許力+董文魁+孫銀霞+吳輝祿+田天
摘要:在無機(jī)化學(xué)教學(xué)中,怎樣使無機(jī)化學(xué)理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)更好地結(jié)合,是化學(xué)專業(yè)教師積極探索的課題。作為無機(jī)化學(xué)理論課教師,筆者提出了緊密結(jié)合無機(jī)化學(xué)理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的三個方法,達(dá)到了無機(jī)理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)之間相互結(jié)合的目的,既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又以理論指導(dǎo)實(shí)踐,提升了學(xué)生的實(shí)踐能力。
關(guān)鍵詞:無機(jī)化學(xué);理論教學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué)
無機(jī)化學(xué)和無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)和化工專業(yè)學(xué)生接觸到的第一門化學(xué)理論課程和第一門專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程。在蘭州交通大學(xué)化學(xué)與生物工程學(xué)院,這兩門課程都是獨(dú)立設(shè)置的課程,分別由不同的教師承擔(dān)教學(xué)任務(wù),這樣就不可避免地存在理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)無法同步的問題。為更好地解決這一問題,筆者認(rèn)為教師應(yīng)結(jié)合無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn),采用靈活多樣的教學(xué)方法,講解無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中涉及無機(jī)化學(xué)原理,并應(yīng)用無機(jī)化學(xué)原理分析、預(yù)測和解釋實(shí)驗(yàn)操作方法和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,做到理論先行,理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)互相促進(jìn)。這樣可以進(jìn)一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,既能鞏固掌握理論知識,又能以理論指導(dǎo)實(shí)踐,在實(shí)驗(yàn)課中進(jìn)一步驗(yàn)證理論,培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的基礎(chǔ)理論,提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰退刭|(zhì)。
一、調(diào)整教學(xué)日歷,使理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容保持一致
我校無機(jī)化學(xué)理論教學(xué)安排80學(xué)時,16周完成教學(xué),教材選用高等教育出版社大連理工大學(xué)無機(jī)化學(xué)教研室主編的《無機(jī)化學(xué)》。無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排32學(xué)時,16周完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,教材選用清華大學(xué)出版社袁書玉編寫的《無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》,共安排16個實(shí)驗(yàn)。這就要求無機(jī)化學(xué)理論課教師不能完全按照《無機(jī)化學(xué)》目錄的順序安排教學(xué)內(nèi)容,應(yīng)該適當(dāng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,既要保證無機(jī)化學(xué)理論的系統(tǒng)性和完整性,也要兼顧無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)度。例如,第一章“氣體”的理論教學(xué)內(nèi)容正好能與第二個實(shí)驗(yàn)“鎂相對原子質(zhì)量的測定”相配合,這是比較理想的情況。其他章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)的相互配合相對比較困難,這就要求教師要在教學(xué)中多下功夫,適當(dāng)調(diào)整教學(xué)日歷,盡量使理論教學(xué)進(jìn)度與實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)度保持一致,并在教學(xué)中對部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容加以講解,使無機(jī)理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相互促進(jìn)。
二、將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容巧妙引入理論教學(xué),使無機(jī)理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)之間互相促進(jìn)
將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容巧妙地引入理論教學(xué)一般有三種方法。第一是將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)成理論教學(xué)中的例題或習(xí)題,例如,在第一章“氣體”中講解了理想氣體的分壓定律,結(jié)合第二個實(shí)驗(yàn)“鎂相對原子質(zhì)量的測定”,設(shè)計(jì)例(習(xí))題為:某學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中用金屬鎂與過量稀鹽酸反應(yīng)制取氫氣,所得到的氫氣用排水取氣法收集,金屬鎂的質(zhì)量為m克,室溫為t攝氏度,室內(nèi)氣壓計(jì)讀數(shù)為P千帕,得到的濕氫氣的體積是V毫升,水的飽和蒸汽壓為P千帕,通過公式推導(dǎo),寫出鎂相對原子質(zhì)量的計(jì)算公式。通過習(xí)題,學(xué)生既加強(qiáng)了理論基礎(chǔ),也了解了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。第二是將實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)成理論教學(xué)中的案例。例如,在第六章沉淀的轉(zhuǎn)化理論教學(xué)中,將配位化合物中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容作為沉淀轉(zhuǎn)化的教學(xué)案例:取一支試管,將2滴0.1mol·L-1的硝酸銀溶液與2滴0.1mol·L-1的氯化鈉溶液混合,有什么現(xiàn)象發(fā)生,要求學(xué)生解釋原因;將5滴0.5mol·L-1硫代硫酸鈉溶液放入試管中,會發(fā)生什么變化,讓學(xué)生用化學(xué)原理解釋。對以上案例的講解將理論和實(shí)驗(yàn)緊密結(jié)合起來,使學(xué)生對理論和實(shí)驗(yàn)都有了深刻的理解。第三是根據(jù)理論原理,引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)步驟。例如,在講完第一章“氣體”后,引導(dǎo)學(xué)生利用化學(xué)反應(yīng)方程式Mg(s)+HCl(aq)=H2(g)+MgCl2,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置,求鎂的相對原子質(zhì)量。設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中最難的是怎樣準(zhǔn)確測得氫氣的體積,這個環(huán)節(jié)可在教師的逐步引導(dǎo)下,利用堿式滴定管或量氣管,幫助學(xué)生設(shè)計(jì)出鎂相對原子質(zhì)量測定的實(shí)驗(yàn)裝置,進(jìn)一步設(shè)計(jì)出詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)步驟。這樣既鞏固了理論教學(xué)內(nèi)容,也提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素質(zhì)。
三、實(shí)驗(yàn)完成后在無機(jī)理論課上對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行講評
實(shí)驗(yàn)完成以后,教師在無機(jī)理論課上對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行講評,講評內(nèi)容一部分是實(shí)驗(yàn)教材指定的復(fù)習(xí)思考題,另一部分是學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)的問題以及教師提出的一些問題。例如,完成鎂相對原子質(zhì)量的測定后,可以講評實(shí)驗(yàn)教材指定的復(fù)習(xí)思考題:實(shí)驗(yàn)中可能產(chǎn)生誤差的原因是那些?反應(yīng)過程中,如果向漏斗中加入的水過多而溢出,對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有無影響?也可以講評學(xué)生提出的問題:怎樣更準(zhǔn)確地獲得水的飽和蒸汽壓?試管的大小對實(shí)驗(yàn)有無影響?試管中的空氣對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有什么影響?實(shí)驗(yàn)中還有那些地方可以改進(jìn)?教師對以上問題進(jìn)行講評,可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)無機(jī)化學(xué)理論講解和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的相互促進(jìn)。
四、結(jié)語
在無機(jī)化學(xué)理論教學(xué)中,教師要注重?zé)o機(jī)理論講解與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的互相結(jié)合,不斷改革教學(xué)方式,最終達(dá)到兩者相互促進(jìn)的目的。
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