第一篇
1、利用有趣的化學實驗現象和與生活相聯
系的實驗內容激發學生的思維興趣在配位化合物的教學中,如果只有理論教學,缺少相對應的“配合物的生成和性質”實驗就會顯得比較枯燥。在“配合物的生成和性質”實驗中,學生可以自己制得深藍色的硫酸四氨合銅沉淀,把血紅色的異硫氰合鐵配離子轉化為無色的六氟合鐵配離子再轉化為黃綠色的三草酸合鐵配離子,這些有趣的實驗能在人的大腦中留下深刻的印象,刺激大腦積極思考。當思維活動變得活躍時,不僅使知識的記憶變得容易,而且進一步探索和創造的想法也容易出現。很多化學實驗可以和生活聯系起來,如“油脂的提取和肥皂的制備”“乙醇的蒸餾和沸點的測定”等實驗都可以和生活中的現象、知識結合起來進行教學。在“乙醇的蒸餾和沸點的測定”實驗教學中,教師可以介紹中國古代的釀酒和大名鼎鼎的“二鍋頭”。古代釀酒時采用分段取酒的方法,《本草綱目》中所說的“頭燒酒”就是蒸餾時首先流出來的酒。古代取酒,一般為二段取酒,頭燒酒質量較好,第二段取的酒,質量明顯較差。可以提問學生為什么會這樣?這樣的教學會給學生留下深刻的印象,有利于學生積極思考和掌握混合液體蒸餾的原理。還可以這樣提問學生:如果穿越到古代,你怎樣用你掌握的化學知識和技能發家致富?喜歡穿越小說的學生聽到這樣的問題更是興致勃勃。
2、設計問題,讓學生在實驗中積極思維
在合適的問題情境中,學生思維的積極性容易被調動起來。教師提出問題后,可以讓學生先作一番思考,必要時教師可適當的啟發引導。教師的啟發要遵循學生思維的規律,因勢利導,循序漸進。實驗教師不需要也不應該在實驗前的教學中把實驗結果告訴學生,而應該以問題的形式提醒學生在實驗中注意觀察哪些現象,為什么會出現這些現象。這樣不僅有利于學生進行認真和有目的的實驗操作,也有利于調動學生進行積極和深入的思考。如果不做這樣的設問啟發,很多學生的實驗會成為無目的的“照方抓藥”。當把實驗過程變成一種探究活動后,實驗將變得生動有趣,這樣的“發現式教學”更符合學習規律。這正如英國著名教育家斯賓塞所指出的,“在教育中應該盡量鼓勵個人發展的過程,應該引導學生進行探討,自己去推論,給他們講的應該盡量少些,而引導他們去發現的應該盡量多些”。在“常壓蒸餾和沸點的測定”實驗中,可以讓學生對比蒸餾95%的乙醇和50%的乙醇的不同。實驗前,教師可以提出如下問題:這兩個蒸餾樣品的溫度時間曲線會有什么不同?最后停止實驗時哪一個溫度計的讀數高?開始有液體蒸出時哪一個溫度計讀數高?為什么會這樣?很多學生在實驗前并不知道答案,這個實驗就變成了一個積極探索的過程。
3、指導閱讀實驗教材,引導思考實驗方
案,分析實驗原理很多高校的化學教師認為大學的化學實驗教材不是原始的實驗文獻,在進行簡單的講解后,學生結合教材的描述能夠明白實驗的原理和過程以及具體操作,這實際上是高估了學生的實驗水平。目前我國很多高中沒有安排化學實驗操作,這使得很多學生無法從實驗教材的描述中了解實驗的具體操作。因此,實驗前要讓學生做好充分的預習,認真分析教材中的每一句話,想象自己在實驗中應該拿什么樣的儀器,進行怎樣的操作,為什么要這樣操作。對于基礎較差的學生,教師可以在關鍵點上進行啟發。如“酸堿標準溶液的配制和標定”實驗,教師在布置學生預習時可以提示學生思考這些問題:移取25.00mL的溶液應該用什么儀器?是量筒還是移液管?為什么?配制近似濃度為0.1mol/L的酸堿溶液和標定用的碳酸鈉溶液所用儀器有何不同,為什么?這樣的閱讀指導,有利于實驗基礎差的學生進行思考,可以幫助他們理解實驗的過程和原理,也有助于他們思維能力的培養。在實驗課前的簡要講解中,教師也可以提這樣的問題引導學生思考,如“黃連素的提取”實驗中,可以問學生乙醇回流抽濾合并濾液和利用索式提取器這兩種操作有何不同,哪一種實驗方案操作更簡單;在“乙酸乙酯的制備”實驗中,可以問學生教材中除雜步驟里的碳酸鈉洗滌、食鹽水洗滌、氯化鈣洗滌的各步目的是什么。實驗教材中雖然有這些實驗步驟,但很多學生缺乏“學而思”的學習態度,需要教師做進一步的引導。
4、利用實驗中的異?,F象引導學生思考
大學化學實驗課中因為實驗項目存在非控制性因素和學生操作失誤,實驗結果有可能和預期結果存在偏差,出現不同程度的異常現象,甚至會導致實驗失敗。在出現這些問題時,很多學生會選擇重做實驗,而不是認真分析異?,F象出現的原因并找出對策。“乙酸乙酯制備”是一個常規實驗,在乙酸乙酯的粗品精制中,需要在餾出液中加入飽和碳酸鈉溶液以除去乙酸乙酯粗品中的酸,但在這個實驗中常有學生在加入飽和碳酸鈉溶液后發現液相中出現了沉淀。這個現象的出現往往是因為學生沒有嚴格按照教材的要求進行操作,將量取的飽和碳酸鈉溶液一次性加入到餾出液中導致的。此時,教師可引導學生思考:這里的沉淀可能是什么物質?是什么原因造成的?現在怎樣操作可完成本次實驗?學生通常能回答出最后一個問題:過濾除去沉淀,繼續進行實驗。但對前兩個問題卻不知曉。教師此時可以提示學生:易溶的碳酸鈉、碳酸鉀相對應的碳酸氫鹽溶解度較低,20℃時碳酸氫鈉的溶解度不到碳酸鈉溶解度的一半。這時學生通過思考就可以分析出為什么自己的實驗出現了沉淀而慢慢加入飽和碳酸鈉溶液并振蕩的同學則沒有出現異常。這種解決疑惑、尋找問題根源的學習過程,加強了學生對科學知識的掌握,有利于探究思維能力的形成和科學態度的培養。
5、利用開放性實驗拓展學生的思維
現在很多大學為學生開設了開放性實驗,這些實驗有的可以讓學生了解和使用一些新型儀器,有些是教學實驗的拓展,還有些則與教師的科研相結合。開放性實驗內容可以多種多樣,能開闊學生的視野,有利于調動學生的激情和創造性。開放性實驗也往往比普通的課堂實驗更復雜,這些實驗訓練能夠進一步鍛煉學生的操作能力,同時也可以拓展學生的思維能力。我校曾為藥學等專業的學生開設芳基吡唑腈的合成實驗。學生作為教師的科研助手完成相關操作后往往很困惑,完全不了解反應物是如何轉變為產物的。但在教師引導和啟發下,學生能夠理解反應有可能經歷了酯的水解、脫羧、加成、環化等過程。學生在完成這一綜合性實驗的過程中,不僅實驗技能得到了多方面的訓練,而且通過對反應機理的苦思冥想、紙上推演、資料查閱等鍛煉了綜合應用所學知識解決問題的能力。對于掌握了扎實的化學知識,具備了較高的實驗操作能力的學生,教師還可以鼓勵他們開展探索性實驗,通過自己查閱資料提出實驗方案,再通過實驗操作加以驗證?;瘜W思維能力中最重要的是用獲得的化學知識和經驗來構思、擬定實踐計劃和方案的能力,而這一點在普通的教學實驗中是很難實現的,只有開放性實驗才能提供這樣的機會。
6、結束語
在實驗課程教學中,教師一定要認識到加強對學生動手能力的培養,不只是教會學生“會做”,還要教會學生“會想”。實驗思維能力的培養比儀器的操作使用更重要,實驗思維能力是創新精神的核心和靈魂,而大學教師的正確引導可以使學生的思維能力得到快速和全面的發展。
作者:陳震 曹曉群 姜洪麗 林曉輝 單位:泰山醫學院化工學院
第二篇
1、合理設置,實現教學內容循序漸進
根據藥學專業的培養目標以及教學對象的特點,我們在實驗教學內容上進行了精心的選擇和安排,教學課程內容注重培養學生的基本實驗技能。基本實驗操作訓練部分占總學時數約40%,合成綜合性實驗占40%,研究性實驗占10%,設計性實驗內容占10%。充分考慮基本實驗方法和技術出現的順序及頻率,重要的實驗操作至少要訓練兩次以上,幫助學生靈活運用這些實驗基本功打好基礎。為此前期我們安排熔點和沸點測定、常壓蒸餾、水蒸氣蒸餾、提取、色譜分離、折光率測定、旋光度測定、重結晶等實驗,盡可能對各種基礎操作進行訓練。運用前期所學的實驗方法和操作技術,對物質進行合成,或對天然物質有效成分進行提取,然后對產品進行鑒定及含量分析,對學生實驗技能的綜合訓練做到由淺到深、由簡到繁、循序漸進。因為有機實驗授課安排在理論授課的后半段,在前期實驗基礎操作訓練結束進行合成實驗及設計實驗時,理論授課大概已經進行至雜環化合物的章節教學,對于學生將理論教學知識運用于實驗教學沒有太大障礙,還有助于有機化學理論知識的復習及鞏固,提高教學質量。在學時安排上,實行彈性分布設置,不再是原來機械地一周固定幾學時,而是根據實驗內容選擇相應的學時數,最短為3學時,最長為6學時。通過合理安排,使整個有機化學的教學環節得到優化。
2、滲透綠色化學理念,引入現代有機化學實驗技術與方法
我們在實驗教學過程中有意識地向學生滲透環保意識,使學生充分認識到保護環境必須要“從自我做起”,從而養成良好的實驗行為習慣。在實驗中所產生的廢液必須分類回收,如果可能盡量做到循環利用,盡可能做到“三廢”對環境的零排放。盡可能將前一實驗的產物或廢棄液實現在下一實驗的再利用。如將柱色譜實驗中洗脫液乙醇和其他實驗中回收的乙醇裝于指定廢液瓶,在蒸餾實驗中讓學生將回收的乙醇進行蒸餾純化得到95%乙醇,并保存待用;將此純化后乙醇再用于茶葉中咖啡因的提取實驗,提取回收的乙醇還可以用作溶劑或用于儀器的洗滌;將合成的乙酸乙酯用于折光率的測定等等。在這些回收利用和循環使用的實驗中,強化學生的綠色化學思維和環境保護意識。為幫助學生開拓視野,適當了解除教學中使用的常規反應儀器外的其他實驗技術與方法,在實驗室條件允許下,提供了一些開放性的實驗項目。如微波輻射合成二苯甲酮,并用旋轉蒸發儀在減壓下蒸出溶劑;選擇用超聲波振蕩技術來完成從茶葉中提取咖啡因實驗中的提取部分實驗等。
3、教學形式多樣化,培養學生學習興趣
改革以往實驗均是教師講解示范,然后學生進行操作的教學模式,在學生預習的基礎上,增加學生上臺講解示范環節。在第一次課時,組織學生自行組隊,每次上課均安排學生輪流上臺介紹實驗注意事項,實驗操作步驟及方法等,然后其他同學進行討論,教師再總結點評。教師在點評時還可通過PPT或操作示范視頻,對學生易犯的錯誤操作及安全隱患要進行必要的補充和強調。通過這種學生參與教學的方式,大大提高了預習效果,增加了學生的感性認識,也促進學生實驗操作更加規范。除正常的實驗教學外,每年均組織學生進行有機實驗技能操作競賽。在開賽前一個月,實驗中心的有機化學實驗室全天開放,通過提前預約登記,教輔人員協作安排方式,學生可以自主選擇實驗復習項目進行強化訓練。比賽分筆試初賽、實驗基礎操作復賽及綜合實驗操作決賽,通過學生主動參與,極大地激發學生的學習熱情。
4、改革實驗考核體系,實現客觀全面評價
考核是實驗課的重要組成部分,是對學生掌握知識水平的操作技能情況的綜合客觀評價。實驗課考核有助于檢查學生對有機化學實驗基礎知識的理解、掌握和運用情況,檢查學生有機化學實驗的基本操作技能,督促學生認真進行實驗,提高實驗操作技能,檢查學生分析實驗現象、處理及討論實驗數據,運用實驗手段解決實際問題的能力。建立科學的實驗成績考核體系能夠充分調動學生的學習積極性。實驗課作為一門獨立的課程而從理論課中分離出來,占有一定的學分,這引起學生的高度重視,尤其對那些“混實驗”的學生,只有認真操作才能得到好成績。我們采取綜合評定的方法來確定學生的實驗成績,實驗課成績由平時分(70%)和實驗最終考試(30%)組成。平時成績主要考查學生預習情況、回答問題的情況、資料查閱情況、實驗過程中操作的規范性、實驗結果與分析、實驗報告的撰寫以及與同學的協作精神等方面,全方位地衡量學生綜合能力;考試成績包括實驗理論考試成績(筆試)和實驗操作成績(采用排隊抽簽、單人現場操作、當場評分方式)。教學實踐證明,改革實驗考核方法,嚴格實驗教學管理,不但使學生對實驗課的重視程度加強,也使學生的操作技能得到進一步加強。總之,教學改革作為一項長期而艱巨的工作,需要不斷地探索和實踐。作者認為要提高有機化學實驗的教學效果,關鍵在于細節和落實。教師需要花大量時間在教學上,加強實驗教學環節設計精度,與學生實現互動,調動學生的學習興趣,因材施教,切實提高有機化學實驗教學效果,使學生完全適合現代教育對實驗教學的要求,成長為具有創新意識和創新能力的優秀人才。
作者:王津 林友文 單位:福建醫科大學藥學院藥物化學系