巧妙設(shè)計(jì)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量

柴蘭蘭，馬繼龍，郝扶影，孫 林，金 鳳，朱美安，胡向陽

(阜陽師范學(xué)院 化學(xué)與材料工程學(xué)院，安徽 阜陽 236037)

巧妙設(shè)計(jì)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量

柴蘭蘭，馬繼龍，郝扶影，孫 林，金 鳳，朱美安，胡向陽

(阜陽師范學(xué)院 化學(xué)與材料工程學(xué)院，安徽 阜陽 236037)

分析了無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀，指出了教學(xué)過程中存在的問題，提出了解決的辦法：巧妙設(shè)計(jì)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)為趣味性實(shí)驗(yàn)、探究性實(shí)驗(yàn)和串聯(lián)式實(shí)驗(yàn)。實(shí)踐表明該教學(xué)模式能激發(fā)大學(xué)一年級學(xué)生的興趣、增強(qiáng)做實(shí)驗(yàn)的自主性，從而有效地提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)；人才培養(yǎng)；趣味；探究；串聯(lián)

2012年3月21日教育部印發(fā)的《高等教育專題規(guī)劃》指出：“主動(dòng)適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和人的全面發(fā)展需要，培養(yǎng)造就數(shù)以千萬計(jì)的高素質(zhì)專門人才和一大批拔尖創(chuàng)新人才”?；瘜W(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是相關(guān)理論產(chǎn)生的基礎(chǔ)，同時(shí)也是該學(xué)科促進(jìn)生產(chǎn)力發(fā)展和服務(wù)社會(huì)的基石，因此化學(xué)相關(guān)專業(yè)高素質(zhì)和創(chuàng)新人才的培養(yǎng)離不開實(shí)驗(yàn)[1]。通過實(shí)驗(yàn)中手腦并用，感知與思維、理論與實(shí)踐相結(jié)合，不但使學(xué)生獲得直觀的感性認(rèn)識(shí)，加深對化學(xué)知識(shí)的理解，激發(fā)其學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，而且可以促進(jìn)學(xué)生觀察、分析和解決問題等綜合能力的提高，同時(shí)培養(yǎng)其科學(xué)品質(zhì)和創(chuàng)新思維[2]。教育部早在《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作的若干意見》（2005）1號文件中特別強(qiáng)調(diào)：“要切實(shí)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、社會(huì)實(shí)踐、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，保障各環(huán)節(jié)的時(shí)間和效果”。作為化學(xué)相關(guān)專業(yè)開設(shè)的第一門實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)課，無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)不但要使學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，而且在學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)、綜合能力的提高、科學(xué)品質(zhì)和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)方面起著至關(guān)重要的作用[3]。因此，有效地實(shí)施無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，確保教學(xué)質(zhì)量、達(dá)成教學(xué)目標(biāo)，為化學(xué)相關(guān)專業(yè)高素質(zhì)和創(chuàng)新人才的培養(yǎng)奠定堅(jiān)強(qiáng)基石。

1 無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的對象基礎(chǔ)薄弱

我院無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的對象是大一新生，多數(shù)來自于偏遠(yuǎn)地區(qū)。因受傳統(tǒng)應(yīng)試教育模式的影響和基層中學(xué)實(shí)驗(yàn)條件的限制，他們在中學(xué)階段缺乏系統(tǒng)科學(xué)的基本實(shí)驗(yàn)技能的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，因此實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)很薄弱。大部分學(xué)生沒有動(dòng)手做過實(shí)驗(yàn)，連最基本的攪拌操作都不會(huì)；部分學(xué)生不能正確叫出常用玻璃儀器名稱，分不清蒸發(fā)皿和研缽。

1.2 無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容經(jīng)典但陳舊

我們學(xué)院以北京師范大學(xué)無機(jī)化學(xué)教研室等編寫的《無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》為教材，選擇了其中經(jīng)典的基本操作訓(xùn)練、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和少量綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)作為教學(xué)內(nèi)容。鑒于學(xué)生薄弱的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，開設(shè)的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)較多，旨在使各類型實(shí)驗(yàn)協(xié)作發(fā)揮育人功能，一邊補(bǔ)差補(bǔ)缺、夯實(shí)基礎(chǔ)，一邊初步培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力，啟發(fā)其創(chuàng)新思維。

1.3 無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法成熟但單一

為了規(guī)范學(xué)生的基本操作、保證實(shí)驗(yàn)的順利完成，教學(xué)過程中，教師一般采用“老師講實(shí)驗(yàn)，學(xué)生做實(shí)驗(yàn)”的常規(guī)教學(xué)方法。在進(jìn)行元素性質(zhì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師用粉筆在黑板上寫出相關(guān)反應(yīng)方程式，告訴學(xué)生會(huì)出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，囑咐實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)注意的事項(xiàng)。學(xué)生聽從教師指令，根據(jù)教材所羅列的實(shí)驗(yàn)試劑“照方抓藥”，得到既定的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在進(jìn)行設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師首先將題目告訴學(xué)生，安排他們查找資料。抽取少數(shù)學(xué)生講解實(shí)驗(yàn)，隨后大家進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、得到實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品。最后學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，教師根據(jù)學(xué)生表現(xiàn)及實(shí)驗(yàn)報(bào)告給出相應(yīng)成績。而且，普通的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)其具體操作步驟可以通過網(wǎng)絡(luò)方便地查出。因此對大多數(shù)學(xué)生而言，相比于“老師講實(shí)驗(yàn)，學(xué)生做實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)方法，這種教學(xué)模式并沒有本質(zhì)的區(qū)別。

1.4 無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的人才培養(yǎng)質(zhì)量不高

在多年的教學(xué)實(shí)踐中，我們發(fā)現(xiàn)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的人才培養(yǎng)質(zhì)量不高。學(xué)生做MnO2固體與濃H2SO4反應(yīng)實(shí)驗(yàn)過程中，指導(dǎo)教師觀察到大多數(shù)學(xué)生試管中的溶液為紫紅色。實(shí)驗(yàn)教材明確列出相關(guān)反應(yīng)方程式為2MnO2+2H2SO4(濃)=2MnSO4+O2↑+2H2O，現(xiàn)象理應(yīng)為無色溶液[4]。然而，極少有學(xué)生發(fā)現(xiàn)此異常，更別提分析和解決此問題了。有些學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)漫不經(jīng)心，將許多試管放在試管架上，逐個(gè)滴加溶液并不振蕩試管。個(gè)別學(xué)生自己不做實(shí)驗(yàn)而是袖手旁觀。

究其原因，是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)太多的緣故嗎？設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，從資料的查閱、實(shí)驗(yàn)步驟的確立、具體操作的實(shí)施、結(jié)果的分析討論直至實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫均需要學(xué)生全程并主動(dòng)參與，因此被認(rèn)為是提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)分析解決問題等綜合能力、培養(yǎng)科學(xué)品質(zhì)及創(chuàng)新思維的靈丹妙藥，而備受教學(xué)工作者推崇。大家普遍認(rèn)為無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中應(yīng)減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)而增加綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)[5]。然而，所謂設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，如硫酸亞鐵銨的制備，其具體實(shí)驗(yàn)步驟可以通過網(wǎng)絡(luò)方便地查出，這樣開設(shè)起來其作用會(huì)大打折扣。若開設(shè)高難度的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，對實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)薄弱的大一學(xué)生來說無疑是拔苗助長。習(xí)近平總書記在中國科學(xué)院第十七次院士大會(huì)和中國工程院第十二次院士大會(huì)上指出：“要按照人才成長規(guī)律改進(jìn)人才培養(yǎng)機(jī)制，‘順木之天，以致其性’，避免急功近利、拔苗助長”。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)都是無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中重要的一部分，他們之間存在著有機(jī)的聯(lián)系，在培養(yǎng)高素質(zhì)和創(chuàng)新人才的過程中各有其重要功能，不能厚此薄彼[6]。我們認(rèn)為單一的教學(xué)方法導(dǎo)致學(xué)生對教師和教材產(chǎn)生習(xí)慣性依賴，遇到實(shí)際問題則茫然不知所措，對學(xué)生綜合素質(zhì)及創(chuàng)新思維的培養(yǎng)極其不利。再則，在這種模式下即使不做實(shí)驗(yàn)也能知道結(jié)果、寫出完美的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，久而久之學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的熱情會(huì)被挫傷，出現(xiàn)偷工減料甚至不做實(shí)驗(yàn)的情況，何談高素質(zhì)和創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。只要教師巧妙設(shè)計(jì)，寓趣味性、探究性、應(yīng)用性、可操作性于每一次無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，改變單一的教學(xué)模式，無論驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)還是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，在人才培養(yǎng)質(zhì)量方面都可以達(dá)到事半功倍的效果。

2 巧妙設(shè)計(jì)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)

2.1 巧妙設(shè)計(jì)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)為趣味性實(shí)驗(yàn)

趣味性實(shí)驗(yàn)是指以生動(dòng)、鮮明、新奇的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來引發(fā)學(xué)生興趣的一類實(shí)驗(yàn)[5]。KMnO4與Na2SO3分別在酸性、中性和強(qiáng)堿性條件下的反應(yīng)現(xiàn)象應(yīng)該是紫色褪去變成淺粉色、有褐色沉淀生成和溶液變成墨綠色。多姿多彩的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象正契合了趣味性實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)。因此可以將此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成趣味性實(shí)驗(yàn)：以KMnO4和Na2SO3為主要原料調(diào)制不同顏色和狀態(tài)的“雞尾酒”。將此實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目提前一周安排給學(xué)生。妙趣橫生，興趣大增。他們積極地查閱無機(jī)化學(xué)教科書，研究相關(guān)內(nèi)容，尋求到了理論依據(jù)，預(yù)言可以調(diào)制三種“雞尾酒”。他們繼續(xù)查閱無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材，羅列出了所需試劑、儀器，制定出了詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)方案。在實(shí)驗(yàn)過程中，大部分學(xué)生都把教材束之高閣，有條不紊地操作，成功調(diào)制出了三種“雞尾酒”。只有在強(qiáng)堿性條件下，KMnO4與Na2SO3反應(yīng)生成K2MnO4和Na2SO4而使溶液變成墨綠色。有個(gè)別學(xué)生因所加堿的量太少或最后加入，所調(diào)制的“雞尾酒”和別的同學(xué)不同。教師適時(shí)地讓大家停下來討論調(diào)制過程，請其他同學(xué)為之出謀劃策。在同學(xué)們的熱情指導(dǎo)下，該學(xué)生的“雞尾酒”最終調(diào)制成功。許多元素性質(zhì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象鮮明、生動(dòng)、新奇，都可以設(shè)計(jì)為趣味性實(shí)驗(yàn)。如利用(NH4)2Cr2O7熱分解設(shè)計(jì)成“火山噴發(fā)”實(shí)驗(yàn)、Fe3+與SCN–的反應(yīng)設(shè)計(jì)成“捉鬼”實(shí)驗(yàn)、I2遇淀粉變藍(lán)色設(shè)計(jì)成“絕密信函”。

正確觀察、記錄及分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，是一項(xiàng)基本的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)，是學(xué)生以后獨(dú)立從事科學(xué)研究及工作實(shí)踐必須具備的基本素質(zhì)[7]。元素性質(zhì)實(shí)驗(yàn)幾乎不用分析儀器，反應(yīng)是否發(fā)生及進(jìn)行程度是依靠對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和判斷，這才是培養(yǎng)學(xué)生基本能力的精髓所在[8]。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以說是繽紛多彩的，主要包括溶液顏色的變化、沉淀的生成或溶解、氣體的生成及放熱、燃燒、爆炸等。巧妙設(shè)計(jì)元素性質(zhì)實(shí)驗(yàn)為趣味性實(shí)驗(yàn)可以引發(fā)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的興趣，使之積極主動(dòng)參與到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中來，保證學(xué)生順利完成實(shí)驗(yàn)，高效達(dá)成相關(guān)實(shí)驗(yàn)的育人功能，從而提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

2.2 巧妙設(shè)計(jì)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)為探究性實(shí)驗(yàn)

探究性實(shí)驗(yàn)是只有課題而沒有具體步驟的一類實(shí)驗(yàn)。它要求學(xué)生對課題進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，然后實(shí)施方案，得出結(jié)論[9]。教師應(yīng)對現(xiàn)有教材進(jìn)行認(rèn)真挖掘和改造，設(shè)計(jì)出切實(shí)可行的探究性實(shí)驗(yàn)題目。可以將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)作一些改進(jìn)設(shè)計(jì)成探究性實(shí)驗(yàn)。教師抽絲剝繭出驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的理論依據(jù)，也即是該實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的理論知識(shí)點(diǎn)，將此作為探究性實(shí)驗(yàn)題目。比如，堿金屬Na燃燒產(chǎn)物的鑒定，奈斯勒試劑的配制及應(yīng)用，食鹽與亞硝酸鹽的鑒別，定影劑Na2S2O3的性質(zhì)等。指導(dǎo)教師還應(yīng)歸納出學(xué)生易失敗的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，分析失敗原因，也將此作為探究性實(shí)驗(yàn)題目。如分步沉淀，教材詳細(xì)描述：“在試管中加入 0.5 mL 0.1 mol·L–1NaCl溶液和 0.5 mL 0.05 mol·L–1K2CrO4溶液，然后逐滴加入 0.1 mol·L–1AgNO3溶液，邊加邊振蕩，觀察形成的沉淀的顏色變化”[10]。由于初始加入的NaCl和K2CrO4較多，需要滴入很多滴AgNO3溶液才能看到磚紅色Ag2CrO4沉淀，不然只會(huì)看到白色AgCl沉淀。很多學(xué)生做此實(shí)驗(yàn)時(shí)只滴入幾滴AgNO3溶液，因此無法看到完整的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。在實(shí)驗(yàn)報(bào)告現(xiàn)象一欄中，少數(shù)學(xué)生“實(shí)事求是”地寫“白色沉淀”，多數(shù)學(xué)生寫“先產(chǎn)生白色沉淀，后產(chǎn)生磚紅色沉淀”。這兩種情況都違背了實(shí)驗(yàn)開設(shè)及教師教學(xué)的初衷?？梢詫⒋藢?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為探究性實(shí)驗(yàn)：試管中加NaCl和K2CrO4溶液各幾滴，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象才能又快又明顯地出現(xiàn)。五位學(xué)生為一組，大家分工合作，相互觀摩，從一滴、兩滴直到十滴。若各為一滴，當(dāng)加入一滴AgNO3溶液時(shí)既產(chǎn)生白色沉淀也產(chǎn)生磚紅色沉淀；從各加入兩滴開始便可以觀察到分步沉淀現(xiàn)象，即先產(chǎn)生白色沉淀、后產(chǎn)生磚紅色沉淀。大家熱烈討論，為減少試劑的浪費(fèi)，可以各加入兩滴或三滴。改進(jìn)教材，自信爆棚。巧妙設(shè)計(jì)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探究性實(shí)驗(yàn)，雖然這種教學(xué)設(shè)計(jì)沒有從根本上改變傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容，但是教學(xué)模式的改變會(huì)給大一學(xué)生帶來極大地震動(dòng)。學(xué)生通過查閱無機(jī)化學(xué)教科書和實(shí)驗(yàn)教材，用心思考便能制定出具體、可行的實(shí)驗(yàn)步驟，只要認(rèn)真操作就可以成功完成這些探究性實(shí)驗(yàn)題目。一方面確保了教學(xué)質(zhì)量、達(dá)成了相關(guān)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目標(biāo)，另一方面還培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)品質(zhì)，啟發(fā)了其批判性和創(chuàng)新性思維，從而有效地提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

當(dāng)然，探究性實(shí)驗(yàn)要全方位、分層次開展，也要有難度略高于學(xué)生現(xiàn)有水平的課題，這能激發(fā)學(xué)生的挑戰(zhàn)性。無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中難免產(chǎn)生廢液，若隨意排放勢必會(huì)污染環(huán)境。在實(shí)驗(yàn)中對于那些可由學(xué)生現(xiàn)場處理的廢液，要求學(xué)生探究進(jìn)行無害化處理后再進(jìn)行排放。如，Cr(VI)是主要的環(huán)境污染物之一，對人體健康危害較大，因此含Cr(VI)廢液絕不允許任意排放。由于學(xué)生剛剛做過Cr化合物相關(guān)的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，自然想到加入Pb2+、Ag+或Ba2+而形成鉻酸鹽沉淀。有的學(xué)生考慮到Cr(III)對環(huán)境及人體傷害極小，認(rèn)為先用Fe2+或Na2SO3還原Cr(VI)到Cr(III)，再加入堿使之形成Cr(OH)3沉淀。我們肯定了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，并組織學(xué)生從實(shí)驗(yàn)效果和環(huán)保方面討論哪一種方法更合適。大家紛紛表示后一種方法比較實(shí)用?？紤]到Cr(OH)3的兩性，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步研究如何控制溶液的pH值以防形成Cr(OH)4–。他們根據(jù)Cr(OH)3的溶度積，計(jì)算出需控制溶液的pH值為8～9。活學(xué)活用，現(xiàn)實(shí)可行，藥品現(xiàn)成。學(xué)生按照他們設(shè)計(jì)的方案成功地將含Cr(VI)廢液進(jìn)行了無害化處理。將無機(jī)廢液處理巧妙設(shè)計(jì)為探究性實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生創(chuàng)造理論與實(shí)踐相結(jié)合的機(jī)會(huì)，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，并啟發(fā)其創(chuàng)新性思維。

2.3 巧妙設(shè)計(jì)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)為串聯(lián)式實(shí)驗(yàn)

串聯(lián)式實(shí)驗(yàn)是指通過調(diào)整實(shí)驗(yàn)順序，使一個(gè)實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物成為下一個(gè)實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)物[11]。硫酸亞鐵銨的制備是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，也是物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)，因此可以將此與Fe2+的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合設(shè)計(jì)成串聯(lián)式綜合性實(shí)驗(yàn)：硫酸亞鐵銨的制備及Fe2+的還原性研究。學(xué)以致用，立竿見影。相比于單一的制備實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在資料查閱上更全面、方案設(shè)計(jì)上更詳細(xì)。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生為了完成預(yù)定目標(biāo)，認(rèn)真操作，細(xì)心觀察每一步驟中因原材料、中間產(chǎn)物、目標(biāo)產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化而產(chǎn)生的外觀、顏色、形態(tài)的改變，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決異常情況。個(gè)別學(xué)生所得產(chǎn)物Fe3+的含量較高，導(dǎo)致下一步實(shí)驗(yàn)失敗。適時(shí)地鼓勵(lì)學(xué)生查找原因，鞭策他們重新再做一次。他們仔細(xì)分析實(shí)驗(yàn)過程，查出原因，有的學(xué)生在FeSO4的制備過程中沒有控制好溶液的pH值，有的學(xué)生為提高蒸發(fā)濃縮速率而利用酒精燈將混合溶液直接加熱。學(xué)生吸取教訓(xùn)，對癥下藥，成功制得合格的產(chǎn)品。這樣安排不僅體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)的實(shí)用性，而且貼合生產(chǎn)的實(shí)際情況，能使學(xué)生對以后的工作更加直觀地了解，因此激發(fā)了學(xué)生的興趣，增強(qiáng)了他們的責(zé)任感，確保了實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行，提高了教學(xué)效率和人才培養(yǎng)質(zhì)量。

3 教學(xué)效果

高素質(zhì)和創(chuàng)新人才的培養(yǎng)不是一朝一夕的事情，更不能靠某一個(gè)或某一類實(shí)驗(yàn)，它是一項(xiàng)長久而系統(tǒng)的工程。面對剛剛從“填鴨式”教學(xué)模式中走出來的大一新生，無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)既要與高中教學(xué)保持一定的銜接，更要積極引導(dǎo)學(xué)生參與整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中。每一次實(shí)驗(yàn)課教師都要精心安排，必須有巧妙設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)或內(nèi)容，但也不需要太多謹(jǐn)防過猶不及。所謂的趣味性實(shí)驗(yàn)、探究性實(shí)驗(yàn)及串連式實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容都沒有脫離教材，這對于實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)薄弱的大一新生恰恰是適合的，每一個(gè)學(xué)生都可以通過努力而成功完成。巴班斯基認(rèn)為“如果教學(xué)方法和教學(xué)手段的選擇符合于所提出的任務(wù)，考慮到內(nèi)容的特點(diǎn)和學(xué)生的能力，那么教學(xué)效率就是相應(yīng)條件下可能達(dá)到的最高水平”[12]。的確，當(dāng)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)施了以上教學(xué)探索后，教學(xué)效率達(dá)到了較高水平，人才培養(yǎng)質(zhì)量也有了明顯提高。

3.1 激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)起學(xué)習(xí)自主性

新穎的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目首先引發(fā)了學(xué)生的好奇心，使之產(chǎn)生強(qiáng)烈的探求欲望、積極主動(dòng)參與到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中來。隨后精彩紛呈的實(shí)驗(yàn)過程，成功完成具有一定挑戰(zhàn)性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的滿足感再一次激發(fā)了學(xué)生的興趣。興趣是最好的老師，能調(diào)動(dòng)起學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，大家認(rèn)真投入到每個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中及各個(gè)環(huán)節(jié)中，幾乎沒有袖手旁觀的學(xué)生了。許多學(xué)生在大一下學(xué)期即加入教師的科研實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行系統(tǒng)、深入的科研探索。

3.2 學(xué)生的綜合能力提高

“紙上得來終覺淺，欲知此事須躬行”。經(jīng)過一年無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)扎實(shí)的訓(xùn)練，學(xué)生掌握了基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，鍛煉了理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力，提高了觀察、發(fā)現(xiàn)分析解決問題等綜合能力。在做MnO2固體與濃H2SO4反應(yīng)實(shí)驗(yàn)過程中，多數(shù)學(xué)生發(fā)現(xiàn)了異?，F(xiàn)象。學(xué)生查閱了無機(jī)化學(xué)教材，列出相關(guān)反應(yīng)方程式為4MnO2+6H2SO4(濃)=2Mn2(SO4)3+O2↑ +6H2O[13]?；ハ嗵接懞笸茰yMnO2與濃H2SO4的用量比是決定產(chǎn)物的關(guān)鍵因素，并通過一系列對比實(shí)驗(yàn)證實(shí)了其推測。

3.3 培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)品質(zhì)，啟發(fā)了其批判性和創(chuàng)新性思維

經(jīng)過趣味性、探究性和串聯(lián)式實(shí)驗(yàn)的親身實(shí)踐后，學(xué)生對試劑用量及加入順序、反應(yīng)溫度等關(guān)鍵因素對反應(yīng)產(chǎn)物及現(xiàn)象的影響不但有了感性認(rèn)識(shí)，還有了理性思維。漸漸地學(xué)生不但養(yǎng)成了嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)品質(zhì)，而且其批判性和創(chuàng)新性思維也得到了啟發(fā)。在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生不再漫不經(jīng)心，而是一絲不茍地操作，客觀地記錄現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。當(dāng)實(shí)驗(yàn)異常或失敗時(shí)，學(xué)生能夠認(rèn)真分析，查明原因，重新操作，直至實(shí)驗(yàn)成功。有的學(xué)生改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，個(gè)別學(xué)生還在大一或大二期間獲得了“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目”。

4 小結(jié)

正所謂“好的開始是成功的一半”，無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課也要肩負(fù)起培養(yǎng)高素質(zhì)和創(chuàng)新人才的責(zé)任。通過巧妙設(shè)計(jì)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)為趣味性、探究性和串聯(lián)式實(shí)驗(yàn)，激發(fā)了學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的興趣，增強(qiáng)了他們做實(shí)驗(yàn)的自主性，對學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)起到了積極、有效的推進(jìn)作用，從而提高了人才培養(yǎng)質(zhì)量。無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的巧妙設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)的工程，是常態(tài)化的工作，我們將在以后的教學(xué)工作中不斷進(jìn)行探索。

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Designing inorganic chemistry experiment cleverly and improving the quality of talent cultivation

CHAI Lan-lan,MAJi-long,HAO Fu-ying,SUN Lin,JIN Feng,ZHU Mei-an,HU Xiang-yang
(School of Chemistry and Materials Engineering,Fuyang Normal University,Fuyang Anhui236037,China)

The current situation of inorganic chemistry experiment teaching was analyzed.The existing problems in the process of inorganic chemistry experiment teaching were pointed out.In order to resolve the problems,interesting experiments,inquiry experiments and series experiments of inorganic chemistry have been designed cleverly.The results showed that this teaching model can motivate the study enthusiasm of the freshman and enhance students’autonomy in the process of inorganic chemistry experiment teaching,which improved the quality of talent cultivation effectively.

inorganic chemistry experiment;talent cultivation;interesting;inquiry;series

G642文獻(xiàn)識(shí)別碼：A

1004-4329（2017）04-112-05

10.14096/j.cnki.cn34-1069/n/1004-4329（2017）04-112-05

2017-03-23

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（21401024）；安徽省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（1508085MB21）；安徽省教育廳自然科學(xué)研究項(xiàng)目（2014KJ008）；阜陽師范學(xué)院教學(xué)研究項(xiàng)目（2015JYXM02）資助。

柴蘭蘭（1980－ ），女，博士，副教授，研究方向：無機(jī)功能材料。