時間:2023-05-29 18:21:21
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇化學實驗操作,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
化學是一門以實驗為基礎的學科,化學實驗是化學這門學科不可缺少的組成部分。如理論的驗證、知識的理解、操作技能的訓練、后續知識的學習以及科學研究,都離不開實驗。通過實驗可以培養學生分析、解決問題的能力。隨著計算機輔助教學在教育領域內的應用日益廣泛,用計算機模擬實驗教學不僅可以節約經費,而且能改善實驗教學條件,提高實驗教學質量。本課題旨在用Flash進行動畫制作,用Photoshop對圖片進行處理,用Premiere對視頻作處理,用SoundForge對聲音作處理,用COOL3D對文字作處理,以及用HyperSnap屏幕信息捕捉軟件等幾種多媒體軟件來設計和開發一套化學實驗基本操作的計算機輔助教學課件,并將之應用于化學教學,以適應化學實驗教學改革的需要,提高化學實驗教學的效率與效果,同時也可作為畢節學院化學及相關專業學生實驗操作訓練的有力補充。
1開發環境
1.1多媒體計算機,硬件配置2G內存,CPU為Intel(R)IntelCore,顯卡、聲卡、網卡,80G硬盤。多媒體計算機要能綜合處理聲、文、圖像等信息,必須具備視頻和音頻信息的獲取、壓縮、解壓縮和多媒體的同步控制功能。配刻錄光驅,刻錄光盤。輔助設備:掃描儀。
1.2軟件開發環境操作系統為MicrosoftWindowsXPProfessional版本2002ServicePack3,動畫制作與集成為FlashCS3,圖片處理為AdobePhotoshopCS3,視頻處理為PremiereProCS3,音頻處理軟件為SoundForge7.0以及屏幕信息捕捉軟件HyperSnap中文版。AdobeFlashCS3[1]是Adobe公司收購Macromedia公司后將享譽盛名MacromediaFlash更名為AdobeFlash后的一款動畫軟件。Flash軟件可以實現多種動畫特效,動畫都是由一幀幀的靜態圖片在短時間內連續播放而造成的視覺效果,是表現動態過程、闡明抽象原理的一種重要媒體。尤其是在化學課件中,使用設計合理的動畫,不僅有助于學科知識的表達和傳播,使學習者加深對所學知識的理解,提高學習興趣和教學效率,同時也能為課件增加生動的藝術效果,特別對于以抽象教學內容為主的課程更具有特殊的應用意義。一個最簡單的Flas是由一個場景的一個圖層的一個幀組成的[2]。最復雜的動畫包含多個場景,多個圖層,多個幀,動畫里面還包含有其他影片剪輯和大量的交互代碼。
2模擬實驗的設計與實現
“化學實驗基本操作的計算機模擬”是我們為了研究計算機輔助化學實驗教學而開發的計算機課件軟件,軟件里面的單個計算機模擬實驗都是可以單獨拿出來使用的課件“積件”[3]。所謂“積件”,指的是一個大課件系統中由許多獨立的小課件素材組織集成,這些課件素材就叫“積件”。它可能只是一個小動畫,甚至只是一幅圖片,也可能是具有完整功能的一個小課件。這種“積件”化的課件具有很大的靈活性,可滿足不同教師實際教學的需要,教師可以把這些“積件”作為課件素材進行再加工,開發出他們自己想要的、實際教學需要的新課件[4];教師用該軟件進行化學教學,可以在較短的時間內為學生講解實驗的全過程,不僅形象、生動,而且還能調動學生學習積極性,提高教學效率。對學生而言[5],可作為學生預習和復習之用,學生在實驗前,可以利用該軟件對整個實驗過程進行了解,這將提高化學實驗課的教學效率,減少化學實驗中的誤操作和化學藥品的消耗,學生在實驗后,可以直接進入整個課件系統對他們選擇的實驗進行觀看復習,以鞏固所學知識。我們開發的“化學實驗基本操作的計算機模擬實驗”內容包括高錳酸鉀制氧氣、實驗室制取蒸餾水、水的電解實驗、氫氣的純度檢驗、離子反應、催化劑對化學反應速率的影響、鐵與酸的反應、吸熱反應、中和反應和布朗運動等化學實驗,都是用FlashCS3來制作的。
2.1化學實驗儀器的制作我們都知道,做化學實驗需要很多儀器,而且化學儀器的外形多種多樣,在計算機上逐一的繪制,會花費很多精力與時間,所以我們主要從以下三個方面來獲取化學實驗所需的儀器圖形:首先,最好的方法是直接從Internet網上找相關的儀器圖片;其次是用掃描儀從化學教材中把需要的儀器圖片掃描到電腦,以JPEG格式存儲,并在AdobeFlashCS3中將其轉化為圖形元件;再次,就是一些簡單的實驗儀器如燒杯、試管、木塊、水槽等可以直接用FlashCS3繪制。我們在開發“化學實驗基本操作的計算機模擬實驗”中,因為需要的化學實驗儀器比較多,所以我們在開發的前期工作中,先把實驗儀器庫做出來,之后,才開始制作每一個基本實驗。例如我們在“高錳酸鉀制氧氣”這個實驗中,會涉及到鐵架臺、酒精燈、棉花、鐵夾、水槽、玻板、集氣瓶、導管、橡膠管、燒杯、木塊等儀器,其代碼名稱依次為:tiejiatai、jiujingdeng、mianhua、tiejia、shuicao、boban、jiqiping、daoguan、xiangjiaoguan、shaobei、mukuai;以及實驗、退出、原理、聲音開、聲音關等按鈕和酒精燈火焰、酒精燈蓋、氣泡、火柴、火柴火焰、手、高錳酸鉀等元件。制作化學實驗所需儀器的三種方法中的第一種和第三種方法都比較簡單,在這里主要說明一下第二種方法:用掃描儀從化學教材中把需要的儀器圖片掃描到電腦,以JPEG格式存儲,并在AdobeFlashCS3中將其轉化為圖形元件。我們打開AdobeFlashCS3軟件,新建一個flash文檔,創建新圖形元件并給元件命名,然后建兩個圖層分別為圖層1、圖層2,將從化學教材上掃描下來的圖片導入到圖層1中并將該圖片鎖定。在圖層2中,用繪圖工具描圖層1中儀器的輪廓,調整輪廓圖形并填充顏色,設置其透明度,把圖層1刪除后保存。
2.2實驗交互操作界面制作實驗交互操作界面的制作較簡單,主要是圖形的繪制和背景顏色的調整,制作方法如下:(1)打開AdobeFlashCS3應用程序,在時間軸上新建如下圖層:背景、相關知識、文本說明、交互提示和動作腳本。(2)在背景圖層上,用工具箱中的“工具”區中的繪圖工具畫出背景圖案,用“顏色”區的筆觸顏色和填充色對背景圖案進行著色。(3)在相關知識圖層上,用繪圖工具畫出矩形框圖形,將其設置為按鈕元件,命名為“相關知識”。在相關知識的按鈕元件時間軸中,新建四個圖層:矩形框、背景、文字和動作腳本。在矩形框圖層的舞臺上用繪圖工具畫出矩形框圖形,在背景圖層的舞臺上導入一幅背景圖作為背景,在動作腳本圖層和文字層的時間軸上各插入2個關鍵幀,每一幀在舞臺上的內容都不相同,在文字層的舞臺上輸入與實驗相關文本信息,動作腳本圖層在幀上打開代碼窗口都寫:stop(),如圖1。(4)在文本說明圖層中,用文字工具在舞臺上寫實驗操作說明。(5)在交互提示圖層中,用繪圖工具畫出箭形框圖形,將其設置為按鈕元件,命名為“交互提示”。在交互提示的按鈕元件時間軸中,新建兩個圖層:交互按鈕和動作腳本。2.3實驗演示動畫制作(1)從已經做好的實驗儀器元件庫中拖出化學實驗所需的儀器放在對應的圖層上,即一個儀器元件放在一個圖層上,并調整實驗儀器元件的大小和位置。(2)以“高錳酸鉀制氧氣”為例,新建以下幾個影片剪輯,并為它們增加相應的圖層。這幾個影片剪輯分別是:酒精燈火焰的動畫,主要使用形狀漸變動畫和逐幀動畫技術;火柴火焰的動畫,主要使用形狀漸變動畫技術;水槽內的氣泡變化的動畫,主要使用運動動畫技術。(3)添加交互控制按鈕“開始演示”、“再觀看一次”。(4)在時間軸上調整各個圖層動畫播放的先后順序,如圖2。
3結束語
在化學教學中,有的實驗現象不能直接觀察,如原電池中電子的流動方向;有的不適宜直接操作,如水加到濃硫酸中的危險性;有的難以直接觀測生產過程,如工業上電解飽和食鹽水生產氯氣和燒堿。這些教學內容都可以利用多媒體課件進行模擬演示,彌補實驗的不足和缺陷,同時還能有效解決學校經費不足和實驗設施不完善等問題。通過實驗模擬演示,學生既可以學到相關的實驗知識,也可以掌握一定的實驗操作技能。
一、積極發揮教師的示范作用
在培養學生的化學實驗操作技能的過程中,教師發揮的重要作用不言自明. 教師要為學生做好化學實驗演示工作,引導學生遵循化學實驗規律,做好化學實驗. 具體而言,教師的操作應優美規范,操作速度要適中. 毋庸諱言,教師的演示實驗為學生提供了模仿的重要依據和直接可觀的視覺形象. 所以,教師的每一個演示實驗都要做到操作優美規范,熟練準確. 在實驗儀器的選擇、安裝、裝置圖的繪制、基本操作等各方面都能給出規范和準確的演示. 例如,持試管要三指捏,兩指靠,振蕩試管時要三指捏,兩指蜷,不能隨意抓; 使用滴管給試管中加液時,膠頭滴管一定要垂懸于試管上方,切不能伸入( 亞鐵離子與氫氧根反應的實驗除外) . 教師的演示速度要適中,使學生能夠看清每一個動作、每一個細節,對于學生第一次接觸的較復雜的化學實驗,教師更是要細心演示,先示范分解動作,然后再逐漸加快速度,連續操作實驗,這樣可以使學生在頭腦中形成較為完整的操作表象,進而有效地培養他們的化學實驗操作技能.
二、積極發揮正遷移的引導作用
所謂遷移,就是已經掌握的技能對于新技能的形成所產生的影響. 遷移具有正遷移和負遷移之分. 在化學實驗操作技能方面,正遷移主要來自操作基本相同或相似的因素,而負遷移則來自于實驗操作過程中看似相似,實則相去甚遠的元素. 例如,學生學會了液體藥品的取用操作后,對學習量筒量取液體的操作有潛在的輔助作用. 對于相近而實際不同的操作,教師要采用比較、分析的方法,使學生能夠加以明確地區別.
三、給予學生充分的實驗機會
現代教育理念積極倡導學生在教學過程中的主體地位.新課程標準明確提出,學生不僅是課堂的主人,也是主動建構知識的主人. 培養學生的化學實驗操作技能,不可能讓教師一手包辦,而是要讓學生積極參與實驗操作過程,讓學生自己看、自己做,自己體會化學實驗的獨特魅力. 從目前來看,演示實驗常常因為可見度問題而影響教學效果,所以教師可以根據現有條件盡可能地把演示實驗改為邊講邊實驗,增加學生自己動手做實驗的機會,培養他們的實驗操作能力.
1. 講一個內容,做一個實驗. 例如,對雜質轉化法這部分內容,先提出討論題: 怎樣除去粗鹽中的不溶性雜質?怎樣除去硝酸鉀中混有少量的氯化鈉? 討論之后取得正確方法,再讓學生實驗,最后要求學生列表歸納,促使學生在實驗中加強觀察和分析.
2. 做幾個實驗,然后概括比較. 例如,對溶液結晶法這部分內容,先指導學生閱讀課文中有關硝酸鈉溶液的內容,然后讓學生做實驗,實驗之后討論歸納硝酸鈉溶液的性質. 關于其他溶液的性質也如此處理,最后概括比較.
3. 學生自己閱讀課文,根據需要做實驗. 例如,在講沉淀過濾法時,教師可以讓學生一邊看課本,一邊根據教材內容設計做實驗,實驗之后讓他們自己設計表格,小結幾種過濾法的性質和使用注意點,使學生充分發揮主觀能動性.
一、重視課堂演示實驗
在化學教學過程中,教師要重視課堂演示實驗。一方面教師正確操作,引導學生觀察和輔導學生得出結論,要提醒學生在實驗中正確操作,注意安全。另一方面鼓勵學生親手操作,得出科學的結論。通過演示實驗。激發了學生的興趣,學生對堿和非金屬氧化物的印象深刻,對化學實驗中遇到的困難總是迎刃而解。這樣學生在樂中學,學中樂。學習輕松、愉快。知識得到了鞏固,同時給學生尋找到一條探索問題的科學思路。老師在課堂演示實驗過程中。強調學生親手操作,方法靈活。操作具體,培養了學生能力,開發了學生的智力和創新意識。
二、增設課堂分組實驗
為了彌補演示實驗的一些弊端,如可視度差,效果不太好,我就讓學生做隨堂實驗。例如:在初中化學第七章“飽和溶液和不飽和溶液”一節的教學中,我為了讓學生理解其概念和它們之間的轉化關系。首先提出兩個問題:
1 飽和溶液和不飽和溶液為什么要強調“在一定溫度下?”,“在一定量的溶劑中?”
2 飽和溶液和不飽和溶液之間如何相互轉化?帶著這兩個問題,我把班上同學分成兩組,分別做以下兩個實驗:(1)把盛KNO3,溶液和剩余KNO3固體的試管緩緩加熱,邊加熱,邊振蕩,觀察現象。(2)學生在高度實驗熱情的支配下,得出結論,就連一些平時不愛學習的學生也能輕而易舉回答出我提出的兩個問題,教學起到事半功倍的效果,這樣把演示實驗隨堂分組做,提高了實驗的可視度和學生的參與度,培養了學生的動手能力與分新問題的能力。
三、做好每個分組實驗
分組實驗是培養能力的重要途徑。我首先給學生合理分組,有機結合,實驗前創設情境。激發求知欲;實驗時啟發探討,激活思維;實驗后總結經驗,領悟、創新。例如:粗鹽的提純實驗,涉及到托盤天平的使用、過濾蒸發等基本操作。同時提出問題:“攪拌對粗鹽溶解有何作用?”“稱量時粗鹽、砝碼顛倒放置,有什么后果?”濾液渾濁的原因是什么?如何處理?”“如何利用家庭器皿進行粗鹽提純?”等等,學生邊操作邊觀察、邊思考,心、腦、眼、手都充分調動起來,真正成為實驗主體,掌握了過濾、蒸發、稱量時的注意事項,深刻地了解了混合物分離的概念和方法,加強了學生實驗的自覺性,提高了實驗興趣,實現了從感性到理性的飛躍。
四、鼓勵學生動手做家庭小實驗
“實踐出真知”。化學與生活實際緊密聯系。要鼓勵學生探索。發現生活中許多化學實驗或現象,進而啟迪思維。培養創新能力。讓學生找雞蛋殼,收集草木灰。分別滴加食醋。鼓勵學生觀察實驗現象,總結實驗結果。輕松地掌握了碳酸與酸的關系,求知欲、好奇心最大限度地被激起。課下許多學生忙于找器材、做實驗。很像一個個小愛迪生。有個學生針對自制木炭不能吸附掉紅墨水中的色素,問:“老師。為什么木炭不能吸附掉紅墨水中的色素呢?”我幫助他尋找原因:自制的木炭管道不疏通,數量少,然后我要求他回家后仔細觀察冰臬除臭的結構及使用方法,第二天這位學生找到我,一臉的喜悅,向我匯報:“老師,我成功了。”看到許多學生有如此高的實驗熱情,我感到由衷的喜悅,并增強了優化、創新設實驗教學的信心和決心。
五、走出校門,到實踐中去做實驗
1 把“誤操作”當作反面典型強化規范操作
九年級學生由于剛開始接觸化學,對化學學科有強烈的好奇心和求知欲,但動手能力相對較差,盡管教師在課堂中對實驗操作規范進行了強調,演示過程也精益求精,可是由于預期結果與教材一致,不能引起部分學生足夠的認識,真正等到自己動起手來,這部分學生就露出馬腳來了。
例如,在“制取氧氣和氧氣性質”活動探究中,我們發現不少學生在實驗中全然不顧老師所講的操作規程,試管炸裂、水槽中水被染成紫紅色、集氣瓶炸裂等各種情況屢見不鮮。為了引起學生們的重視,我們把這些出現了“誤操作”學生請上講臺,讓他們自己結合自己的操作,講解自己的失誤,不僅對其本人起到了教育作用,也給其他同學起到了警示作用,從而使學生在以后的學習過程中更加重視實驗操作的規范。
2 把“誤操作”當成培養學生分析問題能力的案例
新課程倡導以學生為主體,教師為主導的教學理念。實驗探究,特別是學生小組實驗,更能體現學生的主體地位,培養學生的探究能力。在實驗過程中,學生不可避免地出現各種誤操作,我們應改變傳統的思維模式,不是一味地指責和批評學生,而是把學生的誤操作當成培養學生分析能力的案例。
例如,在教學過程中,我們發現試管使用最普遍,也是最易損壞的一種玻璃儀器。我們就把試管破裂作為典型的誤操作案例,引導學生自己分析原因,諸如是否預熱、是否接觸到燈芯、外壁是否有水珠、加熱后是否驟冷、固體顆粒放置是否規范,等等,通過日常教學過程中的小問題培養學生分析問題的能力。
在教學過程中,有意“誤操作”,創造真實的問題情境,更能激發學生的求知欲、探究欲,對于培養學生分析問題和解決問題的能力更具有針對性。
例如,在做中和反應的實驗過程中,我們有意改變藥品的添加順序,向氫氧化鈉溶液中先滴加稀鹽酸,然后再滴加無色酚酞溶液,此時溶液不變色,氫氧化鈉與稀鹽酸恰好完全反應了嗎?當學生們通過討論、分析得出正確結論的時候,他們分析問題的能力也在潛移默化中得到提升。
3 借用“誤操作”培養學生的創造性思維和發散思維
實驗中的疑點是創新的起點,是誘發學生創新動機的理想載體。“誤操作”由于其與常規的差異性和不確定性,是激疑的良好素材,是培養學生創造性思維的有效手段。
例如,在農村學校,教室或實驗室中很少有通風櫥,此時我們在做測定空氣中氧氣含量的實驗時,點燃紅磷,教室里往往會被反應生成的五氧化二磷濃煙所污染。有沒有好的辦法,因陋就簡,改進實驗呢?教師可以通過分析該實驗的原理,在學生了解了本實驗成功的關鍵在于如何引燃并消耗密閉容器內的氧氣后,引導學生開動腦筋,發揮自己的想像力和創造力。部分學生通過查閱資料,發現了一些更好的方法。在試管中放置紅磷,試管口與注射器相連,通過酒精燈給試管加熱,并通過觀察注射器的變化也能得到與書本一致的結論。有的學生還想到用電加熱的裝置內加熱的方法,避免引燃紅磷時對空氣的污染。學生提出的這些方法不僅解決了實際操作問題,而且也培養了學生的創新思維能力。
關鍵詞:出錯點 正確方法 實驗操作
針對部分化學實驗基本操作中的“錯”與“對”,為迎接初中畢業生升學實驗操作考試,我做為一名化學教師,對學生進行了化學實驗基本操作的指導與訓練。現指出較普遍出現的錯誤,并明確正確的操作方法,希望能引起重視并對可能出現的錯誤及時給予糾正。
1、試管的握持。
出錯點:用手一把抓或將無名指和小指伸展開:位置靠上或靠下。
正確方法:“三指握兩指拳”。即大拇指、食指、中指握住試管,無名指和小指握成拳,和拿毛筆寫字有點相似。手指握在試管中上部。
2、藥品的取用。
出錯點:①取粉末狀藥品,由于藥匙大,加藥品時不能深入容器內致使灑落或粘附容器內壁,而不知用V形紙槽代替藥匙送藥品入容器內。②傾倒液體藥品時,試劑瓶口沒緊挨接受器口致使藥品外流,標簽沒向著手心,造成標簽被腐蝕。
正確方法:①取用粉末狀或細粒狀固體,通常用藥匙或紙槽。操作時,做到“一送、二豎、三彈”,即藥品平送入試管底部,試管豎直起來,手指輕彈藥匙柄或紙槽,使藥品全部落入試管底。②取用塊狀或大顆粒狀固體常用鑷子,操作要領是“一橫、二放、三慢豎”,即向試管里加塊狀藥品時,應先把試管橫放,把藥品放入試管口后,再把試管慢慢地豎起來,使藥品沿著管壁緩緩滑到試管底部。③使用細口瓶傾倒液體藥品,操作要領是“一放、二向、三挨、四流”,即先拿下試劑瓶塞倒放在桌面上,然后拿起瓶子,瓶上標簽向著手心,瓶口緊挨著試管口,讓液體沿試管內壁慢慢地流入試管底部。
3、膠頭滴管的使用。
出錯點:中指與無名指沒夾住橡皮膠頭和玻璃管的連接處;將滴管尖嘴伸入接受器口內。
正確方法:夾持時,用無名指和中指夾持在橡皮膠頭和玻璃管的連接處,不能用拇指和食指(或中指)夾持,這樣可防止膠頭脫落。吸液時:先用大拇指和食指擠壓橡皮膠頭,趕走滴管中的空氣后,再將玻璃尖嘴伸入試劑液中,放開拇指和食指,液體試劑便被吸入,然后將滴管提起。禁止在試劑內擠壓膠頭,以免試劑被空氣污染而含雜質。吸完液體后,膠頭必須向上,不能平放,更不能使玻璃尖嘴的開口向上,以免膠頭被腐蝕:也不能把吸完液體后的滴管放在實驗桌上,以免沾污滴管。
4、振蕩盛有液體的試管。
出錯點:手握試管中部或中下部抖動。
正確方法:手指應“三握兩拳”,握持試管中上部,這樣留出試管中下部便于觀察試管內部的實驗現象。振蕩試管時,用手腕力量擺動,手臂不搖,試管底部劃弧線運動,使管內溶液發生振蕩,不可上下顛,以防液體濺出。
5、使用托盤天平。
出錯點:①直接用手撥游碼;②托盤上不放或少放紙片;③藥品放錯托盤:④在托盤上放多了藥品取出又放回原瓶;⑤稱量完畢忘記把游碼撥回零點。
正確方法:正確操作要領是“托盤天平稱量前,先把游碼撥零點,觀察天平是否平,不平應把螺母旋;相同紙片放兩邊,潮、腐藥品皿盛放,左放稱物右放碼,鑷子先夾質量大:最后游碼來替補,稱量完畢作記錄,砝碼回盒游碼零,希望大家要記住”。使用時還應注意:①移動游碼時要左手扶住標尺左端,右手用鑷子輕輕撥動游碼;②若稱取一定質量的固體粉末時,右盤中放入一定質量的砝碼,不足用游碼補充。質量確定好后,在左盤中放入固體物質,往往在接衡時加入藥品的量難以掌握,這時應用右手握持盛有藥品的藥匙,用左手掌輕碰右手手腕,使少量固體濺落在左盤里逐漸達到平衡。若不慎在托盤上放多了藥品,取出后不要放回原瓶,要放在指定的容器中。
6、量筒的使用。
出錯點:①手拿著量筒讀數;②讀數時有的俯視,有的仰視:③有的不能依據需量取液體體積選擇合適量程的量筒。④液體加多了,又用滴管向外吸。
正確方法:使用量筒時應根據需量取的液體體積,選用能一次量取即可的最小規格的量筒。操作要領是“量液體,筒平穩;口挨口,免外流;改滴加,至刻度;讀數時,視線與液面最低處保持水平”。若不慎加入液體的量超過刻度,應手持量筒倒出少量于指定容器中,再用滴管滴至刻度處。
7、溶解食鹽時攪拌操作。
出錯點:①溶解食鹽使用玻璃棒攪拌過程中發出叮當之聲:②玻璃棒在液體中上部攪拌。
正確方法:操作時將燒杯平放在桌面上,先加入固體食鹽,然后加入適量水,拿住玻璃棒一端的1/3處,玻璃棒另一端伸至燒杯內液體的中部或沿燒杯內壁,交替按順時針和逆時針方向做圓周運動,速率不可太快,用力不可大,玻璃棒不能碰撞燒杯內壁發出叮當之聲。
8、過濾操作。
出錯點:漏紙與漏斗壁之間留有氣泡,影響過濾速度;手持玻璃捧的位置太靠上或太靠下;玻璃捧下端靠在濾紙上時:一是沒輕靠在濾紙的三層部位,二是用力過大致使漏斗傾斜;盛放待過濾液的燒杯的尖嘴部位靠在了玻璃捧的中部甚至中上部。
正確方法:將濾紙貼在漏斗壁上時,應用手指壓住濾紙,用水潤濕,使濾紙緊貼在漏斗壁上,趕走濾紙和漏斗壁之間的氣泡,以利于提高過濾速度。過濾操作要求做到“一貼、二低、三靠”。一貼:濾紙緊貼漏斗壁。二低:濾紙上沿低于漏斗口,溶液液面低于濾紙上沿。三靠:漏斗頸下端緊靠承接濾液的燒杯的內壁,引流的玻璃棒下端輕靠濾紙三層一側:盛待過濾液的燒杯的嘴部靠在玻璃棒的中下部,應手持玻璃棒中上部。
9、儀器的連接。
出錯點:把玻璃管使勁往橡皮塞或膠皮管中按;拆的時候使勁拉;手握彎管處使勁用力將管折斷,手被刺破。
正確方法:“左手持口大,右手持插入,先潤濕,稍用力轉動插入就可以”。即左手持口大的儀器,右手握在靠近待插入儀器的那部分,先將其潤濕,然后稍稍用力轉動,使其插入。將橡皮塞塞進試管口時,應慢慢轉動塞子使其塞緊。塞子大小以塞進管口的部分為塞子的1/3為合適。拆時應按與安裝時的相反方向稍用力轉動拔出。
10,裝置氣密性的檢查。
關鍵詞:培養;化學實驗;操作能力
文章編號:1008-0546(2012)06-0087-02
中圖分類號:G633.8
文獻標識碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2012.06.038
為進一步規范中小學理科實驗教學活動,更好地開展符合新教材要求的實驗教學,培養和提高學生的科學素養和動手能力,各地陸續對初中畢業生進行了實驗操作能力的考查。可見各級教育部門對學生實驗操作能力的重視。在化學教學中培養學生的化學實驗操作能力,使學生“初步形成基本的化學實驗技能,能設計和完成一些簡單的化學實驗”是《化學課程標準》的一項基本要求,也是化學教育工作者的主要任務之一。如何培養初中學生化學實驗操作能力,下面談談個人的一些體會。
一、提高教師自身實驗操作技能,增強演示實驗的準確性
演示實驗是在學生的注視下由教師完成的,教師的一舉一動都會給學生留下很深的印象,學生也會模仿教師的操作,演示實驗有很強的示范作用,因此教師一定要提高自身實驗操作技能,這就要求教師在課前對演示實驗要作一次自練,切實掌握好演示實驗的要領,便于發現問題,找出原因,及時改進,使每個演示實驗做到萬無一失。例如:做鐵絲在氧氣中燃燒的實驗時,集氣瓶中預留多少水才不致使集氣瓶底炸裂;鐵絲伸入集氣瓶中由上而下的速度問題;引燃的火柴桿的長度問題等。教師要親自操作,切實掌握要領和注意事項,才能取得理想的效果。演示實驗時,學生要觀察化學儀器和裝置;要觀察化學實驗操作(包括觀察實驗儀器的持拿方法和使用方法,觀察實驗裝置的安裝方法,觀察教師進行演示實驗操作的步驟和方法);要觀察化學物質及其變化。因此在演示實驗中,哪怕一個細枝末節,都要當作大事處理。教師只有提高了自身實驗技能,以規范的操作示教,才能加強學生規范實驗技能的意識,促進學生化學實驗操作能力的提高。
二、激發學生實驗興趣,在愉悅中提高操作能力
初中化學是化學教育的啟蒙階段,而化學是一門以實驗為基礎的科學,化學實驗本身就有一定的新奇性,因此教師要充分挖掘實驗本身的趣味性,激發學生實驗興趣,使學生愿意進行化學實驗,樂于進行化學實驗,在愉悅中提高操作能力。在初中化學第一節課,教師要增設一些趣味實驗,比如:“魔棒點火”,“燒不壞的手帕”,“滴水著火”,“白花變成彩色花”等,我在做完趣味實驗時,問學生“你自己想不想進行化學實驗?”學生的回答震耳欲聾:“想”。當學生具有濃厚的化學實驗興趣時,其中樞神經處于興奮狀態,就能夠認真操作,敏銳觀察,促進化學實驗順利進行,并能在實驗中產生愉快、滿足、喜悅等情感體驗,從而使化學實驗興趣進一步加強,接受和提高操作能力也會很快。
在化學教學中,教師在積極激發學生化學實驗興趣的同時,要注意克服影響學生化學實驗興趣的消極因素,比如:化學實驗中的爆炸,衣物腐蝕,人身傷害,實驗失敗等。教師要向學生講清楚實驗規則和安全要求,一定要按規則進行操作,避免發生一些實驗失敗或安全事故,從而使學生降低實驗興趣。
三、做好充分準備,上好分組實驗
分組實驗是學生提高操作能力的主戰場,是培養學生操作能力的中心一環。所以要做好充分準備,上好分組實驗。老師方面的準備:首先,要求教師做好實驗的預試。與演示實驗和邊講邊實驗的預試相比,對學生實驗課的預試實驗的要求應更高一些。除掌握實驗成敗的條件和關鍵外,還要估計學生獨立進行實驗時可能發生的困難,擬出上課時向學生交待的注意事項,并作好課中巡視指導計劃。指導計劃應包括重點指導實驗內容和操作技能,重點指導的學生以及巡視指導的路線等。比如:可以根據學生實際設計一張實驗報告單,把重點的部分以填空的形式出現,課前預習時能填的填好,需要在實驗過程中填的需做實驗才能完成。其次,應充分準備好儀器、藥品和器材,并將儀器,藥品等放置有序,保持實驗室的清潔、整齊。
學生方面準備:指導學生課前預習實驗內容,要求學生在預習中做到明確實驗目的,熟悉實驗內容,并理解實驗的基本原理,操作步驟,掌握實驗裝置所需的儀器和組裝過程,并了解相關的注意事項(包括操作、儀器的使用和安裝、藥品用量、觀察現象、廢物處理,安全防護等各方面的注意事項),扼要地做好實驗筆記,為能自覺地、有目的地、獨立地進行實驗打好基礎。
四、結合教學,開辟“第二課堂”,開放實驗室
“第二課堂”是拓寬學生視野,培養和發現人才的重要途徑之一,同時能培養一批實驗操作能手,提高學生實驗操作能力。因此要把“第二課堂”看作是整個教學活動的一部分,應列入教研活動計劃之中。實驗室是學生進行操作技能訓練的主要場所,所以要鼓勵學生在科技活動時間及自由活動時間到實驗室做一些實驗。這樣既能解決個別學生在課堂上未解決的問題,同時通過開放實驗室也培養了一批實驗操作能手,這些操作能手在分組實驗中擔任小組長,能夠帶動和指導小組成員進行正確的實驗操作。
開放實驗室應有計劃、有步驟地進行。第一階段主要是訓練基本操作。第二階段是氣體的制取與物質性質實驗等,第三階段側重探究性實驗以及課后小實驗。雖然開放實驗室是以學生主體,但是不能忽視教師的主導作用。教師是教學活動的設計者和組織者,主導著教學活動的全過程。在開放實驗室的過程中,教師要指導、參與學生的實驗操作,解決學生實驗過程中的問題,提高學生實驗操作能力。
五、對易錯操作進行歸納,集中訓練,反復訓練
學生在實驗時會出現各種各樣的操作錯誤,教師要細心觀察,及時糾正錯誤操作,對于較普遍的操作錯誤,要進行歸納,比如易錯操作有:
(1)高錳酸鉀制取氧氣用排水法收集氣體時,實驗完畢,先移酒精燈,后把導管從水中取出,使水倒流,試管破裂。
(2)蠟燭在氧氣中燃燒,燃燒匙伸入集氣瓶中速度過快。
(3)用托盤天平稱量物體質量時,用手撥打游碼,而未用鑷子。
(4)給試管里的物質加熱,沒有將試管夾夾在離管口1/3的位置,而是夾在試管的中部。
(5)傾倒液體時,掌心沒有對著瓶上標簽,試劑瓶蓋沒有倒放在桌子上。
(6)用量筒量取液體時,沒有掌握“視線與液體凹面的最低點應在同一水平線上”的讀法。
(7)使用滴管時,將滴管口伸入試管并觸及試管內壁。
(8)振蕩試管時用手臂振蕩,而沒有用手腕發力。
(9)在做實驗時,試劑瓶塞張冠李戴。
(10)藥品用量太多,沒有按“最小量”原則取用。
(11)實驗結束時,沒有將所用玻璃器皿洗干凈,桌面也沒有整理好,影響下一節課的實驗。
對于以上易錯操作,要集中時間,集中內容,進行集中訓練。基本操作技能的掌握并不是一朝一夕、一蹴而就的,要對易錯操作經常訓練,反復訓練,才能達到熟練掌握、靈活運用的程度。
化學實驗操作能力在中考中的考查,是教學評價體系的一次改革,教師要改變傳統觀念,不能講實驗,背實驗,板書實驗,也不能壓縮實驗內容和時間。不能一味追求高分而扼殺了學生科學素養的形成。作為一名初中化學教師,要讓學生在學習化學的啟蒙階段,不但掌握化學基礎知識,還要形成基本的化學實驗技能。初中學生化學實驗操作能力的培養要多措并舉,循序漸進。逐步地培養和提高學生化學實驗操作能力。
參考文獻
[1] 教育部.全日制義務教育化學課程標準(實驗稿)[S].北京:北京師范大學出版社,2001
關鍵詞:中考;實驗操作考查;鄉鎮中學;化學實驗教學
中圖分類號:G632 文獻標識碼:B 文章編號:1002-7661(2015)15-165-01
化學實驗是學生獲取知識和形成能力的重要內容和途徑,它不僅可以幫助學生形成化學概念,理解和鞏固化學知識,而且可以提高學生的綜合素質,培養學生的創新能力。
一、問題的提出
為培養學生的科學能力,南昌市從2000年開始進行中考化學實驗考查,主要的考查內容為儀器、藥品的選擇和使用,基本實驗操作為主,內容相對簡單。但是,筆者在試驗考查當中發現學生的實驗操作、藥品取用等方面存在較多普遍的問題,通過對教師及學生的訪談發現鄉鎮中學化學實驗教學中存在一定的問題。
二、存在的問題
1、教師對中考實驗考視程度對學生影響巨大。對于教師而言,做好實驗考查工作則需要教師額外的付出艱辛的勞動。在學生進行練習時,教師需要一絲不茍的認真指導學生,使教師在整個的實驗練習中注意力高度集中,對課堂的管控下降,效率不高。因此部分教師偏愛多媒體視頻講解實驗操作,學生缺乏實踐,動手能力差。
2、學生對待實驗考查的態度直接影響學生的表現。在考查中,表現突出的學生一般都是學優生,他們考前認真按照老師的要求反復練習各個實驗。而表現較差的主要是兩類學生,一類為學差生,上課不認真,考前練習也是敷衍了事;另一類學生則是心理素質不過關,考查中過于緊張導致失分。
3、學校條件的差異對學生表現影響較大。由于本區處于城鄉交界地帶,學生大部分來自于鄉鎮。在區屬五所中學中,有四所中學屬于鄉鎮中學,辦學條件有限,學校正常開設實驗能力不足,因此,教師在教學中講實驗多而作實驗少是學生在考試中失分的主要原因。這部分學生在實驗中的不足表現為:(1)對實驗器材不熟,不能正確的選擇實驗器材,例如食鹽水稀釋的實驗中,量筒選擇了50ml而不是10ml;(2)實驗用品的使用不熟練,在使用中總是出現錯誤操作,例如在將試管夾夾上試管時試管夾從試管口往下夾;(3)對藥品用量沒有清楚的認識,藥品用量偏多或偏少。
4、教師的實驗水平對學生影響很大。學生對化學實驗的第一映像來自于化學教師,如果化學教師對實驗有排斥心理的話,那么學生就會敏銳地發現,并將這種排斥的態度變為自己對待化學實驗的態度。如果教師自身在實驗操作中出現錯誤操作,那么學生也將會掌握這種錯誤的操作,例如,在某校的學生中每年都有一部分學生在取用液體藥品時,總是將藥品加至試管容積的二分之一左右。經過考試結束后對考生及教師的訪談,發現該校有教師在教學中及考前的實驗練習中總是這樣指導學生,導致學生認為這樣做才是正確的做法,而不注意實驗基本要求中的:沒有用量要求時,液體藥品一般取用1-2ml。
三、思考與對策
1、加強思想教育,增強實驗認識。學校對教師和學生都需要加強教育,提升教師和學生對實驗的重視程度。教師能夠加強實驗教學和自身素質的提高,積極主動的與先進學校進行合作與交流,做到終身學習。通過教育,學生認識到化學實驗是嚴謹的、優美的和安全的,提升學生進行化學實驗的興趣。
2、加強教師的專業化建設,樹立學習意識。教育是一門嚴謹的科學,關系到國家的未來,所以國家對于教師的專業化建設一直不余余力的推進。但是,對于鄉村中學,教師的專業化水平相對較低,很多教師和實驗員并非科班出身,未曾接受專業化的訓練,在專業知識和技能上存在一定的缺陷。所以,鄉村教師的專業化建設必須常抓不懈的穩步推進。同時,教師的終身制學習也應制度化的推進,特別是對于教師的專業化培訓更應該要加強。現在的教師培訓流于表面化、形式化,對于教師的專業化水平沒有提高作用,而教師在基層工作通常面對的問題主要就在于基礎知識和基本技能。因此,在鄉村化學教師的繼續教育或是遠程培訓中應加強這方面的標準性培訓,以強化鄉村化學教師的基本教學技能,同時也是加強學生的基本實驗技能的一個途徑。
3、樹立嚴謹意識和服務意識。化學實驗室管理是一項復雜而細致的工作,實驗員首先應該具有相應的專業知識,不能外行充當內行。其次,要有嚴謹的工作態度和意識。實驗準備時需要試驗員首先對儀器和藥品進行檢查,避免因為儀器損壞或是藥品失效等問題導致實驗失敗。對于分組實驗或是探究實驗,需要將儀器和藥品嚴格規范的擺放。最后,實驗員還應有良好的服務意識。在實驗開始前,要精心準備儀器和藥品,使實驗現象明顯,提高試驗的成功率;實驗中要注意輔助教師的實驗教學,解決實驗中出現的意外情況;試驗后要及時的添加試劑,更換損壞的儀器,處理實驗廢物,準備好下個班的實驗。
總之,中考化學實驗考查是適應新課程改革的理念,貫徹國家教育精神的一種方法。實驗考查不僅是考查學生的實驗技能水平,更是檢測學校貫徹國家深化素質教育的實施力度。隨著教育改革的深入,實驗考查的難度也必然會提升,這就要求學校和教育主管部門在實驗室建設上加大投入,持續建設。對于中學化學教師和實驗員要改變意識,踐行終身學習,鍛煉基本實驗技能,加強化學實驗能力,從而提高學生的基本素質和基本能力。
參考文獻:
[1] 許香玉.對中學化學實驗操作考試的反思[J].實驗教學與儀器,2013(02)
[2] 趙衛紅.王彥斌.新課改中考化學實驗操作考試現狀分析與建議―河南農村調查為例[J].現代婦女(下旬),2014(05)
[3] 夏梅芳.中學化學實驗操作考試:價值、問題與對策[J].中學化學教學參考,2012(08)
教師在實驗教學過程中不宜機械地照搬教材上的實驗器材、藥品或方法,可對教材中的某些內容作適當的調整和改進,才能達到充分利用好教材,提高教育教學質量的目的。
一、使儀器裝置更為簡約而科學
在探究酸堿度對人的頭發的影響的實驗時,步驟中有用手拉斷頭發,感受拉斷的難易程度的操作,憑手的感覺很不容易感受力的大小,在這里我改用彈簧秤去拉,做法是把頭發的一端打一個節掛在彈簧秤上,另一端繞在手上,觀察拉斷時所用力的大小,這樣不僅易于操作,而且能用數字準確記錄力的大小,便于比較,結果更有說服力。
二、使實驗更安全
有的實驗具體操作起來有一定的困難,還有一定的不安全性。如氫氣的爆炸實驗,課本中用帶孔塑料筒,由于用的是向下排空氣法,有些學生紙團堵不緊,收集不到氣體;有的學生控制不好收集時間,而無法收集滿氫氣;有的學生由于心理原因,不敢點火,造成爆炸失敗。在這個實驗中我們課用2 L左右的食品袋,充入空氣,插入導管后壓出一半氣體,用橡皮筋系緊口。待食品袋完全膨脹,抽出導管,用燒著的木條去捅食品袋,隨著“砰”的一聲,袋子被炸得粉碎。此改進使實驗更易操作,更安全。
三、使實驗成功率更高
化學課本上有些實驗操作起來很不方便,不易成功,如二氧化碳的滅火實驗。于是我進行了如下改進:在盛滿CO2的集氣瓶口上加一個帶有兩個導管的橡皮塞,然后將CO2倒入燒杯,就可使梯形架上的蠟燭由下至上依次熄滅,由于CO2是沿著導氣管倒入且導氣管又插入燒杯底部,實驗成功率可達100%。這樣做既不顯得手忙腳亂,又能清楚地看到CO2像倒液體那樣從一個容器倒入另一個容器中,先聚集在燒杯底部,然后上升,像水一樣慢慢沒入燒杯內的蠟燭,使燭光依次熄滅。
總之,有些實驗完全按照教材中提供的方法,操作效果不一定好,這就需要我們做教師的平時多動腦,多探索,充分利用有限的教學資源,去尋找科學、可行、簡易、快速、高效的實驗方法。
(作者單位 河北省蠡縣大百尺中學)
關鍵詞: 高職學生 分析化學 實驗基本操作技能
分析化學是研究物質組成、含量和結構的分析方法及有關理論的學科,是化學學科的一個重要分支。它是高等職業院校工業分析與檢驗專業的一門重要的專業課程,同時也是其他化學相關專業,如化工、環境等專業的基礎課程。這門課程除了重視理論知識的教學之外,更加重視對學生實驗操作技能的培養和鍛煉,所以在整個教學過程中實驗教學占有非常重要的地位。
通過實驗教學,我們要培養學生觀察、思考、分析、判斷和解決問題的能力,讓學生樹立起嚴格的“量”的概念,同時培養他們嚴謹的工作作風、實事求是的工作態度和科學的工作習慣。而這一切能力的基礎則是實驗基本操作技能的訓練。
分析化學實驗基本操作,要求學生能夠正確并熟練地掌握分析化學實驗常用儀器的使用方法,如天平的稱量方法,移液管、容量瓶及滴定管的使用方法。其他方面還包括標準滴定溶液的制備、實驗現象的觀察與判斷、實驗數據的記錄與處理等。這些操作是學生在實驗中能夠獲得準確分析結果的前提。因此,在實驗教學過程中基本操作技能的規范化培訓就毫無疑問地成為非常重要的一項內容。
為了使學生掌握規范的實驗基本操作方法,就要求教師在實驗課上有極高的責任心和耐心,詳細講解操作規程,認真觀察學生操作,及時指導糾正不規范的操作行為。除了采取以上方法外,還可以運用其他的方式來增強教學效果。
一、示范講解與多媒體教學手段相結合
在實驗課過程中,教師要詳細講解常用實驗儀器的使用方法。但單純的語言講解很難讓學生獲得直觀的理解和認知,所以在講授過程中教師要注意在講解的同時配合規范化的操作示范,讓學生通過直觀的觀察來掌握操作要領。
除了現場演示操作之外,還可以配合使用現代化的多媒體教學手段。我院工業分析專業在實驗教學中,選用了化學工業出版社出版發行的工業分析學習軟件包,這套視頻學習軟件中包含了非常全面的化學實驗基本操作視頻演示資料,并配有細致的講解。教師現場示范時由于學生過多而有人看不清楚操作的情況,在用多媒體演示時則可以完全避免。視頻文件可以反復播放,如遇重點內容可隨時停下,由教師進行詳細講解。除此之外,教師還可以配合教學內容自行制作課件,對學生進行有針對性的操作指導。這樣有助于學生在最短的時間內,以最直觀的方式學會操作方法。
二、與國家職業技能鑒定考核標準聯系
高職教育不同于普通的高等教育,它是一種以培養技能型專業人才為目標的教育模式。高職院校學生畢業后將要走上生產一線的高級技術工人的工作崗位,所以在學校的學習中實踐技能的培養就被放在了一個非常重要的位置。因此高職院校提倡“雙證教學”,即在學生畢業時要求獲得畢業證和職業資格證兩個證書,以證明學生在校期間在專業理論知識和專業實踐技能的學習上都達到了合格的要求。
對于工業分析與檢驗專業的高職學生來講,他們在畢業時需要獲得的是分析檢驗工的高級技能證書。高級分析工的考核分為兩個部分,一是理論考核,二是實踐考核,兩部分都通過才視為合格。在實踐考核中,分析化學和儀器分析兩門課程的操作內容各占50%,可見分析化學實驗操作技能對于學生的重要性。
那么在實驗教學中,我們就可以與考證相結合,將考證的內容及要求貫徹到日常實驗教學中,讓學生們在每一堂實驗課上,都按照考證的標準來進行練習。在考證中尤其對學生的實驗操作習慣有很細致的要求,比如實驗操作過程中時刻要保持實驗臺面的清潔和整齊,實驗結束后要及時整理實驗臺并擦干水漬,等等。這些方面都有利于培養學生專業的工作習慣。
三、實驗考核方法的創新
檢驗教學效果的最主要手段就是考試,科學合理的考核方式不僅能夠檢驗學生的學習成果,而且能夠提高學生們對實驗操作的重視程度,進而督促學生更加認真地對待操作練習。
對于分析化學實驗的考核,可以分為兩部分:一是對平時的考核,包括實驗預習、實驗操作和實驗報告等方面;二是實驗考試,在這部分可以摒棄傳統的考試方式,就是單純的學生做老師評分,而可以選擇更加科學的考試方法――交互式考試法。
用這種方法,每名老師每次可以同時考核兩名同學。考試時,由一名同學甲進行操作,而老師和另一名同學乙則觀察同學甲的操作。當同學甲完成考試操作內容后,由同學乙和老師按照相同的考核標準各自給出一個分數。如果同學乙給出的分數和老師給出的相同,則證明同學乙對操作規程的掌握比較扎實,在評價他人的考核部分可獲得高分;但如果同學乙給出的分數高于老師給出的分數,則證明同學乙對操作規程的掌握還有一定的欠缺,在評價他人的考核部分分數則會降低。考核過程結束之后,甲乙兩名同學任務對調,由甲再來觀察評價乙的操作。整個考試結束之后,每名同學都會獲得兩個考核成績,一個是自己的操作成績,另外一個是評價他人的成績。以這樣的方法進行實驗考核,學生會更加認真地學習實驗操作規程,尤其是實驗別多的細節問題,或許平時操作時教師強調很多次,學生都不會注意,但是用這種方法,學生則會更快地掌握。
四、開放實驗室
要想提高實驗操作水平就必須不斷地進行練習,但實驗課上的操作練習時間對于學生來講是相當有限的。為了給學生創造更多的練習機會,可以在課余時間將實驗室對學生進行免費開放,為學生們提供實驗儀器和實驗藥品,鼓勵學生利用課余時間來實驗室進行基本操作練習或者預習實驗、補做課上未完成的實驗,等等。這個時間段,學生也可以請老師進行相關的指導,利用課余時間,以提高學生實驗操作技能。
參考文獻:
關鍵詞:藥物化學實驗;教學改革;質量和效率
藥物化學實驗是在無機、有機及其他相關化學實驗的基礎上建立起來的,屬于藥物化學教學的重要內容。通過藥物化學實驗教學,幫助學生掌握基本的藥物合成操作技能,并能夠合成符合藥典要求的藥品。在藥物化學實驗教學當中,學生通過理論知識的學習,設計反應路線,從而合成目標產物。同時積極分析實驗的結果,通過藥物化學實驗教學提高學生的動手能力。藥物化學實驗教學當中,學生的主觀能動性、創新意識均具有重要的作用。我院對以往的教學經驗進行總結,對藥物化學實驗的教學模式進行改革。
1加強實驗新技術的訓練
現代藥物產業的發展速度很快,實驗新技術和新方法不斷出現,在藥化實驗教學當中,有必要采用新的實驗技術方法與儀器設備。在實驗教學當中增加無水無氧操作技術、微波實驗等內容。其中無水無氧操作技術在藥物化學中有著廣泛的應用,高真空線操作技術、手套箱操作技術和Schlenk操作技術是無水無氧操作技術的三種主要類型。其中以Schlenk操作的安全性更高,更加簡單有效,且較低的操作成本對于本科藥物化學實驗教學更加適用。在實驗教學中增加產品化學結構解析的內容,教會學生使用各種儀器,掌握MS、NMR、UV、IR等分析化合物結構的方法,提高藥物化學實驗教學的質量和水平。加強實驗新技術訓練的同時,還需要引進新的設備,調動學生在實驗學習中的主觀能動性,豐富化學實驗教學的內容,開拓學生的教學思路。
2加強設計性實驗訓練
傳統采用既定實驗方法和步驟進行驗證性實驗的教學訓練對學生的吸引力有限,導致學生的積極性、主動性和創新性難以提高。在藥物化學的實驗性教學當中,學生根據設定題目,查閱相關文獻并結合自身具備的理論知識,對化學實驗教學的方案進行設計,對實驗的步驟進行安排。同時,教師對學生的實驗方案進行指導,確定最終的實驗方案并付諸實施。這種設計性實驗訓練的方式將學生由被動地接受變成了主動的探索,有利于學生綜合能力的培養。另外,設計性實驗教學需要教師不斷提高自身的教學水平和專業能力,及時準確解決學生在實驗設計當中出現的各種問題,幫助學生順利完成藥物化學實驗的教學內容。例如,在氯霉素合成實驗當中,同學查文獻總結氯霉素的合成路線,與指導教師一起從原料來源、成本、儀器設備以及路線長短、文獻反應收率等幾個方面,對每一種合成路線進行探討,并選擇最終可行的實驗路線。教師在此過程中與學生一起探討,并提出相應的建議。設計性實驗的教學成果顯著,它不僅培養了學生分析和解決問題的能力,還豐富了學生的實時系統,促進學生掌握了基本的實驗操作方法與技能。
3藥物化學實驗與有機化學實驗相融合
在教學內容、實驗所用儀器設備、技術方面,有機化學實驗與藥物化學實驗具有較大的相似性。將二者在實驗教學中有機結合起來能夠有效將實驗各部分的比例以及各部分之間的關系進行重新配置,實現教學資源的有效利用。例如,可以將藥物化學實驗中藥學基本實驗操作的內容與有機化學實驗的基本操作相融合。將《有機化學實驗》與《藥用實驗合成化學》的教材內容進行融合、調整,并重新組合成一下3個板塊:有機化學實驗的一般知識、基本操作、有機化合物的合成實驗;合成藥物化學實驗;天然藥物化學實驗。在教學中按照以上三大板塊實現對學生從基礎到專業的實驗教學,提高實驗教學的效率。
4做好藥物化學實驗評估
完善合理的藥物化學評估制度是化學實驗教學的重要內容。在教學當中,教師需對學生的實驗記錄進行檢查,要求實驗記錄應如實反映實驗過程,詳細記錄實驗操作。例如時間、溫度、加料方式等細節內容;顏色、溶解、沉淀、產生氣體等現象內容;TLC薄層色譜圖、重結晶、溶劑、體積、溫度、活性炭、蒸餾等后期處理操作、產品收率及性質表征等。學生在實驗結束后需要將實驗記錄和產品上交老師,由教師進行查對。同時,根據藥物化學實驗,教師和學生隨堂展開討論,針對學生提出或存在的問題進行指導。通過化學實驗評估增進教師與學生之間的互動,促進學生養成良好的科研習慣。此外,針對學生實驗得到的產品,教師應進行收集儲存,并對實驗產品進行分類處理,列出詳細的清單。隨后將清單記錄到實驗中心,為需要的專業教學提供幫助。同時,對實驗考核的方式進行改革,增加對基本操作內容的考核;采用開放性實驗考核的方式,對實驗報告的相關內容進行考核;堅持多樣性的考核方式,對學生的基本操作能力與綜合實驗能力進行考察。通過全面的考核提高對藥物化學實驗的評估的科學性。
5改善教學手段和方法
引進現代化的多媒體技術,并發揮其在藥物化學實驗中的積極作用。通過現代化的多媒體技術將抽象化的實驗原理直觀地展示出來,將實驗所需要的器材、所需要的實驗周期等通過具體的圖像、視頻資料等展示出來,使學生能夠對實驗的諸多內容進行直觀的了解。也可用過計算機制作出實驗仿真課件,逼真演示和人機互動的模擬實驗,幫助學生由被動的接受轉變為主動的學習。以先進教育理念為指導培養學生的綜合素質,利用現代化的教學手段和方法,培養學生的創新能力和實驗操作能力。在采用現代化實驗教學方法的同時,引入新的試驗方法、技術等,不斷增加、完善實驗教學的內容,提高藥物化學實驗教學的效率和質量。
6小結
綜上所述,藥物化學實驗教學需要教師在教學活動中充分利用新技術、新方法,結合藥物實驗教學與有機實驗教學的共同點,改進實驗教學的方法。同時,對實驗教學的評價方式進行改善,采用設計性實驗提高學生進行實驗操作的積極性,從而促進藥物化學實驗教學質量的提高。
作者:黃小瑩 單位:河南化工職業學院
參考文獻:
藥物化學實驗教學改革與教師進行實驗教學的質量、學生進行實驗操作和學習的效果有著直接的關系,有必要對當前的藥物化學實驗教學改革的方式進行探討,以改善實驗教學的方式方法,促進學生實驗操作能力的提高。文章從試驗新技術、實驗教學新方法、評價的方式、設計性實驗等多個側面對藥物化學實驗教學的改進進行分析,以期提高教師進行化學實驗教學的效率,改善學生進行化學實驗操作的效果。
關鍵詞:
藥物化學實驗;教學改革;質量和效率
藥物化學實驗是在無機、有機及其他相關化學實驗的基礎上建立起來的,屬于藥物化學教學的重要內容。通過藥物化學實驗教學,幫助學生掌握基本的藥物合成操作技能,并能夠合成符合藥典要求的藥品。在藥物化學實驗教學當中,學生通過理論知識的學習,設計反應路線,從而合成目標產物。同時積極分析實驗的結果,通過藥物化學實驗教學提高學生的動手能力。藥物化學實驗教學當中,學生的主觀能動性、創新意識均具有重要的作用。我院對以往的教學經驗進行總結,對藥物化學實驗的教學模式進行改革。
1加強實驗新技術的訓練
現代藥物產業的發展速度很快,實驗新技術和新方法不斷出現,在藥化實驗教學當中,有必要采用新的實驗技術方法與儀器設備。在實驗教學當中增加無水無氧操作技術、微波實驗等內容。其中無水無氧操作技術在藥物化學中有著廣泛的應用,高真空線操作技術、手套箱操作技術和Schlenk操作技術是無水無氧操作技術的三種主要類型。其中以Schlenk操作的安全性更高,更加簡單有效,且較低的操作成本對于本科藥物化學實驗教學更加適用。在實驗教學中增加產品化學結構解析的內容,教會學生使用各種儀器,掌握MS、NMR、UV、IR等分析化合物結構的方法,提高藥物化學實驗教學的質量和水平。加強實驗新技術訓練的同時,還需要引進新的設備,調動學生在實驗學習中的主觀能動性,豐富化學實驗教學的內容,開拓學生的教學思路。
2加強設計性實驗訓練
傳統采用既定實驗方法和步驟進行驗證性實驗的教學訓練對學生的吸引力有限,導致學生的積極性、主動性和創新性難以提高。在藥物化學的實驗性教學當中,學生根據設定題目,查閱相關文獻并結合自身具備的理論知識,對化學實驗教學的方案進行設計,對實驗的步驟進行安排。同時,教師對學生的實驗方案進行指導,確定最終的實驗方案并付諸實施。這種設計性實驗訓練的方式將學生由被動地接受變成了主動的探索,有利于學生綜合能力的培養。另外,設計性實驗教學需要教師不斷提高自身的教學水平和專業能力,及時準確解決學生在實驗設計當中出現的各種問題,幫助學生順利完成藥物化學實驗的教學內容。例如,在氯霉素合成實驗當中,同學查文獻總結氯霉素的合成路線,與指導教師一起從原料來源、成本、儀器設備以及路線長短、文獻反應收率等幾個方面,對每一種合成路線進行探討,并選擇最終可行的實驗路線。教師在此過程中與學生一起探討,并提出相應的建議。設計性實驗的教學成果顯著,它不僅培養了學生分析和解決問題的能力,還豐富了學生的實時系統,促進學生掌握了基本的實驗操作方法與技能。
3藥物化學實驗與有機化學實驗相融合
在教學內容、實驗所用儀器設備、技術方面,有機化學實驗與藥物化學實驗具有較大的相似性。將二者在實驗教學中有機結合起來能夠有效將實驗各部分的比例以及各部分之間的關系進行重新配置,實現教學資源的有效利用。例如,可以將藥物化學實驗中藥學基本實驗操作的內容與有機化學實驗的基本操作相融合。將《有機化學實驗》與《藥用實驗合成化學》的教材內容進行融合、調整,并重新組合成一下3個板塊:有機化學實驗的一般知識、基本操作、有機化合物的合成實驗;合成藥物化學實驗;天然藥物化學實驗。在教學中按照以上三大板塊實現對學生從基礎到專業的實驗教學,提高實驗教學的效率。
4做好藥物化學實驗評估
完善合理的藥物化學評估制度是化學實驗教學的重要內容。在教學當中,教師需對學生的實驗記錄進行檢查,要求實驗記錄應如實反映實驗過程,詳細記錄實驗操作。例如時間、溫度、加料方式等細節內容;顏色、溶解、沉淀、產生氣體等現象內容;TLC薄層色譜圖、重結晶、溶劑、體積、溫度、活性炭、蒸餾等后期處理操作、產品收率及性質表征等。學生在實驗結束后需要將實驗記錄和產品上交老師,由教師進行查對。同時,根據藥物化學實驗,教師和學生隨堂展開討論,針對學生提出或存在的問題進行指導。通過化學實驗評估增進教師與學生之間的互動,促進學生養成良好的科研習慣。此外,針對學生實驗得到的產品,教師應進行收集儲存,并對實驗產品進行分類處理,列出詳細的清單。隨后將清單記錄到實驗中心,為需要的專業教學提供幫助。同時,對實驗考核的方式進行改革,增加對基本操作內容的考核;采用開放性實驗考核的方式,對實驗報告的相關內容進行考核;堅持多樣性的考核方式,對學生的基本操作能力與綜合實驗能力進行考察。通過全面的考核提高對藥物化學實驗的評估的科學性。
5改善教學手段和方法
引進現代化的多媒體技術,并發揮其在藥物化學實驗中的積極作用。通過現代化的多媒體技術將抽象化的實驗原理直觀地展示出來,將實驗所需要的器材、所需要的實驗周期等通過具體的圖像、視頻資料等展示出來,使學生能夠對實驗的諸多內容進行直觀的了解。也可用過計算機制作出實驗仿真課件,逼真演示和人機互動的模擬實驗,幫助學生由被動的接受轉變為主動的學習。以先進教育理念為指導培養學生的綜合素質,利用現代化的教學手段和方法,培養學生的創新能力和實驗操作能力。在采用現代化實驗教學方法的同時,引入新的試驗方法、技術等,不斷增加、完善實驗教學的內容,提高藥物化學實驗教學的效率和質量。
6小結
綜上所述,藥物化學實驗教學需要教師在教學活動中充分利用新技術、新方法,結合藥物實驗教學與有機實驗教學的共同點,改進實驗教學的方法。同時,對實驗教學的評價方式進行改善,采用設計性實驗提高學生進行實驗操作的積極性,從而促進藥物化學實驗教學質量的提高。
作者:黃小瑩 單位:河南化工職業學院
參考文獻:
【關鍵詞】初中化學 實驗教學 問題 對策
中圖分類號:G4 文獻標識碼:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2014.02.117
化學實驗不僅有效調動了學生的動手動腦能力,還能夠有效激發學生的探索欲望與學習興趣。在有效調動學生學習興趣同時,還能夠有效培養學生的創造性思維,提升學生的創新能力。化學實驗對學生的化學學習有很大促進作用,但是在實際的實驗教學中,還存在很多問題,例如:沿襲傳統實驗理念、對實驗教學的重視程度不夠、實驗設備短缺等,都對實驗教學的質量產生不良影響。實驗教學中存在的問題,不利于學生化學綜合素質的提升,應該引起相關方面的高度關注,并采用有效措施加以解決。本文對普遍存在于課堂教學中的問題展開論述,并針對存在的問題采取有效應對措施。
一、目前初中化學實驗教學中普遍存在的問題
(一)學生的實際化學實驗操作能力較差
化學實驗不同于化學基礎知識的學習,想要做好化學實驗,既要學生用腦,又需要學生具有很強的動手能力。教材上有很多實驗,有的實驗簡單易操作,有的實驗比較復雜,如果能夠進行有效訓練,將有助于學生化學實驗能力的提升。但是,實際上學生的實際化學實驗操作能力并不強,很多學生對化學實驗的掌握僅僅停留在教材上,并不能親自動手將實驗有效的付諸實踐。
(二)不能通過實驗有效解決化學學習過程中遇到的問題
很多學生對化學實驗會有這樣的認識:化學實驗是要親自動手進行操作的,而教材上的知識是要進行記憶的,因此,化學實驗學習與化學理論學習是兩碼事。學生的這種認識存在一定缺陷,化學實驗與化學理論知識學習是相輔相成的關系。由于化學理論知識有一定的抽象性,因此,學生在學習過程中會遇到一些思維障礙,為了有效解決學生在學習過程中遇到的難題,學生可以借助于化學實驗。化學實驗將真實的化學現象展現在學生面前,便于學生觀察與理解。但是在學生實際的學習過程中,缺乏用化學實驗來輔助化學學習的能力。
(三)化學器材短缺
要想提高學生的化學實驗能力,就必須進行大量正規的化學實驗,只有給學生提供大量的化學實驗機會,才能使學生在實驗過程中游刃有余。在實際的教學過程中,學生往往難以進行充分的化學實驗,一個很重要的原因就是學校的化學實驗器材不足,學生只能分組做實驗或者輪流做實驗,減少了學生進行實際操作的機會。
(四)在實驗過程中缺乏“質疑”精神
化學是一門自然科學,想要真正學好化學,在化學領域有所建樹,就必須具有科學的學習態度。“質疑精神”是學好化學、進行化學創新的重要品質。但是,很多學生在實驗過程中往往把重點放在得出最后的實驗結果,而忽視了在實驗過程中對實驗現象進行觀察與質疑。學生對化學實驗質疑精神的缺失,嚴重影響學生創新思維的形成與創新能力的培養。
二、應對化學實驗教學中存在問題的策略
(一)充分認識到化學實驗的重要性
化學實驗是化學教學中的一個重要組成部分,通過對學生進行實驗教學,不僅能夠有效調動學生的學習興趣,還能使學生掌握認識自然界的一種正確方法,通過化學實驗,還能有效的幫助學生解決化學學習過程中遇到的難題,有助于學生智力的發展,對提升學生的綜合化學能力也有很大幫助。
教師引導學生認識到化學實驗的重要性,學生對化學實驗更加重視,化學實驗學習的激情更加高漲,促進學生化學實驗能力的提升。
(二)尊重學生在化學實驗中的主體地位
隨著新課改的不斷推進,以學生為課堂教學主體的教育理念得以確立。學生是一切教學活動的最根本出發點,化學實驗教學也是如此。因此,教師在進行化學實驗教學設計時,一定要從學生的實際情況出發,設計出與學生實際水平相適應的實驗。例如:學生在初中階段剛剛接觸到化學學習,對實驗器材的運用還有實驗步驟的掌握都不太熟練,教師在進行化學實驗設計時,應該先讓學生學會有效運用實驗所需的器材,并熟練掌握實驗步驟,之后再讓學生進行實際操作,提高實驗的有效性。
(三)培養學生的化學實驗興趣
化學實驗較之于化學理論知識而言,更能夠吸引學生的學習興趣,但是,對于一些難度較大的化學實驗而言,學生不能有效掌握其步驟,特別是在實驗過程中遇到難題時,學生也會產生畏難心理,因此,努力培養學生的化學實驗學習興趣,對學生的化學學習產生重要作用。
培養學生的化學實驗興趣,要求教師為學生營造良好的實驗課堂教學氛圍。學生在做簡單實驗時取得成功,教師要及時給予表揚,成功的體驗往往能夠促使學生加倍努力。在學生進行難度較大的實驗遇到困難時,教師應該耐心的為學生提供指導,讓學生感受到教師的關懷,教師的關心往往能夠溫暖學生的心靈,使學生產生克服困難的信心與勇氣。學生越來越喜歡化學實驗,對化學實驗的興趣越來越濃厚。
(四)重視化學實驗室建設
化學實驗室是學生進行化學實驗的場所,如果沒有充足的化學實驗室及實驗器材做支撐,學生化學實驗能力的提升將成為空談。因此,相關方面要引起足夠重視,大力支持學校的化學實驗室建設活動,同時,學校也要引起足夠重視,從人力和財力方面對化學實驗室建設加大投入。
針對目前實驗室及實驗器材短缺的情況,既要引起有關方面的重視,還要采取有效措施,使現有實驗器材得到有效利用。例如:可以開放學校的化學實驗室,不僅安排學生在正常的學習日進行化學實驗,周末也要開放實驗室,讓學生利用周末時間進入實驗室做實驗,為學生的親自動手操作提供更多機會。