技工院校无机化学教学现状及教学改革路径研究

2022-12-18仇文卿

化工管理 2022年32期

仇文卿

(山东化工技师学院教研督导处，山东枣庄 277500)

0 引言

山东化工技师学院是为化工企业培养技术工人的专业学校，化工特色突出。学校开设的主要专业有化工工艺、化工分析、化工机械、化工仪表四大化工专业。化工类的专业在第一学期都要学习无机化学，由此可见其重要性。无机化学是专业基础课，是为后续学习专业技能打基础的。本学期共6个班级开设无机化学课，期末考试无机化学采用了理论机考的方式，学生考试成绩比较真实客观。学生无机化学考试成绩让老师大失所望，其中5个班及格率低于20%，有3个班低于10%，成绩如此之差必须认真反思，分析原因找出症结，争取尽快让局面改观。

山东是化工大省，我校是省内唯一一所化工类技师院校，我校培养目标是为化工企业培养生产、管理、服务一线的实用性人才，许多大型化工企业到我校招聘员工，毕业生供不应求。目前的现状是：我校化工专业有的毕业生在就业面试环节不会写一些化工产品的化学式及化学方程式，面对如此尴尬的局面，学院多次召开无机化学教学研讨会，分析查找原因，除生源不均是无法改变的客观原因外，还有无机化学课程内容抽象，学生学习理解困难。现有的教材内容偏难偏深，不适合技工院校的学生学习，必须根据学生现有的基础情况按照适度够用的原则，制定切实可行的教学计划，编写我校自己的无机化学校本教材。无机化学的教学改革势在必行。

学好无机化学的重要性：无机化学是化工类专业的基础课，它是打开化学之门的第一把钥匙，无机化学学不好，基础打不牢。其他后续专业课程学习就成为无源之水、无本之木。无机化学它主要研究物质组成、结构、性质和化学反应规律的一门课程。技工院校的无机化学分成两部分：基本理论部分和化学元素部分，第一部分基本理论内容抽象，全部靠学生凭空想象去认知：主要讲述化学反应的一般机理、化学反应速率、化学反应平衡、电解质溶液和普遍应该遵循的规律，以及从微观世界探讨物质的原子结构或分子结构和物质化学性质间的转化关系；第二部分主要讲元素部分：探讨元素单质的通常性质，以及由元素所形成的常见化合物的性质、常见化合物的生产制备和用途，虽然是常见化合物，但是如果不通过实验实习去验证，学生理解起来也很吃力[1]。技工院校无机化学的大多数内容是以初中化学为基础，初中化学已经初步讲述了元素符号的意义，化学方程式的意义及书写，简单的化学计算。无机化学内容是在初中化学基础上的加深延展，它在中学知识和专业知识间起着承前启后的桥梁作用[1]，比如：化学方程式的书写规律、化学反应的基本类型、利用化学反应方程式的计算。在化工类专业的后续专业技能课的学习中都要用到无机化学的有关知识和理论。无机化学理论的理解和运用，直接影响到专业技能的学习，无机化学在化工类专业的教学中占有举足轻重的地位。

教育部制定《中等职业学校化学教学大纲》指出化学是人类探索物质的组成、结构、性质及其变化规律的一门科学。化学的基础知识、研究方法及分析测试技术，不仅为化学科学本身的发展奠定了重要的基础，而且在其他自然科学和技术领域中有重要的作用。无机化学是化学的基础的一个分支[2]。无机化学的教学目标是：要求学生掌握本专业对应的就业岗位在工业生产所用到的化学基础知识、基本技能，培养学生通过观察表面现象探究变化规律，通过本课程学习养成严谨求实的科学态度，为接下来本专业理论课技能课的学习打下重要的基础，为其职业生涯发展和终身学习习惯养成奠定基础[2]。

要培养出合格的化工类专业技能人才，必须高度重视无机化学的教学。要想改变无机化学教学现状，必须进行教学改革。

1 无机化学课程存在的问题

(1)招生生源数量减少，生源质量差，文化知识底子薄。这几年随着普通高职院校办学规模的扩大，技工学校招生困难面临生存危机，原来技校学生入学要通过选拔考试，现在是免试入学。在选择生源时是饥不择食，没有挑选余地，能够招收到学生完成招生计划就是办学好的技工学校。对学生成绩基本没有要求，只要是初中毕业且年满14周岁，采取报名及入学的招生方式。本学期初我对2022春季入学的化工分析班30名学生进行初中化学摸底测试，结果有50%的学生写不出前18号元素的元素符号，氧气、氮气、水的化学式不会写，70%的同学不会写氮气和氢气在高温高压催化剂的条件下合成氨的化学反应方程式。甚至有20%的学生交白卷。如果学生直接学习无机化学部分，学生的学习难度很大，根据学生实际需要补习学习初中化学，从零基础开始学起。

(2)学生轻视理论课学习尤其是化学课。学生进入技校认为我是来学技术的，掌握一技之长将来有就业的门路即可。选择来上技校的一些学生从思想上排斥理论学习，无机化学课的基本概念理论抽象难理解，新生入学后第一学期就开设化学课，学生对学习化学有畏难情绪，懒于学习。其表现为：课前不预习、上课不发言、提问不举手、实验不动手、下课不复习，如果老师布置作业也是一抄了之。

(3)失去学习化学的兴趣。化学是一门以实验为基础的课程，有些初中化学实验课少，实验条件不足；学生动手做实验的机会少，这无疑加大了学生学习化学这门课的难度；化学课是在初三才开设，面临中考压力，内容多理论抽象，很多学生还没入门就已经毕业了。中学老师还是处在“应试教育”模式下教学，重理论、轻实践，重分数、轻动手，从很大程度上抑制了学生化学学习的兴趣。

(4)学生缺乏学好化学的信心。初中化学是基本概念基本理论，技校无机化学在此基础上加深了难度，扩大了广度。物质的量的计算、化学反应速率与化学反应平衡、电解质溶液、容量分析操作这些都是初中所未涉及的，难度明显加大，使本来基础就没打好的学生产生了畏难情绪。上技校的部分学生存在厌恶理论学习的状况，因此，往往会产生畏难情绪失去继续学习无机化学的自信心。

2 无机化学课如何改

2.1 建设无机化学实验室，保障无机化学实验课的开展

化学离不开实验，理论离不开实践。化学是一门以实验为基础的科学，学生通过动手做实验可以清晰的了解实验过程，观察反应现象变化进而加深理解物质的化学性质及反应原理。通过动手刺激动脑，鼓励学生在进行实验操作时大胆动手不怕失误，然后再进行纠正，在不断改进中得出正确的结论，掌握化学知识[3]。

目前我校无机化学实验课开设学时不足。学校应重视化学实验室建设规划，按照无机化学教学大纲上安排的实验内容配置仪器、设备和化学试剂，实验课程应开尽开，学校要保证无机化学实验室的资金投入。负责化学实验课教师根据开设无机化学实验课的班级数量及人数科学制定时间安排，合理进行学生分组，确保每个小组每个学生都有机会亲自动手进行实验。理论课实验课配合交叉进行，成立无机化学兴趣学习社团，鼓励学生在课余时间进行无机化学实验，学校在保证实验室安全环保的前提下向学生开放化学实验室，为学生开展课外实验探究活动创造良好条件。要重视化学实验基本操作技能的训练，有意识地引导学生开展探究实验，培养学生分析和解决实际问题的能力，发挥化学实验的教育功能。

2.2 巧设无机化学实验，激发学生的学习兴趣

教育学家第斯多惠说：“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励唤醒、鼓舞，主要就是要激发学生的兴趣。”化工类专业学生刚入学时都有三周的认识实习，可以在学生入学的专业认识实习中可以开设如下内容，从而激发出学生学习无机化学的兴趣。

(1)玻棒点灯

做法：先在表面皿上放几克高锰酸钾晶体，再滴上几滴浓硫酸滴，用玻璃棒蘸取后，去接触酒精灯的灯芯，酒精灯立刻就被点着了。

(2)水滴点火

做法：把氯酸钾粉末和干燥的蔗糖粉末混合，再加入过氧化钠少许，堆成小丘，把纯净水往上滴，30 s后，小丘冒出白烟，接着起火燃烧。

(3)不怕烧的布

做法：先配制好50%的乙醇水溶液，把棉手帕放入配成的溶液里浸透，然后轻挤，用坩埚钳分别夹住手帕点燃，等火焰变小时迅速把火扑灭，然后观察发现手帕依旧完好如初。

(4)雪球燃烧

做法：先配制饱和醋酸钙溶液，然后把饱和溶液加到酒精溶液中，边加边搅拌，不一会就析出像雪一样的白色固体，用火柴点燃即发现雪球居然会燃烧。

(5)空杯冒烟

做法：两只洁净干燥的玻璃杯，一只滴入几滴浓盐酸，一只滴入几滴浓氨水，让两种溶液分别弄湿杯子内壁然后盖上玻璃片，把浓盐酸杯子倒置在浓氨水的杯子上，迅速抽去玻璃片，过一会便能看到空杯子冒出大量白烟[4]。

(6)大象牙膏

做法：将过氧化氢和液体洗涤剂混合在圆底烧瓶中，然后加入碘化钾溶液。瞬间就会看到有大量彩色的泡沫像牙膏一样涌出，实验中的颜色为食用色素。

(7)人造雪

做法：烧杯中放入少量的聚丙烯酸钠，然后往烧杯中加入大量水，可以看到一大杯水瞬间被吸收，形成雪花一样的粉末，“人造雪”因此得名。

玻棒点灯、水滴点火、不怕烧的布、雪球燃烧、空杯冒烟、大象牙膏、人造雪这些在生活中看不到的现象，全部都包含化学反应化学原理，通过专业认知实习，学生亲自动手做这些化学实验，实验现象会对学生产生强大的感官刺激，激发出学生的求知欲，让学生主动去探究学习。兴趣是最好的老师，只有学生对要学习的内容产生兴趣，才会积极主动地进行学习探究，变要我学为我要学。

2.3 按照工学一体化要求，编写校本教材

技工院校目前使用的教材大多数是化学工业出版社出版的《无机化学》，该教材已经使用了近10年，教材在知识体系上仍然采用学科体系编排，知识内容偏难偏深。要充分调查了解入学时学生的知识基础，分析学生的学情，以本专业学生应该掌握哪些知识结构和应具备哪些技能为出发点，对教材内容进行优化。在教材编排中要降低难度，分解难点，多搭知识台阶。教材的编写要体现技工院校职业教育特色，按照人社部要求的进一步推进技工院校工学一体化的教学改革理念，注重工学结合，教材形式上应符合技工院校学生的活泼好动阅读心理习惯，彩色插图搭配适量文字。教材结构上符合技校学校学生的注意力不集中易分散的认知特点、心理特征和技能形成规律。通过入学摸底测试发现学生普遍化学基础都较差，有很多学生初中化学都没学完，甚至最基本的化学元素符号都不认识。根据学生的实际情况，第一学期先补习化学基础知识，即元素符号认知，简单化学反应方程式的书写，基本的根据化学反应方程式的计算。把无机化学课程按照工学一体化的模式进行设计，以学生就业后从事典型工作任务为载体，通过完成工作任务让学生掌握知识点技能点，在做中学，学中做。

2.4 信息化教育资源的开发应用

改变无机化学教学手段单一现状，以前教师凭借一本教材，一支粉笔，一块黑板即可完成课堂教学。随着科技的进步，网络资源非常丰富，智慧黑板已经普及，学校应鼓励教师开发网络课程资源，制作微课、课件。利用多媒体进行课堂教学，一些危险的化学实验可以通过视频进行展现，比如：金属钠与水的实验、铁丝在纯氧中的燃烧这些实验易燃易爆，铁棒与硫酸铜溶液的氧化还原反应，溶液有毒性，实验废液不可随意排放。肥皂和过氧化氢实验，过氧化氢有腐蚀性需要佩戴防护手套。丙酮“溶解”泡沫塑料实验，丙酮有毒性且挥发，实验应该在通风橱中进行。在实验室放手让学生操作容易发生实验事故，适宜采用视频教学。还有一些肉眼难以观察到的化学概念、化学反应可以通过动画模拟展示。比如：电子云的图像、共价的形成、sp杂化轨道、分子原子结构，这些都可以利用动画模拟展示，观察其微观结构，通过形象直观的动画模拟、微课视频，增强了学生的观察力和想象力，丰富了课堂教学资源。多鼓励老师采用翻转课堂、UMU、云班课等先进的教学手段，让学生不仅是在课堂上时间学习，在课下课余时间，离开教室都能学习。

2.5 加强考核与评价

鉴于无机化学课程的重要性及学习难度，任课教师要适时进行考核，及时摸清学生掌握的情况，不断调整教学策略。

2.5.1 考核评价手段要多样

可以通过借助问卷星考核，问卷星导出的成绩快速高效，同时还有试题分析。也可以通过东方仿真的考试软件考核，不仅可以考查理论知识还可以考查化学实验仿真操作，从多个方面考核学生理论和技能掌握情况。卷考是传统的考核手段，一般适合结业考试，考查的知识容量较多。

2.5.2 过程性考核评价和终结性考核评价相结合

根据无机化学课程特点，知识点多，抽象思维内容多。尤其要做好过程性评价。过程性评价能及时发现学生刚学习过的内容掌握情况，发现没掌握可以及时补救。比如：物质的量、化学平衡、电解质溶液等这些重点要求掌握的知识点，必须做好学习的过程性评价，一旦到学期末，这边考完那边放假，发现问题也没有合适的时间去补救了。过程性考核评价就是及时发现学生掌握的薄弱环节，学习的难点。想办法抓弱补强，突破难点。终结性考核评价是无机化学学习结业时进行的，知识点要考查全面，有广度、有难度、有深度。成绩要能反应学生学习的真实水平，考试成绩最好呈现金字塔型分布。目前有些技工学校的老师为了照顾学生就业，考前划重点，让学生背题库，结业考试成绩皆大欢喜，其实成绩水分很大，降低了企业招聘时对成绩的采信度。

2.5.3 理论考核与实践考核兼顾

无机化学是一门实验型课程，理论的考核手段较多，而实践能力考核主要看实验操作、实验记录、数据分析、实验报告等。实验考核注重学生数据的敏感性、颜色变化、实验仪器规范使用、实验报告的规范填写、实验结果的精密度准确度等。比如氯化钠溶液的配制实验，考核点有：浓度的计算，分析天平的使用，烧杯、容量瓶、玻璃棒、试剂瓶的规范使用，标签的填写，实验报告的填写等。