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二、增強理論和實踐的聯(lián)系
培養(yǎng)學(xué)生的基本化學(xué)觀念的另一個途徑在于增強課本知識和生活實踐的聯(lián)系,這也是深化學(xué)生對于所學(xué)知識的理解與體會的一種良好模式.教師要盡量找到課本中的理論知識和生活實際的聯(lián)系,并且盡可能地用生動形象的案例來讓學(xué)生領(lǐng)會到課本知識在生活中的應(yīng)用.這不僅能夠引發(fā)學(xué)生對于化學(xué)課程的學(xué)習(xí)興趣,也能夠讓學(xué)生對于理論知識有更深入的理解與認知,并且?guī)椭鷮W(xué)生更好地形成一些基本的化學(xué)觀念.例如,在講“化學(xué)與材料研制”時,教師可以結(jié)合上海世博會的信息,展示上海世博會的各國場館建筑照片和建筑材料.日本館在世界上首次采用“發(fā)電膜”技術(shù),外墻表面應(yīng)用了一種高透明的發(fā)電膜,在發(fā)電的同時也能最大程度透光.同時,日本館還是一個會“呼吸”的建筑,在展館弧形表面上有三個凹進去的“鼻孔”和三個向外凸伸的“觸角”,被稱為“循環(huán)呼吸柱”,能夠吸收陽光、存儲雨水、吸取自然空氣.炎炎夏日,還會以噴霧降溫、制造清涼舒適的室內(nèi)環(huán)境,這項技術(shù)也是全世界范圍內(nèi)首次嘗試.這是一個很好的教學(xué)范例,其中有很多化學(xué)材料的研發(fā)與應(yīng)用的例子.教師要善于挖掘教學(xué)素材,這不僅能夠增進學(xué)生對于理論知識的理解與體會,也是幫助學(xué)生形成基本化學(xué)觀念的教學(xué)范例.
化學(xué)是一門以觀察和實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,它通過教師演示實驗或組織學(xué)生親自進行實驗操作,把教材知識由微觀變成宏觀、由抽象變成具體、由無形變成有形,使學(xué)生更易于獲取多方面的知識,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性,鞏固學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。因此,教師在教學(xué)過程中,應(yīng)該加強化學(xué)實驗探究的力度,以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。
一、演示實驗,引發(fā)興趣
1.觀察實驗。觀察是實驗的第一步,也是創(chuàng)新的前提。教師在演示實驗時,許多學(xué)生不知道應(yīng)該看什么,更不知道觀察的目的。因此,教師在演示實驗前,應(yīng)該使學(xué)生明確實驗的目的及觀察對象,并教給學(xué)生觀察的方法。2.操作規(guī)范。在演示實驗中,教師的一舉一動都會成為學(xué)生獨立操作的依據(jù)和榜樣,同時對學(xué)生實驗技能的掌握也起著示范作用。教師在實驗操作時應(yīng)該按照規(guī)定有條不紊地進行,每個實驗都要精心備課,保證課堂演示萬無一失,最大限度地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。3.注意安全。演示實驗要絕對安全,避免給學(xué)生造成恐懼感,保護學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。為了確保實驗的安全性,教師應(yīng)該做到以下幾點:(1)改進實驗方法,清除不安全因素;(2)操作一定要正確、規(guī)范、熟練,制取易燃、易爆氣體一定要檢查裝置氣密性;(3)采取必要的針對措施,有害氣體要有吸收裝置,以防外溢,造成傷害。
二、動手實驗,培養(yǎng)興趣
1.精心設(shè)計實驗,激發(fā)學(xué)生的動手欲望?;瘜W(xué)與學(xué)生的日常生活緊密相連,生活中一些奇怪的現(xiàn)象大部分都可以用化學(xué)去解釋,而這些理論又是靠實驗得出的,實驗就是要驗證生活中化學(xué)現(xiàn)象的形成過程。對于生活中的一些現(xiàn)象,教師可以精心設(shè)計實驗,鼓勵學(xué)生親自動手做實驗,理解其中的科學(xué)道理,進而培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。2.為學(xué)生多創(chuàng)造動手參與的條件。教師應(yīng)該多為學(xué)生營造動手參與、動腦思考的課堂氣氛,盡可能地將一些演示實驗變?yōu)閷W(xué)生的小組實驗。例如,向鋅粒中滴加稀鹽酸,鐵生銹條件等實驗都可以讓學(xué)生自己動手操作,這樣可以充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。3.通過家庭小實驗調(diào)動學(xué)生實驗的積極性。由于農(nóng)村學(xué)校受當(dāng)?shù)貤l件的限制,缺乏實驗器材,學(xué)生得不到太多自己動手操作的機會,所以適時開發(fā)家庭小實驗,讓學(xué)生自己尋找實驗用品,自己動手做簡單易做的實驗是一種彌補手段。例如,把雞蛋放入裝有白醋的玻璃杯中,讓學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象,并提問冒出的氣泡是什么?學(xué)生通過親自實驗,自己發(fā)現(xiàn)問題,又進行實驗驗證,在實驗中獲得了成功的喜悅。
三、想象實驗,提高興趣
1.指導(dǎo)學(xué)生想象實驗結(jié)果。在教學(xué)過程中,教師要結(jié)合某些實驗,給學(xué)生充分的時間,鼓勵學(xué)生從多角度大膽想象,并闡明自己的想象理由。只要是學(xué)生利用所學(xué)知識加上現(xiàn)有智力進行想象的,都可以由教師或?qū)W生進行實驗驗證;如果現(xiàn)在條件暫時不允許的,可以由教師進行講解點評。實踐證明,這樣做的教學(xué)效果比直接由實驗得出結(jié)論的教學(xué)效果要好得多。2.引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗。為了讓學(xué)生成為課堂的主體,充分發(fā)揮其主體地位,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中有所思、有所想,教師可以讓學(xué)生自己設(shè)計實驗,想象、推測實驗過程,并啟發(fā)學(xué)生畫出實驗裝置圖,制定合理的實驗計劃,進而把實驗教學(xué)引向深入,為學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)增添無窮的樂趣和動力。3.指導(dǎo)學(xué)生嘗試實驗。學(xué)生在感知了想象實驗設(shè)計的方法和一般過程以后,教師可以放手讓學(xué)生嘗試做實驗,并加以驗證實驗的想象結(jié)果。在這個過程中,教師要給予學(xué)生及時的指導(dǎo)和幫助,這樣才能增強學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的信心。
四、分組實驗,保持興趣
1.讓學(xué)生自由組合實驗小組。以前教師總是預(yù)先將學(xué)生按成績好壞,男學(xué)生和女學(xué)生進行搭配分組,并選出小組長負責(zé)看管本組的儀器和藥品,但是這樣的實驗并沒有達到人人參與、人人動手的實驗效果。讓學(xué)生自由組合后,因為是自己結(jié)組,能力相差不多,不存在上述情況,每名學(xué)生都積極參與,共同探究,這樣學(xué)生的實驗操作能力得到了很大的提高,同時還培養(yǎng)了學(xué)生互幫互助的合作意識。2.在實驗中讓學(xué)生自己探究實驗。教師應(yīng)該讓學(xué)生在實驗過程中按照自己的思維進行猜想,按照自己的想法進行實驗探究,只有這樣放手才能激活學(xué)生的思維,進而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力?;瘜W(xué)實驗是初中化學(xué)教學(xué)的一項重要內(nèi)容,它既能幫助學(xué)生加強對知識的理解和運用,培養(yǎng)動手操作能力,又能開闊視野,擴大知識面,培養(yǎng)學(xué)生良好的思維品質(zhì),更能優(yōu)化實驗教學(xué),更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的合作意識和團隊精神。
作者:徐彩娟 單位:內(nèi)蒙古赤峰市喀喇沁旗錦山第五中學(xué)
二、化學(xué)實驗教學(xué)中的方法改進
化學(xué)科學(xué)的每一項成就都離不開實驗。化學(xué)實驗教學(xué)可以幫助學(xué)生學(xué)習(xí)元素化合物知識,形成化學(xué)概念,獲得理論的感性認識,并通過抽象思維形成理性認識,而通過實驗又可以驗證和鞏固概念、理論,使之發(fā)展和深化?;瘜W(xué)實驗是培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力的重要手段,為培養(yǎng)學(xué)生實事求是、嚴謹認真的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法提供了極好的機會,對促進學(xué)生非智力因素的發(fā)展、辯證唯物主義世界觀的形成、陶冶思想情操都具有非常重要的作用。因此筆者認為在中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)中應(yīng)當(dāng)注重以下幾點。
1.培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力
學(xué)生的觀察能力不是自發(fā)進行的,要靠教師引導(dǎo)、啟迪,逐漸培養(yǎng)而成。首先在教學(xué)中要讓學(xué)生明確觀察在化學(xué)實驗中的作用及提高觀察能力的意義,要經(jīng)常要求學(xué)生預(yù)先做好觀察的準備,提出明確的觀察任務(wù),制定進行觀察的計劃,掌握所必須的具體方法。這樣有助于啟發(fā)學(xué)生有目的、有計劃的觀察,提高了觀察的效率,使學(xué)生的智力技能在良好的非智力品質(zhì)的配合下迅速提高;其次是教師要根據(jù)觀察對象的特征,有意識的訓(xùn)練學(xué)生協(xié)調(diào)運用多種感官進行觀察,從而提高觀察質(zhì)量;再有就是指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會既全面、又分清主次的觀察。既全面又分清主次地進行觀察,就是要求既要重點觀察主要現(xiàn)象,又不遺漏觀察次要現(xiàn)象;既要觀察到明顯的現(xiàn)象,又要迅速地發(fā)現(xiàn)不易發(fā)現(xiàn)或容易消失的現(xiàn)象,經(jīng)常這樣要求學(xué)生,可以培養(yǎng)出學(xué)生敏銳的觀察能力;再還有就是指導(dǎo)學(xué)生將觀察和思維結(jié)合,提高分析和解決問題的能力。觀察的目的是探索和發(fā)現(xiàn)問題,達到對事物及其變化規(guī)律的認識。觀察能力能引起思維能力的發(fā)展。觀察越豐富、越準確,認識就越深刻,思維也就愈加活躍、廣闊。觀察力同時也能提高學(xué)生的判斷能力。敏銳的觀察力有助于對復(fù)雜的材料進行對比、分析,提高自己判斷是非、區(qū)分本質(zhì)和非本質(zhì)的能力。教師應(yīng)有意識的設(shè)計一些課題或者針對一些實驗的異?,F(xiàn)象,引導(dǎo)學(xué)生將觀察和思維緊密結(jié)合,從而提高學(xué)生分析和解決問題的能力??傊?,良好的觀察能力是在實踐中經(jīng)過一定的訓(xùn)練而形成的。實驗教學(xué)為培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的觀察能力提供了良好的途徑,教師必須在教學(xué)中有意識的培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的觀察能力。
2.培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力
培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力,最重要的是要通過實驗,讓學(xué)生獨立思考、大膽操作,在親自實踐的活動中培養(yǎng)和發(fā)展自己的創(chuàng)新精神。但是,通過教育實習(xí)和見習(xí)的親身體會,以及一些走上講臺的化學(xué)教師的介紹,目前中學(xué)的學(xué)生實驗課中,一般做法是將實驗?zāi)康?、?nèi)容預(yù)先按實驗報告順序列于黑板上。這嚴重影響了學(xué)生思維的發(fā)揮,不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展。如果改為根據(jù)實驗特點提出課題要求,引導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)知識,根據(jù)實驗?zāi)康募皟?nèi)容,選擇儀器藥品,設(shè)計實驗方案,然后進行實驗操作。這種教學(xué)方式有助于發(fā)展學(xué)生思維的創(chuàng)造性,又能獲得良好的實驗教學(xué)效果。
3.培養(yǎng)學(xué)生的辯證唯物主義觀
馬克思說:“化學(xué)可以稱為研究物體由于量的構(gòu)成的變化而發(fā)生的質(zhì)變的科學(xué)。”可見,化學(xué)與辯證唯物主義有著密切的聯(lián)系。但是在中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)中對學(xué)生進行辯證唯物主義教育經(jīng)常被忽視了。在中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)中,不管是教師的教還是學(xué)生的學(xué)都會受到一定的世界觀和方法論的影響,特別是辯證唯物主義物質(zhì)觀、對立統(tǒng)一規(guī)律和量變與質(zhì)變規(guī)律。對學(xué)生進行辯證唯物主義觀點教育,就是要使學(xué)生把辯證唯物主義當(dāng)作科學(xué)的世界觀和方法論來理解,并用來指導(dǎo)當(dāng)前的學(xué)習(xí),以幫助他們找到解決問題的途徑,指引他們沿著正確的方向前進?;瘜W(xué)實驗教學(xué)中對學(xué)生進行辯證唯物主義基本觀點教育,有助于提高學(xué)生對實驗的興趣,提高實驗效果,培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的能力。
參考文獻:
[1]紀圖雅.中等職業(yè)學(xué)?;瘜W(xué)實驗教學(xué)中學(xué)生思維訓(xùn)練研究[D].內(nèi)蒙古師范大學(xué),2005.
[2]余躍平.試論初中學(xué)生化學(xué)思維能力培養(yǎng)[J].成都教育學(xué)院學(xué)報,2006.
1.實驗準備要充分,切記匆忙上場。要充分重視演示實驗,演示實驗的結(jié)果直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和實際的教學(xué)效果。為此,化學(xué)教師首先要熟悉教材,熟悉實驗內(nèi)容和實驗步驟,明確實驗?zāi)康?,考慮如何引導(dǎo)學(xué)生觀察,觀察什么,如何觀察。教師要充分做好實驗前的準備工作,演示實驗即使是最簡單的實驗,教師在課前也要進行嘗試,確保萬無一失。由于化學(xué)實驗的特殊性質(zhì),為了保證實驗圓滿完成,教師有必要對演示實驗所需的藥品和儀器列個清單,走進課堂前一一對照,看是否遺漏,東西缺一樣都會影響實驗的進程,從而影響學(xué)生的情緒和實際學(xué)習(xí)效果。
2.實驗操作要規(guī)范,切不可給學(xué)生隨意的印象。在演示實驗中,教師的一舉一動都會成為學(xué)生獨立操作的依據(jù)和榜樣,對學(xué)生的實驗技能起著示范作用。教師操作應(yīng)按規(guī)定進行,有條不紊,只有這樣才能完成化學(xué)實驗教學(xué)的第一步。教師的實驗過程要規(guī)范,演示桌上要整潔,與實驗無關(guān)的東西,皆不要放在演示桌上,以免影響學(xué)生觀察。試劑的取用要適當(dāng),多了浪費,少了現(xiàn)象不明顯或造成實驗失敗。教師要合理地進行實驗,使實驗現(xiàn)象盡可能明顯,盡量做到讓每一個學(xué)生都觀察到,有的實驗學(xué)生離得遠不好觀察,教師可以組織學(xué)生就近觀察,不要怕耽誤時間和影響課堂紀律。因為如果學(xué)生沒有觀察到實驗現(xiàn)象,跟沒做就沒有區(qū)別。
3.教師要格外注意實驗教學(xué)的安全。由于化學(xué)實驗的實驗藥品和生成物往往是有毒有害的,教師的演示實驗要絕對安全,絕對不能危害學(xué)生的身體健康。如果發(fā)生實驗事故,無論是學(xué)生還是教師,哪一方受傷都會產(chǎn)生不良影響。尤其是在制取有毒氣體時,一定要檢查裝置的氣密性,對易燃、易爆要更小心。教師要把實驗的隱患降到最低,絕對不能讓化學(xué)實驗影響學(xué)生和教師的健康。
二、多組織實驗,提高初中生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣
學(xué)生多動手實驗,可以使學(xué)生獲得生動的感性知識,從而更好地理解、鞏固所學(xué)化學(xué)知識,形成化學(xué)概念,促進觀察、分析和解決問題等各方面能力的提高,并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。盡可能多地組織學(xué)生實驗,能夠調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。為了更好地組織學(xué)生實驗,教師要做到以下幾點:
2.加強化學(xué)實驗學(xué)習(xí)和現(xiàn)實生活的聯(lián)系
任何學(xué)科領(lǐng)域都能在現(xiàn)實生活中找到原型,高中化學(xué)實驗涉及的教學(xué)內(nèi)容也不例外,脫離現(xiàn)實的化學(xué)實驗課程,無疑會因其抽象性增大學(xué)生的理解難度。綜合看來,新教材內(nèi)容更注重對學(xué)生自身經(jīng)驗的強調(diào),將其中化學(xué)知識內(nèi)容設(shè)計得更貼近現(xiàn)實生活,并充分反映化學(xué)學(xué)科的思想。具體實踐中,應(yīng)當(dāng)在備課及上課時從學(xué)生實際入手,結(jié)合學(xué)生所說的身邊實際案例,將其設(shè)計進實驗教學(xué)中,進而由教師引領(lǐng)他們進入到自己熟知的情景中,實現(xiàn)對化學(xué)知識的探究性學(xué)習(xí)。在寓教于樂的氛圍下,促成高中學(xué)生有效實驗。如學(xué)習(xí)“酸的性質(zhì)”時,可結(jié)合生活中的實際案例,提出問題:“同學(xué)們都知道用醋可以除茶壺里的水垢,這其中包含著什么樣的化學(xué)原理,怎樣通過實驗證明呢?”從而激發(fā)學(xué)生的探究欲望。還可結(jié)合生活實際,讓學(xué)生自行設(shè)計實驗,如學(xué)習(xí)“酯和油脂”時,可指導(dǎo)學(xué)生討論探究“餐具上附著的油脂的最佳清洗方案”,讓他們分組設(shè)計實驗步驟,分別用冷水、熱水、在冷水中加幾滴洗滌劑、在熱水中加幾滴洗潔劑四種方案,清洗餐盤上的油脂,觀察哪種方案清洗效果最好,所用時間最短,并對其中所含化學(xué)知識進行思考分析。結(jié)合生活中的例子,通過學(xué)生自主設(shè)計實驗,使學(xué)生在操作過程中掌握實驗方案的內(nèi)容、實驗設(shè)計方法、技巧等,提高學(xué)生的實驗探究能力。
3.加強案例教學(xué)的運用
在新時期教學(xué)方式方面,案例教學(xué)法結(jié)合學(xué)科知識特點,促進學(xué)生有組織、有目的性地學(xué)習(xí),進而積極鍛煉學(xué)生的學(xué)習(xí)、研究能力,注重學(xué)生智力開發(fā),作為一種啟發(fā)式教學(xué)方法,其很適合現(xiàn)代學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。通過利用案例教學(xué)的實踐性和重現(xiàn)性,能在化學(xué)實驗教學(xué)中發(fā)揮其輔助功能。如在“測定溶液pH值”的實驗中,教師可為學(xué)生提供實驗操作的反例:為測定某種溶液的pH值,某位同學(xué)設(shè)計了實驗方案:①用干燥、潔凈的玻璃棒蘸取待測液體,將其滴在潤濕的pH試紙上,對比標準比色卡,確定溶液的pH值;②將試紙放入待測液體中,對比標準比色卡,得出pH值。讓學(xué)生對該例子中的實驗方案進行分析,探討實驗?zāi)芊癯晒?。通過對“測定溶液pH值”的實驗進行分析可知,在實驗操作過程中,不能使用潤濕的試紙,也不能直接將溶液放入待測液體中,因此以上兩個方案都是錯誤的。通過舉出反例的方法,學(xué)生在討論分析案例中錯誤之處時,更進一步了解實驗設(shè)計方法,從而更好地培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰?。另外,在運用案例教學(xué)的過程中,應(yīng)注意案例的趣味性、實效性和典型性等,更應(yīng)從教學(xué)定位角度開展教學(xué)。
4.開展拓展性實驗
當(dāng)前高中化學(xué)實驗教學(xué)一般涉及很多演示實驗,目前,在高中化學(xué)此類實驗教學(xué)中,往往注重通過學(xué)生觀察的方式學(xué)習(xí)了解化學(xué)知識,一般輔助以教師的講解,在此基礎(chǔ)上總結(jié)觀察到的現(xiàn)象、結(jié)論,這種模式下先讓學(xué)生始終處于被動地位,久而久之,會磨滅其對化學(xué)實驗教學(xué)的興趣,使其缺乏對實驗的熱情和探究欲望,這對于學(xué)生的化學(xué)實驗素質(zhì)培養(yǎng)是極其不利的。因此,教學(xué)過程中,應(yīng)對此類實驗進行改進,開展拓展性實驗,加之融入創(chuàng)造方面的內(nèi)容,擴大學(xué)生思考空間。實施拓展性實驗教學(xué),可以通過改變演示實驗的目的、要求、材料、控制條件及處理方法、儀器、實驗步驟及過程、實驗場景等進行,從而創(chuàng)新實驗教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的實驗設(shè)計和創(chuàng)新能力。如在學(xué)習(xí)“驗證濃硫酸的脫水性”實驗中,教師為學(xué)生展示需要的實驗儀器,并對儀器在本實驗中的作用進行解說后,引導(dǎo)學(xué)生分析討論實驗儀器的技術(shù)要求,待學(xué)生了解相關(guān)知識后,要求他們對替換裝置或?qū)ρb置進行改裝,讓學(xué)生利用不同實驗儀器達到原實驗的目的,訓(xùn)練學(xué)生的化學(xué)實驗素養(yǎng)和創(chuàng)新思維素質(zhì)。如可以從生活中取材,利用細長帶有蓋子的玻璃飲料瓶代替燒杯,用鐵絲代替環(huán)形玻璃攪拌棒等。綜合來看,雖說演示探究實驗較耗時,卻可以加深學(xué)生對化學(xué)知識及實驗現(xiàn)象的理解,一定程度上減少后續(xù)的反復(fù)鞏固用時,有利于學(xué)生掌握學(xué)科知識的主干,并使高中學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)和能力得到有效拓展。
在高等農(nóng)業(yè)院校,分析化學(xué)實驗課是一門十分重要的基礎(chǔ)課,在整個教學(xué)過程中起著極為重要的作用,它是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的一種有效形式,是培養(yǎng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科研等合格人才不可缺少的教學(xué)基本環(huán)節(jié)。通過學(xué)習(xí),使學(xué)生更深刻地理解有關(guān)的理論知識,提高學(xué)生實際操作技能及分析問題、解決間題的綜合能力。圖分析化學(xué)實驗課考核方法有筆試、操作等。實驗操作考試是考查學(xué)生實際操作能力、動手能力和基本實驗技能的一項考試,是培養(yǎng)學(xué)生基本科學(xué)素養(yǎng)的一項必不可少的工作。以筆試的方法進行考試無助于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和實驗操作能力,在檢驗學(xué)生實際操作能力和基本實驗技能方面,實驗操作考試是其他考試形式不能替代的。為保證教學(xué)質(zhì)量,提高教學(xué)效果,我們在重視教學(xué)實踐的同時,不斷地改革了分析化學(xué)實驗課的考核方法。總結(jié)考試經(jīng)驗,形成了我們分析化學(xué)實驗課自己獨特的考核方法:即采用實驗的有關(guān)理論考試與實驗技能考核相結(jié)合的辦法(口試加操作)。
一、我校分析化學(xué)實驗課舊的考核方法
(一)2001級學(xué)生采用閉卷筆試的方式
試卷內(nèi)容包括分析化學(xué)實驗中的實驗原理、實驗現(xiàn)象、所加試劑的作用以及所用儀器的使用方法等。像文化課統(tǒng)一時間統(tǒng)一科目進行??记皩υ囶}進行了保密。
(二)2002級學(xué)生采用實驗操作考試
考前操作內(nèi)容也是保密的。具體是:自己的老師監(jiān)考,考試時間為每人30分鐘,一組02人,所有學(xué)生實驗操作內(nèi)容一樣,都是通過酸堿滴定計算溶液的濃度?學(xué)生操作完成后將數(shù)據(jù)以及計算結(jié)果記錄到試卷上,老師根據(jù)記錄結(jié)果打分。上實驗的全部學(xué)生考了4、5天才能結(jié)束。
(三)2003級學(xué)生采用實驗操作考試
具體是:每個學(xué)生考試時間10分鐘,學(xué)生按班級、學(xué)號排序進行考試,一個老師一次監(jiān)2個學(xué)生,10分鐘后再進2名學(xué)生,依此類推。全部學(xué)生實驗考試內(nèi)容都相同,都是完成一次酸堿滴定,老師要對每個學(xué)生每一個操作要領(lǐng)和操作要求正確與否打分。5天全部學(xué)生考試完畢。
二、舊的考核方法中存在的一些問題
分析化學(xué)實驗課舊的考核方法中存在很多的間題,比如筆試存在抄襲現(xiàn)象,所以不能體現(xiàn)出學(xué)生的實際水平,對學(xué)習(xí)好的學(xué)生也不公平。2002級學(xué)生雖然采用實驗操作考核方法,但也沒有檢查學(xué)生的操作要領(lǐng),只是通過最后的計算數(shù)據(jù)是否接近準確值來判分。這兩種考核方法都沒有關(guān)注學(xué)生實驗過程中的操作是否規(guī)范,技術(shù)要領(lǐng)掌握與否。2003級學(xué)生采用的考核方法雖然檢查了學(xué)生的實驗操作技能,但不能檢查出學(xué)生對實驗理論知識的掌握程度。這樣傳下去對以后做實驗的學(xué)生的影響也不好。以后的學(xué)生在做實驗的過程中就不會深刻理解理論知識,也不認真觀察和分析實驗現(xiàn)象,更不分析產(chǎn)生誤差的原因,執(zhí)照老師給定的步驟完成實驗,使用儀器的操作要領(lǐng)和要求也不管規(guī)范與否,因為考試時只要打聽一下使用那種儀器,突擊記憶它的正確使用方法即可過關(guān)。這樣考核的結(jié)果并沒有達到開設(shè)實驗課的目的要求,以提高學(xué)生實際操作和動手能力以及培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和分析問題的能力,實驗操作并不是非要讓學(xué)生得出一個即定結(jié)果,而是讓學(xué)生掌握實驗基本知識和操作技能,這才是實驗的目的。除此之外,還有一些間題如下:
(一)分數(shù)不成正態(tài)分布
實驗成績不成正態(tài)分布,一是因為閉卷考試時有些學(xué)生在考場上作弊了(有的抄襲學(xué)習(xí)好的學(xué)生的答案,有的抄了書本),二是因為操作時一次考生人數(shù)多,有的學(xué)生抄襲別人的數(shù)據(jù),這樣不能體現(xiàn)學(xué)生的實際水平。
(二)試題保密
我覺得實驗考核試題沒有必要保密。因為實驗操作考試主要考查學(xué)生的動手能力與實際操作能力,而不是考查理論知識,不能像文化課統(tǒng)一時間統(tǒng)一科目進行閉卷筆試。以筆試的方法進行實驗考試無助于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和實驗操作能力,所以不應(yīng)該保密的,再說操作考試全部學(xué)生要進行4、5天,也保密不了,所以實驗考試本身應(yīng)該開卷考試。
(三)突擊訓(xùn)練問題
后面考的有的學(xué)生向已考過的學(xué)生打聽操作所用儀器,然后進行突擊訓(xùn)練。操作姿勢和要求是靠平時積累和培養(yǎng)的,不是靠突擊訓(xùn)練。有的儀器使用方法突擊也沒用。分鐘內(nèi)不但要完成一個完整的操作,還要考慮儀器使用方法的話時間是比較緊張的。上課使用的每種儀器老師都詳細的講到它的正確使用方法和操作姿勢。只要你平時都按照要求使用,考試01分鐘是足夠的。
三、分析化學(xué)實驗課新考核方法
為了使學(xué)生成績能夠客觀地反映學(xué)生對實驗基本知識和操作技能的掌握程度,激勵學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動性,我們采用平時實驗報告成績與期末考試成績相結(jié)合的辦法給出最終成績:即平時實驗報告成績占50%,其中包括預(yù)習(xí)報告、實驗態(tài)度、實驗操作技能以及實驗結(jié)果的準確度與精密度??荚嚦煽冋?0%,其中包括實驗有關(guān)理論考試成績和操作考試成績。為了提高實驗課的教學(xué)效果和加強學(xué)生對實驗知識的理解和掌握,我們提出新的實驗考核方法:即采用實驗的有關(guān)理論考試與實驗技能考核相結(jié)合的辦法(口試加操作。具體做法如下,
(一)試題
試題內(nèi)容為口試加操作??荚囋囶}的難易程度一致,保證考試的公平性??谠噧?nèi)容為實驗有關(guān)理論:即所做過的分析化學(xué)實驗中的實驗原理、實驗現(xiàn)象、所加試劑的作用以及所用儀器的使用方法等,比如標準溶液的配置方法有幾種,Ha、Na0H溶液如何配置,標定二者使用哪種基準物質(zhì)、采用哪種指示劑辨別終點以及終點顏色如何變化,自來水硬度測定終點顏色如何變化,K2C2r07測FeZ+實驗中加H3P4O的作用是什么,甲醛法測N%實驗原理,分光光度計的組成部分以及每部分的作用,電子天平的稱量方法以及差減稱量法的步驟和注意事項等內(nèi)容。對實驗有關(guān)理論我們摘錄出來做成卡片,每一個問題一個卡片,一個卡片一個編號。實驗操作內(nèi)容所有學(xué)生一樣,并且提前通知學(xué)生,都是完成一個完整的滴定分析操作:即將燒杯中溶液準確定容至容量瓶中,移液管準確移取一定量溶液至錐形瓶中,用標準液滴定至終點后記錄滴定管數(shù)據(jù)后報告老師。操作內(nèi)容及步驟我們做成試題形式。每名監(jiān)考老師拿一份實驗理論卡片以及實驗操作要領(lǐng)評分細則,監(jiān)考老師們考前要統(tǒng)一口試題的正確答案。
(二)考試過程
每個考場4張實驗臺,每次考試一個考場進4名學(xué)生,每個考場2名監(jiān)考老師,即每個監(jiān)考老師每次監(jiān)2名學(xué)生。
1、試題的擺放
我們把操作內(nèi)容及操作步驟試題貼在每個考生的實驗臺上,所需儀器和藥品也整齊地擺放在實驗臺上。
2、學(xué)生進場考試
學(xué)生不按照平時做實驗的地點和代課老師進行,而是按班級、學(xué)號排序先在準備室抽考場號,準備室的老師宜讀考場規(guī)則和注意事項。每個考場先進4名學(xué)生,每個老師監(jiān)2名學(xué)生。先考操作,每個學(xué)生10分鐘,到時做不完的監(jiān)考老師會讓學(xué)生停止。監(jiān)考老師根據(jù)每一步操作要領(lǐng)評分細則打記號,比如容量瓶的洗滌用水是否過量,從燒杯向容量瓶中轉(zhuǎn)移溶液是否使用玻璃棒,定容是否過量;移液管操作手法是否規(guī)范;滴定管涂油、洗滌、潤洗、裝液、排氣泡、讀數(shù)姿勢以及有效數(shù)字位數(shù)、滴定過程中活塞的控制以及終點顏色的判斷等一系列的操作是否規(guī)范。實驗操作結(jié)束后到監(jiān)考老師處抽理論口試卡片編號,閱讀完題意回答問題,時間為5分鐘,在此時間內(nèi)最多有三次抽卡機會,滿分逐漸降低,比如第一次滿分01分,第二次滿分8分,第三次滿分6分??荚嚱Y(jié)束后監(jiān)考老師根據(jù)回答內(nèi)容酌情打分。4名學(xué)生考完后監(jiān)考老師收拾好儀器和藥品后再進4名學(xué)生,依此類推.我覺得實驗考核試題沒有必要保密。因為實驗操作考試主要考查學(xué)生的動手能力與實際操作能力,而不是考查理論知識,不能像文化課統(tǒng)一時間統(tǒng)一科目進行閉卷筆試。以筆試的方法進行實驗考試無助于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和實驗操作能力,所以不應(yīng)該保密的,再說操作考試全部學(xué)生要進行4、5天,也保密不了,所以實驗考試本身應(yīng)該開卷考試。
(三)突擊訓(xùn)練問題
后面考的有的學(xué)生向已考過的學(xué)生打聽操作所用儀器,然后進行突擊訓(xùn)練。操作姿勢和要求是靠平時積累和培養(yǎng)的,不是靠突擊訓(xùn)練。有的儀器使用方法突擊也沒用。分鐘內(nèi)不但要完成一個完整的操作,還要考慮儀器使用方法的話時間是比較緊張的。上課使用的每種儀器老師都詳細的講到它的正確使用方法和操作姿勢。只要你平時都按照要求使用,考試01分鐘是足夠的。
三、分析化學(xué)實驗課新考核方法
為了使學(xué)生成績能夠客觀地反映學(xué)生對實驗基本知識和操作技能的掌握程度,激勵學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動性,我們采用平時實驗報告成績與期末考試成績相結(jié)合的辦法給出最終成績:即平時實驗報告成績占50%,其中包括預(yù)習(xí)報告、實驗態(tài)度、實驗操作技能以及實驗結(jié)果的準確度與精密度??荚嚦煽冋?0%,其中包括實驗有關(guān)理論考試成績和操作考試成績。為了提高實驗課的教學(xué)效果和加強學(xué)生對實驗知識的理解和掌握,我們提出新的實驗考核方法:即采用實驗的有關(guān)理論考試與實驗技能考核相結(jié)合的辦法(口試加操作。具體做法如下,
(一)試題
試題內(nèi)容為口試加操作。考試試題的難易程度一致,保證考試的公平性??谠噧?nèi)容為實驗有關(guān)理論:即所做過的分析化學(xué)實驗中的實驗原理、實驗現(xiàn)象、所加試劑的作用以及所用儀器的使用方法等,比如標準溶液的配置方法有幾種,Ha、Na0H溶液如何配置,標定二者使用哪種基準物質(zhì)、采用哪種指示劑辨別終點以及終點顏色如何變化,自來水硬度測定終點顏色如何變化,K2C2r07測FeZ+實驗中加H3P4O的作用是什么,甲醛法測N%實驗原理,分光光度計的組成部分以及每部分的作用,電子天平的稱量方法以及差減稱量法的步驟和注意事項等內(nèi)容。對實驗有關(guān)理論我們摘錄出來做成卡片,每一個問題一個卡片,一個卡片一個編號。實驗操作內(nèi)容所有學(xué)生一樣,并且提前通知學(xué)生,都是完成一個完整的滴定分析操作:即將燒杯中溶液準確定容至容量瓶中,移液管準確移取一定量溶液至錐形瓶中,用標準液滴定至終點后記錄滴定管數(shù)據(jù)后報告老師。操作內(nèi)容及步驟我們做成試題形式。每名監(jiān)考老師拿一份實驗理論卡片以及實驗操作要領(lǐng)評分細則,監(jiān)考老師們考前要統(tǒng)一口試題的正確答案。
(二)考試過程
每個考場4張實驗臺,每次考試一個考場進4名學(xué)生,每個考場2名監(jiān)考老師,即每個監(jiān)考老師每次監(jiān)2名學(xué)生。
1、試題的擺放
我們把操作內(nèi)容及操作步驟試題貼在每個考生的實驗臺上,所需儀器和藥品也整齊地擺放在實驗臺上。
2、學(xué)生進場考試
學(xué)生不按照平時做實驗的地點和代課老師進行,而是按班級、學(xué)號排序先在準備室抽考場號,準備室的老師宜讀考場規(guī)則和注意事項。每個考場先進4名學(xué)生,每個老師監(jiān)2名學(xué)生。先考操作,每個學(xué)生10分鐘,到時做不完的監(jiān)考老師會讓學(xué)生停止。監(jiān)考老師根據(jù)每一步操作要領(lǐng)評分細則打記號,比如容量瓶的洗滌用水是否過量,從燒杯向容量瓶中轉(zhuǎn)移溶液是否使用玻璃棒,定容是否過量;移液管操作手法是否規(guī)范;滴定管涂油、洗滌、潤洗、裝液、排氣泡、讀數(shù)姿勢以及有效數(shù)字位數(shù)、滴定過程中活塞的控制以及終點顏色的判斷等一系列的操作是否規(guī)范。實驗操作結(jié)束后到監(jiān)考老師處抽理論口試卡片編號,閱讀完題意回答問題,時間為5分鐘,在此時間內(nèi)最多有三次抽卡機會,滿分逐漸降低,比如第一次滿分01分,第二次滿分8分,第三次滿分6分??荚嚱Y(jié)束后監(jiān)考老師根據(jù)回答內(nèi)容酌情打分。4名學(xué)生考完后監(jiān)考老師收拾好儀器和藥品后再進4名學(xué)生,依此類推。:
2.通過實驗創(chuàng)設(shè)問題情景
對于一些抽象的概念,學(xué)生學(xué)起來會感到枯燥乏味,如果巧妙地運用實驗創(chuàng)設(shè)一種問題情境,讓學(xué)生自己去尋找答案,就會化難為易,達到掌握概念的目的。例如在講燃燒、自燃等概念時,可以演示這樣的實驗:用扇子對著浸過白磷二硫化碳溶液的濾紙輕輕扇風(fēng),濾紙突然燃起火苗。學(xué)生感到非常奇怪,不用火點,僅用扇子扇怎么就能使濾紙燃燒起來呢?學(xué)生急于尋找謎底,教師不必直接回答,可引導(dǎo)學(xué)生自己通過閱讀課本去解決。
3.通過實驗使學(xué)生獲得知識規(guī)律
為了提高化學(xué)教學(xué)的效果,讓學(xué)生掌握知識規(guī)律,可以在實驗中提供機會。比如在講鹽與某些金屬反應(yīng)的規(guī)律時,可以為學(xué)生提供幾種金屬與幾種鹽溶液,讓學(xué)生通過實驗,自己總結(jié)出鹽與金屬反應(yīng)的一般規(guī)律。然后再提醒他們將自己得出的規(guī)律與課本中的敘述作比較,看看自己總結(jié)的規(guī)律是否有不完善、不確切的地方。這樣做既有利于學(xué)生掌握知識,又可讓學(xué)生品味自己獲得知識的喜悅。
物理化學(xué)實驗大多實驗步驟較多,儀器操作比較繁瑣或者數(shù)據(jù)處理過程比較復(fù)雜,學(xué)生沒有預(yù)習(xí)的結(jié)果就是實驗操作及數(shù)據(jù)處理過程中不斷出錯,甚至損壞儀器,造成時間精力的浪費和實驗室財產(chǎn)的損失[5]。因此我們在上實驗課之前要求學(xué)生認真預(yù)習(xí)實驗并寫好實驗報告,在上課之前要上交預(yù)習(xí)報告,教師要批閱預(yù)習(xí)報告,掌握學(xué)生對本實驗的了解程度。在講解實驗內(nèi)容過程中還要對學(xué)生進行提問,以便發(fā)現(xiàn)學(xué)生是否只是敷衍了事,照抄書本上的實驗內(nèi)容。預(yù)習(xí)報告也將作為實驗成績的一部分,以這種方式敦促學(xué)生做好實驗預(yù)習(xí),這樣學(xué)生便可以順利地完成實驗和更好地理解實驗內(nèi)容、提高實踐能力。
2實驗藥品選擇不必拘泥于教材
在全國提倡綠色環(huán)保的大環(huán)境下,我們對實驗藥品的選擇也應(yīng)盡量是無毒或是低毒的?,F(xiàn)各高校使用的物理化學(xué)教材多種多樣,但都包括經(jīng)典的實驗項目,且實驗藥品也基本相同。比如燃燒熱的測定,幾乎所有的教材都是使用萘作為測定對象,萘容易揮發(fā)和升華,吸入萘蒸氣后,可引起頭痛、乏力、惡心嘔吐,皮膚接觸后可引起皮炎。嚴重者會導(dǎo)致溶血性貧血及肝、腎損害及白內(nèi)障、視神經(jīng)炎和視網(wǎng)膜病變等[6]。從綠色環(huán)保和對學(xué)生安全的角度考慮可采用蔗糖或葡萄糖等代替萘,同樣能達到實驗?zāi)康?。再比如最大氣泡法測定表面張力的實驗,我校原來采用教材上的實驗藥品正丁醇,但學(xué)生普遍反應(yīng)此藥品氣味大,長時間實驗感覺眼睛不舒服,因此現(xiàn)改為用乙醇做實驗,盡管乙醇也稍有氣味但無毒,學(xué)生使用安全且環(huán)保,并且學(xué)生對該藥品熟悉、接觸多,還會增加學(xué)生對實驗的積極性,取得更好的實驗效果。
3全面考核學(xué)生的實驗教學(xué)成績
以往傳統(tǒng)的物理化學(xué)實驗成績的評定,是學(xué)生做完實驗后,將實驗記錄下來的有關(guān)實驗數(shù)據(jù),利用課后時間將實驗報告完成,老師根據(jù)學(xué)生實驗報告的好壞評定出實驗成績,這樣不能全面真實反映學(xué)生實驗水平,往往會造成有些同學(xué)實驗時認真,動手能力強,但由于實驗報告寫得不好而成績不高;有些同學(xué)做實驗時敷衍了事甚至不動手,課后抄襲或綜合他人數(shù)據(jù)報告寫的好而得高分,出現(xiàn)“高分低能”、“低能高分”現(xiàn)象,這種隨意性和偶然性,勢必影響到實驗總成績[7]。因此對學(xué)生實驗成績應(yīng)全面考核,實驗成績的評定可包括預(yù)習(xí)報告、操作能力、現(xiàn)象及數(shù)據(jù)記錄、實驗報告等幾方面內(nèi)容,每一項指標均在實驗總成績中占有比例,實驗教師根據(jù)學(xué)生在各個方面的表現(xiàn)給出成績,避免上述狀況的出現(xiàn),做到對學(xué)生的成績評定公平合理。
2優(yōu)化生物化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容的策略
2.1定性與定量實驗相結(jié)合
作為一門實驗性學(xué)科,生物化學(xué)應(yīng)該包含定性與定量實驗才是完整的研究方法。定性分析就是運用物理、化學(xué)的手段,對生物活性分子進行“質(zhì)”的分析,再通過歸納和演繹、抽象與概括、分析與綜合等方法,對獲得的各種信息進行思維加工,由表及里、去偽存真,以了解生物大分子的存在形式。定量實驗是以定性實驗為基礎(chǔ)的研究活動,研究生物大分子的性質(zhì)、組成和影響因素之間的數(shù)量關(guān)系,收集精確的數(shù)據(jù),然后進行統(tǒng)計分析。定性和定量結(jié)合研究有助于學(xué)生對生物大分子賦予意義的基礎(chǔ)上產(chǎn)生正確的認知和準確的定位,認識生物分子運行、變化的本質(zhì)規(guī)律,揭示其結(jié)構(gòu)與功能的內(nèi)在聯(lián)系。生物化學(xué)實驗內(nèi)容包括對糖、脂質(zhì)、氨基酸、蛋白質(zhì)、酶、維生素、核酸、激素等生命分子的研究,還包括物質(zhì)代謝與生物氧化實驗,實驗方法涵蓋滴定、蒸餾、離心、分光光度比色、各種層析技術(shù)(薄層、凝膠、離子交換、親和層析)、色譜技術(shù)(氣相、高效液相色譜)、電泳、熒光、旋光法等。顯然,相比于大學(xué)一年級開設(shè)的無機及分析化學(xué)實驗已稍顯復(fù)雜,是一門從基礎(chǔ)實驗過渡到專業(yè)實驗的專業(yè)基礎(chǔ)課。憑借這門課程學(xué)生初次認識到上述生物分子,依據(jù)循序漸進的原則,在有限的課時內(nèi)選擇有代表性的實驗內(nèi)容。例如我們在實際教學(xué)中,關(guān)乎生物分子的提取、分離、純化、鑒定等內(nèi)容選作定性實驗,這些多為經(jīng)典實驗,一般占25%;而定量測定多為綜合性實驗,內(nèi)容涉及基本知識在解決實際問題中的應(yīng)用,一般占65%;另有10%的實驗為定性與定量相結(jié)合的實驗,內(nèi)容多為探究性實驗。學(xué)生通過實驗,從特定的性質(zhì)洞察這些物質(zhì)的存在,從精確的數(shù)據(jù)了解它們在生物體內(nèi)相互制約、相互轉(zhuǎn)化的過程,根據(jù)質(zhì)和量的統(tǒng)一促進學(xué)生對生物分子的全面認識,培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
2.2驗證性與探究性實驗相結(jié)合
人們曾一度廣泛提倡要摒棄驗證性實驗,認為只有大量開設(shè)綜合性和創(chuàng)新性的探究實驗才能培養(yǎng)出社會需要的人才。這種做法是違背教學(xué)規(guī)律的。探究性生物化學(xué)實驗是探索生物大分子的未知性質(zhì),了解它們的組成、生物轉(zhuǎn)化和變化特征,以及在機體內(nèi)與其他分子的聯(lián)系等的一種實驗,受學(xué)生已知知識和技能的限制。驗證性生物化學(xué)實驗是指為了驗證生物分子已被廣泛認識的性質(zhì)、概念、理論,通過演示再現(xiàn)其事實,強調(diào)其科學(xué)性。驗證性實驗可以把學(xué)生從懵懂狀態(tài)引入生化知識的殿堂,有利于在較短的時間內(nèi)獲得更多的知識,繼承研究方法,規(guī)范化、程序化的訓(xùn)練學(xué)生的實驗技能,起到承上啟下的作用。一些經(jīng)典的驗證性實驗甚至可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,有的驗證性實驗還可以發(fā)揮潛在的作用,例如利用前人的研究成果應(yīng)用到一個確定的問題上比探究如何獲得新成果要重要得多。所以在大力提倡探究性實驗教學(xué)的同時不可隨意摒棄驗證性實驗。我們需要做的是正確處理好繼承和發(fā)揚的關(guān)系,把內(nèi)容單一、彼此孤立的實驗有機的結(jié)合起來,設(shè)立系列實驗,實施層次化教學(xué)。例如,利用“3,5-二硝基水楊酸定糖法”測定馬鈴薯中還原糖含量是一個經(jīng)典的驗證性實驗,如果利用該法測定馬鈴薯中總糖含量就在原來基礎(chǔ)上增加了一個非還原糖的水解過程,再依據(jù)其還原性測定總糖,這就成為一個綜合性實驗;如果利用該法比較幾個同學(xué)的唾液淀粉酶活力,這就需要定義一個“酶活力單位”,掌握底物與酶專一性、溫度和pH對酶活性影響等知識的基礎(chǔ)上,將糖和酶的作用加以拓展。顯然,這個驗證性實驗很自然地過度到了探究性實驗,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。探究性實驗就像這樣通過具體實驗來回答一個感興趣的問題,激發(fā)學(xué)生的好奇心,培養(yǎng)科學(xué)探究能力。再如根據(jù)三聚氰胺事件、艾滋病、地溝油等時事關(guān)注熱點,探討相關(guān)的研究工作、提出解決方案、設(shè)計創(chuàng)新實驗,引導(dǎo)學(xué)生跳出課本的局限,拓展學(xué)生的思維和知識面,并利用所學(xué)知識解決實際問題。如果說驗證性實驗是傳授知識和方法,那么創(chuàng)新性探究實驗是傳播一種科研思想,甚至是一種科研精神和社會責(zé)任。
2.3“靜態(tài)”和“動態(tài)”實驗相結(jié)合
《生物化學(xué)》教科書由“靜態(tài)”和“動態(tài)”兩部分知識構(gòu)成,所謂“動態(tài)”就是新陳代謝,簡稱代謝,是生物體表現(xiàn)其生命活動的重要特征。作為實踐環(huán)節(jié)的生物化學(xué)實驗,往往偏重于靜態(tài)部分內(nèi)容,即對生物大分子的定性定量研究方面的訓(xùn)練比較重視,而忽視了代謝調(diào)控部分的研究。這也許是因為實驗課時不好掌握,實驗所需的環(huán)境條件不易控制造成的。然而,從知識完整性來考慮,這是片面的,因為生物大分子在生命體內(nèi)都不是孤立存在的,彼此之間有著錯綜復(fù)雜的關(guān)系,它們也不是靜止不變的,不停地發(fā)生著化學(xué)變化,不斷得到自我更新。所以,在生物化學(xué)實驗內(nèi)容中應(yīng)該包含一定比例的“動態(tài)”實驗,通過實驗使學(xué)生明白生物大分子是生命的物質(zhì)基礎(chǔ),其特殊運動體現(xiàn)著生命現(xiàn)象,生命是生物大分子的存在形式,而且代謝使生物大分子以一定的有序性處于穩(wěn)定的狀態(tài)中,一旦代謝紊亂,穩(wěn)定的生物分子體系就要向無序發(fā)展,機體就會病變。按照物質(zhì)轉(zhuǎn)化的方向,“動態(tài)”知識應(yīng)該掌握兩對重要的概念,即物質(zhì)的分解和合成代謝過程,能量的釋放和供給過程。鑒于此,生物化學(xué)實驗要有的放矢涉及這方面的內(nèi)容,以引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會綜合思考問題。例如,以“肌糖原的酵解作用”實驗為代表了解在缺氧條件下經(jīng)過一系列的酶促反應(yīng),最后轉(zhuǎn)變成乳酸,并供給組織能量;利用瓊脂糖凝膠電泳分離檢測乳酸脫氫酶同功酶,可以作為某些代謝紊亂或炎癥疾病診斷的依據(jù)之一。
2.4實驗的“正結(jié)果”與“負結(jié)果”
傳統(tǒng)的教學(xué)模式總是希望學(xué)生得到正確的實驗結(jié)果,于是,實驗前總是給學(xué)生設(shè)計好各種操作流程,學(xué)生完全“照單抓藥”,無需多加思索就能夠獲得預(yù)計的結(jié)果,毫無懸念,以至于學(xué)生提不起精神做實驗,也無以挖掘?qū)W生的創(chuàng)新潛質(zhì)。為了改變這種狀況,我們在實際教學(xué)過程中通過創(chuàng)設(shè)問題情境,甚至適當(dāng)設(shè)置“陷阱”,使學(xué)生明確探究發(fā)現(xiàn)的主題,然后設(shè)計實驗實施方案,在實驗過程中通過自己的思考和實踐解決疑難問題,以提高學(xué)習(xí)興趣,促進知識的融會貫通。例如在“2,6-二氯酚靛酚法測定維生素C含量”實驗中,故意選擇紫葡萄、沙棘、西紅柿等作為實驗材料,在它們的提取液中含有色素類物質(zhì),給滴定終點的觀察造成困難,這就要求學(xué)生自己去尋找方法解決問題。有的同學(xué)選用陶土或活性炭脫色,有的同學(xué)選擇脂溶性溶劑(加1mL氯仿)萃取色素,這就很好地排除了對水相滴定終點的干擾。為了解決由于白陶土或活性炭吸附,或者氯仿萃取對維生素C造成的誤差,同學(xué)們進一步測定已知標準維生素C樣品的回收率來校正未知樣品的結(jié)果。一個普通的驗證性實驗通過更換實驗材料調(diào)動起學(xué)生探究的積極性,使得一個“負結(jié)果”的實驗方法得以延伸和完善。此外,在實驗操作步驟中有意設(shè)置漏洞,留下一塊空白,在學(xué)生現(xiàn)有知識的基礎(chǔ)上給予一定的提示,同學(xué)們?yōu)榱艘?guī)避潛在的風(fēng)險,自覺地認真預(yù)習(xí)實驗項目,甚至查閱文獻資料,這種效果遠勝于硬性強調(diào)預(yù)習(xí)的重要性。例如在“血清蛋白醋酸纖維素薄膜電泳”實驗中,血清是一個混合的蛋白質(zhì)樣品,其中各種蛋白質(zhì)的等電點大多在pH4.0~7.3之間,在pH8.6的緩沖液中均帶負電荷,在電場中都向正極移動。因此,點樣端應(yīng)該置于電泳槽的負極端。在以往的教學(xué)中反復(fù)強調(diào)這一點,總有學(xué)生放反薄膜。現(xiàn)在我們只把原理講清楚,不強調(diào)具體怎么操作,那些放反薄膜的同學(xué)勢必得不到實驗結(jié)果,這種失敗他將會牢牢記住,再給一次重做的機會,獲得成功之后的喜悅不言而喻。實踐表明,得到一個“負結(jié)果”所起的作用遠大于順利地得到“正結(jié)果”,至少學(xué)生可以在失敗中引起警覺和反思,進而主動探求解決方案。
1.有些實驗具有一定的危害性和危險性,這些實驗是不適合進行現(xiàn)場演示的,對此,我們不妨借助于多媒體課件進行演示。如要做“濃H2SO4”的實驗時,可通過多媒體展示濃H2SO4滴入水中放出大量熱量,使H2SO4液飛濺現(xiàn)象的視頻,這既能保證學(xué)生的安全,避免過去傳統(tǒng)實驗演示過程中的一些安全隱患的問題,又能使學(xué)生加深對這一知識點的理解,進而取得良好的教學(xué)效果。
2.利用多媒體課件進行實驗,可以增強實驗過程的可見度,提高實驗教學(xué)的效率。開展化學(xué)演示實驗,其目的是通過實驗讓全體學(xué)生觀察到物質(zhì)變化的全過程,培養(yǎng)學(xué)生觀察實驗的能力。在進行“金屬鈉和水”反應(yīng)的實驗時,過去傳統(tǒng)的實驗演示是利用鈉和水在大燒杯中進行反應(yīng),現(xiàn)在我們則可以利用多媒體技術(shù)中的投影改在方型試管中進行,同時向盛有滴加酚酞的水中加入金屬鈉,通過多媒體清楚地進行演示,從而讓學(xué)生清晰地觀察到“浮、球、游、消、紅”等現(xiàn)象的發(fā)生,加深學(xué)生對相關(guān)知識點的記憶。
二、通過化學(xué)實驗培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力
觀察化學(xué)現(xiàn)象不僅是學(xué)生獲得感性認識的首要條件,也是一切科學(xué)成就的開端。因此,化學(xué)實驗過程中,我們一定要培養(yǎng)學(xué)生的實驗觀察能力。
1.引導(dǎo)學(xué)生形成正確觀察實驗現(xiàn)象的順序,提高實驗成功率。化學(xué)實驗過程中,會有很多實驗現(xiàn)象發(fā)生,因此在實驗教學(xué)中,一定要培養(yǎng)學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象的能力。如在做“用氫氣還原氧化銅”的實驗時,可讓學(xué)生分組來進行。在實驗開始前,我在黑板上列出了需要觀察實驗現(xiàn)象的順序提綱:(1)化學(xué)實驗過程中,反應(yīng)的顏色、狀態(tài)分別是什么;(2)實驗過程中的反應(yīng)條件是什么;(3)反應(yīng)中的試管內(nèi)物質(zhì)的顏色又有哪些變化呢?(4)試管口有哪些化學(xué)現(xiàn)象?通過教師有目的地引導(dǎo),學(xué)生在觀察的過程中會形成正確的觀察順序,這樣可以幫助學(xué)生形成概念,加深他們對知識點的理解,從而有效地使他們鞏固化學(xué)知識。
化學(xué)教學(xué)的方向應(yīng)該朝著無污染、無公害、清潔環(huán)保的方向發(fā)展。在中職生態(tài)環(huán)境保護專業(yè)的化學(xué)實驗中,學(xué)生應(yīng)該運用一些化學(xué)方法和技巧,使用能減少環(huán)境污染或降低對人類危害的材料來開展綠色化學(xué)實驗。所謂綠色化學(xué)實驗,并不是指在化學(xué)實驗過程中不產(chǎn)生一絲污染,而是盡量不使用有害物質(zhì),特別是有損于人類健康的物質(zhì),這更符合教育與時展的要求。從環(huán)境保護的角度看,綠色化學(xué)實驗可以從根本上消除有害物質(zhì),符合可持續(xù)發(fā)展的要求,符合經(jīng)濟發(fā)展和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要,有助于培養(yǎng)學(xué)生的綠色環(huán)保意識及保護環(huán)境的責(zé)任感。另外,這也是素質(zhì)教育的重要體現(xiàn)。眾所周知,中職教育主要以職業(yè)教育為導(dǎo)向,所培養(yǎng)的人才面向市場,學(xué)生將來所從事的行業(yè)主要面向大眾,所以他們更有責(zé)任準確應(yīng)對人類發(fā)展所面臨的化學(xué)問題。對于化學(xué)教師而言,為培養(yǎng)學(xué)生環(huán)境保護的情感態(tài)度和觀念,應(yīng)在實驗教學(xué)各環(huán)節(jié)中都體現(xiàn)綠色化學(xué)理念,讓學(xué)生本著生態(tài)保護的理念開展化學(xué)實驗、分析化學(xué)問題,并與實際生活相結(jié)合。這樣做,可以全面提升學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)。
二、克服學(xué)生的恐懼心理,加強實驗操作技能
通常,中職學(xué)校學(xué)生的文化基礎(chǔ)薄弱,學(xué)習(xí)能力不強。在化學(xué)實驗中,教師要加強學(xué)生的實驗操作技能,這樣才能讓學(xué)生克服實驗恐懼心理,對化學(xué)知識有所了解。比如,當(dāng)學(xué)生不懂實驗操作的時候,他們會懷有恐懼心理,唯恐被化學(xué)材料所傷害,做實驗時畏手畏腳。這個時候,教師就要對學(xué)生加強基礎(chǔ)知識教育。例如,告訴他們:強酸、強堿雖然在理論上有較強的腐蝕性,但是在實驗中只要大家按照規(guī)范科學(xué)操作,危險性會非常小。而且實驗中使用的實驗材料已經(jīng)被稀釋,即使肉體接觸到,只要及時用清水沖洗,對人體就不會造成傷害,何況實驗時會戴膠皮手套,所以可以放心大膽地操作實驗。這樣一來,學(xué)生對實驗的恐懼心理就基本消除了。在實驗操作基本技能方面,只有讓學(xué)生多加練習(xí)、熟能生巧,才能達到教學(xué)目的。例如,在膠頭滴管的使用和堿式滴定管的使用方面,學(xué)生操作能力的培養(yǎng)主要在于勤抓常練。一般而言,生態(tài)環(huán)境保護專業(yè)課程理論偏多、實驗偏少,這導(dǎo)致學(xué)生的實驗時間無法得到保證,如果遇到特殊情況,則時間更少。為了解決這一問題,教師可采取每堂課都讓學(xué)生進行實驗練習(xí)的方法。例如,藥品的取樣、膠頭滴管的使用、酸式(堿式)滴定管的使用、溶液的配置等。由于這些實驗材料容易攜帶,所以教師在課堂上讓學(xué)生經(jīng)常練習(xí)是可行的。取用固體粉末藥品時,不能有絲毫藥品灑在桌面上;滴入試管的液體不能觸碰到試管壁;滴定實驗時要很好地控制液體流量。學(xué)生要想掌握這些實驗操作技巧,必須反反復(fù)復(fù)地練習(xí),才能為以后更深一步的化學(xué)實驗打好基礎(chǔ)。
三、參加社會實踐活動,深化綠色環(huán)保行動
俗話說,實踐出真知。當(dāng)學(xué)生基本掌握了化學(xué)實驗操作基礎(chǔ)技能后,教師帶領(lǐng)學(xué)生參加社會實踐活動,深化綠色環(huán)保行動對于提高學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)、提升學(xué)生的生態(tài)環(huán)境保護意識,有重要的促進作用。因此,教師可利用業(yè)余時間組織學(xué)生參觀化肥廠、農(nóng)藥廠及造紙廠等,通過參觀活動給學(xué)生滲透最前沿的生態(tài)保護理念,還可以帶領(lǐng)學(xué)生針對一些化學(xué)類工廠宣傳環(huán)保法律法規(guī)等,讓學(xué)生利用實踐推進環(huán)?;顒?。此外,學(xué)??裳埾嚓P(guān)專家來學(xué)校開展有關(guān)環(huán)保知識的講座,讓學(xué)生接受環(huán)保理念的洗禮。除此之外,教師還可讓學(xué)生自己動手,從網(wǎng)上查詢有關(guān)的化學(xué)知識。例如,在一次制取氯氣的實驗活動中,教師給學(xué)生提出了一個問題:對制取完氯氣后多余的廢氣,應(yīng)如何采用科學(xué)方法進行收取。然后,鼓勵學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)查詢?nèi)绾螌ζ囄矚膺M行收取才能不污染空氣的相關(guān)知識。這樣做,大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。
四、結(jié)束語
總之,以上培養(yǎng)學(xué)生良好的綠色環(huán)保思想意識的教學(xué)舉措,符合綠色化學(xué)的內(nèi)涵,并且具有重要的現(xiàn)實意義。教師在化學(xué)實驗教學(xué)中給學(xué)生滲透環(huán)境保護理念,一方面可以增強學(xué)生的環(huán)保意識,促使他們在今后的學(xué)習(xí)、生活乃至行動中踐行環(huán)保理念,另一方面有助于配合國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施,為我國的發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻。
參考文獻: