設(shè)計性化學(xué)實驗的教學(xué)模式與策略

張琴

摘 要：化學(xué)實驗教學(xué)的目的在于驗證某一理論的正確性，在化學(xué)實驗教學(xué)前期，以驗證性及細節(jié)操作培養(yǎng)為主；而中后期，應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造設(shè)計性為主，將化學(xué)實驗的教學(xué)重心放在學(xué)生的實驗?zāi)芰ε囵B(yǎng)上。本文對設(shè)計性化學(xué)實驗的教學(xué)模式及教學(xué)策略進行相關(guān)探討，望以此來提升職業(yè)院校學(xué)生的化學(xué)實驗水平。

關(guān)鍵詞：化學(xué)實驗教學(xué)；設(shè)計性教學(xué)；教學(xué)策略

我國教育長期忽視實踐在教學(xué)中的重要作用，過度強調(diào)理論知識灌輸，導(dǎo)致“高分低能”的現(xiàn)象屢見不鮮。特別是在理工科的教學(xué)過程中，實驗是一門課程的靈魂所在，是學(xué)生掌握知識最有效、最直接的方法。設(shè)計性化學(xué)實驗與普通實驗相區(qū)別，它是有實驗課題而未給實驗步驟的一類實驗，是實驗者根據(jù)一定的化學(xué)實驗?zāi)康暮鸵螅\用有關(guān)的化學(xué)知識和技能，對實驗的儀器、裝置、步驟和方法在頭腦中進行規(guī)劃，設(shè)計出實驗方案，并付諸實踐得出結(jié)論。它憑借其較強的綜合性、創(chuàng)造性和靈活性在提高學(xué)生的知識運用能力上有著重要的作用，同時，對學(xué)生的實驗?zāi)芰涂茖W(xué)素養(yǎng)有了更高的要求。那么教師應(yīng)該如何把握設(shè)計性化學(xué)實驗的教學(xué)模式與策略呢？本文從以下幾個方面展開探討。

一、設(shè)計性化學(xué)實驗教學(xué)模式

由于設(shè)計性化學(xué)實驗對于實驗者的主動性要求高，加上教材缺乏必要的提示和指導(dǎo)，這就要求學(xué)生一方面要具備敢于探索的科學(xué)精神，另一方面要認(rèn)真聽取教師的意見，在教師悉心的指導(dǎo)下展開實驗。這就促使設(shè)計性化學(xué)實驗教學(xué)模式是以教師為主導(dǎo)、以學(xué)生為主體，師生在實驗過程中相互合作，以科學(xué)合理、周密巧妙的實驗設(shè)計提高實驗成功的可能性。

設(shè)計性化學(xué)實驗教學(xué)主要分為三個環(huán)節(jié)：準(zhǔn)備階段、實施階段和結(jié)束階段。在這三個環(huán)節(jié)中，教師和學(xué)生擔(dān)任著不同的角色，教師主要發(fā)揮著指導(dǎo)、引領(lǐng)的作用，統(tǒng)籌實驗全局、協(xié)助學(xué)生解決實驗中可能出現(xiàn)的問題。在學(xué)生實驗過程中進行檢查、巡視，確保實驗的科學(xué)性和安全性；通過示范、提問等方法來幫助學(xué)生解決問題，提高實驗的有效性。在實驗的結(jié)束階段，對學(xué)生的實驗結(jié)果和具體操作進行評價，并在原有的實驗基礎(chǔ)上提出新課題。學(xué)生自然是實驗的直接參與者，通過具體的操作來完成實驗，獲得結(jié)論。在實驗的準(zhǔn)備階段，學(xué)生要根據(jù)教師的要求，精心設(shè)計實驗方案，并根據(jù)教師的意見對實驗方案進行修改，力求方案完善。在實驗實施階段，學(xué)生除了按計劃進行實驗步驟之外，還要注意觀察實驗現(xiàn)象，對相關(guān)數(shù)據(jù)進行記錄和分析，從而得出實驗結(jié)論。在結(jié)束階段，要對此次實驗的過程進行總結(jié)，明確哪些操作和實驗思想是值得肯定的，哪些是需要改進的。再對實驗的步驟進行回顧以加深印象，為下一次的實驗做準(zhǔn)備。以老師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)模式能最大限度地發(fā)揮學(xué)生的自主性，提高學(xué)生獨立思考的能力和動手能力。

二、設(shè)計性化學(xué)實驗教學(xué)策略

教學(xué)策略是提高課堂效率的關(guān)鍵所在，尤其對于設(shè)計性化學(xué)實驗的教學(xué)來說，其給予學(xué)生很大的自由度，能夠激發(fā)學(xué)生對化學(xué)的興趣，調(diào)動他們學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性，有利于培養(yǎng)他們解決化學(xué)問題的能力，從而養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、求實的科學(xué)態(tài)度。基于設(shè)計性化學(xué)實驗教學(xué)的教學(xué)策略是一種由理論化和系統(tǒng)化集成的教學(xué)范型，其符合現(xiàn)行的教學(xué)思想和教學(xué)理念。設(shè)計性化學(xué)實驗教學(xué)多種多樣，我們可以根據(jù)實驗內(nèi)容、教學(xué)要求、學(xué)生心理及學(xué)習(xí)情況來選擇特定的教學(xué)模式。合理的設(shè)計性化學(xué)實驗教學(xué)，應(yīng)注重以下幾個方面：

1.注重設(shè)計性實驗課題選擇的合理性

教師在實驗之前就要提出課題，并明確要求，盡量使學(xué)生在實驗過程中少走彎路，犯不必要的錯誤而浪費時間。當(dāng)前期工作沒做好時，甚至有可能導(dǎo)致實驗失敗。課題的內(nèi)容必須要在學(xué)生的能力范圍之內(nèi)，這就要求教師不僅要根據(jù)學(xué)生已有的知識水平和學(xué)情實際，還要在其基礎(chǔ)上最大限度地調(diào)動學(xué)生的知識儲備，設(shè)計最科學(xué)、最有效的實驗。

2.注重實驗教學(xué)中學(xué)生科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)

在設(shè)計性化學(xué)實驗的教學(xué)過程中，教師要注意培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)實驗態(tài)度，這對于學(xué)生而言是非常重要的，是光靠理論知識的灌輸?shù)貌坏降摹Ｒ虼耍處煴仨殗?yán)格要求學(xué)生，認(rèn)真對待實驗過程中每一個步驟，除了規(guī)范的實驗操作、細心觀察實驗現(xiàn)象、認(rèn)真記錄實驗數(shù)據(jù)、科學(xué)分析實驗結(jié)果之外，還應(yīng)具備精確的數(shù)據(jù)處理能力和良好的團隊協(xié)作精神。比如在“熔點測定技術(shù)”的實驗中，由于樣品初熔的速度很快，學(xué)生必須集中精力、時刻注意實驗中可能出現(xiàn)的微小的變化。在此過程中，教師應(yīng)該不斷地進行巡查，如果發(fā)現(xiàn)問題，可以幫助學(xué)生查找原因。無論實驗成功與否，實驗結(jié)束后，教師都應(yīng)該對本次實驗作出客觀的評價，并布置下次的實驗題目。另外，作為教師應(yīng)該將注意力放在學(xué)生在實驗過程中所獲得的現(xiàn)象的真實性及心靈體驗上，而非冷冰冰的實驗數(shù)據(jù)及實驗結(jié)果的正確與否上。

3.注重討論在實驗過程中的作用

所謂“三個臭皮匠頂個諸葛亮”，討論往往能夠為實驗帶來意想不到的效果，從而增強實驗的科學(xué)性，提高課堂的效率。比如，實驗前的討論可以優(yōu)化實驗的設(shè)計方案，增加實驗的安全可靠性和經(jīng)濟性。通過對實驗現(xiàn)象的討論，可以集思廣益，提高實驗結(jié)論的科學(xué)性。因此，教師在實驗的過程中必須要強調(diào)討論的重要作用，通過學(xué)生與學(xué)生、教師與學(xué)生之間的互動，激發(fā)思想火花。正如斯賓塞所說：“假如你有一個蘋果，我有一個蘋果，兩個人交換，每人仍是一個蘋果；假如你有一種思想，我有一種思想，兩個人交換，每人至少有兩種思想。”教師可以將學(xué)生分成幾個小組，由組長來主持討論，在此期間，教師可以聽取各小組成員的想法，并對其進行有效的指導(dǎo)和評價。

4.注重創(chuàng)造開放的實驗教學(xué)環(huán)境，開設(shè)創(chuàng)新實驗

設(shè)計性實驗也是一種科學(xué)研究，而開放的實驗教學(xué)環(huán)境，對于學(xué)生掌握科學(xué)研究的基本程序和方法，提高學(xué)生的創(chuàng)造能力大有裨益。在設(shè)計性實驗教學(xué)中開設(shè)創(chuàng)新實驗，首先要選擇有一定難度的實驗供學(xué)生選用。經(jīng)任課教師與實驗室管理人員共同協(xié)商，結(jié)合學(xué)生各自專業(yè)特點，篩選出有一定難度的實驗供學(xué)生選做，為學(xué)生進行開放實驗創(chuàng)造條件。其次，學(xué)生可以自主選擇實驗內(nèi)容。在實驗教師的指導(dǎo)下，學(xué)生自主選擇實驗課題，自行進行實驗設(shè)計，自行選擇實驗儀器和設(shè)備進行實驗，從而調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，亦可使學(xué)生養(yǎng)成勤思考、勤動手、勤學(xué)習(xí)的好習(xí)慣，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。再者，開設(shè)創(chuàng)新實驗平臺。在實訓(xùn)階段可指導(dǎo)學(xué)生選擇應(yīng)用性和綜合性較強的實驗內(nèi)容，通過查閱資料、設(shè)計實驗方案、獨立操作、分析實驗結(jié)果、撰寫實驗論文等一系列訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，使學(xué)生體會到研究與創(chuàng)新的價值。

總而言之，

設(shè)計性化學(xué)實驗的教學(xué)方法是化學(xué)教學(xué)中所積累的一筆寶貴財富，雖然此類實驗的開展難度較大，對教師和學(xué)生具有很高的要求，但其在提高學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力和知識運用的能力上具有重要的作用。它綜合地考察了學(xué)生的思維能力、動手操作能力和自我反思能力，在激發(fā)學(xué)生科學(xué)探索精神的同時，培養(yǎng)了學(xué)生善于提出問題，開闊思路，積極地去尋求答案，主動地考慮有差異的、有沖突的實證的科學(xué)態(tài)度。

參考文獻：

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王 玲，呈衛(wèi)平.分析化學(xué)設(shè)計性實驗教學(xué)模式初探.實驗室科學(xué)，2011（1）.endprint