黃寶美 曹栩菡 陳 瑜 向 靜 曾玉婷
摘要:近年來,實驗教學的改革已經成為當今各高校教學培養創新型人才的一個重要方向。本文從培養學生的學習興趣、增加創新性實驗、鼓勵學生參加科研活動和實驗綠色化這幾方面,介紹了從化學實驗方面培養創新型人才的具體操作方案。
關鍵詞:創新;化學實驗;教學改進
我校作為一個新崛起的本科院校,肩負著為國家輸送人才的重任,而現今創新型人才的需求量日益增大。化學實驗教學是培養創新型人才的重要途徑之一,因此我校通過對化學實驗教學的改進來達到對學生創新意識、創新精神和創新能力的培養。近幾年,我校在實驗室建設方面進行了較大投入,不斷地完善教學設備,并在實驗教學方面進行了不斷地探索改進,以培養大量的創新型人才。本文主要從以下幾個方面探討如何培養學生的創新性:
一、 注重培養學生的學習興趣
培養創新型人才的前提是培養學生的學習興趣。興趣是一切學習最好的老師,學生若對所學知識產生了興趣,他們才會產生強烈的求知欲,變被動為主動,如饑似渴地去學習和鉆研。
1. 介紹有關化學的有趣知識
經調查發現,學生對化學領域的新進展、新成就,對化學在高新技術領域的重大應用、重要貢獻,對化學與日常生活、社會發展的緊密聯系抱有濃厚的興趣。因此 ,我們可以在新生入學時就加強這方面的介紹,同時還介紹有關諾貝爾獎獲得者的工作、意義及其啟示,以及告訴學生在進行化學實驗的過程中可以不斷地發現新奇的現象,以此來加強學生的學習興趣。可以讓他們意識到化學是一門應用廣泛、蓬勃發展、極具創新性和發展前途的學科,學好化學可以大大提高自己的社會競爭力、拓展自己的發展空間。
2. 采用貼近生活的實驗進行培養
很多學生不愿意做實驗 ,但如果實驗貼近生活則另當別論。如在有機實驗中,有一個實驗是“從茶葉中提取咖啡因”。茶葉與我們日常生活息息相關,而且咖啡因對于大多數同學來說都是既陌生又神秘,因此學生對此實驗都抱有極大的興趣。但實驗過程中,若溫度控制得不夠好就不會出現產品,要想出來很好的晶體就必須耐心細致地操作。這樣既可以培養學生對化學實驗的興趣,又可以培養學生耐心細致的實驗態度。
3. 加強多媒體課件在實驗教學中的應用
在實驗教學中要想使學生對實驗操作記憶更加深刻,可以使用多媒體課件進行演示實驗,不僅可以解決內容多與時間少的矛盾,而且,還可以活躍教學氣氛。如:有機實驗中的“毛細管法測定化合物的熔點”的實驗,關鍵是讓學生觀察被測物質在毛細管中的熔化過程,學會測定物質熔點的方法。但由于毛細管太細,不易觀察熔化過程,單憑描述很難使學生掌握,演示又看不清楚,而通過多媒體就較好地解決了這個問題。
二、 增加創新性實驗(設計實驗),鍛煉學生獨立工作能力
老師指出相應的實驗題目,再進行分組,學生再根據題目要求,查閱相關的文獻與資料,熟悉與實驗內容有關的知識,提出自己的實驗方案、理論依據及具體實驗步驟,論證可行性,并在老師的引導下對實驗細節及注意事項進行補充,集思廣益,使實驗方案更加完善。在實驗方案確定后,學生自行組織實施實驗,實驗全部完成后,對實驗結果進行整理、計算,并完成實驗報告。指導老師對學生的整個實驗過程和實驗報告,進行分析和評價。
實驗方案的設計不僅使學生綜合運用所學知識的能力、收集和處理信息的能力、分析和解決問題的能力、語言文字表達能力以及團結協作能力得到提高,而且可以開拓他們的思路,激發他們對實驗課的興趣,使他們掌握和提高實驗技能,并對理論知識有了更深刻的理解,這也是提高學生創新能力的重要方式。
三、 鼓勵學生積極參加學生科研活動
在保證實驗課教學質量的同時,教師可以鼓勵學生去科研實驗室參觀,感受科研氣氛。實驗操作技能好的學生,還可以跟隨導師進實驗室做各類實驗,掌握查閱文獻資料、從事科學研究及撰寫科研論文的基本方法,為以后畢業論文的撰寫打好堅實的基礎。現階段我院大三學生在基礎實驗操作掌握較好的前提下,已有大部分同學跟隨導師做各個領域的科研項目。我校還建立了創新學院,設定了創新學分制,均是為促進學生參加各項科研活動,提高學生素質,為國家培養一批有能力的創新性人才而設立的。
四、 化學實驗的綠色化
盡可能地保護環境,使學生具有責任感,同時進一步培養學生尊重實驗事實的習慣和嚴謹的科學態度,這是培養創新型人才的又一前提條件。
1. 實驗中三廢的回收、處理及再利用
實驗結束后的一些藥品,經回收處理后還可繼續使用,這可以減少實驗的經費,還保護了環境。如:有機實驗中萃取時會用到乙醚,我們可以將其回收,再通過蒸餾操作將其純化,可以留作下次實驗用,或者可以用來洗一些不易洗凈的儀器。
2. 以自然植物為原料進行操作訓練
例如:在有機化學實驗中,我們可以以月季花瓣為原料代替教材中萃取實驗需要使用的易燃、有毒、有刺激性的醚等試劑,引入液-固萃取的內容,并介紹自然色素花色素提取的有關知識,說明作為從自然植物中提取有用成分的常用手段之一的液-固萃取的實際應用,然后介紹花色素的結構及隨PH值變化而發生顏色變化的性質。
3. 堅持原料的定量發放,盡量減少浪費
很多同學在做實驗時,藥品試劑一點都不懂得節約,稱取藥品的時候多了的就倒掉,其實可以將其放入回收瓶中。有時候,實驗步驟中出了錯,有的同學就重新稱藥品來做。因此,我們應該對實驗需用試劑進行定量發放,如需要重做,必須經過指導教師的同意并簽字。這樣一方面可以減少實驗經費的浪費,二來可以盡可能地保護環境,使學生具有責任感,同時還可以進一步培養學生尊重實驗事實的習慣和嚴謹的科學態度。
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(綿陽師范學院化學與化學工程學院)