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摘要:以“燃烧热的测定”实验为例,探索问题三步曲教学法在物理化学实验中的运用效果。通过探索发现,学生的好奇心、积极性均有很大程度提高,能够激发学生的创新思维,能够提高实验教学质量。
关键词:问题三步曲;物理化学实验;燃烧
【中图分类号】O64-4
物理化学实验要求对仪器操作熟练,有较高的数据处理能力,需要学生运用化学的或物理的知识进行操作、观察、处理实验数据。应该说物理化学实验最能培养学生发现、分析和解决问题的能力,也可以激发学生的创新思维,引导学生将知识向实际应用转化。
1.目前物理化学实验教学中存在的问题
1.1 物理化学实验教学内容较固定,缺少设计性或综合性实验。有些高校虽然开设了综合性或设计性实验,但由于实验空间、设备、师资等原因,综合实验也是几个实验的叠加,还是让学生按照原有的实验步骤从头做到尾。在实验中很难让学生发挥创新思维,这样不利于学生学习新知识和综合素质的提高。
1.2 传统的教学方法以教师为主体,老师将实验原理、步骤及注意点讲一遍,同时还进行示范操作。老师讲的很投入,但学生根本不听或者听不进去,老师讲完后大部分学生仍是对着教材看一步做一步,对其中的步骤不思考为什么要这么做,预期的实验数据呈现的趋势心中没数,实验过程中对老师的依赖性较强,碰到一些简单的问题,自己不想办法解决而是急着找老师。如设定恒温槽温度25度时,有同学将数显的仪表调成300度后发现温度超过30度了还在升温,自己不找原因直接找老师问。学生做完物理化学实验后收获太小,谈不上理解和应用。虽然课前让学生先对实验内容预习,但学生认为反正老师上课要讲,预习不预习都一样,即使进行预习,也只是将教材上的内容抄在预习本上,一点效果也没有。这样学生自学能力、独立思考能力得不到充分发挥。
1.3 实验内容与理论教学出现严重脱节。有的专业部分实验内容往往超前理论教学的情况,比如说在做“蔗糖的转化”的实验时学生还没有学到动力学的知识,这让实验老师无从讲解,使得学生在实验过程中只得按讲义一步一步进行,严重打击了学生的积极性。
1.4 仪器的数量不够,实验课时数少
该实验需用的实验设备数量较多,大部分高校由于经费的限制,每个实验一般五套仪器左右,一般是3人一组进行实验,导致学生自己动手的机会较少,甚至有的学生根本不动手,使教学质量降低。同时,由于物理化学实验的课时数较少,没有时间对学生进行物理化学实验方面的培训,导致仪器容易损坏。
2.问题三步曲教学法的实施
问题三步曲教学法是以问题为中心,以学生为主体的教学方法,是培养学生创新思维能力,获取知识能力,独立学习能力的一种教学方法。我们以“燃烧热的测定”实验为例子,对学生进行问题三步曲教学法,即在预习中提出问题,在实验中解决问题,在结束时思考问题,探索问题三步曲教学法在物理化学实验教学中的作用。
第一步,在预习“燃烧热的测定”实验时,我们提出以下问题:①这个实验属于物理化学理论课的那一章节?②燃烧热、恒容反应热、恒压反应热、水当量的概念及求算方法有哪些?③量热计的类型有哪些?本实验用哪一个类型?雷诺曲线是什么?氧弹式量热计的结构怎样?④样品压片时称量的质量为什么是粗略的量呢?⑤氧弹中加入10毫升的蒸馏水的作用是什么?⑥为什么内外筒的水温需要差1℃呢?⑦为什么需要先测量苯甲酸的燃烧热?什么样的状态算作点火成功?什么样的燃烧算作燃烧完全?有了这些问题,学生在预习过程中对于实验要做什么,怎么做,预期会得到多少数据、怎样处理,实验需要注意的地方等通过问题在预习中会做到心中有数。
第二步,在实验进行时引导学生深入的讨论和思考,甚至继续创新。例如上面的第4个问题,样品压片时为什么质量不是很准确,有的学生开始还没有意识到,后来相互讨论得出,是因为即使称量的很准确在压片过程中也会损失,需要压好片后用分析天平准确称量;再如第5个问题,加入10毫升蒸馏水的作用教材书上没有说明原因,但是在数据处理中的公式里有个“5.983×VNaOH”,很多同学不理解,所以需要给他们讲一下,因为氧弹中残留的氮气燃烧,形成氮氧化合物产生的热量要在总量中扣除,水与氮氧化合物形成酸性液体,然后用碱液对其进行滴定测出消耗的VNaOH,所以在公式中会出现VNaOH。这样实验讲解的时间不需要占用太长,实验过程中出现问题时,学生会积极思考,或者老师与学生一起找出原因,这样会激发学生实验的探索性。
第三步,实验结束时也要给学生设置问题,比如本实验的数据如何处理?可否使用计算机绘图?实验中可否用其他的物质代替苯甲酸?如果测定的是液体样品,可不可以用该套装置测量燃烧热呢?等等。这些问题可以让学生对整个实验继续思考,并不是做完实验就算完,得到数据就了事,需要他们进行细致的分析,做成一份严谨的实验报告,同时通过学生的文献查阅和思考可以将燃烧热的测定的装置进行改进优化,达到了理论联系实际。
3.结语
在物理化学实验教学中实施问题三部曲教学法有利于提高学生学习物理化学实验的兴趣,避免了传统的“填鸭式”、“保姆式”的教育,在实践中证明,该法能够充分调动学生的积极性,提高学生发现,分析,解决问题的能力,同时能够有效激发学生创新能力。
参考文献
[1]郑传明,吕桂琴,王良玉.在物理化学实验教学中注重培养学生的能力[J].实验技术与管理,2008,25(1):132-134
[2]何晓玲.问题教学法在化学实验教学中的应用[J].淮北煤炭师范学院学报:自然科学版.2009,30(4):91-92
[3]徐悦华.物理化学实验教学中的“诱思探究”[J].广东化工,2006,33(5):102-103
[4]刘文萍.问题教学法在物理化学实验教学中的应用,广州化工,2011,39(16):182-183
[5]丁永兰.以学生为主体的物理化学实验教学模式改革*,理工高校研究,2010,29(2):140-141
[6]侯向阳.物理化学实验教学改革实践与再思考,实验室研究与探索,2006,11(25):1426-1425
关键词:问题三步曲;物理化学实验;燃烧
【中图分类号】O64-4
物理化学实验要求对仪器操作熟练,有较高的数据处理能力,需要学生运用化学的或物理的知识进行操作、观察、处理实验数据。应该说物理化学实验最能培养学生发现、分析和解决问题的能力,也可以激发学生的创新思维,引导学生将知识向实际应用转化。
1.目前物理化学实验教学中存在的问题
1.1 物理化学实验教学内容较固定,缺少设计性或综合性实验。有些高校虽然开设了综合性或设计性实验,但由于实验空间、设备、师资等原因,综合实验也是几个实验的叠加,还是让学生按照原有的实验步骤从头做到尾。在实验中很难让学生发挥创新思维,这样不利于学生学习新知识和综合素质的提高。
1.2 传统的教学方法以教师为主体,老师将实验原理、步骤及注意点讲一遍,同时还进行示范操作。老师讲的很投入,但学生根本不听或者听不进去,老师讲完后大部分学生仍是对着教材看一步做一步,对其中的步骤不思考为什么要这么做,预期的实验数据呈现的趋势心中没数,实验过程中对老师的依赖性较强,碰到一些简单的问题,自己不想办法解决而是急着找老师。如设定恒温槽温度25度时,有同学将数显的仪表调成300度后发现温度超过30度了还在升温,自己不找原因直接找老师问。学生做完物理化学实验后收获太小,谈不上理解和应用。虽然课前让学生先对实验内容预习,但学生认为反正老师上课要讲,预习不预习都一样,即使进行预习,也只是将教材上的内容抄在预习本上,一点效果也没有。这样学生自学能力、独立思考能力得不到充分发挥。
1.3 实验内容与理论教学出现严重脱节。有的专业部分实验内容往往超前理论教学的情况,比如说在做“蔗糖的转化”的实验时学生还没有学到动力学的知识,这让实验老师无从讲解,使得学生在实验过程中只得按讲义一步一步进行,严重打击了学生的积极性。
1.4 仪器的数量不够,实验课时数少
该实验需用的实验设备数量较多,大部分高校由于经费的限制,每个实验一般五套仪器左右,一般是3人一组进行实验,导致学生自己动手的机会较少,甚至有的学生根本不动手,使教学质量降低。同时,由于物理化学实验的课时数较少,没有时间对学生进行物理化学实验方面的培训,导致仪器容易损坏。
2.问题三步曲教学法的实施
问题三步曲教学法是以问题为中心,以学生为主体的教学方法,是培养学生创新思维能力,获取知识能力,独立学习能力的一种教学方法。我们以“燃烧热的测定”实验为例子,对学生进行问题三步曲教学法,即在预习中提出问题,在实验中解决问题,在结束时思考问题,探索问题三步曲教学法在物理化学实验教学中的作用。
第一步,在预习“燃烧热的测定”实验时,我们提出以下问题:①这个实验属于物理化学理论课的那一章节?②燃烧热、恒容反应热、恒压反应热、水当量的概念及求算方法有哪些?③量热计的类型有哪些?本实验用哪一个类型?雷诺曲线是什么?氧弹式量热计的结构怎样?④样品压片时称量的质量为什么是粗略的量呢?⑤氧弹中加入10毫升的蒸馏水的作用是什么?⑥为什么内外筒的水温需要差1℃呢?⑦为什么需要先测量苯甲酸的燃烧热?什么样的状态算作点火成功?什么样的燃烧算作燃烧完全?有了这些问题,学生在预习过程中对于实验要做什么,怎么做,预期会得到多少数据、怎样处理,实验需要注意的地方等通过问题在预习中会做到心中有数。
第二步,在实验进行时引导学生深入的讨论和思考,甚至继续创新。例如上面的第4个问题,样品压片时为什么质量不是很准确,有的学生开始还没有意识到,后来相互讨论得出,是因为即使称量的很准确在压片过程中也会损失,需要压好片后用分析天平准确称量;再如第5个问题,加入10毫升蒸馏水的作用教材书上没有说明原因,但是在数据处理中的公式里有个“5.983×VNaOH”,很多同学不理解,所以需要给他们讲一下,因为氧弹中残留的氮气燃烧,形成氮氧化合物产生的热量要在总量中扣除,水与氮氧化合物形成酸性液体,然后用碱液对其进行滴定测出消耗的VNaOH,所以在公式中会出现VNaOH。这样实验讲解的时间不需要占用太长,实验过程中出现问题时,学生会积极思考,或者老师与学生一起找出原因,这样会激发学生实验的探索性。
第三步,实验结束时也要给学生设置问题,比如本实验的数据如何处理?可否使用计算机绘图?实验中可否用其他的物质代替苯甲酸?如果测定的是液体样品,可不可以用该套装置测量燃烧热呢?等等。这些问题可以让学生对整个实验继续思考,并不是做完实验就算完,得到数据就了事,需要他们进行细致的分析,做成一份严谨的实验报告,同时通过学生的文献查阅和思考可以将燃烧热的测定的装置进行改进优化,达到了理论联系实际。
3.结语
在物理化学实验教学中实施问题三部曲教学法有利于提高学生学习物理化学实验的兴趣,避免了传统的“填鸭式”、“保姆式”的教育,在实践中证明,该法能够充分调动学生的积极性,提高学生发现,分析,解决问题的能力,同时能够有效激发学生创新能力。
参考文献
[1]郑传明,吕桂琴,王良玉.在物理化学实验教学中注重培养学生的能力[J].实验技术与管理,2008,25(1):132-134
[2]何晓玲.问题教学法在化学实验教学中的应用[J].淮北煤炭师范学院学报:自然科学版.2009,30(4):91-92
[3]徐悦华.物理化学实验教学中的“诱思探究”[J].广东化工,2006,33(5):102-103
[4]刘文萍.问题教学法在物理化学实验教学中的应用,广州化工,2011,39(16):182-183
[5]丁永兰.以学生为主体的物理化学实验教学模式改革*,理工高校研究,2010,29(2):140-141
[6]侯向阳.物理化学实验教学改革实践与再思考,实验室研究与探索,2006,11(25):1426-1425