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有機化學以有機物的組成、結構、性質及變化規(guī)律為主要研究對像,是化學學科中的一個相當重要的二級學科。它與人類生活和生命活動息息相關,在衣食住行、醫(yī)療衛(wèi)生、農業(yè)生產(chǎn)、能源和材料等工業(yè)生產(chǎn)及科學技術領域都發(fā)揮著舉足輕重的作用。因此,技師學院有機化學教學內容應以物質結構為主線,將“有機化學與生活”,“有機化學與材料”和“有機化學與生命”等內容滲透進課堂教學,徹底改變“純化學”式的教育模式,讓不同層次的中學生積極投入到實踐學習的氛圍中,在實現(xiàn)知識積累的同時,得到方法、技能的鍛煉,為實現(xiàn)終身教育奠定基礎。有機化學由于其內容本身的真實性與實踐性,學生在學習、活動過程中通過自己親身感悟與體驗,在獲得知識與技能的同時,可以內化形成過程與方法、情感態(tài)度與價值觀,理解科學的本質,從而全面落實化學課程目標和提高學生的科學素養(yǎng)。
同時有機化學是基于實驗的一門科學,有機化學的研究更是具有明顯的實驗特征。因此,在技師學院有機化學教學中開展實踐學習研究是一個契機。通過實踐學習,對學生進行探索化學知識的過程和學習方法的訓練,既可以激發(fā)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析和解決問題的興趣,形成求學所必需的質疑態(tài)度和批判精神,又培養(yǎng)了學生多維思考、分析推理、歸納總結的能力。
2技師學院有機化學實踐教學現(xiàn)狀的調查和分析
通過對技師學院有機化學教與學現(xiàn)狀的調查和分析,對目前技師學院有機化學教學模式現(xiàn)狀進行了摸底,以便于更有效地開展探索適應新課程要求的教學模式的研究。根據(jù)占有的資料和實際的走訪調查,設計了調查問卷。結果顯示31.5%的學生對技師學院有機化學學習無興趣,45.2%的學生認為學習化學興趣不高的主要原因是教師傳統(tǒng)的教學方法,59.6%的學生不能很好地參與課堂教學,68.5%的學生喜歡實踐學習模式。由此看出,傳統(tǒng)的教學方法中存在以教師為中心,強調教師權威的現(xiàn)象,忽視了教師與學生的合作關系,剝奪了學生的自主性,影響了學生的自信心,導致學生厭學,使學生對教師有抵觸情緒。學生希望老師在課堂上成為他們的合作伙伴,給他們一定的學習空間,使個人的主動性、積極性充分發(fā)揮出來。而有機化學教學改革的核心任務便是建立和形成旨在充分調動、發(fā)揮學生主體性的學習方式。實踐學習就是一種行之有效的學習方式,能使學生的主體性、能動性等在實踐學習過程中得以發(fā)展。
3技師學院有機化學實踐教學創(chuàng)新的措施
3.1培養(yǎng)學生設計實驗并動手實踐
假設提出后就要想方設法去檢驗它,用實證性材料去或支持假設。這是實踐學習的重要步驟。因為學生要達到對所學知識所反映事物的性質、規(guī)律以及該事物與其他事物間聯(lián)系的深刻理解,最好的辦法是讓學生到現(xiàn)實世界的真實環(huán)境中去感受,去體驗,而不是僅僅聆聽教師或其他人的介紹和講解。比如在2乙醇與濃硫酸反應產(chǎn)物的驗證試驗中。我們創(chuàng)設了以下問題情境創(chuàng)設:乙醇與濃硫酸制乙烯氣體時溫度控制不當常有副反應發(fā)生,若溫度過高,乙醇被氧化成二氧化碳,濃硫酸被還原為二氧化硫。那么如何設計實驗驗證反應混合氣體中含有二氧化碳、二氧化硫和水蒸氣那?學生一般都能知道驗證二氧化碳用澄清石灰水,驗證二氧化硫用品紅溶液,驗證水蒸氣用無水硫酸銅,但是具體的操作步驟是什么,為什么?大部分的學生不能正確說明原因,這時教師可以引導學生進行實驗設計實踐。
實踐實驗設計思路:
(1)水蒸氣先驗證還是后驗證,為什么?這時有的學生想到若先驗證二氧化硫或二氧化碳必須通入水溶液中,帶出水蒸氣,影響產(chǎn)物水蒸氣的驗證,所以水蒸氣必須先驗證。即通過裝有無水硫酸銅的硬質玻璃管。
(2)二氧化硫和二氧化碳哪個先驗證,為什么?通過教師的引導,學生認識到因為二氧化硫也能使澄清石灰水變渾濁,所以必須在檢驗二氧化碳之前,先將二氧化硫除去并除盡。而除去二氧化硫之前應先驗證二氧化硫,所以應用三個洗氣瓶,分別是品紅溶液,溴水,品紅溶液,第一個品紅溶液為驗證有二氧化硫,溴水為除去二氧化硫,第二個品紅溶液為檢驗二氧化硫已除盡,這樣通入澄清石灰水變渾濁一定為二氧化碳。通過這樣的設計使同學認識到在設計實驗時必須全面考慮各個因素的影響,應注意到每個細節(jié)的設置,才能使最終的結果正確。但要使學生對設計實驗方案感興趣,并能設計出高質量的實驗方案,學生就必須有扎實的知識基礎和實驗技能。在化學學習中,教師要幫助學生對已學過的知識加以回憶、深化、提高,將所有中學化學知識系統(tǒng)化、條理化、網(wǎng)絡化。
3.2培養(yǎng)學生多動手實驗并注意學會觀察
當前在實驗教學中往往會出現(xiàn)這樣的問題:實驗現(xiàn)象琳瑯滿目,學生情緒亢奮,實驗做完后學生只記住他最感興趣的部分,而對其他現(xiàn)象說不清楚,因此,在初次進行實驗時教師必須讓學生知道觀察什么,怎么觀察。比如我們在苯與液溴的取代反應試驗中,在演示苯與液溴的取代反應時由于注意點較多,可邊實驗邊提出問題,指導學生觀察實驗:
(1)苯與液溴混合后有沒有明顯現(xiàn)象,加入鐵屑后有沒有明顯現(xiàn)象?
(2)跟反應器連接的長導管起什么作用?
(3)導管口為什么不插入液面下?
(4)怎樣除去無色溴苯中溶解的溴?
通過以上問題的設置使學生對該實驗應掌握的問題一目了然,所以只要明確觀察目的,仔細觀察,不管實驗現(xiàn)象多少,都能抓住本質。同時要引導學生邊觀察,邊進行思維性觀察。不僅要觀察實驗儀器的選擇組裝,而且要分析為什么,不僅要觀察實驗現(xiàn)象,而且要思考產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因。而在實踐學習中,很多猜想與假設只有通過實驗才能得以驗證,在動手實驗的過程中,不僅可以提高學生的實驗技能,而且可以培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題,解決問題的能力,激發(fā)他們的實踐精神。
總之,技師學院有機化學傳統(tǒng)的教學方法已不再適應時代的要求,但舊的教學理念往往根深蒂固,因此以實踐學習為核心的有機化學教學的實施還有很長的路要走,實踐學習的各種有效途徑還需要在實踐中不斷摸索。
參考文獻
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1.試管的握持
出錯點:用手一把抓或將無名指和小指伸展開;位置靠上或靠下。
正確方法:“三指握兩指拳”。即大拇指、食指、中指握住試管,無名指和小指握成拳,和拿毛筆寫字有點相似。手指握在試管中上部。
2.藥品的取用
出錯點:A。取粉末狀藥品,由于藥匙大,加藥品時不能深入容器內致使灑落或粘附容器內壁,而不知用V形紙槽代替藥匙送藥品入容器內。B.傾倒液體藥品時,試劑瓶口沒緊挨接受器口致使藥品外流,標簽沒向著手心,造成標簽被腐蝕。
正確方法:A.取用粉末狀或細粒狀固體,通常用藥匙或紙槽。操作時,做到“一送、二豎、三彈”。(即藥品平送入試管底部,試管豎直起來,手指輕彈藥匙柄或紙槽。)使藥品全部落入試管底。B.取用塊狀或大顆粒狀固體常用鑷子,操作要領是"一橫、二放、三慢豎。"即向試管里加塊狀藥品時,應先把試管橫放,把藥品放入試管口后,再把試管慢慢地豎起來,使藥品沿著管壁緩緩滑到試管底部。C.使用細口瓶傾倒液體藥品,操作要領是“一放、二向、三挨、四流”。即先拿下試劑瓶塞倒放在桌面上,然后拿起瓶子,瓶上標簽向著手心,瓶口緊挨著試管口,讓液體沿試管內壁慢慢地流入試管底部。
3.膠頭滴管的使用
出錯點:中指與無名指沒夾住橡皮膠頭和玻璃管的連接處;將滴管尖嘴伸入接受器口內。
正確方法:夾持時:用無名指和中指夾持在橡皮膠頭和玻璃管的連接處,不能用拇指和食指(或中指)夾持,這樣可防止膠頭脫落。吸液時:先用大拇指和食指擠壓橡皮膠頭,趕走滴管中的空氣后,再將玻璃尖嘴伸入試劑液中,放開拇指和食指,液體試劑便被吸入,然后將滴管提起。禁止在試劑內擠壓膠頭,以免試劑被空氣污染而含雜質。吸完液體后,膠頭必須向上,不能平放,更不能使玻璃尖嘴的開口向上,以免膠頭被腐蝕;也不能把吸完液體后的滴管放在實驗桌上,以免沾污滴管。
4.振蕩盛有液體的試管
出錯點:手握試管中部或中下部抖動。
正確方法:手指應"三握兩拳",握持試管中上部,這樣留出試管中下部便于觀察試管內部的實驗現(xiàn)象。振蕩試管時,用手腕力量擺動,手臂不搖,試管底部劃弧線運動,使管內溶液發(fā)生振蕩,不可上下顛,以防液體濺出。
5.使用托盤天平
出錯點:A.直接用手撥游碼;B.托盤上不放或少放紙片;C.藥品放錯托盤;D.在托盤上放多了藥品取出又放回原瓶;E.稱量完畢忘記把游碼撥回零點。
正確方法:正確操作要領是“托盤天平稱量前,先把游碼撥零點,觀察天平是否平;不平應把螺母旋;相同紙片放兩邊,潮、腐藥品皿盛放,左放稱物右放碼,鑷子先夾質量大;最后游碼來替補,稱量完畢作記錄,砝碼回盒游碼零,希望大家要記住”。使用時還應注意:A移動游碼時要左手扶住標尺左端,右手用鑷子輕輕撥動游碼;B。若稱取一定質量的固體粉末時,右盤中放入一定質量的砝碼,不足用游碼補充。質量確定好后,在左盤中放入固體物質,往往在接衡時加入藥品的量難以掌握,這時應用右手握持盛有藥品的藥匙,用左手掌輕碰右手手腕,使少量固體濺落在左盤里逐漸達到平衡。若不慎在托盤上放多了藥品,取出后不要放回原瓶,要放在指定的容器中。
6.量筒的使用
出錯點:A.手拿著量筒讀數(shù);B.讀數(shù)時有的俯視,有的仰視;C.有的不能依據(jù)需量取液體體積選擇合適量程的量筒。D.液體加多了,又用滴管向外吸。
正確方法:使用量筒時應根據(jù)需量取的液體體積,選用能一次量取即可的最小規(guī)格的量筒。操作要領是"量液體,筒平穩(wěn);口挨口,免外流;改滴加,至刻度;讀數(shù)時,視線與液面最低處保持水平"。若不慎加入液體的量超過刻度,應手持量筒倒出少量于指定容器中,再用滴管滴至刻度處。
7.溶解食鹽時攪拌操作
出錯點:A.溶解食鹽使用玻璃棒攪拌過程中發(fā)出叮噹之聲;B.玻璃棒在液體中上部攪拌。
正確方法:操作時將燒杯平放在桌面上,先加入固體食鹽,然后加入適量水,拿住玻璃棒一端的1/3處,玻璃棒另一端伸至燒杯內液體的中部或沿燒杯內壁,交替按順時針和逆時針方向做園周運動,速率不可太快,用力不可大,玻璃棒不能碰撞燒杯內壁發(fā)出叮噹之聲。
8.過濾操作
出錯點:漏紙與漏斗壁之間留有氣泡,影響過濾速度;手持玻璃捧的位置太靠上或太靠下;玻璃捧下端靠在濾紙上時:一是沒輕靠在濾紙的三層部位,二是用力過大致使漏斗傾斜;盛放待過濾液的燒壞的尖嘴部位靠在了玻璃捧的中部甚至中上部。
正確方法:將濾紙貼在漏斗壁上時,應用手指壓住濾紙,用水潤濕,使濾紙緊貼在漏斗壁上,趕走濾紙和漏斗壁之間的氣泡,以利于提高過濾速度。過濾操作要求做到"一貼二低三靠"。一貼:濾紙緊貼漏斗壁。二低:濾紙上沿低于漏斗口,溶液液面低于濾紙上沿。三靠:漏斗頸下端緊靠承接濾液的燒杯的內壁,引流的玻璃棒下端輕靠濾紙三層一側;盛待過濾的燒杯的嘴部靠在玻璃棒的中下部。應手持玻璃棒中上部。
9.儀器的連接
出錯點:把玻璃管使勁往橡皮塞或膠皮管中按;拆的時候使勁拉;手握彎管處使勁用力將管折斷,手被刺破。
正確方法:"左手持口大,右手持插入,先潤濕,稍用力轉動插入就可以"。即左手持口大的儀器,右手握在靠近待插入儀器的那部分,先將其潤濕,然后稍稍用力轉動,使其插入。將橡皮塞塞進試管口時,應慢慢轉動塞子使其塞緊。塞子大小以塞進管口的部分為塞子的1/3為合適。拆時應按與安裝時的相反方向稍用力轉動撥出。
10.裝置氣密性的檢查
伴隨著工業(yè)科學技術的日益發(fā)展,環(huán)境污染已成為人類生活中不可忽視的重要問題之一。據(jù)統(tǒng)計,目前傳統(tǒng)化學產(chǎn)業(yè)每年制造的有害廢物已達3—4億噸,一些重金屬及其化合物酚類和氰類污染造成的魚貝類中毒,一氧化二氮和甲烷等溫室氣體造成的全球氣溫升高等現(xiàn)象層出不窮,嚴重威脅著人類生存環(huán)境的清潔健康,于是“綠色化學”的概念應運而生并伴隨著環(huán)保觀念的流行而漸入人心?!熬G色化學”,其核心內容為提高對原料的有效利用,盡量消除和避免使用有毒和危險試劑,并爭取將反應物的原子全部轉化為期望的最終產(chǎn)物。在高校化學教學過程中,有機實驗是基礎課程中不能忽略的重要一環(huán),但是因開設相關實驗的高校多、項目繁雜,且存在藥品浪費嚴重,甚至隨意處理廢氣廢液等現(xiàn)象,難免聚沙成塔累積效應,無形中給實驗室及外部環(huán)境帶來負面影響。因此,我們應該采取有效手段加以預防和解決,將有機化學實驗的綠色化作為一個嶄新的課題加以探討研究。
2.實現(xiàn)有機化學實驗“綠色化“教學目標的若干措施
2.1綠色化學意識的樹立與培養(yǎng)若想樹立學生的綠色化學意識要求教師能夠率先把握環(huán)保低碳理念,并積極實施環(huán)境無害化學實驗管理模式。為此,應首先將綠色化學的相關概念及原則融入到課堂管理中,并進行科學指導。例如,在課前預習階段積極引導學生以查找資料的方式初步了解相關實驗試劑的毒性及其對環(huán)境產(chǎn)生的損害和影響,并鼓勵學生不拘泥于教材,通過改良步驟或運用技術手段減少對生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑的使用,并有針對性地降低有害副產(chǎn)物的產(chǎn)生和排放。再如,應密切關注實驗整體的進行情況,及時糾正一些因意識疏忽而造成的裝置安裝問題,阻止因其導致的儀器損害或有毒物質泄漏現(xiàn)象的出現(xiàn)。通過教學過程,潛移默化地影響學生,使之在觀念上重視化學實驗綠色化,在學習中掌握更新實現(xiàn)綠色化學目標的方法途徑。另外,可在教學過程中將能否貫徹綠色化學意識、積極實施對環(huán)境友好舉措作為考核項目之一,杜絕學生在實驗過程中不慎造成的藥品浪費、隨意丟棄廢物等現(xiàn)象的發(fā)生。
2.2實驗試劑的選用與教學內容的革新完善在有機化學實驗中,難免使用一些易燃易爆、有毒或有腐蝕性的原料,這些試劑不但用量大,而且存在危險和污染,如果能勇于突破定性思維和教材,在保證實現(xiàn)原有教學目標的同時,有針對性地選取低碳無害試劑,也能起到推廣“綠色化學”的目的。比如在原料與催化劑的革新方向上,可用無毒高效原料代替有毒原料,用新型催化劑取代腐蝕性嚴重的催化劑。在此試舉兩例:在利用硝酸氧化環(huán)己醇和環(huán)己酮制備1.6—己二酸的實驗中,傳統(tǒng)教科書一般選用高錳酸鉀作為氧化劑。高錳酸鉀具有放熱強烈、有毒等不良特性,并不符合低碳環(huán)保標準,但若改用過氧化氫做氧化劑,則副產(chǎn)物是水,其污染程度不會隨反應的進行而增加,部分實現(xiàn)了綠色化學目標的達成。又如,在乙酸正丁酯制備過程中,將具有腐蝕性、易產(chǎn)生碳化異構化等副反應的催化劑濃硫酸,改為固體催化劑一水合硫酸氫鈉,不但能夠降低實驗過程中“三廢”的生成量,還能將產(chǎn)品率由70%提高到90%,起到了事半功倍的效果。另外,可選用學生熟悉的天然食品代替有機藥物完成教學任務,如在利用茶葉提取咖啡因的過程中使學生掌握索氏提取器的用法;采用橘皮改良過去使用的苯甲醛完成水蒸氣蒸餾實驗,而蒸餾得到的檸檬烯又具有光學活性,可將其進一步用作測定旋光度的原料。在教學設計環(huán)節(jié),應使實驗內容及實施方式趨向低碳環(huán)保。內容低碳化主要反映在合成路線的設計上,可用綜合性較強、合成路線較復雜的實驗代替目的過于單一的項目。如僅選取溴乙烷的制備這一個實驗,就能夠學習吸收有害氣體、蒸餾、分液、萃取、干燥等重要方法,可大大降低實驗項目無意義的重復性。另外,可適時設計一些具有連續(xù)性的實驗,使回收到的產(chǎn)物作為反應物而被重新利用。如在甲基橙的制備實驗中得到的產(chǎn)物可作為重結晶實驗的主要試劑而被循環(huán)使用,將制備好的乙酰水楊酸用于阿司匹林原料藥的檢驗等。這樣設計的優(yōu)勢還在于,因前一產(chǎn)品質量的優(yōu)劣將影響后續(xù)實驗的進行,可提高學生對結果真實性與可靠性的感悟,通過連續(xù)的實驗過程,培養(yǎng)其環(huán)保節(jié)約意識。實施方式的低碳化主要在劑量的半微量或微量化過程中得以體現(xiàn)。將一些污染較嚴重實驗的規(guī)模進行相應的縮小處理,是運用預防化學污染的新方法新技術對常量實驗進行改革的必經(jīng)之路。例如在茶葉提取咖啡因的實驗中,將乙醇用量從150ml降低至70ml即能提取到產(chǎn)物咖啡因,再如環(huán)己酮的制備及苯乙酮的制備實驗中,可將有害原料環(huán)己醇和乙酸酐用量減少到原量的1/5,除提高實驗綠色化外又能有效地提高產(chǎn)率。由此可見,微量實驗值得推廣的原因在于節(jié)約能源減少污染,降低有機實驗的危險性,同時減少了因處理“三廢”帶來的壓力。除此而外,微量及半微量實驗的規(guī)模更接近于科研現(xiàn)狀,它的安全性和低成本大大促進了開放式實驗教學項目的開出率,提升了學生的動手能力和膽大心細的實驗態(tài)度,因此,在教學過程中采取常量和微量實驗交替配合的模式,將更有利于化學實驗綠色化目標的實現(xiàn)。
2.3合理進行三廢處理在有機化學實驗中,若不將“三廢”進行合理有效的處理而直接排放,將會對環(huán)境和人體產(chǎn)生一定的污染和傷害。因此在實驗過程中應結合以下幾點有效提高實驗室中對“三廢”的處理效率:
(1)廢氣的處理:實驗中應合理使用通風櫥,并在尾氣排出裝置處安裝氣體凈化裝置。對于在實驗進行過程中產(chǎn)生的有害氣體應用專門的吸收裝置進行吸收。
(2)廢液的處理:可將廢液分類為酸堿及有機試劑進行分別處理。酸堿可混溶中和并調節(jié)pH值在6.5—8.5之間,并用水將其稀釋后排放;對于乙醇、乙酸乙酯等有機試劑,可在積攢到一定體積后進行重蒸提純,并作為反應物應用于后續(xù)的實驗中。對于一些在學校條件內無能力進行處理的廢產(chǎn)品,切不可直接將其倒入下水道或排放到大氣中,應定期送到專門地點進行生化處理。
(3)廢渣的處理:有機實驗所產(chǎn)生的廢渣一般為有毒易燃易爆的固體,應統(tǒng)一回收并將其埋于地下固定地點。尤其需要注意的是特殊但常用試劑的處理方式,如在破損溫度計灑落的微小汞珠上撒上硫粉,使其合成毒性較小的硫化汞,減少環(huán)境損害等。
2.4將節(jié)約意識與綠色化學觀念相結合建設節(jié)約型社會是贏得國際競爭優(yōu)勢的重要戰(zhàn)略之一,作為未來化工行業(yè)的主流人才,我們有必要在化學實驗的學習過程中重視資源意識和節(jié)約意識的養(yǎng)成。除去精簡實驗項目,控制原料使用量外,也要注意水電的使用,從小處做起,才能將此觀念深植于學生的頭腦之中。比如在蒸餾回流等步驟中,冷凝裝置一組組相連的搭建方法即可大大降低自來水的用量。
2.5科學技術的引入與完善科學技術的不斷發(fā)展為實驗室實現(xiàn)綠色低碳目標提供了技術支持和保障,在教學過程中適當引用微波技術、多媒體技術已成為實踐教學的大勢所趨。
(1)微波技術。微波作為一種新能源,可用于多種化學實驗之中,已成為一種加速有機反應的經(jīng)典技術。它具有極大提高有機反應時間,使受熱體系升溫均勻、控制方便、產(chǎn)率高和產(chǎn)品易于純化等特點。如在合成肉桂酸的實驗中,將苯甲醛等反應物的加熱時間由回流1.5小時縮短為微波輻射條件下的20分鐘,在此條件下可降低副產(chǎn)物產(chǎn)量,隨之而來的分離提純步驟減少,基本實現(xiàn)了“零排放”目的。據(jù)目前研究表明,利用微波技術的化學反應,可減少甚至不用溶劑,對環(huán)境污染極低。酯化反應、重排反應、偶聯(lián)反應、酯交換反應及有機金屬反應均可利用微波技術實現(xiàn)反應速度的最大化。
(2)多媒體技術。采用多媒體技術模擬實驗進程是“綠色化學”理念下值得重視和使用的科學技術之一。在有機教學中,存在一些污染嚴重卻又不得不要求學生全面掌握的實驗項目,此時借助于計算機技術呈現(xiàn)真實完整的反應過程,可以彌補因實驗條件不足帶來的負面影響。學生也可學會在接受傳統(tǒng)課堂教學的方式外,充分利用網(wǎng)絡資源,展開全方位學習,有利于其自主性及創(chuàng)新意識的提高。
3.結語
我們把“溶液的配制”放在最前面,以訓練學生稱量、固體溶解、量取液體體積等基本操作。實驗七“酸堿標準溶液的配制與標定”,可使學生初步掌握電子分析天平、滴定管的正確使用和滴定操作技術,鞏固移液管、容量瓶的正確使用方法。在實驗十一“水的總硬度測定”中,進一步鞏固滴定分析基本操作。把實驗十二“雙氧水中H2O2含量的測定(氧化還原滴定法)”作為自行設計實驗,掌握滴定分析在酸堿滴定中的應用后,再應用于氧化還原滴定,強化滴定分析基本操作。另外通過“鄰二氮菲分光光度法測定微量鐵”實驗,使學生學會可見分光光度計的使用方法,掌握儀器分析方法,學會標準曲線制作,用作圖方法進行數(shù)據(jù)結果處理。筆者依據(jù)“基本實驗—綜合性實驗—設計性實驗”的教學模式以及自身三十多年的教學實踐體會,新編了《醫(yī)學化學實驗》教材,刪除一些陳舊過時、重復的實驗,增加相關現(xiàn)代化儀器分析實驗內容與綜合設計實驗內容,達到了優(yōu)化學生知識結構且不過分依附于理論課的基礎化學實驗教學目標。
2認真做好預備實驗,檢查學生預習情況
本教研室在開展每個實驗之前都會安排兩位教師進行預實驗。通過預實驗,教師可以了解所用到的各種儀器是否正常、實驗條件是否合理、藥品是否失效等;能及時發(fā)現(xiàn)實驗中可能出現(xiàn)的各種異常情況,掌握實驗的第一手資料,以應對學生在實驗過程中提出的各種問題。教師在學生實驗課前進行的預實驗是課堂實驗順利進行的保證。此外,預實驗得出的結果,給批改實驗報告提供了依據(jù),從而更好地指導學生進行實驗。同樣,課前預習實驗對學生進行實驗也是至關重要的。通過預習,學生能夠明確實驗目的及原理,做到心中有數(shù)。學生動手操作前有大約30分鐘的教師講解時間,實驗內容不能被詳細敘述,教師必須把握住實驗的重、難點。此外,在講授中要將相關實驗原理、實驗操作及注意事項等分解成若干個問題隨機提問學生,以此檢查學生預習情況,提問成績記入學生平時成績,可督促學生加強實驗預習,從而起到事半功倍的效果。
3闡明儀器的正確使用方法
對用到的儀器,教師在課堂上進行規(guī)范的演示操作,向學生講清操作要領和具體注意事項,目的是指導學生正確進行實驗,避免出現(xiàn)錯誤或發(fā)生危險。如以滴定分析操作為例,說明其使用方法。酸堿滴定管在使用前,應先檢查是否有漏水現(xiàn)象,如果酸式滴定管漏水,取下活塞涂上凡士林即可;如果堿式滴定管漏水,則上下調動玻璃珠位置。在裝入標準溶液之前,應先用標準溶液潤洗2~3次。在趕去滴定管尖端氣泡和調整好液面后,就可進行滴定了。滴定時要善于控制溶液流速,剛開始反應可以“見滴成線”,接近終點時要做到需要一滴加一滴、需要半滴加半滴。當顏色發(fā)生突變且20s不褪色時,即到達滴定終點。讀數(shù)時應注意保持滴定管垂直,由于附著力和內聚力的作用,滴定管內液面呈彎月形。讀數(shù)時,對于無色或淺色溶液,應讀彎月面下緣的最低點對應的數(shù)值;對于有色溶液,應讀彎月面上緣對應的數(shù)值。學生在使用滴定管時總喜歡左手拿錐形瓶振蕩,右手操作活塞;對這個不良動作教師要演示錯在何處,使學生留下深刻印象,培養(yǎng)學生正確操作習慣。在實驗過程中,教師要巡視,發(fā)現(xiàn)學生錯誤操作及時給予糾正,這樣既增強了師生之間的感情,又使學生掌握了常用儀器的規(guī)范操作方法。
4建立完善的考核制度
綠色化工就是要在對環(huán)境污染嚴重的地區(qū),進行技術上的加工,使得與環(huán)境相協(xié)調的可持續(xù)發(fā)展的化學化工。重視“科學是第一生產(chǎn)力”,要堅持發(fā)展可再生資源的使用,以多種多樣的高超技術加以研究。綠色化學前景的探索對于我們還任重道遠。
【關鍵詞】綠色化學化工;綠色概念;綠色化工產(chǎn)品;綠色環(huán)境;友好化學
引言
政府只有深入研究和發(fā)現(xiàn)各種綠色產(chǎn)品,探討綠色化學化工,才能使出現(xiàn)的問題得到很好的解決,對每一個問題的發(fā)生我們都要追根溯源,從根本上根除問題。綠色化學化工技術的應用,正在不斷增多,我們要設計研究低公害,經(jīng)濟效益高的綠色產(chǎn)品,這就要求我們在一定程度上選擇適當?shù)牟牧希缧滦偷拇呋瘎?,溶劑,油漆等。利用自然界中存在的可持續(xù)發(fā)展條件,以廢棄物作為原始原料,生產(chǎn)一些綠色化學化工產(chǎn)品。國家要想改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式,就不要有自給自足的傳統(tǒng)思想,否則將可能出現(xiàn)很嚴重的結果。在宣傳方面要倡導綠色化學化工產(chǎn)品,這些產(chǎn)品的新生將會給化學史上增加一筆新的光彩。
環(huán)境與綠色這兩個詞是分不開的,綠色環(huán)境就是要把環(huán)境好好經(jīng)營,建設社會主義和諧社會。改革開放以來各種污染物大量出現(xiàn),同時還有一部分人為了暴利不惜破壞環(huán)境,所以要研究出符合經(jīng)濟條件的綠色化學化工產(chǎn)品,取得一定的經(jīng)濟效率。
一、綠色化學化工的重要性
(1)世界各國在發(fā)展建設過程中不斷造成對環(huán)境的影響,例如泥石流,地震的頻頻發(fā)生,以致于對綠色化工越來越重視。
(2)綠色化學化工基本的問題是技術與人才問題,綠色化工可以很好的保護環(huán)境和帶動一系列的化工產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,在工業(yè)上起到經(jīng)濟效益好,實用性強的理念,還可以消除化工工業(yè)對社會和環(huán)境的各種影響。
(3)綠色化學化工具有一定的循環(huán)利用性,工業(yè)的加速發(fā)展,使得一些資源的利用率得到百分百的提高,綠色化學在國際上被稱為是解決污染物的科學殺手。從目前看來,綠色化學化工前景廣闊。
(4)化工上要解決一些技術上的難題,從觀念上強化,在制造綠色產(chǎn)品方面,要有好的建設,制度要明確。
二、政府重視綠色化工技術和人才的教育培養(yǎng)
政府要主導綠色化工的技術發(fā)展,優(yōu)化政策對于綠色環(huán)境的要求,要樹立“以人為本的原則”,觀念上要高效,經(jīng)濟實惠,簡潔,建立一系列的新形勢下政企的合作關系,國家政府要落實和扶持這一方面的有關條例。其中還要結合對高新技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展的綠色化學化工產(chǎn)品,優(yōu)化環(huán)境等有利條件。
加快建設對于綠色化學化工方面的人才,在國家的扶持下開發(fā)綠色化工的發(fā)展和服務。
國內先前在冶金、鋼鐵、礦類上的開發(fā)導致了很多問題的發(fā)生,現(xiàn)在需要綠色化學化工產(chǎn)品的加入為這一類企業(yè)注入新的血液。在綠色化學化工產(chǎn)品的設計和建設中加入高技術的含量。
化學與化學工業(yè)有著本質上的差別,以前的原料,不可再生資源的危害,相信大家有目共睹,這些問題制約了國家化學工業(yè)和環(huán)境的協(xié)調發(fā)展,充分利用可再生資源,是綠色化學化工的首要解決的問題之一。對于這一方面,人才上要遵循科學發(fā)展的道路,要有著對未來前景的預測,人才具備這些才能很好的為國家和人民服務。學校培養(yǎng)人才研究,綠色化工的規(guī)劃,研究論文,環(huán)保意識上,要深入到骨髓里。綠色化學代表了化學和化工學科的共同發(fā)展趨勢和目標之一,即無論是化學還是化工,不僅要面對社會發(fā)展對環(huán)境、健康和能源等方面日益嚴格的要求。
三、綠色化工的前景預測
(1)我國企業(yè)主要是以工業(yè)化為主,所以綠色化學工業(yè)在國民經(jīng)濟中占有主導作用,對推動我國加速發(fā)展社會主義和諧社會做出了巨大貢獻。
(2)化學工業(yè)在教育方面,雖然有很多不完善的地方,但還是可以培育一代代優(yōu)秀工業(yè)人才,這些人才使得綠色化學化工業(yè)的發(fā)展加速。
(3)綠色化學觀念上實施科學主義發(fā)展觀,貫徹落實以人為本的原則。
(4)綠色化學含義的這種變化不僅得到各國政府的高度關注,而且也使它所涉及的內容也越來越廣,越來越豐富。從它現(xiàn)在代表的意義來看,還可用環(huán)境友好化學、可持續(xù)發(fā)展、清潔生產(chǎn)等詞匯來描述,在當今社會,環(huán)保,政治,國際上多方面的推動下,我們綠色工業(yè)發(fā)展前景相信會越來越廣闊,也將會越來越好。
四、我國對于綠色化學化工上采用的戰(zhàn)略
1、國家研究院建立了專門的機構,目前我國有很好的合成、催化綠色化學技術。如研究院的基礎研究綠色化學合成,有機化學產(chǎn)品的檢測和研究。
2、在戰(zhàn)略實施上重視可再生資源,自然界中含有最多的木質素和纖維素的植物,有著一定的可再生資源,總結方案,在綠色化學化工的問題上采用更好的方案。
3、戰(zhàn)略上要重視解決資源浪費的問題的發(fā)生,迅速推動國內的科學化工業(yè)的發(fā)展等,國際上對于綠色化工工業(yè)產(chǎn)品的溶劑,反應條件,催化劑等化學使用方法,對于高原子的組合,目標分子的研究,使綠色化學工業(yè)上保持了有效的功能外,同時讓有害影響降到最低,體現(xiàn)了經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益的統(tǒng)一。
結束語
從綠色化學化工的定義,原理研究的方向下,我國慢慢的展現(xiàn)了完整的綠色化學化工體系,以及國家人民對于綠色化學化工意識上的加強,但是目前還有很多方面不夠健全,如發(fā)展速度很快,導致一些內部問題的發(fā)生,還有對于綠色化學化工的產(chǎn)品定位,望日后有更多推進綠色化學化工的方案。
參考文獻
[1]麻生明.環(huán)境友好的合成化學.1999年科學發(fā)展報告[J]北京:科學出版社,1999.101-105
1.喧賓奪主,忽視學生的特點
有些教師用計算機模擬化學實驗時,為了增強“效果”,畫面很絢,聲音很炫,結果,“喧賓奪主”,大量的次要因素沖淡了實驗教學這個主題。學生倒是有了興趣,但興趣不在于實驗,而在于“聲色”之間也,因此這樣的模擬實驗效果不好。
2.盲目使用,忽視學科特點
實驗無論難易、繁簡,都用動畫或視頻,盲目使用多媒體代替實驗,這是這一誤區(qū)最大的特點。并不是說不可以用動畫,我們可以用Flash等軟件模擬化學實驗,但一般是針對實驗過程較復雜、難懂的實驗。但是,不論什么實驗就要模擬,就會忽視實驗的“過程”的重要意義,長期下來,教師和學生的實際動手能力就會慢慢消退,化學實驗對學生的創(chuàng)新意識和能力的培養(yǎng)就大打折扣。例如:《氯氣》的實驗教學,很多教師認為氯氣有劇毒,不適宜做實驗,因此將所有的實驗過程“復制”到多媒體課件中去,然后在課上細細地“講”實驗給學生聽。試問,這樣的實驗結論能令人信服嗎?這樣的實驗能培養(yǎng)學生的什么科學素養(yǎng)?這樣的實驗結果是別人做出來的,不是學生親身得出的,不科學,同時也無法培養(yǎng)學生實驗動手能力和科學的嚴謹?shù)膶嶒瀾B(tài)度,顯然是與當前實行的素質教育背道而馳的!
3.按部就班,忽視教學實際
化學實驗教學是個動態(tài)的過程,而多媒體課件事先已做好了,若是機械地按部就班地進行預設的實驗,這樣的實驗還有實驗的意義嗎?還有實驗的必要嗎?其只能讓學生機械地完成實驗過程,毫無“驚艷”的接受實驗結果,學生的思維得不到發(fā)展,更不用說培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和能力了。以上的種種情況不能影響多媒體在實驗教學中具有的強大的輔助功能,但,只是輔助功能,我們要恰當?shù)膽矛F(xiàn)有的設備,實現(xiàn)多媒體技術與化學實驗的優(yōu)化整合。
二、恰當應用多媒體技術
1.呈現(xiàn)危險實驗
氮氧化物的實驗教學,由于氮氧化物會引發(fā)光化學煙霧,損害人的呼吸系統(tǒng),甚至危及生命,實驗危險性大。然而,應用多媒體,展示氮氧化物形成污染的畫面,它給人類造成的威脅,學生很震撼,從而高效地掌握了氮氧化物的性質,同時激發(fā)學生學習化學的興趣,優(yōu)化了實驗教學。
2展示繁難實驗
有的實驗歷時比較長或操作比較復雜,如鋼鐵的銹蝕,耗時較長,短時間內觀察不到明顯的現(xiàn)象。此時可以通過多媒體記錄下鋼鐵銹蝕的過程,再通過鏡頭展示給學生,效果很好,事半功倍。
3.展現(xiàn)化工流程
現(xiàn)用的高中化學教材(蘇教版)中有很多的化工流程,如高爐煉鐵、從海水中提取金屬鎂等。學生可能沒有機會去參觀各類工廠,了解化工生產(chǎn)過程,沒有感性認識。但若是應用多媒體技術模擬生產(chǎn)過程,開拓學生視野,同時也大大提高學生對化工流程的認識,進一步提高學生分析能力——學生在觀看時分析每一個原料的用途、每一個步驟的作用等,培養(yǎng)了學生的科學素養(yǎng)。另外,在高考中就不會懼怕這種題型了。
4.揭示微觀現(xiàn)象
微觀物質的結構和運動,用多媒體模擬實驗可以非常形象的展現(xiàn)。如《原電池》的實驗教學,學生在做完實驗時會急切渴求解決疑問——電流究竟是如何產(chǎn)生的?若是用語言描述其形成,教師講的費力,學生聽的吃力。但若是用計算機以二維或三維的動畫效果模擬自由電子的定向移動。H+得電子成為H原子,H原子結合為H2分子,H2氣氣泡在銅板上緩緩上升。逼真的動畫效果能夠最大程度提高學生的興趣,參與課堂的主動性和參與程度,從而達到了教學的最優(yōu)化。再如甲烷和氯氣的取代反應,乙醇的催化氧化,酯化反應等,若動畫模擬展示,不僅能提高學生的學習興趣、激發(fā)其空間想象力,還可以加深學生從微觀的角度對事物本質的理解和掌握,從而達到講解、傳授、降低知識點難度的作用和目的。隨著多媒體技術的迅猛發(fā)展,多媒體將會更大程度上的輔助教學。
關鍵詞:雙創(chuàng);“有機化學”;實訓教學
1重構課程體系框架
以“雙創(chuàng)”為導向,以課程為載體,以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐項目為依托,在做與學的過程中,滲透創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識、傳播創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)方法、培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,構建新型“有機化學”實訓教學模式[3]。傳統(tǒng)的“有機化學”課程過分強調知識的完整性、系統(tǒng)性、邏輯性。本課題打破原有的課程體系,在每個章節(jié)實訓內容的選取上,從貼近生活的創(chuàng)業(yè)實踐項目與開放式實訓項目入手,延伸至專業(yè)領域,激發(fā)學生的學習興趣,使學生了解物質的性能與用途,掌握專業(yè)實操技能,并且注重創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識與能力的培養(yǎng)?!坝袡C化學”實訓項目列表如表1所示。
2實訓教學改革方案的實施
2.1加強實訓技術信息化的應用。隨著多媒體、移動互聯(lián)網(wǎng)及智能終端的發(fā)展普及,充分考慮“00”后學生學習特點與習慣,利用本課題組成員近期出版的新形態(tài)一體化教材與在線開放課程平臺將原本系統(tǒng)的知識與技能科普化、碎片化、顆粒化,使學者不受時間和空間的限制,更方便地學習,學生則更容易掌握知識技能,激發(fā)興趣,培養(yǎng)創(chuàng)造性思維。2.2優(yōu)化實訓教學方法。在日常教學中,多引入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目以及專利案例,有效調動學生的創(chuàng)新積極性,激發(fā)學生的創(chuàng)新靈感,促進學生的創(chuàng)新實踐,提升學生的創(chuàng)新能力。以開放式的實訓項目為依托,可以使學生由知識技能的被動接受者轉變?yōu)橹R的能動建造者,鼓勵學生在實驗方法的改良、儀器的改造等方面進行創(chuàng)新研究,閃現(xiàn)的新思路、新問題、新措施都能成為可申請專利的新方法、新工藝、新技術[4]。2.3加強實訓教學的延展性?!坝袡C化學”實訓教學不局限于課堂內的學習,亦不局限于本專業(yè)的應用,還可以延伸到專業(yè)外的其他領域。學生通過“有機化學”實訓項目列表掌握的知識與技能可以指導學生社團的實踐活動,在原有的生物科技協(xié)會和DIY手工協(xié)會的基礎上,注入課程元素,與專業(yè)結合,使所學知識技能得以鞏固、升華與泛化,激發(fā)學生的創(chuàng)新能力,鼓勵學生制作創(chuàng)新產(chǎn)品。2.4改革考核方式。目前,本課程的考核方式是重期末、輕過程的傳統(tǒng)評價模式,這不利于全面評價學生的知識能力水平,不利于雙創(chuàng)人才的培養(yǎng)。應采取多元化、立體化的考核方式,如個人與小組考核相結合、理論與實踐考核相結合、基礎知識技能與創(chuàng)新能力考核相結合,將學生參加的創(chuàng)新實踐、競賽、專利以及撰寫項目計劃書、論文等納入考核范圍。2.5提升課程教學團隊的雙創(chuàng)教學能力。通過派送調研、學習考察、進修培訓等方式,不斷提高課程教師的高職教育水平、專業(yè)水平、創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)能力。為落實“三教”改革新任務,堅持“以賽促教、以賽促學、以賽促改、以賽促建”,致力提升教師的專業(yè)教學水平和實踐創(chuàng)新教學能力,打造教學創(chuàng)新團隊,全面提升學院教學質量。
3實施效果評估
通過學生評價、同行評價以及對改革前后教師和學生在思想觀念、教學行為、學習行為、創(chuàng)新能力、創(chuàng)業(yè)素養(yǎng)等方面的內容進行深入細致的比較(見表2),2018級學生的學習效果與各能力的發(fā)展明顯優(yōu)于前兩屆(見圖1),故判斷新型“有機化學”實訓教學改革方案具有可行性。
4結語
醫(yī)學檢驗技術是一門實驗技術學科,培養(yǎng)學生具有較強的實驗技能是醫(yī)學檢驗技術專業(yè)學生的培養(yǎng)目標。實驗技能的培養(yǎng)與化學實驗的教學密切相關,學生整個化學實驗過程中操作規(guī)范化的熟練程度可以反映其操作技能的高低,也是實驗結果準確性的根本保證。操作技能包含順利完成整個實驗的各種能力,如:動手操作能力、觀察判斷能力、歸納總結能力、溝通協(xié)作能力、統(tǒng)籌思維能力、獨立分析解決問題能力和創(chuàng)新能力等等。操作技能各種能力的總和就是實驗技能。因此,操作技能是實驗技能的基礎,實驗技能如何發(fā)展有賴于操作技能的提高。所以,無機化學實驗教學中必須突出專業(yè)特點,緊扣培養(yǎng)具備工作實際能力的高素質技術應用型專門人才的目標,加強無機化學實驗教學,強化操作技能訓練,在此基礎上再進一步培養(yǎng)實驗技能。
2淡化學科觀念強化服務意識
醫(yī)學檢驗技術專業(yè)培養(yǎng)的畢業(yè)生與地方經(jīng)濟和醫(yī)學檢驗相關產(chǎn)業(yè)發(fā)展相適應,面向醫(yī)療衛(wèi)生機構一線崗位從事臨床檢驗技術、實驗室技術等方面的工作。即便是工作崗位具有先進的檢驗設備,醫(yī)學檢驗人員也必須具備較強的實踐操作能力,如分析儀器的校正,常用試劑的配制等,更何況農村醫(yī)療衛(wèi)生機構檢驗設備未必都大型、先進。因此,培養(yǎng)的學生必須具有職業(yè)素質高、基礎知識扎實、操作能力強、適應性強等特色。無機化學課程的教學必須根據(jù)學生就業(yè)崗位的需要,淡化學科意識,服務于專業(yè)課程,為學生的職業(yè)拓展提供平臺,體現(xiàn)“以生為本”,著眼于學生人文精神和理科素養(yǎng)的提高,緊貼于專業(yè)培養(yǎng)目標的要求,服務于學生整體專業(yè)素質的培養(yǎng)。為此,鑒于無機化學課時少(總學時32),教材版本變換頻繁,內容不統(tǒng)一的現(xiàn)狀,漯河醫(yī)學高等專科學?;瘜W教研室根據(jù)各系部專業(yè)培養(yǎng)目標的要求,合理制定課程標準,討論優(yōu)選實驗內容,開發(fā)校本實驗教材《分析測試實驗指導》,各專業(yè)構建新的實驗教學新體系。如,漯河醫(yī)學高等??茖W校醫(yī)學檢驗技術專業(yè)目前選用的《無機化學》教材是由人民衛(wèi)生出版社出版、牛秀明主編的全國高職高專“十二五”規(guī)劃教材,但教材中的實驗部分缺少化學實驗的基本知識,如實驗室管理、實驗室安全、常用儀器簡介、化學實驗基本操作規(guī)程及實驗數(shù)據(jù)記錄和實驗報告書寫等等相關規(guī)范內容,如果忽略此部分內容的學習,對醫(yī)學檢驗專業(yè)的學生來講,強化操作技能,培養(yǎng)實驗技能,為后續(xù)課程的學習奠定基礎,基礎課為專業(yè)課和未來工作的需要服務,就成了空洞的目標。因此,我們適度增加了這些內容的教學,同時增加緩沖溶液的配制與性質實驗,注意與生化檢驗課進行銜接;并將化學實驗與醫(yī)學檢驗專業(yè)的衛(wèi)生檢驗員資格證書考核結合起來安排實驗內容。按照校內自編教材增加此部分內容后,收到了良好的教學效果。
3掌握學生基礎合理安排教學措施
開課之初,對新生進行問卷調查,對學生的化學基礎摸底。招生時的文理兼收,入校后的大班學習,造成了同班學生文理基礎差異顯著,部分學生連常見的玻璃儀器都不能辨認,實驗無法同步完成,為解決文科學生理科知識的相對薄弱、理解和接受化學知識的相對困難、動手實驗能力稍差等問題,在上課學時少,教學任務重的情況下,鼓勵和幫助文科學生做好實驗,安排實驗小組時采取文理生混合編組的方法,互補學習;嚴把實驗制度關,如,一對一幫扶制度、獨立操作制度、實驗前預習制度、課堂提問討論制度、實驗后反思總結制度、書寫實驗報告制度、實驗教學督導制度等等。這些舉措較好地培養(yǎng)了學生的實驗技能。
4創(chuàng)新教學方法豐富教學手段
多年的教學經(jīng)驗發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)的實驗課教學方法存在弊端,盡管實驗前教師將實驗目標、實驗原理、實驗內容及步驟、實驗用品及操作方法、有關實驗注意事項等內容全部詳細講解,一部分學生仍然不知從何做起,尤其是文科學生,學生自己實驗時需要指導教師分別重復講解實驗內容,這樣既浪費時間又影響實驗效率。為此,要求學生課前必須預習實驗內容及實驗相關知識,并寫出實驗預習報告,對實驗關鍵內容及注意事項進行思考并提出問題。在實驗教學時合理安排講授時間與實驗操作時間,實驗課開始時,講解實驗目標、實驗原理、實驗內容,并在講解時與學生之間進行互動討論,以便鼓勵學生按照實驗原理對實驗操作步驟詢問“為什么”。待學生認領清點儀器后,再組織學生一起講解實驗操作步驟、示范性演示儀器使用方法,強調實驗中的注意事項。實驗完成后,要求學生對整個實驗過程進行總結和分析,總結實驗成功的經(jīng)驗,分析討論實驗中存在的問題,反思和糾正實驗中的不足,通過學生自己來全面充實完善實驗報告內容。這種做法減少了學生操作過程中的錯誤,增加了正確使用儀器的機會,同時也促進學生改變了對待實驗的態(tài)度,提高了學生實驗操作的自信,也對今后的實驗提供借鑒和幫助。對于規(guī)范的基本實驗操作、一些需要觀察實驗現(xiàn)象的實驗操作、較復雜的實驗操作、危險性較大的實驗操作,教師實驗前采用多媒體教學技術的方法,放大實驗現(xiàn)象,提高實驗能見度;提供模擬的實驗環(huán)境,熟練掌握實驗操作規(guī)范和操作技能;既保證了學生實驗操作的正確性、規(guī)范性和安全性,又有利于增加學生實驗的自信心,激發(fā)他們動手的欲望。培養(yǎng)了學生嚴格遵守技術操作規(guī)程的工作作風和相互協(xié)作、大膽工作的能力。
5貫穿綠色化學理念增強學生環(huán)保意識
無機化學實驗用到的化學藥品較多,在不影響實驗效果的前提下,盡量減少試劑用量,增加微型實驗,使無機化學實驗綠色化;盡量減少和替代刺激性或有毒試劑的使用,主動地減少和消除實驗室的化學污染,體現(xiàn)綠色化學原則;要求學生將在實驗過程中產(chǎn)生的廢液、廢渣和剩余少量物品等,都分別統(tǒng)一收集到實驗室制定的廢液回收桶和廢渣回收杯中,實驗完畢統(tǒng)一處理。廢氣通過實驗室通風裝置壓出。這樣,既避免了“三廢”對環(huán)境產(chǎn)生的污染,又讓學生在實驗的點點滴滴中接受環(huán)保教育,愛護環(huán)境,珍愛生命。在化學實驗教學中培養(yǎng)學生保護環(huán)境的意識和責任。
6創(chuàng)新實驗評價方法重視綜合素養(yǎng)提高
學生的學習動機主要在于興趣,而興趣的培養(yǎng)不是自發(fā)的,需要老師進行有益的啟發(fā)、教育和耐心的培養(yǎng)。這種意識滲透到整個教學過程中,可以起到事半功倍的效果。這是啟發(fā)式教學必不可少的重要一步,因為它直接牽動著學生發(fā)現(xiàn)、探索問題的興趣。有機化學的教學,可以通過講與每章有關的社會熱點問題或與該章有關的有趣的事來激發(fā)學生的興趣。比如醇那一章,可以結合檢測醉駕的原理來講,講講如何檢測酒精含量及如何醒酒。緒論可以結合日常生活中的衣、食、住、行來講,學習有機化學可以指導人的衣、食、住、行。比如有趣的食,可以用一些大家喜歡吃的肯德基快餐、可樂為例,分析這些食品的主要有機成分,以及給人體帶來的傷害。還可以講一下最佳的膳食平衡,每種食物提供給人體哪種營養(yǎng)成分,這些營養(yǎng)成分的有機結構是什么?缺少了會怎樣?等等。立體異構體那章,可以先讓學生自己動手做分子模型,然后再去觀察實物與鏡像的關系。烯烴的親電加成,可以先顯示烯烴使溴的四氯化碳溶液褪色的實驗。經(jīng)驗告訴我們,這樣的方法可以大大提高學生學習的興趣。
二、要激發(fā)學生的好奇心
古希臘教育家亞里士多德講過一句名言:“思維自驚奇和疑問開始”。課堂上教師的提問可以有效地發(fā)展學生的思維能力。師生互動可以通過老師提問學生回答來完成,還可以通過學生提問老師回答來完成。這就要求老師在課堂上須巧設疑問。比如講烯烴的化學性質,老師可以先講幾個實驗現(xiàn)象,并把相關的反應方程式寫出來,讓學生分析一下主要發(fā)生了什么反應,再結合前面章節(jié)的內容,讓學生大致寫出反應機理,并把反應機理進行分類,比如是親電加成還是親核加成等等。羧酸那章就羧酸同時存在羰基和羥基,老師可以向學生提出如下問題:1.與醛或酮相比,羧酸中羰基的親核加成活性如何?2.羧酸中羥基的氫原子與醇的相比,為什么酸性更強?面對這些問題,學生利用已學過的知識可以一一解答。這樣該章的學習就會變得很輕松。學生可以實現(xiàn)由“學會”到“會學”的轉變。
三、要引導學生多議
課堂上學生產(chǎn)生疑問怎么辦?是由老師一個一個來解決,還是分類匯總后解決,抑或由學生一起討論來解決?由于課時的限制,最好的辦法就是引導學生多議多問,讓學生相互之間開展討論,自己解決發(fā)現(xiàn)的問題。老師可以在課堂上提問,然后分組進行討論,引導學生自己解決問題。比如講酯的親核取代和克萊森縮合反應時,老師可以提出問題:以醛酮羰基的親核加成及羥醛縮合反應為基礎,分析一下酯可以發(fā)生哪些反應?以小組為單位進行討論。最后交上來的答案基本上是完整的。當然,問題也不要總是由老師提出,老師還要引導學生自己提出問題。比如講共軛二烯烴的1,4加成,老師可以先寫第一步機理,按照單烯烴的性質先進行第一步,生成一個碳正離子中間體,第二步老師可以直接寫出和單烯烴一樣的1,2加成產(chǎn)物,然后問學生:有疑問嗎?有不同的想法嗎?這個例子我們曾經(jīng)試過,有很多學生舉手提出了疑問。學生會問,第一步生成的碳正離子中間體為什么不重排?它是烯丙型的碳正離子,正電應該可以分散到另一個碳上,這樣第二步就應該形成1,4產(chǎn)物。學生能這樣分析問題就說明他們把前面章節(jié)學的知識都掌握了,也能激發(fā)出想問題的樂趣。這樣,學生課后就會按照課堂上的模式進行提問和討論,問題也就迎刃而解了。
四、要理論與實踐相結合
化學是一門實踐性的科學,除了理論學習外,還要與實踐相結合。我們選擇部分學生特別是畢業(yè)后繼續(xù)讀研和從事化學化工類工作的學生,一般在大二開始進入教師課題組,在老師的指導下完成一個課題的研究。比如我們學校的有機化學課都是在大二開的。上課時,教師可以先了解學生的情況,了解有哪些學生打算考研?有哪些學生對化學有興趣,今后有可能從事與化學有關工作的?又有哪些學生對化學沒興趣,以后不想從事與化學有關的工作?挑出一些想考研的和想從事與化學有關工作的學生參與課題組,一般是占班上人數(shù)50%的比例。然后將他們分成四個組,每個組有一個研究課題,課題與所講的內容有關。讓他們從查閱文獻、總結文獻開始做,由他們自己先提出實驗方案,然后老師再指導他們確定最佳的實驗方案。實驗方案確定后,由學生自己準備藥品和儀器,進行實驗操作。這樣,他們在查閱文獻時可以了解化學的發(fā)展動態(tài);提出實驗方案時可以對所學的反應做個總結和比較;準備藥品和儀器時可以了解一些化合物的結構和物理性質及一些儀器的用途。舉個例子來講,當講到酸與醇的酯化時,教師可以讓學生做一個與酯化有關的課題。由于酯化是個可逆反應,不斷地有水生成,要使這個反應向右進行,最好是把產(chǎn)物之一水移走。實驗時可以讓學生做個對比實驗,一個是沒裝分水器的,就是讓水留在體系里,一個是裝了分水器的,將水通過與有機溶劑共沸帶出來。實驗后會發(fā)現(xiàn)后者的酯化收率較高,這樣學生就明白了移走產(chǎn)物之一反應會向右進行,收率會較高。每屆參加課題組的學生都會有不少收獲,做得好的最后還發(fā)表了論文,這些論文可以參與評獎學金,還可以參與保研等等。學生因此積極性特別高。學完了有機化學后,大部分學生還想繼續(xù)留在課題組做實驗。通過理論聯(lián)系實際,學生不僅用實驗驗證了學到的理論知識,還可以鍛煉動手能力,從實驗中發(fā)現(xiàn)樂趣,提高學習的興趣,并且可以為以后的繼續(xù)深造打下很好的基礎。
五、改革考核方式和內容
有機化學的考核以前主要采取一考制,即由最后的期末考試決定成績。這種考核方式容易使學生死記硬背,而不會靈活應用,并且考完就容易忘記。我們對考核內容和考核方法進行了改革??己朔椒ǜ某捎善綍r成績、期中成績、期末成績三部分組成。平時成績由出勤率、平時作業(yè)、平時討論及平時實踐來決定;期中考試形式可以靈活一點,可以考試,可以寫論文,也可以用課堂作業(yè)甚至是綜合性的設計實驗;期末考試的題不要局限于選擇、填空、合成、機理等類型,可以適當?shù)丶有┡c日常生活緊密聯(lián)系的實驗綜合題。以前的一考制容易造成很多學生不來上課??己思由铣銮诼屎蟮秸n率基本上是100%。有機化學一般都是三節(jié)課連上,三節(jié)課都講新課可以講很多內容,學生一下消化不了,加上一點討論題可以讓課堂變得輕松,課堂氣氛好很多,留出較多的時間讓學生去思考。這樣,師生之間及學生之間的關系會更融洽,而且學生分析問題的能力可以得到強化。參加了課題組的學生可以加上實踐分,沒有參加課題組的學生可以加上討論分。這樣,期末考試的壓力就減輕了很多,補考率也會低很多。我們現(xiàn)在采取的考核方式就是平時成績(25%),期中成績(25%),期末成績(50%)。平時的出勤率很高,平時作業(yè)也完成得很好,討論題都很積極,而且印象深刻,討論題如果出現(xiàn)在期末試卷上,同學們沒有人不會答,參加實踐的人也很多,最后取得的成績非常好,期末考試卷面成績不及格的很少,比以前有不少30~40分的現(xiàn)象好很多,總評基本上沒有不及格的。這種改革逐漸改變了學生考前突擊死記硬背、走出考場頭腦一片空白的現(xiàn)象,學生在多方面得到了發(fā)展。
六、總結
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