以人为本的化学实验创新与实践

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摘要：本文讨论了当前化学实验教学中存在的问题；提出了以人为本从激发创造欲培养兴趣、使创新思维成为习惯、引导学生重视实验过程、掌握科研方法、塑造个性创新评价等五个实验改进与创新的方法。

关键词：问题；创新；实验教学；方法

文章编号：1008-0546（201２）０4-0012-02 中图分类号：G６３２．４１ 文献标识码：Ｂ

doi：10.3９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８－０５４６．２０１２．０4．００5

当前，我们面临的是９０后的学生，独生子女居多，同时家庭各方面条件也较好，客观上学生将有一些比如懒惰、不愿做实验、自认为什么都懂的特征，加上浮躁的环境和急功近利的心理，这给以实验为基础的化学实验课程的教学带来一些困难。另外，实验教材中也的确存在刻板陈旧的内容和教法，也使得学生不太愿意做实验。这两种因素的存在，使得实验教学效果距教学目的甚远。怎样调动学生的学习兴趣、使他们能主动参与到动手的过程中来？将我们广大教育工作者面前的重要任务。

一、当前实验教学中存在的问题

１．限制教学时数和大纲，教学目的陈旧

最近几年，各学校自主招生、各二级学院自定招生数及制定培养目标、随意压缩课时、变换培养方案、改变课程等，这些人为的由掌握一定实权的“领导”左右的行为，给教学带来了严峻的后果。拿我校临床专业、预防专业来说，普通化学教学时数仅３０课时左右，并且由于教学设备的缺少，教材的编写不是从专业的角度考虑，而是首先要考虑教学时数、教学设备的现状，来安排实验内容。严重制约了教学目的和妨碍了人才的培养。

２．教学方法格式化

在学校忙着扩招、一切向钱看的同时，教学上必定存在多个平行班级，由不同的教师任教或者为省钱而大班化教学，教学方法易被各个教研室统一格式化。先讲什么，做那些示范，流程操作步骤、实验报告格式、考试内容方法、改作业计分数等等，都实行大统一。这种军事化、格式化的教学，对学生来说百无一益。完全忽略了学生―这个教学的主体及个体差异，教师的主观能动性也被扼杀。这是教育产业化的悲哀。

３．实验中包办太多

由于课时的减少，实验过程必须尽快完成。因此实验过程中的步骤、设计、流程、装置搭建等等，为学生包办太多，为的是很快完成实验，完全忽略了实验过程中的意义。学生只需象征性的机械地操作一下即可，成了一部吸纳“知识”的“机器人”。严重地束缚了学生的思维和创新。唱主角的反而是教师，没有摆正突出学生的主体地位。

４．考试评价死板单一

到考试的时候，考场先布置一下，各级领导象征性的巡视一下，学生闭卷写一下。往往成为评价学生的主要方式。学生靠背功和临时抱佛脚也可以得到“满意的成绩”。这种成绩，即使是学生，也频多异议。实际效果是使得学生靠捷径和投机运气来做学问，有违踏踏实实的科学精神，将学生引向了形式主义、死啃书本的歧途，没有充分发挥学生的思维和创造性。乏味专制的考试，也易使学生产生烦燥抵触的情绪，不利于学生的身心健康。

二、改进与创新的方法

１．激发创造欲、培养兴趣

教师无力改变教学时数，但是可以尽力改变课堂的每分钟。从进实验室第一堂课起，以学生为主体，训练其创新意识和培养兴趣。可从以下几方面入手。

（１）强调实验室是创造发明的摇篮，如早期关于ＤＮＡ的研究工作就是由化学家们进行的，没有合成核酸的步骤以及用于分离的凝胶技术就无法得到ＤＮＡ；ＨＩＶ蛋白酶的分子就是由化学家何大一博士发现的，并由此产生了新的爱滋病治疗方法；哈佛大学化学系教授Ｇｅｏｒｇｅ Ｗｈｉｔｅｓｉｄｅｓ 在他的实验室利用传统的化学方法来研究细菌在表面如何生长等各种各样的问题；此外辅助播放一些有趣的国外学生实验视频。以一些看得见摸得着的示例，对学生进行诱导式教育，激发“我也能”的参与热情。比如以皂化反应为例，先播放一些有趣的视频，给学生以视觉冲击，再接着传阅色彩斑斓的实物香皂，学生们从未见到过如此美丽的香皂，纷纷发出惊叹声，气氛立刻不变得迫不及待。当受到“激发”的学生进入实验时，整个教室没有一个学生开小差或者游手好闲，每个人都在专注做实验，根本不用老师“押着做实验”，当出现气泡、褪色、无法沉淀等技术情况后，学生们兴高采烈的互相讨论、询问老师、查阅资料主动去解决问题，一改往日需要老师督促的情况。创造欲和兴趣被激发后，往往能起到事半功倍的效果。

（２）破除实验创新的神秘感。教师在选取实验内容上，应符合学生现有的水平和兴趣，一切从兴趣出发，安排难易程度不等的实验内容，使学生能感觉到“天生我才必有用的”。任何一个人，或多或少都会有自己的一点长处，愚者千虑，必有一得。这一得之功，一技之长，或许正是别人之短。信心是创新的立脚点。

（３）在战术上要重视创新思维的训练。基础好，才承得起万丈高楼。使学生懂得实验教学就是一个打“地基”的过程。鼓励学生进行创造性地学习和思维，将自然科学与社会科学一体化，学会移花接木、融会贯通的本领，在创新能力方面练就过硬的基本功，使自己有知识更有智谋和灵气。

这样，从第一堂化学实验课开始，逐步向学生渗透有所发明、不断创造的意识。同时布置一道创意作业：每人设计一个最好与化学有关的现实或科幻的“奇思妙想”，并说明想象是受何件事（物）的启发。比如有一个学生就设计了一个既能滴酸又能滴碱的连体滴定管。像这样的想象“作品”，教师可以讲评肯定，再比一比谁的想象更奇特、谁的构思更实用，燃起学生的热情与兴趣，使学生从被动实验到主动实验，即活跃了创造气氛，也为后续课程的学习奠定了良好的思维基础。

２．使创新思维成为习惯

创新思维是一件事联想到另一件事的“突发奇想”，而聪明就是训练这种联想所结的果子。由于学校管理刻板，使学生习惯于按部就班，使得原本聪明的学生思维上少有突破。对此，尽可能在教学过程中诱导学生进行发散思维积极动脑是每个教师应注意的问题。

首先，从化学实验普通的器皿中挖掘素材，一物多用激活思维。如普通的医用橡皮管书上仅仅只是介绍作联接玻管导气用；但如果用注射器的针头刺入橡皮管的内外壁之中，可起到密封作用；将一小段橡皮管一端用小段实心玻棒堵住，则可作密封套管用；将一段橡皮管两端接上空心玻管针头插入其中，可用作固定注射器进而控制滴速之用等等。这些知识是书本上不曾有过，很适合学生展开丰富的想象。只要引导学生善加利用，想人所不曾想，实验室的每件器皿都会放出光采具有魔力，激活学生的思维。其次，在实验步骤途径中，创造机会让学生“一题多解”促进思维。例如在做有机化学性质实验时，可提醒思考是否还有别的方法途径来鉴别、什么方法最简单等等，并提供所需的试剂。千方百计刺激学生从一个步骤想到多个方法，进行多侧面思维，提炼出对科学原理的本质认识，总结出其中的规律。第三，引导学生运用自己已有的一切感性和理性的知识相互渗透，文理交叉开阔思维。如可将日常生活中所见到的手机、汽车、路灯、玩具中等等一切光控声控感应元件“嫁接”到化学实验的安全系统。鼓励学生随机应变转换思维机制，不要受化学思想的拘束，获得多学科融合“杂化”的创新成果。

３．引导学生重视实验过程

每一个实验，书上都有现成的步骤，如果把别人的饭炒上一千遍仍然不是自己的东西。对结论的取证和怀疑才是真正的知识。应允许学生有自己的独立方法。想一百条路，有一条对了就了不起。如乙醛与Ｔｏｌｌｅｎｓ试剂反应，若只求结论很快便可得“银镜”，充其量是“炒剩饭”。倘若引导学生探索过程：怎样的浓度用量水温使“银镜”更亮丽？它们之间的比例有何关系？怎样的条件使“银镜”出现最快？将试管换成平面应如何设计？如何投料成本最省？将大大激发学生的求知欲，使学生在积累中有所创造，在创造中有所积累。

知识并不都在书本上。重视创新过程，可以在没有问题的地方产生问题，没有答案的地方找到答案。为此我们在实验报告的书写上增加了一条：这个实验有什么需要改进的地方？以此引导学生发现问题并暗示自己：只有想不到的事，没有做不到的事。

４．掌握科研方法

在实验教学中，使学生掌握科研方法，就是要让学生按照科学家认识世界的方法从事学习思考判断去解决问题；不仅学会，而且会学。例如“从茶叶中提取咖啡因”的实验教学，教师可以把它当作一个科研课题，提前布置学生预习，实验可按书中步骤；也可成立课题小组，由小组成员提出一个或多个从新的角度实验的课题，如“不同产地茶叶中咖啡因含量研究”、“一条新的提取咖啡因的途径”、“索氏提取器的改进”等等。小组共同讨论课题的可行性和研究价值，选定一两个题目进行研究。之后的第一步，去图书馆或网上查找中外文献以确定课题的创新性；第二步，参照文献的“百家之长”设计自己的实验路线；第三步，多次实验取得精确数据；第四步，按论文的格式书写论文。要求学生分工合作。教师对选题要进行把关，在实验过程中给与必要指导。这样的研究方式和完整的实验探究过程，不仅能发挥出学生创造的潜能，更可以提高其科学素养，使其成为有研究能力的人。

５．塑造个性，创新评价

创造性能力的培养源于个性特征的发展。苏联心理学家波果斯洛夫斯基说：“一个人充分利用潜在的能力到什么程度，以及能力发展到什么程度取决于个性特征的总和。”教师应鼓励学生根据自己的长短优劣建立独特的知识结构，在实验中各尽所能，各结其果。努力挖掘学生的潜能。杨长避短。学生的潜能特点各有千秋，如果用统一指定的实验考试，甚至以自己的擅长爱好来评价学生的优劣，判定他们的成绩，把一个人的长短看错，将会毁掉一个人创造的天赋。我们必须改变实验考试的方式，强调个性化创新评价。

可由学生任意选择实验的内容来进行实验评价，使其有机会表现自己的长处，展示自己美好的一面。如安全设计评价、实验过程评价、创新设计评价、实验报告论文评价、在教师指导下做的科研工作评价等等。可以是实验也可以是报告论文的形式，提前一个月申报。只要是在某一方面的实验“突出”，就应该得到教师的肯定和鼓励。通过有个性的实验评价过程，可使学生总结自己，收集资料运用知识，从实验到理论有一个飞跃。

参考文献

［１］ 赖浩明，卢建飞．交叉学科与大学生培养研究［Ｊ］． 教书育人・高教论坛，２００９，（７）：２０－２１

［２］ 徐辉．实施大学生个性化教育改革的几点思考［Ｊ］．江苏高教，２０１１，（３）：１０５－１０６

［３］ 吴惠中，吴良根．新课程理念下化学实验教学的新视角［Ｊ］．实验教学与仪器，２０１１，２８（３）：１５－１６

［４］ 顾纯洁，沈理明．化学教学中培养学生自主学习的教学策略［Ｊ］．化学教与学，２０１１，（３）：３－４