王治新+銀小玲
【摘要】實驗教學在高校有機化學教學中占有重要角色,本文從信息化的大背景角度入手,探討如何搭建有機化學實驗教學的信息化平臺。根據學生們的知識背景和教學層次,我們相應設計了基礎性規范實驗,綜合性設計實驗,探索性實驗。在每種實驗教學中,信息化技術手段都起到了積極的促進作用。
【關鍵詞】有機化學 實驗教學 信息化
有機化學是高校實驗課教學中一門重要的基礎課程,是化學專業學生的必修主干課程之一。并且,有機化學是們實踐性很強的課程,通過實驗的方式能夠加強學生們的動手能力、觀察能力,以及理論聯系實踐,創新思維的作用。但在實際的教學中,高效的有機實驗教學存在很多的不足,需要在教改背景下,利用信息化技術手段搭建教學新平臺。
一、利用信息化設計基礎規范性實驗
在實驗的教學過程中培養學生“自主學習、自主實驗、自主創新能力”,簡稱三自主能力,是高效有機化學實驗教學的主要目的。三種不同能力的培養,在教學內容上必然需要三種不同的教學內容涉及,以及三種不同的教學方法。
首先,我們來看看,基礎規范性實驗方法利用信息化手段是如何促進學生自主學習的。有機化學的實驗課程大多在高效的大一和大二時開設,由于學生們第一次剛接觸有機化學實驗課,對實驗器材的使用、實驗過程中的注意事項、實驗知識背景不完善的原因,教師需要設計一些基礎規范性的實驗,帶領學生們按照實驗步驟一步一步進行操作演示。
當我們談到基礎性課程時,我們往往就會聯想到傳統課程上的灌輸式的教學方法,但在信息化手段的利用下,完全可以進行問題引領互動式教學方法。基礎規范性實驗常常包括有機化學的基本操作和基礎實驗兩部分,從而來幫助學生夯實實驗操作基礎,強化基本操作技能的訓練。
問題引領互動式教學,在信息化平臺上,可以通過三個步驟來實現。首先,在實驗課程前,教師可以利用信息平臺統計學生們的知識背景,還可以將實驗教學目標設計成問題并提前發到信息平臺上,讓學生提前帶著問題預習課程。在幾次教學之后還可以讓學生擬出自己的解決方案,鍛煉自主學習能力。
然后,教學在教學中以學生互動討論的方式展開教學,引導學生交流自己的想法,并通過信息平臺的方式將每個學生的發言和爭論點記錄下來。在學生互動的過程中將不斷加深對實驗內容的理解,為接下來的動手操作打好理論基礎。最后,教師進行實驗總結,對實驗中發現的問題及時點評,引導學生自主分析問題、解決問題。
二、利用信息化設計綜合設計性實驗
綜合設計性實驗是對基礎性實驗的進一步提升,對學生的能力和知識都有了進一步的提升,在教學課程中采用的是任務導向參與式的教學方法。要想在實驗教學中培養學生們的“三自主”能力,就必須在實驗中為創造充分的學習條件,讓學生在自己設計實驗、參與實驗的過程中,鍛煉思考能力和動手能力。
關于有機化學的綜合設計性實驗,主要是由一些經典的、有代表性的基礎實驗合成,主要就是為了,增強學生進行綜合實驗的能力。在信息化平臺上,教師將根據教學內容的任務,提前將任務分解,學生們就可以根據自己的興趣以五六個人為小團體自行組隊。學生們以團隊的方式進行合作,在實驗的設計、講解、討論、操作中不斷轉換角色,既激發了學生們的團隊參與的熱情,又鍛煉了學生們語言表達、自主實驗的能力。
信息化平臺是學生們交流創新的工具,是教師采用多樣化教學的助手。搭建教學的信息化平臺,學生們進行自主實驗,隨時隨地表達自己的思維過程。有機化學中的綜合實驗教學,與傳統的課堂相比,不僅僅在于能夠根據學生們的學習進度量身定制難度適合的實驗,更在于,信息化手段的利用,讓學生們整個抽象的思維過程也變得像實驗過程樣清晰可見。
在信息化的大背景下,教學內容信息化,教學過程信息化,不應該僅僅停留在口頭階段,更應該落實到具體的操作中。在綜合性實驗教學中,依據有機化學的特點,設計不同的實驗方案,提高教學內容的針對性。
三、利用信息化設計研究探索性實驗
探索性的實驗教學是更高的層次,是在基礎性和綜合性實驗的基礎上開發的,主要采用的是專題研討探究式教學。該實驗的主要特色是集中了綜合性、設計性與研究性,能有效培養學生的科研能力以及創新能力。
更為重要的是,探索性實驗在信息化平臺的利用下,能夠根據學生今后將要從事的具體工作,設計不同種類的探索性實驗,將實驗內容與社會實踐有效聯系起來,為學生今后的就業工作和科研工作打下堅實的基礎。
所謂的專題研討探究式教學,就是學生要依據某個實驗專題的實驗目的,自己查閱文獻,參與討論,然后靈活運用自己掌握的相關知識和實驗技能,獨立設計實驗方法和步驟,最后展示自己的實驗結果,并進行實驗過程的評價和實驗經驗的總結,是一種科學探究式的學習方法。
在探究性實驗中,學生要學會自己運用信息手段,學會多角度查閱文獻資料,獨自設計實驗方案,優化實驗步驟,并選擇或制作相應的實驗儀器。在實驗中,自己操作,自己發現問題并解決問題。信息化將伴隨整個實驗過程,將科學研究的思維方法引入教學中,充分培養了利用自己的知識背景進行創新的科研素質,鍛煉了學生的自主學習能力、激發了主動探索的積極性和創造性。
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