以人為本的化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新與實(shí)踐

李旭玫

摘要：本文討論了當(dāng)前化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題；提出了以人為本從激發(fā)創(chuàng)造欲培養(yǎng)興趣、使創(chuàng)新思維成為習(xí)慣、引導(dǎo)學(xué)生重視實(shí)驗(yàn)過程、掌握科研方法、塑造個(gè)性創(chuàng)新評價(jià)等五個(gè)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)與創(chuàng)新的方法。

關(guān)鍵詞：問題；創(chuàng)新；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；方法

文章編號：1008-0546（201２）０4-0012-02中圖分類號：G６３２．４１文獻(xiàn)標(biāo)識碼：Ｂ

doi：10.3９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８－０５４６．２０１２．０4．００5

當(dāng)前，我們面臨的是９０后的學(xué)生，獨(dú)生子女居多，同時(shí)家庭各方面條件也較好，客觀上學(xué)生將有一些比如懶惰、不愿做實(shí)驗(yàn)、自認(rèn)為什么都懂的特征，加上浮躁的環(huán)境和急功近利的心理，這給以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)帶來一些困難。另外，實(shí)驗(yàn)教材中也的確存在刻板陳舊的內(nèi)容和教法，也使得學(xué)生不太愿意做實(shí)驗(yàn)。這兩種因素的存在，使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果距教學(xué)目的甚遠(yuǎn)。怎樣調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、使他們能主動參與到動手的過程中來？將我們廣大教育工作者面前的重要任務(wù)。

一、當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題

１．限制教學(xué)時(shí)數(shù)和大綱，教學(xué)目的陳舊

最近幾年，各學(xué)校自主招生、各二級學(xué)院自定招生數(shù)及制定培養(yǎng)目標(biāo)、隨意壓縮課時(shí)、變換培養(yǎng)方案、改變課程等，這些人為的由掌握一定實(shí)權(quán)的“領(lǐng)導(dǎo)”左右的行為，給教學(xué)帶來了嚴(yán)峻的后果。拿我校臨床專業(yè)、預(yù)防專業(yè)來說，普通化學(xué)教學(xué)時(shí)數(shù)僅３０課時(shí)左右，并且由于教學(xué)設(shè)備的缺少，教材的編寫不是從專業(yè)的角度考慮，而是首先要考慮教學(xué)時(shí)數(shù)、教學(xué)設(shè)備的現(xiàn)狀，來安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。嚴(yán)重制約了教學(xué)目的和妨礙了人才的培養(yǎng)。

２．教學(xué)方法格式化

在學(xué)校忙著擴(kuò)招、一切向錢看的同時(shí)，教學(xué)上必定存在多個(gè)平行班級，由不同的教師任教或者為省錢而大班化教學(xué)，教學(xué)方法易被各個(gè)教研室統(tǒng)一格式化。先講什么，做那些示范，流程操作步驟、實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式、考試內(nèi)容方法、改作業(yè)計(jì)分?jǐn)?shù)等等，都實(shí)行大統(tǒng)一。這種軍事化、格式化的教學(xué)，對學(xué)生來說百無一益。完全忽略了學(xué)生—這個(gè)教學(xué)的主體及個(gè)體差異，教師的主觀能動性也被扼殺。這是教育產(chǎn)業(yè)化的悲哀。

３．實(shí)驗(yàn)中包辦太多

由于課時(shí)的減少，實(shí)驗(yàn)過程必須盡快完成。因此實(shí)驗(yàn)過程中的步驟、設(shè)計(jì)、流程、裝置搭建等等，為學(xué)生包辦太多，為的是很快完成實(shí)驗(yàn)，完全忽略了實(shí)驗(yàn)過程中的意義。學(xué)生只需象征性的機(jī)械地操作一下即可，成了一部吸納“知識”的“機(jī)器人”。嚴(yán)重地束縛了學(xué)生的思維和創(chuàng)新。唱主角的反而是教師，沒有擺正突出學(xué)生的主體地位。

４．考試評價(jià)死板單一

到考試的時(shí)候，考場先布置一下，各級領(lǐng)導(dǎo)象征性的巡視一下，學(xué)生閉卷寫一下。往往成為評價(jià)學(xué)生的主要方式。學(xué)生靠背功和臨時(shí)抱佛腳也可以得到“滿意的成績”。這種成績，即使是學(xué)生，也頻多異議。實(shí)際效果是使得學(xué)生靠捷徑和投機(jī)運(yùn)氣來做學(xué)問，有違踏踏實(shí)實(shí)的科學(xué)精神，將學(xué)生引向了形式主義、死啃書本的歧途，沒有充分發(fā)揮學(xué)生的思維和創(chuàng)造性。乏味專制的考試，也易使學(xué)生產(chǎn)生煩燥抵觸的情緒，不利于學(xué)生的身心健康。

二、改進(jìn)與創(chuàng)新的方法

１．激發(fā)創(chuàng)造欲、培養(yǎng)興趣

教師無力改變教學(xué)時(shí)數(shù)，但是可以盡力改變課堂的每分鐘。從進(jìn)實(shí)驗(yàn)室第一堂課起，以學(xué)生為主體，訓(xùn)練其創(chuàng)新意識和培養(yǎng)興趣?？蓮囊韵聨追矫嫒胧?。

（１）強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)室是創(chuàng)造發(fā)明的搖籃，如早期關(guān)于ＤＮＡ的研究工作就是由化學(xué)家們進(jìn)行的，沒有合成核酸的步驟以及用于分離的凝膠技術(shù)就無法得到ＤＮＡ；ＨＩＶ蛋白酶的分子就是由化學(xué)家何大一博士發(fā)現(xiàn)的，并由此產(chǎn)生了新的愛滋病治療方法；哈佛大學(xué)化學(xué)系教授Ｇｅｏｒｇｅ Ｗｈｉｔｅｓｉｄｅｓ 在他的實(shí)驗(yàn)室利用傳統(tǒng)的化學(xué)方法來研究細(xì)菌在表面如何生長等各種各樣的問題；此外輔助播放一些有趣的國外學(xué)生實(shí)驗(yàn)視頻。以一些看得見摸得著的示例，對學(xué)生進(jìn)行誘導(dǎo)式教育，激發(fā)“我也能”的參與熱情。比如以皂化反應(yīng)為例，先播放一些有趣的視頻，給學(xué)生以視覺沖擊，再接著傳閱色彩斑斕的實(shí)物香皂，學(xué)生們從未見到過如此美麗的香皂，紛紛發(fā)出驚嘆聲，氣氛立刻不變得迫不及待。當(dāng)受到“激發(fā)”的學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)時(shí)，整個(gè)教室沒有一個(gè)學(xué)生開小差或者游手好閑，每個(gè)人都在專注做實(shí)驗(yàn)，根本不用老師“押著做實(shí)驗(yàn)”，當(dāng)出現(xiàn)氣泡、褪色、無法沉淀等技術(shù)情況后，學(xué)生們興高采烈的互相討論、詢問老師、查閱資料主動去解決問題，一改往日需要老師督促的情況。創(chuàng)造欲和興趣被激發(fā)后，往往能起到事半功倍的效果。

（２）破除實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的神秘感。教師在選取實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上，應(yīng)符合學(xué)生現(xiàn)有的水平和興趣，一切從興趣出發(fā)，安排難易程度不等的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使學(xué)生能感覺到“天生我才必有用的”。任何一個(gè)人，或多或少都會有自己的一點(diǎn)長處，愚者千慮，必有一得。這一得之功，一技之長，或許正是別人之短。信心是創(chuàng)新的立腳點(diǎn)。

（３）在戰(zhàn)術(shù)上要重視創(chuàng)新思維的訓(xùn)練。基礎(chǔ)好，才承得起萬丈高樓。使學(xué)生懂得實(shí)驗(yàn)教學(xué)就是一個(gè)打“地基”的過程。鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造性地學(xué)習(xí)和思維，將自然科學(xué)與社會科學(xué)一體化，學(xué)會移花接木、融會貫通的本領(lǐng)，在創(chuàng)新能力方面練就過硬的基本功，使自己有知識更有智謀和靈氣。

這樣，從第一堂化學(xué)實(shí)驗(yàn)課開始，逐步向?qū)W生滲透有所發(fā)明、不斷創(chuàng)造的意識。同時(shí)布置一道創(chuàng)意作業(yè)：每人設(shè)計(jì)一個(gè)最好與化學(xué)有關(guān)的現(xiàn)實(shí)或科幻的“奇思妙想”，并說明想象是受何件事（物）的啟發(fā)。比如有一個(gè)學(xué)生就設(shè)計(jì)了一個(gè)既能滴酸又能滴堿的連體滴定管。像這樣的想象“作品”，教師可以講評肯定，再比一比誰的想象更奇特、誰的構(gòu)思更實(shí)用，燃起學(xué)生的熱情與興趣，使學(xué)生從被動實(shí)驗(yàn)到主動實(shí)驗(yàn)，即活躍了創(chuàng)造氣氛，也為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定了良好的思維基礎(chǔ)。

２．使創(chuàng)新思維成為習(xí)慣

創(chuàng)新思維是一件事聯(lián)想到另一件事的“突發(fā)奇想”，而聰明就是訓(xùn)練這種聯(lián)想所結(jié)的果子。由于學(xué)校管理刻板，使學(xué)生習(xí)慣于按部就班，使得原本聰明的學(xué)生思維上少有突破。對此，盡可能在教學(xué)過程中誘導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行發(fā)散思維積極動腦是每個(gè)教師應(yīng)注意的問題。

首先，從化學(xué)實(shí)驗(yàn)普通的器皿中挖掘素材，一物多用激活思維。如普通的醫(yī)用橡皮管書上僅僅只是介紹作聯(lián)接玻管導(dǎo)氣用；但如果用注射器的針頭刺入橡皮管的內(nèi)外壁之中，可起到密封作用；將一小段橡皮管一端用小段實(shí)心玻棒堵住，則可作密封套管用；將一段橡皮管兩端接上空心玻管針頭插入其中，可用作固定注射器進(jìn)而控制滴速之用等等。這些知識是書本上不曾有過，很適合學(xué)生展開豐富的想象。只要引導(dǎo)學(xué)生善加利用，想人所不曾想，實(shí)驗(yàn)室的每件器皿都會放出光采具有魔力，激活學(xué)生的思維。其次，在實(shí)驗(yàn)步驟途徑中，創(chuàng)造機(jī)會讓學(xué)生“一題多解”促進(jìn)思維。例如在做有機(jī)化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，可提醒思考是否還有別的方法途徑來鑒別、什么方法最簡單等等，并提供所需的試劑。千方百計(jì)刺激學(xué)生從一個(gè)步驟想到多個(gè)方法，進(jìn)行多側(cè)面思維，提煉出對科學(xué)原理的本質(zhì)認(rèn)識，總結(jié)出其中的規(guī)律。第三，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用自己已有的一切感性和理性的知識相互滲透，文理交叉開闊思維。如可將日常生活中所見到的手機(jī)、汽車、路燈、玩具中等等一切光控聲控感應(yīng)元件“嫁接”到化學(xué)實(shí)驗(yàn)的安全系統(tǒng)。鼓勵(lì)學(xué)生隨機(jī)應(yīng)變轉(zhuǎn)換思維機(jī)制，不要受化學(xué)思想的拘束，獲得多學(xué)科融合“雜化”的創(chuàng)新成果。

３．引導(dǎo)學(xué)生重視實(shí)驗(yàn)過程

每一個(gè)實(shí)驗(yàn)，書上都有現(xiàn)成的步驟，如果把別人的飯炒上一千遍仍然不是自己的東西。對結(jié)論的取證和懷疑才是真正的知識。應(yīng)允許學(xué)生有自己的獨(dú)立方法。想一百條路，有一條對了就了不起。如乙醛與Ｔｏｌｌｅｎｓ試劑反應(yīng)，若只求結(jié)論很快便可得“銀鏡”，充其量是“炒剩飯”。倘若引導(dǎo)學(xué)生探索過程：怎樣的濃度用量水溫使“銀鏡”更亮麗？它們之間的比例有何關(guān)系？怎樣的條件使“銀鏡”出現(xiàn)最快？將試管換成平面應(yīng)如何設(shè)計(jì)？如何投料成本最??？將大大激發(fā)學(xué)生的求知欲，使學(xué)生在積累中有所創(chuàng)造，在創(chuàng)造中有所積累。

知識并不都在書本上。重視創(chuàng)新過程，可以在沒有問題的地方產(chǎn)生問題，沒有答案的地方找到答案。為此我們在實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫上增加了一條：這個(gè)實(shí)驗(yàn)有什么需要改進(jìn)的地方？以此引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題并暗示自己：只有想不到的事，沒有做不到的事。

４．掌握科研方法

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，使學(xué)生掌握科研方法，就是要讓學(xué)生按照科學(xué)家認(rèn)識世界的方法從事學(xué)習(xí)思考判斷去解決問題；不僅學(xué)會，而且會學(xué)。例如“從茶葉中提取咖啡因”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教師可以把它當(dāng)作一個(gè)科研課題，提前布置學(xué)生預(yù)習(xí)，實(shí)驗(yàn)可按書中步驟；也可成立課題小組，由小組成員提出一個(gè)或多個(gè)從新的角度實(shí)驗(yàn)的課題，如“不同產(chǎn)地茶葉中咖啡因含量研究”、“一條新的提取咖啡因的途徑”、“索氏提取器的改進(jìn)”等等。小組共同討論課題的可行性和研究價(jià)值，選定一兩個(gè)題目進(jìn)行研究。之后的第一步，去圖書館或網(wǎng)上查找中外文獻(xiàn)以確定課題的創(chuàng)新性；第二步，參照文獻(xiàn)的“百家之長”設(shè)計(jì)自己的實(shí)驗(yàn)路線；第三步，多次實(shí)驗(yàn)取得精確數(shù)據(jù)；第四步，按論文的格式書寫論文。要求學(xué)生分工合作。教師對選題要進(jìn)行把關(guān)，在實(shí)驗(yàn)過程中給與必要指導(dǎo)。這樣的研究方式和完整的實(shí)驗(yàn)探究過程，不僅能發(fā)揮出學(xué)生創(chuàng)造的潛能，更可以提高其科學(xué)素養(yǎng)，使其成為有研究能力的人。

５．塑造個(gè)性，創(chuàng)新評價(jià)

創(chuàng)造性能力的培養(yǎng)源于個(gè)性特征的發(fā)展。蘇聯(lián)心理學(xué)家波果斯洛夫斯基說：“一個(gè)人充分利用潛在的能力到什么程度，以及能力發(fā)展到什么程度取決于個(gè)性特征的總和?！苯處煈?yīng)鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)自己的長短優(yōu)劣建立獨(dú)特的知識結(jié)構(gòu)，在實(shí)驗(yàn)中各盡所能，各結(jié)其果。努力挖掘?qū)W生的潛能。楊長避短。學(xué)生的潛能特點(diǎn)各有千秋，如果用統(tǒng)一指定的實(shí)驗(yàn)考試，甚至以自己的擅長愛好來評價(jià)學(xué)生的優(yōu)劣，判定他們的成績，把一個(gè)人的長短看錯(cuò)，將會毀掉一個(gè)人創(chuàng)造的天賦。我們必須改變實(shí)驗(yàn)考試的方式，強(qiáng)調(diào)個(gè)性化創(chuàng)新評價(jià)。

可由學(xué)生任意選擇實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)評價(jià)，使其有機(jī)會表現(xiàn)自己的長處，展示自己美好的一面。如安全設(shè)計(jì)評價(jià)、實(shí)驗(yàn)過程評價(jià)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)評價(jià)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告論文評價(jià)、在教師指導(dǎo)下做的科研工作評價(jià)等等?？梢允菍?shí)驗(yàn)也可以是報(bào)告論文的形式，提前一個(gè)月申報(bào)。只要是在某一方面的實(shí)驗(yàn)“突出”，就應(yīng)該得到教師的肯定和鼓勵(lì)。通過有個(gè)性的實(shí)驗(yàn)評價(jià)過程，可使學(xué)生總結(jié)自己，收集資料運(yùn)用知識，從實(shí)驗(yàn)到理論有一個(gè)飛躍。

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