華曉瑩,賈 貞,劉明成,伍 平
(德州學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院,山東 德州 253023)
有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)課程,它對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的形成起到重要作用。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)會(huì)對(duì)科學(xué)知識(shí)的積累和運(yùn)用,掌握科學(xué)探究的過程和方法,培養(yǎng)對(duì)科學(xué)相關(guān)知識(shí)的積極向上的情感態(tài)度。而科學(xué)素養(yǎng)決定學(xué)生在以后學(xué)習(xí)工作中的競(jìng)爭(zhēng)能力?;瘜W(xué)教學(xué)培養(yǎng)計(jì)劃中,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是選修課程,這導(dǎo)致部分學(xué)生對(duì)這門課的重視程度不夠,無法達(dá)到這門課開設(shè)的意義。另外,有機(jī)試劑往往具有易揮發(fā)、易燃、易爆的特點(diǎn),使得有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)有較大的危險(xiǎn)性,個(gè)別學(xué)生有恐懼心理,做實(shí)驗(yàn)有畏難情緒。
讓學(xué)生積極地參與到實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié),有助于學(xué)生克服恐懼心理,提高學(xué)習(xí)興趣,發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性[1]。相較于傳統(tǒng)的教學(xué)方式,“學(xué)生深度參與”的教學(xué)方式更體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)課在教學(xué)中的動(dòng)手動(dòng)腦的優(yōu)勢(shì),能夠使學(xué)生更深度地參與到教學(xué)活動(dòng)之中。相比于翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式,我們又增加了新的內(nèi)容,就是讓每一位學(xué)生都有機(jī)會(huì)成為“助教”,教學(xué)效果明顯提高。
課前預(yù)習(xí)是學(xué)習(xí)中一個(gè)重要的環(huán)節(jié),為了使學(xué)生預(yù)習(xí)目標(biāo)明確,教師提前布置預(yù)習(xí)內(nèi)容。該內(nèi)容會(huì)給出具體的目標(biāo)任務(wù)[2],有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。比如在乙酸乙酯制備實(shí)驗(yàn)中,我們?cè)O(shè)置目標(biāo)任務(wù)如下:了解乙酸乙酯的性質(zhì)、用途;乙酸乙酯的常用制備方法、制備乙酸乙酯哪種方法更好,為什么?掌握酯化反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理;了解反應(yīng)物、產(chǎn)物物化常數(shù)及試劑用量;了解反應(yīng)所用儀器名稱及規(guī)格;掌握乙酸乙酯的制備步驟;掌握乙酸乙酯的分離與純化的操作;掌握實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)和試驗(yàn)成功的關(guān)鍵;能夠解釋課后問題;等等。該階段,學(xué)生可以充分利用教材、圖書館和互聯(lián)網(wǎng)等學(xué)習(xí)資源,也可以通過QQ、微信、電子郵件等途徑與授課教師交流。
成立學(xué)習(xí)小組,一是在學(xué)習(xí)過程中可以互相討論、資源共享、互相督促,再就是分好小組可以有利于實(shí)驗(yàn)課的管理,方便實(shí)驗(yàn)課上進(jìn)行指導(dǎo)。學(xué)生預(yù)習(xí)過程如圖1。
完成預(yù)習(xí)任務(wù)之后,教師對(duì)各小組方案進(jìn)行確認(rèn),然后選出一組,在教師指導(dǎo)下提前做好實(shí)驗(yàn),并認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)過程,針對(duì)實(shí)驗(yàn)中存在的問題進(jìn)行分析、總結(jié),使學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn),做到胸有成竹。而這個(gè)小組的學(xué)生將作為老師的“助教”出現(xiàn)在課堂上。
圖1 實(shí)驗(yàn)課前預(yù)習(xí)過程
選出的“助教”在課堂上協(xié)助老師授課,這就要求“助教”們集中精力,密切觀察其他同學(xué)的各個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),一旦發(fā)現(xiàn)有人出錯(cuò)能夠及時(shí)給予幫助,使得教學(xué)環(huán)節(jié)更加完善。同時(shí),通過指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)及與同學(xué)的交流,“助教”也會(huì)鞏固和豐富自己的專業(yè)知識(shí)。比如按照要求,學(xué)生安裝的實(shí)驗(yàn)裝置需要科學(xué)合理、牢固美觀。而實(shí)際操作中,同學(xué)們安裝的實(shí)驗(yàn)裝置不見得完全相同,比如乙酸乙酯的制備實(shí)驗(yàn),有的裝置是邊滴加乙醇邊蒸出乙酸乙酯,有的裝置是等酯化反應(yīng)進(jìn)行完全之后再蒸出乙酸乙酯。是不是這兩種裝置都符合實(shí)際應(yīng)用的要求呢,又或者哪一種方法更好呢?!爸獭眰円\(yùn)用已有的知識(shí)給出判斷,“教學(xué)相長(zhǎng)”的同時(shí)也活躍了他們的思維[3]。
深度參與教學(xué)有利于對(duì)科學(xué)知識(shí)的積累和運(yùn)用。制備乙酸乙酯時(shí)按照教材提供的裝置,難免會(huì)有刺激性的乙酸的逸出,為了凈化我們的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,同學(xué)們借鑒1-溴丁烷制備中的氣體吸收裝置,用堿液吸收了逸出的乙酸。這也響應(yīng)了“綠色化學(xué)”的倡議。
通過讓學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié),他們會(huì)更加體會(huì)到規(guī)范操作是實(shí)驗(yàn)安全的重要保障,會(huì)更加注意遵守操作規(guī)范,既消除了對(duì)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的恐懼,又降低了實(shí)驗(yàn)事故發(fā)生率,提高了實(shí)驗(yàn)成功率。
采用這種教學(xué)模式,使每個(gè)學(xué)生都有機(jī)會(huì)深度參與實(shí)驗(yàn)課教學(xué),既有榮譽(yù)感也有責(zé)任感,同時(shí)有助于學(xué)生自學(xué)能力、操作能力、觀察能力、分析問題能力、解決問題能力以及語言表達(dá)能力的提高。
有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中容易出現(xiàn)教材中沒有提到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象[4],比如在甲基橙制備中,同學(xué)們得到的產(chǎn)品顏色就比較“豐富多彩”。為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況,顏色的變化過程可逆嗎,怎樣才能得到顏色正常的甲基橙等,這些問題需要同學(xué)們自己思考、解決。實(shí)驗(yàn)課結(jié)束后,認(rèn)真撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告,對(duì)比預(yù)習(xí)報(bào)告,總結(jié)實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題。如何解決問題,解題的思路,以及得到怎樣的啟示等都要在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中得到體現(xiàn)。所以學(xué)生對(duì)知識(shí)的運(yùn)用、邏輯思維、對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的概括總結(jié)等各方面的能力都會(huì)得到鍛煉和提高[5]。
引導(dǎo)學(xué)生更加積極地、深入地參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng),能夠增加學(xué)生之間實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)的交流,能夠加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的了解,能夠督促他們更加規(guī)范的操作,降低危險(xiǎn)因素,能夠培養(yǎng)他們的科學(xué)素養(yǎng),能夠提升學(xué)生的綜合能力。我們將進(jìn)一步挖掘素材來支持學(xué)生深度參與實(shí)驗(yàn)課教學(xué)。