提高分析化学实验教学质量的有效途径

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  【摘要】注意培养高质量的实验教师队伍,优化实验教学内容,改良教学方法,创新教学手段,不仅能提高学生学习分析化学实验的兴趣,充分调动学生学习的主动性和积极性,而且能培养学生的创新意识和创新能力,从而不断提高分析化学实验教学的质量。
  【关键词】实验教学;教学内容;教学手段;教学方法;教学质量;学生能力
  分析化学是关于研究物质的组成、含量、结构和形态等化学信息的分析方法及理论的一门科学,是化工专业中一门重要的专业基础课,包括理论教学和实验教学两大部分,其中实验教学在整个教学中有相当重要的作用。分析化学实验教学不仅能培养学生的实验兴趣,调动学生学习积极性,深刻理解所学的内容,牢固掌握基本操作,还可以培养学生严谨的科学态度、创新意识和创新能力等综合素质。分析化学实验有着其他教学环节无法替代的作用。那么,如何才能有效的提高分析化学实验教学的质量呢?
  1 培养塑造高素质的实验教师队伍
  高素质的教师是提高教学质量的前提和保障。作为分析化学实验教师,在工作中,注意不断地提高自己,学习新知识,掌握新技能,充实知识储备使自己的业务素质与时代同步,能更好地把知识传递给学生。但是对于中职教师来说,面对的学生比普通学校的学生在心理成熟度上晚一些,体现在许多方面,如:自制力差、主动性差、学习存在逆反心理、对社会事物辨别能力弱。这就要求教师要树立良好的道德榜样,作一名全体教师,全时教师。帮助学生树立正确的世界观、人生观、学习观,对提高教学质量塑造高素质的学生起到事半功倍的效果。
  2 优选教学内容,注重实用性,综合性
  分析化学发展非常迅速,我们紧紧跟随分析化学发展的步伐,对实验教学内容做适时的调整、更新,删除教材中陈旧的、重复的实验内容,精选先进的有代表性的实验项目,加强学生对新知识、新技术的了解和掌握,为以后工作做准备。开展综合性、设计性和开发性实验项目,能提高学生综合运用各种实验方法和实验技能的能力,加强学生分析问题和解决问题的能力。在选取教学内容时,注重增加综合性实用性强的实验内容,让学生的能力更好地得到锻炼,为社会培养研究型、创新型人才。如工业纯碱中碳酸纳碳酸氢纳氢氧化纳的联合测定、硅酸盐水泥中主要成分分析、工业硫酸或工业醋酸的测定、铵盐的测定、水硬度的测定、煤质的分析测定等。这些内容既贴近周边地区工业实际,同时又能综合利用不同化学和仪器分析方法进行分析,一部分作为学生实验自选项目,另一部分作为学生必做实验项目,满足不同层次学生的需求。
  另外,在当今提倡环保的年代,我们尽量做到实验内容的绿色化,将有严重污染性的实验进行方法的改进,减少污染的排放和减少对人体的危害。增加少量的微型实验项目,可以节约实验试剂、实验经费和时间,减少试剂对环境的污染,提高了学生的环保意识,并且具有良好的经济效益和社会效益。
  为帮助提高分析化学实验教学质量,可将《实验室规章制度》、《实验室安全规则》、《分析化学实验基本操作规范》、《学生实验示范报告》、《常见分析化学实验仪器的使用方法》、《常用分析化学实验数据》、《有效数字和误差分析》等作为教学内容之一,这些都是在化学实验学习中必须要了解和掌握的知识,这些知识的列入,方便学生学习和掌握。
  3 优化分析化学实验教学模式,注重培养学生的创新意识和创新能力,提高学生综合素质
  传统的教学模式总是以教师讲授为主,从实验原理到实验的每个步骤都进行详尽的讲解。这种单向方程式化的教学方式压抑了学生的想象力和积极主动学习的意识,培养出来的学生创新意识弱,分析解决问题的能力不强,是很难适应社会要求的。
  首先,要改变方程式化的教学,更新单一的教学手段。采用多媒体教学增加实验教学的趣味性和科学性,培养学生的实验兴趣。
  分析化学实验对规范性操作要求很严,仅靠上课时教师演示难以保证教学效果。如對于分析天平的使用、容量器皿的基本操作、分光光度计的使用等内容,可以通过多媒体教学将规范的操作等程序采用录像、电脑动画等直观的形式加以演示,将复杂的、枯燥的操作技能在多媒体教学中得到深刻的理解,使学生在轻松氛围中掌握规范性操作的具体要求,实验时学生做起来就会得心应手,大大提高了实验效率。而且,教师可以利用暂停键停止播放,有针对性地进行重点讲解,启发学生思考不按规范操作可能导致怎样的误差,让学生不仅知其然而且知其所以然。例如对于半滴的操作,用酸式滴定管时是轻轻转动旋塞,使溶液悬挂在出口管嘴上,形成半滴,用锥形瓶内壁将其沾落,再用洗瓶吹洗,加入半滴后颜色变化正好,到达滴定终点。若向此溶液中再加半滴,溶液颜色加深,滴定明显过量。通过多加半滴后颜色变化,让学生真正认识到分析化学实验对“量”的严格要求,从而能在实验中严格控制滴加量,减少实验误差。对滴定终点的判断,可以缓慢展示变色过程,并呈现出逼真的终点颜色,便于学生快速掌握滴定方法和要领。通过多媒体教学,学生深刻地体会到分析化学实验与无机化学实验具体要求的不同,加深了对“量”的概念的认识,提高了学生的实验兴趣。
  其次,改变实验教学方法,采用项目教学法。在课堂教学中把理论与实践教学有机地结合起来,充分发掘学生的创造潜能,提高学生的综合能力。
  在项目教学法的具体实践中,教师的作用不再是一部百科全书或一个供学生利用的资料库,而成为了一名向导和顾问。教师帮助学生在独立研究的道路上迅速前进,教会学生怎样分析大量的信息,引导学生如何在实践中发现新知识,掌握新内容。学生作为学习的主体,通过独立完成项目把理论与实践有机地结合起来,不仅提高了理论水平和实操技能,而且在教师有目的地引导下,可以培养分析问题和解决问题的能力及团队精神和合作能力等,提高了实验教学的质量。如在进行设计性实验“混合碱分析”教学时,学生通过查阅资料、理论计算和粗测等手段制定实验方案。在选用双指示剂法时,他们发现了很多问题,如第一计量点pH值由NaHCO3,决定,酚酞在其中应显何色?能否从理论上加以判断?不同的教材中,对第一终点颜色的描述不尽相同,有的要求滴定至无色,有的要求滴定至微红色,究竟应滴定至什么颜色?实验中应如何解决这样的问题?对于前两个问题,学生通过计算NaHCO3水溶液的pH值从而加以判断(理论计算pH=8.13),也能想到配制NaHCO3溶液,于是将课前配制的25mL0.05mol/L的NaHCO3溶液拿出,现场加入了2滴酚酞,此时溶液显无色,说明第一终点的颜色为无色。约2小时以后,细心的学生发现NaHCO3水溶液中酚酞的颜色已经变成了浅粉色。学生非常好奇,提出问题:酚酞在NaHCO3水溶液中为什么会变色?变色的原因是什么?老师鼓励学生课后查阅资料或做实验解释其中的原因。最后经实验证明:NaHCO3水溶液的pH值会随放置时间的延长而增加,因而酚酞的颜色会加深,pH值增加的原因是NaHCO3的聚合。
  在实验过程中要求学生认真观察实验现象,并引导学生通过实验现象发现实验中的问题,改进实验方案,最终完成整个实验。这样不仅提高了学生综合运用各种实验方法和实验技能的能力,更重要的是引导学生在实验过程中不断思考问题,拓宽知识面,培养学生的科学思维能力和创新意识,有效提高了分析化学实验的教学效果。
  总之 , 在拥有一支高素质实验教师队伍的基础上,通过优化实验教学内容,改良教学方法,创新教学手段等措施,不仅能提高学生学习分析化学实验的兴趣,充分调动学生学习的主动性和积极性,而且能培养学生的创新意识和创新能力,从而不断提高分析化学实验教学的质量,为社会输送高层次技术性、应用型人才。
  参考文献
  [1] 《分析化学实验的教学改革初探》严志红、董宇静
  [2] 《分析化学实验教学改革研究》李冠峰,张永花,郁兆莲等
  [3] 《教育心理学》邵瑞珍主编, 上海教育出版社
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