陳翠平
(江門(mén)中醫(yī)藥學(xué)校,廣東 江門(mén) 529000)
提高中職學(xué)生滴定分析能力的教學(xué)嘗試
陳翠平
(江門(mén)中醫(yī)藥學(xué)校,廣東 江門(mén) 529000)
滴定分析的特點(diǎn)是理論與實(shí)踐緊密結(jié)合,滴定分析實(shí)驗(yàn)一直是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的難點(diǎn),進(jìn)行理論與實(shí)踐整體教學(xué)設(shè)計(jì)無(wú)疑是一個(gè)行之有效的辦法。教學(xué)過(guò)程中注重細(xì)節(jié)的實(shí)施方法,能取得滿(mǎn)意的教學(xué)效果。
中職學(xué)生;滴定分析能力;教學(xué)嘗試
滴定分析是分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要部分,其特點(diǎn)是理論與實(shí)踐緊密結(jié)合,實(shí)踐性很強(qiáng),應(yīng)用范圍廣,是化學(xué)最重要也是最實(shí)用的基本操作技能之一。滴定分析是利用專(zhuān)用儀器和化學(xué)反應(yīng)計(jì)量關(guān)系來(lái)認(rèn)識(shí)客觀世界的一種化學(xué)方法,它對(duì)學(xué)生的化學(xué)思維能力、綜合分析能力、動(dòng)手操作能力、理論結(jié)合實(shí)踐的能力等都有較高的要求。目前,中職學(xué)生的現(xiàn)狀是學(xué)習(xí)基礎(chǔ)差,領(lǐng)悟能力、邏輯思維能力、分析判斷能力、模仿能力以及自我約束和糾錯(cuò)能力參差不齊,能自覺(jué)進(jìn)行鉆研性學(xué)習(xí)的學(xué)生屈指可數(shù),因此滴定分析實(shí)驗(yàn)一直是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的難點(diǎn)。由于課程的教學(xué)時(shí)間有限,要想達(dá)到理想的效果,進(jìn)行理論與實(shí)踐整體教學(xué)設(shè)計(jì)無(wú)疑是一個(gè)行之有效的辦法。
傳統(tǒng)的化學(xué)教學(xué)是以事實(shí)為本的教學(xué),因?yàn)樗ǔJ菄@著事實(shí)性知識(shí)展開(kāi)的,這種教學(xué)注重對(duì)具體事實(shí)的學(xué)習(xí),強(qiáng)調(diào)識(shí)記性的知識(shí),側(cè)重于較低水平的認(rèn)知,教學(xué)發(fā)生在教師的孤立傳授和學(xué)生的孤立記憶之間,而孤立的事實(shí)性知識(shí)的價(jià)值是有限的。任何知識(shí)都具有多元價(jià)值,要實(shí)現(xiàn)知識(shí)價(jià)值的多元化,就需要將教學(xué)的重心從傳授事實(shí)性知識(shí)轉(zhuǎn)移到“使用”事實(shí),這樣才能使學(xué)生所學(xué)知識(shí)具有長(zhǎng)遠(yuǎn)性和遷移性,才能有效發(fā)展學(xué)生的深層理解力和復(fù)雜思維能力。人民衛(wèi)生出版社出版的《分析化學(xué)》一書(shū)中,其教學(xué)內(nèi)容是按照學(xué)科的邏輯知識(shí)結(jié)構(gòu)來(lái)編排的,以往教學(xué)通常是按書(shū)本的順序,先講授理論,緊跟著安排相應(yīng)內(nèi)容的實(shí)驗(yàn),由于受授課計(jì)劃的安排,實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題基本上只能點(diǎn)到為止,學(xué)生并沒(méi)有徹底地理解和掌握。尤其是滴定分析中對(duì)誤差的理解和控制,在學(xué)生沒(méi)有任何滴定分析操作經(jīng)驗(yàn),甚至是對(duì)分析化學(xué)的概念和用途還模糊不清的前提下,試圖通過(guò)教師詳盡的講解或是學(xué)生大量的練習(xí)來(lái)達(dá)到目的幾乎是不可能的,時(shí)間上不允許,實(shí)際上也達(dá)不到。由于學(xué)生不能很好地理解誤差,操作中對(duì)“量”的概念也就大打折扣。
此外,以結(jié)果為目標(biāo)的實(shí)驗(yàn)課,使得學(xué)生按照既定的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以看到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為目標(biāo),學(xué)生完成任務(wù)的感覺(jué)較重,沒(méi)有自己探索得到結(jié)果的成就感,因此,做的滴定次數(shù)增多的時(shí)候,學(xué)生就會(huì)自以為是,認(rèn)為自己已經(jīng)掌握了實(shí)驗(yàn),不再認(rèn)真思考和注意細(xì)節(jié),這樣的態(tài)度對(duì)學(xué)習(xí)分析化學(xué)是不利的。
滴定分析操作的核心是對(duì)“量”的控制,這個(gè)“量”有“發(fā)散性”,它使分析理論與操作之間形成密切的聯(lián)系。在教學(xué)中,強(qiáng)調(diào)學(xué)生要以“過(guò)程”為重心,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中摸索藥品的取用方法和數(shù)量的把握、實(shí)驗(yàn)條件的設(shè)置、工具的選擇、數(shù)據(jù)的記錄、實(shí)驗(yàn)的步驟等,遇到異常情形,自己思考或同學(xué)之間討論應(yīng)該如何調(diào)整實(shí)驗(yàn)方案或步驟。在原有課時(shí)不變的情況下,以《分析化學(xué)》一書(shū)中從天平的使用到酸堿滴定法為例,實(shí)施整體設(shè)計(jì)如下。
例如在“分析天平稱(chēng)量練習(xí)”實(shí)驗(yàn)中,每批20多名學(xué)生,人數(shù)較多,教師對(duì)著分析天平講解儀器操作,學(xué)生圍著看,效果較差。后改為:每位學(xué)生面對(duì)一臺(tái)儀器,由教師指揮進(jìn)行每一步操作(對(duì)指導(dǎo)教師要求較高,要預(yù)見(jiàn)到每一步驟可能出現(xiàn)的問(wèn)題),同時(shí)講述每步正常情況、操作注意點(diǎn)及出現(xiàn)異常情況的處理方法。要求學(xué)生嚴(yán)格遵守紀(jì)律,一個(gè)操作正確無(wú)誤完成后,才能進(jìn)行下一步操作。同批學(xué)生的程度參差不齊,在教學(xué)過(guò)程中,可以讓較快掌握操作要領(lǐng)、完成實(shí)驗(yàn)的學(xué)生幫助慢一些的學(xué)生,這樣,慢一些的學(xué)生會(huì)放松緊張的情緒,愉快地練習(xí);而動(dòng)作快的學(xué)生則利用這個(gè)機(jī)會(huì)鞏固所學(xué)內(nèi)容,事半功倍。
我校有機(jī)械式和電子式2種分析天平,為了學(xué)生走向社會(huì)能滿(mǎn)足各種需求,要使學(xué)生2種天平都能熟練使用。在教學(xué)中,教師總結(jié)出簡(jiǎn)單易行的操作步驟,先讓學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn),在熟悉天平構(gòu)造的基礎(chǔ)上,反復(fù)看操作步驟,以便第二天能較快接受教師的講解。比如“減重法”操作步驟如下:(1)粗稱(chēng),記錄m粗=11.2 g,(2)左物右碼,整數(shù)在砝碼盒,小數(shù)在圈碼,小數(shù)點(diǎn)后第一位在外圈,第二位在內(nèi)圈,半開(kāi)天平,光標(biāo)數(shù)字偏左則物重,需加碼,反之則減碼,直到光標(biāo)數(shù)字移動(dòng)緩慢,就可全開(kāi)天平,記錄讀數(shù) m1=11.3840 g。(3)估算 m1-0.2=11.1840 g,根據(jù)計(jì)算結(jié)果,調(diào)整砝碼,然后多次少量地敲藥品,直到天平平衡,記錄m2=?g,如此重復(fù)第三步,可以稱(chēng)出 m3=?g,m4=?g。電子天平的步驟就更簡(jiǎn)單,按照下面的步驟進(jìn)行操作就可以了。開(kāi)on→顯示0.0000 g→放入藥品→有讀數(shù),但不用記錄→按“去皮”鍵一次→顯示0.0000 g→敲藥品,注意少量多次地敲→敲出我們需要的數(shù)據(jù)范圍的數(shù)時(shí),就可記錄m1=?g→重復(fù)劃線(xiàn)步驟,可以稱(chēng)出m2=?g,m3=?g,m4=?g。步驟簡(jiǎn)單,學(xué)生普遍都能掌握。
表1 整體統(tǒng)計(jì)方案
滴定分析中,主要有稱(chēng)量,容量器皿的洗滌,滴定管、移液管、容量瓶使用滴定終點(diǎn)的判斷等操作,由于課時(shí)有限,我們利用學(xué)生課余時(shí)間,開(kāi)展“天平稱(chēng)量練習(xí)”、“滴定分析儀器的使用練習(xí)”實(shí)驗(yàn),使學(xué)生有專(zhuān)門(mén)時(shí)間對(duì)分析儀器的使用進(jìn)行反復(fù)練習(xí)。比如酸堿滴定管使用練習(xí)中,在規(guī)范操作的前提下,要強(qiáng)化訓(xùn)練3種加液的方法:逐滴連續(xù)滴加;只加一滴;使液滴懸而未落,即加半滴。指導(dǎo)教師要講清要點(diǎn),逐個(gè)督促檢查,直到學(xué)生能基本完成滴定管、移液管、容量瓶使用的正確操作,在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中進(jìn)一步鞏固這些操作,使學(xué)生最終能熟練掌握規(guī)范的操作技能、技巧。
改革測(cè)評(píng)方法,采用形成性測(cè)評(píng)與總結(jié)性測(cè)評(píng)相結(jié)合的測(cè)評(píng)方法。形成性測(cè)評(píng)是對(duì)學(xué)生平時(shí)的各實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果的及時(shí)測(cè)定與評(píng)價(jià),貫穿在學(xué)生解決問(wèn)題時(shí)推理判斷、實(shí)驗(yàn)活動(dòng)、交流總結(jié)的全過(guò)程。如實(shí)驗(yàn)報(bào)告的分值要適當(dāng)調(diào)低,實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)、操作等分值應(yīng)適當(dāng)提高,因?yàn)楹笳吒芊从硨W(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能和觀察能力。總結(jié)性測(cè)評(píng)是在實(shí)驗(yàn)課結(jié)束后,由學(xué)生隨機(jī)抽取實(shí)驗(yàn)題目由教師為其實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行考核評(píng)分,即實(shí)驗(yàn)考試。這種方式,可以較集中、全面地考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的積累、運(yùn)用程度,也是對(duì)經(jīng)常性實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的檢驗(yàn)。
在整體設(shè)計(jì)教學(xué)之前,學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中存在的問(wèn)題大致有以下幾方面:稱(chēng)量數(shù)與滴定所耗體積數(shù)不成正比,同一份樣品標(biāo)定出的濃度每個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果都不相同,終點(diǎn)顏色各異,相對(duì)平均偏差普遍都大于0.2%,操作技能不熟練,實(shí)驗(yàn)興趣低下,部分學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)有厭煩情緒。通過(guò)整體設(shè)計(jì)教學(xué),學(xué)生邊實(shí)驗(yàn)邊學(xué)理論,而且是反復(fù)實(shí)驗(yàn),在反復(fù)的過(guò)程中,教師邊指導(dǎo),邊啟發(fā),給出合理的建議和整改方案,比如,操作過(guò)程中應(yīng)該每人獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn),儀器的洗滌和其他操作應(yīng)該嚴(yán)格按照規(guī)定來(lái)做。在硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定中,需加50 ml蒸餾水稀釋溶液,學(xué)生通過(guò)思考與查閱參考書(shū),了解到水的多少影響到溶液的酸度,直接影響結(jié)果,這就說(shuō)明學(xué)生確實(shí)在自覺(jué)主動(dòng)和研究性學(xué)習(xí)方面大有進(jìn)步。還比如高錳酸鉀法測(cè)硫酸亞鐵的含量實(shí)驗(yàn)中,溶液的酸度對(duì)結(jié)果大有影響,除了會(huì)析出二氧化錳外,鐵離子也容易水解產(chǎn)生沉淀。這些都是學(xué)生實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題,然后在教師的指導(dǎo)下很好地理解和掌握了實(shí)驗(yàn)原理,從而對(duì)滴定操作的控制提升了一個(gè)層次。
綜合起來(lái),整體教學(xué)設(shè)計(jì)有下面幾個(gè)特點(diǎn):一是從分析化學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)出發(fā),注重“量”的核心概念,注重嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟僮饔?xùn)練,以學(xué)生為中心,重視對(duì)學(xué)生的自學(xué)和探究,有效地把理論和實(shí)踐聯(lián)系在一起,實(shí)現(xiàn)課程整體設(shè)計(jì)的目標(biāo);二是從中職教育的特點(diǎn)出發(fā),理論精講,以夠用為原則,教學(xué)節(jié)奏和教學(xué)內(nèi)容的難度和深度把握得當(dāng),重視對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)習(xí)慣,使學(xué)生逐步養(yǎng)成研究式的學(xué)習(xí)習(xí)慣;三是充分運(yùn)用直觀教學(xué),積極創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,將問(wèn)題設(shè)計(jì)在生活和實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,將學(xué)生的感性經(jīng)驗(yàn)和理性思維結(jié)合,并且使學(xué)生全程高效地參與課堂教學(xué),學(xué)生學(xué)得生動(dòng)和輕松,取得了很好的教學(xué)效果。使學(xué)生掌握了分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)、基本操作技能和初步運(yùn)用的能力;加深了學(xué)生對(duì)分析化學(xué)理論知識(shí)的理解,提高了其分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力;培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和認(rèn)真細(xì)致的工作作風(fēng),為學(xué)習(xí)后續(xù)課程和將來(lái)從事化學(xué)教學(xué)、科學(xué)研究工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
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1671-1246(2010)22-0060-03