無機化學(xué)實驗微課設(shè)計研究論文
摘要：微課是在信息化時代和新教學(xué)理念下提出的新型教學(xué)模式，能夠突破課時、教室的限制，創(chuàng)建自主、開放的教學(xué)平臺。針對目前無機化學(xué)實驗教學(xué)中存在的問題，將微課應(yīng)用于無機化學(xué)實驗教學(xué)當(dāng)中，能夠有效地彌補傳統(tǒng)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；無機化學(xué)實驗；自主性學(xué)習(xí)；開放式教學(xué)
無機化學(xué)是建立在實驗基礎(chǔ)上的一門學(xué)科，操作性強的無機化學(xué)實驗教學(xué)不僅可以加深學(xué)生對無機化學(xué)理論知識的理解，提高學(xué)生的動手操作技能；同時能夠培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實驗的設(shè)計與嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神。因此，無機化學(xué)實驗是整個教學(xué)中的一個重要環(huán)節(jié)，其主要內(nèi)容包括基本操作、無機化合物的制備、離子的分離鑒定、常見離子和化合物的性質(zhì)等。然而，在實驗過程中，由于學(xué)生人數(shù)多，基礎(chǔ)差異較大，因材施教的教學(xué)方法開展較困難；學(xué)生預(yù)習(xí)不充分，對實驗原理及內(nèi)容不熟悉，導(dǎo)致實驗操作能力差；實驗內(nèi)容多，演示實驗耗時；缺乏安全實驗設(shè)施及大型儀器設(shè)備，有毒實驗以及性質(zhì)研究實驗難以進(jìn)行等。以上無機化學(xué)實驗教學(xué)中所存在的問題，導(dǎo)致無機化學(xué)實驗未能達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。隨著微博、微信等信息產(chǎn)品悄無聲息地滲透到生活當(dāng)中，人類進(jìn)入了微時代。無機化學(xué)實驗的“教”與“學(xué)”也將發(fā)生重大的變化，傳統(tǒng)的課本資料已無法滿足學(xué)生的視覺要求；傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式也不適應(yīng)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(jié)合的教學(xué)設(shè)計已有報道，并取得良好的教學(xué)效果。筆者針對無機化學(xué)實驗教學(xué)中所存在的問題及自身的實驗教學(xué)經(jīng)驗，將生動形象的微課教學(xué)融入無機化學(xué)實驗教學(xué)中以提高教學(xué)的效果。下面將從無機化學(xué)實驗教學(xué)的現(xiàn)狀分析到微課在無機化學(xué)教學(xué)中的設(shè)計進(jìn)行展開。
1無機化學(xué)實驗教學(xué)的現(xiàn)狀
在傳統(tǒng)的無機化學(xué)實驗課堂教學(xué)通常分為以下幾個主要環(huán)節(jié)學(xué)生課前預(yù)習(xí)、教師講解與演示、學(xué)生實際操作、學(xué)生進(jìn)行實驗總結(jié)、教師答疑解惑等。結(jié)合學(xué)生基本狀況、師資力量、實驗條件、教學(xué)模式對無機化學(xué)實驗教學(xué)的現(xiàn)狀分析如下。
1.1學(xué)生對實驗預(yù)習(xí)的積極性不高
在無機化學(xué)實驗教學(xué)過程中我們會發(fā)現(xiàn)只有少數(shù)學(xué)生會提前預(yù)習(xí)，而大部分學(xué)生主要通過老師課堂講解來了解一節(jié)課的實驗內(nèi)容。而對實驗原理、內(nèi)容的不熟悉又會影響實驗的操作過程與實驗結(jié)果。據(jù)了解其原因主要是實驗課本攜帶不便，學(xué)生預(yù)習(xí)起來不太方便；課本多以文字形式來傳遞知識，不能激發(fā)學(xué)生的興趣，導(dǎo)致學(xué)生預(yù)習(xí)的積極性不高。
1.2學(xué)時數(shù)少實驗內(nèi)容多課堂講解耗時長
在無機化學(xué)實驗中多數(shù)是性質(zhì)實驗，由于實驗內(nèi)容多、學(xué)時數(shù)少，為了給學(xué)生創(chuàng)造更多的動手操作、自主實驗的機會，教師在有限的時間內(nèi)不可能將每個實驗細(xì)節(jié)講得很詳細(xì)。一般介紹實驗的目的、原理、主要操作步驟及注意事項就需要20～30分鐘，要想把實驗講的更透徹則耗時更長，這樣學(xué)生實驗操作時間就少了，不利于培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力和積極探索能力。
1.3最先接觸實驗操作能力差
無機化學(xué)在化學(xué)領(lǐng)域是一門基礎(chǔ)性的學(xué)科，大部分高校在制訂教學(xué)方案會把無機化學(xué)實驗放到最前邊。而在中學(xué)中受到硬件條件及時間的限制很少開展實驗課，無機化學(xué)實驗通常是學(xué)生最先接觸的實驗課。由于之前沒有相關(guān)的訓(xùn)練，學(xué)生動手操作能力相對差些；并且學(xué)生人數(shù)較多，老師在演示實驗的過程中不能保證每位學(xué)生都看得很清楚。因此，學(xué)生會存在操作的不規(guī)范或錯誤，導(dǎo)致儀器損壞、實驗失敗等現(xiàn)象。
1.4缺乏安全設(shè)備有毒的實驗無法進(jìn)行
對于很多高校來說由于經(jīng)費投入不足，實驗廢液回收與處理困難、缺乏通風(fēng)設(shè)備等，導(dǎo)致有毒實驗無法開展。
1.5無機化學(xué)實驗大多為驗證性實驗學(xué)生實驗設(shè)計與創(chuàng)新能力差
目前對于大部分高校，無機化學(xué)實驗的教學(xué)內(nèi)容主要集中在離子的鑒定和簡單化合物的合成。學(xué)生合成、制備出一個化合物來，只是通過實驗現(xiàn)象來判斷是不是目標(biāo)產(chǎn)物，對化合物的純度、性質(zhì)通常不做太多的要求。當(dāng)給學(xué)生一個研究方向時，學(xué)生由于缺乏相關(guān)實驗設(shè)計、結(jié)構(gòu)表征、性質(zhì)研究等方面的訓(xùn)練，導(dǎo)致學(xué)生實驗設(shè)計能力差、科研嚴(yán)謹(jǐn)性和創(chuàng)新性不足。
2微課在無機化學(xué)實驗教學(xué)中的設(shè)計
通過對以上無機化學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀及問題的分析，我們將從以下幾方面對無機化學(xué)實驗教學(xué)進(jìn)行微課設(shè)計。
2.1實驗內(nèi)容多樣傳播提高學(xué)生預(yù)習(xí)的趣味性與積極性
為了獲得良好的實驗效果，學(xué)生提前預(yù)習(xí)至關(guān)重要。教師將無機化學(xué)實驗的目的、原理、操作步驟等內(nèi)容用具有觀賞性的示意圖、流程圖、影音資料代替枯燥乏味的文字?jǐn)⑹�，并�?jīng)過整理、概括、提煉做成微視頻。學(xué)生攜帶方便并可以在任何時間、地點進(jìn)行預(yù)習(xí)；簡短、精煉的短視頻符合學(xué)生注意力集中的有效時間(10分鐘左右)；生動形象的微視頻能夠滿足學(xué)生的視覺需求，深受廣大學(xué)生的喜愛。
2.2規(guī)范性實驗操作演示引導(dǎo)學(xué)生自主實驗
由于學(xué)生人數(shù)多，在演示實驗的過程不能保證每個學(xué)生都學(xué)會，并且演示的過程比較耗時。因此，老師可以在課前將規(guī)范的實驗操作過程錄制下來，做成微視頻。借鑒可汗學(xué)院翻轉(zhuǎn)課堂的成功經(jīng)驗[10]，學(xué)生在課前掌握實驗的基本操作要領(lǐng)及實驗過程中的注意事項。一方面，在實驗課上學(xué)生將會有更多時間去動手操作和自由探索，在一定時間內(nèi)可以做更多的.性質(zhì)實驗，提高實驗的效率；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的場所。這樣能夠更好發(fā)揮學(xué)生的主體性地位和教師的指導(dǎo)性作用，從而達(dá)到理想的教學(xué)效果。
2.3實驗內(nèi)容可以反復(fù)演示滿足不同程度學(xué)生的接收能力
由于學(xué)生的基礎(chǔ)不同，接收能力也有所差別，基礎(chǔ)好或理解力較強的學(xué)生可能看一遍就行，而基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生可能得看好幾遍才能學(xué)會。在開放的微課教學(xué)模式下，學(xué)生可以對實驗過程、實驗現(xiàn)象反復(fù)演示，直至理解老師所講授的全部實驗內(nèi)容，滿足不同程度學(xué)生的需求，在一定程度上彌補了課堂教學(xué)的不足。
2.4有毒實驗的演示實驗教學(xué)直觀化
由于廢液處理、通風(fēng)設(shè)備等方面的限制，很多有毒性的實驗一直難以開展(如一氧化碳、氯氣的制備及性質(zhì)等)。教師將實驗過程、現(xiàn)象在課前錄制下來。一方面，通過毒性實驗的演示能夠給學(xué)生留下深刻的印象，增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性與積極性，進(jìn)而提高了實驗教學(xué)的效果；另一方面，通過視頻演示的方法代替有毒實驗，可以減少對環(huán)境的污染，通過微課教學(xué)可以解決毒性實驗難以開展的問題。
2.5與科技前沿和先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合提高學(xué)生實驗設(shè)計及科研創(chuàng)新的能力
大部分學(xué)校實驗課教學(xué)陳舊、精密儀器數(shù)量難以滿足實驗需求的現(xiàn)狀，將無機化學(xué)實驗教學(xué)與當(dāng)今的科技前沿相結(jié)合，讓學(xué)生接觸材料制備方法、表征手段以及功能應(yīng)用，并以功能為導(dǎo)向讓學(xué)生設(shè)計實驗，能夠充分發(fā)揮學(xué)生的主體性地位和調(diào)動學(xué)生自主實驗的積極性。在課前將化合物的合成、表征、數(shù)據(jù)分析等過程錄制下來，通過微視頻的形式呈現(xiàn)給學(xué)生，教師在課堂上指導(dǎo)學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象、分析儀器表征的原理、討論實驗結(jié)果。不僅拓寬了學(xué)生的知識面，激發(fā)了學(xué)生的實驗趣味性，而且能夠提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生科研的嚴(yán)謹(jǐn)性、邏輯性和創(chuàng)造性。
3結(jié)束語
微課與無機化學(xué)教學(xué)相結(jié)合，以短小精悍、生動形象的視頻來呈現(xiàn)知識，學(xué)生樂于學(xué)，老師樂于教。一方面，解決了傳統(tǒng)課堂教學(xué)中學(xué)生預(yù)習(xí)積極性不高、演示實驗效果不夠理想、毒性試驗難以開展等問題；另一方面，易與現(xiàn)代信息技術(shù)、科技前沿、先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)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?qū)崿F(xiàn)自主、開放的實驗教學(xué)，對高校實驗教學(xué)的改革與發(fā)展有重要的意義。
參考文獻(xiàn):
[2]胡鐵生.微課:區(qū)域教育信息資源發(fā)展新趨勢[J].電化教育研究,2011(10):61-65.
[3]胡鐵生,周曉清.高校微課建設(shè)的現(xiàn)狀分析與發(fā)展對策研究[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2014,24(2):5-13.
[4]梁樂明,曹俏俏,張寶輝.微課程設(shè)計模式研究[J].開放教育研究,2013,19(1):65-73.
[5]吳嬋.關(guān)于微課對優(yōu)化高校教學(xué)效果的思考[J].科學(xué)導(dǎo)報,2013(10):17-18.
[6]蔣詠華.高校微課建設(shè)問題及其對策研究[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2014(23):73-75.
[7]陳欣,翟翠萍.微課在物理化學(xué)實驗課教學(xué)中的應(yīng)用探討[J].廣州化工.2014,42(17),230-231.
[8]陳珍,馮海,王衛(wèi)東,侯建軍,陳亮,張潤峰,陳雄文.微課在生物化學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用[J].湖北師范學(xué)院學(xué)報.2015,35(1),115-118.
[9]梁樂明,曹俏俏,張寶輝.微課在《天然藥物化學(xué)》實驗教學(xué)中的應(yīng)用[J].生物世界.2013,5,169.
【無機化學(xué)實驗微課設(shè)計研究論文】相關(guān)文章：
4.小學(xué)數(shù)學(xué)微課實施策略研究論文