開放性實(shí)驗(yàn)在無機(jī)化學(xué)教學(xué)改革中的探索和實(shí)踐_第1頁
開放性實(shí)驗(yàn)在無機(jī)化學(xué)教學(xué)改革中的探索和實(shí)踐_第2頁
開放性實(shí)驗(yàn)在無機(jī)化學(xué)教學(xué)改革中的探索和實(shí)踐_第3頁
開放性實(shí)驗(yàn)在無機(jī)化學(xué)教學(xué)改革中的探索和實(shí)踐_第4頁
開放性實(shí)驗(yàn)在無機(jī)化學(xué)教學(xué)改革中的探索和實(shí)踐_第5頁
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文檔簡介

摘要開放性教學(xué)以人本主義教學(xué)理念為指導(dǎo)思想,強(qiáng)調(diào)以人的發(fā)展為本。在開放性教學(xué)模式下,教師應(yīng)更加注意學(xué)生的個(gè)人知識探索,引導(dǎo)學(xué)生從多種角度思考問題、考慮不同的可能性,促進(jìn)學(xué)生思維的散發(fā),提高教學(xué)的效率和質(zhì)量。無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)隨著教學(xué)改革的深入研究也進(jìn)入了探索階段,但仍存在許多問題。結(jié)合無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)以及化學(xué)教學(xué)中的地位和作用,可以從教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)環(huán)節(jié)入手,實(shí)施開放性無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),正確處理認(rèn)知與實(shí)踐之間的關(guān)系,促進(jìn)學(xué)生取得良好的學(xué)習(xí)效果。關(guān)鍵詞:開放性實(shí)驗(yàn);無機(jī)化學(xué);教學(xué)改革;實(shí)踐AbstractTheteachingideaofhumanismistheguidingideologyofopenteaching.Itemphasizespeople-orienteddevelopment.Teachersshouldpaymoreattentiontotheexplorationofstudents'personalknowledgeintheopenteachingmode,andguidestudentsthinkaboutproblemsfromdifferentangelsandconsiderdifferentpossibilities.Whichcanpromotethedisseminationofstudents'thinkingandimprovetheefficiencyandqualityofteaching.Withthein-depthstudyofteachingreformtheteachingofinorganicchemistryexperimenthasalsoenteredtheangel,buttherearestillmanyproblems.Combiningthecharacteristicsofinorganicchemistryexperimentsandthestatusandroleinchemistryteaching,wecanstartwiththeteachingcontentandteachinglinkstoimplementopeninorganicchemistryexperimentteaching.Whichcancorrectlyhandletherelationshipbetweencognitionandpractice,andpromotestudentstoachievegoodlearningresults.Keywords:openexperiment;inorganicchemistry;teachingreform;practice 目錄TOC\o"1-3"\h\u1引言 開放性實(shí)驗(yàn)在無機(jī)化學(xué)教學(xué)改革中的探索和實(shí)踐1引言1.1研究背景應(yīng)試教育大潮流下,無機(jī)化學(xué)教學(xué)多以理論教學(xué)為主,而忽視了實(shí)驗(yàn)教學(xué)。從當(dāng)前的教學(xué)觀點(diǎn)來看,教學(xué)模型需要不斷完善。學(xué)校不僅是教育的場所,學(xué)生不僅應(yīng)具有扎實(shí)的理論知識,而且還應(yīng)具有分析和解決問題的能力,以適應(yīng)當(dāng)今激烈的競爭環(huán)境。實(shí)驗(yàn)是無機(jī)化學(xué)的重要組成部分,許多理論和定義都是從實(shí)驗(yàn)中獲得的,并且實(shí)驗(yàn)的研究和測試能夠決定化學(xué)理論能否應(yīng)用。化學(xué)實(shí)驗(yàn)的有效進(jìn)行能夠幫助學(xué)生掌握化學(xué)知識,練習(xí)他們的實(shí)驗(yàn)操作技能以及發(fā)展發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力。當(dāng)前,高等教育改革的重點(diǎn)是要強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)作為無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要模式,主要采取由學(xué)生自主預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)-教師講解實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)-教師示范實(shí)驗(yàn)操作的流程,引導(dǎo)學(xué)生掌握必備的實(shí)驗(yàn)技能,實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的結(jié)合[1]。這種照貓畫虎的被動(dòng)模式限制了學(xué)生的想象力和創(chuàng)造能力,不利于學(xué)生各種能力的發(fā)展。另一方面,學(xué)生對無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課不夠重視。一部分學(xué)生認(rèn)為中學(xué)時(shí)已經(jīng)學(xué)習(xí)過了無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn),里面的內(nèi)容大部分都已經(jīng)掌握了,對于這么簡單而又重復(fù)的內(nèi)容不需要再重復(fù)學(xué)習(xí),還認(rèn)為實(shí)驗(yàn)課只是對理論課一個(gè)輔助,考試時(shí)又不會(huì)考實(shí)驗(yàn)實(shí)操,因此在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),只是純粹的按照書上所說進(jìn)行,一步一個(gè)指令,完全沒有自己動(dòng)腦思考,實(shí)驗(yàn)做完就馬上遺忘了,不能很好地掌握實(shí)驗(yàn)技能,難以達(dá)到教學(xué)大綱中對無機(jī)化學(xué)的要求。對于部分農(nóng)村學(xué)校來說,由于教學(xué)條件有限,實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)生進(jìn)行動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)不是特別多[2]。在大學(xué)的無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課中,學(xué)生需要親自動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn),并且獨(dú)立撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告,有些學(xué)生一時(shí)難以適應(yīng)這種模式,增加了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的難度。此外,由于缺乏明確的學(xué)習(xí)目標(biāo),對化學(xué)實(shí)驗(yàn)課缺乏主動(dòng)性與積極性,導(dǎo)致大部分學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的熱情,對各門課程的成績只是滿足于及格的程度,應(yīng)付實(shí)驗(yàn)、抄襲實(shí)驗(yàn)的情況層出不窮[3]。針對上述存在的問題,必須對無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改革,改集中式實(shí)驗(yàn)教學(xué)為開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué),不僅能補(bǔ)充課內(nèi)教學(xué),還能充分發(fā)揮學(xué)生積極性和創(chuàng)造性。1.2研究現(xiàn)狀基于人本主義教學(xué)理念的開放性實(shí)驗(yàn)因其能夠幫助學(xué)生自主學(xué)習(xí)、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,成為近年來研究實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的熱點(diǎn)。明尼蘇達(dá)大學(xué)機(jī)械工程系的項(xiàng)目設(shè)計(jì)課程通過提供專業(yè)的練習(xí)機(jī)會(huì),讓學(xué)生在體驗(yàn)開放性設(shè)計(jì)的過程中完成新產(chǎn)品的研發(fā)。這個(gè)過程中所有的方案設(shè)計(jì)和產(chǎn)品研發(fā)都由學(xué)生自主完成,項(xiàng)目指導(dǎo)老師僅針對學(xué)生提出的問題以及設(shè)計(jì)中的不足作出指導(dǎo),并不直接提供詳細(xì)的解決方案,使學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力得到很好的鍛煉。日本高校注重學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),實(shí)驗(yàn)教學(xué)多為設(shè)計(jì)性、綜合性的實(shí)驗(yàn)。此外,日本大學(xué)還進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)時(shí)間的開放,基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室面向所有專業(yè)的學(xué)生開放,在課外時(shí)間學(xué)生能根據(jù)自己的安排自主選擇實(shí)驗(yàn)時(shí)間;專業(yè)實(shí)驗(yàn)室面向本專業(yè)高年級學(xué)生、研究生和教師完全開放,不限制實(shí)驗(yàn)時(shí)間。隨著改革開放的進(jìn)行,開放式實(shí)驗(yàn)的探索在我國逐漸展開。1979年黃嘉瑜教授首次提出在高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開展“開放實(shí)驗(yàn)”的倡議。1994年,中山大學(xué)生命科學(xué)院的王金發(fā)教授開始探索“開放式”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,隨后又創(chuàng)立了“開放式、研究性”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。西安電子科技大學(xué)的電工電子實(shí)驗(yàn)中心為了培養(yǎng)學(xué)生的基本自主學(xué)習(xí)能力和基本工程素養(yǎng),把開放式教學(xué)作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重點(diǎn),實(shí)行“分層培養(yǎng)、啟發(fā)創(chuàng)新”的教學(xué)思路。1.3研究意義本文對傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行改革,注重學(xué)生個(gè)性發(fā)展,以突出學(xué)生實(shí)踐能力、促進(jìn)學(xué)生知識、能力、素質(zhì)及創(chuàng)新意識發(fā)展為目標(biāo),提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力,并且開放性實(shí)驗(yàn)將實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容面向?qū)W生全面開放,促使學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新意識得到發(fā)展,讓學(xué)生在親自參與實(shí)驗(yàn)的過程中感受實(shí)驗(yàn)的樂趣;改變了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,學(xué)生在開放性實(shí)驗(yàn)中由被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)槲乙獙W(xué)、我會(huì)學(xué),從而培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)由學(xué)生自主選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)時(shí)間,實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)的操作、藥品的用量等等也均由學(xué)生獨(dú)立完成,教師在整個(gè)過程中只是起到一個(gè)輔助作用,對學(xué)生的要求提高了,從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)觀念和學(xué)風(fēng)的轉(zhuǎn)變。此外,在開放性實(shí)驗(yàn)中,教師由原來的教學(xué)主體轉(zhuǎn)變?yōu)檎n堂教學(xué)的引導(dǎo)者、組織者、調(diào)控者,由單一的只關(guān)注實(shí)驗(yàn)結(jié)果轉(zhuǎn)變?yōu)槿轿魂P(guān)注學(xué)生的全面發(fā)展、能力的培養(yǎng)、學(xué)習(xí)過程的評價(jià)等等。最近幾年,高校對開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索和實(shí)踐逐漸深入,也取得了一些進(jìn)展,但對高中階段的開放性無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的探索還少有涉及,仍存在一些問題尚待解決。本文將采用文獻(xiàn)分析法和理論分析法對高中階段的無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行分析,積極探索開放性實(shí)驗(yàn)在無機(jī)化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用,希望以此為參考,促進(jìn)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展。2開放性實(shí)驗(yàn)的概述2.1開放性實(shí)驗(yàn)的定義開放性實(shí)驗(yàn)把學(xué)生作為教學(xué)過程的主體,是由學(xué)生自主確定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,學(xué)生根據(jù)自己所選擇的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目查閱參考文獻(xiàn),設(shè)計(jì)出合理可行的實(shí)驗(yàn)方案,教師對學(xué)生提出的問題以及設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案作出回答和指導(dǎo)的一種實(shí)驗(yàn)方法。開放性實(shí)驗(yàn)要求學(xué)校開放實(shí)驗(yàn)時(shí)間、開放化學(xué)實(shí)驗(yàn)室,讓學(xué)生自由選擇實(shí)驗(yàn)時(shí)間,為學(xué)生搭建實(shí)驗(yàn)探究的平臺。教師和學(xué)生應(yīng)在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)探究的基礎(chǔ)上深入研究,尋求新的實(shí)驗(yàn)方法、制作新的實(shí)驗(yàn)器材,從而對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新并將其在實(shí)驗(yàn)室中呈現(xiàn)出來,讓學(xué)生能夠親自動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究[4]。2.2開放性實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)高中實(shí)驗(yàn)通常可以分為以下幾種:教材中的新課引入實(shí)驗(yàn),傳統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),以及各種試題中出現(xiàn)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)等等。而開放性實(shí)驗(yàn)的基本內(nèi)容可以是以教材為基礎(chǔ)的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),以試題為基礎(chǔ)的綜合性實(shí)驗(yàn),還可以是為探究生活中的有趣現(xiàn)象而設(shè)計(jì)的趣味性實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)都是在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行的改革和創(chuàng)新,有別于傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn),因此要求教師制作出新的實(shí)驗(yàn)器材并配以相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)說明[5]。(1)教師所制作的實(shí)驗(yàn)?zāi)P褪菫閷W(xué)生創(chuàng)設(shè)特定的情境,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)說明的指導(dǎo)下自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn),獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)操作,對于學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題,教師應(yīng)給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo),引導(dǎo)學(xué)生自主找出問題所在,從而解決問題。整個(gè)實(shí)驗(yàn)以學(xué)生的行為為主體,教師只是作為一個(gè)輔助,切勿顛倒主次;在發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程中開放學(xué)生的思維、培養(yǎng)學(xué)生的能力。(2)制作好的實(shí)驗(yàn)?zāi)P图纫m用于學(xué)生課堂使用,又要適用于學(xué)生在開放性實(shí)驗(yàn)室中使用,從而使實(shí)驗(yàn)探究實(shí)現(xiàn)課內(nèi)和課外的有機(jī)結(jié)合,不僅能實(shí)現(xiàn)空間上的開放,還能實(shí)現(xiàn)時(shí)間上的開放。(3)在開放性實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究時(shí)如果產(chǎn)生新的想法可以隨時(shí)與教師交流,在交流的過程中優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),甚至可以重新設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究等等。這個(gè)過程不僅能開放學(xué)生的想象力和創(chuàng)造性,還能培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。(4)開放實(shí)驗(yàn)室實(shí)行開放式管理,在課余時(shí)間開放,學(xué)生可以自主選擇實(shí)驗(yàn)時(shí)間,有利于學(xué)生的自主探究。2.3開放性實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)2.3.1突出了學(xué)生的主體地位,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣高中實(shí)驗(yàn)由于時(shí)間有限,教師為了提高實(shí)驗(yàn)效率多以教師演示,學(xué)生模仿的模式開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)。開放性實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)的集中式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式最大的不同在于傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)通常以教師活動(dòng)為主體,而開放性實(shí)驗(yàn)則把學(xué)生作為實(shí)驗(yàn)的主體,教師引導(dǎo)和指導(dǎo)只是作為一個(gè)輔助,在開放的實(shí)驗(yàn)過程中培養(yǎng)創(chuàng)新能力和綜合能力。在開放性實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生能從自己的興趣出發(fā),結(jié)合理論知識選擇自己感興趣的、符合能力范圍的實(shí)驗(yàn)課題,最大程度的發(fā)揮了每個(gè)學(xué)生的優(yōu)勢,讓所有學(xué)生的才華都得以展現(xiàn),從而選拔出精通某個(gè)領(lǐng)域的學(xué)生參與到更高層次的科研活動(dòng)中去;同時(shí),開放性實(shí)驗(yàn)打破了集中式實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生只能被動(dòng)選擇教師所提供的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上所規(guī)定的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的固有模式,實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開放。開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)以學(xué)生為中心,鼓勵(lì)學(xué)生積極思考,提出質(zhì)疑,并給出建設(shè)性的指導(dǎo),讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力得到鍛煉。開展開放性實(shí)驗(yàn)后,學(xué)生不僅能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,更重要的是能夠自主查閱文獻(xiàn)資料,主動(dòng)去學(xué)習(xí),在實(shí)驗(yàn)的過程中學(xué)生主動(dòng)獲取知識突出了學(xué)生在實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐過程中的主體性。2.3.2實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)資源的充分利用傳統(tǒng)的無機(jī)實(shí)驗(yàn)一般在實(shí)驗(yàn)課上進(jìn)行,課外閑置時(shí)間多,且上課高峰時(shí)存在排課沖突,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)時(shí)間利用率低[6],開放性實(shí)驗(yàn)則可以結(jié)合實(shí)驗(yàn)室課程安排時(shí)間表和自己的實(shí)驗(yàn)進(jìn)度安排,由學(xué)生本人自由選擇合適的時(shí)間,合理有效地利用好實(shí)驗(yàn)時(shí)間。另一方面,傳統(tǒng)的無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)只能選擇教師所提供的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上所規(guī)定的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,選用的實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)儀器是固定的、單一的,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)儀器使用率和折舊率存在顯著差異。而開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠靈活和自由的根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目選擇所需的實(shí)驗(yàn)儀器,不僅提高了儀器使用率,還能減輕實(shí)驗(yàn)人員的工作量,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)資源的充分利用。3無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足3.1實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容方面實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容中理論與實(shí)驗(yàn)脫節(jié),存在重視實(shí)驗(yàn)技術(shù)教學(xué),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容枯燥,強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象卻忽視實(shí)驗(yàn)安全及對環(huán)境的影響等問題。學(xué)生對無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課不夠重視,在實(shí)驗(yàn)的過程中,不肯動(dòng)腦思考,甚至不預(yù)習(xí)、看不懂實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,倉促地完成實(shí)驗(yàn),沒有嘗試創(chuàng)新,難以達(dá)到教學(xué)大綱中對無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的要求。部分學(xué)生高中時(shí)期受教學(xué)條件的限制,實(shí)驗(yàn)動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)較少,普遍操作水平較低,基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)知識薄弱,短時(shí)間內(nèi)難以適應(yīng)大學(xué)實(shí)驗(yàn)中靠自己動(dòng)手獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的要求,給實(shí)驗(yàn)課教學(xué)帶來了一定的困難[7]。部分學(xué)生缺乏規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度,實(shí)驗(yàn)中容易發(fā)生安全事故,不能很好地達(dá)到培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ哪康摹?.2實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)方面在實(shí)驗(yàn)過程中,教師容易出現(xiàn)一些錯(cuò)誤傾向。教學(xué)方法單一,僅側(cè)重于基本的實(shí)驗(yàn)操作技能,鄙視學(xué)科素養(yǎng)培訓(xùn)、現(xiàn)代信息技術(shù)和媒體的作用,落后的教學(xué)方法以及不完善的實(shí)驗(yàn)評估系統(tǒng)。學(xué)校把課程內(nèi)容作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本依據(jù),實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)生也嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)教科書的步驟按部就班地進(jìn)行測試和驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過程缺乏實(shí)驗(yàn)方法的設(shè)計(jì),發(fā)散的思維,創(chuàng)新的思維和個(gè)性化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。實(shí)驗(yàn)課落后于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和時(shí)代要求[8],單一驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)教學(xué)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平難以提高,在單一驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生對實(shí)驗(yàn)教學(xué)提不起興趣,導(dǎo)致教學(xué)目標(biāo)難以實(shí)現(xiàn)、學(xué)生的創(chuàng)新能力也無法得到發(fā)展。此外,實(shí)驗(yàn)報(bào)告的好壞直接決定了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績的高低,這種單一的方式無法全面綜合的評價(jià)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的掌握程度,不能很好地反映出學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的實(shí)踐能力,觀察能力和創(chuàng)新能力。因此,學(xué)生很難提高他們對實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的興趣和熱情,并且在當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)評估中很難反映出學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)出的操作能力,科學(xué)研究能力和創(chuàng)新能力。4無機(jī)化學(xué)教學(xué)中實(shí)施開放性實(shí)驗(yàn)的方法4.1培養(yǎng)興趣,讓學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)探究的過程中薩其曼認(rèn)為,好奇的傾向和強(qiáng)烈的探索精神是人類與生俱來的一種本能反應(yīng),在遇到問題就會(huì)有想要去解決的想法,這就會(huì)促使他們?nèi)ッ髟鯓硬拍芙鉀Q問題的方法[9]。探究的欲望是推動(dòng)學(xué)生進(jìn)行研究活動(dòng)的內(nèi)部動(dòng)因,培養(yǎng)興趣能帶動(dòng)更多學(xué)生主動(dòng)參與到實(shí)驗(yàn)探究中去,因此,培養(yǎng)興趣有利于開放性實(shí)驗(yàn)的開展。薩其曼的觀點(diǎn)對探究式教學(xué)提出了三個(gè)要求:(1)必須要有能夠引起學(xué)生注意的焦點(diǎn),最好是能夠充分調(diào)動(dòng)起學(xué)生積極性的焦點(diǎn);(2)要允許學(xué)生在探究中有不同之處;(3)創(chuàng)設(shè)出能夠激發(fā)學(xué)生思考的情境。因此,在開展開放性實(shí)驗(yàn)時(shí),教師可以從日常生活中的趣味小實(shí)驗(yàn)入手,引導(dǎo)學(xué)生對這些有趣的現(xiàn)象背后所蘊(yùn)藏的化學(xué)知識進(jìn)行深入的研究,比如在學(xué)習(xí)金屬鈉的化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)時(shí),由“滴水點(diǎn)燈”趣味小實(shí)驗(yàn)引入,引起學(xué)生的注意焦點(diǎn),學(xué)生在注意的引導(dǎo)下自然會(huì)思考金屬鈉具有什么性質(zhì),教師可引導(dǎo)學(xué)生在查閱資料的基礎(chǔ)上獨(dú)立設(shè)計(jì)不同形式的實(shí)驗(yàn)對金屬鈉的性質(zhì)進(jìn)行探索,由于每個(gè)學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案不盡相同,學(xué)生迫切地想要知道自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)會(huì)產(chǎn)生哪些現(xiàn)象,自然會(huì)產(chǎn)生想要參與實(shí)驗(yàn)的想法。再比如,在進(jìn)行鐵離子的檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)時(shí),學(xué)生已經(jīng)掌握了往鐵離子中加入硫氰化鉀會(huì)使溶液變?yōu)檠t色的理論知識,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:FeCl3+3KSCN=3KCl+Fe(SCN)3實(shí)驗(yàn)前,教師可先為學(xué)生表演“隱形墨水”小魔術(shù):用硫氰化鉀溶液作墨水在白紙上寫字后晾干,用三氯化鐵溶液噴霧顯色,可呈現(xiàn)紅色字跡,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了實(shí)驗(yàn)的情境,學(xué)生在此基礎(chǔ)上進(jìn)行聯(lián)想,設(shè)計(jì)了“道士斬鬼”的實(shí)驗(yàn):將紙人浸泡在硫氰化鉀溶液中,取出干燥后,用沾有三氯化鐵溶液的小木劍斬之,小木劍上會(huì)有鮮血流出。如此有趣的實(shí)驗(yàn)探究一定會(huì)給學(xué)生留下深刻的印象,并促使學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)探究中來。4.2創(chuàng)新教學(xué)方式,培養(yǎng)學(xué)生探究能力無機(jī)化學(xué)開放實(shí)驗(yàn)的發(fā)展不僅需要教師自身的努力,而且還需要學(xué)生的積極配合。因此,教師應(yīng)逐步引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行日常教學(xué),使學(xué)生養(yǎng)成愛學(xué)習(xí)和探索的習(xí)慣。例如,當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)圖像時(shí),老師以圖像和圖形的形式直觀地向?qū)W生顯示化學(xué)反應(yīng)圖像的特征,把抽象的內(nèi)容具體化為簡單直觀的實(shí)物,以便學(xué)生從圖表中獲取信息,處理并應(yīng)用相關(guān)信息,并能夠在圖像和圖表的數(shù)學(xué)和化學(xué)含義之間實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的轉(zhuǎn)換[10]。教師應(yīng)該多鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),在動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的過程中感受實(shí)驗(yàn)帶來的樂趣。教師應(yīng)考慮學(xué)生的個(gè)體差異,妥善組織教科書的內(nèi)容,制定合理有效的解決方案,從學(xué)生的實(shí)際出發(fā),不要盲目地進(jìn)行統(tǒng)一的教育。教師可以根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知能力狀況,組成學(xué)習(xí)小組,使認(rèn)知程度高的學(xué)生能夠帶動(dòng)學(xué)習(xí)程度低的學(xué)生,從而取得較好的教學(xué)效果。在每個(gè)課程實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,教師應(yīng)讓學(xué)生總結(jié)相關(guān)的問題和知識點(diǎn),以進(jìn)一步加深學(xué)生對本課關(guān)鍵內(nèi)容的理解。5開放性實(shí)驗(yàn)在無機(jī)化學(xué)教學(xué)改革的應(yīng)用實(shí)踐5.1結(jié)合地方特色優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容改變傳統(tǒng)的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),消除過時(shí)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,增加綜合性,研究性并鼓勵(lì)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),將單個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為多個(gè)實(shí)驗(yàn)的聯(lián)合實(shí)驗(yàn),并增加內(nèi)容的連續(xù)性。規(guī)范基礎(chǔ)技能訓(xùn)練實(shí)驗(yàn),增加實(shí)驗(yàn)室開放性,通過學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神調(diào)動(dòng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)熱情,培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力,充分體現(xiàn)學(xué)生的主導(dǎo)地位,也有助于挖掘?qū)W生的潛力。其次,增設(shè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊,對實(shí)驗(yàn)室無法開展的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行線上講解和線上實(shí)驗(yàn),解決有限的實(shí)驗(yàn)室條件對實(shí)驗(yàn)開設(shè)的限制。此外,進(jìn)行小型化實(shí)驗(yàn),開發(fā)模擬實(shí)驗(yàn)和其他方法以實(shí)現(xiàn)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化。例如,在Ag+、Ba2+、Fe3+、Cu2+等離子的檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)可以在點(diǎn)滴板中進(jìn)行,大大節(jié)約了實(shí)驗(yàn)藥品;在沉淀溶解部分的實(shí)驗(yàn)中,在不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的前提下,可以用無毒的Ca(NO3)2和K2CO3反應(yīng)代替Pb(NO3)2和KI反應(yīng),減少實(shí)驗(yàn)對環(huán)境的污染,實(shí)現(xiàn)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化。結(jié)合地方特點(diǎn),增加設(shè)計(jì)和實(shí)用的產(chǎn)品制備實(shí)驗(yàn),對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品進(jìn)行回收利用,取得了良好的效果。減少環(huán)境污染使學(xué)生能夠樹立綠色化學(xué)的概念,并增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成就感和對節(jié)能減排的責(zé)任感。5.2營造開放的教學(xué)與學(xué)習(xí)氛圍在各個(gè)領(lǐng)域都取得了成就的優(yōu)秀學(xué)術(shù)研究人員通常具有寶貴的自律素質(zhì)和不懈的探索。這與他們自己的個(gè)性和知識基礎(chǔ)有關(guān),同時(shí),也與他們所處的環(huán)境密切相關(guān)。在一個(gè)學(xué)習(xí)氛圍濃郁,注重獨(dú)立研究的氛圍中,自然可以激發(fā)人們的主觀能動(dòng)性創(chuàng)造性,因此,營造開放的教學(xué)與學(xué)習(xí)氛圍也是開展開放性無機(jī)化學(xué)教學(xué)的一大重點(diǎn)?!安环Q職的教師強(qiáng)迫學(xué)生接受真知,優(yōu)秀的教師則教學(xué)生主動(dòng)尋求真知?!睜I造開放的教學(xué)與學(xué)習(xí)氛圍,首先要求教師改變灌輸式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式,要把教學(xué)的主場交給學(xué)生,以學(xué)生為師,實(shí)驗(yàn)課上讓每個(gè)學(xué)生都能上臺進(jìn)行實(shí)驗(yàn)講解。由于每個(gè)學(xué)生的知識掌握程度、思維方式和實(shí)驗(yàn)技能等方面存在差異,必然會(huì)導(dǎo)致每個(gè)學(xué)生所采取的實(shí)驗(yàn)方案不盡相同,針對不同的實(shí)驗(yàn)方案,教師可引導(dǎo)學(xué)生對其進(jìn)行討論、比較,讓學(xué)生在討論中得出最優(yōu)的實(shí)驗(yàn)方案。例如,在鑒別二氧化硫氣體中是否混有二氧化碳?xì)怏w時(shí),學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案如下:方案1:將混合氣體依次通入品紅溶液→酸性高錳酸鉀溶液(或溴水)→品紅溶液→澄清石灰水;方案2:將混合氣體依次通入酸性高錳酸鉀溶液→澄清石灰水;方案3:將混合氣體依次通入品紅溶液→澄清石灰水。由學(xué)生上臺講解了3種鑒別二氧化碳和二氧化硫混合氣體的方法,學(xué)生后續(xù)通過討論、比較,把方案1確立為最終的實(shí)驗(yàn)方案,在討論的過程中引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)尋求真知。當(dāng)然,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中融入化學(xué)史的內(nèi)容也是營造開放的教學(xué)與學(xué)習(xí)氛圍的一大重點(diǎn)。為了開放學(xué)生的自我探索精神,教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中可以對實(shí)驗(yàn)的背景,包括科學(xué)家首次進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)的時(shí)間,實(shí)驗(yàn)中遇到的困難以及科學(xué)家是如何克服困難完成實(shí)驗(yàn)的,以及未來是否有其他科學(xué)家嘗試過不同的可能性,是否得出不同的結(jié)論和結(jié)果,以及無機(jī)化學(xué)領(lǐng)域的一些學(xué)者不懈努力的鼓舞人心的故事進(jìn)行指導(dǎo),讓學(xué)生在了解化學(xué)史的過程中,端正學(xué)習(xí)態(tài)度和受到方法論的啟發(fā)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中融入化學(xué)史的內(nèi)容,可以為實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)設(shè)開放的教學(xué)情境,學(xué)生在這個(gè)過程中可以主動(dòng)和被動(dòng)地參與學(xué)習(xí)和研究過程,不再受限于前人的思想以及現(xiàn)有的結(jié)論。5.3利用現(xiàn)代化的技術(shù)挖掘開放性教學(xué)資源信息化趨勢下,無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)還需開發(fā)線上教學(xué)資源。網(wǎng)絡(luò)教學(xué),計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué),微型課堂視頻,虛擬實(shí)驗(yàn)室和網(wǎng)絡(luò)組是當(dāng)前線上教學(xué)過程中主要的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源和教學(xué)形式,并且具有開放性。網(wǎng)絡(luò)平臺和信息資源的使用可以促進(jìn)學(xué)生的理解并擴(kuò)大學(xué)習(xí)和研究的范圍,包括時(shí)間,空間和內(nèi)容等等,如運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué),對性質(zhì)類實(shí)驗(yàn)、制備性實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、常規(guī)操作類實(shí)驗(yàn)等先進(jìn)行線上的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué),讓學(xué)生在正式實(shí)驗(yàn)之前就能熟悉實(shí)驗(yàn)操作,提高實(shí)驗(yàn)效率;運(yùn)用虛擬實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué),則可以用游戲的方式讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,吸引學(xué)生主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn),同時(shí),對于一些實(shí)驗(yàn)室中無法進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),可以在虛擬實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行,這樣不僅可以緩解實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足的情況,還能讓學(xué)生在正式實(shí)驗(yàn)之前熟悉實(shí)驗(yàn)操作,提高實(shí)驗(yàn)效率。比如在氯氣、二氧化硫、硝酸的有毒物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生在制備這些有毒物質(zhì)時(shí)雖然是在通風(fēng)櫥中進(jìn)行的,但產(chǎn)生的有毒物質(zhì)依舊能通過通風(fēng)櫥進(jìn)入空氣中,污染環(huán)境。因此,這類有毒物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)可以采取計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)或虛擬實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,不僅能讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)操作,還不會(huì)對環(huán)境造成污染。結(jié)合現(xiàn)代化技術(shù)開發(fā)新的教學(xué)資源是當(dāng)前時(shí)代背景下不容忽視的優(yōu)勢,因此必須充分重視和合理應(yīng)用它,以保證教學(xué)成果。5.4建立開放的實(shí)驗(yàn)評價(jià)體系學(xué)校把實(shí)驗(yàn)報(bào)告作為評價(jià)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程的唯一標(biāo)準(zhǔn),實(shí)驗(yàn)報(bào)告的好壞直接決定了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績的高低,這種單一的方式無法全面綜合的評價(jià)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的掌握程度,不能很好地反映出學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的實(shí)踐能力,觀察能力和創(chuàng)新能力。因此,學(xué)生很難提高他們對實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的興趣和熱情,并且在當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)評估中很難反映出學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)出的操作能力、科學(xué)研究能力和創(chuàng)新能力。孫林等人建立了開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的二維評價(jià)體系,對學(xué)生實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了全方位、多角度的評價(jià),更好的反映出學(xué)生的操作能力和創(chuàng)新能力。結(jié)合二維評價(jià)體系的內(nèi)容,在無機(jī)化學(xué)開放性實(shí)驗(yàn)中開放實(shí)驗(yàn)評價(jià)體系,加強(qiáng)對開放性實(shí)驗(yàn)過程的評價(jià)。在開放性實(shí)驗(yàn)中,不采用傳統(tǒng)的教師直接指定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的方式,而是由學(xué)生自由選取自己感興趣的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、與化學(xué)應(yīng)用相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、與日常生活息息相關(guān)的趣味實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、與科技前沿緊密相關(guān)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目以及具有創(chuàng)新性的課本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在學(xué)生選好實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的基礎(chǔ)上,可以從學(xué)生實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)是否合理可行、是否具有創(chuàng)新性內(nèi)容,實(shí)驗(yàn)步驟順序是否得當(dāng)、實(shí)驗(yàn)操作是否正確、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否記錄清晰、面對實(shí)驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)的問題時(shí)是否能獨(dú)立處理以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的好壞等方面對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)小組成員互評、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師評價(jià)相結(jié)合的綜合性評價(jià),并把無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程考核的評價(jià)分為創(chuàng)新性評價(jià)和綜合性評價(jià)。其中創(chuàng)新性評價(jià)主要用于評價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案是否有創(chuàng)新,創(chuàng)新性評價(jià)約占總評價(jià)的10%;綜合性評價(jià)則包括實(shí)驗(yàn)小組成員互評和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師評價(jià),分別占總評價(jià)的20%和70%。具體計(jì)算公式如下:總評價(jià)=創(chuàng)新性評價(jià)×10%+實(shí)驗(yàn)小組成員評價(jià)×20%+實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師評價(jià)×70%

6結(jié)論開放性教學(xué)理念廣泛應(yīng)用于當(dāng)前教學(xué)領(lǐng)域。開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為無機(jī)化學(xué)教學(xué)改革的重點(diǎn),有其獨(dú)特的優(yōu)勢和開展的必要性。為了實(shí)現(xiàn)開放性無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo),本文考慮了當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式中存在的問題并對開放性實(shí)驗(yàn)在無機(jī)化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行探索,希望以此為參考,促進(jìn)開放性實(shí)驗(yàn)在無機(jī)化學(xué)教學(xué)的發(fā)展。此外,開放性實(shí)驗(yàn)對實(shí)驗(yàn)時(shí)間和空間進(jìn)行了開放,讓學(xué)生能自由選擇實(shí)驗(yàn)時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中,教師無法到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行指導(dǎo),因此,在開放性實(shí)驗(yàn)中,還需要加強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和安全管理,這將成為今后無機(jī)化學(xué)開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的一個(gè)方向,需要對其進(jìn)行深入的探索和實(shí)踐。

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