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浅析《物理化学实验》教学方法改革的探索与实践

作者:2017-02-06 15:15阅读:文章来源:未知
  物理化学实验是公共基础化学实验的一个重要组成部分,它综合了化学领域中各分支所需的基本研究工具和方法,作为整个化学知识体系的理论基础,在化学及相关专业学生的学习过程中起着十分重要的作用。物理化学实验本身不但具有很强的理论性和实践性,而且能够传授知识、技能、训练学生的科学思维,培养科学精神和品质。因此,认真做好物理化学实验对培养学生将来独立从事实际工作与科学研究工作的能力具有重要的作用。
  然而,也正是因为物理化学实验理论性强,实验仪器复杂、老化、不稳定、测量得到的实验数据误差大,得不到应有的实验结果等特点,削弱了学生学习的积极性。同时,过多的验证性实验内容和按部就班的实验操作影响了学生创新能力的培养。根据当前素质教育的推行,我们在长期的物理化学实验教学过程中总结经验,并结合华南农业大学的实际情况,对物理化学实验教学方法进行了改革与实践,并取得了相当不错的效果。
  1物理化学实验教学中存在的主要问题
  长期以来高校物理化学实验教学中存在的问题主要有以下4个方面:
  (1)教学模式单一,传统的物理化学实验教学绝大部分都是老师板书讲解实验原理和仪器操作方法、实验注意事项,然后学生完成实验操作,教学过程缺乏引导,严重影响了学生对该课程的学习的主动性。
  (2)物理化学实验操作大部分是学生在教师的安排下或按照实验教材进行实验操作,根据实验数据处理要求完成实验报告,学生缺乏主动思考,几乎没有创造性的发展空间,对实验课程积极性不高。
  (3)物理化学实验没有独立性,物理化学实验普遍存在仪器少、学生多的情况。因而采用大循环式的开课方式,造成实验课程超前于理论教学,很难达到培养学生理论和实践相结合的教学目的。
  (4)考核方式相对简单,缺乏考核的层次性和多样性,不能充分发挥学生的主动性和创造性,不利于学生分析问题和解决问题能力的培养,也不能很好地反应学生的学习质量。
  2物理化学实验教学方法改革的具体措施
  针对以上物理化学实验教学中存在的主要问题,我们进行了实验教学改革,具体措施如下:
  (1)针对实验仪器少、循环式的排课现状,将一个班级学生分为A、B两大组,同时进行两个实验项目,A组同学做实验1、B组同学做实验2。根据仪器的数量,再将每个大组分为几个小组(每小组有2~4名学生),编号为:A1,A2,A3,…和B1,B2,B3,…
  (2)为了解决学生过于依赖的、注入式的实验教学现状,发挥其主动性,实验前教师先随机指定A、B组中的两个小组同学课下分工合作准备讲解下次实验的实验原理和步骤。例如:A1、A2组准备实验项目1的内容,B1、B2组准备实验项目2的内容。其他小组的同学根据预习情况,准备与本实验相关问题。
  (3)上课前由A1、A2小组根据实验预习情况板书实验原理和重要步骤并派代表上课时在讲台上讲解实验1的实验内容,在讲解的过程中该组其他学生可以进行补充、修正。教师根据学生的原理讲解是否清晰、语言表达是否准确及时间的掌控等情况给出小组的实验预习成绩。
  (4)讲解完后,请A组其他小组成员补充和指出A1、A2小组同学讲解中的问题和不足,补充该实验方法的实用性和解决该实验的其他方法。同时,教师可以根据学生们对实验的预习情况进行有针对性的讲解和补充,完善学生对实验内容的理解和掌握。
  (5)为了调动课堂气氛,活跃学生思维,实验安排提问环节。各小组提出与本实验相关的问题,由其他小组抢答或由老师指定小组同学负责回答。教师根据提问环节给出A组其他小组的预习成绩,并且对提问好的和回答正确的小组给予加分,登记在成绩记录表上。
  (6)B组的同学的讲解和提问环节规则同A组,只是内容为“实验2”的实验内容。
  (7)为了培养学生的观察能力和动手能力,教师对照仪器实物讲解实验1和实验2的实验操作要点时,对于仪器的使用和可能出现的实验现象提出问题,让学生带着问题通过自己实验探索找到答案。
  (8)为了使学生在实验操作时有较大的主动性和发挥空间,在整个实验过程中,教师观察学生的操作是否规范,检查其测量的数据是否正确,只是在必要的时候给予学生指导,并根据每个小组的操作情况给出实验操作分。
  (9)在实验数据处理上,鼓励学生尽量学会使用Origin、Excel等常用作图软件完成,减少手工作图误差,培养正确的科学态度。
  (10)采用多元实验考核模式。每名学生实验的最终考核成绩由小组实验预习成绩、加分情况和实验态度、实验操作成绩,及每名学生各自的实验报告成绩综合评定,各部分比例教师可自行决定。
  在整个实验过程中,教师要注意对实验各个环节的时间掌控,做好学生在实验预习、实验讲解和实验提问等环节的引导工作,调动学生的学习积极性,确保所有实验教学内容结束时,每个小组都有上台讲解的机会。
  3改革实践的效果
  我们对我校每学年20个自然班中的部分班级进行了物理化学实验教学方法改革的试行,突出的实践效果表现在以下6个方面。
  (1)整个教学过程以学生为主、教师为辅,学生在教师的引导下由被动学习变成主动学习。学生对上物理化学实验课的态度发生了很大的变化。课下准备实验预习资料、课上自己讲解、提问和回答的方式大大激发了学生的学习积极性。
  (2)分组式的教学模式,培养了学生的合作能力和协作精神。由于最终考核成绩一定程度上由小组综合表现决定,因而促使小组每一名成员的努力目标一致,有效地调动小组内部学生相互学习,取长补短;小组之间形成良性的竞争机制,并一定程度上解决了物理实验仪器相对短缺的问题。
  (3)课前学生通过小组内和小组之间的分工合作,大大加强了实验课的预习效果。使得学生能够了解和掌握实验的大部分基础知识和实验原理,改变了实验课依附于理论课教学的局面,提高了实验课程的教学质量,同时,也带动了学生对物理化学理论课的学习兴趣。
  (4)安排学生进行实验讲解和提问环节,活跃了课堂气氛,有效地促进了学生对实验原理和操作的理解,避免了学生为完成任务不做思考的机械操作现象。同时,让教师掌握了学生对实验的理解程度和问题,并在后面的教学中作有针对性的讲解。
  (5)教师在讲解实验操作要点时,采用对于仪器的使用和可能出现的实验现象事先提出问题的模式。在一定程度上改善了操作过程中一出现问题就找老师解决的局面,促使学生培养观察能力和自己动手解决问题的能力,让学生带着问题通过自己的实验探索找到答案。
  (6)新的考核方式可以对学生的实验综合能力给予全面的考核,更体现公平性和全面性。同时,教师对提出、回答问题较好的同学给予适当加分的措施可以激发学生的学习兴趣,形成良好的学习风气和竞争机制。
  此外,通过两学年的试行和对资源环境科学、生物技术、食品工程、食品营养等专业学生的问卷调查,结果显示较之传统的物理化学实验教学方法,绝大部分的学生更喜欢和支持改革后的教学方法。认为采用改革的教学方法后既学习到了知识,又增加了学习的主动性,学生分析问题、解决问题能力得到提高,与教师的沟通和交流增多了。有些同学对完善改革方法提出了很好的意见,说明学生对改革后的教学方法的认同。
  4结束语
  物理化学实验改革后的教学方法,很大程度上解决了仪器少、循环式的开课方式造成的弊端。一改以往实验课的沉闷和按部就班式的学习模式,极大地激发了学生的学习积极性、主动性和学习兴趣。根据几学期的实践,学生普遍欢迎,教师反应不仅易于实施而且能增进师生感情,该教学方法经验值得在其他实验课教学中进行推广。
 

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