提高物理化学实验教学效果的几点措施
2016-10-11任宏江李小军杨菊香薛敏刘振
任宏江 李小军 杨菊香 薛敏 刘振
【摘 要】本文探讨了近年来我校物理化学实验学习中存在的一些问题,主要提出了物理化学实验学习效果改进的方法和途径,关键措施在于加强学生课前已学知识的巩固和复习,能将所学理论知识与实验内容结合起来,积极思考,不断提高实验学习效果。
【关键词】物理化学实验;学习效果;措施
物理化学实验是化学和应用化学专业的基础实验课程之一。它联系着学生前期理论知识和后期各个实践环节的操作等,与其它化学实验课程不同的是,物理化学实验更侧重于定量地解释化学过程的规律,所采用的实验方法更加多样化,涉及到热、电、光、声、磁等物理方面的内容较多[1-2]。然而现在高校基础课课时的不断压缩给物理化学实验课程带来了诸多不利因素[3-4]。如何在有限的时间内有效地提高实验课堂效果,增强学生创新能力的培养就成了至关重要的问题,本文从以下几个方面探讨如何提升物理化学实验教学效果,以期抛砖引玉。
1 指导学生课前带着问题认真预习
预习是实验课程必须的,也是必要的。物理化学实验更是需要提前预习,如何有效地提高预习效果,做到学生不畏惧实验,做到胸有成竹,对物理化学实验充满自信是需要教师引导和指导的。设置问题预习的方法可以让学生有目的的、有压力的进行预习,效果是较为理想的。比如在预习“燃烧热的测定”实验时,我们设置了如下的思考题:
(1)请思考本实验中的“系统(system)”和“环境(surrounding)”是什么?
(2)本实验测定的实验原理是什么?要用到的公式是什么?
(3)在测定过程中,为什么要测定苯甲酸的燃烧热?
(4)在测定过程中,通过什么方法算出所称药品的净质量?
(5)在氧弹计充氧时,减压阀如何使用?(必要时让学生动手演示)
(6)在准备过程中,为何内外桶的温度差要在1℃左右?而且哪个高?哪个低?
(7)在测定过程中,为什么点火前是1分钟记录一次数据,而点火之后是半分钟一次?什么时候又改为1分钟一次?
(8)实验数据处理时,为何要做雷诺温度校正曲线?
这些问题我们在实验前已经布置给学生,在每次实验课前,教师要首先对这些问题进行抽查询问,如果我们的学生能正确地解答上述问题,他们肯定细致地预习了实验内容或查阅了相关的文献资料,对今天要做的实验原理和操作步骤有较好的理解。学生在回答时,根据流利程度我们给于一定的成绩,如果回答不出来,我们让学生再进行预习,直到他们弄清楚每一个问题。我们每次要求学生专用一个本子书写预习报告,实验前,教师先对预习报告进行检查,杜绝少数学生不动脑筋照抄其他同学预习报告的现象。
2 实验中教师要仔细观察、对重点问题要抽查提问
在我们所开设的物理化学实验中,大部分实验均需要学生自己动手配制试剂和调试仪器,但也有个别实验因为仪器结构的缘故,比如二元金属相图的绘制等,整个实验过程学生观察实验现象的时间比较多。这种情况难免有些学生会用心不专或玩手机等。针对这一典型问题,我们觉得要得到有效的改变,教师起着决定性的作用。首先,教师要不断检查学生知识点的掌握情况,在学生观察过程中,教师可以提出如下问题让学生思考:
(1)本实验的原理是什么?
(2)相率的表达公式是什么?
(3)我们所测定的二元金属相图曲线可能是什么形状?各形状说明了什么情况?有什么区别?
(4)如何由步冷曲线绘制相应的相图等?
(5)对于不同成分的混合物的步冷曲线,其水平段有什么不同?
在抽查的过程中,必要时可以让学生在记录本上或黑板上画出相应的示意图,这种不断询问和时刻关心的态度决定着学生们是否清楚了本实验的原理、步骤和数据处理方法等。这也避免了学生在观察实验现象过程中走神或思想不专的情况。
3 实验中的创新教育
常规的实验过程往往会使学生没有了新奇感。在实验中加入一些与生活息息相关的实验,可以调动起学生学习的热情和激情。比如在原电池电动势的测量实验中,我们让学生先熟悉仪器的使用,再测量教科书上所给出的原电池的电动势,得到测量常规原电池的电动势方法后,我们让学生准备半个西红柿、柠檬、西瓜等含水量较大的水果,再以水果为原电池的装置,取铜、锌片为正负极,进行实验,并记录这些水果电池的电动势,让学生对这三类不同介质原电池的电动势进行比较,区别并分析这些水果中电解质溶液的差异等。这些新的实验装置的加入极大得增强了学生学习的积极性和学习热情,为枯燥无味的物理化学实验增添了不少乐趣。
4 实验报告的批阅与问题反馈
实验报告有目的要求、实验原理、仪器与试剂、操作步骤、数据处理、结果与误差分析等内容,主要考查学生实验数据的处理方法是否正确、结果是否合理以及误差分析是否透彻等情况。我们对文字表达能力、报告结构格式、写作技能也要作相应的要求。通过前面实验预习、演讲、操作等实验过程,学生对自己所得到的实验数据、实验现象和结果特别珍惜。在实验报告写作中都想写出好的实验报告以便得到好成绩。教师在此时要认真仔细,指出扣分点和扣分原因,避免影响学生的积极性,但遇到抄袭他人实验报告的学生,我们一定要严厉批评,我们通常的做法是叫学生过来核对自己实验报告的结果,与雷同的实验报告比较,让学生清楚抄袭的危害,最后打回去再另写一份。反复的强调,最终学生都会自己处理实验数据和撰写实验报告了,只要是自己独立完成的实验报告,我们都会鼓励,争取让每一位同学都达到优秀的级别。上述实验完成后要进行总结,教师要对学生做得好的地方进行表扬,激励学生参加实验。学生中好的实验方法、思想可向全班推广应用,教师对出现的问题要及时指导、纠正,对实验方法有创新的案例,教师要特别关注并组织学生讨论,实验结果证明其方法可行的要加分。所以问题的及时反馈也是物理化学实验教学效果提高的一大途径。
5 总结
本文主要从近年来我校物理化学实验学习中存在的几个问题(课前预习、实验过程、实验报告写作和创新型实验)从发,分析了我校物理化学实验学习中所遇到的问题及解决问题的方法,总结并提出了一些较好的教学方法,以期与大家共勉。希望能在今后的物理化学实验教学中推广与应用。
【参考文献】
[1]王少芬,张雄飞,童海霞.物理化学实验考核改革[J].科学咨询,2012,22:162-163.
[2]陈联群,黄辉,雷光东,阮尚全,覃松.物理化学实验考核、考试的改革[J].内江师范学院学报,2003,18(4):70-73.
[3]赵东江,马松艳,梁铁波,白晓波.物理化学课程建设和教学改革的探索[J].绥化学院学报,2006,26(5):167-169.
[4]周进康,孙成涛,徐海丽,龙攀峰.物理化学实验考核评价体系改革与实践[J].化工高等教育,2014,139(5):38-41.
[责任编辑:王伟平]