擂台式教学在基础化学实验中的应用实践

2012-09-25彭浩涂海洋杨光富

大学化学 2012年1期

彭浩涂海洋杨光富

(华中师范大学化学学院湖北武汉 430079)

近年来，国内高校开展了大量实验教学改革工作，普遍建立了循序渐进的从基础实验到中级实验，再到综合、设计型实验的教学体系，且普遍提高了综合、设计型实验的比例。大家认为在综合、设计型实验中，学生作为主体，在教师的引导下进行相对独立的实验工作，对培养学习兴趣、发展个性、提高综合素质非常有利[1-2]。但值得注意的是，增加综合、设计型实验的比例只是提高了学生进行高层次实验培训的机会，却没有改变目前基础实验教学中的诸多问题。假如学生不能在基础实验中培养好扎实的基本功，又如何期望他们能在中、高级的实验过程中获得更高层次的提升呢？

因此，如何在基础实验教学过程中激发学生的学习兴趣，培养学生的综合素质是教师必须思考的问题。本文结合笔者多年从事基础有机化学实验教学的经验，在分析原有教学模式的基础上，介绍擂台式分组教学法在基础有机化学实验教学中的应用和实践。

擂台式分组教学模式是根据学生的具体情况，将学生分成若干小组，每组3～4名学生，选定一名学生为组长。在整个实验教学过程中，组内分工协作，组间相互竞争，以培养学生的团队意识和竞争意识。我们将基础有机化学实验分为实验前、实验中和实验后3个阶段，依次介绍擂台式分组教学的应用实践。

1 实验前阶段

减少教师课前讲解的时间，增加学生擂台式分组提问的环节。将学生分为A、B、C、D 4组，由教师任选一组。以A组为例:A组中每位学生作为“攻擂者”，对其他组中任意学生进行提问，问题不得重复。A组学生的提问质量作为评定A组预习成绩的标准；而其他组中每位学生都有被挑选为守擂者的可能，其回答问题的质量作为评定该组预习成绩的标准。如果有遗漏问题，再由教师对A组学生进行提问，A组学生回答问题的质量也计入其预习成绩。

采用擂台式分组提问考核学生预习效果，避免了仅靠检查预习报告和教师提问等传统考核形式导致的学生照抄书本，不会质疑，不会思考，以及学生存在侥幸心理等问题。擂台式分组提问对预习效果的考核不再以个人为单位，而以小组为单位。因此，课前预习由原来的个人行为变为小组行为，每位学生都必须参与预习过程，且需要相互协作。各组学生不仅要发现潜在的、有价值的问题，还要思考如何回答这些问题；另外，组内同学还必须通过互帮互助来保证每位学生都能正确作答。这样在分组预习过程中培养了学生发现问题、解决问题的能力，增强了学生相互协作的团队意识。在分组提问过程中，通过组与组之间相互竞争，你问我答，能够充分激发学生的学习兴趣，增强学生的竞争意识，预习效果也明显提高。

我们还要求各小组针对实验中涉及的某一项具体条件，如反应时间、反应温度、物料配比等，对实验内容进行微调，分组考察该实验条件对反应的影响。在预习过程中，每位学生不再是照抄书本，而是根据小组确定的具体条件对实验内容进行微调。以乙酰苯胺的制备实验为例，学生提出的考察项目如表1所示。在教师提示下，采用乙酸酐为酰化试剂的学生(A2)考虑到乙酸酐和乙酸沸点均较高，故将分馏装置设计为回流装置，并控制反应温度；采用乙酰氯为酰化试剂的学生(A3)，考虑到生成氯化氢气体，设计了酸性气体吸收装置。有的小组也提出了其他考察条件，例如锌粉用量、沸石用量对反应的影响等。总的来说，学生提出的考察项目大多数仅对实验内容作了微调，在实验室条件下基本可以实现。而从教学效果上来看，由于充分调动了学生的主动性，因而学生的学习兴趣明显提高，同时学生的实验设计能力也得到了培养。

表1 乙酰苯胺的制备实验考察项目列表

2 实验中阶段

学生按照实验前阶段的实验设计分组进行实验，考察具体实验条件对反应的影响。以各组最终获得的实验结论是否合理，以及实验过程中学生的实验操作是否规范作为此阶段成绩评定的标准。为了使学生明确具体的实验操作规范，我们根据不同的实验内容确定详细的评分细则，并分发到每位学生手中，以蒸馏和沸点的测定实验为例，具体的评分细则见表2。

表2 蒸馏和沸点的测定实验评分细则

在分值的设定上，我们未采用百分制，而是每项有相应的分值，错一项，扣一项，扣完为止，而且特意设置为负分。在实验过程中，教师严格按照评分细则进行评分，且在学生的记录本上详细记录，指明错误，使其印象深刻。在实验初期阶段，学生普遍感觉比较紧张，但经过1～2次实验后，大多数学生的紧张感逐渐消除，而且实验操作分数也迅速上升到85分(甚至95分)以上。由此可见，学生的基本实验操作技能得到了明显提高。而且学生也反映“评分细则可以让我们真正明白什么是对，什么是错；扣分可以锻炼我们的心理承受能力；扣分并不是目的，目的是为了培养我们扎实的基本实验操作技能”。

与传统的以实验结果(产品收率和外观)为依据进行考核的实验效果相比，在实验过程中，学生不再采用照方抓药式的方法进行实验，而是更加注重实验操作的细节。由于必须对小组中每位学生的实验结果进行比较，才能发现该组考察的具体条件与反应的关系，因此，为了得到更加合理的实验结论，每位学生必须尽量减少个人因素导致的数据偏差，这使他们在实验过程中更加认真仔细；同时，小组长的领导、监督和协调能力也得到了锻炼。

3 实验后阶段

各小组根据组内学生的实验结果进行归纳总结，完成报告，并向其他组学生进行汇报。组与组之间可以相互质疑。对于异常结果，各小组须给予合理解释。所有学生的产品须按顺序摆放在同一“擂台”(桌面)上，供所有学生观察、比较、分析。由于实验过程中学生采用不同的实验条件进行实验，因此对实验结果的考核不是以产品外观、收率为标准，而是考察每组学生是否能够协调合作获得合理的实验结论，以及对异常结果是否能给出合理解释。这种减少实验结果在整个评分体系中比重的方式，充分体现了基础有机化学实验注重过程和细节的特点。