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提高中职学生滴定分析能力的教学尝试

2010-09-20陈翠平

卫生职业教育 2010年22期
关键词:分析化学实验分析

陈翠平

(江门中医药学校,广东 江门 529000)

提高中职学生滴定分析能力的教学尝试

陈翠平

(江门中医药学校,广东 江门 529000)

滴定分析的特点是理论与实践紧密结合,滴定分析实验一直是化学实验教学中的难点,进行理论与实践整体教学设计无疑是一个行之有效的办法。教学过程中注重细节的实施方法,能取得满意的教学效果。

中职学生;滴定分析能力;教学尝试

滴定分析是分析化学实验的重要部分,其特点是理论与实践紧密结合,实践性很强,应用范围广,是化学最重要也是最实用的基本操作技能之一。滴定分析是利用专用仪器和化学反应计量关系来认识客观世界的一种化学方法,它对学生的化学思维能力、综合分析能力、动手操作能力、理论结合实践的能力等都有较高的要求。目前,中职学生的现状是学习基础差,领悟能力、逻辑思维能力、分析判断能力、模仿能力以及自我约束和纠错能力参差不齐,能自觉进行钻研性学习的学生屈指可数,因此滴定分析实验一直是化学实验教学中的难点。由于课程的教学时间有限,要想达到理想的效果,进行理论与实践整体教学设计无疑是一个行之有效的办法。

1 如何进行整体教学设计

1.1 审视教学内容,挖掘学生问题所在

传统的化学教学是以事实为本的教学,因为它通常是围绕着事实性知识展开的,这种教学注重对具体事实的学习,强调识记性的知识,侧重于较低水平的认知,教学发生在教师的孤立传授和学生的孤立记忆之间,而孤立的事实性知识的价值是有限的。任何知识都具有多元价值,要实现知识价值的多元化,就需要将教学的重心从传授事实性知识转移到“使用”事实,这样才能使学生所学知识具有长远性和迁移性,才能有效发展学生的深层理解力和复杂思维能力。人民卫生出版社出版的《分析化学》一书中,其教学内容是按照学科的逻辑知识结构来编排的,以往教学通常是按书本的顺序,先讲授理论,紧跟着安排相应内容的实验,由于受授课计划的安排,实验中出现的问题基本上只能点到为止,学生并没有彻底地理解和掌握。尤其是滴定分析中对误差的理解和控制,在学生没有任何滴定分析操作经验,甚至是对分析化学的概念和用途还模糊不清的前提下,试图通过教师详尽的讲解或是学生大量的练习来达到目的几乎是不可能的,时间上不允许,实际上也达不到。由于学生不能很好地理解误差,操作中对“量”的概念也就大打折扣。

此外,以结果为目标的实验课,使得学生按照既定的实验方案进行实验,以看到预期的实验现象为目标,学生完成任务的感觉较重,没有自己探索得到结果的成就感,因此,做的滴定次数增多的时候,学生就会自以为是,认为自己已经掌握了实验,不再认真思考和注意细节,这样的态度对学习分析化学是不利的。

1.2 围绕“量”这个核心,制订授课计划,实施整体设计

滴定分析操作的核心是对“量”的控制,这个“量”有“发散性”,它使分析理论与操作之间形成密切的联系。在教学中,强调学生要以“过程”为重心,在实验过程中摸索药品的取用方法和数量的把握、实验条件的设置、工具的选择、数据的记录、实验的步骤等,遇到异常情形,自己思考或同学之间讨论应该如何调整实验方案或步骤。在原有课时不变的情况下,以《分析化学》一书中从天平的使用到酸碱滴定法为例,实施整体设计如下。

2 教学过程中注重细节的实施方法

例如在“分析天平称量练习”实验中,每批20多名学生,人数较多,教师对着分析天平讲解仪器操作,学生围着看,效果较差。后改为:每位学生面对一台仪器,由教师指挥进行每一步操作(对指导教师要求较高,要预见到每一步骤可能出现的问题),同时讲述每步正常情况、操作注意点及出现异常情况的处理方法。要求学生严格遵守纪律,一个操作正确无误完成后,才能进行下一步操作。同批学生的程度参差不齐,在教学过程中,可以让较快掌握操作要领、完成实验的学生帮助慢一些的学生,这样,慢一些的学生会放松紧张的情绪,愉快地练习;而动作快的学生则利用这个机会巩固所学内容,事半功倍。

我校有机械式和电子式2种分析天平,为了学生走向社会能满足各种需求,要使学生2种天平都能熟练使用。在教学中,教师总结出简单易行的操作步骤,先让学生预习实验,在熟悉天平构造的基础上,反复看操作步骤,以便第二天能较快接受教师的讲解。比如“减重法”操作步骤如下:(1)粗称,记录m粗=11.2 g,(2)左物右码,整数在砝码盒,小数在圈码,小数点后第一位在外圈,第二位在内圈,半开天平,光标数字偏左则物重,需加码,反之则减码,直到光标数字移动缓慢,就可全开天平,记录读数 m1=11.3840 g。(3)估算 m1-0.2=11.1840 g,根据计算结果,调整砝码,然后多次少量地敲药品,直到天平平衡,记录m2=?g,如此重复第三步,可以称出 m3=?g,m4=?g。电子天平的步骤就更简单,按照下面的步骤进行操作就可以了。开on→显示0.0000 g→放入药品→有读数,但不用记录→按“去皮”键一次→显示0.0000 g→敲药品,注意少量多次地敲→敲出我们需要的数据范围的数时,就可记录m1=?g→重复划线步骤,可以称出m2=?g,m3=?g,m4=?g。步骤简单,学生普遍都能掌握。

表1 整体统计方案

滴定分析中,主要有称量,容量器皿的洗涤,滴定管、移液管、容量瓶使用滴定终点的判断等操作,由于课时有限,我们利用学生课余时间,开展“天平称量练习”、“滴定分析仪器的使用练习”实验,使学生有专门时间对分析仪器的使用进行反复练习。比如酸碱滴定管使用练习中,在规范操作的前提下,要强化训练3种加液的方法:逐滴连续滴加;只加一滴;使液滴悬而未落,即加半滴。指导教师要讲清要点,逐个督促检查,直到学生能基本完成滴定管、移液管、容量瓶使用的正确操作,在后续的实验教学中进一步巩固这些操作,使学生最终能熟练掌握规范的操作技能、技巧。

改革测评方法,采用形成性测评与总结性测评相结合的测评方法。形成性测评是对学生平时的各实验过程和结果的及时测定与评价,贯穿在学生解决问题时推理判断、实验活动、交流总结的全过程。如实验报告的分值要适当调低,实验的预习、操作等分值应适当提高,因为后者更能反映学生的实验操作技能和观察能力。总结性测评是在实验课结束后,由学生随机抽取实验题目由教师为其实验过程和结果进行考核评分,即实验考试。这种方式,可以较集中、全面地考查学生对知识的积累、运用程度,也是对经常性实验活动的检验。

3 教学总结、评价和反思

在整体设计教学之前,学生学习过程中存在的问题大致有以下几方面:称量数与滴定所耗体积数不成正比,同一份样品标定出的浓度每个小组的实验结果都不相同,终点颜色各异,相对平均偏差普遍都大于0.2%,操作技能不熟练,实验兴趣低下,部分学生对实验有厌烦情绪。通过整体设计教学,学生边实验边学理论,而且是反复实验,在反复的过程中,教师边指导,边启发,给出合理的建议和整改方案,比如,操作过程中应该每人独立完成实验,仪器的洗涤和其他操作应该严格按照规定来做。在硫代硫酸钠标准溶液的标定中,需加50 ml蒸馏水稀释溶液,学生通过思考与查阅参考书,了解到水的多少影响到溶液的酸度,直接影响结果,这就说明学生确实在自觉主动和研究性学习方面大有进步。还比如高锰酸钾法测硫酸亚铁的含量实验中,溶液的酸度对结果大有影响,除了会析出二氧化锰外,铁离子也容易水解产生沉淀。这些都是学生实验中发现的问题,然后在教师的指导下很好地理解和掌握了实验原理,从而对滴定操作的控制提升了一个层次。

综合起来,整体教学设计有下面几个特点:一是从分析化学的学科特点出发,注重“量”的核心概念,注重严谨的操作训练,以学生为中心,重视对学生的自学和探究,有效地把理论和实践联系在一起,实现课程整体设计的目标;二是从中职教育的特点出发,理论精讲,以够用为原则,教学节奏和教学内容的难度和深度把握得当,重视对学生动手能力的培养,培养学生严谨的学习态度和学习习惯,使学生逐步养成研究式的学习习惯;三是充分运用直观教学,积极创设问题情境,将问题设计在生活和实验过程中,将学生的感性经验和理性思维结合,并且使学生全程高效地参与课堂教学,学生学得生动和轻松,取得了很好的教学效果。使学生掌握了分析化学实验的基本知识、基本操作技能和初步运用的能力;加深了学生对分析化学理论知识的理解,提高了其分析问题、解决问题的能力;培养了学生实事求是的科学态度和认真细致的工作作风,为学习后续课程和将来从事化学教学、科学研究工作打下坚实基础。

[1]吕彩玲.关于“单元整体教学设计”的尝试与思考[J].化学教学,2008,11:42~44.

[2]郑雅敏.“天然气的利用—甲烷”课堂教学设计[J].化学教学,2008,12:38.

[3]徐丽丽,赵颖俊.堤高高专分析化学实验教学效果探索[J].新课程研究,2010,1:105.

[4]赵军.改革测评方法,提高大学化学实验教学质量[J].化学教育,2008,4:33.

G420

B

1671-1246(2010)22-0060-03

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