二 化学实验
美国大学的化学教学实验室主要是按德国大学的模式在 20 世纪逐步发展起来的。但在第二次世界大战前,实验室规模都比较小,设备简陋,学生所做的实验都很简单,次数很少,所占学分也较少,化学课程主要放在课堂讲授方面。
第二次世界大战后,随着教育改革的不断深入、化学教育目标的改变, 高等学校的化学教学愈来愈重视实验课,把实验课当作化学课程必不可少的组成部分,作为培养学生解决问题能力的重要手段。尽管各高校在化学实验设备、内容、实验室的利用等方面的情况不尽相同,但一个明显的共同之处就是,实验课时数越来越多。我们从前面所列举的教学计划实例中就可看到这一点,实验课时数占课堂教学时数的一半以上,而这在二次世界大战前是不可想象的。
化学实验课的内容也体现出化学教育目标与加强能力培养的思想。一方面,高校化学实验有较详细的实验指导书,学生们通常按照实验指导书的内容去做实验,加深对课堂所学内容的理解与掌握,这保证了实验内容的相对稳定性。但美国化学教育工作者们发现,这种按部就班的实验课对学生独立地提出问题和解决问题能力的提高不大,甚至有的美国学者认为,这是在“浪费金钱和时间”①。因此,有些化学教育工作者建议,大学生应更多进行一些实验指导书以外的实验课训练。另一方面,经典化学实验内容被淘汰的速度相当快,它们已被一些现代化学方面的实验内容所代替。一般的化学实验课, 根据其内容的特点可分为定性验证、数据测定、合成制备和分析鉴定 4 种类
型,其中定性验证属于传统的经典实验内容,它在 70 年代后期美国的普通化学实验中所占比重已经很小了。如在兰格斯基(J.J.Lagowski)等人所著的
《化学的实验室实验》(1977 年)一书中,几乎没有定性验证的实验,它总共包括 37 次实验,其中数据测定 20 次(占总数的 54%)、合成制备 3 次(8
%)、分析鉴定 14 次(38%)。实际上,各高校都有一些教授热衷于实验的改进工作,使实验内容不断有所更新。当代美国大学生在实验室也会做一些未列在计划里的实验,特别是在名牌大学中,做这类实验会更多一些,学生从中可更直接地学到解决问题的方法和提高解决问题的能力。
80 年代以来,美国高校化学实验的一个重要变化是比较注意引进新的实验技术。如小型核磁共振仪、简易红外光谱仪、色谱技术、分光光度法等已成为普通化学及其他基础化学实验中的常规手段和方法。传统的化学分析操作训练已减至很少,计算机的使用已很普遍。这些新技术、新方法不仅可以提高学生的实验兴趣,而且为其将来毕业谋职提高了竞争能力,更适应飞速发展的社会需求。
① L.K.Nash:谈谈美国的化学教育,化学通报,1983 年第 4 期,第 47 页。