高师化学实验教学模式改革与实践*

范艳花，贵莉莉，马　洁

(1 河南大学化学化工学院，河南　开封　475004；2 新乡职业技术学院，河南　新乡　453000)



教学园地

高师化学实验教学模式改革与实践*

范艳花1，贵莉莉2，马洁1

(1 河南大学化学化工学院，河南开封475004；2 新乡职业技术学院，河南新乡453000)

“基于设计的研究”是一种新的研究范式，采用“设计—实践—评价—修正”的循环的形成性研究过程，把最初的设计付诸实施。文章借鉴“基于设计的研究”理论及方法，将其运用到“化学教学论实验”课程中，进行了为期两年的实施，通过实践发现以生产生活中的实际实验引导学生探究，大大提高了学生的学习兴趣和热情，锻炼了他们的思维能力和解决实际问题的能力。

基于设计的研究；高师化学实验；教学模式

实验教学在化学类高师生培养过程中占有重要地位，如何通过实验教学提高学生的实验基本功，尤其是适应新课程要求的实验探究能力成了高师实验课程的主要任务。然而，目前高师化学实验教学仍然以“照方抓药”的模式为主，学生机械照搬实验步骤，缺乏主动思考和自主设计实验的意识与能力。因此，高师化学实验教学亟待改革。

1　现行高师化学实验教学模式

高师化学实验教学在提高学生的动手操作能力方面起来很大的作用，但是“照方抓药”式的教学模式不利于学生思维能力和实验探究能力的发展，甚至让学生逐渐失去了实验兴趣。具体而言，传统的实验教学主要存在以下几个方面的弊端：

1.1验证性实验过多

纵观高师化学实验，多为“照方抓药”式的验证性实验，学生面对教材上已有的实验步骤、实验桌上摆好的仪器用品、配置好的溶液药品，去做出已知的实验结果来。这就限制了学生的自主思考能力与创新能力，甚至丧失实验兴趣。

1.2教学模式有待改进

高师化学实验教学多数采用的依然是传统的教师教、学生做的模式，缺乏师生之间的交流与探讨。同时，学生对实验过程中出现的意外现象或事故，不能很好地思考与处理，而是一味地去找老师解决，或者置之不理，这种教学模式禁锢了学生的思维，不利于学生创新能力的培养。

1.3实验时间安排不佳

很多高师化学专业都存在大三课程安排过多的问题，尤其是实验课程，一个学期六七门实验课程，而实验是需要学生写预习报告和实验报告的，这都要占用学生大量的时间，造成的结果往往是学生应付了上一份实验报告、来不及好好预习下一个实验内容，学习质量难以保证。

2　基于设计的研究范式涵义以及特征

2.1涵义

“基于设计的研究”是近十几年来在北美教育学、心理学、学习科学以及教育技术学等领域逐步涌现的一种新的教育研究范式。它旨在通过“设计—实践—评价—修正”的循环的形成性研究过程，采用“逐步改进”的设计方法，把最初的设计付诸实施，检测效果，根据来自实践的反馈不断改进设计，形成一种更为可靠而有效的设计。

2.2主要特征

将本方法和国标方法的数据进行比较，两组数据的绝对偏差小于1，相对偏差小于5%。国标方法中三氯蔗糖的定量限是2.5 mg/L；本方法的检出限是0.04 mg/L，定量限是0.1 mg/L。结果表明，本方法可以用于白酒中三氯蔗糖的检测。相比液相色谱系统，液相质谱联用仪具有更高的分离度和灵敏度以及更短的检测时间。

“基于设计的研究”有以下几个特征：

2.2.1情境自然

随着科学技术及创新意识的增强，人们将眼光转向了自然情境下的探究与实践，“基于设计的研究”就是在这样的背景下一步步壮大起来的，它所研究的对象来自于自然和生活，具有很强的情境性和针对性。

2.2.2迭代循环

设计研究需要对研究目标、方法等不停地修正再设计。从假设性原型到最终成型是一个迭代循环的过程。提出最初设计后，通过实践的反馈信息，进行修正完善，类似于“设计-修正-再设计-再修正……”的过程。

2.2.3关注过程

2.2.4效果双重

“基于设计的研究”不仅能解决现实问题，而且还能发展根源理论。理论既是设计研究的参考基础，也是设计研究的优化结果。在“基于设计的研究”下进行的实验不仅用理论改进了实际问题，也更好地发展了理论、促进了实践。

3　“基于设计的研究”指导下，探索高师化学实验教学新模式

3.1改变思维模式

无论是教师还是学生，更新观念是改革的成败所在，所以要从教育观念和思维模式上入手。对于教师，需要认识到自己的责任不仅在于教，更重要的是如何引导学生学习，除了严格要求学生的操作技能和对实验的掌握以外，要更加重视学生在实验过程中的发现与解决问题的能力；对于学生，需强化预习，认真对待实验，对于实验中出现的问题要善于思考、勇于探究，学会主动学习。

3.2改进实验教学模式

验证性实验在长期的实验教学中也起到了很大的作用，但是我们也要认识到它的不足，要弥补这些不足，就应该引入更多的探究性实验和设计性实验，来培养学生动脑动手的能力。在“基于设计的研究”理论指导下，选择一些具有情境性的探究性质的实验，让学生通过“设计-修正-再设计-再修正……”的过程，自己查阅文献资料，自己设计实验过程，准备实验所需仪器及药品，配制实验所需溶液，完成实验探究过程，直到最终得出合理的结论。在这样一个自己动脑设计、动手实验的过程中，不仅能锻炼了学生的操作能力，还能激发学生的自主思考能力，发现解决问题能力，提高学生的学习兴趣。例如：从日常饮用水中的水垢引入水的硬度的概念，让学生自主查阅资料了解水的硬度的概念以及硬度过大所带来的危害，然后要求学生自行设计实验来测定水的硬度，而教师则指导学生改进方案，一步步引导与启发，让学生在设计-实验-修正的过程中体会到成就感。

3.3引入情景实验

除了传统实验教材中的已定实验，我们可以增设一些自选实验。这些自选实验可以包括与实际生产生活息息相关的实验。如：大家都知道鸡蛋壳主要成分是碳酸钙，而且它有很多用途，那么它都有哪些用途？除了钙元素还有没有其他金属元素？让学生就鸡蛋壳来做一个探究实验。除此之外，还可以包括一些趣味实验，如：制作叶脉书签、雪碧变可乐、制作固体酒精等。这些趣味实验虽然简单，但在做的过程中仍然会出现一些问题，在这样的过程中锻炼了学生发现问题解决问题的能力。而且，这些实验从真实的生活情境中来，更能激发学生的学习兴趣。

4　结　语

我们以“化学教学论实验”课程为主进行了近两年的实践，发现在“基于设计的研究”理论指导下，进行高师化学实验教学模式的改革，以生产生活中的实际实验为主引导学生探究，大大提高了学生的学习兴趣和热情，锻炼了他们的思维能力和解决实际问题的能力。实验过程不拘泥于教材，思想自由，实验氛围轻松，教师学生可以一块交流探讨，共同努力完成实验，实验过程记忆深刻。

然而同时也存在一个问题——实验耗时太多、探究过程复杂。基于这种情况，我们认为，高师化学实验不适合全部采用探究的方式，可以精选一些实验进行探究。另外，建议开设一门自选实验，实验内容是设计探究实验，实验量不宜过大，可以以一到两周为周期，让那些有兴趣有潜力有精力的同学成立实验小组，和教师共同进行设计性实验。

[1]王文静.“基于设计的研究”在美国的兴起与新发展[J].比较教育研究,2009(8):235.

[2]梁文鑫,余胜泉.基于设计的研究过程与特征[J].电化教育研究,2006(3):19-21.

[3]张颖.高师化学实验教学改革几点设想[J].阜阳师范学院学报:自然科学版,2003,20(1): 71-73.

[4]徐占林,刘光,孙雪玉,等.论高师化学实验课的教与学[J].松辽学刊,2001(4):60-62.

[5]孙连荣.高校实验教学模式的研究与探索[J].实验室研究与探索,2003,22(1):4-6.

Reform and Exploration of Chemical Experiment Teaching Mode*

FAN Yan-hua1, GUI Li-li2, MA Jie1

(1 College of Chemistry and Chemical Engineering, Henan University, Henan Kaifeng 475004;2Xinxiangvocationalandtechnicalcollege,HenanXinxiang453000,China)

Design-Based Research is a new paradigm of integrated research. The forming process of circulation of design, practice, evaluation and correction is used in order to put the original design into practice. The lessons were draw from the theory and method of design based research which was applied in the Experiment of Chemistry Teaching Theory for two years. Experience proved that the students’ learning interest and enthusiasm were improved greatly by exploring practical experiments in production and life and students’ thinking ability and the ability to solve practical problems have been tempered.

design-based research; chemical experiment in normal college; teaching mode

河南省2016年度教师教育课程改革研究项目(2016-JSJYLX-004)。

范艳花(1980-)，女，副教授，主要从事化学课程与教学论相关研究。

G652

A

1001-9677(2016)016-0188-02