强化“量”的概念,提高分析化学实验教学质量*
2016-03-13史俊友景年华
史俊友,景年华
(曲靖师范学院,云南 曲靖 655011)
强化“量”的概念,提高分析化学实验教学质量*
史俊友,景年华
(曲靖师范学院,云南曲靖655011)
“量”的概念渗透在分析化学实验教学的每个环节,学生对其透彻理解对提高分析化学实验效果和培养学生严谨、细致、一丝不苟的工作态度具有重要意义。但分析实验教授过程中,发现学生存在实验态度不端正、基本操作不规范、实验环节详略不当、数据记录不正确等问题,这表明学生严重缺乏“量”的概念。针对上述情况,本文从 “量”概念的培养角度出发,提出几点具体建议。
分析化学实验;“量”的概念;基本操作
作为分析化学的实践部分,分析化学实验在分析化学教学中具有十分重要的地位。通过该实验课程的开设,不仅可以加强学生对分析化学中基本理论、基本知识的理解,锻炼学生的基本操作和实验技能,还可培养学生严谨、认真、实事求是的科学态度,提高学生观察、分析和解决问题的能力。分析化学实验教学的主要内容是定量分析,定量分析的结果是否准确与是否正确地理解了“量”的概念有关,因此,正确树立 “量”的概念在分析化学及其实验教学中非常重要[1]。具体来说,“量”是指关系到测量数据的准确性、实验操作的无误和严谨性、计算结果的正确性等一些理论知识、操作技能和科学态度[2]。
1 学生在“量”的认识方面存在的问题
1.1有效数字认识不到位
“有效数字”是指在分析工作中实际上能测量到的数字,由全部能准确读取的数据和最后一位可疑数字组成。它不仅表示了测定结果的大小,还体现了测定结果的准确度,其具体的位数由采用的方法和仪器的精密度决定[3-4]。通过观察,发现学生在数据读取、记录及计算结果时,存在可疑值不估读、有效数字的取舍随意、不清楚应保留几位有效数字等现象。如在进行滴定分析时,滴定管读数应精确到0.01 mL,有些同学不进行估读将滴定体积精确到0.1 mL,有些同学把最后一位全部估读为0,这都是不清楚有效数字的含义和组成的表现。另外,有些同学在进行结果计算时,认为有效数字越多越好,不按规定保留有效数字,如将相对偏差也保留为四位等。
1.2实验操作不规范
因未能正确认识误差的传递性和规范操作的重要性,学生在实验过程中常表现出粗枝大叶、不按规范操作等问题,这些在天平、容量瓶、移液管、滴定管等基本仪器的使用方面都有所体现。在使用分析天平时,学生存在不佩戴手套,试样不回敲,不关天平侧门读数等问题,这些都会导致样品称取质量不准确。在容量瓶使用时,存在摇容量瓶加热烘干、定容摇匀不彻底、移液管直接插入容量瓶移液等问题;在移液管和吸量管使用中,存在器具不润洗而直接使用,移液管插入太深,移液管不垂直,移液管停靠时间短等问题。在滴定管使用过程中,存在着润洗不充分,不排气,不试漏,滴定速度过快,读数时滴定管不垂直等问题。上述不规范的操作可能在滴定中引入较大误差,造成滴定的准确度和精密度的下降。
1.3实验过程主次不分,速度慢,效果差强人意
大部分学生在实验老师的严格要求下能按部就班的开展实验,以期实验结果能有较好的准确度和精密度,但由于未能从总体上把握影响实验结果的关键因素和关键步骤,导致整个实验中各步骤主次不分,详略不当,导致实验时间拖长,大大降低了实验效率,实验效果一般。典型实例为邻二氮菲法分光光度法测定铁的实验,在绘制铁的标准曲线时需加入体积不等的铁标液、盐酸羟胺、邻二氮菲、乙酸钠等溶液,四种溶液中直接影响标准曲线优劣的是铁标液的移取,应用吸量管准确移取,其他三种溶液可粗略加入。在实际实验时,大部分同学因未明白铁显色定量时四种溶液的作用,均用吸量管准确加入,这大大增加了取液工作量,同时降低了关键移取的准确性,最终导致标准曲线制作效果一般。
2 强化学生“量”的概念的措施
鉴于分析实验过程中学生的表现,为了加深学生对 “量”的概念的理解,教学过程中可进行一下尝试
2.1突出“量”的重要性,纠正学生实验态度,强化“量”的概念
“量”是分析化学的核心,不论理论教学还是实验教学都应将“量”的概念应贯穿始终[5]。首先在分析化学理论教学的绪论部分,教师可通过举例引导学生明白分析化学对于食品检测、环境监测、药物监测、医疗诊断中的重要作用,清楚准确的分析结果对于食品质量、环境安全及医疗诊断结果的意义,充分认识分析化学中 “量”的概念的重要性,从而端正自身态度,认真学习理论知识,扎实掌握实验技能。另外,在理论教学过程中,教师不仅要在《误差和分析数据处理》部分讲解“量”的概念,还要在其余各章节结合不同分析方法的特点给学生反复深化“量”的概念,将这一概念贯穿于整个分析化学教学过程中。最后,在实验教学伊始为了让学生从整体上把握基本操作和“量”的概念之间的关系,应开设专题讲解常规的实验基础知识,给学生比较系统的理性认识。
2.2强化示范引导,规范基本操作,促进学生理解
分析实验中的基本操作具有显著的“传帮带”的性质,实验教师在基本操作养成阶段首先要做好示范演示,在保证自身操作的规范、正确同时,结合操作的具体细节提出要求,这对培养学生实验能力和实验的规范化操作起着决定的作用。 同时,教师在学生实验过程中多巡视,就学生的错误操作及时进行纠正。另外,教师应注意“细节教学”[6],对基本操作细节上做具体要求的原因讲清楚。如在用移液管移液时,要求管尖插入液面1~2 cm, 不能插入太深或太浅,原因是什么?另外,移液管放液完成后应使移液管停靠15 s以上,又是为什么?诸如此类,基本每个细节要求都有其具体原因。当这些问题清楚后,学生就会明白细节要求对于“量”的准确性的意义,从而更加主动的注意操作细节问题。
2.3改革评价模式,落实“量”的概念
目前我院分析化学实验的考核方式主要以实验报告(60%)和期末实验考试(40%)为主,忽略了学生基本实验常识和基本操作细节的落实和考核,针对此点进行考核方式的改革,已达到以考促学的效果。考核主要从实验报告、平时操作、期末理论考试、期末实验考试四部分进行。实验报告占30%,主要目的是督促学生做好实验预习工作,熟悉报告书写流程,掌握实验结果正确处理方式。平时操作部分占20%,主要目的是在平时督促学生掌握基本操作。教师首先依据基本操作项目制定详细的评分细则,包括分析天平、容量瓶、移液管、滴定管的使用,然后根据实验巡视中学生的使用情况给与扣分并纠正。期末理论考试占20%,主要从基本操作、基本原理及实验注意细节方面出题,考察学生基本实验知识的落实。期末实验考试占30%,主要从实验设计、实验过程、实验结果三方面对学生进行全面考察,可从总体上体现出学生的实验态度、操作水平和分析能力。
3 结 论
“量”是所有分析化学实验的结果,更体现在实验的所有实验步骤中,因此分析化学实验应更注重细节和积累。在教学中,教师应尽量做到“讲解透彻”、“做好示范”、“落实到位”, 通过每节课的积极引导和严格要求使学生不断的积累、领会、完善“量的概念”,从而提高学生的基本实验技能,并养成细致认真的工作态度。
[1]邹明静,王英玲,李刚,等. 将“量”的概念融入药学与医学检验专业的教学[J].检验医学教育,2011,18(1):29-30.
[2]王琼. 浅谈定量分析中 “量”的概念[J].高等理科教育,2002, 41(1): 76-78.
[3]华中师范大学,东北师范大学,陕西师范大学,等. 分析化学实验.4版[M].北京: 高等教育出版社,2014:104-105.
[4]李建荣. 在分析化学实验教学中渗透“量”的概念[J].大学化学,2006,28(4):28-30.
[5]董树国,曹宏梅,王雨茁,等. 在滴定分析实验教学中树立正确的“量”的概念[J]. 广州化工,2011,39(18): 170-171.
[6]梁勇,金辉杰. 分析化学实验中如何树立准确的“量”的概念[J]. 大学化学,2001,16(4): 19-21.
Strengthen the Concept of "Quantity" and Improve the Teaching Quality of Analytical Chemistry Experiment*
SHIJun-you,JINGNian-hua
(Qujing Normal University, Yunnan Qujing 655011,China)
The concept of "quantity" penetrates in each link of analytical chemistry experiment teaching,and the well understanding of it is of great significance for the improvement of analytical chemistry experiment teaching and the cultivation of students’s rigorous, careful, meticulous work attitude. Several problems had been found in the experiment process, such as not rigorous experimental attitude, not standard basic operation, the improper link,incorrect data record, which shows that students’ lack of the concept of "quantity". According to the above situation, some specific suggestions were put forward from the perspective of the cultivation for the concept of "quantity".
analytical chemistry experiment; the concept of "quantity"; basic operation
云南省教育厅科学研究基金项目(2014Y438);曲靖师范学院重点资助项目(2011ZDZC1);曲靖师范学院校级精品课程项目(JPKC2013003,JPKC2014004)。
史俊友(1981-),男,博士,副教授,主要从事天然产物的分离分析工作。
G642.42
A
1001-9677(2016)02-0164-02