學(xué)生在“分析化學(xué)”實(shí)驗(yàn)中動(dòng)手能力研究

楊 珍，陸道明

(鎮(zhèn)江高等專(zhuān)科學(xué)?；は?，江蘇鎮(zhèn)江 212003)

“分析化學(xué)”是研究物質(zhì)的化學(xué)組成和分析方法的科學(xué)?！胺治龌瘜W(xué)”的基本原理與方法不僅是分析科學(xué)的基礎(chǔ)，也是生物、環(huán)境、醫(yī)藥、化學(xué)其他分支學(xué)科的基礎(chǔ)。它是一門(mén)技術(shù)性、實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程，被稱(chēng)為生產(chǎn)科研的眼睛。實(shí)驗(yàn)是該課程的重要組成部分，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，可以讓學(xué)生樹(shù)立起嚴(yán)格的“量”的概念，能準(zhǔn)確地對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，熟練掌握分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能，具備解決實(shí)際問(wèn)題的能力、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度?！胺治龌瘜W(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)的好壞直接影響后續(xù)專(zhuān)業(yè)操作技能習(xí)慣的養(yǎng)成，對(duì)后繼課程如“儀器分析”“化工產(chǎn)品分析”“環(huán)保分析”“藥物分析”等的教學(xué)有重要影響，同時(shí)也影響學(xué)生頂崗實(shí)習(xí)或工作之后的業(yè)務(wù)水平。

近年來(lái)，關(guān)于“分析化學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的方案并不少，包括采用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)、“教學(xué)做”一體化教學(xué)模式等［1－6］。在實(shí)施“教學(xué)做”一體化模式過(guò)程中，主要重視教學(xué)方法的改進(jìn)，對(duì)于教師輔導(dǎo)的具體要求、考核方式等研究的較少。筆者根據(jù)教學(xué)實(shí)踐提出相應(yīng)的解決方法，旨在提高學(xué)生的動(dòng)手能力，使實(shí)驗(yàn)成為他們的真正技能。

1 精做典型實(shí)驗(yàn)，淘汰類(lèi)似實(shí)驗(yàn)

在化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)中，一般有酸堿滴定、配位滴定、氧化還原滴定、沉淀滴定及重量分析法等5類(lèi)實(shí)驗(yàn)。同一類(lèi)滴定實(shí)驗(yàn)中所用的儀器相同，主要是滴定管、移液管、容量瓶的使用，其滴定步驟類(lèi)似，因此，把某個(gè)典型實(shí)驗(yàn)做好了，就能掌握同一類(lèi)實(shí)驗(yàn)的操作技能。只要掌握實(shí)驗(yàn)中涉及儀器的標(biāo)準(zhǔn)用法和原理，即使換一個(gè)新實(shí)驗(yàn)，對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)也是很容易接受的。筆者在教學(xué)過(guò)程中選擇了幾個(gè)最基本、最經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)，如NaOH濃度的標(biāo)定及食醋中總酸度的測(cè)定、HCl濃度的標(biāo)定及工業(yè)純堿總堿度的測(cè)定、EDTA濃度的標(biāo)定及工業(yè)用水總硬度的測(cè)定、KM-nO4濃度的標(biāo)定及雙氧水含量的測(cè)定等，考查學(xué)生的動(dòng)手能力［7］。結(jié)果顯示，改進(jìn)教學(xué)方法后，學(xué)生的動(dòng)手能力有明顯的提高，在“化學(xué)分析中級(jí)工”考試中通過(guò)率也顯著提高。

2 重視教學(xué)過(guò)程，嚴(yán)格把控考核

2.1 時(shí)刻督導(dǎo)，完善操作過(guò)程

學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，由于疏忽或?qū)δ硟x器的使用不了解難免出錯(cuò)，而錯(cuò)誤的操作又會(huì)給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)很大的誤差，降低實(shí)驗(yàn)的通過(guò)率。如果能及時(shí)糾正學(xué)生的錯(cuò)誤操作，使其正確、合理地使用儀器，就可以提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣和動(dòng)手能力，實(shí)驗(yàn)的通過(guò)率自然也會(huì)提高。另一方面，由于時(shí)刻督促學(xué)生做實(shí)驗(yàn)，可以防止學(xué)生杜撰、篡改實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，保證實(shí)驗(yàn)通過(guò)的真實(shí)性。在實(shí)踐過(guò)程中，針對(duì)某個(gè)實(shí)驗(yàn)總是做不好的學(xué)生，采用全程跟蹤法，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)改正，保證實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確完成。比如酸堿滴定，有些同學(xué)標(biāo)定NaOH的精密度很差，通過(guò)全程跟蹤發(fā)現(xiàn)，稱(chēng)量上沒(méi)有問(wèn)題，滴定過(guò)程也正確，唯獨(dú)在溶解鄰苯二甲基氫鉀時(shí)，溶解完畢，未用蒸餾水沖刷一下瓶壁，致使瓶壁上有細(xì)小顆粒未溶解，造成最后整體誤差。通過(guò)糾正，學(xué)生標(biāo)定的精密度上升了，在溶解操作中更加細(xì)心，嚴(yán)防此類(lèi)問(wèn)題再次發(fā)生。

2.2 分段給分，促進(jìn)主觀能動(dòng)性

學(xué)生的“分析化學(xué)”實(shí)驗(yàn)總評(píng)成績(jī)由平時(shí)態(tài)度成績(jī)(占20%，主要是實(shí)驗(yàn)態(tài)度、問(wèn)題回答、實(shí)驗(yàn)報(bào)告情況)、平時(shí)實(shí)驗(yàn)考核成績(jī)(占40%)和期末考核成績(jī)(占40%)組成。這種考核辦法能較全面、合理地評(píng)價(jià)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的綜合能力。

在完成2個(gè)最為基本的實(shí)驗(yàn)(分析天平的使用、滴定基本操作練習(xí))后，開(kāi)始對(duì)平時(shí)實(shí)驗(yàn)計(jì)分。共計(jì)4個(gè)實(shí)驗(yàn)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)記10分。學(xué)生通過(guò)，則繼續(xù)下一個(gè)實(shí)驗(yàn)，如果沒(méi)有通過(guò)，繼續(xù)做該實(shí)驗(yàn)，直到通過(guò)為止。該方案下，認(rèn)真做實(shí)驗(yàn)的學(xué)生可能1次就通過(guò)，不想做實(shí)驗(yàn)的或不認(rèn)真做實(shí)驗(yàn)的學(xué)生則很難通過(guò)，1個(gè)實(shí)驗(yàn)可能要重復(fù)好幾次。在無(wú)形的壓力下，學(xué)生就會(huì)認(rèn)真起來(lái)，遇到不會(huì)做的地方就會(huì)向同學(xué)或教師咨詢(xún)，動(dòng)手能力自然也隨之提高了。對(duì)好學(xué)生來(lái)說(shuō)，成功會(huì)增加其自信心，刺激其對(duì)下一個(gè)實(shí)驗(yàn)通過(guò)的欲望，會(huì)更加認(rèn)真地去完成。

從表1可以看出，在做“實(shí)驗(yàn)一”時(shí)，3個(gè)班的通過(guò)率都比較低，隨著時(shí)間的推移，學(xué)生的1次通過(guò)率明顯上升，在做“實(shí)驗(yàn)四”時(shí)，學(xué)生的1次通過(guò)率，3個(gè)班都達(dá)到50%以上?？梢?jiàn)，分段給分對(duì)提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)的主觀能動(dòng)性是有效的。

表1 鎮(zhèn)江高等專(zhuān)科學(xué)?；は?010級(jí)學(xué)生實(shí)驗(yàn)1次通過(guò)情況表 %

2.3 電腦評(píng)分，客觀公正

為了讓學(xué)生在公平的條件下通過(guò)某個(gè)實(shí)驗(yàn)，排除教師的主觀因素，消除學(xué)生對(duì)評(píng)判的擔(dān)憂(yōu)，利用Visual Basic編制分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)［8］。學(xué)生自行將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)輸入電腦，按下“評(píng)分”按鈕，電腦根據(jù)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)判，直接反映實(shí)驗(yàn)成功與否。在眾人面前輸入數(shù)據(jù)，通過(guò)的學(xué)生覺(jué)得自豪，增加了做實(shí)驗(yàn)的興趣，未通過(guò)的學(xué)生也會(huì)因此而產(chǎn)生不通過(guò)誓不罷休的念頭，間接地提高了做實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性。電腦評(píng)分的客觀性，讓學(xué)生通過(guò)數(shù)據(jù)分析，看出自己的錯(cuò)誤和不足，及時(shí)更正或彌補(bǔ)，實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Υ蠓岣摺?/p>

2.4 互幫互助，共同提高

教師指導(dǎo)“分析化學(xué)”實(shí)驗(yàn)是非常辛苦的，因?yàn)閷W(xué)生的動(dòng)手能力不同，實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題也不同。僅僅靠1名教師同時(shí)全程監(jiān)督20名學(xué)生是不現(xiàn)實(shí)的，因此，需要學(xué)生之間互幫互助，共同提高。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，教師可以讓操作技能掌握較快且實(shí)驗(yàn)完成較快的學(xué)生充當(dāng)“監(jiān)督員”，或者先從一張實(shí)驗(yàn)桌上的4位學(xué)生中選取1位重點(diǎn)培養(yǎng)，當(dāng)其掌握了操作技能后再充當(dāng)“監(jiān)督員”，監(jiān)督其他3位學(xué)生，提醒他們操作上的錯(cuò)誤。學(xué)生操作完畢，監(jiān)督員匯報(bào)其他學(xué)生的錯(cuò)誤，教師加以收集、總結(jié)。通過(guò)這種方式，不但可以減輕教師的壓力，而且能讓學(xué)生體會(huì)到指導(dǎo)的樂(lè)趣，提高學(xué)習(xí)積極性。實(shí)驗(yàn)中某些細(xì)節(jié)問(wèn)題，有時(shí)是教師未注意到的，也有一些基本技能，教師在平時(shí)操作時(shí)強(qiáng)調(diào)了很多次，但有些學(xué)生就是不注意，應(yīng)用這種方法，學(xué)生掌握起來(lái)則會(huì)更快一些。

3 課后網(wǎng)絡(luò)教輔，開(kāi)創(chuàng)實(shí)驗(yàn)自主性

3.1 網(wǎng)上模擬實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)化基本操作

在網(wǎng)上開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)輔導(dǎo)站，一些基本的實(shí)驗(yàn)操作，如稱(chēng)量、移液、滴定等的每一動(dòng)作可以在電腦上“實(shí)驗(yàn)”，讓學(xué)生對(duì)每個(gè)動(dòng)作的要領(lǐng)清晰掌握，達(dá)到規(guī)范基本操作的目的。同時(shí)，將每個(gè)實(shí)驗(yàn)在網(wǎng)上通過(guò)動(dòng)畫(huà)模擬重現(xiàn)。通過(guò)“實(shí)驗(yàn)”，學(xué)生可以強(qiáng)化儀器操作方法、注意事項(xiàng)，了解每個(gè)實(shí)驗(yàn)的詳細(xì)情況，以便快速進(jìn)入良好的實(shí)驗(yàn)狀態(tài)。

3.2 網(wǎng)上溝通，合理安排教學(xué)資源

“熟能生巧”，要想提高實(shí)驗(yàn)操作水平就必須不斷地進(jìn)行練習(xí)，但實(shí)驗(yàn)課的時(shí)間是很有限的。可以在課余時(shí)間將實(shí)驗(yàn)室對(duì)學(xué)生免費(fèi)開(kāi)放，提供相應(yīng)的藥品和儀器，鼓勵(lì)學(xué)生利用課余時(shí)間來(lái)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行練習(xí)。利用網(wǎng)上在線服務(wù)功能，學(xué)生可以及時(shí)與教師進(jìn)行溝通，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)、課后輔導(dǎo)相輔相成。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)及時(shí)公布學(xué)生通過(guò)人數(shù)、實(shí)驗(yàn)室安排情況，下組實(shí)驗(yàn)還可以容納多少未通過(guò)的學(xué)生，實(shí)驗(yàn)室在哪些時(shí)間段有空，哪些時(shí)間段指導(dǎo)教師可以去指導(dǎo)，學(xué)生通過(guò)網(wǎng)上預(yù)訂，便可以合理安排自己的課余時(shí)間，選擇練習(xí)的次數(shù)，使得實(shí)驗(yàn)室的資源得到最大利用，確保開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室的正常使用。學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)去練習(xí)、去實(shí)驗(yàn)，動(dòng)手能力自然可以快速提高。

利用網(wǎng)絡(luò)教輔功能還可以對(duì)典型實(shí)驗(yàn)之外的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行輔導(dǎo)，讓學(xué)生了解其他實(shí)驗(yàn)的操作及原理，拓寬知識(shí)面。通過(guò)網(wǎng)上預(yù)訂方式，讓教師針對(duì)預(yù)訂人數(shù)開(kāi)設(shè)典型實(shí)驗(yàn)之外的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生掌握更多的實(shí)驗(yàn)技能。通過(guò)這種方式，教師可以更好地掌握學(xué)生的情況，對(duì)各種技能大賽等活動(dòng)挑選選手有很大的幫助，同時(shí)，對(duì)求知欲強(qiáng)的學(xué)生，也能通過(guò)課程以外的實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)其綜合能力。

4 加強(qiáng)自身修養(yǎng)，提高執(zhí)教水平

“名師出高徒”，學(xué)生動(dòng)手能力的強(qiáng)弱很大程度上取決于教師的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰椭笇?dǎo)態(tài)度。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師要嚴(yán)格要求自己，在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，能預(yù)做一遍，事前了解實(shí)驗(yàn)開(kāi)展過(guò)程中可能會(huì)遇到的問(wèn)題，如由于試劑配制的濃度不同，而對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生一定的影響。課堂上，教師要重視自己的演示操作，嚴(yán)肅課堂紀(jì)律，每一個(gè)動(dòng)作和示范嚴(yán)格按要求進(jìn)行，講解過(guò)程中，手、眼、嘴并用，確保在學(xué)生腦海中留下深刻的印象。比如，在用移液管移取液體時(shí)，如何將用洗耳球吸取到刻度線以上的液體均勻地放到刻度線上是學(xué)生操作的難點(diǎn)。教師在演示時(shí)，除了要講解移液管的移取動(dòng)作外，還要傳授給學(xué)生一些操作經(jīng)驗(yàn)和操作技巧，如通過(guò)調(diào)節(jié)食指的干濕程度就可以很自如地控制液體流動(dòng)。這些技巧需要教師日積月累才能形成。另外，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師還要經(jīng)常向有經(jīng)驗(yàn)的老教師學(xué)習(xí)，積極參加校外相關(guān)培訓(xùn)，參加考評(píng)員、高級(jí)分析工之類(lèi)的資格證書(shū)考試，提高自身素質(zhì)，以較高水平指導(dǎo)學(xué)生。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)現(xiàn)代信息處理技術(shù)將復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理簡(jiǎn)單化，完善分析實(shí)驗(yàn)的評(píng)分方法，合理利用教學(xué)資源，有效地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的流程，將繁多的實(shí)驗(yàn)精減為幾個(gè)典型實(shí)驗(yàn)，配合認(rèn)真的教學(xué)、監(jiān)督及課后網(wǎng)絡(luò)輔導(dǎo)，開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，可以很好地提高學(xué)生的動(dòng)手能力，開(kāi)拓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)知能力和創(chuàng)新能力。經(jīng)過(guò)幾年的教學(xué)實(shí)踐，教學(xué)效果令人滿(mǎn)意。學(xué)生由原先對(duì)單人單做實(shí)驗(yàn)畏懼，為了應(yīng)付考試、考證而實(shí)驗(yàn)，轉(zhuǎn)變?yōu)橄矚g并愿意做好實(shí)驗(yàn)。

參與文獻(xiàn):

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［2］李暐，陳英海，孫明禮，等.研究型分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)模式的探索［J］.大學(xué)化學(xué)，2012(1):52－56.

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