無機化學實驗教學中學生能力培養論文
時間:2022-12-18 03:42:00
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化學實驗課程是培養大學生素質的一個重要途徑。化學是一門以實驗為基礎的科學。化學實驗在化學教學中有著十分重要的地位。其中無機化學實驗是師范院校化學專業的必修基礎課。加強實驗教學是提高學生操作能力、分析能力和實現高素質化學人才培養的重要環節。
高等專科無機化學實驗教材里有必修的基礎實驗29個,選做實驗9個,綜合和設計實驗5個,還有無機化學實驗的一般知識和基本操作。在這些實驗教學過程中,有著豐富的內容和廣泛的途徑,適用于培養學生的實際操作能力、科研基本能力和創新能力。為培養出21世紀社會發展需要的創造型人才,本文從以下三方面對學生能力的培養進行探討。
(一)加強實驗操作能力的培養
本人在多年的實驗教學中發現,學生的實驗動手能力是一個薄弱環節。為了培養學生實驗操作能力,指導老師應該做到:
1.對學生要進行認真求實的、嚴謹的科學態度等方面的教育。如加強辨色及辨味等專項訓練,發現有些學生辨識能力差的,通過訓練使他們準確表述出物質的顏色和氣味,不能含糊不清地把無色說成白色,把棕色說成褐色,等等。讓學生自己動手多練,使化學實驗技能基本功和操作技能達到規范化、熟練化,盡可能達到標準化。
2.加強實驗過程的指導。實驗過程是學生獲得知識和技能的有效途徑。學生動手實驗前,教師可通過對學生提問或做演示,強化學生對實驗成敗關鍵和基本操作的理解。在實驗過程中,教師應切實發揮主導作用,嚴格要求,耐心指導,認真觀察學生每一步操作,發現問題和不規范的操作要及時糾正并給予示范。根據學生的不同情況因材施教,隨時提出問題讓其回答。因為每一個實驗現象的產生,都可以變成一個問題,問題解決了,實驗現象的印象也就深刻了。
3.要引導學生掌握一些規律,不同類型的實驗要抓不同的重點。“氣體制備實驗”重點是用什么裝置、安裝位置、何種試劑、劑量多少、操作程度及收集方法。而“物質性質實驗”著重于條件和現象。有的反應現象不易觀察,不易分辨,必要時要進行對比觀察。對比觀察是以擴大背景與現象的“反差”而快捷地解決現象不明顯這個問題為目的。對比觀察有屏襯對比、實驗對比和空白對比等三種。如(實驗十六)觀察Cl2的顏色,就是在集氣瓶后放一張白紙作屏襯對比。舉手之勞就可以快捷解決觀察Cl2顏色不明顯的問題;(實驗二十四)比較K、Na金屬性就是用金屬鈉、鉀各一小塊同時與水反應的劇烈程度作實驗對比,幾秒鐘的功夫就決出勝負。(實驗十九)在3ml濃H2SO4中投入少量藍色CuSO4·5H2O晶體小顆粒與同體積的蒸餾水中投入少量藍色CuSO4·5H2O晶體小顆粒作空白對比。其中,前者的藍色有明顯變化,實驗就得出結論。
4.重新包裝實驗名稱,使其形象化,更加具有趣味性,從而吸引學生。如(實驗十七)氟化氫的制備和特性改名為“玻璃刻花或者刻字畫”(實驗成果是學生自己的作品——花或字畫,可作永久留念);把氯化氫在水中的溶解實驗改名為“美麗的噴泉”;(實驗十九)SO2的漂白作用改成“能變魔術的鮮花”。
(二)加強科研能力的培養
傳統的實驗教學以驗證性實驗居多,而實驗材料將實驗所用的試劑、儀器、實驗裝置、實驗步驟一一列出,學生“照書搬弄”,無需多思考也能完成實驗,成了名副其實的“藥劑師”。這樣不利于調動學生的思維主動性和學習積極性,不利于學生能力的培養。因此,我們在教學模式的改進中,以提高學生的學習主動性為出發點,提高學生的積極性,加大知識容量。對教材中的內容進行擴展,根據實驗題目讓學生查閱一些相關的文獻資料,查閱與實驗內容相關的最新資料,對實驗內容進行補充,對實驗方法進行適當改進,設計出最可行的實驗方案。這樣不僅使學生開闊了視野,了解了本學科最前沿的動態,也使他們在大學低年級階段就開始接觸檢索工具和專業工具書,初步培養了他們查閱文獻和掌握信息的能力,使他們的科研能力得到進一步的提高。
1.以活動促進學生的創造性。每年開展一次科技月活動。在科技月里,可以到科研單位去體驗科研實踐,與他們資源綜合利用和共享,并拓寬學生視野;也可以開展第二課堂,把學生制作的科技創新成果與周邊的中學生進行交流;還可以經常搞科普知識競賽和科研成果展覽,把學生培養成為敢想、敢干的創造者。
2.更新實驗內容。跟蹤前沿科學,將人們最關心的反映信息、材料、環境、能源、生命等關鍵領域的化學新進展引進實驗,不斷更新實驗內容,使學生在掌握基礎理論和實踐的同時,了解化學對社會發展的作用以及與本學科的關系,了解化學領域中的新理論、新技術。這不僅提高了學生學習的積極性,同時也提高了學生使用化學理論解決實際問題的能力,保持了實驗教學的先進性。
3.開放實驗室。隨時為學生提供一個實用化學創作的平臺,鼓勵學生運用現代媒體輔助創新,引導學生更深層次地探索,不斷提高他們的科學綜合素質。4.提高學生實際解決問題的能力。鼓勵學生大膽探索,提倡本學科和邊緣學科知識相互融通,結合本地實際,增設了一些內容,例如金花茶葉中微量元素的鑒定與定量測定;百香果的酸度和各種成分含量的測定等。增設這些實驗內容,能啟發學生動腦、動手,培養其觀察、分析、綜合歸納的能力。這些實驗也具有一定的研究性質,既可以考察學生運用已學的理論與實驗技能,獨立設計實驗和獨立完成實驗的能力,又可提高學生的科研能力及分析、解決問題的能力。
(三)加強創新能力的培養
同志在全國科技大會上的講話中明確指出:“一個沒有創新能力的民族,難以屹立于世界民族之林。”“知識經濟、創新意識,對于我們21世紀的發展至關重要。”因此,培養具有創新能力的人才也是無機化學實驗教學目的之一。
1.增設研究設計性實驗。無機化學實驗能夠培養學生對化學多樣性和復雜性的認識,但是學生在做無機化學實驗時,一般都是按照教材中的操作步驟“照方抓藥”。雖然這種方法可以讓學生驗證有關化學理論知識的正確性,加深學生對理論知識的認識,幫助他們理解和記憶,但這種實驗方法不能充分發揮學生在實驗中的主體作用,不能培養學生的獨立思維能力,不利于學生素質的提高。而且教材中的設計實驗只有三個,遠遠不能滿足學生設計實驗的發揮和創新精神的需要,因此,為了在無機化學實驗中培養科學素養,應增設研究設計性實驗。設計性實驗是讓學生自己獨立設計實驗方案,獨立進行實驗操作,在教師的指導下解決實驗中出現的問題。這樣就能夠充分發揮學生在實驗中的主體作用,鍛煉和培養學生的創新能力。而學生通過設計和實際操作,很好地發展了多種綜合素質。
2.發揮學生的聰明才智。學生在做實驗的過程中,不但要注意操作的規范性,更要注意觀察實驗,研究實驗。驗證性實驗側重于加深對理論知識的理解,簡單的“照貓畫虎”,忽視了能力培養。如果學生的裝置和步驟一味地模仿老師,苛求一致,勢必會限制他們的想像力,不利于培養學生的獨立意識、創新能力。教學中要把學生看成是具有能動性的學習主體,讓學生敢于發現問題、提出問題,通過實驗教學發展學生的觀察能力、操作能力以及設計實驗的能力,在保證實驗做好的前提下充分挖掘他們的創造性思維以及創新能力。
3.開設創新型實驗。創新型實驗充分發揮學生的聰明才智,進行科研活動,使教與學、學與做融為一體,為培養出21世紀社會發展需要的創造型人才奠定基礎。在開放式實驗教學的前提下,完善“設計實驗”,提高“研究創新型實驗”的建設,提出必修實驗與創新實驗相結合的實驗教學方法,使學生在開放的實驗室里放開想像力大膽設想,設計出一個個新實驗。例如創新型實驗:①“鏡中生花”。成果是一面漂亮的、銀光閃閃的、照人清晰的鑲花鏡子。它是根據化學刻花和銀鏡反應的原理,用平面玻璃,先刻花,后冷鍍制作而成的。②“美麗的焰火”。這一設計是針對(實驗二十四)焰色反應中鉀鹽的焰色被黃色鈉焰所掩蓋,造成鉀鹽的火焰是黃色的誤解而設計的。不用貴重金屬鉑絲,也不用酸洗,更不用鈷玻片濾光。只用五個蒸發皿,把NaCl、KCl、CaCl2、BaCl2、SrCl2的飽和溶液各5ml分別裝在皿里,加入90%的甲醇點燃灼燒,焰色有黃、紫、橙紅、綠、紅,很是壯觀,而且同時展現各自焰色,便于觀察比較,更縮短了大量時間。③無污染的化學處理制作保色海洋生物標本。④鮮花書簽等。
當代的化學實驗教學不光要讓學生通過實驗現象學習化學知識,還要加強實驗操作能力、科研能力和創新能力的培養,在實驗教學中激發學生的實驗興趣,使每一位學生進入實驗室就很快化身“化學家”的狀態,畢業后成為適應當今飛速發展的社會人才。
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