關(guān)于高職院校基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力探討

張雅崢

鄭州旅游職業(yè)學(xué)院 河南 鄭州 450000

引言

化學(xué)作為一門實(shí)踐性以及理論性較強(qiáng)的學(xué)科，其相關(guān)學(xué)習(xí)以及相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)具有客觀性，能夠滿足學(xué)生對(duì)于世間萬物的認(rèn)知需求心理，并且對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)有較強(qiáng)的吸引力。然而，在基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中對(duì)學(xué)生相關(guān)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，需要在實(shí)踐環(huán)節(jié)中對(duì)現(xiàn)有的教訓(xùn)模式進(jìn)行不斷的嘗試與探索。從而提高學(xué)生創(chuàng)新能力以及尊重學(xué)生個(gè)性的發(fā)展，為社會(huì)提供有效的創(chuàng)新性科研人才。

一、先實(shí)踐再進(jìn)行知識(shí)講解，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

針對(duì)開展相應(yīng)的基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)理論，以及實(shí)驗(yàn)所需要的設(shè)備和相應(yīng)的操作流程相對(duì)簡單，并且而學(xué)生具備相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)。在教學(xué)中，教師可以開展通過先讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐然后再進(jìn)行知識(shí)講解的教學(xué)模式，來對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新能力進(jìn)行有效的培養(yǎng)。通過此教學(xué)模式，在教師的指引下，學(xué)生通過課前預(yù)習(xí)以及對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行充分提前的考量，將實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行完善。在實(shí)驗(yàn)的環(huán)節(jié)中，將化學(xué)實(shí)驗(yàn)需要要達(dá)到的目的，實(shí)驗(yàn)所需要采用的設(shè)備、實(shí)驗(yàn)步驟以及實(shí)驗(yàn)預(yù)防方案進(jìn)行全盤了解。此后，在課堂上來開展相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)，通過相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)學(xué)解決在預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)中學(xué)生所遇到的疑問。通過此教學(xué)模式，使得學(xué)生在課前通過自身的預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)中對(duì)姿勢(shì)的認(rèn)知來進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，教師通過實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果可以了解學(xué)生預(yù)習(xí)的情況。

教師在實(shí)驗(yàn)前無需進(jìn)行過度的知識(shí)講解，而將此時(shí)間留給學(xué)生們進(jìn)行討論。學(xué)生具備事先預(yù)習(xí)的知識(shí)，會(huì)很快的進(jìn)入到實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中。同時(shí)在進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)，可充分讓學(xué)生之間進(jìn)行相互討論，對(duì)知識(shí)原理進(jìn)行相互推導(dǎo)。從而實(shí)現(xiàn)從抽象的知識(shí)到具體現(xiàn)象的轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)。通過此教學(xué)形式，能夠使得學(xué)生全身心的投入到基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)環(huán)節(jié)中，并且充分的協(xié)調(diào)學(xué)生在動(dòng)手能力以及思考能力方面的協(xié)作，為其后續(xù)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供良好的先前訓(xùn)練。

比如在針對(duì)無機(jī)化合物的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，通過實(shí)驗(yàn)將化物進(jìn)行不同形式的分離，通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行推敲，而相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)過程也不需要使用復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，因此教師在進(jìn)行此類化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)環(huán)節(jié)中可采用，先實(shí)踐然后再進(jìn)行知識(shí)講解的教學(xué)方式，使得學(xué)生能夠?qū)χR(shí)由淺到深進(jìn)行不斷的循環(huán)學(xué)習(xí)。

二、對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)提問來提高學(xué)生創(chuàng)新能力

在高職院校基礎(chǔ)化學(xué)的課堂上，通過提問的教學(xué)模式可以提高學(xué)生對(duì)于知識(shí)的全面認(rèn)知。在提問環(huán)節(jié)，教師針對(duì)學(xué)生回答的內(nèi)容進(jìn)行有效分析，同時(shí)給予回到正確的學(xué)生相應(yīng)的鼓勵(lì)并且鼓引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行額外知識(shí)的發(fā)散；對(duì)提問回答錯(cuò)誤的學(xué)生，教師給予及時(shí)更正并且指出相應(yīng)的學(xué)習(xí)問題，來改善學(xué)生對(duì)于基礎(chǔ)化學(xué)學(xué)習(xí)的錯(cuò)誤理解。通過對(duì)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行提問，學(xué)生在回顧實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中遇到的現(xiàn)象，從而產(chǎn)生對(duì)知識(shí)的進(jìn)一步分析與深化。例如在進(jìn)行硫酸銅相關(guān)反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中，教師可以提問硫酸銅的顏色，以及其發(fā)生反應(yīng)的前提是什么，如何證明實(shí)驗(yàn)成功等一系列問題。然而此類實(shí)驗(yàn)其簡單的運(yùn)用到化學(xué)中的置換原理，而相應(yīng)證明化學(xué)實(shí)驗(yàn)成功的現(xiàn)象也很簡單，通過溶液沉淀的顏色進(jìn)行判斷，是否出現(xiàn)藍(lán)色沉淀。而對(duì)應(yīng)的化學(xué)問題，可讓學(xué)生舉一反三對(duì)引出其他認(rèn)知與理解。即金屬元素都具有相應(yīng)的置換能力，提問學(xué)生切對(duì)應(yīng)的化學(xué)置換原理等問題。

通過一系列的提問與回答，讓學(xué)生初步具有對(duì)于知識(shí)進(jìn)一步理解的能力，從而通過一系列的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新來增強(qiáng)對(duì)知識(shí)的領(lǐng)悟。在往后的學(xué)習(xí)以及工作生涯中，通過類似對(duì)自己不斷的提問，來找到問題的切入點(diǎn)，來提升自身的認(rèn)知層次。從而達(dá)到創(chuàng)新的目的。創(chuàng)新來自于對(duì)問題的好奇，而激發(fā)學(xué)生對(duì)問題的好奇心，則需要適當(dāng)?shù)囊锰釂杹韯?chuàng)造相應(yīng)的條件。因此，對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)提問，對(duì)提高學(xué)生創(chuàng)新能力方面是有幫助的。

三、改善基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)法，提高學(xué)生對(duì)于問題的解決能力

高職學(xué)生在學(xué)校的學(xué)習(xí)期間是其能力培養(yǎng)以及對(duì)知識(shí)基礎(chǔ)理論的掌握最佳時(shí)期。在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的改革中，需要以強(qiáng)化學(xué)生創(chuàng)新能力作為主要方向，而需要改變的問題主要是以下幾點(diǎn)，第一，對(duì)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)流程進(jìn)行調(diào)整、重組以及擴(kuò)充。通過讓學(xué)生之間進(jìn)行有效討論以及相關(guān)實(shí)驗(yàn)前期的論證來確定實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容。對(duì)于某些已經(jīng)過時(shí)的或與專業(yè)特點(diǎn)不符的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行舍棄與停止。著重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于新技術(shù)以及新知識(shí)的創(chuàng)新能力為目的，來開展相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。并且最大限度的對(duì)本專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行放大，從而確保在化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)環(huán)節(jié)中其相應(yīng)的系統(tǒng)具有完整性并且支持實(shí)驗(yàn)的理論具有前沿性。

其次，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是考量綜合性問題的一種方式。需要通過單一的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象去推導(dǎo)整個(gè)實(shí)驗(yàn)原理，最主要的是要培養(yǎng)學(xué)生舉一反三的思維。能夠使得學(xué)生提出問題并且解決問題，因此當(dāng)下需要根據(jù)學(xué)生實(shí)際化學(xué)實(shí)驗(yàn)的要求，來采購相應(yīng)的儀器設(shè)備，并且設(shè)計(jì)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)路線，合理安排實(shí)驗(yàn)步驟。盡可能讓學(xué)生完成獨(dú)立操作，以及完善實(shí)驗(yàn)報(bào)告等。

四、開放實(shí)驗(yàn)室，提高實(shí)踐創(chuàng)新機(jī)會(huì)

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中，為了不斷的拓展綜合性，以及設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的比重，需要對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行有效的開放以及利用。當(dāng)下教學(xué)改革是要求以實(shí)踐為主，因此對(duì)實(shí)驗(yàn)性進(jìn)行有效的開放是體現(xiàn)教育改革的重要教學(xué)措施，是充分利用教學(xué)資源以及空間的現(xiàn)象，通過開展實(shí)驗(yàn)室可以使得學(xué)生有效自主的開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，學(xué)生自主的安排相應(yīng)的學(xué)習(xí)時(shí)間，從而最大限度的調(diào)動(dòng)以及激發(fā)學(xué)生對(duì)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。針對(duì)實(shí)驗(yàn)室的開放，不僅是要在時(shí)間以及空間上進(jìn)行全方位的開放。而且在相映教學(xué)儀器以及設(shè)備等方面，也需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)拈_放。在開放的實(shí)驗(yàn)室中，學(xué)生作為教學(xué)的主體，應(yīng)當(dāng)發(fā)揮主動(dòng)思考的能力。教師鼓勵(lì)并且引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行嘗試，對(duì)實(shí)驗(yàn)本質(zhì)提出不同的疑問，嘗試多種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案以及解決問題的途徑，選擇最優(yōu)的途徑與方案。此外，教師還需要學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行仔細(xì)觀察，記錄反常的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，進(jìn)行相映的知識(shí)思考。從而激發(fā)學(xué)生對(duì)于創(chuàng)新創(chuàng)造的靈感，使得學(xué)生在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中對(duì)自身能力進(jìn)行全面培訓(xùn)。

五、計(jì)算機(jī)仿真模擬實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

在高職院校化學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中，化學(xué)的魅力在于可以通過不同的實(shí)驗(yàn)得到不同的結(jié)果。以形象、直觀的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，給學(xué)生對(duì)于知識(shí)的認(rèn)知與理解提供有價(jià)值的基礎(chǔ)信息。但是由于當(dāng)下實(shí)驗(yàn)環(huán)境以及實(shí)驗(yàn)器材限制，再進(jìn)行某些化學(xué)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候仍然不可能做到理想的結(jié)果。此時(shí)通過引用計(jì)算機(jī)仿真模擬實(shí)驗(yàn)相關(guān)教學(xué)，來進(jìn)行類似實(shí)驗(yàn)環(huán)境以及實(shí)驗(yàn)條件苛刻的化學(xué)反應(yīng)中。通過相應(yīng)的模擬仿真，來得到對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從而滿足學(xué)生對(duì)于化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)以及領(lǐng)悟，并且學(xué)生可以通過相應(yīng)的仿真模擬軟件，按照自身的喜好進(jìn)行不斷的化學(xué)實(shí)驗(yàn)嘗試，以滿足其創(chuàng)新的好奇心。從而達(dá)到對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的目的。

例如，在現(xiàn)實(shí)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，黃金是很難發(fā)生反應(yīng)的，但是黃金發(fā)生反應(yīng)需要在一定嚴(yán)苛的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)環(huán)境要求中。例如，溫度、酸堿度等等。然而針對(duì)王水的使用，在化學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中是不允許使用的，由于其高腐蝕性無論是對(duì)于實(shí)驗(yàn)器材以及時(shí)間操作者都是一種風(fēng)險(xiǎn)。因此通過計(jì)算機(jī)模擬仿真化學(xué)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可將黃金與王水相互融合查看是否兩者會(huì)進(jìn)行相互反應(yīng)，最終通過模擬仿真的結(jié)果，得到相應(yīng)的答案，即黃金可溶于王水中。諸如此類的化學(xué)實(shí)驗(yàn)還有很多，例如，在其他高溫高壓的環(huán)境下是否會(huì)發(fā)生其他不常見的化學(xué)反應(yīng)，當(dāng)下所有的化學(xué)反應(yīng)均為可逆反應(yīng)，只是可逆現(xiàn)象程度強(qiáng)與弱而影響直觀判斷。學(xué)生可創(chuàng)造不同的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，來達(dá)到對(duì)于可逆反應(yīng)研究的目的。例如增加酸度，增加壓強(qiáng)與溫度，查看可逆反應(yīng)現(xiàn)象是否會(huì)加強(qiáng)等一系列現(xiàn)象。

通過這一系列的實(shí)驗(yàn)仿真模擬，來提高學(xué)生對(duì)于化學(xué)更深層次的認(rèn)知，通過自由的實(shí)驗(yàn)組合來提高學(xué)生對(duì)于知識(shí)運(yùn)用的創(chuàng)新能力，提高自身的見識(shí)以及對(duì)于化學(xué)本質(zhì)的認(rèn)知，并且拓展自身的知識(shí)面，對(duì)世間萬物化學(xué)反應(yīng)的現(xiàn)象有一個(gè)更明確的認(rèn)知。使得學(xué)生在化學(xué)科研創(chuàng)造中能夠發(fā)散自身的思維，做出更多的創(chuàng)新價(jià)值的活動(dòng)。

結(jié)束語

當(dāng)下關(guān)于高職院校進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)相關(guān)教學(xué)模式的開展。其需要以學(xué)生作為教學(xué)主體來開展對(duì)應(yīng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程。對(duì)現(xiàn)有的教學(xué)資源進(jìn)行充分開放，來提高學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的頻率，充分滿足學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需求。此外，相應(yīng)的教學(xué)需要教師以提問的形式來進(jìn)行引導(dǎo)式的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教育，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的方面，集合現(xiàn)有的教學(xué)資源，因地制宜的開展相應(yīng)的教學(xué)活動(dòng)，并且積極地引入先進(jìn)的教學(xué)設(shè)備。例如仿真模擬軟件對(duì)嚴(yán)苛的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行模擬仿真，讓學(xué)生自由的組合相關(guān)化學(xué)反應(yīng)條件，使得學(xué)生在領(lǐng)悟化學(xué)知識(shí)的時(shí)候也能夠引發(fā)對(duì)于化學(xué)本質(zhì)更細(xì)致的思考，從而提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。當(dāng)然，一切的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要以學(xué)生興趣作為開展的前提。