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无机化学问题

无机化学问题

无机化学问题范文第1篇

问题教学法是一种以具有一定深度和广度的问题为教学主线,由教师精心提出问题或由学生困惑产生问题,并在教师的指导下学生自主解决问题的教学方法,它是一种以问题为中心,学生为主体,教师为主导的教学方法[1~3]。无机及分析化学课程是在传统的无机化学和分析化学基本原理基础上,把二者有机的结合,形成的一门理论和实践性较强、应用比较广泛的课程,是我校轻化工程、高分子、生物工程、食品工程等专业的面向大一学生开设的第一门化学基础课。由于各省高考对化学学科的要求不同,导致各省学生的化学基础不尽相同,导致了学生学习无机及分析化学起点参差不齐。面对这种情况,要通过什么样的教学方法将无机及分析化学基本理论及相关知识传授给学生,从而有效地培养学生积极认真的学习态度,提高学生分析问题、解决问题的能力呢?这是作为一名无机及分析化学的主讲教师急需解决的问题。我在无机及分析化学教学中尝试了问题教学法,取得了初步成效。

2问题教学法在无机及分析化学教学的优势

从客观上讲,学生学习无机及分析化学基础、理解能力的差异以及高中与大学的教学方式的不同可能会导致学生在学习初期对本课程的学习积极性不高,学习兴趣不浓,甚至部分学生产生厌学情绪。如何提高学生的学习兴趣,激发其求知欲,就是无机及分析化学教师首先要解决的问题。只有产生了强烈的兴趣,才会有学习动力。而问题教学法通过创设情境提出问题,能极大地引起学生探究问题答案的兴趣,从而积极思考,加强与教师的互动,较大程度上提高教学效果。其次,问题教学法不需要教师过多考虑学生对教学内容的适应程度,学生可以按照自己的接受能力去发掘,在教师与学生的互动中得到提示。再有,高校的教学不像高中教学那样面临巨大的升学压力,教学中教师有相对较多的自。高校工科的教学更加强调的是理论与实际相结合,理论教学本着实用、够用的原则,不用过于系统化,这也为问题教学法创造了一定的前提条件。

3问题教学法在无机及分析化学教学中的应用

探索了问题教学法在无机及分析化学教学中的应用,下面主要从设问、问题探究、交流讨论和反思4个方面进行阐述说明。

3.1设问

提出问题的方式不拘一格。①根据教学目的和教学内容对问题进行设计,然后提出问题。而且对于某些问题的解决是不能一步实现的,要对问题进行具体分解细化,通过分解细化后的小问题的解决实现最终问题的解决。例如:展示一份久置于空气中的NaOH固体试样。它可能变成了什么呢?即混合碱分析的问题,其包括混合碱组成的判断、合适滴定方法的选择、指示剂的选择原则等。要解决混合碱分析的问题,这些细化的小问题必须先解决。②在课堂上联系生产、生活实际设置问题,学生会感到具体、亲切。这样有助于利用学生已有的生活经验思索解决问题的方法。同时也有利于培养学生勤观察、思考的良好学习品质。例如在学习氧化反应时,可以预先展示生锈铁块等日常生活常见到的现象。从而激发学生思考:为什么这些物质放置在空气中就会发生变化,教师从问题引入了课堂要讲的内容,学生自然就会紧跟老师的思维,层层深入,课堂教学效果就会明显。

3.2问题探究

学生带着问题,利用图书馆、网络资源等多种途径,进行有针对性的查阅,展开具体的探究,此时学生的积极性较高,求知的欲望较强,所以在实践中,教师应多给学生时间和空间,在学习过程中要不断培养学生的发现问题、提出问题、解决问题的习惯和能力。例如:通过学生的学习、思考和探究,学生都知道混合碱的组成是什么。可能是NaOH和Na2CO3、Na2CO3和NaHCO3等,如何进行定性判断和定量分析。(可采用双指示剂法或氯化钡法)。总结出了双指示剂法定分析混合碱组成的分析过程和相关结论。

3.3交流讨论

首先,在教师的指导和启发下,学生在课堂上进行交流。在这个过程中,教师的态度会对学生学习过程、工作和生活态度等产生较大的影响,其次,在这个过程中,教师及时正确的启发、引导、点拨也是非常必要的。在讨论解决问题的过程中,学生还会遇到各种各样的问题,需要教师的参与。通过启发学生积极思维,为学生指明思维的正确方向;再通过学生自己的努力,一般可以顺利解决问题。如当讲氧化还原反应这一章节中,讲完氧化数、氧化还原电对、电极电势、能斯特方程等氧化还原反应的核心问题时,让学生自己讨论和总结氧化还原反应这章概念、原理之间的内在联系以及氧化还原反应电池电动势E与化学反应一般原理中判断化学反应方向ΔG之间的相互联系等。再次,通过学生之间及师生之间的对类似混合碱分析的讨论和交流,也会提出各种各样的新问题,如:由混合碱分析的全过程扩展联想到对定量分析过程的概括,为分析其它实际样品提供了参考。在这样情景下学习,学生的合作与交流、探究与创新精神就可以充分发挥出来,这样更有利于学生的发展,对教师的要求就更高了,所以教师要充分扮演好自己的角色,只有不断学习,才能使自己不断发展。

3.4反思

通过反思,教师可对整个教学过程进行反省,找出不足,然后努力改进从而不断提高自己,使自己不断发展,同时学生必须对学习过程进行反思,总结自己学习中的得与失。例如:“在未知溶液中加人BaCl2溶液,生成白色沉淀,则可以判定未知溶液中一定含有SO42-离子吗?”学生往往作出肯定的回答,而实际上如果溶液中含有SO32-、CO32-等都能产生白色沉淀。我在想学生为什么会出错呢?我经过认真反思知道学生之所以出错是因为学生对离子间反应本质及溶解平衡等知识认识不清所致。为此,我设计如下实验:在盛有Na2SO4、Na2SO3、Na2CO3溶液的3支试管中,加人滴BaCl2溶液,让学生观察现象,然后在3支试管中分别滴人同量的盐酸,再观察发生的现象。学生这回彻底明白了。通过反思教师找出自己教学的需要改进之处,学生找出自己学习不足之处,这无论对教师和学生都是大有裨益的。

4开展问题教学法的效果与体会

无机化学问题范文第2篇

【关键词】无机化学实验;规范操作;解决措施

本学院的无机化学实验室供应用化学、化学、环境工程专业学生的无机化学实验教学用。应用化学、化学专业为大一学年用。环境工程专业学生为大一上学期用。每次只能容纳大约20人同时做实验。每个班分成2~3组。在实验材料的准备和教学中,发现的问题学生重复犯。先把问题解决措施总结如下,以便教师能更好地指导学生,学生更好地规范操作。

一、酒精灯的使用和玻璃管(棒)的加工

由于学生人数较多,选用挂式酒精喷灯比较方便,不用频繁地加工业酒精。坐式酒精喷灯作为演示的道具,让学生明白原理即可。实验室用的挂式酒精喷灯构造有:(1)酒精喷火杆;(2)酒精预热盘;(3)活力调节阀;(4)挡风片;(5)酒精输送管;(6)酒精壶;(7)铸铁底座;(8)酒精注入阀。

1.活力调节阀漏液。解决措施:用扳手把螺母拧开。把旧的生料带清理干净,用水冲洗干净,吹风筒吹干后用重新缠绕新的生料带,按照原来的样子装回去。

2.喷火杆内酒精喷口被玻璃渣等杂物堵住。教科书介绍用长针把喷口刺通,很难清理干净。解决措施:打开活力调节阀和酒精注入阀门,把软管一端连在水龙头上,开自来水,杂物就冲出来。这个方法还可以检验喷口是否被堵住。

3.酒精喷灯的木质手柄在使用过程中受热开裂或者烧焦。解决措施:使用前用湿布缠绕。

4.自来水管连接酒精壶和铸铁底座的部位不够紧,漏酒精。解决措施:用细铁丝缠绕几圈,用铁钳选择加固。这样学生在移动时,或者摔在地上,也比较牢固,不会漏液。

5.用酒精灯加热玻璃管或玻璃棒时感觉加热很久,玻璃管和玻璃棒也不变软,很难弯曲。解决措施:首先,把酒精壶挂高,比底座高1.3米,这样底座里的酒精压力很大,喷得很猛。其次,要把活力调节阀调到最大,同时调整挡风片,声音越大证明火力越猛。最后,加热玻璃管或玻璃棒时要靠近火焰一些。虽然说酒精喷灯的火焰从外到内由氧化焰,还原焰和焰心三部分组成,最高温度点位于氧化焰的顶部,但是尖端比较尖,而且有风吹,这样子火焰接触玻璃面积比较小,加热所需的时间比较长。靠近火焰一些可以迅速地加热。

二、摩尔气体常数的测定

氢气是用磨亮的镁条与过量的6 mol/L的盐酸反应生成的。实验通过测定氢气的体积来确定R的数值。实验装置有量气管、漏斗、试管(反应器),软管。在反应过程中,由于产生氢气的压力不断增大,使量气管的液面不断下降[1]。

反应过程中,学生不理解为什么必须要移动漏斗,使漏斗中液面量气管内液面和量气管内液面相同。原因:由连通器原理可知,同一液体的同一水平液面上的压强是相等的。为了使量气管内的气体的压强为大气压,必须要移动漏斗,使漏斗中液面量气管内液面和量气管内液面相同。这样还可以避免量气管中的气体压力过高,从反应器与量气管的连接处漏出。

三、二氧化碳相对分子质量的测定

二氧化碳是通过大理石与6 mol/L的盐酸在启谱发生器中反应制得。反应生成的气体依次通过硫酸铜溶液、饱和碳酸氢钠溶液、浓硫酸。目的是依次除去硫化物气体、盐酸气体、水,用干燥洁净的锥形瓶向上排空气法收集最后得到纯净的二氧化碳。

1.启普发生器随着反应的进行,关闭旋塞希望停止产生气体,但是中间球体的液体不能与固体分离。原因和解决措施:启普发生器由球形漏斗和葫芦状玻璃容器组成。放大理石前必须用玻璃纤维把球形漏斗下端缠绕,组合时刚好插到两球容器的中间部位。这样大理石不会掉在底部。其中,缠绕时不能太松。如果太松,随着反应的进行石块变小后也会掉在底部。缠绕时也不能太紧,太紧后,随着反应的进行,石块变成微粒后把缝隙堵住,中间球体的液体下不去。如果遇到大理石掉在底部或者玻璃纤维堵住了,都需要拆开,重新缠绕玻璃纤维。

2.学生把橡胶塞用打孔器打孔,把孔打大了,插入玻璃管时漏气。解决措施:剪一小段乳胶管放入孔中,再把玻璃管插入,这样乳胶形变贴合了玻璃管和橡胶塞。

3.学生检验锥形瓶中是否充满了二氧化碳气体时用火柴,灰烬容易掉进锥形瓶,造成实验的误差,而且浪费很多火柴。解决措施:利用干燥的竹子,用刀破开,削成10 cm 左右的细长的竹条,类似牙签大小。使用时用酒精灯点燃,用嘴巴吹熄,成为带火星的竹条,放到锥形瓶瓶口,火星熄灭,证明锥形瓶充满了二氧化碳。这种竹条可以用很久,而且产生的灰烬不容易掉。

四、醋酸电离平衡常数的测定――pH计的使用

使用pH计前必须用标准缓冲溶液标定[2]。根据使用说明书操作即可。每测一次,必须用去离子水冲洗干净玻璃电极并用剪碎的滤纸吸干净。通常使用的是E-201-C复合电极。

1.测定过程中的数据不稳定,摇动电极,数据不停跳动。原因及解决措施:如果前面测的数据正常,这次很可能是玻璃电极与塑料栅之间有气泡,把玻璃电极取出,缓慢插入,观察是否还有气泡,没有气泡,便可正常读数。

2.很多学生在测量过程中把电极保护帽打翻了,往电极帽加的是去离子水。解决措施:电极保护帽装的是3 mol/L的氯化钾溶液。从电极上端小孔加入的复合电极的外参比补充液也是3 mol/L的氯化钾溶液。新购置的电极带有一个塑料小瓶子,里面装的是氯化钾粉末,往里面加去离子水到刻度线即可得到3 mol/L的氯化钾溶液。

五、放水瓶的改进

实验室常用的是10 L玻璃用的放水瓶。里面装的是去离子水,供学生的洗瓶装水和教师准备实验用的。下口放水瓶的玻璃活塞很容易被碰烂。损坏后,整个玻璃放水瓶作废了。市场上有塑料做的放水瓶,塑料的如果水有杂质,很难看出来而且很难清洗。现在模仿日常饮用的五加仑桶的手压泵水器,做一个饮水瓶的泵水器。具体做法:取一个10 L透明小口的试剂瓶,清洗干净。然后选用一个规格为13号的橡胶塞,选用一个 11.25 mm 的橡胶塞打孔器钻一个孔,把从市场买的手压泵水器插入橡胶塞,检查是否紧实,然后装上取水管,调整好合适的高度。橡胶塞塞到试剂瓶里,此时整个体系是密封的。手压气囊往里面压气体,水从取水管里出来。整个装置简单实用,只作为去离子水的容器。

参考文献:

[1]蒋毅民.无机化学实验[M].广西师范大学出版社,2013:67―69.

[2]中国科学技术大学无机化学实验课程组.无机化学实验[M].中国科学技术大学出版社,2012:44―46.

无机化学问题范文第3篇

关键词:无机化学实验;探究式教学;改革

无机化学是高校一年级化学相关专业学生所接触到的第一门专业课,无机化学实验是学习无机化学基本内容和基本理论知识的基础,甚至是学习有机化学、分析化学、物理化学等专业课的进门砖。化学是一门以实验为基础的学科。对于学生来说,通过无机化学实验可以激发学生的学习兴趣,实现学习方式由被动学习向主动学习的转变;通过无机化学实验可以培养学生的创新思维能力,实现感知能力和思维能力的结合;通过无机化学实验可以提高学生的综合操作能力,实现理论与实践的结合,具备解决实际生产生活中所遇到问题的能力;通过无机化学实验使学生的全面发展,为以后从事化学及相关领域的工作打下坚实的基础。近年来,有多名高校工作者提出了关于无机化学实验教学改革的方式方法,李慧泉等提出了研究型无机化学实验教学模式,通过引入问题培养学生的学习兴趣、培养学生的基本实验技能、培养学生的科研实验技能等七个方面构建“科学研究依托无机化学实验教学-无机化学实验教学支持科学研究-科学研究反哺无机化学实验教学”模式以提高无机化学实验教学质量。陈田将绿色化教学引入到无机化学实验的教学中,从改革实验内容、推广微型化实验、重视三废处理、采用多媒体教学等多个方面探讨了对于无机化学实验改革的途径和建议。魏少红以无机化学实验教学中存在的实验教材部分内容陈旧、实验教学方式存在的问题为出发点,提出增加设计行实验、倡导绿色化学提倡微实验、适当调整实验顺序、注重对实验中异常显现的分析等无机化学实验教学中的改革建议。探究式教学,是对实验方案和实验方法进行探索改革,通过复合式的教学手段,激发学生的学习兴趣,培养学生的创新思维能力和提高学生的综合操作能力,实现使学生具备独立的发现问题-分析问题-解决问题的能力。

案例一:探究问题―厨房中的加碘食盐中的碘是游离态I2还是化合态I-或I03-(探究I-、I2、I03-的氧化还原性规律及成分检测)?

(1)提出问题:I-–I2–I03-的氧化还原性如何变化?

(2)理论探究:φθ(I03-/I2)=1.209V,φθ(I2/I-)=0.5345V,高氧化态的I03-氧化性强还原性弱,低氧化态的I-还原性强氧化性弱。

(3)实验设计:取食盐试液–滴加淀粉溶液;取食盐试液–滴加淀粉溶液–滴加氯水;取食盐试液–滴加淀粉溶液、稀硫酸溶液、碘化钾溶液。

(4)实验:根据实验设计步骤进行实验,并观察记录实验现象。

(5)归纳结果:归纳分析实验现象,得出实验结论,写出反应方程式。

案例二:探究问题―如何分离鉴定溶液中含有的Pb2+、Sb3+、Fe3+?

(1)提出问题:化合物的特性及离子的分离鉴定。

(2)理论探究:化合物基本知识及离子的分离鉴定。

(3)实验设计:取试样溶液–滴加稀盐酸-分离沉淀和上层溶液;取沉淀―热水–铬酸钾溶液–黄色沉淀;取过滤沉淀后的上层溶液–滴加过量氢氧化钠溶液-分离沉淀和上层溶液。取第二次过滤的沉淀–稀盐酸–硫氰化钾溶液–血红色溶液;取第二次过滤沉淀后的上层溶液–锡片–黑色沉淀。

(4)实验:根据实验设计步骤进行实验,并观察记录实验现象。

(5)归纳结果:归纳分析实验现象,得出实验结论,写出反应方程式。

无机化学学科知识点多信息量大,尤其是元素化学部分,学生通过实验观察实验现象,总结实验结果,梳理知识点,有利于内化所学的基础知识。做好无机化学实验是一个长期的过程,通过学生自身直观的实验可以激发学生学习科学知识的兴趣,使学生掌握基本的实验操作、实验方法,引导学生进行创造性思维。通过探究式实验教学,可以创造性的培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。

参考文献:

[1]李慧泉,祝泽周,崔玉民等.研究型无机化学实验教学模式探索[J].阜阳师范学院学报,2013

[2]陈田.关于无机化学实验绿色化教学的探讨[J].实验室科学,2014

无机化学问题范文第4篇

关键词:应用化学;无机实验;教学改革;绿色化学

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)09-0038-02

“一带一路”战略是国家领导21世纪推行的一项新式大国崛起计划,依托于古代丝绸之路的路线,发展符合中亚五国经济区的新型贸易模式,通过高铁线路将亚洲与欧洲各国链接在一起,寻找符合各国经济现状的合作方式。而新疆是“一带一路”战略的必经之路和核心区域,起到了关键的作用[1]。对新疆本地区基础建设、企业发展、接壤国的合作、教育医疗的提升等方面,都带来了历史难得的机遇和挑战。尤其是对于新疆工业欠发展地区,化学及化工行业水平较东部地区发展缓慢,这和当地的高等教育有直接的关系。因此提高化学及化工行业水平,有利于国家战略“一带一路”的发展[2,3]。在化学专业中,最基础的专业课程就是无机化学,也是大一新生进入高校首先接触到的第一门专业课程,是后续有机化学、分析化学、物理化学等专业课程的基础[4]。而化学课程不仅仅是在教室学习理论,更应该注重学生实验动手能力的培养。大一新生无机化学实验课程就显得尤为重要,通过无机化学实验可以加深学生对无机化学理论知识的理解、无机化合物合成方法的掌握、培养学生严谨的科研态度。

无机化学实验从一开始就作为独立于理论课的一门必修课程,其地位尤其重要[5-7]。根据作者讲授无机化学实验课程的经验,改变以往“填鸭式”的教学方式[8],根据现代大学生的学习特点,从无机化学课程本身及西部人才需要出发,重视培养学生学习能力及创新意识,从实验教学内容、教学方法、绿色化学以及科学理念方面做了一些改革和探索[9-11]。

一、无机化学实验教学中存在的几个问题

西部高校尤其是农林院校的应用化学专业,无机化学实验教学由于地理原因,存在一些问题有待进一步解决:

1.现有的无机化学实验教学规划,不能完全满足应用化学专业创新型、应用型、学习型人才培养的目标和计划[12],在设计实验过程中,没有积极调动学生实验的积极性,缺乏对实验问题的思考能力。

2.缺乏绿色化学意识,随着我国经济的发展,环保意识已经提到了国家战略高度,没有好的生存环境就不会用好的发展,所以在基础无机化学实验过程中,要提高学生的微型实验意识和环保意识。

3.在实验过程中,缺乏合作和团队意识,无机化学实验不仅仅培养学生的动手能力,更重要的是通过实验,培养学生相互之间的合作意识和共同探讨问题的能力。

4.实验考核模式单一,现有的评价模式很难全面体现学生的学习成绩,在一定程度上不能体现考察学生的观察能力和思考能力。

二、注重无机化学实验培养学生学习能力

我院将大连理工大学无机教研室编写的《无机化学实验》作为无机化学实验教材,根据我院培养人才的要求[13],选择了其中部分实验作为教学内容。良好的实验内容是教学实施的基础,因此根据培养学生的要求,不断对实验内容进行精简、合并、更新、拓展和丰富。根据课程安排,在一个实验完成以后,要对下一个实验内容进行预习,为了让学生能够认识到预习的重要性,任课老师要在下课前做以下工作:(1)对下一次实验进行简单的描述;(2)根据下节实验内容,提出三到五个相关问题,让学生课下思考,并做成书面答案。根据教师的要求,可以逐步培养学生预习实验的习惯,增强实验兴趣,理解实验内容,培养学生发现问题和解决问题的能力。大学生除了具备一定的科学知识以外,还要具备一定的科研素养,为以后在工作中发现新问题,解决问题奠定基础。

三、加深绿色化学意识

作为21世纪大学生,不仅仅要具备较高的文化素养,更应该具有较强的环境意识,尤其是作为一名西部高校化学专业的大学生,中国西部依托“一带一路”发展战略快速崛起,一定不能走先污染后治理的老路,一定要做到经济开发和环境保护齐头并进,探索出一条适合新疆乃至西部的发展特色道路。经济的发展离不开化学工作的贡献,所以要从大一学生开始,在无机实验教学中,要不断的加深绿色化学理念。要做到:(1)增加微型实验仪器,减少药品使用,注意药品回收及循环利用;(2)尽量降低药品浓度,提高实验效果,通过辅助仪器便于学生观察现象;(3)无机化学实验整体改革,注意实验间的联系,循环利用药品及溶剂;(4)注意溶剂可以用蒸馏方法回收,在不同实验中反复使用;(5)新疆是缺水地区,化学学生要培养节约用水的意识。

四、实验中增强团队意识及科研思想引导

无机化学实验不同于其他学科可以由学生单独完成,科学实验在进行的过程中,更需要个体间的协作,尤其是解决一个集中的科学问题,更需要团队成员间的密切合作。无机化学实验作为大学第一门实验课程,在分组期间要有意识的增强组员之间的合作意识。化学专业的学生毕业后进入不同的工作岗位,如公务员、企业、化工厂等,但还有一部分学生希望进一步扩充自己的知识,选择读研究生从事科学研究工作,作为首门实验课程,一定要注重培养学生的科研思维,在教师的指导下,培养学生不断的发现问题、分析问题、解决问题及完善问题的能力,为今后从事科学研究打下良好的思维基础。

五、优化实验内容,增加学生自主设计实验空间

目前无机化学实验多数为验证性实验,教材上已经详细罗列了实验目的、实验原理、实验步骤等,学生被动的接受知识,自由空间受到限制。为进一步培养学生综合素质,需要对现有无机化学实验教学内容进行适当改革。在一定程度上增加综合性实验和设计性实验的比例。综合性实验培养学生综合运用知识的能力,做到对所学知识融会贯通,提高发现问题、分析问题、研究问题、解决问题的能力。设计性实验更能全面培养学生科学的思维和创新意识,可以提供学生更多的自由空间,利用所学知识查文献、书本及资料,设计一个完整实验方案,为以后进入科研岗位提供可能。除了增加综合实验和设计实验,也要保障基础实验的比例,按照我院无机化学实验教学经验来看,基础实验:综合实验:设计实验=5∶3∶2,为最佳比例。

六、改革实验成绩考核

无机化学实验相比理论无机化学课程受重视程度低,这也是在各大高校都存在的普遍问题,所以相较于理论课程有必要建立一套适合无机化学实验课程的考核体系,才能更加公平、公正的体现学生的学习成绩。根据我院经验,将无机化学实验分成三部分:平时成绩、设计实验成绩、期末成绩。平时成绩主要包括上课考勤、实验预习、具体操作、预习报告、实验报告等内容组成,可以在一定程度提高学生对无机化学实验的重视程度。设计性实验占总课程的百分之二十,根据学生选题、实验设计、实验实施、实验报告、实验结果等给学生以合适的分数。期末考试分为笔试和实验操作两部分,根据实验安排可以将笔试放在中期考核,期末仅仅进行实验操作考试。最后的课程成绩由三部分组成,比例为平时成绩:设计实验成绩:期末成绩(含有中期考核成绩)=3:3:4。该比例可以根据不同学校的实际情况进行调整。

七、总结

随着国家“一带一路”战略的推行,对西部尤其新疆地区的经济、教育、旅游、文化等发展带来了前所未有的机遇和挑战。作为新疆的地方高校一定要牢牢抓住该机遇,为新疆的发展做出自己的贡献。培养符合地区发展的化学专业创新性人才,成为教育改革的重要内容。实验教学作为大学生第一门专业实验课程,在提高大学生素质、创新意识、科研素养等方面发挥着重要的作用。

参考文献:

[1]胡志高,赵建基.“一带一路”背景下新疆产业结构优化的路径研究[J].兵团党校学报,2015,(4).

[2]刘琳秀.“一带一路”背景下新疆面临的机遇和挑战[J].经济论坛,2015,(4).

[3]杜德斌,马亚华.“一带一路”:中华民族复兴的地缘大战略[J].地理研究,2015,(34).

[4]杨莉.高校实验室建设与管理创新理念探讨[J].教育教学论坛,2012,(11).

[5]吴小说.提高无机化学实验教学效果的几点想法和建议[J].大学教育,2013,(11).

[6]涂惠平,柳闽生.无机化学实验教学的改革探讨[J].九江师专学报(自然科学版),2000,(6).

[7]杨昱,徐雅琴,杨玉玲.农业院校无机化学实验教学改革的几点思考[J].实验室科学,2011,(8).

[8]吴绍艳,陈洁,章焰,王徽,杨登想.独立学院化工专业无机化学实验教学改革初探[J].广州化工,2012,(9).

[9]周立亚.无机化学实验教学改革探讨[J].高教论坛,2008,(1).

[10]崔春娜,谢红璐,武经宇,黄继涛,陈嘉健.现代无机化学实验教学新特点探索[J].科技创新与生产力,2012,(4).

[11]李慧泉,祝泽周,崔玉民,曹红.研究型无机化学实验教学模式探索[J].阜阳师范学院学报(自然科学版),2013,(12).

无机化学问题范文第5篇

关键词:无机化学实验;教学模式;探索创新

无机化学实验课是化工专业学生学习的第一门以实验为主的专业课。它是以实验为手段,研究和验证无机化学中重要理论和典型元素及其化合物变化规律的一门课程。通过实验课的学习,学生很好地掌握化学实验基本操作和基本技能,加深和巩固对无机化学相关理论知识的理解和掌握,提高自主学习能力,培养创新意识和创新思维,为后续实验课程的学习奠定扎实的基础。

1原有的教学模式

现在高校对无机化学实验课程重视不够,大多还以原有的教学模式进行,以教师为主、学生为辅,教师讲实验,学生听实验。教师按照教学大纲和教学要求,讲解实验目的、内容、操作步骤以及注意事项等,学生按照教师讲授的内容,结合教材和教师设计好的实验步骤进行实验。这种实验课采用的是被动式、填鸭式的教学,学生没有学习的积极性和主动性,对实验过程也是敷衍了事,马马虎虎,遇到特殊情况完全不知道如何处理。这样极大地约束了学生独立思考、处理问题和解决问题的能力,不利于学生创新思维的养成。为了提高教学质量和教学效果,培养学生的创新思维和创新意识,探索多维度的教学模式势在必行[1-2]。

2多维度教学模式的应用

2.1增加设计性和综合性实验比例

现在的无机化学实验课大多是以验证性实验为主,设计性、综合性以及创新性实验所占比例很小。验证性实验是对已知的结果进行实验验证,例如,溶液浓度的标定、二氧化碳分子量的测定、化学反应速率和活化能的测定、常见非金属阴离子分离鉴定等实验。这类实验在无机化学实验中所占比重较大,基本教学方法也大体相同,实验前教师把本次实验的目的、内容、原理、步骤及注意事项交代完毕,然后学生按步骤进行实验。学生对实验内容不需要思考,因为教材中严格规定了实验所需要的仪器、药品种类以及用量,实验步骤也是固定的,学生只需按部就班地完成实验,得出实验结果即可。这样做实验不利于学生创新意识的培养,还会抑制学生独立思考问题和处理问题的能力。设计性实验能培养学生理解、查阅、整理、设计、动手及表达等多方面能力,从而使学生具备分析问题、解决问题以及协同工作的能力。通过设计性实验,学生由对教师提出问题的分析和理解,到查阅资料、设计方案、动手实验、观察现象、测定数据,然后加以处理和总结,并把实验结果正确地表达出来,这是学生全面发展的过程。综合性实验是在学生掌握基本实验知识、基本操作原理、基本实验技能以及必要的实验基础上进行的。通过综合性实验,学生的组织能力、动手能力、分析问题和解决问题能力以及实验技巧都有了不同程度的提高。从整个过程来看,设计性、综合性实验的设置,能有效提高学生学习的积极性和主动性,培养学生的创新能力,提高学习质量。所以,在无机化学实验中,适当地增加设计性和综合性实验是非常有必要的。

2.2变验证性实验为设计性和综合性实验

无机化学实验按内容可以分为:基本操作训练、化学基本原理的应用及常数的测定、无机物的制备、元素及其化合物性质、应用性实验等。基本操作训练、化学原理、常数测定、元素性质等实验基本都是验证性实验。当前各高校都在探索教学模式的改革,以适应新形势下学生综合能力的培养。许多高校无机化学实验课减少了验证性实验数量,增加了设计性和综合性实验的比例。但由于各种原因,增加的比例并不是很大。这就需要专业教师在授课过程中采用灵活多样的教学方法和手段,选择合适的实验项目进行教学方式的改革。在原有实验的基础上,变验证性实验为设计性和综合性实验。例如,阿伏伽德罗常数的测定、二氧化碳相对分子量的测定、硫酸铜结晶水含量的测定等验证性实验,都可以转变为设计性实验;粗盐提纯、碱式碳酸铜的制备等实验都可以作为综合性实验来设计教学。教师指定实验项目的类型,打破教材原有的实验步骤和过程,让学生自行设计实验方案,并通过实验来检验其方案的可行性。通过这种教学方式的改变,在原有实验内容的基础上增加了设计性和综合性实验内容,极大地激发了学生对实验课的兴趣,开阔了学生的思路和视野,培养了学生的实验技能和创新思维。

2.3利用BB平台辅助实验教学

BB教学平台是专门用于网络教学、辅助课堂教学并提供互动、评价等教学环节的平台。通过BB教学平台,教师可以有效提高教学效果,学生能够提高自主学习能力,提升学习效果。在无机化学实验课中,教师应用BB教学平台,可以设计个性化的实验模块[3-4]。基本模块包括教学大纲、实验目的、实验内容、操作步骤、实验注意事项、实验报告、讨论交流等,可以根据不同的实验要求增减相应的模块。例如,粗盐提纯、氯化铵的制备等实验是必须要有实验流程的,学生根据流程图就能准确把握实验过程,提高实验效率。通过BB实验教学平台,教师还可以为学生提供灵活、开放的实验空间和丰富的实验内容,对很多实验设置知识拓展模块。通过拓展模块的学习,学生开阔了眼界,扩大了知识面。例如,碘盐的制备与检验实验,在知识拓展模块中,让学生利用同离子效应提纯氯化钠、氧化还原滴定法测定碘盐中碘的含量。在BB平台上,学生可以与教师或其他学生进行互动,以实时或非实时交流方式,对实验内容和相关问题进行讨论交流,使学习不再局限于课堂。BB教学平台的应用,对无机化学实验课起到了很好的辅助作用,激发了学生的学习热情,丰富了教学内容,提升了教学效果。

2.4引入PBL教学模式

PBL教学模式又称为基于问题的教学模式,顾名思义,就是把学习置于问题情境中,学生通过对问题的解决而获得知识的过程[5]。学生的整个学习过程围绕问题展开,教师通过提问的方式来调动学生自主学习。与原有的教学模式相比,PBL教学模式充分体现了“以教师为主导,以学生为主体”的教学理念[6],培养学生自主学习、探知创新和与人合作的能力。在无机化学实验教学中引入PBL方法,例如,硫酸亚铁铵的制备和检验实验是无机化学实验中比较经典的实验,几乎涉及全部的实验操作,包括抽滤、水浴加热、蒸发浓缩、结晶等。教师让学生自行设计并完成实验。教师提前一周将此实验以问题的形式布置给学生,并将学生分成实验小组,小组成员在实验过程中分工合作,共同完成实验。各小组按照教师提出的问题设计实验方案,并在后期实验中检验该实验方案的可行性及效果。例如,实验原理、实验步骤、如何计算硫酸铵固体的加入量、蒸发过程中溶液的颜色变化、在减压过滤操作中需要注意的事项等。根据教师提出的问题设计实验方案时,学生需要查阅相关资料,应复习曾经学过的知识点,更需要协同合作才能获得最佳的实验方案和准确的实验结果。为探寻如何将固液分离、采用何种方法、如何进行产品检验操作等问题,学生需要复习常压过滤、减压抽滤、比色管的使用等基本操作。通过完成实验,学生变被动学习为主动学习,整个学习过程中学生是主体,教师只起到引导和指导作用。PBL实验教学模式提高了学生理解问题、分析问题和解决问题的能力,培养了学生的团队合作精神。

2.5拓展相关知识

无机化学实验相关知识的拓展和延伸,不仅是对教材内容的补充和完善,更能加深学生对课堂知识的理解和掌握,增加学生对相关知识的储备和积累,激发学生的探索欲,培养学生的创造性思维。例如,离平衡及电离平衡常数的测定实验拓展,教师可以让学生自行设计一个验证同离子效应使弱碱的电离度降低的实验。学生设计这个实验时,还可以尝试用固体氯化铵或者醋酸钠代替固体醋酸铵,分析其实验效果。通过实验验证,其效果并不理想,这是因为强酸弱碱盐或强碱弱酸盐水解后呈现的是酸性或碱性,不能推论实验结果完全是由同离子效应引起的。教师可以引导学生思考还有哪种方法进行醋酸电离平衡常数的测定。学生通过查找资料文献得知,还可以用目测比色法、电导法、滴定曲线法等方法对醋酸电离平衡常数进行测定。通过实验拓展,学生进一步充实知识、开阔视野、提升实验课的学习效果。

2.6举行实验技能竞赛

为了激发学生对无机化学实验课的兴趣和热情,增强学生自主学习意识,提高其动手能力和创新思维,可以定期组织化学实验竞赛。化学实验技能竞赛是一种行之有效的方法[7]。竞赛的类型和方式可以根据本校实验条件选择,可分为个人基本技能实验操作竞赛和团队创新设计实验竞赛。例如,在个人竞赛中,为了检验学生基本实验技能,提高化学基础实验教学质量,可以开展化学实验基本操作技能大赛;为了提高学生实验室安全意识,加强实验室安全教育,可以开展实验室安全知识竞赛。在团体竞赛中,为了加强团队合作的意识,提高学生创新思维和创新能力,化学实验竞赛题目多选择设计性和综合性实验。设计性和综合性实验更能考查学生的文献调研、知识综合应用、实验设计、分析问题和解决问题等能力,同时注重实验结果的归纳、总结等综合能力的训练。例如,氯化铵制备实验可作为团体竞赛的选题,它是一个集设计性和综合性于一体的实验,参赛团队要自主设计实验方案、实验步骤和检验方法,自行检验实验方案的可行性。通过这个竞赛的开展,不但培养了学生团结协作精神、克服困难的信心和勇气,也为其日后走向工作岗位奠定了坚实的基础。

3结语

无机化学实验课的改革仍在不断地研究、探索和实践中,探寻合理的实验教学模式,增加多样化的教学方法,完善相应的教学手段,提高实验教学质量,增强学生综合实验能力,培养学生创新思维和自主学习能力,从而培养全面发展的新时代创新人才。

参考文献

[1]侯海霞,汪婷,王胜碧.无机化学实验教学改革研究[J].中小企业管理与科技,2015(8):214-214.

[2]张义建,沈良,刘训高.无机化学实验教学模式改革与实践[C].中国化学会2013年中西部地区无机化学化工学术研讨会.

[3]沈宏,张国辉.基于BB教学平台进行高校教学模式改革的研究[J].现代企业教育,2012(9):105.

[4]詹雪艳,孙毅坤,徐冰,等.基于BB教学平台化学分析分层次教学的探索[J].中医教育,2015,34(2):29-31.

[5]花开慧,范洪波,谭桂平.“PBL”教学模式在无机化学实验教学中的应用探究[J].东莞理工学院学报,2018,25(5):115-118.

[6]孙长艳,李文军,董彬,等.“PBL”教学模式在无机化学实验课程中的应用[J].实验室研究与探索,2012,31(5):135-137.