開放式化學實驗教學的探索與實踐

楊朝義

摘要:開放式化學實驗教學是調(diào)動學生的積極性、培養(yǎng)他們的創(chuàng)造能力的最佳途徑。開放式化學實驗的教學給學生提供一個民主和諧的開放環(huán)境,創(chuàng)造出主動學習的條件和機會,充分發(fā)揮學生的能動性,培養(yǎng)學生的綜合能力。那么,如何實行"開放式化學實驗教學"呢? 筆者結(jié)合教學實踐,從實驗中借助開放式問題引領(lǐng)學生探究,深化思維,讓學生在實踐中創(chuàng)新;依托實驗設(shè)計,培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維能力,提高備考實力幾個方面進行闡述。

關(guān)鍵詞:開放式;化學實驗;實踐中圖分類號：G633.8文獻標識碼：B文章編號：1672-1578（2014）20-0365-02開放式化學實驗教學模式是指弱化演示講授模式和實驗歸納模式,強化實驗探究模式,改變傳統(tǒng)的"照方抓藥式",主張學生自行設(shè)計、獨立實驗,它是調(diào)動學生的積極性、培養(yǎng)他們的創(chuàng)造能力的最佳途徑。開放化學實驗的教學模式,應(yīng)當是在一個民主和諧的開放氛圍下,依托學生實驗操作,圍繞著實驗教學內(nèi)容通過學生團隊的探索互動,分享彼此的思考、見解,交流彼此的情感、觀念,從而豐富實驗教學內(nèi)容,求得新的發(fā)現(xiàn),實現(xiàn)教學相長。因此,在精心預(yù)設(shè)的基礎(chǔ)上,開放式實驗更應(yīng)注重探索互動下的動態(tài)生成,讓和諧氛圍下教學動態(tài)因素之間的互動促進教學活動生態(tài)均衡發(fā)展。

1.開放實驗時間

開放實驗時間指的是實驗教學不應(yīng)統(tǒng)一來安排實驗課表，而應(yīng)定期將實驗的時間、內(nèi)容、設(shè)備與儀器等一些基本情況公布給學生，這樣一來，學生就不再受班級與專業(yè)的限制，以各自的興趣、學習進度及要求同實驗室聯(lián)系在一起，并自己決定什么時間完成自己的實驗室內(nèi)容。另外，開放實驗時間還應(yīng)向?qū)W生提供足夠的自選時間以及實驗時間。

2.實驗空間的開放

傳統(tǒng)的實驗教學，僅僅放在實驗室里進行，抑制了某些實驗的進行。如生物學中的光合作用實驗需要花28小時以上，如果都在實驗室里做，就會長期占用實驗室而影響其它實驗?，F(xiàn)在我們開放實驗空間，實驗可以在在驗室里做也可以在實驗室外做，可以在校內(nèi)做，也可以在校外做，甚至可以帶到家里去做。我們改變了科學實驗室的封閉式管理狀態(tài)，把課堂搬入實驗室，將課堂創(chuàng)設(shè)成"一個購物的超市"，學生需要什么就能取到什么，讓學生隨時隨地設(shè)計實驗、選擇儀器、自主探究，全面提高每一個學生的科學探究能力。

3.區(qū)分開放式化學實驗教學的內(nèi)容實驗室空間、資源實施全面開放，除提供實驗內(nèi)容的重復(fù)強化外，還為學生自主進行設(shè)計型、創(chuàng)新型、綜合型、SRTP和技能訓(xùn)練等實驗提供保障條件和技術(shù)支持。

在內(nèi)容方面，應(yīng)將開放式實驗教學劃分為科研型開放式實驗教學和教學型開放式實驗教學。其中，教學型開放實驗應(yīng)把現(xiàn)存的實驗內(nèi)容重新組合在一起，增加內(nèi)容密度，從而消除單一內(nèi)容與單一實驗的弊端，更新傳統(tǒng)模式中一種做法、一本教材的現(xiàn)象，并鼓勵學生自己選擇實驗的內(nèi)容，自己擬定實驗的方案，自行組織以及完成實驗。實驗內(nèi)容主要包括必做實驗、選做實驗和綜合設(shè)計性實驗。其中，必做實驗指的是全部教學內(nèi)容中的主要部分，要求學生要按規(guī)定完成。學生通過這些實驗，能夠掌握科學實驗的基本方法、基本知識和基本技能，形成一定的理論聯(lián)系實際以及分析、解決實際問題的能力。而選做實驗則具有一定的靈活性，可讓學生根據(jù)自身的實際情況來有針對性地做實驗，從而充分地調(diào)動他們的積極性，強化他們的實踐能力。

而科研開放型實驗則是指為優(yōu)秀的學生配備導(dǎo)師，并指導(dǎo)他們參與科研工作。通常情況下，老師應(yīng)在其開展的科研領(lǐng)域內(nèi)，選出部分小課題讓學生自由報名，并參加各個開放性課題。此類實驗的重點在于文獻調(diào)研和實驗設(shè)計，目標是培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。

4.開放式化學實驗的模式

4.1小組合作實驗?zāi)Ｊ?。一個學習小組在學習化學時，如果需要進行實驗驗證，可以以小組的形式直接參與化學實驗，小組參與化學實驗，既沒有班級化學實驗?zāi)菢有[，又靈活、方便。

4.2個人實驗?zāi)Ｊ?。初中學生在化學學習中，通過學習獲取的理論知識或者技能，特別是在自學過程中遇到的需要實驗驗證的問題，可以直接申請參與化學實驗，這種模式簡單、方便，是目前開放式化學實驗中最受歡迎的一種模式，具有強烈的指導(dǎo)作用。

4.3研究模式。化學學習小組或者課外活動小組，乃至化學課題研究小組，在學習化學時，需要對某一問題進行綜合實驗研究，就需要動手實驗。此時，科研小組可以申請到開放化學實驗室中進行驗證，做到理論與實踐相結(jié)合，推進小組科研發(fā)展，培養(yǎng)學生的科學研究能力。

目前，開放式化學實驗?zāi)Ｊ剑陨先N外，還積極推廣課外自由實驗，即學生利用節(jié)假日的時間，通過家庭已有的藥品或者設(shè)備，自由進行實驗，一方面對學習的化學知識進行鞏固提高，另一方面還能培養(yǎng)學生獨立解決問題的方法，促進化學課外活動小組健康發(fā)展，推進校園社團活動的有序展開。

5.開放式教學機制的進一步優(yōu)化

5.1實驗項目分類開放。根據(jù)不同的實驗項目，合理安排實驗室和實驗時間，把實驗室的開放時間分為全天候、預(yù)約式和階段式開放方式。對于"畢業(yè)設(shè)計"、"大學生挑戰(zhàn)杯"、自主實驗項目及部分學生參與的教師科研課題研究等類的實驗項目設(shè)置為全天候、預(yù)約式開放項目。首先學生在取得這些項目、課題后，必須先提出實驗室使用申請，經(jīng)過各級領(lǐng)導(dǎo)簽字同意后，安排進人實驗室進行研究、實踐，指導(dǎo)教師一般由經(jīng)驗豐富的教師擔任，學生完全自主，包括使用的儀器、藥品、實驗時間，直至完成該項目或課題。而針對學生由于實驗失敗、結(jié)果不理想，請假等進行實驗補做、重做等，或者實驗在規(guī)定時間內(nèi)難以按時完成，須延時的開放屬于階段式開放。

5.2學生參與實驗室開放運行管理。實驗室開放增加了實驗室運行成本，包括試劑耗材成本以及人員管理費用等。引入學生參與實驗室的日常運行管理，既有利于提高學生的綜合素質(zhì)，又能減少運行成本，將更多的經(jīng)費投入用于指導(dǎo)教師和學生的激勵中。為了確保在假期和晚上都能開放，實驗室設(shè)置勤工儉學崗位，安排學生協(xié)助值班。上崗前對值班學生進行崗位培訓(xùn)，實驗室人員不定期進行檢查；同時在實驗室安裝安保設(shè)施，確保實驗室安全正常運行。真正延長了實驗室的開放時間，做到實驗室全面開放。

5.3加強實驗教師隊伍建設(shè)。實驗室加強師德建設(shè)，提高實驗室教師的開放、服務(wù)意識；制定相應(yīng)政策，將實驗室開放人時數(shù)等與實驗室人員的考核掛鉤，鼓勵實驗室人員做好實驗室開放工作。我系現(xiàn)有專業(yè)教師具有高學歷、高職稱、科研項目相對較多等特點。為了實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標，提高大學生的創(chuàng)新能力、科研能力和實際動手能力，我們把教師的科研課題引入到了實驗教學過程。組織優(yōu)秀教師根據(jù)自己教學、科研項目設(shè)置符合本科生科研訓(xùn)練的項目并作為導(dǎo)師指導(dǎo)學生進行科研訓(xùn)練。

5.4加強實驗室管理信息化建設(shè)。優(yōu)化實驗中心的實