“互联网+”背景下的化学实验教学改革与实践

刘艳　张福兰　付翠翠

[摘 要]信息技术在教育领域的应用越来越广泛。利用互联网和智能教学软件等技术和手段对化学实验教学进行改进，依托智能教学软件提供及时的信息和资源，发布有利于过程性评价的教学活动，可充分激发学生的学习潜能，构建以学生为中心，将信息技术与教育教学高度融合的教学新模式。

[关键词]化学实验;互联网+;教学软件;教学改革

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2021）11-0083-04

化学实验教学是化学类相关专业人才培养过程中的一个重要环节。实验教学有利于提高学生对专业知识的理解，提升学生的动手能力，锻炼学生的独立思维和科研能力，因此，各大高校对打造高质量的实验教学都非常重视。但是，我们现有的传统实验教学普遍存在着与学生培养要求不匹配的问题。在当前形势下，进一步提高学生动手实践、分析解决实际问题以及团队沟通协作的能力，对于培养应用型高素质专业人才具有重要的现实意义。因此，我们的实验教学亟待进行深入改革。

中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《加快推进教育现代化实施方案（2018-2022年）》 ，提出了推进教育现代化的十项重点任务，其中之一就是要大力推进教育信息化，着力构建基于信息技术的新型教育教学模式，促进信息技术与教育教学深度融合，支持学校充分利用信息技术开展人才培养模式和教学方法改革，推动以互联网等信息化手段服务教育教学全过程，构建“互联网+教育”支撑服务平台，深入推进“三通两平臺”建设。

当今的时代，是互联网时代。随着国家教育信息化“三通两平台”战略的推进，互联网不仅成为信息与知识的载体，也成为信息与知识的主要来源，成为教与学的主要场所。有人说00后是互联网的“原住民”，他们的认知模式、思维方式乃至学习方法、生活习惯都发生了深刻变化。教育对象在变，教师则必须与时俱进，转变教学理念，探索利用互联网环境和新的技术手段改进教学，提供及时的信息和资源，激发学生的学习潜能，以学生为中心，构建学生喜闻乐见的教学新模式。

一、当前化学实验教学存在的主要问题

（一）教学方式方法不先进

传统化学实验教学是以课堂为中心，以教材为载体，其教学流程为：教师布置实验任务→学生根据实验指导书预习并完成预习报告→实验开始前教师讲解实验步骤、操作要点及实验注意事项→学生按照实验指导书进行实验→记录数据及实验现象→实验课后完成实验报告。在这种固定模式下，学生预习以机械照抄书本为主，实验预习流于形式，学生对于实验原理及实验步骤缺乏理解。学生在实验学习中基本处于被动状态，根据安排进行学习和实验，少有主动性的参与，实验学习方式也主要是强化记忆一些实验原理、实验现象、实验步骤以及实验结果等，鲜有学生自己的思考、推理和反思。

（二）实验操作规范不统一

化学实验注重基本操作细节的强化及巩固，操作规范既是专业素养的体现，也是实验结果准确的保证，更是学生将来从事科研工作的基础。而传统化学实验课堂中却存在操作规范不统一的现象，导致此现象的原因，一是由于个人认识理解问题的角度不同，导致同一项操作，不同的教师有不同的指导方法，其中不乏不正确的操作指导;二是教材中对某些操作的描述不够直观，虽然课堂上教师会进行一些演示指导，但由于人数多，教室大，受视角限制，很难保证每位学生都能清楚地看到教师的示范动作。实验时，学生不规范操作比较普遍。

（三）实验监控指导不精准

化学实验教学中，由于实验室空间大，通风橱等设备的运行噪音大，教师声音难以“服众”，学生亦不能准确地接收到教师传递的信息。加之实验涉及的仪器及操作等单靠讲授很难达到细致、准确、直观的教学效果，学生听起来没兴趣，课堂纪律松散。实验中，受时间和空间的限制，指导教师无法第一时间了解每位学生的操作情况，不能及时解决学生实验中遇到的问题，使得学生亦无法及时发现问题，修正错误。长此以往，就会导致学生敷衍了事，一些错误操作长期存在，使得提高动手能力无从谈起，教学质量无法保证。

（四）实验过程评价不可靠

化学实验教学对于学生的成绩评价虽有过程性评价要求，但在传统化学实验教学中很难做到可靠且准确的评价。原因在于，实验课堂上往往一名教师要同时指导十几名学生，教师无法第一时间了解每位学生的操作情况，导致只能以实验结果作为判断标准，而对实验过程中操作的规范性、准确性无法做出正确评价。

针对以上问题，我们在实验教学中将互联网与化学实验教学相融合，将信息技术贯穿于实验教学的全过程，构建“互联网+”背景下的化学实验教学新模式。其宗旨是利用互联网技术为教学服务，探索更为精准高效的化学实验课堂，形成规范基本操作、提高综合能力、培养创新思维、促进个性发展的教学思路，全面提升人才培养质量。

二、利用“互联网+”教育平台打造教学新形态

随着“互联网+”的不断深入发展，各行各业受互联网影响产生新的格局。在此背景下，2014年11月，蓝墨科技研发推出一款移动教学APP“云班课”。这款APP一经推出就受到不少高校教师的青睐，它将课堂内外教学中的师生互动、对学生的学习答疑和指导、布置作业、批改作业等环节集中在了一个小小的云服务平台上，通过手指点触即可完成学习、交流、讨论等过程。“云班课”作为一款基于移动网络环境下的终端教学软件，能够辅助教师完成课堂教学、课堂管理、成绩统计分析等教学过程，它使得教师教学更轻松，学生学习更有趣。教师可以在“云班课”上发布图片、视频、课件等丰富的教学资源，开展讨论答疑、头脑风暴、投票问卷、抢答、在线测试等多种形式的教学活动，并结合成绩统计分析，及时发现自身教学中的问题和学生学习中的难点，便于及时调整教学策略。

笔者本学期讲授的课程是《无机化学实验》，本课程是一门重要的专业实践课程，主要介绍无机物的制备和溶液的配制方法，常压过滤、减压过滤、离心分离、结晶、重结晶等分离提纯方法;台秤、分析天平、滴定管、容量瓶、吸管、量筒、启普发生器等仪器的使用方法;元素化学中试管反应的实验技巧;等等。本课程既是一门独立的课程，又与相应的理论课——《无机化学》有着紧密的联系，是化学专业开设的第一门必修专业实践课程。因此，本课程的教学是加强学生基础知识、基本技能和基本操作，培养学生动手能力、创新能力、创新意识、创新精神以及科学素养的重要环节，同时也是大学新生的学习方法和学习思维实现历史性转折的关键一步，对于人才的综合素质培养有着十分重要的意义。通过本课程的学习，学生可掌握相关的实验技术，培养良好的实验习惯，养成严谨、细致的科学作风和勇于探索的科学精神。本课程作为化学专业的先导课程还担负着为后继化学专业实践课程的学习奠定基础的重要作用。

为打造教学效率高、教学效果好的实验教学新形式，我们从2018级开始尝试利用“云班课”APP平台辅助开展无机化学实验教学。课前在“云班课”上传教学计划、教学大纲、教学课件、实验操作微视频等教学资源，并开展实验预习在线测试;课中，要求学生上传关键操作微视频及实验结果图片;课后，除了让学生完成实验报告外，对于元素化学实验还开展了实验结果测试活动。通过两个年级的尝试，我们深切体会到新的教学模式带来的改变。由于每个学习活动都要求上传相应的图片或视频，学生实验时更加认真，更勤于思考，操作也更加规范，问题意识也随之提高。同时成绩评定也更客观、准确。

三、化学实验教学改革具体措施

（一）教学形式“信息化”，融合现代技术

利用信息技术，结合智慧课堂教学软件“云班课”，构建“实验前—实验中—实验后”信息化教学模式（如图2）。

（二）示范引领“可视化”，统一操作标准

利用基本操作微视频，将操作细节和操作规范可视化，使学生在任何时段、任何地点可随时点击查看，使传统化学实验教学增加“看”的比重，从枯燥的听课变为听看结合。亦可以让学生在实验中参照操作视频，适时修正操作错误和不足，达到提升学生实验兴趣，提高教学效率和教学质量的目的。比如用移液管移取一定体积的液体的操作，学生在预习时，仅仅根据指导书上的操作描述，很难实现操作的具象化，实验中经常出现对于移液管和洗耳球的控制和配合把握不好的现象。再如常压过滤操作，虽然学生都能从理论上掌握操作要领，但在实际操作中很多学生不能协调控制玻璃棒和小烧杯。有了操作视频的展示，可清楚地演示操作细节，并对操作规范加以统一。图3是无机化学实验基本操作示范視频的截图：

（三）操作检查“在线化”，强化实验技能

为达到操作检查的精准性，要求学生将实验关键步骤的操作过程上传到网络平台（如图4）。以溶液的配制为例，要将溶质的称量或量取、溶解、转移、洗涤、摇匀、定容等操作过程录制微视频并实时上传到网络平台，教师时刻关注提交动态，及时检查，适时提醒学生修正错误操作。同时教师也可积累学生易出错的操作实例，为改进实验教学提供素材，同时也为实验评价提供可靠依据。

（四）成绩评定精准化，注重过程性评价

注重过成性评价，落实每个环节应完成的任务，不流于形式，使实验教学的每个环节的评价都有据可查。 基于此，我们废除了以往抄书式预习报告，改为预习测试，针对实验内容、实验操作、仪器使用等设置有针对性的问题，学生需按时完成预习测试，合格方可进入实验室实验，使实验前的预习工作真正达到预期效果。对于元素化学的实验，我们还增加了实验结果测试，使实验目标能顺利达成。以下是P区非金属元素性质实验的实验结果测试题目、天平的使用与溶液的配制预习测试题目及测试结果与成绩统计分析。

四、结束语

本文探索了“互联网+”时代背景下，更符合学生现状、更贴近学生需求的化学实验教学新模式，优化了“教”与“学”的组合。通过教学改革，教师负担减轻了，工作效率得到提升，学生学习主体地位也得到了加强，学习效果显著;实验评价更加注重过程性评价，更科学、更准确。撰写此文，以期为提升化学实验教学质量提供借鉴和参考。

[ 参 考 文 献 ]

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[责任编辑：罗 艳]