前言:尋找寫作靈感?中文期刊網用心挑選的視頻教學與物理化學實驗教學水平提高,希望能為您的閱讀和創作帶來靈感,歡迎大家閱讀并分享。
[摘要]視頻教學運用于物理化學實驗,對增強實驗教學趣味性,優化實驗教學內容具有重要的意義。現代教育背景下,物理化學實驗教師應當利用視頻教學提高物理化學實驗教學效果。將實驗原理、實驗步驟和數據處理等制作成教學小視頻,幫助學生提前預習物理化學實驗,從而有助于提高實驗效率。
[關鍵詞]視頻教學;物理化學實驗;教學水平
將視頻教學融入到基礎化學實驗、生物化學實驗和藥劑學實驗等各個實驗學科中是現代信息化的迅速發展的必然結果[1-4],推動著教育事業向高水平發展。物理化學課程是本科化學化工類各專業必修的一門專業基礎課,也是西南民族大學化學與環境保護工程學院的專業核心課程。物理化學實驗是物理化學課程教學的一部分,包括化學領域中各分支學科所需要的基本研究技術和方法,在化學實驗課程中具有非常重要地位。學生掌握物理化學基礎理論知識及相應的基本操作技能,培養學生將理論知識應用于實踐的能力是物理化學實驗基本教學目標。培養學生分析問題、解決問題能力和科學探究能力是物理化學實驗較高的目標。如何利用視頻教學幫助學生實現這兩個目標是物理化學實驗教學改革是一個亟待解決的問題。
1視頻教學的優勢
視頻教學模式具有三個明顯的優勢,第一,視頻教學效率高。由于實驗教學需要學生動手操作,引入視頻教學的模式,就能夠保證學生和老師能夠充分的交流,這樣就能夠取得更高的教學效率。第二,視頻教學能夠共享非常優質的教學資源。將視頻教學引入到物理化學實驗教學中,學生們能夠通過視頻來得到更多優秀老師的指導,這有助于學生對知識的掌握。第三,視頻教學增加實驗的趣味性,培養學生的學習興趣。物理化學實驗教材實用性很強,我院所采用的物理化學實驗教材是針對我們學院的實驗儀器編撰的。將實驗原理,具體的實驗操作步驟和數據處理等制作成教學小視頻,讓學生提前預習實驗,增加學生的學習興趣。此外,新增加我院四個研究方向的綜合研究性實驗視頻教學,培養優秀學生的科研興趣。
2視頻教學怎樣融入物理化學實驗教學
2.1基礎物理化學實驗與視頻教學
第一層次基礎物理化學實驗是與課堂理論教學配套的基礎實驗,是我們學院每位學生的必做實驗,幫助學生掌握物理化學基礎理論和物理化學性質的測量方法,同時也使學生掌握一些常用儀器的使用方法。第一層次基礎物理化學實驗包括:(1)恒溫槽裝配及性能測試,(2)蔗糖水解反應速度常數,(3)液體飽和蒸氣壓的測定,(4)金屬相圖的測繪,(5)燃燒焓的測定,(6)膠體電泳速率及ξ電位測定,(7)乙酸乙酯皂化反應速度常數的測定,(8)電動勢和溶液pH值的測定和(9)粘度法測高聚物分子量。將這九個第一層次的物理化學實驗錄制成視頻教學,適用于學院多學時物理化學實驗Ⅰ(上)和少學時物理化學實驗Ⅱ。物理化學實驗技能訓練,包括掌握實驗原理、基本操作步驟、觀察并收集數據的能力、處理實驗異常情況的能力和處理實驗數據以及分析實驗結果的能力等。將這些實驗原理、實驗步驟和數據處理都錄制成視頻,更有利于學生提前預習,更好的訓練學生的基本操作能力。以第5個實驗“燃燒焓的測定”為例,詳細描述一下教學視頻錄制過程。第一,在錄制實驗原理視頻時,利用視頻協助學生掌握測定苯甲酸和萘的燃燒熱的實驗原理。第二,在錄制實驗步驟視頻時,教師將整個實驗演示一遍,并錄制好視頻。需要強調注意事項,注意氧氣量要充足和感溫元件要從夾套中取出放到水桶里測量,避免實驗失敗,引起不必要的浪費。然后進行視頻加工,在每一步實驗的地方加上操作步驟的字幕,這樣更加直觀易懂。第三,在錄制數據處理視頻時,教會學生運用恒壓反應熱與恒容反應熱的關系式,以及基爾霍夫定律對實驗數據進行處理,得到所測物質燃燒熱,并展示往屆學生寫的好的實驗報告。這樣能更好的啟發學生思維,幫助學生順利完成燃燒熱測定實驗,這樣有利于培養學生的動手能力。另外,將這些實驗所涉及的先進儀器的使用方法都錄制成視頻,例如新型電位差計和新型電導率儀的使用說明都錄制成了視頻,這樣可以方便學生掌握先進實驗儀器的使用方法,防止不小心或誤操作損壞儀器。
2.2應用性物理化學實驗與視頻教學
第二層次應用性物理化學實驗是聯系生產生活實際的應用性物理化學實驗,是化學、應用化學、材料化學和化工專業的學生必須完成的實驗,主要目的是拓寬學生實驗技能和知識面,訓練學生的創新思維能力。第二層次應用性物理化學實驗包括:(1)電導測定的應用,(2)凝固點降低法測分子量,(3)溶液中的吸附作用和表面張力的測定,(4)沉降法測定粉體粒度分布,(5)電動勢法測定化學反應的熱力學函數變化值,(6)偶極矩的測定,(7)極化曲線的測定,(8)液體密度和粘度的測定和(9)差熱分析。將這九個綜合應用性實驗錄制成教學視頻,適合于多學時的物理化學實驗Ⅰ(下)。將此類物理化學實驗錄制成視頻,除了讓學生更加深刻的理解實驗原理、熟悉操作步驟和熟練處理數據外,還著重強調其應用,例如,第9個實驗差熱分析在錄制視頻時,加上了熱分析實際應用簡介。熱分析已成為控制最終產品質量的重要分析方法之一,因此應用于我國冶金行業里鐵合金、保護渣檢驗等生產前期原料控制過程中。由于熱分析已列為控制藥品質量的重要分析方法之一而應用于申報新藥。熱分析已成為測定產品品級的重要分析手段可以應用于煤炭行業。另外,將實驗過程中的注意事項設計成習題,讓學生通過觀看視頻后完成習題,從而為學生營造了一個適合他們主動學習,提高實踐能力和創新思維能力的良好環境。
2.3綜合研究性實驗與視頻教學
在第三層次綜合研究性實驗,重點開發一些聯系生產生活實際的研究性實驗,也可以與教師的科研項目相結合,重點培養學生的創新意識與創新實踐能力。只向部分優秀學生開放,主要培養學生的創新實踐能力。從教師科研課題出發,通過實驗來解決生活或者生產實際中某些現象。我們學院有四個研究團隊高分子材料團隊、功能無機材料團隊、納米材料合成與應用團隊和有機合成團隊,計劃增加四個方面的研究性綜合實驗的視頻教學,培養學生的創新意識,開發綜合研究性實驗。另外,學院購買了Gaussian16計算軟件,可以研究各種模型的性質和各種重要反應的反應機理,因此可以將實驗與理論結合設計適合本科生的物理化學綜合研究性實驗,這是國內外高校的綜合研究性物理化學實驗發展的必然趨勢。
3結論
視頻教學應用到物理化學實驗教學,將視頻教學融入到基礎物理化學實驗、應用性實驗和綜合研究性實驗這三個層次的實驗教學中,可以提高學生的學習主動性,幫助學生鍛煉邏輯思維能力,增加了學生的學習興趣,達到每個學生做實驗前認真預習,真正理解實驗原理和熟悉實驗步驟,掌握實驗的注意事項,啟發學生在實驗過程中遇到問題會積極開動腦筋思考解決和培養優秀學生的科研興趣。這樣有利于提高物理化學理實驗教學水平,從而取得更好的實驗教學效果。
參考文獻
[1]袁真.將“微視頻”引入新工科教育的“微改革”研究[J].山東化工,2019,48:204-206.
[2]楊淑珍,蘇進,和悅,等.視頻教學在高校有機化學實驗教學中的應用[J].大學教育,2017(5):31-32.
[3]鄭楠,付暉,王冶閩,等.儀器分析課程教學改革探討[J].海峽藥學,2019,46(13):221-222.
[4]屈歡,李敏,趙會君.微視頻教學方法在生物化學實驗教學中的探析[J].科教文匯,2018(423):51-53.
作者:余盛萍 單位:西南民族大學