梁峰+朱慧杰+王紅強
摘要:為實現中學化學與工科高校大一普通化學實驗教學的順利銜接,筆者通過比較中學化學與大學化學實驗教學的差異,結合多年的教學實踐經驗,提出了激發學習興趣、加強實驗教改、重視過程監控、完善評價制度等措施,幫助學生盡快適應高校學習生活,為我國順利完成《中國制造2025》的目標培養高素質人才。
關鍵詞:中學化學:普通化學:工科高校:實驗教學;中國制造
近代化學與其他諸多學科日趨明顯交叉滲透融合,強力支持眾多工業向高科技發展。作為高等工程基礎教育之一的工科化學教育,其公共基礎理論的內涵發生了調整和變更,其基本知識的外延己廣泛觸及現代新科技諸多領域。工科高校系列課程中的大一化學實驗教學,不僅擔負著與高中化學實驗銜接的任務,而且為其他后續系列課程提供必備的基礎知識和公共基礎理論。
中學化學實驗教學由于種種原因未能得到應有的重視:講實驗代替了做實驗,學生實驗變成了演示實驗,實際操作改成了圖片展示。因此,導致大一新生的化學實驗能力參差不齊,這無疑加大了大一實驗課教學的難度。為了培養《中國制造2025》所需的高素質人才,中學與大學化學實驗課教學的平穩銜接不應被忽視。2014年全國高考試卷分全國Ⅰ卷、全國Ⅱ卷、大綱版卷和17個省(市、自治區)的自主命題試卷多達20套。盡管有教學大綱的統領,各地中學化學實驗教學水平參差不齊,學時不盡相同。為確保完成我國實施制造強國戰略的目標任務,《中國制造2025》提出了健全多層次人才培養體系等8個方面的戰略支撐和保障,并在高等學校建設一批工程創新訓練中心,為實現“制造強國”“智造大國”打造高素質專業技術人才隊伍。
大一的基礎化學實驗教學是建立在中學化學實驗基礎上的,同時,又為后續專業基礎課程乃至專業課程奠基鋪路,其平穩過渡問題不容輕視。本文旨在找出大學化學實驗教學與中學教學的聯系,實現二者的平穩過渡乃至融會貫通,同時為教師的教學參考以及教學研究提供理論基礎。
一、中學化學與大學化學實驗教學的差異
從大一新生學習化學時暴露的共性問題來看,大學基礎化學實驗教學和中學化學的實驗教學工作中普遍存在以下問題。
(一)教學地位不同
中學化學教學在現行教育體制下普遍重理論輕實踐,實驗課時分配少,實驗教學質量難以保證。而大學普通化學實驗是理工科土木、材料、化工、環境、市政、生物等諸多專業的必修課程,實驗課時幾乎占理論課時的一半,實驗教學內容多、要求高,師生都很重視。
(二)教學要求不同
因受實驗條件限制,中學化學實驗教學一般僅要求掌握基本的實驗知識與基本技能,理解化學基本概念和基本規律,熟悉常用實驗儀器即可。而大學普通化學實驗教學則普遍重視動手能力,以培養學生發現、分析和解決問題的能力,并兼顧培養學生的創新創造能力,為其將來的創新工作夯實基礎,以適應我國制造強國建設對人才的需求。與中學相比,大學的培養目標有著質的飛躍。
(三)教學方法不同
中學化學實驗教學分為課堂演示實驗和學生分組實驗,一般不獨立設課,常與理論課同步進行。演示實驗常采用教師邊講邊做的模式,要求學生認真觀察實驗現象。學生分組實驗則要求學生能理解實驗的基本原理、方法及步驟,能夠動手安裝一些最基本的儀器,這些都能鞏固所學知識,有助于揭示有關化學現象和規律。每個實驗步驟及記錄表格事先由教師設計制作好,最后的實驗總結也由教師完成,故學生學習主體意識差,對老師的依賴性也很大。相反,大學化學實驗信息量大、內容較多,一般教學內容獨立,是與理論課并行的一門課程。學生想要學好就必須在實驗前預習實驗目的、實驗原理以及操作規程,充分發揮主觀能動性才能充分準備好實驗,并要在課后對實驗進行總結、分析、解釋,最后整理出較為完整的實驗報告。教師在課堂上起引導作用,僅精講重點難點,把大部分時間留給學生支配。
二、中學化學與大學化學實驗教學的銜接措施
為使大學新生迅速完成從中學到大學的過渡,順利適應新環境,教師應因“生”制宜,根據當屆學生的化學實驗基礎情況,制定相應的辦法,并采取相應措施促進實驗教學的順利進行。
(一)提高學生認識,激發學習興趣
當今科技發展日新月異,化學滲透到各個行業。化學的進步推動著整個社會科學技術的進步,化學的發展影響著整個社會的科技發展。而化學又是實驗性很強的學科,新材料的研發、測試、檢驗都離不開實驗。學生對化學實驗產生了興趣,就會主動積極,達到事半功倍的效果。教師可通過組織新生參觀實驗室,認識各種大型儀器,激發其學習興趣,克服新生“想學好,怕學不好”的畏難心理,激起他們的學習欲望。
(二)加強實驗教材建設,改進實驗教學內容,合理安排講課內容和時間
化學實驗目的在于加深學生對化學理論知識的理解并激發學習興趣,掌握實驗技能、養成良好的實驗習慣;培養實事求是的科學態度與開拓鉆研的創新能力,為我國順利完成《中國制造2025》的目標培養高素質人才;培養學生分析解決實際問題的能力、獨立思考創新的能力。可在多年化學實驗教改的基礎上,經過專家論證,“低入高出”“點精面博”地精選實驗,編寫適合學生實際的“化學實驗”講義。實驗內容力求知識性、實踐性、應用性、趣味性和創新性相結合,重視培養學生的動手、思考、創新能力。
(三)重視實驗全過程
1.實驗前要預習
為了在有限的時間內確保達到預期目標,每一個實驗都要求學生充分預習,明確目的、弄清原理、熟悉步驟和了解注意事項,確保順利完成實驗。結果表明,完成實驗質量較高的學生,都是認真預習、對所做實驗的原理和方法理解較好的學生。
2.實驗過程中及時指導與糾正
學生實驗過程中,指導教師全程巡視,認真觀察每個學生的操作,遇到不規范、不正確的動作要及時糾正,平時實驗中查缺補漏、完善學生在中學階段的薄弱環節并及時總結,為以后更高層次的學習乃至工作打下良好的基礎。
3.實驗后及時反饋總結
實驗結束后讓學生及時總結所涉及的基本理論,檢查統一規范報告格式、現象記錄及結果討論等,特別是經過老師糾正過的實驗操作、指導過的儀器使用規范應及時總結,反復操作練習以達到熟能生巧的目的。
(四)開放實驗室、分層次教學
常規教學中可分層次教學,對于來自農村中學的學生,根據其實驗基礎較差的事實,在大學化學實驗教學時,對其應加強基礎實驗教學包括儀器的拿握姿勢和操作方法;對實驗基礎較好的學生,則可適當增加一些綜合性、設計性等難度高的實驗,這樣既可使大學、中學化學實驗教學平穩過渡,又可大幅度提高教學效率和教學質量。部分學生對化學實驗興趣濃厚且學有余力,可增設開放性實驗,給他們提供更廣闊的空間,讓學生自己去設計實驗、探索,培養其獨立動手、動腦以及創新能力。
(五)完善評價制度
化學實驗課考核除了理論考核,還要考核規范化的實際實驗操作技能。考試內容應包括藥品是否規范取用、儀器是否規范使用、廢液廢渣是否正確處理等。常規實驗課上鼓勵學生發現、創新,可對實驗操作部分匿名錄像,學生參與盲評,共同發現錯誤、共同提高。
三、小結
總之,要使學生學好以實驗為主的化學,濃厚的實驗興趣、嫻熟的操作技能是學生學好以實驗為主的化學的關鍵。因此,應“因生制宜”,大一期間應該將學生在中學欠下的化學實驗知識技能補上,采用各種措施培養學生的實驗動手能力、分析能力、邏輯思維能力和創新能力,采取相應的銜接措施,不僅可以提高大學化學教學的效率,而且有利于后續課程的教學,也有利于為實現《中國制造2025》培養素質過硬的人才隊伍。endprint