中藥學(xué)專(zhuān)業(yè)分析化學(xué)課程中有效數(shù)字的教學(xué)設(shè)計(jì)

陳豐連，曹 騁，曾元兒

（廣州中醫(yī)藥大學(xué)，廣東 廣州 510006）

中藥學(xué)專(zhuān)業(yè)分析化學(xué)課程中有效數(shù)字的教學(xué)設(shè)計(jì)

陳豐連，曹 騁，曾元兒

（廣州中醫(yī)藥大學(xué)，廣東 廣州 510006）

以分析化學(xué)中有效數(shù)字教學(xué)為例，通過(guò)分析該知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)目的、重點(diǎn)和難點(diǎn)，通過(guò)采用日常現(xiàn)象提示法、結(jié)合專(zhuān)業(yè)講授法等，促使學(xué)生重視和正確使用有效數(shù)字。

課堂設(shè)計(jì)；有效數(shù)字；分析化學(xué)

筆者發(fā)現(xiàn)，在教學(xué)中，有效數(shù)字這一節(jié)內(nèi)容學(xué)生均能理解，但由于知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)系層次不太清楚，使得這節(jié)內(nèi)容重點(diǎn)不突出，學(xué)生在后期的學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，在讀取和記錄有效數(shù)字時(shí)，還是容易出現(xiàn)誤讀、隨意讀取和記錄的現(xiàn)象。根據(jù)以上問(wèn)題，筆者在課堂教學(xué)中重新編排了有效數(shù)字這一節(jié)內(nèi)容，使之條理性、關(guān)系層次性更好，便于學(xué)生抓住學(xué)習(xí)重點(diǎn)，并結(jié)合有效數(shù)字在中藥學(xué)專(zhuān)業(yè)中具體運(yùn)用，使學(xué)生真正掌握和運(yùn)用有效數(shù)字?，F(xiàn)就筆者在課堂教學(xué)設(shè)計(jì)中的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)做一簡(jiǎn)要闡述。

1 教學(xué)目的和要求

本節(jié)的教學(xué)目的是掌握有效數(shù)字的概念、組成及修約規(guī)則，熟悉有效數(shù)字的運(yùn)用，了解有效數(shù)字的作用。

2 重點(diǎn)、難點(diǎn)分析

2.1 重點(diǎn)分析

有效數(shù)字是分析化學(xué)課程中的一個(gè)重要內(nèi)容，目的主要是培養(yǎng)學(xué)生在化學(xué)分析中建立一個(gè)正確的“量”的概念。有效數(shù)字是表示“量”的直接載體，因此，本節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)就是教會(huì)學(xué)生如何正確記錄和運(yùn)用有效數(shù)字。

2.2 難點(diǎn)分析

由于認(rèn)識(shí)不到有效數(shù)字的作用及其所代表的意義，學(xué)生在運(yùn)用有效數(shù)字時(shí)，往往不知道該保留幾位有效數(shù)字，對(duì)有效數(shù)字的取舍也很隨意。因此，本節(jié)難點(diǎn)就是如何讓學(xué)生明白不同的有效數(shù)字所代表的意義也不同，讓其認(rèn)識(shí)到自己所記錄的每一個(gè)數(shù)字，代表的是一個(gè)測(cè)量過(guò)程，都是有實(shí)際意義的，而不能隨意讀取和記錄，從而認(rèn)識(shí)到正確記錄和表示有效數(shù)字的重要性。

3 課堂設(shè)計(jì)

以1個(gè)學(xué)時(shí)（40分鐘）的有效數(shù)字教學(xué)為例，整節(jié)課內(nèi)容編排為以下8個(gè)部分：引言、有效數(shù)字的定義、有效數(shù)字的組成、有效數(shù)字的作用、有效數(shù)字的位數(shù)計(jì)算、有效數(shù)字的修約規(guī)則、有效數(shù)字的運(yùn)算法則及有效數(shù)字的應(yīng)用。下面就這8個(gè)部分內(nèi)容談?wù)勊捎玫木唧w教學(xué)方法。

3.1日?，F(xiàn)象提示法

引言部分的學(xué)習(xí)是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入有效數(shù)字學(xué)習(xí)的準(zhǔn)備階段，舉出一些日常生活中有關(guān)有效數(shù)字的例子，以引起學(xué)生的興趣和注意力。例如：在體檢時(shí)表示一個(gè)人的身高體重，一般記錄為“1.65m，60.0k g”，這時(shí)可以提問(wèn)學(xué)生，是否可表示為“1.6500000m，60.000000k g”？這樣，學(xué)生的注意力就會(huì)被吸引過(guò)來(lái)。

3.2 概念分析法

教師在講課時(shí)對(duì)于一些定義、概念不能只是給學(xué)生讀一遍，而是要進(jìn)一步進(jìn)行分析、講解。有效數(shù)字的定義是“分析工作中實(shí)際能測(cè)量到的數(shù)字”，這個(gè)定義我們可以分為兩部分解釋?zhuān)皇怯行?shù)字與分析工作是相聯(lián)系的，其對(duì)應(yīng)的是一個(gè)測(cè)量過(guò)程，是一個(gè)動(dòng)作，一個(gè)具體操作過(guò)程對(duì)應(yīng)的是一個(gè)具體數(shù)字；二是有效數(shù)字是實(shí)際能測(cè)量到的數(shù)字，這就說(shuō)明了測(cè)量數(shù)字的唯一性。接著，可以舉例：數(shù)學(xué)上的抽象數(shù)字2.0與2大小是一樣的，但實(shí)際測(cè)量中2.0與2卻是兩個(gè)不同的數(shù)字。只有對(duì)定義、概念進(jìn)行詳細(xì)解釋?zhuān)瑢W(xué)生才能從這種高度概括的語(yǔ)言中體會(huì)到許多有用的東西。

3.3 設(shè)問(wèn)引思教學(xué)法

針對(duì)某一知識(shí)點(diǎn)巧妙地創(chuàng)設(shè)問(wèn)題，在教學(xué)過(guò)程中把學(xué)生引入到解決問(wèn)題的氛圍中來(lái)。在講到有效數(shù)字的組成時(shí)，先展示一張滴定管中裝有碘溶液的圖片，體積是13.00m l，教師先提出問(wèn)題：碘液的體積應(yīng)該讀多少，是13m l、13.0m l、13.00m l還是13.000m l？讓學(xué)生帶著這個(gè)問(wèn)題來(lái)學(xué)習(xí)有效數(shù)字的組成。

3.4 啟發(fā)式和問(wèn)答式教學(xué)法

在上課時(shí)設(shè)置一些問(wèn)答題，這些問(wèn)題要是學(xué)生通過(guò)思考可以回答出來(lái)的，然后教師再根據(jù)問(wèn)題進(jìn)行引導(dǎo)，層層深入，最后推導(dǎo)出所要講的新知識(shí)。這種學(xué)習(xí)方法讓學(xué)生更易于理解和掌握新知識(shí)。例如，在講到有效數(shù)字的作用時(shí)，可通過(guò)提問(wèn)：74.6334g、74.63g、0.07k g分別是用什么測(cè)量工具測(cè)出來(lái)的？學(xué)生通過(guò)以前所學(xué)的知識(shí)，可回答出測(cè)量工具分別為分析天平、托盤(pán)天平和臺(tái)秤，教師即可引出“有效數(shù)字位數(shù)不同，代表其所用的測(cè)量工具不同”這個(gè)知識(shí)點(diǎn)；可要求學(xué)生計(jì)算具體數(shù)字的絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差，如計(jì)算0.518和0.5180的絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差，通過(guò)計(jì)算可發(fā)現(xiàn)其絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差相差10倍，說(shuō)明有效數(shù)字中即使最后的位數(shù)是個(gè)“0”，也不能隨意省略，從而體現(xiàn)了測(cè)量中記錄有效數(shù)字的唯一性。另外，在有效數(shù)字位數(shù)的計(jì)算、有效數(shù)字的修約規(guī)則及有效數(shù)字運(yùn)算法則的教學(xué)中，均可采用啟發(fā)式和問(wèn)答式教學(xué)法。

3.5 結(jié)合專(zhuān)業(yè)講授法

分析化學(xué)是專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，若是在上課時(shí)能把所學(xué)的知識(shí)和專(zhuān)業(yè)相結(jié)合，就能讓學(xué)生體會(huì)到所學(xué)知識(shí)是有實(shí)用價(jià)值的，從而提高其學(xué)習(xí)的積極性。例如，在講到有效數(shù)字的應(yīng)用時(shí)，為了強(qiáng)調(diào)在實(shí)際工作中要正確記錄和表示有效數(shù)字，可通過(guò)舉《中國(guó)藥典》中的例子，如七葉神安片中表示為“本品每片含三七葉總皂苷以人參皂苷R b3（C53H90O22）計(jì)不得少于5.0m g”，教師提問(wèn)，若是結(jié)果表示為“本品每片含三七葉總皂苷以人參皂苷R b3（C53H90O22）計(jì)不得少于5m g”會(huì)有什么不同？這時(shí)，教師就可以引導(dǎo)學(xué)生回憶這節(jié)課前面所講的內(nèi)容，從而得出：若是七葉神安片的標(biāo)準(zhǔn)為5.0m g，則檢品含量在4.95～5.05之間均為合格產(chǎn)品；若是標(biāo)準(zhǔn)為5m g，則檢品含量在4.6～5.4之間均為合格產(chǎn)品。若是有某一檢品檢出R b3含量為4.9m g，則標(biāo)準(zhǔn)為5.0m g時(shí)為不合格產(chǎn)品，標(biāo)準(zhǔn)為5m g時(shí)為合格產(chǎn)品，由此可知，有效數(shù)字位數(shù)不同，其產(chǎn)品合格范圍也不相同。這樣能讓學(xué)生深刻體會(huì)到正確記錄和表示有效數(shù)字的重要性。

4 教學(xué)效果

近幾年我們已在四年制本科中藥學(xué)專(zhuān)業(yè)教學(xué)中使用了本課堂設(shè)計(jì)，通過(guò)教學(xué)實(shí)踐，學(xué)生普遍反映相關(guān)內(nèi)容通俗易懂、上課趣味性強(qiáng)，并且由此可認(rèn)識(shí)到分析化學(xué)在專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)中的重要性，在后期的實(shí)驗(yàn)和畢業(yè)論文中，學(xué)生都很重視有效數(shù)字的記錄。這堂課還是學(xué)校的公開(kāi)課，許多其他專(zhuān)業(yè)的教師在聽(tīng)完有效數(shù)字這堂課后均反映，聽(tīng)完這堂課才了解到，在平時(shí)的實(shí)驗(yàn)研究中正確記錄有效數(shù)字是多么的重要。

G420

B

1671-1246（2013）10-0054-02