侯芳
(濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院,河南 濟源 459000)
這段時間以來,有關(guān)高職分析化學(xué)類課程正在進行著各種模式的改革,注重研究模式的教育、發(fā)展主義型教育、創(chuàng)新方法型教育、提出情景問題等教育模式都是分析化學(xué)類課程這些年來進行改革的成果。雖然對其在提高教學(xué)效果方面有一定的成效,但是隨著科技進步所需要的技術(shù)型人才越來越多,這些方法也漸漸地落后。而“逆引式”教育模式是因為需要培育擁有創(chuàng)新思維型的人才而逐漸興起的一種教學(xué)方法。與傳統(tǒng)的教學(xué)方法不同,“逆引式”教學(xué)不是簡單的先將原理教授給學(xué)生,然后再讓學(xué)生利用學(xué)習(xí)到的原理和方法來解決具體的問題,它是先羅列出具體的例子和現(xiàn)象,讓學(xué)生從這些例子當(dāng)中進行思考,然后再將得出的理論進行驗證,最后老師再進行具體的總結(jié)。通過這樣逆向引導(dǎo)的方法大多數(shù)情況下學(xué)生都可以在老師總結(jié)之前得出正確的結(jié)論,學(xué)生的思維和綜合實驗素質(zhì)都可以得到很大的提升。
儀器分析是分析化學(xué)當(dāng)中兩大分析方法之一,顧名思義就是一種利用合適的儀器對所需要檢測的物質(zhì)進行定量和定性的分析方法。其中最基本的要求是需要了解被分析物質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì),然后再根據(jù)物質(zhì)選擇不同的分析儀器,比如:色譜、分子光譜、原子光譜等結(jié)合了光譜學(xué)、量子學(xué)、微積分學(xué)、生物學(xué)、電子學(xué)、計算機學(xué)等各項新技術(shù)的現(xiàn)代分析儀器。所以儀器分析具有靈敏度高、取樣量少、準(zhǔn)確度高、反應(yīng)速度快、專業(yè)性強、操作簡便等優(yōu)點,但是唯一的不足之處是儀器分析所需要的設(shè)備比較復(fù)雜,并且價格比較昂貴。在日常的教學(xué)過程當(dāng)中,對于這些繁雜的課程內(nèi)容與枯燥的知識點,需要學(xué)生擁有夯實的化學(xué)學(xué)科基礎(chǔ)與較高的實驗操作能力才能夠較好地掌握。所以大多數(shù)學(xué)生對于儀器分析的內(nèi)容都看作難點,特別是在高職學(xué)生當(dāng)中最為明顯。對于這種情況,采用“逆引式”教學(xué)模式是一種不錯的方法。
采用“逆引式”教學(xué)模式可以很好地提高學(xué)生的創(chuàng)新思維與自主思考的能力,并且這種提出具體的實例和現(xiàn)象讓學(xué)生自主思考和提取的方法能夠讓所有的學(xué)生都參與進來,提高學(xué)生對于儀器分析這門課程的興趣,從而取得更好的教學(xué)效果。比如在對和氣象色譜有關(guān)的內(nèi)容教學(xué)時,老師可以先把同一個樣品在不同的升溫速率下進行進樣,這種情況下得出的圖譜擁有不同的保留時間。然后將這一情況讓學(xué)生采用逆向思維進行分析,為什么同一個樣品在圖譜當(dāng)中會擁有不同的保留時間,學(xué)生們經(jīng)過思考與討論便會得出保留時間與升溫速率有關(guān)這一個內(nèi)容,然后老師再總結(jié)升溫速率與保留時間的具體關(guān)系,這樣學(xué)生能夠更容易的記住這個知識點;又比如在進行氣相色譜中固定相這一內(nèi)容的講解時,老師可以用同一個混合物進行實驗,不過在其固定相的選擇上分別采用極性柱與非極性柱,這種情況下會在色譜圖當(dāng)中得到不同的出峰順序。然后老師再引導(dǎo)學(xué)生逆向分析產(chǎn)生這種結(jié)果的原因,從而掌握固定相這個內(nèi)容;在進行紫外—可見分光光度法的內(nèi)容講解時,老師同樣可以先進行同一個物品在不同的吸收波長下的吸光度這個實驗,然后利用實驗所得出的結(jié)果引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合前面所學(xué)的與之有關(guān)的化學(xué)知識,從而得出同一物體的物質(zhì)結(jié)構(gòu)在利用分光光度計進行測量時與其吸收波長有關(guān)的這一知識點,讓學(xué)生更加容易理解分光光度計的結(jié)構(gòu)與原理。
化學(xué)分析是分析化學(xué)當(dāng)中的基礎(chǔ),它是利用物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的分析方法。根據(jù)其操作方法的不同,可以將其分為滴定分析和重量分析;若按照反應(yīng)類型來分類,又可將其分為:中和反應(yīng)分析、氧化還原分析、沉淀反應(yīng)分析以及絡(luò)合反應(yīng)分析四種方法?;瘜W(xué)分析是對物質(zhì)的定量分析,根據(jù)樣品的量、反應(yīng)產(chǎn)物的量或者是所消耗試劑的量以及所進行反應(yīng)的化學(xué)計量關(guān)系,然后通過公式計算可以得到待測組分的量。因為化學(xué)分析是一種絕對定量并且實踐性非常強的分析方法,所以在具體的教學(xué)過程當(dāng)中,老師要充分開發(fā)出學(xué)生對于理論知識在實際操作當(dāng)中的運用的技能。大多數(shù)學(xué)生在進行實驗時都是進行照本宣科,按照實驗課本上的步驟進行實驗,但是對于其中的原理卻不知所云,并且對于實驗當(dāng)中的操作規(guī)范掌握的不準(zhǔn)確。對于這種情況,也可以采用“逆引式”教育模式來進行實驗的教學(xué),這樣不僅能夠提升學(xué)生對于實驗的興趣,還能夠?qū)W(xué)生自主學(xué)習(xí)、查閱文獻、獨立思考的能力進一步開發(fā)。
比如在進行酸堿滴定這一知識點的教學(xué)時,傳統(tǒng)的教學(xué)模式是先將理論知識對學(xué)生進行講述,然后再讓學(xué)生到實驗室進行實驗。這種情況學(xué)生對于指示劑的選擇和如何判斷滴定是否已經(jīng)到達終點存在很大的問題。如果利用“逆引式”教學(xué)模式,可以先讓學(xué)生進行混合酸堿滴定的實驗,并且在指示劑的選擇上可以讓學(xué)生分別做混合指示劑滴定與雙指示劑滴定這兩種實驗,將兩種實驗所得的結(jié)果做誤差分析,體會兩種方法判斷滴定終點的難度大小,然后引導(dǎo)學(xué)生查閱有關(guān)于酸堿滴定時指示劑的變色范圍和指示劑選擇原則的內(nèi)容,這樣學(xué)生對于如何選擇指示劑與如何判斷滴定終點會有更加深刻的理解;又比如在絡(luò)合滴定法當(dāng)中對乙二胺四乙酸(EDTA)進行標(biāo)定時,大多數(shù)學(xué)生在滴加氨水的時候速度偏快,pH值不能夠準(zhǔn)確地控制在7~8這一范圍,導(dǎo)致溶液當(dāng)中的鋅離子直接生成絡(luò)合物,看不到氫氧化鋅沉淀的現(xiàn)象。對于這一情況,老師在對學(xué)生進行講解的時候,如果直接了當(dāng)?shù)刂赋鍪且驗槠涞味ㄋ俾士刂撇缓侠淼脑驅(qū)е碌?,那么學(xué)生對于這當(dāng)中的原理就不會進行深入思考,也許在其它地實驗當(dāng)中也是因為滴定速率過快形成絡(luò)合物而導(dǎo)致的問題,學(xué)生重新面對時就會找不到解決的方法。如果利用“逆引式”教學(xué),那么老師針對這一現(xiàn)象可以從氨根離子的配位特征和鋅離子的性質(zhì)來進行講解,讓學(xué)生自己思考是實驗的哪一部分出了問題,最終找出是因為自己在滴定的時候滴定速率過快導(dǎo)致鋅離子和氨根離子配位形成絡(luò)合物從而看不到氫氧化鋅沉淀的現(xiàn)象。這樣,學(xué)生對于這一錯誤的操作會有更加深刻的印象,并且以后再遇到相似的問題時會自己思考,找出問題的所在;在對氧化還原滴定當(dāng)中的自催化反應(yīng)進行講解的時候,老師可以先讓學(xué)生對高錳酸鉀進行標(biāo)定,在實驗的過程當(dāng)中,學(xué)生自己可以體會到合適的滴定速度對于自催化反應(yīng)的影響是巨大的,然后在讓學(xué)生自己思考為什么在滴定過程當(dāng)中的速度需要先快后慢,這樣通過理論與實驗相結(jié)合,同時思考結(jié)論的嚴(yán)密性,可以讓學(xué)生很容易的接受自催化反應(yīng)這一內(nèi)容。
21世紀(jì),隨著分析化學(xué)在化學(xué)學(xué)科中占有越來越重要的地位,社會對于這一類的人才需求越來越大,并且要求也越來越高。利用“逆引式”教學(xué)模式可以讓學(xué)生在其所羅列出的現(xiàn)象當(dāng)中找到所學(xué)內(nèi)容的本質(zhì),可以充分地培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力和對實驗項目的興趣,讓學(xué)生能夠擁有嚴(yán)密的科研思維。并且從日后的就業(yè)情況來考慮,“逆引式”教學(xué)模式可以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的技能,讓學(xué)生能夠很快地滿足就業(yè)崗位的需求。