齊東來 陳雷
摘 要:根據(jù)本校分析化學(xué)課程設(shè)置實(shí)際情況,結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),對(duì)分析化學(xué)滴定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行合理設(shè)計(jì)和結(jié)果評(píng)價(jià),進(jìn)一步改進(jìn)和完善滴定實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,對(duì)于提高分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,起到了良好的效果。
關(guān)鍵詞:分析化學(xué);滴定實(shí)驗(yàn),課程設(shè)置;探索
分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課是大學(xué)化學(xué)專業(yè)及有關(guān)專業(yè)本科生的重要基礎(chǔ)課程之一。該課程在通過課堂學(xué)習(xí)加深對(duì)分析化學(xué)基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)的理解的基礎(chǔ)上,著重提高分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能和基本操作,提高觀察、分析和解決問題的能力,充分樹立“量”的概念,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,為學(xué)習(xí)相關(guān)化學(xué)課程及未來的科學(xué)研究及實(shí)際工作打下良好的基礎(chǔ)[1]。分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)是為本校環(huán)境與化工學(xué)院、材料學(xué)院全部專業(yè)及紡織學(xué)院部分專業(yè)學(xué)生必修的主干課程,對(duì)于學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)和能力的轉(zhuǎn)化、理論與實(shí)踐的結(jié)合起著重要的作用。在長(zhǎng)期的教學(xué)工作中,我們結(jié)合課堂教學(xué)內(nèi)容,從培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際操作能力出發(fā)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),以滴定實(shí)驗(yàn)為主要內(nèi)容,從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置,理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)合及考核方式等方面對(duì)滴定實(shí)驗(yàn)的教學(xué)進(jìn)行了探索,收到了一定成效,提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。
一、以“量”的概念提高學(xué)生對(duì)準(zhǔn)確度的認(rèn)識(shí)
我們的教學(xué)內(nèi)容以化學(xué)分析為主,與教學(xué)相統(tǒng)一,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容也以化學(xué)滴定實(shí)驗(yàn)為主要內(nèi)容。在課堂教學(xué)中,教師就突出強(qiáng)調(diào)定量分析的任務(wù)是準(zhǔn)確測(cè)定未知物的含量,強(qiáng)調(diào)“量”的概念。而實(shí)驗(yàn)是理論的延伸,為了得到準(zhǔn)確的結(jié)果,在實(shí)驗(yàn)操作過程中更要注意對(duì)“量”的把握[2]。如分析天平稱量時(shí)要求學(xué)生一般不超過兩次以減量法準(zhǔn)確稱量物質(zhì)以減小誤差,讀數(shù)需要按天平顯示位數(shù)記錄;滴定放液體操作不能太快,接近終點(diǎn)時(shí)需要緩慢嚴(yán)格按半滴的量加入溶液以及正確讀取數(shù)值;強(qiáng)調(diào)關(guān)于移液管和容量瓶的正確操作手法;此外重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)有效數(shù)字的位數(shù)也反應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性。通過嚴(yán)格的操作要求,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到正確的操作方法是保證結(jié)果準(zhǔn)確的關(guān)鍵,在每一個(gè)步驟都要嚴(yán)格保證“量”的準(zhǔn)確性,才可能得到準(zhǔn)確的結(jié)果。
二、注重內(nèi)容前后銜接合理設(shè)計(jì)滴定實(shí)驗(yàn)
由于本校分析化學(xué)基礎(chǔ)課的教學(xué)課時(shí)限制,分析化學(xué)課堂教學(xué)以化學(xué)分析方法為主,重點(diǎn)講解滴定分析。一些重要的儀器分析方法則另設(shè)專業(yè)課。為了與課堂教學(xué)相結(jié)合,我們?cè)O(shè)計(jì)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)也以滴定實(shí)驗(yàn)為主要內(nèi)容,結(jié)合部分基礎(chǔ)儀器分析實(shí)驗(yàn),形成分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課,實(shí)驗(yàn)安排則體現(xiàn)基礎(chǔ)性和連貫性。我們非常注重基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué),對(duì)于不同類型化學(xué)反應(yīng)的滴定都設(shè)計(jì)了滴定實(shí)驗(yàn),旨在培養(yǎng)學(xué)生的操作技能和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。在實(shí)驗(yàn)課初期,專門訓(xùn)練學(xué)生正確使用精密分析天平稱量、正確使用滴定管滴定、以及正確配制和保存溶液等基本操作的規(guī)范性、熟練性和準(zhǔn)確性,在課堂上對(duì)儀器的規(guī)范使用方法進(jìn)行充分講解,并在實(shí)驗(yàn)過程中嚴(yán)格要求正確操作,為實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[3]。此外階段性安排成熟的、實(shí)用性強(qiáng)、毒害性小且課時(shí)較為適宜的考核性實(shí)驗(yàn),以驗(yàn)證結(jié)果的準(zhǔn)確度來檢查學(xué)生前面基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。例如以測(cè)量混合堿各組分含量來考察學(xué)生NaOH及HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度標(biāo)定的準(zhǔn)確度,測(cè)量水硬度來考察學(xué)生EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液配制操作的準(zhǔn)確性,以雙氧水含量的測(cè)定來考察學(xué)生高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定結(jié)果的準(zhǔn)確性等。實(shí)驗(yàn)安排前后銜接,前面的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)于后面的考核性實(shí)驗(yàn)會(huì)產(chǎn)生直接的影響,這樣安排的實(shí)驗(yàn)具有很強(qiáng)的連貫性。這樣學(xué)生在做每一個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)都能較認(rèn)真的進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以取得準(zhǔn)確結(jié)果,從而達(dá)到了培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力的目的。
三、注重學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理解
一堂實(shí)驗(yàn)課教學(xué)效果的好壞與學(xué)生課前預(yù)習(xí)的情況有密切的關(guān)系[4]。我們要求每個(gè)學(xué)生必須做好課前預(yù)習(xí),以實(shí)驗(yàn)步驟為主寫預(yù)習(xí)報(bào)告,將預(yù)習(xí)報(bào)告作為成績(jī)一部分納入單次實(shí)驗(yàn)的成績(jī),督促學(xué)生做好充分的預(yù)習(xí)。此外,在講解滴定實(shí)驗(yàn)時(shí)將課堂的理論進(jìn)行充分復(fù)習(xí),同時(shí)對(duì)于實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)進(jìn)行隨機(jī)提問,使學(xué)生深化理解課堂知識(shí)。對(duì)于同一類滴定反應(yīng),我們至少都設(shè)計(jì)了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。在學(xué)生已經(jīng)做過該類實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,少部分實(shí)驗(yàn)由老師當(dāng)堂指定學(xué)生講解。對(duì)沒講清楚的地方,或不懂的問題,其他同學(xué)可提問并展開討論,學(xué)生進(jìn)行解答。這樣,既調(diào)動(dòng)了學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)的積極性和主動(dòng)性,又鍛煉了他們的語言表達(dá)能力。最后老師再對(duì)學(xué)生講授中的遺漏問題進(jìn)行補(bǔ)充和總結(jié)。經(jīng)過這樣的過程,課堂氣氛比原先只由老師講解活躍了很多,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的興趣有了較大的提高。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,除完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告外,還要寫出實(shí)驗(yàn)“感想”,內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題、造成的后果,實(shí)驗(yàn)誤差的計(jì)算及引起誤差的原因分析等。通過總結(jié)實(shí)驗(yàn)過程并發(fā)現(xiàn)問題這項(xiàng)活動(dòng),進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的鞏固,有助于提高學(xué)生解決問題和分析問題的能力。
四、合理考核嚴(yán)格要求數(shù)據(jù)真實(shí)性
科學(xué)合理的考核方式不僅可以客觀公正地評(píng)定學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī),有利于加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)管理,同時(shí)還能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高教學(xué)質(zhì)量[5]。
我們將滴定實(shí)驗(yàn)分為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和考核性實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)報(bào)告在單次實(shí)驗(yàn)成績(jī)中占有一定比例?;A(chǔ)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要為基礎(chǔ)操作及配制溶液,其結(jié)果的準(zhǔn)確性會(huì)直接影響考核性實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度,考核性實(shí)驗(yàn)則以測(cè)定未知物為目的,考察學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力,實(shí)驗(yàn)結(jié)果好壞由準(zhǔn)確度和精密度兩方面共同確定,按一定的標(biāo)準(zhǔn)給出成績(jī)。單次考核性實(shí)驗(yàn)占分比重較多,體現(xiàn)對(duì)于基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和實(shí)際操作的綜合考察。此外,我們一直強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)必須真實(shí)可靠,才能充分反應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果好壞,用真實(shí)數(shù)據(jù)反映結(jié)果也是研究人員必須具備的科研素質(zhì)。針對(duì)部分學(xué)生在寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)容易出現(xiàn)改動(dòng)數(shù)據(jù)的不良習(xí)慣,我們采取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)由老師簽字,一經(jīng)發(fā)現(xiàn)改動(dòng),則該次實(shí)驗(yàn)成績(jī)?yōu)榱惴值姆椒?,并在?shí)驗(yàn)課程初始即對(duì)學(xué)生講明。多年來我們一直堅(jiān)持實(shí)行這項(xiàng)措施,對(duì)糾正學(xué)生改動(dòng)數(shù)據(jù)的做法起到了良好的作用,提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。
五、結(jié)束語
通過對(duì)滴定實(shí)驗(yàn)合理設(shè)計(jì)、理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合、規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作和嚴(yán)格要求數(shù)據(jù)真實(shí)性等方法,對(duì)分析化學(xué)滴定實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果進(jìn)行了探索。提高了學(xué)生對(duì)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的重視程度和積極性,培養(yǎng)了學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度。滴定實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的探索,也促進(jìn)了教師業(yè)務(wù)素質(zhì)提高,增強(qiáng)了師生之間的交流和反饋,提高了分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)質(zhì)量。今后我們將繼續(xù)探索分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,適當(dāng)引入能代表分析化學(xué)新發(fā)展的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),與科學(xué)研究和生產(chǎn)生活緊密結(jié)合,開闊學(xué)生的眼界,進(jìn)一步提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。
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