淺談物理化學(xué)實驗教學(xué)的“三步曲”

陳永寶　劉淑珍　訾學(xué)紅　李釩

物理化學(xué)實驗是培養(yǎng)學(xué)生基本素質(zhì)和科研能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，只有精心準(zhǔn)備、做好教學(xué)設(shè)計，以人為本、開展實驗教學(xué)，總結(jié)評價、進(jìn)行教學(xué)反思，才能開展好物理化學(xué)實驗教學(xué)工作，服務(wù)于高素質(zhì)、應(yīng)用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

實驗教學(xué)物理化學(xué)實驗素質(zhì)教育物理化學(xué)實驗是化學(xué)、化工、生物、環(huán)境、材料、冶金等專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)實驗課，與物理化學(xué)和結(jié)構(gòu)化學(xué)等課程有著密切的聯(lián)系，但又是一門獨立的、實踐性和技術(shù)性很強的課程，是培養(yǎng)學(xué)生基本素質(zhì)和科研能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。實驗是化學(xué)的靈魂，同樣，物理化學(xué)實驗是物理化學(xué)科學(xué)的靈魂，它有助于學(xué)生理解相關(guān)的物理化學(xué)理論知識、掌握基本的物理化學(xué)實驗技術(shù)和方法，有助于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和科學(xué)素養(yǎng)。因此，應(yīng)充分認(rèn)識物理化學(xué)化實驗教學(xué)的重要性，努力實踐教學(xué)實驗的“三步曲”，開展好物理化學(xué)實驗的創(chuàng)新性教學(xué)工作，服務(wù)于高素質(zhì)、應(yīng)用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

一、精心準(zhǔn)備，做好物理化學(xué)實驗的教學(xué)設(shè)計

和理論教學(xué)一樣，要上好物理化學(xué)實驗，也得從實驗準(zhǔn)備開始。物理化學(xué)實驗不僅要求教師掌握相關(guān)的理論知識，而且要求教師掌握相關(guān)的實驗技能，了解實驗與理論的關(guān)系，熟悉實驗需要的儀器設(shè)備、試劑材料，需要花費更多的時間和精力。

第一，結(jié)合具體實驗，鉆研實驗內(nèi)容，理解實驗原理，明確實驗?zāi)康模贫ń虒W(xué)方案。根據(jù)實驗教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)，選擇最佳的教學(xué)形式，以實驗指導(dǎo)書為基礎(chǔ)，聯(lián)系自己的實踐經(jīng)驗，針對實驗的難點和重點，設(shè)計難易適度的思考問題，激發(fā)學(xué)生的實驗興趣，引導(dǎo)學(xué)生實驗的自主性，培養(yǎng)學(xué)生實驗?zāi)芰蛣?chuàng)新意識，讓學(xué)生有所思考、有所收獲。

第二，熟悉實驗中的儀器設(shè)備。閱讀儀器設(shè)備的說明書，根據(jù)操作規(guī)程、按照教學(xué)實驗要求進(jìn)行調(diào)試，熟練掌握儀器設(shè)備的性能參數(shù)、構(gòu)造、工作原理和使用方法、注意事項，特別留意儀器在實驗中最容易出現(xiàn)的故障。只有這樣，才能正確引導(dǎo)學(xué)生操作儀器，遇到儀器故障時才會不慌不忙，分析故障原因，引導(dǎo)學(xué)生排除故障。

第三，自己試做教學(xué)實驗的每一項內(nèi)容。預(yù)做實驗，可以弄清楚實驗的整體情況，了解儀器設(shè)備的性能、參數(shù)，熟悉實驗過程中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象和結(jié)果；可以檢查實驗室的準(zhǔn)備工作情況，在開展教學(xué)實驗前解決發(fā)現(xiàn)的問題。只有自己心知肚明，在實驗教學(xué)時才能有的放矢地培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)求實的實驗品格，指導(dǎo)學(xué)生完成每一個實驗環(huán)節(jié)，分析實驗現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，給出合理的解釋。

二、以人為本，開展物理化學(xué)實驗的教學(xué)過程

物理化學(xué)實驗的現(xiàn)有教學(xué)過程，多采用“抱著走”的教學(xué)方式，學(xué)生“按方抓藥”、被動接受，不能達(dá)到物理化學(xué)實驗應(yīng)有的教學(xué)目標(biāo)。在提倡培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、提高綜合素質(zhì)的今天，應(yīng)以學(xué)生為主體，鼓勵學(xué)生去體會“發(fā)現(xiàn)—思考—創(chuàng)新”的創(chuàng)造規(guī)律，最大限度的激發(fā)學(xué)生對實驗的興趣，把“要我做”變成“我要做”。

一是檢查學(xué)生的預(yù)習(xí)情況。對于學(xué)生，在做實驗前進(jìn)行預(yù)習(xí)是“家常便飯”，往往流于形式。只有注意檢查學(xué)生的實驗預(yù)習(xí)情況，給予適當(dāng)?shù)脑u價，才能引導(dǎo)學(xué)生自覺養(yǎng)成實驗前做好預(yù)習(xí)工作的好習(xí)慣，避免在實驗教學(xué)中發(fā)生“一問三不知”的情況，減少學(xué)生的依賴心理，促使學(xué)生為做好實驗而主動進(jìn)行充分的準(zhǔn)備。

二是采用參與式、啟發(fā)式、引導(dǎo)式教學(xué)方法。講解實驗教學(xué)內(nèi)容時，注意以學(xué)生為主體，讓學(xué)生在參與、互動中明確實驗?zāi)康模私鈱嶒瀮?nèi)容，掌握實驗原理，熟悉實驗步驟。學(xué)生實驗時，加強巡視和輔導(dǎo)，不能事事直接告訴學(xué)生答案，要讓學(xué)生在實驗中自己感受、探索、查明問題的關(guān)鍵所在，尋求解決問題的最佳方案，讓學(xué)生通過思考、討論、實驗和理論分析等環(huán)節(jié)，自己解決問題。

三是注重實驗衛(wèi)生和安全。安全無小事，要加強對學(xué)生的安全意識教育，關(guān)注實驗中安全注意事項，教學(xué)時給予必要的提醒。保持實驗臺面、地面的干凈衛(wèi)生，嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行實驗操作，將廢物、廢液放入指定的容器，實驗后復(fù)原實驗物品，關(guān)好門、窗、水、電，避免造成污染或引發(fā)事故。

三、總結(jié)評價，進(jìn)行物理化學(xué)實驗的教學(xué)反思

如果僅有實驗教學(xué)前精心準(zhǔn)備的教學(xué)設(shè)計和實驗教學(xué)中以人為本的教學(xué)過程，并不能真正開展好物理化學(xué)實驗的教學(xué)工作，服務(wù)于高素質(zhì)、應(yīng)用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。教師和學(xué)生還應(yīng)在實驗教學(xué)后做認(rèn)真的總結(jié)和評價，教師進(jìn)行實驗教學(xué)反思，評價學(xué)生的實驗；學(xué)生進(jìn)行實驗學(xué)習(xí)反思，評價教師的教學(xué)，從而實現(xiàn)師生互動、教學(xué)相長，為改進(jìn)、創(chuàng)新和完善物理化學(xué)實驗教學(xué)奠定良好的基礎(chǔ)。

首先，督促學(xué)生按時完成并提交一份規(guī)范的實驗報告。學(xué)生不能止步于實際動手實踐，而要對自己的實驗進(jìn)行回顧和總結(jié)，對實驗過程進(jìn)行真實的陳述，對實驗現(xiàn)象進(jìn)行客觀的解釋，對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的分析，在訓(xùn)練語言表達(dá)能力、檢驗知識運用能力、提高分析問題能力的同時，實現(xiàn)科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)，實現(xiàn)感性認(rèn)識到理性認(rèn)識的轉(zhuǎn)變和升華。

其次，仔細(xì)批改實驗報告，全面評價，客觀打分。改變傳統(tǒng)偏重于實驗結(jié)果的評價方法，注重對實驗報告的全面評價，從實驗報告規(guī)范、實驗?zāi)康摹嶒炘?、實驗用品、實驗過程與記錄、實驗數(shù)據(jù)處理與分析、實驗思考題、實驗總結(jié)與態(tài)度等方面，全面客觀地評價學(xué)生的實驗報告和完成質(zhì)量，了解學(xué)生對實驗教學(xué)內(nèi)容的掌握情況。

最后，及時總結(jié)實驗教學(xué)中出現(xiàn)的問題，持續(xù)改進(jìn)實驗教學(xué)工作。教師不能滿足于完成實驗教學(xué)或評完實驗報告，而要通過回顧教學(xué)過程、評閱實驗報告，發(fā)現(xiàn)和總結(jié)實驗預(yù)習(xí)、實驗講解、動手實驗、實驗報告中存在的問題，認(rèn)真聽取學(xué)生的反饋意見和同事的教學(xué)建議，仔細(xì)分析問題并解決問題，全面改進(jìn)物理化學(xué)實驗的教學(xué)設(shè)計。

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課題項目：本文獲北京工業(yè)大學(xué)教育教學(xué)研究項目資助；課題編號：ER2013C18。