設(shè)計性實驗在無機(jī)化學(xué)實驗的應(yīng)用

時間:2022-09-12 09:09:46

導(dǎo)語:設(shè)計性實驗在無機(jī)化學(xué)實驗的應(yīng)用一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點,若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

設(shè)計性實驗在無機(jī)化學(xué)實驗的應(yīng)用

摘要:傳統(tǒng)的無機(jī)化學(xué)實驗大多是一些驗證性實驗,缺少創(chuàng)新性,不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。無機(jī)化學(xué)設(shè)計實驗的開設(shè)可以彌補這方面的不足,促使學(xué)生實驗前主動地查閱資料,設(shè)計實驗方案,實驗后及時總結(jié),強化動手能力,培養(yǎng)學(xué)生實驗過程中獨立思考和創(chuàng)新能力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新潛能,進(jìn)而實現(xiàn)高校培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞:無機(jī)化學(xué)實驗;設(shè)計性實驗;創(chuàng)新

化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué),化學(xué)實驗教學(xué)主要是培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和實踐能力。無機(jī)化學(xué)實驗是化學(xué)實驗的基礎(chǔ),也是所有化學(xué)專業(yè)的新生進(jìn)入大學(xué)開設(shè)的第一門實驗課程。無機(jī)化學(xué)實驗的學(xué)習(xí)也為今后學(xué)生學(xué)習(xí)分析、有機(jī)、物化以及化工實驗奠定良好的基礎(chǔ)[1]。高校現(xiàn)有無機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)課程多數(shù)是驗證性實驗,目的是幫助學(xué)生理解和鞏固書本中的化學(xué)理論知識,掌握基本儀器的使用方法和原理。然而,完成了這一教學(xué)目的的同時卻抑制了學(xué)生的自我探究學(xué)習(xí)能力,不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),背離了應(yīng)用型高校人才培養(yǎng)和發(fā)展的目標(biāo)。因此,基于設(shè)計性實驗的綜合性和研究性的優(yōu)點,引入設(shè)計性實驗環(huán)節(jié),既能鍛煉學(xué)生的基本實驗技能,還能培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計能力和獨立解決問題的能力。

1開設(shè)設(shè)計性實驗的必要性

由于本校是地方普通本科院校,需要因地制宜,考慮一些實際情況。比如學(xué)生的化學(xué)基礎(chǔ)較差,實驗動手能力不強,甚至有的學(xué)生高中從沒動手做過實驗?,F(xiàn)在老師要求每次實驗前認(rèn)真填寫預(yù)習(xí)報告,學(xué)生都是按照課本把實驗?zāi)康暮蛢?nèi)容等抄寫到預(yù)習(xí)報告上,學(xué)習(xí)沒有主動性也沒有對實驗原理深入思考。在實驗中甚至有的學(xué)生實驗失敗直接就抄襲同學(xué)的實驗報告[2]。設(shè)計性實驗則可以避免此現(xiàn)象,可以促使學(xué)生在實驗前主動地查閱資料,培養(yǎng)學(xué)生在實驗過程中自學(xué)能力和創(chuàng)新能力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造潛能。相比傳統(tǒng)的教師講解、演示實驗,設(shè)計性實驗可以讓學(xué)生帶著問題去深入思考,從而分析和解決問題。開設(shè)設(shè)計性實驗,有助于加深學(xué)生對驗證性實驗以及課本理論知識的理解,而且對于本科學(xué)習(xí)最后階段的設(shè)計畢業(yè)論文以及后續(xù)進(jìn)行一些科研實驗的幫助也非常大。

2開設(shè)設(shè)計性實驗的過程

(1)實驗內(nèi)容的選擇開設(shè)設(shè)計性實驗的時間,最好放在大一下學(xué)期,此時學(xué)生已經(jīng)具備了一定的理論知識和實驗技能。教師對實驗內(nèi)容的選擇,應(yīng)該遵循由易到難的順序。要先讓學(xué)生進(jìn)行一般難度的無機(jī)化學(xué)設(shè)計性實驗,這樣便于讓學(xué)生了解設(shè)計性實驗的方法和步驟。同時簡單的設(shè)計性實驗也能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,為后面的學(xué)習(xí)打下良好地基礎(chǔ)。目前,我們學(xué)院按照由易到難的順序開設(shè)的設(shè)計性實驗有《堿式碳酸銅的制備》[3]、《硫酸亞鐵銨的制備》[3]、《離子鑒定和未知物的鑒別》[3]。這些實驗的開設(shè),的確提高了學(xué)生邏輯思維能力,改變了學(xué)生按部就班的學(xué)習(xí)方式。(2)教師的引導(dǎo)在實驗方案的設(shè)計過程中,教師通過設(shè)置問題,讓學(xué)生帶著問題去思考,能提高他們分析問題和解決問題的能力,這是開設(shè)設(shè)計性實驗的最終目的。教師引導(dǎo)學(xué)生去查閱資料,對同一個實驗題目,不同學(xué)生會設(shè)計出不同的實驗方案[4]。但由于學(xué)生思考能力和理論水平的限制,設(shè)計的方案不一定正確,教師要及時指導(dǎo),對設(shè)計過程中學(xué)生遇到的困難應(yīng)該給與及時解決。設(shè)計性實驗就是要讓學(xué)生占據(jù)主導(dǎo)地位,在教師的指導(dǎo)下,設(shè)計出切實可行的實驗方案。(3)實驗方案的設(shè)計設(shè)計性實驗?zāi)芊癯晒Φ年P(guān)鍵在于實驗方案設(shè)計的是否合理。根據(jù)實驗?zāi)康?,結(jié)合各物質(zhì)的性質(zhì)和用途,在一定的理論知識之上理解實驗原理。學(xué)生可獨立或者分組設(shè)計實驗路線,結(jié)合理論知識分析設(shè)計方案是否科學(xué)、合理,然后結(jié)合教師的建議制定出合理的實驗方案。教師也可以把不同學(xué)生設(shè)計的方案進(jìn)行對比,取長補短,讓學(xué)生分組討論后確定合適的的實驗方案。讓學(xué)生真正參與,他們才能找出實驗過程中的重點所在。比如,在《堿式碳酸銅的制備》的實驗中,反應(yīng)物的合理配料比和最佳反應(yīng)溫度是實驗?zāi)芊癯晒Φ年P(guān)鍵。實驗過程中,有同學(xué)是把硫酸銅溶液倒入碳酸鈉溶液中,也有同學(xué)設(shè)計的是相反的結(jié)果。那么針對這種情況可以讓學(xué)生結(jié)合自己的理論知識討論這兩種做法的結(jié)果。雖然只是設(shè)計過程中的一個細(xì)節(jié),但是讓他們自己動腦思考的話,就能找到解決問題的方法。對于本校開設(shè)的兩個物質(zhì)制備的設(shè)計性實驗,是在第一學(xué)期《粗鹽的提純及產(chǎn)品純度檢驗》的基礎(chǔ)之上,讓學(xué)生進(jìn)一步設(shè)計實驗方案,練習(xí)學(xué)生的操作能力,實驗室的基本試劑和儀器都能滿足同學(xué)們實驗的需要。所以,學(xué)生實驗的最終結(jié)果只要設(shè)計合理,步驟操作正確,一般都能達(dá)到預(yù)測的結(jié)果。

3開設(shè)設(shè)計性實驗的教學(xué)效果

設(shè)計性實驗開設(shè)的過程中學(xué)生熱情很高,能靈活運用教材內(nèi)容,充分發(fā)揮自己的特長,提高了學(xué)生合作學(xué)習(xí)能力以及創(chuàng)新思維能力。同時也能讓教師受益匪淺,達(dá)到了教學(xué)相長的目的。為了使探究性實驗教學(xué)的效果更顯著,就要求老師在今后的教學(xué)實踐中繼續(xù)探索[5]。

4總結(jié)

開設(shè)設(shè)計性實驗為培養(yǎng)動手能力強,思維靈活并且具有創(chuàng)新能力的專業(yè)人才打下了良好地基礎(chǔ)。設(shè)計性實驗比單純的老師講解,學(xué)生按部就班重復(fù)操作更能受到學(xué)生的歡迎,其他學(xué)科也是在逐漸的運用設(shè)計性實驗于教學(xué)中去。所以,設(shè)計性實驗的開設(shè),能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情,更好的發(fā)揮了他們的主觀能動性,也滿足現(xiàn)在社會培養(yǎng)全面發(fā)展的創(chuàng)新型人才的需要。

參考文獻(xiàn)

[1]高艷.設(shè)計性實驗在無機(jī)化學(xué)中的組織與實施.齊魯師范學(xué)院學(xué)報[J].2012,27(2):118-121.

[2]郎小玲,鄭瑞娟,黃田富.黑河學(xué)院學(xué)報[J].2016,5:143-144.

[3]北京師范大學(xué)等.無機(jī)化學(xué)實驗第四版[M].北京:高等教育出版社,2014:251-256.

[4]植中強,楊海貴,吳燕妮,胡鵬.無機(jī)化學(xué)設(shè)計性實驗的研究.廣州化工[J].2017,45(22):150-151.

[5]盧一卉,黃梅,宇杰.《化學(xué)實驗教學(xué)研究》課程中開設(shè)設(shè)計性實驗的教學(xué)探索.西南師范大學(xué)學(xué)報[J].2012,37(1):108-113.

作者:孫向麗 王春杰 王海峰 單位:周口師范學(xué)院