生的綜合素質(zhì)
考核評價制度對應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)起到導向作用。嚴格的考核是正確引導和激勵學生積極性,檢查學生學習效果,提高教學質(zhì)量的有效方法[9]。分析化學實驗具有實驗時間長,操作要求嚴,記錄數(shù)據(jù)多,數(shù)據(jù)處理量大,對數(shù)據(jù)的精密度和準確度要求高等特點[10],這些特點決定了分析化學實驗考核必須克服傳統(tǒng)評價體系僅根據(jù)是否交預(yù)習報告、出勤率以及實驗報告的情況來決定最終考核成績,只注重結(jié)果,不重注過程難以客觀反映學生對實驗內(nèi)容的理解、掌握程度以及學生實際能力的弊端。為了能客觀公正地給出學生實驗成績,我們必須對實驗課程教學進行細化、量化,我們實行了將實驗預(yù)習、操作技能、數(shù)據(jù)記錄和處理、實驗報告等對學生進行綜合評價的分析化學實驗評價制度,統(tǒng)一標準要求,有 根據(jù)地給出各部分的具體分數(shù)。以滴定分析的實驗操作過程為例,對各個環(huán)節(jié)進行全面評定。從天平稱量開始到滴定管讀數(shù)直到滴定終點的判斷,教師對各個環(huán)節(jié)進行監(jiān)督指導和評分,對于操作技能較差的學生,采取個別指導的方式。這樣培養(yǎng)了學生嚴謹?shù)目茖W作風及分析和解決問題的能力。通過考核評價制度的完善,盡量做到合理化和公平化,同時充分體現(xiàn)實踐教學的靈活性,重點培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力,以提高學生的綜合素質(zhì)。
在面向大學本科的注重探索性、過程性、合作性的分析化學實驗改革中,我們運用適當?shù)慕虒W方法和手段,倡導以學生為主體的人才培養(yǎng)和研究性學習的教學改革,逐步探索創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的新模式,完善考核制度,以彌補傳統(tǒng)分析化學實驗教學的不足,充分調(diào)動學生的學習熱情,對學生的實踐能力培養(yǎng)起到較好的效果。分析化學實驗教學改革,需要不斷地探索與嘗試,總結(jié)和完善,以適應(yīng)時展的需要,培養(yǎng)更多具有創(chuàng)新精神的高素質(zhì)化學人才。
PBL教學(Problem-Based learning)是以“問題為中心”的教學模式,①是美國教授Barrows于1969年首次采用的一種新教學手段。與傳統(tǒng)的教學方法(LBL,Lecture-Based learning)相比有很大不同。其特點在于提倡“以學生為中心”的教學理念,注重把課堂的主動權(quán)交給學生,強調(diào)教師對學生的指導和評估作用,有利于培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題與解決問題的綜合能力。②③其精髓在于將學生的自學與教師的引導教學緊密結(jié)合。
1 研究方法
1.1 準備階段
選擇4學時的兩個實驗項目(蛋白質(zhì)含量的測定方法和酶的性質(zhì))采用PBL教學模式進行。隨機選取4個30人左右小班,共計124人,分成2個大組,一組實施PBL教學法,另一組實施LBL教學法,每組均由同一位教師指導,兩組都分別再分成若干個小組,每組5~6人,各組選出一位組長。
準備階段是PBL教學環(huán)節(jié)中最重要的環(huán)節(jié)之一。以蛋白質(zhì)含量測定實驗為例,在生物化學實驗技術(shù)中,蛋白質(zhì)含量的測定方法很多,根據(jù)不同蛋白質(zhì)的性質(zhì)合理選擇測定方法是這一環(huán)節(jié)中的重點。首先按照教學大綱的內(nèi)容,設(shè)計選擇不同難易程度的實驗材料,在實驗前對學生進行簡短講解。教師在課前根據(jù)教學大綱的安排,找出能基本涵蓋相關(guān)知識點的實驗材料。
1.2 課前設(shè)計
PBL組上課前將教學內(nèi)容的主要目標交給各小組組長,問題設(shè)置具有引導作用,要求學生預(yù)先進行小組討論并提出與本實驗內(nèi)容相關(guān)的問題,并指導學生利用圖書館和網(wǎng)絡(luò)信息資源來回答問題,通過此種途徑使學生在課前即獲得實驗所需的相關(guān)知識,最后撰寫小組討論成果以及實驗方案,在課前一并交給任課教師。
1.3 實驗教學
PBL組和LBL組的任課教師、教材以及教學內(nèi)容均相同。在PBL組教學中,教師先集中講授學生撰寫的實驗方案中出現(xiàn)的共性問題,然后將問題進行分類,并以此為依據(jù)進行分組實驗,再根據(jù)實驗中每組學生出現(xiàn)的不正確操作和不理想的實驗結(jié)果,再次提出問題,促使學生獨立思考并找出問題所在,最后,由教師對本次實驗進行全面分析和總結(jié),并將學生的發(fā)言記錄保存。在LBL組教學中,首先由教師按照教材講授實驗?zāi)康?、原理、操作步驟以及實驗中的注意事項,然后學生按照教師的講解逐步進行實驗內(nèi)容。實驗結(jié)束后,兩組學生完成實驗報告。
1.4 總結(jié)分析
實驗結(jié)束后,由教師對本次實驗的重點內(nèi)容進行綜合闡述,對學生在實驗中仍然不清楚和操作中考慮不全面等共性問題做出重點分析,并且再次提出實驗操作中需要注意的各種問題,對兩組學生的綜合表現(xiàn)進行適當?shù)狞c評。
1.5 效果評價
實驗教學結(jié)束后,教師對兩組全部學生同時進行實驗成績的比較分析,并對PBL組和LBL組學生迸行調(diào)查問卷。內(nèi)容從學生自學能力、動手能力、對所學理論知識的理解和應(yīng)用、語言表達能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)、團隊合作意識以及拓展知識領(lǐng)域等多個角度進行,每個問題為是、否兩個選擇。結(jié)果數(shù)據(jù)運用SPSS11.0 軟件進行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計學分析。
2 結(jié)果
在上述教學效果評價的基礎(chǔ)上,考察學生對PBL教學手段的看法和感受,與傳統(tǒng)教學方法比較,學生有什么樣特殊的收獲。本次共發(fā)放問卷62份,收回62份,結(jié)果見表1和表2。從調(diào)查的結(jié)果可以看出:學生對PBL這種教學方法之前不甚了解,但是通過這次嘗試,PBL組中有79.03%的學生愿意接受PBL教學,對此教學反映良好;75.81%的學生認為該教學模式適合自己,并對此產(chǎn)生了濃厚的興趣;對自身素質(zhì)培養(yǎng)的調(diào)查中有72.58%的人認為能夠提高組織和語言表達能力;半數(shù)以上的同學認為PBL教學模式給予了主動學習的機會,激發(fā)了想象力,對培養(yǎng)創(chuàng)新能力和開拓精神有很大幫助。從教學效果來看,PBL教學法在提高學習積極性、獨立分析和解決問題能力及開拓知識視野等方面具有積極的作用,④PBL組均優(yōu)于LBL組。但也有個別學生對該教學模式?jīng)]有興趣,認為對自己的學習效果沒有明顯的改變 3 討論
由于采用PBL教學涉及到教學方法和考核等方面的變化,在執(zhí)行中可能會遇到一些問題。所以,教師應(yīng)該以學生為中心,引導學生提出與教學內(nèi)容相一致的問題,使學生帶著濃厚的興趣進行學習,引導學生自己找到疑難問題的答案,讓學生學會自主學習,順利完成教學內(nèi)容,所以教師應(yīng)該扮演一個指導者的角色。
此次PBL實驗教學,根據(jù)實驗成績并結(jié)合調(diào)查問卷結(jié)果表明,學生對PBL教學由不清楚到產(chǎn)生一定的興趣,認為PBL教學有一定的新意,能夠提高學習熱情,有利于加強枯燥的生物化學知識的學習和理解。同時PBL組同學認為與傳統(tǒng)教學的不同在于,PBL通過提出問題引發(fā)學生學習的主動性?；卮饐栴}的過程中不僅局限于教材,而且可以充分利用網(wǎng)絡(luò)上信息的優(yōu)勢。在解決問題的過程中,需要學生綜合相關(guān)方面的知識。因此,有利于學生將各方面的知識融會貫通。在實驗操作過程中,采用PBL方法,使學生對于實驗現(xiàn)象和結(jié)果有了更好的理解,更有利于加深對理論課所學知識的掌握,加強理論聯(lián)系實際,并激發(fā)了學生對新知識的興趣和探索。以小組為單位的新形式促進了學生之間的交流和溝通,培養(yǎng)了學生的團隊精神與合作意識,也為學生提供了一個利于自主學習和自我發(fā)展的良好平臺。加之教師的參與,更利于課堂教學過程的靈活多樣和激發(fā)學生的參與意識,使教學更具有目標性和方向性。
PBL教學模式以提出問題為核心,為基礎(chǔ)生物化學的實驗教學提供了新的思路。但PBL的開展還剛剛處于起步階段,目前在具體實施過程中還存在一些問題。首先,無論學生和教師兩者對 PBL 缺乏足夠的認識,教師在教學中很難真正地“隱退”, 學生對PBL的內(nèi)涵缺乏深入的了解,無法找到真正的學習方法,因此,很難真正發(fā)揮PBL教學模式的優(yōu)勢作用。正如問卷結(jié)果顯示,有少數(shù)學生認為高校課程較多,四年的時間有限,應(yīng)用PBL 進行教學對學習效果不會有太大的幫助,對課程的某些細節(jié)還有可能遺漏,特別是基礎(chǔ)生物化學這類重要的基礎(chǔ)課。而傳統(tǒng)教學的系統(tǒng)性較強,具有全面講解、重點突出等特點,正好彌補了PBL教學中的不足。其次,PBL教學模式對師資狀況提出了更高的要求,要求有足夠的教師和實驗人員來匹配。但目前我校的師資狀況難以滿足PBL這一需求,同時,PBL教學對教師的理論基礎(chǔ)與深度提出了新的挑戰(zhàn),新的教學經(jīng)驗還需要不斷摸索,教師傳統(tǒng)教學思維的轉(zhuǎn)變還需要一個過程。再次,對教學效果的正確評價仍缺乏有效的手段。本次PBL實驗教學采用的調(diào)查問卷與成績考核,只是初步的嘗試,還不能準確、全面地反映教學效果,還需逐步建立定量和定性相結(jié)合的客觀有效的評價方法。
因此,根據(jù)我校的實際情況,將PBL這種新的教學模式引入到基礎(chǔ)生物化學的實驗教學中,并與傳統(tǒng)的LBL教學進行有機的結(jié)合是很有必要的。一方面發(fā)揮PBL教學以學生為主體,以重能力培養(yǎng)替代重知識傳授的優(yōu)勢,提高學生學習積極性,提高學生解決問題和實踐能力。另一方面也發(fā)揮傳統(tǒng)教學講解系統(tǒng)性強的優(yōu)點。本課題中我們選擇已經(jīng)在理論課學習過蛋白質(zhì)化學及酶學的有關(guān)章節(jié),開展蛋白質(zhì)含量測定方法及酶的性質(zhì)方面的討論,這樣有利于學生加深對酶性質(zhì)的理解,并了解和掌握蛋白質(zhì)含量測定方法的廣泛應(yīng)用,對理論課的學習起到一個很好的復(fù)習和鞏固作用。生物化學是高等農(nóng)業(yè)院校培養(yǎng)學生基本實驗技能和實踐能力的重要的基礎(chǔ)教學環(huán)節(jié),為后續(xù)專業(yè)知識的學習奠定基礎(chǔ)。通過開展本課題發(fā)現(xiàn),目前PBL教學可以應(yīng)用于本科生的基礎(chǔ)實驗教學中,符合現(xiàn)行教育體制下教學改革的主導思想。但不能完全否定LBL傳統(tǒng)教學,應(yīng)結(jié)合本校的實際情況,逐步開展PBL教學改革,即充分發(fā)揮PBL教學模式的優(yōu)勢,也保留傳統(tǒng)教學的特點,建立一個適合我校實際情況的、有特色PBL教學體系,使基礎(chǔ)生物化學的教學質(zhì)量有一個新的突破。
化學實驗既是學生學習化學知識和形成技能最好的實踐活動,也是學生能夠充分發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力,實現(xiàn)科學探究的主要途徑。精心設(shè)計實驗,在化學實驗教學中起著舉足輕重的作用。對“新制氯水成分的探究”—節(jié),開展了課例研究,通過課堂教學案例分析,再現(xiàn)和描述教學改進過程中的問題和教學決定,旨在通過研究提高實驗設(shè)計能力,改進實驗教學方式,提高教學質(zhì)量。
1、化學實驗教學中開展課例研究的意義
1.1 教學現(xiàn)狀的要求
《化學課程標準》明確把“倡導以科學探究為主的多樣化學習方式”作為化學課程改革的突破口,化學實驗教學是培養(yǎng)學生探究學習能力的主要平臺。采取怎樣的實驗教學方式,使實驗具有更強的問題性、探究性、實踐性、參號性和開放性,從而更好地培養(yǎng)學生探索、創(chuàng)新的能力,這是廣大化學教師共同面臨的現(xiàn)實問題。但目前化學教學中課例研究相對較少,因此我們提出對化學實驗教學進行課例研究的課題,探索實驗教學的策略,探討教學中存在的問題以及解決問題的方法,以便為實驗教學提供相應(yīng)的理論指導和實踐支持。
1.2 教師專業(yè)發(fā)展的要求
新課程的核心理念是“為了每一位學生的發(fā)展”,而學生的發(fā)展必須建立在新課程的實施者一一教師專業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)上。教師的專業(yè)發(fā)展需要關(guān)注實踐智慧的動態(tài)發(fā)展過程,而常規(guī)教研活動中的突出問題是:“任務(wù)布置多,深入研討少”、“問題意識差,交流對話少”。教師的專業(yè)成長迫切需要加大“研”的分量,需要有課例的專業(yè)引領(lǐng),需要行為跟進的全過程反思。教師在化學實驗教學中進行課例研究,探索與研究實驗教學的策略,這是新課程背景下教學研究與課題研究整合的一種有益嘗試,可使教師自身成為一個研究者,在觀課中成長,在課堂實踐中成長,在反思、重整中不斷成長?！罢n例研究”是優(yōu)秀教師成長的必然途徑,對于教師自身素質(zhì)的提高有著不可估量的作用。
2、課例研究的實施過程
2.1 第一階段:確定課例研究主題、內(nèi)容
實驗教學方式正發(fā)生著改變,越來越多的教師關(guān)注和應(yīng)用探究性實驗教學。探究性實驗教學是在教師指導下,學生運用已學過的知識、技能,把自己當做新知識的探索者和發(fā)現(xiàn)者,在實驗過程中對實驗進行自我設(shè)計、判斷、驗證和反思,通過實驗親自發(fā)現(xiàn)問題,探究科學結(jié)論形成和發(fā)展的過程。探究性實驗教學成了課堂教學的亮點,但在教學實踐過程中仍然存在亟待解決的問題:化學實驗教學的設(shè)計在問題性、探究性上開放性不是很大,學生的情緒調(diào)動不充分。實驗結(jié)果往往在預(yù)料中,沒有新意,沒有懸念,束縛學生創(chuàng)新思維的發(fā)展,等等。因此,確定以“化學實驗教學中的課例研究”為課題,以“新制氯水成分的探究”為例開展課例研究,探索化學探究式實驗教學的方式和方法。
2.2 第二階段:立足課堂,設(shè)計-實踐-反思-重構(gòu)-再實踐
2.2.1 第一次授課
(1)教學設(shè)計
本課例是“氯氣的性質(zhì)”的第二課時。通過上一課時的學習,已經(jīng)知道氯氣可以與金屬、非金屬單質(zhì)反應(yīng),體現(xiàn)出強氧化性,這些知識為本節(jié)課的教學提供了基礎(chǔ)。氯氣與水的反應(yīng),既是本節(jié)課的重點,又是難點,因此用探究的形式讓學生突破這個難點也就成了本節(jié)課的教學重點和價值所在。通過氯氣跟水的反應(yīng)和氯水的性質(zhì)的探究實驗,引導學生在實驗觀察中產(chǎn)生問題,通過觀察思考、討論互動的方法分析氯水的成分及起漂白作用的物質(zhì)。具體教學流程如圖2所示,學生實驗報告單則如表1所示。
(2)教學效果
第一次授課通過活動與探究,既培養(yǎng)了學生的實驗技能,又使學生學會運用觀察、對比、分析等多種手段獲取信息,并運用比較、分類、歸納、概括等方法對信息進行加工,較深刻地理解和掌握了氯氣與水的反應(yīng)和氯水的成分等相關(guān)知識,體驗和了解化學科學研究物質(zhì)性質(zhì)的一般過程和方法,認識實驗在化學學習和研究中的重要作用。
(3)教學反思
這種設(shè)計初步體現(xiàn)了探究的理念和方法,為學生提供了“氯氣能用于自來水消毒”的情境,提供了檢驗氯水成分的必要試劑,并且讓學生親自通過實驗分析氯水中的成分,并根據(jù)實驗結(jié)果探究得出氯氣與水的反應(yīng)。但教學的設(shè)計過于簡單和具體化:問題是教師提的,實驗設(shè)計也是按照教師的思路去做,學生的思維雖然會比較集中,解決問題比較快,但卻限制了思考空間,不利于學生興趣的培養(yǎng)和探究程序的掌握,影響了探究效果。
2.2.2 第二次授課
(1)教學設(shè)計
根據(jù)第一次授課存在的問題,使用創(chuàng)設(shè)“漸進式問題—,猜想式問題一開放式問題”的策略,逐漸引導學生自主學習、自主探究、自主解決,達到促進學生“自主發(fā)展”的目的。本節(jié)課旨在改變第一次“明確問題、實驗操作、驗證結(jié)論”的教學模式,構(gòu)建新型的教學模式,采用“創(chuàng)設(shè)問題情境、提出有效問題、猜想假設(shè)、實驗探究、得出結(jié)論”的方式。首先利用日常生活中“養(yǎng)金魚能否用自來水”的問題,并將這一生活問題轉(zhuǎn)化為化學問題。通過“氯氣通人干燥、濕潤的紅色布條”的對比實驗,引導學生發(fā)現(xiàn)問題,提出對實驗中感興趣的、值得研究的問題。引導學生從元素組成上推測氯水中除水外的其他成分,積極組織和指導學生提出假設(shè)、設(shè)計方案、實施方案、得出結(jié)論。再根據(jù)反饋信息、進一步推論,建構(gòu)合理的認知結(jié)構(gòu),掌握氯氣與水的反應(yīng)。最后的歸宿也聚集在“用自來水怎樣養(yǎng)金魚”的圓滿解決上。即“在解決生活的問題中學習化學”,層層深入,讓學生從感性認識上升到理性認識。教學流程如圖3所示,學生實驗報告單如表2所示。
(2)教學效果
第二次授課圍繞生活中“養(yǎng)金魚能否用自來水”的問題展開,進而轉(zhuǎn)化為氯氣與水反應(yīng)的問題探究中,教師的情境激發(fā),師生間的演繹推理,環(huán)環(huán)相扣、推波助瀾地把學生的學習逐漸推向高潮,充分展現(xiàn)學生的主體地位,為學生打開了運用已學知識、探索未知領(lǐng)域的廣闊自學空間,學生中“自主、合作、探究”的生動活潑的學習氛圍自然生成。本次授課既落實了知識目標,又發(fā)展學生探究設(shè)計的能力,對探究學習思路的形成有很好的奠基作用。
(3)教學反思
在探究活動中,問題是核心,沒有問題就沒有探究。首先要研究哪些問題是有利于主動探究的,怎樣呈現(xiàn)這些問題才能有效地引導學生開展探究性學習。與第一次授課比較,在第二次授課過程中,問題有了一定的層次性,問題的出現(xiàn)基于生活現(xiàn)象和實驗現(xiàn)象,問題的解決基于學生的辦法,教師對問題的主線索起到引領(lǐng)作用。在設(shè)計實驗探究這部允采用學生間“自主出題、自主實驗”的開放式教學設(shè)計。這種實驗探究模式突出體現(xiàn)教師的主導作用和學生的主體地位,強調(diào)問題的科學性、重要性、可探性,注重發(fā)現(xiàn)與探究,重視過程與開放,加強學生學習的主動性與信息交流的互動性。既有利于 學生發(fā)散性思維的培養(yǎng),同時在探究思維方面又存在—定的指向性。在規(guī)范操作基礎(chǔ)上,屬于既扶又放的教學模式,對科學素養(yǎng)的培養(yǎng)有比較高的提升,充分發(fā)揮了學生在學習中的主體作用。具體模式如圖4所示。
3、反思與總結(jié)
第一,課例研究重視積累,重視增加教師的實踐智慧。研究過程既是發(fā)現(xiàn)和研究解決教學實際問題的過程,同時強調(diào)面對教學共同分享,合作研究,提供了實踐反思、對話交流、分享經(jīng)驗的平臺,提升教研的實效性。使化學教師能夠有效駕馭“探究性實驗教學”,促進了教師專業(yè)發(fā)展。
第二,化學實驗教學中課例的研究,有效落實化學新課程教學目標,使學生的學習方式發(fā)生了根本改變。在實驗探究中學生積極思考、主動參與、提高信息搜集與處理能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力。
第三,化學教學中“探究性實驗教學”課例的研究涉及的范圍比較廣泛,限于多種因素的限制,對各課型不同教學設(shè)計的比較研究還有待進一步深入,所獲得成果的代表性、典型性還有待拓展。
總之,課例研究作為教育教學實踐研究方式之一,架起教育理論和教育實踐之間的橋梁,是一種重要的實踐研究方式。課例研究不僅增長教師教學業(yè)務(wù)水平和智慧,同時切實體會到教育的長遠目標在于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和實踐能力。
在化學實驗教學中，教師不僅要傳授化學實驗知識、技能，更要重視開發(fā)學生的智力。若對學生的智力開發(fā)認識不足或方法不佳，則必然要影響學生的智力開發(fā)，影響教學質(zhì)量的提高。如何在實驗教學中開發(fā)學生的智力呢？本文談一點粗淺的看法。
一、充分認識在實驗教學中開發(fā)學生智力的重要意義1、開發(fā)學生智力是全面貫徹黨的教育方針的需要我們教育的總目標是使學生在德、智、體、美、勞諸方面都得到發(fā)展，智育即包括化學實驗知識技能的傳授，又包括開發(fā)學生的智力。有人認為智育就是傳授知識，這顯然是把“智”當作“知”來理解了，這是不全面的。人無知識不行，但光有知識沒有智慧更不行，有了知識不會用，知識就是僵死的東西。有了知識又有了智慧，才能舉一反三、觸類旁通、靈活運用，把實驗知識、技能轉(zhuǎn)化為實踐工作的創(chuàng)造性能力，因此，實驗教學中須注意開發(fā)學生的智力。
2、開發(fā)學生的智力，是培養(yǎng)社會主義經(jīng)濟建設(shè)科技人才的基本措施近幾十年來，由于科學技術(shù)的飛速發(fā)展，反映科技成果的科學知識也在不斷的更新?lián)Q代。由于新的知識層出不窮，學生畢業(yè)后必然會遇到他們所不熟悉的新科學應(yīng)用技術(shù)、新的發(fā)現(xiàn)、新的成果，那時，他們必須發(fā)揮自己的智慧去弄懂、掌握、應(yīng)用它們。因此，只有認真重視開發(fā)學生的智力，才能使學生面向現(xiàn)代化、面向世界、面向未來。
3、化學實驗教學對開發(fā)學生的智力有其獨特的優(yōu)勢化學實驗這門課程是通過教學活動使學生把學到的理論知識在實踐操作中進行論證，使理性認識轉(zhuǎn)化為感性認識，并在感性認識過程中，通過實驗技能知識的積累和獨立思考，不斷豐富觀察力、想象力及分析問題和解決問題的能力，使其智力得到開發(fā)。例如，在乙醇制備乙醚的實驗中，學生已知副產(chǎn)物有乙烯生成，但副產(chǎn)物是怎樣產(chǎn)生的呢？學生在實驗過程中觀察發(fā)現(xiàn)得知：反應(yīng)首先是乙醇與濃硫酸作用，生成硫酸二乙酯，反應(yīng)伴有放熱。然后乙醇進一步與硫酸二乙酯在加熱條件下作用生成乙醚，但如果反應(yīng)時溫度過高，則硫酸二乙酯分解生成乙烯，同時伴有碳化副反應(yīng)現(xiàn)象發(fā)生。
這是學生在掌握乙醇加熱生成乙醚的基礎(chǔ)上，在實驗中通過觀察得出新的理性認識，使其智力得到鍛煉。
二、在實驗教學中開發(fā)學生智力的方法1、要加強“雙基”教學，為開發(fā)學生的智力奠定基礎(chǔ)智力和知識、兩者是緊密相連的。如果一個人對客觀事物一無所知，就根本談不上有什么分析問題和解決的能力。從這個意義上來說，缺乏一定的知識，就會阻礙學生智力的開發(fā)，因此，要開發(fā)學生的智力，教師就必須加強基礎(chǔ)知識的教學和基本技能的訓練。從化學實驗這門學科而言，就必須通過課堂理論課的教學，把反映客觀物質(zhì)本質(zhì)性的知識，通過實驗，使學生獲得的理性知識，在實驗中加以檢驗，并對實驗中的問題加以分析解決，達到智力開發(fā)的目的。要完成這個任務(wù)，教師在教學過程中就要注意講練結(jié)合。所謂“精講”就是畫龍點睛地把實驗的重點、難點和實驗成敗的關(guān)鍵講清楚?！熬殹本褪歉鶕?jù)教學目的，精心安排設(shè)計各種實驗內(nèi)容，培養(yǎng)學生運用知識的能力。
2、堅持啟發(fā)式教學方法，為開發(fā)學生智力創(chuàng)造條件智力的開發(fā)與學習知識雖有密切的聯(lián)系，但智力的開發(fā)又不能簡單的歸結(jié)為對理論知識和實驗技能的學習，更重要的是對理論知識和實驗技能的靈活運用，使理論知識滲透于實驗操作之中，實驗的事實結(jié)果又能升華為理論。如果教師是注入式灌輸?shù)?，學生就只會死記硬背、照方抓藥、機械的模仿操作，智力就難以開發(fā)。如在實驗過程中，學生常會得出一些反常的實驗現(xiàn)象，有的甚至實驗失敗。對此，學生往往會向教師提出許多各種各樣的問題，面對這些提問，教師應(yīng)該與學生一道共同分析實驗操作中每一個環(huán)節(jié)，引導學生找出問題所在，并讓學生自己思考解決問題的途徑與方法，這樣才利于學生的智力開發(fā)。啟發(fā)式教學的關(guān)鍵在于教師要深入細致地鉆研教材，結(jié)合學生實驗，采取各種有效方式，充分調(diào)動學生的學習積極性，啟發(fā)學生積極思考、活躍思維，激發(fā)學生的求知欲，發(fā)展觀察、思維和想象等方面的能力。
3、強調(diào)實驗報告中的問題討論，為開發(fā)學生的智力提供積極因素實驗報告是學生學習化學實驗中不可疏漏的重要環(huán)節(jié)，實驗是運用理論知識指導實踐，寫實驗報告則是將實驗結(jié)果升華為理性認識，是對實驗作全面的總結(jié)。在實驗報告中強調(diào)對實驗問題的討論，并把它作為衡量實驗報告質(zhì)量的一個重要標準，使學生在實驗過程中積極主動的去觀察，從而發(fā)現(xiàn)問題，并通過思考在實踐中提高解決問題的能力，這樣就使學生的智力培養(yǎng)和開發(fā)貫穿于整個實驗教學過程中。
