淺談中職生化學實驗能力的培養

張秀娟

摘 要:中職教育要求培養更多實用型的專業人才。就化學教學而言,應加強化學實驗能力的培養力度。本文通過闡述化學實驗能力的內涵,分析了中職化學實驗教學存在的問題,并在此基礎上探討了藥學類中職生化學實驗能力的培養途徑。

關鍵詞:化學實驗能力;培養途徑

藥學類專業中職畢業生主要是在制藥、醫療保健及其相關企業的第一線從事藥品生產、質量檢驗以及銷售等工作,這不但要求學生要有熟練的操作能力,還要有較強的分析和解決問題的能力?；瘜W實驗對培養學生的動手能力、思維能力以及實事求是的科學態度起著十分重要的作用。因此,對藥學類中職生的化學實驗能力的培養是十分必要的。

一、對化學實驗能力的認識

目前,在中職學校中有部分化學教師簡單地把化學實驗能力等同于實驗的操作技能,其實這是不全面的。因為化學實驗能產生足夠引人注意的現象,提供種種感性材料,足以引發學生的認真觀察和提高學生的思維能力。那么,該如何正確而全面地認識化學實驗能力呢?我們不妨首先來分析化學實驗的全過程:第一步是確定實驗要解決的問題,第二步是構思原理、試劑、裝置以及操作等,第三步是實驗操作,第四步是觀察現象、記錄數據,第五步是整理、思考、形成結論。從化學實驗的全過程來看,化學實驗能力由多種要素組成:

第一,明確實驗要解決什么問題的能力。學生只有具備了這個能力,才會運用化學實驗的手段來解決現實問題。

第二,構思、選用實驗方法和設計實驗方案的能力,它是實驗能力的重要組成部分。實驗方法的適用性、科學性及實驗方案的合理性和周密性決定實驗能否順利完成。同時通過實驗的設計,可以培養學生思考問題的習慣以及思維創造能力。

第三,實驗操作的能力。它在實驗能力成分中占據顯要地位,是實驗方法和實驗方案的具體實現,包括選擇、裝配、使用實驗儀器和試劑,進行各種預處理和后處理,控制實驗條件,完成實驗操作以及實現預期實驗過程的能力等。

第四,觀察實驗現象、收集數據的能力。學生具有觀察能力,才可能發現問題和解決問題。

第五,分析實驗現象和數據,形成概念,做出判斷、推理和發現規律的能力以及表述實驗結果、最終解決問題的能力等。

從以上分析可知化學實驗能力是覆蓋實驗全過程的一種綜合能力。教師對學生進行化學實驗能力的培養,應全面、完整地認識化學實驗能力的內涵。在實驗教學中,除了培養學生化學實驗操作技能外,還應培養學生實驗的思維能力,只有這樣才能真正地提高學生的化學實驗能力和素質。

二、中職化學實驗教學存在的一些問題

(一)教師的實踐、實驗能力不足。

第一,實驗操作不規范。部分年輕的化學教師在實驗中往往存在一些不規范的操作,如攪拌、溶液轉移、膠頭滴管的使用、滴定操作、容量瓶使用和定容操作以及對天平等儀器的使用等。教師的演示對學生有很強的示范性,因此教師的操作一定要準確且規范。

第二,實驗熟練程度低。部分化學教師在演示實驗的時候不夠熟練,如滴定操作時裝液、滴定左右手配合、滴定速度以及半滴控制等動作顯得生硬,用移液管吸溶液時重復多次吸不上或吸空或不會微調,組裝實驗裝置不熟練等。

第三,實驗經驗不足。實驗經驗來自對實驗的不斷訓練、總結和探索,實驗經驗往往是實驗成功的重要因素。例如,二氧化碳的生成和檢驗實驗以及草酸加熱脫羧反應實驗,有時導氣管末端插入澄清石灰水時會出現倒吸現象,嚴重時會引起加熱試管破裂,這就需要教師對實驗進行摸索和總結,進而得出結論:一定要在有二氧化碳生成時,使加熱試管里的氣壓大于大氣壓,才能把導氣管再插入澄清石灰水中,這樣才不會出現倒吸現象。在中職生所學的知識里有兩個特殊例子,尿素和草酸加熱時是由固體轉為液體的,所以加熱試管時試管口應向上,而不是按一般規律所要求的固體加熱時試管口向下,如果按一般規律來操作實驗就會失敗。但是在教學過程中,筆者看到有部分年輕教師做這幾個實驗時屢屢失敗,這些都反映出年輕教師經驗不足和對實驗的鉆研程度不深。

(二)部分中職生能力較差。

部分中職生的素質相對較低,缺乏明確的學習目標和動機,沒有養成良好的學習習慣。上實驗課時,有的學生因為對實驗不感興趣而懶于操作,有的學生因為基礎知識太差而害怕操作,有的學生雖肯動手操作,但是卻粗心大意,經常出錯。因而學生實驗實訓課的效果不是很理想。

(三)化學實驗教學模式和內容存在缺陷。

受傳統教學模式的影響,有部分的教師的實驗教學形式是:實驗前教師明確講清有關的新知識和實驗要求,然后進行實驗演示,把實驗現象、結果告訴學生,最后要求學生“照方抓藥”地做一遍。這樣容易導致學生實驗的興趣只是停留在較低的感知和操作層次上,不利于學生形成相對持久的探究興趣和創造興趣,勢必會影響學生的化學實驗能力的培養。

在教材的編排上,驗證性實驗內容過多。無機化學的硝酸、濃硫酸氧化性實驗,氨的性質實驗,有機化學的烴、鹵代烴、酚、胺類的性質等驗證性實驗已不適合現在的中職生研究,也不符合中職教育以就業為導向的培養目標。

三、藥學類中職生化學實驗能力的培養途徑

(一)加強提高教師自身的實驗能力。

上好一堂化學實驗課,教師除了要有強烈的責任心之外,還要有豐富的知識和熟練的實驗技能,對實驗的講解思路要清晰,演示必須準確、規范以及熟練,要掌握實驗安全問題和造成實驗失敗的因素,這樣才能帶領學生順利而有效地做好實驗。因此,化學教師應該盡可能多地到化學實驗室進行基本的實驗技能訓練,可以在上課之前先預做實驗,或者與同行共同探討,找出實驗成功和失敗的原因,從而不斷地改進實驗方法。

此外,學校方面可以組織化學教研組開展系列活動:化學組內教師互聽實驗課,開展名師導教活動,每學期對年輕教師進行實驗操作技能考核;還可以組織教師利用寒暑假深入到藥學行業的相關崗位去實踐,摸清有關崗位的知識結構和技能要求,以利于對學生進行系統的、科學的技能培訓?？傊?教師要通過各種渠道,刻苦學習,努力提高自身的專業能力。

(二)引導學生主動學習。

根據中職生的特點,對學生的引導須循循善誘。教師可以從就業方面引導學生,告訴學生當前的就業正從傳統就業模式轉變為市場就業,一個人的收入狀況、社會地位,最主要是看市場對他的需要程度和認可程度,唯學歷、唯文憑,在市場面前已經遭遇紅燈,市場需要優質的“藍領”;同時,也應該告訴中職生就業面臨許多危機因素,因此應把專業知識技能的學習放在首位,搶抓機遇,戰勝困難,迎接挑戰。

教師的實驗教學要結合學生的實際情況,多鼓勵學生,力爭達到教與學的統一,激發他們的學習興趣。實驗教學既不能由教師一講到底,包辦代替,又不能不加指導地放任自流。一些較簡單的實驗演示,可讓學生上講臺演示,并請其他學生找出實驗過程中不規范的地方,把學生的學習積極性調動起來;在實驗過程中教師要耐心指導,鼓勵怕動手的同學要敢于動手做實驗,鞭策懶惰者行動起來;而對粗心大意容易出錯者,則提醒他們要冷靜細心。

(三)整合化學實驗內容。

中職教育的培養目標不能偏離“就業預備教育”這個主方向,因此教師應該以實踐為導向,按照職場實際過程來安排教學。在實驗課時有限的情況下,教師應整合實驗教學內容,以加強基本技能訓練和注重能力培養為原則,去掉驗證性實驗,開設能服務專業課程和藥廠企業需要的實驗項目,包括:(1)了解實驗室的規則和安全;(2) 基本化學實驗如無機化學基本操作、溶液的配制和標定、滴定練習、水質測定、緩沖溶液、粗鹽提純、萃取、蒸餾、分餾、藥用無機物的制備、有機物合成、藥物的提取以及分離等實驗;(3)基本儀器如干燥箱、PH計、天平、分光光度計、旋光儀、離心機以及氣相色譜等的操作。

(四)進行基本實驗能力訓練。

化學基本實驗能力的培養是建立在基礎實驗上的,基礎化學實驗主要培養學生的基本實驗操作能力,并使其掌握最常用的實驗方法?；緦嶒災芰Φ呐囵B主要包括:取用試劑和使用基本儀器的技能,如固體藥品和液體試劑的取用,天平、量筒、試管、滴管、漏斗、酒精燈、容量瓶以及滴定管的使用等;簡單裝置的裝配和連接技能,如過濾器、蒸餾裝置、導氣管和橡皮塞的連接以及氣密性的檢查等;基本實驗技能,如攪拌、過濾、轉移、加熱、蒸發、蒸餾、萃取等操作以及記錄實驗現象和數據、寫實驗報告等。

教師上基礎化學實驗課時,可以適當增加分組,例如兩個學生為一組或一人一組,力求每個學生都能親自動手進行實驗操作,這樣學生才能體會到實驗中的細節問題。實驗過程中指導教師要巡回輔導,全面觀察學生的操作情況,及時糾正學生出現的錯誤和不規范的操作,要求學生反復訓練,再由老師隨機抽查考試,盡可能使學生當堂掌握基本操作和基本方法。

(五)加強綜合實訓,培養學生的綜合實驗能力。

綜合實驗能力的培養以綜合實驗為載體,因此,綜合實驗的內容和方法具有綜合性,需要學生根據自己學過的知識、技能和已有的實驗能力完成整個實驗。實訓內容可分幾個模塊,包括儀器分析、容量分析、氧化還原滴定、標準溶液的配制和標定、水質測定等等。儀器分析如用分光光度法檢測某樣品中鐵的含量,通過實驗過程訓練學生配制標準液、分光光度計的使用、繪制工作曲線、樣品測定、結果計算;容量分析,如測某樣品的碳酸鈣含量,訓練學生減量稱樣法、天平使用、溶解、轉移、定容、吸樣、滴定以及計算等;水質檢測訓練學生使用酸度計、電導率儀、水硬度測定、用銀量法檢測氯離子的含量等。每個實驗都要求學生獨立設計實驗方案、獨立操作、獨立完成實驗報告,教師在現場起指導作用,并對實驗過程和結果把關,每個實驗結束時教師作小結。經過這樣幾個模塊的系統訓練,學生的綜合實驗能力將得到進一步的鞏固和提高。

(六)開展化學技能比賽活動。

開展化學技能比賽活動能激發學生對化學實驗的興趣和學習的積極性。筆者所在的學校每學期都會開展此項活動,并且取得了非常理想的效果。化學技能大賽期間,大部分同學都會利用課余時間自覺到實驗室反復練習、虛心請教實驗教師。而且,比賽把實驗進一步細化、規則化以及標準化,每一步都力求嚴謹、正確,學生操作上存在的漏洞、以前沒有注意到的細節,通過比賽都能夠得以發現并改正,使參賽的學生在知識、能力和素質上都獲得全面的提升。此外,還可以通過校級的技能比賽活動,選拔出一部分學生進行培訓,再考核篩選,挑選優秀學生參加省或國家大賽。指導教師在培訓學生時會遇到一些新問題,不得不刻苦鉆研、學習新知識,而通過校際間的交流學習,增長了知識,從而也促進了自身的成長。這類大型的比賽,使教師和學生在知識和技能上都得到提高。

(七)開放實驗室。

中職學?？梢蚤_放化學實驗室,為學生提供學習資源與條件。其基本做法是:學生組成學習興趣小組,實驗室的鎖匙、儀器、藥品、試劑和衛生等交給責任心強的學生干部管理,實驗室教師負責監督,學生可以利用課余時間到實驗室做實驗。學生根據自己的情況和興趣,可以進行化學操作技能訓練,可以做一些趣味實驗,也可以做一些與專業和日常生活相關的實驗。實驗過程由學生個人或合作小組自己設計實驗方案,尋找材料,獨立完成。這種自主學習的方式,能夠使學生自主探索,提高學生的創新能力,培養學生的思維和獨立分析問題、解決問題的能力。

(八)適當應用多媒體輔助實驗教學。

教師可以利用多媒體技術輔助實驗教學。例如,組織學生在課余時間觀看實驗錄像或者化學技能操作光盤等。多媒體的輔助,能夠使學生對化學實驗操作的記憶更持久,學生也容易發現自己存在的不足及時糾正錯誤。有些特殊又重要的實驗因為安全因素難以走進課堂,用模擬實驗而能起到很好的作用。例如,利用電腦軟件,將“稀釋濃硫酸時,將水倒入濃硫酸中液體沸騰并飛濺出來”引起嚴重后果的錯誤操作模擬出來,展示給學生看,可以提高學生的安全意識。

化學實驗能力的提高不是一朝一夕的事,而是一項長期且需要耐心的教育過程,需要學校協調配合、教師和學生的共同努力才能獲得好的效果。

(作者單位:廣東省食品藥品職業技術學校)

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責任編輯朱守鋰