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[摘要]将启发式教学应用到“蔗糖水解反应速率常数的测定”实验,取得良好的实验效果。实践证明:启发式教学法通过启发和诱导,激发学生的学习兴趣,培养学生发现和解决问题的能力,收到良好的教学效果。
[关键词]启发式教学;实验教学;学习
物理化学实验是化工专业的一门重要的基础实验课,继无机化学、有机化学、分析化学实验之后基础实验课,它综合了化学领域各分支需要的基本工具和方法。其特点是实验中常用各种物理测量仪器,并应用物理方法来研究化学系统的变化规律。因此,通过物理化学实验,可以培养学生在物理化学领域的基本的实验能力、科学思维方法及严肃的科学态度,为将来科学研究奠定基础。
1目前物理化学实验教学存在的问题
传统的实验教学方法是“填鸭式”教学,学生处于被动接受的地位,缺乏主动探索知识的欲望。在实验开始之前,老师都要把实验步骤和注意事项详细讲解,学生听完之后,“照葫芦画瓢”做实验,很少问为什么。这种教学方法存在的主要问题有:①学生预习时没有掌握实验目的和原理,没有理解实验中所要测定的物理量、应用的实验方法、仪器、控制的条件、需要了解的注意注意事项等。②老师讲解实验难点和注意事项时,要求学生在实验中勤于动手,细心操作,准确记录原始数据,但有的学生无暇去思考与实验现象相关联的问题,个别学生对实验预习不全面,实验达不到预期效果。③学生在实验数据处理、作图、误差分析、问题归纳方面欠缺,直接影响实验报告质量。
启发式教学,强调学生是学习的主体,进行发展性教学的一种方法。教师要调动学生的学习积极性,实现教师主导作用与学生积极性相结合。下面以“蔗糖水解反应速率常数的测定”实验为例,进行阐述说明。
2.1提出问题启发学生进行预习
物理化学实验教师按照每次开设的实验内容从实验目的、原理、实步骤、注意事项、数据处理等几个方面有针对性地提出预习问题。在“蔗糖水解反应速率常数的测定”实验中我们提出了如下预习问题:配制蔗糖溶液用粗天平还是用分析天平称量?为什么?使蔗糖的转化速率与哪些条件有关?实验是否要求蔗糖溶液的浓度精确?蔗糖溶液的初始浓度改变对测量出的速率常数和半衰期的数值是否有影响?为什么?配制蔗糖溶液时如出现:药品称量不够准确或者是实验试剂不纯对实验是否有影响?要求学生在进入实验室之前,完成所有预习问题,实验课前老师检查预习情况,并记录预习成绩。
2.2讲解时以问题形式启发学生理解
实验老师在讲授物理化学实验内容,步骤、注意事项时,尽可能地利用问题启发学生理解实验步骤为什么要这样做。例如在“蔗糖水解反应速率常数的测定”实验中,通过预习学生都知道配制蔗糖溶液可用粗天平称量,老师讲解时,可巧妙地向学生提问:“蔗糖溶液为什么不用分析天平称量?大多数学生答不出来,老师再问:“配制蔗糖溶液时如出现:药品称量不够准确或者是实验试剂不纯对实验是否有影响??这时学生都能答:“没影响。”“蔗糖水解反应是一级反应,利用实验数据求速率常数时不需要知道蔗糖的初始浓度,因此配溶液时可用粗天平称量。
2.3以问题形式引导学生思考、尝试探究
独立思考能力是科学研究和创造发明的一项必备才能。在历史上任何一个较重要的科学上的创造和发明,都是和创造发明者的独立地深入地看问题的方法分不开的。“蔗糖水解反应速率常数的测定”实验过程中,启发学生注意思考。老师问:“在蔗糖水溶液中,加HCl溶液的作用是什么?是否可以用HNO3取代?”老师可以将学生分成两组,一组在蔗糖水溶液中加HCl溶液进行反应,另一组在蔗糖水溶液中加HNO3溶液进行反应。处理实验数据,对比反应速率常数是否有影响。另外,按书上的步骤做完实验后,我们让学生思考:采用不同浓度的HCl溶液,测定反应速率常数,是否可以?启发学生利用实验室现有仪器设备,自主设计实验方案和实验步骤进行实验。
3结语
通过实践证明,让学生带着“问题”去预习、去思考、去实验,激发学生学习兴趣,以启发式教学培养了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,提高了学生的实验能力,取得良好教学效果。
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作者:王颖 吴瑞凤 张桂峰 单位:内蒙古工业大学化学化工学院