王艷芳,張麗麗
(山東農(nóng)業(yè)大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院,山東 泰安 271018)
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農(nóng)科院?!痘A(chǔ)化學(xué)實驗》教學(xué)方法的探索
王艷芳,張麗麗
(山東農(nóng)業(yè)大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院,山東泰安271018)
為了提升農(nóng)科院校學(xué)生的實驗技能和綜合素質(zhì),深化實驗教學(xué)改革,筆者基于多年的《基礎(chǔ)化學(xué)實驗》教學(xué)實踐,從實驗內(nèi)容與理論教材相呼應(yīng)、充分做好準備工作以及做好預(yù)實驗、在實驗教學(xué)中多種教學(xué)手段并用、多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合以及嚴格實驗考核等五個方面闡述了提高基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)的具體措施。進而達到提高學(xué)生實驗技能,培養(yǎng)學(xué)生分析問題以及解決實際問題的能力。
教學(xué)方法;基礎(chǔ)化學(xué)實驗;教學(xué)手段
化學(xué)實驗是培養(yǎng)學(xué)生動手能力的重要手段,對于提高學(xué)生的實踐能力和綜合素質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng)新精神具有不可替代的作用。基礎(chǔ)化學(xué)實驗是將普通化學(xué)實驗、分析化學(xué)實驗、有機化學(xué)實驗、物理化學(xué)實驗統(tǒng)一起來,自成體系,獨立開設(shè)的一門基礎(chǔ)實驗課程,它與化學(xué)理論課程相呼應(yīng),是農(nóng)學(xué)、生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、食品科學(xué)、動物科學(xué)等學(xué)科的一門重要必修課。該課程以介紹化學(xué)實驗的基本原理和方法為主要內(nèi)容,以實際操作為主要手段,以培養(yǎng)操作技能和創(chuàng)新精神為主要目標,進而培養(yǎng)學(xué)生獨立進行實驗操作、觀察記錄實驗現(xiàn)象、分析歸納實驗結(jié)果、撰寫實驗報告等多方面的能力,鞏固和加深對化學(xué)理論知識的理解,培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)、實事求是的科學(xué)態(tài)度、良好的工作習(xí)慣以及分析問題和解決問題的能力,為學(xué)生今后從事科學(xué)研究打下堅實的基礎(chǔ)。如何使基礎(chǔ)實驗教學(xué)適應(yīng)時代發(fā)展的需要,已成為教育工作者必須思考的問題?,F(xiàn)結(jié)合本人多年的實踐經(jīng)驗,談?wù)剬A(chǔ)實驗教學(xué)方法的五點看法。
農(nóng)科類院校中開設(shè)的《基礎(chǔ)化學(xué)實驗》(化學(xué)化工出版社,汪建民主編,2013年第一版),其授課對象為大農(nóng)學(xué)專業(yè)的學(xué)生,與實驗課同時開設(shè)的化學(xué)理論課是無機及分析化學(xué)(也即《普通化學(xué)》),這就要求我們在開設(shè)實驗課的時候,必須兼顧到實驗與理論課程的呼應(yīng)[1]。理論課堂上講授了相關(guān)的原理,再到實驗課上通過具體操作加以驗證,這樣既能對所學(xué)的理論知識進行鞏固,又能加深學(xué)生對實驗課的印象,并且在實驗過程中,學(xué)生能有的放矢,更好地觀察、理解實驗現(xiàn)象。比如,自來水的總硬度測定實驗,學(xué)生將理論課上學(xué)到的配位滴定知識應(yīng)用于實踐中,能取得良好的實驗效果。實驗內(nèi)容與理論教材相呼應(yīng),能更好的促進學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,學(xué)生通過理論課的學(xué)習(xí)以及實驗課的操作,更加清楚的認識到化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)。精選實驗內(nèi)容并安排好實驗開設(shè)順序,可以為學(xué)生后繼專業(yè)實驗的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。
上實驗課之前做好充分的準備,是提高實驗課教學(xué)質(zhì)量的重要保證。實驗前的準備,包括對實驗過程中所用的儀器設(shè)備的維護、保養(yǎng)和調(diào)試,實驗所需各種化學(xué)試劑、玻璃儀器的準備[1]。此外,教師還要一絲不茍地做好每個實驗的預(yù)試,對實驗可能出現(xiàn)的各種狀況進行預(yù)測,以備及時處理,并且寫好預(yù)實驗報告。我院對預(yù)實驗這項工作一直都很重視,每學(xué)期實驗開課前,都要進行預(yù)實驗,如遇到新開設(shè)的內(nèi)容,一般都要十幾個上課教師,一起做十幾個平行的預(yù)實驗,對實驗中遇到的各種情況做充分的預(yù)測,找出最佳的實驗方案。如硫代硫酸鈉的制備實驗,按照教材中的試驗方法進行預(yù)實驗,結(jié)晶均較慢,并且析晶率較低,于是我們同時從硫磺粉與亞硫酸鈉的比例、反應(yīng)時間、蒸發(fā)濾液剩余量、溫度等幾方面進行預(yù)實驗,結(jié)果發(fā)現(xiàn),溫度是影響晶體析出的重要因素,我們改進了冷卻的方法,將蒸發(fā)出現(xiàn)晶膜的液體,放入0~4 ℃的環(huán)境中進行結(jié)晶,硫代硫酸鈉的產(chǎn)率可高達90%。
只有做好了預(yù)備工作以及預(yù)實驗,才能摸清實驗的最佳條件,確保實驗所用儀器正常運行,實驗材料、試劑和玻璃儀器沒有疏漏,并且能清楚地知道影響實驗成敗的細節(jié)問題,對學(xué)生所得出的實驗異常結(jié)果能從理論上加以解釋,或找出原因,確保實驗的順利進行。
傳統(tǒng)的實驗課教學(xué)一般是教師講,學(xué)生聽,往往教師講完學(xué)生還會存在很多疑惑。針對不同的實驗內(nèi)容,采用不同的教學(xué)方法,對于提高教學(xué)質(zhì)量具有重要意義[2]。(1)直接講授法,比如糖類化合物的性質(zhì)實驗,可引導(dǎo)學(xué)生將理論課所學(xué)的糖類化合物的性質(zhì)與實驗現(xiàn)象結(jié)合起來,促使學(xué)生掌握糖類化合物的鑒別方法;(2)問題討論法,以問題為中心,針對學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)的問題或由老師提出的問題,展開討論。學(xué)生帶著問題學(xué),針對性強,目的明確,教學(xué)效果好。如粗食鹽的提純這一實驗內(nèi)容,教師可先提出以下幾個問題:粗食鹽中含有哪些雜質(zhì)?這些雜質(zhì)用什么方法去除?雜質(zhì)去除順序?qū)嶒灲Y(jié)果有無影響?學(xué)生帶著這三個問題去思考討論,然后再展開實驗,實驗效果明顯提高。(3)演示法,在實驗進行之前,教師先對實驗中所用儀器裝置進行示范性演示,配合適當?shù)闹v授,使學(xué)生了解實驗內(nèi)容,這對提高學(xué)生的抽象思維能力,減少實驗中的困難有重要作用。如從茶葉中提取咖啡堿實驗,教師可先給學(xué)生安裝起一套實驗裝置,在演示過程中邊安裝邊講解,然后學(xué)生再去安裝,就會比較從容。通過教師巡視指導(dǎo),學(xué)生能快速裝好儀器,并掌握儀器安裝的相關(guān)操作[3]。(4)多媒體教學(xué),本課程教學(xué)已從傳統(tǒng)教學(xué)方法過渡到充分運用多媒體的綜合性教學(xué)方法,利用多媒體課件可替代部分實驗演示,如氧化還原反應(yīng)與電化學(xué)實驗,可用多媒體模擬錯誤實驗操作,加深學(xué)生印象,也可模擬代替化學(xué)現(xiàn)象不太明顯的實驗等。
如何在規(guī)定的課時內(nèi)讓學(xué)生充分掌握這些技能,本人認為教師在實驗教學(xué)中合理地運用多種教學(xué)手段來提高學(xué)生的實驗教學(xué)效果是非常必要的。(1)根據(jù)實驗內(nèi)容的多少和難易程度,將全班學(xué)生合理分組,盡量讓每個學(xué)生都有動手的機會,既每人單獨配有一套常用的玻璃儀器,對于有些需要組裝儀器才能進行的實驗如從茶葉中提取咖啡堿,兩個同學(xué)配有一套,這樣有效的遏制個別學(xué)生只是作為“觀察員”或“記錄員”的身份進行實驗,對于有些儀器分析實驗,如分光光度法測鐵這樣的實驗,四個同學(xué)配有一臺分光光度計[4]。(2)嚴格實驗操作,教師始終做巡回指導(dǎo),及時發(fā)現(xiàn)與糾正學(xué)生的錯誤操作。如容量瓶、滴定管、移液管和刻度吸量管等儀器,要規(guī)范使用,必須經(jīng)過反復(fù)準確的訓(xùn)練。當然每一次實驗中的基本操作不是一次就能充分掌握的,這需要教師在每一次實驗中都要反復(fù)強調(diào),最終讓學(xué)生完全規(guī)范的掌握[5]。
實驗課的考核方法很多,我?!痘A(chǔ)化學(xué)實驗》成績考核采用的是操作考試方式,并結(jié)合平時成績來確定最終成績。實踐證明,這樣能夠較全面地反映實驗課教學(xué)情況,起到促進學(xué)習(xí)和培養(yǎng)實驗?zāi)芰Φ男Ч?。平時成績主要包括實驗預(yù)習(xí)(20%)、實驗課堂操作(40%)和實驗報告撰寫(40%)三部分。平時成績能很好地反映學(xué)生的基本知識、實驗?zāi)芰?、對實驗結(jié)果的處理以及實驗基本修養(yǎng)。操作考試過程復(fù)雜、難度較大,但對學(xué)生實驗?zāi)芰Φ奶嵘呛苤匾囊粋€環(huán)節(jié)。例如給出某一個實驗步驟,讓學(xué)生自行設(shè)計實驗,然后測量,得到一組數(shù)據(jù),當場撰寫出實驗報告。在操作考試中,學(xué)生精力高度集中,手腦并用,可培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力。操作考試有助于考核學(xué)生的全面素質(zhì),這是單純的理論考試所達不到的。實驗考試過程同時也是一個學(xué)習(xí)創(chuàng)造過程,能極大地促進學(xué)生分析問題和解決問題的能力。
基礎(chǔ)化學(xué)實驗是培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)、實事求是的科學(xué)態(tài)度、良好的工作習(xí)慣以及分析問題和解決問題的能力的一門學(xué)科。實踐證明,做好預(yù)實驗、多種教學(xué)手段和方法并用以及嚴格實驗考核可有效的激發(fā)學(xué)生自身潛能,提高教學(xué)效果。今后,還需進一步使之完善,并積極試驗、研究新的教學(xué)方法,使《基礎(chǔ)化學(xué)實驗》課程的教學(xué)質(zhì)量進一步提高。
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[2]方明建.分析化教學(xué)方法和教學(xué)手段改革的探索與思考[J].化工高等教育,2005(2):94-96.
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[4]方苗利.多種教學(xué)手段在《分析化學(xué)》實驗課中的運用[J].實驗平臺,2013(1):247-248.
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Exploration on Teaching Method ofBasicChemicalExperimentin Agricultural College
WANGYan-fang,ZHANGLi-li
(College of Chemistry and Material Science, Shandong Agricultural University, Shandong Taian 271018, China)
In order to improve students’ experimental skills and comprehensive quality in agricultural college, deepening the reform of experimental teaching, five aspects were elaborated to improve the concrete measures of basic chemical experiment teaching based on years ofBasicChemistryExperimentteaching practice.These measures included the experiment coinciding with theoretical teaching material content, fully prepared to work, and make preliminary experiment, the experiment teaching in a variety of teaching methods and combined with traditional teaching, multimedia teaching and strict experiment assessment. These measures could improve students’ experimental skills, cultivate students’ ability to analyze problems and solve practical problems.
teaching method;BasicChemicalExperiment; teaching means
王艷芳(1979-),講師,長期從事實驗教學(xué)與管理研究工作。
G424
A
1001-9677(2016)03-0177-02