化學實驗課程建設論文10篇

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第一篇:初中化學實驗教學研究

1前言

化學新課程標準中明確指出：“實驗是化學教學的基礎，要引導學生通過實驗來探究、發現一些最基本的科學規律。”[1]化學學科中包含大量的理論與概念，不但紛繁復雜，而且抽象難懂，學生理解起來非常困難。而利用化學實驗則可以達到化抽象為形象、化復雜為簡單的目的，幫助學生直觀獲取知識、認識世界，形成正確的化學概念，鞏固知識、提高能力。初中化學實驗教學的目的在于培養學生良好的觀察能力和實踐操作能力，激發學生的探究興趣，提高化學實驗教學效率。

2建立以學生探究為中心的實驗教學模式

在以往的初中化學實驗教學中以教師的教為主，是教師一手包攬，而學生只是被動接受，即便有機會自己動手做實驗，教師也要求學生嚴格按照課本要求進行操作。這種死板的教學模式不僅不利于學生動手能力的提高，還嚴重阻礙了其創新能力的發展。因此必須改變這種狀況，讓學生成為實驗的主人，讓學生自己設計實驗方案，自主選擇實驗器材，從而在這個過程中促進各種能力的提高。如在教學二氧化碳的性質時，教師不要直接介紹二氧化碳能溶于水且密度大于空氣的性質，可以借助兩個實驗讓學生去探究實驗。首先將收集好的一瓶CO2氣體倒入燃燒著的放有蠟燭的燒杯中，讓學生觀察實驗現象并進行思考，從而得出結論。然后將半瓶水倒入已收集了半瓶CO2氣體的礦泉水瓶中，擰緊瓶蓋進行搖晃，幾分鐘后讓學生再進行觀察，在教師的提示下得出相應的實驗結論。再如在講氧氣的鑒別時，教師可以讓學生通過一個簡單的實驗發現氧氣的鑒別方法：用兩個帶火星的木條，分別插進兩個集氣瓶中。引導學生通過觀察到的實驗現象，得出氧氣的鑒別方法。這種實驗教學模式為學生提供了親自參與和體驗化學實驗探究過程的機會，在這個過程中不僅促進了師生之間的互動，而且激發了學生實驗的積極性，同時幫助學生掌握科學的實驗方法。另外，建立以學生為中心的探究實驗模式，也對教師的實驗教學水平提出更高的要求，這就需要教師對實驗過程進行有效改造和設計，從而提高實驗的合理性、嚴密性和準確性，保證學生探究實驗的順利進行。如在探究實驗室制二氧化碳的反應原理時，教師可以設計三個分組小實驗：塊狀石灰石和稀鹽酸反應；碳酸鈉粉末和稀鹽酸反應；塊狀石灰石和稀硫酸反應。這三個實驗雖然都可以產生二氧化碳，但反應速度并不相同，學生可以通過觀察實驗現象，比較三個實驗反應速度的快慢，就很容易發現實驗室制取二氧化碳的最佳藥品是石灰石和稀鹽酸。學生通過主動探究得出實驗結論，在實驗過程中交流合作，不僅對實驗結論印象深刻，而且能及時發現自身存在的問題，并在探究過程中加以改正，從而達到理想的實驗效果。

3加強實驗操作方法的指導，培養實驗能力

因為熟練地掌握實驗的步驟和操作方法是保證實驗效果的前提[2]，所以從學生接觸化學這門學科開始，教師就要注意學生嚴謹態度的培養，加強實驗方法的指導，為學生熟練進行實驗探究打下堅實的基礎，從而自主進行實驗，凸顯學生主體地位。首先要讓學生明確實驗的目標，實驗過程中相關器材的選用，以及實驗裝置的設計等。這些實驗技能都要讓學生熟練掌握，而要達到這一目標離不開教師的引導，通過教師的引導讓學生養成良好的實驗習慣。其包括如何正確使用實驗器材、遵守實驗操作規程、認真觀察實驗現象、如實完成實驗報告、節約實驗藥品、注意實驗安全和環保等。化學教師要注意給學生做好示范，并要求學生嚴格遵守實驗室規則，對如何觀察實驗現象、如何記錄、如何整理實驗報告要加以指導。為了提高學生動手實驗的積極性，教師可以采用分組實驗的方式，給學生提供實驗的機會，學生通過親身實踐探究，既可以鞏固理論基礎知識，又可以培養實踐探究能力，從而拓展思維方式，激發創造潛能。在實驗開始前，教師要引導學生確定目標和實驗方案，并加強對學生實驗操作的監督，幫助學生養成良好的實驗習慣。如試管的夾持方法、試管的傾斜方向、試管的加熱方法等，通過這些過程讓學生熟練掌握探究實驗的技巧和方法。當學生出現操作失誤時，教師要及時給予糾正和指導，幫助學生分析錯誤的原因，讓其學會舉一反三、觸類旁通，從而轉變傳統死板的學習方式，在以后的實驗操作中能夠避開錯誤，熟練快速準確地完成實驗操作。比如：漏斗液面要略低于濾紙邊緣，可防液體漏出；儀器要保持整潔，避免摻入雜質。實踐證明，組織學生進行分組實驗，可以提高學生對操作技能的熟練掌握，通過問題探究的方式完成實驗探究活動，可以深化知識、強化能力，促進完整知識體系的構建，對學生自主發現問題、自主分析問題和自主解決問題能力的培養具有積極的促進作用。

4利用現代教育手段輔助增強化學實驗效果

多媒體輔助教學可以強化實驗演示的成效，提高實驗可見度。比如：粉塵爆炸這個實驗是瞬間完成的，其中的細節通過實物演示實驗很難展現出來，可以利用多媒體動畫技術模擬粉塵爆炸的整個過程，讓學生觀察清楚，增強實驗成效。此外，還可以利用多媒體、信息技術等現代教學手段進行演示，以避免實驗過程中產生的有毒有害物質對人體、環境的影響和危害。如一氧化碳實驗，一氧化碳是一種無色無味而且有毒的氣體，所以驗證一氧化碳毒性的實驗是一種危險系數非常高的實驗。因此就需要借助多媒體進行演示，既可以避免意外的發生，又能獲得實驗的效果。另外，使用多媒體技術可以模擬化工生成過程。由于生活環境限制，大多數學生對化工這一領域并不是很了解，因此在教學工業制取硝酸和硫酸的方法時，可以借助多媒體把工業制取硝酸和硫酸的過程演示出來，將其中的環節進行放大，從而加深學生感知，增強記憶效果。同時可以借助多媒體技術模擬化學的反應過程，讓學生看到分子分裂的過程以及原子的重組過程，增強知識的形象性和直觀性，強化理解記憶。如通過多媒體演示氧化汞加熱如何分成汞和氧氣，使學生了解氧原子和汞原子重新排列組合的過程，從而增強實驗教學的效果。

5通過實驗培養環保意識，提高綜合素養

教育的目的不僅在于傳授學生專業知識技能，而且肩負培養學生正確道德價值觀的責任[3]。在化學教學中要注意對學生進行節能環保教育，收集實驗過程中對環境有污染作用的物質，探究處理污染物的辦法。例如：化石燃料在燃燒過程中會產生CO2、SO2和氮的氧化物，會造成溫室效應、酸雨和大氣污染；水質富營養化會引發赤潮和水華；廢水廢渣會造成土地酸堿化；重金屬鹽會使蛋白質變性；吸煙產生的尼古丁、焦油等有害物質會威脅身體健康；等等。初中化學實驗與大氣污染物、土地污染物、水質污染物有著廣泛關聯，因此要注意培養學生的節能環保意識。

6結語

在初中化學教學中要構建以學生探究為中心的實驗教學模式，注重學生實驗技能的培養，讓學生掌握實驗的方法和技巧，同時利用現代教育手段增強實驗教學效果，加強學生環保意識和綜合素養的培養，最終提高實驗教學的質量，促進學生更好地理解和掌握化學知識，培養學生的實驗能力和綜合素養。

作者:王娟 付陽陽 單位:淄博市文昌湖旅游度假區萌水中學

參考文獻

[1]楊秋霞.淺談新課程理念下的初中化學實驗教學的改進[J].學周刊:a,2011(3):166.

[2]李玉蓮.淺談新課程理念下的初中化學實驗教學[J].陜西教育:高教,2008(6):74.

[3]閆芳,郝軼鳴.新課標下加強初中化學實驗教學的若干想法[J].山西廣播電視大學學報,2011(3):50-51.

第二篇:任務單導學在初中化學實驗教學的運用

【摘要】任務單導學模式是一個創新的教學模式，它真正實現了把充分激發和保持學生學習的積極性、主動性與提升學生的自主探究能力放在首位，將學生作為課堂的主體和發展的中心，引導學生發現問題并解決問題。同時，在學習的過程中建立學習小組，提升學生的團隊合作能力。文章以初中化學實驗教學為例，分析任務單在其中的運用。

【關鍵詞】任務單導學;初中化學;實驗教學

在初中化學實驗教學中，相較于傳統的“灌輸法”，使用“任務單”導學模式，更能提高學生的學習興趣，提高教學效率。

一、任務單導學的作用

（一）有利于實現學生的主體地位

任務單導學呈現的是學生自主操作、自主探索、自主發現、自主歸納的問題，讓學生成為課堂的主體，給學生充足的思考時間，在思考中提升，在提升中創新。

（二）有利于發揮教師的引導作用

將課堂還給學生并不意味著教師的重要性就被削弱了，反而在任務單導學的理念下，教師的引導作用更為重要，學生在課堂中學習新課的過程都需要教師的引導。對于初中化學實驗來說，將課堂還給學生并不是讓學生自己看著新課設計和完成實驗，而是對于新的實驗能夠產生一定的思考與創新，這就需要教師在學生旁邊起到引導的作用。例如在進行“酸雨的形成”這個實驗時，可以通過趣味的導入法導入：利用多媒體出示一些被酸雨腐蝕的照片，找一些古時候的照片，找一些現代的照片，讓學生對比一下酸雨腐蝕程度的不同，對大地產生的不同影響，然后在黑板中寫出相應的化學方程式，讓學生根據實驗室中的器材自主進行實驗。學生在第一次接觸到這類“任務單”導學實驗方法時，會對如何設計實驗過程感到陌生，這時教師可以利用填空格的方式，在黑板上給出部分有空白的提示，讓學生根據提示進行實驗，再在學生實驗過程中加以引導，提升學生自主實驗的成就感，逐漸讓學生養成發現問題、設計實驗過程、找出答案的思維模式。

（三）有利于學生的全員參與

化學實驗的趣味性讓學生流連忘返，但中學化學實驗課程與普通課程一樣也是45分鐘，如果按照傳統的教學方案，教師講述實驗步驟，讓學生熟悉實驗器材，就要花掉半節課的時間，留給學生的實驗時間就更少了，更別說讓學生在實驗中進行創新。而如果運用任務導學單上課，在任務單導學中，教師可以將學生分成不同的實驗小組，由基礎好的學生分別帶領基礎一般的學生組成實驗小組，在實驗課前，讓小組成員進行預習，了解實驗所需要的器材、實驗的基本步驟、實驗可能出現的結果。［1］這樣學生上實驗課時就能夠減少之前教師介紹的繁瑣步驟，在小組合作下有條不紊地完成教師布置的實驗任務，提升團隊合作能力，同時也能夠在實驗過程中創新。例如在進行二氧化碳的制取時，學生可以通過簡易的導管設計減少實驗中的失敗率，這都是任務單導學中學生創新的成果。

二、任務單導學模式在初中化學實驗教學中的運用

（一）將任務貫穿到整個實驗教學過程中

教師在進行任務單導學模式教學時，一定要把控好整堂課的節奏，讓學生從教師導入開始就進入到教師創設的情境中，讓學生明確這堂課需要實驗的主要內容。下面以初中化學中的“粗鹽中難溶性雜質的去除”實驗為例進行分析。1．建立實驗小組。實驗小組是任務單導學中的基本單位，在整個實驗中起到至關重要的作用。合理分配實驗小組成為了任務單導學的關鍵，如果一味地讓優秀的學生一組，只會拉開學生與學生之間的差距，一般需要讓優秀的學生帶領基礎一般的學生或基礎較差的學生。［2］優秀的學生可以將整個小組的實驗效率提升，在進行“粗鹽中難溶性雜質的去除”的實驗中，實驗組長可以先讓組員收集實驗原理、化學方程式的書寫、需要注意的事項等。2．繪制任務單。作為引導學生方向的任務單，可以說是學生整個實驗過程中的拐棍。任務單作為任務單導學的載體，推動著學生在進行團隊思考時的內容以及方向。在“粗鹽中難溶性雜質的去除”實驗中，一般會給學生三個任務單，第一個是了解氯化鈉的來源與主要成分，可以通過課外查資料，在網絡上查閱或是書籍中查閱；第二個是除去粗鹽中不溶雜質的實驗操作，在過濾、蒸發時需要注意的步驟；第三個是除去粗鹽內的可溶性雜質，在這個過程中熟悉化學方程式的書寫，并完成實驗。3．實施任務單。任務單導學的實施過程也就是學生自主探究的過程，在這一過程中，如何讓學生主動地融入到課堂中成為了教學的關鍵。為了實現高效的化學實驗課堂，教師需要在導入環節創設情境，提升學生的學習興趣。在“粗鹽中難溶性雜質的去除”的課程導入時，可以通過多媒體讓學生看到一片片鹽海的美麗，讓學生直觀地看到成堆粗鹽，吸引學生的注意力，學生自然就了解到了這堂實驗課的主體是“粗鹽”。同時優化學法指導，對于一些化學器材要勇于讓學生嘗試，一味地教導學生不要亂碰實驗室的器材，只會讓學生對做實驗產生恐懼，只有告訴學生不同實驗器材會發生怎樣的化學反應，或是讓學生在課后自己查閱不同物質在化學實驗中的作用，才有利于學生提升實驗興趣，在實驗中創新。［3］在“粗鹽中難溶性雜質的去除”實驗中，教師可以在學生去除氯化鈉中的氯化鈣、氯化鎂這類雜質時幫助學生，并告訴學生更好地去除雜質的方法，為學生今后做類似實驗時積累經驗。4．總結提升。在任務單導學教學完成后，教師要總結學生在自主學習、團隊合作中的學習成果，指出在實驗過程中容易出錯的地方，和學生做實驗的薄弱環節。當然，評價的形式不要過于生硬死板，可以在學生自主完成實驗報告的前提下，與學生進行訪談，詢問學生自己對這次實驗是否滿意，從而完成任務單的導學。

（二）將學生作為課堂的主體

在實施任務單導學時，教師要時刻謹記著要真正將學生放在課堂的主體位置，根據學生的不同特點制定不同的任務單導學。在進行化學實驗時，教師可以根據學生不同的學習基礎，給出不同的任務單，在完成一次化學實驗后，教師可以給基礎好的學生提供這次所學實驗的難題，對于基礎一般的學生讓他們認真寫好實驗報告并對自己的實驗報告進行總結，對于基礎較差的學生要求他們能夠熟記化學方程式以及實驗過程。采用分層教學結合任務單導學的方法，促進整個班集體學習效率的提升。

（三）將生活作為任務單導學的大舞臺

化學來源于生活，教師在使用任務單導學時，不能只將眼光放在課堂，而是要放到生活中，給學生布置生活中的任務，培養學生一雙會發現美的眼睛，一種細心觀察、不斷創新的思維，例如在生活中的米酒放得越久，為什么酒味越醇？水果為什么可以解酒？為什么炒菜時不宜把油燒到冒煙？這些生活中常見的現象都蘊含著化學原理，教師可以讓學生發現一種現象時自己去思考，然后可以通過小組討論，自己設計實驗過程，得出結論。在小組熱烈的創新氛圍中，“任務單”導學也獲得了良好的成效。通過研究如何在教學中更好地運用任務單導學的教學方法，能夠使教學課堂更加具有活力，讓學生在實驗中有更加明確的目標和學習動力，培養學生的思維能力和自主探究能力，讓學生成為一個綜合性的人才。但是學無定法，教師在實際的教學過程中，需要結合學生的實際情況，制定合理的教學方法，才能夠切實地提高學生的能力。

作者:邵紅 單位:江蘇灌云縣南崗中學

【參考文獻】

［1］徐曉陽．構建“任務單導學模式”打造高效科學課堂［J］．軟件：電子版，2014（2）．

［2］沈忱．高中化學導學案教學模式的實踐與思考［J］.課外閱讀：中旬，2013（8）．

［3］高海力．淺談導學案課堂模式下的高中化學教學［J］．軟件：電子版，2015（6）．

第三篇:視頻教學在有機化學實驗教學的應用

［摘要］高校有機化學實驗課程注重培養學生扎實的操作技能和良好的實驗素養。在實驗教學中引入實驗視頻有助于提高教學效率，增強學生的學習積極性和主動性。隨著網絡和多媒體技術的發展，還將進一步實現視頻資料的校際間交流與共享。

［關鍵詞］實驗視頻；有機化學；教學；共享

在高校有機化學實驗教學中，既要培養學生的基本實驗操作技能，又要注重學生的綜合實驗能力的培養。這就要求在有限的教學課時內，需要合理安排教學內容，特別是需要改革和優化現有的教學模式。[1]有機化學實驗具有內容多、操作復雜的特點，要想培養學生扎實的實驗技能和良好的實驗素養，僅靠教師課堂講授和演示是遠遠不夠的。這就需要我們在現有的基礎上引入新的教學方法，增強學生的學習積極性和主動性，提高實驗課的教學效率和教學質量。目前課堂教學中，多媒體教學已經得到了廣泛的應用。[2][5]而將有機化學實驗錄制成視頻，并引入實驗教學中，必然會大大提高實驗課的教學效果。實驗視頻可以更清晰的顯示出實驗過程中的重點、難點以及需要注意的操作細節。借助視頻資料，學生還能夠在課下進行有效的預習和復習，增強學生的自主學習能力。隨著網絡教學[3]以及MOOC、微課的發展[4]，教學視頻還可以為廣大師生提供可共享的教學資源，實現校際間的交流。

一、高校有機化學實驗教學中存在的不足

（一）教學方式不夠生動。傳統的有機化學實驗教學方式采用注入式，教師先講授和演示，然后學生照葫蘆畫瓢，只知道按照老師所講就可以完成實驗、得到結果，不會自己分析，難以激發學生的學習積極性和主動性。[4]有機實驗用到的儀器裝置多，操作比較復雜，實驗內容多，講授時間長，學生難以長時間集中注意力聽講，容易遺漏實驗中的部分內容，在實驗過程中很容易出錯。特別是實驗操作方面的錯誤，學生往往難以自行發現和更正，導致學生的基本實驗操作技能不夠扎實。（二）實驗演示時間有限。在有限的實驗時間內，既要求教師進行講授和示教，又要求學生進行實驗操作，記錄實驗數據和完成實驗報告，因此教師通常只會講授一遍實驗的基本原理、步驟和注意事項，同時演示實驗中的一些基本操作，學生需要仔細聽講并記住教師的實驗操作方法和實驗流程。實際在實驗中，經常可以發現學生的錯誤操作，表明在有限的演示時間內，學生難以熟練掌握基本操作技能，教學效果不理想。（三）教學資料不易共享。在現有的教學模式下，教師可支配的教學資料主要有教材和教案，教學傳承主要是通過聽課學習的方式來進行。而學生可支配的教學資料只有教材。紙質教材的內容形式單一，更新速度慢，特別是針對實驗操作僅有圖片和文字敘述，缺乏生動性。學生利用紙質教材進行預習，僅僅能對實驗內容有所了解，對實驗操作則難以獲得直觀的印象。這樣既不利于學生自主學習，也難以實現師生之間的共享和交流，因此難以滿足日益發展的教學需求。（四）多媒體技術需更好地融入實驗教學。多媒體教學方法已經被廣泛地應用于高校的課堂教學中，成為有效的教學輔助手段。[2][5]然而，多媒體教學更多地用于理論課教學中。在實驗課教學中，由于設備以及觀念上的滯后，多媒體技術的應用還處于起步階段。實驗教學更強調培養學生的動手能力，然而教師不能像多媒體課件一樣，能無數次的反復操作，這就需要我們將多媒體技術融入實驗教學中，來幫助教師提高教學效率。

二、視頻資料在實驗教學中的作用

（一）豐富教學方式，提高教學效果。以教師為主體，將實驗操作過程錄制成視頻資料，豐富和完善了現有的教學模式。動態的視頻資料可以有效的活躍課堂氣氛，也增強了學生的學習積極性和主動性。[6]在實驗課上，教師講授和演示實驗后，可以重復播放實驗視頻，學生根據需要隨時觀看視頻，通過對比發現實驗操作中的錯誤并及時糾正。而且，通過局部放大的功能，實驗視頻更能突出實驗過程中需要注意的操作細節，這樣比教師演示實驗時口頭提醒學生更有效。由此可見，在課堂上播放實驗視頻能夠加強學生基本操作技能的培養，顯著提高實驗課的教學效果。（二）提供可共享的教學資源。視頻資料也為廣大師生提供了生動的教學資料。可以對視頻資料不斷地進行更新和完善，教師間可以更好地進行教學交流和傳承。同時，可以將視頻資料放在學校教學網絡平臺上，使其成為師生共享的教學資源。學生可以隨時在網絡平臺上觀看實驗視頻，進行實驗前的預習和實驗考核前的復習，有效地增強學生的自主學習能力和學習興趣。此外，在今后的專業課學習中，如果需要用到這些實驗技能時，學生也可通過觀看視頻迅速回憶起來，為專業課的學習打下一個堅實的基礎。視頻資料可以生動地演示實驗的整個過程，為愛好化學的其他專業學生也提供了一個良好的學習平臺。（三）加強校際間交流。隨著計算機網絡的迅速發展，網絡教學以及MOOC等以視頻教學形式為主的教學資料也越來越豐富，但是，由于實驗操作過程相對于理論課講授過程的拍攝難度大，實驗教學的視頻資料還比較匱乏。實驗仿真動畫[7]雖然對教學有一定輔助作用，然而與記錄實驗操作過程的視頻資料相比，仍然不夠生動和直觀。因此，我們改由專業攝像師拍攝了高清晰實驗視頻資料，不僅可以為本校師生提供優質的教學資源，還可以提供給其他高校的化學專業學生使用，增強校際間的教學交流。

三、視頻資料的準備

課題組拍攝實驗視頻共用了一年的時間。首先是有機教研室的各位老師一起討論實驗視頻的拍攝內容。考慮到學生的基本操作技能普遍不夠熟練，確定拍攝以有機化學基本實驗操作為主的內容，包括實驗中常用的回流、蒸餾、分餾、減壓蒸餾等實驗。之后準備實驗材料，編寫實驗拍攝腳本，由教師演示實驗操作過程，拍攝出實驗視頻的樣片。視頻樣片已經在部分中藥專業班級中進行了試用，學生反饋良好。然后讓教師集體觀看視頻樣片，討論并完善了實驗視頻內容和拍攝腳本。最后邀請專業攝像師使用專用設備，拍攝出高清晰的實驗視頻成片，通過后期錄音及合成，最終完成了實驗教學視頻的錄制工作，并將視頻資料存入實驗視頻資料庫中。

四、視頻資料的應用

有機化學實驗視頻在實驗教學中有著廣泛的應用前景。第一，利用多媒體設備，可將視頻資料作為實驗課堂上的主要輔助教學手段。通過播放實驗視頻，可以活躍課堂氣氛，激發學生積極主動學習，從而提高教學效率，加強學生基本操作技能的培養并顯著提高實驗課的教學質量。第二，以現有的實驗視頻資料為基礎，建立實驗視頻資料庫，為廣大師生提供豐富的教學資源。根據實驗教學發展的需要，不斷更新和完善實驗視頻資料，實現可持續的發展。第三，通過學校的教學網絡平臺實現視頻資料的共享。將視頻資料上傳至教學網絡平臺，教師和學生均可登錄該平臺觀看實驗視頻，并進行學習和交流。第四，視頻資料不僅可以為本校師生提供資源共享，還可以與其他兄弟院校的師生進行教學交流和共享，增強校際間的合作交流。第五，視頻資料還可以作為有機化學實驗教材的配套教材進行出版發行，為更多學習有機化學的學生提供優質的教學資源。

五、結語

實驗視頻教學極大地豐富了有機化學實驗教學資源和教學模式。隨著網絡和多媒體技術的發展，將實驗視頻引入課堂，既提高了學生的學習積極性，也提高了教師的教學效率，教學效果良好。借助視頻資料，學生還能夠在課下進行有效的預習和復習，增強學生的自主學習能力。視頻資料庫的建立更能有效地實現視頻資料的校際間共享和合作交流。視頻教學對有機化學實驗教學改革和發展有著深遠的影響，如何將視頻教學更好地融入課堂和網絡教學中，使其發揮最大的作用，仍然需要我們不斷地探索和實踐。

作者:楊淑珍 蘇 進 和 悅 張園園 張小華 康 威 單位:北京中醫藥大學中藥學院

［參考文獻］

［1］王麗輝，徐玲，段莉梅，白鎖柱.有機化學實驗教學現狀分析與對策［J］.中國現代教育裝備，2014（5）：59-60.

［2］黃新華.淺談多媒體教學在工科大學教學中的利與弊［J］.廣州化學，2016（6）:1-4.

［3］姜翠玉,呂志鳳，徐永強，宋林花.基于網絡教育的有機化學課程教學方法與教學手段的改革探索與實踐［J］.大學化學，2015（6）：25-28.

［4］彭淑靜，周迎春，郭潔，高杰，周艷軍.微課在材料專業物理化學教學中的應用初探［J］.大學教育，2016（2）:117-118.

［5］師玉環.生物類專業多媒體教學應用的調查與研究［J］.教育教學論壇，2015（49）：238-239.

［6］方文，黃韻祝，黃海.視頻教學在生物化學實驗技術課程中的應用［J］.貴陽醫學院學報，2012（3）：329-331.

［7］蔡向陽，陳祥旭，蔡雪寒.化學實驗仿真動畫及視頻在有機化學課堂教學中的應用［J］.化學工程與裝備，2009（5）：207-208.

第四篇:如何提高儀器分析化學實驗教學效果

摘要:在教學改革的推進過程中，實驗教學對于化學人才培養的重要性逐漸顯現出來。實驗數據的分析和處理與分析儀器密切相關，指導學生如何正確、規范的使用分析儀器是儀器分析化學實驗課程開設的意義所在。然而，通過任課教師的反饋和部分學生在研究生階段的實驗表現，該課程的教學效果并不理想。本文對現行的儀器分析實驗教學中的一些弊病進行簡要剖析，從而思考如何對教學模式和教學方法進行相應的改變，以期提升實驗教學效果。

關鍵詞:儀器分析化學;實驗教學;教學方法;教學改革

實驗教學在本科教育階段是極其重要的，它不僅對于學生觀察能力和動手能力有極大程度的提高，并且有助于培養學生的創新意識和理論聯系實際的能力，讓他們學為所用，用為所學，滿足社會對人才的需要［1］。化學作為一門以實驗為基礎的基礎學科，實驗教學在其中發揮至關重要的作用，在實驗過程中，學生需要獨立分析思考，獨立解決問題，這有助于他們協作精神、探索精神和求是精神的培養，對他們科研精神的塑造發揮著不可或缺的意義。儀器分析在當今國民生產中，如航空航天、材料科學、食品衛生和環境保護中，發揮著越來越重要的作用［2］。而儀器分析實驗是化學專業教學的主要課程之一，恰好可以從教學環節滿足這方面的現實需求。該課程主要包括光化學分析、光譜分析、色譜分析、電化學分析等，主要目的是使學生們了解具體儀器的構造、工作原理、使用方法及操作技術，還需要他們掌握建立、篩選分析條件，學會處理實驗數據、識別譜圖，培養他們嚴謹的科學態度，嚴密的科學思維，為日后的科研、工作奠定良好的基礎。但是，現階段的國內高等教育實驗現狀不盡人意，實驗教學儀器陳舊，實驗設計環節創新性不足，實驗訓練操作薄弱等問題。因此進行相關的研究，以改善實驗環境，提高實驗教學效果就尤為重要［3］。

1儀器分析實驗中遇到的問題

1.1分析儀器對儀器分析實驗的制約。(1)儀器設備數量對實驗教學的影響。由于各個學校投入到采購分析測試儀器的經費有限，其一些國外進口的大型精密儀器價格比較昂貴，所以一般采購數量比較少，很難保障一組學生一臺儀器。而學生受到實驗室場地、儀器數量的限制，甚至很難保障一組學生一臺儀器，而且往往每個實驗小組的人數較多，從而導致學生動手機會較少。而且往往儀器操作參數過多，學生難以獨立操控，實驗流程過于冗長，過于程序化，很難直接操作，操控感差。(2)實驗儀器設備陳舊。目前，分析儀器設備的更新速度非常快。當學生走上工作崗位會發現，實際工作中所用的分析儀器與學校實驗課上所用的儀器在操作層面，在程式步驟等多方面都有很大差別。這一方面因為各個院校所擁有的儀器設備比較老舊跟不上信息時代的發展，另一方面各個學校所購買的儀器設備型號參差不齊，很難針對實際進行教學，這就導致學生對儀器分析實驗失去了興趣，應付了事。這將大大影響儀器分析實驗教學的效果。(3)同時，教學中涉及理論問題多，但對于相應的實驗現象缺乏感官上的體驗，相對乏味;而實驗數據雖然信息量大，內容豐富，但是缺少直接性［4］。學生在完成實驗之后，對于儀器的掌握并不能達到預想的程度，設計實驗的目的并沒有達到，對于學生的實驗能力沒有幫助。其次，學生對于儀器分析實驗室的認識不足，設定較高，沒有認識到即便是自動化程度高的儀器，學習和使用起來也是一件枯燥無聊的事情。所以在儀器分析實驗的學習和操作過程中，學生較多時候處于一種糾結和矛盾的狀態，無法平衡對知識的渴望和對儀器學習的枯燥的二者的平衡。1.2實驗教學方面的問題。(1)實驗課程難同步開設。高校實驗課程多數時候不能同時與理論課程安排在一起，僅僅依靠理論教學，并不能使得學生對于復雜的儀器和抽象的原理有深刻的理解，這使得學生在實驗課程中仍是應試操作，并不能到達試驗設置的教學目的。一些驗證性實驗由于缺乏一定的綜合性和設計性，使得學生不能將實驗內容與理論內容建立有效的聯系，背離教學初衷，難以對學生創造性思維的啟發，不利于對他們創新能力的培養。(2)實驗教學方法不夠靈活。通常的儀器分析實驗所涉及的實驗內容多數是為了驗證一些機理，雖然整體的實驗體系是完整而成熟的，但是同時存在的問題是實驗內容缺乏新意，無法與最新的技術形成有效的聯系。學生對于一些昂貴的大型分析測試儀器的使用僅僅是在儀器平穩運行時候對于實驗步驟機械地重復，這不僅銷蝕了學生對實驗的熱情，更無法使他們掌握如何處理實驗過程中的突發狀況，無法使他們的實驗技能得到切實的提高［5］。(3)多人同組的灌輸式教學。目前，多數高校開設儀器分析實驗采用多個實驗分組同時進行的方式，每組一般4人左右共用一臺儀器，檢測數據共享。這樣就會出現一些同學不重視實驗課程的學習，應付了事。而且教學過程中涉及理論問題多，上課時間相對集中，龐雜而分散的知識點需要短時間內讓學生掌握，實驗教師往往是能采用灌輸式教學，師生之間缺乏互動，無法實現實驗設計的初衷。

2儀器分析實驗教學的改進措施

2.1從解決設備的基礎問題入手。我國經濟的飛速發展推動了教育事業的快速進步，更是對科教儀器行業產生了巨大的助力作用。近年來，我國科教儀器制造業發展迅速，其中部分領軍企業已可以同國外同行一爭高下。一些有特色的國產儀器，例如國產原子熒光技術產品、氣相色譜儀、原子吸收光譜儀、紫外分光光度產品和熒光光譜儀等儀器設備已達到國際先進水準，有希望進入國際市場。而這些分析儀器的價格遠低于國外的同類產品，對于高校來說具有極強的價格優勢。高校完全可以和國內的分析儀器公司進行合作共建分析儀器平臺，設計生產實驗教學中有針對性的儀器設備，解決現實條件下設備老舊和數量缺乏問題。而儀器公司也可以及時得到高校作為用戶單位的反饋建議，改進生產，適應市場，這對雙方是互惠互利，合作共贏的。2.2建立行之有效的實驗課程體系。(1)堅持“拓展知識，訓練技能，積極創新，鍛煉作風”的實驗課程教育理念，合理安排實驗順序，使實驗課教學與理論課教學合理銜接。教學中實驗課與理論課脫節是教學效果不高的一個原因。學生在理論課堂進行的相關學習無法在實踐中得到應用，而當實驗課進行時，理論教學已經進入不同的層次，這樣學生就很難講理論與實踐融合，也不能達到實驗教學的目的。(2)精心設計實驗項目，重點抓好學生的“三基”訓練，建立分層次的實驗教學內容體系。教學中要注意綜合實驗技能與綜合分析問題、解決問題的能力的結合，需要在實驗項目的設計上進行更為細致和深入的考量，既要培養動手能力和實踐能力，又要建構科學思維和創新意識，真正做到提升學生的科學品格和學術素養。(3)重視實驗教學環節層次的架構。為解決實驗進度與理論課程進度不同步的矛盾，可以指導學生先進行相關的預習，然后進行互動問答式的現場教學。然后，學生可以分解操作步驟模擬練習，教師再進行有針對性的指導，現場操作后要及時點評，對于難點和重點深度解讀，這樣才能達到理論和實踐的真正的結合。2.3采用有效的教學方式，為學生創造一個良好的探索與實踐的環節。在組織實驗教學內容時，可以制定形成循序漸進的實驗教學新體系。實驗安排按照基礎實驗、綜合實驗、設計實驗三個層次，每一個實驗都按照由簡單到復雜、由基礎到綜合的次序開展，特別重視實驗教學的教學方法。(1)實驗教學手段的多樣性。將多媒體教學等現代教學手段融入于日常教學過程中。在實驗前播放多媒體課件，使學生對于實驗過程和儀器結構有較明確的認識。另外可以讓學生在預習的基礎上提交一份預習報告，設計實驗的步驟，然后在具體操作中進行實踐和檢驗。(2)結合多媒體進行教學。分析儀器是學科交叉的產物，僅通過傳統的實驗教學手段難以使學生對儀器的結構以及工作原理了解掌握，一些如儀器分析中電極的內部結構、原子吸收分光光度計預混合型燃燒器的組成等問題較為抽象，學生難以老師單純地口述對她們有所了解。所以，利用多媒體課件展示儀器的全貌和結構圖，使學生在實驗前充分認識儀器的結構和性能。如光譜分光系統中的分光過程，色譜的工作過程等，采用形象的動畫演示，更易為學生理解和接受。(3)為學生提供自主學習、合作學習和研究性學習的良好環境，建立符合學生認識規律的實驗教學方法和科學評價方法，使學生知識、能力和素質協調發展。為學生的個性發展創造條件，提高學生獨立科學研究的能力。而且實驗室開放，不同層次、不同學科、不同年級的學生就都可以相互交流，形成良性互動，激發學生的學習興趣，更好的促進實驗教學。(4)加強對實驗教學的考核設計。首先，注重規范實驗操作。基本操作的正確與否，是否規范化，是完成實驗教學的重要條件，必須在考核中有所體現。如實驗操作規范配置溶液，玻璃儀器的使用，儀器操作的規范都應該在成績評定中有所體現。當然我們要在每一次實驗過程中，對一些儀器操作和實驗步驟進行講解和示范，指出各種操作過程中的注意事項，然后考察學生的實驗操作。其次，要求學生寫預習報告，處理實驗數據和撰寫實驗報告，并一定要對這兩個環節進行規范。這樣可以督促或強迫學生完成實驗教學的各個步驟，并切實的從實踐中考核學生的學習水平和教學效果。

3結語

開設儀器分析基礎實驗課程就是為了培養基礎扎實、動手能力強、勇于探索的創新型人才。學生通過本課程的學習和實踐，能夠牢固地掌握儀器分析實驗的基本原理、基本知識、基本技能，通過實驗操作能完成實際儀器檢測中的各個步驟，這樣就真正實現了實驗教學的目標和效果。當然，這需要學校、老師和學生三方在教學環節的設計、基礎實驗的配備、教學方法的改進等多方面共同探索，不斷完善，以達到創新意識和動手能力的培養和實現。

作者:馮國棟 宋志光 單位:吉林大學化學學院

參考文獻

［1］鮑長利，賈瓊，陳博.儀器分析實驗教學改革的探討［J］．實驗室研究與探索，2007，22(6):123－125.

［2］王秀紅.改革實驗教學體系，培養學生創新能力［J］．實驗室研究與探索，2007，25(7):835－837.

［3］王瑞英.儀器分析－實驗教學改革的初步探討［J］．中國科技信息，2010，17:237－238.

［4］李滿秀，趙二勞，張海.儀器分析研究性開放實驗的創新與實踐［J］．大學化學，2007，22(6):28－30.

［5］陳旭，雍克嵐.儀器分析實驗教學的改革［J］．實驗室研究與探索，2009，28(4):118－121.

第五篇:民族高校生物化學實驗教學方法

摘要:生物化學實驗是培養生物學相關專業學生動手能力及思維能力的重要課程,內容多,更新快。民族高校學生基礎差異大,實踐教學存在針對性不強、教學方式單一等問題,不能很好地培養學生的實驗技能。該文就如何提高民族高校生物化學實驗課的教學效果進行探討,供大家參考。

關鍵詞:民族高校;生物化學;實驗教學

生物化學是一門以實驗為基礎的自然科學,是生物學相關專業學生主要學習的內容。生物化學實驗依附于生物化學理論教學,同時具有相對獨立性,是培養學生動手能力、分析能力及科研綜合能力的有效手段[1]。民族高校,承擔了培養少數民族大學生的主要任務,就筆者學校而言,少數民族學生占學生總數的60%左右,學生基礎參差不齊,如何真正做到讓學生在實踐教學中有所收獲,提高教學質量,是任課教師的責任。長期以來,生物化學實驗教學,遵循著教師按部就班講解實驗講義,學生按照講義驗證實驗內容的教學模式,并不能充分調動學生的積極性,也不能滿足具有較好基礎同學對知識的獲取[2]。根據幾輪生物化學實驗教學講授以及學生的反饋,針對目前筆者學校生物化學實驗教學現狀,就如何提高生物化學實驗教學質量,如何引導學生積極主動地學習進行探討。

1修訂教學大綱,編寫適宜民族院校的教材

教學大綱是根據學科內容及其體系和教學計劃的要求編寫的教學指導文件。筆者學校現行的大綱主要側重于生物化學知識的再現,及重要生物活性物質的分離、分析和測定。沒有將具體的操作技能編寫入大綱。事實上,民族院校學生群體中有一部分學生,直到大學課堂,才接觸實驗內容,基本的實驗儀器認知、操作規程及思維模式都需要培養。此外,生物化學是迅速發展的實驗學科,新技術新方法層出不窮,教師有責任將學科前沿的新知識、新進展在教學大綱中動態地反映出來,將新形勢下人才培養的要求與學科的發展現狀與趨勢緊密聯系。針對已經具有基本的實驗能力的學生,應該鼓勵其學習新的技術和研究成果,以拓寬視野,提高能力。生物化學實驗教材應該緊扣教學大綱,基礎生物活性物質的分離、分析和測定不能缺少,但需要循序漸進,由淺入深。實驗中除了與實驗原理相對應的實驗外,加入與該實驗有關的具體實驗技能的學習。例如,進行緩沖溶液的配置及性質測定相關實驗,可將有關的計算、玻璃器皿洗滌、移液器及天平的使用等具體操作過程單獨羅列出來,首先讓學生掌握最基本的實驗技能后,再進行后續具體實驗的操作。同時,補充加入拓展知識,最先進的pH測定儀器。再如,進行酶活動力學測定實驗中,重點強調儀器分光光度計的使用及操作技能,擴展知識中可加入多功能酶標儀的使用介紹。每一個實驗,囊括具體的實驗、與實驗緊密相關的技術和儀器設備使用,同時還在已有的基礎上進行拓展。基礎差的同學通過一個實驗能夠扎實掌握一種儀器的使用、一個與實驗相關的理論；基礎好的同學,在此基礎上還能夠學到與實驗相關的較為先進的設備與理論。這樣,通過實驗橫向與縱向延伸,滿足不同基礎學生對知識的掌握。

2多元化評價體系,提高教學效果

長期以來,在民族高校生物化學實驗課程教學中,教師一般都采用傳統的教學方法進行授課,教師按照講義備課、授課,學生按照講義操作,實驗過程中不注重細節,導致結束實驗課程后,收獲不大。最終成績評定,也僅僅是靠教師對學生平時動手能力評估的平時成績和一張實驗報告而定。這樣的結果往往導致實驗報告千篇一律,抄襲嚴重,學生不能真正認真思考實驗及分析總結結果。教師、學生時間耗了不少,但收獲甚微。針對實驗中存在的問題,需要找到一個更為合理的授課模式及評價體系,充分調動學生學習的積極性。(1)預習報告展示。預習是提高學生自學能力的重要環節,通過預習不僅能夠讓學生積極主動地查閱相關資料,在動手實驗前思考問題,還可以提高實驗效率加深對實驗的理解和認識。每次提前一周安排2組同學(2人/小組)準備預習報告幻燈片,并在實驗開始前講解給全班同學,老師及每一位同學作為聽眾對預習報告講授環節進行評價打分。預習報告展示作為平時成績計入總成績,針對預習報告提出問題的同學酌情加分,計入平時成績,充分調動學生自主學習的熱情。學生與學生之間溝通,氣氛更輕松,在已經進行的一輪生物化學實驗課程中發現,學生講解預習報告后,提問踴躍,難易問題都存在,不僅調動了學生學習的積極性,同時也加深了學生對實驗內容的理解。(2)實驗隨堂測驗。學習3～4個實驗后,安排一次小測驗,既有理論題也有實踐操作題,以10道為宜,30min時間為限。檢測學生對基本原理及技能的掌握情況,敦促學生認真學習的同時,教師也能夠得到反饋,了解學生的學習效果。(3)實驗報告逐項評分。一份完整的實驗報告包括實驗目的、原理、試劑及儀器、步驟及結果分析。除了要求格式正確之外,鼓勵學生多思考,通過實驗結果提高分析的能力。學生往往只注重文字性內容的重復抄寫,不善于分析問題。針對教學中遇到的此現象,可將實驗報告內容逐項設定分值,最后一項結果分析與討論占到實驗報告總成績的50%。鼓勵學生在實驗報告中突出創造性的見解和認識,重點培養和發展以邏輯思維為核心的各種能力。(4)討論與交流。實驗結束后,預留10min左右時間,給學生反思實驗的時間。在教師引導下回顧實驗過程,并把實驗過程中出現的問題集體點評,鼓勵學生提出問題、提出改進意見,并對實驗結果進行交流和討論,逐漸提高學生分析及總結實驗的能力。針對實驗課前、課中及課后三個階段設定不同的學習及考核模式,提高學生學習的熱情和效率,真正達到提高教學效果的目的。

3結語

民族類高校,大部分生源理科基礎相對薄弱。通過合理調整生物化學實驗大綱及教材內容,融合多元化的授課及評價體系,使不同基礎狀況的同學真正做到學所收獲,對提高其他課程教學質量和教學效率也具有啟發意義。

作者:王靜 李敏 尚潔 單位:北方民族大學生物科學與工程學院

參考文獻

[1]孔繁華,徐來祥,燕艷.生物化學“3+1”實驗課教學方法的探索與實踐[J].實驗室研究與探索,2012,31(10):126-129.

[2]趙云濤,劉海,任鵬康，等.生物化學實驗課程化的改革與實踐[J].生物學雜志,2011,28(4):99-101.

第六篇:微型有機化學實驗教學研究

摘要：微型化學實驗以其節約省時，安全性高，減少污染，學習效果好等優點日趨受到重視。本文就微型有機化學實驗的意義、方法、效果進行簡要論述。

關鍵詞：常規實驗教學方法；微型有機化學實驗

一、引言

近年來，化學實驗微型化的研究和應用，在國內外得到迅速發展。國外已將微型化化學實驗技術在基礎有機化學實驗學習中普遍推廣應用。在我國不同類型不同層次的學校，相繼開展了微型化學實驗推廣應用的研究工作，并取得了可喜的成果。實踐證明，適當采用微型化學實驗，是符合我國國情的一項化學實驗的改革。

二、有機化學實驗微型化的意義

不論常規與微型化學實驗，其目的都是為了通過實驗獲取所需的盡可能多的化學信息。微型化學實驗和常規化學實驗相比，所用的儀器體積小，設計精巧、便于攜帶、試劑用量少、節約經費、對環境污染小、安全程度高，而實驗結果卻與常規實驗相同，甚至更為明顯。由于有機藥品毒性大，易燃、易揮發，所以進行有機化學實驗的微型研究更具有特殊意義。

三、開展微型有機化學實驗的做法

1.性質實驗趨向“點滴化”有機化合的的性質實驗，在有機教育中占有的學時數較多，實驗的藥品種類多，能回收的藥品很少，大量的藥品流入下水——而微型有機化學性質實驗引入，取得了良好的學習效果，一般的有機化學性質實驗，可在微量試管(2-3ML)、離心試管(4ML)和點滴板上進行，液體用量通常為1-2滴，最多不超過10滴(約0.5ML)。固體藥品用微量藥勺，取量很少。如醇、酚、醛的化學性質，糖類物質和蛋白質的性質等，都可采用此法。試劑的用量，通常要做對比實驗來確定，只要能明顯地看清實驗現象一如顏色的改變、氣體的產生、沉淀的生成等，實驗即成功。2.制備實驗采取“減量化”有機實驗中，現已研制出的現型玻璃儀器，只能滿足部分合成，制備等微型實驗，其它更多類型有的機實驗的微型化，還受到儀器及操作的限制，而未能形成朽套、癌全、有效的實驗裝置，因此微型化學實驗操作，盡量要符合常規實驗的基本操作，盡量與教學大綱保持一致，原料用量減到常規實驗的1/2-1/8左右。例如環己烯的合成：按常規實驗主要原料環己醇用量為21ML所需學時為6學時，回收率在60-70%左右。微型化后，環己醇用量為2ML，只需2學時即可完成，收率可達50-60%。從以上數據可以看出，微型有機合成實驗不但節省了藥品，合成實驗的時間大大縮短了。有機合成實驗是一門綜合性的課程，它涉及的知識面廣，設備要求也較復雜，由于微型制備或合成實驗產離往往較低，對于初次接觸有機制備或有機合成反應的學生來說，選擇部分小量、半微量實驗訓練學生，便于教師示范和糾正學生出現的錯誤，為學生準確掌握基本操作打下基礎。3基本操作實驗進行“縮微化”。基本操作訓練是有機化學實驗學習的核心問題，各實驗教材中對常量實驗的基本操作及相應的基本裝置有明確的規定，但這些裝置和操作不完全適用于策型有機化學實驗，為此人們設計了許多專門儀器，其中有一類是常量儀器的縮微，即按照常量儀器的形狀縮小尺寸，使之適合于微量或半微量操作，其操作方法與常量操作相同，只是需要更認真仔細一些。任何事物都是一分為二的，微型實驗也有不足之處，如定量實驗精確度不夠高，不便仔細觀察某些副反應或伴生反應現象。因此在實際學習中應處理好微型實驗與常規實驗的關系，使常規實驗與微型實驗起到相互補充和相互促進的作用。

作者:劉洹宇 單位:佳木斯市第十一中學

第七篇:生物化學實驗課程建設思考

摘要：在培養應用型人才的教育理念指導下，思考生物化學實驗課設置的教學內容、教學方法及學生成績評價標準，力求提高生物化學實驗課教學效果，滿足生物學及相關專業應用型人才培養的要求.

關鍵詞：應用型人才；生物化學；實驗課；課程建設；思考

培養應用型人才是大學為地方經濟服務，為社會發展需要服務的教育理念.以本科教育為主的普通高等學校設置的課程是保證應用型人才培養的質量的根本.為滿足應用型人才培養的教育目標，應努力提高每門課程的教學效果.生物化學實驗課是生物學及相關專業的專業基礎必修課，更應該達到應用型人才培養的一般要求，充分發揮自身在培養人才中的重要作用.經過對生物化學實驗課存在的問題進行認真細致的思考，嘗試提出了具體的合理建議.

1理論基礎

1.1應用型本科教育與應用型人才培養.應用型本科教育主要培養本科生，培養應用型人才，被界定為專業教育，是培養“精”“專”人才為主的知識的教與學活動.應用型本科人才是指具有本科學歷層次，掌握基本理論知識且能把成熟的技術和理論應用于實際生產和生活的專業人才[1].隨著科學技術的快速發展，信息技術的廣泛應用，需要大量掌握現代信息技術、專業知識和能力的，適應產業結構優化升級，滿足生產性服務業發展要求的專業人才，應用型本科教育承擔了這樣的責任.應用型本科教育培養的人才必須達成兩方面要求：一是體現高等教育的基本要求，達到本科層次的學業標準，具有良好的綜合素質；二是培養應用型人才，具備較強的實踐能力，能夠解決實際問題.應用型人才應該具有廣而深的知識基礎；有較強的技術應用和創新能力；有較高的專業和一定的非專業素養.具體地說應用型人才的培養規格就體現在知識、能力、素質這三個方面.1.知識構建.理論知識和實踐知識并重，要有扎實的專業知識和過硬的應用型知識.2.能力培養.強調培養復合能力，包括實踐應用能力（知識、技術、專業）、學習能力、工作能力、創新能力等.其中專業大類相應工作的應用能力和用所學知識解決問題的能力是主要培養的實踐應用能力.3.素質鍛煉.在人才培養的過程中要重視應用知識、技術、技能進行創業的專業素質，也要重視市場、信息意識的養成.非專業素質目標應定位于培養學生具有良好的公民道德和職業道德，具有合格的政治思想素養，具有良好的身心素質，具有基本的人文、科學素養和良好的職業素質.1.2生物化學實驗課的重要性及教學現狀.實踐教學是應用型本科教育培養學生實踐能力、創新能力和綜合能力的最有效手段.實驗教學作為實踐教學的一種形式，是本科教學階段的一個組成部分.學生通過有效的實驗課培養思維和能力.鑒于實驗課在人才培養中起到重要的作用，必須抓好課程建設，提高實驗教學效果.生物化學課是生命科學的基礎學科.近年來學科內容飛速發展，尤其是實驗技術、方法和理論推陳出新，已經滲透應用進生命科學各個領域.學習生物化學理論和操作技能是學生在高等學校接受系統生物學實驗技能訓練的開端，學生在整個課程學習過程中,將建立學科知識與技能體系、提高學習和思維能力、培養創新精神和綜合素質.因此生物化學實驗課是我國高校的生物、農學、林學、醫學等領域本科生必修的專業基礎課[2].目前，高校的“生物化學實驗”課教學效果有明顯差異.教學環境方面，不同程度存在課時少、實驗時間分散、實驗條件缺乏等問題.教學開展方面的問題集中體現在，實驗教學內容單一，獨立的驗證性實驗多，綜合性實驗少，陳舊經典實驗多，反映生物化學學科新技術的實驗少；教學方法主要是教師講授，學生完全按步驟操作完成，教學中過多強調教師的主體地位，忽視了學生的主動性培養；教學考核方法以實驗報告為主，不能客觀反應出學生對實驗操作技能的真正掌握程度.

2生物化學實驗課的建設內容

2.1合理的教學內容.教學內容安排的優劣直接關系到教學目標的完成，應針對生物學應用型人才培養設置合理的實驗項目.國內高校生物化學實驗課的教學體系都是由基礎性實驗、綜合性實驗和設計性實驗3大板塊構成[3-5].實驗項目分基礎性、綜合性和設計性實驗.通過實驗理論學習學生理解生物化學理論，了解實驗課的宗旨，培養學生知識學習能力和科學研究思維；通過操作技能訓練學生掌握技能，培養了學生實踐動手能力和解決問題能力.2.1.1基礎性實驗設置基礎性實驗，即驗證性實驗.驗證性實驗教學的重點是實驗技術要領和操作的規范性，突出對學生基本實驗技能的培養.為了實現該課程的培養目標，首先，應根據“應用型”人才培養目標，并結合職業需求選擇基礎實驗項目.例如生物科學專業（師范類）和應用生物科學專業所選的實驗項目就應該體現出專業區別.生物科學專業的培養目標是從教能力強，能夠在中等學校進行生物教學、教學研究及管理的高素質師范性應用型人才，所選的基礎實驗項目范圍應該更寬，實驗內容側重廣泛而深入的理論研究.而應用生物科學專業培養的人才目標是從事技術、經營與管理、教學與科研等工作的高級科學技術人才，所選實驗項目側重于應用生產實踐，實驗內容應該突出表現專業精通和實用.基礎性實驗設置的一般是50%左右[6].通過廣泛的基礎驗證性實驗，學生能夠掌握生物化學實驗的各種基本技能和實驗方法，并學會使用常用儀器設備，如細胞破碎儀、離心機、分光光度計、電泳儀、恒溫水浴設備等.選擇的基礎性實驗項目應該跟上理論研究與實踐應用前沿.在實驗室條件允許的狀況下，開設典型的驗證性實驗，或者對驗證性實驗進行方法改革，舍去那些精度差、陳舊的項目.2.1.2綜合性實驗設置綜合性實驗的教學目標是在加強生物化學實驗技術訓練的基礎上，著重強化對學生動手能力、分析及解決實際問題能力、科研創新意識、團隊協作精神等素質的綜合訓練與培養[7].通常綜合性實驗整合優化了一些具有代表性的、關聯性及系統性強的實驗內容.在實驗過程中綜合應用多種理論和實驗技術來解決問題，學生因此能夠系統地學習知識，并學會理論聯系實際.例如堿性磷酸酶的制備實驗，對酶蛋白質進行的提取、分離、純度測定、分子量測定、活性測定這樣一個綜合性實驗中使用了層析技術、電泳技術、離心技術、分光光度技術、透析技術等，學生學習了生物大分子制備純化方法，酶活力分析方法，以及基本酶動力學研究方法.在綜合實驗的教學過程中，學生的知識學習和技能掌握由淺入深,由易到難,由點到面，全面培養學生的綜合素質.綜合性實驗項目設置比例一般在40%左右[6].考慮到本科生實驗課時限制，綜合性實驗可以分類設置，開設成可多選一模式.可以按照大分子的性質進行分類.比如蛋白質類、多糖類、核酸類等.學生可以從中選擇一個綜合性實驗來完成.2.1.3設計性實驗設置設計性實驗是指給定實驗目的、要求和實驗條件，由學生自行設計實驗方案并加以實現的實驗，其重點是突出學生的自主性、強化學生科研能力和創新能力的培養[7].設計性實驗是建立在驗證性實驗基礎上,要求學生綜合多門學科知識和已學的實驗原理獨立設計實驗方案,去發現問題和解決問題,這樣的實驗項目有利于培養學生科研思維.設計性實驗是生物化學實驗教學目標的升華，不能把綜合性實驗當作設計性實驗，也不是幾個驗證性實驗簡單整合，設計性實驗要體現出探索性、研究性、創新性和拓展性，滿足培養學生科研意識和創新能力的需求.例如，給定分離蛋白質這個題目，從引導學生查閱純化相關的資料文獻，鼓勵自行獨立設計試驗，協助具體實驗操作，指導完成試驗結果分析幾個方面進行教學，以激發學生科學研究思維，培養學生科研探究的能力.在應用型人才培養目標的指導下，設計性實驗的內容注重應用性，結合職業需要.設計性實驗設置比例一般在10%左右[6].一個學習過程中1實驗項目個即可，項目太多學時不夠，項目太難，受實驗條件限制，學生不能完成整個過程，影響教學效果.2.2教學方法的選擇.過去的實驗教學模式大多是教師講學生聽，然后按照實驗指導操作.這種教學模式忽略了學生的主體地位，降低了學生學習的主動性，影響教學效果.但是如果完全開放式教學勢必突出學校實驗條件、經費、學時等的限制，因此在教學過程中應采取靈活多樣的教學形式.有研究認為科學合理的實驗教學模式或手段是提高學生掌握基礎理論、基本技能、科學思維及動手能力的重要而有效的方法[2].應用型人才培養的教學模式應該一改以往高校的“生物化學實驗”課程傳統的教學模式.筆者認為基礎性實驗應采取以教師為主的實驗教學方法，這種方法的優點是實驗教學課堂秩序組織良好，教學內容系統，能為初次學習生物化學理論的學生打好基礎，并做好實驗技能的訓練.綜合性實驗實施時需要教師預先設計備選方案，學生主動成立興趣小組，選擇感興趣的項目，因此，實驗課實施時可選擇半開放式教學方式，即教師在實驗室集中講實驗原理，操作注意事項，預期結果等；學生獨立分散進行實驗操作和撰寫實驗報告等.設計性實驗應采取開放式教學，教師給定題目、進行項目指導審核，實驗報告評價；學生自行查閱資料、設計方案、實施操作、并撰寫實驗報告.教學方式的選擇一定要適合學校的發展和實驗室的規劃，為保證教學效果，開放式教學需要相應的開放式實驗管理模式，確保提升教學質量.2.3科學的成績評定方式.生物化學實驗課的基本目標是讓學生學會獨立操作、正確使用各種實驗儀器、配制各種試劑、觀察和分析實驗現象，并且能進行一定的實驗設計等.對這樣目標的考察應該有一個客觀的、全面的、科學的評價方式.以往實驗報告的撰寫為評分的主要依據，雖然實驗報告能很大程度地反映學生的實驗能力，但是對于實驗課來說，簡單的評價方式不僅無法體現出學生掌握知識技能的真實水平.筆者認為實驗課的評價方式應該由三部分組成.一是理論成績考核（30%），包括實驗理論、操作規范等；二是操作成績考核（40%），包括正確使用儀器、溶液配制使用、實驗結果數據記錄等；三是平時成績（30%），包括出勤、預習、實驗參與程度，實驗完成效果等.綜合以上三部分成績的最后得分才是客觀的對學生基本知識、基本技能的掌握情況以及分析實驗數據的能力的體現.

3結語

生物化學實驗課是生物學的基礎學科,它有深厚的理論知識積淀，能應用于社會與企業的實踐，在培養專業人才方面具有至關重要的作用.學習生物化學實驗是理論知識的補充，是發現新知識的一個途徑.在應用型專業人才建設的目標下，要結合職業需求保證實驗課的教學效果，提高教學質量，確保生物學及相關專業人才培養的需要.

作者:畢曉丹 朱月 李永春 薩如拉 單位:赤峰學院

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第八篇:無機化學實驗教學思考與探討

1轉變教學理念，重視實驗課程

新建地方本科院校的學生大部分來自普通農村，受經濟水平、實驗條件、升學壓力等因素影響，中學時代幾乎沒有做過實驗，甚至部分學校連演示實驗都沒有。這些學生普遍存在重理論、輕實踐的觀念，在思想上不能意識到實驗課程的重要性。在實驗過程中，個別學生態度不夠端正，有亂改實驗數據、抄襲實驗報告等現象，導致實驗教學無法達到應有的教學效果[3]。因此，在轉型發展形勢下，新建地方本科院校首先要轉變教學理念，重視實踐教學。在制定培養方案時，應將無機化學實驗單獨設課，打破實驗課是理論課附屬品的傳統思想，提高實驗課程的教學地位。在教學過程中，適時舉例，讓學生感受到化學發展進程中每一次重大突破都是在實驗室中完成的。

2優化實驗內容，培養創新能力

在傳統教學中，實驗項目的設置主要以驗證性實驗為主，導致很多學生認為實驗課的目的就是為了驗證理論課的知識，這種觀念是對實驗課程的片面理解，不利于創新型應用型人才的培養。考慮到大一新生多數在中學時代沒有進行系統的實驗訓練，因此，我們構建了以提高實驗技能為主導，多層次、多平臺的循序漸進式無機化學實驗教學體系[4]。首先，基本操作型實驗：主要是訓練學生正確掌握化學實驗的基本操作技能，如儀器設備的認領、固體和液體試劑的稱量取用、常見氣體的制備裝置、玻璃儀器的洗滌和干燥、加熱、冷卻、過濾、結晶等；其次，綜合應用型實驗：在夯實學生基本操作的基礎上，通過無機物或配合物的制備、分離、分析、表征等，提高學生運用所學知識解決實際問題的能力；再次，設計探究型實驗：教師根據相關專業特點或科研項目設計實驗課題，由學生查閱、分析有關文獻資料，選擇實驗方法，設計實驗步驟，再由學生與教師共同討論確定實驗方案的可行性，最后付諸實施，從而系統培養學生獨立思考和應用創新的能力[5]。

3加強安全教育，養成良好習慣

化學實驗安全教育是高校化學實驗教學順利開展的重要保障。清華大學孟祥見博士后因實驗中氫氣爆炸而身亡，華東理工大學李鵬碩士因中試放大試驗爆炸而遇難，近年來頻繁發生的高校化學實驗安全事故，觸碰著每一個化學化工類專業學生和教師的心靈。新建地方本科院校的培養目標是面向生產、建設、服務、管理第一線的應用型高級專門人才，因此，加強實驗室安全教育，養成良好的實驗習慣有著重要意義。無機化學實驗是大一新生所接觸的第一門實驗課程，多數學生存在實驗操作技能較差、安全意識淡薄等問題。在無機化學實驗中，學生不可避免地要接觸和使用各種易燃、易爆、有毒、腐蝕試劑，以及各類玻璃儀器和電器設備，操作過程中極易發生事故。化學實驗教師應對學生進行有效的安全教育，具體措施：第一，建立安全教育考核制度。在學生開展實驗之前，對學生進行安全教育培訓，考試通過者方可進入實驗室；對考試不合格的，重新安排培訓和考試，直至合格才準進入實驗室[6]。第二，實驗過程強化安全意識。每項實驗在預習時，要求學生查明所用試劑理化性質和安全特性；在實驗開展前，檢查所用儀器設備是否正常；在實驗進程中，教師加強巡視，規范實驗操作，同時學生相互監督，提高安全覺悟，逐步培養良好的實驗習慣和嚴謹的科學態度。第三，預見與處理實驗風險。事故應急預案是一種有效預防、及時控制和消除實驗中突發事件，以及最大限度減少危害的安全管理措施。教師應制定實驗室常見安全應急處理辦法，培養學生處理突發事件的能力。安全教育永遠處于實驗教學的第一位，其最終目標是要求學生真正做到“不傷害自己、不傷害他人、不被他人傷害、保護他人不受傷害”的“四不傷害”原則。

4滲透綠色理念，培養環保意識

綠色化學是一門從源頭上解決污染的新興交叉學科，是人類與環境協調發展的更高層次的化學。近年來環境污染事件頻繁發生，如席卷中東部地區的霧霾事件、蘭州水污染事件、常州外國語學校土壤污染事件等，嚴重危害人類健康和社會安定。無機化學實驗作為首門實驗課程，將綠色化學理念滲透到實驗教學中，有助于培養學生的環保意識，提高應用型人才的綜合素質。在實驗教學中，應根據綠色化學實驗藥品使用的“5R原則”[7]，即拒用（reject）、減少（reduce）、循環（reuse）、回收（recycle）、再生（regenerate），將綠色思維植入實驗的每一個環節。首先，在實驗內容設計時，探索微型化或小型化實驗，努力做到“性質實驗點滴化，制備實驗小型化”；其次，在實驗試劑選擇時，對于毒性較大的藥品，可選擇具有相同教學效果的替代品，對于涉及汞鹽等劇毒化學品的實驗也可直接刪除；再次，在教學手段運用時，對于原料和產物毒性都較大、重復性較差的實驗，可采用多媒體進行演示和講解；最后，在“三廢”處理時，對于不同的廢物，應進行分類處理，如對廢氣應采用尾氣吸收或吸附裝置處理，對酸堿廢液應予以中和、稀釋之后才可排放，對鋅粒、銅片等廢棄固體應清洗和烘干處理之后回收使用，對于無法處理的“三廢”應統一收集之后交付有資質的專業公司進行處理。

5改進考核方法，注重能力培養

以往無機化學實驗教學都是以實驗報告作為主要考核依據，結合平時表現而評分，這種考核方法不能體現對學生綜合實驗能力的考查，存在一定程度的隨意性和主觀性。無機化學實驗是一種多因素、多層次、多環節的綜合行為，必須從實驗預習、實驗紀律、實驗態度、實驗習慣、實驗操作、現象觀察與解釋、數據記錄與處理、實驗報告、期末考試等方面對學生的學習效果進行全方位評估[8]。為使實驗成績的評定更加客觀、公正，我們對每項考核內容進行項目歸類，合理分配分值比例，同時制定詳細的評分標準。具體項目與分值比例見表1。以實驗預習為代表，其評分標準見表2。這種考核方法雖然增加了教師的工作量，但是強化了學生綜合能力培養，有助于提高應用型人才培養質量。

6結束語

無機化學實驗作為首門實驗課程，其教學效果將直接影響學生未來大學四年甚至參加工作之后的實驗技能和科學素養。在當前新建地方本科院校轉型發展新形勢下，無機化學實驗教學改革應與時俱進，勇于創新，引領其他基礎化學實驗和專業實驗的教學改革。

作者:王英磊 葛中巧 李欣玲 張莉 單位:南陽理工學院生物與化學工程學院

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第九篇:食品檢驗化學實驗教學實踐探索

摘要：基礎化學是職業院校食品營養與檢測專業的重要基礎，食品檢驗專業的許多專業課程都與化學有著密切的聯系。而化學實驗在化學教學中起著非常重要的作用，通過優化實驗教學內容、狠抓學生基本技能訓練、加強有機化學的實驗教學等方面進行探索，為學生學習食品檢驗專業課程打下堅固的基礎。

關鍵詞：食品檢驗；化學實驗；教學探索

隨著國家對職業教育的重視、職業教育教學改革的不斷深入，實驗教學在中職化學中的作用顯得越來越重要，特別對于食品營養與檢測專業，化學更是食品分析和檢驗的基礎。學生的化學理論基礎和學生的實驗動手能力直接影響到專業課的學習，對將來從事食品檢驗工作的影響也更大[1-3]。而中職生的現狀及化學實驗教學中的一些問題，直接影響著實驗教學的效果，影響著化學課程的學習，同時也影響了學生實驗操作能力的提高。如何找出中職生化學實驗中存在的問題，采取相應的教學改革來解決學生化學實驗中存在的問題，并且通過實踐教學使學生熟練掌握常用化學儀器的使用方法，掌握常規的分析方法及檢驗手段，加強其動手能力，為食品分析與檢驗打下堅實的基礎，成為食品檢驗專業亟待解決的問題。

1優化實驗教學內容

編寫適合食品檢驗專業的校本講義現在的中職學校化學教材基本上都是高中3年教材的合訂縮寫本，普通高中3年的學習內容，中職生的學習時間只有1年。中職學校的學習時間短，但中職生的化學基礎卻遠遠不及高中生，教材內容與中職學校學生的實際水平不相符[4-5]。近年來，職業教育也在不斷地改革發展，但教材卻基本沒變。一些中職醫學院校、食品類、農類院校都用的是相似的教材，但不同專業的專業課學習內容并不一樣，對于化學理論基礎和技能基礎的要求不一樣，化學實驗的開設內容也不一樣，這就要求教師把化學實驗教學和理論教學分開設置課程，選擇適合本專業的學習內容，突出重點與難點，編寫適合食品專業特色的校本實驗教材。編寫適合本專業實際需求的實驗教材，有助于突出學習重點，有助于減輕學生的負擔，有助于鍛煉學生的化學實驗操作能力，為專業課學習打下堅實的理論和技能基礎，為社會培養優良的應用型人才。結合學院食品營養與監測專業的專業需求，教師編寫了中職食品檢驗專業《化學實驗講義》，把實驗內容具體項目化。該講義中共有12個實驗項目：項目一，實驗室規則及安全；項目二，玻璃儀器的洗滌和使用；項目三，物質的稱量練習；項目四，容量瓶和移液管的操作練習；項目五，一定物質的量濃度溶液的配制；項目六，酸堿中和滴定操作練習；項目七，用酸度計測食醋、雪碧、果汁的pH值；項目八，乙醛和丙酮的性質探究實驗；項目九，酯的性質探究實驗；項目十，葡萄糖、蔗糖、淀粉的性質實驗；項目十一，探究橙子中VC的還原性；項目十二，蛋白質的性質實驗。

2轉變實驗教學模式

體現學生的主體教師的主導作用在美國華盛頓大學校園里的條幅上寫著“我聽說了，就忘記了；我看見了，就領會了；我做過了，就理解了”，可見親身體驗的重要性。學生自己動手做實驗，不僅能培養學生的動手操作能力、實驗觀察能力和分析問題的能力，還培養學生科學嚴謹的態度[6]。在教學過程中，由于中職學生的基礎較差，部分學生好奇大于求知，甚至不按教材的要求進行實驗，一些教師看到學生違規操作就嚴厲責備，這樣打擊了學生的好奇心和探索的勇氣，從而使學生產生抵觸心理，對化學實驗充滿厭惡和恐懼，形成了害怕走進實驗室的心理。因為中職學生接觸實驗不多，還沒有養成良好的實驗習慣，動手能力還處在初級階段，因而他們有很強的可塑性。教師應該保護他們的好奇心，應該在他們犯錯誤的時候適當引導他們發現自己錯誤，然后自己進行改正。這樣，才能讓學生體驗到實驗的樂趣并獲得成功的喜悅，從而樹立起學習化學的自信心。因此，讓學生快樂地走進化學實驗室、讓學生自愿的參與到實驗中去、讓學生在實驗中找到主角的感覺、讓學生在實驗中找到學習的成就感是教師實驗教學需要認真思考的問題。

3加強食品檢驗專業的有機化學實驗教學

有機化學部分包含了常見的烴類化合物、醇、醛、酮、酸、酯、糖類、蛋白質等，理論性強、實踐性弱，概念、方程式多，教師講授內容多而空泛，學生學起來枯燥，單調難以記憶[7]。如何充分利用專業優勢、利用實驗室優勢，把有機化學和食品檢驗聯系起來，把食品分析檢驗融入有機化學的教學中，這就要求化學教師從實際生活出發，創造性地引入生活中的一些實際問題，使化學實驗課程更加貼近生活，能解決生活中實際難題。酒文化在我國源遠流長，然而假酒問題作為近年來多次發生的食品安全問題，給消費者心理蒙上了厚重的陰影[8]。以此作為課程資源，有助于學生用化學知識解決實際問題。在教學之初，教師將該資源以視頻的形式呈現給學生，此教學環節主要用來引入新課，吸引學生的注意力。接下來，在教師簡要介紹醇類的性質和學生自學的基礎上，分組進行實驗，由學生查閱醇的相關性質和特征反應后自己設計不同的方法檢驗教師提供的真酒和假酒。在教學的最后，教師在總結醇類知識的同時，還要回歸課程資源本身，將假酒等與甲醇有關的食品安全問題進行總結，以幫助學生認清甲醇的危害，更要求食品檢驗專業的學生認真學習專業知識，擔當起應盡的責任，使我們國家的食品安全環境更好、人民更放心，從而實現該節課的情感態度與價值觀目標。地溝油，每個中國人都耳聽能熟，但地溝油生產程序及危害，學生卻知之甚少。在學習酯類的知識時，教師下載相關視頻：“記者從小區的下水道里現場取出汲水帶回實驗室，經過撈取、加熱、過濾、除色等幾個程序后，就提煉出了淺黃色的油狀液體。”學生看完后都會深受震撼，那么這些油對人體有什么毒害，生活中遇到的幾率有多大呢？通過以上案例激發學生的憤慨之情、愛國之心。作為食品檢驗專業的學生，有責任、有義務掌握油脂的品質監控，為人民的生活創造一個安全的食品環境。油脂的化學成分是什么，油脂的生理功能和用途，油脂和酯是什么關系？充分利用網絡資源，讓學生課前分組查閱、收集和整理，并把自己整理的材料通過手機上傳到班級QQ群。教師課堂上引導各小組交流分享總結酯類的性質和功能，指導學生設計乙酸乙酯的水解實驗，使學生通過親自試驗感受并驗證了酯的化學性質，培養了學生的分析能力和探究能力。最后，提出問題，如何測定出香腸中脂肪的含量？引導部分學習程度較好的學生查閱《食品理化分析》、脂肪的測定原理、樣品儀器的準備，充分利用食品檢驗實驗室的優勢，制備樣品，準備儀器，自主學習探索脂肪的檢測方法。理論結合實踐，基礎結合專業，既讓學生充分了解酯類的性質和應用，又激發了學生的學習興趣，培養了學生的思維探究能力，鍛煉和提高了學生的操作技能，完成了職業教育培養技能型、技術型人才，突出用所學的知識和技能，在實際生產中來分析問題和解決問題能力的教學目標。

4加強基礎實驗操作訓練

提高學生操作技能培養學生規范的、熟練的實驗操作技能，是中職實驗教學過程中的重要組成部分，也是職業教育的培養目標。雖然中職學生的理論基礎都較差，但學生對實驗操作還是有比較濃厚的興趣。作為專業檢驗的基礎，在這個階段，教師一定要加強對學生基本化學實驗操作技能的訓練，讓每個學生都能正確而熟練地掌握化學操作技能，掌握更多的化學知識。

作者:許朝麗 徐華琳 單位:漯河食品職業學院

第十篇:高中化學實驗教學發展研究

摘要：在學習活動中，元認知能夠促使學習者計劃、監控和調節自身的學習活動從而提高學習的有效性并發展思維品質。高中化學實驗的學習是一種高級學習，良好的元認知能力能夠有效調節化學實驗的學習策略，而化學實驗的學習又能促進學生元認知能力的發展。以建構主義理論為基礎的隨機進入教學模式關注的焦點是：針對復雜的高級知識的教學，強調通過不同路徑進入同樣的教學內容，從而使學生獲得對知識完整的、多重的意義建構。隨機進入教學適用于高中化學實驗的教學，并能促進學生元認知能力的發展。通過相關文獻研究，整理設計應用高中化學實驗隨機進入教學培養學生元認知能力的程序及方法，能為高中化學實驗教學提供參考。

關鍵詞：化學實驗；隨機進入教學；元認知

一、培養學生元認知能力的必要性

人們對自己的思維、學習過程的意識和理解，以及對能促進學習與記憶的思維與學習過程的調節，稱為元認知。［1］對認知的認知是元認知的核心含義，即個體對自身認知活動的認知。在學習活動中，學習者通過運用元認知的計劃策略、監控策略和調節策略監視和控制自己的認知活動，將會提高學習的有效性并有利于提升思維活動的深刻性、系統性和批判性。Schwanenflugel等人的研究表明，大多數學生在理論上能夠對自己的學習活動進行元認知思考，但事實上很多能夠進行元認知的學生往往不進行元認知活動。［2］在實際情況中，我們會發現那些學習能力強的學生善于監控自己的學習過程，在問題解決的過程中常常運用元認知策略。而學習效果欠佳的學生則往往未經整體思考和規劃就處理既有的信息，卻未反思已有信息與目標間的聯系，缺乏學習的策略性知識。Byrnes研究指出，專家型學習者相比于新手的重要特征是，其在處理學習任務時首先進行元認知思考，并在學習進程中有目的性地調整自己的學習或解決問題的策略。［3］因此，探討如何促使學生進行元認知思考并發展學生的元認知能力對于改善學習效果具有重要意義。

二、高中化學實驗隨機進入教學培養元認知能力的可能性

高中化學實驗內容的綜合性、問題的多面性及探究過程的開放性，決定了化學實驗知識是一種沒有明確運算規則的結構不良知識，如有信息通常不是明確給定的而是學習者已有認知結構中潛在的知識內容，實驗目標達成過程也是多通道而非單一通道的。化學實驗的學習是以實驗需要為出發點，運用策略性知識選擇、組合和排列已有認知中的概念、原理、物質性質等陳述性知識及實驗操作和計算等程序性知識，尋求最佳解決方案的過程。相對于其他化學知識學習而言，化學實驗學習對學習者策略性知識的要求更高，是一種高級學習。高級學習實際上是認知策略、元認知和非策略性知識等成分在解決新問題的過程中產生交互作用的一個函數。［4］從化學實驗所用原理的確定到藥品、儀器的選擇及實驗操作流程安排等，都需要學習者對實驗進行設計與解釋，反思與評價。從高中化學實驗學習的過程來看，其實質就是問題解決的過程。Pugalee的研究表明，問題解決包含問題的定向、組織、實施、確認等過程，這些過程中都有認知活動的參與。［5］進入學習情境后，學習者通過元認知的計劃策略，利用知識儲備計劃切實可行的實驗方案以達成實驗目標，并通過監控和反饋認知活動中存在的不足，對認知策略進行及時的調節和修正。化學實驗的學習提高了學習者對元認知計劃策略、監控策略和調節策略的使用頻率，而這又能反過來促進學習者的元認知能力的提升。由此可以認為，對于化學學科而言，化學實驗的學習是發展學生元認知能力的有效途徑。元認知訓練的主要內容是教會學生如何根據自己的特點、學習材料的特點、學習任務與要求，靈活地制定相應的計劃，采取適當的策略，并在學習活動中積極地進行監控、反饋、調節，及時地修正學習策略和過程，以便盡快有效地達到目標。［6］不同的化學實驗教學組織形式對于提升訓練元認知能力的效果當然也會有差異，如灌輸式或平鋪直敘式教學，教師往往單向、直接地呈現最佳實驗方案，然后分析其原理及注意事項等，學習內容的呈現形式更像是一種確定的命題而不是有待探究和討論的問題。這種學習過程并沒有為學生提供以問題解決為目的而思考并調節自己認知活動的空間，也就難以調動學生進行元認知活動。根據文獻研究，建構主義理論指導下的隨機進入教學開發的初衷，就是針對類似高中化學實驗這類復雜且結構不良的知識，強調通過不同路徑進入同樣的教學內容，從而獲得對知識完整的、多重的意義建構，克服單一視角下對問題不能充分理解的弊病。根據文獻，隨機進入式教學策略主要包括以下幾個步驟：（1）呈現基本情境；（2）隨機進入學習；（3）思維發展訓練；（4）小組協作學習；（5）學習效果評價。學生在教師呈現學習情境后“隨機進入”學習主題，接著再由教師在元認知層面向學生提出促進認知能力發展的問題而非純知識性問題進行思維發展訓練，促使學生監控和反思自己的思維模型。例如：“你分析這個問題的思路是什么？”“你這樣做的目的是什么？”“你怎么知道這是正確的？”等等，其原理等同于蘇格拉底“產婆術”式的對話式教學。而小組協作學習則使學生通過交流討論，獲得對同一學習任務的不同側面的思考，這個過程又會促使學生通過了解他人的認知活動反思自己的認知過程。在這樣的學習過程中，學生通過多次反復地檢查，調節再檢查自己的認知活動過程即是元認知活動的過程。這種教學策略一方面有利于學生獲得對學習任務多角度深刻全面的理解，另一方面訓練了學生的元認知能力，而這種元認知能力的發展也會促使學習者在其他學習活動過程中進行元認知思考，從而使學生由“新手學習者”過渡為“專家型學習者”。高中化學實驗問題的多面性也要求學習者多次反復檢查實驗方案的各個環節以排除干擾而達到實驗目的，這恰好與隨機進入教學的設計思想不謀而合。因此，自覺地運用隨機進入教學的思想進行高中化學實驗教學，能有效地促進學生元認知能力的發展。我們對中學一線教師的實際調查結果證明了這一點。為了解中學教師對化學實驗知識的教學設計方式，我們對武漢部分中學的27名高中化學教師進行了問卷調查。其中的問題“您認為以下哪種教學方式更適合化學實驗類知識教學？”三個選項分別為“以已有認知為支架，引導學生依據物質性質及化學原理，分析設計化學實驗”“設計情景及條件（儀器、藥品等），使學生從情景出發通過問題解決的形式設計實驗”“學生發表設計思路，教師再引導學生從多角度進行思維檢查得出最佳實驗方案”。統計結果顯示，67％的教師選擇“學生發表設計思路，教師再引導學生從多角度進行思維檢查得出最佳實驗方案”。而這種教學方式的核心就是隨機進入教學，即67％的教師認為隨機進入教學最適合于高中化學實驗的教學。通過教師訪談了解到，教師認為隨機進入教學的教學組織形式雖然不可控因素較多，但能促使學生進行元認知思考。另一方面，也有不少教師表示隨機進入教學雖然從理論上適用于化學實驗的教學，而由于教學設計形式特殊、課堂時間不足等因素，其在實際化學實驗教學中的普及程度卻不高。因此，本文試圖通過研究，探索利用高中化學實驗隨機進入教學提升學生元認知能力的可操作的程序及方法。

三、高中化學實驗隨機進入教學培養元認知能力的程序及方法

根據隨機進入式教學策略及化學實驗特點，我們提出如下高中化學實驗教學設計程序：（1）分析實驗教學出發點，并設計實驗教學情境。分析學生已有認知中與實驗內容有關的知識結構，將其作為學生學習新任務的出發點，并以此設計連接學生已知和未知的教學情境，以激發學生有效地提取認知中相關信息并進入學習主題。（2）分析實驗內容，預設學生可能的認知角度。化學實驗內容包括實驗目的、原理、藥品、儀器及操作等。由于認知角度不同，對于同一化學實驗，不同的學生可能根據不同的實驗原理提出不同的實驗方案，而每種方案的藥品及儀器的選擇等又會各不相同。在教學活動中，精心的預設與動態的生成是統一于同一過程中的。［7］教師的預設可以幫助教師理解學生的課堂反應，提高教學有效性。（3）繪制不同的實驗探究路徑并分析其缺陷。教師根據預測的不同實驗方案，分析各個方案的意義及其缺陷。正是由于實驗涉及問題的多面性，才會使學生提出的實驗方案往往不夠全面而存在一定缺陷，而這個缺陷又會促使學生反思自己的認知活動過程。（4）根據缺陷設計問題鏈。教師針對預測的實驗方案的缺陷設計問題，以問題的形式引導學生發現實驗設計過程中的知識漏洞，使學生的思維失去內部平衡。設計“元認知級”問題鏈的目的則正是企圖通過課堂中的師生對話，打破學生原有的思維平衡，在這種不平衡狀態下，學生就會從實驗原理、藥品和儀器等各個角度進行元認知思考并調節自己的認知活動，從而提出新的或者更嚴謹的實驗方案。完全開放不受教材限制的化學實驗教學也是不符合教學實際的，因此教師在問題設計的過程中要注意問題導向，問題應促使學生設計的方案逐漸貼近教材中的標準實驗。（5）排列預測的實驗方案使其在課堂教學中依次呈現，形成實驗教學方案。比較分析各個實驗方案的遞進關系，用設計的問題鏈按邏輯發展關系使其依次呈現，最終逐步達成實驗目標。學生就是在問題鏈的引導和實驗方案的推進過程中通過自我監控、自我調節和自我反思的元認知活動逐步完成學習任務的。以上教學設計程序中，第四個環節即“根據缺陷設計問題鏈”是教學設計的關鍵。將設計的問題鏈串聯在教學過程中對學生進行“思維發展訓練”，其實質是一種反思性對話，通過對話幫助學生理解自己表面觀點背后的思想，是個人隱性知識明朗化的過程。以“淀粉水解程度的判斷”實驗為例，教師可以設計如下問題鏈：淀粉水解程度的判斷涉及我們所學的哪些知識？實驗方案的思路和原理是什么？根據淀粉水解液中加入碘水后的現象就一定能達到實驗目的嗎？下一步我們該做什么來繼續驗證淀粉的水解程度？向淀粉水解液中加入銀氨溶液之前你排除了其他干擾因素嗎？這個干擾因素可能對實現結果產生什么影響？有沒有其他可以替代的方案呢？在“淀粉水解程度的判斷”的課堂互動過程中，教師因勢利導地提出以上問題，幫助學生檢查自己是否達到目標以及決定下一步做什么，從而達到訓練學生元認知能力的目的。詳見表1。在元認知訓練初期，教師應主動發起對話促進學生進行元認知思考，而在訓練后期，教師可以鼓勵學生自己在心理內部進行自我對話從而監控和調節自己的思想路徑，最終使學生逐漸形成自主進行元認知思考的習慣從而提高學習效率并改善思維品質。

作者:束婷婷 吳瓊 單位:湖北大學化學化工學院