真人一对一直播,chinese极品人妻videos,青草社区,亚洲影院丰满少妇中文字幕无码

0
首頁 精品范文 物理化學實驗報告

物理化學實驗報告

時間:2023-02-17 17:21:36

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇物理化學實驗報告,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

第1篇

一,用氧彈熱量計測定萘的燃燒熱

二,明確燃燒熱的定義,了解恒壓燃燒熱與恒容燃燒熱的差別

三,了解熱量計中主要部分的作用,掌握氧彈熱量計的實驗技術

四,學會雷諾圖解法校正溫度改變值

儀器與試劑

氧彈卡計貝克曼溫度計普通溫度計壓片器分析天平臺秤萬用電表點火絲剪刀直尺鑷子扳手苯甲酸柴油氧氣鋼瓶氧氣減壓閥

實驗數據及其處理

貝克曼溫度計讀數

苯甲酸

柴油

苯甲酸

柴油

樣品質量g

序號

初段

末段

初段

末段

W2

W2

1

2.157

3.458

1.528

3.440

2.2500

39.1769

2

2.162

3.461

1.533

3.480

W1

W1

3

2.169

3.464

1.538

3.520

1.5718

38.5392

4

2.175

3.467

1.541

3.550

樣重

樣重

5

t>2.180

3.469

1.542

3.558

0.6782

0.6377

6

2.185

3.470

1.544

3.561

點火絲

7

2.190

3.471

1.546

3.568

L2

L2

8

2.194

3.472

1.547

3.570

20

20

9

2.198

3.473

1.549

3.575

L1

L1

10

2.203

3.475

1.550

3.572

16

5.8

消耗

消耗

4

14.2

初段斜率

初段截距

初段斜率

初段截距

0.0051

2.153

0.0023

1.529

末段斜率

末段截距

末段斜率

末段截距

0.0018

3.458

0.0131

3.467

升溫中點

12

升溫中點

align=right>12.5

中點低溫

中點高溫

中點低溫

中點高溫

2.215

3.480

1.558

3.625

溫升

1.265

溫升

2.066

水值J/℃

14191

熱值J/g

45920

4實驗討論

固體樣品為什么要壓成片狀?

答:壓成片狀易于燃燒,和氧氣充分接觸,且易于稱中。

2.在量熱學測定中,還有哪些情況可能需要用到雷諾溫度校正方法?

答:實驗中要用到溫度差校正的都可以用。

第2篇

關鍵詞:物理化學實驗;半開放實驗;教學改革

1物理化學實驗課堂教學現狀

1.1教學方法單一

目前我校物理化學的實驗教學模式是讓學生自主預習實驗講義,老師講解實驗原理和實驗步驟,學生做實驗,然后寫實驗報告。在整個過程中,教師花費了很多的時間去講解實驗原理、注意事項和操作步驟,學生沒有時間去思考。整個實驗過程中難以發揮學生的主體作用,導致學生興趣不高,只是機械地按照教師的指導操作一遍,甚至會漏做部分實驗。這種現象導致學生對實驗興趣下降,主動性差,還有部分同學袖手旁觀。最終必然導致動手能力、綜合運用能力以及四大基礎化學基礎知識融會貫通的能力都不理想,在相關化學競賽以及研究生復試時表現能力也差。

1.2儀器數量不足,學生積極性差

目前我校物理化學實驗教學的儀器設備嚴重老化,部分已經損壞,數量不能滿足實驗的需要,只能3-4人1組,甚至4-5人1組,這樣學生動手機會少。做實驗時也是按照實驗講義的步驟或者老師講解的步驟來操作,對實驗現象不主動動腦思考,即使是實驗數據不對都不清楚。實驗中出現問題也不會自己想辦法來解決,而是直接找老師。部分學生只是在一旁觀看動手學生的操作,實驗結束后很多同學共用一組數據,實驗報告也一模一樣,抄襲現象嚴重。所以做完實驗后,學生收效甚微,只是為了完成任務而做實驗,完全體現不了學生在教學中的主體作用,更不用談好的教學效果。

1.3循環實驗造成教學效果不理想

由于受儀器數量的影響,只能采用大循環實驗的方法,即在同一天開設兩個實驗,然后進行輪換。教師要在課堂上輪流對學生講解兩個不同的實驗,學生在做另外一個實驗的時候老師講的實驗原理、基本操作等內容也基本忘記了,造成了時間的浪費。在實驗操作環節中,教師只能為個別學生指導,費時又費力,達不到全面指導學生的效果[2]。學生只能在有限的時間內按照實驗講義或者老師講的步驟去操作,處于被動的學習狀態。對于操作失敗的實驗,受循環實驗的時間限制,也不能再次重復實驗,大大影響了教學效果。顯然傳統的實驗教學模式已不能滿足提高本科教學質量、提高學生的主動性和培養學生創新能力、創新精神的要求,因而建議嘗試半開放的實驗教學法。所謂半開放性的實驗教學方法是指實驗課上老師只指出實驗的名稱,準備好與本實驗相關的儀器和實驗藥品等。而學生通過學習講義和實驗教材,搞懂實驗目的、實驗原理、實驗步驟和注意事項等內容。在實驗操作過程中,教師只負責監督實驗過程(實驗安全和正確的實驗步驟等)、解答學生在實驗操作中遇到的實際問題。實驗室僅在規定時間段向學生開放,學生可以根據自己對實驗的預習情況來安排實驗時間。對于實驗操作不成功或者實驗數據不滿意的學生,實驗時間可以延長。半開放實驗教學是一種全新的教學模式,與傳統的實驗教學模式有著根本的不同。

2物理化學實驗半開放教學方法

2.1建立合理的選課制度

半開放教學模式完全不同于傳統教學的實驗項目和實驗時間固定的情況,教師以4-5個實驗為一個周期進行輪換。每周選取6-8個時間段(每個時間段為3個課時)為選課學生開放實驗。學生可以根據自己的時間安排和對實驗的預習情況,選擇恰當的實驗時間。教師還要建立實驗的“網上預約及管理系統”,系統列出開放的時間、實驗項目以及人數。教師可以很方便的查到哪些學生在哪個時間段選做了哪個實驗。這樣的模式既完成了教學計劃,又鼓勵學生培養了自主學習的能力,并節約了成本。學生在完成必修的實驗學時的前提下,根據自己的興趣選擇更多的實驗內容,有利于開拓學生的視野和對科研的興趣。

2.2建立全面的實驗內容體系

物理化學實驗不僅要讓學生掌握實驗基本操作技能,還要培養創新能力和綜合素質[3]。而物理化學實驗包括基礎實驗、綜合性實驗和設計性實驗3個體系,對不同的體系要采取不同的教學模式。

2.2.1基礎實驗

物理化學實驗中的許多儀器和實驗方法對大多數學生來說是完全陌生的,如阿貝折光儀的使用、電導率儀的使用、溫度測量與控制技術以及誤差分析和數據處理等。基礎實驗可以訓練學生在無機化學實驗和分析化學實驗中學到的基本技能,并加深學生對物理化學基本理論知識的理解。我校開設的實驗有無水乙醇飽和蒸汽壓的測定、液體表面張力的測定、環己烷-異丙醇氣液平衡相圖的繪制、蔗糖水解反應速率常數的測定等。

2.2.2綜合性實驗

綜合性實驗是基礎實驗的提升,它一般涉及兩個以上的知識點,要分步實施并將各個實驗環節有機地結合在一起,鍛煉學生的實驗技能和思考能力。綜合性實驗側重于培養學生對各個學科所學知識綜合運用的能力,使學生能做到融會貫通。目前開設的實驗有電導率法測定乙酸乙酯皂化反應速率常數、電池電動勢測定的應用、二組分金屬相圖的繪制、液相反應平衡常數的測定,希托夫法測定離子遷移數等。

2.2.3設計性實驗

要求學生查閱相關書籍和文獻資料,設計合理的實驗方案,自主選擇實驗儀器和試劑,獨自完成實驗操作,觀察實驗現象并記錄實驗數據,最后撰寫實驗報告。為避免學生設計出不切實際的方案,教師要給學生提供研究方向,并將實驗室提供的儀器予以說明。通過親身體會實驗過程,學生可以深刻體會到科學實驗的嚴謹性以及理論與實際結合的重要性。開設的實驗有:電導的測定及其應用、液體燃燒焓的測定、表面活性劑對蔗糖二級反應速率的影響等。

2.3注重學生的實驗預習

教師做好預備實驗,系統全面地理解實驗內容和相關的知識背景,熟練掌握儀器設備的使用方法和一般性故障排除方法[4]。學生必須在實驗前認真學習實驗講義、查閱與本次實驗相關的原理,并認真寫好預習報告。教師要認真設計教案,注意授課的邏輯性、表達的準確性和科學性,并在上課前采取抽查提問的方式檢查學生對實驗的預習情況,預習情況不合格的學生不能做實驗,否則學生做實驗也是稀里糊涂,達不到預期目的。

2.4注重數據記錄和實驗操作

實驗教學的根本目的是培養學生的實驗操作能力和嚴謹的科學態度。物理化學實驗基本操作除了無機化學實驗和分析化學實驗的基本操作外,主要涉及到各種儀器設備的使用,如旋光儀、紫外-可見分光光度計、電導率儀、阿貝折射儀等儀器的使用。教師要嚴格要求學生規范操作儀器,糾正錯誤操作。要求學生認真記錄實驗數據和實驗現象,實驗結束時,教師認真檢查實驗數據的準確性并簽字確認。對有拼湊實驗數據和弄虛作假的學生,責令其重做實驗,培養學生實事求是的精神和嚴謹的科學態度。

2.5提高學生撰寫實驗報告的能力

寫好物理化學實驗報告,學生要在課前預習實驗的相關理論知識、基本內容以及實驗過程。通過書寫實驗報告使得學生重視實驗操作的過程,并讓學生對所學知識加以鞏固[5]。數據處理采用繪圖法、列表法和計算法等,讓學生學會用Excel和Origin等計算機軟件進行數據處理。通過對實驗數據的處理和分析,能找到數據誤差產生的原因并找到消除方法。最后要求學生總結實驗心得體會,對實驗現象的解釋和分析以及影響實驗結果的原因。這樣能讓學生更好地掌握實驗的知識點,提高學生分析解決問題的能力,激發學習的興趣。

第3篇

1獨立學院物理化學實驗教學存在的問題

1.1學生對物理化學實驗重視不夠有不少同學把物理化學看作“四大基礎化學”中最難的,因此對物理化學實驗也有抵觸情緒,認為只是理論課的衍生物,沒有認識到它對培養分析問題、解決問題能力,培養創新精神的重要作用。學生來做實驗只是“走過場”,帶有應付的心理,這也給物理化學實驗教學帶來很大困難。

1.2獨立師資力量不足目前大多數獨立學院都面臨兩難的尷尬境地,就是不獨立難以規范,太獨立又影響辦學質量。還有大部分獨立學院的師資力量不足,需要向母校聘請一些教師和聘用剛畢業的研究生作為師資來完成教學任務,前者雖然具有較高的教學水平,教學經驗豐富,但是思想保守,教學模式化。甚至有的教師沒有合理地根據獨立學院學生的基礎來精減教學內容、改變原來給大一、大二學生上課的教學方式,讓學生聽課像“霧里看花”,后者雖然活力充沛,思想新潮,但是教學經驗不足,他們對部分儀器的工作原理都一知半解,這些都影響了學生學習物理化學實驗的積極性。

1.3獨立學院學生群體特點獨立學院是現代高等教育的產物,學生的基礎薄弱,每個學生的學習能力和水平也相差很多。擴招的學生有高考失利的,有高考發揮好而實際學習水平不理想的;有知識面較廣,但學習能力欠缺;也有一些偏科嚴重,這些就形成了獨立學院學生群體的多樣性。基于這一特點,獨立學院以后的教學可以采取多層次性,針對不同層次的學生實施不同的教學模式有利于實現培養“復合型的應用人才”的辦學目標[7]。

2自主學習型物理化學實驗教學模式的建立

2.1教學內容和教學條件的建立在物理化學實驗教學的實踐中,雖然也有不少的院校開設了綜合性和探索性實驗,但由于教學內容和教學條件等方面的原因,一般都是基礎實驗的疊加,而且是按照實驗教師的思路做實驗。另外,物理化學理論課和實驗課程不同步,有些實驗課程早于理論課程,使學生在實驗過程中過于依賴實驗教材,比較被動,打擊了學生做實驗的積極性和主動性[8],教學效果不理想。可以從以下幾個方面改進:第一要對實驗內容進行調整,實驗內容緊跟實驗設備的更新。例如碳鋼在碳酸氫銨溶液中極化曲線的測定實驗,實驗教材內容過于陳舊,而實驗設備是新增的,學生在實驗前的預習和所寫報告都是按照實驗教材進行的,以至于到課堂上再重新熟習實驗內容,學生的自主性降低了。第二實驗課程應與理論課程進度同步或者稍微滯后,使實驗課程真正成為學生學習理論知識和培養能力的課堂。從2013年,懷德學院就改進了部分專業的培養方案,將物理化學實驗課程與理論課程同步,通過實驗課程的教學,使之成為理論課程引導和深化的手段。第三對簡單的驗證性實驗進行刪減,增加綜合性和設計性實驗,使學生通過簡單的驗證性實驗鍛煉其基本操作技能,在此基礎上,逐步過渡到綜合性和設計性實驗,培養其初步的科學研究能力。這一點也是懷德學院和其他獨立學院在以后培養綜合應用型人才應該重視和努力的方向。獨立學院自主學習型教學模式要求教師應該樹立“以學生為中心”的教學觀[9],相信學生的自主實驗和學習能力,在物理化學實驗教學中更加注意創設情境式教學,激發學生實驗的潛能和內驅力。同時,要求學生應具有自主實驗的意識和能力,即將“要我做實驗”的被動性轉變為“我要做實驗”的自主性,不斷提高自主實驗的水平和能力,實現自己的學習目標。

2.2教學思路和教學目標的建立近年來,大學教育圍繞著培養高素質的創新型人才為中心,因此在自主學習型教學模式下,物理化學實驗的教學思路也應該圍繞這一主題,建立新的教學思路和教學目標。這就要求物理化學實驗課程對學生的培養不僅僅是使學生深化物理化學的理論知識和掌握物理化學領域的基本操作技能,更要注重培養學生發現問題和解決問題的基本素養和科研能力。在自主學習型教學模式下,物理化學實驗教學目標應該強調學生自主實驗的主動性,將學生自主實驗的學習能力也作為教學目標的一項指標。學生按照教學大綱的要求,在任課教師的指導下能夠自行制定實驗的計劃和進度,進行自我管理和評價。這樣克服了傳統教學模式教師占主導地位的弊端,發揮了學生的主體作用。也許物理化學實驗課的前期教師講得很生動形象,學生也產生了學習興趣和熱情,但如果后期不注重理論聯系實際,學生的這種學習熱情也會慢慢地減弱。就算教師講了很多有關物理化學對社會發展的貢獻,但是如果學生看不到物理化學實驗在其專業中的作用,就會產生物理化學實驗與其專業沒有多大聯系的想法,進而會慢慢產生抵觸情緒甚至應付心理。因此,教師在物理化學實驗教學過程中,要不斷拓展知識面,與時俱進,經常閱讀相關的科技文獻,根據各專業的特點,找出該專業與物理化學實驗的契合點,通過形象生動的實例和實驗過程中的各種現象,對其加以闡述,進一步培養學生學習的興趣。

2.3合理科學的實驗成績評定方法的建立為了培養出具有自主學習能力和創造力的學生,達到物理化學實驗課程的設定目標,激發學生學習物理化學實驗課程的學習興趣,那么在新的自主學習實驗的模式下,新型物理化學實驗成績的評定方法也應該隨之而建立。新型的物理化學實驗成績評定方法的建立應該靈活多樣,我們對學生物理化學實驗成績評定由原來的單一實驗報告百分制轉化為采用多層次的五個級制。考核內容可以包括以下五個部分:(1)考勤(10%)。要求學生至少提前5~10min進入實驗室,不無故曠課和早退;實驗過程中不大聲喧嘩,不玩手機,沒有特殊情況不離開實驗操作臺。(2)預習報告(15%)。實驗前,學生應該查閱相關資料和實驗操作手冊,了解實驗原理、儀器的工作原理及使用、實驗步驟、注意事項以及實驗的思考題,并將這些寫在實驗報告上,教師實驗前仔細檢查并登記預習成績。(3)實驗操作(20%),實驗過程操作應規范、正確,實驗數據不弄虛作假,實驗過程中認真觀察實驗現象,并將實驗數據認真詳細地記錄在實驗報告上,實驗結束由教師簽字確認,實驗數據不正確應重新實驗。(4)值日(5%)。實驗后整理自己實驗臺面的儀器,藥品放回原處,擦洗臺面,當天值日生要打掃實驗室地面,由教師檢查批準后方可離開。(5)實驗報告(50%)。學生能夠獨立根據原始數據實事求是地處理,可以用一些常用軟件,例如excel、origin等進行數據分析處理、繪圖,并對思考題以及實驗過程中出現的問題進行討論。

3結語

針對當前獨立學院物理化學實驗教學實際存在的問題,提出了一些相應的措施和建議。實驗教學作為高等教育的重要部分,獨立學院自主學習型物理化學實驗教學還需要不斷探索、不斷改進。我們在物理化學實驗教學中進行了探索性工作,接下來的任務還很重。例如,開設開放性的實驗室和開發一些新的設計性實驗;加強理論教學和實驗教學的聯系;將實驗課程內容滲透到獨立學院的一些專業,打通它們之間的壁壘,從而開設一些綜合性實驗;建立更科學合理的評定方案等。通過探索性實踐,獨立學院的自主學習型物理化學實驗教學模式改革也取得了初步成效。只要不斷進取,獨立學院自主學習型物理化學實驗教學模式將會取得更顯著的成效。這也更加堅定了獨立學院的物理化學實驗教學始終要立足于培養應用型人才,為學習其它后續專業課程打下堅實的基礎。

作者:楊慧芳朱方單位:常州大學懷德學院基礎化學實驗室

第4篇

論文摘要:文章初步探討了近年來我院在物理化學實驗教學管理及實驗設備方面進行的改革,提出了進一步深化物理化學實驗教學改革的思路。 

 

化學實驗是實踐性很強的課程,是傳授知識、技能、訓練科學思維、培養科學精神和品質,全面實施化學教育的最有效形式[1,2],在化學教育中起著重要的作用。物理化學實驗是教育部規定獨立開設的一門實驗課程[3],它要求從事科學研究和從事化學教育的各類人才必須具備完整全面的知識及各種技能,知識可以通過學習獲得,各種技能要通過嚴格的訓練才能掌握。當代高校的教育不僅要傳授知識,更要注重各種技能的訓練。 

 

一 

 

物理化學實驗教學的目的是使學生掌握物理化學理論知識及相應的操作技能,培養他們分析問題、解決問題的能力,培養他們將理論應用于實踐的能力,具有物理化學理論教學不可取代的作用;是物理化學課程教學的重要組成部分;是一門獨立的實踐性及技術性很強的課程;是培養學生動手能力和科學研究能力的重要實踐環節;在培養學生創新能力、綜合能力上發揮著重要的作用。然而在部分高校,物理化學實驗教學仍然沒有得到足夠的重視,認為實驗教學是理論教學的輔助部分,是對理論教學的驗證。在這種教學理念的指導下,投入不足導致儀器設備陳舊、數量不足,教學程序簡單化,不能充分發揮學生的主動性和創造性,不利于學生科學素養,綜合能力的培養。要徹底改變這種狀況,就必須進行教學內容、教學方法、教學管理秩序等方面的系統改革。本文介紹了我院物理化學實驗課進行的一些改革,探討進一步深化物理化學實驗教學改革的思路。 

1.增加新的精密儀器及設備,改善實驗教學條件。 

近幾年隨著我院的發展,我們使用世行貸款購進了一些新的儀器及新設備,并使用到實驗中來。在許多物理化學實驗中,傳統的測溫、測壓儀器都是大量含汞的儀器。如在測定液體飽和蒸汽壓實驗中使用的u型管水銀壓力計、測量凝固點下降實驗中使用的貝克曼溫度計、測量大氣壓實驗中使用的水銀氣壓計等。水銀是有毒有害的物質,實驗過程中一旦操作不慎,發生泄漏,會造成污染,危害教師和學生的健康。為此,我們購進了新型的測溫測壓儀器,用數字式精密溫差測量儀取代了原有的貝克曼溫度計,用數字式低真空測壓儀取代了原有的u型管水銀壓力計,用數字式氣壓計取代了水銀氣壓計。它們的特點是采用新型傳感技術,精確度高、穩定性好、無污染。這些儀器的使用不僅解決了實驗室的汞污染問題,而且操作簡單、讀數清晰、測量精度高,使得整個物理化學實驗的測溫測壓手段更方便安全。此外,有許多實驗(如燃燒熱的測定實驗)利用計算機在線測定和處理實驗數據。 

2.改進舊的教學模式,提高教學效果。 

改進舊的教學模式已是形勢所迫,勢在必行。物理化學實驗所用到的儀器、設備具有數量多、投資大等特點,國內大部分高校都受到儀器、設備數量的限制,在同一時間里開設同一個物理化學實驗存在一定的困難,多采用在同一時間里開設多個實驗,然后再進行輪換。這樣做會導致兩個方面的不良后果:首先,會造成教師投入嚴重不足,不能很好地輔導學生。其次,給學生對實驗內容的預習帶來了很多不便。由于在一學期內要做完那么多實驗,勢必要在開學后的很短時間內就要開設好幾個實驗,有些實驗的理論知識學生還沒有學到,就要進行操作,這樣在實驗預習環節上學生只能是走馬觀花,達不到預期的教學效果。目前我們采用延長做實驗的時間,由原來的一學期改為兩學期;其次實行了小循環實驗,即每四個實驗內容為一個單元,然后進行輪換,這樣做可部分克服以前存在的問題,增加了學生做實驗的興趣,提高了教學效果。 

3.加強學生對實驗前的預習工作。 

實驗前預習與否及預習的程度,對實驗能否順利進行起著關鍵性作用。如果實驗前不進行充分的預習,對實驗步驟、儀器及設備的結構操作規程及注意事項等一無所知,在實驗過程中就會手腳忙亂,造成儀器使用不當,或不能及時記錄實驗數據,從而導致實驗失敗。為了保證實驗的順利進行,我們大力加強實驗前的預習工作,要求每個學生在做實驗前必須認真書寫預習報告,由指導教師檢查簽字確認后,方可進入實驗室。讓學生在實驗前知道實驗過程中該做什么不該做什么,做到心中有數,為保證實驗順利有序地進行打下堅實的基礎。 

4.進一步加強實驗成績的考核制度。 

為了促進物理化學實驗教學水平的更進一步提高,針對以往對實驗成績的考核只憑實驗報告的書寫整齊程度和理論考試成績來評定的弊端,近年來對物理化學實驗課成績的考核做了如下改革:第一制定了“物理化學實驗學生成績考核細則與評分標準”,明確實驗成績考核的具體內容為預習、操作的熟練程度、紀律、安全、實驗報告、操作考試、理論考試七部分及各部分所占的比例。第二實行實驗教學過程階段性考試,主要對基本原理、基本操作、基本技能的現場抽題考試,抽題是由學生本人隨機抽簽,有筆試、口試、現場操作三種形式。通過以上改革,避免了以往只憑實驗報告評定成績的弊端,使實驗教學的考核趨向科學化,有利于規范實驗教學的管理。 

5.增加設計和綜合性實驗,調動學生的主觀能動性。 

驗證性實驗可以使學生對所學的理論知識有更直接的感性認識和加深記憶的作用。但單純的驗證性實驗往往使學生處于一個被動的位置上,創造性思維受到一定限制,通過增加設計和綜合性實驗,學生的主觀能動性得到充分的發揮,有利于培養學生發現問題、解決問題的能力。 

 

二 

 

經過幾年來對實驗教學的不斷改革,物理化學實驗教學目前有了較大的改觀,學生的實驗動手能力和研究能力有了較大提高,大大地增加了學生的興趣,教學效果明顯。今后還要繼續加大實驗教學方面的改革,主要從以下幾個方面進行改革: 

1.加大對實驗室建設的投資力度,進一步改變教學條件。 

雖然我院的物理化學實驗教學條件在近年來有了很大改善,但還是不能滿足國家教委規定的一人一組的要求。以后我們要逐漸加大對實驗室建設的投資力度,徹底改變兩人一組甚至多人一組的現狀。 

2.進一步完善實驗教學內容,注重能力培養。 

物理化學實驗課程的內容應該達到培養學生的創新能力和綜合素質的目的。而目前物理化學教學內容多數為驗證性實驗,這樣的教學內容已不能滿足當前社會對人才培養的要求。因此,有必要對實驗教學內容進行適當改革,增加一些應用性較強的設計性、綜合性實驗,加強學生綜合能力的培養。 

3.提高實驗教師的業務水平,加強師資力量。 

加強實驗室教師的培訓工作,提高業務水平;促進校際間的實驗交流與學習;另外讓一些理論水平高、對實驗教學有經驗的理論課教師從事實驗教學,通過這種方法可以改善實驗室師資隊伍的結構,增加實驗教學的實力,提高實驗教學效果。 

總之,物理化學實驗教學涉及教學過程的方方面面,需要做大量的工作。物理化學實驗教學的改革不是在短時間內就能夠完成的,只有不懈努力、不斷探索,把注重學生的能力培養作為實驗教學的重要任務,把實驗教學工作搞好,才能夠為國家培養出更多有用人才。 

 

參考文獻: 

[1]張學軍,王鎖萍.全面改革實驗教學,培養學生創新能力[j].實驗室研究與探索,2005,24(1):4-6. 

第5篇

作者:尚宏利 李軍 桑雪梅 王敏 單位:重慶理工大學化學化工學院

學生根據指導老師提供的實驗題目或自選的實驗題目,自行查閱參考資料,自行設計實驗方案,自選與組裝實驗設備,自擬實驗操作步驟,實施實驗方案,對實驗結果進行分析和總結,并以小論文的形式寫出完整的實驗報告的科學實驗的基本訓練過程。其基本操作過程一般有三個步驟。準備階段選題選題主要依據以下幾個方面:(1)根據實驗教學大綱,結合學生的興趣、愛好、能力以及知識結構等,且考慮實驗室的實際實驗條件來指導學生選擇課題。(2)所選的課題要有一定的深度,選題覆蓋面要廣,綜合性要強,保證學生對知識能融會貫通、靈活運用,注重提高自身綜合運用知識的能力。(3)要結合物理化學設計性實驗的形式。物理化學設計性實驗一般有四種形式:擴展實驗內容,改進實驗方法或裝置,提高實驗的準確性以及開辟新的物理化學實驗等。在實驗內容的設計上,可以采用以下途徑:①用已學過的儀器裝置做某些實驗體系在實驗條件發生重要變化時的探索;②相同的實驗方法在新體系中的應用研究;③物理化學研究方法在與生產、生活等跟實際有關的課題方面的應用;④教師科研課題中的子項目等。例如《蔗糖水解動力學實驗》設計實驗內容添加溫度和酸濃度的影響,實驗除了測定速率常數和半衰期,還可測定活化能,綜合運用了動力學知識,加深學生對速率方程的理解[3]。針對制藥專業學生,如果把實驗中的催化劑改為酶,除了以上的內容外,還需了解酶催化反應、酶的分離提純及活性測定等相關理論知識,同時實驗方案、步驟及結構分析等都有更高的要求。

查閱資料確定選題后,就要著手收集相關資料。除了物理化學和物理化學實驗教材上的理論知識外,還可請教資深老師;或利用圖書資料、網上資源等查找相關數據。在搜集充分的文獻資料后,將所獲取的信息進行閱讀、整理和選取,尋找合理的條件,初步擬定實驗原理、方法和步驟。為擬定實驗方案作好充分的準備。擬定方案(1)擬定方案要遵循三個基本原則:科學性原則、創新性原則、環保性原則。科學性原則要求設計過程都要科學、合理,所采用的設計標準,方法和步驟等都要有一定的物理化學理論依據或實踐基礎。創新性原則要求實驗設計要敢于突破陳規,獨到新穎,能反映新觀點、新方法和新思路等。環保性原則是指要從環境保護的角度來考慮實驗的設置、手段、方法等各方面因素,盡可能采用簡約的實驗方法和實驗裝置,用較少的實驗步驟和實驗藥品、儀器,在較短的時間內完成效果明顯的實驗。培養學生建立綠色化學理念,培養學生用“3R”原則[4](減量化、再利用、資源化)的思維方式來考慮和如何解決化學實驗中出現的污染問題,達到較好的環境效應。例如《二元金屬相圖實驗》,實驗中使用的鉛替換為鉍或鋅。實驗經改進后轉變為綠色實驗,實驗藥品用量減少,降低實驗成本,且測量結果理想。例如《燃燒熱的測定》無需改變實驗方法,可以用蔗糖直接代替有毒的萘。(2)擬定方案的要求擬定方案要求學生要充分運用已掌握的理論和實驗知識或技能,綜合地考慮問題,根據實驗的目的和具體要求,尋求科學的、可靠的的實驗原理,根據實驗原理擬定實驗方法;根據實驗方法,合理地選擇儀器和準備實驗器材,周密地分析實驗中可能出現的問題,并擬定消除或減少這些問題的措施和辦法;最后確定實驗的實驗步驟,安排實驗進程等;完成實驗方案后提交指導老師審閱,以確保實驗的可行性。實驗階段實施設計性實驗的方案是設計性實驗操作過程中的關鍵主體。學生根據自己設計的方案,準備實驗儀器,實驗藥品。認真閱讀儀器設備的使用說明,熟悉物理化學實驗儀器的性能構造、工作原理、使用方法和注意事項。準確,安全地安裝、調試、維護和使用儀器,以便在精密的條件下測量到所需的數據。例如旋光儀的使用,在測量前,要將旋光儀預熱,和調零等。學生按操作要求要認真操作、細心觀察、作好記錄,將測得的數據按設計方案的原理進行處理、分析,培養嚴謹的科學態度。結果處理階段學生通過對實驗現象的觀察,取得有關的數據,通過作圖,列表等手段,進行分析、綜合、判斷等活動來獲取結論。在獲取結論后,還應對實驗的步驟進行反思、討論和總結,并以論文的形式寫出實驗報告。

為了客觀、公正、全面地反映學生的實驗綜合能力,制定了成績評定標準:包括查閱資料、方案設計、實驗方法、實驗操作、實驗結果、協作精神、實驗安排、創新內容、環境保護、清潔安全和實驗報告。實驗報告以論文的形式考評,格式要符合科學期刊的要求,標出標題,摘要,關鍵詞,報告最后還要附有參考文獻等。論文的內容除了實驗目的,實驗原理,實驗儀器與藥品,實驗的操作情況,實驗數據和實驗結果外,還可以寫上實驗過程的心得體會,指出實驗中的不足、改進的地方及尚待進一步解決的問題,以便供學有余力的學生進一步探索通過開設設計性環保物理化學實驗,學生不僅可以接觸到一個比較完整的研究工作過程,包括實驗選題、實驗方案設計、實驗現象觀察和數據采集、實驗結果的分析討論以及實驗報告的撰寫等,而且可以大大激發學生的學習興趣和主觀能動性,充分發揮其聰明才智;同時培養了學生的創新精神,實踐能力,分析和解決問題的能力、環保意識及嚴謹的科學態度。總之,我們力爭通過實驗訓練,把學生培養成綜合應用型高素質人才。

第6篇

加強實驗預習平臺建設與預習要求

加強實驗前的預習,是順利做好實驗的關鍵之一,而提供實驗預習平臺是激發學生自學能力、培養學生實驗興趣的重要方法之一[4]。因此我們根據自身實驗教學實際,依托學校教務處的BB網絡教育平臺,將實驗教學大綱、每個實驗的相關內容和整個實驗過程視頻放在平臺上,供學生隨時隨地上網預習實驗,這樣可以避免學生沒有時間或實驗室不空閑的缺點,方便學生進行實驗預習。同時要求學生完成實驗預習報告,內容有實驗目的,實驗原理,簡捷的實驗步驟(最好用方框圖表示),最后是實驗數據的記錄,要求預先畫好表格,這樣可以更好地理解實驗內容。加強實驗的預習,還可以提高學生的自學能力。

增加實驗前基本理論和實驗方法的介紹

因為物化實驗是大循環進行的,理論課與實驗課并不同步,往往在做實驗時,理論課還沒有進行。因此在實驗內容的安排上,對每個實驗,首先介紹基本理論和基本實驗方法,使學生對這部分內容有一個全面系統的了解,有助于學生全面掌握實驗理論和方法[5]。這樣可以解決理論課與實驗課時間安排不同步的矛盾,就是說理論課還沒有講到的內容,通過實驗前有關理論的講解,照樣可以很順利的完成實驗內容。

加強實驗數據處理與教學軟件作圖訓練相結合

物化實驗的數據處理相對其它課程比較繁瑣,幾乎每個實驗都要作圖。手工作圖時誤差較大,所以學生每次完成實驗報告時間較長并有一定難度,以至于學生對物化實驗沒有興趣。我們要求學生可以通過Excel、Origin等一些常用教學軟件來完成,這樣可以使實驗數據的處理變得簡單、快捷,消除學生在處理數據時人為引入的各種誤差,提高數據處理的精確度,為客觀評價學生的實驗結果提供依據;同時,避免了繁雜的數據處理過程,提高了工作效率,使實驗報告更加合理和具科學性,提高了學生的綜合處理數據的能力和綜合素質的培養。這種訓練同時為畢業環節中論文和設計的各種作圖學習打下較好的基礎。

增加文獻檢索學習為畢業環節打下基礎

學生在寫預習報告時,不僅要求根據實驗視頻和實驗指導書進行預習,而且要求參考不同版本的物化實驗書籍,配合選修課《文獻資料的查詢》上網查閱有關實驗的相關數據,寫實驗報告時,根據自己所測實驗數據與查閱文獻的數據相比較,計算實驗的相對誤差并進行分析討論。通過這種訓練,為畢業論文的寫作打好基礎。

改革實驗考核形式提高學生動手能力

以前我們物化實驗的考核形式是根據實驗報告給出實驗成績。這種形式往往具有片面性。為了提高學生的自學能力和動手能力,我們將實驗的預習和實驗的操作納入考核的范圍。實驗考核方式為“實驗預習30%(含課堂提問)+實驗操作30%+實驗報告40%”,這樣可以有目的地引導學生學習,加強學生的實驗動手能力,激勵學生學習的自覺性,由被動學習變為主動學習。通過以上幾方面的物理化學實驗教學改革與探索,學生在自學能力的培養、動手能力的提高、學習興趣和綜合素質等方面均有一定的改善和提高。我們將進一步加大物理化學實驗的改革力度,以學生為本,以提高實驗教學水平和質量為目標,使物理化學實驗課教學水平提升到一個更高層次,培養出更多應用型的人才而努力。

作者:周以力 單位:嘉興學院南湖學院

第7篇

針對目前的物理化學實驗教學的現狀,討論了在物理化學實驗課程教學改革中如何激發學生興趣,拓寬學生視野,構建多樣化的實驗教學模式,以期達到培養具有創新意識和創新能力的人才目標。

【關鍵詞】

物理化學實驗;教學改革

物理化學實驗課程是理工科化學專業教學計劃中一門重要的基礎實驗課程,它既與物理化學課程有密切聯系,又形成獨立的教學體系。它綜合了化學專業領域所需要的基本研究方法和技術,其目的是使學生了解物理化學實驗的研究方法,掌握物理化學的實驗技能,培養學生的分析問題、解決問題的能力。隨著2l世紀科技飛速發展,社會對人才素質要求不斷提高,不僅是要讓學生掌握豐富的理論課知識,更要培養學生的創新能力。要實現這個目標,各學科就要根據其特點提出新要求,想出新辦法。因此,物理化學實驗的教學十分重要,必須予以高度重視。為此,本文首先剖析了在目前實驗教學中存在的一些不利因素,結合本校的實際情況,在初步試行物理化學實驗教學改革的基礎上,談談自己的一些體會和做法。

1物理化學實驗教學的現狀和弊端

首先,傳統的物理化學實驗教學,教師常常從實驗目的、原理、儀器的使用到實驗的方法步驟進行逐一講解,學生只需按實驗教材上的步驟完成操作即可。只是重復學習的知識,少有真正的探索與創新,其次,從教學內容看,傳統的物理化學實驗項目以驗證性實驗居多,應用性、設計性和綜合性實驗占的比例很少。而教師對驗證性實驗的評價往往是“輕過程,重結果”,對那些動手能力很強但實驗結果不理想的學生來說,無形中打擊了他們的積極性,這樣不能激發學生的積極性和創造熱情,更不利于學生思維能力和創新能力的提高。為此,我們將重點分析討論在教學過程中教師如何有效地改進教學方法以提高教學質量,從而使物理化學實驗的教學適應時展的要求,為學生學習創造良好的學習環境,培養學生的創新精神和創新能力。

2重視實驗理論課的講座,培養學生嚴謹的科學態度

物理化學實驗課的目的之一,就是培養學生嚴謹的科學態度。因此,為了加強學生的操作規范性,以及數據處理的準確性及嚴謹性,激發學生積極參與的熱情,使學生能夠很好地融入物理化學實驗教學中,在實驗課之前開設一定學時的理論課。通過理論課的學習,第一,使學生了解物理化學實驗和其他實驗課程的不同之處,要嚴格遵守實驗中的各種規范。在理論課上還要告訴學生,要正確對待實驗失敗,對于實驗中遇到的挫折,應該坦然面對,不應該畏懼或者逃避,正是由于這些問題的出現,才能鍛煉我們獨立處理問題的能力,通過發現問題、分析問題、解決問題才能真正意義上提高大家的實驗能力;第二,要強調實驗預習的重要性,要求學生在進入實驗室之前要對所做的實驗充分預習,仔細閱讀實驗教材的有關內容,了解實驗目的和所依據的原理,明確需要測量的物理量和應該記錄的數據,并據此寫出預習報告,做到心中有數,有備而來。第三,強調利用計算機軟件進行數據處理的重要性。物理化學實驗中,大部分實驗不僅數據繁多,計算量大,而且一些實驗要求作圖、擬合及求斜率等。采用手工繪圖不僅費力費時,而且在曲線擬合或求斜率時造成較大的主觀誤差。為此我們利用理論課時間,結合實例,講解Origin軟件的使用方法及作圖技巧。

3加大設計性實驗比例,著重培養學生創新意識和創新能力

現行物理化學實驗課程體系仍沿用“化學模式”。因此實驗內容多為驗證性實驗,缺乏設計性和綜合性實驗,而驗證性實驗難以真正體現出物理化學的原理、技術在專業和實際中的應用,實驗能力的培養應分為三個階段或層次:首先是掌握基礎知識、基本技能和基本方法;其次是能將“三基”融會貫通、綜合運用的能力;第三是從實驗過渡到研究及生產實踐。因此,在選擇實驗時,使實驗內容與代表科技前沿的現代科學技術和科研成果相結合。通過開設綜合設計型實驗,可以引導學生接觸學科發展的前沿,開拓學生的視野,在培養學生的創新能力及實踐能力方面十分有利。結合我校的資源環境,我們實驗室可以選擇與教師科研相關的一些前沿課題,比如,我們在做膠體制備的實驗時,可設計利用水熱或者共沉淀法制備磁性納米材料,通過掃描電子顯微鏡觀察納米材料的形貌,還可利用X-射線衍射儀來測定納米材料的結構,還可以讓學生利用用磁鐵吸附分離,觀察納米顆粒的磁性分離情況。根據實驗結果,比較兩種合成方法的優缺點。

4全面開放實驗室,鼓勵和引導學生自主設計科研性實驗

實驗室面向學生全面開放。在專業教學計劃規定的有限實驗學時數中,要達到既培養學生實驗技能和動手能力,又要培養學生創新能力的目標是困難的。但我校每年都有大學生創新項目,再結合開放實驗室,對于一些學有余力的同學,展開第二課堂教學,可充分利用學校現有的教學資源,發揮學生的主觀能動性,提高其創新能力和自主意識。開放教學可以通過教師根據課程要求和自己的科研課題提出課題,也可以結合生產、實際生活中的問題,在探究中讓學生試著用自然科學方法論為依據進行研究。這類實驗由老師給出實驗目的及要求,鼓勵學生通過查閱資料,自行制定實驗步驟,獨立完成實驗,并進行實驗結果的討論,最終實驗報告以論文形式提交,通過這樣一個比較完整的研究過程訓練,使學生能夠了解設計型實驗的的基木過程和方法,從而對科學研究有感性認識。開放實驗室需要學生靈活地和運用所學的物理化學基礎知識和基本技能,需要學生掌握各種科學方法。具有嚴肅認真和敢于創新的精神,這不僅有利于學生科學方法的訓練和科學態度的培養,而且給學生提供了充分的獨立思考的空間,激發了學生的學習興趣,極大的調動了其主觀能動性,充分發揮其創造力,有利用培養創新人才。激發學生對該實驗課程的興趣,保證大部分同學的參與進來。

5結語

從我校的教學改革實踐與探索過程的實效看,基本達到了預期設計的目的和要求。學生通過物理化學實驗課程的學習,鞏固了物理化學的基礎理論知識,熟練地掌握了物理化學實驗的基本技能,對培養良好的科學創新精神和獨立的科研能力奠定了一定的基礎。當然,物理化學實驗教學的探索與改革是一項長期而艱巨的工作,還有很多有待研究的內容及發展的空間,也會出現一些新的問題。如何更深入的加大物理化學實驗課程教學的改革力度,提高物理化學實驗課教學水平,還需要我們運用先進的教育教學理念,不斷地探索、研究、總結和實踐。

作者:崔榮靜 權英 陳夢玲 翟春 單位:常熟理工學院化學與材料工程學院

參考文獻:

[1]陳艷.改革物理化學實驗體系加強學生創新能力的培養[J].科教文匯,2010(27):111~111.

[2]穆筱梅,李英玲,徐華等.物理化學實驗教學改革探索[J].廣州化工,2014(9):212~213.

第8篇

    1.1重視形象化與簡約化

    首先要讓學生了解偏摩爾量僅僅是針對系統的廣度性質而言的,系統的強度性質是不存在偏摩爾量概念的。為了便于學生的理解,在講述這個概念時,可以從簡單且易于理解的偏摩爾體積講起,例如,當乙醇與水混合時,混合前液體的體積之和不再等于混合后液體的總體積,即液體混合物的體積不再具有簡單的加和性,這樣也便產生了偏摩爾體積的概念。再如,化學勢的概念,在講這個概念時,我們可以先提出問題:“水為什么總是從高處流向低處?”,學生定會回答因為高處的水勢能高,這時抓住時機引入化學勢的概念,強調化學物理學中的勢能相似,勢能越高的物體越不穩定,化學勢越高的相和物質也越不穩定。因此,物質和化學反應會從化學勢高的相自發向化學勢低的相轉移,即得到化學勢判據:ΣνBμB<0,讓學生對化學勢有個初步了解。這時可以繼續設問“常溫常壓下的水和水蒸氣”,“哪一個化學勢更高?”,“如果是100℃,常壓下呢?為什么?”,“密閉的鐘罩內有A、B兩杯液體,A杯內是純水,B杯內是蔗糖水,那么經過足夠長的時間兩杯液面有什么變化”,進一步加深學生對概念的理解。因此,在教學過程中應該使概念形象化,多舉例子,使這些概念更多地聯系已經建立的概念,特別是生活常識。

    1.2講練結合,善于總結

    物理化學課程的內容復雜,公式多、定律多,為避免學生概念模糊,混淆公式,教師在每節課開始時應復習上節課的重點內容,并順理成章地引出新問題,講解本節課程,在每次課結束時也要有個小結,使學生對所學內容有清晰的脈絡,也可在此時提出新問題,供學生思考或進行預習。在課堂講授中也要及時總結,經常將一些相關重要內容放在一起總結、比較,找出規律,特別對一些公式的適用條件要弄清,便于學生掌握和復習。此外,在每章講授結束后,應進行全章內容的總結,讓學生明白本章內容能解決物理化學的什么問題,知識的重點、難點,給學生構建好知識結構框架。

    1.3合理運用板書和多媒體

    近年來,多媒體手段的引入,為物理化學教學的改進提供了廣泛的空間[6]。多媒體教學憑借其形象性和新穎性,調動了學生的學習興趣。但相對于傳統的黑板板書,多媒體教學也有其不足之處[7]。例如,學生普遍反映如果一節課都用多媒體教學,則講課速度太快、信息量太大,造成學生的視覺疲勞、思想跟不上,甚至對多媒體產生了抵觸情緒。大量教學實踐活動表明,在物理化學講授過程中只有將多媒體和板書有機地結合起來,才能更好的激發學生的學習興趣,增強教學效果,提高教學質量。因此,教師在備課時,應先對各知識點進行分類,針對不同的教學內容采用不同的教學形式,對于理論性強、公式多的章節應以板書為主。例如,對于涉及重要的計算、公式推導等內容,就適宜采用傳統的板書形式講解,這樣可以更好地引導學生,跟隨教師一步步地思考,從而更有效地激起學生對知識追求和探索的興趣。而對于那些偏重于介紹性的知識體系,則可以多媒體輔助教學為主,這些知識采用多媒體講課可以節省時間,而且比較生動、直觀。如在講授界面現象章節時,教師可以適量的加入與那些特殊界面現象有關的圖片,如“毛細管永動機”示意圖、水面上的水黽、自由下落過程中的球形水滴等相關圖片,這些多媒體畫面是知識點的直觀表現形式,可以幫助學生更好的理解界面的定義。總之,在教學中只有合理運用板書和多媒體才能起到事半功倍的效果。

    2加強實驗教學,提高實驗教學效果

    物理化學實驗是物理化學課程教學的重要組成部分,在培養學生創新能力和綜合能力上發揮著極其重要的作用。物理化學實驗教學的目的是使學生掌握物理化學理論知識及相應的操作技能,在培養學生分析問題、解決問題的能力,培養學生將理論應用于實踐的能力,培養學生積極的科學創新精神、良好的科學素養和實事求是的科學態度等方面具有不可替代的重要作用。因此,要想提高物理化學的上課質量,必須重視物理化學實驗。針對目前物理化學實驗教學的現狀及存在的問題,本了如下分析,并提出了相應的解決方法。

    2.1合理調整物理化學實驗的實驗內容

    長期以來,物理化學實驗的內容比較單一陳舊,實驗項目多為驗證性實驗且實驗內容基本上固定,缺乏設計性和綜合性實驗。這樣,一方面限制了學生創新意識和能力的培養,另一方面對學生動手能力和思考能力的培養也極為不利[9-10]。實踐證明,在開設注重基礎的典型的驗證性實驗的同時,增加探究性實驗和設計性綜合實驗,可以很好的彌補這一不足。對于探究性實驗和設計性綜合實驗,學生通過查閱資料提出其感興趣的實驗方案,由實驗老師對其實驗方案的可行性進行評估并對學生存在的疑難問題進行提示,學生進入實驗室進行實驗,獨立處理實驗報告,并寫對本實驗的心得體會和改進意見。在物化實驗增設探究性實驗和設計性綜合實驗,有利于培養學生的觀察能力、實驗動手能力、分析和解決問題的能力和科學思維能力,同時也有利于培養學生的創造性思維和創新意識。

    2.2改革物理化學實施的組織形式

    以往做物化實驗常常是兩人一組或者更多人一組做實驗,這樣組員互相依賴,無法獨立完成實驗過程,導致動手能力強得到的訓練機會越多,動手能力越差得到的訓練機會越少,造成兩極分化的后遺癥。同時,也降低了學生做實驗的積極性。事實證明,在實驗分組方面,根據實驗儀器的套數,從學生能力培養的實際出發,可以進行分批實驗,實行單人單組。單人單組進行實驗,可以讓每位學生自己獨立操作,完成實驗的所有環節。要完成實驗,學生必須認真預習、認真操作,這樣在無形中增加了學生的動手能力。經過單人單組的訓練,每位學生都得到了全面的訓練,實驗動手能力明顯得到提高。

第9篇

關鍵詞 虛擬現實 實驗室 安全

一、“虛擬實驗室”的優點

相對于傳統的實驗教學模式,利用虛擬現實技術創建虛擬實驗室,不僅可以節約實踐教學成本,突破時間和空間的限制,更有利于學生實踐技能和創新能力的培養,是計算機技術在實踐教學中應用的一個重要發展方向。想比較傳統實驗室而言,虛擬實驗室具有系統開放靈活,與計算機技術保持同步發展、價格低廉、開發與維護費用低、技術更新周期短、用戶可定義儀器功能等優點。

在教學方面,虛擬實驗室也具有得天獨厚的優勢。

(一)立體化、多視角呈現教學內容

以往,教學信息多是以文字、圖片、視頻、動畫等形式呈現,學生受視角限制,缺乏立體感且略顯單調、乏味,而利用虛擬現實技術的三維仿真特性,我們可以講教學內容以三維模型的方式進行立體化多視角地呈現,使學生以真實世界的感受完成學習、提高學習質量。

(二)突破時間和空間的限制

傳統的實踐教學在實驗室進行,需要實驗器材、設備等支持,同時,在時間和空間上有很大程度的限制。虛擬實驗室徹底打破了時間和空間的限制,提高實踐教學效果。例如宇宙天體的形成需要幾百萬年,通過虛擬現實技術,可以完成呈現并中途改變。又例如,生物中的遺傳定律,生活中用果蠅做實驗往往需要數月,然而用虛擬現實技術,在一堂課中就可以實現。

(三)遠離實驗傷害,減低安全隱患

在傳統的實踐模式中,往往采用播放電視錄像的方式來代替一些危險實驗。利用虛擬現實技術,學生可以在虛擬場景中完成,豐富感性認識,例如虛擬的化學實驗。

(四)創設人性化學習環境,激發學生學習熱情。

虛擬實驗室交互性好,可操作性強,學生在虛擬現實環境中是一個主動觀察者,他可以通過不斷進行探索,分析、判斷,完成真實實驗完成不了的操作,從而激發學生的積極性,加強創造能力。

二、“虛擬實驗室”的開發工具

構建“虛擬實驗室”有多種方法,目前常用的實現構建技術有:JAVA 、ActiveX、VRML、QTVR、Flash等,這幾種技術各有特點。其中,三維的虛擬實驗室適宜用VRML技術開發,綜合性能較好;二維的虛擬實驗室適宜用Flash開發,綜合性能比較好。

用這些技術構建虛擬實驗室的基本思想是一致的,即用軟件方法來模擬硬件設備的功能和實驗的物理化學特性。他們具有下面的共同特性:

①與現實中的實驗儀器的物理化學特性相一致。②很強的交互和實時反饋的能力。③能夠多人合作實驗的功能。

就供油安全工程教學來說,主要涉及化學、流體力學以及油庫安全工程等多種學科,其中許多內容需要以實驗的方式來示教,虛擬技術發揮空間巨大。

三、“體力學虛擬實驗室”的開發

(一)實驗內容

在“流體力學虛擬實驗室”中可以完成“雷諾實驗”、“靜壓強實驗”、“能量方程實驗”、“動量方程實驗”、“文丘里流量計流量系數的測量實驗”、“孔口管嘴出流實驗”、“沿程阻力實驗”、“局部阻力實驗”等8個項目的實驗項目。

(二)開發工具以及實現方法

1.針對不同的實驗分析其機理、規律,建造數學模型,應用Flash自帶的ActionScript編寫程序。

2.應用Flash制作或手繪實驗所需的各種儀器和設備模型,應用Flas技術完成流體擺動,各種狀態流動的動畫模型。

3.通過動畫技術與交互代碼的配合實現實驗儀器功能的模擬和實驗所需的各種效果。

4.應用ASP和Access數據庫編寫實驗報告、自動評判程序以及教師調閱頁面。

(三)操作流程

1.登陸實驗網頁選擇實驗。

2.學習實驗相關原理及在線觀看實驗演示。

3.進行虛擬實驗,在實驗報告表單中記錄數據、填寫實驗報告,回答問題。

4.系統自動評測實驗結果,教師可以遠程抽調學生的實驗報告,了解情況予以評判。

5.實驗結束,學生可以選擇重做實驗。

四、“有機化學虛擬實驗室”的開發

(一)實驗內容

根據有機化學實驗課程,將實驗內容拆分為8個基本單元操作,包括分餾、熔點測定、簡單回流、水蒸氣蒸餾、萃取、柱色譜、減壓蒸餾和電磁攪拌。其中每個基本單元均由實驗原理、實驗裝置、實驗步驟、實驗演示等構成,形成了適合教學的有機化學實驗內容體系。

(二) 設計思想以及開發工具

該系統采用Powerpoint和VB作為主要開發工具。在課件部分,利用多媒體制作軟件Powerpoint鏈接各章的重點難點,靈活運用了文字、聲音、圖形、動畫等手段,具有很強的真實感和表現力,大大提高了學生的學習積極性。在虛擬實驗室部分主要利用VB開發虛擬實驗室平臺,并完成該課程的主要實驗內容。

五、總結

實驗室的建設與發展已經成為高校內涵建設的重要內容之一,虛擬技術在實驗室建設方面,優勢明顯,虛擬實驗室具有耗資少、配置靈活、交互能力強、仿真程度高等優點,很大程度上解決了硬件設備相對短缺、實驗課時和實驗場地不夠的問題,對于改變傳統實驗教學模式,促進實驗室的開放和提高學生的實踐創新能力具有重要作用。

參考文獻:

第10篇

關鍵詞:設計性實驗 物理化學 實踐教學改革

中圖分類號:G71 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2017)01(c)-0127-03

Abstract: Objective To explore the value in physical chemistry designing experiment from implementation plan, implementation process, evaluation standards and implementation effect in Xinjiang Pharmaceutical professional students. Methods The 2013 grade of students was chosen as the experimental objects and received the designing experiment. Result Questionnaire survey of satisfaction showed that students'satisfaction degree with the designing experiment was very high. And the designing experiment could improve their comprehensive quality such as learning initiative, practical enthusiasm and the ability of solving practical problems and so on. Conclusion The implementation of designing experiment contributed to prove students'autonomous learning ability, innovation ability, and scientific thinking ability. Moreover, it can also provide a certain reference for other pharmaceutical professional courses.

Key Words: Designing experiment; Physical chemistry; Practice teaching method

對于高等t藥院校藥學、藥物制劑、工程制藥專業的學生來說,物理化學是藥學專業的重要專業基礎課程之一,無論是理論還是實驗都在整個醫學檢驗、藥學、藥劑、工程制藥等專業中起著承上啟下的作用。新疆特殊的地理環境及多民族聚集的特點,決定了新疆藥學專業發展的滯后和不足,但是該院始終堅持“以學生發展為本”,以培養能適應新疆經濟建設需要,具有創新精神、實踐能力、可持續發展能力和綜合素質的研究型及應用型藥學人才作為教育目標[1],在藥學專業的教學與實踐上進行了多年的摸索與改革。當前新疆藥學專業物理化學課程的實驗項目的設立還是沿用化學模式,缺乏橫向聯系,實驗教學內容偏重驗證性,尤其是與藥學相關的具有綜合性、設計性的實驗較少,沒能真正體現出物理化學的原理和技術在藥學中的應用。為了進一步培養學生獨立分析問題、設計與解決問題、科研實驗設計和科研創新等方面的綜合技能,充分調動學生的積極性、主動性和動手能力,教研室結合藥學及物理化學的關聯性,學習各高校的優點[2-4],從過去單純的驗證型實驗逐漸發展為綜合型、設計型等要求更高的實驗類型。相比這幾種類型的實驗,設計性實驗在培養學生的綜合素質方面具有重要意義[5],因此在緊扣新疆藥學專業培養目標,結合各種教學經驗[6-10]及實驗室目前科研條件基礎上,制訂出了適合新疆少數民族地區藥學專業物理化學的設計性實驗項目的實施方案及考評體系,并對實施效果進行了綜合評價。

1 設計性實驗前期準備

1.1 實驗項目的確定

設計性實驗是指給定實驗項目、目的要求和實驗條件,由學生自行設計實驗方案、組織實驗系統、獨立進行操作并得出結果的實驗,旨在培養學生的創新意識和創新精神、提高學生分析問題和解決問題的能力,具有實驗技能的綜合性、實驗操作的獨立性和實驗過程的研究性三個基本特點[11]。從該校物理化學實驗條件及與后續藥學專業課程實際應用聯系出發,確定以“臨界膠團濃度CMC的測定”及“藥物貯存期的預測”兩個實驗為設計性實驗項目。

1.2 設計性實驗提綱的制定

教研室通過集體備課,制定設計性實驗的提綱,包括闡明實驗的目的要求,實驗室現有的儀器設備,圖書館數據資源簡介以及設計性實驗開展計劃。

2 設計性實驗的對象與方法

2.1 實驗對象

教研組選擇了2013級藥學專業大二學生78人,其中少數民族學生40人,漢族學生38人,均為4年制全國高考統一招生。

2.2 設計性實驗的實施方法

2.2.1 設計性實驗的組織實施

由教齡3年以上講師和副教授組成教研組。每個實驗項目指定2~3名指導教師,如果工作量過大,負責教師可自行指定其他指導教師。在教學第十三周將設計性實驗項目、具體要求及考評方法介紹給學生,以實驗小組(4~5人一組)為單位,每4組學生安排一名指導教師。負責教師負責實驗項目的實施過程、各實驗室的協調工作及實驗教學效果的考評。

2.2.2 學生自主設計實驗方案

實驗小組以自己的興趣和能力范疇為原則,自主選擇實驗項目。根據設計性實驗項目要求,結合相關基礎理論知識,利用圖書館及網絡資源查閱相關的文獻資料,了解國內外研究現狀。經過小組集體醞釀、討論確立一個既有科學性又有一定創新的實驗方案。然后寫出實驗的設計報告(包括文獻綜述、所需實驗儀器設備及材料藥品、實驗方案、實驗過程及實驗數據處理方案)。

2.2.3 開題和可行性論證階段

學生對制訂的實驗方案進行現場PPT論證答辯,指導教師根據考評量表進行評分并對每組實驗設計的可行性和正確性進行評價,學生根據意見進行修改,使方案盡可能達到合理、完善、可行,并確定最終實施方案。

2.2.4 實驗項目的實施

方案確定并經指導教師審查批準后,即可進行實驗。在實驗實施過程中,以學生為主體,考驗學生能否獨立完成實驗的能力以及發現問題、解決問題的能力。對學生在實驗過程中遇到的問題,指導教師可與學生進行討論,然后給以講解。學生完成任務書規定的實驗內容后,將實驗結果進行整理、統計和分析,寫出完整實驗報告(內容包括文獻綜述、實驗方法和步驟、結果與討論、參考文獻、建議和體會等)。

2.2.5 設計性實驗考評

設計性實驗考評包括教師評價,學生互評與學生自評3個部分,旨在考察學生設計實驗的全過程,避免只注重結果的評價。指導教師依據每組設計性實驗的設計方案、實驗完成度、實驗報告、開題與答辯等情況進行評分,該部分占設計性實驗成績的60%;學生互評(20%)及自評(20%)則結合方案設計的參與程度、實驗動手能力及團隊協作、論文書寫貢獻程度、回答解決問題的能力等進行評分。對小組中做出突出貢獻者、能提出較高水平問題或在回答問題表現優秀的學生可以進行加分(每組不超過兩名)。實行綜合性的考核體系能夠激勵學生的學習和實驗的興趣,提高綜合能力,掌握更多的實驗技能和知識,為以后的工作打下扎實的基礎[12]。

3 設計性實驗效果評價

在設計性實驗結束后,對設計性實驗教學效果進行了問卷調查,發放調查表78份,回收率100.00%,調查內容及結果見表1。調查結果顯示,75%以上的同學贊同設計性實驗的實施方式;80%以上的同學認為設計性實驗更能調動提高他們的學習主動性、積極性及綜合素質;90%以上的同學認為設計性實驗的數目在不占用過多學習時間的基礎上可適當增加;對設計性實驗的選題及實驗方式大多數同學更愿意自主完成,而不依賴于指導教師。

4 討論

經過物理化學設計性實驗的實施及效果調查,該實驗的優勢在于:(1)設計性實驗激發了學生的學習興趣,從實驗的積極性、參與度及動手能力等方面都有了較大的提高。 (2)學生能更加主動地探究實驗項目的背景并提出比較有深度的問題,實驗操作過程更加仔細,操作的規范程度提高。(3)開設設計性實驗可培養學生綜合運用知識、解決實際問題和分析問題的能力,加強動手能力和論文寫作能力,是培養適合社會要求的應用型人才的良好途徑。(4)設計性實驗可以增加教師與學生的互動與溝通,也能督促教師提高自身的教學水平。物理化學設計性實驗效果雖好,但也存在一定的問題。一是由于實驗條件有限,每組組員過多,少部分同學的參與程度不高;二是物理化學實驗在大二開設,學生整體的科研能力和基礎比較薄弱,實驗設計不夠完善,論文寫作上邏輯及思路比較差,結果分析能力低;三是設計性實驗較驗證型實驗更為耗時耗力,但從長遠的角度來看,一時的耗時耗力會讓學生的自主學習能力提高,能幫助學生鍛煉解決問題、分析問題的能力,同時會更加真實地幫助教師獲取教學反饋信息,改進教學方式,無疑對提高教學質量是有深遠意義的。

參考文獻

[1] 謝湘云,李巖,高曉黎,等.新疆中藥民族藥應用型人才培養模式研究[J].藥學教育,2012,28(6):57-59.

[2] 陳德碧,楊帆.應用型人才培養的實驗教學改革實踐[J].驗科學與技術,2010,8(4):42-43.

[3] 袁曉明,王宏宇,劉蘇,等.開展“三性”模式教學培養復合型人才[J].實驗科學與技術,20ll,9(1):67-69.

[4] 宋衛星.設計性實驗教學過程規范化的思考與探索[J].實驗技術與管理,2009,26(7):125-130.

[5] 石玉榮,楊清玲,周繼紅,等.綜合性、設計性生物技術實驗教學效果的調查與思考[J].大學教育,20l5(3):100-101.

[6] 魏彩霞,秦蓓,趙惠茹,等.藥學、中藥學專業開展綜合性設計性實驗初探[J].中國藥業,2012,21(18):11-12.

[7] 古麗巴哈爾?卡吾力,謝湘云,常占瑛,等.藥學專業試行設計性實驗教學的探索與實踐[J].中國藥業,2014,23(12):18-19.

[8] 何照榮,王大成,鐵永亮,等.設計性實驗色創新的探索與實踐[J].實驗室科學,2015,18(1):230-233.

[9] 楊金香,李俊波,白慧云,等.藥學專業化學實驗課程中運用形成性評價的探索與實踐[J].化學教育,2015(10):57-60.

[10] 劉翠,莊啟亞,李雙,等.運用GRAPA評價法改革化學教學論設計性實驗評價體系[J].化學教育,2015(10):46-51.

第11篇

關鍵詞:物理化學;教學改革;實驗教學

物理化學是化工、制藥、輕工、材料、紡織等專業學生的基礎課,是一門應用廣泛,極具創新性和發展前途的學科[1]。然而,物理化學作為一門交叉學科,涉及化學、物理學、高等數學等多門學科的內容[2],理論性強,歷來被學生們認為公式多、概念多,是一門較難掌握的基礎課[3-5]。針對河南科技大學(以下簡稱“我校”)相關專業的特色及物理化學課程自身的特點,筆者在物理化學課程的教學過程中不斷探索和積累經驗,在對工科學生的授課過程中取得了良好的教學效果。本文將從如何提高教學質量、培養學生的實踐創新能力以及課程考核改革等方面談一下近幾年來對物理化學教學的心得和體會,希望能夠對該課程的教學改革工作有所推進。

1教學方法的改革

1.1以點帶面,提高課堂教學效率

隨著高校教學改革,一些非化學化工專業工科對基礎課程的課時數進行壓縮,如在我校給環境工程專業《物理化學》課由原來68學時縮減到48學時。那么如何在有限的課時內教好這門基礎課呢?筆者認為在實際教學工作中要著眼于提高課堂教學效率。首先,教師要“吃透”教材,認真研究教學內容,掌握教材編排體系各部分的內在聯系。其次,要明確教學目的,在教學過程中分清主次,區別輕重,突出重點,解決難點,做到以點帶面。比如學習化學平衡一章中理想氣體反應的標準平衡常數,首先講述標準平衡常數的定義,這就是“點”,進而將本章節的其它內容緊緊圍繞這個“點”展開,探討標準平衡常數與反應標準摩爾吉布斯自由能變的關系,以及復相化學反應的平衡常數。同時緊扣課后思考題和習題,采用課堂提問或小測驗的方式,加深學生對本章基本概念的理解,增進學生對計算題的解題能力。

1.2理論聯系實際,采用啟發式教學

在教學中,注重理論與實際相結合,從學生感興趣的生活化內容入手,培養學生感知與理解,分析及解決問題的能力。例如,在講授表面物理化學一章時,舉出實際生活中的界面現象作為實例,與課本上的理論知識緊密相連,提出“為什么玻璃毛細管內水面上升,汞面下降”、“硅膠吸水,塑料防水”、“水過冷而不結冰,液體過熱而不沸騰”等問題。引導學生積極思考并做出回答,這樣既培養了學生的發散性思維能力,又使學生體會到學以致用的樂趣和成就感。再如,在講授化學動力學部分勢能面與過渡態理論時,在課堂上展示勢能面的三維立體模型,使學生能形象、清晰地理解“過渡態”、“活化能”、“活化絡合物”等概念。運用啟發式教學,著重培養學生的學習興趣,使學生在教學過程由被動接受轉為主動參與、思考,把傳統教學中的以教師為中心的單向傳播模式,轉變為以“以教師為主導,以學生為主體”的雙向感應模式。

1.3新舊結合,融會貫通

由于擴招及高考考試改革方案的改革,使得我校工科學生的化學基礎參差不齊,部分學生在高中階段沒有主修化學,化學底子薄弱,進入大學后遇到公式多、邏輯性強的物理化學,普遍感覺學習比較困難。此時要從學生實際出發,摸清學生的底子,不要急于求成,而是保證學生學一點,掌握一點。根據物理化學的課程特點,循序漸進,查漏補缺,不斷鞏固。教師可利用每節課開頭的數分鐘時間回顧上一次課的重點內容,這樣既注重新舊知識的銜接,又在鞏固舊知識基礎上增進新知識。如在講述化學動力學一章反應速率常數與反應溫度關系的阿倫尼烏斯方程時,可向學生提及已經學過的化學平衡一章的范特荷夫等壓方程及相平衡一章的克勞修斯-克拉佩龍方程,由于這三個方程數學形式上的相近,既加深了學生對所學公式及其應用的理解,又能起到新舊結合、舉一反三的教學效果。

1.4利用多媒體教學,制作富有個性化的課件

目前多媒體教學在全國高校已被普遍使用,通過幻燈片播放的教學形式,能在一定程度上提高課時利用率,改變了傳統教學中“黑板+粉筆”的單一模式。根據物理化學課程內容特點,筆者在近幾年的教學過程中也制作了物理化學多媒體課件。教學方式“畫面動起來,老師站起來”,這些措施不僅活躍了課堂氣氛,促進了教師和學生的雙邊互動,也有利于提高學生的學習積極性[6]。例如課堂講授中通過圖文、視頻展現一些著名化學家,如焦耳、邁耶爾的生平事跡和簡介,創設教學情境,激發學生的學習興趣,達到寓教于樂的教學效果。再如將化學動力學氣體反應的碰撞理論一節采用動畫的形式進行教學,使學生能更直觀、清晰地理解“活化碰撞”、“碰撞截面”、“概率因子”等理論和概念。我們在發揮多媒體優勢同時,不提倡大家采用同一個課件,而是鼓勵各位教師根據學生所學專業的不同,有針對性地制作具有個性化的課件。課下各位教師還要跟學生積極交流,根據授課情況和學生的反映不斷修改、完善和補充課件。只有不斷提高課件的質量,才能充分發揮多媒體教學的優勢,才有助于物理化學課程教學質量的提高。

2實驗教學的改革

根據課程教學大綱的要求,結合物理化學課程特點和各專業特色,筆者所在的教研室將物理化學的實驗教學分為課內實驗和創新設計性實驗兩部分,旨在培養學生的實際操作能力和創新能力。如冶金專業物理化學實驗共40學時,其中,綜合性實驗24學時,占60%,設計性實驗16學時,占40%。課內實驗的開設目的是既能反映物理化學課程的主要教學內容,又體現其在本專業的應用,以培養學生的基本操作能力。如冶金工程專業的課內綜合性實驗“有簡單共晶系統相圖的繪制”、“原電池電動勢的測定”、“最大氣泡法測表面張力”及“丙酮碘化動力學方程的確定”,這些實驗涵蓋了相平衡、電化學、界面化學及化學動力學的內容,并且和冶金傳輸原理、鋼鐵冶金學、金屬學及熱處理、冶金工藝學等專業課程的相關知識有機結合起來。通過課內實驗,使學生掌握物理化學的基本實驗技能,正確使用各種測量儀器,掌握物理化學的測定方法和原理,并能對實驗數據進行科學、合理、有效的分析和評價。而創新設計性實驗是讓學生為解決實際問題,自行查找資料并制定實驗方案和具體步驟,有助于培養學生綜合運用物理化學理論知識的能力和動手能力。如課程組教師指導學生利用“電導滴定法”進行食用醋的鑒別。通過電化學一章的學習,學生了解到電導測定可以應用于電導滴定,利用電導滴定法測醋中的總酸度,以區別釀造醋和勾兌醋。鼓勵學生根據自己掌握的理論知識,制定具體的實驗步驟,并列出自己所需的儀器和試劑。實驗過程中學生獨立完成實驗,實驗結束后學生對實驗數據進行處理,繪制電導滴定曲線,計算醋中乙酸的含量。通過開展創新設計性實驗,學生的獨立分析、實際操作和解決問題的能力都得到了鍛煉,為以后的繼續學習深造和工作實踐打下堅實的基礎。

3考核方法的改革

為全面衡量學生對所學知識掌握的程度和學習情況,我們結合物理化學課程教學目標和特點,對課程的考核形式、評價方式、考核權重等方面進行改革,制定課程總成績評分體系,避免一張試卷定成績的傳統考核方式。課程總成績由平時成績、實驗成績和期末考試三方面構成。平時成績占總成績的15%,包括作業評分、出勤情況、課堂表現和隨機測試等。作業即老師布置的課后作業,每次作業上交后按百分制給出成績,平均成績即為作業測評成績。課堂表現主要采取提問的形式,保證課程進行過程中每個學生都被提問至少一次。隨機測試為及時檢查學生的階段學習情況,也使得學生了解自身的學習情況,每學期采用3~4次平時測驗,通常采取閉卷、筆試的方式。實驗成績占總成績的15%,包括預習報告、實驗準備、操作環節和實驗報告處理等。最后的期末考試占總成績的70%,在試卷命題過程中注重試卷考察知識點的涵蓋面、廣度、深度和命題的多樣性,力求能對學生的記憶、理解和應用水平進行全面考察。這種過程化考核和期末性考試的結合,改變了單純知識化考核的評價模式,降低了成績的隨機性因素,更注重學生的學習過程,能更好地反映學生對知識的掌握程度。

4結語

為了提高高校教學水平,積極推動素質教育的可持續性發展,改革物理化學課的教學方式和教學內容,已經成為目前工科教育工作中的當務之急。物理化學教學改革屬于系統工程,需要各個環節齊頭并進。除了對教學內容進行全方位的規劃,教學方法、教學手段和評價體系的改革也應與時俱進。路漫漫其修遠兮,隨著社會的發展和時代對人才的需要,物理化學的教學改革將一如既往。

參考文獻

[1]任素貞,王旭珍,施維.物理化學.4版[M].上海科學技術出版社,2013:1-2.

[2]傅獻彩,沈文霞,姚天揚,等.物理化學.5版[M].北京:高教出版社,2005:1-12.

[3]石月丹,劉春光,關曉輝.淺談“物理化學”教學改革與實踐[J].中國電力教育,2011(9):202-203.

[4]劉慶波.物理化學教學改革的幾點認識[J].化工時刊,2011,25(10):52-54.

[5]朱雯,尚通明.物理化學教學改革初探[J].江蘇理工學院學報,2007,13(6):81-84.

第12篇

[關鍵詞]教學改革;無機與分析化學實驗

無機與分析化學實驗是無機與分析化學課程的重要組成部分,包括無機化學和分析化學兩部分內容,是農林院校一門重要的基礎實驗課程。該課程的主要任務是使學生熟練地掌握化學實驗的基本知識和基本操作,培養學生良好的實驗習慣和創新思維,最終能運用化學實驗方法獨立完成測試分析任務[1]。作為大學期間第一門基礎實驗課程,無機與分析化學實驗課程的開設為農學、動物科學、食品科學、生物科學、中藥科學、環境科學等學科后續專業實驗課的開展打下基礎。因此,無機與分析化學實驗在農林院校創新應用人才培養上具有重要的作用。傳統的無機與分析化學實驗教學方法是教師對實驗目的、實驗原理和實驗步驟逐一進行講解,演示實驗涉及的儀器操作,學生被動地聽、被動地看,沒有獨立思考的過程,只是按照實驗步驟“照方抓藥”完成實驗,很難達到實驗預期目標[2]。如何變被動為主動,使學生積極主動地參與到實驗中,進而發現問題以至創造性地解決問題,是無機與分析化學實驗教師必須思考的問題。“重鉻酸鉀法測定亞鐵鹽中鐵含量”是無機與分析化學實驗中一個經典的滴定分析實驗,本文以此為例探討實驗教學方式改革,以期提高學生實驗的積極性和主動性。

1以設疑的方式指導學生預習實驗

亞里士多德說:“思維自驚奇和疑問開始”[3]。為了引起學生的實驗興趣,避免將實驗目的、實驗原理和實驗步驟在實驗報告上簡單機械地抄一遍當作預習,在上次實驗結束前,公布本次實驗題目“重鉻酸鉀法測定亞鐵鹽中鐵含量”,教師就實驗原理和實驗內容提出問題、設定疑問。比如,滴定分析方法按照反應類型分主要有四種,即酸堿滴定法、配位滴定法、氧化還原滴定法和沉淀滴定法。那么這次實驗內容屬于哪一種滴定分析方法;滴定過程中使用的指示劑是什么;指示劑的作用原理、顏色變化;滴定前為什么要加入硫酸,使用鹽酸是否可以;滴定時加入濃磷酸的作用是什么;重鉻酸鉀為什么能用直接法配制標準溶液;能夠用直接法配制標準溶液的物質稱作基準物質,那么基準物質需要具備哪些條件,等等。讓學生帶著這些疑問去預習本次實驗、撰寫預習報告。上課時教師就其中一部分問題進行提問,達到了鞏固學過的理論知識、全面預習并深刻理解本次實驗原理和實驗內容的目的。

2學生演示、分組討論實驗操作細節

學生參與化學實驗的積極性和主動性,很大程度上取決于教師的調動和激發。本次實驗涉及的操作有:一是使用電子天平稱量重鉻酸鉀和硫酸亞鐵固體藥品,二是使用25mL移液管吸取硫酸亞鐵待測液。完成本次實驗的時間很充沛,而且這兩個儀器的操作是前面滴定分析實驗中練習過的,因此本次實驗首先請學生自愿到前面來演示25mL移液管吸取硫酸亞鐵待測液的操作,其他同學認真觀看。然后全班分組(4人一組)討論這位同學的演示操作是否有不規范的地方、怎樣操作才是規范的。對于移液管的使用,從無機與分析化學實驗這門課開始,教師就再三強調需要注意的細節,可是每學期期末還是有學生在操作時使用拇指來堵住移液管的上端出口。移液管的規范使用步驟中首先是洗滌。洗滌分三步,分別是自來水沖洗、蒸餾水沖洗和待測液潤洗。需要注意的是每次潤洗吸取的溶液量大約是移液管容量的三分之一。接下來是吸取待測液,很多學生只顧著吸取溶液,吸完才想起沒有試劑瓶盛裝溶液。因此,在吸取待測液前先要準備好一只干凈的錐形瓶。吸取待測液過程中,移液管下端要伸到試劑瓶待測液液面下1cm左右,控制洗耳球吸取溶液的速度,保持移液管中的溶液勻速上升。超過刻度線后即迅速拿下洗耳球,用食指堵住上端出口,再緩慢轉動移液管,調整液面高度至刻度線。最后一步操作是轉移溶液,需要注意的是移液管下端出口抵在錐形瓶的內壁,錐形瓶傾斜,保持移液管垂直。學生通過小組討論挑出他人不規范的操作細節,反思自己,進一步明確規范操作移液管的具體步驟,使移液管的操作不規范問題得到明顯的改善。

3教師以提醒的方式指導實驗過程

滴定過程是實驗教學最重要的實驗環節。在這一過程中,教師要給予學生全面的指導,及時糾正不規范的操作。我們采取的方式是以提醒為主,鼓勵學生自己改正,讓學生真正成為實驗課堂的主角。例如,滴定管的滴定有三種方式,即連續滴加、逐滴滴加、半滴滴加。本次實驗課上發現學生臨近滴定終點時不會進行半滴操作,這時建議學生查找課本中滴定分析基本操作部分,也可以觀看其他同學操作。通過觀察、查找、獨立思考這一系列過程,讓學生自己掌握半滴滴加操作方法,從而加深印象。在接下來的幾次實驗課上,發現學生在滴定過程中掌握了半滴滴加的要領,操作十分規范。再如,溶解固體硫酸亞鐵樣品需要先加硫酸再加蒸餾水,以防止硫酸亞鐵發生水解。有學生直接用蒸餾水溶解,發現自己的溶液顏色較其他同學有差別卻不知道原因。這時教師間接提醒一下,如硫酸亞鐵容易發生哪些反應,使用過程中要注意什么。教師以提醒的方式指導實驗過程,不僅培養了學生發現問題、解決問題的能力,而且激發了學生實驗的興趣,體驗到成功的快樂。

4及時總結實驗情況并布置課后思考題

及時總結實驗過程中存在的問題,提出改進措施,規范實驗操作,對培養學生良好的實驗習慣,提高無機與分析化學后繼實驗課的教學效果具有重要意義[4]。當學生實驗結束后,教師應對全班的實驗情況及時進行總結,指出普遍存在的問題并提醒注意事項,表揚表現突出的學生。為了使學生充分理解實驗原理和實驗內容,掌握本次實驗的要點,最后布置思考題[5],要求學生寫在實驗報告單上。(1)用二苯胺磺酸鈉作指示劑,終點顏色為什么由綠色變為紫色或紫藍色?(2)加有硫酸的硫酸亞鐵待測溶液在空氣中放置1小時后再進行滴定,對測定結果將有何影響?(3)為準確測得硫酸亞鐵中鐵的含量,實驗過程中需要注意哪些操作步驟?

5學生互相批閱實驗報告

實驗報告是學生實驗的全面總結,撰寫實驗報告是基本技能訓練的一項重要內容[6]。實驗數據處理是無機與分析化學實驗報告的一項重要內容,必須注意有效數字和相關計算規則。有效數字是指在分析工作中實際能夠測量到的數字,其不僅表示數值的大小,還是測量精確程度的反映,它的位數由使用儀器的精密度決定。本次實驗數據處理中,有效數字是學生最容易出錯的地方。如使用滴定管滴定時,消耗重鉻酸鉀標準溶液21.20mL,學生容易寫成21.2mL,忽略有效數字的最后一位;使用電子天平稱量固體藥品重鉻酸鉀0.6020g,有學生在實驗報告中寫成0.602g。另一方面需要規范的是計算結果的有效數字的保留。無機與分析化學實驗中,對于滴定分析結果的計算一般要求濃度和質量百分含量的結果保留4位有效數字,相對誤差一般保留1~2位有效數字。為了規范學生的實驗數據處理,提高撰寫實驗報告技能,我們采取學生互相批閱實驗報告的教學方式。教師事先講明批閱實驗報告的要求和注意事項,尤其是數據處理部分。強調滴定管的讀數要寫到小數點后兩位,而電子天平稱量質量要寫到小數點后四位。學生在批閱實驗報告的過程中,要仔細檢查有效數字的數據記錄和處理,檢查數據的計算結果是否正確。經過學生參與批閱實驗報告這樣的過程,實驗報告撰寫中容易出現的問題尤其是有效數字的使用錯誤越來越少了。

6結語

在無機與分析化學實驗教學中,教師花心思策劃整個實驗過程,最大程度地調動了學生學習和實驗的主動性,提高了學生實驗過程中發現問題和解決問題的能力,取得了良好的教學效果。

[參考文獻]

[1]欒國有,劉俊渤,趙成愛.無機及分析化學實驗[M].北京:中國農業出版社,2016:1-2.

[2]趙樺萍,趙立杰,崔鳳娟.讓學生做無機及分析化學實驗課堂的“主人”[J].化學教育,2016(12):27-29.

[3]徐悅華.物理化學實驗教學中的“誘思探究”[J].廣東化工,2006(5):102-103.

[4]張坤,徐靜,宋少芳,等.提高分析化學實驗課程教學效果的幾點措施[J].實驗科學與技術,2016(3):146-148.

[5]趙玉紅,李欣,崔建林,等.維生素C含量檢測實驗的改革[J].實驗技術與管理,2016(6):63-65.

主站蜘蛛池模板: 无极县| 峨山| 二手房| 安康市| 平远县| 宁都县| 赤壁市| 贵州省| 吐鲁番市| 柏乡县| 阿鲁科尔沁旗| 庄河市| 顺昌县| 嘉兴市| 鄂伦春自治旗| 根河市| 灵丘县| 汉中市| 自治县| 镇雄县| 大理市| 衡东县| 云和县| 页游| 思南县| 连州市| 舒城县| 应用必备| 越西县| 灌南县| 临夏县| 西平县| 杨浦区| 红河县| 济宁市| 翁牛特旗| 青龙| 武冈市| 日喀则市| 泰安市| 布尔津县|