化學實驗教學案例范文

時間:2023-10-12 17:18:11

導(dǎo)語:如何才能寫好一篇化學實驗教學案例,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

篇1

【關(guān)鍵詞】 實驗教學 化學實驗 教學案例 實驗操作

在實際教學中的教師,既渴望課堂上的精彩,又害怕課堂中的意外。而化學作為一門以實驗為基礎(chǔ)的自然學科,要實施素質(zhì)教育以及新課程改革,實驗教學發(fā)揮著極其重要的作用。在化學實驗教學過程中,無論是教師課堂演示實驗還是學生實驗,由于種種原因,有時會出現(xiàn)一些“意外”――與預(yù)料的正常實驗結(jié)果不相符合的現(xiàn)象。而實驗中的“意外”――異常現(xiàn)象的出現(xiàn),會對學生造成認知上的誤導(dǎo)。教師若不及時加以正確的引導(dǎo)和徹底解決,勢必會影響教學效果,不但會給學生留下知識盲點,并且自身會失去對實驗教學的信心。因此我們不但要找出產(chǎn)生異?,F(xiàn)象的原因,變“異?!睘椤罢!?,而且這也是培養(yǎng)學生實事求是、善于觀察、嚴謹認真、自主探究的科學素質(zhì)的一種有效的方法和途徑,對教師本身也提供了一個提高專業(yè)素質(zhì),增強分析問題和解決問題能力的機會。

案例一:在做濃溴水與苯酚取代實驗時,將苯酚溶液加到濃溴水中,觀察不到白色沉淀,而只能見到溶液變成了黃色。若將反應(yīng)物的加入順序改為“將1―2滴濃溴水滴入苯酚溶液中”,保證反應(yīng)中苯酚過量,則預(yù)期現(xiàn)象很明顯。

再如制備的Cu(OH)2的實驗,若按教材或資料上的方法和步驟,向盛有CuSO4溶液的燒杯中滴加NaOH溶液,可以產(chǎn)生大量的絮狀沉淀,但是對該沉淀進行加熱時有時就是看不到黑色CuO。實際上,按如上操作一般生成的沉淀只能是綠色的堿式硫酸銅,因此導(dǎo)致觀察不到Cu(OH)2的受熱分解現(xiàn)象。所以,若將步驟改為“向盛有NaOH溶液的燒杯中滴加幾滴CuSO4溶液”,確保生成Cu(OH)2過程中NaOH始終是過量的。

小結(jié):我們在實驗中,若將有些化學試劑的加入順序顛倒以后,就能得到正常的實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)果,而不會產(chǎn)生“意外” 。

案例二:在做甲烷的燃燒實驗時,先用無水醋酸鈉和堿石灰混合加熱制備CH4氣體,再用石英玻璃管點燃時卻發(fā)現(xiàn)火焰呈黃色。這是由于制備氣體時反應(yīng)物受熱不均勻,局部溫度過高所致,使產(chǎn)生的甲烷不純,含有丙酮等雜質(zhì)氣體。因此可以在實驗前將無水醋酸鈉和堿石灰充分炒干、研細、混勻,同時要保證堿石灰過量。

再如做原電池實驗時,在觀察到除了銅片上有大量氣泡產(chǎn)生以外,作為負極的鋅片上也會有較多的氣泡生成。這種現(xiàn)象是由于鋅片不純,含有C、Fe等雜質(zhì)且金屬表面粗糙,容易產(chǎn)生微小電池,最終使得一部分氫氣在鋅表面析出。

小結(jié):高中化學實驗中,不同的實驗對其所選擇的實驗藥品純度的要求也是不同的。限于中學化學實驗條件,有些實驗往往會產(chǎn)生“意外” 。

案例三:在做銀鏡反應(yīng)時,在一洗凈的試管里注入1mlAgNO3溶液,然后加氨水到完全溶解,再滴幾滴新配的乙醛溶液后水浴加熱幾分鐘卻始終得不到光亮的銀鏡。其原因可能是銀氨溶液配制時氨水量未控制好引起的。在向AgNO3溶液中滴加氨水不可過量,教材描述為“氨水加到生成的沉淀剛好溶解為止”。實踐經(jīng)驗證明,氨水過量越多,銀鏡反應(yīng)的效果越差。所以加氨水時直到最初產(chǎn)生的沉淀溶解到還略顯渾濁(不可使沉淀恰好溶解至溶液澄清)為止,這種銀氨溶液氧化能力最強,實驗效果非常好。

小結(jié):實驗過程中,特別是在學生做學生實驗時由于實驗習慣的問題,在取用藥品時用量很隨意,因此很容易會出現(xiàn)“意外” 。

案例四:如在做乙醇的氧化實驗時,將螺旋狀的銅絲加熱變黑后,如不迅速插入乙醇,會看不到銅絲變紅亮,不反復(fù)幾次也聞不到有刺激性氣味。因為銅絲插入速度太慢,使銅絲溫度下降后反應(yīng)就不能發(fā)生了。

小結(jié):溫度是影響反應(yīng)能否明顯進行和化學反應(yīng)速率的一個重要方面。所以,溫度的合理控制對實驗現(xiàn)象與實驗結(jié)果至關(guān)重要。

案例五:如在檢驗Na2SO3中的SO2-3離子時,加入BaCl2溶液后產(chǎn)生大量白色沉淀,加入稀鹽酸后,產(chǎn)生可以使石蕊試紙變紅的酸性氣體。但是無論鹽酸過量或不足,試管中始終會有少量白色沉淀無法溶解。實際上,由于SO2-3離子具有較強的還原性,很容易被空氣中的氧氣等氧化成Na2SO4,所以看見有不溶于鹽酸的沉淀也就不足為奇了。

小結(jié):實驗室購置的有些藥品會因為在實驗室保存過程中,由于長時間與空氣中的氧氣、水蒸氣等作用或者人為地藥品保存不當而發(fā)生變質(zhì),最終導(dǎo)致實驗過程中異?,F(xiàn)象的出現(xiàn)。

案例六:如高中化學《氮和磷》一節(jié)有這樣的練習:“用大試管收集一試管NO2氣體,倒扣在盛水的水槽中,不久看到試管里紅棕色氣體消失,水面上升至容積的約2/3處……”事實上由于收集的氣體中常常含有NO等物質(zhì),存在副反應(yīng)NO2+NO+H2O2HNO2,因此上升的實際水面要稍大于試管體積的2/3 。

篇2

“以人為本,以學生發(fā)展為中心”這是二十一世紀教育發(fā)展的主旋律[1],也是當前全面推進實施素質(zhì)教育最迫切的要求,尤其是作為實施素質(zhì)教育主陣地的課堂教學,更應(yīng)該堅守“以人為本,以學生發(fā)展為中心”的思想,努力為學生營造一個勇于提問、勇于探索、與相互討論、相互學習、相互鼓勵的良好學習環(huán)境。

一度以來,單調(diào)、枯燥、壓抑、機械、重復(fù)幾乎成了高三課堂的代名詞,而以實驗為基礎(chǔ)的化學課,一旦進入高三階段也同樣失去了它應(yīng)有的本色,完全被講題、練題所淹沒。我省今年新的高考方案注重以測試學生的化學素養(yǎng)和綜合能力為主導(dǎo),重點考查學生的信息獲取與加工、化學實驗探究、從化學視角分析解決問題和創(chuàng)新思維等能力。新的高考方案給我們的教學帶來了巨大的挑戰(zhàn),因此我們在教學上應(yīng)把握復(fù)習方向充分剖析考綱,及時更新教學觀念,轉(zhuǎn)變教學行為 ,探索有效課堂[3]。課堂教學作為師生人生中的一段重要經(jīng)歷,沒有理由不讓它變得豐富多彩,充滿激情,煥發(fā)活力。阿基米德說:“給我一個支點,我可以撬動地球”讓我們分別給課堂若干個支點,它可以促進教學相長,提升學生學習化學的熱情和動力,即使是高三的課堂,我們依然可以化煩躁為激情、化苦悶為活力。

二、問題解決方案

1.探究有效課堂,及時調(diào)整教學行為

案例一:《定量實驗專題復(fù)習》

廣州市高三畢業(yè)班“一模、二?!睖y試反饋:學生在解答實驗題存在畏難情緒,主要體現(xiàn)以下幾種情況:(1)完全放棄,空白 (2)見題就緊張,心理沒底,少量的作幾問、但部分錯誤 (3)涉及基本理論問題或開放性問題時找不到思維方向。(4)不注意細節(jié),答題時拿不到高分。高考理綜卷化學部分滿分100分,實驗部分64分,可見分值比重之大,同時也充分體現(xiàn)實驗?zāi)K的重要性。以下以兩堂平行《定量實驗專題復(fù)習》課來講述我的策略。

片段一:

例1:(07江蘇理綜)實驗室常利用甲醛法測定(NH4)2SO4樣品中氮的質(zhì)量分數(shù),其反應(yīng)原理為:4NH4++6HCHO=3H++6H2O+(CH2)6N4H+[滴定時,1mol (CH2)6N4H+與1mol H+相當],然后用NaOH標準溶液滴定反應(yīng)生成的酸。某興趣小組用甲醛法進行了如下實驗:

步驟I:稱取樣品1.500g。

步驟Ⅱ:將樣品溶解后,完全轉(zhuǎn)移到250mL容量瓶中,定容,充分搖勻。

步驟Ⅲ:移取25.00mL樣品溶液于250mL錐形瓶中,加入10mL20%的中性甲醛溶液,搖勻、靜置5min后,加入1~2滴酚酞試液,用NaOH標準溶液滴定至終點。按上述操作方法再重復(fù)2次。

④滴定達到終點時,酚酞指示劑由色變成色。

例2:(09浙江理綜)

(4)為了分析殘留物中鐵元素的含量,先將殘留物預(yù)處理,使鐵元素還原成Fe2,再用KMnO4標準溶液在酸性條件下進行氧化還原滴定,反應(yīng)的離子方程式是:5Fe2++MnO4-+8H+ 5Fe3++Mn2++4H2O

①滴定前是否要滴加指示劑?_______(填“是”或“否”),請說明理由________。

師:前階段我們復(fù)習了酸堿中和滴定,請問例題1中指示劑的顏色有何化?

生1(1班):(迅速地)酚酞指示劑由無色變紅色。

師:掌握不錯,拿穩(wěn)基礎(chǔ)分,那么請問例2中滴定前是否要加指示劑。

生2:(遲疑)不知道。

生3:是,理由……………不清楚……..

生4:否,理由……………不清楚……..

師:現(xiàn)在請同學們分組討論到底需不需要指示劑?

生:(討論激烈),還是不太清楚。

師:從氧化還原的角度出發(fā),KMnO4溶液為紫紅色,作為標準溶液進行滴定時,達到滴定終點溶液由淺綠色變?yōu)樽霞t色,事實上我們就可以用KMnO4溶液的顏色變化來判斷滴定終點,而不需要其他的指示劑。

生:(機械點頭、表情漠然)

本堂課自我感覺課堂效率不高,學生吸收度較低。針對以上情況,對于同樣的內(nèi)容在另外一個班我做了適當?shù)慕虒W調(diào)整,發(fā)現(xiàn)收到了意想不到的效果。

片段二:

課前準備:

試管一支、KMnO4溶液、FeCl2溶液、滴管2支

師:今天我們先做試驗后分析試題。

生(5班):好!好!(熱烈鼓掌,情緒高漲)

師:請一位同學描敘KMnO4溶液、FeCl2溶液的顏色。

生:紫紅色、淺綠色。

師:回答非常正確,下面請一位同學來做實驗,其他同學觀察試驗現(xiàn)象。

生1:取一支試管,加入約2-3ml的FeCl2溶液,再向其中逐滴加入KMnO4溶液。

生2:試管內(nèi)顏色變?yōu)樽霞t色。

師:非常好,那么接下來我們一起來分析例題2。

生:(高興、自信)老師,會做了。

師:請一位同學幫我們分析例題2。

生3:否,因為KMnO4溶液為紫紅色,不需要加指示劑,滴定終點溶液變?yōu)樽霞t色且半分鐘內(nèi)不褪色。

師:回答非常正確,相信大家定量實驗有了一個更深層次的理解。

2、促進探究學習、給學生自主探索的空間

學生學習知識是一個接受的過程,更是再發(fā)現(xiàn),再創(chuàng)造的過程。從傳統(tǒng)“填鴨式”教學觀念中我們吸取教訓(xùn),應(yīng)該給學生提供足夠的探究時空。教學時我們應(yīng)該給學生留下一個思維的空間,一個可以展示自己的空間。學生在這個廣闊的空間交流情感,碰撞出創(chuàng)造的火花。面臨新的高考方案,在實驗條件容許的情況下,應(yīng)該放手給學生自己探索、自主研究。

案例二:《實驗設(shè)計及步驟》

片段三

課前準備:試管、鑷子、單孔橡膠塞、導(dǎo)氣管、

例3:某學生擬定通過測定粗鋅(雜質(zhì)與稀硫酸不反應(yīng))與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體體積來測定粗鋅的的純度。

試劑及儀器:粗鋅、稀硫酸、試管、鑷子、單孔橡膠塞、導(dǎo)氣管、托盤天平、量筒、水槽、鐵架臺

(2)實驗時在檢查裝置氣密性后,如何將試劑加入試管并使反應(yīng)開始?請設(shè)計實驗方案并描敘實驗步驟:___________________。

師:請根據(jù)我提供試管、鑷子、單孔橡膠塞、導(dǎo)氣管這幾樣簡單的儀器、試劑(可由其他物品代替)設(shè)計實驗,可以四人一組,分組討論設(shè)計。

(小組討論,合作交流)

(班級里馬上氣氛熱烈,高三復(fù)習課同樣可以很活躍)

師: 請一位同學講述本組的設(shè)計

生1:取試管一支,加入少量稀硫酸,用鑷子夾起一小塊粗鋅,塞上連接了導(dǎo)氣管的單孔橡膠塞。

師: 請一位同學來模擬操作該實驗。

生2:取試管一支,加入少量礦泉水(代替稀硫酸),用鑷子夾起一小節(jié)粉筆(代替粗鋅)放入試管內(nèi),塞上連接了導(dǎo)氣管的單孔橡膠塞。

師:(激動地)這位同學的設(shè)計非常好,就地取材既形象又生動,請問

我們收集到的氣體會不會損失很大呢?如何注意細節(jié)問題?

生:(激烈討論)

師:(將該實驗再重新模擬演示一遍,適當校正細節(jié)問題),取試管一支,加入少量礦泉水(代替稀硫酸)稍微傾斜,用鑷子夾起一小節(jié)粉筆(代替粗鋅)小心放在試管口,塞上連接了導(dǎo)氣管的單孔橡膠塞,緩緩將試管豎起來。我們在書寫實驗步驟時一定要注意細節(jié)問題,減少不必要的失分。相信通過剛剛的模擬實驗,對于此類書寫實驗步驟的考題,我們可以迎刃而解了。

(全班學生都能認真的答題)

篇3

關(guān)鍵詞:氣壓變化;化學實驗;教學案例;復(fù)習課堂

文章編號:1008-0546(2013)06-0086-03 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B

一、案例背景

有些教師復(fù)習實驗時無“實驗”,只是對教材實驗逐一講解,同時進行較多的實驗專項習題訓(xùn)練,導(dǎo)致學生只會背誦實驗、害怕實驗,這樣學生的動手操作能力、運用實驗解決實際問題的能力和綜合素質(zhì)得不到提高。為體現(xiàn)新課程理念,使三維目標整體達成,提高復(fù)習課效率,針對學生基礎(chǔ)較好的學情,作者設(shè)計了“涉及氣壓變化的若干化學實驗”這一實驗專題復(fù)習課,嘗試通過教師的引導(dǎo),喚醒學生以已有的氣體壓強有關(guān)知識為主線歸納、探究、創(chuàng)新和運用,來達成本節(jié)課的教學目標。本節(jié)課的教學目標是:能說出氣壓變化導(dǎo)致的實驗現(xiàn)象,能歸納出影響氣壓變化的三種因素,能歸納出檢查簡單裝置氣密性的一般思路并學會實驗操作,能歸納出“隨開隨關(guān)”氣體發(fā)生裝置的原理并能設(shè)計出“隨開隨關(guān)”氣體發(fā)生裝置;通過解釋和設(shè)計“噴泉”實驗,學會運用所學知識在新情境或新實驗中解決化學問題。通過以氣壓變化為主線初步學習運用歸納、比較、分類等方法對獲取的信息進行加工;通過小組合作,動手實驗,增進對科學探究的體驗,發(fā)展學習化學的興趣,逐漸形成勤于思考的科學品質(zhì)。

二、情景描述及評析

1. 積極思考,善歸納

師生共析:學生吹氣球,教師在裝有稀鹽酸的可樂瓶上套一個裝有小蘇打的氣球,兩種藥品混合后氣球鼓起。做完這兩個實驗后,學生在教師引導(dǎo)下很快領(lǐng)會了本節(jié)課的主線——氣壓變化。

師:今天我們一起來研究“涉及氣壓變化的若干化學實驗”。

師板書:涉及氣壓變化的若干化學實驗

師:某同學按照老師的要求歸納出下列實驗存在明顯的氣壓變化,你覺得他的歸納對嗎?

生:圖3實驗中沒有明顯的氣壓變化。

師:下列實驗按照最終裝置內(nèi)氣壓變大或變小,可以分為兩類,如何分類?為什么?

生1:圖5、圖6實驗最終裝置內(nèi)壓強變小。圖5實驗是因為紅磷燃燒消耗氧氣,氣體減少導(dǎo)致氣壓變小,圖6實驗是因為二氧化碳溶于水,氣體減少導(dǎo)致氣壓變小。

生2:圖4、圖7實驗最終裝置內(nèi)壓強變大。圖4實驗是溫度升高導(dǎo)致氣壓變大,圖7實驗是因為產(chǎn)生氫氣,氣體增多導(dǎo)致氣壓變大。

師:回憶、比較上述實驗的實驗現(xiàn)象,你能總結(jié)出氣壓變化而引起物體“運動”的方向一般朝著氣壓“大”還是“小”的方向?

生:朝著氣壓小的方向。

師:向圖8長頸漏斗中注水,浸沒長頸漏斗下端管口后繼續(xù)注水,出現(xiàn)圖9現(xiàn)象。從圖8到圖9的過程中,錐形瓶中的氣壓如何變化呢?

生:氣壓變大了。

師:什么原因讓注水后圖9裝置內(nèi)的氣壓變大了呢?

生:注水導(dǎo)致錐形瓶內(nèi)氣體體積變小,從而導(dǎo)致氣壓變大了。

師:分析以上實驗,你能總結(jié)出影響氣壓變化的因素有哪些嗎?

生:影響氣壓變化的因素有:溫度、氣體的體積和氣體的量。

(評析:首先通過吹氣球創(chuàng)設(shè)情境,引入新課,引導(dǎo)學生聯(lián)想與壓強有關(guān)的化學問題,然后設(shè)置階梯性的問題,層層深入,引導(dǎo)學生積極思考,歸納出影響氣壓變化的因素有溫度、氣體的體積和氣體的量,為學生在新情境下設(shè)計實驗、解決實驗問題奠定了基礎(chǔ)。)

2. 動手實驗,樂探究

師生互動:教師引導(dǎo)學生說出圖10、圖11兩種裝置氣密性檢查的具體操作。

師:比較兩種操作方法,第一步都是將管口“封住”,為什么?

生:形成密封裝置體系。

師:比較兩種操作方法,“手握”和“注水”分別改變了裝置內(nèi)什么?

生1:“手握”改變了裝置內(nèi)的溫度。

生2:“注水”改變了裝置內(nèi)氣體的體積。

師:最終都是改變了什么呢?

生:改變了裝置內(nèi)的氣壓。

師:通過剛才的對比、分析,請總結(jié)出檢查裝置氣密性的一般思路。

生:(1)使裝置密封;(2)改變密封裝置中的氣壓;(3)觀察因氣壓改變而產(chǎn)生的現(xiàn)象。

師:剛才的學習過程展示了同學們良好的思維能力,下面有個機會讓同學們展示自己的動手實踐能力。干燥管(如圖12)在實驗中有廣泛的用途,在使用前要檢查該裝置的氣密性,利用實驗籃中的儀器(止水夾、注射器和裝滿水的燒杯),你能找出多少種圖12檢查該裝置氣密性的方法?邊動手實驗邊思考。

生:相互合作,積極思考,動手實驗,填寫報告。

師:你們找到多少種方法呢?

生1(邊做邊講):塞緊橡皮塞,將干燥管末端浸沒水中,打開止水夾緩緩抽氣,使干燥管上升一段水柱,關(guān)閉止水夾,干燥管內(nèi)液面高于燒杯內(nèi)液面,夾住止水夾,從水中提起干燥管,水不能滴下,則說明氣密性良好。

生2(邊做邊講):塞緊橡皮塞,用止水夾夾緊橡膠管,將干燥管部分伸入盛水的燒杯中,干燥管內(nèi)液面低于燒杯內(nèi)液面,且一段時間液面差不變,則說明氣密性良好。

生3(邊做邊講):塞緊橡皮塞,用止水夾夾緊橡膠管,將干燥管末端浸沒在水中,用手捂住干燥管,如果干燥管末端產(chǎn)生氣泡,松開手,水又進入干燥管一段距離且一段時間保持不變,則說明氣密性良好。

生4(邊做邊講):塞緊橡皮塞,將干燥管末端浸沒水中,打開止水夾緩緩抽氣,使干燥管上升一段水柱,關(guān)閉止水夾,干燥管內(nèi)液面高于燒杯內(nèi)液面,且一段時間液面差不變,則說明氣密性良好。

生5(邊做邊講):塞緊橡皮塞,將干燥管末端浸沒在水中,打開止水夾緩緩充氣,干燥管內(nèi)液面下降,過一會兒干燥管末端又產(chǎn)生氣泡,則說明氣密性良好。

(評析:首先通過兩種典型實驗裝置的對比、分析,引導(dǎo)學生歸納出檢查裝置氣密性的一般思路。然后設(shè)計了開放性學生實驗“檢查圖12裝置的氣密性”,學生通過小組合作,設(shè)計檢查圖12裝置的氣密性的實驗方案并動手實驗,根據(jù)自己不同的發(fā)現(xiàn)一起交流、反思,得出相應(yīng)的正確結(jié)論。學生親自實踐體驗,既加深了對所學化學知識的理解,鞏固化學實驗基本操作要領(lǐng),養(yǎng)成良好實驗習慣,又拓展了學生思維,得到很多課本和試題上無法得到的知識。和諧的師生互動、生生互動,創(chuàng)設(shè)了快樂的課堂氣氛,使問題在愉悅中得以順利解決,大大提高了復(fù)習效率。)

3. 勇于設(shè)計,敢創(chuàng)新

師:請看圖13裝置,在燒杯中裝入稀鹽酸,干燥管底部放上銅網(wǎng),銅網(wǎng)上放上大理石,該裝置有何用途?

生:可用來實驗室制取二氧化碳。

師:該裝置在制取氣體時有何優(yōu)點?

生:可以控制反應(yīng)的發(fā)生和停止。

師:演示圖14~17裝置的flas。

生:觀看動畫,積極思考。

師:這幾種可以控制反應(yīng)發(fā)生和停止的氣體發(fā)生裝置,利用的原理相同嗎?

生:不同,圖17沒有利用氣壓的變化。

師:其余裝置是如何控制反應(yīng)的發(fā)生和停止的?

師生共析:歸納出“隨開隨關(guān)”的氣體發(fā)生裝置的原理是利用裝置內(nèi)氣壓的變化,使反應(yīng)物接觸或分離。

師:利用下列儀器或用品,你能組裝一套“隨開隨關(guān)”的氣體發(fā)生裝置嗎?請把你的創(chuàng)意畫在學案的虛線范圍內(nèi)。

生:積極思考,動手實踐,設(shè)計裝置。

師:請一位設(shè)計好裝置的同學,上講臺利用flas向大家展示他的創(chuàng)新設(shè)計。

生:走上講臺,在flas上拖動上述儀器,組裝出如圖19的實驗裝置。

師:請為大家解釋一下,如何控制反應(yīng)的發(fā)生和停止。

生:燒杯中放入稀鹽酸,固體藥品放在銅塊上。打開止水夾,鹽酸進入玻璃管和鋅粒接觸,反應(yīng)發(fā)生;關(guān)閉彈簧夾,管內(nèi)氣壓變大,鹽酸被壓回到燒杯中和鋅粒分離,反應(yīng)停止。

師:大家說,他的創(chuàng)意怎么樣?

生(鼓掌):非常有創(chuàng)意。

(評析:通過在圖13裝置中加入大理石和鹽酸,引導(dǎo)學生推理出該裝置的優(yōu)點,很自然地過渡到探究“隨開隨關(guān)”的氣體發(fā)生裝置的原理,教師通過對圖14~17裝置的Flas演示,生動形象的直觀教學,學生順利歸納出伴隨氣壓變化的“隨開隨關(guān)”的氣體發(fā)生裝置的共同原理。最后設(shè)計一個“隨開隨關(guān)”的氣體發(fā)生創(chuàng)新實驗裝置,由一位學生到講臺在flas上拖動搭建該裝置后表達出來,其余學生在學案上畫。整個過程自然流暢,創(chuàng)設(shè)問題情境因勢利導(dǎo)、層層推進,不斷啟發(fā)學生積極思維,學生在自由、輕松的氛圍中敢于設(shè)計,勇于創(chuàng)新。)

4. 綜合考慮,會運用

師投影:已知常溫下常壓下,1體積水大約能夠溶解700體積的氨氣(NH3)。

師:按圖20裝置演示“噴泉”實驗。

生:看到紅色噴泉,驚呼,鼓掌!

師:為什么會產(chǎn)生如此奇妙的現(xiàn)象呢?誰能解釋一下。

生:氨氣溶于水中,導(dǎo)致裝置內(nèi)氣壓減小,外界大氣壓將水壓入燒瓶中。

師:若將氨氣換成我們較熟悉的二氧化碳如圖21,難以形成噴泉,試分析其原因(已知:常溫下常壓下,1體積水大約能夠溶解1體積的二氧化碳)。如果要使該裝置也能形成噴泉(在不改變氣體成分的前提下),你認為要采取什么措施?

生:水溶解的二氧化碳較少,產(chǎn)生的壓強差不足以形成“噴泉”,應(yīng)該將膠頭滴管中的水換成濃氫氧化鈉溶液。

師:若沒有膠頭滴管,如何引發(fā)實驗、形成噴泉?裝置如圖22所示。

師生共析:可以用熱毛巾或冰袋“捂住”燒瓶,引發(fā)實驗。

師生共振:教師引導(dǎo)學生從知識和方法兩方面進行歸納總結(jié)。

師:相信同學們通過今天這節(jié)課的學習,已經(jīng)了解了以氣壓改變?yōu)橹骶€,歸納解決化學實驗中有關(guān)問題的方法,今天的作業(yè)是查閱你的文本資料或上網(wǎng)收索,歸納其它和氣壓改變相關(guān)的化學實驗問題,下一節(jié)課來交流。

(評析:教師首先用圖20裝置成功演示了美麗的噴泉實驗,學生的驚呼聲、掌聲顯示出學生對化學實驗的濃厚興趣,然后教師又依托圖21、圖22實驗,設(shè)置思維層次逐漸提高的問題,在分析與解決問題的過程中,學生的綜合素養(yǎng)得到了提高。)

三、課后反思

1. 平等交流,主動學習

和學生平等的交流大大調(diào)動了學生的學習熱情,吹氣球、噴泉實驗等趣味演示實驗和檢查“干燥管”裝置氣密性的學生分組實驗大大提高了學生學習化學的興趣,整節(jié)課學生踴躍發(fā)言、驚呼、鼓掌,氣氛熱烈,學習主動性很強。

2. 精心設(shè)計,有效達成

本節(jié)課通過精心設(shè)計教學環(huán)節(jié),引導(dǎo)學生以氣壓變化為主線,歸納出影響氣壓變化的三種因素、檢查簡單裝置氣密性的一般思路和“隨開隨關(guān)”氣體發(fā)生裝置的原理,通過設(shè)計小組合作、動手實驗、創(chuàng)新實驗和運用所學知識在新情境或新實驗中解決化學問題等,使學生的綜合素養(yǎng)得到提升,很好地體現(xiàn)了新課程理念,三維目標有效達成。

3. 關(guān)注差異,全體發(fā)展

在做檢查裝置氣密性實驗、設(shè)計“隨開隨關(guān)”氣體發(fā)生裝置以及沒有膠頭滴管怎樣引發(fā)噴泉等教學環(huán)節(jié)中,個別基礎(chǔ)較弱的學生思考和探究的時間還不夠,在今后的教學中還應(yīng)給予學困生更多關(guān)注,使全體學生得到全面發(fā)展。

篇4

關(guān)鍵詞:數(shù)字化實驗教學;硬件架構(gòu);安全體系

引言

隨著信息技術(shù)的普及,數(shù)字化技術(shù)已經(jīng)深入滲透到各大專院校的教務(wù)工作中。實驗教學的數(shù)字化建設(shè)不僅能夠?qū)⒔虒W管理層次不斷提升,還可以全方位地改善學校的教學模式,從而大大提升學校的整體教學質(zhì)量。通過計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通訊技術(shù)構(gòu)建校園公共管理服務(wù)網(wǎng)絡(luò)平臺——實驗教學系統(tǒng),實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化的管理與服務(wù),以適應(yīng)信息時代的需求。

1平臺硬件架構(gòu)設(shè)計

合理的硬件架構(gòu)設(shè)計能使系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行,基于實驗教學管理系統(tǒng)的特性,在硬件架構(gòu)方面,充分考慮到平臺的使用性能、可擴展性等因素,具體的硬件架構(gòu)如圖1所示。其中,兩臺服務(wù)器必須是高性能的,通過虛擬化技術(shù)各自虛擬化實現(xiàn)出兩臺虛擬服務(wù)器,作為數(shù)據(jù)的備份服務(wù)器,通過這種配置形式來進行實現(xiàn)數(shù)據(jù)的冗余備份。此外,數(shù)據(jù)的存儲需要采用分布式的部署方式,各服務(wù)器之間通過光纖來進行互聯(lián)。上圖所示的架構(gòu)設(shè)計方式具有如下優(yōu)點:(1)傳輸數(shù)據(jù)的高速性。通過光纖來實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)、異地志愿服務(wù)器、服務(wù)器和光纖存儲這四者之間的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),光纖鏈路連接的極速傳輸使得各硬件見的資源共享速度得到快速地提升,效率也有很大提高。(2)高安全性以及強大的容災(zāi)和備份能力。任何一個系統(tǒng)的正常運行都應(yīng)該充分考慮到備份的問題,在B/S模式下,一旦服務(wù)器數(shù)據(jù)超負荷運行發(fā)生“崩潰”,后果將是災(zāi)難性的。如果服務(wù)器的數(shù)據(jù)丟失,通過配置的備份服務(wù)器可以最快地還原應(yīng)用數(shù)據(jù),框架中通過虛擬化技術(shù)配置的虛擬化服務(wù)器即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的備份,是數(shù)據(jù)安全的關(guān)鍵所在。如果網(wǎng)絡(luò)環(huán)境發(fā)生變化導(dǎo)致資源的丟失,可以在虛擬化數(shù)據(jù)服務(wù)器進行數(shù)據(jù)的恢復(fù)。而且兩臺數(shù)據(jù)備份服務(wù)器確保一臺發(fā)生故障崩潰時,還有一臺可以正常運行,以確保數(shù)據(jù)的完整性和實時性。除此之外,異地的資源服務(wù)器上還存儲有數(shù)據(jù)的備份,多種數(shù)據(jù)保護機制的結(jié)合使用確保系統(tǒng)應(yīng)對數(shù)據(jù)損壞及丟失情況時仍然能正常地運行。(3)存儲的高擴展性。因為實驗教學管理系統(tǒng)面向的用戶非常龐大,相應(yīng)需要存儲的用戶信息和信息資源數(shù)據(jù)也是海量的,所以系統(tǒng)的存儲介質(zhì)必須是可以根據(jù)需要進行擴展的。通常情況下,需要進行存儲擴展的容量限制時80%,一旦超過該限制,就需要立即對增加系統(tǒng)的存儲容量。上圖所示的硬件平臺方式中,存儲的擴展比較簡單,在服務(wù)器端增加硬盤即可。

2系統(tǒng)安全體系設(shè)計

各大專院校的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通常進行學校日常工作事務(wù)的處理,有很多教育政策文件、領(lǐng)導(dǎo)階層政府任職信息都具有很明顯的敏感性。此外,內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的信息安全與學生權(quán)益、學生數(shù)據(jù)安全都有很強的關(guān)聯(lián)性。更而甚之,與學校的利益、校園安全穩(wěn)定甚至國家安全等都有關(guān)系。本系統(tǒng)所處理的所有校園內(nèi)部數(shù)據(jù),拋卻有關(guān)于敏感的教育政策信息之外,還包括師生隱私的信息,包括學生身份、手機等安全信息。因此,保證系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全,防范來自外部網(wǎng)絡(luò)的非法入侵的攻擊,建立有效強健的網(wǎng)絡(luò)信息安全防范系統(tǒng)是非常必要的。實驗教學管理系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境要求通過已有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對校園網(wǎng)絡(luò)進行配置,使其具有如下特點:安全區(qū)域被嚴格劃分,內(nèi)外網(wǎng)連接處必須要確保安全;安全認證、鑒別、用戶授權(quán)和數(shù)據(jù)加密機制必須存在;實行網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控以確保服務(wù)器的安全。要學校內(nèi)部信息的安全教育工作必須落實;定時地進行網(wǎng)絡(luò)安全漏洞的檢查并及時修復(fù);實時監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的情況,是否被入侵,安裝殺毒軟件,防毒于未然;建立緊急事故處理機制,事故發(fā)生時可最快解決。實驗教學管理系統(tǒng)采用的安全防范策略如下:(1)系統(tǒng)采用防火墻技術(shù)來確保網(wǎng)絡(luò)信息安全。防火墻是一種網(wǎng)絡(luò)訪問控制技術(shù),目的是保障網(wǎng)絡(luò)的信息安全。防火墻通過在要設(shè)置的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)之間部署相關(guān)障礙,禁止外部網(wǎng)絡(luò)對內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)所有資源的非法入侵,同時也禁止內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)對外部網(wǎng)絡(luò)的訪問,以造成內(nèi)部信息的泄露。為在內(nèi)部網(wǎng)與外部網(wǎng)之間設(shè)立的唯一通道,設(shè)置防火墻只是其中一種方法。如果沒有設(shè)立防火墻,則需要在每臺服務(wù)器上安裝安全防御軟件或系統(tǒng),并要定期檢查。缺少了防火墻的第一道防護閘口,每個主機都處于被直接攻擊的范圍之內(nèi)。通過防火墻,可以濾掉不安全的服務(wù),防止外部網(wǎng)絡(luò)的非法入侵,可以隱藏一些敏感信息,防止攻擊者通過網(wǎng)絡(luò)進行信息搜集。系統(tǒng)防火墻系統(tǒng)主要由三部分組成:網(wǎng)絡(luò)防火墻,主機防火墻和中心策略服務(wù)器。網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。(2)作為防火墻的合理補充,入侵監(jiān)測實現(xiàn)對系統(tǒng)管理員的安全管理能力(包括安全審計、監(jiān)視、進攻識別和響應(yīng))的擴展,可以提升系統(tǒng)應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)攻擊的能力,很好地完善了信息安全的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。通過計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的若干關(guān)鍵點來收集所需要的信息,并根據(jù)定義的規(guī)則對它們進行分析,以查看網(wǎng)絡(luò)中是否存在與安全策略相違背的行為或者遭受到入侵的現(xiàn)象。入侵檢測是防火墻之后的第二道安全閘門,在不影響網(wǎng)絡(luò)性能的情況下可以對網(wǎng)絡(luò)進行監(jiān)測,從而提供對內(nèi)部攻擊、外部攻擊和誤操作的即時保護。(3)在諸多信息安全相關(guān)的技術(shù)中,密碼是保護信息安全的較為有效的技術(shù)之一,而且居于技術(shù)的核心地位。數(shù)據(jù)加密的使用使得數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩詴鄳?yīng)的提升,而且對數(shù)據(jù)的完整性也有相應(yīng)的保證。通常情況下,加密算法、明文、密文及密鑰多層完整的數(shù)據(jù)加密系統(tǒng)。其中,加密及解密的過程是由密鑰控制的。而且密鑰會決定加密系統(tǒng)的安全性,而不是我們一般認為的加密算法。由此易知,密鑰的管理工作必須要謹慎、安全。所謂的數(shù)據(jù)加密過程簡單來說就是把明文轉(zhuǎn)變?yōu)槊芪牡倪^程。其中明文表示的是初始的數(shù)字信息,密文表示的是與明文完全不同的數(shù)字信息,它們之間的轉(zhuǎn)換是以加密算法為依據(jù)進行實現(xiàn)的。數(shù)據(jù)傳輸加密技術(shù)的加密對象主要是傳輸中的數(shù)據(jù)流,鏈路加密、節(jié)點加密及端到端加密是數(shù)據(jù)加密的接種主要實現(xiàn)方法。本系統(tǒng)采用嚴格的端到端加密技術(shù)以及DES加密算法。系統(tǒng)是由100%的Java代碼編寫,傳輸數(shù)據(jù)是二進制數(shù)據(jù)流,這些二進制數(shù)據(jù)流在發(fā)送端被加密,在接收端解密,中間節(jié)點處的數(shù)據(jù)并不是以明文的方式而存在,中間過程沒有解密;保證數(shù)據(jù)在傳輸過程中不被泄露和篡改,提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院屯暾浴<用苓^程示意圖如圖3所示。(4)系統(tǒng)的用戶注冊方面,鑒于安全性考慮,采用用戶名重復(fù)檢測機制,檢測用戶名的可用性;另外,輸入的用戶信息會與系統(tǒng)用戶信息庫進行匹配,成功后方能順利注冊。注冊界面如圖4所示。系統(tǒng)用戶注冊模塊主要包括注冊信息的獲取和注冊兩個步驟。步驟一:注冊信息的獲取主要實現(xiàn)從用戶在注冊頁面輸入的注冊信息中提取出具體的取值,將它們賦值到相應(yīng)的變量。步驟二:用戶注冊主要是根據(jù)輸入的注冊信息,與已有的用戶信息庫進行匹配,如果用戶名已經(jīng)存在的話,則返回進行重新注冊;如果前后兩次輸入的密碼不一致的話,也無法注冊。(5)實驗教學管理系統(tǒng)的系統(tǒng)登錄模塊,如圖5所示,采用JSP+AJAX技術(shù)相結(jié)合來實現(xiàn),確保平臺用戶的安全瀏覽,登錄模塊輸入信息檢查、用戶名存在檢驗和用戶名和密碼匹配檢驗等方面。其中,當輸入信息檢查主要是檢查用戶輸入的信息有沒有缺失,如用戶名缺失、密碼缺失等。登錄信息驗證主要實現(xiàn)對輸入的用戶名判斷是否存在,如果存在的話,進行密碼與用戶名的匹配檢驗,否則,報出相應(yīng)異常信息。用戶名和密碼的匹配檢驗是通過檢索用戶信息庫,進行密碼與用戶名的匹配檢驗,如果匹配成功,即可順利錄成功,否則登錄失敗。

3總結(jié)

合理的硬件架構(gòu)設(shè)計能使實驗教學管理系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行,良好的安全體系設(shè)計為學校日常工作事務(wù)的處理和諸多教育政策文件提供重要安全保證,本系統(tǒng)有效地利用數(shù)字化技術(shù),在保證安全可靠的前提下,大大提高了實驗教學工作的質(zhì)量和效率。

參考文獻:

[1]馬駿.計算機網(wǎng)絡(luò)安全中的防火墻技術(shù)應(yīng)用研究[J].電子技術(shù)與軟件工程,2016.

[2]肖云.基于SpringSecurity安全的Web應(yīng)用開發(fā).計算機與現(xiàn)代化,2011.

篇5

關(guān)鍵詞:案例教學模式;市場營銷;MBA;優(yōu)化研究

市場營銷是MBA的核心課程,其實踐性較為突出。眾所周知,市場營銷學的理論基礎(chǔ)是從市場營銷實踐中獲取的,經(jīng)過不斷總結(jié)、提煉而形成的理論,反過來又具有服務(wù)指導(dǎo)實踐的功能。因此,案例教學普遍應(yīng)用于MBA市場營銷課程中。案例教學模式是MBA市場營銷教學中獨具特色的教學方法,在案例教學中,首先教師要將相關(guān)的市場營銷案例展示給學生,進而啟發(fā)引導(dǎo)學生對案例課程展開研究、分析和討論,使學生對案例做出主觀判斷與決策,這對于學生運用所學的理論知識提高對市場營銷分析判斷和實踐能力具有積極推動作用。市場營銷案例教學的應(yīng)用性和實踐性很強,因此是MBA課程教學中不可或缺的教學模式之一。由于我國開設(shè)MBA市場營銷課程的時間較晚,導(dǎo)致案例教學模式的實施仍處在探索和借鑒學習的階段,這就難免會造成案例教學實施中出現(xiàn)一些問題,只有認清和正視這些教學問題,通過不斷的改進和優(yōu)化,才能真正發(fā)揮案例教學的實效。

一、目前國內(nèi)MBA市場營銷案例教學中存在的問題

1.教學案例選取問題

教學案例選取缺乏實效性、針對性,質(zhì)量很難保證。部分市場營銷案例選取缺乏創(chuàng)新性,無法滿足學生的個體及個性需求。一些教學案例十分老套,與時展脫節(jié)嚴重,這就造成了學生對現(xiàn)實市場營銷實踐能力的缺失。

2.教師啟發(fā)引導(dǎo)作用不明顯

案例教學模式的實施,離不開教師的啟發(fā)引導(dǎo)。然而在目前案例教學中,教師的引導(dǎo)作用并不明顯,致使學生對教學案例的分析討論無法達到預(yù)期目標,這與我國MBA市場營銷授課形式有直接關(guān)系。并且教師的啟發(fā)形式較為局限,引導(dǎo)方式無法做到靈活多樣化。

3.合作學習參與性不夠

市場營銷案例教學需要學生積極參與案例討論和研究,并加強學生之間的相互合作。而國內(nèi)MBA學生一直受應(yīng)試教育的影響,對于合作學習較為不適應(yīng),學生的專注度和參與性并不夠,這就影響和降低了學生從案例合作學習中對市場營銷思維與視野的形成。

二、MBA市場營銷教學中優(yōu)化案例教學的原則

1.適應(yīng)性原則

首先,案例教學要與MBA市場營銷教學目標相適應(yīng),并采用最恰當?shù)慕虒W案例,萬不可偏離教學目標。其次,根據(jù)教學內(nèi)容和學生接受能力合理穿插使用案例教學模式,使市場營銷案例教學充分貼合并適應(yīng)教學內(nèi)容。

2.參與性原則

只有保證學生在市場營銷案例教學中擁有足夠的熱情和興趣,才會達成案例教學的實際目標效果。所以提高學生對MBA市場營銷案例教學的重視程度十分必要,而且教師要想方設(shè)法提高學生在案例教學課堂的參與性。

3.啟迪性原則

MBA市場營銷案例教學中要時刻關(guān)注并把握對學生啟發(fā)的分寸,使學生思維連貫、活躍,進而形成獨具特色的觀點,充分發(fā)揮學生的主觀能動性。此外,有效的啟迪和引導(dǎo),會激發(fā)學生的求知欲望,使學生會自覺地通過自身努力實現(xiàn)教學目標。

三、MBA市場營銷案例教學實施模式的優(yōu)化措施

1.選擇高質(zhì)量的案例

案例的選取要保證質(zhì)量,以達到市場營銷案例教學的預(yù)期效果。首先,案例的選取要有代表性,并與所講授的理論知識相對應(yīng),使學生理解起來不費力且易于吸收。其次,案例的選取要與實際接軌,這樣既提高了學生的學習興趣,又增加了學生對于實際市場營銷技能的感知與領(lǐng)悟。此外,案例選取要短小精練,這樣能保證重點知識的滲透,學生又便于記憶、吸收和整理。高質(zhì)量案例的選取,是MBA市場營銷案例教學達到理想教學效果的有利保證,這就需要MBA教師加大對市場營銷案例教材的收集、整理工作,豐富案例教學的建設(shè)成果,最終形成案例教學的特色培養(yǎng)模式。

2.精心策劃和有效組織案例教學

教師是MBA市場營銷案例教學的策劃者和組織者,所以教師要精心準備、設(shè)計案例教學模塊,在課堂中做好對案例教學的引導(dǎo)與控制。這就需要教師具有靈活應(yīng)變的教學組織及傳授能力,能針對課堂氣氛及學生討論情況,適時做好案例教學的方向引導(dǎo)工作。此外,通過對課堂節(jié)奏的把控,使課堂討論氛圍愉快而濃厚,只有這樣,學生才會積極發(fā)表個人見解,并能形成學生之間共同合作探討學習,針對缺點和不足時能夠及時大膽指出,從而促進最佳思路的形成,最終實現(xiàn)共同進步。

3.激發(fā)學生案例教學的學習興趣

首先,教師要適當選取開放式案例以吸引學生的學習興趣,開放式案例可以使學生學會分析實際問題的能力,還能提高學生面對現(xiàn)實營銷中不確定信息的處理能力和創(chuàng)新能力。其次,完善案例教學的考核評價機制,使學生明確案例教學的目標,進而全身心投入到案例教學的學習之中。最后,教師要充分鼓勵學生在案例課堂發(fā)言,并尊重學生的言論,逐漸使學生形成正確主動的學習態(tài)度和興趣。

篇6

伴隨著高等教育改革發(fā)展的進程,以培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才為目標,大部分高校對本科教育的培養(yǎng)方案和教學手段進行了修訂和改革。工科院校作為高等院校中培養(yǎng)工程應(yīng)用人才的一支重要力量,與時俱進的不斷推進教學創(chuàng)新與改革十分重要,專業(yè)課程的教學改革更是重點所在。除去部分理論性較強的專業(yè)基礎(chǔ)課,電氣類的專業(yè)課程大多具有較強的實踐性,對于此類課程,如何設(shè)計科學有效的教學方案使學生在日后的工作和研究中將所學習知識有效發(fā)揮出來將是未來培養(yǎng)創(chuàng)新性應(yīng)用人才的核心課題,本文的研究工作正是圍繞此課題展開。全面實施素質(zhì)教育以后,各工科院校對電氣類專業(yè)課的教學不斷進行創(chuàng)新與改革,教學效果已經(jīng)得到了長足的進步,然而,綜合現(xiàn)有的教學文獻并結(jié)合作者所在教學團隊的教學實踐經(jīng)驗來看,現(xiàn)有電氣類專業(yè)課程的教學方案依然存在一些問題:

(1)理論和實踐教學容易脫節(jié)。對于電氣類的專業(yè)課,目前大多數(shù)院校仍是采用課堂理論授課和實驗室實踐體驗分開進行的教學辦法,由于都是獨立的課程安排,學生在課堂接受理論學習之后一般都要滯后一段時間才能進行對應(yīng)的實驗,容易出現(xiàn)遺忘、應(yīng)付交差的現(xiàn)象,導(dǎo)致課堂理論學習和實驗學習出現(xiàn)脫節(jié)。

(2)理論和實驗教學內(nèi)容銜接不夠緊密。一方面,實驗課的內(nèi)容受實驗器材的限制(器材較為固定或者數(shù)量偏少),某些實驗內(nèi)容難以開展,另一方面,由于實驗課程和教材是單獨設(shè)立,實驗教材和理論授課教材在內(nèi)容上很難做到無縫銜接,這兩方面都導(dǎo)致實驗教學對理論教學的內(nèi)容不能做到精確、全面的配套覆蓋,導(dǎo)致學生對專業(yè)知識的實際運用能力偏弱。

針對這些問題,本文提出了一種理論和實踐一體化的課堂教學方法,以典型應(yīng)用案例為紐帶,選擇合適的實驗儀器在課堂上進行現(xiàn)場實驗或是在實驗室進行小班授課,使理論講授和實驗動手同步展開,在課堂中將理論和實踐教學無縫融合。此外,為了更好地激發(fā)學生的學習興趣和求知欲望,在課堂講授中采用啟發(fā)式教學方法,在活躍課堂氣氛的同時,培養(yǎng)學生獨立思考和創(chuàng)新思維的能力。本文剩余部分的內(nèi)容安排如下:首先,針對上文指出的問題,在課堂教學實踐中介紹一種理論和實踐教學一體化的案例式教學法;其次,介紹如何在案例式教學中融入啟發(fā)式的教學方法;最后,就所提方法在教學實踐中的效果進行了總結(jié)。

2 理論與實踐一體化的案例式教學

對于工科專業(yè)課程,案例式教學的主要思路是,把工程實踐中的典型案例進行適當調(diào)整,使之與當前教學內(nèi)容更加契合,再將其引入到課程教學中,教師在課堂教學中圍繞案例進行授課,使學生對與案例相關(guān)的專業(yè)理論知識及其實踐應(yīng)用有較為清楚的理解和深刻記憶,培養(yǎng)學生解決實際工程問題和理論聯(lián)系實際的能力??梢钥闯觯咐倪x擇和如何圍繞案例進行授課是案例式教學的關(guān)鍵環(huán)節(jié),下面將從這兩環(huán)節(jié)入手介紹本文提出的理論與實踐一體化的案例式教學法,先介紹圍繞案例展開的理論和實踐一體化的課堂教學法,再介紹如何選擇適合這種教學方法的案例。

理論和實踐一體化的課堂教學法。該方法的核心思想是,圍繞案例在課堂上進行現(xiàn)場實驗,理論和實踐教學同步展開。針對上文指出的當前理論和實驗教學銜接不夠緊密,容易脫節(jié)的問題,本文提出的教學方法主張在課堂上將理論和實驗教學同時展開。具體來說,圍繞某一個應(yīng)用案例,先講述案例涉及的理論知識,讓學生對要掌握的知識有一個大致的印象,然后在課堂上馬上進行實驗,讓案例在實驗中復(fù)現(xiàn),在實驗過程中,將之前講述的理論知識結(jié)合實驗再次進行講授。在教學實踐中發(fā)現(xiàn),經(jīng)過兩次講述后,學生對本次授課要掌握的理論知識一般會有一個較為深刻的印象和較好的理解深度,并知曉專業(yè)知識主要的應(yīng)用場景和方法。

教學團隊經(jīng)過分析,認為上述教學法效果較好的原因主要包括以下幾個方面:1)在課堂上現(xiàn)場進行實驗,容易激發(fā)學生的學習興趣,提高學生的學習注意力,從而提高課堂教學效率;2)結(jié)合實驗和案例的講述,可以讓學生非常清楚地明白所學理論知識的應(yīng)用價值,這對他們記憶和理解所學知識幫助很大(目前高校教學中普遍存在的一個問題就是很多學生不知道學習的課程所為何用,對學習效果影響很大);3)理論教學之后立刻進行實驗,具有較好的連貫性,可以避免學生在實驗時已經(jīng)遺忘相關(guān)的背景理論知識;4)理論和實驗教學都是圍繞案例展開,內(nèi)容結(jié)合十分緊密,避免了原來理論和實驗課程單獨設(shè)置導(dǎo)致的內(nèi)容銜接不好的問題。

配套教學設(shè)施。上述教學方法由于需要在課堂上進行現(xiàn)場實驗,因此對配套的教學場地和實驗設(shè)備有一定要求,對于需要利用大型實驗儀器進行實驗的專業(yè)課程,如電氣設(shè)備故障診斷、電力系統(tǒng)分析等,直接在實驗室進行授課;對于僅需要一些小型便攜式實驗設(shè)備的課程,如單片機原理與接口技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)原理與設(shè)計等,可將單片機開發(fā)板、嵌入式開發(fā)試驗箱等實驗設(shè)備帶至教室,仍在普通教室授課。案例選擇。案例選擇通常所采用的原則是:首先,要選擇能夠包含課程相關(guān)知識的內(nèi)容與形式,然后進行課件的編排,使得學生在案例學習時能夠掌握基本理論和相關(guān)應(yīng)用的操作方法;其次,選擇能夠激發(fā)學生的積極性和創(chuàng)新性的案例,以提升學生思考問題的能力;最后,選擇一些能代表社會發(fā)展趨勢的案例,以使學生跟上知識變更的速度。

綜上所述,理論與實踐一體化的案例式教學的主要思路是:根據(jù)現(xiàn)有的實驗設(shè)備選擇契合教學內(nèi)容的案例,圍繞案例講述相關(guān)的專業(yè)理論知識,然后馬上在課堂上進行現(xiàn)場實驗,結(jié)合實驗再次講述專業(yè)理論知識,實現(xiàn)理論和實踐教學的無縫融合。

3 在案例式教學中融入啟發(fā)性思維

啟發(fā)式教學的理念是以學生為主體,教師為主導(dǎo),充分發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用,堅持以學生為根本。教學實踐中發(fā)現(xiàn),在上文介紹的理論與實踐一體化案例式教學中融入啟發(fā)式教學方法可以進一步提高教學效率,活躍課堂氣氛。啟發(fā)式教學與案例式教學結(jié)合的一般思路是:首先,實時掌握學生的學習狀態(tài);其次,在課堂上引導(dǎo)學生思考的同時,需要遵循學生的思維規(guī)律,根據(jù)學生現(xiàn)有的知識水平,運用學生熟悉的知識、事物進行論證,增強他們追求新知識的欲望;最后,盡最大可能地調(diào)動學生的學習積極性,這樣啟發(fā)式教學才能在案例式教學中淋漓盡致地發(fā)揮作用。

除了上述要點之外,教學團隊在理論和實踐一體化案例式教學和啟發(fā)式教學相融合的過程中凝練出了自己的特色。1)在第一遍講述案例背景理論之后,學生對本次所講案例有了一個大致的了解,可以就接下來的實驗方案對學生進行提問,并展開討論,如果課時允許,可以先讓學生上臺進行實驗;2)在現(xiàn)場實驗過程中,可以一邊做實驗一邊進行提問,引導(dǎo)學生的思路始終沿著設(shè)定的方向前進,如果課時允許,可以讓個別學生上臺和老師一起進行實驗,保持課堂的活躍氣氛;3)在現(xiàn)場實驗結(jié)束之后,可以就整個案例的理論和實驗教學內(nèi)容進行提問和討論,并以此為課后作業(yè)。

篇7

一、教學現(xiàn)狀及難點

根據(jù)本人多年的教學體會及與其他教師的經(jīng)驗交流,認為數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用該課程的教學現(xiàn)狀與當前高職院校的專業(yè)培養(yǎng)目標不符,在教學上總結(jié)主要有以下幾個方面的問題:1.理論知識概念抽象,缺乏學習的應(yīng)用性和針對性,學生難以理解;2.取材不當,以低端數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)平臺為基礎(chǔ),如FoxPro,Access等,對大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)服務(wù)器的管理和應(yīng)用涉及較少,無法培養(yǎng)學生個體的職業(yè)能力;3.教學方法單一,缺少多樣性教學手段,與學生缺少互動;4.考核機制不合理,理論化的應(yīng)試不能反映出學生的掌握能力;5.有相應(yīng)的實踐教學,但整個實踐過程不夠系統(tǒng)化。

同時數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用課程也是程序開發(fā),網(wǎng)站后臺構(gòu)建的基礎(chǔ),有承上啟下的鏈接作用,分析該課程目前教學過程中存在的主要問題,找出教學中的難點,實施基于項目化的教學方案,就教學標準、教學方法、教學組織和考核方式等方面進行研究具有十分重要的意義。

二、“項目化”教學方法的落實

“項目化”教學應(yīng)體現(xiàn)以學生為本,注重“教”與“學”的互動,讓學生在“學中做”和“做中學”,在實際項目開發(fā)過程中逐步掌握本課程的職業(yè)能力。但這不應(yīng)只是教學方法的改變,要真正意義上實現(xiàn)“項目化”教學,離不開前期的專業(yè)培養(yǎng)目標的制定,也不能和后期績效考核脫軌。現(xiàn)從以下四個方面來說明如何將該教學方法落實到位:

(一)學前崗位調(diào)研,確定課程目標。

高職院校的專業(yè)定位是通過對應(yīng)的工作崗位來解決,所以在進行數(shù)據(jù)庫課程教學前首先要進行市場崗位的調(diào)研,分析在哪些行業(yè)中會大量應(yīng)用到數(shù)據(jù)庫技術(shù),而各行業(yè)的又有哪些不同的需求,確定畢業(yè)生在就業(yè)領(lǐng)域中對該技術(shù)的掌握要求程度,根據(jù)專業(yè)的性質(zhì)及從事的崗位特征來制定符合實際需求的課程目標,從而明確課程的定位,合理安排課程的課時數(shù)及進程。

(二)制定統(tǒng)一的課程標準,強化課程的結(jié)構(gòu)整體設(shè)計。

開課前必須由任課老師集中討論、確定課程標準及教學計劃。大家對課程體系結(jié)構(gòu)與內(nèi)容結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的相關(guān)問題進行討論,分析課程項目載體選擇是否合理。在教學進行過程中,要求任課老師按照課程標準開展教學工作,并不定期的對教學過程中出現(xiàn)的問題進行總結(jié)歸納,從教學方法、形式和內(nèi)容上進行研究,摸索出了符合實情的教學模式。

(三)項目化的教學方法實現(xiàn)。

在實際的教學過程中,合理的綜合使用各教學方法、教學手段,以學生為中心,采用項目驅(qū)動與團隊合作等相結(jié)合的教學方法,增加學生的實踐機會,促進知識的加深和遷移。指導(dǎo)學生分組設(shè)計完成不同系統(tǒng)的開發(fā),其中強調(diào)系統(tǒng)的開發(fā)要貫穿教學的整個過程,形成系統(tǒng)模式,讓學生參與整個系統(tǒng)實踐過程,包括需求分析、概念設(shè)計、邏輯設(shè)計和物理設(shè)計步驟,最后由其他同學和指導(dǎo)老師來評價系統(tǒng)的可行性和實用性。

(四)優(yōu)化教學內(nèi)容,開發(fā)“1+N”課程包。

數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用課程教學目標是通過課程的學習,強化基礎(chǔ)訓(xùn)練,使學生理解數(shù)據(jù)庫的基本原理,掌握數(shù)據(jù)庫的設(shè)計方法。在實施數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用課程教學時,開發(fā)“1+N”課程包,包括基本原理、設(shè)計方法到應(yīng)用開發(fā)等方面?!?”既該課程的核心內(nèi)容,涵蓋了數(shù)據(jù)庫的基本原理和工具軟件的操作,SQL語言、數(shù)據(jù)庫的設(shè)計等,這些內(nèi)容可以通過教材實現(xiàn);“N”為拓展知識能力,可以包括軟件工程、關(guān)系數(shù)據(jù)理論、計算機輔助軟件工程(Designer)、ODBC管理,這部分知識點需要在教師的點播下讓學生自主完成。

三、改革考核方式,注重能力培養(yǎng)

考核方式要多樣一些,應(yīng)將考核變?yōu)榧ぐl(fā)學生學習興趣的機會,檢查“學生會做什么”,建立一種全新的創(chuàng)新教育激勵機制,我們可以將成績的組成分為平時的上機任務(wù)的完成占30%、隨機抽查題源的操作測試20%、具體的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)占50%等。 為了避免在分組的設(shè)計任務(wù)中,有的同學不積極參與,要求每組同學在合作的基礎(chǔ)上,最后上交組員分配表及負責的任務(wù)的分配說明書一份,概念設(shè)計中的E-R圖,數(shù)據(jù)庫文件,實驗報告各一份等書面材料,這既能促進小組內(nèi)部互相監(jiān)督、互相學習,有利于提高教學效果。學生項目設(shè)計后,不但要形成軟件,還應(yīng)鼓勵學生撰寫相應(yīng)書面報告,在報告中闡述其設(shè)計思路、運用的知識及自己的體會。

篇8

關(guān)鍵詞:化學實驗;鈷配合物;電極電勢;晶體場穩(wěn)定化能;光譜化學序列

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)20-0261-02

一、前言

作為一門實驗科學,化學中的基本理論和概念大都源自縝密的實驗觀察和詳細的實驗記錄。同時,化學基本理論和概念對化學實驗方法的設(shè)計又具有重要的指導(dǎo)意義。在大一無機化學理論課程教學中開展化學實驗研究,不僅鍛煉了學生的動手能力,更是對學生腦力的訓(xùn)練;不僅能夠幫助學生鞏固、加深對所學理論知識的理解,更能使學生深刻體會理論和方法對化學實驗的指導(dǎo)作用。教師在“理論與實踐的互動”過程中應(yīng)起到推動和助力作用。本文從鈷(III)氨配合物的合成入手,介紹了我們在指導(dǎo)學生運用化學基本理論和方法進行實驗設(shè)計和改進等方面的實踐。鈷(III)氨配合物主要包括三種:[Co(NH3)5Cl]Cl2、[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5H2O]Cl3晶體,其內(nèi)外界結(jié)構(gòu)和光學性質(zhì)對制備條件相當敏感,不僅是材料科學研究領(lǐng)域的熱點[1-3],而且其合成和組成分析屬于大學無機化學實驗的經(jīng)典實驗[4-7]。該實驗涉及配合物的晶體場理論、光譜化學序列等基本概念和理論,組成分析過程中還包括酸堿滴定、絡(luò)合滴定和沉淀滴定等基本方法,“理論與實踐的互動”貫穿實驗的始終,在樣品合成方案的設(shè)計、鈷氨配合物的組成分析和目標產(chǎn)物的形成機理研究等方面均有體現(xiàn)。

二、氧化還原電極電勢對實驗方案設(shè)計的指導(dǎo)

傳統(tǒng)實驗教材中以CoCl2晶體作為制備鈷氨配合物的鈷源,在氨水環(huán)境中,加入H2O2作為Co(II)的氧化劑、使用濃HCl以促進含氯離子配合物的結(jié)晶,實驗操作環(huán)境比較惡劣[6]。由于實驗教學面對的學生已經(jīng)完成了大學無機化學課程的學習,掌握了氧化―還原電極電勢的基本概念,因此在實驗設(shè)計階段,我們有意識地引導(dǎo)學生利用理論課程中學習的Nernst方程,考慮溶液的酸堿性、離子濃度和操作環(huán)境等因素,計算了Co(NH3)63+/Co(NH3)62+、NO3-/NO2-、O2/OH-等相關(guān)電對的電極電勢,設(shè)計了新的樣品合成方案。具體如下:將7.276gCo(NO3)2?6H2O和一定量的NH4Cl固體置于三口燒瓶中,加入7mL水,在65℃恒溫水浴中攪拌回流20分鐘,混液由淡紫紅色逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樯钏{色。向混合溶液中持續(xù)通入高純氮氣20分鐘后,分多次加入一定量的濃氨水,溶液的溫度維持在65℃左右,溶液的顏色逐漸由深藍變?yōu)樯钭霞t色。氮氣保護下繼續(xù)攪拌、回流40分鐘,即產(chǎn)生大量紫紅色沉淀。過濾后用無水乙醇洗滌、干燥,得到目標產(chǎn)物。該方案以Co(NO3)2?6H2O代替CoCl2和H2O2,利用Co(NO3)2自身的氧化能力氧化Co(II),避免使用額外的氧化劑,減少了濃鹽酸的使用,符合綠色化學的理念。

三、組分分析中學生解決問題能力的培養(yǎng)

有意義學習的層級由低到高依次為代表性學習、概念學習、命題學習、概念和命題的運用、解決問題和創(chuàng)造性[9]。化學實驗教學是在概念和命題學習的基礎(chǔ)上,訓(xùn)練學生運用概念和命題、解決問題和培養(yǎng)創(chuàng)造性的重要途徑。通過理論教學,學生已經(jīng)習得了各種滴定方法,將理論教學與實驗教學相結(jié)合,這樣才能使學生在感性認識的基礎(chǔ)上學會運用不同的滴定方法,深刻理解滴定技術(shù)的含義,才有可能進一步發(fā)生創(chuàng)造性的學習。教育學基本理論認為,試圖通過短期訓(xùn)練來提升學生解決問題的能力是不現(xiàn)實的,但是,學生解決問題能力完全可以隨著教師結(jié)合學科內(nèi)容運用的一系列策略來進行訓(xùn)練、發(fā)展和提高。當學生想知道自己所合成的樣品的組成時,所面臨的是一個嶄新的、需要學生自己解決的問題。這不同于以往的實驗操作練習,他需要在大腦中對理論課程中所學的各種滴定技術(shù)進行篩選和重新組合,找出測定鈷氨配合物中Co、NH3和Cl的含量所適用的方法,并將這些方法通過自己的實驗操作轉(zhuǎn)化為實驗數(shù)據(jù)。樣品的測試結(jié)果與[Co(NH3)5Cl]Cl2的理論組成幾乎完全一致,表明改進的實驗方案能夠成功制得目標產(chǎn)物。此時,學生的喜悅溢于言表。因為他們看到了滴定技術(shù)將看不到、摸不著的配合物真實地展示在眼前,他們意識到了化學基本理論對化學實驗的指導(dǎo)意義,他們也會將這些正向、積極的情緒反饋到后續(xù)的理論學習過程中?;瘜W實驗教學肩負著培養(yǎng)學生創(chuàng)造性的重任,學生從理論課堂上得到的大多是間接經(jīng)驗,它們是前人發(fā)現(xiàn)或總結(jié)的、對人類社會來說具有首創(chuàng)性的成果。教育學理論家吉爾福特認為,“真創(chuàng)造”和“類創(chuàng)造”中表現(xiàn)出來的思維和認知能力在本質(zhì)上是相同的,創(chuàng)造性不僅局限于少數(shù)天才,還潛在地分布在整個人口中間。因此,創(chuàng)造性并不神秘,在學生解決問題的過程中,總是或多或少的帶有創(chuàng)造性的行為??傊?,鈷氨配合物的組成分析涉及酸堿滴定、配位滴定和沉淀滴定,是實現(xiàn)理論與實踐互動、培養(yǎng)學生創(chuàng)造性能力的優(yōu)秀范例。

四、目標產(chǎn)物形成機理研究中的理論與實踐

1.X射線粉末衍射技術(shù)的應(yīng)用。建立在嚴格的理論基礎(chǔ)上的現(xiàn)代測試技術(shù)可使抽象的理論形象化,能夠為我們提供可重現(xiàn)的、精確的實驗數(shù)據(jù)?;谶@些實驗數(shù)據(jù)的分析過程邏輯縝密,能極大地激發(fā)學生的科研興趣,對培養(yǎng)學生的邏輯思維能力、形成科學的思維方式有巨大裨益。在鈷氨配合物的合成實驗中,利用X射線粉末衍射技術(shù)對產(chǎn)物進行了表征,與文獻[8]制備的樣品和JCPDS標準卡片No.74-0344進行比對,說明以Co(NO3)2?6H2O晶體為原料、在NH3-NH4Cl體系中,不必添加諸如O2、H2O2等其他氧化劑,利用硝酸鹽的自身氧化能力即可得到純凈、結(jié)晶良好的配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2晶體。

2.紫外可見光譜技術(shù)對實驗機理研究的指導(dǎo)。紫外可見光譜技術(shù)可以跟蹤反應(yīng)過程,使原本看不到的反應(yīng)過程形象地顯示在學生面前。我們分別測試了原料、中間產(chǎn)物和目標產(chǎn)物的紫外―可見吸收光譜,根據(jù)原料中間產(chǎn)物目標產(chǎn)物的吸收光譜的變化,研究反應(yīng)機理。學生們清晰地觀察到了Cl-離子和NH3分子依次進入鈷配合物內(nèi)界所帶來的電子吸收光譜的紅移和藍移,并推導(dǎo)出了晶體場理論教學中學習的光譜化學序列NH3>H2O>Cl。

3.晶體場理論對實驗機理研究的指導(dǎo)。鈷氨配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2的形成過程中發(fā)生了氧化和配體置換兩個過程。在教師的指導(dǎo)下,學生從Co原子的價電子構(gòu)型入手,利用晶體場理論,計算了Co(II)和Co(III)在八面體場中的晶體場穩(wěn)定化能,分析了它們穩(wěn)定性的差異,結(jié)合紫外可見光譜的數(shù)據(jù),得出弱場中的Co(II)(電子構(gòu)型為dε5dγ2),經(jīng)過強場中的Co(II)(電子構(gòu)型為dε6dγ1),最終轉(zhuǎn)化為強場中的Co(III)(電子構(gòu)型為dε6)是能量最低的途徑。

五、結(jié)論

本科生的理論課教學和實驗教學不能孤立進行,高校化學化工專業(yè)培養(yǎng)的既不是紙上談兵的理論家,也不是照方抓藥的操作工。實驗教學中,教師需有意識地引導(dǎo)學生應(yīng)用理論教學成果去解釋實驗現(xiàn)象,分析實驗數(shù)據(jù),以揭示隱藏在背后的客觀規(guī)律。

參考文獻:

[1]Farhadi S.,Pourzare K.,Sadeghinejad S.,Synthesis and Characterization of Co3O4Nanoplates by Simple Thermolysis of the [Co(NH3)6]2(C2O4)3?4H2O Complex[J]. Polyhedron,2014,67(8):104-110.

[2]Farhadi S.,Safabakhsh J.,Solid-state Thermal Decomposition of the [Co(NH3)5CO3]NO3?0.5H2O complex:A Simple,Rapid and Low-temperature Synthetic Route to Co3O4 Nanoparticles[J]. Journal of Alloys and Compounds,2012,515(1):180-185.

[3]Mech K.,abiski P.,Kowalik R.,F(xiàn)itzner K.,Analysis of Co-Pd Alloys Deposition from Electrolytes Based on [Co(NH3)6]3+ and[ Pt(NH3)4]2+ complexes[J]. Electrochimica Acta,2013,104(1):468-473.

[4]魏琴,盛永麗.無機及分析化學實驗[M].北京:科學出版社,2008.

[5]鐘國清.無機及分析化學實驗[M].北京:科學出版社,2008.

[6]賈佩云,陳春霞.無機及分析化學實驗[M].北京:化學工業(yè)出版社,2013.

[7]商少明.無機及分析化學實驗[M].北京:化學工業(yè)出版社,北京,2014.

篇9

【關(guān)鍵詞】化學 ; 實驗教學 ; 任務(wù)驅(qū)動教學模式

【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-3089(2014)27-0200-01

所謂任務(wù)驅(qū)動教學模式是指教師在課堂上給學生分配任務(wù),不斷提高學生探究能力和創(chuàng)造能力的一種教學模式。在化學實驗教學中運用任務(wù)驅(qū)動法教學,可以讓學生在自己的實踐活動中不斷學習化學知識,提高學生學習能力。本篇文章主要通過對化學實驗課堂上存在的問題進行分析,就如何在化學課堂上運用任務(wù)驅(qū)動教學模式提高化學實驗的教學質(zhì)量給予相關(guān)策略。

一、任務(wù)驅(qū)動教學模式分析

任務(wù)驅(qū)動教學模式的核心思想是教師通過創(chuàng)造一定的情境,學生在情境之中,通過教師的引導(dǎo)不斷學習知識,這樣才能夠提高學生的學習能力和探究能力,促進學生全面健康的發(fā)展[1]。任務(wù)驅(qū)動教學模式要堅持主體性、探究性以及開放性的原則,主體性原則是指教師在課堂教學中要以學生為課堂的主體,培養(yǎng)學生自主學習的能力。探究性原則是指在任務(wù)驅(qū)動教學模式中要開展一些探究性的活動,培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力,提高學生的創(chuàng)造力和學習力。開放性原則是指教學過程中不要只拘泥于教材,教學的內(nèi)容要結(jié)合學生的實際情況,實行開放性的教學。

二、化學實驗教學中的不足分析

1.缺乏對化學實驗課堂的重視

化學實驗是化學知識非常重要的一部分,通過化學實驗,學生才能夠更好的理解相關(guān)的化學知識,加深學生對相關(guān)化學現(xiàn)象的認識,但是受傳統(tǒng)應(yīng)試教育的影響,很多教師只注重學生化學的考試分數(shù),在教學中只傳授學生教材上的化學知識,沒有加強對化學實驗課程中的重視。很多化學實驗教師只是講解一些實驗步驟、實驗現(xiàn)象以及實驗中注意的問題,要求學生在課下背過就可以了,并沒帶學生去實驗室做相關(guān)的實驗。

2.學生缺乏主體性

在化學實驗教學過程中,學生缺乏主體性,不利于培養(yǎng)學生學習的積極性。受傳統(tǒng)教學模式的影響,教師一直是課堂的主體,在化學實驗的教學中,教師只是根據(jù)教材的內(nèi)容講解,也不管學生是否能夠聽懂,學生的學習效率不高。雖然一些教師做了一些化學實驗,但是教師只是在講臺上給學生做實驗,卻沒有讓學生自己來做實驗,學生在化學實驗中缺乏主體性,不利于提高化學的教學質(zhì)量。

3.沒有結(jié)合實際教學

生活中處處有化學知識的存在,在化學實驗教學中結(jié)合日常生活能夠引起學生學習化學的興趣,但是在化學實驗教學中,很多教師沒有結(jié)合日常生活教學,教學模式比較單一,沒有充分調(diào)動學生學習化學的積極性。由于在化學實驗教學中缺乏對日常生活的結(jié)合,導(dǎo)致很多化學實驗沒有目的性,教師提出的問題比較單一,不能夠讓學生積極的參與到課堂討論上,降低了學生學習化學的積極性。

三、運用任務(wù)驅(qū)動教學模式提高化學教學質(zhì)量的相關(guān)策略

1.精心設(shè)計任務(wù)

化學教師要增加對化學實驗課重要性的認識,增加對化學實驗教學的重視,化學教師在化學實驗教學中要運用任務(wù)驅(qū)動教學模式,不斷提高化學教師的教學質(zhì)量,教師要精心設(shè)計化學任務(wù),這樣才能夠提高學生的化學知識,鍛煉學生的探究能力。例如在進行濃硫酸與銅的反應(yīng)時,教師可以給學生精心設(shè)計任務(wù),提問學生在經(jīng)過硫酸、濃硫酸和銅分別反應(yīng)之后,觀察兩者的實驗現(xiàn)象有什么不同,實驗條件是否相同,實驗產(chǎn)物是否相同,通過設(shè)計這些任務(wù),能夠幫助學生在實驗過程中有針對性的觀察,同時可以鍛煉學生的思維能力和探究能力,促進學生全面健康的發(fā)展。

2.情境教學法提出教學任務(wù)

教師在上化學課之前精心設(shè)計了相關(guān)的教學任務(wù),教師如何將教學任務(wù)分配給學生,提高學生對任務(wù)的興趣,這是非常重要的環(huán)節(jié)。教師要利用情境式教學方法來給學生提出任務(wù),提高學生對執(zhí)行任務(wù)的積極性。例如在進行雨水PH值測定實驗時,教師通過講解由于大氣污染對環(huán)境造成了非常大的危害,雨水的PH值發(fā)生變化,科研人員可以通過測量雨水的PH值,能夠判斷出該地區(qū)是否受到大氣污染,還能夠猜測出空氣中可能含有那種化合物,教師通過上述情境給學生分配任務(wù),讓學生收集自己家附近的雨水,然后測量雨水的PH值,并通過所學知識分析空氣中可能含有哪種污染空氣的氣體,這樣能夠充分調(diào)動學生執(zhí)行任務(wù)的積極性[2]。

3.增加學生的主體性

要增加學生在化學實驗課堂上的主體性,這樣才能夠促進學生的發(fā)展。例如在進行電解水的實驗時,教師給學生分配任務(wù),讓學生通過實驗研究電解水的實驗產(chǎn)物是什么?教師將四個學生為一個小組來進行電解水的實驗,學生之間可以分工合作,一個學生可以來連接設(shè)備,一個學生進行化學操作,一個學生檢驗產(chǎn)物,還有一個學生記錄整個實驗所產(chǎn)生的現(xiàn)象,最后讓學生相互討論,根據(jù)自己對實驗的觀察,來得出電解水的產(chǎn)物。教師在學生實驗過程中要起到指導(dǎo)作用,要及時發(fā)現(xiàn)并解決學生實驗過程中出現(xiàn)的問題,提高學生的安全性,這樣不僅增加了學生在化學實驗課堂的主體性,還培養(yǎng)了學生之間的團結(jié)意識,提高了學生學習化學實驗的積極性和探究能力,有利于促進學生全面健康的發(fā)展[3]。

在化學實驗教學中通過運用驅(qū)動教學模式,能夠增加學生學習化學的積極性,培養(yǎng)學生探究能力和創(chuàng)造力。化學教師要根據(jù)化學實驗教學中存在問題,制定合理有效的措施,加強任務(wù)驅(qū)動教學法在化學教學中的應(yīng)用,提高化學實驗課堂上學生的主體性,調(diào)動學生學習化學的積極性,促進學生全面健康的發(fā)展。

參考文獻

[1]張義建,郝瑞鋒,趙銘燕,徐土根.任務(wù)驅(qū)動教學模式與化學教學[J].寧波大學學報(教育科學版).2012,03(05):45-46

篇10

[關(guān)鍵詞]地方高校 分析化學實驗 教學改革

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2014)16-0128-02

非省會城市的地方高校教學資源相對缺乏,但是緊密結(jié)合地方經(jīng)濟建設(shè),深入開展本科人才培養(yǎng)與改革,取得了一系列的成績,具有鮮明的教學科研特色。

近年來,隨著核電大開發(fā)對核專業(yè)高級專門人才的迫切需求以及社會對畢業(yè)生素質(zhì)要求的高標準,具“核”特色相關(guān)專業(yè)本科生的課程建設(shè)和培養(yǎng)模式等也必須發(fā)生相應(yīng)的改革與變化。[1]為提升畢業(yè)生的培養(yǎng)質(zhì)量,針對不同“核”專業(yè)的具體特點而進行分析化學實驗教學改革是一個良好的途徑和有效措施。

分析化學是以實驗為基礎(chǔ)的一門自然學科。分析化學實驗對課程教學來說具有特別重要的地位,但分析化學實驗課的課程內(nèi)容并不完全等同于學生的化學實驗。學生的化學實驗只是分析化學實驗課程內(nèi)容的一個方面,而分析化學實驗課程內(nèi)容的另一方面,則是化學實驗技術(shù)與方法,化學實驗技術(shù)與方法包括實驗技術(shù)理論、實驗技術(shù)操作和實驗技術(shù)方法。三者是相互聯(lián)系的有機整體,缺一不可。[2]本文作者根據(jù)學生的實際情況和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的要求,結(jié)合所在高校“核”特色進行教學,力求改革分析化學實驗課程體系建設(shè)達到培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的目的,逐漸創(chuàng)建了新的教學模式。這種模式在近幾年的教學中,取得了較好的教學效果,經(jīng)過此種教學模式培養(yǎng)的學生有多人次在省化學實驗競賽中獲得佳績和獲得省大學生研究性創(chuàng)新計劃項目資助等。

一、分析化學實驗課改革的主要內(nèi)容

在教學內(nèi)容上,根據(jù)學??蒲泻徒虒W特色,增加含鈾等核素復(fù)雜樣品前處理和分析的相關(guān)教學內(nèi)容。對于色譜和光譜分析等章節(jié)實驗部分,則通過一些實際教學案例,使學生能夠根據(jù)待測目標物質(zhì)的性質(zhì),選擇而建立合適的檢測分析方法。通過這樣的訓(xùn)練,可以增強學生自主學習的能動性,提高學生的學習興趣,為將來所從事的職業(yè)打下良好基礎(chǔ)。

在輔助課程安排上,針對不同生源本科生可能在實踐操作技能方面存在差異、處理實際問題的能力有所欠缺等特點,特地開設(shè)了“放射分析實驗”自編課,由在此領(lǐng)域從事專門研究的教師授課。在實驗教學內(nèi)容的選擇方面,著力于培養(yǎng)學生的綜合能力,在實驗教學內(nèi)容安排上也是由易到難的,使整個學習有一定的梯度,方便循序漸進。

另外,為提高學生的獨立操作能力,在此基礎(chǔ)上,還根據(jù)學生具體的不同特點,如性別、興趣愛好及成績等因素,對上分析化學實驗課的學生進行科學的分組,組內(nèi)學生的各種指標大致平衡,并且規(guī)定每個分析化學實驗小組都必須至少獨立完成一個完整的創(chuàng)新型研究實驗,體驗一個完整的分析過程。在這樣的實驗教學模式中,參與學生體驗了一個完整分析化學過程及數(shù)據(jù)處理方法等。這使學生經(jīng)過良好的科學訓(xùn)練,知識掌握較完整,因為針對實際案例,學生也不易忘記,并且這樣的實驗教學內(nèi)容與方法在改革課程中占有一定的比重。

在授課方法上,盡量應(yīng)用多媒體教學。多媒體結(jié)合研討的教學方式,均是以學生為中心,授課教師只起引導(dǎo)或指導(dǎo)作用,引導(dǎo)學生如何去思考、分析問題。多媒體課件能形象而快速地向?qū)W生展現(xiàn)實驗教學內(nèi)容,在具體而客觀的事件中,容易引發(fā)本科生對某種科學研究問題的熱烈討論。在研討中,教師與學生可以相互啟發(fā),甚至共同學習,這樣的教學方式下,可以強化本科生對重要知識點的理解或掌握,遇到學生的模糊認識或錯誤認識,教師還可及時糾正。對于某些放射性大、對身體危害大的實驗還開設(shè)有模擬仿真實驗。學生可以通過網(wǎng)絡(luò)功能設(shè)置,方便地體驗實際實驗過程,充分理解和掌握具“核”特色的分析化學實驗。這樣的教學改革,提高了學生的學習能力,教學的有效性和針對性也得到加強,從而激發(fā)了學生的學習興趣。

除此之外,基本操作技能型實驗部分和創(chuàng)新研究型實驗部分均采用不同的授課方法。例如,在基本操作技能型實驗部分,主要強調(diào)學生的獨立性,要求每個學生對于每一個具體的實驗教學內(nèi)容和過程均需掌握,可以隨機選擇某個學生負責實驗材料的準備與演示等。通過這樣的實驗教學訓(xùn)練,學生不僅都能達到該實驗環(huán)節(jié)的教學目的和要求,并且學生的綜合能力還得到了鍛煉。創(chuàng)新研究型實驗強調(diào)的主要是開放性和引導(dǎo)性。[2,3]在這類實驗教學中,首先,實驗教學內(nèi)容的提出是開放性的。具體操作是在教師的指導(dǎo)下,學生根據(jù)專業(yè)的“核”特色提出實驗方案,如某同學在老師的指導(dǎo)下提出應(yīng)用離子色譜檢測鈾的新方法研究。另外,實驗教學過程也是開放的,將充分發(fā)揮學生的學習主觀能動性。教師僅為本科生預(yù)設(shè)問題情境,為其研究項目的開展打下基礎(chǔ),或提供一些實驗材料及場地等,其他大部分實驗過程均由學生自主完成,這樣本科生會對實驗研究問題具有強烈的好奇心,進一步開發(fā),可加強學生對科學問題的探索精神等。[4]在整個創(chuàng)新研究型實驗教學過程中,要注意給參與學生留出思考的機會、時間或空間。比如說實際案例分析中,涉及對含鈾混合體系中某成分的準確分析,而文獻或國家標準方法中,一般強調(diào)用偶氮胂III分光光度法,這也是分析檢測的最常用方法。但是對于科學研究,不能停留在這個層面,我們可以通過查閱文獻,結(jié)合光譜學和化學計量學數(shù)據(jù)處理方法,如果數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可行,就可應(yīng)用數(shù)學分離代替化學分離,普通的光譜學技術(shù)也可直接對含鈾混合體系待測成分進行目的分析。創(chuàng)新研究型實驗教學全過程中都由學生獨立完成,教師僅起引導(dǎo)作用。另外,充分利用大學化學省級示范實驗室教學平臺為“核”特色分析化學實驗服務(wù),學生可以根據(jù)自己的興趣愛好和時間安排,按計劃自行安排實驗進度。

將“核”專業(yè)特色結(jié)合起來,在分析化學實驗教學中進行創(chuàng)新研究型實驗教學改革,對提高學生的綜合素質(zhì)方面會多有裨益。而經(jīng)過此系列實驗改革訓(xùn)練的本科生其解決實際問題和運用所學知識的能力得到了鍛煉,有的甚至還學會了如何去探索一些客觀實際問題,自我感覺良好。經(jīng)過系列教學,本科生的綜合能力和素質(zhì)得到了明顯提高,說明達到了實驗課程教學改革的預(yù)期目標,同時教學效果也是令人滿意的,因此本實驗課程的改革與建設(shè)是成功的。本實驗課程的創(chuàng)新實踐將增強學生的自信心,磨礪學生的意志。因為,一定會有很多預(yù)料不到的困難和阻礙在實驗教學過程中出現(xiàn),一部分本科生可能甚至想中途放棄。這個時候,起引導(dǎo)作用的教師需要做一些心理工作,提供一些有力的幫助,讓學生重新拾起信心,將實驗進行到底。另外,本實驗教學模式的改革與建設(shè)將有助于讓本科生養(yǎng)成良好的工作習慣,例如學生會在實驗工作前做好細致準備,實驗中也會操作更認真,仔細觀察,規(guī)范實驗記錄,及時整理和處理實驗數(shù)據(jù)等。

二、改革面臨的問題

根據(jù)調(diào)查,在目前的核電大發(fā)展形勢下,總的來說,我國還處于起步階段。具備扎實核專業(yè)基礎(chǔ)的技術(shù)人才明顯不足,相應(yīng)的培養(yǎng)“核”專業(yè)人才的師資和學習條件等,也較缺乏。針對全校所有涉“核”專業(yè)學生開設(shè)的分析化學實驗教學體系,不易在教學內(nèi)容上滿足所有專業(yè)本科生的學習興趣或要求。比如說有些本科生已掌握了一定核專業(yè)知識,因為其家庭成員來自于核工業(yè)生產(chǎn)部門或相關(guān)企業(yè),在其父母言傳身教下,甚至還會掌握一些操作技術(shù),但另外一些本科生卻從未沒有接觸過核,沒有任何核專業(yè)知識,甚至還有些學生來自于文科背景,連基本的化學知識都沒有接觸過。還有些本科生不習慣獨立自主的實驗教學方法,甚至沿襲高中階段的學習方法,死記硬背,特別是創(chuàng)新型實驗教學改革進行初期時,本科生遇到了困難通常會感到受挫或焦慮,習慣性地把問題交給老師,希望老師來解決問題,對教師的依賴性還會比較大。

從目前的“核”特色分析化學實驗教學的改革來看,其有助于培養(yǎng)和提高學生以創(chuàng)新能力為核心的綜合能力和總體素質(zhì)。在師生的共同努力下,目前存在的一些問題一定會得到圓滿解決,學生的培養(yǎng)質(zhì)量將會更上一層樓。

[ 注 釋 ]

[1] 宋繼梅,胡剛,李勝利,等.優(yōu)化課程體系培養(yǎng)創(chuàng)新人才[J].大學化學,2009(5):42-45.

[2] 丁長江,李政,李宏斌,等.整合實驗化學課程內(nèi)容創(chuàng)新實驗化學課程體系[J].實驗室研究與探索,2010(3):91-94.