物理化學實驗教學啟發式教學探討

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物理化學實驗教學啟發式教學探討

[摘要]將啟發式教學應用到“蔗糖水解反應速率常數的測定”實驗,取得良好的實驗效果。實踐證明:啟發式教學法通過啟發和誘導,激發學生的學習興趣,培養學生發現和解決問題的能力,收到良好的教學效果。

[關鍵詞]啟發式教學;實驗教學;學習

物理化學實驗是化工專業的一門重要的基礎實驗課,繼無機化學、有機化學、分析化學實驗之后基礎實驗課,它綜合了化學領域各分支需要的基本工具和方法。其特點是實驗中常用各種物理測量儀器,并應用物理方法來研究化學系統的變化規律。因此,通過物理化學實驗,可以培養學生在物理化學領域的基本的實驗能力、科學思維方法及嚴肅的科學態度,為將來科學研究奠定基礎。

1目前物理化學實驗教學存在的問題

傳統的實驗教學方法是“填鴨式”教學,學生處于被動接受的地位,缺乏主動探索知識的欲望。在實驗開始之前,老師都要把實驗步驟和注意事項詳細講解,學生聽完之后,“照葫蘆畫瓢”做實驗,很少問為什么。這種教學方法存在的主要問題有:①學生預習時沒有掌握實驗目的和原理,沒有理解實驗中所要測定的物理量、應用的實驗方法、儀器、控制的條件、需要了解的注意注意事項等。②老師講解實驗難點和注意事項時,要求學生在實驗中勤于動手,細心操作,準確記錄原始數據,但有的學生無暇去思考與實驗現象相關聯的問題,個別學生對實驗預習不全面,實驗達不到預期效果。③學生在實驗數據處理、作圖、誤差分析、問題歸納方面欠缺,直接影響實驗報告質量。

2啟發式教學法的應用

啟發式教學,強調學生是學習的主體,進行發展性教學的一種方法。教師要調動學生的學習積極性,實現教師主導作用與學生積極性相結合。下面以“蔗糖水解反應速率常數的測定”實驗為例,進行闡述說明。

2.1提出問題啟發學生進行預習

物理化學實驗教師按照每次開設的實驗內容從實驗目的、原理、實步驟、注意事項、數據處理等幾個方面有針對性地提出預習問題。在“蔗糖水解反應速率常數的測定”實驗中我們提出了如下預習問題:配制蔗糖溶液用粗天平還是用分析天平稱量?為什么?使蔗糖的轉化速率與哪些條件有關?實驗是否要求蔗糖溶液的濃度精確?蔗糖溶液的初始濃度改變對測量出的速率常數和半衰期的數值是否有影響?為什么?配制蔗糖溶液時如出現:藥品稱量不夠準確或者是實驗試劑不純對實驗是否有影響?要求學生在進入實驗室之前,完成所有預習問題,實驗課前老師檢查預習情況,并記錄預習成績。

2.2講解時以問題形式啟發學生理解

實驗老師在講授物理化學實驗內容,步驟、注意事項時,盡可能地利用問題啟發學生理解實驗步驟為什么要這樣做。例如在“蔗糖水解反應速率常數的測定”實驗中,通過預習學生都知道配制蔗糖溶液可用粗天平稱量,老師講解時,可巧妙地向學生提問:“蔗糖溶液為什么不用分析天平稱量?大多數學生答不出來,老師再問:“配制蔗糖溶液時如出現:藥品稱量不夠準確或者是實驗試劑不純對實驗是否有影響??這時學生都能答:“沒影響。”“蔗糖水解反應是一級反應,利用實驗數據求速率常數時不需要知道蔗糖的初始濃度,因此配溶液時可用粗天平稱量。

2.3以問題形式引導學生思考、嘗試探究

獨立思考能力是科學研究和創造發明的一項必備才能。在歷史上任何一個較重要的科學上的創造和發明,都是和創造發明者的獨立地深入地看問題的方法分不開的。“蔗糖水解反應速率常數的測定”實驗過程中,啟發學生注意思考。老師問:“在蔗糖水溶液中,加HCl溶液的作用是什么?是否可以用HNO3取代?”老師可以將學生分成兩組,一組在蔗糖水溶液中加HCl溶液進行反應,另一組在蔗糖水溶液中加HNO3溶液進行反應。處理實驗數據,對比反應速率常數是否有影響。另外,按書上的步驟做完實驗后,我們讓學生思考:采用不同濃度的HCl溶液,測定反應速率常數,是否可以?啟發學生利用實驗室現有儀器設備,自主設計實驗方案和實驗步驟進行實驗。

3結語

通過實踐證明,讓學生帶著“問題”去預習、去思考、去實驗,激發學生學習興趣,以啟發式教學培養了學生發現問題、分析問題和解決問題的能力,提高了學生的實驗能力,取得良好教學效果。

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作者:王穎 吳瑞鳳 張桂峰 單位:內蒙古工業大學化學化工學院

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