化學實驗教學探討論文14篇
無論是在學校還是在社會中,大家都不可避免地會接觸到論文吧,論文是對某些學術問題進行研究的手段。那么你知道一篇好的論文該怎么寫嗎?下面是小編為大家收集的化學實驗教學探討論文,僅供參考,大家一起來看看吧。
化學實驗教學探討論文 篇1
一、更新實驗教學觀念
新課程的培養目標是培養學生的創新精神、實踐能力、科學和人文素養以及環境意識,使學生具有適應終身學習的基礎知識、基本技能和方法。這就要求我們改變過去實驗教學依附于理論教學,只注重理論知識的驗證及基本實驗方法與技能訓練的培養模式。在某種意義上可以說,只有創新型的教師才能實施創新教育,才能培養出創新型的學生。教師觀念的陳舊已嚴重阻礙了學生創新思維和創新能力的發展。由于我們長期徘徊在“做實驗不如講實驗,講實驗不如背實驗”的應試教育的怪圈里,直到現在還有部分教師把演示實驗甚至學生實驗課作為講讀課來上,根本談不上什么探索性、開放性的實驗課,有悖于新課標的精神和新教材的要求。
因此,作為教師,要培養創新人才,必須樹立創新的觀念,立足于開發學生的實驗潛能,點燃學生創新的火花,保護并尊重學生的主體發展和創新精神,改變“一言堂”、“滿堂灌”的弊病,形成以學生為中心的生動活潑的學習局面,讓學生由教的對象變為學的主體、創新的主力,這樣容易激發學生的創新激情。
二、激發學生實驗興趣
美國哈佛大學校長在世界大學校長論壇講過:“如果沒有好奇心和純粹的求知欲為動力,就不可能產生那些對社會和人類具有巨大價值的發明創造”。創新意識是指在好奇心和強烈的求知欲驅動下一種愿意發現問題、積極去探索的心理取向,是創新的動力源泉。興趣是最好的老師,是推動學生探索知識的動力。在化學實驗中,激發學生實驗興趣,有助于喚醒學生的創新意識。教師要善于利用化學實驗中的發光、變色、沉淀、產生氣體和狀態的改變等有趣的實驗現象去誘發學生的好奇心和探究欲望,使學生感覺到化學是一門充滿神奇、魔幻的學科,進而激勵他們去求知、去探索、去創新。
隨著化學學習的發展,學生對化學的興趣不再滿足于觀察演示實驗,他們迫切希望自己動手做一做,自己去探索化學知識。教師應抓住時機及時滿足學生的心理需要,開設學生實驗,把化學變化顯現出來,實驗的成功會進一步激發他們的求知欲。學生還可以根據自己已經掌握的化學知識和實驗技能,通過化學實驗探討新知識、解決新問題,使學生興趣上升到更高層次。
另外,在化學教學中,利用實驗激發學生的興趣,還要進行實驗教學改革。在條件許可的情況下,我們也可以對教材中安排的實驗進行擴展和深化,利用計算機多媒體電化教學設備,可把一些在教室做不了的實驗和不適合做的實驗制成教學軟件,在課堂上反映,也能取得非常好的教學效果。例如,在講氧氣的物理性質時,氧氣在101千帕時,溫度降到-183℃時,得到的液氧是一種淡藍色的液體,實際上學生根本沒有看到過液氧。在教學中可以制作電腦多媒體把液氧展示給學生,并將一朵鮮花放到液氧中,過一會兒把它取出,發現鮮花顏色沒有發生變化,而花瓣卻像玻璃一樣脆,這不僅能引起學生極大的興趣,而且將更進一步激發他們的強烈求知欲,培養學生的創新思維。
三、活躍學生的實驗思維
1.尊重學生的個性
從心理學角度來看,尊重是人的基本需要之一。學生得到了尊重,才能自由自主地思考、探究,這才可能有創新和超越。首先,教師必須發揮民主,在課堂上允許學生發表不同的見解,充分發揮學生在學習中的主體作用,尊重學生的人格,使學生獲得心理安全感。其次,教師還必須建立開放的教育環境,要在時間和空間上開放,給學生自由探索的時間。
2.改進實驗裝置和實驗方法
傳統的教學方法不僅造就了大批缺乏創新意識的學生,也使教師惰于創造。因此,筆者在教學中從自我做起,潛心挖掘教材,對教材中實驗存在的缺憾大膽改進。如白磷燃燒前后質量的測定實驗,白磷屬于劇,取用時不太方便,有時將白磷置于錐形瓶內,還未稱量好整個裝置的質量,白磷就自燃了。因此,筆者這樣改進:取一小粒火柴頭(將火柴折斷后得到)置于試管內,用橡皮塞塞緊,并用試管夾夾住,一同置于天平上稱量,然后加熱試管,讓火柴頭燃燒完再稱量,可以觀察到天平仍平衡,同時還清晰看到試管內生成的白煙且白煙不斷下沉,進一步說明五氧化二磷密度比空氣大。通過實驗改進,不僅激發了學生探求科學知識的興趣,而且在潛移默化中啟迪了學生的'智慧,活化了學生的創新思維。
3.增加探究性實驗
教育教學實驗表明:任何創新都源于問題。因此,根據教學內容及時提出問題,讓學生帶著問題去學習,再適當增加探究性實驗,使其在不斷的探索性學習中逐步培養創新意識。傳統的化學實驗教學常常是教師預先安排,學生只好依葫蘆畫瓢地被動實驗,這樣,學生就失去了對實驗的“神秘感”和探索欲望,缺乏靈活性和創造性。如果教師選取具有靈活性的問題,積極創設情境,鼓勵學生發散思維,進行多方位、多角度觀察、思考、探索、想象,再引導學生精心收斂思維,這樣不僅能培養學生的基本操作技能,而且能訓練學生思維的流暢性、變通性和獨立性,從而激活創造思維,更好地激發學生的求知欲,調動學生探索研究的積極性,變實驗知識為實踐能力。例如,講鋼鐵制品銹蝕的條件就可以采用實驗探究的形式進行教學。把學生分成幾組,觀察生銹的鐵釘,讓同學們討論后猜想鐵釘為什么會生銹?生銹的條件是什么?發生了什么樣的變化?根據討論進行實驗設計,每天觀察鐵釘生銹情況,觀察十天,并認真做好記錄。通過對鋼鐵制品銹蝕的條件的探究,看同學們得出什么結論?對如何防止鋼鐵制品銹蝕有什么建議?
4.重視實驗觀察
教學中,教師應該讓學生知道,觀察事物是科學方法中提取大量事實的第一步,也是我們要進行任何創造和超越的第一步。我們所需要的不僅僅是大家觀察到的結果,更重要的是觀察這個活動本身。教師對每一次演示實驗都應制定相應的程序和方法,特別是依據學生的基礎,預見到學生原有知識、經驗的缺陷,精心策劃富有啟發性的引導措施,變簡單的實驗“觀看”過程為實驗“觀察”過程,以培養學生的觀察能力,打好創新的基礎。例如,鎂帶燃燒的實驗目的是讓學生認識化學變化是“有新物質生成”這一本質特征,所以,教師在實驗過程中應有意識地引導學生重點觀察反應前鎂條的顏色、狀態及反應后生成物的顏色、狀態等,從而得出生成物是一種不同于原物質的新物質,該變化屬于化學變化的正確結論。而不是僅僅停留在“觀看”鎂帶燃燒時發出耀眼的白光這一明顯但粗淺的實驗現象上。在此基礎上引導學生討論觀察的方法和應注意的問題,可以提示看到不同現象是由不同的原因引起的。但是具體是哪些原因,應該由學生通過多次的實驗得出一定的結論,而不是教師在黑板上把各種條件羅列出,再提供給學生實驗,那樣做不利于學生形成創新思維。
總之,在中學化學實驗教學中,教師要組織形式多樣的學習活動,營造寬松的學習氣氛,給學生充分的時間和空間去說、去練、去做,讓化學實驗課堂成為學生大膽實踐、不斷創新的舞臺。化學實驗的創新永無止境,只要教育教學工作者勤于探索、勇于開拓,堅持理論與實踐相結合,就能使新課程條件下的化學實驗教學更好地滿足學生創新思維發展的需求。
參考文獻:
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[2]中國教育學會化學教學專業委員會.化學教學中創新教育的研究[M].北京:人民教育出版社,20xx.
[3]郅庭瑾.教會學生思維[M].北京:教育科學出版社,20xx.
摘要:新課程的目標是培養學生的創新精神、實踐能力。化學實驗教學要把培養學生的創新能力貫穿于化學實驗教學的各個環節中,才能使新課程下的化學實驗教學更好地滿足學生創新思維發展的需求。
關鍵詞:實驗教學;創新能力;培養。
化學實驗教學探討論文 篇2
【摘要】生物化學是一門重要的醫學基礎課。也是當代醫學和生命科學的前沿學科,作為醫學生學好生物化學的理論知識和實驗技術顯得尤為重要。生物化學安排在第二學期開課,起著聯絡基礎與臨床課之間的橋梁作用,而且生物化學是醫學中一門重要的實驗性很強的基礎主干學科。生化實驗技術已滲透到醫學科學的各個領域,成為診斷、治療、預防疾病的重要手段。因此,如何通過實驗教學來培養學生獨立分析問題、解決問題的能力和創新精神以及學會運用常規實驗技術探索生命現象及本質是目前大部分醫學院校急待解決的嚴峻問題。怎么樣克服問題,提高生物化學實驗教學質量,培養學生的實驗操作能力。本人談談一些看法。
【關鍵詞】生物化學實驗教學
1在生物化學實驗教學中加強對學生的素質教育
生物化學實驗課是醫學生從基礎課程步入臨床課程的過渡學科,是學生學習專業課程的起步階段,教師在指導實驗,傳授知識的過程中,除了加強指導外還應注意向學生介紹科學的發展進程以及人類認識世界的過程,使學生體會到人的正確思想來源于實驗,實踐是檢驗真理的唯一標準,學會理論與實踐相結合的方法。用正確的觀點去認識世界,學習怎樣認識自然,怎樣認識社會,進而樹立正確的世界觀和方法觀。
2主動交流,耐心指導
在實驗教學過程中,教師與學生之間的雙向交流十分重要。通過交流,教師可以及時了解和掌握學生學習的綜合情況,獲得大量教學信息。如學生對實驗教學內容的理解程度、掌握情況及學習態度等,從而及時采取有效的教學措施,加強引導,幫助學生分析問題,解決問題。學生則可以更加深刻地了解教學目標,理解教學內容,鞏固己獲得的實驗理論知識和實驗技術技能。同時,交流可以促進教師和學生之間的情感溝通,相互了解,相互依賴,活躍和優化教學氣氛。
3理論課內容和臨床醫學知識與實驗課教學相結合
生物化學是一門基礎課,抽象難懂。很多學生反映學習生化究竟與學醫有怎樣的關系,為什么要學它,對以后的臨床究竟有沒有幫助?這些問題其他基礎學科同樣會遇到。生物化學書本上的許多理論可以通過實驗得到證實,將實驗課與理論課的內容聯系起來,可以消除學生心中理論和實驗分離的感覺,自己動手驗證某個重要的結論,可以激發他們的興趣,也可加深學生對理論知識的.理解,強化教學效果。例如,學生通過理論課的學習得知底物濃度、酶的濃度、溫度、pH、激活劑和抑制劑可影響酶促反應速度,我們開設了“酶作用的特異性和影響酶促反應速度的因素”這一實驗,讓學生通過親自動手操作和對實驗結果的分析,驗證了理論知識,加深了學生對相關概念的理解;在“鄰甲苯胺法”測定血糖的實驗中,在實驗課堂上引導學生復習血糖的調節,同時聯系臨床,闡述糖尿病的發病機制,本實驗聯系了臨床上檢驗血糖的方法,增強了實用性,極大地提高了學生的興趣。
4加強實驗技能的培養
為了強化學生實驗的規范化操作和基本技能,不斷提高學生的綜合能力。首先要求學生寫明實驗方案、實驗所需藥品的種類和數量、實驗器材等,在教師的指導下進行實驗準備。雖然學生參與實驗準備增加了教師的工作量,但是,學生參與的積極性較高,學生通過實踐,提高了實驗設置和實驗操作的能力,基本熟悉了實驗準備的全過程,大大地提高了他們學習的主動性和自覺性,收到了很好的實驗教學效果。
5提高教師的自身素質
實驗指導教師應具有較高的理論素養,較強的動手能力,他們是實驗教學的主力軍。對實驗教學師資隊伍的建設,要按照人才培養對實驗教學師資的要求進行,鼓勵和幫助實驗指導教師的進修與學習,提高他們的業務水平,在教學工作中發揮出應有的作用。
6加強實驗建設,保證實驗教學的順利實驗
一個學校實驗教學的好壞,取決于這個學校的實驗室建設,當然就是條件,就要看實驗室儀器設備的配備、藥品的種類和質量、藥品和儀器是否齊全,實驗室的設備,能不能滿足開展學生試驗和教師的演示實驗的需要。
7加強實驗技能考核,培養學生創新能力
我校為醫學中等職業學校,生物化學的教學課時少,相應實驗課時也較少,加上近幾年擴招學生人數增加,實驗條件和設施相對滯后,每次實驗學生人數較多,而實驗儀器較少,在做實驗過程中,少數學生缺乏主動性,只看別人操作,自己不愿親自動手,不能掌握基本操作方法和技巧。造成上述問題的原因之一實驗課只要求學生操作,不進行相關實驗考核,學生缺乏壓力和動力,認為做不做關系不大。其后果是少數學生易產生惰性心理,缺乏進取心,缺乏對事物的觀察力和判斷力,更談不上有所創新和發現,而創新能力是一個優秀學生所必備的能力。因此,我們應從一點一滴做起,抓好實驗教學環節,通過必要的考核機制,并把成績記入總分中,讓每一個學生都重視實驗,最終目的使每個學生成為高分高能的合格人才。
化學實驗教學探討論文 篇3
[摘要]生物化學與分子生物學實驗技術是培養生物技術類專業的創新性人才的重要課程。文章從實驗項目、教學資源的利用、課程的考核方式、創新性師資隊伍的建設等幾個方面進行探討,以使此課程的教學能適應社會發展的需求,培養出具有創新性的實用型高素質人才。
[關鍵詞]生物化學;分子生物學;實驗教學
生物化學與分子生物學的實驗技術已成為醫學、農業科學、環境科學、食品科學及生物化工、生物制藥等學科的重要研究手段之一,而且已越來越廣泛地應用于工業、農業、醫學和食品等很多領域。因此,作為生物技術專業類的學生除了學習生物化學與分子生物學基本理論外,還必須了解和掌握一些基本的生物化學與分子生物學的實驗技術。這樣一方面可以增加學生的感性認識,鞏固理論知識,提高專業教學質量;另一方面可以使學生掌握一定的生物化學和分子生物學的實驗技能,培養學生分析問題和解決問題的能力。本文將就如何提高生物化學與分子生物學實驗技術的教學質量進行一些探討。
一、調整實驗項目,不斷優化實驗內容
生物化學與分子生物學技術是從事各個學科研究、實踐的基礎,因此對這門實驗課教學的目標提出了更高的要求。生物化學與分子生物學實驗技術課不僅要培養學生的動手操作能力,要求完成一些驗證性實驗,更重要的是加強生化實驗技術訓練,培養學生的科學思維與創新能力。那么首先在課程內容的設置上就要調整生物化學與分子生物學的實驗項目,不斷優化實驗內容,除保留一些典型的、能訓練生化實驗基本技術的基礎性實驗外,加大綜合性實驗的比重,增加創新性實驗的項目。例如:選擇一些與生產、科研有著密切聯系的實驗項目,替代一些過時的實驗;將一些生物化學與分子生物學科研方面的新方法、新成果(如現代電泳技術、液相和氣相色譜技術、免疫化學技術、生物大分子提取技術等)轉化為生化實驗教學。
其次,還可以將教師的科研課題結合到綜合性實驗中,用新穎、前沿的實驗內容激發學生的求知欲,進一步提高學生對實驗課學習的興趣,使學生更加深刻地理解生化技術的內涵和現實意義。[1]
二、合理利用資源,不斷提高教學效果
生物化學與分子生物學實驗技術是生物技術專業的生物化學和分子生物學兩門課程的實驗合起來的專門實驗技術課程,只有20個學時,而生物化學、分子生物學的理論課分別為56學時和40學時。實驗課學時偏少,不利于創新、實用型人才的培養,應將實驗技術課學時增加到40個學時。由于生物化學與分子生物學的實驗之間銜接性比較強,因此,在理論課后,應選擇相對集中的時間連續開設實驗課。為了實驗課教學效果的提高,合理利用實驗室的資源,應對具體的實驗采取不同的安排,一般情況下以兩人為一個實驗小組比較好,這能給予學生更多的操作實驗的空間,減少相互間的干擾。同時應做好充分的實驗準備工作,在配制試劑、材料時多準備幾組,以便每個學生都有動手操作實驗的機會。而在實驗的過程中,在教師的指導下,學生自己去學著分析問題和解決問題,積累實驗成功和失敗的經驗。這樣做不僅可以使學生掌握生物化學與分子生物學的基本實驗技能和方法,而且還將有助于培養學生的獨立科研和創新能力,使學生的實驗操作技能和綜合分析能力在較短的時間內得到明顯的增強。生物化學與分子生物學的實驗當中,有很多時間是在等待結果,在這個時間段教師可以合理利用多媒體教學設備安排一些理論知識和操作知識的講解,將相關的實驗內容制作成課件形象生動地表現出來,讓學生能夠全面、系統地了解和掌握生物化學和分子生物學實驗操作的基本技術、規范和技能,還能通過多媒體教學形象地掌握一些先進儀器設備的使用方法。另外,可以利用這個時間進行實驗的.分析和總結,可以結合教師的具體的科研課題來介紹科研課題設計的基本思路,啟發學生的科研思考能力,還可將相關的科研實驗經驗和教訓傳授給學生,讓學生能快速地積累相關的實驗經驗和教訓,可以使學生在做畢業設計或論文的課題時以及實驗操作過程中少走彎路,順利完成畢業論文并為將來從事科研工作打下堅實的基礎。
三、增加實驗室開放時間,培養具有創新性的實用型人才
生物化學與分子生物學實驗技術是生物技術專業的專業實驗課程,它的內容和實驗項目很多,要在20個學時的實驗課堂上完全做完這些實驗幾乎是不可能的,因此,必須開放實驗室,使實驗室不受上課時間的限制,這需要更好地管理好實驗室,讓學生利用業余時間來進行實驗的操作訓練,讓學生的創新思想、創新實驗有一個可以進行實踐操作的基地。給學生創造更多的動手操作的機會,培養學生的創新思維和創新能力,使之成為社會急需的,具有創新能力的實用型人才。
四、增強實驗考核,不斷提高科研能力
生物化學與分子生物學實驗技術課程的主旨就是要提高生物技術專業學生的動手能力、思考能力以及科研工作能力。考核實驗成績是對學生所掌握的與實驗有關的理論知識、實驗技能和綜合應用能力的評定,通過考核能夠促進學生重視實驗、認真操作實驗,從而提高學生的綜合素質。[2]因此,生物化學與分子生物學實驗技術的課程組教師應當將社會需求、學校的現實條件和學生的實際情況結合起來,建立一套科學、合理的,能準確、客觀地評價體系來考核和評價學生的基本實驗技能、綜合素質與創新能力,正確地引導學生進行專業實驗課程的學習,全面提高教學質量和學生綜合能力素質。這個考核體系應包括學生的上課、實驗操作、實驗報告、實驗分析及實驗拓展等幾個方面。通過學生上課的出勤率考察學生的學習態度,督促學生重視實驗課;通過實驗操作的考核,規范實驗操作技能,這是生物技術專業學生必須掌握的基本功;
通過實驗報告的考核,使學生明白每個實驗項目的設計是一環緊扣一環的,必須是經過一系列的試驗后,才能得到最終的結果。通過實驗報告的考核,能過考察學生在實驗課中的操作與實驗結果以及學生的思考能力;通過實驗分析和討論,考查學生在課堂教學中的能動性,了解學生分析問題和解決問題的能力;通過實驗拓展的考查,可以培養學生思考問題、分析問題的能力,拓展學生的思維廣度和深度。
五、加強師資培訓,重視創新的師資隊伍
要培養具有創新思維、創新素質的學生,必須要有一支具有創新精神和能力的師資隊伍才有可能做到。因此,在生物化學與分子生物學實驗技術這門課程的師資力量的配備上,必須學校領導重視,安排具有創新能力,敢于創新的教授當任課程負責人,配備有能力的,具有創新精神的老、中、輕相結合的教師當任任課教師和實驗室管理人員。通過制定相關的政策,鼓勵實驗室管理人員和教師進行深造,還可以派遣教師和實驗室管理人員參加國際學術會議和各種實驗室建設管理培訓班,提高本實驗室工作人員的業務水平,重視他們的職稱評定,提高本實驗室工作人員的綜合素質水平,促進實驗教師的知識更新、與時俱進,能夠掌握本學科的發展前沿動態,促進生物技術專業學生的創新能力培養,提高專業教學質量。
化學實驗教學探討論文 篇4
材料化學專業是研究材料的制備、組成、結構、性能及應用的科學,它從化學的角度探索材料的微觀結構對其宏觀性能的影響。材料化學專業是我國許多高等學校開設的重要專業,是打造出系統掌握材料科學的基本理論和技能,能在材料科學與工程及其相關領域從事科研、教學和管理工作的材料化學高級應用型人才。材料化學專業的學生必須有寬口徑的材料學基礎知識和化學理論,同時又必須具有現代化儀器操作技能和創新能力,善于創造性地把化學理論及材料學基礎知識成功地轉化為科學技術和社會生產力。材料化學專業實驗是材料化學專業課程的重要組成部分,其目標不僅要傳授學生掌握材料化學常規的實驗方法和技能,訓練學生敏銳的觀察和分析問題的能力,更重要的是培養學生具備嚴謹的科學態度和創新思維。武漢工程大學20xx 年建立了材料化學專業,經過多年的實驗教學探索,建立了以前沿科學研究融入至材料化學專業實驗的新型教學模式、教學方法以及先進的實驗室教學管理辦法,更好的培養我校材料化學專業學生的實驗探索能力和創新思維。下面,結合本校多年來材料化學專業的辦學經驗和基于應用型人才培養的目標要求,主要就專業實驗教學方面做一些探索和研究。
1 材料化學專業實驗課程體系的發展特點
材料化學專業實驗教學在專業教學活動中具有重要的作用,它是培養學生理論知識的應用能力、鍛煉職業和崗位技能、實現應用型人才培養目標的重要教學環節。材料化學專業實驗是在學生開設了化學基礎課和材料化學專業主干課,并進行了基礎化學實驗后開設的課程。其主要特點有:
( 1) 面向大材料的實驗課程體系。美國國家研究委員會的專題報告強調,材料科學與工程本科生的課程應盡可能強調學習和研究各種材料,正確評價各類材料之間的競爭關系,應讓學生從總體上去理解材料科學與工程。而材料化學專業實驗是根據大材料為目標,在材料化學基礎課程上開設的專業課程;
( 2) 能體現科研與應用能力培養的密切聯系。材料化學專業實驗與科學研究課題結合緊密,如材料化學專業綜合實驗是將專業理論知識運用到相關產品的研發和實際生產中,在實驗過程中培養學生解決實際問題的能力,提高學生的實踐應用能力。
( 3) 多層次實驗體系。材料化學專業實驗包括基礎技能型、設計型以及綜合型等多個層次,每個層次的側重點以及培養目標均有所差別。材料化學專業實驗課程體系設置以加強對材料化學專業知識的理解和應用,加強專業實踐技能訓練,培養學生的創新思維和創新能力為目標。其教學理念,教學方法,實驗內容以及考評制度等均是專業實驗教學改革和探討的內容。
2 傳統材料化學專業實驗教學模式存在的不足
材料化學專業是一門理工科專業,其發展與當今科學技術的進步和國民經濟的快速發展具有很大的關系。材料化學專業實驗教學是國家實施大學生素質教育、促進知識向實踐能力轉化的重要而有效的科學途徑,其注重激發學生的創新意識和主動探索科學實驗的精神,啟迪學生的學習方法,培養學生的自主學習能力、動手能力、分析和解決問題的能力。目前,國內許多高校開設了材料化學專業實驗,主要包括材料的合成與制備實驗、材料的加工與設計實驗以及材料的性能與測試實驗等,其內容大部分是重復性和驗證性的實驗。然而,傳統的實驗內容、陳舊的教學材料、設備以及填鴨式的教學模式不足以培養學生的學習自主性、創新思維和應用能力。因此,在實驗教學過程中,教學內容、教學方法以及策略急需優化和改革,讓學生能自主去學習和創新,讓學生在“學會”的基礎上上升到“會學”和“會用”的高度,于是,改革現在材料化學專業實驗陳舊的教學模式是培養出適用新世紀應用創新性人才急需解決的問題。近年來,我校及其他學校均積極進行了實驗教學改革與有利的探討,摸索出了許多新型的教學模式和教學方法。
3 應用型材料化學專業實驗教學模式的建立
3. 1 改革專業實驗教學內容
傳統的材料化學專業實驗內容是一些基礎技能的培訓和經典的實驗項目,不能反映出材料化學專業的新知識、新技術對其發展的要求。因此,要改革優化傳統的實驗教學內容,增加一些應用型、設計型和綜合型的新實驗內容。在優化實驗教學內容時,需要遵循以下幾個方面的依據:
( 1) 材料化學專業實驗內容應盡量豐富,包括高分子材料、無機非金屬材料和金屬材料等,充分的體現專業寬口徑人才培養模式;
( 2) 不要與基礎實驗的有關內容重復,注重各種材料功能改性、性能測試分析以及新技術鄰域的應用;
( 3) 必須結合材料化學科學研究前沿,注重實驗設備、技術的先進性;
( 4) 以設計型、綜合型實驗為主,重點培養學生的實踐應用能力和創新能力。如我校材料化學專業實驗在增加了一些新型碳材料、能源材料、功能膜材料、熱電材料以及高性能工程材料的基礎上,同時將熱分析儀、納米粒度儀、X - 射線衍射儀、掃描電鏡、萬能試驗機以及電化學分析儀等先進設備的應用融入到實驗中去,使學生在日后畢業論文和科研工作中對材料的檢測技術的應用提前打下良好的基礎。
3. 2 建立一支高效的教師隊伍
教師是引領、指導和管理學生日常學習進程、提高學生綜合素養的重要力量。高效、專業的教師隊伍在專業實驗教學過程中的作用至關重要。材料化學專業實驗涉及到的內容寬廣、科學交叉性強,學生要在短暫的實踐內掌握老師傳授的實驗教學內容并非易事,因此,具備專業知識扎實、專業技能深厚的實驗教學隊伍是必不可少的。針對此問題,我們應對專業實驗教師隊伍進行重組,改革以往教師組成單一的不利局面,組建一支高學歷、專業性強且在科研領域經驗豐富的實驗教學教師隊伍。例如,可將之前分管一些高端先進設備的老師納入到實驗教學老師隊伍中,因為他們具備專業的設備測試技能,可指導學生材料測試實驗課程。專業、高效的師資隊伍才能培養學生的`專業實驗技能、提高學生的創新意識和實踐應用能力。
3. 3 專業實驗教學與科研互動結合
專業實驗必須能有利于培養學生將化學、材料學科的理論知識轉化為科學技術和生產力的能力,使學生具備現代化儀器設備的操作技能和創新能力。常規的實驗缺乏科學研究的系統性和連貫性,與現實生產技術脫離較遠。因此,將最新的材料學科研究成果引入至專業實驗教學體系中,擴大學生的知識面,開闊學生的科學視野,是培養創新應用型高級技術人才的必要途徑。實驗教學過程中,可以依托國家級、省級或校級重點實驗室,以及各專業科研教師的自然科學基金項目或與企業簽訂的橫向項目支持,來保證給學生開展優質的材料化學專業實驗。堅持專業實驗與科研及生產實踐相結合,鼓勵相關專業老師吸納本科生直接參與科研實驗過程,以此來激發學生學習的興趣和潛能,豐富專業實驗的內容,為學生提供良好的實驗環境。
3. 4 建立開放式的專業實驗教學模式
“自主開放式”專業實驗教學是一種新型的實驗教學模式,即結合教師的科研課題,學生通過自主參與探索研究,使研究成果轉換成本科專業實驗教學內容。學生可以根據自己的愛好進行選題,綜合運用之前學習的理論基礎知識,自主設計實驗方案,并完成實驗過程,主動發現、解決研究過程中出現的技術問題。例如,在涉及到材料測試方法的實驗課程時,學生除了掌握一些先進設備如X - 射線衍射儀、紅外/紫外光譜儀、掃描電子顯微鏡等的基本原理和簡單用途之外,還可以利用課余時間參與到使用這些儀器設備的科研實驗中,進一步掌握該儀器的具體操作、測試時碰到簡單問題的解決方法以及儀器的維護保養等知識。
專業實驗課教師基本都是學校的科研骨干,其研究的課題一般均具新穎性、探索性、前沿性和系統性的特點。因此,學生在課余時間,可主動找相關老師進行請教,完成自己專業實驗研究,這不僅有利于學生緊跟科研熱點和激發自己的科研潛能,更有利于提高學生的科研素養和專業實驗的教學效果。此外,在實施“自主開放式”專業實驗教學的計劃時,我們必須要做好“自主開放式平臺的搭建”、“實驗教學環節的制定”以及“科學完善的能力評定體系”三個環節。近幾年來,武漢工程大學材料化學專業在開放式實驗教學方面做了不少工作,也取得了較好的成效。本專業每屆均有不少本科生參與到了老師的科研課題中,提高了學生的科研興趣和科研能力,畢業后大部分學生進入了更好的學校繼續深造。
3. 5 完善專業實驗室管理體制
隨著學生數量的增加和培養要求的提高,本科生實驗較多,學生人數和指導教師也較多,實驗室出現使用混亂、儀器設備使用效率低以及衛生條件差的現象常有發生。因此,制定出科學完整的實驗室管理體制是保證教學和科研質量的必要途徑。例如,實驗室儀器和藥品的采購管理辦法、實驗室開放管理辦法以及實驗室日常管理條例等規章制度必須制定完整。儀器設備作為學校的固定資產,必須確保固定資產卡片、賬目以及實物的一致性。每臺設備必須有使用情況記錄本,詳細記錄每次使用時的具體時間、使用人以及設備的運行情況等內容,并定期有專人進行檢查。此外,每臺儀器必須落實到個人進行保養、維護和檢查管理。只有健全、科學和系統的一套實驗室管理體制才能保證實驗室安全、正常的高效運行,才能提高實驗教學和科學研究的質量。
4 構建科學的考評制度,提高實驗教學質量
構建科學的考評制度能有效的促進專業實驗教學效果,對學生的實驗課程評估應采取多元化和實驗全過程的評定方法,即最終總成績應主要包括: 實驗預習( 占20%) 、實驗過程( 占50%) 和實驗報告( 占30%) 三個學習部分的成績。
( 1) 實驗預習,該階段由老師課前查看預習報告,主要考察學生的文獻查閱能力等準備工作以及檢查學生對基礎知識的掌握程度;
( 2)實驗過程,該部分成績占最終成績的50% 比率,由指導教師現場觀察和記載。主要考察學生的學習態度、動手能力、觀察能力、對專業知識的運用能力和解決實際問題的能力;
( 3) 實驗報告,由教師課后評閱,主要考察學生的學習效果,材料的撰寫能力和書寫的態度。
對于開放性的設計實驗,學生在老師的幫助下選取課題、設計實驗,自主完成實驗以及最后提交實驗報告,指導老師會從上述各部分分別進行評定,最后綜合給出總成績。科學、規范、標準化的成績評定體系能有效的調動學生的學習積極性,培養學生嚴謹的治學態度,大大的提高專業實驗的教學效果。
5 結束語
材料化學專業是隨著時代科學技術不斷發展而產生的一個新型專業,每一個學校的專業特色和側重點不一樣,但經過改革優化實驗教材的內容、重組實驗教學人員、加強科研與專業實驗的緊密結合、探索出新型的開放式實驗教學模式以及制定出系統、科學、健全的實驗室管理體制,均能不同程度的提高材料化學專業實驗的教學質量和培養效果。實驗教學思想觀念、教學手段和方法以及科學的教學管理制度的改革和實踐,不僅有利于拓寬學生的專業知識面,提高其科研技能,更有利于培養學生的創新思維、科研素養和綜合應用能力。
化學實驗教學探討論文 篇5
[摘要]近幾年東北大學在物理化學實驗教學改革中引入綠色化學思想,在滿足物理化學實驗教學大綱基本要求、保證實驗教學效果的前提下,合理選擇和設計實驗內容,采取環境友好的化學實驗新技術、新方法,盡量減少或消除對環境或人體有毒、有害的化學物質的使用。在實驗教學方式上,注意培養學生實驗操作規范性,提高學生的綠色化意識。在教學實踐過程中,提出了物理化學實驗綠色化教學的一些具體措施。例如,更新實驗設備、優化實驗內容、實驗微型化小型化設計、綜合經典實驗等。經過長期的努力和探索,增強了學生的綠色實驗意識和環保意識,同時也改善了實驗教學環境,基本實現物理化學實驗教學的綠色化。
[關鍵詞]物理化學實驗;綠色化學;教學改革
隨著科學技術的發展和社會的進步,人們越來越清醒地認識到經濟發展所帶來的環境污染問題已經對人類生存和社會發展構成了巨大威脅。引起生態環境破壞的污染物中很大一部分都是在人類自身的生產、生活過程中產生的。因此建設綠色生態環境已成為人與自然和諧發展的基本前提。綠色化學(GreenChemistry)就是近些年發展起來的與防治污染、保護生態環境密切相關的一門學科,目前已經成為國際化學學科領域研究的熱點。綠色化學又稱為“環境無害化學”、“環境友好化學”、“清潔化學”等。綠色化學倡導利用化學的技術和方法減少或避免在工業生產及日常生活過程中使用、生產對人類健康、社區安全、生態環境有害的化學物質。[1][2][3][4]高等院校中物理化學實驗的綠色化改革正是契合了綠色化學的研究發展方向,向化學實驗的無毒、無害化邁出了積極的一步。其目的是將綠色化學的研究思想傳遞給學生,使學生在今后的科學研究、生產、生活中也能積極主動地踐行綠色化學觀念;其方法是將綠色化學的實驗設計理念融入基礎物理化學實驗教學進程之中;其核心內容是最大限度地減少或避免使用有毒、有害的化學物質,最大限度地減少或避免產生化學廢物,也無需再處理廢物,從源頭處減少或消除環境污染。
一、物理化學實驗教學綠色化的總體設想
物理化學是東北大學應用化學、生物工程、材料科學、冶金工程、環境科學、資源與礦物等專業的基礎課程之一。而物理化學實驗是物理化學教學的重要組成部分,是培養學生實踐能力和科研能力的重要教學環節。[5]學校的化學實驗中心每年為全校12個專業的近1200名學生開設數十個不同的物理化學實驗項目。其中的“液體飽和蒸氣壓的測定”、“酸堿中和反應熱效應的測定”、“鉍-錫二元相圖的繪制”等這些我們耳熟能詳的、經典的物理化學實驗項目曾經見證過幾代學子的成長。毋庸置疑,這些實驗設計得簡單易行。通過實際的操作,實驗者很容易理解其中蘊含的物理化學原理。然而,這些實驗過程中都不可避免地會使用或產生某些有毒、有害的物質。如果不對這些物質進行無害化處理而直接排放,日積月累,不僅會影響師生的身體健康,還會污染周圍環境。因此,物理化學實驗綠色化是化學實驗教學改革發展的必然趨勢。在長期的物理化學實驗教學改革過程中,我校化學實驗中心高度重視貫徹綠色化學的教學理念,將綠色化學作為實驗教學改革的重要組成部分。在對物理化學實驗教學進行綠色化改革的進程中,我們從實驗內容、實驗設計、實驗設備、經典實驗項目整合、教學方法和教學理念等方面進行了積極的研究和探索,并取得了一定的效果。
二、物理化學實驗教學綠色化的實踐
(一)實驗內容的綠色化
在實驗項目的選擇和實驗內容的調整方面,盡量排除或減少對環境污染大、對人體毒性大的實驗項目。在不影響實驗效果的前提下,選用環境友好的試劑替代有毒或后處理困難的試劑,從而實現物理化學實驗的綠色化。例如,“弛豫法測定鉻酸根-重鉻酸根離子反應速率常數”是以往我校應用化學專業學生必修的一個化學動力學實驗項目。這個實驗過程中需要使用的主要化學試劑是重鉻酸鉀。然而,通過對重鉻酸鉀性質的學習不難知道,它不僅有化學毒性和致癌性,而且還是一種強氧化劑,長期吸入,能破壞鼻粘膜,引起鼻膜炎和鼻中隔軟骨穿孔,使呼吸器官受到損傷,甚至造成肺硬化。皮膚接觸重鉻酸鉀溶液時易引起鉻瘡和皮炎。不僅如此,化學實驗中心每年還需要投入高昂的實驗經費用于處理由此產生的鉻酸廢液。因此,為保證實驗教師和學生的身體免受危害,現已將其改為另一動力學實驗“旋光光度法測定蔗糖水解反應的速率常數”,實驗中用到的原料蔗糖無毒,而且使學生有機會學習旋光儀的使用方法。又如,在“氣泡最大壓力法測定溶液的表面張力”實驗中,原來所使用正丁醇水溶液的最大濃度達到了0.35moldm-3。為了降低正丁醇使用濃度,我們曾對實驗方案和實驗裝置進行了多次改進,使正丁醇的最大濃度降至0.1moldm-3。而且,實驗操作也更加簡便易行,實驗中氣泡的逸出平穩、連續。上述改進已經過多次教學實踐檢驗,結果表明,正丁醇濃度的降低不僅節約了實驗藥品,而且低濃度正丁醇水溶液的表面吸附量隨濃度的變化規律更符合吉布斯吸附等溫式,有利于得出好的實驗結果。
(二)實驗微型化、小型化設計,減少藥品用量
所謂微型化實驗是指在微型的儀器設備中,用盡可能少的試劑獲取所需的化學信息的實驗方法。在保證可觀測到與普通實驗相同的實驗現象的前提下,微型化實驗還具有節約實驗材料和時間、減少環境污染、操作安全等優點。所以,開展微型化實驗是實現化學實驗綠色化的好方法。在長期的物理化學實驗教學過程中,在保證實驗方案合理、實驗結果穩定、實驗效果顯著的.前提下,我們積極推行實驗的微型化、小型化設計。例如,在“差熱分析”實驗中采用微型化實驗樣品管后,每份CaC2O4樣品使用量減少到不超過0.05克,每學期僅CaC2O4試劑的使用量就減少到原來的十分之一。對于目前尚無法實現微型化的實驗項目,我們采取了小型化設計或減少化學試劑使用量等方法,以期將物理化學實驗對環境的污染降至最低。例如,在“金屬二元相圖的繪制”實驗中,由于金屬鉍和錫具有熔點低、化學穩定性好、數據重現性好、原料易得、價格低廉等特點,所以,鉍-錫二元系統一直以來都是我們進行此項實驗教學的首選系統。若使用以往的實驗設備,在實驗過程中,以各種比例混合的金屬鉍和金屬錫試樣被放置在瓷坩堝中,上面覆蓋一層硅油,以防止加熱過程中金屬樣品被氧化。但是,通過查閱相關化學數據手冊可知,金屬鉍的熔點為271℃,而硅油的燃點為320℃,僅僅比鉍的熔點高約50℃。這意味著,在加熱純鉍試樣時,若操作者沒有控制好升溫速率而導致系統溫度上升過快,那么樣品溫度很容易沖高至硅油燃點而引燃硅油。這不僅會造成大量硅油的損耗,容易引起教學事故,而且硅油高溫揮發及不完全燃燒的產物還會污染空氣。為此,我們放棄使用瓷坩堝而改用金屬樣品管盛裝樣品。這樣不僅使單個樣品的質量從過去的120克減少到幾克,而且使用時很容易將金屬樣品管抽真空后密封,并循環使用。這種全封閉的手段有效避免了大量使用硅油作為樣品保護層所帶來的空氣污染問題的發生。又如,在“酸堿中和反應熱效應的測定”實驗中,我們更換了體積更小的杜瓦瓶,使氫氧化鈉和鹽酸的用量減少到原來的四分之一。減少試劑用量后的中和反應系統由于溶液體積大幅減少,攪拌效率更高,系統各處的溫度更趨一致,對溫度變化的監測更容易,溫度數據也更準確。除此之外,我們對“凝固點降低法測定分子量”、“乙酸乙酯皂化反應速率常數的測定”等實驗項目也進行了小型化改進,不同程度地減少了化學試劑使用量,顯著降低了實驗成本,改善了實驗環境。實踐證明,物理化學實驗的微型化、小型化設計不但可以達到與常規實驗相同的實驗目的和效果,而且可以大幅減少試劑用量、不同程度地減少實驗過程中產生的化學廢棄物、節約后處理費用、減少污染、改善實驗環境,因此,此舉已經成為物理化學實驗教學改革的一個重要發展趨勢。
(三)實驗儀器和設備的選擇
與其他化學分支學科的基礎實驗相比,物理化學實驗需要的中、小型實驗儀器設備種類較多。其中多個實驗需要測定溫度和壓力。傳統的測溫、測壓裝置都是含汞的,不但操作步驟繁瑣復雜,而且易造成實驗室汞污染,危及教師及學生的身體健康。例如,在“液體飽和蒸氣壓測定”實驗中,過去常用U型水銀壓力計測定系統壓力差。此種壓力計中需要使用大量的金屬汞,汞面用水液封。然而,由于此裝有汞的U型玻璃管不宜經常清洗,所以管壁會吸附環境中的氣體分子及塵埃等顆粒物。而在實驗過程中U型管內汞液面會不斷變化,會有少量汞由于與管壁上的吸附物作用而產生掛壁現象,從而使汞暴露于空氣中并揮發為汞蒸氣,這會對人體產生極大危害。目前,我們物理化學實驗室中全部的測壓裝置均用數字式低真空測壓儀替代水銀壓力計,從根本上消除了汞蒸氣可能對教師和學生產生的危害。又如,在“凝固點降低法測定物質的摩爾質量”、“酸堿中和反應熱效應的測定”及“燃燒熱的測定”等熱力學實驗中,過去一直使用貝克曼溫度計來監測實驗體系溫度的變化。貝克曼溫度計雖然測量精密度高,但在實際使用時,存在操作繁瑣且易碎等缺點。目前我們用數字式溫度溫差測量儀替代貝克曼溫度計,不僅使實驗操作難度降低,實驗過程簡化,而且也規避了由于操作不當造成溫度計破裂而引起環境污染的風險。上述實驗儀器設備的替換無疑使物理化學實驗的測溫測壓手段更安全、更方便。
(四)綜合經典實驗內容
通過長期的教學實踐和教學研究我們發現,傳統的物理化學實驗門類齊全、架構完整,大量的基礎實驗內容至今仍值得我們繼承和發展。但囿于當時實驗條件的限制,導致許多簡單的實驗耗時費力。因此,我們在保留經典實驗內容的前提下,致力于整合實驗方案,不僅大幅減少了試劑用量,有效降低了環境污染風險,而且還提升了學生綜合分析實驗結果的能力。例如,“原電池電動勢的測定”、“電解質溶液電導率的測定”及“原電池溫度系數的測定”這三個實驗同屬于電化學基礎實驗,內容相對簡單。但是在過去,由于實驗設備和實驗手段的落后,完成這三個實驗中的任何一個都需要很長時間,所以每一個都被設計為一個相對獨立的實驗項目,而這顯然不利于學生將所學到的電化學基礎知識融會貫通。通過認真分析、研究這三個實驗的目的及內容,我們將它們融合并設計成了一個新的電化學綜合實驗。經過精心的實驗方案設計和內容的整合,這個新的綜合實驗得到了學生和教師的廣泛好評。由于實驗試劑循環使用,避免了浪費和對環境造成的污染,為化學實驗中心節省了實驗經費。同時,學生對理論課中學到的電化學基礎知識也有了比較全面且更為深刻的理解。
(五)合理分工協作
在實驗教學過程中,我們不僅對經典內容重新進行綜合設計,而且還會根據不同實驗的特點,實時調整學生所做實驗的部分內容。例如,學生在進行“雙液系氣液平衡相圖”實驗過程中需要測定的實驗點較多,做出一個完整相圖大約需要6個小時的時間,顯然在規定的4學時內是無法完成的。為此,我們設計由兩組學生分別測定相圖的左半支和右半支,之后將兩組數據合并,從而做出一個完整的相圖。這就要求每組學生在實驗過程中都必須認真仔細地完成操作并記錄好數據,否則可能會因而某一環節的失誤而導致合作雙方的數據都出現偏差。實踐結果表明,這種分工合作,在保證實驗教學質量的前提下,既節省了藥品,又有利于培養學生的協作精神和良好的操作技能。因此,對于復雜的實驗項目,我們認為這不失為一個值得嘗試和推廣的好辦法。
(六)規范操作方法,提升綠色化意識
長期的教學實踐表明,在物理化學實驗教學過程中,嚴格規范實驗操作方法、督促學生養成良好的實驗習慣是學生科研素質教育的重要內容。規范的實驗操作方法和良好的實驗習慣不僅是提升學生實驗操作技能的重要基礎,也是培養學生自覺進行綠色化實驗的前提。在實驗過程中,指導教師要認真監督學生不要隨意丟棄藥品,并糾正學生中普遍存在的“藥品用量越多,實驗現象就越明顯”的錯誤觀念,杜絕學生在做實驗時隨意加大試劑用量的現象,鼓勵學生用最少的試劑做出成功的實驗。同時也要求學生每次實驗之前都要充分預習,提高實驗成功率,減少重復實驗引起的藥品損耗現象。此外,教育學生從實驗過程中的每件小事做起,逐步樹立起綠色化科研意識和對社會的責任感。
三、改革后的成效
多年以來,經過對物理化學實驗教學改革的綠色化探索與實踐,在提升了教師自身的綠色化學教學理念的同時,在培養學生的協作精神、綜合科研素質等方面也取得了良好效果。這些效果體現在學生在校學習期間養成了良好的實驗操作習慣,明晰并理解了實驗設計中綠色化改進之處,學會了用綠色化學知識設計實驗等方面。而且,近幾年來,我們對大量本科生就業后反饋的信息進行了分析并從中了解到,經過我們多年的綠色化實驗教學訓練,畢業生們在各自的工作崗位上都表現出較高的實驗技能和良好的團隊合作精神,綜合素質高,受到用人單位的廣泛歡迎。
[注釋]
[1]平措,馬橘紅.物理化學實驗室綠色化建設初探[J].實驗技術與管理,20xx(12):132-133.
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化學實驗教學探討論文 篇6
[摘要]微課在初中化學實驗教學中,可用于實驗教學的課前預習,促進考點立體化,為演示實驗提供新的教學平臺,建立實驗微課系列,為中考實驗探究復習開辟新路,有效促進實驗教學質量的提高。
[關鍵詞]微課 初中化學 實驗教學
教育信息化的步伐越來越快,教育教學方式也在迅速更新,微課在這樣的時代背景中應運而生,不斷被應用于教學實踐中,并與傳統課堂接軌。在化學實驗教學中,如果能充分挖掘微課的教學功能,對實驗課堂教學質量的提高,對化學課程資源的充分利用,均能起到較好的促進作用。
一、發揮微課在化學實驗教學中的功能
微課,形式上“微”,內容上“精”,整體效果追求“妙”。“5分鐘一學習,300秒一思考”,碎片化知識點,點點精致解讀。相比傳統教學,微課在突破難點、分散重點上更具優勢,學生接收效果更佳。初中化學,對于學生來說略顯陌生,筆者嘗試用微課作為切入點,挖掘微課在化學實驗教學中的功能,從而構建教學新局面。
(一)用于實驗教學的課前預習
九年級化學教學容量大、時間緊,學生掌握程度參差不齊的現象比較普遍,若能錄制相關知識點的微課,供學生課前課后觀看,對學生會有非常大的幫助。初中生初進實驗室,實驗儀器種類繁多,基本操作技能要求高,課堂中教師要先講解,再讓學生操作,時間有限。通過課本的課前實驗預習僅有文字和圖片,并不能為學生提供太多的幫助。這就需要將實驗教學內容分段錄制成微課,更好地促進實驗課的進行。讓學生在課前觀看微課,了解實驗中所用儀器的名稱、使用方法、注意事項,然后再對照文字描述實驗步驟,做到課前心中有數。
(二)為演示實驗提供新的教學平臺
描述性知識是指描述元素及其化合物的性質、應用等內容,化學教學中多以演示實驗的方式來介紹物質的性質。但是受客觀條件的限制,真正參與實驗演示過程的`學生不多,距離越遠,對實驗現象的觀察越不全面。當微課出現后,可以將這些演示實驗制作成微課,輔助課堂教學。微課畫面清晰,在播放過程中還能將現象停留在某一瞬間或回播。微課與簡單的錄像不同,不但配有教師的講解旁白,還有相關的知識講解,不但可用于課堂教學,還能用于學生的課后復習或自學。
(三)建立實驗微課系列,促進考點立體化
中考化學實驗知識考點及考查形成相對比較固定,在備課時路線比較清晰,平時的訓練、模擬考試也相對有題可依。在這種情況下,可將部分熱門小知識點錄制成微課,形成系列,提供給學生課后反復觀看。微課能給學生帶來視覺、聽覺和思維等多方面感官的沖擊,讓學生掌握的知識更扎實。而對教師來說,這也是一種教學素材的積累,在不斷地改進的過程中,逐步將這部分內容系統化,促進考點立體化教學。
(四)為中考實驗探究復習開辟新路
中考復習時間有限,想讓學生在掌握基礎知識之后,能夠快速提高應用、應變能力,微課和化學實驗復習巧妙地結合可以解決這一問題。中考中物質的檢驗、鑒別、除雜,實驗探究題,離子共存題,常常是學生的丟分點,這些內容涉及的實驗又屬于可不做實驗范疇,并且九年級學生的邏輯推理、聯系能力有限,只是通過練題、講題訓練,復習效果并不佳。教師可以將相關內容制作成微課,包括實驗視頻和分析講解,學生通過反復觀看,必然能解決這一難題。
二、合理利用微課
教育要適應信息時代的高速發展,信息技術對教育產生了巨大的影響,微課就是其一。微課具有三“微”:第一,時長微,學習者可利用零碎的時間進行學習;第二,內容微,旨在將某個知識點講解透徹;第三,使用微,可便捷嵌入各種教學活動:課前與課后的自主學習、當堂教學、集體培訓等。但是,微課仍是一種“接受性”“灌輸性”“情感單向性”的教學,缺乏師生互動。而化學學科知識有理論性知識、描述性知識、操作技能性知識等,單靠微課視頻的播放是無法完成教學任務的。其次,微課是服務于教學的,而不是教學為微課服務的。一節微課視頻的錄制,雖然只有5~10分鐘,但錄制的過程很不容易,教師要備課、精心設計流程、細心錄制剪接等,工作量是比較大的。基于這種情況,教學者應該在設計時間和教學功能上作比較,要認真思考是否已將教學方式最優化。例如,一個具有探究性的實驗,本可以在學生的探究中生成結論,并有可能產生意想不到的思想火花,若將其錄制成微課,這不但吃力不討好,而且與教學目標有些相悖。另外,微課的實施需要一定的平臺,如電腦、網絡等。教學者設計的微課,基本上都是帶有校本性質的,那么就得考慮幾個現實問題:學生是否有播放平臺?是否會影響學生的休息時間或占用其他學科的時間?總之,微課的使用,要講究實效,不要流于形式,要讓微課的價值得到真正體現。綜上所述,微課的功能是非常強大的,只要善于挖掘,合理利用,注入新的觀念,我們的教學定會與時俱進。
化學實驗教學探討論文 篇7
如今,化學實驗教學不僅僅是對學生進行傳授知識和技能、訓練科學方法和思維、提高創新意識與能力、培養科學精神和品德的有效形式,更是服務社會的一種重要試驗手段。分析化學實驗的應用性、實踐性較強,它對于學生獲取新知識、實現知識和能力的轉化、理論與實踐的結合起著舉足輕重的作用[1、2]。目前,環境問題頻頻發生,社會對研究環境方面的人士寄予“厚望”,希望能夠將理論知識轉化為實踐,研究并解決其中的問題。因此,培養環境工程應用型和創新型人才已是高等院校的重要職責。而從分析化學實驗教學方面,可以與環境學科融合,做出一些方面的改革或改進。文章融合環境工程專業的理論知識對分析化學實驗教學提出改革,旨在提高學生的創新性和實踐技術能力,為分析化學和環境工程專業實驗教學體系的完善和發展提供參考,為新世紀環境工程專業應用型和創新型人才的培養提供一定的指導方法。
1結合環境專業特點,優化實驗教學內容
傳統的分析化學實驗教學內容單調,驗證性實驗多,綜合性、設計性實驗少[3],學生的思維能力和操作能力受到了影響,極大地限制了應用型人才的培養。如果實驗教學以社會關注的環境問題為背景,將相關科研項目引入到實驗教學中,以解決實際問題為目標,優化實驗教學內容,不僅使學生掌握了一定的科學研究方法,培養了一定的解決問題的思路和能力,還將引起學生的科研興趣[4],促進了分析實驗教學與人才培養的良性循環。例如,河池學院教師申請了有關廣西南丹礦區重金屬污染土壤的修復項目,在分析化學實驗教學中可以將項目中測定礦區中的微量重金屬銅和鋅含量引入其中。先向學生介紹銅和鋅的物化學性質,及其對環境的污染、危害等。然后簡單介紹南丹礦區重金屬污染的情況,銅鋅的監測方法,可選用絡合滴定法,也可選用原子吸收法,教師順著科研的思路進行講解,然后對其測定過程進行講解與演示。這樣,學生從中學習到了滴定法中的絡合滴定,以及儀器分析法中的原子吸收法的設備和操作方法等等,對該測定的過程中不僅產生了較多的興趣,還接觸了科研項目,將知識學以致用,為以后的畢業設計起到了較好的鋪墊作用。
2增加環境方面的綜合設計性實驗,提升學生綜合實驗素質
分析化學實驗教學,一方面注重培養學生的基礎性實驗技能,來提高扎實的專業基礎素質。另一方面注重培養學生的獨立和創新能力,增加了綜合性、設計性實驗項目的設定。基礎性實驗技能是片段式的,大多是驗證性的實驗。綜合設計性實驗可將本課程的綜合知識或者與本課程相關的課程知識有機地綜合在一個實驗當中,從而使學生將所學的知識擴大化,更高效地去理解、掌握和鞏固所學知識,進而提高學生分析問題和解決問題的能力,并提升學生的綜合實驗素質[5]。例如,在分析化學實驗教學中,可以結合河池學院承擔的廣西東蘭坡壕湖的水質監測項目,開設對其水質科學綜合性、設計性實驗研究。教師可根據學生所學的'理論知識及實驗方法,設計“水體特性分析與質量評價”、“坡壕湖水質測定與建模”等實驗。學生通過查閱文獻和有關書籍設計實驗方案,獨立完成實驗,寫出實驗報告。有時候不可能一次成功,在多次的失敗與嘗試中找到最佳的方案,不僅激發學生學習的探索性,自覺性,提高了興趣,而且培養了學生的獨立工作能力、分析問題和解決問題的能力。
3運用現代教學手段,調動學生學習環境監測的主動性
分析化學實驗教學的環節中,學生初次接觸的儀器較多,缺少感性認識,針對這種現狀,有時候運用現代教學手段無不是一種好的方法。比如多媒體。科技的進步使得多媒體教學普遍進入課堂中,是現代教育教學的重要手段。相比傳統的黑板板書的教學,多媒體減少了課堂的板書量與板書花費的大量時間,同時可以通過圖片、動畫、錄像、視頻等激發學生的學習興趣和求知欲,調動他們的學習主動性。像分析化學實驗中,學習分光光度計的使用時,教學可以以對亞硝酸標準溶液系列進行測定相應的吸光度為例,而這也是測定環境空氣中氮氧化物實驗的一部分。教學過程中可以先從大氣中氮氧化物講起,介紹其測定方法,若選用甲醛吸收法時,教師對實驗原理和過程予以講解,通過視頻讓學生感性地認識大氣采樣器,觀看采樣器進行氮氧化物的采樣,規范操作步驟,然后通過動畫演示如何將配置標準溶液,以及標準溶液以及樣品溶液的吸光值在分光光度計中測定的過程,同時對關鍵步驟不斷強調,以及強調一些注意的事項。整個過程顯得內容充實,拓寬了學生的環境知識面,全面地調動了學生學習的主動性。再比如現代教學手段中的實地參觀考察。這項過程是傳授知識和培養能力相結合的過程,可開闊學生的環境視野,提高學生的認知能力,全方位培養學生的實際應用能力。在實驗教學中,有些大型儀器是模擬工業企業設計的,教師應參與指導學生到校外實習,在認識實習階段以調查為主,在中期實習和生產實習階段,帶領學生去參觀,由實習單位負責人給學生進行細致地講解,讓學生系統地認識設備,掌握設備的完整操作流程,把課堂知識與生產實際有機地結合起來,真正達到實踐教學的目的。
4舉辦實驗技能競賽,增強學生的環保意識和綠色化學理念
分析化學實驗操作技能是得到分析數據的基礎,也是進行科學研究的關鍵[6]。盡管努力提高學生實驗的研究性和綜合性很重要,但也不能忽視了學生的基本操作技能的訓練。平常在實驗教學的過程中,筆者發現學生動手能力和創新能力弱等現象。為了激發學生對實驗的興趣,強化環保意識,可以開展以競賽的方式培養學生的實驗技能,強化綠色化學理念。這種技能競賽是面向大學生的群眾性科技活動,選擇監測污染物為對象,尤其是對污染元素的定性和常量組分的定量分析,來真實地反映學生對基本分析化學操作和基礎理論的掌握情況,找出教學中的優點和不足,使教師在今后的教學中改進教學方法和教學內容,提高質量[7];同時可以提升學生學習的積極性和主動性,激發學生理論聯系實際和動手能力,加強學生理解化學原理理論,一舉兩得。在競賽中可適當增加一些綠色化學的知識點,進一步增強學生的環保意識和綠色化學理念。
5結語
通過以上提出的實驗教學改革,可以提高了學生的創新性和應用性能力。通過與環境工程學科的融合,堅持實驗教學內容的先進性和對學生綜合能力、創新能力的培養方向,并不斷積累經驗,分析化學實驗教學會更上一個新的臺階,會更好地服務社會,為環境保護工作做出一份努力。
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[7]趙祥華,周莉,王莉敏.實驗技能大賽對大學生化學實驗技能培養及創新[J].廣州化工,20xx,44(4):155-156.
化學實驗教學探討論文 篇8
化學是一門實驗科學。從事化學專業工作,不論是從事應用化學的,還是研究理論化學的都應該高度重視化學實驗,21世紀需要的是新世紀全面型的優秀人才。而實踐教學是創新人才培養的重要環節。長期以來,學校十分重視實驗教學,強調實驗教學對提高學生的綜合素質、培養學生創新與實踐能力的特殊作用。將基礎課程化學教學基地建設、精品課程建設以及實驗教學示范中心建設相結合,以高水平的師資隊伍、先進的實驗條件、科學的實驗教學體系、現代化的教學模式、教師導學與學生自學相結合,系統性學習與研究性訓練相結合,多方位、多渠道、多形式地融傳授知識、培養能力和提高素質為一體,為創新人才培養營造了良好環境。
《有機化學實驗》作為醫學類和農林等專業大學本科生的一門最基礎的實驗課,其目的是通過觀察實驗現象,了解和認識化學反應的事實,加深對化學基本概念和基本理論的理解;掌握有機化學實驗的基本操作和技能,以及有機化合物的一般制備和提純方法;學會正確使用基本儀器測量實驗數據,正確處理數據和表達實驗結果;培養學生獨立思考、獨立解決問題的能力、綜合與創新意識和良好的實驗素質;培養具有實事求是的科學態度。它是學好其他專業各門功課的基礎。因此我們通過改進《有機化學實驗》教學模式,提高教學質量。
一、整合優選實驗課內容注重實驗系統性
在深入研究化學素質及實踐能力在人才培養中的地位和作用的基礎上,從面向21世紀對人才的化學知識結構、能力結構和基本素質的要求出發,構建人才培養中相應的化學實驗教學框架,針對不同的人才培養要求,為不同類型的專業提供不同深度和廣度的化學實驗課程。打破化學二級學科的壁壘以及實驗教學依附理論課教學的傳統框架,使之成為獨立的、具有自身規律和理論方法及手段的教學體系,形成了一門新的課程——“大學化學實驗”,以化學研究為主線,按照“化合物制備→分離→成分分析→結構鑒定→性質測試”來組織實驗教學內容建立循序漸進的三層次實驗教學模式,即“基礎訓練實驗—→綜合實驗—→設計實驗”,實驗內容由淺入深,由簡單到綜合,充分調動學生學習的主動性。學生通過“基礎訓練實驗”教學掌握基本實驗操作方法,能夠正確地使用儀器設備,準確地采集實驗數據,具備正確觀察、記錄、處理數據和表達實驗結果的`能力,學會化學實驗的基本方法,為綜合實驗奠定堅實的基礎。通過“綜合實驗”,使學生掌握化學研究的一般方法,培養學生分析判斷、邏輯推理、做出結論的能力,并養成良好的科學素質。在“設計實驗”階段,學生通過查閱手冊、工具書及其他信息源獲得信息,正確選擇實驗方法、實驗條件、儀器和試劑等,培養解決實際問題的能力。在基礎訓練實驗、綜合實驗和設計實驗中,力求反映工科特色,努力聯系工程、社會和生活實際,以實驗特有的應用性和創造性激發學生的想象力和創造力,培養學生從事科學研究的能力和綜合實踐能力。
二、改革實驗教學環境,實現微型化實驗,處處體現實驗過程綠色化
隨著經濟的發展,環境污染也成為了發展過程中的副產物,因此需要我們不僅灌輸學生保護環境的思想,還需要在實驗教學過程中盡量做到環境友好化,為此我們做了以下實際工作減少化學實驗過程中的環境污染。(1)減少或者合并驗證性實驗。大量的性質實驗如:烴的性質、醇、酚、醚以及相應的醛、酮、醌等有機化合物的化學性質等,這些知識學生也可從課堂中獲取,甚至有些知識已在中學教育過程中接觸過。事實證明,壓縮性質實驗并不影響原有的知識層面;再者,性質實驗所用的試劑多,耗量大,投入成本較高,學生每做完觀察過一個實驗現象,就要棄去這批用過的試劑,產生的廢物多且難以進行無害處理,造成大量的浪費和污染,這與綠色辦學理念相悖,因此壓縮性質實驗,可以節省實驗教學投資。(2)實驗過程的微型化操作。將合成實驗中的用量減半,實驗器皿實行微型化,在這個過程中不僅節約了實驗過程中藥品的用量,減少了廢物廢氣的排放,降低了對于環境的污染,而且大大節約了實驗成本,以此可以給學生多做一些設計性實驗,鍛煉學生的綜合動手和動腦的能力。(3)實現計算機多媒體技術進行輔助教學,將實驗原理、操作步驟等制作成課件,利用聲音與圖像,清晰而形象地顯示實驗全過程,能夠讓學生直觀的體會到不同實驗條件下的實驗現象和結果,既形象生動,又節省藥品。
三、改革實驗考試方法和實驗考試評價方法,實行綜合評分評定學生的實驗成績
實驗教學中對學生的平時成績合理評定非常重要,我們對學生實驗操作的各個環節、實驗預習、實驗操作、實驗記錄、實驗結果、實驗報告、實驗態度都給出了相應的評分細則,記入平時成績。另外,實驗考核既考操作也考理論,理論考試涵蓋面廣,操作考試多題抽簽,并留有設計余地。
化學實驗教學探討論文 篇9
第一篇:初中化學實驗教學的培養對比實驗能力
摘要:本文闡述了在初中化學實驗教學中培養學生對比實驗能力的意義、途徑和方法。在初中化學實驗教學中,應根據學生的認知水平和特點,設置循序漸進的對比實驗能力培養目標。同時,結合不同化學實驗教學環節的功能特點,有計劃、有目的、系統地運用各種不同的化學實驗教學環節實現培養學生對比實驗能力的各種目標。
關鍵詞:初中化學實驗教學;培養;對比實驗能力
1在初中化學實驗教學中培養學生對比實驗能力的意義
化學是一門以實驗為基礎的自然科學,化學實驗是學生學習化學的重要內容,也是學生進行科學探究的重要載體。化學實驗,尤其是對比實驗,不但能使學生獲得知識和技能,掌握科學探究的過程和方法,而且能培養學生良好的思維品質,提高分析問題和解決問題的能力。在初中化學實驗教學中培養學生對比實驗能力是實現學生三維發展目標的有效途徑之一。
2初中化學對比實驗的定義和學生對比實驗能力的含義
初中化學對比實驗是指單一變量的、其它條件相同的一組或多組實驗,通過對實驗現象的比較分析,探究某種因素與實驗對象發生的變化的關系,從而揭示物質的變化規律。對比實驗比其他實驗的可信度更高,說服力更強。學生對比實驗能力指學生依據對比實驗研究課題,提出問題,猜想影響實驗結果的各種因素,然后根據對比實驗的原則、要求和方法,設計實驗方案,實施對比實驗,并對實驗現象進行分析,得出相應的結論的能力。對比實驗探究集中體現了提出問題、猜想假設、設計方案、實驗探索、形成結論的科學探究的全過程,學生在對比實驗探究中親身經歷知識的生成過程,體驗實驗探究中發現問題、解決問題的快樂,同時提高實驗探究能力。
3培養學生對比實驗能力的途徑和方法
在初中化學教材中有不少對比實驗,但照本宣科并不能有效培養學生的對比實驗能力。培養學生的對比實驗的能力,必須根據學生的認知水平和特點,在學生學習的不同階段,設置循序漸進的對比實驗能力的培養目標,對實驗教學內容進行深加工,結合不同化學實驗教學環節的教學功能特點,精心設計實驗教學過程,有計劃、有目的、系統地運用各種不同的化學實驗教學環節實現培養學生對比實驗能力的各種目標。
3.1精心創設問題情景,培養學生的對比實驗意識
在學生學習化學的初始階段,培養學生對比實驗能力的主要目標是激發學生的學習興趣,培養學生的對比實驗意識。因此,在教學中,應注意精心創設問題情景,利用問題情景滲透對比實驗思想,培養學生的對比實驗意識。例如在學習課題2氧氣實驗2-3[1]硫在氧氣中燃燒時,可設計這樣的實驗教學問題情景:探究一,將硫放在空氣中,觀察現象。探究二,將硫放入裝滿氧氣的集氣瓶中,觀察現象。探究三,將硫在酒精燈上點燃,離開酒精燈,觀察現象。探究四,將點燃的硫放入裝滿氧氣的集氣瓶中,觀察現象。同時提出問題,啟發學生進行思考:以上的實驗現象有什么相同和不同的地方,說明了什么問題?讓學生初步感受反應條件對化學反應的影響,培養學生的對比實驗意識。
3.2通過猜想和討論,提高學生的對比實驗分析能力
在學生經過一段時間的學習,具有一定的對比實驗意識后,可通過猜想和討論的教學環節,提高學生的對比實驗分析能力。例如,學習二氧化碳的性質——探究二氧化碳溶于水時,有沒有發生化學變化時,受知識階段性的限制,學生不容易理解二氧化碳與水反應生成碳酸。為此,將探究學習過程進行改進,增加猜想和討論環節。探究學習過程為:環節一,用試管取適量實驗6-4[2]探究二氧化碳水溶性時制得的二氧化碳水溶液,滴入幾滴紫色的石蕊溶液,振蕩,觀察現象。環節二,讓學生猜想紫色的石蕊溶液變成紅色的可能的原因,據此嘗試設計對比實驗進行探究。環節三,將學生設計實驗方案與教材實驗6-5[3]用四朵石蕊溶液染成的干燥紙花進行對比實驗的實驗方案進行對比分析,取長補短。環節四,按教材6-5的實驗方案進行對比實驗。環節五,實驗后,組織學生討論以下問題:第一朵紙花噴上稀醋酸,起什么作用,使紙花變色的物質可能是什么?第二朵紙花噴上水,起什么作用,第一、第二朵紙花的實驗說明什么問題?第二、三、四朵紙花的實驗分別得出什么結論,合在一起又說明了什么問題?通過討論,使學生理解對比實驗中各組實驗所起的作用,從而提高學生的對比實驗分析能力。
3.3通過較為典型、規范的對比實驗,讓學生掌握對比實驗設計思想
在學生具備一定的對比實驗分析能力后,可通過較為典型、規范的對比實驗,讓學生掌握對比實驗設計思想。例如學習課題2金屬的化學性質——探究金屬與鹽酸、稀硫酸的反應[4]。教材的實驗體現了對比實驗的設計思想,但還不夠規范。為了讓學生掌握對比實驗設計思想的精髓,可對實驗探究過程進行改進。改進后的實驗探究過程如下:探究一,探究金屬與酸反應的現象和產物。在試管中放入一小塊鎂,加入5mL稀鹽酸,再用燃著的木條放在試管口,觀察現象,得出結論。探究二,探究實驗條件對實驗現象的影響。環節一,鐵片和鐵粉分別與5mL20%的鹽酸反應。環節二,鋅片分別與5mL20%的鹽酸、5mL5%的鹽酸反應。環節三,鋅片分別與5mL20%的鹽酸和5mL20%的醋酸反應。探究三,按教科書完成探究實驗。通過補充探究二,讓學生掌握對比實驗的設計思想:進行對比實驗時,要注意實驗條件的控制,除單一變量外,其他實驗條件均相同。對于本實驗而言,一是金屬的形狀和用量要相同;二是用相同體積、相同濃度的`同一種酸。學生掌握對比實驗的設計思想后,再進行探究三,探究鎂、鋅、鐵、銅的活動性順序,得出的結論將更為科學可靠。
3.4在對比實驗活動中提高學生對比實驗的設計能力
在學生掌握對比實驗設計思想后,讓學生進行對比實驗活動,在實踐中提高學生對比實驗的設計能力。例如,在學習酸和堿的中和反應時,按教材實驗10-8[5]進行實驗,學生對指示劑酚酞溶液的作用不是很理解。為此,提出問題:在這個實驗中,酚酞溶液起什么作用,加酚酞溶液和不加酚酞溶液會有什么不同,你能將這個實驗改成對比實驗嗎?學生按照自己設計的對比實驗方案進行實驗。學生通過觀察對比實驗的實驗現象發現,氫氧化鈉稀溶液與稀鹽酸反應并無明顯的實驗現象,在實驗中加入酚酞溶液是為了顯示氫氧化鈉稀溶液與稀鹽酸反應的進程。實驗后,提出問題:酚酞溶液的顏色發生什么變化,為什么會發生這樣的變化,改用紫色石蕊溶液可以嗎?調換氫氧化鈉和稀鹽酸的滴加順序,行不行,哪種滴加順序實驗效果更好?如何控制實驗,使酸堿恰好完全反應?讓學生深入探究,更好地理解中和反應的實質。
3.5通過典型實驗習題,提高學生運用對比實驗解決實際問題的能力
學生具備一定的對比實驗能力后,在期末復習中可利用典型的實驗習題,提高學生運用對比實驗解決實際問題的能力。例如,讓學生探究一瓶敞口放置一段時間的氫氧化鈉的成分。學生根據氫氧化鈉的性質,猜想這瓶藥品的成分,并設計對比實驗方案,實施實驗,得出結論。學生在運用對比實驗解決實際問題的過程中,始終保持強烈的探究欲望,加深對物質的組成、性質和變化規律的理解,鞏固所學的知識和技能,實現了有效復習。實踐證明,在化學實驗教學中培養學生的對比實驗能力,有助于學生透過實驗現象理解物質變化的規律,掌握科學探究方法,提高科學探究水平以及分析問題、解決問題的能力。因此,在教學中應根據學生的認知水平和特點,結合學習內容,有目的、有計劃、系統地培養學生的對比實驗能力,提高學生的科學素養,促進學生的全面發展。
參考文獻:
[1]王晶,鄭長龍.化學九年級上冊[M].北京:人民教育出版社.20xx:33.
[2]王晶,鄭長龍.化學九年級上冊[M].北京:人民教育出版社.20xx:117.
[3]王晶,鄭長龍.化學九年級上冊[M].北京:人民教育出版社.20xx:118.
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[5]王晶,鄭長龍.化學九年級下冊[M].北京:人民教育出版社.20xx:60.42科教論壇科技風20xx年4月
化學實驗教學探討論文 篇10
天然藥物化學是運用現代科學理論與方法研究天然藥物中化學成分的一門學科,是藥學專業本科生的一門專業必修課。由于天然藥物化學是一門實踐性很強的學科,因此,實驗教學是整個天然藥物化學課程教學工作的重要組成部分。高質量的實驗教學能夠使學生在鞏固理論知識的同時,還能使學生掌握天然藥物化學的基本操作技術和方法,是培養學生的創新能力和提高學生的綜合素質重要環節。本校非常重視天然藥物化學的實驗教學環節,將天然藥物化學實驗作為一門獨立課程,并在課時安排上將實驗課的課時數與理論課課時數的比例提高至1:1。做好實驗準備工作是確保天然藥物化學實驗課順利開展的前提,意義重大。為確保天然藥物化學實驗準備工作質量,本文著重從加強實驗技術人員理論水平和業務能力的培養、做好實驗準備工作和加強實驗室的科學管理三個方面進行了探討。
1加強實驗技術人員理論水平和業務能力的培養
隨著天然藥物化學實驗教學改革的不斷深入,部分教學實驗已由單純驗證性實驗轉為綜合性、設計性實驗,且實驗內容多由藥學、色譜學、波譜學、無機化學、有機化學和儀器分析學等學科共同構成,這就要求從事實驗教學準備工作的技術人員必須有扎實的理論基礎和熟練的實驗技能。為了能夠適應新形勢下的工作要求,實驗技術人員應不斷學習和拓展相關學科理論知識,時刻關注國內外天然藥物化學實驗技術發展動態,并結合實際情況積極進行可行的實驗方案探索和改良,不斷提高自身理論水平和業務能力。
2做好天然藥物化學實驗準備工作
實驗教學是天然藥物化學課程教學體系中一個非常重要的組成部分。學生參與其中,將課上所學理論加以驗證,旨在培養學生分析問題和解決問題的能力,養成嚴謹求實的科學態度,在培養創新性人才方面具有課堂教學不可替代的作用。實驗準備作為實驗教學的重要環節,其完善性和科學性既是實驗成功的基礎,也是提高教學質量的重要手段。如何做好天然藥物化學實驗的'準備工作,我們認為至少應從以下幾個方面著手。
2.1制定周密的實驗準備工作計劃
天然藥物化學實驗教學需要的實驗用品種類多而復雜,有些實驗內容還有一定的危險性,準備工作涉及到各個方面。因此,要想做好天然藥物化學實驗課的準備工作,必須有周密的計劃。首先,實驗技術人員需認真研究天然藥物化學實驗教學大綱,了解實驗內容和目的,核對實驗課表,并根據課表及實際情況,按日期制定實驗教學進度表,防止漏課、誤課。其次,根據實驗教學大綱確定的具體實驗項目,并對實驗項目、實驗室情況、學生班級及分組情況、實驗帶教老師等相關信息進行匯總。最后,實驗技術人員需要認真研讀實驗指導,根據教學進度表以及具體實驗內容,提前做好實驗用藥品、試劑、耗材的采購以及實驗儀器的調試工作。此外,實驗過程中一些學生可能存在操作不當等問題,需提前做好應急措施的準備以便能及時處理,比如預留一些實驗用材料等,避免實驗過程中出現實驗用品的短缺或儀器故障,影響實驗教學質量和進度。
2.2認真做好預實驗
實驗教學是一種以驗證科學理論和探索客觀規律為主的實踐活動,須準確、客觀、真實地做出科學的判斷和總結。預實驗是實驗教學的重要組成部分,也是實驗成功的關鍵。做好預實驗能夠使實驗技術人員和實驗帶教老師了解實驗環境、清晰實驗流程、提高實驗操作技能等,明確實驗過程中可能存在的問題和需要注意的事項,獲得正式實驗前的最初資料,將極大地提高學生實驗的成功率和實驗教學的質量[8<。與此同時,還可以根據預試中相關實驗材料的實際使用情況,初略計算出學生實驗時需要的數量,并對所需實驗材料的庫存量進行核實,查缺補漏,提前做好準備,保證實驗進度和教學質量。天然藥物化學很多實驗,都涉及薄層色譜或成分鑒別,實驗過程中需用到不同種類的展開劑(或洗脫劑)和顯色劑,而此類試劑大多需要現配現用并再次進行預試,檢測新配制顯色劑的顯色效果和展開劑的薄層色譜分離效果,進而保證后續實驗的顯色和分離效果,避免因不同批次的試劑對實驗結果產生影響。
2.3科學總結不斷改進
總結是做好各項實驗教學工作的重要環節。通過每次總結,可以全面、深人地了解以往的實驗教學工作情況,并正確認識以往實驗教學工作中的優缺點,后續實驗教學工作明確方向,少走彎路,少犯錯誤,提高實驗教學工作效率和質量。比如,我們每次實驗結束后與帶教老師和學生進行溝通,對整個實驗方案的實際執行情況進行總結,在總結的基礎上和實驗條件允許的情況下,對實驗方案進行改進,淘汰落后的或存在安全隱患的實驗方法。比如,在做提取實驗中,以前常用溶劑提取法中的回流提取法,操作復雜,工作效率低且存在安全隱患,現改用超聲儀進行超聲波輔助提取,節約成本,操作簡單,不存在安全隱患,大大提高了工作效率。
3加強實驗室的科學管理
實驗教學的順利進行,與良好的實驗室管理和實驗環境分不開。在天然藥物化學實驗教學準備工作中,應從以下幾個方面加強實驗室的科學管理。
3.1實驗材料的管理
天然藥物化學實驗需要用到各種藥品、試劑、耗材等材料,在實驗準備工作中,實驗技術人員應熟悉各種材料的特性及其保管、處理的方法。每次實驗前應列出所需的實驗材料清單,若實驗過程中需用到有毒、易爆、存在安全隱患的試劑或其它特殊材料,應認真給學生講解清楚相關實驗用品使用時的注意事項,下課后要求學生及時將有關實驗用品按照要求整理好,經老師核實無誤后方可離開。
3.2實驗儀器的管理
實驗儀器是高校教學與科研的物質基礎,良好的儀器管理是搞好教學、推動實驗室發展、促進科研水平提高的重要保證[1°]。由于天然藥物化學實驗所用設備品種較多,為了保證實驗課的正常進行和提高實驗設備的利用率,在實驗教學特別是實驗準備工作過程中,應做到:(1)實驗開始前,實驗技術人員須準備、調試、檢查實驗所需儀器設備,在提前熟悉所需儀器的使用方法和注意事項基礎上對學生進行相關儀器正確使用的培訓,在保障實驗順利開展的同時還可以避免由于使用不當造成的儀器損害;(2)實驗過程中,儀器若出現不穩定或故障時,要求學生及時告知帶教老師或實驗技術人員,不可自行打開儀器或強行進行操作,避免造成儀器損害甚至帶來安全隱患;(3)實驗結束后,要求學生根據儀器使用實際情況,做好儀器使用情況登記工作,對于不穩定的或出現故障的儀器要寫明原因,方便后續實驗前的儀器調試及儀器后期維修。
3.3實驗室安全衛生的管理
清新整潔的實驗室衛生環境是保證實驗課順利進行的前提。由于天然藥物化學實驗課涉及提取、分離、成分顯示鑒定等實驗,常需要用到大量易燃、易爆、有毒、易揮發試劑,如高濃度酒精、石油醚、甲醇、氯仿等,實驗課結束后有些藥液、藥渣、顯色劑等會殘留在實驗臺和地面上,如不進行及時、徹底的清理,將對實驗環境衛生和學生上實驗課的積極性產生嚴重影響。此外,部分天然藥物化學實驗具有一定的危險性,進行實驗之前,必須認真考慮人身防護(包括實驗者和來訪者)措施,實驗室均需配備必要的防護器具。因此,本著“隱患勝于明火,責任重于泰山”的精神,實驗室需制定切實可行、詳細的實驗室安全管理衛生細則,并在實驗教學過程中要求老師和學生嚴格執行,這樣才能在消除安全隱患、營造好的實驗氛圍的同時,確保安全、有效地開展實驗教學工作。
4結語
實踐證明,充分和科學的實驗準備工作是天然藥物化學實驗教學質量提高的基石,做好天然藥物化學實驗準備工作意義重大,這就要求實驗技術人員能刻苦鉆研業務,努力提高自己的工作能力和業務水平,積極學習新理論并探索新的實驗準備工作方法,逐步實現天然藥物化學實驗準備工作的標準化,進一步提高天然藥物化學實驗課程準備的質量。
化學實驗教學探討論文 篇11
摘要:初中化學課程的課標要求是要求學生掌握基本的化學原理,同時要具有對化學實驗的動手操作能力。尤其在新課程改革的大背景下,新課標更是要求初中化學教學注重培養學生的軟實力,如化學創新精神以及探究性學習能力等等,化學實驗教學既能夠考查學生對基礎知識的掌握程度,又能鍛煉學生的知識遷移能力,是培養學生化學意識以及化學學習興趣的重要教學方法,但是目前初中化學實驗課程存在著客觀以及主觀上的諸多問題,需要教師打破傳統教學的藩籬,積極探尋課堂創新策略。本文主要通過對化學實驗的分析,探究初中化學實驗課堂創新改革的策略。
關鍵詞:初中化學;實驗課程教學;創新改革措施
初中化學課程大致可以分為兩個部分,一是基礎理論教學,二是實驗操作教學。從兩者的關系來看,理論教學是實驗教學的基礎,實驗教學是理論教學的深層次升華,二者都是初中化學課程的重要組成部分,缺一不可。其中實驗操作教學對于初接觸化學科目對其充滿好奇心的初中生來說是比較有效的教學方式,但是目前卻漸漸陷入固守成規的泥潭,部分教師只顧依照教材中的實驗安排教學,甚至將實驗操作課當作是一種形式化的課程來進行教學,并沒有深層次的對學生能力進行培養,因此,當前的化學實驗課程需要進行創新改革。
一、轉變實驗教學過于謹慎的風格,鼓勵學生大膽創新
目前,由于化學實驗操作的注意事項比較多,教師在進行實驗課堂教學時往往會表現的過于謹慎,生怕學生因為操作不當而損壞實驗設備或者是出現危險狀況,這樣的教學方式會給學生帶來極大的壓力,并容易先入為主讓學生認為化學實驗必須嚴格按照教科書上的實驗步驟來完成,完全不能進行創新研究,如此一來化學實驗課堂的.氛圍容易變得死氣沉沉,學生也不敢充分發揮自己的創新能力和想象力來完成試驗創新探究。因此,教師在課堂上應當盡量為學生創造自由平等的交流探討環境,給學生創新研究的空間,鼓勵學生有新的好的想法積極與教師進行交流,獲得許可后便可以進行操作來驗證自己的想法。如教師在教學“溶液酸堿性的檢驗”這一實驗操作課程時,教師完全可以打破僅利用酸堿溶液來進行實驗操作的做法,教師還可以培養學生在生活中發現問題并探究解決問題的能力,例如教師可以給學生提示蘋果的汁液是什么味道的,是屬于酸性溶液,還是堿性溶液,學生的回答是不肯定的,教師便可以帶領學生檢測蘋果的汁液是什么溶液,在這一過程中,教師并沒有完全依照教材來進行教學,但是卻在完成課堂任務的基礎上引入了實際生活的部分,打破學生接觸化學實驗的恐懼感與陌生感,從而為學生以后進行深層次的實驗探究奠定基礎。
二、實驗目標要明確,注重培養學生的實驗操作能力
初中階段的學生剛剛開始接觸化學課程,因此對化學設計實驗的相關步驟還未做到完全的熟悉,如果教師希望讓學生以探究性學習的學習方式參與實驗課堂的話,就需要教師對學生進行細致且耐心的引導,例如教師可以為學生提供一個課題供學生去研究并設計實驗方案,給予學生以初步的提示和引導,讓學生能夠明確實驗目的,這樣的做法可以給學生一個簡潔明確的開頭,避免學生在實驗設計一開始就遇到難題從而澆滅學生的學習熱情。其次,教師在引導學生進行實驗操作的過程中,應當盡可能地增加學生動手的機會,為學生提供一個自由進行實驗探究的平臺,當然,教師在學生進行實驗操作的過程中一定要細心觀察,最好能夠及時發現學生的實驗操作上的失誤,從而避免學生因為操作失誤而出現安全問題。例如,教師在教學“二氧化碳的實驗室制取與性質”這一實驗時,首先要讓學生明確該實驗的主要目的是為了在實驗室中對二氧化碳進行化學制作與提取,同時教師可以鼓勵學生自己創新實驗方法,讓學生可以對實驗的操作步驟進行一定程度的創新,并借此來培養學生的創新思維能力[1]。
三、把握課堂的重心,注重對學生的操作訓練
初中化學實驗課堂的核心是鍛煉學生的實驗操作能力,同時在學生進行操作的過程中加深對理論知識點的理解,但是有的化學課堂的重心發生了偏移,就是為了保證學生能夠在實驗操作過程中不出意外,對理論基礎知識的講解比較重視,這本無可厚非,但是部分教師由于過于謹慎,導致了實驗課堂中的大部分時間用來向學生強調過程中的注意事項和實驗的具體操作步驟,學生僅僅具有小部分的時間來完成實驗操作,最終容易導致學生進行實驗的時間不足,無法完整的完成實驗操作,從而起不到加深學生印象的效果。因此教師在進行課堂教學設計時,應該注意把握課堂的中心環節,明確實驗環節才是課堂的核心,教師應給學生留有充足的時間來進行實驗操作訓練。其次,教師應盡量改變傳統教學中一些過程比較復雜的實驗選擇不讓學生進行實際操作,反而是通過觀察教師的操作來學習記憶的方法,這樣的教學方式容易成為教師一個人的課堂,學生不僅很難參與其中,而且容易走神,一旦漏過某些細節就會導致對實驗操作過程的錯誤記憶,因此教師應盡量帶領學生共同完成實驗操作,讓學生參與到實驗過程中,從而起到加深學生印象的效果[2]。
四、創新實驗教學方式,激發學生的學習興趣
進行化學實驗課堂的創新主要需要廣大化學教師的推動,只有教師積極轉變教學觀念,提升自身視野的開闊度以及開明度,才能真正讓化學實驗課堂的創新付諸行動。因此,初中化學教師應當打破原來的守舊思想,采用充分激發自身主觀能動性的方法來提升課堂質量,通過進行大量的創新實驗研究來讓學生能夠接觸到更多的趣味化學實驗,充分激發學生的學習興趣。例如,教師可以給學生提供相應的課題來讓學生自行完成實驗過程的全設計,再通過全班同學的比較和評比以及不適當地方的修正,來充分激發學生設計實驗來解決問題的熱情,為提升學生的創新思維能力作出推動。
五、結語
綜上所述,化學實驗課程的創新教學是一個任重而道遠的巨大工程,初中化學教師應當積極承擔起相應的教學創新重擔,為提升初中化學課堂質量以及提升學生的化學思維能力作出努力。
參考文獻
[1]張芳.初中化學實驗教學改革與創新研究[J].學周刊,20xx,(28):73.
[2]蘇日娜.趣味化學實驗在初中化學教學中的應用[J].西部素質教育,20xx,2(7):112.
化學實驗教學探討論文 篇12
摘要:隨著21世紀,人們逐漸意識到化學在很多的應用領域中的重要作用,而且隨著現今的社會對科技的要求越來越高,人才的需求也提出了更高的要求。化學的存在化學已經與我們的生活密切聯系了,在我們生活的各個方面都可以看到化學的存在。人們也漸漸地意識到化學在生活中的重要性。學習化學的過程中需要注意的是掌握學習的方法,而不是僅僅學習表面的知識,本文圍繞的對象是中等職生學校,這對該類學校的化學教學進行介紹,分析學生的學習能力以及學習思維培養。
關鍵詞:中等職生學校;化學;學習思維
一、引言
在不同情況下,學生的思維方式也就不同,學習思維可以說存在著很大的多變因素存在。因此當中職學校設計化學教材的實驗過程的時候,學生的思維是需要重點考慮的,這樣才可以將學生的思維和課程的教學相互融合起來,大大地提高學生的學習能力,也可以大大地提高學生的學習興趣,讓學生早日達到學習的目標。
二、中職學生的思維特點
(一)由于很多學生在中考中考試沒成功,而且這些學生占據著多數,從而這些學生經歷過了重重的打擊之后,個人的控制能力以及個人的意識能力都已經基本產生輪廓,該群體的主要年齡集中在16歲到18歲之間,這個過程是少年到青年的一個轉變的過程,在這種時期中學生的思維能力都得到了很大的發展,與此同時這個階段的抽象思維以及因果邏輯思維占據著很大的優勢,學生完全可以自己對問題進行分析,運行方式可以采用運算的方式行為,而且還能夠開始嘗試運用形式運算思維,同時對事物進行分析能夠按照學生本人的想法去思考問題。要深入地掌握知識,可以運用合理的教學方法,這種方法十分地有效。中職學生的思維的影響因素有很多的方面,主要包括了學生的生活背景以及學生的一些經歷,比如情感,此外還和學生的個性有關,所以學生的思維方式的提高不能盲目,應該要有針對性的進行,根據不同的學生的情況,學生的性情的不同,從而制定出不同的訓練方法。
(二)化學學科對學生思維方面的要求比較高,尤其是處于中職教學的時期,在進行化學課程的教授過程中已經完全擺脫了輔助的教材,而且在程序方面以及策略方面的內容也不斷地得到了很大的重視。學生可以通過實驗的操作從而獲得相關的化學的規律以及化學的一些概念性的介紹。而且還要掌握思維的變化,思維發生一種從抽象到具體的一個過程,這可以是一個從宏觀到微觀的實現過程。這樣一來除了能夠掌握住相應的'知識之外,還可以學到有用的學習思維方式。通過上述的介紹可以發現。處于中職階段的時候學生在學習化學課程的時候擁有是的適當的思維能力,因此學生在學習化學的過程中,思維能力的掌握是很重要的。
三、訓練思維的教學設計
(一)將教與學進行相互地結合,這十分有利于化學實驗的掌握,而且這對于學生的知識能力的提高以及學生自己動手解決問題都有著很重要的作用。但是教師在教學的時候教學的核心不可以全部是學生自己進行探究,因為這樣一來會大大降低學習的效率,而且所花費的時間會比較多,甚至可能會教師所花費的時間越多但是所得到的并不是自己想要的結果,因此要結合教與學,教師進行教授,學生進行學習,然而以目前的情況來看,教師在教學過程中仍然存在著一定的不足之處,那就是教師的教學目標是圍繞著學生近期的狀況設定的,而不是根據最新的狀態,只有時刻了解學生的動態才可以提高學生的學習能力。此外雖然教師會進行適當的思維訓練,然而這樣并不是意味著,教師是整個教學過程中的核心理力量,一切應該要以學生的學習為主,學生才是學習的重點。教師的主要任務是為學生進行規劃,使學生可以迅速融入到這個學習的氛圍中,讓學生的學習積極性以及主動性充分地活躍起來,如此才可以使得學生的學習能力得到提高。化學的實驗教學的過程中的教材的理論知識是主要的內容,同時化學實驗的作用是學習輔助作用。
(二)思維訓練的途徑思維訓練的途徑。化學實驗中的實驗的主要目的是為了提高學生的自己動手的能力,通過親自動手從而快速地掌握相關的知識,根據實驗演示的過程中所存在的變化以及神奇的化學反應,從而進一步豐富學生的創造力思維,教師在做實驗的過程中,可以通過一邊做實驗,一邊進行實驗原理的介紹,這樣除了可以豐富學生的眼界之外,還可以讓學生知其然,對于學生知識的掌握是十分有效的,在遇到困難問題的時候通過這種方式可以很容易地使得問題由復雜實現簡單化。
四、結語
本文主要介紹了一些關于中職學校學生的重要性,以及中教學的過程中應該如何正視化學在化學實驗中的重要性,而且還介紹了關于中職學校中教師對待化學的觀點,正確地看待化學實驗關系著學生的學習能力以及實驗的思維能力的提高。
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化學實驗教學探討論文 篇13
實驗教學同理論教學具有同樣重要的地位,它是一種知識與能力、理論與實踐相結合的教學活動,它與理論教學是相輔相成的關系。《分析化學實驗》是分析化學課程的重要組成部分,也是專業基礎實驗,它主要通過實踐教學使學生掌握分析方法和基本操作技能,培養學生嚴謹、認真和實事求是的科學態度,提高學生的動手能力和分析問題、解決問題的能力,具有其它教學環節和實驗不可替代的功能。但傳統的《分析化學實驗》教學已不適應當今高校人才培養的需要,特別是對非化學類專業人才的培養。教材的選取、教學內容的取舍、教學方法、教學手段等方面的落后保守已經嚴重阻礙了學生實驗的積極性和主動性,并且助長了部分學生在學習中的惰性,不利于激發學生的思維及能力的培養,更談不上創新能力的培養。面對這樣的現實狀況,如何提高《分析化學實驗》教學質量是實驗教學工作者迫切需要解決的重要問題。
1根據不同專業選取教材及對教學內容的取舍
教材的選取是教學質量提高的前提和關鍵因素。選取一門合適的教材是對任課老師最基本的要求。一直以來,佛山科學技術學院大多數專業的分析化學實驗教材都采用武漢大學主編的《分析化學實驗》,該教材最適合作為綜合性大學化學專業、應用化學專業分析化學實驗教材,而對于作者所在的環境工程等專業并不是特別合適,沒有根據專業的特點對教材進行選取,直接導致所開設的實驗缺乏專業特色。教學內容的取舍也是個大學問,它是教學成功的保證,實驗內容的取舍要突出專業性和實用性,刪除過時理論和實驗內容,使教學適應新形勢的需要,凡與后續課程有關或與以后工作關系密切的要多安排課時。如分析天平稱量練習實驗仍介紹全機械加碼電光天平的結構、原理、稱量方法,而筆者現在采用的是先進的電子天平的稱量方法,因此關于全機械加碼電光天平的實驗內容應該刪除。
2對傳統教學模式進行改革以提高教學效果
傳統的《分析化學實驗》課程是采用以驗證性實驗為主的教學方法,實驗前教師要講解實驗原理、實驗步驟、注意事項等,然后學生才可以按照教師講的和實驗教材上寫的實驗過程,一步步做下去,并且大部分實驗教材對于配置一定濃度的溶液所需藥品的質量也都會清清楚楚的給出,學生根本不用計算及獨立思考,只要記住實驗步驟和方法即可,這樣的實驗課對《分析化學實驗》教學固然是必要的,但對學生思維能力、創新能力的培養和提高仍存在一定的局限性。驗證性實驗主要訓練學生的基本操作和基本技能,這一階段主要是教會學生實驗的操作手法并會使用各種儀器,使學生能夠準確、熟練地掌握基本操作,為以后的實驗打下堅實的基礎。所謂“設計性實驗”就是由教師提出實驗目的,給出實驗題目和實驗所需的條件并提出對實驗的要求,由學生運用所學過的知識,自己確定實驗方案,并加以實施。因此必須將驗證性實驗和設計性驗相結合開展。如酸堿滴定實驗完成后必須進行設計實驗,之后再進行絡合滴定及氧化還原滴定實驗。設計實驗不僅是對所學知識及所做驗證性實驗的總結,也是學生思維及創新能力的體現,并且由于實驗方案是自己設計的,學生做起實驗來非常認真,對于實驗中出現的問題都不放過,從而達到了實驗的目的和效果。
3改進實驗教學手段,提高實驗效率
采用演示與理論相結合的教學手段,提高學生認知能力,演示實驗同時具有直觀性、示范性、啟發性和教育性的特點。分析化學實驗中使用的儀器較為簡單,并且常見的實驗就是滴定實驗,通過演示可以使學生很快的`掌握操作方法,所以第一節滴定分析實驗課應該具體的演示滴定分析的基本操作練習,通過演示,可以使學生掌握滴定管、移液管、錐形瓶及滴定的操作規范。在演示的過程中講解實驗原理,把演示與理論緊密聯系在一起,可以克服學生上課被動聽,老師枯燥講,加強師生互動。另外,使用多媒體教學也是提高實驗效率和效果的教學手段,一些滴定反應的實驗可以通過Powerpoint軟件、Flash軟件等形象地展現出來。利用合適的時間采用多媒體教學,使學生對各種儀器藥品的使用及實驗室安全知識等有關問題有一定的了解,同時使學生充分了解該反應的過程,更能引起學生的學習興趣。可見,多媒體輔助教學大大提高了人們的工作效率,對實驗教學有著不可估量的輔助作用。此外,一些較為復雜的分析實驗數據的處理可以通過簡單明了的實驗數據處理軟件進行處理,如Origin、Sigamplot等軟件。
4加強對實驗課程的重視程度
目前,中國大多數院校對實驗課程的重視程度是不夠的,重理論輕實驗的教學是擺在各個學校面前急需解決的問題。尤其地方院校由于經費、場地、實驗人員的不足,導致很多實驗課程不得不壓縮,有些甚至無法開課。如該校是前幾年從專科院校升級為本科院校,原有的實驗設備已不能滿足實驗課程的需要,并且很多設備已經嚴重老化,雖然學校已經加大力度購買了一些新的實驗設備,但還是遠遠不夠的。特別對于一些新開的專業,實驗設備的缺乏已經是普遍存在的問題,如筆者專業分析化學實驗室中僅有3臺電子天平及3臺分光光度計,由于設備的缺乏使得學生在課上操作儀器的時間過少導致對實驗的理解程度降低。因此學校應加大經費力度的投入;實驗場地緊張也是不得不面臨的問題,由于近年來學校不斷擴招,導致學校教學場地嚴重不足,用于實驗的場地更是少之又少,實驗課經常呈現人多地少的現象;此外,專業實驗人員配置過少使得一些老師身兼數個課程的實驗,這樣不僅使老師投入到一門實驗課程的精力減少,更由于專業程度的不夠而降低了實驗教學質量。以上都充分說明了我們必須以實際行動來加強對實驗課程的重視程度。實驗課程重視程度不夠在實驗教學課時上也充分體現,在教學時間安排上,由于學時數的限制,無法滿足不同層次學生的要求。學生沒有機會在選擇-嘗試-失敗-思考-再選擇-再實驗一直至成功的科學研究過程中充分發展自己的個性,無法實施真正的因材施教,另外,每周的學時數的增加,而課表的安排一般都是先排理論課,使得能安排實驗課的空檔很有限,實驗課的安排只能見縫插針,而又因為每一個空檔的前面或后面大多有理論課,所以在上實驗課時,老師和學生都有一種緊迫感,在做實驗時只能抓緊時間,匆匆忙忙,這種條件下的分析化學實驗教學質量肯定也會受到影響。
5結束語
實驗教學是實施全面教育的一種最有效的教學形式。通過教學內容的優化,教學方法、教學手段的改革以及加強對實驗教學的重視程度,可以使這一有效的教學形式充滿活力。為地方經濟發展培養高素質的應用型人才,是當前地方性院校一項重要任務,實驗教學的好壞直接影響到應用型人才的培養,因此,教師應該把提高實驗教學的質量作為關鍵因素來抓。教師要根據專業特點,不斷地保持教學內容和方法的科學性先進性,與時俱進,盡可能培養出更多高素質的專業人才。作者所在的環境工程專業是一個理論與實踐緊密聯系的專業,四年的課程中將開設很多實驗課程,實驗技能是專業水平好壞的一個評定標準。而分析化學實驗課是專業實驗課的基礎,只有打下良好的分析化學實驗基礎,才能順利地完成接下來的專業實驗課。因此教師必須從分析化學實驗課程開始即要重視學生基本素質的培養,還要重視學生綜合素質的培養。給學生創造寬松的實驗時問、良好的實驗條件。為學生今后的學習工作打下堅實的基礎。
化學實驗教學探討論文 篇14
摘要:《藥物化學》實驗是培養生物制藥類專業創新人才的一門重要課程,本文從我校實際情況出發,對《藥物化學》實驗課教學現狀和存在的問題進行分析,從建立“三階段三層次”藥物化學實驗教學模式、建設綠色藥物化學實驗室、編寫實驗教材、多元化的教學方法、改革評價考核機制等方面探討了相關教學改革策略,以期提升實驗課程的教學效果,促進創新意識和綜合能力的培養。
關鍵詞:藥物化學;實驗;教學改革
一、藥物化學實驗教學的現狀及存在的主要問題
隨著生物制藥行業的快速發展,生物藥品如多肽類、疫苗、血清制品、抗體、核苷類臨床使用越來越廣泛,不少高校非常看好生物制藥專業的應用前景,并陸續開設此專業。生物制藥專業作為我校近幾年新辦專業,實驗課程各方面建設還不夠成熟,藥物化學實驗教學存在的問題主要表現在:
(1)內容陳舊,不足以體現專業特色。實驗項目基本是化學藥的合成,如苯妥因鈉、煙酸、阿司匹林等,并未涉及生物藥物,如多肽類、抗生素類、苦參堿等天然產物。
(2)教學形式死板。課前學生寫好預習報告,課上教學老師“講解、示范、強調”。但部分學生并沒有進行課前預習,只是按照教材抄寫實驗步驟,導致實驗過程頻繁出錯;還有部分學生“照方抓藥”,按部就班地進行機械式操作,導致學生不能很好的“提出問題,分析問題,解決問題”。
(3)實驗室建設不成熟。藥物化學實驗室目前儀器設備采購嚴重不足,無法展開綜合性和設計性實驗,導致實驗項目過于基礎化、重復率高,不利于提高學生的求知欲。另外,實驗室沒有建立合理的廢氣廢液廢固處理系統,易制毒、腐蝕性、刺激性有機溶劑沒有統一回收,污染環境。(4)考核方式單一。藥物化學實驗評價方式主要包括實驗報告的撰寫和出勤率,學生不會予以重視。部分同學不動手實驗,直接使用其他小組成員產品或者實驗結果;也有少部分學生有遲到早退甚至曠課現象。
二、藥物化學實驗教學改革
1.建立“三階段三層次”藥物化學實驗教學模式
藥物化學實驗項目按技術要素和能力要求劃分成基礎性實驗項目(4個)、綜合實驗性項目(1個)和創新性實驗項目(1個)三個模塊。第一模塊基礎實驗項目包括化學藥(2個)和生物藥(2個)的合成,側重于掌握藥物合成的基本原理和操作,為實驗教學的第一階段第一層次。第二模塊綜合實驗項目主要是將藥物化學、藥物分析學、藥劑學進行融合,從藥物的合成到鑒定及穩定性考察再進行制劑,為實驗教學的第二階段第二層次。第三模塊創新性實驗為設計型實驗,隨著新藥發現過程已從原有隨機、偶然發現逐步向合理科學發現轉變,以尋找具有高效、低毒性化學實體(NewChemicalEntitles,NCE)為目的的藥物設計已經成為新藥開發的重要環節[2]。學生可以通過前藥原理、生物電子等排原理等自主設計藥物并進行合成,培養其創新意識和獨立思考的能力。例如獨立設計一個尿嘧啶衍生物的抗代謝藥物并進行合成與檢驗。此為實驗教學的第三階段第三層次。
2.建設綠色藥物化學實驗室
在實驗室建設方面,除了需要購入實驗儀器設備,如旋轉蒸發儀器、真空泵、磁力攪拌器、高效液相色譜儀、核磁共振波譜儀、多肽合成儀等設備以滿足綜合性及設計性實驗的需求,更應該著眼于綠色實驗室的`建設。藥物化學實驗會運用到大量腐蝕性或者有毒化學試劑,或者反應產生大量廢氣。例如貝諾酯的合成,第一步反應是阿司匹林與氯化亞砜反應(滴加吡啶催化)生成大量氯化氫和二氧化硫氣體,若不進行吸收危害性極大。因此我們需要從以下幾個方面進行綠色化革新[3]:
(1)實驗藥品與耗材的綠色化管理:藥物化學實驗藥品種類繁多,很多為易燃易爆或者腐蝕性強的有機試劑,因此建立了嚴格的取用制度。對于危險性極大的試劑使用時只能放于公共區,不得隨意拿至實驗臺,用完重新放到儲存柜;揮發性強的液體試劑取用時一定要打開通風櫥。每個學期實驗結束,要對實驗試劑,特別易制毒試劑和耗材進行清點,以免下次采購造成浪費。
(2)實驗項目的綠色化:在實驗項目的選擇上,盡可能進行實驗方案的優化,保證藥品毒性的最低化。亦或是更換一些毒性較小的實驗,如多肽類藥物的合成,苦參生物堿的提取。
(3)實驗室“三廢”綠色化處理:實驗室應該建立合理的廢氣、廢液、固體廢棄物處理系統。
3.編寫實驗教材
根據“三階段三層次”藥物化學實驗教學模式,編寫具有專業特色、與學科發展前沿接軌的、具有基礎性、綜合性、創新性的實驗教材。另外,我們在實驗過程中發現,有些實驗教材中實驗步驟是可以進一步優化和改進的。例如煙酸的制備中首先制備煙酸鉀溶液,參考步驟[4]為:量取3-甲基吡啶5g、蒸餾水200mL水,搭上冷凝回流裝置,于磁力攪拌器中水浴加熱至85℃,在攪拌下,緩慢分批加入高錳酸鉀21g(控溫85~90℃),1h后停止反應,改成常壓蒸餾裝置,蒸出水(約130ml)及未反應的3-甲基吡啶,趁熱抽濾,用12mL沸水分三次洗滌濾餅(二氧化錳),合并濾液與洗液,得煙酸鉀水溶液[4]。但在改為常壓蒸餾裝置過程中,很難蒸出未反應的3-甲基吡啶和蒸餾水,因此我們改用減壓蒸餾方式,使用旋轉蒸發儀,效率明顯提升。后續又出現一個問題,抽濾去除濾餅(二氧化錳),濾液仍顯紫紅色,表示反應液中有多余的高錳酸鉀,需要加乙醇溫熱再抽濾。有的小組濾液顏色過深需反復多次抽濾,此舉造成了很大的損耗。為了提高產率,我們少量分批次將反應液進行減壓蒸餾,最終的濾液不再顯示紫紅色。因此,在實踐的基礎上可對實驗內容進行更新與優化。
4.多元化的教學方法
(1)讓微課走進實驗課堂。之前的教學工作中發現學生實驗預習效果很不理想,基本是抄寫實驗步驟再上交預習報告。在老師著重強調需要注意的步驟并進行操作演練后,仍然頻繁出錯,而實驗耗時長,一旦出錯基本宣告實驗失敗。因此建議藥物化學實驗微課將實驗基本原理、合成路線等理論教學內容以及實驗操作制成一系列以5~10min為單位的微型課程視頻,有助于實現提前預習、課后溫習,提高實驗效率和成功率,也有助于提高學生的學習熱情和積極性。此教學方法適用于基礎實驗模塊。
(2)貫徹“提出問題-解答問題-延伸思考”的問題式教學方法。在實驗過程中也會出現很多非預期的結果和現象,對此鼓勵學生提出疑問并發表自己的見解,再通過查閱文獻和實驗操作進行驗證。實驗結束,學生對實驗結果進行討論式匯報,對非預期現象進行分析總結,最后對實驗方案提出具有建設性的改進意見。即通過提出問題→查閱文獻→實驗驗證→小組討論→分析總結→延伸思考,使學生的創新思維與實踐能力得到有效的鍛煉。
(3)合理評價考核機制。根據“三階段三層次”藥物化學實驗教學模式,第一階段先進行1-2人的驗證性實驗,共4個項目;第二階段進行3-4人的綜合性實驗,1個項目;第三階段實行4-5人的設計性實驗,1個項目。考核方式實行多元化的標準,從小組分工記錄、操作能力、團隊協作能力、設計性實驗的創新性、實驗報告的撰寫等多方面進行評價。這需要指導老師積極走進實驗課堂,對學生表現及時做好相應記錄。
三、結語
始終堅持“以創新思維培養為目標”,發展“以師生互動為特色”的教學理念,以問答及討論的方式開展實驗教學工作。利用實踐教學所提供的自主探索、多重交互、合作學習、資源共享等學習環境,把學生的主動性、積極性充分調動起來,培養我們所需要的創新人才[5]。
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