無(wú)機化學(xué)實(shí)驗微課設計研究論文

　　摘要：微課是在信息化時(shí)代和新教學(xué)理念下提出的新型教學(xué)模式，能夠突破課時(shí)、教室的限制，創(chuàng )建自主、開(kāi)放的教學(xué)平臺。針對目前無(wú)機化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中存在的問(wèn)題，將微課應用于無(wú)機化學(xué)實(shí)驗教學(xué)當中，能夠有效地彌補傳統課堂教學(xué)的不足，促進(jìn)信息化教育發(fā)展。

　　關(guān)鍵詞：微課；無(wú)機化學(xué)實(shí)驗；自主性學(xué)習；開(kāi)放式教學(xué)

　　無(wú)機化學(xué)是建立在實(shí)驗基礎上的一門(mén)學(xué)科，操作性強的無(wú)機化學(xué)實(shí)驗教學(xué)不僅可以加深學(xué)生對無(wú)機化學(xué)理論知識的理解，提高學(xué)生的動(dòng)手操作技能；同時(shí)能夠培養學(xué)生創(chuàng )新實(shí)驗的設計與嚴謹的科學(xué)精神。因此，無(wú)機化學(xué)實(shí)驗是整個(gè)教學(xué)中的一個(gè)重要環(huán)節，其主要內容包括基本操作、無(wú)機化合物的制備、離子的分離鑒定、常見(jiàn)離子和化合物的性質(zhì)等。然而，在實(shí)驗過(guò)程中，由于學(xué)生人數多，基礎差異較大，因材施教的教學(xué)方法開(kāi)展較困難；學(xué)生預習不充分，對實(shí)驗原理及內容不熟悉，導致實(shí)驗操作能力差；實(shí)驗內容多，演示實(shí)驗耗時(shí)；缺乏安全實(shí)驗設施及大型儀器設備，有毒實(shí)驗以及性質(zhì)研究實(shí)驗難以進(jìn)行等。以上無(wú)機化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中所存在的問(wèn)題，導致無(wú)機化學(xué)實(shí)驗未能達到預期的教學(xué)效果。隨著(zhù)微博、微信等信息產(chǎn)品悄無(wú)聲息地滲透到生活當中，人類(lèi)進(jìn)入了微時(shí)代。無(wú)機化學(xué)實(shí)驗的“教”與“學(xué)”也將發(fā)生重大的變化，傳統的課本資料已無(wú)法滿(mǎn)足學(xué)生的視覺(jué)要求；傳統的課堂教學(xué)模式也不適應教育信息化的發(fā)展。目前，微課與物理化學(xué)[7]、生物化學(xué)[8]、天然產(chǎn)物化學(xué)[9]等相結合的教學(xué)設計已有報道，并取得良好的教學(xué)效果。筆者針對無(wú)機化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中所存在的問(wèn)題及自身的實(shí)驗教學(xué)經(jīng)驗，將生動(dòng)形象的微課教學(xué)融入無(wú)機化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中以提高教學(xué)的效果。下面將從無(wú)機化學(xué)實(shí)驗教學(xué)的現狀分析到微課在無(wú)機化學(xué)教學(xué)中的設計進(jìn)行展開(kāi)。

　　1無(wú)機化學(xué)實(shí)驗教學(xué)的現狀

　　在傳統的無(wú)機化學(xué)實(shí)驗課堂教學(xué)通常分為以下幾個(gè)主要環(huán)節學(xué)生課前預習、教師講解與演示、學(xué)生實(shí)際操作、學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗總結、教師答疑解惑等。結合學(xué)生基本狀況、師資力量、實(shí)驗條件、教學(xué)模式對無(wú)機化學(xué)實(shí)驗教學(xué)的現狀分析如下。

　　1.1學(xué)生對實(shí)驗預習的積極性不高

　　在無(wú)機化學(xué)實(shí)驗教學(xué)過(guò)程中我們會(huì )發(fā)現只有少數學(xué)生會(huì )提前預習，而大部分學(xué)生主要通過(guò)老師課堂講解來(lái)了解一節課的實(shí)驗內容。而對實(shí)驗原理、內容的不熟悉又會(huì )影響實(shí)驗的操作過(guò)程與實(shí)驗結果。據了解其原因主要是實(shí)驗課本攜帶不便，學(xué)生預習起來(lái)不太方便；課本多以文字形式來(lái)傳遞知識，不能激發(fā)學(xué)生的興趣，導致學(xué)生預習的積極性不高。

　　1.2學(xué)時(shí)數少實(shí)驗內容多課堂講解耗時(shí)長(cháng)

　　在無(wú)機化學(xué)實(shí)驗中多數是性質(zhì)實(shí)驗，由于實(shí)驗內容多、學(xué)時(shí)數少，為了給學(xué)生創(chuàng )造更多的動(dòng)手操作、自主實(shí)驗的機會(huì )，教師在有限的時(shí)間內不可能將每個(gè)實(shí)驗細節講得很詳細。一般介紹實(shí)驗的目的、原理、主要操作步驟及注意事項就需要20～30分鐘，要想把實(shí)驗講的更透徹則耗時(shí)更長(cháng)，這樣學(xué)生實(shí)驗操作時(shí)間就少了，不利于培養學(xué)生的動(dòng)手操作能力和積極探索能力。

　　1.3最先接觸實(shí)驗操作能力差

　　無(wú)機化學(xué)在化學(xué)領(lǐng)域是一門(mén)基礎性的學(xué)科，大部分高校在制訂教學(xué)方案會(huì )把無(wú)機化學(xué)實(shí)驗放到最前邊。而在中學(xué)中受到硬件條件及時(shí)間的限制很少開(kāi)展實(shí)驗課，無(wú)機化學(xué)實(shí)驗通常是學(xué)生最先接觸的實(shí)驗課。由于之前沒(méi)有相關(guān)的訓練，學(xué)生動(dòng)手操作能力相對差些；并且學(xué)生人數較多，老師在演示實(shí)驗的過(guò)程中不能保證每位學(xué)生都看得很清楚。因此，學(xué)生會(huì )存在操作的不規范或錯誤，導致儀器損壞、實(shí)驗失敗等現象。

　　1.4缺乏安全設備有毒的實(shí)驗無(wú)法進(jìn)行

　　對于很多高校來(lái)說(shuō)由于經(jīng)費投入不足，實(shí)驗廢液回收與處理困難、缺乏通風(fēng)設備等，導致有毒實(shí)驗無(wú)法開(kāi)展。

　　1.5無(wú)機化學(xué)實(shí)驗大多為驗證性實(shí)驗學(xué)生實(shí)驗設計與創(chuàng )新能力差

　　目前對于大部分高校，無(wú)機化學(xué)實(shí)驗的教學(xué)內容主要集中在離子的鑒定和簡(jiǎn)單化合物的合成。學(xué)生合成、制備出一個(gè)化合物來(lái)，只是通過(guò)實(shí)驗現象來(lái)判斷是不是目標產(chǎn)物，對化合物的純度、性質(zhì)通常不做太多的要求。當給學(xué)生一個(gè)研究方向時(shí)，學(xué)生由于缺乏相關(guān)實(shí)驗設計、結構表征、性質(zhì)研究等方面的訓練，導致學(xué)生實(shí)驗設計能力差、科研嚴謹性和創(chuàng )新性不足。

　　2微課在無(wú)機化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中的設計

　　通過(guò)對以上無(wú)機化學(xué)實(shí)驗教學(xué)現狀及問(wèn)題的分析，我們將從以下幾方面對無(wú)機化學(xué)實(shí)驗教學(xué)進(jìn)行微課設計。

　　2.1實(shí)驗內容多樣傳播提高學(xué)生預習的趣味性與積極性

　　為了獲得良好的實(shí)驗效果，學(xué)生提前預習至關(guān)重要。教師將無(wú)機化學(xué)實(shí)驗的目的、原理、操作步驟等內容用具有觀(guān)賞性的示意圖、流程圖、影音資料代替枯燥乏味的文字敘述，并經(jīng)過(guò)整理、概括、提煉做成微視頻。學(xué)生攜帶方便并可以在任何時(shí)間、地點(diǎn)進(jìn)行預習；簡(jiǎn)短、精煉的短視頻符合學(xué)生注意力集中的有效時(shí)間(10分鐘左右)；生動(dòng)形象的微視頻能夠滿(mǎn)足學(xué)生的視覺(jué)需求，深受廣大學(xué)生的喜愛(ài)。

　　2.2規范性實(shí)驗操作演示引導學(xué)生自主實(shí)驗

　　由于學(xué)生人數多，在演示實(shí)驗的過(guò)程不能保證每個(gè)學(xué)生都學(xué)會(huì )，并且演示的過(guò)程比較耗時(shí)。因此，老師可以在課前將規范的實(shí)驗操作過(guò)程錄制下來(lái)，做成微視頻。借鑒可汗學(xué)院翻轉課堂的成功經(jīng)驗[10]，學(xué)生在課前掌握實(shí)驗的基本操作要領(lǐng)及實(shí)驗過(guò)程中的注意事項。一方面，在實(shí)驗課上學(xué)生將會(huì )有更多時(shí)間去動(dòng)手操作和自由探索，在一定時(shí)間內可以做更多的性質(zhì)實(shí)驗，提高實(shí)驗的效率；另一方面，教師不用把主要精力放在學(xué)生的基本實(shí)驗操作上，取而代之的是更多的答疑、討論，課堂真正成了師生互動(dòng)的場(chǎng)所。這樣能夠更好發(fā)揮學(xué)生的主體性地位和教師的指導性作用，從而達到理想的教學(xué)效果。

　　2.3實(shí)驗內容可以反復演示滿(mǎn)足不同程度學(xué)生的接收能力

　　由于學(xué)生的基礎不同，接收能力也有所差別，基礎好或理解力較強的學(xué)生可能看一遍就行，而基礎薄弱的學(xué)生可能得看好幾遍才能學(xué)會(huì )。在開(kāi)放的微課教學(xué)模式下，學(xué)生可以對實(shí)驗過(guò)程、實(shí)驗現象反復演示，直至理解老師所講授的全部實(shí)驗內容，滿(mǎn)足不同程度學(xué)生的需求，在一定程度上彌補了課堂教學(xué)的不足。

　　2.4有毒實(shí)驗的演示實(shí)驗教學(xué)直觀(guān)化

　　由于廢液處理、通風(fēng)設備等方面的限制，很多有毒性的實(shí)驗一直難以開(kāi)展(如一氧化碳、氯氣的制備及性質(zhì)等)。教師將實(shí)驗過(guò)程、現象在課前錄制下來(lái)。一方面，通過(guò)毒性實(shí)驗的演示能夠給學(xué)生留下深刻的印象，增加了學(xué)生學(xué)習的趣味性與積極性，進(jìn)而提高了實(shí)驗教學(xué)的效果；另一方面，通過(guò)視頻演示的方法代替有毒實(shí)驗，可以減少對環(huán)境的污染，通過(guò)微課教學(xué)可以解決毒性實(shí)驗難以開(kāi)展的問(wèn)題。

　　2.5與科技前沿和先進(jìn)技術(shù)相結合提高學(xué)生實(shí)驗設計及科研創(chuàng )新的能力

　　大部分學(xué)校實(shí)驗課教學(xué)陳舊、精密儀器數量難以滿(mǎn)足實(shí)驗需求的現狀，將無(wú)機化學(xué)實(shí)驗教學(xué)與當今的科技前沿相結合，讓學(xué)生接觸材料制備方法、表征手段以及功能應用，并以功能為導向讓學(xué)生設計實(shí)驗，能夠充分發(fā)揮學(xué)生的主體性地位和調動(dòng)學(xué)生自主實(shí)驗的積極性。在課前將化合物的合成、表征、數據分析等過(guò)程錄制下來(lái)，通過(guò)微視頻的形式呈現給學(xué)生，教師在課堂上指導學(xué)生觀(guān)察實(shí)驗現象、分析儀器表征的原理、討論實(shí)驗結果。不僅拓寬了學(xué)生的知識面，激發(fā)了學(xué)生的實(shí)驗趣味性，而且能夠提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，培養學(xué)生科研的嚴謹性、邏輯性和創(chuàng )造性。

　　3結束語(yǔ)

　　微課與無(wú)機化學(xué)教學(xué)相結合，以短小精悍、生動(dòng)形象的視頻來(lái)呈現知識，學(xué)生樂(lè )于學(xué)，老師樂(lè )于教。一方面，解決了傳統課堂教學(xué)中學(xué)生預習積極性不高、演示實(shí)驗效果不夠理想、毒性試驗難以開(kāi)展等問(wèn)題；另一方面，易與現代信息技術(shù)、科技前沿、先進(jìn)技術(shù)相結合，提高學(xué)生的自主學(xué)習和科研創(chuàng )新能力，促進(jìn)信息化教育的發(fā)展。此外，微課能夠實(shí)現自主、開(kāi)放的實(shí)驗教學(xué)，對高校實(shí)驗教學(xué)的改革與發(fā)展有重要的意義。

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