學(xué)生深度參與的有機化學(xué)實驗教學(xué)改革

華曉瑩，賈 貞，劉明成，伍 平

（德州學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，山東 德州 253023）

有機化學(xué)實驗是化學(xué)相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)課程，它對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的形成起到重要作用。學(xué)生在實驗過程中學(xué)會對科學(xué)知識的積累和運用，掌握科學(xué)探究的過程和方法，培養(yǎng)對科學(xué)相關(guān)知識的積極向上的情感態(tài)度。而科學(xué)素養(yǎng)決定學(xué)生在以后學(xué)習(xí)工作中的競爭能力。化學(xué)教學(xué)培養(yǎng)計劃中，有機化學(xué)實驗是選修課程，這導(dǎo)致部分學(xué)生對這門課的重視程度不夠，無法達到這門課開設(shè)的意義。另外，有機試劑往往具有易揮發(fā)、易燃、易爆的特點，使得有機化學(xué)實驗有較大的危險性，個別學(xué)生有恐懼心理，做實驗有畏難情緒。

讓學(xué)生積極地參與到實驗的各個環(huán)節(jié)，有助于學(xué)生克服恐懼心理，提高學(xué)習(xí)興趣，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性[1]。相較于傳統(tǒng)的教學(xué)方式，“學(xué)生深度參與”的教學(xué)方式更體現(xiàn)了實驗課在教學(xué)中的動手動腦的優(yōu)勢，能夠使學(xué)生更深度地參與到教學(xué)活動之中。相比于翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，我們又增加了新的內(nèi)容，就是讓每一位學(xué)生都有機會成為“助教”，教學(xué)效果明顯提高。

1 課前預(yù)習(xí)——有利于學(xué)生學(xué)習(xí)主動性的培養(yǎng)

1.1 設(shè)置目標(biāo)任務(wù)

課前預(yù)習(xí)是學(xué)習(xí)中一個重要的環(huán)節(jié)，為了使學(xué)生預(yù)習(xí)目標(biāo)明確，教師提前布置預(yù)習(xí)內(nèi)容。該內(nèi)容會給出具體的目標(biāo)任務(wù)[2]，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。比如在乙酸乙酯制備實驗中，我們設(shè)置目標(biāo)任務(wù)如下：了解乙酸乙酯的性質(zhì)、用途；乙酸乙酯的常用制備方法、制備乙酸乙酯哪種方法更好，為什么？掌握酯化反應(yīng)的反應(yīng)機理；了解反應(yīng)物、產(chǎn)物物化常數(shù)及試劑用量；了解反應(yīng)所用儀器名稱及規(guī)格；掌握乙酸乙酯的制備步驟；掌握乙酸乙酯的分離與純化的操作；掌握實驗注意事項和試驗成功的關(guān)鍵；能夠解釋課后問題；等等。該階段，學(xué)生可以充分利用教材、圖書館和互聯(lián)網(wǎng)等學(xué)習(xí)資源，也可以通過QQ、微信、電子郵件等途徑與授課教師交流。

1.2 成立學(xué)習(xí)小組

成立學(xué)習(xí)小組，一是在學(xué)習(xí)過程中可以互相討論、資源共享、互相督促，再就是分好小組可以有利于實驗課的管理，方便實驗課上進行指導(dǎo)。學(xué)生預(yù)習(xí)過程如圖1。

1.3 選拔教學(xué)助手

完成預(yù)習(xí)任務(wù)之后，教師對各小組方案進行確認，然后選出一組，在教師指導(dǎo)下提前做好實驗，并認真記錄實驗過程，針對實驗中存在的問題進行分析、總結(jié)，使學(xué)生熟悉實驗，做到胸有成竹。而這個小組的學(xué)生將作為老師的“助教”出現(xiàn)在課堂上。

圖1 實驗課前預(yù)習(xí)過程

2 授課過程學(xué)生深度參與——有利于綜合能力的培養(yǎng)

選出的“助教”在課堂上協(xié)助老師授課，這就要求“助教”們集中精力，密切觀察其他同學(xué)的各個實驗環(huán)節(jié)，一旦發(fā)現(xiàn)有人出錯能夠及時給予幫助，使得教學(xué)環(huán)節(jié)更加完善。同時，通過指導(dǎo)學(xué)生實驗及與同學(xué)的交流，“助教”也會鞏固和豐富自己的專業(yè)知識。比如按照要求，學(xué)生安裝的實驗裝置需要科學(xué)合理、牢固美觀。而實際操作中，同學(xué)們安裝的實驗裝置不見得完全相同，比如乙酸乙酯的制備實驗，有的裝置是邊滴加乙醇邊蒸出乙酸乙酯，有的裝置是等酯化反應(yīng)進行完全之后再蒸出乙酸乙酯。是不是這兩種裝置都符合實際應(yīng)用的要求呢，又或者哪一種方法更好呢。“助教”們要運用已有的知識給出判斷，“教學(xué)相長”的同時也活躍了他們的思維[3]。

深度參與教學(xué)有利于對科學(xué)知識的積累和運用。制備乙酸乙酯時按照教材提供的裝置，難免會有刺激性的乙酸的逸出，為了凈化我們的實驗環(huán)境，同學(xué)們借鑒1-溴丁烷制備中的氣體吸收裝置，用堿液吸收了逸出的乙酸。這也響應(yīng)了“綠色化學(xué)”的倡議。

通過讓學(xué)生積極參與實驗教學(xué)的各個環(huán)節(jié)，他們會更加體會到規(guī)范操作是實驗安全的重要保障，會更加注意遵守操作規(guī)范，既消除了對有機化學(xué)實驗的恐懼，又降低了實驗事故發(fā)生率，提高了實驗成功率。

采用這種教學(xué)模式，使每個學(xué)生都有機會深度參與實驗課教學(xué)，既有榮譽感也有責(zé)任感，同時有助于學(xué)生自學(xué)能力、操作能力、觀察能力、分析問題能力、解決問題能力以及語言表達能力的提高。

3 課后總結(jié)與反思——有利于知識的鞏固與升華

有機化學(xué)實驗過程中容易出現(xiàn)教材中沒有提到的實驗現(xiàn)象[4]，比如在甲基橙制備中，同學(xué)們得到的產(chǎn)品顏色就比較“豐富多彩”。為什么會出現(xiàn)這種情況，顏色的變化過程可逆嗎，怎樣才能得到顏色正常的甲基橙等，這些問題需要同學(xué)們自己思考、解決。實驗課結(jié)束后，認真撰寫實驗報告，對比預(yù)習(xí)報告，總結(jié)實驗過程中遇到的問題。如何解決問題，解題的思路，以及得到怎樣的啟示等都要在實驗報告中得到體現(xiàn)。所以學(xué)生對知識的運用、邏輯思維、對實驗現(xiàn)象及實驗結(jié)果的概括總結(jié)等各方面的能力都會得到鍛煉和提高[5]。

4 結(jié)語

引導(dǎo)學(xué)生更加積極地、深入地參與實驗教學(xué)活動，能夠增加學(xué)生之間實驗相關(guān)知識的交流，能夠加深學(xué)生對實驗的了解，能夠督促他們更加規(guī)范的操作，降低危險因素，能夠培養(yǎng)他們的科學(xué)素養(yǎng)，能夠提升學(xué)生的綜合能力。我們將進一步挖掘素材來支持學(xué)生深度參與實驗課教學(xué)。