前言:寻找写作灵感?中文期刊网用心挑选的化学实验教学探究论文(10篇),希望能为您的阅读和创作带来灵感,欢迎大家阅读并分享。
一、基础化学实验在非化学专业中开展研究性教学的原因
近年来针对化学学科发展的特点,以及其他学科对于化学学科知识交叉的需要,化学学科逐渐演化成以注重实践为主的理论与实践相结合的教学体系;化学实验的内容也更加注重和科研、理论、社会等因素相结合,使得实验的种类不断创新;更多高科技教学方法的使用,也使得教学课堂更加的直观、立体,互动性大大增强。近年来,教学改革一直是全社会关注的一项重要问题,它既包含教学过程中教师教学方法的改革,也包含着学生学习方法的改革,既关系到学生的未来前途,也关系到国家对于高素质创新型人才的需要。但就目前非化学专业的基础化学实验课来看,化学实验往往是承担着理论学习、方法验证和培养学生实验技能等方面的任务。但在培养学生独立的科研能力和创新实践能力上,作用是非常有限的。其原因主要还是教学理念和教学方法上的陈旧,老师还是占据着课堂的绝对主动和绝对权威,从实验设计到实验方法都是老师“大包大揽”,学生只需要在学校有限的课时中,遵照老师的实验方法,完成实验,课后完成实验报告,对实验进行总结。这种陈旧的课程教学模式,没有发挥出学生的自主学习能力,将最具有创新性的实验课,变得机械、沉闷,学生对于实验动手能力的兴趣大打折扣,化学实验课的重要性也淡化了许多,即便是实验课程的题目设置得新颖,也很难调动学生自主学习的积极性,限制了学生创新能力和实践能力的发展。对于上述问题,我们就应该考虑如何改变这种陈旧的教学模式,使得学生的科研能力、创新能力、实践能力得到相应的培养,而研究性教学方法恰恰是培养学生这三种能力最好的方法。自从上世纪90年代前后开始研究性教学方法在各大教学课堂上兴起,这种新的教学方法既是新的教学观,也是新的学习观,是引导学生充分发挥其自主学习能力,从而真正达到一个和谐、主动、活泼的课堂环境的教学方法。2005年教育部《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》中指出:“要积极推动研究性教学,提高大学生的创新能力。”研究性教学方法指老师为学生提供一个平台,调动学生的自主创新性。学生在老师的指导和帮助下,自主设计问题,并设计解决问题的方法和途径,整个过程充分发挥学生创新性和科研性,并在整个教学过程中提升学生的团队意识和协作意识,提升学习的主动性和学习兴趣。国内的许多高校的化学专业运用研究性教学这一教学方法后,都获得了很好的效果,但是非化学专业的化学实验中涉及的知识庞杂,学生对于化学实验的兴趣参差不齐,怎样实施好研究性教学方法和非化学专业的基础实验课程的结合,就成为了很多高校要探索的问题。在研究了研究性教学方法的理论后,笔者探索了研究性教学在非化学专业的基础化学实验课中的应用和具体的保障措施,并在东北师范大学人文学院生物技术专业和中药资源与开发专业的2013级学生中实践。
二、研究性教学在非化学专业的基础化学实验中的运用
依据非化学专业课程设置中对于基础化学实验培养目标的具体要求,学生最先学习的是诸如重结晶及熔点测定、蒸馏及沸点测定、柱层析等化学实验,这类实验主要是培养学生基本的实验动手能力,培养最基本的实验素养,为之后的科研能力、实验创新型等打下基础。而在此基础上结合专业的需求和学生自身的兴趣等方面,进行深层次的化学实验项目设计。如对生物技术专业和中药资源与开发专业的学生开设:茶叶中提取咖啡因的实验、乙酸乙酯合成制备实验、苯甲酸重结晶提纯实验、蔬菜中叶绿体色素的提取分离及性质鉴定实验、薄层色谱法鉴定镇痛药片中阿司匹林和咖啡因等设计性实验,让学生进行自主设计。研究性教学方法分为以下三个部分进行实施:
(一)学生在教师的帮助下完成实验的预习、过程的设计、实验方案的确定等环节
在以前的教学手法中实验课会预先让学生写预习报告,学生的反感较大,积极性不高,预习的效果微乎其微。许多学生甚至认为这没有意义,这就表明在预习中学生的自主能力差,不能自己发现问题,解决问题。因此在实验课题的选择上就要充分地考虑到学生的专业基础、知识累积等方面因素,从多方面提出问题进而激发同学们学习的积极性。如从茶叶中提取咖啡碱的实验,指导教师就提取方法、咖啡碱的溶解性在不同的溶剂中的差异、分离提纯、结果鉴定等各个方面提出问题。进而就相关的问题提出解决方案,并教会同学查阅文献,让同学们收集文献资料,设计出问题的拟解决方案。当中包括实验操作的具体步骤、实验进行的条件、实验相关的注意事项、实验结果的预计,等等。并对学生提出的新想法、新创意提出鼓励,和同学一起研讨新思路的可行性问题。要做到在上课前由学生主导设计的实验方案和实验过程,具有清晰的思路和可行性。
(二)在实验过程中教师全程进行监督和引导
学生根据自己设计的实验步骤进行实验,并观察实验结果。在整个实验过程中,教师只负责全面监督和巡查,将重视的点放在学生实验安全和实验操作规范上,对于实验失败的同学实时进行指导,并鼓励其重新开始实验。实验结束后由指导教师检查同学们的实验结果和实验质量,在整个实验过程中让同学们体会实验的科学性和严谨性,磨练学生的意志,提升他们的实践性、创新性和科研性。
(三)指导教师对于学生的实验报告和学生的科研能力进行客观的评价
在具体的实验过程结束后,由每个实验小组给出一份实验报告,其中包括实验方案、实验实际结果、实验中的收获、实验过程中的不足,等等。让同学们对自己的实验过程、结果数据等进行总结,最好以小组座谈的模式进行总结,鼓励同学们对实验过程中的收获和不足进行总结。而且建立一系列的实验考核体系,着重学生科研能力的考核,具体的考核项目如下:文献查阅占10%,实验过程设计20%,实验的操作过程30%,实验报告20%,操作规范20%。
三、研究性教学在非化学专业基础化学实验中实践的具体保障措施
研究性教学方法的顺利实施,学校必须在一定层面上给予一定的支持。为实现研究性教学方法的实施,建议从以下三个方面给予保障措施:
(一)保证教师队伍的建设
教师队伍建设直接关系到研究性教学方法实施的成败。建立一支结构合理的教师队伍,保证教师的年龄、职称、学历结构合理。全员参与到基础化学实验课程的过程当中来,由科研能力较强的教授、博士等,设计实验课题项目,编写实验教学大纲等。由实验操作能力出色的实验员,监督学生的具体实验过程,培养学生们的实践动手能力。
(二)开放实验室为学生提供更多的学习平台
为了让更多的学生参与到研究性教学方法中来,就必须优化现有的实验室配置,为同学们提供更多的实验学习平台,在开放实验室后,同学们可以在实验室中结合课堂中学习的理论知识进行实验方案的设计,可以增加同学们解决具体问题的能力。这样做还可以开设在课堂中比较难以设计实施的实验兴趣组的相关课程,也可以采取学生自主管理的模式,开展学生开放学习、自主实践、探讨学习的学习模式,培养学生的创新实践能力和独立科研能力。
(三)开放更多的学习资源
各大高校的图书馆都有着国内外比较全面的数据库,这就为同学们收集资料自主学习提供了很好的平台。与此同时,也可以利用现代化的教学手段,将实验课的教学方案、实验的相关视频、实验所用的软件等放到网站上,方便同学们在线上随时地查阅和学习,并开设相关专题为同学们进行问题解答,增加学生们学习的效率。
四、结语
研究性教学方法实践于非化学专业的基础化学实验中的过程,是一个系统的、复杂的过程。这需要我们教师不断地改变教学方法和教学手段,为国家培养更多实践动手能力强、科研创新能力强的高素质人才。
作者:李雪 刘大钊 王迪涵 单位:东北师范大学人文学院
第二篇:化学实验教学应用探讨
1实验可激发学习兴趣,带给学生学习活力
实验教学是指在教学中教师或学生根据一定的实验目的,运用适当的实验仪器、设备和装置等手段,在人为的条件下,改变实验对象的状态和性质,从而获得各种化学事实,达到化学教学目的的一种教学实践活动.高效的实验教学,历来是化学教师追求的目的,实验教学最能激发学生的好奇心,通过实验可以发现许多神奇的现象.如高一化学在讲钠的性质实验时,教师通过“滴水点灯”引入新课,事先在酒精灯灯芯上放一小块钠,然后让学生来点燃酒精灯,学生下意识地拿起火柴准备点灯,被教师制止,让他改用水点灯,学生照做,酒精灯被点燃,学生感觉很神奇,水能灭火,却点燃了酒精灯,学生对此现象甚是不解,从而激发了学生的学习兴趣,讲到钠与水反应时,通过观察钠与水反应的现象,刚才的疑问迎刃而解,学生对本节课的学习兴趣得到了很大的提升,也充分调动了学生学习的积极性.
2实验可创设直观情境,帮助学生理解抽象概念
直观情境即教师通过创造性劳动,把教学内容变得更具体.如在学习“化学反应限度”时,可以做Fe3+与I-反应的实验:在试管中先加入过量的KI溶液,再滴入少量的FeCl3溶液,可发现溶液由棕黄色变为褐色,说明有I2生成.再滴加CCl4溶液,发现溶液分层,上层浅绿色,下层紫红色,说明有Fe2+和I2生成,取上层清液少许,滴加KSCN溶液,竟然出现了血红色,按照常规理解,根据化学计算Fe3+肯定没了,但是却有血红色出现,说明反应有一定的限度,很好地帮助学生理解了化学反应限度的概念.
3实验可创设问题情境,强调重点内容
问题情境是在一定的情境中依据教学内容向学生提出需要解答的问题,激发学生的求知热情来实现教学目标的.学生在学习中很难保持注意力长时间高度集中,对于教学中强调的内容容易忽视,此时可以设计实验加以强化.现在人们出行可选择高铁或动车,如果铁轨有裂缝怎么办?由此可以引出化学中的铝热反应.
1)实验过程:
把少量干燥的氧化铁和适量的铝粉均匀混合后放在纸漏斗中,在混合物上面加少量氯酸钾固体中,中间插一根用砂纸打磨过的镁条,点燃.
2)实验现象:
立即剧烈反应,发出耀眼的光芒,产生大量的烟,纸漏斗被烧破,有红热状态的液珠,落入蒸发皿内的细沙上,液珠冷却后变为黑色固体.
3)化学反应方程式:
Fe2O3+2Al加热2Fe+Al2O3.
4)注意事项:
a)要打磨净镁条表面的氧化膜,否则难以点燃.
b)玻璃漏斗内的纸漏斗要厚一些,并用水润湿,以防损坏漏斗.
c)蒸发皿要垫适量的细沙.一是防止蒸发皿炸裂,二是防止熔融的液体溅出伤人.
d)实验装置不要距人太近,防止使人受伤.在教学中,教师可以让学生展开讨论火车的用途,进而引到火车必须要使用铁轨,既强调了重点内容,又让学生感受了化学生活.
4实验可调动学生思维,解决疑难问题
教师在平时教学中都有这样的感受:越是疑难的问题,大家争执得越厉害的问题,学生就越容易记住,但是要想解决疑难问题却很困难,这时我们可以借助实验教学.如配制一定物质的量浓度的溶液,教材上给的溶液都是无色溶液,配好溶液后,将溶液转移到容量瓶时,针对忘记洗涤烧杯和玻璃棒进行的误差分析学生甚是不解,如果此时能把溶液换成有色溶液如CuSO4溶液或是KMnO4溶液,效果就不一样了,因为如果不洗涤烧杯和玻璃棒,有色物质就会粘在容器上,肯定会产生误差,学生一目了然.定容时也是如此,一旦加水超过了刻度线,即使你用胶头滴管吸出部分溶液也无济于事,因为有色物质会粘在容量瓶上.实验教学是时化学教学的重要组成部分,选择合适的实验,把握恰当的时机不但可以激发学生学习化学的兴趣,还可以让学生轻松地获得知识和技能,更加重要的是还能培养学生的科学探究能力和团结合作的精神.
作者:李爱林 糜红叶 单位:江苏省江阴市成化高级中学 安徽师范大学
第三篇:化学实验教学最大效能发挥探析
一、教师首先要形成扎实的演示实验基本功。
在新课程改革之前,能够开齐、开全教材中所有的演示实验、分组实验是当时的最高要求。对于教学新手来说,对于某些演示实验的操作还不够熟练,成功的机率不够高。例如做镁带燃烧的实验时,常因酒精灯火焰未调节好,镁带打磨不充分而延长点燃的时间,做碳酸氢铵受热分解的实验老是损坏试管,用启普发生器制取氢气因操作不当使发生器破裂……所以,在课前要反复练习每个实验,确保实验成功、现象明显、操作安全,让学生通过演示实验充分感受化学学科的魅力,将他们吸引到对化学的研究上来。而只有通过多次的实践,甚至经历一些失败,才能把握每个实验成功的关键,遇到突发情况,能够及时找到原因,排除故障,实验现象鲜明,成功率大大提高。
二、攻克难度大的演示实验。
教科书中有些实验不是不易成功,就是实验装置、操作太麻烦,并且耗时多。有些老师往往将这些实验直接略去,进行口头讲述或放录像完事,例如用一氧化碳还原氧化铁的实验,如果实际操作,有很多的注意事项,并且一氧化碳有害,但这些问题都是可以解决的,教材的编写者既然把它设为实验活动,就说明它是可操作的,事实上却是:讲到这里,老师们领着学生分析分析实验装置图,讨论讨论实验的步骤,然后给出正确答案,或看看录像,再通过书面练习不断强化,最终让学生“理解”并“记住了”这个实验的全过程,考试中获得高分,被评价为教学任务圆满完成。在这个倡导教改、教育创新的新时代,我们对上述现象进行反思:化学实验教学的初衷是什么?仅仅是为了掌握实验的结果吗,还是要在实践中培养学生的能力?我认为,当我们遇到了较为复杂的实验时,还是应该从自身做起,通过查阅资料或者研究学习,做到熟练操作这些实验,即使不能让学生动手,也要让学生亲眼见到实验的过程。还可以对实验加以改进。如木炭还原氧化铜的实验,这个实验的操作难度虽然不大,但反应本身所需要的高温却难以控制,用酒精灯很难完成实验。但是换个思路,改变受热容器及药品的用量,即只取微量的黑色粉末放在型号最小的试管中,以乳胶管套住试管口导出气体,并用试管夹夹持使其受热,降低受热所需温度,这样不但实验现象明显,缩短了实验的时间,而且还适合由学生分组进行实验。
三、根据教学内容的需要增设趣味实验。
有时考虑到知识的前后联系,我会另外设计一些小实验引起学生思考,并通过实验来验证,使他们的认知形成一个系统的知识链,而不是彼此孤立,毫无联系的内容。就拿二氧化碳的制取与性质来说,用石灰石和盐酸反应制取二氧化碳是利用石灰石中的碳酸钙,而二氧化碳与石灰水反应后又能生成的白色固体碳酸钙。这两者在成分上是一样的,但学生很难主动将灰黑色的石灰石与石灰水中的白色沉淀联想到一起。通过设计实验让学生思考,你如何将变浑浊的石灰水再恢复澄清?(加盐酸),学生一想,溶液浑浊的原因是因为有难溶的碳酸钙,它能与什么物质反应呢?当想到用稀盐酸时,思维豁然开朗,这不就是石灰石中的主要成分吗!从而达到将所学知识融会贯通的效果。另一方面,在复习过程中,在题目中出现的各种小实验,我则让它在课堂上变成了现实:例如如何鉴别三种无色气体,如何清洗盛过石灰水的试剂瓶,如何改进气体发生装置使其可以控制反应的发生或停止等。学生通过理性的思考并结合实践操作,对化学知识的掌握更牢固了。这种将实验与习题相结合的教学方式容易操作,还能保持学生学习化学的热情,对教学起到很大的辅助作用。
四、大力开展分组探究实验。
新课程改革注重培养学生的科学素养和科学探究能力。以往,教材上关于演示实验、分组实验分界清楚,而且多为验证性实验。在实验室中进行分组实验时,学生已经有了相关的知识基础,并且课本上提供了明确的实验步骤,学生照方抓药,实验进行的很顺利,因为他们知道做什么,怎么做。但这毕竟是一种被动学习,不利于学生主动性、创造性的发挥。还有一点不容忽视的原因,教师的演示实验再怎么成功,坐在教室后面的同学也难以看得清楚,长期下去,就会对学习产生一些影响。因此应该提倡开展探究实验。万事开头难,笔者在最初的尝试阶段也遇到了不少困难:学生因为早已经习惯了“老师告诉他怎么做,他才会做”,一旦放手让他自行设计实验的方案,自主实施方案,便显得不知所措,对实验的设想过于简单或过于繁琐。如做铁丝在氧气中燃烧的实验时,甚至会把铁丝直接烧热后就往氧气中放;探究质量守恒定律时,进行多次重复的称量,人为造成很大的误差。因此在实验时,常常由于方案错误或操作不当导致以失败收场。因此,实验教学既不能对学生抓得太死,也不能缺乏必要的指导,完全放手给学生自己探究的做法是不合适的。应该在学生自行设计实验的基础上先对实验方案进行评估,判断实验方案是否可行,实验步骤是否合理,实验中要注意哪些问题等。如,对二氧化碳性质探究的实验教学可以设计如下:提前给学生布置前置作业,预氧化碳有哪些性质,应如何通过实验进行证明?然后在课堂上首先交流实验方案,老师只需对设想不当之处加以点拨,最大限度地发挥学生的能动性与创设方案的积极性。有了正确的方案,师生再共同对实验的顺序进行探讨,根据时间的限制,本着节约药品的原则,在最短的时间内用最少量的药品,使所有的实验环节能够连贯进行,而且反应一旦开始后,产生的二氧化碳气体都能够得到利用,避免空排。经过这样细致深入的引导,学生便能够较顺利地完成对实验的探究,通过自主探究“惊喜”地“发现”知识,而不是被“灌输”知识,从而尝到了学习的快乐,体会到了学习就是探索发现的过程。在初中化学教学中,类似的课题比比皆是,均可设计成学生的探究实验,如氧气的实验室制法、氧气的性质探究、质量守恒定律的探究等。
作者:何竞 单位:广东省兴宁市宁江中学
第四篇:建筑类高职院校化学实验教学浅谈
1化学实验设施陈旧,高端精密的仪器不够齐全
近年来,随着高职高专院校逐年扩招和我国高等教育大众化进程的不断加快,全国高职院校的办学规模不断扩大与教育资源相对不足的矛盾日益凸显出来,学校实验设备不全,无法将新知识、新技术及时引入实验,严重制约着学生的实践技能的提高。在实际教学中,有相当一部分实验,内容和现行的较先进的仪器不配套,很难操作或者操作误差大。由于条件限制,实验老师只注重检测过程,不重视实验结果,这样使学生没有养成质量意识,这些问题亟待解决。一方面需要争取多方资金支持,及时购置更新实验设备,另一方面教师要根据学院的实验条件、学生的实验能力和教学效果,并想法克服困难下开展基础的化学实验。同时需将在校实验与工厂实践的紧密结合,激起学生对工厂实际化验分析的认知欲望,促进了学生对化学实验的钻研,进而做到心中有数,避免了在实验过程中的盲目性,使实验过程得心应手,使学生在校就能体验在工厂的生产分析过程。
2实验内容陈旧,单一,与工程监测不符
目前,大多数院校与化学关的课程均开设四大化学及及四大化学实验,这些实验基本上是对课堂理论教学的验证及对基础实验技术的训练,与生产实际没有太大关系。为此,我们经过仔细调研及认真、详细的讨论,并在院、系领导大力支持下,建立了建筑化学实验新的课程体系。新体系的特点是:(1)实验内容更丰富。如增加水质分析、钢材分析、水泥的分析、混凝土外加剂分析及应用等方面的内容;(2)加强了实用性。新增加的实验项目中,如“水泥分析”、“混凝土外加剂分析”等,这些实验从仪器到操作、从数据处理方法到误差分析等都和具体工程中的没什么区别;(3)体现了综合性。与以往“四大化学”相比,删减了部分前面单一的滴定练习。因为建筑类高职高专课程改革后,相关专业的化学类课程总课时数明显减少;太多的基础练习没有足够的课时来学习。
3在学生实验能力考核评价制度方面,考核内容不够全面,无法准确反映学生的实验操作水平
笔者调查发现:目前大多数院校实验成绩评定仍按平时成绩记分的办法,不利于学生创新能力及积极性的的培养,使学生抱有一种只要能保证全勤肯定实验成绩能合格的侥幸心理,学生只注重操作过程而不关注实验结果等弊端。我们应将实验课程考核始终贯穿实验教学的全过程中,实验的准备情况、学生出勤、实验操作情况、实验问题的现场回答、实验报告和期末实验考试等,并将考核的每一项内容都进一步量化。期末实验考试有笔试、现场提问、实验项目操作等形式,主要检查学生对实验的基本理论、基本操作及综合技能的掌握情况。(1)实验基本理论考核,主要考查学生对实验基本理论知识的掌握程度,该项成绩占总成绩的20%;(2)实验基本操作技能考核,在规定的时间、给定题库的情况下,学生抽取实验题目,完成操作考试,根据评分标准对各操作环节打分,该项成绩占总成绩的40%;(3)综合能力考核,结合学生平时学习主动性、协调能力、团队协作能力、创新能力、实验报告及实验结果情况,该项成绩占40%,此项成绩为防止学生只注重考试实验,忽视平时实验而设置,要求学生认真对待每次实验。这种综合考试的形式,避免了以前考试的片面性、随机性等不合理情况,较公正地全面的评价出学生实验的水平,激励了学生对实验的兴趣,最终达到提高教学质量的目的,受到学生的欢迎。
4缺乏理论基础扎实、有企业生产实验以验的高水平实验教师
目前,许多建筑类高职院校的化学实验教学缺乏专业的实验教师,博士,硕士毕业化学相关理论知识相对比较扎实,但缺乏建筑工地生产实际经验,对建筑略懂一二,不能很好的将建筑与化学结合起来。作为建筑类高职院校的实验专业技术人员,要求有较高的实验操作水平及能把学校的实验与工地的分析、化验紧密结合,包括对仪器的使用,维修,保养等等,尤其缺乏高水平的复合型人才,笔者调查发现部分实验教师自己在建筑工地化验室也不会操作,即使这样的操作水平还在指导学生一届一届的学生,这种情况使我们的学生实验操作技能的养成,分析和解决化学实验问题能力的增强受到严重阻碍,同时,也影响了的实验积极性,久而久之,形成了学生对实验缺乏兴趣,应付课堂的局面。目前,高职高专院校师资队伍的建设的主要任务是提升教师的实践水平,教师实践能力的提高成为当前高职高专学校师资建设与发展的一个重要任务,通过与行业、企业及加强与校外实训基地的联系,主要是岗位资格证书或职业技能培训、企业生产一线挂职锻炼等。这些需要通过学校组织各相关部门协作实施完成,真正将培训落到实处,加强培训后对教师的考核,使他们真正成为能工巧匠。
5结论
目前,大多数建筑类高职高专院校只有材料工程、工业分析与检验、给排水专业开设化学及实验课,但这样的实验教学改革在其它专业实验教学中可适用。通过化学实验教学设施的更新、教学内容的整合、对学生实验能力考核评价制度的优化及对实验教师指导水平提高,使学生对实验课的积极性提高,能规范学生的操作水平,使学生对实验现象作出合理解释,实验数据能合理处理,不仅培养了他们的动手能力和协作能力,而且激发了他们对建筑行业探索创造的热情。
作者:王涛 李国萍 单位:宁夏建设职业技术学院 宁夏职业技术学院
第五篇:师范院校理工科化学实验教学思考
一、前言
教育部在2012年的《关于加强高校实践育人工作的若干意见》中明确指出,高校要切实改变重理论轻实践、重知识传授轻能力培养的观念,注重学思结合,注重知行统一,注重因材施教,强化实践教学。提出各高校要结合专业特点和人才培养要求,分类制订实践教学标准,增加实践教学比重,确保理工农医类本科专业不少于25%。强调各高校要深化实践教学方法改革。指出:实践教学方法改革是推动实践教学改革和人才培养模式改革的关键。各高校要把加强实践教学方法改革作为专业建设的重要内容,重点推行基于问题、基于项目、基于案例的教学方法和学习方法,加强综合性实践科目设计和应用。要加强大学生创新创业教育,支持学生开展研究性学习、创新性实验、创业计划和创业模拟活动。在20世纪末至本世纪初,由于国家教育政策的调整和高等教育大众化发展的需要,为了加快学校的发展速度和提高学校参与市场竞争的能力,地方性师范院校在专业结构上进行了重大调整,由过去的学科门类单一、专业范围较窄逐步向多学科门类和多专业的方向快速推进。在此发展大潮中,杭州师范大学在杭州市委市政府的高度关注与支持下也已发展成为“教师教育与艺术教育具有特色、人文社会科学学科具有一定优势、理学学科部分见长、各类新兴学科协调发展的综合性师范大学”。然而在理工科专业的发展过程中,地方性师范院校在学生的专业实验、实习及工程实践训练等专业技能的培养上存在着较大的差距。为此,对地方性师范院校如何有效地快速发展理工科专业,培养理工科学生的专业实践技能的研究和探讨,也就成了亟需探索的一个新的重要课题。本文以我校化学实验教学为例,在分析现状的基础上探索理工科化学实验教学的有效路线,着重介绍我校化学实验教学改革过程中采取的各种举措,用以提高实验教学的互动性,提高理工科专业学生获取专业知识的兴趣和能力。
二、理工科化学实验教学的现状
化学作为一个古老的学科,获得了长足的发展,化学实验教学也一直是化学教学的重要组成部分。然而随着学科内容的不断丰富和发展,一方面,化学实验的内容越来越多,越来越充实;另一方面,化学实验更多地形成了套路化的发展,成了诸多验证性的内容,尤其是越先进的实验方法,越使学生感受到实验过程的快捷与无聊,甚至于会出现实验教师疲惫地教、学生却懒散地学的现象。如何提高实验教学的互动性,如何提高理工科专业学生获取专业知识的兴趣和能力?这是需要采取相应的措施方能有效解决的。
三、理工科化学实验教学改革措施
笔者认为,提高理工科专业学生获取专业知识的兴趣和能力是提升学生专业素养的主要落脚点,而提高实验教学的互动性,使实验以学生为中心,实现“三力”———高度吸引学生的注意力、增加主动参与的驱动力、充分挖掘学生的潜力,是提高兴趣和能力的体现和方法。因此,可以从多方面着手,使学生的眼、脑、手三方位同时充分投入,从措施上保证实验教学的有效实施,从而提升实验教学效果。
1.学生注意力的吸引———从“化”处着“眼”。
如果说实验教学的改革,笔者认为学生注意力的吸引强化是首当其冲的,因为当前实验教学的主要状况就是实验教学成为了理论教学的一种附属,学生的关注点在于理论课上学习了什么知识点,然后在某个实验项目中如何去证实知识点的正确性,更多强调的是实验的结果,而逐渐忽视了实验的过程。正如当前诸多的实验教学项目的改革,最核心的都是将最新的科研成果引入到实验教学中,认为只要让学生实验过程中应用了最新的科学前沿,实验的层次就瞬间“高大上”了。其实笔者认为实验教学最为核心的是实验的过程本身,要让学生的关注点、注意力,让学生们的“眼”盯着实验的变化过程,从过程中感觉实践的魅力,掌握过程的技能和从过程中得出结论的能力,如此可以将经典的实验项目,通过过程的强化发展成综合性乃至设计性的实验项目。对于化学实验教学而言,如何吸引学生的注意力呢?可以从“化”处着眼,通过化学实验的变化来吸引学生。我校在实施实验教学改革过程中主要采取的措施包括以下“变化”,强化实验教学的相对独立性,提升学生对实验过程的关注度。①实验教学大纲的确定与修订。结合我校2013本科培养方案修订工作的开展,经充分讨论对新的实验教学大纲进行确定及对原有大纲进行修订。重点在于本次修订从一级学科的层面,对实验课程进行系统的规划和设计,注重实验课程之间的衔接和互补,强化实验课程对学生在基础操作方面的培养(比如专门开设《化学实验基本操作技能》课程),将实验课相对从理论课剥离,强调实验课程的相对独立性。②实验讲义的编写与实验项目更新。实验课和理论课的主要区别在于需要学生全身心参与并动手实践,因此而十分依赖实验的设施,从而针对不同院校的实际情况,实验开展的情况就会大不一样。各类出版的实验教材虽具有比较广泛的借鉴意义,但实验条件的建设往往不能完全等同,具体开展的实验项目会根据学校的实际情况进行相应调整,尤其是当前对实验项目强化综合性和设计性,更难实现对实验教材的直接采用。所以我校十分注重实验讲义的编写,每年根据实际的情况更新相应的实验项目,对项目进行优化设计,编写完全适用于我校并能发挥我校特色项目的实验讲义。如前所述要“通过化学实验的变化来吸引学生”,除了形式的变化之外,实验项目内容的更新是“变化”的重中之重!这种变化主要基于两个方面:一是通过科研促教学,从科研中引入实验教学项目,实现实验项目的特色化和新颖化,让学生感受科学前沿、实践实验操作在科学研究中的作用,比如我校将“魔芋精粉中葡甘露聚糖含量的测定———开放性化学实验探索”项目引入到物理化学实验中。二是通过对现有项目内容进行重新设计与整合,通过实验教学方法的改革,拓展现有实验项目知识点,引导学生整合现有知识,扩展知识体验,将经典实验项目发展为综合性项目,实现“脱胎换骨”式的更新,比如我校将“偏光显微镜观察聚合物球晶”项目进行改革拓展实验项目。③网络课堂的应用。对于实验课程,也要强化信息化数字化建设,应用网络课堂对实验教学进行有益的补充。虽然实验课程是实践性的,主要通过动手才能获得相应的知识,但网络技术的发展,已可以为实验教学带来许多拓展。我校当前主要通过网络课堂实现实验预约管理、强制预习、安全测试、模拟实验、实验报告提交与评阅等应用。实验预约管理通过网络实现实验教学的管理与安排,尤其是结合当前智能终端的发展,可进一步实现手机客户端等多终端的实验预约;强制预习功能是在网络课堂上实现学生对实验涉及的现有知识点进行复习和对实验所需基础知识点的预习工作,所谓强制预习是指在某个实验项目相应的预习报告提交之前通过网络设置不允许学生实现该实验的预约,从而保证每位参与实验的学生掌握相应应当具备的基础知识。安全测试是通过网络实现对化学实验安全的强调,促使学生强化安全意识,并对每个实验项目特殊的安全特性进行了解,掌握对实验涉及的“三废”的科学处理方法,强化环保意识。模拟实验部分最突出的特征是可以将实验中有些难实现或涉及有剧毒物质的实验通过Flash等形式在网络上实现虚拟操作,实现网络化的实验。当然模拟实验部分还可以包括计算实验室的建设与发展,实现相关理论计算实验的网络化实施,提升效率。实验报告提交与评阅功能则是实现网络化的提交和评阅,实现实验报告的长期存档和方便调阅。总而言之,通过网络课堂在实验教学中的实施,实现实验教学时间与空间的全面开放、实验素材的无限扩大化以及实验资料档案的电子化,有效提升实验教学效果和效率。
2.主动参与的驱动力提升———兴趣+收获。
除了通过培养方案和实验教学大纲来确定学生“学什么”和老师“教什么”的变化吸引学生的注意力之外,还要让学生具有主动参与的积极性,要增加学生主动参与的驱动力!爱因斯坦说“兴趣是最好的老师”,所以驱动力的提升可以从激发学生的兴趣出发,主要可以从以下方面采取措施。①应用型人才培养模式:多种类型实践实习的结合。当前的普通高等院校,期冀培训更多的应用型的人才,而应用型人才的培养目标就应该是具有较强的实践能力,掌握各方面的实践技能。因此,在高校实验教学中要充分开展多种类型的实践实习课程。比如我校化学(教育)专业的学生既有四大基础化学的实验教学实践,还有针对中学化学教学的微型化学实验、课程设计、化学教育师范实习(教育实践)、专业见习等多种形式。同时,在各项实践过程的实施中,让学生明确可以获得的收获,强化成果考核,从收获促进提高学生学习的参与主动性。②兴趣实验的设置与发展:提升兴趣。通过学生组建“贵之烯”专业社团,在实验教师的指导下设计兴趣化学实验,并在学生中通过艺术的形式传播,展示化学的神奇魅力,提升学生对化学实验的兴趣。③结合师范院校特点:培养的学生能干,也能教;结合师范院校的专属特点,发挥优势,通过化学实验教学的实施,使培养的学生能干,也能教。在实验教学的过程中注重使学生学会对实验教学本身的思考,让学生体会到实验教学的设计方法和理念,甚至在实验教学过程中分小组进行,感受实验教学中“教”的过程,让学生有机会教学生,实现教学相长、深化学生对相应实验知识点的理解。
3.学生潜力的充分挖掘———学以致用,向上攀登。
在有吸引力、有驱动力的基础上,必须通过合理设置,充分挖掘学生的潜力,从而保证实验教学效果的展现。我校通过开放实验的设置,结合科研助理制度、学科竞赛参与、毕业论文设计等全方位的融合,使学生的实验能力“学有用武之地”,实现在专业学科方面的攀登,检验实验教学的效果。①开放实验的设置:网络配套、团队督促。针对学生长期设置开放实验,可以由学生主动提出开放实验申请,结合网络实验教学平台,提交开放实验方案书、预约开放实验室,使学生有机会自己组建实验团队,开展自主设计的实验,无限扩展实验教学内容范围。同时,通过对学生开放思维下的实验进行指导,扩展实验指导教师的思路,甚至也可以将某些可行的开放实验项目转化为实验教学项目。另一方面,学生在实施开放实验的过程中可以通过团队中的相互讨论和相互督促,深化实验知识的理解、养成良好实验习惯,强化实验互动。②科研助理制度:科研走到身边。为了使学生接触到专业教师的科研,让科研更直接地促进实验教学,可以开展科研助理制度,通过该制度,学生真正参与到科研团队,在指导教师的帮助下,了解科研课题的相关知识,在科研实验中掌握实验知识点与实验操作技能,培养学生的科研实验能力,让学生在学校中就掌握运用实验知识解决科研问题或实际问题的能力。③积极参与各类学科竞赛:在大平台检验。鼓励学生参与挑战杯、希望杯、化工设计、化学师范技能、化学学科竞赛等各类各层次的竞赛,将学生放到全校、全省乃至全国的大平台上去检验所学的理论知识和所掌握的实验技能。尤其是注重竞赛的受益面,比如采取预赛制度,尽量让更多的学生参与到竞赛中。通过竞赛,引导学生学好专业实验知识,并用于解决实际的问题。④强化毕业论文设计管理:铸造化学人才。作为化学学科人才培养的最后关键步骤,毕业论文的管理是高校产品“出厂”之后的质量检验关口。而在毕业论文的实施过程中,实验教学的进一步实施非常重要,作为实验性的学科,对于所有化学的理工科学生,在毕业论文的阶段必须要开展一定工作量的实验,获取翔实的实验数据,方准许毕业。因此,通过毕业论文的管理强化,也是保证化学实验教学的一道重要关卡。
四、结束语
面对普通高等院校21世纪培养更多应用型人才的诉求,提高理工科专业学生获取专业知识的兴趣和能力是提升学生专业素养的主要落脚点。提高实验教学的互动性,使实验教学以学生为中心,从多方面着手,使学生的眼、脑、手三方位同时充分投入,从措施上保证实验教学的有效实施,从而提升实验教学效果。
作者:羊海棠 王园朝 彭采宇 宋艳江 单位:杭州师范大学材化学院 浙江省化学实验教学示范中心建设点 杭州市高分子材料重点实验室 杭州师范大学钱江学院
第六篇:中学绿色化学实验教学研究
一、绿色化学概念
绿色化学定义为采用一定的化学原理和技术进一步消除有害物质的影响。这些物质包含危害人类身体、自然环境、社区安危的各种溶剂和试剂、催化剂、原料、副产物等。绿色化学的目标是彻底消除废物、有毒、有害物质等。
二、绿色化学理念的基本原则
结合高中化学实验教学的目标和方向,我们可以知道绿色化学理念的原则有以下八个方面:一是无论是化学实验的起始阶段,还是进行中,就必须防止废弃物的产生。二是在设计化学实验方法的阶段,务必要思考怎样让有害物质得到完全释放。三是在设计实验合成方法的阶段,在满足条件的过程中,应该确保那些产物、中间产物和反应产物对环境和人体没有危害。四是在达到要求后,务必想方设法的杜绝采用如分离剂、溶剂等协助性的试剂。第五个要注意到的是对于实验材料的选取,我们通常会选择可再生资源,对于材料的安全性能有着较高的要求,要避免因为材料的毒性而给实验人员带来的危害;第六点是要处理好实验废弃料和残留物质,如果可以将这些要素进行分解,那么久一定要将这些材料进行再次的回收利用,不能将一些含有毒性的物质排放到外部,另外,实验过程中往往会伴有一定的实验故障,一些时候甚至可能引发火灾或者是对实验人员的身体危害,所以在实验过程中要遵循绿色实验的相关原则,尽量降低实验带来的副作用。
三、绿色化学实验在教学中的应用
1.注重学生绿色化学意识的培养
化学实验教学不仅仅要让学生了解基础的定义和原理,还要为学生讲解关于环境污染的公共事件,例如二恶英、食品安全等问题。让学生深刻的知晓此类由于污染引发的公共事件,最终导入绿色化学的理念,进一步阐述其中的原理,进而可以有效的掌握绿色化学的深层次含义。
2.优化实验方案
当前在化学实验过程中,许多实验使用的材料并不是完全绿色无害的,一些实验甚至有较大的人体危害,所以教师往往无法决定是否进行此类实验。要想让学生从实验中认识到更多,教师就必须对于实验方案进行优化,使用那些具有绿色无毒的材料进行实验,不断提升教学的效率水平。例如在进行铜和稀硝酸的相关反应实验教学时,形成的气体无法判定到底是NO还是NO2,所以教师可以对此实验进行优化处理,灵活使用注射器,通过三个小块的铜片来控制稀硝酸的量,将稀硝酸注入到盛有4mol/L氢氧化钠溶液的烧杯中,在此步骤中药考虑到摩擦力对于注射器的影响,必须放慢速度,慢慢的将二者进行混合,通过这样的步骤可以发现在铜片旁边有一些气泡,溶液一开始是蓝色,然后会变成红色,这些空气中没有毒性,所以即使排出也没有什么污染,实现了绿色无污染。
3.推广微型化学实验
20世纪80年代,微型化学实验风靡起来,在化学界有一定的地位。作为一种化学实验的创新技术和办法,具有很多好处,比如效果显著、现象清晰、污染物少、安全可靠、方便运输和携带等。在发达国家,微型化学实验应用的比较广泛。而在发展中国家,还正在开始起步。微型化学实验的地点是微型化的仪器装置,试剂用量是常规剂量的0.1到0.001。采用微型化学实验能够进一步降低对环境的污染,减少了化学废弃物的排放。同时,安全性大大提高,降低了实验经费。以《空气中氧气含量的测定》为例,实验可以用试管作反应容器,磷的燃烧均在密闭容器里进行,可防止白烟污染空气。用20mL注射器(活塞事先处在10mL刻度处)测量磷燃烧消耗的氧气体积。试验时第一步检查装置的气密性。第二步,装药品,连好仪器。第三步,夹紧弹簧夹,加热白磷,观察现象。第四步,燃烧结束,试管冷却后松开弹簧夹,可以看到活塞慢慢左移到2mL刻度处。说明空气中氧气的体积分数为1/5。通过这种实验,不仅仅避免了危害,还能使用少量的药品,污染几乎为0,完全适应绿色化学实验的思想。
4.运用多媒体等现代技术辅助实验
在计算机技术的帮助下,化学实验仿真教学得到了快速发展。计算机为我们呈现了虚拟化学实验室,我们能够看到那些在现实实验室中的器具,例如导管、漏斗、试管、烧杯、酒精灯、铁架台、烧瓶、锥形瓶、集气瓶等。老师和学生能够随意建设自己试验装置,自由的加入药品,通过化学反应,从而很直观的观察试验,最终为我们出具真实的数据资料。
四、总结
化学实验仿真软件还能清晰的展示各类晶体结构和分子结构,例如金刚石、石墨、NH3和H2O等。还能清晰的为我们搭建微观模型,进一步为大家呈现奇特的微观接,从而开发学生们的积极性和主动性。另外,对于那些有毒、有害及危险性物质,利用多媒体辅助教学可以很直观的展示实现效果。同时,还有效避免危险物质损害特任,减少了时间、药品、水电费用,避免环境受到损害,杜绝了化学试验的污染。
作者:王金海 单位:贵州省石阡县石阡中学
第七篇:综合院校农科专业基础化学实验教学改革与实践
1传统基础化学实验教学体系中存在的问题
1.1实验课授课时间安排不合理,且与理论课脱节
通过对长江大学所有涉农专业的基础化学实验授课时间和内容进行分析,发现主要存在以下2个方面的问题。一是授课时间不合理。如第3学期学习有机化学理论课程,第4学期学习有机化学实验课程,学生经过一个寒假,很多理论知识都已遗忘,对有机化学实验中所涉及的化学反应原理理解起来显得力不从心,从而不可避免地出现简单重复实验操作、达不到实验教学的目的和效果、更谈不上培养学生的创新能力的局面;二是实验教学内容与理论课教学内容不同步。如物理化学理论课与实验课同学期进行,但理论课上还没讲到的内容却要求学生做实验,学生对实验原理不理解,只是机械重复实验操作,对数据的处理一知半解,最终不能从实验数据中归纳总结出实验结论。
1.2实验内容陈旧、单一,实验结果评价手段简单
在无机及分析化学实验课程中,部分实验内容过于简单,很多学生在高中阶段就学习过,不能激发学生的学习兴趣,如电光分析天平的称量练习,学生在高中阶段就接触过,且现在的称量手段已迅速发展,化学实验中已普遍采用电子天平,仍将电光分析天平的称量练习作为实验内容,显然与学科的发展不同步。在有机化学实验中,验证性的实验内容偏多,综合性、设计性的实验较少,各实验内容相对独立,前后实验内容无任何关联,不能体现实验内容的连贯性、综合性,涉及当今化学学科最新成果和发展趋势的相关实验内容就更少,学生做实验没有压力,敷衍了事,不利于培养学生的实践能力和创新能力。如果将不同的实验关联起来,此次实验的产物是下一次实验的反应物,此次实验不成功直接影响下次实验,因而会使学生产生压力,从而更认真地进行实验。另外,授课教师对学生实验结果的评定仅停留在表象,如对有机合成产物的鉴定仅仅是对产物进行看、闻,若能选取部分样品通过红外光谱或元素分析进行结构表征,这样学生能直观地感受到自己的实验成果。
1.3数据处理软件应用课程缺乏
部分无机及分析化学实验和物理化学实验数据多,实验结果的数据处理繁琐,如磷的比色分析、燃烧热的测定、粘度法测定高聚物的相对分子量、凝固点降低法测相对分子量等,实验结束后需要通过电脑软件对数据进行分析处理,从而巩固理论课上所学的化学基本原理与基本方法。但很多学生数据处理软件应用能力较差,仍通过坐标纸等原始、低端的手段进行数据处理,费时费力且效果差。
1.4实验教学内容满堂灌,设备陈旧、落后
部分基础化学实验授课教师授课时讲解过于仔细,包括实验原理、实验步骤、实验方法、反应现象、反应结果等,学生没有自由发挥的空间,只是按照老师的示范要求按部就班地进行实验,这种机械式模仿的实验教学方法不能很好地发挥学生的主观能动性,不能激发学生的学习兴趣,甚至会引起部分学有余力的学生的反感。另外,实验设备陈旧、落后,实验数据不稳定,实验过程中故障多,仪器数量不足导致每组实验学生人数偏多,从而减少了学生动手的机会,而实验仪器种类偏少又影响了实验内容的选择。
2基础化学实验教学改革对策
2.1调整教学计划,实验课与理论课内容同步
2013年,长江大学组织各院系对2014级各专业的人才培养计划进行了全面修订,化工学院对涉农专业的基础化学实验按照无机及分析化学、有机化学、物理化学课程的内在联系将全部实验整合为3门课程,分别为基础化学实验A(上、下)(96学时)、基础化学实验B(48学时)及基础化学实验D(40学时)。基础化学实验A(上)是无机及分析化学实验内容,基础化学实验A(下)是有机化学实验内容,各占48学时;基础化学实验B既有无机及分析化学,也有有机化学的实验内容,学时各占一半;基础化学实验D是物理化学实验内容,只对部分专业开设,如食品科学与工程专业、资源环境与利用专业等。各学院在修订教学计划时可根据学校对学时、学分的要求及各专业培养的目标要求进行课程选择及授课时间的选择。尽量使实验内容与理论课一致,以解决以往基础化学实验教学中教学内容与理论课教学不同步的问题,这样有利于提高教学质量。
2.2重构基础化学实验教学课程体系,优化实验教学内容
在3门基础化学实验课中,每门课程在实验内容的选择上应既有基础型实验内容,也有综合设计型和创新研究型实验内容,并且将4大基础化学的理论知识应用到各基础化学实验课程中,体现了化学实验技术综合性、内容交叉性的特点,从而形成了“三层一线”(基础层、综合设计层及创新研究层,以提高实验技能为主线)的基础化学实验教学新体系。基础化学实验A(上、下)共96学时。48学时为无机及分析化学的实验内容,共12个实验。其中,粗食盐的提纯、电解质溶液、分析天平称量练习、滴定练习、标准溶液的配制及标定、间接碘量法测定铜盐中的铜含量、双氧水含量的测定、水的总硬度测定、磷的比色分析为基础型实验,训练学生的基本操作技能,如称量、过滤、重结晶、滴定、溶液的配制等;可溶性氯化物中氯含量的测定、硫酸亚铁铵的制备及分析为综合设计型实验;混合酸的电位滴定、混合碱的分析为创新研究型实验。另外48学时为有机化学实验内容,有12个实验项目。其中,薄层层析、熔点测定、环己烯的合成与性质、从茶叶中提取咖啡因、1-溴丁烷的制备、烟碱的提取和性质、正丁醚的合成为基础型实验,学生通过这些实验可掌握混合物的分离与鉴定、蒸馏、分馏、回流、提取、升华、凝华、气体吸收、水蒸气蒸馏等技能;乙酰水杨酸的制备(微波法)、鉴定未知有机化合物为综合设计型实验;乙酰苯胺的合成(2种方法即醋酸法和乙酸酐法)、乙酸乙酯的制备、甲基橙的制备为研究创新型实验。基础化学实验B共48学时。实验内容一半是无机及分析化学,一半是有机化学。涉及无机及分析化学的实验内容有化学实验基础知识介绍及粗食盐的提纯、分析天平称量练习、标准溶液的配制及标定、混合碱的分析、水的总硬度测定、磷的比色分析;涉及有机化学的实验项目有熔点测定、薄层层析、1-溴丁烷的制备、烟碱的提取和性质、乙酸乙酯的制备、乙酰苯胺的制备。基础化学实验D共40学时,10个实验。其中,电动势的测定及应用、最大气泡法测溶液的表面张力、溶胶的制备及性质、凝固点降低法测相对分子量、液体的饱和蒸汽压的测定、燃烧热的测定、溶解热的测定为基础型实验;蔗糖水解反应速率常数的测定、乙酸乙酯皂化反应的速率常数测定、粘度法测定高聚物的相对分子量为综合性实验内容。在涉及有机化学实验内容的选择上,注重操作技术的前后关联,如在从茶叶中提取咖啡因的实验中要用到普通蒸馏装置,在1-溴丁烷的合成实验中,既要用到普通蒸馏装置,也要用到气体吸收装置,体现了实验技术渐进性、综合性的特点。另外,对有机合成的产物,每班选择3~5组实验效果较好的产品,将样品进行红外光谱鉴定,在下次课上对红外光谱进行解析,从而增强学生的感性认识,提高学生成就感,进而提升其学习兴趣。
2.3加强绘图软件、统计软件知识的学习,提高数据处理能力
有机化学实验结果的处理相对简单,而部分无机及分析化学、物理化学实验结果的处理相对繁琐,需要专用电脑软件,如根据实验数据绘图、进行统计分析等。可在计算机基础的教学中适当增加绘图软件、统计软件使用方法的学习,也可由基础化学实验授课教师在实验前安排1学时对学生进行绘图软件、统计软件的专门培训。实践证明,该做法取得了很好的教学效果。
2.4开展基础化学实验技能竞赛,提高学生学习积极性
自长江大学组建以来,在学校领导、教务处及化工学院的高度重视下,长江大学基础化学实验教学示范中心每年举行全校性的基础化学实验操作技能竞赛,分为专业组和非专业组,化工学院应用化学专业和化学专业的学生为专业组,化工学院环境工程专业、化学工程与工艺专业、高分子材料科学与工程专业为非专业组Ⅰ组,涉农专业的学生为非专业组Ⅱ组。参赛学生首先进行实验理论考试,入围者再进行实验操作考试。竞赛优胜者给予表扬与奖励,计课外学分并推荐参加湖北省大学生化学实验技能竞赛。通过基础化学实验技能竞赛,学生对基础化学实验的学习积极性显著提高。
2.5增加仪器设备投入,提高实验教学质量
在基础化学实验教学中,应注重仪器设备的投入,注重引入新的实验技术,以培养学生的创新能力。2007年,长江大学曾大规模更新、添置实验室仪器设备,但这批仪器设备已运行了8年,现今有的锈迹斑斑,有的运行不平稳,影响实验数据的准确性,且大多已达到正常的使用寿命,应及时淘汰并引进先进的实验设备。如在用提勒管测定固体物质的熔点实验中,在要求学生掌握经典测定方法的同时,还要求学生运用显微熔点测定仪测定熔点。
3结语
培养适应社会需要的高素质的实践型、创新性人才是当今高等学校责无旁贷的任务。长江大学基础化学实验教学改革为我校涉农专业学生动手能力与创新能力的培养提供了良好的平台,是增强学生实践动手能力、培养学生创新能力不可替代的重要手段。通过近几年的改革,已取得了很好的教学效果,也得到了同类高校和学生的普遍赞誉。
作者:李水清 单位:长江大学化学与环境工程学院
第八篇:案例教学法医学院校生物化学实验教学应用
1一般资料与方法
1.1一般资料
选取本院2013级临床专业学科学生240名,其中分为4个班级,每班60人,根据生物化学的教学模式不同而分为两个组别,其中2013年检临床专业学科A班、B班、C班均为观察组,并细化分置A、B、C三小组,均采用当前本院提倡的临床案例教学模式进行相应的实验教学;将2013级临床专业学科D班作为对照组,其仍旧采用传统常规教学模式进行实验教学。两组学生在入学初期相关知识掌握情况测评无明显差异(P>0.05),无统计学意义,全部学生均由相同的教材、教学规划及教师力量统一教学。
1.2方法
1.2.1对照组:
采用传统常规医学院校生物化学实验教学模式,在此不作阐述。
1.2.2观察组:
实行临床案例教学模式,首先针对学生对生物化学知识的了解程度选择恰当合理的临床经典病情资料来进行全面讲解,让学生通过分析探讨这一病情案例中存在的病症状态、病理学识,并结合生物化学知识来剖析病情的发展机制。可事先让学生查阅相关知识要点,结合循征学进行自主讨论,并建立讨论小组学习模式对部分难点、要点进行答辩补充,而教学导师则做好全程了解掌控,并通过讨论、指导等方式适当引导学生进行深层次知识剖析。注重将医学生物化学紧密契合相关讨论知识要点,避免学习侧重点偏转。当完成案例剖析讨论之后教学工作者可适当进行全面总结、点评。
1.3观察指标
所有学生均在学期末采取生物化学知识考核,其考核知识均为相同教学要点,对比两组学生生物化学知识掌握情况;并采用本院自制问卷调查表评估观察组学生对案例教学实施前后进行评价。1.4统计学方法将数据纳入SPSS19.0统计软件中进行分析,计数资料比较采用x2比较,以率(%)表示,计量资料比较采用t检验,并以(±s)表示,若(P<0.05)则差异显著,有统计学意义。
2结果
2.1两组学生对生物化学知识掌握情况
采用案例教学模式的观察ABC组学生的学习掌握程度明显高于对照组学生(t=14.7624,P=0.0000)差异有统计学意义。
3讨论
近几年随着案例教学模式的广泛运用,其教学理念也得到学生充分认可,该模式可促进学生将被动式接受学习转变为主观自主性学习,让学生在学习过程中牢牢掌握相关知识的应用,并利用多元化案例教学法来培养浓厚的学习兴趣。不过案例教学模式的应用也对教学工作者自身专业知识水平提出了新的挑战,需教学者改变过去传统的教导理念,使其逐步向引导模式进展,同时也需要教学者具有丰富的循征案例相关知识,并在教学过程中注重案例知识的引导,全面指导学生在学习各环节对知识的掌握。
4总结
本院通过实施案例教学模式,其教学质量明显提升,学生学习兴趣及相关知识掌握程度也有长足进步,这一模式的教育理念也在逐渐改变学生在获取知识的方式,充分开拓了学生对知识的获取范围,其主张理论知识与实践的紧密相结合也为学生今后的临床工作提供良好的习惯。综上所述,将案例教学模式应用在医学院生物化学的教学工作中效果确切,并且它的教学理念可通过合理应用各类多元化教学方法来配合,为学生的知识掌握提供了良好的方式,真正做到了“教学相长”的目的。
作者:陈国静 单位:哈尔滨市职工医学院
第九篇:化学实验教学情境提高化学课堂教学效率
一、通过对比实验创设实验情境,激发学生学习兴趣
在教学中认真思考,设计一些教材没有的又易于完成的课堂演示实验,通过不可预测的实验现象的刺激,激发学生的学习兴趣,从而产生好奇心和探究意识,让学生在新奇中产生兴趣,积极探索。在讲“二氧化碳和水反应”时,我和学生分别拿一个空的矿泉水瓶进行演示实验,一起向矿泉水瓶中加入半烧杯水,同时振荡,结果我手里的矿泉水瓶变瘪了,面对不同的现象,在学生头脑中形成冲突,学生展开讨论:老师手里的矿泉水瓶变瘪的原因?最后揭秘是由于事先在我拿的矿泉水瓶里收集了二氧化碳,根据老师提供的小资料,酸可以使紫色石蕊试液变红,学生通过滴加石蕊溶液在矿泉水瓶里,通过石蕊溶液变红的现象证明了二氧化碳确实与水发生了反应。在讲“氢氧化钠和二氧化碳反应”时,同样我和学生分别拿一个空的矿泉水瓶进行演示,告诉学生在两个瓶子里都充满了二氧化碳,同学们对这个情境再现产生了好奇,我和一名同学一起向矿泉水瓶里倒入半烧杯无色液体,结果我拿的矿泉水瓶变瘪的程度大,学生们脸上露出惊讶的表情,接着就有了思路,学生很快判断二氧化碳和氢氧化钠反应,要求滴加指示剂进行验证。通过两组对比实验,使学生完全沉浸在充满趣味的实验现象之中,学生不仅学会了分析现象不明显的反应,思维也进行了迁移,促使学生形成对化学学习的持久兴趣,同时又可激发学生的求知欲。接着对学生的思维进行拓展:还可以设计什么样的实验来证明二氧化碳和水、二氧化碳和氢氧化钠这两个现象不明显的反应的发生?
二、通过物质鉴别创设实验情境,激发学生学习兴趣
在“复习酸的性质”时,设置实验情境:教师在整理实验室的药品时发现有两瓶无色液体的标签模糊不清,但可以肯定的是它们是蒸馏水和酸溶液,你能帮助老师通过实验的方法确定它们的身份吗?学生们鉴别酸溶液和蒸馏水方案很多,如:①可以用紫色石蕊试液;②可以用金属活动顺序中的锌、铁、镁等金属;③可以用大理石;④可以用生锈的铁钉;还有学生想到用闻气味的方法……然后学生通过实验对酸的性质进行巩固。在“复习酸和碱的性质”时,让学生设计实验鉴别稀硫酸和氢氧化钙?学生有复习酸的性质的思路,居然找到十多种方法,即①石蕊;②酚酞;③Na2CO3溶液;④BaCl2溶液;⑤CuSO4溶液;⑥FeCl3溶液;⑦Zn;⑧PH试纸;⑨CuO;⑩Cu(OH)2等等,然后进行实验检验,巩固酸和碱的化学性质,又突破了物质鉴别这个难点。在实验过程中,当情境出现时学生急切地想知道其中的奥秘,学生们蕴藏着巨大的智力潜能,教师引领学生去挖掘实验情境的教学能给学生营造主动探求知识的宽松环境,让他们在成功的设计和实验操作的愉快情绪下,潜力得到充分发挥,思维更加活跃。
三、通过实验仪器创设实验情境,激发学生学习兴趣
化学学科的特点是:概念多,实验多,文字叙述多,需要记忆的内容也较多。复习时,要引导学生把各个零散的知识点联系起来。在“复习基本实验操作”时,在实验室进行授课,把所需要的仪器摆在实验台上,让学生讨论、整理试管、玻璃棒、集气瓶可以做的实验有哪些?它们的作用分别是什么?你可以简单的组装实验装置。在一个真实的情境中,学生马上开始兴奋起来,积极的进入回想、讨论状态:
(1)取用块状的固体药品,试管平放;检验可燃性气体纯度,试管竖直放置;加热固体药品时,管口稍向下倾斜;给液体加热,管口向上倾斜;做有液体参加的反应时,试管竖直放置,加上带导管的橡皮塞可用来制取氢气、氧气、二氧化碳等等。
(2)物质溶解实验中玻璃棒的作用是搅拌,以加快溶解;再过滤操作中玻璃棒的作用是引流(转移液体),防止液体洒落;在粗盐提纯实验中玻璃棒的作用是搅拌,防止局部过热,造成液滴飞溅。在酸碱中和反应实验中玻璃棒的作用是搅拌使反应充分进行;在测定pH时玻璃棒的作用是取少量液体;在稀释浓硫酸操作中玻璃棒的作用是搅拌,加速溶解并散热等。
(3)同学们通过讨论得出课本上许多实验装置图中出现集气瓶,比如人体吸入和呼出气体的比较、氧气的性质和制取、二氧化碳的制取及性质、书上的习题。学生进行归纳总结集气瓶除了用来收集气体外,还可以用来做反应瓶、洗气瓶等,具有收集、贮气、检验、除杂、量气等功能。通过对常见简单仪器试管、玻璃棒、集气瓶功能的挖掘,感受变化的奇妙,从而对化学复习课充满了兴趣和期待。在这个过程中,学生的思维是活跃的,通过装置的转换,体会事物之间的联系,并学习用联系的观点去解决实际问题。我们的学生所处的文化环境、家庭背景、自身思维方式及学生所掌握的化学知识技能、储备的化学信息量等因素的不同,学生之间差异性的存在是必然的。我们在承认理解学生差异的基础上,及时把学生的思维进行总结提升,努力让不同学生在化学复习中都获得不同程度的成功,促进每个学生的发展。
四、总结
化学课堂的教学过程就是不断地发现问题、解决问题的思维过程,深入地分析教材并结合学生的认知心理特点来创设合适的实验教学情境,使得实验不单纯是实验,而是成为学生建构知识和发展能力的桥梁,给学生创造了一个良好的学习氛围和最佳的学习心境,不仅可以激励学生产生强烈的求知欲望,主动地去获取知识、而且可充分发挥学生的智力潜能和非智力因素的作用,大大提高了课堂效率和学生学习效率。
作者:苗小转 单位:河北省石家庄市第三十二中学
第十篇:高校分析化学实验实践教学改革探索研究
1修订化学专业人才培养方案及分析化学教学大纲
《高等教育法》明确提出高等教育的任务是“培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才”。在实验教学的全过程中要培养创新素质的应用型高级专门人才,在教学方式上进行创新,真正实现以学生为主体的教学实践活动。使学生在有限时间内尽可能地培养成为知识面宽、能力强、素质高、重创新、适应性强的人才,分析化学实验课程的改革势在必行。根据制定的培养目标,以注重基础、加强实验、强化能力、适当更新为指导思想,我们增加分析化学实验学时,开设了《矿物分析实践周》和《先进仪器测试技术》,在内容编排上注重理论联系实际,不仅仅要求学生掌握分析原理和电镜等先进仪器测试技术,而且要求学生学会针对不同分析样品选择不同的前处理方法,比如我们开设了果蔬中总酸度的测定、蛋壳中碳酸钙含量的测定、铁矿石中全铁含量的测定、石英砂全元素分析等实验等,进一步提高大学生的综合素质。
2“翻转”实验课堂,改变分析化学实验传统教学模式
由于诸多主客观原因,高等教育在教育思想和观念、教育内容和教学方法等许多方面还相对滞后。在教学方式上,通常是以以教师讲授为主,从实验目的、实验原理及实验步骤,甚至把可能出现的问题都进行详尽的讲解,这种单向的程式化的教学方式压抑了学生的想象力、积极性。“翻转”课堂,指重新调整课堂内外的时间,将学习的主动权交给学生。在分析化学实验教学中我们尝试“翻转”课堂,让学生自己预习、设计实验方案,甚至上网?阅实验注意事项,?个学生至少准备提2个问题,然后让学生提问,引导同学解答,教师负责分析,试剂自己配制,比如学生配制邻菲罗啉时没有直接用蒸馏水配制,无法溶解,这时他们就开始查找资料,加入少量乙醇即可,甚至允许同学们犯一些小的错误,如矿物中微量铁含量的测定时,由于消解时酸度较高,用缓冲溶液也没有能调节其pH值到3以上,所以样品中加入邻菲罗啉后也不显橙色,出现问题,再告诉同学原因,这样不用教师强调提醒,同学们先分析该实验中每一种试剂加入的原理及注意事项,学生操作实验完后向老师汇报结果并提出在实验过程中出现的问题。通过尝试,我们在实验课上进行“翻转”教学,由教师传授知识转为引导学生查找问题、思考问题、解决问题,学生由被动接受者转变为学习的主体,让学生真正在实验过程中真正的自主学习,积极主动参与实验,获得更多知识,从而达到培养应用型人才的目的。
3改革分析化学实验考核方法
实验考核的目的在于通过检查学生对实验知识与技能掌握情况,督促学生认真学习并掌握分析化学实验方法,具备分析、解决问题的能力,对于培养学生具有扎实基础、动手能力强的应用型人才即为有效。我校分析化学实验课考试采取对每一个实验项目进行现场记录和打分,如混合碱含量的测定,首先规定该实验给步骤的得分情况,如酸式滴定管的清洗、润洗、装液及滴定管是否排气泡;移液管的清洗、润洗、左右手操作是否正确及移取量是否准确;容量瓶的清洗、定容、滴定时的左右手操作是否规范;颜色变化、滴定前后读数时滴定管是否垂直;最终数据处理结果是不是准确;误差多大、甚至实验卫生也要打分。因为每一个实验都现场登记和考核,所以学生做实验非常认真,再一次教会了同学在平时实验时就要养成认真细致的习惯,理解每一步操作的原因,即使在老师的注视下也会按照正常的操作进行。
4结合实际进一步拓展训练,服务社会
随着科学技术的进步,化学技术创新领域的快速发展,不少高校的化学实验课程教学在内容和模式上都在进行改革探索。力求减少验证性实验,在有限的学时内,使学生具备扎实的化学基础知识以及综合运用化学知识解决实际化学问题能力,最好使学生掌握的化学知识与技能能与时代的发展同步。我们根据当地的石英砂矿藏非常丰富这一特点,开设了《石英砂分析检测》该门课程,要求学生到凤阳的大庙一带采集石英砂或者石英石,去图书馆或网上查找中外文献,参照文献资料设计实验方案,通过小组讨论,运用所学的化学实践知识及实验技术,确定合适的方法纯化石英砂并进行检测对比,多次实验取得精确数据,要求同学按论文的格式书写相应的调查报告。同学们分工合作,自己配制试剂。在实验过程中给予必要指导,出现问题及时解决,这样的研究方式和完整的实验探究过程,不仅能发挥出学生创造的潜能,更有利于提高其科学素养,使同学真正成为有研究能力的人。
5锻炼应用型人才的社会适应能力
人的创造力的源泉归根结底来自生产实践,生产实践中的技术难题往往能刺激人们的求知欲,激发人们的创造力。然而我国大学教育一直以来非常重视系统的理论知识的培养,理论知识与生产实际结合不紧,这直接影响着我国大学生创造力的培养。知识、能力来源于实践,素质更需要在实践中养成,实践对于应用型人才成长至关重要。多年来由于很多企业不愿意接受学生实习,大学生的校外生产实习、实践组织的难度越来越大,而另一方面,就业市场又需要大学生能够了解企业的一些基本运作过程,具有一定的生产经验。通过加强校内实践基地和平台建设,挖掘校内资源,聘请企业技术人员进行实习实践课指导,如我校与安徽省石英砂质量检测中心联合申报横向科研项目研发平台,在实验技术人员指导下同学们为地方企业检测石英砂中关键元素含量,利用高效液相色谱法分离分析染料中的主成分等,不仅大大提高了学生的动手能力,锻炼了学生的操作技能,而且还为其今后从事科学研究及其他相关的分析检测工作打下良好基础,也解决了我校以前开设的实验项目与生产实践没有紧密结合的矛盾。
6结束语
经过多年的实验教学改革,实验室所有的老师都能明显感觉到同学们对实验的态度明显改变,实验动手操作能力和解决实际问题能力大幅度提高,专业学生参与教师科研的比例达到70%以上,学生为第一作者发表科研论文的比例逐年上升;当然,如何提高学生的实验技能一直是我们研究和讨论的课题,我们将继续努力探索在新形势下,打破传统的按二级学科各自开设实验的教学模式,高效利用分析化学实验室的仪器资源,让学生掌握大型分析实验仪器的使用方法,增强学生的动手操作能力,培养综合型人才。
作者:张雪梅 汪徐春 密永娟 程年寿 许晨晨 单位:安徽科技学院化学与材料工程学院