以赛促教,实验竞赛融入日常化学教学的探索

2019-03-16王斌马祥梅邢宏龙

安徽化工 2019年1期

王斌，马祥梅，邢宏龙

（安徽理工大学化学工程学院，安徽淮南232001）

随着高校教学改革、专业建设和学生综合素质提高的需要，化学实验竞赛规模日趋壮大，比赛类型从校级、省级再到国家级，是对学生化学基础理论知识及基本实验技能的综合检验，受到了广大师生的普遍欢迎和重视。但是能够参赛的学生毕竟为少数，教育的目的是提高整体而不是极少数受教者的能力，因此对竞赛内容和规程进行分析，把竞赛融入日常教学，逐步使实验竞赛普及化和常态化具有重要意义[1]。本文以学生的参赛经历为基础，从细节教学、思维能力、遵循理论与实验相结合的教学原则等方面，总结一些经验和心得，希望对以赛促教，提高大学化学实验教学质量提供有益参考。

1 注重细节教学

俗话说“细节决定成败”，指导老师在日常教学中要严格要求，强调细节教学，把化学实验操作的细节贯穿于日常教学整个过程，突出能力培养体现在实验的每个环节中。注重一些常见仪器的规范操作，提高学生整体实验技能[2]。重点讲解对实验结果有直接影响的细节点，如有机化学实验毛细管法测定熔点时，待测样品是否干燥、碾细，装样时样品的高度、紧密程度以及加热时的升温速度等；萃取操作时准确判断需要的成分所在层，如无法判断该如何解决，不可随意丢弃任一层溶液等。由于实验仪器种类繁多，又来自不同生产商，操作选钮及说明书往往用不同的文字形式标识，平时训练时就需要有意识地让学生把常规仪器的中英文标识加以熟悉；另一方面，实验细节还体现在环保意识的加强，如实验前有机合成实验通过设计不同的合成路线，反复比较，尽可能采用环保节能的合成路线；实验过程中用到的低沸点有机溶剂乙醚、甲醛、氯仿、苯等，如使用不当，可能对周围环境或实验人员造成伤害；粘贴标签的标注和位置；试剂称取时过量的部分不可倒回原瓶；实验结束时所有的废弃物不能直接倒入水池；产品测试分析后剩余部分的回收等方方面面[3]。

2 重视思维能力的培养

著名化学家戴安帮曾经指出，全面的化学教育要求既传授知识和技能，又训练科学方法与思维。思维能力的培养是素质全面的创新型人才培养的重要环节。在竞赛现场，机会可能只有一次，一旦做错，不仅影响自己的心境，更会影响后面的发挥。部分选手在遇到突发事件、异常现象（例如与其他组颜色等实验现象的不同）或平时训练没有用过的仪器时，表现出紧张、挫败、敷衍等心理，不能保持清醒。如2018年安徽省普通高校化学实验竞赛物理化学实验的操作部分，很多参赛选手没有做过甚至没见过主办方提供的实验仪器，出现无从下手的情况。只有在平时训练时强化思维能力培养，思考不同型号仪器的原理和共性，才不会在遇到问题时手忙脚乱。训练时要求把每个实验都当做竞赛来做，遇到问题时先自己想原因，思考产生的原因再采取相应的应对措施，克服畏难心理，不要一出现异常现象就去问老师，要做到每做一步都能清楚地知道为什么这么做，不能照葫芦画瓢，按照实验指导书上的步骤机械地操作，为完成实验而实验，对于原理等理论知识不甚理解。做错一次，重来一次，做错两次，重来两次……课堂上指导老师要随时注意观察学生训练操作中常犯的错误及问题，特别留意实验失败同学的操作情况，课后与学生一起分析实验失败的原因，具体到可能的错误操作或仪器原因，克服学生们的畏难心理，让智慧在课堂绽放[4]。在能力提升方面，往往能够分析实验失败的原因比做出漂亮的结果还重要；实验课后的总结也往往比指导老师的讲解还有效。通过对实验过程中一些现象、结果进行总结、思考，共同分析实验失败的原因[5]，逐渐提高分析、解决问题的能力。

3 强化理论与实验相结合

化学实验除了培养实验技能外，另一重要目的是验证并巩固基本理论知识，特别是课本上重要的知识点。与实验相关的理论知识，如一些常见的反应方程式、化学结构式、显色试剂、鉴别试剂与方法，甚至一些有机化合物沸点的比较都与实验原理和操作步骤密不可分。理论与实践相辅相成，要求学生在进行实验时明白为什么这样做，不这样做会产生什么样的影响，使知识逐步在打破沙锅问到底的专研氛围中积累。实验过程中通过询问实验原理，预习思考题等，不仅增强了学生的思考能力，还促使学生丰富对理论知识的应用，使实验与理论很好地结合在一起，二者综合运用；同时，利用理论指导实验还可有效避免学生在实验室的不规范或危险操作，从而尽可能地避免重大损失或事故的发生。美国加州大学洛杉矶分校基础化学实验教学为我们提供了很好的借鉴模式，实验课的成绩评估、理论知识在最终的成绩中占的比重达到40%。实验教学中注重引导学生分析探讨，每个实验的实验报告必须要有完整、合理的数据分析[6]，用实验解决化学问题，使各项智力皆得到发展。另一方面，化学实验经常由于反应条件、装置及不当操作等因素，出现一些意想不到的现象或结果，遇到这种情况时，教师可让学生首先提出自己的看法，再利用理论知识进行分析、研究并验证，找出问题根源，让知识在动态体验中得以深化和运用，这样不仅掌握了知识，同时学会获得知识的过程与方法[7]。