提高无机化学实验教学效果的方法探究

2022-12-24吴竹青石爱华

内江科技 2022年10期

吴竹青石爱华李飞

①吉首大学化学化工学院 ②吉首大学化学国家级实验教学示范中心

本文就无机化学实验闭卷笔试中出现的问题，分析其中的成因，并结合多年的教学实践经验，采取培养学生的学习兴趣，合理安排实验内容明确实验教学目标，抓好预习、实验、实验报告三环节，规范教学过程扎实训练实验操作技能，加强课堂监管力度细化实验考核方式，以提高无机化学实验教学效果。

无机化学实验是化学化工、生物、药学等专业学生进入大学后接触到的第一门实验课。它对培养大一学生对实验课的正确认识、科学的思维方式、良好的实验习惯以及保障后续实验课程的有效开展起着至关重要的作用[1]。它和无机化学理论课程一起为以后的化学基础课及专业课甚至未来的实际工作起到奠定基础的作用[2]。学生的很多实验基本操作技能也都是通过这门课首先学习到的，好的习惯将使他们终生受益，不良的习惯会使他们今后的学习受到影响。鉴于此，围绕着实验课程教学我们也采取了许多相应的改革措施，可学生的期末实验闭卷笔试成绩优良率偏低，实验教学效果依然不理想。本文就实验中常见的问题，分析其中的成因，探究应对的方法。

1 闭卷笔试中出现的问题

为了让学生掌握无机化学实验基础知识和提高操作技能，期末除了对学生进行基本操作考试外，还对学生进行了闭卷笔试。闭卷笔试的范围包括：教材相关的基本知识、实验室规则、安全守则、安全事故处理、消防知识、三废处理、无机化学实验的数据表达与处理、无机定性分析初步中试纸的使用；无机化学实验教材中基本操作规范和仪器的使用、实验常见仪器名称、用途及使用注意事项；实验基本原理及经典的反应方程式；实验中涉及基本操作、注意事项及反应现象、制备实验会画流程图等。试题题型包括选择题、填空题、判断题、简答题、综述题五种题型，其中选择题30分、填空题20分、判断题10分、简答题20分、综述题20分。试卷难度适中，比较容易的题目占40%，中等难度的占40%，比较难的占20%；题量适中。考试的内容大部分都是平时实验中学过的。从评卷得分情况来看，五种题型中有满分的只有选择题和填空题而且人数居少，简答题和综述题大部分学生得分率较低。之前做过的制备实验的流程图画不出，常见的反应式也不会写，对实验现象描述不到位，对基础知识和基本操作掌握不牢等。从学生考试卷面得分看，实验成绩优良率偏低，实验教学效果差。

2 实验教学效果不理想的成因

2.1 学生基础薄弱学习兴趣低

在现行高考模式及高校普遍扩招的影响下，边远地区高校的生源较差，有些大一的调剂生高中只学过一年的化学，理论基础知识欠缺，大部分学生在中学根本没有做过化学实验，高中化学理论与实验基础参差不齐，相对薄弱。加之大一的无机化学理论课程的课时逐年减少，老师对书本知识没法讲深讲透，导致一些学生的无机化学理论知识学得不扎实，实验学习能力也受到了一定的影响，学生难免会产生畏难情绪，对无机化学实验课学习兴趣不高，学过的实验知识记不住，实验基础知识概念较模糊，或印象不深刻。

2.2 没有养成良好的实验习惯

实验前不认真预习实验内容和查阅相关的文献资料，不按时写出预习报告，临近上课时在实验室胡乱抄写一通；实验时一头雾水，临时抱佛脚，照方抓药，有的甚至连操作内容都无法看懂，既不仔细观察、分析实验现象，也不认真记录实验数据；桌上的实验仪器摆放杂乱无序，操作随意不规范，课后不按时完成实验报告。部分学生学习态度欠端正，对实验课不重视。迟到早退时常有之；实验走过场，操作随意；课堂上学习积极性不高，不守纪律，上课交头接耳，有的学生甚至趁有空就玩起了游戏，慵懒放松没有紧迫感；实验报告字迹潦草，马马虎虎，有抄袭现象；不认真思考钻研课程，学习自觉性、主动性不强。

2.3 监管力度与训练强度不够

老师对学生的监管力度与训练强度不够。一是体现在课堂管理上对学生过于“宽容”，教而不严，对学生的违纪现象不严加管教，使其得过且过；或学生累教不改，老师失去了耐心，听之任之，监管力度不够；二是对学生进行基本操作训练仅限于课堂演示，没有举一反三，反复让其练习，训练强度不够，课后也没有进行严格地过关测试，致使学生操作不规范，没有真正掌握实验基本操作。

3 针对以上问题的应对方法

3.1 培养学生对无机化学实验课学习兴趣

俗语说的好，兴趣是最好的老师，因此要培养学生对无机化学实验产生浓厚的兴趣[3]。在实验教学中怎样激发学生对无机化学实验课学习兴趣？老师在上课时要多与学生互动，积极开展双边活动。一是在上实验课时要从语言上要更多的激励学生。譬如，在讲“试管的操作”时，老师先演示多只试管振荡的操作后再让学生操作，最后让操作规范的同学再当众演示一下，随后老师对该同学提出表扬，并强调规范到位的实验操作，不仅养眼而且还给人一种美的享受，化学实验操作中的美将无处不在并时时伴随着你们，让他们对仪器的基本操作感兴趣。二是从设问、存疑、解答等方面入手由灌输式转为启发式教学。譬如，在上“水的净化─离子交换法”制备纯水的实验的时候，老师提问：如何分离阴阳离子交换树脂？前提是相同体积的阳树脂比阴树脂重。然后让学生当场查阅百度文献举手抢答，之后老师再给出正确的答案：将饱和食盐水加入混合树脂中，充分搅拌，由于饱和食盐水的浮力大，会将阴阳离子交换树脂很好地分层，阴离子交换树脂轻在上，阳离子交换树脂重在下，取出漂浮在上层的阴树脂就能将混树脂很好地分离；再比如在做“电解质溶液”实验，演示同离子效应的时候，以氨水为例，设问：怎样确定氨水发生了部分解离？加入酚酞有什么现象？加入少许氯化铵固体后又有什么现象？通过发问演示让学生仔细地观察实验现象，认真分析，并运用基本原理解释现象，这样让学生带着疑问去思考去理解、记忆，不断地激发大一新生对无机化学实验课学习兴趣。与此同时还要注意提高他们对实验的好奇心和积极性，在做“硫酸亚铁铵的制备及纯度分析”的实验时，待硫酸亚铁铵蒸发浓缩、冷却结晶时，带领他们查看晶形好的产品，给做的好的同学点赞，让他们拍照，满足其好奇心，增强其好胜心，彼此观摩、寻找差距，共同进步，在实验中感受乐趣。以同学为鉴，方知自身的不足，这样他们学习的自觉性、积极性就会不断地提高，慢慢地也对上化学实验课就有了兴趣。让学生爱上学习，激发他们的学习兴趣，培养他们的思维方式远远比你教授的具体知识更为重要[4]。

3.2 合理安排实验内容明确实验教学目标

合理安排实验内容明确实验教学目标。以培养学生的良好的实验习惯、科学的思维方式和综合创新能力为基本要求，根据学生的基础情况，实验内容按照“验证型实验-综合型实验-设计型实验”编排，由浅入深，层层深入。先让学生养成良好的实验习惯，打好一定的基础，然后再进行综合能力的培养。即先掌握基本操作技能及常见仪器使用方法；基本制备及测定方法；元素化合物的性质实验与应用；最后再进行综合、设计性实验，应用学过的知识查阅资料，确定实验方案，制备、分离、提纯物质，测定组分，归纳总结，并写出实验报告，通过实验报告能对实验结果、出现的问题进行深入思考和合理解答，并对结果进行科学评价。这样由易到难、循序渐进，夯实基础，提高能力，增强学生学好化学实验课的信心。

3.3 抓好预习、实验、实验报告三个环节

化学是一门实践性的课程，要学好它不仅要求学生具有端正的学习态度而且需要具备正确的学习方法[5]。因此，要想方设法促成学生端正态度掌握正确的学习方法，养成良好的实验习惯。无机化学实验的学习方法分三步：预习、实验、实验报告。首先，为了获得良好的实验效果，必须对要上的实验课程进行预习，预习要求在课前完成，通过阅读实验教材查阅相关文献资料，明确实验目的、实验原理、基本操作、安全知识、注意事项，熟悉实验内容，写出预习实验报告，充分的预习是更好地完成实验的前提和保证。为此，在学生进入实验室的时候，老师必须严格检查学生的预习情况，对没有预习或者实验预习报告不合格者，一律不准进入实验室进行实验；其次就是实验，按照教材中规定的方法、步骤进行具体的操作过程，要求学生做到“看、想、做、记、论”，细心观察、勤于思考、仔细分析、认真操作、如实记录，遇到较难的问题时可以请教老师。要求学生每人准备一个实验记录本，用于及时记录课堂中观察到的实验现象、实验数据等，实验完成后老师再检查签字，字据留作日后作为考核依据；再者，就是实验报告，是对实验现象进行解释得出结论或对实验数据进行处理计算。规定学生课后独立完成，要求字迹工整、现象表达准确、数据记录真实可靠，有效数字、图表等规范，问题分析到位，同时还要求学生做一定数量的问答与思考题以巩固所学的实验内容，对于较难的思考题，老师可以事先给出答案或在课堂上提出让学生商讨以减少难度。对于实验报告不合格者，一律要求重做。通过严抓落实，步步到位，让学生得以掌握无机化学实验的学习方法，端正态度，提高实验能力。

3.4 规范教学过程扎实训练实验操作技能

教学是双边活动，老师不仅要严格要求学生，自身在实验教学过程中也要严谨规范，所谓打铁还需自身硬。每一次实验，老师不仅要备好实验课，明确教学目的、教学内容、教学重点、教学难点，熟练掌握实验中仪器的基本操作，而且实验前必须和实验员一起进行预备实验，对实验中的注意事项要心里有数，对学生的操作示范要力求准确熟练、协调规范、有条不紊、一气呵成，起一个良好的示范作用，让学生更好地掌握操作规范。只有规范的操作，才能得出较好的实验结果。为了让学生掌握操作要领，老师着重强调操作的关键点，一边讲解，一边演示，一边让学生动手效仿练习，达到要求后再正式启用药品试剂进行正式操作实验。例如老师在演示吸量管的使用时，先让学生用自来水来跟着老师练习，然后自己再反复多次地练，掌握要领，操作规范后再正式让其吸量醋酸试剂，这样既节约了药品又达到练习的目的。考虑到学生基础差异，老师在教学过程中要注意因材施教，对实验基础差的同学要多加辅导，尽可能照顾到大多数同学的进度[6]，对学生在操作中出现的问题要及时纠错，耐心指导，让不同层次的同学实验能力都有所提升。凡此种种，自始至终注意培养学生良好的操作规范。必要时可将各实验中的基本操作列成细目表，让学生们抽空一一过关，考查验收，落到实处，扎实训练其实验操作技能，掌握操作规范。

3.5 加强课堂监管力度细化实验考核方式

良好的课堂秩序是上好实验课的保证。因此要严格要求学生执行实验室规章制度，加强课堂纪律管理。规定：学生上课时不迟到、不早退、不穿拖鞋、要穿实验工作服等；每次上课提前十分钟进实验室，准备好本次实验所需要的器材，实验将用的玻璃仪器用自来水洗净后再用蒸馏水润洗好待用，做好实验前的准备工作。做到课前要预习，有预习报告；课堂上严守实验室规则，认真实验；课后保质保量地完成实验报告。针对实验中常见问题，进行合理的实验成绩考核。实验成绩采用全面综合的考核方式，分平时考核、期末考试来综合评定学生成绩。平时考核占50%，期末考试占50%。平时考核由日常考勤考核25%、提交实验报告50%，平时考核（实验预习、实验记录、课堂提问、每次实验操作、安全纪律卫生等）25%组成；期末考试又分为笔试和操作考试两部分，各占50%。通过规章制度的约束和严格的管理，以及细化实验考核方式，让学生注重实验全过程，提高学生上实验课的主动性和自觉性。除此之外，实验完毕，在闭卷笔试前除了给定考试范围外，老师还要将一学期所学的知识点来一次归纳总结，组织学生认真复习，抓住要点；督促学生积极备考，提高成绩。