改革物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法強(qiáng)化學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)與實(shí)踐能力

劉 娟

（渭南師范學(xué)院化學(xué)與材料學(xué)院 陜西渭南 714099）

高等教育應(yīng)以啟迪學(xué)生的創(chuàng)新思維能力、開(kāi)發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力為主，使學(xué)生學(xué)會(huì)思考、勇于創(chuàng)新，成為新知識(shí)的探索者和創(chuàng)造者。知識(shí)源于實(shí)踐，能力來(lái)自實(shí)踐，素質(zhì)更需要在實(shí)踐中養(yǎng)成，實(shí)驗(yàn)作為實(shí)踐教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，對(duì)于學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)具有不可替代的重要作用[1]。

在高師物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們遵循“加強(qiáng)基礎(chǔ)，注重能力，培養(yǎng)素質(zhì)，激勵(lì)創(chuàng)新”的探究式教學(xué)原則，把激發(fā)和強(qiáng)化學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)作為教學(xué)的切入點(diǎn)，通過(guò)以下途徑，探索強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)的有效培養(yǎng)方法。

一、設(shè)立由易到難的梯度式實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

目前，我國(guó)高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中仍過(guò)多采用傳授式教學(xué)，實(shí)驗(yàn)主要以性質(zhì)或原理性驗(yàn)證內(nèi)容為主，重視了對(duì)理論知識(shí)和基本技能的訓(xùn)練，但對(duì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的探索、創(chuàng)新思維能力缺乏有效培養(yǎng)。為此，我們將物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)分為基本技能與驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)-自主選做型實(shí)驗(yàn)-綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)三個(gè)由易到難的梯度層次，既保證了物理化學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)促進(jìn)理論基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)的作用，同時(shí)也促進(jìn)了學(xué)生量熱、壓力、電學(xué)等物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本技能的掌握，又側(cè)重引導(dǎo)學(xué)生用已有知識(shí)自主解決問(wèn)題的能力，以利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力。

2015年開(kāi)設(shè)了物理化學(xué)自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，只給定實(shí)驗(yàn)題目，學(xué)生需要自主擬定實(shí)驗(yàn)方案，如采用何種試劑與儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、條件都由學(xué)生自主確定。在自主實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)時(shí)，學(xué)生需要到圖書館查閱資料并相互之間或師生之間討論，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和學(xué)習(xí)興趣，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，獨(dú)立操作并分析、解決實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)完成后，學(xué)生普遍認(rèn)為收獲很大。近兩年我們進(jìn)行的不計(jì)名調(diào)查問(wèn)卷表明，94%以上的學(xué)生認(rèn)為自主型實(shí)驗(yàn)形式非常好并建議適當(dāng)增加自主性實(shí)驗(yàn)的次數(shù)、趣味性的難度。這說(shuō)明，傳統(tǒng)的傳授式教學(xué)模式在一定程度上抑制了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，必須轉(zhuǎn)變觀念，推進(jìn)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法改革，變學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中被動(dòng)接受為主動(dòng)學(xué)習(xí)。

二、引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題 培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題的能力

愛(ài)因思坦曾經(jīng)說(shuō)過(guò)“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和系統(tǒng)闡述問(wèn)題可能要比得到解答更為重要。解答可能僅僅是教學(xué)或?qū)嶒?yàn)技能問(wèn)題，而提出問(wèn)題，新的可能性，從新的角度去考慮問(wèn)題，則要求創(chuàng)新的想象，而且標(biāo)志闐科學(xué)的真正進(jìn)步”。因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新科學(xué)意識(shí)的重要途徑之一[2]。

在以往的教學(xué)中，學(xué)生極少提問(wèn)質(zhì)疑、提問(wèn)，從眾心理嚴(yán)重，對(duì)實(shí)驗(yàn)教科書只時(shí)機(jī)械接受，只是按實(shí)驗(yàn)步驟“照單抓藥”式操作，而很少想為什么要這樣做。為了培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題的能力，我們?cè)跓o(wú)機(jī)化學(xué)教學(xué)中進(jìn)行了如下嘗試。

（一）分析實(shí)驗(yàn)操作條件的必要性與嚴(yán)密性

采用何種實(shí)驗(yàn)方案，與其適用范圍、前題條件有關(guān)。如在溶液配制時(shí)，粗配及準(zhǔn)確濃度溶液所選用儀器是不同的，但學(xué)生往往對(duì)何進(jìn)用量筒、何時(shí)用移液管并未加以區(qū)分，也不以為意。甚至有的學(xué)生看到某些實(shí)科書中錯(cuò)誤的操作時(shí)，并不能很好地識(shí)，而是盲目的照搬照做。我們?cè)诮虒W(xué)中注重了對(duì)實(shí)驗(yàn)方法、操作條件、儀器選用的剖析，力圖使學(xué)生掌握正確的實(shí)驗(yàn)方法，并具有基本的識(shí)能力。

（二）分析不同階段教材的內(nèi)容；理解科學(xué)發(fā)展不斷深化發(fā)展的規(guī)律性

在大一的無(wú)機(jī)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生曾用簡(jiǎn)易量熱計(jì)進(jìn)行過(guò)反應(yīng)熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)。在測(cè)定過(guò)程中許多地方都采取了近似處理。在教學(xué)過(guò)程中，我們采用提問(wèn)的方式，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)物理化學(xué)理論知識(shí)，進(jìn)一步分析這一方案在絕熱、反應(yīng)溫度的測(cè)定等方面存在的不足及其測(cè)定結(jié)果的相對(duì)意義。在分析了簡(jiǎn)易量熱系統(tǒng)存在的問(wèn)題后，再向?qū)W生簡(jiǎn)要介紹氧彈式量熱計(jì)的工作原理、結(jié)構(gòu)及組成。通過(guò)分析對(duì)比，加深了學(xué)生對(duì)所學(xué)熱力學(xué)知識(shí)的理解，拓寬了學(xué)生的視野，更進(jìn)上一步體會(huì)到科學(xué)研究由淺入深、持續(xù)發(fā)展這一亙古不變的自然規(guī)律。

三、培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力

提出問(wèn)題僅是創(chuàng)新活動(dòng)的開(kāi)始，而解決問(wèn)題才是創(chuàng)新過(guò)程的結(jié)果。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行分析時(shí)，往往不知所措，不能自如的運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)分析、解決問(wèn)題。更為嚴(yán)重的是他們并未認(rèn)識(shí)到這種能力的重要性，還偏頗的認(rèn)為老師對(duì)實(shí)驗(yàn)課的要求過(guò)高。因此，在教學(xué)過(guò)程中，我們有意識(shí)地加強(qiáng)對(duì)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)，主要是通過(guò)對(duì)一些問(wèn)題的討論，引導(dǎo)學(xué)生利用已學(xué)的理論知識(shí)幫助學(xué)生對(duì)某些復(fù)雜實(shí)驗(yàn)操作的理解，鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行思考、自行解釋。同時(shí)，在教學(xué)過(guò)程中以提問(wèn)的方式對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行引導(dǎo)，但不給出結(jié)論，而是在下一次實(shí)驗(yàn)時(shí)據(jù)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果的分析、解釋情況，給予集中講評(píng)，明確肯定他們的進(jìn)步所在，也指出其欠缺之處。這樣，通過(guò)一學(xué)期的培養(yǎng)，從實(shí)驗(yàn)報(bào)告可明顯看到學(xué)生的進(jìn)步。76%以上上的同學(xué)在報(bào)告中說(shuō)詳細(xì)地對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié) 果進(jìn)行分析，甚至?xí)归_(kāi)來(lái)討論，針對(duì)實(shí)驗(yàn)方案提出一些有自主創(chuàng)造性的意見(jiàn)，并闡述理由。同時(shí)也會(huì)反思在這類實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)和感想、心得。這說(shuō)明通過(guò)我們有意識(shí)的引導(dǎo)，大部分同學(xué)認(rèn)識(shí)到了分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的重要性，也在自覺(jué)地提高自身這方面的能力。

探究式教學(xué)對(duì)提高課堂教學(xué)效果，更好的推進(jìn)“質(zhì)量工程”的實(shí)施是有益的嘗試。通過(guò)在無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中實(shí)施探究式教學(xué)，改變了以往單一的傳授式教學(xué)模式，把激發(fā)和強(qiáng)化學(xué)生的問(wèn)題作為教學(xué)的切入點(diǎn)，在一定程度上激發(fā)了學(xué)生獨(dú)立思考的能力，也有助于培養(yǎng)學(xué)的創(chuàng)新意識(shí)和科學(xué)探索精神。