學(xué)校分析化學(xué)課程實驗教學(xué)探索
論文關(guān)鍵詞：職業(yè)教育 分析化學(xué) 化學(xué)實驗 教學(xué)改革
論文摘要：分析化學(xué)實驗是培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)技能和創(chuàng)新能力的重要實踐環(huán)節(jié)。文章分析了職業(yè)學(xué)校傳統(tǒng)的分析化學(xué)實驗教學(xué)模式，并闡述了對其改革的必要性，最后提出若干改革的基本措施。
《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》中明確提出:大力發(fā)展職業(yè)教育，職業(yè)教育要著力培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)道德、職業(yè)技能和就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力。職業(yè)教育以服務(wù)為宗旨，以就業(yè)為導(dǎo)向，推進教育教學(xué)改革。實行工學(xué)結(jié)合、校企合作、頂崗實習(xí)的人才培養(yǎng)模式。
分析化學(xué)是石油化工類學(xué)校工業(yè)分析、化工工藝、環(huán)境科學(xué)等專業(yè)學(xué)生必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，是一門實踐性很強的學(xué)科，其中實驗占有較大的比例。學(xué)生要在實驗技能方面取得成功，必須付出艱苦勞動。通過分析化學(xué)的學(xué)習(xí)，可以培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)精神，培養(yǎng)他們理論聯(lián)系實際的能力及創(chuàng)新精神，提高其分析和解決問題的能力。但長期以來，受傳統(tǒng)的重理論、輕實踐思想觀念的影響，實驗教學(xué)一直處于教學(xué)體系中的弱勢地位，傳統(tǒng)的分析化學(xué)實驗教學(xué)無論從實驗內(nèi)容上還是教學(xué)方式上，都沒能使該學(xué)科的特點很好地顯現(xiàn)。當(dāng)今社會科技迅猛發(fā)展，為了使學(xué)生適應(yīng)當(dāng)代社會的需要，必須改變傳統(tǒng)的分析化學(xué)的教學(xué)模式。筆者結(jié)合工作實際情況，在分析化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容、實驗教學(xué)方法、實驗教學(xué)手段、完善實驗評價體系等方面，對分析化學(xué)實驗教學(xué)改革提出了一系列設(shè)想，并逐步付諸實施。
1.擾化實驗教學(xué)內(nèi)容，編寫合適的校本教材。現(xiàn)行的中職學(xué)校分析化學(xué)教材大多是大學(xué)教材的簡單縮寫，與中職學(xué)校學(xué)生的實際水平有許多不相符合的內(nèi)容。中職學(xué)校學(xué)制早就由原來的四年制改為三年制，生源質(zhì)量也大幅下降，但教材卻基本沒變。這其間的固有矛盾，就自然而然地顯現(xiàn)出來。如原先四年制時的工藝專業(yè)把《有機化學(xué)》專門作為一門學(xué)科，在一年時間內(nèi)學(xué)完。現(xiàn)在是把《無機化學(xué)》、《有機化學(xué)》、《物理化學(xué)》三門課融為一門《化學(xué)基礎(chǔ)》，在一年時間內(nèi)學(xué)完。但大多專業(yè)課內(nèi)容除了比改革前簡單了，沒什么大的調(diào)整。因此，許多相關(guān)聯(lián)的課程之間出現(xiàn)了脫節(jié)現(xiàn)象。如分析化學(xué)中出現(xiàn)的一些內(nèi)容，在有機化學(xué)中根本沒有學(xué)過，導(dǎo)致許多學(xué)生分不清有機酸、有機堿和有機鹽類，計算公式就更不知道代哪個了。因此，編寫合適的校本教材尤為重要。編寫教材時除了解決以上問題外，還要注重實驗內(nèi)容與社會實際相結(jié)合，為社會培養(yǎng)優(yōu)良的應(yīng)用型人才。石油化工類學(xué)校學(xué)生畢業(yè)后大部分走向工廠和企業(yè)，編寫教材時應(yīng)選取與實際相接近的綜合實驗和設(shè)計實驗。如硅酸鹽水泥中主要成分分析，工業(yè)純堿中碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈉的聯(lián)合測定，水質(zhì)成分分析，煤、石油、天然氣分析等。這些實驗貼近我省陜北化工能源基地的實際，又能綜合利用不同化學(xué)和儀器分析方法進行分析，一部分作為實驗自選項目，另一部分可作為必做實驗項目，滿足不同層次學(xué)生的需求。
另外，編寫教材時不能忽視插圖的潛在功能。課程資源的開發(fā)和利用，包括課堂教學(xué)資源和課外學(xué)習(xí)資源，教材中的插圖是最重要的課堂教學(xué)資源之一。插圖能以直觀的方法讓師生理解教材所敘述事物的形態(tài)及變化規(guī)律，使其內(nèi)容表達得更合理、更完善。教師在化學(xué)教學(xué)實踐中應(yīng)重視挖掘插圖的潛在教育教學(xué)功能，充分發(fā)揮其獨特的資源優(yōu)勢，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識和領(lǐng)悟插圖這一“特殊的藝術(shù)語言”，從中捕捉所隱含的豐富的化學(xué)信息，對提高分析化學(xué)課堂教學(xué)效果、培養(yǎng)學(xué)生能力，都具有十分重要的意義。這一點筆者在多年的分析化學(xué)教學(xué)中體會頗深。目前，在一些經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)的職業(yè)學(xué)校，最好的教學(xué)模式就是將實驗教學(xué)和實驗安排在同一實驗綜合教室，這樣可以一邊教學(xué)，一邊演示，學(xué)生可以很直觀地感受到實驗結(jié)果，可以對實驗部分理論的理解得更加深刻，教學(xué)效果也可以大大提高。然而在廣大西部欠發(fā)達地區(qū)的學(xué)校往往達不到這樣的條件，只能想辦法創(chuàng)造條件，可以充分利用圖片的作用。在分析化學(xué)中，滴定分析部分占了多一半的內(nèi)容，筆者在講四大滴定時，每次都要將滴定分析的簡單的示意圖畫在黑板，雖然畫得不怎么標(biāo)準(zhǔn)，但總能起到事半功倍的作用。比如，在講鹽酸堿標(biāo)定時，將碳酸鈉和甲基橙指示劑標(biāo)在錐形瓶中，鹽酸溶液標(biāo)在滴定管中，這樣看起來整個反應(yīng)就更加直觀，學(xué)生也更容易理解。如果在新教材中能插人必要的圖片，教學(xué)中就能挖掘教材插圖這一重要的課堂教學(xué)資源，充分發(fā)揮教材插圖的潛在教學(xué)功能。
此外，在新編教材過程中，應(yīng)盡量做到實驗內(nèi)容的綠色化，改進有嚴(yán)重污染性的實驗方法，減少污染的排放和減少對人體的危害。增加少量的微型實驗項目，可以節(jié)約實驗試劑、實驗經(jīng)費和時間，減少試劑對環(huán)境的污染，提高學(xué)生的環(huán)保意識，并且具有良好的經(jīng)濟效益。
2．轉(zhuǎn)變實驗教學(xué)方式，發(fā)揮學(xué)生主體、教師主導(dǎo)的作用。職業(yè)教育改革的教學(xué)原則之一就是要面向全體與個別指導(dǎo)相結(jié)合。要求教學(xué)面對全體學(xué)生，加強個別指導(dǎo)。要用正確的學(xué)生觀、人才觀看待學(xué)生，真誠地期望每一個學(xué)生都能成功，為他們創(chuàng)造成功的機會并及時給予激勵，成為他們的知心朋友。職校教師應(yīng)把教學(xué)的重點定位于對學(xué)生能力的培養(yǎng)，教師的角色則由教學(xué)的中心轉(zhuǎn)變成教學(xué)的組織者、輔導(dǎo)者。
雖然現(xiàn)在很多企業(yè)都使用全自動分析天平，但作為分析化學(xué)的基本操作，學(xué)生還應(yīng)掌握半自動天平的基本操作。第一次練習(xí)天平時，總有個別學(xué)生操作很困難，而有一部分學(xué)生卻能很快掌握。遇到教師輔導(dǎo)不過來的時候，就可以讓他們相互輔導(dǎo)。學(xué)生之間的溝通在某種程度上要更容易些，這樣就發(fā)揮了學(xué)生主體、教師主導(dǎo)的作用。因此，在新的實驗教學(xué)模式下，可形成以學(xué)生為中心的開放式實驗教學(xué)模式，實現(xiàn)以學(xué)生自我訓(xùn)練為主的教學(xué)方法和手段，能激發(fā)他們的求知和創(chuàng)新欲望。
3.在實驗教學(xué)中應(yīng)重視教師的示范作用。首先是基礎(chǔ)訓(xùn)練實驗，要求學(xué)生掌握基本操作技術(shù)，熟練使用分析化學(xué)實驗常用的儀器，為綜合實驗奠定堅實的基礎(chǔ)。分析化學(xué)實驗要求學(xué)生嚴(yán)格樹立“量”的概念，加強學(xué)生實驗操作基本功的訓(xùn)練，是分析化學(xué)實驗的關(guān)鍵。因此，對分析天平的稱量，滴定管，容量瓶，移液管等定量容器的洗滌、使用、讀數(shù)必須按操作規(guī)程反復(fù)嚴(yán)格訓(xùn)練，以便讓他們養(yǎng)成尊重實驗現(xiàn)象、尊重實驗數(shù)據(jù)、實事求是和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度與習(xí)慣，為今后的工作打下堅實的基礎(chǔ)。此外，學(xué)生實驗操作時，教師要不斷查看實驗情況，嚴(yán)格要求學(xué)生，必要時要對相關(guān)實驗加以演示。對于初學(xué)者來說，教師演示是分化實驗必不可少的一個環(huán)節(jié)。如在用甲基橙作指示劑，碳酸鈉作基準(zhǔn)物標(biāo)定鹽酸的實驗中，學(xué)生一開始很難掌握終點的橙色，如果教師能將橙色準(zhǔn)確地演示給他們，就不用逐個解釋終點是否正確，學(xué)生只要將兩個終點一比就可以判斷終點是否到達。這樣，通過教師的引導(dǎo)與示范，教會學(xué)生怎樣去發(fā)現(xiàn)問題、分析解決問題、優(yōu)化實驗操作過程。
4.更新實驗教學(xué)手段，增加課堂的趣味性。分析天平的使用、容量器皿的操作、分光光度計的使用等基本操作的講解內(nèi)容多，時間緊張，有些操作需要展示操作細(xì)節(jié)，僅靠實驗教在現(xiàn)場示范是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。如果將這些內(nèi)容制成課件可以反復(fù)播放，對滴定終點的判斷可以緩慢展示變色過程，并呈現(xiàn)出逼真的終點顏色，這樣增加了課堂的直觀性，便于學(xué)生快速掌握要領(lǐng)。筆者講碘量法這節(jié)時，將用重鉻酸鉀作基準(zhǔn)物標(biāo)定硫代硫酸鈉溶液的實驗中，依次出現(xiàn)的碘溶液的紅棕色、近終點的淺黃綠色、加淀粉后的藍色，以及終點鉻離子的亮綠色，通過動畫這種直觀的形式加以演示，增加了課堂的趣味性，學(xué)生在輕松愉快的氛圍中接受了新知識，改善了教學(xué)效果。
5.優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容。作為學(xué)科教學(xué)的重要組成部分，分化實驗大多是照方抓藥式的單純驗證性實驗，鑒于學(xué)生普遍動手能力差、缺乏創(chuàng)新意識，我們對實驗項目進行整合，精選驗證性實驗，增加生活化、設(shè)計性實驗。如除了測定自來水的水硬度、水中氯含量，還組織學(xué)生以小組合作的形式，對學(xué)生家里的井水、化肥的各項指標(biāo)、食用堿面中的微量鐵進行測定。整個研究過程以這樣的模式進行:問題—設(shè)計方案—實驗—表達與交流—反思與評價。學(xué)生在所有的實驗探究活動中都表現(xiàn)出極大的熱情，這更能調(diào)動他們的積極性、培養(yǎng)了其合作精神。學(xué)生一致認(rèn)為“收獲很大，希望今后能多組織此類實驗。”此類實驗的開展在一定程度上能彌補他們對理論知識的理解與掌握的不足，為今后走向工作崗位打下堅實基礎(chǔ)。這種探究性實驗的開設(shè)，可以提高學(xué)生獨立開展科研工作的能力和創(chuàng)新意識。
6.建立新的分析化學(xué)實驗測量與評價體系。分析化學(xué)實驗?zāi)芰Φ臏y評應(yīng)成為分化教學(xué)測量與評價的重要組成部分。如何客觀、公正、合理地評價學(xué)生的實驗課成績，直接影響他們做實驗的積極性，對其實驗態(tài)度、實驗技能也起著重要的導(dǎo)向作用。建立促進學(xué)生全面發(fā)展的實驗評價體系，主要包括對分析化學(xué)實驗知識與技能、實驗探究能力、情感態(tài)度與價值觀的評價。
分析化學(xué)實驗知識與技能的評價由預(yù)習(xí)報告、實驗操作、實驗報告、提問、原始實驗記錄組成。評價要強調(diào)實驗報告的規(guī)范性、操作的正確性、實驗結(jié)果和數(shù)據(jù)與原始記錄的真實性。實驗探究能力的評價:評價活動包括學(xué)生是否能在探究活動中提出問題、設(shè)計方案和操作，并對其進行論證，再與他人進行合作完成實驗，獲取和分析實驗數(shù)據(jù)并得出結(jié)論。實驗態(tài)度、情感與價值觀的評價:評價學(xué)生是否對生活中的化學(xué)有好奇心，能體驗分析實驗探究活動的樂趣和成功的喜悅，能客觀準(zhǔn)確地完成實驗報告，在實驗中注意節(jié)約藥品，保持實驗儀器的干凈和實驗臺的整潔。是否從可持續(xù)發(fā)展的角度，實現(xiàn)綠色實驗，體驗到分析化學(xué)實驗儀器、裝置、現(xiàn)象的美。
通過分析化學(xué)實驗教學(xué)改革，不僅提升了學(xué)生的實驗技術(shù)水平和分析問題、解決問題的能力，還提高了他們的實驗積極性和主動性，為社會輸送高素質(zhì)勞動者和技能型人才打下基礎(chǔ)。可見，新的分化實驗教學(xué)體系達到了知識與技能的傳授，以及能力與素質(zhì)的培養(yǎng)相互促進和統(tǒng)一的作用。
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