化學實驗基本方法總結范例6篇

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化學實驗基本方法總結

化學實驗基本方法總結范文1

關鍵詞:《中藥化學》實驗 教學效率 方法

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)04(b)-0067-01

中藥化學是一門結合中醫藥基本理論,運用化學的理論和方法及其它現代科學理論和技術研究中藥中化學成分和有效成分的學科,是廣義的中藥學專業的必修課[1]。中藥化學實驗是中藥化學的重要組成部分,通過中藥化學實驗一方面可以加強學生對中藥化學理論課講授內容的理解、消化和吸收;另一方面通過對中藥化學成分的提取、分離和結構鑒定等基本操作技能的訓練,培養學生分析問題、解決問題的能力,培養學生科學、嚴謹的科研態度。因而,中藥化學實驗對中藥學人才培養具有舉足輕重的作用。如何開展中藥化學實驗教學一直是廣大從業者比較關心的課題。為了提高中藥化學實驗教學的效果,已經開展了較多的理論、方法和策略上的探索,如鄒忠杰等認為中藥化學的教學改革宜從加強實驗教學等方面進行了探索,才能提高《中藥化學》的教學質量,培養學生的基本技能、實踐能力和創新能力[2];賈琦等認為提高中藥化學實驗課的教學效果,提高學生的創新能力和綜合素質應把重點放在加強基本技能的復習和鞏固、綜合性實驗、設計性實驗等方面[3]。余曉暉等則側重于中藥化學實驗方法學的系統學習,強化各類實驗方法的共性和特性,以提高學生科研設計能力;其認為先讓學生按規定的實驗方案和裝置操作,再逐步過渡到在教師指導下設計實驗方案和裝置,解決實驗過程中出現的各種問題[4]。筆者從事中藥化學理論、實驗教學和科研工作多年,圍繞中藥化學實驗的教學方法談談提高教學效率的感想,以期和廣大的中藥化學實驗教學的老師共勉。

1 突出重點,把握關鍵

很多同學由于之前開展實施的實驗課程較少,進入實驗室會產生緊張情緒,或者是受之前做其它實驗的影響,按照實驗講義步驟也沒能做出理想的實驗結果,對實驗存在一種擔心的情緒;這種情況,帶教老師要以輕松自信的肢體語言或儀態感染熏陶大家,中藥化學實驗原理簡單,只要把握實驗的關鍵步驟,就能夠做出理想的實驗結果??梢粤信e往屆同學的成功案例鼓勵大家,明確只要把握重點,用心領悟,就能做成功。如在做蘆丁的提取鑒定實驗時,除了重點講授堿溶酸沉的實驗原理之外,實驗操作中的細節也是影響實驗成敗的關鍵;實驗中“堿溶”的部分是到石灰乳調節pH值8~9,而“酸沉”部分是用濃鹽酸調pH值4~5;實驗過程中最關鍵的操作步驟就從酸到堿的調節過程中必須保持提取液的溫度,教科書上是稱做“趁熱過濾”,大部分同學“照方抓藥”,不知“趁熱過濾”的所以然,忽略保持提取液的溫度的重要性,導致蘆丁的轉化率下降或者轉化不出來,導致實驗失敗,這種情況在實驗前就必須強調只有在一定的溫度下才可能實現酸和鹽的轉化,只要控制好這一步,整個實驗就很容易做成功。通過這種突出重點,把握關鍵實驗步驟的“點睛”教學方式,基本可以圓滿地完成整個實驗。

2 結合生產實際,明確實驗用途

中藥化學實驗目的是為了鞏固中藥化學理論所講授的方法、技術和原理。主要內容是中藥有效成分的提取、分離和結構鑒定等;中藥化學實驗與中藥開發、生產、加工、質量評價、臨床應用等密切相關[5],與其它學科的實驗相比較,其最大的特點是實用性強。中藥化學產業中,很多產業化大規模生產工藝就是在實驗室的基礎上發展起來,其原理和技術方法一定程度上都是一脈相承的。在講授這種與規?;?、產業化生產具有相似性質實驗的時候,就可以結合成功的藥物開發案例,指明生產上也都是用我們課堂上學習的原理技術方法,制造和生產臨床使用的原料或者藥物,明確告知同學驗室里學習的內容對以后的實習、工作奠大有裨益,學好了不止增加對理論的鞏固,而且更加容易完成從試驗到生產工作的過度。這樣給大家一種學習的動力和期盼,學好中藥化學實驗課程,容易完成從理論到實踐的過度。例如,在介紹三七皂苷的提取、富集和鑒定的實驗中,以通過美國FDA審評的天士力復方丹參滴丸作為研究案例[6],講述運用現代化提取分離方法和技術把三七皂苷提取、富集、純化最后開發成藥物的案例,這讓學生感受到中藥化學在新藥研發中的重要性。這樣的案例極大地鼓舞了學習的熱情、增強了學習信心!

3 明確實驗原理,化繁為簡

放松心態、指明方向之后,對實驗原理的闡釋也是至關重要的!根據筆者帶教中藥化學實驗的教學效果來看,對中藥化學實驗原理的教學適宜用帶教老師理解后翻譯成通俗易懂的語言講解,才是最容易接受的。譬如,在講授中藥化學提取實驗時,可結合日常生活泡藥酒的典型例子闡述,“泡酒”就是一種“冷浸”提取的方式,從而引出各種提取方法的學習。

4 強化基本實驗操作,糾正實驗操作細節

在闡明原理之后,教材上通常都有詳細的實驗步驟,規范初學者對每種試劑量攝取和操作。但實驗過程中還是會經常出現一些錯誤的做法。包括儀器的使用不當、溶劑的加入順序、用量等,帶教老師宜在實驗室巡視糾正不當行為,指出錯誤的所在,及對后面實驗的影響的不良后果,糾正后學生的基本實驗技術會提高很快。

5 規范實驗報告,明確現在的實驗訓練是為以后的科研奠定基礎

做完實驗后,很多同學很不情愿寫實驗報告,往往要老師硬性規定必須要上交后才整理報告。這種情況,應該讓學生從思想上徹底明白:(1)實驗報告是實驗系統化的高度概況和總結,仍是實驗的重要組成部分,實驗沒有實驗報告的是不完整的。(2)實驗報告的寫作是為了鍛煉大家的總結能力,為以后的科研寫作、整理、分析奠定基礎。讓同學明白實驗報告的功能后,大家基本上做完實驗后都會養成自覺撰寫實驗報告的習慣。

中藥化學實驗承載了中藥化學理論的內涵,是理論聯系實踐最好的模式。在教學方法上抓住教學過程中的主要關鍵點,采取適宜的措施,有針對性地提高教學效果。通過把握實驗心理-實驗原理-提高實驗技能-實驗總結的模式,教學效果較好。這種模式能夠讓學生放松心態,把握重點,融會貫通,極大地提高了教學的效率。

參考文獻

[1] 匡學海.中藥化學[M].北京:中國中醫藥出版社,2003:81-82.

[2] 鄒忠杰.《中藥化學》課程教學改革初探[J].中醫藥導報,2008,14(3):104-105.

[3] 賈琦,劉祥蘭,王瑞.中藥化學實驗課程教學改革初探[J].實驗科學與技術, 2011,9(2):112-114.

[4] 余曉暉,郭玫,趙磊.中藥化學實驗教學改革和考核探索[J].中國中醫藥信息雜志,2007,14(3):107-108.

化學實驗基本方法總結范文2

關鍵詞:高中化學;實驗課;教學效率

新課標明確指出化學實驗是高中化學教學的基礎,通過實驗來探究、發現一些最基本的科學規律。化學學科理論性的概念多且抽象,學生理解起來有困難,而運用化學實驗可以將抽象的化學知識具體化,使學生很容易地接受和理解?;瘜W實驗還能激發學生積極探索的興趣,增強了學生學習化學的新動力。那么,如何才能更好地上好高中化學實驗課呢?本人根據多年的一線教學經驗談談自己的看法。

一、要講明試驗要求和實驗紀律

在日常的教學中我們不難發現,有些學生在上化學實驗課時總是抱著玩的態度,對于藥品的安全用法和儀器的擺放根本就沒了解。由于化學實驗的一些設備比較精密,藥品一般都有腐蝕性,所以在上化學實驗課時都會或多或少的存在一些不安全的因素。這就要求我們教師在上化學實驗課之前向學生講明該節化學實驗課的要求和紀律,以及涉及的安全問題。這是上好化學實驗課的前提。

二、做好化學實驗前的準備工作

在上化學實驗課之前,首先要讓學生充分預習實驗知識,而后必須寫好實驗報告。其次我們教師要將實驗室所需的實驗器材和實驗藥品準備齊全,并將其擺放整齊,將實驗室和實驗臺面打掃干凈,這也是一堂成功的實驗課之基礎。

三、在實際的實驗過程中設疑激思

培養學生基本的化學實驗思維能力和實驗的綜合能力。化學實驗思維貫穿于整個化學實驗的前、中、后各個過程。在實驗前我們必須明確問題,設置疑問,提出假設,然后讓學生親自實驗,同學們通過試驗和細心的觀察,收集試驗過程中的各種信息和材料,再通過自己的分析、比較、概括、歸納和總結等手段得出結論。比如,在講“金屬活動性順序前面的金屬能把后面的金屬從它的鹽溶液里置換出來”的化學實驗時,我們可以設置這樣的疑問:“是不是所有的金屬都符合這個規律?”學生帶著疑問再做硫酸銅溶液和鈉的反應實驗。通過實驗表明:硫酸銅溶液表面飄浮著鈉,迅速旋轉產生火球并消失,溶液中出現藍色沉淀,學生聚精會神地觀察這精彩的瞬間的變化,我們的疑問被。學生的腦海中會出現一系列的問題,為什么會出現以上現象呢?而鈉又有哪些特殊的性質?最后教師再進行歸納和總結得出結論。這樣以生動的實驗探索,不斷的設置疑問,不但使學生的思維變得更加活躍,使他們求知的欲望逐漸增加,更能培養學生基本的化學實驗思維能力和實驗的綜合能力。

四、實驗結束后讓學生將自己的實驗報告完善

實驗報告也是化學實驗的一個重要的組成部分,不但是學生綜合運用化學知識的過程,更是學生通過化學實驗分析化學問題和解決化學問題的過程。所以實驗后要讓學生完善自己的實驗報告,這也是學生學好化學的一個很好的方法。

五、清理化學實驗室的衛生

化學實驗基本方法總結范文3

【關鍵詞】化學;實驗教學;有機化學

有機化學是一門實踐性很強的學科,有機實驗對有機化學的發展起著至關重要的作用。有機化學實驗是一門重要的實踐性和操作性課程,作為醫學檢驗專業學生必修的一門實驗課程,屬于醫學檢驗專業學生公共基礎課。

有機化學實驗其主要目的是:通過實驗教學使學生得到基本操作和基本技能的全面訓練。實驗教學配合課堂教學,加深課堂講授的基本理論和基本知識,并對課堂知識加以驗證和鞏固。培養學生觀察和操作、分析問題和解決問題的能力,是學生形成實事求是的科學態度,細致嚴謹的科學作風與良好的實驗操作習慣,為以后進一步的學習、工作和科研打下扎實的基礎。對于醫學檢驗專業學生理解有機化學知識及應用有著重要的作用,同時對于學生解決實際的化學問題及培養學生學習有機化學興趣方面有著不可忽視的作用。

實驗教學與課堂理論教學緊密配合,能夠為學生搭建理論與實際的橋梁。理論與實驗相結合,能夠使學生有效加深對有機化學基本原理的深入理解與掌握,同時又能使學生掌握有機化學實驗的基本方法和相關實驗技能,從而使學生學以致用,學會運用所學的知識,去解決現實中遇到的化學問題。

為了提高實驗教學質量,充分發揮有機化學實驗教學在培養學生創新能力的作用。從課程自身特點與醫學檢驗專業特點綜合出發,培養學生創新能力,進行教學內容與教學方法及實驗考核體系的探索實踐,貫徹基本化學技能教育思想及實踐。

在具體的實驗教學中,根據醫學檢驗專業有機化學實驗課程的特點,有針對性地選擇醫學檢驗專業有機化學實驗項目,合理設置實驗項目,實驗項目的安排要注意實驗課與理論進度,應該在學習和掌握了理論知識以后,進行實驗,避免理論和實驗相脫節,影響實驗教學效果。注重課程內容設置的系統性與完整性,充分利用有限的實驗學時,最大限度的提升學生的綜合實驗技能。

注重實驗基本操作的練習。基本實驗操作技能的掌握非常重要,它是學生進行更復雜實驗操作及設計的基礎。有機化學實驗基本操作技能決定了后續課程藥物化學實驗操作環節。在實驗教學中,根據對有機化學實驗學習的要求,使學生熟練掌握基本的實驗操作,如萃取、蒸餾、回餾、重結晶、化合物熔點及沸點測定等。蒸餾是分離有機化合物經常用到的方法之一,裝置的組裝是考驗學生實驗基本技能的重要參考,正確熟練的組裝裝置是進行化學反應的基礎。

培養規范的實驗操作習慣。有機化學作為基礎公共課,是后續很多課程正常進行教學的基礎,規范操作習慣的養成有利于進行其他課程實驗。實際教學中,很多學生操作實驗不熟練,對于基本的實驗原理缺乏深入的思考和理解,規范操作可以避免實驗失敗,可以更好的避免事故的發生。比如萃取的時候,很多人直接將待分離物質直接倒入分液漏斗中,沒有按照規范的實驗步驟先檢驗是否分液漏斗有泄露,最終導致所得樣品灑漏,除此之外,萃取的時候,很多學生只開旋鈕而不拔開塞子,導致液體流動很慢甚至不流,耗費實驗時間,影響實驗進度。

注重以學生為本,培養學生自主參與試驗設計和討論。比如在連續多步有機合成實驗中,反應前一步產品的收率與純度,會決定接下來實驗的產率,以至于影響到整體合成,具體實驗中就要求學生注意這種類型實驗的每一個環節。如甲基橙的制備,對氨基苯磺酸重氮鹽的制備作為第一步反應,它的順利與否決定了接下來利用偶聯反應制備產物甲基橙,在具體實驗操作中,要注意影響反應正常進行的原因,盡可能使實驗進行順利。

注重學生創新能力的培養。很多的有機化學反應有其自身的特點,相同反應采用不同的方法,往往得到的實驗結果千差萬別。針對這種情況,學生根據具體的化學反應情況,積極查閱相關的化學資料和書籍,分析有可能造成差異的原因,積極提倡進行創新。學生在整個實驗過程中,根據具體情況自主靈活運用相關實驗儀器,進行合理的實驗設計,積極主動參與到實驗中,使學生的綜合實驗能力及創新能力得到一定的提高。

有機化學實驗教學的實踐證明:通過合理設置實驗教學內容和項目,培養學生規范操作習慣,加強基礎實驗操作技能的練習和掌握,培養學生的創新意識和創新能力,充分調動了教與學的積極性。

在今后的有機化學實驗教學中,更加注重體現以學生為主體的教育思想及理念,不斷積極探索新的教學模式及方法,不斷總結,努力提高有機化學實驗教學水平。

【參考文獻】

[1]曾昭瓊.有機化學實驗[M].北京:中國中醫藥出版社,2012.

[2]劉艷珠,戴延鳳,鄧峰杰,鄧瑞紅.在有機化學教學中如何應用啟發式教學[J].化工高等教育,2014(6):89-91.

[3]吉卯祉,黃家衛,胡冬華.有機化學實驗[M].北京:科學出版社,2015.

[4]朱志超,盧惠娟,彭俊軍.有機化學“教法”與“學法”的改進與實踐[J].化工高等教育,2014(6):69-71.

化學實驗基本方法總結范文4

[關鍵詞]物理化學實驗教學教學改革

[中圖分類號]G642.4[文獻標識碼]A[文章編號]2095-3437(2014)02-0067-02

物理化學實驗對培養大學生的基本操作技能和獨立實驗能力, 進一步加深基礎理論原理和基本概念的理解至關重要,是高?;瘜W、化工、材料、環境等專業的基礎實驗課程,是培養相關專業大學生創新意識和實踐能力的重要途徑。為提高物理化學實驗教學質量,在國家對教育投入持續增加的背景下開展的教學改革呈現出了加強研究創新型實驗、提高實驗結果準確性、推進開放式實驗教學、嘗試主動型實驗教學、提倡綠色實驗教學等趨勢,我們也曾經提出了利用高校測試中心大型精密儀器構建本科生創新能力教學平臺的思路和實踐,這些發展趨勢直接導致了教學實驗儀器向更先進的方向邁進。然而先進的實驗儀器若配置不當,將大大弱化實驗過程的直觀性和減少學生動手拼搭裝置的機會。

為此,成都理工大學基礎化學實驗教學示范中心(省級)物理化學實驗室從2005年開始針對教學過程中出現的問題開展了“以提高學生實踐能力為本、傳統裝置與現代儀器兼顧、技術引進與技術改進結合”的物理化學實驗教學改革。經過努力和反復試驗,我們對多個實驗項目的裝置和方法升級過程中出現的問題進行了分析總結和改進優化,實驗項目成功率、準確率和準時率明顯提高,學生滿意,老師滿意,目前已基本實現了“封閉與直觀結合、傳統與現代結合、自動與手動結合”的物理化學實驗儀器構架,搭建了與培養學生創新意識和實踐能力相適應的物理化學實驗教學平臺,物理化學以外的其它課程(如現代化學基礎等)也紛紛選擇或增加物理化學實驗項目,年人時數由2005年的10000左右增加到2013年的25000左右,教改成效顯著,為我校基礎化學實驗教學示范中心(省級)建設做出了積極貢獻。

一、實驗裝置改進

(一)錫鉍二元金屬相圖

本實驗室錫鉍合金相圖實驗裝置經歷了“電爐加熱坩堝熔融玻璃溫度計測溫”的傳統搭建裝置,到“全封閉自動加熱測溫”的金屬相圖儀,再到“電熱套加熱坩堝熔融熱電偶傳感器測溫”的改進裝置的發展歷程。改進裝置較好地解決了傳統搭建裝置電爐絲易斷、玻璃溫度計易碎及汞污染、讀數不準確、學生讀數過程中需要觸碰溫度計進而經常打翻坩堝造成電爐短路甚至燙傷等問題,也克服了金屬相圖儀不直觀、溫度過沖、故障后不易修復等缺點。

(二)飽和蒸汽壓的測定

本實驗室目前測定飽和蒸汽壓的加熱裝置是雙層水浴結構的超級恒溫水浴,顯示溫度為外層水浴溫度,而樣品又放置在內層水浴,為了保證顯示溫度與樣品溫度一致就必須保證內外層水浴溫度一致,而達到這樣的溫度平衡一般需要30分鐘左右,從而要么導致學生在4個學時內無法完成實驗,要么未到溫度平衡就讀數致使實驗結果不準,另外學生調平衡用的U型管液面也不易觀察。為此,我們增加一支溫度計直接測定內層水浴溫度, 這就保證了測定溫度與樣品溫度一致而無需內外層水浴溫度平衡,實驗快而結果準,U型管內加入不影響實驗結果的紅色試劑(如:莧菜紅、胭脂紅等)也很好地解決了液面不易觀察的問題。

(三)最大泡壓法測定溶液的表面張力

本實驗室新近購置的表面張力實驗儀采用了成套的玻璃裝置加數字壓力計的結構,較好地解決了過去讀數的人為誤差,但該裝置很難觀察到氣泡均勻單一的冒出,實驗現象很不明顯,學生基本上無法讀到穩定的最大值,實驗成功率極低。經過多次試驗,我們發現對于給定的實驗溶液,毛細管是決定氣泡能否均勻單一冒出的關鍵因素,通過采用一根0.5 ml移液管代替原裝置昂貴的毛細管,冒泡問題迎刃而解,不僅將實驗成功率提到了100%,而且縮短了實驗時間。

二、 實驗方法改進

(一)雙液系的氣液平衡相圖

本實驗室目前的氣液平衡相圖裝置采用的是內加熱方式,不僅學生不易掌握而且液體易爆沸沖出燒瓶發生意外。為此,我們用小功率可調電熱套進行外加熱并加入小塊沸石的方法較好地解決上述問題,實驗過程既直觀又沒有危險。

(二)旋光法測定蔗糖轉化反應的速率常數

蔗糖在水溶液中轉化成葡萄糖和果糖是一個二級反應,在純水中反應速度很慢,需要氫離子催化,實驗方法使用的是3 mol/l HCl做催化劑。在實際教學過程中,4學時的實驗在冬季會經常拖堂到6-8個學時,造成這一結果的主要原因是冬季溫度過低。經過多次實驗我們制定了HCl濃度隨環境溫度而變的改進實驗方法(見表1)。這樣一個小小的改進就解決了原來經常拖堂的問題。

表1不同環境溫度下的鹽酸濃度

Tab.1 Conc. of HCl under different temperatures

三、結束語

第一,近年來,高校教學改革一直是教育改革的重點,并且也在持續不斷地進行,目前的總體趨勢是培養學生的創新意識和實踐能力,目的是為了能使學生更好地跟上社會時展的步伐,可以更快地融入實際工作中。實驗教學改革作為高校教學改革的重要一環,也是圍繞這一趨勢開展的。

第二,針對教學過程中出現的問題開展了“以提高學生實踐能力為本、傳統裝置與現代儀器兼顧、技術引進與技術改進結合”的物理化學實驗教學改革,成效顯著,有效增強了大學生的基本操作技能和獨立實驗能力,重點培養了相關專業大學生的創新意識和實踐能力,進一步加深了基礎理論原理和基本概念的理解,學生和老師都從中受益匪淺。

第三,對錫鉍合金相圖、飽和蒸汽壓測定、溶液表面張力測定、雙液系的氣液平衡相圖、蔗糖轉化反應的速率常數測定等多個實驗項目的裝置和方法升級過程中出現的問題進行了分析總結和改進優化,實驗項目成功率、準確率和準時率明顯提高。

[參考文獻]

[1]武正簧,楊冬花,閆果蘭,等.構建現代物理化學實驗教學體系的研究與探索[J].實驗室科學,2012,15(6).

[2]王巖,李三鳴.新課程體系下物理化學實驗教學的改革[J].實驗室科學,2012,15(1).

[3]陳阿娜,杭志喜,王嵐嵐,等.物理化學開放式實驗教學改革與實踐[J].實驗室技術與管理,2011,28(10).

化學實驗基本方法總結范文5

實驗是科學研究的基本方法之一,也是高校生物化學課中不可或缺的教學手段。如何發揮生物化學實驗教學作用,培養學生的學習興趣和提高學習質量,培養高素質的社會服務型人才,是擺在我們面前的重要課題,分析了生物化學實驗教學的原則并總結了其的作用。

關鍵詞:

生物化學;實驗教學;高校

中圖分類號:

G4

文獻標識碼:A

文章編號:1672-3198(2014)24-0180-01

1 生物化學實驗教學的教學原則

1.1 結合教學和科研

生物化學教學要和科學研究相結合,對學生進行科研教育,在豐富的學術教學氣氛中培養學生的動手能力,促進學生培養創新精神,學會用科學的手段來解決問題,并與同學有團隊協作精神,使學生適應現代化建設的需要。

1.2 理論指導實踐

實驗教學的根本性就是具有“實踐性”,學生在實踐中不斷進行操作,體驗實驗過程,逐步掌握實驗的基本技能,并不斷學習和思考,發展思維能力,提高個人能力。每個生物化學實驗都會有一套理論體系,且有具體的實驗技術原理,實驗時要嚴格遵守理論指導實踐原則。

1.3 深化教學內容,拓展知識領域

教學過程中,教師要不斷深化基本知識和基本技能,逐步加寬和深化教學內容,提高培養學生的水平。不斷拓寬學生的知識領域,特別是一些新發展、最新的科研問題、該專業的未來發展方向、最新的科研成果等與生物化學實驗教學聯系密切的東西,都要進行教導,擴大學生的知識面,讓學生適應社會發展。

2 生物化學實驗教學發揮的作用

2.1 有利于學生理解和掌握生物化學方面的理論知識

生物化學涉及面廣、內容豐富,在近些年發展十分迅速,其理論知識也是眾多學科的專業基礎知識,如醫學、農業、生物、食品等。知識量越大,學生學習起來越困難,需要了解的層面也越多。很多生物化學的知識都需要學生去記憶,但又不能完全依靠死記硬背,這會減少理論知識學習的趣味性,降低生物化學活力。而生物化學實驗教學能很大程度的幫助學生加深對專業知識的理解,有利于將抽象的理論知識形象化、生動化,方便學生切實的掌握知識。生物化學實驗豐富多彩,有很多有意思的實驗,也有很多有趣的實驗現象,一般高校涉及較多的是生化實驗和生化分離實驗。

如蛋白質定量實驗考馬斯亮藍法,蛋白質樣品加入考馬斯亮藍試劑后,顏色發生改變,吸光度發生變化,通過實驗讓學生清楚的從實驗中體會到蛋白質的某些結構有與考馬斯亮藍發生反應的性質。紫外分光光度法測定蛋白質的含量,讓學生更加清楚蛋白質有紫外吸收的性質,為什么能夠有紫外吸收的性質。

2.2 有利于學生培養對生物化學方面的求知欲

只有通過實驗才能更準確的研究各學科,實驗是發現新知識,了解舊知識的重要途徑,是生物化學和其他相關的生命科學的學科基礎。在生物化學教學中,有些概念、性質很難通過純理論的講述來讓學生理解,有的更是顯得蒼白無力。而在生物化學實驗教學中,學生對生物化學實驗往往會有濃厚興趣,直觀的實驗現象更是有效地緩解了理論知識學習存在的枯燥感,能夠充分調動學生的學習興趣,引發學生對實驗現象進行思考和總結,展現了生物化學本身特有的學科魅力。

我們都知道酶學在生物化學中占有重要地位,而酶的基本性能指標是酶活力。通過實驗,如酶的抑制和激活實驗,能夠讓學生對酶活力有一個概念,對其的活力測定也有了認識。該實驗可以讓學生采集自己的唾液淀粉酶進行實驗,通過稀釋自己的酶液來激活或抑制酶活力。當稀釋程度滿足要求時,實驗現象會呈現出黃褐色的激活組酶,藍黑色的抑制組酶和酒紅色的對照組酶,實驗結果顏色鮮明,生動有趣,一定程度的激發學生的實驗熱情,提高對酶的認知,并培養了學習興趣。

2.3 有利于學生培養分析問題能力、動手能力和解決問題能力

生物化學研究本質上還是對生命的化學本質研究,在生物化學實驗中應用的實驗材料是生物材料,該材料穩定性差,個體差異也較大,導致的實驗結果誤差也很大。這樣就對學生的實踐能力有了要求,并且為了獲得較為準確的實驗結果,也要求學生培養細心、嚴謹、靈活的科研風格。高校生物化學實驗教學采用的實驗方案大都數是較為成熟的驗證性實驗,一般會有較為詳細的操作規范,得到的實驗結果也較為準確,能夠了學生體會到實驗成功的魅力。但當實驗出現錯誤導致失敗時,就要求學生學習分析問題,總結經驗教訓,再結合實驗來解決問題,鍛煉學生動手能力和解決問題能力,當對問題有不同看法時也可以通過不斷的實驗來創新,培養創新能力。

如蛋白質的凝膠過濾層析實驗,能夠讓理論知識轉變為形象的實驗現象,讓學生從根本上理解凝膠過濾層析的原理和方法。該實驗主要是凝膠柱中,不同分子量和顏色的樣品彼此分離,在檢測器檢測和電腦的記錄下,描繪出它們的洗脫曲線,并通過對曲線的分析來總結實驗和自身不足,不斷鍛煉自身。

3 結語

在高校生物化學實驗教學中,不但需要通過大量的驗證性實驗來鍛煉學生的動手能力,也需要通過一些設計性的實驗或者綜合性的實驗來培養學生的分析問題能力、實驗設計能力、問題解決能力和科研能力。通過各種實驗,不僅加深了學生對知識的理解和掌握,也培養了學生之間的團隊合作能力,思考問題時也能做到嚴謹、細致,能夠科學的分析實際問題,適應社會的發展需求。

參考文獻

[1]唐瑭.生物化學實驗教學改革與研究[J].實驗科學與技術,2012,(01).

[2]范玉貞.生物化學實驗教學與學生能力的培養[EB/OL].http://.

化學實驗基本方法總結范文6

王峰(1971),女,江蘇沛縣人。教授,碩士。主要研究方向為無機化學教學與研究。

\[摘要\]

無機化學實驗是化學化工類專業的第一門實驗課,承載著培養學生嚴謹的科學態度、正確規范的操作技能和良好的實驗習慣的教學任務,是學生從事專業研究必備的基本素質。傳統的無機化學實驗大多是驗證性實驗,繁瑣無新意,學生缺乏主動性,而設計性實驗是激發學生探究意識和培養學生創新能力的有效途徑。實踐證明,利用設計性實驗以學生為主、教師為輔的教學模式實施開放式實驗教學,充分發揮經典無機化學實驗的魅力,由學生自行設計實驗方案、獨立完成實驗的全過程,調動了學生的學習興趣和積極性,培養了嚴謹的科學態度和良好的職業素養,發掘了學生的創造性思維,為后續課程的學習和今后的工作奠定堅實的基礎。

\[關鍵詞\]

無機化學實驗;設計性實驗;教學方法;模式

\[中圖分類號\]G642.0

\[文獻標識碼\]A\[文章編號\]10054634(2015)03009404

無機化學實驗是化學化工類專業開設的第一門實驗課程,是溝通中學化學和大學化學知識和學習模式的橋梁,在無機化學實驗內容本身的基礎上承載著培養學生嚴謹的科學態度、正確規范的操作技能和良好的實驗習慣的教學任務,在整個教學計劃中起著承上啟下的關鍵作用\[1,2\]。因此,無機化學實驗教學的好壞將直接影響到學生對本專業的興趣、實驗習慣及實驗技能的培養,也關系著后續專業實驗課的開設效果\[3\]。

1無機化學實驗的教學內容和教學模式

無機化學實驗的教學內容難度不大,但是知識范圍很廣,包含基礎知識和基本操作技能、基本化學原理、元素化學和無機化合物的制備等等。無機化學實驗所開設的實驗項目大部分是經典實驗和驗證性實驗,甚至有很多都是在中學老師講過學生背過的,例如“氫氣的制備和銅相對原子質量的測定”、“阿伏伽德羅常數的測定”、“硫酸銅結晶水含量的測定”、各族元素單質及其化合物的性質等等,實驗結果都是已知的,每個實驗項目的教學時間是3~4個學時,在這樣一個很短時間內要求學生掌握實驗原理、儀器原理、熟悉儀器的操作使用、實驗注意事項并完成實驗難度很大,沒有辦法只好在實驗教學過程中教師對實驗原理、實驗步驟、儀器操作方法等盡量交待清楚,很多學生“照方抓藥”完成實驗,走個過場,隨便寫個數據,或者抄抄實驗報告,自己思考的很少,其學習主動性無從發揮, 更談不上想象力和創新思維的實踐了,久而久之,還形成了一種不動腦思考,應付差事的壞習慣。

近年來,伴隨著中學化學教學改革的逐步開展,大部分高校都已經意識到傳統實驗教學中存在的諸多問題, 并與中學化學教學一起都在進行著各式改革\[47\],在整個實驗教學體系的改革中為了避免實驗操作的重復往往把更多的基本操作和基本技能實驗調整到了大一,或者刪減了一些驗證性實驗而增加了一些綜合性和應用性試驗,無機化學實驗也隨之更名為“普通化學實驗”或“基礎化學實驗”,其結果雖然強化了基礎、訓練了綜合實驗能力,但同時過多且集中的實驗基礎訓練容易導致枯燥乏味厭學;驗證性實驗的減少使學生缺少了第一手第一眼的實驗感性認識,從而在跨越到綜合應用性實驗時缺乏過渡相當于“拔苗助長”,增加了教和學的難度。

因此,學院無機化學實驗教學中引入了設計性實驗的教學模式。

2設計性實驗內容的選擇

2.1經典的無機化學實驗

經典的無機化學實驗包括化學常數測定和簡單無機化合物制備,較復雜化合物的制備一般在綜合化學實驗中開設。雖然大多數學生對經典的無機化學實驗內容和結果都比較熟悉,但真正操作卻是第一次。因此,筆者選擇這一部分實驗以設計性實驗的形式開設。

2.2元素化學中的驗證性實驗

元素及其化合物性質實驗因為繁瑣、枯燥,歷史地位屢遭質疑。目前,大多數高校已經對其進行了大幅度壓縮甚至摒棄。但是它是無機化學實驗的重要組成部分,通過元素化學實驗可以獲得大量物質變化的第一手的感性知識,加深對課堂上講授的基本原理和基礎知識的理解和掌握,進一步熟悉元素及其化合物的重要性質和反應,這也是無機化學實驗的主要學習任務。因此,棗莊學院選擇將元素化學實驗內容優化整合而不是簡單地刪減,以小型的設計性試驗開設。

整合后的元素化學實驗內容不拘泥于課堂教學內容的系統性,而做為三種類型的設計性試驗開設。第一種類型做為典型的性質實驗,例如ds區元素,是理論和實驗中很重要很典型的元素化合物;第二種類型做為無機化合物的制備和性質檢測,例如鹵族元素碘的實驗“海帶(紫菜)中提取碘及碘的性質”;第三種類型做為化學原理實驗,例如氧化還原反應、沉淀溶解平衡、配合物的性質等,把常見單質及化合物的性質歸類實驗。三種類型的實驗盡可能囊括元素化學要求掌握的實驗內容而不重復,同時這三種類型的實驗內容并不是固定不變的,例如“KMnO4氧化劑在不同的酸堿性介質中被還原產物不同”既可以做為錳化合物的性質,也可以做為氧化還原反應原理實驗,又可以高錳酸鉀的制備實驗開出。

3設計性實驗的教學方法

3.1經典的無機化學實驗

1) 實驗項目的提出。學期初實驗教師制定一學期的實驗計劃表,其中標出設計性實驗;在實驗開出的前兩周布置實驗題目,提出設計要求,根據實驗的性質和難度要求學生由2~3人一組經查閱文獻資料、小組討論后確定實驗設計方案。實驗設計方案包括實驗原理,所用儀器和藥品的種類、規格、濃度、用量、實驗步驟、操作方法和注意事項,實驗結果的文獻參考值,實驗中可能會出現的問題及處理方法等。

2) 查閱資料。大一新生還沒有學習過文獻檢索課程,很多學生不懂得怎樣查找資料,因此需要實驗教師提前指導學生查閱文獻,引導學生學習圖書館的專業資料和電子資源的使用方法,學會資料的篩選。

3) 教師批改實驗方案。提前一周,學生上交實驗方案給教師批閱。同一個實驗不同的學生會選擇不同的方法。例如,在設計“阿伏伽德羅常數的測定”實驗方案時學生分別選擇了電解法、單分子膜法、量氣法等。教師批改的時候針對每種方法應該注意的問題提問學生,學生根據教師意見修改、充實和完善實驗方案。第一次的實驗設計方案多數是學生在文獻資料中摘抄的,沒有自己的見解,比如單分子膜法中,學生習慣了實驗中直接用已經配好的溶液,并沒有想到自己需要配制硬脂酸鎂的苯溶液,更沒有想到它的濃度是多少,在老師提問后才想到文獻中查找這個濃度,繼而想到這個濃度意味著什么、大或小對實驗結果的影響。

隨著設計性試驗的逐漸開出,學生不再只是簡單的查和抄,慢慢地學會分析判斷不同文獻資料不同實驗方法的優缺點,融進自己的實驗經驗,提出合理的實驗方案。

4) 實驗。學生在實驗方案經教師許可后,方可進入實驗室實驗。實驗時,教師不再需要過多的講解,學生自己完成實驗過程,包括實驗儀器的組裝、溶液的配制及標定等,在實驗過程中要求學生仔細觀察現象,記錄數據,教師來回巡視、檢查學生的實驗操作,學生遇到問題無法解決時教師及時與學生討論并加以引導;實驗進行中期組織同學討論:實驗原理設計成實驗步驟的思路、實驗儀器的使用方法、同一種方法應該注意的問題、不同方法之間的比較等等。每當此時,學生就會有種恍然大悟的感覺。例如,在第一次設計實驗“阿伏伽德羅常數的測定”中,有的同學因為熟悉選了電解法,有的同學因為簡單選了單分子膜法,還有的同學看到文獻中說速度快而選擇了量氣法。實驗后,大家分別就自己的方法,自己實驗中走過的經驗和教訓一步一步總結過來,收效頗豐。有個同學甚至不好意思地說:“老師,這個實驗步驟不應該是這樣的,這是我在網上抄的,應該這樣修改?!?/p>

5) 實驗報告。在實驗完成后,經老師審查實驗記錄和簽字后方可離開實驗室,在實驗課后進行實驗數據的處理和實驗過程分析并完成實驗報告,最后由實驗指導教師判定此次實驗的成績。

3.2元素化學中的驗證性實驗

一個元素化學實驗項目一般由多個具體的小實驗組成,涉及的化學反應類型、藥品種類和產生的實驗現象豐富多彩,但是實驗步驟簡單,需要精密儀器少,反應的發生完全依靠實驗人對實驗現象的觀察和判斷。例如,產物是溶解于溶液還是以沉淀形式存在,沉淀的形態是絮狀、膠狀或是顆粒狀的;產物的顏色比如碘溶解在水中、乙醇中和四氯化碳中的顏色辨別僅靠教材中的文字描述是無法判斷的,只有細細觀察和比較才能逐步積累經驗。因此,元素化學實驗是培養學生化學觀察能力和感性認識的精髓。

元素化學實驗課程的開設時間基本上是在化學原理理論授課之后。在具體的教學過程中,要求學生預習實驗時要推測實驗現象和實驗結果,實驗中全面地觀察現象(顏色、形態、氣體或沉淀的生成等),如實記錄實驗現象并做出自己的判斷。元素化學實驗初期,教師根據已知的實驗步驟引導學生結合理論知識分析實驗要求、實驗條件的控制,得出實驗結論;逐漸過渡到要求學生設計出合理的實驗步驟驗證化合物的性質,例如分析NaNO2的氧化性還原性強弱;利用分步沉淀的方法分離Cl-、I-;鑒定Fe2+是否已被氧化等等。

元素化學實驗既加深了理論課知識,又解決了以往只動手不動腦的機械性操作的問題,培養學生仔細觀察和尊重科學事實的良好習慣,特別是當實驗結果出現異常時更激發了學生討論探索的激情,從而進一步提高學生思考問題、分析問題和解決問題的綜合能力。

4設計性試驗的開設方式

4.1合理安排實驗項目,形成循序漸進的梯度

無機化學實驗是大學第一門實驗課,學生實驗能力有限,因此整個實驗項目的設置順序是按照由簡單到復雜、由基礎到綜合、由已知到未知的“梯度”循序漸進,讓學生逐步養成科學的實驗思維方法。在第一學期開出儀器的認領與洗滌、玻璃工、分析天平的使用、溶液的配制、粗鹽的提純和轉化法制備硝酸鉀等基礎操作實驗后,在每個實驗項目中安排一些小型的設計性試驗,例如,結合理論課的習題配制某種緩沖溶液并檢驗其緩沖能力、設計某種特定的原電池、檢驗氧化還原反應的介質對于氧化還原反應的影響等,然后選擇性地開設硝酸鉀溶解度的測定、阿伏伽德羅常數的測定、二氧化碳相對分子質量的測定、硫酸銅結晶水含量的測定等簡單的設計性實驗,主要訓練學生的查閱文獻、實驗設計能力,培養其科學的思維習慣;在第二學期安排了一部分綜合設計性實驗,如設計實驗驗證某種物質化學性質、未知物的鑒別、混合離子的分離與鑒定、常見無機物的制備及組成的定性、定量分析等。

4.2適當開放實驗室,實施開放式實驗教學

實驗課是一個訓練的過程,不同的學生動手能力不同,完成實驗的時間也不相同。在有限的學時內,基礎差的學生可能做不完實驗,有些學生急于實驗任務無暇仔細觀察實驗現象,有些學生可能會得到不理想的實驗結果。因此,為使學生得到充分的基本技能訓練和科研素質培養,棗莊學院化學化工與材料科學學院實行開放式實驗教學。根據學生實驗課時和實驗室的具體情況,制定實驗室的放時間,安排實驗教師進行指導。一方面,對在課堂內做得不夠的或考查不合格的進行著重訓練,做到人人過關; 另一方面,對一部分好的學生進行一些實驗的選做或對課堂實驗進行進一步的探討,對實驗裝置和實驗方法的探索和創新,鍛煉他們的實驗操作技能,初步培養他們的科研能力。

4.3考查

在每學期的無機化學實驗考核中安排一次設計實驗考查,設計實驗的評價結果占總評成績的30%。第一學期為化學常數測定實驗,考察學生在查閱資料、方案設計、實驗操作、實驗結果、協作精神、安全環保和研究報告等方面的表現。第二學期為元素化學實驗,當堂抽簽完成,考察學生在方案設計、實驗操作、現象觀察與實驗結論總結等方面的表現。

5總結

無機化學實驗教學中的設計性實驗并不必須是綜合性實驗,而是做為探究式教學方法的一種形式,把簡單實驗看作是一項科學研究,尤其是讓經典實驗再現經典而不是簡單地重復驗證前人的結果,引導學生收集相關實驗資料、制定實驗方案、自己動手實驗,指導學生分析實驗現象并自行概括得出結論,在實驗結果的驗證過程中提高實驗能力。因此,在無機化學實驗中開設設計性實驗,從大學實驗的起步階段重視培養學生的科學思維能力,不僅激發了學生學習化學的興趣、積極性和主動性,更重要的是培養了學生嚴謹的科學態度和良好的職業素養,發掘了學生的創造性思維,為后續課程的學習和今后的工作奠定了堅實的基礎。

參考文獻

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\[4\] 崔斌,趙建社,張逢星,等.大一化學實驗的改革與實踐\[J\].大學化學,2006,(2):1921.

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\[6\] 徐占林,王麗明,趙麗娜,等.高師化學實驗教學內容、方法和手段的改革與實踐\[J\].吉林師范大學學報(自然科學版),2004,(1):4547.

\[7\] 曹慶林,楊善中,王華林,等.基礎化學實驗教學改革的探索與實踐\[J\].實驗室研究與探索,2004,(4):79.

Exploration of designing experiments establishing mode in

Inorganic Chemistry experiments teaching

WANG Feng,HUANG Wei,ZHU Honglong,LIU Xuejing

(College of Chemistry,Chemical Engineering and Materials Science,Zaozhuang University,

Zaozhuang, Shandong277160,China)

Abstract

Inorganic chemistry experiment is the first experiment course in chemistry or chemical engineering speciality.It is teaching tasks of inorganic chemistry experiment to cultivate the rigorous scientific attitude,correct standard operation skills and good experimental habits,and which is also the students′ essential basic qualities in the professional field.The classical inorganic chemistry experiment items are mostly verification experiments, tedious,no new meaning,and so maybe lead to student′s lack of initiative. While,designing experiments is the effective ways to inspire students′ explore consciousness and train students′ innovative ability.To carry out open experimental teaching using design experiments in a studentcentered and teachersupplemented teaching mode,the charm of classic inorganic chemistry experiment will be given full play.Experimental programs designed by the students themselves and independently complete the whole process of the experiment,which will stimulate study interest of students,develop a rigorous scientific attitude and good professionalism,explore the students′ creative thinking,and establish found for subsequent courses of study and future work.

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