無機化學實驗教學中設計性實驗的研究

孫丹丹 朱團

摘 要:無機化學實驗作為大學一年級基礎實驗課有著其獨特的作用,而設計性實驗這種新型的教學模式也逐漸顯現出其特有的特點和作用,它既培養了學生的自主學習能力,創新能力,科研能力,同時又提高了學生的綜合素質。

關鍵詞:無機化學設計性實驗創新

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)05(b)-0159-01

21世紀是一個創新型的社會,需要更多創新型的人才。無機化學實驗是化學各專業中最為基礎的實驗,為后續的分析、有機、物化甚至化工實驗都打下了堅實的基礎。因此我們要在打基礎的同時增強學生的創新能力和綜合素質以適應高速發展的社會。

1 傳統的無機化學實驗教學分析

傳統的化學實驗都是停留在鞏固并加深學生對化學課程中某些理論的理解,掌握基本的實驗方法,實驗技術和常用儀器的構造原理及使用方法,實驗大都是一些驗證性的實驗,缺乏創新性及學科間的交叉性。顯然不能適應21世紀培養具有知識型創新型和復合型人才的需要,因此我們要在傳統的實驗教學的基礎上進一步改進,增開綜合性、設計性的實驗。

2 無機化學實驗教學中開設設計性實驗的必要性

2.1 設計性實驗研究的內容

設計性實驗是指通過給定實驗的目的和要求,讓學生自己通過運用已經學過的實驗方法自行設計出一個新的實驗方案,包括設計實驗原理,選擇實驗器材和藥品,編寫實驗步驟,設想實驗可能出現的現象等。

2.2 設計性實驗的特點

在整個設計實驗的過程中,學生都要自己了解實驗中所涉及到的相關知識,在設計性實驗的過程中是以學生為主體的,如果在實驗中遇到問題都要自己解決,老師只是起到必要時的指導作用。

2.3 開設設計性實驗的必要性

無機化學實驗是大學一年級新生進校以來開設的第一門基礎實驗課,在培養學生的動手操作能力、研究能力以及解決實際問題的能力等方面都有著很重要的作用。同時作為化學各專業中最為基礎的實驗課也為后續的實驗課打下了堅實的基礎。

近年來,隨著高等教育教學及經濟的迅猛發展和社會對新型人才的需求,傳統的教育思想,教學模式中的種種弊端已引起人們的高度重視。設計性實驗在實驗教學中的作用也越來越重要,在掌握基礎實驗方法的基礎上對所學實驗進行創新的設計對提高學生的自主學習能力,對知識的探索能力都有所幫助。所以開設設計性實驗是很必要的。

3 無機化學實驗教學中設計性實驗的作用

3.1 在設計性實驗中培養學生的自主學習能力

設計性實驗是根據學生的興趣自己設計的實驗所以激發了學生的學習興趣和積極性,讓同學們更加主動的去查閱資料,了解自己所要做的實驗中所涉及到的知識、基本操作等。使他們自己發現問題并解決問題,從被動學習到主動學習,提高了學生的自主學習能力。

3.2 在設計性實驗中培養學生的創新能力

設計性實驗中同學會遇到各種各樣的問題,所以需要學生對所遇到的問題進行分析判斷,具體問題具體分析,以往都是學生有問題就找老師,那在設計性實驗的過程中要學生自己解決問題提高學生對問題的分析判斷能力。同時對于設計性實驗的設計學生要充分發揮自己的才能對實驗進行改進和設計需要學生具有一定的創新能力才能對整個實驗有整體的把握,提高了學生的創新能力。

3.3 在設計性實驗中培養學生的綜合思維能力和實踐能力

設計性實驗中具體方案的實施過程中,是以學生為主體的,在實驗過程中遇到的問題要自己解決,運用所學的知識解決遇到的問題,在解決的過程中學生要對問題進行分析、思考、判斷并反復實踐才能解決,同時也提高了學生的綜合思維能力和實踐能力。

3.4 在設計性實驗中培養學生的團隊協作精神

在設計性實驗的整個進行中,一般是以3到5人為一個小組進行實驗,在前期的準備工作中需要大家齊心合力來完成對實驗題目的確定實驗內容的研究,都需要大家合作,能夠提高大家的團隊協作意識,增強整體的凝聚力。

3.5 在設計性實驗中培養學生的科研能力

從設計實驗準備的初期要查閱大量的文獻資料和科技論文到完成實驗然后提交實驗報告全過程的訓練對提高學生的科研能力有很大的幫助,從最初的不了解到最后的能出不撰寫,這是一個很大的進步,為將來的畢業論文及科研工作都打下了良好的基礎。

4 無機化學實驗中設計性實驗的具體操作方案

4.1 設計性實驗題目的確立

根據教學大綱以及學科發展現狀與趨勢以及實驗條件和學生掌握的基本操作技能和基本理論知識的程度為基礎,以略高于所學知識為創新點來激發學生的求知欲使實驗具有挑戰性。

4.2 設計性實驗內容的確定

學生通過查閱資料和文獻資料對已經確立的實驗題目進行研究,對實驗的內容進行改良,改進,改革。通過對實驗方案的改進,使學生尋找實驗改革和科學研究的切入點,帶領學生進入一個自由想象,自由探索,自由研究的空間,讓學生充分展現自己的才能,讓他們感到既新奇又有壓力從而激發他們學習的興趣。

4.3 設計實驗具體操作步驟

老師審批完學生的實驗改進方案后,嚴格遵守實驗室的各項規章制度按照自己所設計的實驗步驟操作,并記錄實驗中出現的實驗現象及各項數據。

4.4 設計性實驗數據的處理

學生根據在實驗中記錄的數據進行數據分析,分析實驗結果以及總結在實驗中遇到的影響因素,最后按照正確的格式書寫實驗報告。

4.5 設計性實驗結束后的交流

學生做完實驗后將自己的實驗結果與大家一起分享并聽取其他同學的意見,然后進一步改進方案,使實驗更加完善。在交流的過程中學生間互相交流互相學習,營造了很好的學習氛圍,拓展學生的思路和眼界,而且還培養了他們的語言表達能力。

4.6 設計性實驗課時的安排

不同的設計性實驗所用的時間是不同的,所以設計性實驗要安排在開放的實驗室中進行,可根據實驗的要求和學生自身時間來確定實驗的時間。

5 結語

設計性實驗是實驗教學的較高層次,它是以學生為主體的實驗教學模式,是一種很好的教學方法,是一種能夠培養21世紀所需復合型創新型人才的有效途徑。能夠真正的充分的調動學生自主學習的積極性,提高學生的綜合素質,充分發揮他們的潛質。努力把學生培養成既具有科學素質又適應社會需要的綜合型人才。

參考文獻

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