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坚持以人为本搞好基础化学实验教学

2011-04-02李秀玲蔡吉清曾秀琼赵华绒傅春玲

大学化学 2011年2期
关键词:基础实验室化学

李秀玲 蔡吉清 曾秀琼 赵华绒 傅春玲

(浙江大学化学系实验中心 浙江杭州 310058)

在浙江大学进行大类招生后,理学院的学生先经过基础平台学习,再由学生根据本人意愿、专业兴趣、社会需要和自主择业的实际情况,进行中期专业分流。化学系的实验教学分3个阶段:基础化学实验、中级化学实验、综合化学实验[1]。基础化学实验是学生中期专业分流后第一时间段的化学实验课程,我们在实验教学理念、实验教学内容以及实验教学过程中坚持以人为本,即以学生为基础化学实验教学的中心,在教学工作中充分发挥学生的积极性;在完成教学任务的同时,注重培养学生主动学习的能力,搞好基础化学实验的教学工作[2-4]。

1 坚持以学生为本的基础化学实验教学理念

经过中期专业分流后进入化学系学习的学生通常对化学专业有比较浓厚的兴趣。因此,在教学中充分发挥学生的积极性,在完成教学任务的同时,培养学生主动学习的能力,提高基础化学实验的教学质量,应该以学生为本。学生是我们传授实验基本理论、基本知识、基本技能的对象,又是学习和掌握知识的主体。 所以,在进行基础化学实验的教学中,应努力营造一个良好的学习氛围。良好的学习氛围要用心去营造,我们有大的好环境,国家示范中心的申报成功,2007年基础化学实验课程被评定为浙江省精品课程,为我们做好实验教学工作打下了很好的基础。此外,我们有一批从事基础化学实验教学的教师,有坚持以学生为本的理念。基础化学实验课程组长这样认为:“很多人是从这门课第一次接触到化学实验的,第一次用油浴锅,第一次用三颈瓶,第一次分离有机化合物……第一次打破烧瓶——但是不用担心,绝对没有人因此而挨骂。20个星期后,当你成为一名真正的实验高手的时候,你的自信才是所有老师最大的欣慰!”“宽容”是教师教育智慧的闪光点,也是分享实验课的基本保证。大学化学实验(G)的主讲教师这样说:“想佩带一颗自己亲手合成出的晶莹剔透的钻石吗?想目睹物质发生反应时产生的绚丽吗?想知道锥形瓶在寒冷的冬天里会变成什么吗?……Come and join us,do it yourself! ”大学化学实验(O)主讲教师对学生发出了邀请:“想知道药物加合百服宁的主要成分吗?在基础化学实验室你可以亲手对它们进行分离和分析。想学习各种植物香精油的提取方法吗?快来浙江大学基础化学实验室! 在这里,你的很多愿望都可以实现。” 我们的教师不断地激发学生情趣,教授学习方法,培养动手能力,努力创造良好的环境,让学生带着愉快的心情学习。基础化学实验课程的主讲教师这样希望学生:“来到基础实验室做实验,接触到的是瓶瓶罐罐的玻璃仪器,但从这一刻起,你开始了实验基本操作规范练习,开始了养成注意观察实验现象的习惯,开始了在记录本中描写见到的一切,开始了具备分析问题、解决问题的能力的培养。”让学生积极主动参与,感受实验中的愉悦,由不知转化为知,由知转化为智,转化为良好的习惯。基础化学实验的指导教师这样引导学生:“生命中、环境中、世界上任何事物无时无刻都在发生着化学变化。化学与衣、食、住、行、能源、信息、材料、环境、健康等密切相关。基础化学实验让你真正体会到化学在我们生活中的重要性。”教师充分激发学生的积极性,让学生参与实验教学,分享课堂,人尽其能,人尽其才,人尽其用。

2 坚持以学生为本的基础实验教学内容

我们的思路是:将学生综合素质培养放在重要位置,在基础化学实验中,以化学实验基本操作和技能训练为主线, 提早引入“量”的概念以提升化学技能训练质量。单纯地练习实验基本操作会令学生感到枯燥,应将实验操作和技能培养放在核心位置,而无机及有机化合物的合成和制备应当是实现这一目标的最佳载体,因而选择以学生为本的实验尤为重要。

以往基础化学实验(Ⅰ)中主要是无机化学的合成和制备内容,开设在基础化学实验(Ⅱ)之前。这种仅仅有关制备和合成的实验少了“量”的成分,学生对产品不能很好地进行组成和纯度检测;再者原基础化学实验(Ⅰ)中开设了硫酸钙溶解度测定、有机酸摩尔质量的测定、KI3稳定常数的测定等实验,基本原理均是无机化学基本原理,但测定手段使用的是化学分析的方法,学生没有经过系统的化学分析操作训练就进行测定,影响了实验的严谨性,同样也失去了在基础化学实验阶段对学生进行“量”和科学严谨性培养的最好时机。基础化学实验(Ⅱ)主要涉及定量化学分析的内容,单独开设时测定的样品过于单调,基本是由实验室提供样品,学生的兴趣受到一定的影响。若学生在无机化学合成和制备产品时能自行进行分析测定,将会提高学习的兴趣,对提高教学质量也能起到很好的推动作用。如无机制备硫酸亚铁铵用高锰酸钾法测定其质量,重铬酸钾法测定铁矿中铁含量时的含铬废水用铁氧体法处理,含铬废水处理时使用的亚铁盐可以利用高锰酸钾测定后的剩余自制硫酸亚铁铵,这样就将这4个实验自然综合在一起;[Co(NH3)6]Cl3合成及质量分析、三草酸合铁酸钾的制备及测定均以小综合实验形式开设。在实验开设的后期,还开设实际样品的设计性实验,如食品中蛋白质的光度法测定、废水中化学需氧量的测定、蛋壳中主要成分含量测定、食品中淀粉的测定、微波辅助法提取紫色甘薯中的原花青素等。学生对这些实验很感兴趣,能利用课余时间查文献,找自己关注的试样,设计合理的实验方法并在实验室实施。这些环节有助于提高学生的综合化学实验技能。

3 坚持以学生为本的基础实验教学过程

在多年的实验课讲授中,感到基础化学实验教学要分3个阶段。

在开设实验的初期,规范学生实验操作是重要的环节。基础化学实验的基本操作包括溶解,加热,过滤,结晶,天平称量,容量瓶、移液管、滴定管的操作等,指导实验的教师对每个基本操作均要进行演示,讲明要点,强调学生要多练习。在学生实验过程中,教师不断观察学生的操作情况,纠正不正确的操作;允许学生做错实验并在开放实验室重做,以纠正实验中出现的问题。教师的“关注”可使学生在这个阶段实验技能有很大的进步,操作开始自如,数据的精密度、准确度均有提高。有了收获,学生就有了小小的成就感,实验室的气氛就能比最初的阶段轻松不少。

在实验的中期,教师应注重学生实验操作的连贯性,对实验现象的观察,遇到问题的处理等方面能力的培养。在做制备实验时,将每一位学生的产品放在讲台上,让学生一起观看、询问、商讨、欣赏。好的产率、美丽的晶形能使师生在实验中得到快乐。实验中安排了硫酸铝钾大晶体的制备,有学生在研讨会上这样评价实验:“从最初的准备制备晶体开始,我们就暗自蓄力,小心翼翼,战战兢兢,惟恐留下丝毫的纰漏。而其后的整个过程证明,这果然是一个充满情节的旅程。在我们看来,晶体就像一个神奇的有灵性的生命体,清纯,娇贵,而我们则像抚养一个初生的婴儿一般,怀着无穷的希望,为保其茁壮成长,竭尽全力。这次硫酸铝钾大晶体的制作长达数周,是一个漫长的过程,其间充满了艰辛和汗水、希望和失望、思考和探索、经验和教训以及成功和喜悦。对于仅有一年多大学经历的我们来说,无疑是一段难以忘怀的历程。”

学生对教师的教学内容是有选择性地接受,而且还要有一个自我消化、真正理解、学会运用的过程。在实验的后期,教师要求学生掌握实验原理,善于在实验过程中发现问题、处理问题,会统筹安排实验的时间、处理实验的关键步骤、发现实验的缺陷、提出改进实验的方法。在组织实验研讨会时,以两个学生为一个小组,对KI3稳定常数测定误差的来源、微波辅助法合成磷酸锌的条件控制、硫酸铝钾大晶体的制备体会、[Co(NH3)6]Cl3质量分析中终点的返色、超声波提取金维他中铁及光度法测定等问题进行探讨。为了在研讨会上有充分的论据,学生可以在教师的实验室做条件实验,得出他们认为最佳的条件。

这样的教学方式,体现了以人为本,充分发挥了学生的主动性和积极性,对基础化学实验的教学质量的提高有很大的益处。

[1] 雷群芳,殷学锋,郭伟强.实验技术与管理,2003,20(6):151

[2] 解从霞,王小燕,张振英,等.实验室研究与探索,2007,26(5):86

[3] 程圭芳,王清江,宗俊,等.大学化学,2007,22(6):21

[4] 殷焕顺,王日为,钱萍,等.实验室研究与探索,2007,26(6):76

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