分析化学实验预习模式优化探究

分析化学实验预习模式优化探究

摘要:针对高校实验预习现状,结合近几年分析化学实验教学实践,以学生为中心,以能力培养为目的,对实验预习模式进行一系列的优化,提高预习效果,积极推进分析化学实验教学改革

关键词:分析化学实验;预习方法;微课;预习报告

分析化学是化学学科重要的基础课,是一门实验性很强的学科。在分析化学实验教学中,最基础的也是非常重要的环节就是实验预习,但是受长期的传统实验教学中重理论轻实践的错误思想的影响,实验预习学生常常忽略对实验课程的预习,学生课前预习环节做的还不够扎实,对整个实验的教学效果造成了种种不良影响,预习模式亟需优化,笔者结合多年的分析化学实验教学经验,谈谈几点看法。

1传统实验预习的现状

1.1学生对实验课不重视

一直以来,高校实验课程相比于理论课的学时和学分较少,学生普遍对实验缺乏重视,认为实验课是理论教学课的补充和辅助,实验课的热情和兴趣不高,只是为了学分,缺乏自主性和独立思考的能力,学生的精力及时间投入严重不足。

1.2忽视实验预习

很多学生认为实验前预习没有必要,预习报告仅是简单机械的抄书,上课时没办法真正理解实验内容。因此,实验中,过程知之甚少,只是照书做,离开课本整个实验就没办法进行,更有部分学生称量、处理样品、滴定过程全程带书操作,全程没有思考过程。课后,未及时对实验过程中出现的问题进行归纳和总结,更有甚者互相抄袭,蒙混过关,实验报告也是敷衍了事。显然,达不到实验预期的基本目的和效果。

1.3预习考核机制不健全

虽然很多教师都会在实验课上反复强调预习的重要性,但是预习与否,预习的好坏都没有具体的评判标准,学生认为做与不做一个样,做的好坏一个样,传统的方法无法调动学生的积极性。没有一套成熟的考核机制,只会让课前预习流于形式,并没有起到预习应有的作用,更谈不上对学生思维能力及创新能力等方面的培养。

2如何指导和督促学生做好实验预习,优化预习模式

分析化学实验预习是实验教学和实验的成功开展的基石,是提高实验教学质量的重要保障。良好的实验预习习惯不仅可以激发学生的实验热情,增强了自学能力、思维能力,培养学生创造力和创新意识,而且可以锻炼学生的实验设计能力、独立操作能力。

2.1课前预习

2.1.1书本预习,强化理论知识

学生在实验预习时可以先按照实验书或讲义,初步熟悉实验内容、实验原理等传统步骤。区别于传统预习,我们指导学生课前预习,推行的是发散式思维预习方法。大学化学的每一个化学实验均是通过严格的筛选和验证过的经典实验,每一个实验都包含一些分析化学中重要原理和知识点。所谓发散式思维预习方法,要求学生书本预习过程中,对于相关理论知识点一定要重新翻阅理论课教材、相关参考书或者在网络上查阅文献等资料全面复习和补充学习,把握住实验基本原理,进行综合式分析、研究,弄清实验方法、要点,弄懂吃透,强化加深对理论知识的理解和运用。让学生跳出“实验只是不用动脑的验证实验过程”的怪圈,完成实验预习的第一步,初步记录实验报告和写明未明白的问题。不能用理论指导实验,用实验验证理论,做实验将是毫无意义的。

2.1.2多元化网络预习

在网络环境下,学生通过学习平台进行课下预习,包含有“微课”、测试试题、文献拓展、课后预习报告及复习习题等方面。其中微课是教师将实验的注意事项、实验所用仪器、实验原理、实验室安全知识等录制成“微课”上传到分析化学实验网络教学平台,要求学生在实验前,登陆教学平台预习实验,对实验仪器和基础操作知识等有个初步和直观的了解,列出此步骤中尚未明白的问题,完成实验预习报告的第二步。微课具有更加直观、通俗易懂、可以反复观看等优点,打破了传统枯燥的课堂教学模式,激发了学生学习的兴趣,由被动变主动,而且学习时间更加自由,减轻了课堂教学压力。

2.1.3规范实验报告

经过以上三步,课前实验报告已经基本成形,再有就是最后一步就是步骤内容。对于步骤的预习,90%的学生普遍的做法是把课本的实验步骤照抄照搬,对于实验缺乏自己的思考只为应付差事,预习效果差,实验效率低。针对这一普遍现象,我们对实验报告书写方法进行了改进,除了常规的对实验目的、原理、步骤以及注意事项的要求,我们还鼓励学生将枯燥乏味的实验步骤“画”起来,即把实验操作文字叙述转换成操作示意图,一边“画”,一边思考,让学生由被动抄书转变为主动思考,调动了学习的热情,加深了对实验仪器和实验步骤的印象,由于撰写形式上的规范化,学生需要对课本内容进行消化吸收,从而很好地抑制了照抄课本的现象,使预习效果得到改善。简单举个例子能直观说明。例如,最简单的未知碱浓度的测定,书本上文字描述为:①HCl浓度的标定。在分析天平上用称量瓶准确称取无水碳酸钠1.2~1.5g,置于250mL烧杯中,加50mL水搅拌溶解后,定量转入250mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀备用。用移液管移取25.00mL上述Na2CO3标准溶液于250mL锥形瓶中,加1滴甲基橙作指示剂,用HCl溶液滴定至溶液刚好由黄色变为橙色即为终点,记下所消耗的HCl溶液的体积。平行标定三份。计算出HCl溶液的浓度。②未知碱浓度的测定。用移液管移取25.00mL未知碱液于250mL锥形瓶中,加1滴甲基橙作指示剂,用HCl溶液滴定至溶液刚好由黄色变为橙色即为终点,记下所消耗的HCl溶液的体积。平行滴定三份。计算出未知碱溶液的浓度。实验步骤即便完整抄一遍也还是一头雾水,毫无头绪,但是经过教师指点过后,学生画出步骤之后,简约不简单,清晰易懂,每个步骤都是亲经由学生亲手绘制,强化了分析中“量”的概念。具体到每个过程称量药品需要用分析天平还是台秤?加酸是用移液管还是量筒?哪些是粗化的“量”,哪些是细化的“量”等等,每一步骤画起来简单,但是需要思考的更多,这样大大提高了学生对实验内容理解的程度,对实验步骤的熟悉程度,同时很大程度上降低了实验操作过程中出现的差错,也让学生整个实验带书走的坏习惯得以摒弃,激发学生实验的兴趣和积极性。举一反三,鼓励学生用多种简化理解的方式来丰富实验预习报告,例如表格式、图表式、方框式等,这样学生就能逐步的写出简洁、清晰、直观实验步骤,锻炼学生的自学能力,提高实验教学的课堂效率。完成实验报告的书写,则课前预习部分告一段落,学生此时对实验已经有了较为系统的认识和理解,最重要的是学生采集了一些问题,这些问题都是有待于在实验课上得到解决的,带着问题进课堂去做实验,观察实验中的现象就更加认真仔细了,发现问题多了,思考问题也就多了。

2.2课中巩固预习效果

2.2.1预习考核机制

传统预习报告占分少,普遍拉不开分差,直接影响学生对预习报告的重视程度,为此我们采用严格评分、强拉分差的办法,要求学生每次实验课前必须写出实验预习报告,对于无报告者绝对不能做实验,并且本次实验成绩直接零分处理。实验课一周一次,开课前2~3天每个班的助教老师提前将预习报告收齐,按照预习报告评分细则进行严格初评分,并对报告中出现的共性问题归纳整理,再由带课教师进行终评分,重点要拉开分差,有良莠、有梯度,对课前预习优秀完成的学生予以表彰和加分,并公布预习报告撰写优秀的学生名单,能充分激发学生进行课前预习的积极性和主动性,养成良好的学习习惯。实验预习报告评分标准见表1。同时,教师通过预习报告可掌握学生对实验的掌握程度,以便有的放矢地讲解,能有效提高课堂教学效率,取得更好的教学效果。将预习中归纳整理的共性问题进行专项指导,引导学生逐步使用图片、表格、框图等形式表示出实验步骤,鼓励学生自创更为实用简便的预习报告形式,学生最终都能写出简洁、清晰、直观的预习报告,既能培养学生独立思考的能力,又能为实验教学提供更为优化的报告版本,不断促进教学改革的深入。同样,对课前预习有进步的学生也予以加分奖励,鼓励更多的学生由被动预习变主动预习。

2.2.2提问讨论模式

教师通过课上提问的方式,即随机提问实验中相关问题,若答不上或者不全的,均倒扣分数[2]。课堂提问既可以检验预习效果,也能督促学生进行预习,更为有效的提高学生预习效果。部分实验可以通过学生讨论的方式代替传统的讲解,变老师“满堂讲”为学生们“主动说”,讨论过程中把自己之前预习中尚未明白的问题和老师、同学们进行探讨,或者质疑其他同学的想法和看法,教师在一旁指导和引导讨论大方向,积极讨论和质疑的同学予以加分奖励,激发他们对实验的热情,调动课堂的学习气氛,让课堂充满活力,摒弃死气沉沉的传统实验教学。把实验原理、基本操作、重点难点、安全细节知识以提问的方式进行检查、讨论,既督促了学生的预习,又强调了重点,还能锻炼学生语言表达能力[3]。

3结束语

综上所述,通过几年的实际教学实践证明,在教师的督促、检查和指导下,行之有效的实验预习方法能从根本上扭转学生被动学习的局面,还能加深学生对分析化学理论知识的理解,极大地增强实验教学的有效性,有利于培养学生的综合分析能力、动手操作能力、耐心细致的工作作风及实事求是的优良态度。预习模式的革新,不断积极推进分析化学实验教学改革,也必将给实验教学注入新生活力。

参考文献

[1]朱文举,刘成伟,于子钧,等.化学实验教学中预习方法[J].教育,2016(12):200.

[2]杨桂珍,李志果,陈伟珍.强化课前预习,提高分析化学实验课程效果[J].广东化工,2015,42(24):180.

[3]丁唯嘉,罗志刚.《基础化学实验》教学提高学生预习效果的几点体会[J].广东化工,2011,38(7):193.

作者:李娇 金谷 姚奇志 刘红瑜 李玲玲 单位:中国科学技术大学