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關鍵詞:藥物化學實驗;教學改革;質量和效率
藥物化學實驗是在無機、有機及其他相關化學實驗的基礎上建立起來的,屬于藥物化學教學的重要內容。通過藥物化學實驗教學,幫助學生掌握基本的藥物合成操作技能,并能夠合成符合藥典要求的藥品。在藥物化學實驗教學當中,學生通過理論知識的學習,設計反應路線,從而合成目標產物。同時積極分析實驗的結果,通過藥物化學實驗教學提高學生的動手能力。藥物化學實驗教學當中,學生的主觀能動性、創新意識均具有重要的作用。我院對以往的教學經驗進行總結,對藥物化學實驗的教學模式進行改革。
1加強實驗新技術的訓練
現代藥物產業的發展速度很快,實驗新技術和新方法不斷出現,在藥化實驗教學當中,有必要采用新的實驗技術方法與儀器設備。在實驗教學當中增加無水無氧操作技術、微波實驗等內容。其中無水無氧操作技術在藥物化學中有著廣泛的應用,高真空線操作技術、手套箱操作技術和Schlenk操作技術是無水無氧操作技術的三種主要類型。其中以Schlenk操作的安全性更高,更加簡單有效,且較低的操作成本對于本科藥物化學實驗教學更加適用。在實驗教學中增加產品化學結構解析的內容,教會學生使用各種儀器,掌握MS、NMR、UV、IR等分析化合物結構的方法,提高藥物化學實驗教學的質量和水平。加強實驗新技術訓練的同時,還需要引進新的設備,調動學生在實驗學習中的主觀能動性,豐富化學實驗教學的內容,開拓學生的教學思路。
2加強設計性實驗訓練
傳統采用既定實驗方法和步驟進行驗證性實驗的教學訓練對學生的吸引力有限,導致學生的積極性、主動性和創新性難以提高。在藥物化學的實驗性教學當中,學生根據設定題目,查閱相關文獻并結合自身具備的理論知識,對化學實驗教學的方案進行設計,對實驗的步驟進行安排。同時,教師對學生的實驗方案進行指導,確定最終的實驗方案并付諸實施。這種設計性實驗訓練的方式將學生由被動地接受變成了主動的探索,有利于學生綜合能力的培養。另外,設計性實驗教學需要教師不斷提高自身的教學水平和專業能力,及時準確解決學生在實驗設計當中出現的各種問題,幫助學生順利完成藥物化學實驗的教學內容。例如,在氯霉素合成實驗當中,同學查文獻總結氯霉素的合成路線,與指導教師一起從原料來源、成本、儀器設備以及路線長短、文獻反應收率等幾個方面,對每一種合成路線進行探討,并選擇最終可行的實驗路線。教師在此過程中與學生一起探討,并提出相應的建議。設計性實驗的教學成果顯著,它不僅培養了學生分析和解決問題的能力,還豐富了學生的實時系統,促進學生掌握了基本的實驗操作方法與技能。
3藥物化學實驗與有機化學實驗相融合
在教學內容、實驗所用儀器設備、技術方面,有機化學實驗與藥物化學實驗具有較大的相似性。將二者在實驗教學中有機結合起來能夠有效將實驗各部分的比例以及各部分之間的關系進行重新配置,實現教學資源的有效利用。例如,可以將藥物化學實驗中藥學基本實驗操作的內容與有機化學實驗的基本操作相融合。將《有機化學實驗》與《藥用實驗合成化學》的教材內容進行融合、調整,并重新組合成一下3個板塊:有機化學實驗的一般知識、基本操作、有機化合物的合成實驗;合成藥物化學實驗;天然藥物化學實驗。在教學中按照以上三大板塊實現對學生從基礎到專業的實驗教學,提高實驗教學的效率。
4做好藥物化學實驗評估
完善合理的藥物化學評估制度是化學實驗教學的重要內容。在教學當中,教師需對學生的實驗記錄進行檢查,要求實驗記錄應如實反映實驗過程,詳細記錄實驗操作。例如時間、溫度、加料方式等細節內容;顏色、溶解、沉淀、產生氣體等現象內容;TLC薄層色譜圖、重結晶、溶劑、體積、溫度、活性炭、蒸餾等后期處理操作、產品收率及性質表征等。學生在實驗結束后需要將實驗記錄和產品上交老師,由教師進行查對。同時,根據藥物化學實驗,教師和學生隨堂展開討論,針對學生提出或存在的問題進行指導。通過化學實驗評估增進教師與學生之間的互動,促進學生養成良好的科研習慣。此外,針對學生實驗得到的產品,教師應進行收集儲存,并對實驗產品進行分類處理,列出詳細的清單。隨后將清單記錄到實驗中心,為需要的專業教學提供幫助。同時,對實驗考核的方式進行改革,增加對基本操作內容的考核;采用開放性實驗考核的方式,對實驗報告的相關內容進行考核;堅持多樣性的考核方式,對學生的基本操作能力與綜合實驗能力進行考察。通過全面的考核提高對藥物化學實驗的評估的科學性。
5改善教學手段和方法
引進現代化的多媒體技術,并發揮其在藥物化學實驗中的積極作用。通過現代化的多媒體技術將抽象化的實驗原理直觀地展示出來,將實驗所需要的器材、所需要的實驗周期等通過具體的圖像、視頻資料等展示出來,使學生能夠對實驗的諸多內容進行直觀的了解。也可用過計算機制作出實驗仿真課件,逼真演示和人機互動的模擬實驗,幫助學生由被動的接受轉變為主動的學習。以先進教育理念為指導培養學生的綜合素質,利用現代化的教學手段和方法,培養學生的創新能力和實驗操作能力。在采用現代化實驗教學方法的同時,引入新的試驗方法、技術等,不斷增加、完善實驗教學的內容,提高藥物化學實驗教學的效率和質量。
6小結
綜上所述,藥物化學實驗教學需要教師在教學活動中充分利用新技術、新方法,結合藥物實驗教學與有機實驗教學的共同點,改進實驗教學的方法。同時,對實驗教學的評價方式進行改善,采用設計性實驗提高學生進行實驗操作的積極性,從而促進藥物化學實驗教學質量的提高。
作者:黃小瑩 單位:河南化工職業學院
參考文獻:
[關鍵詞]有機化學實驗 教學方法 基本技能 科研素質
[中圖分類號]G718.4 [文獻標識碼]A [文章編號]1009-5349(2013)08-0249-02
有機化學是農業院校許多專業十分重要的必修基礎課,有機化學實驗教學環節是學生接受和消化科學知識的重要途徑,是培養學生知識、能力、素質的重要載體,其教學效果及學生所達到的水平都直接影響到多門后繼課程的學習乃至畢業后從事相關工作的能力。[1]本科有機化學實驗不只限于培養學生的實驗操作技能,也不只限于培養學生的分析和解決有機化學問題的能力,更重要的是在鍛煉學生動手能力的同時培養學生嚴謹、認真和實事求是的科學態度,觀察、分析和判斷問題的能力,精湛、細致地進行科學研究的技能,使學生具有科學技術工作者應具備的科研素質和創新意識。[2]本研究通過改革與實踐有機化學實驗的教學內容、教學方法及考核手段,進而全面提升學生的動手能力、創新能力和科研能力。
一、合理設置教學內容
調整實驗教學內容,在注重強化基礎的同時,向綜合型、設計型和創新型實驗方向發展,使實驗內容有利于對學生進行科研素質的培養。將有機化學實驗過程分成三個階段,對應的將實驗內容由簡到繁、由易到難地設計成三個層次,即基本技能訓練、綜合技能訓練和設計技能訓練,符合學生接受知識技能的規律,有利于激發學生學習興趣,引導探索,培養創新意識和科研能力,發展綜合素質。[3]
在前期,重點培養學生基礎知識和基本操作技能,提高學生實驗動手能力。通過4次實驗:重結晶、蒸餾和分餾、薄層色譜分離色素、測定熔點,將有機化學最基本的實驗操作內容融入其中,在實驗中使學生掌握扎實的基本知識和基本操作技能。
在中期,重點訓練學生綜合實驗技能,提高學生綜合能力,為素質教育打下基礎。這一時期選擇包含較多知識點的實驗內容,以合成和提取實驗為主,如茶葉中咖啡因的提取和乙酸乙酯的制備。實驗過程涉及了物質的制備、提取、分離純化、性質檢驗,對物質的研究較系統完整,這將更直接地使學生體會到所學的基本操作的用途和意義,進一步鞏固了基本能力,也鍛煉了綜合思維及運用能力。
在后期,重點培養學生實驗設計能力,使學生具有涉足科學研究的能力。在課程的后期設置兩次設計性實驗課,以合成和天然產物提取實驗為主,合成、提取實驗影響結果的因素較多,為得到好的結果,必須優化實驗的每個細節。教師提前一周擬定設計性實驗題目,告知學生實驗題目與要求,讓學生認真查閱資料,自行設計實驗方案,學生設計出的方案經教師批改,根據設計情況分配好組數后實施,實驗結束后,全班可共享實驗結果,進行比較分析,實驗報告要求寫成科研論文的形式。在整個過程中,充分發揮了學生的主觀能動性,全面鍛煉學生的查閱文獻、歸納總結、創新等綜合能力,也培養了學生從事科學研究的能力。
二、革新教學方法與手段
在第一層次,重點培養學生基礎知識和基本操作技能階段,以提高學生實驗動手能力為主,因此,教師認真細致地講解和現場指導是非常重要的,這一階段教學以教師講解示范為主。首先,教師要使學生有明確的學習目標,激發學習興趣,講解時可采用現代化的教學手段,以實物、圖片、影像等形式將標準的操作技術直觀、形象、生動地展示給學生,使其留下深刻記憶;其次,實驗過程中,教師要流動到每個學生周圍及時發現和糾正學生的操作問題;最后,實驗結束時要進行總結并引導學生思考實驗的關鍵點。
在第二層次,重點訓練學生綜合實驗技能,這一階段的教學采用啟發式和師生互動式。課前教師要求學生做好預習,上課時,教師把實驗目的、原理、步驟、注意事項等內容設計好問題,以提問的形式,隨機叫起某幾位學生進行回答,其他學生進行補充,教師再點評,這種方法在師生討論中講解了整個實驗內容,充分發揮了學生的主觀能動作用,也鍛煉了學生的表達能力和歸納總結能力,從而提高教學的效果和質量。
在第三層次,重點培養學生實驗設計能力,使學生具有涉足科學研究的能力。此階段一項重要內容是教師指導學生查閱科技文獻,引導學生思考設計實驗,培養了學生從事科學研究的能力。
同時,教師還積極開發制作了有機化學實驗課件放在有機化學課程網站上,拓寬了教學資源,不僅可以在課堂上使用,學生也可以在課前預習和課后復習鞏固中使用,使學習更便利。
三、多元化成績考核方式調動學生學習的積極性
考核是評價學生掌握知識和能力的一種手段,也是檢查教師教學效果的一種方式,通過考核也可以為學生和教師提供調整改進學習和教學的信息。[4]以往有機化學實驗成績包括平時實驗課成績、期末操作和口答成績,由于操作考試和口答所抽取的題目少,學生通常存在僥幸心理,不太重視考試,對于實驗課訓練的技能沒能達到很好的掌握。因此,本課題研究過程中改革了實驗考核方式,通過多元化的實驗考核方式,充分鍛煉和強化學生對有機化學實驗基本知識及基本技能的掌握和科學研究能力的培養。為此,實驗課成績為100分制,平時成績占60分,操作考試20分,筆試20分。平時成績包括出勤、預習、課堂提問、實驗操作、記錄、總結報告、實驗衛生等內容。操作考試要求學生隨機抽取教師設計的實驗題目,根據相關信息自己確定實驗方案,口答式講解實驗原理,安裝所需儀器裝置。筆試內容為所學相關基本操作和基本知識,建立試題庫,隨機組合成試卷,考察的內容更多、更全面,能充分檢驗和督促學生認真做好每一個實驗并認真復習掌握。
通過多年的教學實踐,在基本技能訓練階段教師對學生的要求非常嚴格,使學生既掌握了扎實的基本技能,也培養了學生嚴謹的科研態度;在綜合性和設計性實驗中,針對不同實驗與學生共同討論后將實驗設計成多因素多水平實驗,最后分享數據,寫科技論文,使學生理解和掌握科學研究如何設計、如何實施、如何分析、如何得出結論,從而在實驗教學中滲透科學研究的基本思路和方法,進而培養了學生的科研素質;改革考核方式,使學生逐漸由被動學習型向自主學習及學以致用方向發展,為后續課程學習及畢業后順利從事工作打下良好的基礎。
【參考文獻】
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Abstract: In view of the problems existing in the analytical chemistry experiments of applied chemistry specialty in Xianyang Normal University, we had a curriculum reform from the experiment contents, teaching method, evaluation methods. The aim is to promote the combination of curriculum knowledge and practice, improve the comprehensive analysis and innovation ability of students, through the analytical chemistry experiment reform.
關鍵詞:應用化學;分析化學實驗;教學改革
Key words: applied chemistry;analytical chemistry experiments;teaching reform
中圖分類號:O652.1 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2015)30-0184-02
0 引言
應用化學是介于化學和化工之間的一門應用型學科,它主要培養具備化學的基本理論、基本知識和較強的實驗技能,并且能從事科學研究、新產品和新工藝開發的應用化學人才。目前咸陽師范學院分析化學教學重點講授的是定量分析部分,主要包括化學分析法中的滴定分析法和儀器分析法中的吸光光度法。但遺憾的是,應用化學專業開設的分析化學實驗,首先樣品往往與其他專業類型的一樣都是純化學的東西,沒能突出應用化學專業自身的特點和優勢;其次,在實驗內容和形式上基本保持不變,年年如此、月月如此,被稱之為“經典”實驗,缺乏與時俱進的教學內容,導致學生學習時常感到枯燥無味,達不到開設分析化學實驗的目的。長遠來看,對應用化學專業學生專業素質的培養和后續工作能力都會產生不利的影響。第三,咸陽師范學院是2002年經合并升格為地方本科院校的,師范教育的理念較重。分析化學實驗教學模式適合師范專業,對于非師范專業的應用化學就顯得重理論輕實踐了。因此,作為一所剛升本的師范院校,應認真思考如何建立適合本校應用化學專業的分析化學實驗教學模式,以保證培養的本科人才質量[1]。針對以上問題,筆者進行了分析化學實驗教學改革,探索基于咸陽師范學院分析化學實驗的校本課程設計的原則、目標和內容體系的構建,取得了一定的實效。
1 整合分析化學實驗課程體系,優化實驗內容
實驗內容是課程實施最根本、最主要的組成部分。目前咸陽師范學院應用化學專業分析化學實驗內容體系存在的主要問題有以下幾點:第一,教學內容過分強調基礎理論,針對化學專業所需的內容太多,卻未能展現化學領域的最新成果,特別是專業相關的新型的邊緣科學的發展動向;第二,驗證性實驗比例過大,探究性、設計類實驗比例過小;第三,定性分析化學實驗安排無;第四,聯系生產與生活實際的實驗內容不多。基于以上問題的存在,我們對咸陽師范學院2013級應用化學專業學生進行實地調研,制定出了適合該校應化專業的分析化學實驗校本課程內容,結合該院應用化學專業特點編寫新的教學大綱,補充新實驗內容。選擇了能反映分析化學與工業應用、日常生活密切聯系,體現“應用性”的專業特點和地方性的實驗內容。如硅酸鹽水泥成分的分析,礦石中鋁、錳、鎳等含量的測定等。把與專業學習、實際檢測方面有關的對象(如化肥、茶葉、土壤等)納入到應用化學專業的分析化學實驗中,讓學生認識到分析化學的重要作用[2]。我們將整個分析化學實驗分為了三個模塊,建立了基本操作技能訓練模塊,解決實際問題模塊和綜合應用模塊(見表1),把分析化學實驗所涉及到的容量分析法、重量分析法貫穿到這3個模塊中,使學生得到了階段式訓練,取得了較好的效果。
2 開展啟發式、討論式教學方法
分析化學實驗是咸陽師范學院的一門重要的專業基礎課。該課程有著悠久的歷史。目前,該校所采用的傳統的實驗教學方法,即學生進入實驗室后,教師先進行從實驗目的、實驗原理、實驗步驟、結果計算以及實驗中的注意事項等的講解,然后由學生按照規定要求去操作,對于現代應用化學專業學生來說,這樣的教學方法早已不能完全適用。而且這種“填鴨式”教學方法容易造成學生對教師產生依賴的心理,不懂得自己獨立的思考問題,使學生處于被動狀態,從而導致學生漸漸失去了學習的積極性與主動性[3]。要使實驗真正成為培養學生獨立工作能力的有效手段,就必須對以前的教學方法進行改革。我們在咸陽師范學院2013級應用化學專業學生中開展了以學生為主體的教學方法改革。
①在基本操作技能練習模塊中采用“照方抓藥”的教學方式。在這一階段主要是教師講解、演示實驗,達到訓練學生規范操作的目的。在解決實驗問題能力加強與綜合應用能力提高模塊中,有目的的安排學生講授、演示操作,教師同學共同討論、總結,完成實驗。②將啟發式、討論式教學方法引入到分析化學實驗教學中,在課堂上由主講教師提出問題,學生思考(鼓勵學生查閱資料);教師指導和鼓勵學生大膽探索,并進行輔導答疑組織討論等。③指導教師將學生分成不同的小組,每次上課輪流安排每小組中的一名學生講授實驗、演示實驗操作,組內同學共同討論該實驗的注意事項,并認真觀察,指出講授及演示實驗中錯誤的地方,及時糾正,實驗結束時,每小組學生分別總結通過從本次實驗中得到的體會,收獲,最后教師做出總結。如蛋殼中碳酸鈣含量的測定,首先每個小組學生通過查閱文獻以及運用所學過的分析化學理論知識,討論設計不同的實驗方案。其次實驗教師根據學生設計的三種不同的方案,引導每小組討論每一種實驗方案可能引入的誤差以及對樣品如何處理,最后共同確定出一種適合在本校實驗室進行的測定方案。這種教學方法使學生對分析化學實驗產生了學習的直接興趣。同時我們充分使用現代化教學手段展示教學內容,使教學呈現出生動活潑的局面,使學生的主體作用被充分地調動起來,提高了教學效率。
3 建立完善的考核方式,注重綜合能力
實驗考核是檢驗學習效果的重要途徑,考核模式對學生綜合能力的培養能起到重要的導向作用。合理的考核機制有利于調動學生學習的積極性。為了全面客觀的體現學生對實驗內容掌握、應用程度,我們采用了課堂表現、實驗報告、實驗設計和實驗技能考核相結合的多元化評判的方式[4,5]。根據每個實驗,每位同學參與討論的情況,對實驗表現進行公開具體得分,既能做到平時成績量化考核,又能促進學生積極參與到實驗討論中來。其次,安排了一些設計性實驗,要求學生在規定的時間內,自行設計實驗方案,根據實驗設計方案的合理性、實驗步驟進行打分。基本操作考核在基本操作技能練習模塊訓練的后期進行,主要考察學生對分析化學實驗操作的規范性、數據記錄的準確性進行考核。在基本操作考核中,我們安排了一個基本操作練習的實驗,提前準備好鉛、鉍混合試液,讓每位學生從EDTA粗配、標定到定量分析出混合試液中鉛、鉍的含量。教師對每項操作制定出詳細的評分標準,如分析天平的使用7分,容量瓶的使用12分,移液管的使用12分,滴定操作15分(包括滴定管讀數、終點顏色判斷等),分析結果的誤差(30分)等對學生進行得分。通過以上幾個方面的評定,可以比較客觀地考評出學生的綜合實驗能力。
4 實驗教學成效
通過本次分析化學實驗教學改革,學生對實驗課的積極性和主動性比以前幾屆學生有了很大的提高,我們分別對2013和2012級應用化學專業10名同學通過座談、交流、訪談等形式了解了有關情況,結果發現,訪談的2012級的10名學生中有7名學生反映出對分析化學實驗課感到枯燥無味,而相反2013級的10名學生均反映出對改革后分析化學實驗課有著濃厚的興趣,一致認為對應用化學專業分析化學實驗教學改革不僅適合我校學生,而且在內容上也實現了分析化學實驗與應用化學專業課程內容的融合,并對學生后續的專業課學習、畢業設計以及就業方面都打下了良好的基礎。此外,由于設計實驗必須查閱相關的文獻,才能設計出合理的實驗方案,因此,我們發現學生在利用學校的數據庫查閱文獻方面的能力遠遠高于往屆學生。從我校2013級應用化學專業學生對分析化學實驗教學的評價結果來看。各項的滿意率都比往屆要高,對所開設的實驗內容、教學方法及考核方式都給出了滿意的評價。
5 結束語
根據對后續實驗課的調查,我們通過優化教學內容、改革教學方法和完善考核制度等三個方面的努力,有效地提高了分析化學實驗教學質量,相比于往屆學生,2013級應用化學專業學生實驗動手能力得到了很大程度的提高,達到了預期的目的。
參考文獻:
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關鍵詞:觀察;實驗;理解
中圖分類號:G632 文獻標識碼:A 文章編號:1002-7661(2013)03-123-01
無機化學實驗課程教學內容存在的問題教學內容陳舊,經典實驗多,現代實驗少實驗教學一般只安排一些經典的實驗,重復性好,簡單操作。無機化學實驗只是培養學生的基本操作技能。無機化學實驗教學改革提高了化學實驗教學效果,激發了學生對化學實驗的興趣,增強了學生的實驗基本操作能力,為進一步培養學生的創新能力打下了良好的基礎。
化學是一門以實驗為基礎的自然科學。通過實驗,可以使學生獲得直觀的感性知識,從而把難以理解的化學知識或現象更好地理解、鞏固,促進學生觀察、分析和解決問題等各方面能力的提高,也可以激發學生學習化學的興趣。
教學觀念陳舊,方法單一無機化學實驗是化學專業開設的第一門實驗課,考慮到學生在中學階段,親自動手操作的機會不多,怕學生不能獨立操作來完成實驗,所以實驗之前,教師將實驗的原理、要求、難點、實驗現象以及注意事項等進行了詳細的講解,以確保實驗成功。
一、教學過程中,教師最好把每節新課改為先預習、再實驗、后總結的做法。
即每次實驗結束后,將下一次實驗的內容和相應有針對性的思考題布置給學生,通過思考題把下一次實驗教學的重點、難點和關鍵點變成學生學習的目標,在此基礎上寫出預習報告。經過這樣的環節,學生在課前預習時就有較強的目的性和針對性,上課討論時會感到目的明確,心中有數,積極思考。在課堂教學和討論的過程中,教師要鼓勵同學積極參與,營造出一種民主的氣氛。
二、學會搜集事實 搜集的方法有觀察和實驗。
實驗是控制條件下的觀察。化學研究特別重視實驗,因為自然界的化學變化現象都很復雜,直接觀察不易得到事物的本質。例如,鐵生銹是常見的化學變化,若不控制發生作用的條件,如水氣、氧、二氧化碳、空氣中的雜質和溫度等就不易了解所起的反應和所形成的產物。無論觀察或實驗,所搜集的事實必須切實準確。化學實驗中的各種操作,如沉淀、過濾、灼燒、稱重、蒸餾、滴定、結晶、萃取等等,都是在控制條件下獲得正確可靠事實知識的實驗手段。正確知識的獲得,既要靠熟練的技術,也要靠精密的儀器,近代化學是由天平的應用開始的。通過對每一現象的測量,并用數字表示,才算對此現象有了確切知識。
三、無機化學是重要的基礎學科,研究物質的組成、結構、性質、及其變化規律。化學是為適應醫學各專業的特點和需要而開設的一門化學基礎課。
學好化學的方法:
1、課前預習:在學習新課以前要先自學一遍,這樣能對教師本節課要講授的內容有所了解,聽課時特別要注意預習時未理解的部分。
2、課堂認真聽講:課堂聽講十分關鍵。聽講時要緊跟老師的思路,積極思考,產生共鳴。聽課時適當做些筆記,有利于課后復習,也有利于在課堂集中注意力。
3、課后復習:課后的復習是消化和掌握所學知識的重要過程。本門課程的特點是理論性較強,有些概念比較抽象,不能企圖一聽就懂,一看就會。一定要通過反復自學和思考,才能逐漸加深理解并掌握其實質。
4、課后作業:課后完成一定量的習題有助于深入理解課堂內部。也有助于培養獨立思考和自學能力的極好方法。每次課后,老師會布置一些習題。大學要認真解答。獨立完成,按時交作業。
5、查閱參考書:除預習、復習、做練習外,閱讀參考書是一個重要環節。也是培養獨立思考和自學能力的極好方法。
除了學好課本的內容,還必須重視無機化學實驗,實驗不僅能驗證課本中的內容,有助于加深對所學知識的理解。而且還能鍛煉大家的動手能力和實際操作能力。
四、自我歸納總結
關鍵詞 化學 實驗教學 地位 作用
中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:A 文章編號:1002-7661(2014)18-0017-02
化學是一門以實驗為基礎的自然科學。實驗是化學教學中不可分割的一個重要組成部分。化學實驗的好壞,直接影響化學教學中傳授知識的成敗,因此,化學實驗教學在整個教學過程中占有舉足輕重的地位。
隨著教育教學改革的不斷深入,由“應試教育過渡到素質教育”,實驗在教學過程中更顯得重要。初中化學實驗基本可以分為以下幾個部分:基本操作實驗元素的單質及化合物的性質和制備實驗,說明概念和理論實質的實驗。在傳授化學知識的過程中,通過上述方式的實驗教學,能夠使學生初步學會認識自然界中常見物質的科學方法,培養學生解決有關化學問題的能力,同時對發展學生的智力和動手技能起著極其重要的作用。
一、化學實驗的直觀性和趣味性能夠激發學生的學習興趣
初中生對大自然充滿著神奇和遐想,對知識充滿渴望,有了一定的學習興趣。隨著年齡的增長,學習興趣也易轉移。有些學生在學習中,遇到困難和挫折時,就產生畏難情緒,甚至喪失學習興趣。實驗證明,凡是對化學這門科學有興趣者,化學成績就優良。要提高學習興趣除正常的正面教育外,直觀有趣的化學實驗更能激發學生的學習興趣。而且能較好地鞏固學習興趣,達到學好化學的目的。在“緒言”里通過對鎂帶的燃燒,堿式碳酸銅受熱分解實驗,同學們就感到了化學變化的神奇,又如,酚酞與酸堿呈現不同的顏色,使學生感到學化學很有趣味,越學越想學。
二、化學實驗是培養學生觀察能力,分析問題、解決問題能力的有效措施
要讓學生積極思考,對身邊的事物有敏銳的觀察力、分析能力和解決問題的能力,進行必要實驗是解決上述問題的最佳方法。如,在化學變化的實驗中,堿式碳酸銅的加熱分解讓學生觀察其變化全過程,先觀察綠粉末狀物質,在加熱的過程中逐漸變成黑色的粉末,試管中有水生成,并有氣體逸出,這種氣體又使澄清石灰水變渾濁,通過對實驗正確的觀察,學生很容易得出結論:化學變化就是一種物質通過變化生成了新的物質。在培養了學生分析問題和解決問題能力的同時也提高了學生學習化學的興趣,再如,在做“鐵與硫酸銅溶液的反應”的實驗時,學生很容易從以下四處觀察:一是灰白色的鐵釘與藍色溶液;二是紅色的物質覆蓋在鐵釘表面;三是鐵釘逐漸溶解;四是溶液的藍色逐漸變淺。通過正確的觀察,學生可以得出結論:二者發生了置換反應。并能寫出相應的化學方程式:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,并進一步明確古人冶銅的原理,贊美古代勞動人民的聰明才智和為社會所做的貢獻。
三、通過化學實驗可以加強學生對基本概念和理論實質性的理解
理論來自實踐,實驗可再次驗證理論。化學實驗可以幫助學生形成化學概念,有助于理解和鞏固所學知識。在教材中有關物質物理性質一類的實驗。如,水的沸騰,膽礬的研磨,紙張的裁剪等,可以促進學生對基本概念和基本理論的認識。達到了從感性認識向理性認識的飛躍,對所學知識比較容易接受。大量實踐證明,性質各異的元素和化合物離開了化學實驗僅憑教師的口頭描述,機械的手勢動作,難以使學生形成牢固的感念,如初中化學的酸堿鹽這部分知識,內容多、難度大,若教師只口頭上講解總結,同學們將會半信半疑,如果親自做一下實驗,再闡述實驗過程,總結出各自的性質,學生就易接受、易理解,印象也比較深刻。很多情況下,不需要教師說出結論學生就會從實驗中總結出他們之間的關系。例如酸的通性這節課,把酸堿指示劑石蕊、酚酞滴入酸溶液中,不需要教師說明,同學們根據實驗就能說出結果:無色酚酞變紅,無色酚酞不變色。把硝酸銀溶液滴入鹽酸中,把氯化鋇溶液滴入硫酸中這兩個實驗,同學們也很容易得出結論,也會很順利的寫出反應化學式:
AgNO3+Hcl=Agcl+HNO3
Bacl2+H2SO4=BaSO4+2Hcl
從而總結出Ag+可以與CL-合成Agcl白色沉淀,Ba2+與SO42-結合形成BaSO4白色沉淀來鑒別含有CL-或SO42-離子的化合物。用化學實驗的方法代替說教傳授化學知識,不但提高了學生的學習興趣,還增強了學生的觀察能力,分析問題的能力,對基本理論和基礎概念的理解,達到了事半功倍的效果。
四、化學實驗對學生動手能力的培養起到決定性的作用
演示實驗是教師進行實驗教學的基礎,教師進行操作其目的是讓學生觀察、領悟、模仿。但如果是讓學生看實驗,講解實驗,模仿實驗還是遠遠不夠的,不符合事物的認識規律,要想提高學生的獨立操作技能,必須讓學生親自動手做各種實驗,從實踐中找出實驗技能及主要事項。
操作技能是指實驗動作的合理、完善、協調的活動能力,它必須在具體活動中形成、體現和發展。就現有教材中化學教學中的學生實驗共12個,讓學生親自做好這些實驗,不但能使學生掌握化學儀器的使用、藥品的取用,還能使學生會制取多種物質的技能,如制取氧氣、氫氣、二氧化碳等物質,也使學生學會了配置一定質量百分比濃度的溶液。對教材中難度較大的實驗,讓學生反復的操作,多次實驗,達到孰能生巧的程度,如粗鹽提純的實驗,因步驟較多,有過濾、蒸發等過程,就讓學生按操作步驟多次實驗、進而提高學生的實驗能力,對所學知識也在實驗中得到了理解和掌握。