学生深度参与的有机化学实验教学改革

2020-04-25华晓莹刘明成

云南化工 2020年2期

华晓莹，贾贞，刘明成，伍平

（德州学院化学化工学院，山东德州 253023）

有机化学实验是化学相关专业的基础课程，它对学生科学素养的形成起到重要作用。学生在实验过程中学会对科学知识的积累和运用，掌握科学探究的过程和方法，培养对科学相关知识的积极向上的情感态度。而科学素养决定学生在以后学习工作中的竞争能力。化学教学培养计划中，有机化学实验是选修课程，这导致部分学生对这门课的重视程度不够，无法达到这门课开设的意义。另外，有机试剂往往具有易挥发、易燃、易爆的特点，使得有机化学实验有较大的危险性，个别学生有恐惧心理，做实验有畏难情绪。

让学生积极地参与到实验的各个环节，有助于学生克服恐惧心理，提高学习兴趣，发挥学生的主观能动性[1]。相较于传统的教学方式，“学生深度参与”的教学方式更体现了实验课在教学中的动手动脑的优势，能够使学生更深度地参与到教学活动之中。相比于翻转课堂教学模式，我们又增加了新的内容，就是让每一位学生都有机会成为“助教”，教学效果明显提高。

1 课前预习——有利于学生学习主动性的培养

1.1 设置目标任务

课前预习是学习中一个重要的环节，为了使学生预习目标明确，教师提前布置预习内容。该内容会给出具体的目标任务[2]，有利于提高学生的学习主动性。比如在乙酸乙酯制备实验中，我们设置目标任务如下：了解乙酸乙酯的性质、用途；乙酸乙酯的常用制备方法、制备乙酸乙酯哪种方法更好，为什么？掌握酯化反应的反应机理；了解反应物、产物物化常数及试剂用量；了解反应所用仪器名称及规格；掌握乙酸乙酯的制备步骤；掌握乙酸乙酯的分离与纯化的操作；掌握实验注意事项和试验成功的关键；能够解释课后问题；等等。该阶段，学生可以充分利用教材、图书馆和互联网等学习资源，也可以通过QQ、微信、电子邮件等途径与授课教师交流。

1.2 成立学习小组

成立学习小组，一是在学习过程中可以互相讨论、资源共享、互相督促，再就是分好小组可以有利于实验课的管理，方便实验课上进行指导。学生预习过程如图1。

1.3 选拔教学助手

完成预习任务之后，教师对各小组方案进行确认，然后选出一组，在教师指导下提前做好实验，并认真记录实验过程，针对实验中存在的问题进行分析、总结，使学生熟悉实验，做到胸有成竹。而这个小组的学生将作为老师的“助教”出现在课堂上。

图1 实验课前预习过程

2 授课过程学生深度参与——有利于综合能力的培养

选出的“助教”在课堂上协助老师授课，这就要求“助教”们集中精力，密切观察其他同学的各个实验环节，一旦发现有人出错能够及时给予帮助，使得教学环节更加完善。同时，通过指导学生实验及与同学的交流，“助教”也会巩固和丰富自己的专业知识。比如按照要求，学生安装的实验装置需要科学合理、牢固美观。而实际操作中，同学们安装的实验装置不见得完全相同，比如乙酸乙酯的制备实验，有的装置是边滴加乙醇边蒸出乙酸乙酯，有的装置是等酯化反应进行完全之后再蒸出乙酸乙酯。是不是这两种装置都符合实际应用的要求呢，又或者哪一种方法更好呢。“助教”们要运用已有的知识给出判断，“教学相长”的同时也活跃了他们的思维[3]。

深度参与教学有利于对科学知识的积累和运用。制备乙酸乙酯时按照教材提供的装置，难免会有刺激性的乙酸的逸出，为了净化我们的实验环境，同学们借鉴1-溴丁烷制备中的气体吸收装置，用碱液吸收了逸出的乙酸。这也响应了“绿色化学”的倡议。

通过让学生积极参与实验教学的各个环节，他们会更加体会到规范操作是实验安全的重要保障，会更加注意遵守操作规范，既消除了对有机化学实验的恐惧，又降低了实验事故发生率，提高了实验成功率。

采用这种教学模式，使每个学生都有机会深度参与实验课教学，既有荣誉感也有责任感，同时有助于学生自学能力、操作能力、观察能力、分析问题能力、解决问题能力以及语言表达能力的提高。

3 课后总结与反思——有利于知识的巩固与升华

有机化学实验过程中容易出现教材中没有提到的实验现象[4]，比如在甲基橙制备中，同学们得到的产品颜色就比较“丰富多彩”。为什么会出现这种情况，颜色的变化过程可逆吗，怎样才能得到颜色正常的甲基橙等，这些问题需要同学们自己思考、解决。实验课结束后，认真撰写实验报告，对比预习报告，总结实验过程中遇到的问题。如何解决问题，解题的思路，以及得到怎样的启示等都要在实验报告中得到体现。所以学生对知识的运用、逻辑思维、对实验现象及实验结果的概括总结等各方面的能力都会得到锻炼和提高[5]。