開放式化學(xué)實驗教學(xué)的探索與實踐

楊朝義

摘要:開放式化學(xué)實驗教學(xué)是調(diào)動學(xué)生的積極性、培養(yǎng)他們的創(chuàng)造能力的最佳途徑。開放式化學(xué)實驗的教學(xué)給學(xué)生提供一個民主和諧的開放環(huán)境,創(chuàng)造出主動學(xué)習(xí)的條件和機會,充分發(fā)揮學(xué)生的能動性,培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。那么,如何實行"開放式化學(xué)實驗教學(xué)"呢? 筆者結(jié)合教學(xué)實踐,從實驗中借助開放式問題引領(lǐng)學(xué)生探究,深化思維,讓學(xué)生在實踐中創(chuàng)新;依托實驗設(shè)計,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力,提高備考實力幾個方面進行闡述。

關(guān)鍵詞:開放式;化學(xué)實驗;實踐中圖分類號：G633.8文獻標識碼：B文章編號：1672-1578（2014）20-0365-02開放式化學(xué)實驗教學(xué)模式是指弱化演示講授模式和實驗歸納模式,強化實驗探究模式,改變傳統(tǒng)的"照方抓藥式",主張學(xué)生自行設(shè)計、獨立實驗,它是調(diào)動學(xué)生的積極性、培養(yǎng)他們的創(chuàng)造能力的最佳途徑。開放化學(xué)實驗的教學(xué)模式,應(yīng)當(dāng)是在一個民主和諧的開放氛圍下,依托學(xué)生實驗操作,圍繞著實驗教學(xué)內(nèi)容通過學(xué)生團隊的探索互動,分享彼此的思考、見解,交流彼此的情感、觀念,從而豐富實驗教學(xué)內(nèi)容,求得新的發(fā)現(xiàn),實現(xiàn)教學(xué)相長。因此,在精心預(yù)設(shè)的基礎(chǔ)上,開放式實驗更應(yīng)注重探索互動下的動態(tài)生成,讓和諧氛圍下教學(xué)動態(tài)因素之間的互動促進教學(xué)活動生態(tài)均衡發(fā)展。

1.開放實驗時間

開放實驗時間指的是實驗教學(xué)不應(yīng)統(tǒng)一來安排實驗課表，而應(yīng)定期將實驗的時間、內(nèi)容、設(shè)備與儀器等一些基本情況公布給學(xué)生，這樣一來，學(xué)生就不再受班級與專業(yè)的限制，以各自的興趣、學(xué)習(xí)進度及要求同實驗室聯(lián)系在一起，并自己決定什么時間完成自己的實驗室內(nèi)容。另外，開放實驗時間還應(yīng)向?qū)W生提供足夠的自選時間以及實驗時間。

2.實驗空間的開放

傳統(tǒng)的實驗教學(xué)，僅僅放在實驗室里進行，抑制了某些實驗的進行。如生物學(xué)中的光合作用實驗需要花28小時以上，如果都在實驗室里做，就會長期占用實驗室而影響其它實驗。現(xiàn)在我們開放實驗空間，實驗可以在在驗室里做也可以在實驗室外做，可以在校內(nèi)做，也可以在校外做，甚至可以帶到家里去做。我們改變了科學(xué)實驗室的封閉式管理狀態(tài)，把課堂搬入實驗室，將課堂創(chuàng)設(shè)成"一個購物的超市"，學(xué)生需要什么就能取到什么，讓學(xué)生隨時隨地設(shè)計實驗、選擇儀器、自主探究，全面提高每一個學(xué)生的科學(xué)探究能力。

3.區(qū)分開放式化學(xué)實驗教學(xué)的內(nèi)容實驗室空間、資源實施全面開放，除提供實驗內(nèi)容的重復(fù)強化外，還為學(xué)生自主進行設(shè)計型、創(chuàng)新型、綜合型、SRTP和技能訓(xùn)練等實驗提供保障條件和技術(shù)支持。

在內(nèi)容方面，應(yīng)將開放式實驗教學(xué)劃分為科研型開放式實驗教學(xué)和教學(xué)型開放式實驗教學(xué)。其中，教學(xué)型開放實驗應(yīng)把現(xiàn)存的實驗內(nèi)容重新組合在一起，增加內(nèi)容密度，從而消除單一內(nèi)容與單一實驗的弊端，更新傳統(tǒng)模式中一種做法、一本教材的現(xiàn)象，并鼓勵學(xué)生自己選擇實驗的內(nèi)容，自己擬定實驗的方案，自行組織以及完成實驗。實驗內(nèi)容主要包括必做實驗、選做實驗和綜合設(shè)計性實驗。其中，必做實驗指的是全部教學(xué)內(nèi)容中的主要部分，要求學(xué)生要按規(guī)定完成。學(xué)生通過這些實驗，能夠掌握科學(xué)實驗的基本方法、基本知識和基本技能，形成一定的理論聯(lián)系實際以及分析、解決實際問題的能力。而選做實驗則具有一定的靈活性，可讓學(xué)生根據(jù)自身的實際情況來有針對性地做實驗，從而充分地調(diào)動他們的積極性，強化他們的實踐能力。

而科研開放型實驗則是指為優(yōu)秀的學(xué)生配備導(dǎo)師，并指導(dǎo)他們參與科研工作。通常情況下，老師應(yīng)在其開展的科研領(lǐng)域內(nèi)，選出部分小課題讓學(xué)生自由報名，并參加各個開放性課題。此類實驗的重點在于文獻調(diào)研和實驗設(shè)計，目標是培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。

4.開放式化學(xué)實驗的模式

4.1小組合作實驗?zāi)Ｊ健Ｒ粋€學(xué)習(xí)小組在學(xué)習(xí)化學(xué)時，如果需要進行實驗驗證，可以以小組的形式直接參與化學(xué)實驗，小組參與化學(xué)實驗，既沒有班級化學(xué)實驗?zāi)菢有[，又靈活、方便。

4.2個人實驗?zāi)Ｊ健３踔袑W(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)中，通過學(xué)習(xí)獲取的理論知識或者技能，特別是在自學(xué)過程中遇到的需要實驗驗證的問題，可以直接申請參與化學(xué)實驗，這種模式簡單、方便，是目前開放式化學(xué)實驗中最受歡迎的一種模式，具有強烈的指導(dǎo)作用。

4.3研究模式。化學(xué)學(xué)習(xí)小組或者課外活動小組，乃至化學(xué)課題研究小組，在學(xué)習(xí)化學(xué)時，需要對某一問題進行綜合實驗研究，就需要動手實驗。此時，科研小組可以申請到開放化學(xué)實驗室中進行驗證，做到理論與實踐相結(jié)合，推進小組科研發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究能力。

目前，開放式化學(xué)實驗?zāi)Ｊ剑陨先N外，還積極推廣課外自由實驗，即學(xué)生利用節(jié)假日的時間，通過家庭已有的藥品或者設(shè)備，自由進行實驗，一方面對學(xué)習(xí)的化學(xué)知識進行鞏固提高，另一方面還能培養(yǎng)學(xué)生獨立解決問題的方法，促進化學(xué)課外活動小組健康發(fā)展，推進校園社團活動的有序展開。

5.開放式教學(xué)機制的進一步優(yōu)化

5.1實驗項目分類開放。根據(jù)不同的實驗項目，合理安排實驗室和實驗時間，把實驗室的開放時間分為全天候、預(yù)約式和階段式開放方式。對于"畢業(yè)設(shè)計"、"大學(xué)生挑戰(zhàn)杯"、自主實驗項目及部分學(xué)生參與的教師科研課題研究等類的實驗項目設(shè)置為全天候、預(yù)約式開放項目。首先學(xué)生在取得這些項目、課題后，必須先提出實驗室使用申請，經(jīng)過各級領(lǐng)導(dǎo)簽字同意后，安排進人實驗室進行研究、實踐，指導(dǎo)教師一般由經(jīng)驗豐富的教師擔(dān)任，學(xué)生完全自主，包括使用的儀器、藥品、實驗時間，直至完成該項目或課題。而針對學(xué)生由于實驗失敗、結(jié)果不理想，請假等進行實驗補做、重做等，或者實驗在規(guī)定時間內(nèi)難以按時完成，須延時的開放屬于階段式開放。

5.2學(xué)生參與實驗室開放運行管理。實驗室開放增加了實驗室運行成本，包括試劑耗材成本以及人員管理費用等。引入學(xué)生參與實驗室的日常運行管理，既有利于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，又能減少運行成本，將更多的經(jīng)費投入用于指導(dǎo)教師和學(xué)生的激勵中。為了確保在假期和晚上都能開放，實驗室設(shè)置勤工儉學(xué)崗位，安排學(xué)生協(xié)助值班。上崗前對值班學(xué)生進行崗位培訓(xùn)，實驗室人員不定期進行檢查；同時在實驗室安裝安保設(shè)施，確保實驗室安全正常運行。真正延長了實驗室的開放時間，做到實驗室全面開放。

5.3加強實驗教師隊伍建設(shè)。實驗室加強師德建設(shè)，提高實驗室教師的開放、服務(wù)意識；制定相應(yīng)政策，將實驗室開放人時數(shù)等與實驗室人員的考核掛鉤，鼓勵實驗室人員做好實驗室開放工作。我系現(xiàn)有專業(yè)教師具有高學(xué)歷、高職稱、科研項目相對較多等特點。為了實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標，提高大學(xué)生的創(chuàng)新能力、科研能力和實際動手能力，我們把教師的科研課題引入到了實驗教學(xué)過程。組織優(yōu)秀教師根據(jù)自己教學(xué)、科研項目設(shè)置符合本科生科研訓(xùn)練的項目并作為導(dǎo)師指導(dǎo)學(xué)生進行科研訓(xùn)練。

5.4加強實驗室管理信息化建設(shè)。優(yōu)化實驗中心的實