淺談大學分析化學實驗教學改革

◆劉麗珍

1 前言

化學是一門建立在實驗基礎(chǔ)上的學科，沒有實驗，就沒有科學的化學理論的提出。如今，我國大學教學改革正向縱深推進，對于自然學科而言，實驗教學的關(guān)注度和追捧度更是前所未有地提高。分析化學是大學的一門重要學科，具有專業(yè)性和理論性較強、實踐應用性廣的特征。通過分析化學的學習，學生獨立分析和解決化學問題的能力能夠有一個質(zhì)的飛躍，化學實驗操作技能亦會取得長足進步。隨著當代分析化學技術(shù)的日益完善，分析化學的教學內(nèi)容必然愈發(fā)增多，如何像海綿汲水一樣汲取實驗教學的優(yōu)勢，已成為當下擺在教師面前的重大教改課題，值得深入研究和探討。

2 變革教學方法

延長實驗室開放時間，提高實驗室的利用程度綜觀國內(nèi)外知名的化學家，如拉瓦錫、居里夫人、侯德榜等，無不是日夜將身心扎根于實驗室里，甚至達到廢寢忘食的地步。他們之所以在化學領(lǐng)域成績斐然、功勛卓越，與其長期堅守實驗室有著莫大關(guān)聯(lián)。分析化學的學習本身就離不開實驗，實驗教學在該學科中占有相當重的分量。可以說，實驗教學是分析化學的靈魂和生命線。

鑒于此，教師要千方百計為學生提供實驗室操作的機會，進而為莘莘學子提供基礎(chǔ)的硬件設(shè)施。具體地說，首先，要將分析化學實驗室的開放時間延長到每天12小時以上，在各項實驗設(shè)備、設(shè)施以及操作裝置方面要及時完善和更新，果斷淘汰陳舊的、影響實驗結(jié)果的實驗設(shè)備，為廣大學生營造溫馨、舒心、可信賴的硬件實驗環(huán)境。

其次，指導教師在實驗教學期間切勿離開實驗室。指導教師相對于學生的重要性猶如水對于魚。教師的天職就是答疑解惑，化學實驗理解是一方面，動手操作起來又成了另外一回事，對于乍一接觸新知識的學生而言，承擔相應的實驗任務(wù)時難免感到力不從心。所以，教師要做實驗教學的引領(lǐng)者、實驗操作的指導者和實驗難題的解答者。在學生實驗操作的間隙，教師通過來回走動，可零距離地窺探每位學生對實驗操作要領(lǐng)的掌握程度，遇有對實驗不理解而束手無策的學生，就能及時發(fā)現(xiàn)并為其解除疑惑，鼓勵其捋順實驗思路，按照既定的實驗流程來獨立操作。這樣一來，對實驗操作感到難以入手的學生勢必恍然大悟，扎實推進各項實驗進程有條不紊地進行。

最后，在實驗教學以外的時間，實驗員要肩負起監(jiān)督管理的重任，教師則要提醒和鼓勵學生前往實驗室展開新知識的預習，通過重做上堂課的實驗來加深理解和印象、鞏固所學。當然，對于學有余力的學生來講，還可“擼起袖子”嘗試做一些課外實驗。

靈活選取實驗項目以往分析化學的實驗項目大都非常固定，長此以往，敏于好學的學生會產(chǎn)生疑問：分析化學的實驗項目是否僅能從若干個項目中進行選取？事實上，在素質(zhì)教育如火如荼開展的今天，分析化學實驗更要善于打破傳統(tǒng)教學的思維藩籬，轉(zhuǎn)而推行鼓勵學生靈活選取實驗項目的辦法，以拓寬分析化學的實驗范圍，亦能培養(yǎng)全體學生從事實驗工作的興趣，有效杜絕學生彼此間比對實驗結(jié)果的問題。如在酸堿滴定法中，對于醋酸、硼酸以及鹽酸等不同酸和那些不同混合堿的測定，盡管實驗內(nèi)容可能會相同，但教師完全可以提供若干個有顯著差異的實驗項目供學生自主選取。

重視自主預習教師要清醒地認識到，一堂分析化學實驗課進展得好壞，同學生課前所做的預習狀況緊密關(guān)聯(lián)。教師要經(jīng)常與學生將心比心，善于換位思考，即自覺站在學生的視角統(tǒng)籌考量教改問題。分析化學實驗本身就是相當苦澀、難懂的學科，倘若學生事先不預習，教師在實驗課上講解起來必然越發(fā)困難，也不會得到學生有效的課堂配合，最終只能讓一堂高質(zhì)量的實驗課付諸東流。所以，教師須要求每名學生做好課前預習，下一番心無旁騖、靜謐自怡的功夫，讓化學實驗激揚思維靈感。通過鼓勵每位學生做好預習筆記，在課堂伊始仔細聆聽部分學生的筆記內(nèi)容，以半提問半交流的方式進行。學生會把對新教學內(nèi)容的理解以及目前感到棘手的疑難問題翔實地記下來。通過師生互動，教師便輕而易舉地了解和把握即將開展的實驗教學該重點強調(diào)哪方面，哪方面可一帶而過、略講即可。

除了對實驗教學的理論預習外，學生要將預習的重點聚焦在實驗的動手操作上。依托日夜開放的實驗室，學生完全可以嘗試做尚未學到的實驗。與此同時，為有效鍛煉每位學生的實驗動手技能，教師可在實驗開始前先行安排若干學生制備實驗所用的藥品，同時配制完成各類濃度的溶液，以便為相對復雜的實驗做足準備功課。經(jīng)由以上這些實驗預習，學生可進一步熟知各類化學試劑的基本特性和用途，尤其為今后合理配制試劑積累成功經(jīng)驗，亦能鞏固實驗教學成果，使實驗教學事半功倍。

善于同生活現(xiàn)實相聯(lián)系，培養(yǎng)學生的實驗興趣有不少學生認為，分析化學同生活實際相差甚遠，感覺這么抽象、晦澀難懂的學科難以在生活中得以真正應用，長此以往，對于化學實驗的興趣無法提振。教師要深刻地認清教學與生活實際相脫節(jié)的危機，在進行實驗教學改革時，要讓廣大學生多留心生活中的實際問題，使學生明確一切化學實驗皆來自日常生活，增強對實驗教學的親切感，亦使實驗教學更接地氣，使其改變對實驗的態(tài)度，轉(zhuǎn)而以興趣盎然、主動探究的姿態(tài)對待實驗。

教師可在具體的實驗中融入生活情境，多貼近學生學習和生活的實際。如在開展氧化還原滴定實驗前，教師可事先提問學生哪類果蔬所含維生素C最高？怎樣精確測定果蔬里的維生素C含量？聽到實驗任務(wù)和實驗目標，學生普遍聯(lián)想到應該有專門的實驗儀器來測定物質(zhì)里面的維生素C含量。正當學生陷入冥思苦想時，教師便正式告知學生，運用氧化還原滴定便能成功測得果蔬里所含維生素C的量，學生頓感眼前一亮。可見，在做化學實驗前，為著力培養(yǎng)學生實驗的勁頭和興趣，教師要把化學實驗更多地向生活實際中靠攏，令廣大學生深切地體會到化學實驗與生活聯(lián)系得如此密切，對于下一步的實驗探究和操作興趣無疑是大有裨益的。

3 改革教學內(nèi)容

注重基礎(chǔ)實驗的操作和鞏固要做好分析化學實驗，僅憑理解、吃透實驗理論是不夠的，還要有相對扎實的實驗操作功底。這就需要學生狠抓基礎(chǔ)實驗的基本操作，塑造嚴謹、踏實、審慎的實驗態(tài)度。從宏觀角度看，基礎(chǔ)實驗涵蓋了化學實驗操作和分析的基本方法、基本技能，教師一方面要培養(yǎng)和鍛煉學生實驗的基本功，拿滴定、配制溶液、稱量等基礎(chǔ)實驗小項目來武裝學生的“實驗頭腦”、指導操作；另一方面要把驗證型實驗改編為應用實踐型實驗，即把樣品的測定與工農(nóng)業(yè)經(jīng)營和日常生活的實際試樣拿給學生測定，以顯著增強實驗的導向性和實用性。例如：教學中可選取本地水泥企業(yè)所出產(chǎn)的水泥來測定里面所含金屬離子的量；學生可從超市購買一袋碘鹽來測定里面碘的含量；等等。

深入開展綜合設(shè)計類實驗綜合設(shè)計類實驗將重點放在考核學生自主操作實驗的技能上，這就給教師選擇具體的實驗題目提供了充裕的空間。當然，實驗題目的確定亦可由學生自主擬定并由教師定奪。經(jīng)由科學查閱文獻、反復閱讀書籍，實驗方案便很快出爐。與此同時，學生要事先寫出實驗目標、實驗操作步驟、預期達到的實驗結(jié)果、實驗結(jié)論，通過完善實驗報告提升綜合類實驗的有效性。如針對生活中常遇到的廢舊電池有效回收和循環(huán)利用的問題，教師可鼓勵學生制訂相應的實驗方案，以此給出生態(tài)環(huán)保的解決策略，進而培養(yǎng)學生獨立思考并科學設(shè)計實驗的能力。

4 改革教學手段

我國進入“互聯(lián)網(wǎng)+”和大數(shù)據(jù)時代，信息科技的日趨便捷讓當代分析儀器越發(fā)集成化、智能化，盡管學生在初期無法精確認知實驗儀器的框架結(jié)構(gòu)，但借助網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)則能輕松地彌補學生的認知短板。虛擬實驗亦可為學生提供一個動態(tài)化實驗演示的有力平臺。學生在實驗之初會擔憂自己的實驗操作要領(lǐng)是否合乎標準規(guī)范，會考慮如何正確使用實驗儀器。針對這些問題，通過虛擬實驗的技術(shù)手段，使學生利用人工交互來完成虛擬操作的全過程，進而熟練理解和掌握準確的實驗操作辦法，解決由于過度擔心誤傷儀器而畏首畏尾的問題。借助虛擬實驗網(wǎng)絡(luò)平臺的搭建，學生可以看到直觀、清晰的操作過程，為在實驗中更好地學習和模仿提供了前提，亦不斷地提高了實驗中手腦并動的能力，取得的教學效果亦超越了以往靜態(tài)化的展示。

5 結(jié)語

大學分析化學的實驗教學改革永遠在路上，學生自身的實驗意識和教學現(xiàn)狀決定了實驗教學改革必然要經(jīng)歷一個化蛹成蝶的過程，需要“新”字當頭、穩(wěn)扎穩(wěn)打、步步為營。要以改革實驗教學方法、內(nèi)容和形式、手段等為突破口，善于把化學實驗同生活現(xiàn)實結(jié)合、同社會實踐結(jié)合，讓學生在不斷地思考、探索、求知中積累實驗操作的技能，從而使實驗教學“更上一層樓”。