化學實驗教學創新論文
時間:2022-07-26 03:45:00
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論文摘要:教學實踐表明,針對學生的實際情況,通過多媒體教學、加強指導和檢查、利用建構主義理論和開辟第二課堂,可以明顯提高分析化學實驗的教學質量和學生的創新能力。
分析化學是高師化學各專業的必修基礎課,是一門實踐性很強的學科。在分析化學中,實驗教學和理論教學具有同等重要的地位,是相輔相成的關系…。分析化學實驗教學不僅要培養學生的實驗興趣,調動學生學習積極性,深刻理解所學的內容,牢固掌握基本操作,還要注重培養學生嚴謹的科學態度、創新意識和創新能力等綜合素質。分析化學實驗有著其他教學環節和實驗無法替代的作用。
然而,從以往的教學效果看,分析化學實驗教學中存在一些問題,以致學生對分析化學實驗課未能給予應有的重視,只是基本完成教學目標,難以在實驗教學中培養學生的綜合素質。根據我們近幾年的教學實踐,通過以下幾種途徑可以明顯提高分析化學實驗教學質量和學生的綜合素質。
一、采用多媒體教學。增加實驗教學的趣味性和科學性。培養學生的實驗興趣。
分析化學實驗對規范性操作要求很嚴,僅靠上課時教師演示難以保證教學效果。近兩年對于分析天平的使用、容量器皿的基本操作、分光光度計的使用等內容首先通過多媒體教學將規范的操作等程序采用錄像、電腦動畫等直觀的形式加以演示,將復雜的、枯燥的操作技能,在多媒體教學中得到深刻的理解,使學生在輕松氛圍中掌握規范性操作的具體要求,實驗時學生做起來就會得心應手,大大提高了實驗效率。教師可以利用暫停鍵停止播放,有針對性地進行重點講解,啟發學生思考不按規范操作可能導致怎樣的誤差,讓學生不僅知其然而且知其所以然。例如對于半滴的操作,用酸式滴定管時是輕輕轉動旋塞,使溶液懸掛在出口管嘴上,形成半滴,用錐形瓶內壁將其沾落,再用洗瓶吹洗。加入半滴后顏色變化正好,到達滴定終點。若向此溶液中再加半滴,溶液顏色加深,滴定明顯過量。通過多加半滴后顏色變化,讓學生真正認識到分析化學實驗對“量”的嚴格要求,從而能在實驗中嚴格控制滴加量,減少實驗誤差。對滴定終點的判斷,可以緩慢展示變色過程,并呈現出逼真的終點顏色,便于學生快速掌握滴定方法和要領。通過多媒體教學,學生深刻地體會到分析化學實驗與無機化學實驗具體要求的不同,加深了對“量”的概念的認識,提高了學生的實驗興趣。
二、耐心細致地指導,并進行階段性檢查,使學生牢固掌握基本操作技能
分析化學實驗有著嚴格規范的操作要求,這是獲得準確分析結果的最基本保證。沒有規范的操作技能訓練和扎實的專業理論知識儲備,就不可能有很強的實驗能力。加強學生操作技能訓練和專業理論知識儲備是提高學生實驗能力的關鍵因素引。
在進行新的實驗課程之前,不是立即開展正規的實驗活動,而是先進行基本操作訓練,訓練過程中,要求教師有高度的責任心,仔細觀察學生的操作,耐心指導操作不規范的同學。建構主義學習理論雖然強調學生建構意義的主動性,但是教師的引導和幫助的作用也是必不可少的,它們是一個問題的兩個方面,相輔相成,缺一不可。教師是教學過程的指導者與組織者,意義建構的幫助者、引導者與促進者。在實驗教學過程中,需要教師具備與實驗內容相一致的活動經驗和經歷,具備能夠提供符合實驗要求的示范性結果。因此,教師必須努力實踐,提高自身的專業素質,以具備組織設計和實施實驗教學、創造性地開展實驗教學活動的能力。例如很多學生開始使用堿式滴定管時,滴定結束時管尖部分有氣泡,此時指導教師可以現場演示操作方法,要強調用拇指和食指捏玻璃珠的上半部乳膠管,向右邊擠乳膠管,使玻璃珠移至手心一側,這樣停止滴定時管尖部分就不會有氣泡。教師演示完后再讓學生操作,學生能理解規范操作的必要性并能較快地掌握操作要點。提前通知學生在天平稱量和滴定分析基本操作實驗完成后,將進行階段性測驗,檢查學生對分析化學實驗規范操作的掌握情況,檢測不合格的學生將不允許做下一輪實驗,在這種壓力下,學生幾乎都會自覺地嚴格要求自己,認真按照規范性操作的要求去練習,直至熟練掌握規范性操作,從而養成嚴謹的實驗習慣。
為使學生能牢固地掌握分析化學實驗的基本操作,在經過前期酸堿滴定和絡合滴定實驗的基礎上,設置了分析化學實驗期中基本功檢查項目,通過檢查了解學生的實際操作水平,是否達到預期目標,實驗中還有哪些不足,以便在后續的實驗中加強訓練和補救,促使學生能養成規范的操作習慣,養成良好的工作作風和嚴謹的科學態度。分析化學實驗基本功檢查是根據前期實驗的內容設計的,根據分析化學實驗的具體特點,我們對實驗操作評分標準進行了具體規定,讓學生了解,在實驗過程中老師不停地巡視。發現錯誤后,教師及時記錄下來,在學生實驗結束后進行及時指導,這樣學生很清楚自己的不足,有利于日后有針對性地訓練。
實踐證明,實驗課教師耐心細致地指導,并進行階段性檢查和期中基本功檢查,有利于學生養成規范的操作習慣、良好的工作作風和嚴謹的科學態度,確保學生牢固掌握基本操作技能。在2008年我校本科教學評估時,專家隨機抽取十位大三的學生做分析化學實驗,學生的規范操作和很強的動手能力給專家們留下了深刻的印象。
三、利用建構主義理論。培養學生的創新意識和創新能力
建構主義理論強調意義構建是學習的本質和最終目的,強調學習的情景性,即在真實世界中建構知識意義、學會解決問題的方法。其主要思想為:學生是意義構建的主體,在實驗教學中,突出學生的主體地位,鋪設解決問題的階梯,從實驗中提煉問題,又能設計一些將新知識應用于實踐的實例,從而給學生解決實際問題的機會,使學生的認知不斷“同化”和“順應”,從而達到對所學理論的理解、掌握和應用,培養學生的創新能力,提高實驗教學的質量。如在進行設計性實驗“混合堿分析”教學時,學生通過查閱文獻、理論計算和粗測等手段制定實驗方案。在選用雙指示劑法時,他們發現了很多問題,如第一計量點pH值由NaHCO,決定,酚酞在其中應顯何色?能否從理論上加以判斷?不同版本的教材中,對第一終點顏色的描述不盡相同,有的要求滴定至無色-5],有的要求滴定至微紅色J,究竟應滴定至什么顏色?實驗中應如何解決這樣的問題?對于前兩個問題,學生通過計算NaHCO水溶液的pH值從而加以判斷(理論計算pH=8.13),也能想到配制NaHCO,溶液,于是將課前配制的25mL0.05mol·L的NaHCO溶液拿出,現場加入了2滴酚酞,此時溶液顯無色,說明第一終點的顏色為無色。約2小時以后,細心的學生發現NaHCO水溶液中酚酞的顏色已經變成了淺粉色。學生非常好奇,提出問題:酚酞在NaH—CO水溶液中為什么會變色?變色的原因是什么?我們鼓勵學生課后查閱資料或做實驗解釋其中的原因。最后經實驗證明:NaHCO,水溶液的pH值會隨放置時間的延長而增加,因而酚酞的顏色會加深。pH值增加的原因是NaHCO的聚合。
在實驗過程中要求學生認真觀察實驗現象,并引導學生通過實驗現象發現實驗中的問題,改進實驗方案,最終完成整個實驗。這樣不僅提高了學生綜合運用各種實驗方法和實驗技能的能力,更重要的是引導學生在實驗過程中不斷思考問題,拓寬知識面,培養學生的科學思維能力和創新意識。創新意識和創新型人才的培養是本科教學的一個長期的系統的改革過程,是大學本科教育提高教學質量的一個核心問題¨。
四、開辟第二課堂,提高學生綜合素質
我們與本地的環境檢測站、產品質量檢驗所及農產品檢測中心等專業檢測部門合作開辟第二課堂。采取分組的形式,讓學生帶著教師提出的任務到第二課堂進行綜合設計實驗。通過跟班形式,參與分析檢測人員對實際樣品的測定工作。學生在第二課堂主要進行如農產品藥殘分析,空氣、水質監測,食品分析等專業知識的學習,使學生對實際樣品分析測定的全過程有充分的了解。了解一些采樣的基本方法和有關注意事項。熟悉要完成一個實際樣品的分析,到底要檢測哪些項目,每個項目的檢測依據是什么。在實踐中熟悉和學會查詢國家標準或企業標準,能夠進行分析方法的選擇、分析儀器的選定、藥品的配制、實驗方案的制定與分析測試操作,最后把結果檢測出來。在實際參與中學會環境監測、食品分析中一些常規項目的分析檢測方法。在現場學習中掌握實驗技術,感受緊張、快速、準確的分析場面,真正體會分析測試人員責任的重大,如在檢測奶粉中三聚氰胺的含量時,如果由于檢測人員的粗心或者錯誤操作將嚴重超標的奶粉誤檢為合格產品,對消費者的身心將造成嚴重傷害,檢測人員將承擔重大的責任。正是由于國家及地方質檢部門的相關人員及主要負責人的瀆職行為造成了三鹿牌嬰幼兒配方奶粉的重大安全事故。
通過第二課堂,學生不僅了解實際分析工作中要注意的問題,遇到具體問題時如何解決,還了解分析工作者做檢測和研究的工作情景,在實踐中體會分析化學實驗的重要性和具體要求。同時學生能發現自己的薄弱環節,在以后的學習中更注重理論知識與實際的結合,提高了學生的專業素質。部分學生,通過第二課堂的職業化訓練后,順利拿到化驗員或質檢員資格證書,在一定程度上拓寬了就業的渠道,增強了就業的競爭力,創造就業優勢。公務員之家:
總之,通過幾年來我們對分析化學實驗教學改革所做的嘗試,提高了學生學習分析化學實驗的興趣,充分調動了學生學習的主動性和積極性,養成規范操作的習慣和嚴謹的科學態度。對培養學生的創新意識和創新能力都起到了重要作用。分析化學實驗教學的改革是一項長期的任務,需要從事分析化學教學的工作者努力探索、不斷實踐,才能不斷提高分析化學實驗教學質量。
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