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化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本步驟范文1
【關(guān)鍵詞】高考復(fù)習(xí);化學(xué)實(shí)驗(yàn);應(yīng)對(duì)策略
化學(xué)實(shí)驗(yàn)題最能考查學(xué)生的思維、表達(dá)、探究等各方面的綜合能力。2009年高考課改卷更加注重對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的考查,突出了實(shí)驗(yàn)在學(xué)科中的地位。新課改2009年高考化學(xué)大綱強(qiáng)調(diào)了對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛯?shí)踐能力的考查,這將更有利于推進(jìn)中學(xué)素質(zhì)教育的實(shí)施。
結(jié)合近幾年的高考實(shí)驗(yàn)試題特點(diǎn)以及發(fā)展趨勢(shì),本文就高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)專(zhuān)題復(fù)習(xí)提出一些建議。
一、準(zhǔn)確掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本技能
高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)題中既有常見(jiàn)儀器的規(guī)格和使用,又有正確操作的了解和錯(cuò)誤操作的辨別,著重考查考生的實(shí)驗(yàn)基本操作技能。
1.熟悉常用儀器。
熟練掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用儀器的結(jié)構(gòu)、用途是提高實(shí)驗(yàn)答題能力的必備的基礎(chǔ)。在復(fù)習(xí)時(shí),建議讓學(xué)生接觸感受這些常用儀器,掌握這些常有儀器的名稱(chēng),結(jié)構(gòu),規(guī)格,用法及用途。
2.掌握基本操作。
基本的實(shí)驗(yàn)操作有藥品的取用、儀器的洗滌、試紙的使用、試劑的存放、物質(zhì)的分離和提純、物質(zhì)的檢驗(yàn)與鑒別等。對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作的復(fù)習(xí),最好讓學(xué)生親自動(dòng)手做。設(shè)置不同的實(shí)驗(yàn)情景,積極疏導(dǎo),大膽動(dòng)手,多向思考,仔細(xì)觀察,認(rèn)真記錄,做好實(shí)驗(yàn)基本操作。有助于全面提高學(xué)生的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
二、認(rèn)真分析課本實(shí)驗(yàn)基本原理
近幾年高考實(shí)驗(yàn)試題傾向于回歸教材,體現(xiàn)了來(lái)源于教材又高于教材的特點(diǎn)。問(wèn)題多圍繞教材實(shí)驗(yàn)展開(kāi),如基本操作,變換原理,方法,角度等進(jìn)行命題,增強(qiáng)教材實(shí)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)、遷移、考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的掌握情況。這就要求學(xué)生在復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)時(shí)要多問(wèn)是什么(即實(shí)驗(yàn)?zāi)康模浚磳?shí)驗(yàn)原理)為什么?怎么做(即實(shí)驗(yàn)步驟)?不這樣會(huì)產(chǎn)生什么結(jié)果(即實(shí)驗(yàn)拓展)?尤其要重視課本實(shí)驗(yàn),認(rèn)真做好課本上的演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn),認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)原理,掌握典型的實(shí)驗(yàn)裝置和原理,并進(jìn)行相應(yīng)的挖掘和提升。
三、注意培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和能力
應(yīng)用性和開(kāi)放性試題已成為高考試題的新熱點(diǎn),其重點(diǎn)在于考查學(xué)生的創(chuàng)新精神。復(fù)習(xí)時(shí)要在實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)方案以及實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)上做文章。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)、完善、拓展教材實(shí)驗(yàn),增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的探索性、綜合性,使之更貼近對(duì)實(shí)際問(wèn)題的解決,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
“在化學(xué)科學(xué)的研究中,科學(xué)、合理、周密、巧妙的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),往往能導(dǎo)致化學(xué)科學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)。”化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)也成為對(duì)學(xué)生各項(xiàng)能力進(jìn)行綜合測(cè)試最好的方法,近年高考實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)題受到命題專(zhuān)家的青睞,逐漸成為考查的重點(diǎn)。[2]實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是指實(shí)驗(yàn)者在實(shí)施實(shí)驗(yàn)之前,依據(jù)一定的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅\(yùn)用有關(guān)的知識(shí)與技能,對(duì)實(shí)驗(yàn)的儀器、裝置、步驟和方法等在頭腦中所進(jìn)行的一種規(guī)劃。在復(fù)習(xí)過(guò)程中,教師要引導(dǎo)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),幫助其認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原理,了解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般思路和方法,再評(píng)價(jià)和優(yōu)化,以提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)水平,強(qiáng)化創(chuàng)新能力。
四、加強(qiáng)習(xí)題選編、訓(xùn)練和講評(píng)
綜合實(shí)驗(yàn)題屬于能力考查題,能有效地考查學(xué)生的觀察能力、思維能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΑF涿}思路是依據(jù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)本身具有很強(qiáng)的包容性和兼容性的特點(diǎn),將化學(xué)實(shí)驗(yàn)的考查與化學(xué)其他板塊的知識(shí)甚至是其他學(xué)科的知識(shí)、方法等有機(jī)地結(jié)合,實(shí)現(xiàn)學(xué)科知識(shí)的綜合考查,考查的內(nèi)容可以是元素及其化合物的有關(guān)知識(shí),也可以是化學(xué)基本原理的有關(guān)知識(shí),同時(shí)包括實(shí)驗(yàn)基本原理和基本技能。在復(fù)習(xí)過(guò)程中,教師要通過(guò)精心研究、分析、比較、篩選,把一些有針對(duì)性和代表性的典型習(xí)題進(jìn)行整理,有計(jì)劃、分階段地進(jìn)行訓(xùn)練。讓學(xué)生了解這些試題的主要類(lèi)型、功能和特點(diǎn),掌握典型題目的解題思路、方法、技巧、步驟及注意事項(xiàng),進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練,增強(qiáng)他們的題型意識(shí)。要學(xué)生明白高考實(shí)驗(yàn)考什么、怎樣考、只有學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)題的功能,考查范圍、考查特點(diǎn)弄清楚、才能理順解答實(shí)驗(yàn)題的思路。引導(dǎo)學(xué)生在分析典型綜合實(shí)驗(yàn)題的過(guò)程中積累經(jīng)驗(yàn),達(dá)到知識(shí)與能力相結(jié)合,真正提高實(shí)戰(zhàn)能力。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本步驟范文2
關(guān)鍵詞:高中化學(xué);課堂教學(xué);實(shí)踐能力
中圖分類(lèi)號(hào):G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1672-1578(2016)01-0243-02
高中學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí),往往需要依托對(duì)初中化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)概念的掌握,以及相關(guān)化學(xué)元素特點(diǎn)的細(xì)致了解,繼而在高中化學(xué)教師的教學(xué)指導(dǎo)下完成教學(xué)任務(wù),拓展和豐富化學(xué)知識(shí)的儲(chǔ)備含量。所以,為了提高化學(xué)成績(jī),全面掌握化學(xué)知識(shí),高中學(xué)生需要在化學(xué)教師的教學(xué)指導(dǎo)下,積極完成課堂知識(shí)的學(xué)習(xí)和鞏固,并在此基礎(chǔ)上合理應(yīng)用學(xué)科實(shí)踐的機(jī)會(huì),鍛煉和提高化學(xué)的綜合實(shí)踐能力,在實(shí)踐中進(jìn)一步驗(yàn)證化學(xué)理論原理,甚至發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,從而進(jìn)行專(zhuān)業(yè)問(wèn)題的集中解答。
隨著化學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)與生活的聯(lián)系越來(lái)越緊密,一方面學(xué)生們很有必要通過(guò)化學(xué)學(xué)科的實(shí)踐樹(shù)立正確的化學(xué)理論觀,另一方面化學(xué)教師們也需要不斷地更新教學(xué)理念,以適應(yīng)化學(xué)學(xué)科的理論和實(shí)踐的發(fā)展。筆者認(rèn)為,在全新的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)要求下,提高高中學(xué)生的化學(xué)實(shí)踐能力,可以從以下幾個(gè)方面加以實(shí)現(xiàn)。
1.在實(shí)驗(yàn)中學(xué)化學(xué)
高中生在學(xué)習(xí)化學(xué)的起始階段,需要清晰認(rèn)識(shí)和了解相關(guān)的化學(xué)專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)以及實(shí)驗(yàn)操作的基本方法,繼而為今后課堂實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)和操作打下基礎(chǔ)。因此,高中化學(xué)教師在有意識(shí)地鍛煉和提高高中學(xué)生的化學(xué)實(shí)踐能力時(shí),應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生們從實(shí)驗(yàn)中學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)。
首先,高中化學(xué)教師需要向?qū)W生們明確介紹化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本方法,讓學(xué)生對(duì)高中化學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法有清晰詳細(xì)的認(rèn)識(shí),并學(xué)會(huì)從日常的課堂化學(xué)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)和總結(jié)各種化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法的特點(diǎn),為今后獨(dú)立的化學(xué)實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐做好實(shí)驗(yàn)方法的選擇,從而提高化學(xué)課堂實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果。例如,化學(xué)教師需要向?qū)W生們講授各個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)之間的關(guān)聯(lián)性以及各類(lèi)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法的重難點(diǎn),繼而激發(fā)學(xué)生們?cè)趯W(xué)習(xí)中努力規(guī)避錯(cuò)誤或失誤,遵守各類(lèi)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法的原則和標(biāo)準(zhǔn),合理有序地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)程序,從而提高實(shí)驗(yàn)完成和配合的質(zhì)量和速度。
其次,高中化學(xué)教師還需要引導(dǎo)學(xué)生們學(xué)習(xí)和了解化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用,繼而在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中根據(jù)實(shí)驗(yàn)中的化學(xué)反應(yīng)和實(shí)驗(yàn)觀察數(shù)據(jù)進(jìn)行化學(xué)計(jì)算和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和總結(jié),進(jìn)而提高高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度。一般來(lái)說(shuō),學(xué)生們只有真正掌握了基本化學(xué)計(jì)量的應(yīng)用,才會(huì)完成基本化學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作步驟,繼而在計(jì)量中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題或者加深實(shí)驗(yàn)反應(yīng)和理論的理解,為更深層次的化學(xué)研究數(shù)據(jù)提供最基本的實(shí)驗(yàn)資料。所以,高中生在學(xué)習(xí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,提高對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法的認(rèn)識(shí)和化學(xué)計(jì)量的應(yīng)用,是整個(gè)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的最基本的步驟,是保證化學(xué)實(shí)驗(yàn)順利、高效完成的重要因素。
2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)走進(jìn)化學(xué)
化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本步驟范文3
1,化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程體系的創(chuàng)新。醫(yī)藥學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程體系可以根據(jù)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的特點(diǎn),對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理的優(yōu)化、設(shè)置,充分發(fā)揮化學(xué)在醫(yī)學(xué)教育中的基礎(chǔ)與先導(dǎo)作用。化學(xué)實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的重要手段,應(yīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的科學(xué)性、嚴(yán)密性和準(zhǔn)確性,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度,提高實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)和分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)課有無(wú)機(jī)、有機(jī)、分析等化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程,如何將化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行整體優(yōu)化是課程改革的關(guān)鍵。實(shí)驗(yàn)課程體系分三個(gè)層次,第一層次是基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn),第二層次是綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),第三層次是英文表達(dá)實(shí)驗(yàn)。在完成實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,逐步增加綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),在相應(yīng)的班次開(kāi)展化學(xué)實(shí)驗(yàn)的雙語(yǔ)教學(xué)。整個(gè)實(shí)驗(yàn)體系分為七大部分,分為化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作、基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、化學(xué)合成實(shí)驗(yàn)、分析技能實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、英文教學(xué)實(shí)驗(yàn)。綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和英文教學(xué)實(shí)驗(yàn)占實(shí)驗(yàn)課程的三分之一,注重了學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合能力的提高。
2,實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容的創(chuàng)新與實(shí)踐。筆者對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程體系的幾大實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了整體優(yōu)化,編寫(xiě)了《醫(yī)藥學(xué)大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教材,滿足了學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程一本教材就可以完成在校學(xué)習(xí)的需要,減少了各個(gè)實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性,增加了實(shí)驗(yàn)課程的系統(tǒng)性和連貫性,體現(xiàn)了高等醫(yī)藥院校化學(xué)課程體系的特點(diǎn)。化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容和學(xué)生的專(zhuān)業(yè)聯(lián)系緊密,不同的專(zhuān)業(yè)有不同的理論課設(shè)置。實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容既要訓(xùn)練學(xué)生的基本技能、基本操作,又要培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、探索能力、創(chuàng)新能力,使化學(xué)實(shí)驗(yàn)課成為學(xué)生以后進(jìn)行科學(xué)研究的起點(diǎn)。
對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)的規(guī)律和特點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì),以基本知識(shí)、基本操作、基本內(nèi)容為基礎(chǔ),增加趣味性、實(shí)用性、探索性實(shí)驗(yàn)的比重,按照基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改革。實(shí)驗(yàn)中注意將常規(guī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)和微量化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來(lái),微量化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)展的一種新的技術(shù),其獨(dú)特的化學(xué)效益和教學(xué)效果受到了化學(xué)教育領(lǐng)域的重視。綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)注重培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的能力,我們?cè)谒帉W(xué)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)無(wú)機(jī)化學(xué)性質(zhì)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),收到了很好的效果。教師給出了相關(guān)的指導(dǎo)建議,提出必要的參考書(shū),整個(gè)實(shí)驗(yàn)由學(xué)生自己設(shè)計(jì)完成,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中根據(jù)所學(xué)知識(shí)提出了各種實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備室、化學(xué)藥品倉(cāng)庫(kù)對(duì)學(xué)生開(kāi)放,配備專(zhuān)門(mén)的實(shí)驗(yàn)教師,學(xué)生隨時(shí)提出藥品試劑使用計(jì)劃,啟發(fā)了學(xué)生智力,激發(fā)了學(xué)生的興趣,提高了實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)效果。英文實(shí)驗(yàn)是適應(yīng)現(xiàn)代高等教育發(fā)展的要求設(shè)立的,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到大學(xué)化學(xué)教育發(fā)展的國(guó)際化趨勢(shì),在教學(xué)實(shí)踐中,我們嘗試性地在我校本科專(zhuān)業(yè)中開(kāi)設(shè)了一定的英文實(shí)驗(yàn),要求學(xué)生用英文書(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告,實(shí)驗(yàn)藥品試劑一律用英文標(biāo)簽,實(shí)驗(yàn)后用英文完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告,既培養(yǎng)了學(xué)生的能力,又提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
3,改革教學(xué)方法,提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α5谝唬e極引入多媒體教學(xué)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué),通過(guò)制作實(shí)驗(yàn)操作的多媒體課件,使學(xué)生在直觀、生動(dòng)、形象的多媒體教學(xué)中。充分學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和操作技術(shù)。化學(xué)實(shí)驗(yàn)涉及很多基本知識(shí)和操作,如試劑的取用、稱(chēng)量、攪拌、溶解、過(guò)濾、蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶、溶液的配制等實(shí)驗(yàn)步驟,這些步驟對(duì)將來(lái)學(xué)生工作與學(xué)習(xí)很有幫助。實(shí)驗(yàn)前先讓學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作多媒體課件,然后實(shí)驗(yàn)教師將實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵步驟示范操作,對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行提問(wèn),學(xué)生進(jìn)行實(shí)際演示操作,教師對(duì)學(xué)生的操作過(guò)程進(jìn)行具體指導(dǎo)。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本步驟范文4
王峰(1971),女,江蘇沛縣人。教授,碩士。主要研究方向?yàn)闊o(wú)機(jī)化學(xué)教學(xué)與研究。
\[摘要\]
無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)化工類(lèi)專(zhuān)業(yè)的第一門(mén)實(shí)驗(yàn)課,承載著培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、正確規(guī)范的操作技能和良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣的教學(xué)任務(wù),是學(xué)生從事專(zhuān)業(yè)研究必備的基本素質(zhì)。傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)大多是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),繁瑣無(wú)新意,學(xué)生缺乏主動(dòng)性,而設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是激發(fā)學(xué)生探究意識(shí)和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效途徑。實(shí)踐證明,利用設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)以學(xué)生為主、教師為輔的教學(xué)模式實(shí)施開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué),充分發(fā)揮經(jīng)典無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的魅力,由學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程,調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,培養(yǎng)了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和良好的職業(yè)素養(yǎng),發(fā)掘了學(xué)生的創(chuàng)造性思維,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和今后的工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
\[關(guān)鍵詞\]
無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn);設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn);教學(xué)方法;模式
\[中圖分類(lèi)號(hào)\]G642.0
\[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼\]A\[文章編號(hào)\]10054634(2015)03009404
無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)化工類(lèi)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的第一門(mén)實(shí)驗(yàn)課程,是溝通中學(xué)化學(xué)和大學(xué)化學(xué)知識(shí)和學(xué)習(xí)模式的橋梁,在無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容本身的基礎(chǔ)上承載著培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、正確規(guī)范的操作技能和良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣的教學(xué)任務(wù),在整個(gè)教學(xué)計(jì)劃中起著承上啟下的關(guān)鍵作用\[1,2\]。因此,無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的好壞將直接影響到學(xué)生對(duì)本專(zhuān)業(yè)的興趣、實(shí)驗(yàn)習(xí)慣及實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng),也關(guān)系著后續(xù)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課的開(kāi)設(shè)效果\[3\]。
1無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式
無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容難度不大,但是知識(shí)范圍很廣,包含基礎(chǔ)知識(shí)和基本操作技能、基本化學(xué)原理、元素化學(xué)和無(wú)機(jī)化合物的制備等等。無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)所開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目大部分是經(jīng)典實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),甚至有很多都是在中學(xué)老師講過(guò)學(xué)生背過(guò)的,例如“氫氣的制備和銅相對(duì)原子質(zhì)量的測(cè)定”、“阿伏伽德羅常數(shù)的測(cè)定”、“硫酸銅結(jié)晶水含量的測(cè)定”、各族元素單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)等等,實(shí)驗(yàn)結(jié)果都是已知的,每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的教學(xué)時(shí)間是3~4個(gè)學(xué)時(shí),在這樣一個(gè)很短時(shí)間內(nèi)要求學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)原理、儀器原理、熟悉儀器的操作使用、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)并完成實(shí)驗(yàn)難度很大,沒(méi)有辦法只好在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中教師對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、儀器操作方法等盡量交待清楚,很多學(xué)生“照方抓藥”完成實(shí)驗(yàn),走個(gè)過(guò)場(chǎng),隨便寫(xiě)個(gè)數(shù)據(jù),或者抄抄實(shí)驗(yàn)報(bào)告,自己思考的很少,其學(xué)習(xí)主動(dòng)性無(wú)從發(fā)揮, 更談不上想象力和創(chuàng)新思維的實(shí)踐了,久而久之,還形成了一種不動(dòng)腦思考,應(yīng)付差事的壞習(xí)慣。
近年來(lái),伴隨著中學(xué)化學(xué)教學(xué)改革的逐步開(kāi)展,大部分高校都已經(jīng)意識(shí)到傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的諸多問(wèn)題, 并與中學(xué)化學(xué)教學(xué)一起都在進(jìn)行著各式改革\[47\],在整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的改革中為了避免實(shí)驗(yàn)操作的重復(fù)往往把更多的基本操作和基本技能實(shí)驗(yàn)調(diào)整到了大一,或者刪減了一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)而增加了一些綜合性和應(yīng)用性試驗(yàn),無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)也隨之更名為“普通化學(xué)實(shí)驗(yàn)”或“基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)”,其結(jié)果雖然強(qiáng)化了基礎(chǔ)、訓(xùn)練了綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ瑫r(shí)過(guò)多且集中的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)訓(xùn)練容易導(dǎo)致枯燥乏味厭學(xué);驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的減少使學(xué)生缺少了第一手第一眼的實(shí)驗(yàn)感性認(rèn)識(shí),從而在跨越到綜合應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)時(shí)缺乏過(guò)渡相當(dāng)于“拔苗助長(zhǎng)”,增加了教和學(xué)的難度。
因此,學(xué)院無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入了設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式。
2設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇
2.1經(jīng)典的無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)
經(jīng)典的無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)包括化學(xué)常數(shù)測(cè)定和簡(jiǎn)單無(wú)機(jī)化合物制備,較復(fù)雜化合物的制備一般在綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)中開(kāi)設(shè)。雖然大多數(shù)學(xué)生對(duì)經(jīng)典的無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和結(jié)果都比較熟悉,但真正操作卻是第一次。因此,筆者選擇這一部分實(shí)驗(yàn)以設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的形式開(kāi)設(shè)。
2.2元素化學(xué)中的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)
元素及其化合物性質(zhì)實(shí)驗(yàn)因?yàn)榉爆崱⒖菰铮瑲v史地位屢遭質(zhì)疑。目前,大多數(shù)高校已經(jīng)對(duì)其進(jìn)行了大幅度壓縮甚至摒棄。但是它是無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要組成部分,通過(guò)元素化學(xué)實(shí)驗(yàn)可以獲得大量物質(zhì)變化的第一手的感性知識(shí),加深對(duì)課堂上講授的基本原理和基礎(chǔ)知識(shí)的理解和掌握,進(jìn)一步熟悉元素及其化合物的重要性質(zhì)和反應(yīng),這也是無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的主要學(xué)習(xí)任務(wù)。因此,棗莊學(xué)院選擇將元素化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容優(yōu)化整合而不是簡(jiǎn)單地刪減,以小型的設(shè)計(jì)性試驗(yàn)開(kāi)設(shè)。
整合后的元素化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不拘泥于課堂教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性,而做為三種類(lèi)型的設(shè)計(jì)性試驗(yàn)開(kāi)設(shè)。第一種類(lèi)型做為典型的性質(zhì)實(shí)驗(yàn),例如ds區(qū)元素,是理論和實(shí)驗(yàn)中很重要很典型的元素化合物;第二種類(lèi)型做為無(wú)機(jī)化合物的制備和性質(zhì)檢測(cè),例如鹵族元素碘的實(shí)驗(yàn)“海帶(紫菜)中提取碘及碘的性質(zhì)”;第三種類(lèi)型做為化學(xué)原理實(shí)驗(yàn),例如氧化還原反應(yīng)、沉淀溶解平衡、配合物的性質(zhì)等,把常見(jiàn)單質(zhì)及化合物的性質(zhì)歸類(lèi)實(shí)驗(yàn)。三種類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)盡可能囊括元素化學(xué)要求掌握的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容而不重復(fù),同時(shí)這三種類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容并不是固定不變的,例如“KMnO4氧化劑在不同的酸堿性介質(zhì)中被還原產(chǎn)物不同”既可以做為錳化合物的性質(zhì),也可以做為氧化還原反應(yīng)原理實(shí)驗(yàn),又可以高錳酸鉀的制備實(shí)驗(yàn)開(kāi)出。
3設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法
3.1經(jīng)典的無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)
1) 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的提出。學(xué)期初實(shí)驗(yàn)教師制定一學(xué)期的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃表,其中標(biāo)出設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn);在實(shí)驗(yàn)開(kāi)出的前兩周布置實(shí)驗(yàn)題目,提出設(shè)計(jì)要求,根據(jù)實(shí)驗(yàn)的性質(zhì)和難度要求學(xué)生由2~3人一組經(jīng)查閱文獻(xiàn)資料、小組討論后確定實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案包括實(shí)驗(yàn)原理,所用儀器和藥品的種類(lèi)、規(guī)格、濃度、用量、實(shí)驗(yàn)步驟、操作方法和注意事項(xiàng),實(shí)驗(yàn)結(jié)果的文獻(xiàn)參考值,實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題及處理方法等。
2) 查閱資料。大一新生還沒(méi)有學(xué)習(xí)過(guò)文獻(xiàn)檢索課程,很多學(xué)生不懂得怎樣查找資料,因此需要實(shí)驗(yàn)教師提前指導(dǎo)學(xué)生查閱文獻(xiàn),引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)圖書(shū)館的專(zhuān)業(yè)資料和電子資源的使用方法,學(xué)會(huì)資料的篩選。
3) 教師批改實(shí)驗(yàn)方案。提前一周,學(xué)生上交實(shí)驗(yàn)方案給教師批閱。同一個(gè)實(shí)驗(yàn)不同的學(xué)生會(huì)選擇不同的方法。例如,在設(shè)計(jì)“阿伏伽德羅常數(shù)的測(cè)定”實(shí)驗(yàn)方案時(shí)學(xué)生分別選擇了電解法、單分子膜法、量氣法等。教師批改的時(shí)候針對(duì)每種方法應(yīng)該注意的問(wèn)題提問(wèn)學(xué)生,學(xué)生根據(jù)教師意見(jiàn)修改、充實(shí)和完善實(shí)驗(yàn)方案。第一次的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案多數(shù)是學(xué)生在文獻(xiàn)資料中摘抄的,沒(méi)有自己的見(jiàn)解,比如單分子膜法中,學(xué)生習(xí)慣了實(shí)驗(yàn)中直接用已經(jīng)配好的溶液,并沒(méi)有想到自己需要配制硬脂酸鎂的苯溶液,更沒(méi)有想到它的濃度是多少,在老師提問(wèn)后才想到文獻(xiàn)中查找這個(gè)濃度,繼而想到這個(gè)濃度意味著什么、大或小對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。
隨著設(shè)計(jì)性試驗(yàn)的逐漸開(kāi)出,學(xué)生不再只是簡(jiǎn)單的查和抄,慢慢地學(xué)會(huì)分析判斷不同文獻(xiàn)資料不同實(shí)驗(yàn)方法的優(yōu)缺點(diǎn),融進(jìn)自己的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn),提出合理的實(shí)驗(yàn)方案。
4) 實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)方案經(jīng)教師許可后,方可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí),教師不再需要過(guò)多的講解,學(xué)生自己完成實(shí)驗(yàn)過(guò)程,包括實(shí)驗(yàn)儀器的組裝、溶液的配制及標(biāo)定等,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要求學(xué)生仔細(xì)觀察現(xiàn)象,記錄數(shù)據(jù),教師來(lái)回巡視、檢查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作,學(xué)生遇到問(wèn)題無(wú)法解決時(shí)教師及時(shí)與學(xué)生討論并加以引導(dǎo);實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中期組織同學(xué)討論:實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)成實(shí)驗(yàn)步驟的思路、實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法、同一種方法應(yīng)該注意的問(wèn)題、不同方法之間的比較等等。每當(dāng)此時(shí),學(xué)生就會(huì)有種恍然大悟的感覺(jué)。例如,在第一次設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)“阿伏伽德羅常數(shù)的測(cè)定”中,有的同學(xué)因?yàn)槭煜みx了電解法,有的同學(xué)因?yàn)楹?jiǎn)單選了單分子膜法,還有的同學(xué)看到文獻(xiàn)中說(shuō)速度快而選擇了量氣法。實(shí)驗(yàn)后,大家分別就自己的方法,自己實(shí)驗(yàn)中走過(guò)的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)一步一步總結(jié)過(guò)來(lái),收效頗豐。有個(gè)同學(xué)甚至不好意思地說(shuō):“老師,這個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟不應(yīng)該是這樣的,這是我在網(wǎng)上抄的,應(yīng)該這樣修改。”
5) 實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在實(shí)驗(yàn)完成后,經(jīng)老師審查實(shí)驗(yàn)記錄和簽字后方可離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室,在實(shí)驗(yàn)課后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和實(shí)驗(yàn)過(guò)程分析并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告,最后由實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師判定此次實(shí)驗(yàn)的成績(jī)。
3.2元素化學(xué)中的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)
一個(gè)元素化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目一般由多個(gè)具體的小實(shí)驗(yàn)組成,涉及的化學(xué)反應(yīng)類(lèi)型、藥品種類(lèi)和產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象豐富多彩,但是實(shí)驗(yàn)步驟簡(jiǎn)單,需要精密儀器少,反應(yīng)的發(fā)生完全依靠實(shí)驗(yàn)人對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和判斷。例如,產(chǎn)物是溶解于溶液還是以沉淀形式存在,沉淀的形態(tài)是絮狀、膠狀或是顆粒狀的;產(chǎn)物的顏色比如碘溶解在水中、乙醇中和四氯化碳中的顏色辨別僅靠教材中的文字描述是無(wú)法判斷的,只有細(xì)細(xì)觀察和比較才能逐步積累經(jīng)驗(yàn)。因此,元素化學(xué)實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)觀察能力和感性認(rèn)識(shí)的精髓。
元素化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的開(kāi)設(shè)時(shí)間基本上是在化學(xué)原理理論授課之后。在具體的教學(xué)過(guò)程中,要求學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)時(shí)要推測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果,實(shí)驗(yàn)中全面地觀察現(xiàn)象(顏色、形態(tài)、氣體或沉淀的生成等),如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并做出自己的判斷。元素化學(xué)實(shí)驗(yàn)初期,教師根據(jù)已知的實(shí)驗(yàn)步驟引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合理論知識(shí)分析實(shí)驗(yàn)要求、實(shí)驗(yàn)條件的控制,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論;逐漸過(guò)渡到要求學(xué)生設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)步驟驗(yàn)證化合物的性質(zhì),例如分析NaNO2的氧化性還原性強(qiáng)弱;利用分步沉淀的方法分離Cl-、I-;鑒定Fe2+是否已被氧化等等。
元素化學(xué)實(shí)驗(yàn)既加深了理論課知識(shí),又解決了以往只動(dòng)手不動(dòng)腦的機(jī)械性操作的問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生仔細(xì)觀察和尊重科學(xué)事實(shí)的良好習(xí)慣,特別是當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)異常時(shí)更激發(fā)了學(xué)生討論探索的激情,從而進(jìn)一步提高學(xué)生思考問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的綜合能力。
4設(shè)計(jì)性試驗(yàn)的開(kāi)設(shè)方式
4.1合理安排實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,形成循序漸進(jìn)的梯度
無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是大學(xué)第一門(mén)實(shí)驗(yàn)課,學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰τ邢蓿虼苏麄€(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置順序是按照由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由基礎(chǔ)到綜合、由已知到未知的“梯度”循序漸進(jìn),讓學(xué)生逐步養(yǎng)成科學(xué)的實(shí)驗(yàn)思維方法。在第一學(xué)期開(kāi)出儀器的認(rèn)領(lǐng)與洗滌、玻璃工、分析天平的使用、溶液的配制、粗鹽的提純和轉(zhuǎn)化法制備硝酸鉀等基礎(chǔ)操作實(shí)驗(yàn)后,在每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中安排一些小型的設(shè)計(jì)性試驗(yàn),例如,結(jié)合理論課的習(xí)題配制某種緩沖溶液并檢驗(yàn)其緩沖能力、設(shè)計(jì)某種特定的原電池、檢驗(yàn)氧化還原反應(yīng)的介質(zhì)對(duì)于氧化還原反應(yīng)的影響等,然后選擇性地開(kāi)設(shè)硝酸鉀溶解度的測(cè)定、阿伏伽德羅常數(shù)的測(cè)定、二氧化碳相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定、硫酸銅結(jié)晶水含量的測(cè)定等簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),主要訓(xùn)練學(xué)生的查閱文獻(xiàn)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力,培養(yǎng)其科學(xué)的思維習(xí)慣;在第二學(xué)期安排了一部分綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),如設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證某種物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)、未知物的鑒別、混合離子的分離與鑒定、常見(jiàn)無(wú)機(jī)物的制備及組成的定性、定量分析等。
4.2適當(dāng)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室,實(shí)施開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)
實(shí)驗(yàn)課是一個(gè)訓(xùn)練的過(guò)程,不同的學(xué)生動(dòng)手能力不同,完成實(shí)驗(yàn)的時(shí)間也不相同。在有限的學(xué)時(shí)內(nèi),基礎(chǔ)差的學(xué)生可能做不完實(shí)驗(yàn),有些學(xué)生急于實(shí)驗(yàn)任務(wù)無(wú)暇仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,有些學(xué)生可能會(huì)得到不理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。因此,為使學(xué)生得到充分的基本技能訓(xùn)練和科研素質(zhì)培養(yǎng),棗莊學(xué)院化學(xué)化工與材料科學(xué)學(xué)院實(shí)行開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)。根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)課時(shí)和實(shí)驗(yàn)室的具體情況,制定實(shí)驗(yàn)室的放時(shí)間,安排實(shí)驗(yàn)教師進(jìn)行指導(dǎo)。一方面,對(duì)在課堂內(nèi)做得不夠的或考查不合格的進(jìn)行著重訓(xùn)練,做到人人過(guò)關(guān); 另一方面,對(duì)一部分好的學(xué)生進(jìn)行一些實(shí)驗(yàn)的選做或?qū)φn堂實(shí)驗(yàn)進(jìn)行進(jìn)一步的探討,對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)方法的探索和創(chuàng)新,鍛煉他們的實(shí)驗(yàn)操作技能,初步培養(yǎng)他們的科研能力。
4.3考查
在每學(xué)期的無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)考核中安排一次設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)考查,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)結(jié)果占總評(píng)成績(jī)的30%。第一學(xué)期為化學(xué)常數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn),考察學(xué)生在查閱資料、方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、協(xié)作精神、安全環(huán)保和研究報(bào)告等方面的表現(xiàn)。第二學(xué)期為元素化學(xué)實(shí)驗(yàn),當(dāng)堂抽簽完成,考察學(xué)生在方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象觀察與實(shí)驗(yàn)結(jié)論總結(jié)等方面的表現(xiàn)。
5總結(jié)
無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)并不必須是綜合性實(shí)驗(yàn),而是做為探究式教學(xué)方法的一種形式,把簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)看作是一項(xiàng)科學(xué)研究,尤其是讓經(jīng)典實(shí)驗(yàn)再現(xiàn)經(jīng)典而不是簡(jiǎn)單地重復(fù)驗(yàn)證前人的結(jié)果,引導(dǎo)學(xué)生收集相關(guān)實(shí)驗(yàn)資料、制定實(shí)驗(yàn)方案、自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn),指導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并自行概括得出結(jié)論,在實(shí)驗(yàn)結(jié)果的驗(yàn)證過(guò)程中提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΑR虼耍跓o(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中開(kāi)設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),從大學(xué)實(shí)驗(yàn)的起步階段重視培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力,不僅激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣、積極性和主動(dòng)性,更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和良好的職業(yè)素養(yǎng),發(fā)掘了學(xué)生的創(chuàng)造性思維,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和今后的工作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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Exploration of designing experiments establishing mode in
Inorganic Chemistry experiments teaching
WANG Feng,HUANG Wei,ZHU Honglong,LIU Xuejing
(College of Chemistry,Chemical Engineering and Materials Science,Zaozhuang University,
Zaozhuang, Shandong277160,China)
Abstract
Inorganic chemistry experiment is the first experiment course in chemistry or chemical engineering speciality.It is teaching tasks of inorganic chemistry experiment to cultivate the rigorous scientific attitude,correct standard operation skills and good experimental habits,and which is also the students′ essential basic qualities in the professional field.The classical inorganic chemistry experiment items are mostly verification experiments, tedious,no new meaning,and so maybe lead to student′s lack of initiative. While,designing experiments is the effective ways to inspire students′ explore consciousness and train students′ innovative ability.To carry out open experimental teaching using design experiments in a studentcentered and teachersupplemented teaching mode,the charm of classic inorganic chemistry experiment will be given full play.Experimental programs designed by the students themselves and independently complete the whole process of the experiment,which will stimulate study interest of students,develop a rigorous scientific attitude and good professionalism,explore the students′ creative thinking,and establish found for subsequent courses of study and future work.
化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本步驟范文5
實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),但目前的無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍然存在部分問(wèn)題,學(xué)生對(duì)無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課不夠重視。很多學(xué)生認(rèn)為無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的內(nèi)容多是中學(xué)里面接觸過(guò)的,不用浪費(fèi)精力去學(xué)習(xí),單純的認(rèn)為實(shí)驗(yàn)課就是對(duì)書(shū)本知識(shí)的驗(yàn)證,并沒(méi)有什么意義,所以在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,只是按照書(shū)中指示,不肯動(dòng)腦思考,沒(méi)有認(rèn)識(shí)到無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)在化學(xué)學(xué)習(xí)的重要性,難以達(dá)到教學(xué)大綱中對(duì)無(wú)機(jī)化學(xué)的要求。對(duì)于部分農(nóng)村學(xué)校來(lái)說(shuō),由于教學(xué)條件有限,實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)生進(jìn)行動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)不是特別多。在大學(xué)的課程中,學(xué)生要考自己動(dòng)手,并且獨(dú)立的完成實(shí)驗(yàn),對(duì)于部分學(xué)生來(lái)說(shuō),比較難適應(yīng),給實(shí)驗(yàn)課教學(xué)帶來(lái)了一定的難度。很多學(xué)生的學(xué)習(xí)的目標(biāo)不夠明確,對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課缺乏主動(dòng)性與積極性,不少學(xué)生在學(xué)習(xí)上的熱情不夠高,對(duì)各門(mén)課程的成績(jī)只是滿足于及格的程度,頻頻出現(xiàn)應(yīng)付實(shí)驗(yàn)、抄襲實(shí)驗(yàn)的情況。根據(jù)以上無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程存在的問(wèn)題,無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)必須要進(jìn)行一定的改革。
二、無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革的路徑與做法
為了改變學(xué)生重理論、輕實(shí)驗(yàn)的思維方式,老師應(yīng)該在教學(xué)過(guò)程中從各個(gè)方面進(jìn)行引導(dǎo),結(jié)合實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,來(lái)闡述理論與實(shí)驗(yàn)之間的聯(lián)系。結(jié)合無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)大綱,確立實(shí)驗(yàn)教學(xué)在化學(xué)教學(xué)過(guò)程中的地位和作用。無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是一門(mén)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課,目的是培養(yǎng)學(xué)生掌握無(wú)機(jī)化學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法與基本的操作技能,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度與科學(xué)習(xí)慣,讓學(xué)生學(xué)會(huì)分析和觀察化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象,學(xué)會(huì)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法,培養(yǎng)學(xué)生具有良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生對(duì)其中的概念、基本理論、化學(xué)元素等加深理解,無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)將培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Ψ旁谑滓恢茫寣W(xué)生們認(rèn)識(shí)到,實(shí)踐是化學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ),理論的正確與否需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。除了學(xué)生在課堂上接受化學(xué)理論知識(shí)外,還要通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方式來(lái)對(duì)理論進(jìn)行消化、鞏固、吸收,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過(guò)程,是理論學(xué)習(xí)與動(dòng)手操作相統(tǒng)一的過(guò)程。學(xué)生可以通過(guò)實(shí)際操作來(lái)觀察現(xiàn)象,測(cè)量數(shù)據(jù),同時(shí)鍛煉學(xué)生的觀察問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能。所以實(shí)驗(yàn)教學(xué)是整個(gè)化學(xué)教學(xué)的過(guò)程中必不可少的一個(gè)步驟。作為高校的實(shí)驗(yàn)教師,不僅要有堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ),還必須要有過(guò)硬的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ挥欣蠋煹膶?shí)驗(yàn)?zāi)芰^(guò)硬,才能在實(shí)驗(yàn)課的教授過(guò)程中起到帶頭作用,所以針對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中需要采取以下的措施:第一點(diǎn),明確無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中具體的操作要求,擬定出無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作訓(xùn)練項(xiàng)目要求,第二點(diǎn),讓學(xué)生進(jìn)行反復(fù)練習(xí),保證每個(gè)項(xiàng)目操作的更加規(guī)范,無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是一門(mén)綜合性很強(qiáng)的教學(xué)活動(dòng),需要學(xué)生有一定的動(dòng)手能力,在動(dòng)手過(guò)程中,熟練的單項(xiàng)基本操作能力是最為重要的。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本步驟范文6
摘 要:傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題高等教育改革研究的結(jié)果表明,在當(dāng)前情況下,傳統(tǒng)的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)確實(shí)存在一些問(wèn)題[4]。重視程度不一致社會(huì)、高等學(xué)校、教師和學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的重視程度不一致。表現(xiàn)在于:社會(huì)和用人單位看中實(shí)驗(yàn)教學(xué)和學(xué)生的應(yīng)用能力,學(xué)校和教師重視培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力,學(xué)生本人輕視甚至忽視實(shí)踐動(dòng)手能力。從社會(huì)對(duì)人才的需求來(lái)看,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是很重要的,從事有機(jī)化工工作必須要能夠熟練的掌握有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn),并能夠通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)判斷、分析和解決實(shí)際問(wèn)題。
關(guān)鍵詞:有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn);教學(xué)改革;實(shí)驗(yàn)教材
大學(xué)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是為化學(xué)、生物等相關(guān)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生開(kāi)設(shè)的一門(mén)重要的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課,它擔(dān)負(fù)著幫助學(xué)生鞏固所學(xué)有機(jī)化學(xué)理論知識(shí)和幫助學(xué)生了解有機(jī)化學(xué)知識(shí)實(shí)際應(yīng)用的雙重功能。此外,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)還能夠起到鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神的作用,并使學(xué)生得到從事科學(xué)研究和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)等實(shí)際工作所需要的基本技能訓(xùn)練。
一、現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)教材的不足
近年來(lái)隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,大量的現(xiàn)代化儀器、新的方法引入到有機(jī)合成過(guò)程中,但全國(guó)大部分高校基礎(chǔ)有機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)所采用的還是舊版的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材。這些教材是根據(jù)有機(jī)化學(xué)理論課程的內(nèi)在邏輯和有機(jī)化學(xué)技術(shù)體系的系統(tǒng)性而編寫(xiě)的,具有全面性(包括了幾乎所有的有機(jī)反應(yīng)類(lèi)型和有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)所需的全部技巧)。再次,實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)之間缺乏聯(lián)系,這與實(shí)際化學(xué)過(guò)程(包括化工生產(chǎn)、科學(xué)研究)中產(chǎn)物的合成需要多步來(lái)完成的情況不符合。而相應(yīng)帶來(lái)的主要問(wèn)題有浪費(fèi)藥品(每個(gè)實(shí)驗(yàn)的原料都需購(gòu)買(mǎi))、環(huán)境污染(產(chǎn)品積累,必須向環(huán)境排放)、不利于學(xué)生實(shí)踐能力的提高和科研素養(yǎng)的培養(yǎng)。
二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改革
針對(duì)有機(jī)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)有教材的不足以及現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)對(duì)人才培養(yǎng)的要求,汕頭大學(xué)理學(xué)院化學(xué)系有機(jī)教研室開(kāi)展有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,主要就是根據(jù)實(shí)驗(yàn)課的功能性和針對(duì)現(xiàn)行教材的弊病,建立一本新的實(shí)驗(yàn)教材。
傳統(tǒng)的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)一般分為基本操作、性質(zhì)實(shí)驗(yàn)和合成實(shí)驗(yàn)三部分,其中較多時(shí)間花在基本操作和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)上,不利于學(xué)生實(shí)踐能力的提高。新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容對(duì)原來(lái)的課程進(jìn)行重組整合,采用新的三部分的教學(xué)體系:先進(jìn)行強(qiáng)化基本操作的實(shí)驗(yàn),然后是多步驟的有機(jī)合成實(shí)驗(yàn),最后到綜合實(shí)驗(yàn)。循序漸進(jìn),使學(xué)生的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能和知識(shí)水平逐步提高。而以往教學(xué)內(nèi)容安排較多的性質(zhì)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)則集中成一次設(shè)計(jì)性的未知物鑒定實(shí)驗(yàn),這樣將單調(diào)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)變成探索性的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),既提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又收到預(yù)期教學(xué)效果。
1.強(qiáng)化基本操作技能的訓(xùn)練
基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)可以訓(xùn)練學(xué)生的基本操作技能,提高學(xué)生的動(dòng)手能力,使其操作規(guī)范化,并養(yǎng)成良好的科學(xué)素養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)室工作習(xí)慣。這個(gè)部分主要分成:有機(jī)物物理性質(zhì)測(cè)定,包括熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、折光率等內(nèi)容;有機(jī)物分離、純化技術(shù),包括蒸餾、重結(jié)晶、升華、萃取等。而在實(shí)際的授課過(guò)程中,有機(jī)物分離純化和物理性質(zhì)測(cè)定正好可以結(jié)合在一起來(lái)講授,如乙酰苯胺的重結(jié)晶及苯甲酸的升華產(chǎn)品,正好可以用來(lái)給學(xué)生訓(xùn)練如何測(cè)定熔點(diǎn),而工業(yè)酒精的蒸餾產(chǎn)物也可以進(jìn)行沸點(diǎn)和折光率的測(cè)定訓(xùn)練。通過(guò)這樣的有機(jī)結(jié)合,學(xué)生既提升了興趣,更強(qiáng)化了基本操作技能,為以后的合成實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn)打下良好的基礎(chǔ)。
2.多步驟的有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)
多步驟的有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)通過(guò)精心選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,體現(xiàn)完整性、綠色性、實(shí)踐性的特點(diǎn)。
1)完整性
編排的教材盡量涵蓋完整的有機(jī)化合物體系、反應(yīng)類(lèi)型和實(shí)驗(yàn)技巧,這樣可以幫助學(xué)生對(duì)不同類(lèi)型的化合物的制備和性質(zhì)有足夠的了解此外,在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選擇上,力求在保持實(shí)驗(yàn)內(nèi)容之間的邏輯關(guān)系和整體完備性的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)各個(gè)實(shí)驗(yàn)的獨(dú)立性,避免對(duì)相同實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和技能的重復(fù)。
2)綠色性綠色性首先體現(xiàn)在微型化上,即在相同的實(shí)驗(yàn)方法、操作技術(shù)下,采用小容量?jī)x器,減少試劑用量進(jìn)行試驗(yàn)
微型化有機(jī)實(shí)驗(yàn)具有安全、減少污染、節(jié)約實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)與時(shí)間等優(yōu)點(diǎn),是培養(yǎng)學(xué)生綠色環(huán)保觀念的成功途徑之一。其次,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選擇上具有綠色性,把幾個(gè)實(shí)驗(yàn)串成一個(gè)系列,前一個(gè)實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物為下一個(gè)實(shí)驗(yàn)的起始物。這樣既可以減少購(gòu)買(mǎi)原料的支出,又可以避免產(chǎn)物積累、丟棄所帶來(lái)的環(huán)境污染。
3)實(shí)踐性
實(shí)踐性在于注重實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用現(xiàn)實(shí)之間的相應(yīng)性,包括實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與化工生產(chǎn)實(shí)際之間的對(duì)應(yīng)性和所訓(xùn)練的技能與生產(chǎn)現(xiàn)實(shí)需要之間的對(duì)應(yīng)性。從內(nèi)容上看,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選擇上引入應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)。如從茶葉中提取咖啡因,它主要用作中樞神經(jīng)興奮藥,而4-苯基-2-丁酮的制備,它具有止咳、祛痰的作用,可以作為治療劑。此外,所設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟的連貫不僅加強(qiáng)所開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)之間的內(nèi)部聯(lián)系,而且使實(shí)驗(yàn)過(guò)程更接近生產(chǎn)和科學(xué)研究的實(shí)際情況。做這類(lèi)多步驟的綜合性實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練時(shí),由于上個(gè)步驟的產(chǎn)物會(huì)直接影響下個(gè)步驟的反應(yīng)成敗,所以學(xué)生在思想上更加高度重視,操作起來(lái)更加謹(jǐn)慎認(rèn)真,出現(xiàn)問(wèn)題也能及時(shí)分析,認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),一般都能達(dá)到滿意的效果。
3.綜合實(shí)驗(yàn)
最后一個(gè)部分是綜合實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),這個(gè)環(huán)節(jié)的特點(diǎn)就是在實(shí)驗(yàn)中引入如核磁共振儀、質(zhì)譜、傅立葉紅外光譜儀、紫外可見(jiàn)光譜儀等大型儀器來(lái)表征學(xué)生合成的產(chǎn)品。比如乙酰二茂鐵的制備實(shí)驗(yàn)中,二茂鐵和乙酸酐的反應(yīng)產(chǎn)物存在單酰化和雙酰化產(chǎn)物,還有沒(méi)有反應(yīng)的二茂鐵?通過(guò)柱色譜分離后得到的不同顏色的溶液,如何來(lái)確定哪段溶液是自己所要的產(chǎn)物?這就需要儀器來(lái)進(jìn)行
表征。