關于無機化學實驗課程的教學體會*

安雅睿，顧穎穎

(上海理工大學理學院化學系，上海　200093)

?

關于無機化學實驗課程的教學體會*

安雅睿，顧穎穎

(上海理工大學理學院化學系，上海200093)

化學實驗在培養學生的實踐動手能力和創新精神方面發揮著重要的作用。目前，無機化學實驗是化學各專業的第一門實驗課程，國內各高校都給予重點關注。筆者根據近幾年來從事無機化學實驗教學的經歷，提出以下幾點教學體會：①注重學生基本實驗技能的培養；②注重學生成績評價方法的改進；③注重現代化教學手段的使用；④提倡綠色化學及微型實驗。

無機化學；實驗教學；評價體系；微型實驗

化學學科在人類的食物、健康、能源以及環境等方面發揮著舉足輕重的作用。同時，化學也是一門以實驗為基礎，理論性和實踐性并重的基礎學科。實驗對于學生提高化學的學習興趣、綜合能力的發展、創新意識的提高都具有積極的意義，同時還可以培養學生發現問題、探索問題、努力解決問題的能力[1]。對化學專業的學生而言，無機化學實驗發揮著至關重要的作用。通過無機化學實驗課程的學習訓練，學生能夠更好地理解實驗的基本原理，掌握實驗的基本操作，以及在實驗現象記錄、數據分析、結果處理等方面都有較大的提高。無機化學實驗這門課程著重激發學生勤于思考，善于動手的實驗精神及科學態度，培育學生既要具有扎實的理論知識，又要具有嫻熟的實驗技能[2]。筆者就在教學實踐中對無機化學實驗課程的幾點體會作如下小結。

1　注重學生基本實驗技能的培養

無機化學實驗是化學專業的大一新生步入大學校門后的第一門實驗課，是大學化學必修的基礎課程，與無機化學課程既有聯系，又有獨立的系統，學生在這個階段能夠訓練化學基本操作及養成良好的實驗習慣。但基于中學化學的基礎，實踐教學和理論教學的目標有所不同，教師希望通過實驗來吸引學生的注意力，從而達到提高理論教學的目的；并且，教師課堂演示實驗，只是讓學生觀察實驗現象及結果，導致一部分學生的實驗基本操作不規范。因此，良好的實驗習慣及規范的實驗操作需要由無機化學實驗課程的教師來指導學生完成。化學實驗能夠安全順利完成，得益于規范的實驗操作。實驗儀器不同，操作方法也會有所不同。例如，不能用量筒直接加熱液體；用試管加熱固體時，應使試管口略向下傾斜，防止加熱過程中產生的液體倒流回底部炸裂試管，同時管口不能對著自己或他人；不能用已經點燃的酒精燈去點燃其它未燃的酒精燈。這些看似微不足道的操作都可能導致危險發生。例如，有些學生疏忽大意，實驗中發生試管炸裂，玻璃片飛濺等意外，甚至會對周圍其他人員造成身心傷害；有些學生使用電加熱套等通電儀器時，沒有及時擦凈燒杯外壁的水，或者操作不當會將燒杯中的液體打翻，都可能引起電熱套的燒毀甚至火災的發生。通過強化學生對無機化學實驗課程的重視程度及學習態度，使學生逐漸形成良好的化學素養，為后續實驗課程，如有機化學實驗、分析化學實驗和物理化學實驗、高分子化學實驗等打下重要的基礎。因此，關注無機化學實驗的教與學，充分提升無機化學實驗課程的重要地位，是更好地增強學生科研能力和創新思維能力的重要舉措。此外，無機化學實驗教學中，教師應該要求學生如實記錄現象，提交原始數據，規范書寫實驗報告，養成嚴謹求實的科學態度。

2　注重學生實驗成績評價方法的改進

無機化學實驗成績分為兩部分，即平時成績(70%)和理論考核(30%)。理論部分可采取開卷或閉卷的形式，考查學生綜合知識掌握情況。平時總成績可根據每門實驗獨立打分，再取平均值。每門實驗成績又由預習報告(30%)、實驗環節(40%)、結果和報告(30%)三部分組成。預習主要參照學生預習報告完成情況和課堂回答問題情況。預習報告不能原封不動抄襲書本，應使用自己的理解與語言來書寫，預習報告未完成不允許實驗。實驗情況當屬重點考查環節。實驗環節，教師重點考察學生實驗操作是否規范，是否具有節約水電、試劑，維護儀器和愛護公物的意識理念，及實驗是否有秩序，守紀律、講衛生等良好的習慣。在學生開始實驗操作以后，教師不能只顧做自己的事情，而是應該加強對學生實驗過程的考核。可采取的辦法有:教師在課堂上認真觀察每位學生做實驗的過程，并做好相關記錄。目的有三個：一是及時掌握每位學生的實驗進度；二是及時發現不當操作，并給予當場糾正，對具有普遍性的較嚴重的問題可以立即提醒全班同學加以防范；三是及時發現操作非常規范、實驗認真的學生，給予表揚。另外，在巡視的過程中也能夠及時解答學生的疑惑，解決學生遇到的困難，比如有的學生儀器損壞，要及時為其更換等。課堂考察的結果最終可以給出相應的分數。實驗報告的內容，應該包括實驗目的、實驗原理、儀器藥品、材料、實驗步驟、實驗結果與分析討論、思考題以及實驗小結等部分。實驗報告可以讓學生自行概括實驗內容和原理，按流程圖、圖表等形式書寫,儀器裝置圖美觀,數據記錄準確，結果分析合理,有討論思考，有獨到見解。一份高質量的實驗報告應具備內容完整、條理清晰、數據豐富、實驗結果準確、分析合理等特點。此外，還應該對實驗環節及實驗報告具有突出表現的學生給予肯定和加分。綜合評價結果應及時反饋給學生，讓其盡早明晰實驗過程中的各種問題，并加以糾正，鼓勵學生勤思考、多動手，養成良好的實驗習慣及學習態度[3]。

3　注重現代化教學手段的使用

教師可以將一些基本操作制作成微視頻，實驗前先讓學生認真觀看基本操作規范。還可以將污染較大、耗時較長、有毒有害的合成類實驗制作成多媒體或者視頻播放。這樣既能夠避免有毒有害物質對人體和環境的危害，同時又能夠保證實驗教學對理論教學的支撐性，使理論知識具備系統性。同時，如果實驗中出現問題或異常現象，還可以讓學生借助圖書館、網絡搜索答案，進行實驗小結分析。此外，還可以讓學生盡早到專業數據庫中查閱相關的學術論文，在老師的幫助指導下撰寫化學小論文，以此培養學生嚴謹的科學態度和應用現代化信息手段的能力，為畢業論文或設計打好堅實的基礎。通過現代化教學，增強學生的學習興趣，提高學習的主動性，擴大化學視野，將化學前沿的知識滲透進入課堂，反過來提升對理論教學內容的理解。大學化學實驗運用現代化教學手段，不僅能夠擴大課程容量，還可以培養學生利用現代資源解決問題的能力。

4　提倡綠色化學及微型實驗，節約能源保護環境

根據化學類權威期刊《綠色化學》的定義，綠色化學是指在制造和使用化學品時應當有效地利用原料，盡量消除生成的廢棄物和避免使用有毒和危險的化學品和化學溶劑[4]。將綠色化學的新理念滲透進入化學實驗教學正逐步成為化學教育工作者追求的目標。微型化學實驗使用的化學試劑與對應的常規實驗相比少90%以上，從污染預防和環境安全的角度出發，大大減少了藥品用量；且反應在微型化的儀器裝置中進行，縮短了反應時間[5]。同時，由于微型化學實驗所需儀器具有獨特的優勢，例如體積小，價格低廉，很容易在日常生活中找到替代品。無機化學實驗課程中有關元素性質的鑒定實驗，使用試劑種類繁多，接近一百種試劑，且用量較大，相應廢氣廢液排放量也很高。因此，如果把這一部分實驗改進為微型實驗，將很大程度上減少了污染，節約了成本，縮減了經費開支，并且還能夠減少水、電等能源的消耗。例如，我們可以把用試管反應的實驗改為在點滴板上操作，看到現象即可；將粗硫酸銅提純、硫酸亞鐵氨等實驗改為在微型儀器中進行。目前我們實驗室已對元素性質鑒定實驗進行了改進，例如學生使用眼藥水瓶來取用藥品，大大減少了藥品的用量。即使如此，每次實驗結束，眼藥水瓶中還會殘留半瓶甚至更多藥品，如何進一步減少藥品取用量，減少浪費也是我們亟待解決的問題。微型化學實驗不僅能夠達到常規實驗同樣的實驗效果，同時在樹立環保觀念、節約能源、減少環境污染、培養嚴謹的科學態度、培養解決實際問題能力等方面發揮重要的作用。

5　結　語

化學專業是目前發展較快的也是社會需求較大的專業之一。關于無機化學實驗教學，還有許多問題需要研究探討。在今后的教學工作中，要就存在的問題進行不斷地改進和完善，使無機化學實驗在理論教學中發揮更加積極的作用，也使實驗教學更加適應當前社會對創新性人才的培養需求。通過不斷改進無機化學實驗課程的內容，更有利于提升學生的學習樂趣，調動學生做實驗的積極性，提高學生解決問題的能力及綜合運用知識的能力，培養學生的創造能力。這意味著要求教師要不斷地學習提高自身的教育理論，提升教學技能，將化學實驗課程與實際問題相結合，使學生能夠在化學領域的學習過程中邁好堅實的第一步。

[1]景志紅,凌寶萍,孫敏,等.高等師范院校無機化學實驗改革探索與實踐[J].實驗室科學,2014,17(1):120-122.

[2]王瀟,侯向陽,王升文,等.無機化學實驗教學改革的幾點思考[J].廣東化工,2009,36(6):226-227.

[3]陳龍,亓昭鵬,關婷婷,等.無機化學實驗課堂管理與學生成績評價的探索與實踐[J].廣州化工,2014,42(19):224-226.

[4]李再峰.綠色化學實驗[M].武漢:華中科技大學出版社,2008:2.

[5]高喜平,赫玉欣,姚大虎,等.如何實現無機化學實驗的綠色化[J].化工時刊,2012,26(9):59-61.

Experiences on the Inorganic Chemistry Experimental Teaching*

AN Ya-rui,GU Ying-ying

(Department of Chemistry,College of Science,University of Shanghai for Science and Technology,Shanghai 200093,China)

Chemistry experiment plays a significant role in training students’ practical ability and innovative spirit.At present,inorganic chemistry experiment was the first course of all majors of chemistry,which was prominently focused on by all of colleges and universities.From the practice engaged in inorganic chemistry experimental teaching in recent years,some experiences in the teaching of inorganic chemistry experiment were discussed as follows:teachers must pay attention to the cultivation of students’ basic experimental skills,we should emphasize the improvement of evaluation for student’s grade,modernized teaching technology was one of necessary factor to improve teaching quality,we should encourage green chemistry and microscale experiment in the experimental teaching to save energy and protect environment.

inorganic chemistry;experimental teaching;appraisal system;microscale experiment

上海高校青年教師培養資助計劃(slg14035)；上海理工大學國家級項目培育課題。

安雅睿(1983-)，女，博士研究生，主要從事生物電分析化學方面的研究。

G642.3

B

1001-9677(2016)04-0194-02