无机化学实验教学新理念的构建

第22卷第1期
2010年2月宁德师专学报(自然科学版)Journal of Ningde Teachers College （Natural Science)Vol.22No.1Feb.2010
收稿日期：2010－02－15
作者简介：谢鸿芳（1956-），女，高级实验师，福建宁德人，现从事大学化学实验教学及研究.
*基金项目：宁德师范高等专科学校教学改革研究校级立项资助项目(2007101).
E-mail ：xiehongfang66@
摘要：提出构建无机化学实验教学新理念.无机化学实验教学应以学生为中心，以提高学生的实验能力、
创新能力为宗旨；运用现代信息技术，发挥多媒体的实验教学功能、开放实验室，为学生创造更多独立实验的
机会；开展绿色化学实验和微型化学实验等.
关键词：无机化学实验；实验能力；创新能力；绿色化学实验
中图分类号：G 642.423文献标识码：A 文章编号：1004-2911(2010)01-0052-04
化学离不开实验.化学实验是化学理论产生的基础，化学的规律和成果建筑在实验成果之上.化学实验课是实施全面的化学教育最有效的教学形式，因为实验教学在化学教学方面起着课堂讲授不能代替的特殊作用.无机化学实验是化学系学生的第一门实验必修课，它是一门独立的课程，但又与相应的理论课———无机化学有着紧密的联系.通过无机化学实验教学，不仅能传授无机化学知识，更重要的是培养学生的能力和优良的素质，掌握基本的操作技能、实验技术，培养分析问题、解决问题的能力，养成严谨的实事求是的科学态度，树立勇于开拓的创新意识[1].为了更好地实现无机化学实验教学目标，笔者认为，构建实验教学新理念，运用现代化信息技术、开放实验室等来促进无机化学实验教学内容与方法的改革势在必行.
1树立实验教学新理念
无机化学实验在培养学生严谨的科学态度、正确规范的操作技能和良好的实验习惯等方面起着关键性的作用.在无机化学实验教学中，要树立实验教学的新理念，打破原有的专业实验教学形式和教学内容体系，优化课程结构，开展研究性学习，构建新的实验教学模式和实验教学内容新体系.在此新模式和新体系中，牢固树立以学生为本和一切为学生服务的思想，贯彻科学创新源于科学实验的教学理念，以培养学生的实验技能和创新精神为宗旨，坚持把传授知识、培养能力、提高素质贯穿于无机化学实验教学全过程，形成实验教学既与理论教学有机结合，又具有一定的相对独立性的实验教学新体系.使学生真正成为教学过程的主体，成为教学改革的主力军.
2创立实验教学新模式
创立实验教学新模式，构建实验教学内容新体系是实验教学改革的核心内容.实验教学不仅要培养学生的观察能力、自学能力、思维能力、实验能力，更重要的是培养学生的科学探究能力和创新能力.化学实验既是学生学习化学的重要内容，也是学生学习化学的重要方式.通过实验不仅可以使学生获得化学知识，学会实验技能，而且可以创设生动的学习情景，达到启迪学生的思维，培养学生科学态度和科学方法的目的.无机化学实验是化学专业学生学习的第一门专业实验基础课，其实验基本操作的规范化以及实验能力的培养将直接影响着学生掌握无机化学知识、掌握科学思维方法，养成实事求是的科学态度的问题，关系到激发学生对学习化学知识的兴趣和对后续课程学习的动力.因此，在化学教学中，无机化学实验占有特殊的地位，起着承前起后的作用.
无机化学实验教学新理念的构建*
谢鸿芳，李少斌，游东宏，周美珍，黄晓辉
（宁德师范高等专科学校化学系，福建宁德352100）
·53·第1期谢鸿芳等:无机化学实验教学新理念的构建
2.1树立以学生为中心的实验教学理念
在实验教学中要树立以学生为中心，以提高学生的实验能力、创新能力为宗旨的实验教学理念.建立由统一规格的实验教育向以人为本的实验教育转变，鼓励促进学生的个性发展，激发学生对学习化学实验的兴趣.教师在实验教学中要充当好引导者、促进者，构建互动的新型师生关系和大学化学实验教学模式[2].要充分调动学生在实验过程中的主动性，培养学生的科学思维方法和创新能力.注意加强实验课与理论课之间的联系，让学生通过实验加深对理论知识的记忆和理解.
2.2开设综合研究性实验
创造性思维和研究性学习能力的培养是对学生能力培养的较高层次的要求.由于目前中学化学实验训练不多，学生的实验习惯和动手能力较差，且学生来自各个不同的中学，个体差异较大，个别学生还存在害怕实验的心理障碍.在第一学期的无机化学实验中，不适合开设综合研究性实验.必须重视加强基本操作技能的规范化训练，使学生掌握基本的实验方法和操作技能，养成良好的实验习惯和严谨的实事求是的科学态度.第二学期在学生掌握了较多的无机化学知识和基本操作技能后，适当开设综合研究性实验，初步培养学生创造性思维和研究性学习的能力，有利于培养学生分析问题、解决问题的能力.要设法改变以往每次实验都是由教师准备好实验仪器、药品，并做详细讲解，学生只按教材的步骤，消极被动地完成实验的状况.实验课题可在实验教材中选用也可根据教学情况由教师自行拟定题目，学生根据教师提出的要求，查找有关资料，完成设计方案，拟订出实验目的、原理，所需试剂(浓度、用量)、仪器以及实验步骤等，再由教师审阅，经过教师的审查同意后，独立或合作完成实验项目，其中包括实验装置的组装、溶液的配制及标定等.在实验过程中要求学生仔细观察现象，记录数据，认真思考.遇到问题无法解决时，教师应及时与学生讨论并给予必要的启发和指导，让学生合理有效地处理实验数据，最后得出正确的结论，撰写实验报告[3].教师在审查学生的各种不同方案时，只要设计合理，符合要求，安全可靠都应予以支持，并为学生做好实验前的准备工作创造条件，让实验能得以顺利完成.在此整个过程中，要注重培养学生独立的研究能力和科学创新能力.尤其要注重培养学生实事求是的科学态度，认真细致的工作作风，团结协作的团队精神和勇于开拓的创新意识.让学生在体会研究性学习的重要意义和体验成就感的同时使创造能力得到提高，创新精神得到深化.
3运用现代化信息技术
为提高学生素质，提高无机化学实验教学质量，强化能力培养以及注重个性发展，现代化教学手段的引入尤为重要.无机化学实验教学不应仅仅局限于实验室的课堂教学，而应充分发挥现代化教学媒体的作用，为课堂之外的化学实验提供多渠道、全方位、超时空的现代化的实验教学和Internet辅助手段，拓展化学实验学习的渠道.在无机化学实验教学中运用信息技术和多媒体等现代化教学手段，能减少试剂的消耗，避免毒性大的试剂的使用；有助于学生掌握标准的实验操作方法，纠正不良的实验习惯；可解决实验方案设计的问题和一些实验操作难度大等问题,特别是对环境污染严重且不易控制的化学实验起到了良好的教学辅助作用.现代化教学手段的引入，让学生达到身临其境的效果，可激发学生的学习兴趣.
但是，用计算机模拟一些复杂的化学实验虽能有助于学生理解化学知识，但模拟实验毕竟无法全面体现化学实验的作用，不能以此完全取代化学实验.
4开放实验室
在课余时间向学生开放实验室，可为学生创造更多的独立实验的机会，增加学生实验基本操作技能训练的时间，为学生的个性发展创造条件；可丰富学生的想象力，发挥学生的聪明才智，挖掘学生的潜能，培养学生科学思维能力、探索能力和创新能力，提高学生独立科学研究的能力.通过合理的优化和安排教学内容，使教学过程既能促进学生对理论知识的理解和掌握，又将加强基本技能的训练.在注重素质和能力培养的同时，强化学生创新意识的培养.
宁德师专学报（自然科学版）
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实验室开放后，学生实验可不受教学大纲的限制，不局限常规的实验操作.实验内容更广泛，时间更自由，学生可以根据个人的兴趣和需要，自主选择实验内容或是在教师指定的范围内选定实验内容.在实验过程中，学生自行设计实验方案、配制试剂、安装仪器，遇到困难查阅资料，进行反复操作，直至成功.如氢氧化铁制取、氨在氧气中燃烧等，学生可设计出多种可行的方法[4].学生也可以某个实验装置的改进，物质的分离、提纯和物质的鉴定等等作为研究的课题，去寻找和发现解决问题的最佳方法和途径.这些做法对培养学生的学习能力、探索能力、创新能力，提高学生的综合素质能起到良好的作用.对于一些学习基础好的学生,开放实验室能让他们在较短的时间内完成教学大纲所规定的课程内容，以便有充足的时间进行设计实验和综合实验以进一步提高实验能力，为后续课程打下良好的基础.近年来，笔者所在学校的化学基础实验室已对学生实行全面开放，此举不仅充分利用了实验室直接、有效的资源，积极发挥其功能，为学生开展第二课堂活动，为培养学生的创新意识和创新能力创造条件，而且为使学生走出校门即能顺利融入社会，在竞争激烈的人才市场中能有立足之地创造了条件[5].
5开展绿色化学实验
绿色化学又称环境无害化学，环境友好化学或者清洁化学.绿色化学是化学家通过对化学规律的进一步认识和把握，发展新的技术，避免和减少那些对人类健康、社区安全、生态环境有毒有害的原料、催化剂、溶剂和试剂的使用和有害的产物和副产物的产生.绿色化学的理想是实现生态环境与化学和化工生产的协调发展.其主要特征在于采用“原子经济”反应，即原料的每一个原子进入产品，原子的利用率为100%，不产生任何废物和副产品，实现废物的“零排放”；也不使用有毒有害的原料、催化剂和溶剂，生产环境友好的产品[6].
绿色化学理念作为可持续发展素质的重要组成部分，是当代大学生应具备的基本素质.只有具备较强绿色化学理念和环境保护意识，才能适应社会和经济发展的需要[7].无机化学实验不仅要传授化学知识，培养学生掌握基本的操作技能，实验技术，培养分析问题、解决问题的能力，还应当在化学实验的过程中渗透绿色化学理念，树立勇于开拓的创新意识和环境保护意识，培养学生的优良素质.教师本人的环境意识、环境知识和环保技能以及教育能力的水平是提高学生环境意识的关键所在.因此，教师要做好化学实验绿色化的引导者，在无机化学实验教学中，要从不同角度进行实验研究与改革，并将实验室作为实践绿色化学理念的最佳课堂.对教学内容涉及有关绿色化学知识的方面，应进行及时的、适当的渗透，在讲授化学实验原理的同时，要讲授化学试剂和实验产物的毒性以及有毒物质排放后可能对环境造成的危害以及如何处理有害物质的原理和方法等.要让学生充分认识学习化学不仅要掌握有关的化学原理、实验技能，还要用所学的知识来治理环境污染，保护环境，造福人类.教师要从自身做起，注意在实验过程中渗透绿色化学理念，注意环境保护的每个细微之处并与实际情况有机地结合，让学生在学习过程中潜移默化地接受绿色化学教育.
6推广微型化学实验
微型化学实验是近年来国内外迅速发展的一种实验方法和技术.这类实验具有仪器小巧、用药量少、成本低、污染小，操作方便，现象明显、节约能源、资源，安全可靠等优点.它是绿色化学实验的重要组成部分，它开辟了化学实验教学改革的新途径，是当前我国化学实验改革的大方向.
部分无机化学实验需要消耗大量试剂，产生的废弃物和一些有毒有害物质还会对环境造成污染，可推广开展微型化学实验、推广小量化学实验，推广连续合成实验和回收再利用；建立低规格化学品的无偿流通机制[8].学生通过微型化学实验不仅可以验证化学规律和物质的性质，巩固所学的知识，而且还可以动手设计实验，探索新问题.这样，能充分调动学生学习的自主性，提高学生的智力和各种能力，有利于增强学生的创新意识，培养创新能力.同时，微型化学实验有利于增强学生的资源意识和环保意识，由于试剂用量尽可能地减少，也就尽可能地减少了实验“三废”的产生，把预防化学污染的思想贯穿于化学教育的全
第1期谢鸿芳等:无机化学实验教学新理念的构建·55·
过程[9].如性质实验、转化法制备硝酸钾等可采用微型化学实验来完成.微型化学实验的开展充分体现了现代教育观念，有助于教育学生树立全新的“绿色化学”理念，符合“绿色化学”的教学思想.
7改革实验成绩考核方法
无机化学实验教学的考试、考核不同于一般的理论课教学的考试和考核，无论在考试命题、考试形式、评分标准等方面都有其不同之处，必须建立一套符合该课程特点，有利于培养学生基本实验技能和创新能力的考试、考核方法以公正、客观地评价学生的实验成绩.考核的内容包括：无机化学实验的基本理论知识、基本操作技能和综合创新能力[10].近年来，笔者对无机化学实验的考核进行了初步的改革尝试，除了采用笔试和基本操作考试相结合的方法之外，对考核采用由学生自行选题，在规定的时间内设计实验方案，独立完成实验，写出实验报告.根据学生设计方案的可行性、创新性和完成实验过程中操作的规范性、数据处理的能力以及实验报告完成的质量进行综合评定成绩.这种考核方法可以使学生重视平时的实验操作训练，培养良好的实验技能以及书写实验报告的能力，同时在一定程度上使实验考核更具有合理性和科学性.当然，这种考核方法增加了教学人员的工作量.如何加强无机化学实验课程的考试、考核，客观、公正地反映每个学生的实验水平，合理评定实验成绩，还有待于进一步探讨.
构建无机化学实验教学新理念，多方位激发学生学习无机化学实验的兴趣，充分发挥学生的主观能动性，培养学生的综合素质，需要每一位从事实验教学工作的教师不断地探索和完善,以此来提高无机化学实验教学的质量，使无机化学实验教学在培养学生分析问题、解决问题的能力，培养学生的科学探究能力和创新能力上发挥更大的作用.
参考文献：
[1]北京师范大学无机化学教研室.无机化学实验：第3版[M].北京:高等教育出版社，2001.
[2]郭亚杰,王广健,张振新，等.大学化学专业实验教学新理念的构建[J].实验室研究与探索,2006,25(9):1046-1047.
[3]白丽娟,马少妹,袁爱群.无机化学实验教学与学生创新能力的培养[J].广西民族学院学报,2006,12(1):113-116.
[4]名鲜花.化学实验教学改革探索[J].巢湖学院学报,2003,5(3):69-71.
[5]谢鸿芳,周美珍,黄晓辉.实验室建设与创新人才的培养[J].实验室研究与探索,2008,27(6):154-156.
[6]唐文华,蒋天智.绿色化学教育与高师无机化学实验教学[J].黔东南民族师范高等专科学校学报,2005,23(3):23-24.
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[9]戴树东.地方高师无机化学实验课程设置的探讨[J].漳州师范学院学报,2005(1):84-87.
[10]周立亚.无机化学实验教学改革探讨[J].高教论坛,2008(1):113-115.
Constucting a new idea of inorganic chemistry experiment teaching
XIE Hong-fang,LI Shao-bin,YOU Dong-hong,ZHOU Mei-zhen,HUANG Xiao-hui (Department of Chemistry,Ningde Teachers College,Ningde Fujian352100,China)
Abstract:This article puts forward a new idea of constructing inorganic chemistry experiment teaching which is a student-centered teaching and designed to improve the student’s experiment ability and innovation.By using modern information technique and multi-media lab,the student is offered more chances to do experiments independently.Thus,we can realize the purpose of developing green chemistry experiment and mini chemistry experiment.
Key words:Inorganic chemistry experiment;experiment ability;innovation;green chemistry experiment。