無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新與改革

摘 要：針對化學(xué)專業(yè)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中存在的問題進(jìn)行分析并提出一些建議：端正的實(shí)驗(yàn)態(tài)度；明確的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模灰?guī)范的實(shí)驗(yàn)操作。響應(yīng)國家對創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，著力于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，以及獨(dú)立思考、動手動腦的能力。并對傳統(tǒng)的無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)方式進(jìn)行改革。

關(guān)鍵詞：無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)；規(guī)范操作；創(chuàng)新；改革

中圖分類號：G42 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1002-2589（2014）14-0184-02

化學(xué)是一門綜合性學(xué)科，與其他學(xué)科有著密切的聯(lián)系，并且在日常生活中必不可少，在醫(yī)學(xué)、科技等方面都有廣泛的應(yīng)用，所以，對化學(xué)的學(xué)習(xí)和研究十分必要?；瘜W(xué)又是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，實(shí)踐是化學(xué)學(xué)習(xí)中非常重要的方法之一。無機(jī)化學(xué)是化學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)性學(xué)科，同時(shí)，無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)專業(yè)學(xué)生進(jìn)入大學(xué)之后的第一門實(shí)驗(yàn)課。只有扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)基本功才有利于其他實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)。在化學(xué)專業(yè)的學(xué)習(xí)與研究中，無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)起著舉足輕重的作用。通過無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)的基本原理、掌握實(shí)驗(yàn)基本操作、以及學(xué)會對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)的分析和處理等。無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)這門課程著力于鍛煉學(xué)生勤于動腦，善于動手的實(shí)驗(yàn)精神，培育學(xué)生成為具有全面的基礎(chǔ)知識和熟練的實(shí)驗(yàn)技能的人才。在教學(xué)實(shí)踐中，筆者對無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程改革進(jìn)行了一番探索。

一、目前無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中存在的問題

無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是很多化學(xué)專業(yè)的本科生進(jìn)入大學(xué)后學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)課程之一，是學(xué)習(xí)方式和思維模式的一個(gè)重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)，是真正開始學(xué)習(xí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考，動手能力的啟蒙階段。但在中學(xué)的化學(xué)學(xué)習(xí)過程中，由于理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的側(cè)重點(diǎn)不同，教師主要是通過實(shí)驗(yàn)來吸引學(xué)生的注意力進(jìn)行理論教學(xué)，并且在實(shí)驗(yàn)過程中，只是讓學(xué)生簡單的進(jìn)行結(jié)果或者實(shí)驗(yàn)過程的觀察，造成了有些學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作不是很規(guī)范。所以，大多數(shù)學(xué)生在中學(xué)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中形成的一些不好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，需要由無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教師來指出并糾正。通過對本校化學(xué)專業(yè)一年級學(xué)生無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中的觀察，總結(jié)了以下幾點(diǎn)不規(guī)范的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟幻鞔_

明確的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖腔瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的前提。大學(xué)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)儀器配備齊全，與以前學(xué)生見到的有所不同，學(xué)生進(jìn)入化學(xué)實(shí)驗(yàn)室后不免會覺得新奇。這時(shí)教師千篇一律的枯燥講解無法吸引學(xué)生的注意力，使得學(xué)生在不知道實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)和注意事項(xiàng)的前提下開始進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)。這勢必造成學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)課本上面的步驟機(jī)械的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，然后記錄一下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后又按照實(shí)驗(yàn)課本的內(nèi)容完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，無法領(lǐng)會無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的真諦。

2.實(shí)驗(yàn)態(tài)度不端正

端正的實(shí)驗(yàn)態(tài)度是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的精髓。當(dāng)教師講解實(shí)驗(yàn)時(shí)，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)一些學(xué)生交頭接耳，嬉戲打鬧，甚至玩手機(jī)。實(shí)驗(yàn)時(shí)沒有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，實(shí)驗(yàn)后對實(shí)驗(yàn)的原理不是很明確，這樣的實(shí)驗(yàn)達(dá)不到實(shí)驗(yàn)的目的。無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的目的是在于培養(yǎng)學(xué)生的探索性思維以及獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的能力，并為其他化學(xué)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備。所以，要求學(xué)生必須具備端正的實(shí)驗(yàn)態(tài)度和明確的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，以及?dú)特的探索方法。

3.實(shí)驗(yàn)操作不規(guī)范

規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)儀器的功能不同，它們的操作方法也會有所不同。例如量筒中的液體不可以直接加熱；試管在加熱過程中如果液體倒流回底部會使試管炸裂；加熱液體時(shí)，要用試管夾夾住試管中部，試管與桌面約成60°傾斜，且試管口不能對著別人或自己。這些看似微不足道的問題都可能引起危險(xiǎn)事故發(fā)生。在實(shí)驗(yàn)中，有的學(xué)生不注意實(shí)驗(yàn)操作，會引起試管炸裂，玻璃片飛濺等事故發(fā)生，甚至?xí)χ車渌麑W(xué)生造成人身傷害。有的學(xué)生使用電熱套等通電儀器時(shí)，燒杯外壁上的水不擦干凈，可能引起實(shí)驗(yàn)室電路燒毀或者火災(zāi)的發(fā)生。

4.實(shí)驗(yàn)臺面不整潔

實(shí)驗(yàn)室規(guī)則中明確指出，實(shí)驗(yàn)臺上的儀器，藥品應(yīng)整齊地放在一定的位置上并保持臺面的清潔?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常會涉及一些加熱、燃燒的問題，實(shí)驗(yàn)臺的藥品架上存放的化學(xué)藥品中很多都是易燃、易爆、有腐蝕性和有毒的。如果實(shí)驗(yàn)臺上的雜物較多，實(shí)驗(yàn)時(shí)沒有足夠的空間，將實(shí)驗(yàn)臺上的酒精燈推倒引燃實(shí)驗(yàn)臺上的物品，或是碰到藥品架上的藥品都可能會引起火災(zāi)、爆炸等危害人身安全的事故發(fā)生。

5.實(shí)驗(yàn)人數(shù)較多

經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)很多高校都面臨一個(gè)實(shí)驗(yàn)條件有限，而實(shí)驗(yàn)人數(shù)較多的問題，這一問題嚴(yán)重制約著無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)質(zhì)量。因?yàn)樵跓o機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，由于學(xué)生人數(shù)多，教師在講解實(shí)驗(yàn)時(shí)總會出現(xiàn)一些學(xué)生聽不清楚的情況。而且在實(shí)驗(yàn)過程中教師也無法在第一時(shí)間處理學(xué)生的問題。同時(shí)由于實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)時(shí)間有限，也無法保證每個(gè)學(xué)生都有操作實(shí)驗(yàn)的機(jī)會，從而最終影響無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)質(zhì)量。

二、無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中需要改進(jìn)的問題

實(shí)驗(yàn)室有關(guān)火災(zāi)、爆炸等事故的發(fā)生時(shí)有報(bào)道，造成實(shí)驗(yàn)人員傷亡的事件也屢見不鮮，實(shí)驗(yàn)的不規(guī)范操作付出的慘痛代價(jià)足以給我們敲響警鐘，專業(yè)的實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)已迫在眉睫。在此，就山西師大化學(xué)專業(yè)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)提出以下幾點(diǎn)建議。

1.端正的實(shí)驗(yàn)態(tài)度

第一個(gè)問題中我們提到了有關(guān)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)時(shí)一組多人的問題，這種情況使得一些主觀能動性差的學(xué)生實(shí)驗(yàn)態(tài)度不端正，養(yǎng)成動手能力差的壞習(xí)慣。有些學(xué)生因?yàn)椴僮鞑灰?guī)范或者其他原因，得到了誤差較大的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。他們不是對實(shí)驗(yàn)過程反思或者重新實(shí)驗(yàn)，而是對自己的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行造假。這樣的實(shí)驗(yàn)態(tài)度對以后專業(yè)課的學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)會造成嚴(yán)重的影響。實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐是為了學(xué)生對所學(xué)專業(yè)知識的進(jìn)一步驗(yàn)證和鞏固。無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是檢驗(yàn)學(xué)生對無機(jī)化學(xué)課上所學(xué)元素及其化合物性質(zhì)的理解和進(jìn)一步的認(rèn)識，以及無機(jī)化學(xué)基本知識的掌握，便于學(xué)生加深對繁瑣的化合物的特殊性質(zhì)的記憶。所以，端正的實(shí)驗(yàn)態(tài)度是順利完成實(shí)驗(yàn)的有力保障之一。

2.明確的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

以前學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟幻鞔_，對以后的學(xué)習(xí)造成嚴(yán)重的影響。所以，這就要求第一節(jié)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課時(shí)教師講解有關(guān)認(rèn)真進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的原因，以及實(shí)驗(yàn)時(shí)需要注意的一些細(xì)節(jié)性的問題。例如進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室必須穿實(shí)驗(yàn)服、實(shí)驗(yàn)后打掃實(shí)驗(yàn)室等。教師可以從網(wǎng)上查找一些有關(guān)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟幻鞔_，以及實(shí)驗(yàn)操作不規(guī)范造成實(shí)驗(yàn)事故的圖片及視頻給學(xué)生講解。讓學(xué)生明白在專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)中要有明確的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模苊獠槐匾奈ｋU(xiǎn)發(fā)生。

3.規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作

規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的鑰匙，同時(shí)規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作可以適當(dāng)?shù)臏p小實(shí)驗(yàn)的誤差。在進(jìn)入大學(xué)以前，化學(xué)實(shí)驗(yàn)課大部分是為了學(xué)生更好地理解在理論課中學(xué)習(xí)的內(nèi)容。學(xué)生只是簡單的觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，加深對知識點(diǎn)的記憶，只是注重實(shí)驗(yàn)結(jié)果而忽視了實(shí)驗(yàn)過程中的操作。進(jìn)入大學(xué)后的無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課要求及時(shí)糾正學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作，避免影響學(xué)生后續(xù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)。進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室必須穿著實(shí)驗(yàn)服，將書等雜物放在規(guī)定的地方。實(shí)驗(yàn)人數(shù)較多時(shí)，可以分時(shí)段進(jìn)行教學(xué)，或者可以在實(shí)驗(yàn)室安裝投影儀，教師可以通過投影儀來進(jìn)行講解，防止人多而聽不見、看不見教師講解的問題。如果實(shí)驗(yàn)步驟較復(fù)雜，教師可以把一些引導(dǎo)性的步驟寫在實(shí)驗(yàn)室的黑板上。學(xué)生可以參考儀器的使用方法，裝置的安裝以及廢棄藥品的處理等等的相關(guān)說明?；蛘咄ㄟ^一些新穎的方法來吸引學(xué)生自覺的糾正不規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作，例如在學(xué)校的無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課上，我們的教師采用了以下方法。

第一，觀看實(shí)驗(yàn)視頻。隨著科技的發(fā)展，幾乎每個(gè)學(xué)校都有可以用來上網(wǎng)查閱教學(xué)資源的電腦。教師可以上網(wǎng)查找有關(guān)實(shí)驗(yàn)基本操作的視頻，下載視頻來讓學(xué)生進(jìn)行觀看。教師首先播放視頻，然后讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，教師進(jìn)行點(diǎn)評，指出學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中不規(guī)范的操作。通過點(diǎn)評加深學(xué)生對實(shí)驗(yàn)操作的認(rèn)識，避免其他實(shí)驗(yàn)中類似的錯(cuò)誤發(fā)生。

第二，實(shí)驗(yàn)操作比賽，觀看實(shí)驗(yàn)視頻或者教師講解后，教師可以組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的比賽。同一個(gè)實(shí)驗(yàn)操作可以分為三組或者更多組進(jìn)行比賽，同時(shí)每一組對應(yīng)選擇兩個(gè)學(xué)生評委。學(xué)生通過觀察其他學(xué)生操作中的錯(cuò)誤，發(fā)現(xiàn)自身操作中的錯(cuò)誤。一輪比賽完成后由教師進(jìn)行評判，指出學(xué)生提出的以及沒有發(fā)現(xiàn)的問題并進(jìn)行講解。培養(yǎng)學(xué)生觀察能力的同時(shí)也可以使學(xué)生更進(jìn)一步地加深對該操作的印象。

三、教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變

隨著科技發(fā)展的日益進(jìn)步，社會對創(chuàng)新型人才的要求越來越多。無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程是一門培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，探索事物發(fā)展的基礎(chǔ)性學(xué)科?；瘜W(xué)專業(yè)的學(xué)習(xí)對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、探索能力和動手能力要求較高，無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課上教師需要注意這方面的教學(xué)。以前的無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課上，大部分的教師都是按照實(shí)驗(yàn)課本上的內(nèi)容進(jìn)行講解，學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)課本上的內(nèi)容進(jìn)行“照搬照抄”的做實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)課本可以為教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)提供參考，而不是沒有創(chuàng)新的效仿。一些教師要求學(xué)生寫預(yù)習(xí)報(bào)告，學(xué)生同樣還是按照實(shí)驗(yàn)書上寫的很明確的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?shí)驗(yàn)儀器，實(shí)驗(yàn)過程照抄一遍。這樣的做法只是簡單的瀏覽了實(shí)驗(yàn)步驟，完全達(dá)不到化學(xué)實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)要求。無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)要求學(xué)生必須嚴(yán)格要求自己，對實(shí)驗(yàn)有獨(dú)特的見解和設(shè)計(jì)思路。

進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室之前，教師要求學(xué)生寫預(yù)習(xí)報(bào)告，這個(gè)報(bào)告并不是沒有新意的實(shí)驗(yàn)課本上的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)內(nèi)容等。實(shí)驗(yàn)前一段時(shí)間，教師可以對學(xué)生進(jìn)行分組，并提前把這次實(shí)驗(yàn)課的課題告訴學(xué)生。學(xué)生通過上網(wǎng)查閱或者查看資料等方式設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，確定實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)用品、實(shí)驗(yàn)步驟。例如五水合硫酸銅結(jié)晶水的測定實(shí)驗(yàn)，每個(gè)小組的學(xué)生提前上網(wǎng)查閱了解五水硫酸銅的相關(guān)知識，例如CuSO4·5H2O晶體在不同溫度下的反應(yīng)是如何逐步脫水的，溫度分別是多少，影響不同的脫水溫度和脫水過程的因素。實(shí)驗(yàn)過程中水合硫酸銅晶體灼燒后的坩堝和沉淀能否放在空氣中，灼燒時(shí)坩堝內(nèi)的晶體的顏色變化，以及晶體顏色發(fā)生什么變化時(shí)停止加熱等。然后確定實(shí)驗(yàn)方案及實(shí)驗(yàn)所需的用品、試劑等，并寫在實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告中。實(shí)驗(yàn)時(shí)，幾個(gè)小組的學(xué)生可以分別講解本組的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，然后由教師審查確保沒有危險(xiǎn)性存在的情況下實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)不需要這幾個(gè)小組同時(shí)進(jìn)行，一個(gè)小組進(jìn)行時(shí)其他小組進(jìn)行仔細(xì)觀察，找出其中存在的問題以及需要改進(jìn)的地方，例如在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中是否存在更加簡單的實(shí)驗(yàn)過程等。最后通過對比，得出實(shí)驗(yàn)步驟簡潔以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果較好的小組。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師針對此次實(shí)驗(yàn)提出幾個(gè)相關(guān)的思考題加深學(xué)生對本次實(shí)驗(yàn)的印象。課后要求學(xué)生寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)報(bào)告中要求學(xué)生寫出本次實(shí)驗(yàn)中自己的設(shè)計(jì)思路，以及實(shí)驗(yàn)過程中解決的問題。

其次，教師在批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告中通常使用的是打分制，并不能使學(xué)生看出實(shí)驗(yàn)報(bào)告中存在的問題。建議教師可以進(jìn)行評語式的批改，引起學(xué)生在實(shí)驗(yàn)后對實(shí)驗(yàn)的思考，進(jìn)一步的加深學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的理解。

四、總結(jié)

隨著科技的不斷進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，國家對創(chuàng)新型人才的需要供不應(yīng)求。社會發(fā)展的趨勢要求對創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)至關(guān)重要，所以在無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中同樣要做到與時(shí)俱進(jìn)。文章中總結(jié)了在實(shí)驗(yàn)中存在的一些普遍性的問題，以及需要改進(jìn)的方案。同時(shí)還增加了上網(wǎng)查閱資料、分組討論、學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案等教學(xué)手段，并且在實(shí)踐教學(xué)過程中進(jìn)行教學(xué)試驗(yàn)。結(jié)果表明，改革后的教學(xué)方法有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。學(xué)生以獨(dú)特的思維和敏銳的觀察能力完成實(shí)驗(yàn)，更近一步的加深了對實(shí)驗(yàn)的理解，教學(xué)試驗(yàn)取得了較好的教學(xué)成果。