第五篇
一、化学实验课堂教学改革的必要性
在目前的教学中，学生们“重理论轻实验”的现象普遍存在。理论课堂上，学生全神贯注，实验课堂上则嬉皮笑脸；理论课堂的学生连细小问题都要问得清清楚楚，实验课堂则能不做就不做，能减就减。特别是大多数学生在中学阶段缺乏基本实验操作的学习和训练，在实验课上手足无措，漏洞百出，甚至有同学连滴定管、布氏漏斗等仪器都分不清楚。在推行素质教育的今天，这种现象的存在，很大原因源自于学校的教学模式及考核方式。其实，化学本身是一门以实验为基础的科学，实验是理论的基础，理论是实验的升华，二者相辅相成，缺一不可。而无机化学实验是本科学生进入大学最先接触的一门实验学科，是理论与实践的连接点。通过实验课程使学生掌握基本操作技能和实验室基本行为规范对以后化学专业课程的学习具有特别重要的意义。因此，通过对教育模式和考核方式进行改革，让学生充分意识到实验的重要性，提高学生的学习兴趣与主观能动性，是化学实验课程改革的核心目的。
二、化学实验教学过程中存在的问题
1.实验教学形式和手段单一
传统实验教学过程中，老师以讲授实验目的、原理、步骤、仪器使用、注意事项等为主，学生以被动的听、做、写为辅。实验课前，教师会将一切所需药品、试剂、设备仪器先准备好，学生进入实验室直接操作就可。这样“机械式”的教学过于死板、沉闷。缺乏师生间的有效交流与互动，学生常常把实验看成是一种负担，思想上不重视，行为上不努力。长期以来，容易造成学生懒散，遇事不会思考，动手、动脑能力差等后果。
2.实验教材与实际情况不符
学校使用的教材是高等教育出版社的《无机化学实验》第三版。教材里面的部分实验内容，往往与学校的实验条件不相符。主要体现在：一是仪器设施与教材上存在差异。例如：实验室的一些加热过滤装置与教材中的存在差异；而某些指定的玻璃仪器也存在着大小及型号的差异；教材中酸度计、分光光度计等仪器型号与学校使用同类仪器有区别。二是实验药品与教材上存在差异。学校实验条件相对简陋，尤其是一些通风措施不很完善，在涉及一些有毒气体、药品的实验中，往往由任课老师调换安全试剂。如：用次氯酸代替氯气，硫化钠代替硫化氢等。三是一些有毒、有害、易燃、易爆的实验，由于实验条件的限制，无法在实验室中操作完成。四是有些实验现象发生较快，效果不明显，过程不能完整展现，学生无法了解实验细节。上述这些情况，容易造成学生在药剂选择、仪器组装及使用过程中的操作及理解困难。
3.学生缺乏兴趣，实验课堂教学难
教学过程中，由于通风设施及烘箱等电器的工作使化学实验室环境嘈杂，常常导致老师嗓音难以“服众”。同时，师生均站立教和学，教师无法在同一时间兼顾到所有的同学。而实验室涉及到的仪器及操作等依靠单一的讲授难以达到细致的教学效果。长此以往，学生学习态度不端正，在讲授过程无兴趣，知识左耳进右耳出，多靠啃书本的盲目自学，莽撞模仿，最终导致学生缺乏实验常识，基本操作不规范，在递交实验报告前一“抄”了事。此外，在实验过程中，学生数量往往较多，教师很难起到及时提点与警示每个同学的作用，造成一些错误操作的长期存在，日久成为习惯，会导致后续综合实验更加困难。更有甚者，学生往往不做充分的课前预习。化学实验课是在教师指导下的由学生独立完成的教学活动，只有在经过认真的课前预习，了解实验目的，熟悉实验内容，掌握所用仪器及实验装置的使用及相关操作事项，学生才能够有条不紊地进行各项实验操作。然而，在实际的教学过程中，学生对实验课的态度大多较为冷漠，课前预习往往成为学生简单抄写实验教材的一个过程。这些实验教学现状必须得到改变。
三、可视化实验教学的优势
可视化实验教学，是一种新型的教学形式，是指课堂讲授增加“看”的比重，从枯燥的听课，变为听看结合。化学实验课堂的可视化教学，可以通过任课教师结合本实验室的实际情况，把每节课的教学内容分成：原理、实验和结果等部分制成图片或视频课件，在预习、实验前和实验后等不同时段，利用3G网络或高校WIFI等手段传输到云存储中，也可以通过微信、QQ群等网络平台上互相讨论，交流心得体会。可视化实验教学在学校实践以来受到众多师生的欢迎。以《醋酸亚铬水合物的制备》为例，该实验主要有四个操作要点：一是浓盐酸的滴定；二是还原过程的装置震荡；三是将二氯化铬压入醋酸钠溶液；四是用去氧水、乙醇和乙醚洗涤产物。第一步的困难在于要用滴液漏斗将10ml浓盐酸在1小时内匀速滴完，学生们往往感到难于控制。实际上可以采用间歇滴定的方式，通过观察氢气生成速度来决定加酸的时机。第二步的困难在于整个反应装置难以同时震荡，常常造成漏气导致实验失败。其实在还原过程可以仅保留反应及出气装置，这样能够减少震荡的难度。第三步中，由于反应物用量较少，但实际反应的锥形瓶却较大（250ml）且瓶底凸出，常常导致大量二氯化铬溶液滞留。对此可通过在长玻璃管底部续接一段软胶管来解决这个问题；第四步中应注意抽滤和注液时机的合理操控。上述四个问题在教材上没有明确说明，教师在较短的讲述时间内，难以清晰展示每个细节，常常造成学生虽经反复操作却仍不得要领，最终实验失败。自从教师将前三个步骤制成图片，第四个步骤录制视频后上传至百度云与学生分享后，此实验成功率大大增加，显著提升了教学效果。具体来讲，与传统的模式相比可视化实验教学具备如下优势：一是可视化实验教学凭借网络技术的方便快捷，可以使学生在任何时间、任何地点来远程学习，实现自主学习和个性化学习。二是可视化实验教学是由思维可视化联想得到的，可以充分发挥文字、声音、图形、图像、动画等多种媒体资源的特点，直观生动，易于接收，有效弥补了单一语言教学的枯燥性，增加了学生学习的趣味性和直观性。帮助学生更好的理解化学理论和实验原理，更准确的呈现实验结果，让学生对其掌握更清晰与深刻。三是可视化教学有效信息量丰富，能够满足多样化的实验教学需求，达到省时、高效，并提高学生主动学习兴趣的目的。例如：对于实验预习资源少、时间短的问题，学生可以通过网络平台，方便的预习实验内容，了解实验要求和实验设备，观察实验模拟过程。观看操作录像，提高实际操作的效果。教师也能够更加方便的记录往届学生在指定实验过程中易出错的操作事例，然后通过图片或视频与现届同学们分享总结，有则改之，无则加勉。而在实验过程中，学生通过与教学课件对照，能够及时发现与纠正自己在做实验过程中的错误和不足。这样能够达到提升学生实验兴趣，提高教学效率与质量的目的。同时也便于培养学生独立自主分析解决问题的能力。四是对于有毒有害、设备有限、无法操作的实验，采用可视化课件模拟演示实验过程，能够拟补因实验室条件限制带来的教学缺憾。对一些反应速率过快或反应现象不易观察的实验，也可以通过课件专门放大细节过程，使学生能细致观察关键性的实验细节。
四、可视化实验教学的经验
可视化实验教学在学校实施以来，我们逐步摸索与积累了一些应用与实践经验，主要有：一是应当立足于本校化学实验室现状，根据学生实际学习能力及动手水平，紧密联系教材，合理编排实验。二是可视化实验教学课件制作应注重区分预习、操作与实验总结等阶段，主要以辅助、启发性知识组成为主，以学生为主体，逐步建立与培养学生的实验兴趣，提高学生对待实验的积极性，增强他们自主学习的能力。三是注重对学生基本操作及实验室规章制度的培养，适当安排学生自己准备药品、配制溶液、组装实验装置等，培养学生的自我学习、主动思考的能力，并养成良好的实验行为习惯。四是教师应利用网络平台发布适时实验通知和实验要求，及时上传实验教学课件，鼓励学生提出问题，并通过网络进行公开解答；对于相关难点问题，进行公开讨论。五是针对学生不注重实验分析与结果讨论，应鼓励学生对可能的实验结果运用理论进行推测，也可以利用网络组织一些讨论式的教学，通过适当的引导与提点，帮助学生用巩固所学知识，拓宽思维模式。六是运用网络资源共享的优势，适时向学生展示一些国内外先进的实验仪器，开阔学生的知识面和眼界，提高学生对于化学知识的兴趣。总之，可视化实验教学在学校实施以来，推动了学校实验教学改革的发展与深化，更适应素质教育的要求，适时调整了教学关系，丰富与扩展了教师职能，确立了学生的主体性地位。符合学校提出的“以学生为主体，以教师为主导，因材施教，个性发展”教改原则。它改变了传统的以老师讲授、学生实验、实验报告为主要模式的教学方法，取得了一定的积极效果。
作者：高昆 单位：山西师范大学
来源：中文期刊