以人為本的化學實驗創新與實踐

李旭玫

摘要：本文討論了當前化學實驗教學中存在的問題；提出了以人為本從激發創造欲培養興趣、使創新思維成為習慣、引導學生重視實驗過程、掌握科研方法、塑造個性創新評價等五個實驗改進與創新的方法。

關鍵詞：問題；創新；實驗教學；方法

文章編號：1008-0546（201２）０4-0012-02中圖分類號：G６３２．４１文獻標識碼：Ｂ

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

當前，我們面臨的是９０后的學生，獨生子女居多，同時家庭各方面條件也較好，客觀上學生將有一些比如懶惰、不愿做實驗、自認為什么都懂的特征，加上浮躁的環境和急功近利的心理，這給以實驗為基礎的化學實驗課程的教學帶來一些困難。另外，實驗教材中也的確存在刻板陳舊的內容和教法，也使得學生不太愿意做實驗。這兩種因素的存在，使得實驗教學效果距教學目的甚遠。怎樣調動學生的學習興趣、使他們能主動參與到動手的過程中來？將我們廣大教育工作者面前的重要任務。

一、當前實驗教學中存在的問題

１．限制教學時數和大綱，教學目的陳舊

最近幾年，各學校自主招生、各二級學院自定招生數及制定培養目標、隨意壓縮課時、變換培養方案、改變課程等，這些人為的由掌握一定實權的“領導”左右的行為，給教學帶來了嚴峻的后果。拿我校臨床專業、預防專業來說，普通化學教學時數僅３０課時左右，并且由于教學設備的缺少，教材的編寫不是從專業的角度考慮，而是首先要考慮教學時數、教學設備的現狀，來安排實驗內容。嚴重制約了教學目的和妨礙了人才的培養。

２．教學方法格式化

在學校忙著擴招、一切向錢看的同時，教學上必定存在多個平行班級，由不同的教師任教或者為省錢而大班化教學，教學方法易被各個教研室統一格式化。先講什么，做那些示范，流程操作步驟、實驗報告格式、考試內容方法、改作業計分數等等，都實行大統一。這種軍事化、格式化的教學，對學生來說百無一益。完全忽略了學生—這個教學的主體及個體差異，教師的主觀能動性也被扼殺。這是教育產業化的悲哀。

３．實驗中包辦太多

由于課時的減少，實驗過程必須盡快完成。因此實驗過程中的步驟、設計、流程、裝置搭建等等，為學生包辦太多，為的是很快完成實驗，完全忽略了實驗過程中的意義。學生只需象征性的機械地操作一下即可，成了一部吸納“知識”的“機器人”。嚴重地束縛了學生的思維和創新。唱主角的反而是教師，沒有擺正突出學生的主體地位。

４．考試評價死板單一

到考試的時候，考場先布置一下，各級領導象征性的巡視一下，學生閉卷寫一下。往往成為評價學生的主要方式。學生靠背功和臨時抱佛腳也可以得到“滿意的成績”。這種成績，即使是學生，也頻多異議。實際效果是使得學生靠捷徑和投機運氣來做學問，有違踏踏實實的科學精神，將學生引向了形式主義、死啃書本的歧途，沒有充分發揮學生的思維和創造性。乏味專制的考試，也易使學生產生煩燥抵觸的情緒，不利于學生的身心健康。

二、改進與創新的方法

１．激發創造欲、培養興趣

教師無力改變教學時數，但是可以盡力改變課堂的每分鐘。從進實驗室第一堂課起，以學生為主體，訓練其創新意識和培養興趣。可從以下幾方面入手。

（１）強調實驗室是創造發明的搖籃，如早期關于ＤＮＡ的研究工作就是由化學家們進行的，沒有合成核酸的步驟以及用于分離的凝膠技術就無法得到ＤＮＡ；ＨＩＶ蛋白酶的分子就是由化學家何大一博士發現的，并由此產生了新的愛滋病治療方法；哈佛大學化學系教授Ｇｅｏｒｇｅ Ｗｈｉｔｅｓｉｄｅｓ 在他的實驗室利用傳統的化學方法來研究細菌在表面如何生長等各種各樣的問題；此外輔助播放一些有趣的國外學生實驗視頻。以一些看得見摸得著的示例，對學生進行誘導式教育，激發“我也能”的參與熱情。比如以皂化反應為例，先播放一些有趣的視頻，給學生以視覺沖擊，再接著傳閱色彩斑斕的實物香皂，學生們從未見到過如此美麗的香皂，紛紛發出驚嘆聲，氣氛立刻不變得迫不及待。當受到“激發”的學生進入實驗時，整個教室沒有一個學生開小差或者游手好閑，每個人都在專注做實驗，根本不用老師“押著做實驗”，當出現氣泡、褪色、無法沉淀等技術情況后，學生們興高采烈的互相討論、詢問老師、查閱資料主動去解決問題，一改往日需要老師督促的情況。創造欲和興趣被激發后，往往能起到事半功倍的效果。

（２）破除實驗創新的神秘感。教師在選取實驗內容上，應符合學生現有的水平和興趣，一切從興趣出發，安排難易程度不等的實驗內容，使學生能感覺到“天生我才必有用的”。任何一個人，或多或少都會有自己的一點長處，愚者千慮，必有一得。這一得之功，一技之長，或許正是別人之短。信心是創新的立腳點。

（３）在戰術上要重視創新思維的訓練。基礎好，才承得起萬丈高樓。使學生懂得實驗教學就是一個打“地基”的過程。鼓勵學生進行創造性地學習和思維，將自然科學與社會科學一體化，學會移花接木、融會貫通的本領，在創新能力方面練就過硬的基本功，使自己有知識更有智謀和靈氣。

這樣，從第一堂化學實驗課開始，逐步向學生滲透有所發明、不斷創造的意識。同時布置一道創意作業：每人設計一個最好與化學有關的現實或科幻的“奇思妙想”，并說明想象是受何件事（物）的啟發。比如有一個學生就設計了一個既能滴酸又能滴堿的連體滴定管。像這樣的想象“作品”，教師可以講評肯定，再比一比誰的想象更奇特、誰的構思更實用，燃起學生的熱情與興趣，使學生從被動實驗到主動實驗，即活躍了創造氣氛，也為后續課程的學習奠定了良好的思維基礎。

２．使創新思維成為習慣

創新思維是一件事聯想到另一件事的“突發奇想”，而聰明就是訓練這種聯想所結的果子。由于學校管理刻板，使學生習慣于按部就班，使得原本聰明的學生思維上少有突破。對此，盡可能在教學過程中誘導學生進行發散思維積極動腦是每個教師應注意的問題。

首先，從化學實驗普通的器皿中挖掘素材，一物多用激活思維。如普通的醫用橡皮管書上僅僅只是介紹作聯接玻管導氣用；但如果用注射器的針頭刺入橡皮管的內外壁之中，可起到密封作用；將一小段橡皮管一端用小段實心玻棒堵住，則可作密封套管用；將一段橡皮管兩端接上空心玻管針頭插入其中，可用作固定注射器進而控制滴速之用等等。這些知識是書本上不曾有過，很適合學生展開豐富的想象。只要引導學生善加利用，想人所不曾想，實驗室的每件器皿都會放出光采具有魔力，激活學生的思維。其次，在實驗步驟途徑中，創造機會讓學生“一題多解”促進思維。例如在做有機化學性質實驗時，可提醒思考是否還有別的方法途徑來鑒別、什么方法最簡單等等，并提供所需的試劑。千方百計刺激學生從一個步驟想到多個方法，進行多側面思維，提煉出對科學原理的本質認識，總結出其中的規律。第三，引導學生運用自己已有的一切感性和理性的知識相互滲透，文理交叉開闊思維。如可將日常生活中所見到的手機、汽車、路燈、玩具中等等一切光控聲控感應元件“嫁接”到化學實驗的安全系統。鼓勵學生隨機應變轉換思維機制，不要受化學思想的拘束，獲得多學科融合“雜化”的創新成果。

３．引導學生重視實驗過程

每一個實驗，書上都有現成的步驟，如果把別人的飯炒上一千遍仍然不是自己的東西。對結論的取證和懷疑才是真正的知識。應允許學生有自己的獨立方法。想一百條路，有一條對了就了不起。如乙醛與Ｔｏｌｌｅｎｓ試劑反應，若只求結論很快便可得“銀鏡”，充其量是“炒剩飯”。倘若引導學生探索過程：怎樣的濃度用量水溫使“銀鏡”更亮麗？它們之間的比例有何關系？怎樣的條件使“銀鏡”出現最快？將試管換成平面應如何設計？如何投料成本最省？將大大激發學生的求知欲，使學生在積累中有所創造，在創造中有所積累。

知識并不都在書本上。重視創新過程，可以在沒有問題的地方產生問題，沒有答案的地方找到答案。為此我們在實驗報告的書寫上增加了一條：這個實驗有什么需要改進的地方？以此引導學生發現問題并暗示自己：只有想不到的事，沒有做不到的事。

４．掌握科研方法

在實驗教學中，使學生掌握科研方法，就是要讓學生按照科學家認識世界的方法從事學習思考判斷去解決問題；不僅學會，而且會學。例如“從茶葉中提取咖啡因”的實驗教學，教師可以把它當作一個科研課題，提前布置學生預習，實驗可按書中步驟；也可成立課題小組，由小組成員提出一個或多個從新的角度實驗的課題，如“不同產地茶葉中咖啡因含量研究”、“一條新的提取咖啡因的途徑”、“索氏提取器的改進”等等。小組共同討論課題的可行性和研究價值，選定一兩個題目進行研究。之后的第一步，去圖書館或網上查找中外文獻以確定課題的創新性；第二步，參照文獻的“百家之長”設計自己的實驗路線；第三步，多次實驗取得精確數據；第四步，按論文的格式書寫論文。要求學生分工合作。教師對選題要進行把關，在實驗過程中給與必要指導。這樣的研究方式和完整的實驗探究過程，不僅能發揮出學生創造的潛能，更可以提高其科學素養，使其成為有研究能力的人。

５．塑造個性，創新評價

創造性能力的培養源于個性特征的發展。蘇聯心理學家波果斯洛夫斯基說：“一個人充分利用潛在的能力到什么程度，以及能力發展到什么程度取決于個性特征的總和。”教師應鼓勵學生根據自己的長短優劣建立獨特的知識結構，在實驗中各盡所能，各結其果。努力挖掘學生的潛能。楊長避短。學生的潛能特點各有千秋，如果用統一指定的實驗考試，甚至以自己的擅長愛好來評價學生的優劣，判定他們的成績，把一個人的長短看錯，將會毀掉一個人創造的天賦。我們必須改變實驗考試的方式，強調個性化創新評價。

可由學生任意選擇實驗的內容來進行實驗評價，使其有機會表現自己的長處，展示自己美好的一面。如安全設計評價、實驗過程評價、創新設計評價、實驗報告論文評價、在教師指導下做的科研工作評價等等。可以是實驗也可以是報告論文的形式，提前一個月申報。只要是在某一方面的實驗“突出”，就應該得到教師的肯定和鼓勵。通過有個性的實驗評價過程，可使學生總結自己，收集資料運用知識，從實驗到理論有一個飛躍。

參考文獻

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