基础化学设计性实验教学实施探究.docVIP

基础化学设计性实验教学实施探究 　　［摘要］化学实验是化学教学的基础，实验教学的效果极大地影响了化学教育的质量。设计性化学实验，是一种充分发挥学生独立思考、自主学习，培养学生创新思想和实践应用能力的教学模式。要使设计性实验教学取得成功，需要建立一套完善的组织和实施机制。 　　［关键词］基础化学 设计性实验 教学 　　［作者简介］李巨超（1954- ），男，河池学院讲师，研究方向为无机及分析化学实验、教育技术。（广西 宜州 546300） 　　［中图分类号］G642.4［文献标识码］A［文章编号］1004-3985（2008）23-0187-02 　　 　　设计性实验是由教师选定实验题目，学生运用所学的理论知识和实验技术，通过查阅文献资料，自行设计并独立完成的实验教学模式。从实验方法的优选、实验原理的分析、实验方案的设计，到实验的操作、实验数据的处理以及实验报告的撰写，在整个实验过程中，学生始终处于独立自主的地位，教师的指导和启发作为辅助。 　　 　　一、开设设计性化学实验的意义 　　 　　化学实验教学通常的模式，是在确定实验内容后，学生依照教材中阐述的实验原理，按照教材规定的单一的实验方法及操作程序做验证实验。学生对教材或教师设定的方案按部就班地完成实验过程，处于相对被动的学习状态，不能充分发挥主观能动性和创造力，因而其潜能发挥受到了抑制。这种教学模式不利于全面培养和提高学生的能力与素质。因此，开展让学生独立思考、自行设计实验方案并自己完成的设计性实验是十分必要的。设计性实验的显著特点就是学生可以打破教材的约束，获得更多自由选择、自由发展和张扬个性的空间，充分发挥自己的观察能力、分析判断能力、想象能力和创新能力。这种实验的结果，往往会超出常规实验教学的预期效果，学生不仅能掌握实验的原理方法，学到由于突破常规而涉及的更多的知识，增强实践应用能力，更重要的是还能够培养和提高学生的独立思考、创新意识及进取精神等综合素质，使学生更好更快地全面发展。 　　 　　二、设计性实验内容的选择 　　 　　（一）选题的原则 　　选题是设计性实验的首要和关键环节，选题的原则是根据教学大纲，结合学科发展现状与趋势，立足于学生的知识和能力基础，可适当提升高度，有利于学生将已学过的知识系统化和实用化，有利于启发学生探究学科理论，提高学生的应用能力。因此，设计性实验的内容需要精心选择，要充分考虑教学的必要性和现实条件的可行性。 　　（二）能适应学生的理论知识水平和实际应用能力 　　一般情况下，对于大学本科生不宜在大一开设实验，到了大二以后，学生已经具有相当的知识积累，并具备了一定的实验操作能力才比较可行。设计性实验一般要求学生应具备的能力包括：熟练地掌握常规仪器使用、试剂的取用和称量、配制溶液；熟悉化学实验室安全要领；会使用相关的大中型仪器；能独立查阅文献资料，能够处理和计算实验数据。基于学生的实际能力，选择的实验内容应考虑学生有能力独立完成。 　　（三）选择的内容应具有一定的研究性、探索性及综合性 　　要结合教学大纲的要求和教学实践进行选择，选题内容难度要适当，需要应用综合性的知识和技能，包含了学生已学过的多种基本操作，需要查阅较多资料；能够给学生提供思考和创造的空间，使他们能尽量发挥潜能；不要超出客观条件，能在规定时间内完成；能够激发学生的实验兴趣等。 　　 　　三、设计性实验课程教学过程实践 　　 　　（一）提出实验内容和前期指导 　　1.布置实验内容。设计性实验的命题有两种方式：一种是提出确定的选题范围，例如以下是经教研室讨论研究拟定在大学二年级基础化学实验中选择的几组设计性实验：（1）定量分析实验：水果（蔬菜）中维生素C含量的测定；Na2CO3-NaHCO3 混合体系中各组分含量的测定。（2）提取实验：从海带（紫菜）中提取碘；从茶叶中提取咖啡因。（3）制备实验：硫酸亚铁铵的制备；碱式碳酸铜的制备；用废干电池为原料制取KMnO4。（4）合成实验：阿司匹林的合成；水杨酸甲脂（冬青油）的合成。（5）分离实验：由苯、苯胺、苯甲醇、苯甲酸组成的混合物分离各组分；水溶液中Mg2+、Ba2+、Al3+、Zn2+的分离；离子配合物的离子交换分离。可要求每个学生从中选择完成其中三项，作为该学年的课程任务。这种方式的优点是学生有更大的选择和发挥空间，学生展示能力的面更为宽广，缺点是器材和药品准备的难度较大，对实验室的工作条件要求更高。另一种是全体学生在同一时间段内统一完成教师指定的一项设计实验内容。例如，设计从茶叶中提取咖啡因的实验，要求全班学生用4～6课时独立或分组完成。这种方式的好处在于实验准备工作较为容易，学生有互相讨论共同研究的机会，也便于教师的指导与评价，具有较强的可行性。这两种方式各有优缺点。定题后，教师