技工學校分析化學實驗是分析化學課程的重要組成部分,是培養技工學校學生思考、操作能力、創新精神的重要實踐環節。
一、傳統分析化學實驗教學模式存在的弊端
1.教學方式上理論與實踐脫節
受技工學校生源質量的影響和學生對抽象思維、邏輯思維水平的限制,技工學校在教學方式上一直是學生先按照課本進行預習,到了課堂以教師講授為主,然后學生按照教材上的操作提示按部就班的進行實驗。這種理論和實踐脫節的教學方式使學生不清楚理論的應用價值,造成學生學習理論課程動力不足,也就達不到理論指導實踐的目的。學生在隨后的操作過程中只會機械地操作,分析解決問題的能力卻無法得到提升,甚至有些學生在實驗完成后連基本原理都沒有弄清楚。
2.教學條件與教學內容不匹配
技工學校的分析化學課程教材會涉及自動電位滴定、可見或紫外分光光度法、色譜分析、原子吸收分析等內容。儀器精密貴重,實驗耗材費用高,許多技工學校無法配置齊全。教師一般采用只講解原理而不進行實驗或實物講解示范的形式授課方法, 對于這部分枯燥、抽象的知識,學生僅靠想象或觀察是沒有意義的,無法滿足企業、科研單位對人才的現實需求。
3.反饋滯后,技能無法提高
教師一般在課后依據學生的課堂分析結果評定成績,學生完成實驗后不能及時了解自己的分析結果是否正確,即使等到教師批改數據后知道實驗出了問題,也沒有機會及時思考問題出現的原因,更無法及時尋求到解決問題的辦法。
二、改革分析化學教學模式的幾點建議
針對以上三點弊端,在分析化學實驗中教師可采用三段式實驗教學法、仿真實踐教學法,建全實驗報告寫評制度,培養學生獨立思考,將綜合知識運用到分析化學實驗中。
1.三段式實驗教學法將理論和實踐緊密結合在一起
第一階段,自主學習。教師可以讓學生在已經預習并安全的前提下先動手做實驗,碰到不懂的地方要求學生記錄下來。第二階段,分析討論。教師將學生按照其實驗結果的不同分成不同的小組進行討論,然后再和教師一起探討實驗結果不同的成因,并閱讀課本或相關資料。第三階段,能力擴展。學生提出改革現有實驗的具體方案,再由教師對此方案進行評述,方案確定后由學生動手進行第二次實驗,并把兩次實驗結果進行分析、匯總成實驗報告。
2.充分利用多媒體輔助教學和化學仿真軟件
互聯網上資源非常豐富,包括實驗課件、儀器操作說明及錄像、習題庫等,教師可通過收集整理后制作成集聲音、圖象、動畫、文字于一體的課件。課件的使用會使課堂教學更加靈活,教學手段更加先進,教學內容更加豐富。學生的思維能力可以得到顯著的提高,知識吸收也較快。
例如:筆者所在學校參加歷屆化學檢驗工技能大賽時收集了大量的化學仿真軟件,有色譜分析仿真教學、原子吸收分析仿真教學、電位滴定分析仿真教學等軟件,教師利用這些仿真軟件進行教學,可以令學生了解儀器的設計和使用原理,模擬高端儀器的操作方法,并能利用計算機進行實驗結果考評,學生可以很快知道操作或數據處理的結果,分析自己掌握的情況,教學效果更加顯著。
3.完善實驗報告寫評制度
傳統分析化學實驗課的實驗報告要求學生填寫實驗目的、實驗原理、實驗步驟、實驗結果等。學生基本是不動腦,照書抄。甚至實驗數據也是抄同學的。在不斷摸索的過程中,筆者所在學校改革了實驗報告的形式,省略了實驗目的和步驟的抄寫,增加了實驗原始記錄、實驗改進分析、實驗最終結果、實驗反思等四項內容。這徹底杜絕了學生抄襲的現象,強調實驗報告的規范性、實驗結果和數據與原始記錄的一致性、真實性,以及對實驗結果分析討論的深度和廣度。
評分標準主要涉及儀器的使用、實驗數據的處理、綜合素質三個方面。其中儀器使用主要指儀器使用的規范性,操作標準性。實驗數據的處理主要指數據的真實性、準確性和精密性。綜合素質主要考慮的是團隊合作能力,獨立操作能力,實驗改進創新能力。
三、實施成效
筆者所在學校通過實驗教學改革,學生對分析化學實驗課的重視程度得到了提高,實驗積極性較高,在發現問題、分析問題、解決問題、獨立開展科研工作和創新能力方面都有了長足的進步。學生綜合素質得到大幅度提高,在歷屆國家化學檢驗工分析操作大賽上取得了優秀的成績。
(作者單位:廣西石化高級技工學校)